KR20210142846A - 파우더용 원자층 증착 설비 및 이의 가스 공급 방법 - Google Patents

파우더용 원자층 증착 설비 및 이의 가스 공급 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 별도의 임펠러나 진동 발생기가 없이도 가스 공급 시퀀스만으로 파우더의 증착 균일도를 향상시킬 수 있게 하는 파우더용 원자층 증착 설비 및 이의 가스 공급 방법에 관한 것으로서, 파우더를 수용할 수 있도록 내부에 수용 공간이 형성되는 공정 챔버; 상기 공정 챔버의 하부에 설치되고, 상기 파우더에 복수의 가스를 순차적으로 공급할 수 있는 가스 공급부; 및 상기 공정 챔버의 상부에 설치되고, 상기 공정 챔버로부터 배출되는 상기 가스를 외부로 배기할 수 있는 가스 배기부;를 포함하고, 상기 가스 공급부는, 중심부에 제 1 가스홀이 형성되고, 테두리부에 상기 제 1 가스홀을 중심으로 방사선상에 복수개의 테두리 가스홀들이 등각 배치되게 형성되는 가스 공급판; 상기 제 1 가스홀과 연결되는 제 1 가스 공급 라인; 상기 테두리 가스홀들과 연결되는 테두리 가스 공급 라인; 상기 제 1 가스 공급 라인을 단속하는 제 1 밸브; 상기 테두리 가스 공급 라인을 단속하는 테두리 밸브; 및 적어도 소스 가스, 퍼지 가스, 반응 가스 중 어느 하나의 가스가 상기 제 1 가스홀에서 1차로 분사되고, 상기 테두리 가스홀들 중 어느 하나 이상에서 2차로 분사될 수 있도록 상기 제 1 밸브 및 상기 테두리 밸브에 제어 신호를 인가하는 가스 공급 시퀀스 제어부;를 포함할 수 있다.

Description

파우더용 원자층 증착 설비 및 이의 가스 공급 방법{Atomic layer deposition equipment for powder and its gas supply method}
본 발명은 파우더용 원자층 증착 설비 및 이의 가스 공급 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 별도의 임펠러나 진동 발생기가 없거나 또는 임펠러나 진동 발생기가 있다 하더라도 가스 공급 시퀀스를 이용하여 파우더의 증착 균일도를 향상시킬 수 있게 하는 파우더용 원자층 증착 설비 및 이의 가스 공급 방법에 관한 것이다.
촉매를 비롯한 이차 전지의 전극 등 파우더 코팅 시장의 급격한 발전과 더불어 기존 코팅 대비 고품질의 파우더 코팅을 요구하는 분야가 점차 증가하고 있다.
따라서, 이러한 수요에 따라 기존 습식 공정 대비 고품질의 박막 제조가 가능한 원자층 증착 공정(이하 ALD)을 이용한 파우더 코팅이 각광 받고 있다.
ALD는 원자층 단위로 증착하는 진공 공정으로 단차 피복 특성이 매우 우수하며 수 nm 단위의 두께 조절이 가능하여 사이즈가 작은 파우더 표면을 코팅하는데 매우 유리한 방법이다.
기존의 fluidized bed(FB) 방식의 파우더 코팅 ALD 설비의 경우 일반적인 방법(샤워헤드를 이용한 가스공급)만으로는 파우더의 균일한 증착이 용이하지 않았다.
따라서, 종래의 파우더용 원자층 증착 설비는 균일도 확보를 위해서 별도의 임펠러나 진동 발생기 등을 추가하여 파우더의 균일성을 확보하기도 했었다.
그러나, 이러한 별도의 임펠러나 진동 발생기를 추가로 설치하는 데에 소요되는 설비 제작 비용이 크게 증대되고, 임펠러나 진동 발생기의 부품의 마모로 인한 이물질이 발생되거나 부품의 내구성이 떨어지고, 임펠러나 진동 발생기 역시 임펠러의 회전 경로나 진동 방향의 편향성 등에 따라 데드존(dead zone)이 발생되어 파우더 교반에 대한 불균일성이 높아져서 균일도의 향상에 한계가 있었던 문제점들이 있었다.
또한, 별도의 임펠러나 진동 발생기를 설치한다 하더라도 이들에 의해 교반될 수 있는 영역에 한계가 있기 때문에 여전히 데드존이 발생되어 파우더 교반에 대한 불균일성을 완전하게 해결할 수 없었던 문제점들이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 별도의 임펠러나 진동 발생기가 없거나 또는 있다 하더라도 가스 분사 시퀀스를 이용하여 파우더 코팅의 균일도를 크게 향상시킬 수 있고, 버퍼 탱크를 이용하여 고압의 가스 분사가 가능함으로써 교반 효과를 극대화시킬 수 있으며, 이로 인하여 설비 제작비용을 절감할 수 있고, 이물질 발생을 방지할 수 있으며, 설비의 내구성을 크게 향상시킬 수 있고, 가스 공급과 파우더 교반을 동시에 수행하여 공정 시간을 절감함으로써 설비의 생산성을 크게 향상할 수 있으며, 고품질의 파우더를 생산할 수 있게 하는 파우더용 원자층 증착 설비 및 이의 가스 공급 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 파우더용 원자층 증착 설비는, 파우더를 수용할 수 있도록 내부에 수용 공간이 형성되는 공정 챔버; 상기 공정 챔버의 하부에 설치되고, 상기 파우더에 복수의 가스를 순차적으로 공급할 수 있는 가스 공급부; 및 상기 공정 챔버의 상부에 설치되고, 상기 공정 챔버로부터 배출되는 상기 가스를 외부로 배기할 수 있는 가스 배기부;를 포함하고, 상기 가스 공급부는, 중심부에 제 1 가스홀이 형성되고, 테두리부에 상기 제 1 가스홀을 중심으로 방사선상에 복수개의 테두리 가스홀들이 등각 배치되게 형성되는 가스 공급판; 상기 제 1 가스홀과 연결되는 제 1 가스 공급 라인; 상기 테두리 가스홀들과 연결되는 테두리 가스 공급 라인; 상기 제 1 가스 공급 라인을 단속하는 제 1 밸브; 상기 테두리 가스 공급 라인을 단속하는 테두리 밸브; 및 적어도 소스 가스, 퍼지 가스, 반응 가스 중 어느 하나의 가스가 상기 제 1 가스홀에서 1차로 분사되고, 상기 테두리 가스홀들 중 어느 하나 이상에서 2차로 분사될 수 있도록 상기 제 1 밸브 및 상기 테두리 밸브에 제어 신호를 인가하는 가스 공급 시퀀스 제어부;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 테두리 가스홀은, 상기 제 1 가스홀을 기준으로 서로 90도씩 등각 배치되고, 시계 방향 또는 반시계 방향으로 나열되는 제 2 가스홀, 제 3 가스홀, 제 4 가스홀 및 제 5 가스홀을 포함하고, 상기 테두리 가스 공급 라인은, 상기 제 2 가스홀과 연결되는 제 2 가스 공급 라인, 상기 제 3 가스홀과 연결되는 제 3 가스 공급 라인, 상기 제 4 가스홀과 연결되는 제 4 가스 공급 라인 및 상기 제 5 가스홀과 연결되는 제 5 가스 공급 라인을 포함하고, 상기 테두리 밸브는, 상기 제 2 가스 공급 라인을 단속하는 제 2 밸브, 상기 제 3 가스 공급 라인을 단속하는 제 3 밸브, 상기 제 4 가스 공급 라인을 단속하는 제 4 밸브 및 상기 제 5 가스 공급 라인을 단속하는 제 5 밸브를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 가스 공급 시퀀스 제어부는, 적어도 소스 가스, 퍼지 가스, 반응 가스 중 어느 하나의 가스가 상기 1, 2, 3, 4, 5 가스홀의 순서로 분사되도록 상기 1, 2, 3, 4, 5 밸브에 제어 신호를 순차적으로 인가하는 A 시퀀스 제어 회로;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 가스 공급 시퀀스 제어부는, 적어도 소스 가스, 퍼지 가스, 반응 가스 중 어느 하나의 가스가 상기 1, 2, 1, 3, 1, 4, 1, 5 가스홀의 순서로 분사되도록 상기 1, 2, 1, 3, 1, 4, 1, 5 밸브에 제어 신호를 순차적으로 인가하는 B 시퀀스 제어 회로;를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 가스 공급 시퀀스 제어부는, 적어도 소스 가스, 퍼지 가스, 반응 가스 중 어느 하나의 가스가 상기 1, 2 내지 5 가스홀의 순서로 분사되도록 상기 1, 2 내지 5 밸브에 제어 신호를 순차적으로 인가하는 C 시퀀스 제어 회로;를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 테두리 가스홀은, 상기 제 1 가스홀을 기준으로 서로 45도씩 등각 배치되고, 시계 방향 또는 반시계 방향으로 나열되는 제 2 가스홀, 제 3 가스홀, 제 4 가스홀, 제 5 가스홀, 제 6 가스홀, 제 7 가스홀, 제 8 가스홀 및 제 9 가스홀을 포함하고, 상기 테두리 가스 공급 라인은, 상기 제 2 가스홀과 연결되는 제 2 가스 공급 라인, 상기 제 3 가스홀과 연결되는 제 3 가스 공급 라인, 상기 제 4 가스홀과 연결되는 제 4 가스 공급 라인, 상기 제 5 가스홀과 연결되는 제 5 가스 공급 라인, 상기 제 6 가스홀과 연결되는 제 6 가스 공급 라인, 상기 제 7 가스홀과 연결되는 제 7 가스 공급 라인, 상기 제 8 가스홀과 연결되는 제 8 가스 공급 라인 및 상기 제 9 가스홀과 연결되는 제 9 가스 공급 라인을 포함하고, 상기 테두리 밸브는, 상기 제 2 가스 공급 라인을 단속하는 제 2 밸브, 상기 제 3 가스 공급 라인을 단속하는 제 3 밸브, 상기 제 4 가스 공급 라인을 단속하는 제 4 밸브, 상기 제 5 가스 공급 라인을 단속하는 제 5 밸브, 상기 제 6 가스 공급 라인을 단속하는 제 6 밸브, 상기 제 7 가스 공급 라인을 단속하는 제 7 밸브, 상기 제 8 가스 공급 라인을 단속하는 제 8 밸브 및 상기 제 9 가스 공급 라인을 단속하는 제 9 밸브를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 가스 공급 시퀀스 제어부는, 적어도 소스 가스, 퍼지 가스, 반응 가스 중 어느 하나의 가스가 상기 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 가스홀의 순서로 분사되도록 상기 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 밸브에 제어 신호를 순차적으로 인가하는 D 시퀀스 제어 회로;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 가스 공급 시퀀스 제어부는, 적어도 소스 가스, 퍼지 가스, 반응 가스 중 어느 하나의 가스가 상기 1, 2, 1, 6, 1, 3, 1, 7, 1, 4, 1, 8, 1, 5, 1, 9 가스홀의 순서로 분사되도록 상기 1, 2, 1, 6, 1, 3, 1, 7, 1, 4, 1, 8, 1, 5, 1, 9 밸브에 제어 신호를 순차적으로 인가하는 E 시퀀스 제어 회로;를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 가스 공급 시퀀스 제어부는, 적어도 소스 가스, 퍼지 가스, 반응 가스 중 어느 하나의 가스가 상기 1, 2 내지 9 가스홀의 순서로 분사되도록 상기 1, 2 내지 9 밸브에 제어 신호를 순차적으로 인가하는 F 시퀀스 제어 회로;를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 테두리 가스홀은, 복수개의 외측 테두리 가스홀; 및 상기 외측 테두리 가스홀들과 상기 제 1 가스홀 사이에 배치되는 내측 테두리 가스홀;을 포함하고, 상기 외측 테두리 가스홀은, 상기 제 1 가스홀을 기준으로 서로 45도씩 등각 배치되고, 시계 방향 또는 반시계 방향으로 나열되는 제 2 가스홀, 제 3 가스홀, 제 4 가스홀, 제 5 가스홀, 제 6 가스홀, 제 7 가스홀, 제 8 가스홀 및 제 9 가스홀을 포함하고, 상기 내측 테두리 가스홀은, 상기 제 1 가스홀을 기준으로 서로 45도씩 등각 배치되고, 시계 방향 또는 반시계 방향으로 나열되는 제 10 가스홀, 제 11 가스홀, 제 12 가스홀, 제 13 가스홀, 제 14 가스홀, 제 15 가스홀, 제 16 가스홀 및 제 17 가스홀을 포함하고, 상기 테두리 가스 공급 라인은, 상기 제 2 가스홀과 연결되는 제 2 가스 공급 라인, 상기 제 3 가스홀과 연결되는 제 3 가스 공급 라인, 상기 제 4 가스홀과 연결되는 제 4 가스 공급 라인, 상기 제 5 가스홀과 연결되는 제 5 가스 공급 라인, 상기 제 6 가스홀과 연결되는 제 6 가스 공급 라인, 상기 제 7 가스홀과 연결되는 제 7 가스 공급 라인, 상기 제 8 가스홀과 연결되는 제 8 가스 공급 라인, 상기 제 9 가스홀과 연결되는 제 9 가스 공급 라인, 상기 제 10 가스홀과 연결되는 제 10 가스 공급 라인, 상기 제 11 가스홀과 연결되는 제 11 가스 공급 라인, 상기 제 12 가스홀과 연결되는 제 12 가스 공급 라인, 상기 제 13 가스홀과 연결되는 제 13 가스 공급 라인, 상기 제 14 가스홀과 연결되는 제 14 가스 공급 라인, 상기 제 15 가스홀과 연결되는 제 15 가스 공급 라인, 상기 제 16 가스홀과 연결되는 제 16 가스 공급 라인, 상기 제 17 가스홀과 연결되는 제 17 가스 공급 라인을 포함하고, 상기 테두리 밸브는, 상기 제 2 가스 공급 라인을 단속하는 제 2 밸브, 상기 제 3 가스 공급 라인을 단속하는 제 3 밸브, 상기 제 4 가스 공급 라인을 단속하는 제 4 밸브, 상기 제 5 가스 공급 라인을 단속하는 제 5 밸브, 상기 제 6 가스 공급 라인을 단속하는 제 6 밸브, 상기 제 7 가스 공급 라인을 단속하는 제 7 밸브, 상기 제 8 가스 공급 라인을 단속하는 제 8 밸브, 상기 제 9 가스 공급 라인을 단속하는 제 9 밸브, 상기 제 10 가스 공급 라인을 단속하는 제 10 밸브, 상기 제 11 가스 공급 라인을 단속하는 제 11 밸브, 상기 제 12 가스 공급 라인을 단속하는 제 12 밸브, 상기 제 13 가스 공급 라인을 단속하는 제 13 밸브, 상기 제 14 가스 공급 라인을 단속하는 제 14 밸브, 상기 제 15 가스 공급 라인을 단속하는 제 15 밸브, 상기 제 16 가스 공급 라인을 단속하는 제 16 밸브, 상기 제 17 가스 공급 라인을 단속하는 제 17 밸브를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 가스 공급 시퀀스 제어부는, 적어도 소스 가스, 퍼지 가스, 반응 가스 중 어느 하나의 가스가 상기 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17 가스홀의 순서로 분사되도록 상기 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17 밸브에 제어 신호를 순차적으로 인가하는 G 시퀀스 제어 회로;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 가스 공급 시퀀스 제어부는, 적어도 소스 가스, 퍼지 가스, 반응 가스 중 어느 하나의 가스가 상기 1, 2와 10, 3과 11, 4와 12, 5와 13, 6과 14, 7과 15, 8과 16, 9와 17 가스홀의 순서로 분사되도록 상기 1, 2와 10, 3과 11, 4와 12, 5와 13, 6과 14, 7과 15, 8과 16, 9와 17 밸브에 제어 신호를 순차적으로 인가하는 H 시퀀스 제어 회로;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 가스 공급 시퀀스 제어부는, 적어도 소스 가스, 퍼지 가스, 반응 가스 중 어느 하나의 가스가 상기 1, 2, 10, 1, 6, 14, 1, 3, 11, 1, 7, 15, 1, 4, 12, 1, 8, 16, 1, 5, 13, 1, 9, 17 가스홀의 순서로 분사되도록 상기 1, 2, 10, 1, 6, 14, 1, 3, 11, 1, 7, 15, 1, 4, 12, 1, 8, 16, 1, 5, 13, 1, 9, 17 밸브에 제어 신호를 순차적으로 인가하는 I 시퀀스 제어 회로;를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 가스 공급 시퀀스 제어부는, 적어도 소스 가스, 퍼지 가스, 반응 가스 중 어느 하나의 가스가 상기 1, 2 내지 9, 10 내지 17 가스홀의 순서로 분사되도록 상기 1, 2 내지 9, 10 내지 17 밸브에 제어 신호를 순차적으로 인가하는 J 시퀀스 제어 회로;를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 가스 공급부는, 상기 제 1 가스 공급 라인 및 상기 테두리 가스홀들과 연결되고, 가스 공급 압력을 형성하는 버퍼 탱크;를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 버퍼 탱크는 가스 선택 밸브를 이용하여 적어도 소스 가스 공급원, 퍼지 가스 공급원, 반응 가스 공급원 중 어느 하나에 선택적으로 연결될 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 공정 챔버의 내부에 설치되고, 날개를 이용하여 상기 파우더를 강제로 교반하는 임펠러;를 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 파우더용 원자층 증착 설비의 가스 공급 방법은, 파우더를 수용할 수 있도록 내부에 수용 공간이 형성되는 공정 챔버, 상기 공정 챔버의 하부에 설치되고, 상기 파우더에 복수의 가스를 순차적으로 공급할 수 있는 가스 공급부 및 상기 공정 챔버의 상부에 설치되고, 상기 공정 챔버로부터 배출되는 상기 가스를 외부로 배기할 수 있는 가스 배기부를 포함하고, 상기 가스 공급부는, 중심부에 제 1 가스홀이 형성되고, 테두리부에 상기 제 1 가스홀을 중심으로 방사선상에 복수개의 테두리 가스홀들이 등각 배치되게 형성되는 가스 공급판, 상기 제 1 가스홀과 연결되는 제 1 가스 공급 라인, 상기 테두리 가스홀들과 연결되는 테두리 가스 공급 라인, 상기 제 1 가스 공급 라인을 단속하는 제 1 밸브, 상기 테두리 가스 공급 라인을 단속하는 테두리 밸브를 포함하는 파우더용 원자층 증착 설비의 가스 공급 방법에 있어서, 적어도 소스 가스, 퍼지 가스, 반응 가스 중 어느 하나의 가스가 상기 제 1 가스홀에서 1차로 분사하고, 상기 테두리 가스홀들 중 어느 하나 이상에서 2차로 분사할 수 있다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 별도의 임펠러나 진동 발생기가 없거나 또는 있다 하더라도 가스 분사 시퀀스를 이용하여 데드존(dead zone)의 발생을 최소화함으로써 파우더 코팅의 균일도를 크게 향상시킬 수 있고, 버퍼 탱크를 이용하여 고압의 가스 분사가 가능함으로써 교반 효과를 극대화시킬 수 있으며, 이로 인하여 설비 제작비용을 절감할 수 있고, 이물질 발생을 방지할 수 있으며, 설비의 내구성을 크게 향상시킬 수 있고, 가스 공급과 파우더 교반을 동시에 수행하여 공정 시간을 절감함으로써 설비의 생산성을 크게 향상할 수 있으며, 고품질의 파우더를 생산할 수 있는 효과를 갖는 것이다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 파우더용 원자층 증착 설비를 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1의 파우더용 원자층 증착 설비의 가스 공급부를 나타내는 확대 사시도이다.
도 3은 도 1의 파우더용 원자층 증착 설비의 가스 공급판의 일례를 나타내는 평면도이다.
도 4는 도 1의 파우더용 원자층 증착 설비의 가스 공급판의 다른 일례를 나타내는 평면도이다.
도 5는 도 1의 파우더용 원자층 증착 설비의 가스 공급판의 또 다른 일례를 나타내는 평면도이다.
도 6은 도 3 내지 도 5의 가스 공급판에 따른 가스 공급 시퀀스의 다양한 일례들을 나타내는 도표이다.
도 7은 도 4의 파우더용 원자층 증착 설비의 가스 공급판의 가스 공급 시퀀스의 일례에 따른 파우더 혼합 과정을 나타내는 모식도이다.
도 8은 도 4의 파우더용 원자층 증착 설비의 가스 공급판의 가스 공급 시퀀스의 다른 일례에 따른 파우더 혼합 과정을 나타내는 모식도이다.
도 9는 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 파우더용 원자층 증착 설비를 나타내는 사시도이다.
도 10은 도 9의 파우더용 원자층 증착 설비를 확대하여 나타내는 부분 절단 확대 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 여러 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이다.
명세서 전체에 걸쳐서, 막, 영역 또는 기판과 같은 하나의 구성요소가 다른 구성요소 "상에", "연결되어", "적층되어" 또는 "커플링되어" 위치한다고 언급할 때는, 상기 하나의 구성요소가 직접적으로 다른 구성요소 "상에", "연결되어", "적층되어" 또는 "커플링되어" 접촉하거나, 그 사이에 개재되는 또 다른 구성요소들이 존재할 수 있다고 해석될 수 있다. 반면에, 하나의 구성요소가 다른 구성요소 "직접적으로 상에", "직접 연결되어", 또는 "직접 커플링되어" 위치한다고 언급할 때는, 그 사이에 개재되는 다른 구성요소들이 존재하지 않는다고 해석된다. 동일한 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
본 명세서에서 제 1, 제 2 등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제 1 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제 2 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다.
또한, "상의" 또는 "위의" 및 "하의" 또는 "아래의"와 같은 상대적인 용어들은 도면들에서 도해되는 것처럼 다른 요소들에 대한 어떤 요소들의 관계를 기술하기 위해 여기에서 사용될 수 있다. 상대적 용어들은 도면들에서 묘사되는 방향에 추가하여 소자의 다른 방향들을 포함하는 것을 의도한다고 이해될 수 있다. 예를 들어, 도면들에서 소자가 뒤집어 진다면(turned over), 다른 요소들의 상부의 면 상에 존재하는 것으로 묘사되는 요소들은 상기 다른 요소들의 하부의 면 상에 방향을 가지게 된다. 그러므로, 예로써 든 "상의"라는 용어는, 도면의 특정한 방향에 의존하여 "하의" 및 "상의" 방향 모두를 포함할 수 있다. 소자가 다른 방향으로 향한다면(다른 방향에 대하여 90도 회전), 본 명세서에 사용되는 상대적인 설명들은 이에 따라 해석될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명 사상의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.
도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 파우더용 원자층 증착 설비(1000)를 나타내는 단면도이다.
먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 파우더용 원자층 증착 설비(1000)는, 크게 공정 챔버(100)와, 가스 공급부(200) 및 가스 배기부(300)를 포함할 수 있다.
예컨대, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 공정 챔버(100)는, 파우더(P)를 수용할 수 있도록 내부에 수용 공간이 형성되는 원통 또는 다각통 형상의 구조체로서, 내부에 공정에 필요한 진공 환경 또는 가스 환경을 조성할 수 있는 매우 다양한 형태의 챔버들이 모두 적용될 수 있다.
이러한, 상기 공정 챔버(100)는, 후술될 상기 가스 공급부(200) 및 상기 가스 배기부(300)를 지지할 수 있도록 충분한 강도와 내구성을 갖는 벽체 구조체로 이루어질 수 있다. 따라서, 상기 공정 챔버(100)는 도면에 반드시 국한되지 않고 매우 다양한 형태나 종류의 챔버들이 모두 적용될 수 있다.
또한, 예컨대, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 가스 공급부(200)는, 상기 공정 챔버(100)의 하부에 설치되는 것으로서, 상기 파우더(P)에 복수의 가스를 순차적으로 공급할 수 있는 장치일 수 있다.
예를 들면, 상기 가스 공급부(200)는, 적어도 소스 가스, 퍼지 가스, 반응 가스 중 어느 하나의 가스를 상기 공정 챔버(100)의 내부로 순차적으로 공급할 수 있다. 더욱 구체적으로 예를 들면, 상기 파우더(P)에 원자층을 형성하기 위해서 상기 공정 챔버(100)에 소스 가스-퍼지 가스-반응 가스-퍼지 가스 등의 순서로 가스를 공급할 수 있다. 그러나, 이에 반드시 국한되지 않고 매우 다양한 순서로 적어도 소스 가스, 퍼지 가스, 반응 가스 중 어느 하나의 가스를 상기 공정 챔버(100)의 내부로 순차적으로 공급할 수 있다.
또한, 예컨대, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 가스 배기부(300)는, 상기 공정 챔버(100)의 상부에 설치되는 것으로서, 상기 공정 챔버(100)로부터 배출되는 상기 가스를 외부로 배기할 수 있는 장치일 수 있다.
따라서, 적어도 소스 가스, 퍼지 가스, 반응 가스 중 어느 하나의 가스는 상기 가스 공급부(200)를 이용하여 상기 공정 챔버(100)의 하부에서 공급되어 상기 파우더(P)를 통과하면서 상기 파우더(P)의 표면에 원자층을 증착시킨 다음, 상기 가스 배기부(300)를 이용하여 상기 공정 챔버(100)의 상부에서 외부로 배기될 수 있다.
이외에도, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 파우더용 원자층 증착 설비(1000)는, 상기 파우더(P)의 외부 누출을 방지할 수 있도록 상기 공정 챔버(100)의 상부에 설치되는 상부 메쉬 또는 필터(400)와, 상기 공정 챔버(100)의 하부에 설치되는 하부 메쉬 또는 필터(500)와, 상기 가스 공급부(200)로부터 공급받은 가스를 골고루 분산시킬 수 있는 샤워 헤드(600) 및 공정이 완료된 상기 파우더(P)를 외부로 인출시킬 수 있도록 상기 공정 챔버(100)의 상부에 설치되는 해치(700) 등을 더 포함할 수 있다. 그러나, 이러한 메쉬나 필터나 샤워 헤드나 해치 등은 필요에 따라서 생략하거나 이외에도 다양한 구성품 등을 추가로 설치할 수 있다.
도 2는 도 1의 파우더용 원자층 증착 설비(1000)의 가스 공급부(200)를 나타내는 확대 사시도이고, 도 3은 도 1의 파우더용 원자층 증착 설비(1000)의 가스 공급판(210)의 일례를 나타내는 평면도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 파우더용 원자층 증착 설비(1000)의 일례에 따른 상기 가스 공급부(200)는, 중심부에 제 1 가스홀(1)이 형성되고, 테두리부에 상기 제 1 가스홀(1)을 중심으로 방사선상에 복수개의 테두리 가스홀(EH)들이 등각 배치되게 형성되는 가스 공급판(210)과, 상기 제 1 가스홀(1)과 연결되는 제 1 가스 공급 라인(L1)과, 상기 테두리 가스홀(EH)들과 연결되는 테두리 가스 공급 라인(EL)과, 상기 제 1 가스 공급 라인(L1)을 단속하는 제 1 밸브(V1)과, 상기 테두리 가스 공급 라인(EL)을 단속하는 테두리 밸브(EV) 및 적어도 소스 가스, 퍼지 가스, 반응 가스 중 어느 하나의 가스가 상기 제 1 가스홀(1)에서 1차로 분사되고, 상기 테두리 가스홀(EH)들 중 어느 하나 이상에서 2차로 분사될 수 있도록 상기 제 1 밸브(V1) 및 상기 테두리 밸브(EV)에 제어 신호를 인가하는 가스 공급 시퀀스 제어부(220)를 포함할 수 있다.
여기서, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 테두리 가스홀(EH)은, 상기 제 1 가스홀(1)을 기준으로 서로 90도씩 등각 배치되고, 시계 방향 또는 반시계 방향으로 나열되는 제 2 가스홀(2), 제 3 가스홀(3), 제 4 가스홀(4) 및 제 5 가스홀(5)을 포함하고, 상기 테두리 가스 공급 라인(EL)은, 상기 제 2 가스홀(2)과 연결되는 제 2 가스 공급 라인(L2), 상기 제 3 가스홀(3)과 연결되는 제 3 가스 공급 라인(L3), 상기 제 4 가스홀(4)과 연결되는 제 4 가스 공급 라인(L4) 및 상기 제 5 가스홀(5)과 연결되는 제 5 가스 공급 라인(L5)을 포함하고, 상기 테두리 밸브(EV)는, 상기 제 2 가스 공급 라인(L2)을 단속하는 제 2 밸브(V2), 상기 제 3 가스 공급 라인(L3)을 단속하는 제 3 밸브(V3), 상기 제 4 가스 공급 라인(L4)을 단속하는 제 4 밸브(V4) 및 상기 제 5 가스 공급 라인(L5)을 단속하는 제 5 밸브(V5)를 포함할 수 있다.
따라서, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 파우더용 원자층 증착 설비(1000)의 일례에 따른 상기 가스 공급부(200)는, 상기 가스 공급판(210)에 5개의 가스홀(1)(2)(3)(4)(5)들이 형성되고, 이들 홀들에는 각각 5개의 가스 공급 라인(L1)(L2)(L3)(L4)(L5)들이 연결되며, 이들 라인들에는 각각 5개의 밸브(V1)(V2)(V3)(V4)(V5)들이 설치될 수 있다.
여기서, 이러한 상기 가스 공급 라인들 중 일부분은 서로 공유될 수 있고, 상기 밸브들 역시 일부분은 서로 공유될 수 있기 때문에 반드시 5개에 국한되지 않는다.
이러한, 5개 가스홀 타입의 상기 가스 공급판(210)의 경우, 상기 가스 공급 시퀀스 제어부(220)는, 파우더 코팅의 균일성을 극대화하기 위해서, A 시퀀스 제어 회로(A)와, B 시퀀스 제어 회로(B) 및 C 시퀀스 제어 회로(A)를 포함할 수 있다.
도 6은 도 3 내지 도 5의 가스 공급판(210)에 따른 가스 공급 시퀀스의 다양한 일례들을 나타내는 도표이다.
더욱 구체적으로 예를 들면, 도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 A 시퀀스 제어 회로(A)는, 적어도 소스 가스, 퍼지 가스, 반응 가스 중 어느 하나의 가스가 상기 1, 2, 3, 4, 5 가스홀(1)(2)(3)(4)(5)의 순서로 분사되도록 상기 1, 2, 3, 4, 5 밸브(V1)(V2)(V3)(V4)(V5)에 제어 신호를 순차적으로 인가하는 회로부 또는 회로부를 포함하는 제어 장치, 제어 부품, 연산 장치, 중앙 처리 장치, 프로그램이 저장된 저장 장치, 마이크로프로세서, 마이크로칩, 회로 기판 등일 수 있다.
도 7은 도 4의 파우더용 원자층 증착 설비(1000)의 가스 공급판(210)의 가스 공급 시퀀스의 일례에 따른 파우더 혼합 과정을 나타내는 모식도이다.
따라서, 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이, 먼저 상기 제 1 가스홀(1)에서 가스 분사시, 상기 파우더(P)의 일부분은 화살표와 같이 중심에서 테두리 방향으로 이동되고, 이어서, 도 7의 (b) 내지 (e)에 도시된 바와 같이, 테두리 방향으로 이동된 상기 파우더(P)는 시계방향(또는 반시계 방향)으로 회전되도록 이동되면서 전체적으로 골고루 교반될 수 있다.
즉, 도 7의 (f)에 도시된 바와 같이, 상기 파우더(P)는 먼저, 중심에서 테두리로 교반되고, 이어서 도 7의 (g)에 도시된 바와 같이, 테두리는 다시 시계방향(또는 반시계 방향)으로 교반되어 전체적으로 골고루 교반될 수 있는 것이다.
또한, 예컨대, 도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 B 시퀀스 제어 회로(B)는, 적어도 소스 가스, 퍼지 가스, 반응 가스 중 어느 하나의 가스가 상기 1, 2, 1, 3, 1, 4, 1, 5 가스홀(1)(2)(1)(3)(1)(4)(1)(5)의 순서로 분사되도록 상기 1, 2, 1, 3, 1, 4, 1, 5 밸브(V1)(V2)(V1)(V3)(V1)(V4)(V1)(V5)에 제어 신호를 순차적으로 인가하는 회로부 또는 회로부를 포함하는 제어 장치, 제어 부품, 연산 장치, 중앙 처리 장치, 프로그램이 저장된 저장 장치, 마이크로프로세서, 마이크로칩, 회로 기판 등일 수 있다.
따라서, 도 7의 (a)와 도 7의 (b)를 수행하면서, 상기 파우더(P)는 중심에서 제 1 테두리 방향으로 교반되고, 도 7의 (a)와 도 7의 (c)가 반복되면서, 중심에서 제 2 테두리 방향으로 반복되어 결론적으로 시계 방향(또는 반시계 방향)으로 교반되어 전체적으로 골고루 교반될 수 있는 것이다.
더욱 구체적으로 예를 들면, 도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 C 시퀀스 제어 회로(C)는, 적어도 소스 가스, 퍼지 가스, 반응 가스 중 어느 하나의 가스가 상기 1, 2 내지 5 가스홀(1)(2~5)의 순서로 분사되도록 상기 1, 2 내지 5 밸브(V1)(V2~5)에 제어 신호를 순차적으로 인가하는 회로부 또는 회로부를 포함하는 제어 장치, 제어 부품, 연산 장치, 중앙 처리 장치, 프로그램이 저장된 저장 장치, 마이크로프로세서, 마이크로칩, 회로 기판 등일 수 있다.
도 8은 도 4의 파우더용 원자층 증착 설비(1000)의 가스 공급판(210)의 가스 공급 시퀀스의 다른 일례에 따른 파우더 혼합 과정을 나타내는 모식도이다.
따라서, 도 8의 (a)에 도시된 바와 같이, 먼저 상기 제 1 가스홀(1)에서 가스 분사시, 상기 파우더(P)의 일부분은 화살표와 같이 중심에서 테두리 방향으로 이동되고, 이어서, 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이, 테두리 방향으로 이동된 상기 파우더(P)는 다시 중심 방향으로 이동되면서 전체적으로 골고루 교반될 수 있다.
즉, 도 8의 (c)에 도시된 바와 같이, 상기 파우더(P)는, 먼저, 중심에서 테두리로 교반하고, 이어서 도 8의 (d)에 도시된 바와 같이, 테두리는 다시 중심 방향으로 교반되어 전체적으로 골고루 교반될 수 있는 것이다.
그러므로, 별도의 임펠러나 진동 발생기가 없이도 가스 분사 시퀀스를 이용하여 데드존(dead zone)의 발생을 최소화함으로써 파우더 코팅의 균일도를 크게 향상시킬 수 있고, 이로 인하여 설비 제작비용을 절감할 수 있고, 이물질 발생을 방지할 수 있으며, 설비의 내구성을 크게 향상시킬 수 있고, 가스 공급과 파우더 교반을 동시에 수행하여 공정 시간을 절감함으로써 설비의 생산성을 크게 향상할 수 있으며, 고품질의 파우더를 생산할 수 있다.
도 4는 도 1의 파우더용 원자층 증착 설비(1000)의 가스 공급판(210)의 다른 일례를 나타내는 평면도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 파우더용 원자층 증착 설비(1000)의 다른 일례에 따른 상기 가스 공급부(200)는, 상기 가스 공급판(210)에 9개의 가스홀(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)들이 형성되고, 이들 홀들에는 각각 9개의 가스 공급 라인(미도시)들이 연결되며, 이들 라인들에는 각각 9개의 밸브(미도시)들이 설치될 수 있다.
더욱 구체적으로 예를 들면, 상기 테두리 가스홀(EH)은, 상기 제 1 가스홀(1)을 기준으로 서로 45도씩 등각 배치되고, 시계 방향 또는 반시계 방향으로 나열되는 제 2 가스홀(2), 제 3 가스홀(3), 제 4 가스홀(4), 제 5 가스홀(5), 제 6 가스홀(6), 제 7 가스홀(7), 제 8 가스홀(8) 및 제 9 가스홀(9)을 포함하고, 상기 테두리 가스 공급 라인(EL)은, 상기 제 2 가스홀(2)과 연결되는 제 2 가스 공급 라인, 상기 제 3 가스홀(3)과 연결되는 제 3 가스 공급 라인, 상기 제 4 가스홀(4)과 연결되는 제 4 가스 공급 라인, 상기 제 5 가스홀(5)과 연결되는 제 5 가스 공급 라인, 상기 제 6 가스홀(6)과 연결되는 제 6 가스 공급 라인, 상기 제 7 가스홀(7)과 연결되는 제 7 가스 공급 라인, 상기 제 8 가스홀(8)과 연결되는 제 8 가스 공급 라인 및 상기 제 9 가스홀(9)과 연결되는 제 9 가스 공급 라인을 포함하고, 상기 테두리 밸브(EV)는, 상기 제 2 가스 공급 라인을 단속하는 제 2 밸브, 상기 제 3 가스 공급 라인을 단속하는 제 3 밸브, 상기 제 4 가스 공급 라인을 단속하는 제 4 밸브, 상기 제 5 가스 공급 라인을 단속하는 제 5 밸브, 상기 제 6 가스 공급 라인을 단속하는 제 6 밸브, 상기 제 7 가스 공급 라인을 단속하는 제 7 밸브, 상기 제 8 가스 공급 라인을 단속하는 제 8 밸브 및 상기 제 9 가스 공급 라인을 단속하는 제 9 밸브를 포함할 수 있다.
여기서, 이러한 상기 가스 공급 라인들 중 일부분은 서로 공유될 수 있고, 상기 밸브들 역시 일부분은 서로 공유될 수 있기 때문에 반드시 9개에 국한되지 않는다.
도 6에 도시된 바와 같이, 이러한, 9개 가스홀 타입의 상기 가스 공급판(210)의 경우, 상기 가스 공급 시퀀스 제어부(220)는, 파우더 코팅의 균일성을 극대화하기 위해서, D 시퀀스 제어 회로(D)와, E 시퀀스 제어 회로(E) 및 F 시퀀스 제어 회로(F)를 포함할 수 있다.
예컨대, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 D 시퀀스 제어 회로(D)는, 적어도 소스 가스, 퍼지 가스, 반응 가스 중 어느 하나의 가스가 상기 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 가스홀(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)의 순서로 분사되도록 상기 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 밸브에 제어 신호를 순차적으로 인가하는 회로부 또는 회로부를 포함하는 제어 장치, 제어 부품, 연산 장치, 중앙 처리 장치, 프로그램이 저장된 저장 장치, 마이크로프로세서, 마이크로칩, 회로 기판 등일 수 있다.
또한, 예컨대, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 E 시퀀스 제어 회로(E)는, 적어도 소스 가스, 퍼지 가스, 반응 가스 중 어느 하나의 가스가 상기 1, 2, 1, 6, 1, 3, 1, 7, 1, 4, 1, 8, 1, 5, 1, 9 가스홀(1)(2)(1)(6)(1)(3)(1)(7)(1)(4)(1)(8)(1)(5)(1)(9)의 순서로 분사되도록 상기 1, 2, 1, 6, 1, 3, 1, 7, 1, 4, 1, 8, 1, 5, 1, 9 밸브에 제어 신호를 순차적으로 인가하는 회로부 또는 회로부를 포함하는 제어 장치, 제어 부품, 연산 장치, 중앙 처리 장치, 프로그램이 저장된 저장 장치, 마이크로프로세서, 마이크로칩, 회로 기판 등일 수 있다.
또한, 예컨대, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 F 시퀀스 제어 회로(F)는, 적어도 소스 가스, 퍼지 가스, 반응 가스 중 어느 하나의 가스가 상기 1, 2 내지 9 가스홀(1)(2~9)의 순서로 분사되도록 상기 1, 2 내지 9 밸브에 제어 신호를 순차적으로 인가하는 회로부 또는 회로부를 포함하는 제어 장치, 제어 부품, 연산 장치, 중앙 처리 장치, 프로그램이 저장된 저장 장치, 마이크로프로세서, 마이크로칩, 회로 기판 등일 수 있다.
그러므로, 상술된 바와 같이, 상기 파우더(P)는 중심에서 테두리 방향, 테두리 방향에서 시계 또는 반시계 방향, 테두리에서 중심 방향 등 다양한 방향으로 교반될 수 있다.
도 5는 도 1의 파우더용 원자층 증착 설비(1000)의 가스 공급판(210)의 또 다른 일례를 나타내는 평면도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 파우더용 원자층 증착 설비(1000)의 다른 일례에 따른 상기 가스 공급부(200)는, 상기 가스 공급판(210)에 17개의 가스홀(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)(12)(13)(14)(15)(16)(17)들이 형성되고, 이들 홀들에는 각각 17개의 가스 공급 라인(미도시)들이 연결되며, 이들 라인들에는 각각 17개의 밸브(미도시)들이 설치될 수 있다.
더욱 구체적으로 예를 들면, 상기 테두리 가스홀(EH)은, 복수개의 외측 테두리 가스홀(EH1) 및 상기 외측 테두리 가스홀들과 상기 제 1 가스홀 사이에 배치되는 내측 테두리 가스홀(EH2)을 포함하고, 상기 외측 테두리 가스홀(EH1)은, 상기 제 1 가스홀(1)을 기준으로 서로 45도씩 등각 배치되고, 시계 방향 또는 반시계 방향으로 나열되는 제 2 가스홀(2), 제 3 가스홀(3), 제 4 가스홀(4), 제 5 가스홀(5), 제 6 가스홀(6), 제 7 가스홀(7), 제 8 가스홀(8) 및 제 9 가스홀(9)을 포함하고, 상기 내측 테두리 가스홀(EH2)은, 상기 제 1 가스홀(1)을 기준으로 서로 45도씩 등각 배치되고, 시계 방향 또는 반시계 방향으로 나열되는 제 10 가스홀(10), 제 11 가스홀(11), 제 12 가스홀(12), 제 13 가스홀(13), 제 14 가스홀(14), 제 15 가스홀(15), 제 16 가스홀(16) 및 제 17 가스홀(17)을 포함할 수 있다.
또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 테두리 가스 공급 라인(EL)은, 상기 제 2 가스홀(2)과 연결되는 제 2 가스 공급 라인, 상기 제 3 가스홀(3)과 연결되는 제 3 가스 공급 라인, 상기 제 4 가스홀(4)과 연결되는 제 4 가스 공급 라인, 상기 제 5 가스홀(5)과 연결되는 제 5 가스 공급 라인, 상기 제 6 가스홀(6)과 연결되는 제 6 가스 공급 라인, 상기 제 7 가스홀(7)과 연결되는 제 7 가스 공급 라인, 상기 제 8 가스홀(8)과 연결되는 제 8 가스 공급 라인, 상기 제 9 가스홀(9)과 연결되는 제 9 가스 공급 라인, 상기 제 10 가스홀(10)과 연결되는 제 10 가스 공급 라인, 상기 제 11 가스홀(11)과 연결되는 제 11 가스 공급 라인, 상기 제 12 가스홀(12)과 연결되는 제 12 가스 공급 라인, 상기 제 13 가스홀(13)과 연결되는 제 13 가스 공급 라인, 상기 제 14 가스홀(14)과 연결되는 제 14 가스 공급 라인, 상기 제 15 가스홀(15)과 연결되는 제 15 가스 공급 라인, 상기 제 16 가스홀(16)과 연결되는 제 16 가스 공급 라인, 상기 제 17 가스홀(17)과 연결되는 제 17 가스 공급 라인을 포함할 수 있다.
또한, 예컨대, 상기 테두리 밸브(EV)는, 상기 제 2 가스 공급 라인을 단속하는 제 2 밸브, 상기 제 3 가스 공급 라인을 단속하는 제 3 밸브, 상기 제 4 가스 공급 라인을 단속하는 제 4 밸브, 상기 제 5 가스 공급 라인을 단속하는 제 5 밸브, 상기 제 6 가스 공급 라인을 단속하는 제 6 밸브, 상기 제 7 가스 공급 라인을 단속하는 제 7 밸브, 상기 제 8 가스 공급 라인을 단속하는 제 8 밸브, 상기 제 9 가스 공급 라인을 단속하는 제 9 밸브, 상기 제 10 가스 공급 라인을 단속하는 제 10 밸브, 상기 제 11 가스 공급 라인을 단속하는 제 11 밸브, 상기 제 12 가스 공급 라인을 단속하는 제 12 밸브, 상기 제 13 가스 공급 라인을 단속하는 제 13 밸브, 상기 제 14 가스 공급 라인을 단속하는 제 14 밸브, 상기 제 15 가스 공급 라인을 단속하는 제 15 밸브, 상기 제 16 가스 공급 라인을 단속하는 제 16 밸브, 상기 제 17 가스 공급 라인을 단속하는 제 17 밸브를 포함할 수 있다.
여기서, 이러한 상기 가스 공급 라인들 중 일부분은 서로 공유될 수 있고, 상기 밸브들 역시 일부분은 서로 공유될 수 있기 때문에 반드시 17개에 국한되지 않는다.
도 6에 도시된 바와 같이, 이러한, 17개 가스홀 타입의 상기 가스 공급판(210)의 경우, 상기 가스 공급 시퀀스 제어부(220)는, 파우더 코팅의 균일성을 극대화하기 위해서, G 시퀀스 제어 회로(G)와, H 시퀀스 제어 회로(H)와, I 시퀀스 제어 회로(I) 및 J 시퀀스 제어 회로(J)를 포함할 수 있다.
예컨대, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 G 시퀀스 제어 회로(G)는, 적어도 소스 가스, 퍼지 가스, 반응 가스 중 어느 하나의 가스가 상기 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17 가스홀의 순서로 분사되도록 상기 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17 밸브에 제어 신호를 순차적으로 인가하는 회로부 또는 회로부를 포함하는 제어 장치, 제어 부품, 연산 장치, 중앙 처리 장치, 프로그램이 저장된 저장 장치, 마이크로프로세서, 마이크로칩, 회로 기판 등일 수 있다.
또한, 예컨대, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 H 시퀀스 제어 회로(H)는, 적어도 소스 가스, 퍼지 가스, 반응 가스 중 어느 하나의 가스가 상기 1, 2와 10, 3과 11, 4와 12, 5와 13, 6과 14, 7과 15, 8과 16, 9와 17 가스홀의 순서로 분사되도록 상기 1, 2와 10, 3과 11, 4와 12, 5와 13, 6과 14, 7과 15, 8과 16, 9와 17 밸브에 제어 신호를 순차적으로 인가하는 회로부 또는 회로부를 포함하는 제어 장치, 제어 부품, 연산 장치, 중앙 처리 장치, 프로그램이 저장된 저장 장치, 마이크로프로세서, 마이크로칩, 회로 기판 등일 수 있다.
또한, 예컨대, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 I 시퀀스 제어 회로(I)는, 적어도 소스 가스, 퍼지 가스, 반응 가스 중 어느 하나의 가스가 상기 1, 2, 10, 1, 6, 14, 1, 3, 11, 1, 7, 15, 1, 4, 12, 1, 8, 16, 1, 5, 13, 1, 9, 17 가스홀의 순서로 분사되도록 상기 1, 2, 10, 1, 6, 14, 1, 3, 11, 1, 7, 15, 1, 4, 12, 1, 8, 16, 1, 5, 13, 1, 9, 17 밸브에 제어 신호를 순차적으로 인가하는 회로부 또는 회로부를 포함하는 제어 장치, 제어 부품, 연산 장치, 중앙 처리 장치, 프로그램이 저장된 저장 장치, 마이크로프로세서, 마이크로칩, 회로 기판 등일 수 있다.
또한, 예컨대, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 J 시퀀스 제어 회로(J)는, 적어도 소스 가스, 퍼지 가스, 반응 가스 중 어느 하나의 가스가 상기 1, 2 내지 9, 10 내지 17 가스홀의 순서로 분사되도록 상기 1, 2 내지 9, 10 내지 17 밸브에 제어 신호를 순차적으로 인가하는 회로부 또는 회로부를 포함하는 제어 장치, 제어 부품, 연산 장치, 중앙 처리 장치, 프로그램이 저장된 저장 장치, 마이크로프로세서, 마이크로칩, 회로 기판 등일 수 있다.
그러므로, 상술된 바와 같이, 상기 파우더(P)는 중심에서 테두리 방향, 테두리 방향에서 시계 또는 반시계 방향, 테두리에서 중심 방향 등 다양한 방향으로 교반될 수 있다.
도 9는 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 파우더용 원자층 증착 설비(2000)를 나타내는 사시도이고, 도 10은 도 9의 파우더용 원자층 증착 설비(2000)를 확대하여 나타내는 부분 절단 확대 사시도이다.
도 1 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 가스 공급부(200)는, 상기 제 1 가스 공급 라인(L1) 및 상기 테두리 가스홀(EH)들과 연결되고, 가스 공급 압력을 형성하는 버퍼 탱크(230)를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 버퍼 탱크(230)는, 가스 선택 밸브(240)를 이용하여 적어도 소스 가스 공급원(S1), 퍼지 가스 공급원(S2), 반응 가스 공급원(S3) 중 어느 하나에 선택적으로 연결될 수 있다.
그러므로, 상기 버퍼 탱크(230)를 이용하여 소스 가스 공급원(S1), 퍼지 가스 공급원(S2), 반응 가스 공급원(S3) 중 어느 하나로부터 공급받은 가스를 고압으로 승압시켜서 고압의 가스 분사가 가능함으로써 교반 효과를 극대화시킬 수 있다.
또한, 도 1에 점선으로 표시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 파우더용 원자층 증착 설비(1000)(2000)는, 상기 공정 챔버(100)의 내부에 설치되고, 날개를 이용하여 상기 파우더(P)를 강제로 교반하는 임펠러(800)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 이러한 상기 임펠러(800)는 모터나 실린더에 의해서 회전될 수 있고, 그 회전 속도는 상술된 상기 가스 분사 시퀸스들에 의한 회전 방향이나 회전 속도와 반대 방향 또는 다른 회전 속도일 수 있다. 따라서, 상기 파우더(P)는 상술된 시퀀스에 의한 가스 공급 및 상기 임펠러(800)를 이용하여 교반 효과를 더욱 극대화시킬 수 있다.
이외에도 도시하진 않았지만, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 파우더용 원자층 증착 설비(1000)(2000)는, 상기 파우더(P)를 강제로 교반하는 진동 발생기를 더 포함할 수 있다. 따라서, 상기 파우더(P)는 상술된 가스 분사 시퀀스에 의한 가스 공급 및 상기 진동 발생기를 이용하여 교반 효과를 더욱 극대화시킬 수 있다.
한편, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 파우더용 원자층 증착 설비의 가스 공급 방법은, 도 1 내지 도 10에 예시된 본 발명의 파우더용 원자층 증착 설비(1000)(2000)를 이용하여 상기 공정 챔버(100)에 가스를 공급하는 방법으로서, 적어도 소스 가스, 퍼지 가스, 반응 가스 중 어느 하나의 가스가 상기 제 1 가스홀에서 1차로 분사하고, 상기 테두리 가스홀들 중 어느 하나 이상에서 2차로 분사하는 방법일 수 있다.
더욱 구체적으로 예를 들면, 본 발명의 파우더용 원자층 증착 설비(1000)(2000)의 가스 공급 방법은, 적어도 소스 가스, 퍼지 가스, 반응 가스 중 어느 하나의 가스가 적어도 상기 1, 2, 3, 4, 5 가스홀(1)(2)(3)(4)(5)의 순서로 분사되는 A 시퀀스, 상기 1, 2, 1, 3, 1, 4, 1, 5 가스홀(1)(2)(1)(3)(1)(4)(1)(5)의 순서로 분사되는 B 시퀀스, 상기 1, 2 내지 5 가스홀(1)(2~5)의 순서로 분사되는 C 시퀀스, 상기 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 가스홀(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)의 순서로 분사되는 D 시퀀스, 상기 1, 2, 1, 6, 1, 3, 1, 7, 1, 4, 1, 8, 1, 5, 1, 9 가스홀(1)(2)(1)(6)(1)(3)(1)(7)(1)(4)(1)(8)(1)(5)(1)(9)의 순서로 분사되는 E 시퀀스, 상기 1, 2 내지 9 가스홀(1)(2~9)의 순서로 분사되는 F 시퀀스, 상기 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17 가스홀의 순서로 분사되는 G 시퀀스, 상기 1, 2와 10, 3과 11, 4와 12, 5와 13, 6과 14, 7과 15, 8과 16, 9와 17 가스홀의 순서로 분사되는 H 시퀀스, 상기 1, 2, 10, 1, 6, 14, 1, 3, 11, 1, 7, 15, 1, 4, 12, 1, 8, 16, 1, 5, 13, 1, 9, 17 가스홀의 순서로 분사되는 I 시퀀스, 상기 1, 2 내지 9, 10 내지 17 가스홀의 순서로 분사되는 J 시퀀스 및 이들의 조합들 중 어느 하나 이상의 시퀀스를 따라 공급될 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
P: 파우더
100: 공정 챔버
200: 가스 공급부
210: 가스 공급판
1~17: 제 1 가스홀 ~ 제 17 가스홀
EH: 테두리 가스홀
EH1: 외측 테두리 가스홀
EH2: 내측 테두리 가스홀
L1~L5: 제 1 가스 공급 라인 ~ 제 5 가스 공급 라인
EL: 테두리 가스 공급 라인
V1~V5: 제 1 밸브 ~ 제 5 밸브
EV: 테두리 밸브
220: 가스 공급 시퀀스 제어부
A: A 시퀀스 제어 회로
B: B 시퀀스 제어 회로
C: C 시퀀스 제어 회로
D: D 시퀀스 제어 회로
E: E 시퀀스 제어 회로
F: F 시퀀스 제어 회로
G: G 시퀀스 제어 회로
H: H 시퀀스 제어 회로
I: I 시퀀스 제어 회로
J: J 시퀀스 제어 회로
230: 버퍼 탱크
240: 가스 선택 밸브
S1: 소스 가스 공급원
S2: 퍼지 가스 공급원
S3: 반응 가스 공급원
300: 가스 배기부
400: 상부 메쉬 또는 필터
500: 하부 메쉬 또는 필터
600: 샤워 헤드
700: 해치
800: 임펠러
1000, 2000: 파우더용 원자층 증착 설비

Claims (18)

  1. 파우더를 수용할 수 있도록 내부에 수용 공간이 형성되는 공정 챔버;
    상기 공정 챔버의 하부에 설치되고, 상기 파우더에 복수의 가스를 순차적으로 공급할 수 있는 가스 공급부; 및
    상기 공정 챔버의 상부에 설치되고, 상기 공정 챔버로부터 배출되는 상기 가스를 외부로 배기할 수 있는 가스 배기부;를 포함하고,
    상기 가스 공급부는,
    중심부에 제 1 가스홀이 형성되고, 테두리부에 상기 제 1 가스홀을 중심으로 방사선상에 복수개의 테두리 가스홀들이 등각 배치되게 형성되는 가스 공급판;
    상기 제 1 가스홀과 연결되는 제 1 가스 공급 라인;
    상기 테두리 가스홀들과 연결되는 테두리 가스 공급 라인;
    상기 제 1 가스 공급 라인을 단속하는 제 1 밸브;
    상기 테두리 가스 공급 라인을 단속하는 테두리 밸브; 및
    적어도 소스 가스, 퍼지 가스, 반응 가스 중 어느 하나의 가스가 상기 제 1 가스홀에서 1차로 분사되고, 상기 테두리 가스홀들 중 어느 하나 이상에서 2차로 분사될 수 있도록 상기 제 1 밸브 및 상기 테두리 밸브에 제어 신호를 인가하는 가스 공급 시퀀스 제어부;
    를 포함하는, 파우더용 원자층 증착 설비.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 테두리 가스홀은,
    상기 제 1 가스홀을 기준으로 서로 90도씩 등각 배치되고, 시계 방향 또는 반시계 방향으로 나열되는 제 2 가스홀, 제 3 가스홀, 제 4 가스홀 및 제 5 가스홀을 포함하고,
    상기 테두리 가스 공급 라인은, 상기 제 2 가스홀과 연결되는 제 2 가스 공급 라인, 상기 제 3 가스홀과 연결되는 제 3 가스 공급 라인, 상기 제 4 가스홀과 연결되는 제 4 가스 공급 라인 및 상기 제 5 가스홀과 연결되는 제 5 가스 공급 라인을 포함하고,
    상기 테두리 밸브는, 상기 제 2 가스 공급 라인을 단속하는 제 2 밸브, 상기 제 3 가스 공급 라인을 단속하는 제 3 밸브, 상기 제 4 가스 공급 라인을 단속하는 제 4 밸브 및 상기 제 5 가스 공급 라인을 단속하는 제 5 밸브를 포함하는, 파우더용 원자층 증착 설비.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 가스 공급 시퀀스 제어부는,
    적어도 소스 가스, 퍼지 가스, 반응 가스 중 어느 하나의 가스가 상기 1, 2, 3, 4, 5 가스홀의 순서로 분사되도록 상기 1, 2, 3, 4, 5 밸브에 제어 신호를 순차적으로 인가하는 A 시퀀스 제어 회로;
    를 포함하는, 파우더용 원자층 증착 설비.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 가스 공급 시퀀스 제어부는,
    적어도 소스 가스, 퍼지 가스, 반응 가스 중 어느 하나의 가스가 상기 1, 2, 1, 3, 1, 4, 1, 5 가스홀의 순서로 분사되도록 상기 1, 2, 1, 3, 1, 4, 1, 5 밸브에 제어 신호를 순차적으로 인가하는 B 시퀀스 제어 회로;
    를 더 포함하는, 파우더용 원자층 증착 설비.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 가스 공급 시퀀스 제어부는,
    적어도 소스 가스, 퍼지 가스, 반응 가스 중 어느 하나의 가스가 상기 1, 2 내지 5 가스홀의 순서로 분사되도록 상기 1, 2 내지 5 밸브에 제어 신호를 순차적으로 인가하는 C 시퀀스 제어 회로;
    를 더 포함하는, 파우더용 원자층 증착 설비.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 테두리 가스홀은,
    상기 제 1 가스홀을 기준으로 서로 45도씩 등각 배치되고, 시계 방향 또는 반시계 방향으로 나열되는 제 2 가스홀, 제 3 가스홀, 제 4 가스홀, 제 5 가스홀, 제 6 가스홀, 제 7 가스홀, 제 8 가스홀 및 제 9 가스홀을 포함하고,
    상기 테두리 가스 공급 라인은, 상기 제 2 가스홀과 연결되는 제 2 가스 공급 라인, 상기 제 3 가스홀과 연결되는 제 3 가스 공급 라인, 상기 제 4 가스홀과 연결되는 제 4 가스 공급 라인, 상기 제 5 가스홀과 연결되는 제 5 가스 공급 라인, 상기 제 6 가스홀과 연결되는 제 6 가스 공급 라인, 상기 제 7 가스홀과 연결되는 제 7 가스 공급 라인, 상기 제 8 가스홀과 연결되는 제 8 가스 공급 라인 및 상기 제 9 가스홀과 연결되는 제 9 가스 공급 라인을 포함하고,
    상기 테두리 밸브는, 상기 제 2 가스 공급 라인을 단속하는 제 2 밸브, 상기 제 3 가스 공급 라인을 단속하는 제 3 밸브, 상기 제 4 가스 공급 라인을 단속하는 제 4 밸브, 상기 제 5 가스 공급 라인을 단속하는 제 5 밸브, 상기 제 6 가스 공급 라인을 단속하는 제 6 밸브, 상기 제 7 가스 공급 라인을 단속하는 제 7 밸브, 상기 제 8 가스 공급 라인을 단속하는 제 8 밸브 및 상기 제 9 가스 공급 라인을 단속하는 제 9 밸브를 포함하는, 파우더용 원자층 증착 설비.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 가스 공급 시퀀스 제어부는,
    적어도 소스 가스, 퍼지 가스, 반응 가스 중 어느 하나의 가스가 상기 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 가스홀의 순서로 분사되도록 상기 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 밸브에 제어 신호를 순차적으로 인가하는 D 시퀀스 제어 회로;
    를 포함하는, 파우더용 원자층 증착 설비.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 가스 공급 시퀀스 제어부는,
    적어도 소스 가스, 퍼지 가스, 반응 가스 중 어느 하나의 가스가 상기 1, 2, 1, 6, 1, 3, 1, 7, 1, 4, 1, 8, 1, 5, 1, 9 가스홀의 순서로 분사되도록 상기 1, 2, 1, 6, 1, 3, 1, 7, 1, 4, 1, 8, 1, 5, 1, 9 밸브에 제어 신호를 순차적으로 인가하는 E 시퀀스 제어 회로;
    를 더 포함하는, 파우더용 원자층 증착 설비.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 가스 공급 시퀀스 제어부는,
    적어도 소스 가스, 퍼지 가스, 반응 가스 중 어느 하나의 가스가 상기 1, 2 내지 9 가스홀의 순서로 분사되도록 상기 1, 2 내지 9 밸브에 제어 신호를 순차적으로 인가하는 F 시퀀스 제어 회로;
    를 더 포함하는, 파우더용 원자층 증착 설비.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 테두리 가스홀은, 복수개의 외측 테두리 가스홀; 및 상기 외측 테두리 가스홀들과 상기 제 1 가스홀 사이에 배치되는 내측 테두리 가스홀;을 포함하고,
    상기 외측 테두리 가스홀은,
    상기 제 1 가스홀을 기준으로 서로 45도씩 등각 배치되고, 시계 방향 또는 반시계 방향으로 나열되는 제 2 가스홀, 제 3 가스홀, 제 4 가스홀, 제 5 가스홀, 제 6 가스홀, 제 7 가스홀, 제 8 가스홀 및 제 9 가스홀을 포함하고,
    상기 내측 테두리 가스홀은,
    상기 제 1 가스홀을 기준으로 서로 45도씩 등각 배치되고, 시계 방향 또는 반시계 방향으로 나열되는 제 10 가스홀, 제 11 가스홀, 제 12 가스홀, 제 13 가스홀, 제 14 가스홀, 제 15 가스홀, 제 16 가스홀 및 제 17 가스홀을 포함하고,
    상기 테두리 가스 공급 라인은, 상기 제 2 가스홀과 연결되는 제 2 가스 공급 라인, 상기 제 3 가스홀과 연결되는 제 3 가스 공급 라인, 상기 제 4 가스홀과 연결되는 제 4 가스 공급 라인, 상기 제 5 가스홀과 연결되는 제 5 가스 공급 라인, 상기 제 6 가스홀과 연결되는 제 6 가스 공급 라인, 상기 제 7 가스홀과 연결되는 제 7 가스 공급 라인, 상기 제 8 가스홀과 연결되는 제 8 가스 공급 라인, 상기 제 9 가스홀과 연결되는 제 9 가스 공급 라인, 상기 제 10 가스홀과 연결되는 제 10 가스 공급 라인, 상기 제 11 가스홀과 연결되는 제 11 가스 공급 라인, 상기 제 12 가스홀과 연결되는 제 12 가스 공급 라인, 상기 제 13 가스홀과 연결되는 제 13 가스 공급 라인, 상기 제 14 가스홀과 연결되는 제 14 가스 공급 라인, 상기 제 15 가스홀과 연결되는 제 15 가스 공급 라인, 상기 제 16 가스홀과 연결되는 제 16 가스 공급 라인, 상기 제 17 가스홀과 연결되는 제 17 가스 공급 라인을 포함하고,
    상기 테두리 밸브는, 상기 제 2 가스 공급 라인을 단속하는 제 2 밸브, 상기 제 3 가스 공급 라인을 단속하는 제 3 밸브, 상기 제 4 가스 공급 라인을 단속하는 제 4 밸브, 상기 제 5 가스 공급 라인을 단속하는 제 5 밸브, 상기 제 6 가스 공급 라인을 단속하는 제 6 밸브, 상기 제 7 가스 공급 라인을 단속하는 제 7 밸브, 상기 제 8 가스 공급 라인을 단속하는 제 8 밸브, 상기 제 9 가스 공급 라인을 단속하는 제 9 밸브, 상기 제 10 가스 공급 라인을 단속하는 제 10 밸브, 상기 제 11 가스 공급 라인을 단속하는 제 11 밸브, 상기 제 12 가스 공급 라인을 단속하는 제 12 밸브, 상기 제 13 가스 공급 라인을 단속하는 제 13 밸브, 상기 제 14 가스 공급 라인을 단속하는 제 14 밸브, 상기 제 15 가스 공급 라인을 단속하는 제 15 밸브, 상기 제 16 가스 공급 라인을 단속하는 제 16 밸브, 상기 제 17 가스 공급 라인을 단속하는 제 17 밸브를 포함하는, 파우더용 원자층 증착 설비.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 가스 공급 시퀀스 제어부는,
    적어도 소스 가스, 퍼지 가스, 반응 가스 중 어느 하나의 가스가 상기 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17 가스홀의 순서로 분사되도록 상기 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17 밸브에 제어 신호를 순차적으로 인가하는 G 시퀀스 제어 회로;
    를 포함하는, 파우더용 원자층 증착 설비.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 가스 공급 시퀀스 제어부는,
    적어도 소스 가스, 퍼지 가스, 반응 가스 중 어느 하나의 가스가 상기 1, 2와 10, 3과 11, 4와 12, 5와 13, 6과 14, 7과 15, 8과 16, 9와 17 가스홀의 순서로 분사되도록 상기 1, 2와 10, 3과 11, 4와 12, 5와 13, 6과 14, 7과 15, 8과 16, 9와 17 밸브에 제어 신호를 순차적으로 인가하는 H 시퀀스 제어 회로;
    를 포함하는, 파우더용 원자층 증착 설비.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 가스 공급 시퀀스 제어부는,
    적어도 소스 가스, 퍼지 가스, 반응 가스 중 어느 하나의 가스가 상기 1, 2, 10, 1, 6, 14, 1, 3, 11, 1, 7, 15, 1, 4, 12, 1, 8, 16, 1, 5, 13, 1, 9, 17 가스홀의 순서로 분사되도록 상기 1, 2, 10, 1, 6, 14, 1, 3, 11, 1, 7, 15, 1, 4, 12, 1, 8, 16, 1, 5, 13, 1, 9, 17 밸브에 제어 신호를 순차적으로 인가하는 I 시퀀스 제어 회로;
    를 더 포함하는, 파우더용 원자층 증착 설비.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 가스 공급 시퀀스 제어부는,
    적어도 소스 가스, 퍼지 가스, 반응 가스 중 어느 하나의 가스가 상기 1, 2 내지 9, 10 내지 17 가스홀의 순서로 분사되도록 상기 1, 2 내지 9, 10 내지 17 밸브에 제어 신호를 순차적으로 인가하는 J 시퀀스 제어 회로;
    를 더 포함하는, 파우더용 원자층 증착 설비.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 가스 공급부는,
    상기 제 1 가스 공급 라인 및 상기 테두리 가스홀들과 연결되고, 가스 공급 압력을 형성하는 버퍼 탱크;
    를 더 포함하는, 파우더용 원자층 증착 설비.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 버퍼 탱크는 가스 선택 밸브를 이용하여 적어도 소스 가스 공급원, 퍼지 가스 공급원, 반응 가스 공급원 중 어느 하나에 선택적으로 연결되는, 파우더용 원자층 증착 설비.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 공정 챔버의 내부에 설치되고, 날개를 이용하여 상기 파우더를 강제로 교반하는 임펠러;를 더 포함하는, 파우더용 원자층 증착 설비.
  18. 파우더를 수용할 수 있도록 내부에 수용 공간이 형성되는 공정 챔버, 상기 공정 챔버의 하부에 설치되고, 상기 파우더에 복수의 가스를 순차적으로 공급할 수 있는 가스 공급부 및 상기 공정 챔버의 상부에 설치되고, 상기 공정 챔버로부터 배출되는 상기 가스를 외부로 배기할 수 있는 가스 배기부를 포함하고, 상기 가스 공급부는, 중심부에 제 1 가스홀이 형성되고, 테두리부에 상기 제 1 가스홀을 중심으로 방사선상에 복수개의 테두리 가스홀들이 등각 배치되게 형성되는 가스 공급판, 상기 제 1 가스홀과 연결되는 제 1 가스 공급 라인, 상기 테두리 가스홀들과 연결되는 테두리 가스 공급 라인, 상기 제 1 가스 공급 라인을 단속하는 제 1 밸브, 상기 테두리 가스 공급 라인을 단속하는 테두리 밸브를 포함하는 파우더용 원자층 증착 설비의 가스 공급 방법에 있어서,
    적어도 소스 가스, 퍼지 가스, 반응 가스 중 어느 하나의 가스가 상기 제 1 가스홀에서 1차로 분사하고, 상기 테두리 가스홀들 중 어느 하나 이상에서 2차로 분사하는, 파우더용 원자층 증착 설비의 가스 공급 방법.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023168445A1 (en) * 2022-03-04 2023-09-07 Vitrivax, Inc. Chemical vapor deposition device with adherence disruption feature and methods of using the same

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160019864A (ko) * 2014-08-12 2016-02-22 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 처리 장치
KR101868703B1 (ko) * 2016-12-14 2018-06-18 서울과학기술대학교 산학협력단 분말 코팅 반응기
KR20200039136A (ko) * 2018-10-05 2020-04-16 (주)아이작리서치 파우더용 원자층 증착 장치

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004052098A (ja) * 2002-05-31 2004-02-19 Tokyo Electron Ltd 基板処理装置およびそれに用いるサセプタ
IN2014DN09214A (ko) * 2012-05-14 2015-07-10 Picosun Oy

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160019864A (ko) * 2014-08-12 2016-02-22 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 처리 장치
KR101868703B1 (ko) * 2016-12-14 2018-06-18 서울과학기술대학교 산학협력단 분말 코팅 반응기
KR20200039136A (ko) * 2018-10-05 2020-04-16 (주)아이작리서치 파우더용 원자층 증착 장치

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