KR20210119264A

KR20210119264A - 그래핀 증착장치

Info

Publication number: KR20210119264A
Application number: KR1020200139466A
Authority: KR
Inventors: 윤동호; 송철규; 강지호
Original assignee: 국일그래핀 주식회사
Priority date: 2020-03-23
Filing date: 2020-10-26
Publication date: 2021-10-05
Also published as: KR102438664B1

Abstract

그래핀 증착장치가 개시된다. 그래핀 증착장치는, 기판의 일면에 티타늄층을 증착시키는 티타늄 증착부, 기판을 공급받아 티타늄층 상에 그래핀층을 형성하는 복수의 그래핀 형성부 및 티타늄 증착부에서 복수의 그래핀 형성부로 선택적으로 기판을 이송하는 이송부를 포함하고, 티타늄 증착부의 공정은 그래핀 형성부의 공정보다 시간적으로 짧게 이루어지고, 복수의 그래핀 형성부는 시간적인 진행순서가 설정되며, 이송부는 시간적인 진행순서에 따라 티타늄 증착부에서 배출된 기판을 차례로 복수의 그래핀 형성부로 나누어 공급할 수 있다.

Description

그래핀 증착장치{Graphene layer deposition apparatus}

본 발명은 그래핀 증착장치에 관한 것이다. 보다 상세히, 공정 시간을 단축시키고 생산성이 향상된 그래핀 증착장치에 관한 것이다.

그래핀은 탄소 입자의 2차원 육각형 sp² 결합체로서, 물리적 강도가 강철의 200배 이상이다. 구리나 알루미늄과 같은 금속보다 10배 정도의 열전도성을 가지며, 전자의 이동도가 매우 빨라 상온에서 구리에 비해 35% 이상 저항이 낮고, 상온 이상 홀효과(anomalous hall effect)를 나타내는 등 흥미로운 물리적, 전기적 특성이 보고되고 있다. 이러한 특성으로 인하여 최근 고품질 그래핀 제조 및 소자응용에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다.

그래핀은 기계적 박리법, 환원제를 이용한 화학적 제조법, 실리콘 카바이드 절연체를 이용한 에피택셜(Epitaxial)법 및 화학기상증착법(CVD) 등의 4가지 방법으로 제조될 수 있다. 이 중에 화학기상증착법에 의하면 촉매의 종류와 두께, 반응시간, 반응가스의 농도 등을 조절함으로써 그래핀의 층수를 조절하는 것이 가능하다. 또한 제작된 그래핀의 특성이 가장 우수하고 대량 생산이 가능하다.

종래의 화학기상증착법에 의한 그래핀 박막의 형성은 전사(transferring) 과정을 반드시 필요로 하고, 고온에서 증착이 이루어져야 한다는 점에서 적용에 제한이 있다. 전사과정에서 그래핀의 기계적인 변형(wrinkle, ripple 등)과 잔류하는 촉매금속의 식각제 등으로 인하여 전사된 그래핀층과 베이스 기판의 계면에 많은 결함준위가 형성되고 이로 인해 그래핀 / 기판의 이종접합을 이용한 소자의 거동특성이 열악하게 된다는 문제가 있다. 전사를 위해 형성한 지지층의 잔류물질 역시 그래핀의 전도도와 투명도를 감소시키고, 표면 거칠기를 증가시키는 요인이 된다.

한편, 특허등록번호 10-2017-2510000호에서는, 촉매 그래핀의 한계를 극복하고자 티타늄(Ti) 촉매 층을 이용하여 저온에서 무전사로 대면적 그래핀 합성방법을 제공한다. 그러나 이러한 방법도 실제 응용하기 위해서는 공정 시간의 단축이 필수적이다.

대한민국 공개특허공보 제10-2017-2510000호

본 발명의 실시예는, 그래핀 합성을 다수의 챔버로 분할하여 공정시간 단축하여 고품질의 그래핀을 생산할 수 있는 그래핀 증착장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 기판의 일면에 티타늄층을 증착시키는 티타늄 증착부, 기판을 공급받아 티타늄층 상에 그래핀층을 형성하는 복수의 그래핀 형성부 및 티타늄 증착부에서 복수의 그래핀 형성부로 선택적으로 기판을 이송하는 이송부를 포함하고, 티타늄 증착부의 공정은 그래핀 형성부의 공정보다 시간적으로 짧게 이루어지고, 복수의 그래핀 형성부는 시간적인 진행순서가 설정되며, 이송부는 시간적인 진행순서에 따라 티타늄 증착부에서 배출된 기판을 차례로 복수의 그래핀 형성부로 나누어 공급하는 그래핀 증착장치가 제공된다.

본 발명의 실시예에 따르면, 티타늄 증착 공정에 비해 상대적으로 공정시간이 긴 그래핀 형성 공정의 시간차를 고려하여, 티타늄층 형성된 기판들을 다수의 그래핀 형성부로 분할하여 이송하고 한번에 다수의 그래핀 형성이 이루어지도록 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 그래핀 증착장치를 나타낸 도면.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 그래핀 증착장치에서 기판의 반입 및 반출을 나타낸 도면.
도 4의 (a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 그래핀의 라만 스펙트럼이고, (b)와 (c)는 라만 매핑(I_D/I_G, I_2D/I_G)을 나타낸 그림.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 그래핀의 층수별 투과도를 나타낸 그림.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 그래핀 증착장치를 나타낸 도면.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 그래핀 증착장치에서 게이트 밸브를 나타낸 도면.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서 전체에서, "상에"라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것이며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상 측에 위치하는 것을 의미하는 것이 아니다.

또한, 결합이라 함은, 각 구성 요소 간의 접촉 관계에 있어, 각 구성 요소 간에 물리적으로 직접 접촉되는 경우만을 뜻하는 것이 아니라, 다른 구성이 각 구성 요소 사이에 개재되어, 그 다른 구성에 구성 요소가 각각 접촉되어 있는 경우까지 포괄하는 개념으로 사용하도록 한다.

또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.

이하, 본 발명에 따른 그래핀 증착장치의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 그래핀 증착장치를 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 그래핀 증착장치(100)는, 티타늄 증착부(110), 복수의 그래핀 형성부(121~126) 및 이송부(130)를 포함한다. 특히, 본 실시예에서 이송부(130)는 시간적인 진행순서에 따라 티타늄 증착부(110)에서 배출된 기판을 차례로 복수의 그래핀 형성부(121~126)로 나누어 공급하여, 다수의 그래핀 형성공정이 동시에 이루어질 수 있다. 즉, 티타늄 증착 공정에 비해 상대적으로 공정시간이 긴 그래핀 형성 공정의 시간차를 고려하여, 티타늄층 형성된 기판들을 다수의 그래핀 형성부(121~126)로 분할하여 이송하고 한번에 다수의 그래핀 형성이 이루어지도록 할 수 있다.

티타늄 증착부(110)는, 기판의 일면에 티타늄층을 증착시킨다. 티타늄 증착부(110)는 질소(N2) 가스를 사용하여 기판 표면의 이물질을 제거한 후에, 티타늄(Ti) 금속 타겟을 사용하여 스퍼터링 방법으로 기판에 티타늄층을 증착할 수 있다.

또한, 스퍼터링은 FTS(Face Target Sputter), On-axis 스퍼터링 등의 다양한 방식으로 이루어질 수 있으며, 복수의 스퍼터링 모듈이 한 번에 티타늄층을 형성할 수도 있다.

이 때, 티타늄층을 형성하기 이전에, 티타늄을 증착하는 챔버의 분위기를 불활성(Ar 등) 분위기로 조성한 후에 챔버를 일정한 온도 조건으로 유지하여 챔버 내부에 존재하는 산소 및 수분을 충분히 제거할 수 있다.

그래핀 형성부(121~126)는, 복수 개가 구비되며, 각각 기판을 공급받아 티타늄층 상에 그래핀층을 형성한다. 본 실시예의 그래핀 형성부(121~126)는 탄소 입자를 티타늄층에 분사하여 그래핀층을 성장시킬 수 있다.

또한, 그래핀 형성부(121~126)는 기판에 환원가스를 분사하여 티타늄층을 환원시킬 수 있다. 또한, 환원가스와 더불어 질소(N₂) 가스 또는 아르곤(Ar) 가스를 포함하는 퍼지가스를 분사할 수 있다. 또한, 환원가스가 기판의 티타늄층에 작용되어 티타늄층을 환원시킨 후에 퍼지가스와 같이 배기될 수 있다.

한편, 기판 상에 형성된 티타늄층의 표면 산화막을 제거하기 위하여, 환원 가스로서 수소 가스를 흘려주면서 환원 반응에 적합한 온도 및 압력으로 유지할 수 있다. 이에 따라, 티타늄 산화물은 수소 플라즈마 또는 수소 분위기에서의 처리에 의해 쉽게 환원될 수 있다.

한편, 아르곤(Ar) 가스 등의 불활성 가스를 기판의 티타늄층으로 분사할 수 있다. 티타늄층의 표면에는 아르곤(Ar) 등의 가스로 비활성 분위기가 조성될 수 있다.

도 1을 참조하면, 복수의 그래핀 형성부(121~126)는, 기판을 수용하여 내부에서 그래핀층을 형성하는 공정이 이루어지는 그래핀 형성 챔버를 각각 포함할 수 있다. 그래핀 형성 챔버에서는, 내부에 원하는 진공도가 형성되도록 진공 펌프(170)가 연결될 수 있다. 또한, 그래핀 형성 챔버에 그래핀 형성부(121~126)에 필요한 각종 가스의 공급부(160)가 연결될 수 있다.

본 실시예에서는 티타늄 증착부(110)의 공정이 그래핀 형성부(121~126)의 공정보다 시간적으로 짧게 이루어진다. 이에 따라, 전체적인 공정 시간을 단축하기 위하여, 그래핀 형성부(121~126)는 복수개가 구비되며, 복수의 그래핀 형성부(121~126)는 시간적인 진행순서가 설정된다. 즉, 공정 시간이 오래 걸리는 그래핀 형성부(121~126)가 다수 개 준비되어 있어서, 상대적으로 짧은 공정 시간을 가지는 티타늄 증착부(110)에서 배출된 기판들을 분산하여 동시에 공정을 수행할 수 있다.

이송부(130)는, 티타늄 증착부(110)에서 복수의 그래핀 형성부(121~126)로 선택적으로 기판을 이송한다. 본 실시예에서, 복수의 그래핀 형성부(121~126)는 시간적인 진행순서가 설정되므로, 이송부(130)는 시간적인 진행순서에 따라, 티타늄 증착부(110)에서 배출된 기판들을 차례로 복수의 그래핀 형성부(121~126)로 나누어 공급할 수 있다. 복수의 그래핀 형성부(121~126)는 정해진 일정한 시간 동안 그래핀 형성공정을 수행하므로, 그래핀이 형성된 기판들이 복수의 그래핀 형성부(121~126)에서 차례로 배출될 수 있다.

도 1을 참조하면, 복수의 그래핀 형성 챔버는, 이송부(130)에 대하여 병렬 구조로 배치될 수 있다. 예를 들어, 복수의 그래핀 형성 챔버는, 이송부(130)를 중심으로 방사형으로 배치될 수 있다.

도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 그래핀 증착장치(100)에서 기판의 반입 및 반출을 나타낸 도면이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 그래핀을 형성할 기판을 티타늄 증착부(110)로 들여오는 반입부(140) 및 그래핀층이 형성된 기판을 외부로 내보내는 반출부(150)를 더 포함할 수 있다.

도 2를 참조하면, 이송부(130)는 티타늄 증착부(110)에서 배출된 기판들을 시간적인 진행순서에 따라 차례로 복수의 그래핀 형성부(121~126)로 나누어 공급할 수 있다. 중심 영역에 배치된 이송부(130)가 둘레에 배치된 복수의 그래핀 형성부(121~126)으로 기판들을 순차적으로 분배할 수 있다.

도 3을 참조하면, 이송부(130)는 복수의 그래핀 형성부(121~126)에서 순차적으로 배출된 기판들을 반출부(150)로 이송할 수 있다. 이 때, 복수의 그래핀 형성부(121~126)는 기판이 들어온 순서와 같은 순서로 그래핀이 형성된 기판을 차례로 배출할 수 있다. 중심 영역에 배치된 이송부(130)로 복수의 그래핀 형성부(121~126)에서 배출된 기판들이 순차적으로 모아질 수 있다. 반출부(150)는 순차적으로 이송되는 그래핀이 형성된 기판을 외부로 내보낼 수 있다.

구체적으로 예를 들어 설명하면, 본 실시예의 그래핀 증착장치(100)는, 기판을 낱장으로 처리하는 매엽식(single wafer type)으로서, 여러 기판에 차례로 박막 그래핀을 연속적으로 제조하는 공정을 인시츄(in-situ) 방식으로 수행할 수 있다.

예시적으로, 티타늄 증착부(110) 및 그래핀 형성부(121~126)는 공정에 알맞은 진공도, 압력, 온도를 유지하고 시간에 따라 변동되지 않게 하여 공정 시간을 단축할 수 있다. 구체적으로, 반입부, 반출부(150), 티타늄 증착부(110), 복수의 그래핀 형성부(121~126)는 모두 10^-3 Torr 이하의 진공도를 유지될 수 있다. 공정 시에 티타늄 증착부(110)는 1x10^-3 ~ 8x10^-3 Torr의 압력에서 진행될 수 있다.

티타늄 증착 시에 기판의 온도는 상온 내지 150℃이고, 그래핀 형성 시에 기판의 온도는 80 내지 150℃일 수 있다. 티타늄 증착 시에 기판온도가 높을수록 치밀하고 고품질의 막을 형성할 수 있다.

기판이 반입부를 거쳐 티타늄 증착부로 이송되며, 티타늄 증착부의 진공도는 10^-3 Torr이하의 저진공 상태로 유지.

↓

티타늄 증착부로 이송된 샘플은 Ar, H₂의 1x10^-3 ~ 8x10^-3 Torr의 압력과 상온 내지 150℃ 기판 온도에서 티타늄층 형성

↓

티타늄층이 형성된 기판은 이송부를 통해 복수의 그래핀 형성부로 이동

↓

그래핀 형성부로 이송된 기판은, 80 내지 150℃의 온도에서 Ar, H₂, CH₄ 등이 공급되어 그래핀층 형성

↓

복수의 그래핀 형성부에서 차례로 기판이 배출

[공정 순서도 예시]

	반입	티타늄 증착	그래핀 형성	반출
초기진공도(Torr)	10^-3	10^-6	10^-6	10^-3
압력(Torr)	10^-3	1x10^-3~ 8x10^-3	1~9	10^-3
기판 온도(℃)	상온~150	상온~150	80~150	상온~150
공정 시간(분)	-	3~5	60~90	-

[공정 순서에 따른 공정 조건]

● 비교예: 기존 무전사 저온 박막 그래핀 제조

출원인이 보유한 기존 그래핀 증착장치는, 제조된 티타늄 박막 상에 그래핀 단층을 성장시키는 박막 그래핀 하나를 제조하는데 총 60분 내지 90분이 소요된다.

하나의 그래핀 형성 챔버를 이용한 공정의 경우, 첫 번째 그래핀을 제조하는데 소요되는 시간은 60분이며, 다음 그래핀은 첫 번째 공정이 끝난 이후에야 시작이 가능하므로 추가로 60분이 더 소요된다.

● 본 실시예: 복수의 그래핀 형성 챔버를 이용한 그래핀 증착장치

본 실시예의 그래핀 증착장치는, 그래핀 형성부를 n개로 분할함으로써 60분/n의 추가 소요시간만 필요하게 된다.

예를 들어, 하나의 티타늄 증착부와 12개의 그래핀 형성부가 존재한다면, 첫 번째 박막 그래핀을 제조하는데 총 60분이 소요되고, 두 번째 박막 그래핀부터는 5분의 추가 소요시간만 필요하게 된다. 따라서, 초기 60분 그래핀 합성 시간 이후로, 5분마다 무전사 저온 박막 그래핀을 얻을 수 있다.

표 3은 본 제안기술의 박막 그래핀 연속 제조장치를 이용하여 그래핀 형성부개수에 따른 제조된 박막 그래핀 공정 시간을 나타낸다.

그래핀 형성부 개수	6개	8개	10개	12개
박막 그래핀 제조 시간	10분	7.5분	6분	5분

[그래핀 형성부 개수에 따른 박막 그래핀 제조시간]

도 4의 (a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 그래핀의 라만 스펙트럼이고, (b)와 (c)는 라만 매핑(I_D/I_G, I_2D/I_G)을 나타낸 그림이다.

도 4는 본 실시예에 따라 그래핀 증착장치에서 제조된 저온 무전사 그래핀 박막의 물성을 마이크로 라만으로 분석한 결과이다. (a)는 저온 무전사 박막 그래핀의 라만 스펙트럼이다. (b) 및 (c)는 라만 스펙트럼 세기의 매핑 이미지로 I_D/I_G = 0.01 ± 0.01, I_2D/I_G = 2.0 ± 0.1임을 알 수 있다. 이로부터, 본 실시예에 따라 그래핀 증착장치에서 저온 무전사 박막 그래핀이 잘 성장되었음을 증명할 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 그래핀의 층수별 투과도를 나타낸 그림이다.

도 5를 참조하면, 그래핀 박막을 다층으로 증착하였을 경우 층수가 하나씩 늘어날 때마다 2.3%씩 투과도가 감소하는 경향을 확인할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 그래핀 증착장치는, 복수의 그래핀 형성부가 상술한 병렬식 구조 이외에도 다양한 구조를 가질 수 있다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 그래핀 증착장치(200)를 나타낸 도면이다.

도 6을 참조하면, 복수의 그래핀 형성부(221~226)는 기판을 수용하여 그래핀층을 형성하는 공정이 이루어지는 그래핀 형성 챔버를 각각 포함하며, 복수의 그래핀 형성 챔버는 이송부(230)를 따라 직렬 구조로 연결될 수 있다. 예를 들어, 이송부(230)가 일자 구조로 형성되고, 이송부(230)를 따라 반입부(240), 티타늄 증착부(210), 복수의 그래핀 형성부(221~226) 및 반출부(250)가 일렬로 배치될 수 있다.

이 때, 이송부(230)는, 직렬 구조로 배치된 복수의 그래핀 형성 챔버 중에서, 티타늄 증착부(210)에서 가장 먼 그래핀 형성 챔버부터 기판들을 차례로 공급할 수 있다. 즉, 복수의 그래핀 형성 챔버가 일렬로 배치되어 있을 때에, 멀리 있는 챔버(G6)에서 가까운 챔버로 기판들을 차례로 채워나갈 수 있다. 이에 따라, 티타늄 증착부(210)에서 가장 멀게 배치된(반출부(250)에 가장 가깝게 배치된) 챔버(G6)에서 가깝게 배치된(반출부(250)에 가장 멀게 배치된) 챔버(G1) 순으로 그래핀 형성 공정이 끝나게 될 수 있다. 따라서, 그래핀 형성 공정이 끝나는 순서대로 기판들이 연속적으로 반출부(250)로 이송될 수 있다.

한편, 티타늄 증착 챔버와 그래핀 형성 챔버 사이 또는 그래핀 형성 챔버 사이에 배치되는 게이트 밸브(280)를 더 포함할 수 있다.

도 6을 참조하면, 티타늄 증착부(210)는 기판을 수용하여 티타늄층을 증착하는 공정이 이루어지는 티타늄 증착 챔버를 포함하며, 티타늄 증착 챔버는 이송부(230)를 따라 복수의 그래핀 형성 챔버와 직렬로 연결될 수 있다. 이 때, 챔버들 사이의 공간을 개폐하는 게이트 밸브(280)가, 티타늄 증착 챔버와 그래핀 형성 챔버 사이에 배치될 수 있다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 그래핀 증착장치(200)에서 게이트 밸브(280)를 나타낸 도면이다.

도 7을 참조하면, 게이트 밸브(280)는, 티타늄 증착 챔버와 그래핀 형성 챔버 사이에 탄소 입자를 포집하는 그물망 구조(287)를 배치하여 연결할 수 있다. 이에 따라, 그래핀 형성 챔버의 탄소 입자로 다른 챔버로 침범하는 오염을 방지할 수 있다.

예를 들어, 게이트 밸브(280)는, 챔버 사이를 차단하도록 닫힌 제1 영역(282), 챔버 사이를 연결하도록 관통된 제2 영역(284) 및 챔버 사이에 그물망 구조(287)를 배치하는 제3 영역(286)을 포함할 수 있다. 게이트 밸브(280)는, 챔버들을 연결하는 공간에 제1 내지 제3 영역(286)을 선택적으로 배치할 수 있다. 구체적으로, 공정 완료 직후 기판 이송 전에, 챔버들을 연결하는 공간에 제3 영역(286)으로 배치하여 일정 시간 유지하여 오염원을 제거한 후에, 제2 영역(284)으로 바꾸어 기판을 이송할 수 있다.

이 때, 게이트 밸브(280)에서 탄소 입자를 제거하는 진동부(289)를 더 포함할 수 있다. 진동부(289)는 게이트 밸브(280)의 그물망 구조(287)에 연결되며, 진동을 발생시켜 그물망 구조(287)에서 탄소 입자를 제거할 수 있다. 또한, 진동부(289) 이외에 흡입 장치 등과 같은 다양한 입자 제거장치를 통하여 게이트 밸브(280)에서 탄소 입자를 제거할 수도 있다.

한편, 본 실시예의 게이트 밸브(280)는 상술한 병렬식 그래핀 형성 챔버에도 적용될 수 있다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

100, 200: 그래핀 증착장치
110, 210: 티타늄 증착부
121~126, 221~226: 그래핀 형성부
130, 230: 이송부
140, 240: 반입부
150, 250: 반출부
280: 게이트 밸브
282: 제1 영역
284: 제2 영역
286: 제3 영역
287: 그물망 구조
289: 진동부

Claims

기판의 일면에 티타늄층을 증착시키는 티타늄 증착부;
상기 기판을 공급받아 상기 티타늄층 상에 그래핀층을 형성하는 복수의 그래핀 형성부; 및
상기 티타늄 증착부에서 복수의 상기 그래핀 형성부로 선택적으로 상기 기판을 이송하는 이송부를 포함하고,
상기 티타늄 증착부의 공정은 상기 그래핀 형성부의 공정보다 시간적으로 짧게 이루어지고, 복수의 상기 그래핀 형성부는 시간적인 진행순서가 설정되며,
상기 이송부는, 상기 시간적인 진행순서에 따라, 상기 티타늄 증착부에서 배출된 상기 기판을 차례로 복수의 상기 그래핀 형성부로 나누어 공급하는 그래핀 증착장치.
제1항에 있어서,
그래핀층이 형성된 기판을 외부로 내보내는 반출부를 더 포함하고,
상기 이송부는, 상기 복수의 그래핀 형성부에서 순차적으로 배출된 상기 기판을 상기 반출부로 이송하는 그래핀 증착장치.
제1항에 있어서,
복수의 상기 그래핀 형성부는, 상기 기판을 수용하여 그래핀층을 형성하는 공정이 이루어지는 그래핀 형성 챔버를 각각 포함하고,
복수의 상기 그래핀 형성 챔버는, 상기 이송부에 대하여 병렬 구조로 배치된 그래핀 증착장치.
제3항에 있어서,
복수의 상기 그래핀 형성 챔버는, 상기 이송부를 중심으로 방사형으로 배치된 그래핀 증착장치.
제1항에 있어서,
복수의 상기 그래핀 형성부, 상기 기판을 수용하여 그래핀층을 형성하는 공정이 이루어지는 그래핀 형성 챔버를 각각 포함하고,
복수의 상기 그래핀 형성 챔버는, 상기 이송부를 따라 직렬 구조로 연결된 그래핀 증착장치.
제5항에 있어서,
상기 이송부는,
직렬 구조로 배치된 복수의 상기 그래핀 형성 챔버 중에서, 상기 티타늄 증착부에서 가장 먼 상기 그래핀 형성 챔버부터 상기 기판을 차례로 공급하는 그래핀 증착장치.
제6항에 있어서,
상기 티타늄 증착부는, 상기 기판을 수용하여 티타늄층을 증착하는 공정이 이루어지는 티타늄 증착 챔버를 포함하고,
상기 티타늄 증착 챔버는, 상기 이송부를 따라 복수의 상기 그래핀 형성 챔버와 직렬로 연결되며,
상기 티타늄 증착 챔버와 상기 그래핀 형성 챔버 사이에 배치되어, 챔버들 사이의 공간을 개폐하는 게이트 밸브를 더 포함하는 그래핀 증착장치.
제7항에 있어서,
상기 게이트 밸브는, 상기 티타늄 증착 챔버와 상기 그래핀 형성 챔버 사이에 탄소 입자를 포집하는 그물망 구조를 배치하여 연결하는 그래핀 증착장치.
제8항에 있어서,
상기 게이트 밸브는,
챔버 사이를 차단하도록 닫힌 제1 영역;
챔버 사이를 연결하도록 관통된 제2 영역; 및
챔버 사이에 상기 그물망 구조를 배치하는 제3 영역을 포함하는 그래핀 증착장치.
제9항에 있어서,
상기 게이트 밸브의 상기 그물망 구조에 연결되며, 진동을 발생시켜 상기 그물망 구조에서 탄소 입자를 제거하는 진동부를 더 포함하는 그래핀 증착장치.