KR20220095101A - Repeated Cycle Type Substrate Processing Apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 ALD 방식에 의해 태양 전지의 기판을 처리하는 기판 처리 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a substrate processing apparatus for processing a substrate of a solar cell by an ALD method.
반도체 소자의 막 형성 기술로 PVD(Physical Vapor Deposition)와 CVD(Chemical Vapor Deposition)는 반도체 소자의 집적도 증가로 인하여 나노급 초집적 소자의 제조에 적용되기에는 제약이 있다. ALD(Atomic LayerDeposition)는 복잡한 형상을 갖는 3차원 구조에서도 뛰어난 균일도를 갖는 나노 스케일의 박막 증착을 가능하게 하기 때문에 나노급 반도체 소자 제조의 필수적인 기술로 주목받고 있다. PVD (Physical Vapor Deposition) and CVD (Chemical Vapor Deposition) as film forming technologies for semiconductor devices have limitations in application to the manufacture of nanoscale super-integrated devices due to an increase in the degree of integration of semiconductor devices. Atomic Layer Deposition (ALD) is drawing attention as an essential technology for manufacturing nanoscale semiconductor devices because it enables the deposition of a nanoscale thin film with excellent uniformity even in a three-dimensional structure with a complex shape.
본 발명은 기판을 처리하는 공정에서 복수의 막의 증착을 제어할 수 있는 사이클 반복형 기판 처리 장치를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a cycle repeatable substrate processing apparatus capable of controlling deposition of a plurality of films in a substrate processing process.
본 발명의 기판 처리 장치는 기판을 처리하는 챔버, 챔버에 가스를 공급하는 가스 공급부를 포함하고, 가스 공급부에 의해서 챔버에 공급되는 가스의 공급 유량과 공급 시간이 조절되어 기판에 증착되는 막의 특성을 제어할 수 있다. The substrate processing apparatus of the present invention includes a chamber for processing a substrate, and a gas supply unit for supplying a gas to the chamber, and the supply flow rate and supply time of the gas supplied to the chamber are adjusted by the gas supply unit to determine the characteristics of the film deposited on the substrate can be controlled
페로브스카이트 태양 전지는 전자와 정공의 확산을 돕기 위해 복수의 증착막을 포함할 수 있고, 페로브스카이트 결정질 층의 상하로 전자 수송층과 정공 수송층이 마련되므로 상하로 다른 성질의 계면층이 마련될 수 있다. 따라서, 복수의 증착막의 공정을 하나의 소프트웨어를 통해 제어하면 복잡한 공정을 수행하기 쉬울 수 있다. The perovskite solar cell may include a plurality of deposition films to help diffusion of electrons and holes, and since an electron transport layer and a hole transport layer are provided above and below the perovskite crystalline layer, interfacial layers having different properties are provided up and down can be Accordingly, it may be easy to perform a complex process by controlling the processes of a plurality of deposition films through one software.
ALD 방식의 목표한 하나의 증착막을 형성하기 위해서는 전구체에 해당하는 소스 가스, 소스 가스와 화학 반응을 하는 반응 가스, 상기 화학 반응으로 형성되는 목표 증착막 외의 가스 성분을 챔버에서 제거하는 퍼지 가스가 마련될 수 있다. In order to form one target deposition film of the ALD method, a source gas corresponding to a precursor, a reactive gas that chemically reacts with the source gas, and a purge gas that removes gas components other than the target deposition film formed by the chemical reaction from the chamber are provided. can
소스 가스, 퍼지 가스, 리액턴스(반응) 가스, 퍼지 가스가 순서대로 투입되며 목표한 원자막이 형성되고, 이를 하나의 사이클이라 할 수 있다. 상기 하나의 사이클을 반복 수행함으로서 증착막의 두께를 조절할 수 있다. 상기 각 사이클 내의 소스 가스, 반응 가스, 퍼지 가스의 투입양은 동일하거나 다를 수 있다. A source gas, a purge gas, a reactance (reaction) gas, and a purge gas are sequentially introduced to form a target atomic layer, which may be referred to as one cycle. By repeatedly performing the one cycle, the thickness of the deposition film can be adjusted. The input amounts of the source gas, the reaction gas, and the purge gas in each cycle may be the same or different.
더 나아가, 복수의 서로 다른 증착막을 일련의 공정 전체를 하나의 소프트웨어에 의해서 제어할 수 있고, 하나의 증착막 내의 각 사이클 간의 가스 공급 양과 공급 시간의 조절은 물론 서로 다른 증착막 간의 사이클 간의 가스 공급 양과 공급 시간의 조절도 할 수 있다. 이를 통해, 페로브사카이트층을 포함하는 광활성층과 그에 대면하는 다양한 증착막의 계면 특성이 향상될 수 있고, 이로 인해 페로브스카이트층의 전자, 정공이더 효율적으로 확산되어 태양 전지의 파워 전환 효율을 높일 수 있다. Furthermore, the entire series of processes for a plurality of different deposition films can be controlled by one software, and the gas supply amount and supply time between each cycle in one deposition film can be controlled, as well as the gas supply amount and supply between cycles between different deposition films. You can also adjust the time. Through this, the interfacial properties of the photoactive layer including the perovskite layer and the various deposition films facing it can be improved, and thus electrons and holes of the perovskite layer are diffused more efficiently, so that the power conversion efficiency of the solar cell can increase
도 1은 페로브스카이트 태양 전지의 일 실시예를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 기판 처리 장치를 개략적으로 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 소스 가스의 공급 시간에 따른 GPC(Growth per cycle)을 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 반응 가스의 공급 시간에 따른 GPC(Growth per cycle)을 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 기판 처리 장치의 공정 사이클의 일 실시 예를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 공정 사이클에 처리 가스가 추가로 마련된 경우를 도시한 것이다.
도 7은 도 6의 다른 실시 예를 도시한 것이다.
도 8은 본 발명의 공정의 각 사이클의 개별 공정 주기가 동일한 것을 도시한 것이다.
도 9는 본 발명의 공정의 각 사이클의 개별 공정 주기가 다른것을 도시한 것이다.
도 10은 본 발명의 각 사이클의 사이클 주기가 동일한 것을 도시한 것이다.
도 11은 본 발명의 각 사이클의 사이클 주기가 다른 것을 도시한 것이다.
도 12는 도 11의 다른 실시 예를 도시한 것이다.1 schematically shows one embodiment of a perovskite solar cell.
2 schematically shows a substrate processing apparatus of the present invention.
3 is a graph showing the growth per cycle (GPC) according to the supply time of the source gas of the present invention.
4 is a graph showing the growth per cycle (GPC) according to the supply time of the reaction gas of the present invention.
5 illustrates an embodiment of a process cycle of the substrate processing apparatus of the present invention.
6 illustrates a case in which a processing gas is additionally provided in the process cycle of the present invention.
FIG. 7 shows another embodiment of FIG. 6 .
Figure 8 shows that the individual process cycles of each cycle of the process of the present invention are identical.
Figure 9 shows the different individual process cycles of each cycle of the process of the present invention.
10 shows that the cycle period of each cycle of the present invention is the same.
11 shows that the cycle period of each cycle of the present invention is different.
12 shows another embodiment of FIG. 11 .
본 발명의 기판 처리 장치(1)는 예를 들어 원자막 증착(Atomic Layer Deposition) 장치일 수 있고, 다양한 ALD 방식의 기판 증착막 방식에 사용될 수 있다. 예를 들어, 기판 처리 장치는 페브로스카이트(Perovskite) 태양 전지에 관한 것일 수 있다. The
태양 전지는 태양 에너지를 전기 에너지로 변환할 수 있는 수단으로써, 최근에는 페브로스카이트 태양 전지가 각광받고 있다. 페로브스카이트 태양 전지는 광을 전기로 변환하는데 이상적인 밴드 갭과 높은 가시 광선 흡수도를 가질 수 있다. 기존의 실리콘 소재의 태양 전지보다 비용이 적게 들어 실리콘 태양 전지의 단점을 보완할 수 있다. A solar cell is a means for converting solar energy into electrical energy, and recently, a perbroskite solar cell has been in the spotlight. Perovskite solar cells can have high visible light absorption and a band gap that is ideal for converting light into electricity. Since the cost is lower than that of a conventional silicon-based solar cell, the disadvantages of a silicon solar cell can be compensated.
페로브스카이트는 결정 구조를 뜻할 수 있고, 일반적으로 ABX3의 일반 화학식으로 표현될 수 있다. A,B는 양이온일 수 있고 X는 음이온일 수 있다. 페브로스카이트는 A원자는 입방 단위격자의 각 꼭짓점에 위치할 수 있고, M원자는 체심위치일 수 있으며, X원자는 면심위치일 수 있다. Perovskite may refer to a crystal structure, and may generally be expressed by the general formula of ABX 3 . A and B may be cations and X may be anions. In the perovskite, the A atom may be located at each vertex of the cubic unit cell, the M atom may be a body-centered position, and the X atom may be a face-centered position.
페로브스카이트 구조는 전자와 정공이 1 마이크로미터 이상 떨어져 있을 수 있어 기존의 유기 태양전지의 수 나노미터에 비해 전자와 정공의 분리가 용이하기 때문에 높은 전자와 정공의 확산 거리를 가질 수 있다. The perovskite structure can have a high electron and hole diffusion distance because electrons and holes can be separated by 1 micrometer or more, making it easier to separate electrons and holes compared to a few nanometers in conventional organic solar cells.
일반적인 페로브스카이트 태양 전지의 구조는 투명 전극, 전자 전달층, 페로브스카이트층, 정공 전달층, 금속 전극의 순서로 배열될 수 있다. 상기 구조는 기판 사이에 위치할 수 있다. The structure of a typical perovskite solar cell may be arranged in the order of a transparent electrode, an electron transport layer, a perovskite layer, a hole transport layer, and a metal electrode. The structure may be positioned between the substrates.
각 전자 전달층, 페로브스카이트층, 정공 전달층은 다양한 종류의 소재로 복수로 마련될 수 있다. 예를 들어, 전자 전달층은 주석 산화물 입자가 촘촘히 들어간 층과 아연 산화물 입자가 듬성듬성 들어간 다공성 층으로 이중 제작될 수 있다. 이러한 독특한 구조로 인해 전자가 잘 전달되면 페브로스카이트에 의해서 분리된 전자가 더욱 효율적으로 전극에 도달할 수 있고 이로인해 태양 전지의 효율이 증대될 수 있다. Each of the electron transport layer, the perovskite layer, and the hole transport layer may be provided in plurality with various types of materials. For example, the electron transport layer may be made of a double layer containing tin oxide particles densely and a porous layer containing zinc oxide particles sparsely. Due to this unique structure, if electrons are well transferred, the electrons separated by the perovskite can reach the electrode more efficiently, thereby increasing the efficiency of the solar cell.
기판에 증착되는 증착막이 복수인 경우에는 증착막 사이의 계면 특성이 태양 전지의 효율에 중요할 수 있다. 계면의 결함은 전자와 정공의 이동 효율을 떨어뜨릴 수 있고, 결과적으로 태양 전지의 효율 자체를 떨어뜨릴 수 있다. 따라서, 다양한 소재의 증착막의 증착률을 제어하는 것은 중요할 수 있다. When there are a plurality of deposited layers deposited on the substrate, interfacial properties between the deposited layers may be important to the efficiency of the solar cell. Defects in the interface may decrease the electron and hole transfer efficiency, and consequently the efficiency of the solar cell itself. Therefore, it may be important to control the deposition rate of the deposition film of various materials.
광활성층에 해당하는 페로브스카이트층은 페로브스카이트 상하로 전자와 정공의 움직임을 활성화하기 위한 막을 포함할 수 있고, 상기 막은 산화막일 수 있다. 태양 전지의 전압을 발생시키기 위한 특성상 전자와 정공의 상하 반대의 움직임이 필요하며, 페로브스카이트 상하의 막은 이러한 역할을 수행할 수 있다. 따라서, 페로브스카이트 상하의 막은 서로 다른 소재로 구비될 수 있다. The perovskite layer corresponding to the photoactive layer may include a film for activating the movement of electrons and holes up and down the perovskite, and the film may be an oxide film. In order to generate a voltage of a solar cell, the vertical and opposite movements of electrons and holes are required, and the upper and lower layers of perovskite can perform this role. Accordingly, the upper and lower layers of perovskite may be made of different materials.
따라서, 페로브스카이트 태양 전지의 파워 전환 효율을 높이기 위해서는 특정의 페로브스카이트 결정질의 전자, 정공을 잘 운반할 수 있는 상하 산화물층이 마련될 수 있고, 이러한 계면층(IFL)의 특성은 증착을 위해 투입되는 가스의 투입시간과 투입양에 의해 조절될 수 있다. Therefore, in order to increase the power conversion efficiency of the perovskite solar cell, an upper and lower oxide layer capable of transporting specific perovskite crystalline electrons and holes well may be provided, and the characteristics of the interfacial layer (IFL) are It can be controlled by the input time and amount of the gas input for deposition.
도 1은 페로브스카이트 태양 전지의 개략적인 구성을 도시한 것으로서, 페로브스카이트 태양 전지는 태양으로부터 에너지를 받을 수 있는 투명층(1), 전극의 역할을 할 수 있는 인듐 주석 산화물(ITO)(2), 정공을 잘 이동시킬 수 있는 막인 산화물층(IFL)(3), 페로브스카이트의 구조를 가지는 결정질 층(4), 전자를 잘 이동시킬 수 있는 막인 산화물층(IFL)(3), 금속 전극(5)을 포함할 수 있다. 1 shows a schematic configuration of a perovskite solar cell, in which the perovskite solar cell is a
투명층(1)은 기판(W)일 수 있고, 태양광이 투명층(1)을 통과하여 페로브스카이트층(4)의 전자와 정공을 분리시켜 정공은 IFL(3)를 거쳐 양극의 역할을 하는 ITO(2)로 이동할 수 있고, 전자는 IFL(3)를 거쳐 음극의 역할을 하는 금속 전극(5)으로 이동할 수 있다. 페로브스카이트(4)에서 분리된 정공과 전자는 상대적으로 저항이 낮은 부하(6)로 이동하여 광에너지에 의해서 여기된 에너지를 전기 에너지로 전환할 수 있다. The
이와 같이, 페로브스카이트 솔라셀은 페로브스카이트의 특성상 정공과 전자의 확산 거리의 증가를 위해 페로브스카이트층(4)과 IFL(3)이 다양한 복수의 산화물층 등으로 구성될 수 있고, 이를 위해 기판에 막을 증착하기 위한 다양한 가스들이 마련될 수 있다. As such, the perovskite solar cell may be composed of a plurality of oxide layers in which the
도 2는 상기와 같은 다양한 증착막을 기판에 형성시키기 위한 본 발명의 기판 처리 장치(1)를 개략적으로 도시한 것이다. 기판 처리 장치(1)는 증착막 처리를 위한 기판(W)이 구비되는 챔버(200), ALD 방식으로 막을 증착하기 위해서 필요한 가스들을 공급하는 가스 공급부(100)를 포함할 수 있다. 가스 공급부(100)는 가스 공급원(110), 유량 조절부(120), 밸브(130), 투입구를 포함할 수 있다. FIG. 2 schematically shows the
각 가스들은 가스 공급원(110)에 의해 마련되고, 유량 조절부(120)에 의해 공급양이 조절되며, 밸브(130)에 의해서 공급시간이 조절되어 각 투입관을 따라 챔버(200)에 공급될 수 있다. Each gas is provided by the
유량 조정부는 매스플로우 컨트롤러에 의해 구성될 수 있다. The flow control unit may be configured by a massflow controller.
챔버(200)는 기판(W)을 지지하는 기판 지지대(220), 기판 처리 장치(1)에서 공급되는 가스를 챔버(200)내 공간에 제공하는 샤워 헤드(210) 를 포함할 수 있다. The
일반적으로 원자막 증착을 위해 소스 가스가 마련될 수 있고, 소스 가스와 화학 반응을 하는 반응 가스가 구비될 수 있다. 소스 가스와 반응 가스가 화학 반응하여 원하는 원자막 층이 형성될 수 있고, 반응 후 남겨진 성분들을 챔버(200)내에서 배기구(240)로 제거하기 위한 퍼지 가스가 마련될 수 있다. In general, a source gas may be provided for atomic film deposition, and a reactive gas that chemically reacts with the source gas may be provided. A desired atomic layer may be formed by a chemical reaction between the source gas and the reaction gas, and a purge gas may be provided to remove components remaining after the reaction through the
주요 화학 반응을 일으키는 화학종의 가스는 증착하고자 하는 막에 따라 다양할 수 있다. 일반적으론 소스 가스와 반응 가스가 화학 반응을 하고, 공정간에 퍼지 가스와 처리 가스를 공급하여 일 사이클의 공정을 형성할 수 있지만, 주요 화학 반응을 이루는 가스는 제1 반응 가스, 제2 반응 가스, 제3 반응 가스 등으로 마련될 수 있고, 제1 퍼지 가스, 제2 퍼지 가스, 제3 퍼지 가스 등의 복수의 다른 퍼지 가스가 준비될 수 있으며, 처리가스도 제1 처리 가스, 제2 처리 가스, 제3 처리 가스 등으로 복수로 구비될 수 있다. 따라서, 도 2에서는 일반적인 하나의 소스 가스, 하나의 공급 가스, 두 개의 퍼지 가스, 하나의 처리 가스를 도시하였지만, 증착막의 종류에 따라 동일한 방식을 확장할 수 있다. A gas of a chemical species causing a major chemical reaction may vary depending on a film to be deposited. In general, a source gas and a reaction gas have a chemical reaction, and a purge gas and a processing gas are supplied between the processes to form a process of one cycle. A third reaction gas may be provided, and a plurality of other purge gases such as a first purge gas, a second purge gas, and a third purge gas may be prepared, and the processing gas is also the first processing gas and the second processing gas. , a third processing gas, etc. may be provided in plurality. Accordingly, although one source gas, one supply gas, two purge gases, and one process gas are illustrated in FIG. 2 , the same method may be expanded depending on the type of the deposition layer.
공정 과정을 살펴보면, 기판 처리 장치(1)로부터 소스 가스가 챔버(200) 내에 투입될 수 있고, 소스 가스는 기판(W)에 한층이 증착될 수 있다. 기판(W)에 소스 가스에 의한 적층을 막기 위해 소정의 시간 후 퍼지 가스를 챔버(200)에 투입할 수 있다. 퍼지 가스는 소스 가스 또는 반응 가스와의 화학 반응 수준이 낮아야 하기에 퍼지 가스는 다른 화학종과 반응성이 낮은 성분으로 구비될 수 있다.Looking at the process, a source gas may be introduced into the
퍼지 가스 투입으로 챔버(200)내의 소스 가스의 농도가 낮아진 후 반응 가스를 챔버(200)에 투입할 수 있다. 투입된 반응 가스는 기판(W)에 증착된 소스 가스의 증착 성분과 화학 반응을 할 수 있다. 소스 가스와 반응 가스의 화학 반응에 의해서 생성된 성분으로 소스 가스의 원자막은 치환될 수 있다. 상기의 새롭게 치환된 막 성분이 기판(W)에 증착되기 목표한 성분일 수 있다. 목표 막이 증착되면 나머지 반응에 사용되고 남은 성분들은 다시 퍼지 가스에 의해 챔버(200)에서 배기될 수 있다. After the concentration of the source gas in the
상기의 과정이 원하는 원자 증착막을 형성하는 1 사이클일 수 있다. 이러한 방식으로, 1 사이클당 하나의 원자 증착막 1층이 쌓여질 수 있고, 사용자가 원하는 두께로 증착 막의 두께를 조절할 수 있다. 상기 사이클을 반복함으로써 증착 막의 두께를 두껍게 할 수 있다. The above process may be one cycle of forming a desired atomic deposition film. In this way, one atomic deposition layer can be stacked per cycle, and the thickness of the deposition layer can be adjusted to a desired thickness by a user. By repeating the above cycle, the thickness of the deposited film can be increased.
퍼지 가스는 1 사이클내내 공급되거나 소스 가스가 투입되는 동안에만 잠시 공급이 중단되거나 반응 가스가 투입되는 동안에만 잠시 공급이 중단되거나 소스 가스가 투입된 직후 투입 되거나 반응 가스가 투입된 직후 투입될 수 있다. The purge gas may be supplied throughout one cycle, or the supply may be temporarily stopped while the source gas is being introduced, the supply may be temporarily stopped while the reactive gas is being introduced, or the purge gas may be introduced immediately after the source gas is input, or may be introduced immediately after the reactive gas is introduced.
화학 반응 후에 남는 성분에 의해 증착된 막의 전기 전도도가 낮아질 수 있고, 챔버(200)내의 구성물을 부식시켜 내구성이 떨어질 수 있다. 챔버(200)는 기판(W)의 수평 방향으로 확장되게 마련될 수 있는 트랩을 포함할 수 있다. 화학 반응 후에 남는 성분들은 공정동안 가스들이 머무를 수 있는 트랩과 챔버(200)내의 가스들을 배기시키는 배기구(240)를 부식시킬 수 있기에 빠르게 제거되어야 할 수 있다. Due to the components remaining after the chemical reaction, the electrical conductivity of the deposited film may be lowered, and the components in the
화학 반응 후에 남는 성분들을 제거하기 위해 처리 가스가 마련될 수 있다. 처리 가스는 반응 후 남는 성분들과 빠르게 결합하고, 반응 가스를 기판(W)에 처리한 후 투입되는 퍼지 가스와 함께 챔버(200) 내에서 제거될 수 있다. A process gas may be provided to remove components remaining after the chemical reaction. The processing gas may be rapidly combined with components remaining after the reaction, and may be removed from the
소스 가스와 반응 가스의 주 반응을 하고 남은 성분들을 처리하는 처리 가스는 퍼지 가스에 첨가되어 같이 공급될 수 있고, 퍼지 가스와는 개별의 공정을 추가하여 공급될 수 있다. 일 실시 예로, 염소를 제거하기 위해서 처리 가스로 수소 가스가 마련되는 경우에는, 가스 D가 퍼지 가스에 수소 가스가 첨가된 것이거나 가스 D의 퍼지 단계 이후에 수소 가스가 공급될 수 있다A process gas for treating components remaining after a main reaction between the source gas and the reaction gas may be added to the purge gas and supplied together, or may be supplied by adding a separate process from the purge gas. In one embodiment, when hydrogen gas is provided as the processing gas to remove chlorine, the gas D may be a purge gas in which hydrogen gas is added or hydrogen gas may be supplied after the purge step of the gas D.
처리 가스를 개별 공정으로 마련하는 경우에는 처리 가스는 예를 들어, 가스 E일 수 있다. 처리 가스를 개별로 공급하는 경우, 제3 투입구(234)를 통해서 처리 가스가 챔버(200)로 공급될 수 있다. In the case where the processing gas is provided as a separate process, the processing gas may be, for example, gas E. When the processing gas is individually supplied, the processing gas may be supplied to the
ALD 방식으로 막을 증착하는 경우에는, 소스 가스와 반응 가스의 화학 반응에 의해서 특정 원하는 원자막을 한층씩 치환으로 쌓을 수 있고, 상기 치환된 막외에 화학 반응에 의해서 반응후 남게되는 성분이 존재할 수 있으며, 상기 화학 반응 후에 퍼지 가스를 투입함으로써 반응후 남는 성분을 챔버내에서 제거할 수 있다. 상기 퍼지 단계전에 증착막의 순수한 균일한 생성에 방해되는 불순물을 효과적으로 제거하기 위하여, 처리 가스를 챔버에 투입할 수 있다. 처리 가스는 소스 가스, 반응 가스, 퍼지 가스의 투입과는 별개로 투입될 수 있고, 다른 가스와는 별개의 가열 방식으로 투입될 수 있다. In the case of depositing the film by the ALD method, a specific desired atomic film may be substituted one by one by a chemical reaction between the source gas and the reactive gas, and components remaining after the reaction by the chemical reaction may exist in addition to the substituted film. , By introducing a purge gas after the chemical reaction, the components remaining after the reaction can be removed from the chamber. Before the purge step, a processing gas may be introduced into the chamber in order to effectively remove impurities that prevent the pure and uniform formation of the deposited layer. The processing gas may be inputted separately from the input of the source gas, the reaction gas, and the purge gas, and may be inputted through a heating method separate from other gases.
처리 가스를 별개의 마이크로웨이브에 의해서 플라즈마화하여 챔버(200) 내부에 투입하는 경우에는 챔버(200) 내부의 전극없이도 방전이 일어나므로 전극에 의한 오염이 없으므로, 챔버내에 이물질 제거를 위한 장치가 필요 없어 챔버(200)내부의 설계가 단순화될 수 있고, 기판에 대한 이물질의 영향도 적어질 수 있다. 또한, 챔버(200)내부에 수소 라디칼을 생성하기 위한 과도한 가열 과정이 없기에 증착막의 고온에 의한 데미지도 줄 수 있다. When the processing gas is converted into plasma by a separate microwave and put into the
ALD 공정중 하나인 Plasma enhanced ALD(PEALD)는 플라즈마를 이용하여 반응 가스를 활성화 시켜 핵 생성 시간을 단축할 수 있고, 좋은 막 특성을 갖는 증착이 가능하지만 플라즈마의 등방성으로 인해 점점 크기가 작아지는 소자의 계단 도포성이 비교적 좋지 않을 수 있다. 또 다른 ALD 공정중 하나인 Thermal ALD는 매우 긴 핵 생성 시간과 박막 형성 시 결정립계의 크기가 커져 막 특성이 좋지 않을 수 있지만, 계단 도포성이 PEALD에 비해서 우수할 수 있다. Plasma enhanced ALD (PEALD), one of the ALD processes, can shorten the nucleation time by activating a reactive gas using plasma, and it is possible to deposit with good film properties, but a device that gradually decreases in size due to the isotropy of plasma may have relatively poor stair coating properties. Thermal ALD, which is another ALD process, may have poor film properties due to a very long nucleation time and a large grain boundary during thin film formation, but may have superior stair coating properties compared to PEALD.
따라서, 기판에 ALD 방식으로 증착막을 형성하는 경우에, PEALD 방식 또는 Thermal plasma 방식에 어느 것에 의하든 처리 가스를 별도의 마이크로웨이브에 의해 플라즈마화하여 챔버에 공급함으로써 증착막의 단차피복율을 높일 수 있다. Therefore, when the deposition film is formed on the substrate by the ALD method, the step coverage ratio of the deposited film can be increased by converting the processing gas into plasma by a separate microwave and supplying it to the chamber either by the PEALD method or the thermal plasma method. .
ALD 공정에서는 기판(W)의 크기 증가에 따라 공정 가스량이 증가된다. 이러한 공정 부산물의 증가는 공정 과정에서 배기구(240)로의 배기 경로의 원활한 통로를 방해하게 된다. ALD 공정에서 공정 과정의 가스들의 많은 양은 배기경로와 펌프 시스템에 쌓이게 되어 펌프 등에 오동작을 일으킬 수 있다. 펌프의 경우 펌프 내에 쌓이는 산화물 또는 금속 파우더 같은 공정 부산물로 인해 배기 성능이 저하되다가 공정 진행 중 펌프가 갑자기 정지되어 공정 시스템 또한 shut-down되는 사고를 가져오게 된다. 이러한 사고들은 공정 양산 라인에서 자주 겪게 되는 사고로써 공정 진행 중인 많은 기판(W)이 손상될 수 있다. 이를 위한 목적으로 배기경로 상에 공정 부산물을 포집하는 트랩이 마련될 수 있고, 트랩은 배기경로 상에 설치되어 공정 부산물의 원활한 배기를 도와 진공 펌프의 안정적인 작동을 가능케 하여 공정 수율의 증가를 가져오게 될 수 있다. In the ALD process, the amount of process gas increases as the size of the substrate W increases. This increase in process by-products interferes with the smooth passage of the exhaust path to the
막 형성 주요 공정이 수행되는 장소 외에도 공정 부산물을 배기하는 경로상에 해당하는 트랩과 배기구(240)에 염소가 남아 부식시킬 수 있으므로, 직접 처리 가스관을 트랩과 배기구(240)에 투입함으로써 염소를 공정 과정에서 완전히 배기할 수 있다. In addition to the place where the main process of film formation is performed, chlorine may remain in the trap and the
막 증착을 위해 기판 처리 장치(1)에서 챔버(200)내로 다양한 가스가 공급될 수 있기에 기판 처리 장치(1)에는 다양한 가스가 마련될 수 있다. 가스 공급원(110)에는 각 특정 가스가 구비될 수 있고, 각 특정 가스는 소스 가스, 반응 가스, 퍼지 가스, 처리 가스를 포함할 수 있다. Since various gases may be supplied into the
일 실시 예로, 기판 처리 장치(1)에서 세개의 투입구를 통해 챔버(200)내로 가스가 투입될 수 있다. In an embodiment, gas may be introduced into the
제1 투입구(230)로 들어가는 가스는 가스 A, 가스 B를 포함할 수 있고, 제2 투입구(232)로 들어가는 가스는 가스 C, 가스 D를 포함할 수 있다. 제3 투입구(234)로 들어가는 가스는 가스 E일 수 있다. The gas entering the
가스 A 내지 가스 E는 모두 다른 종류의 가스 일 수 있고, 일부는 동일할 수 있다. Gas A to gas E may all be different types of gas, and some may be the same.
일 실시 예로, 가스 A는 소스 가스이고, 가스 C는 반응 가스 일 수 있구, 가스 B와 가스 D는 퍼지 가스 일 수 있으며,가스 E는 처리 가스일 수 있다. In an embodiment, gas A may be a source gas, gas C may be a reactive gas, gas B and gas D may be purge gases, and gas E may be a process gas.
도 2는 소스 가스, 반응 가스, 퍼지가스 또는 처리 가스가 하나의 종류로 구비된 경우를 도시한 것일 수 있다. FIG. 2 may illustrate a case in which a source gas, a reaction gas, a purge gas, or a processing gas are provided as one type.
퍼지 가스는 소스 가스 또는 반응 가스가 투입된 후 증착된 성분 외의 성분을 제거하기 위해 공급될 수 있고, 소스 가스 또는 반응 가스의 투입가 투입되는 동안에는 밸브(130)에 의해서 퍼지 가스의 공급이 중단되거나 계속 유지될 수 있으며, 유량 조절부(120)에 의해서 공급되는 양도 조절될 수 있다. The purge gas may be supplied to remove components other than the deposited components after the source gas or the reaction gas is added, and the supply of the purge gas is stopped or maintained by the
원자막 한층이 형성되는 하나의 증착막에 대한 ALD 공정 사이클에 대해 아래에서 자세히 설명한다. An ALD process cycle for one deposited film in which an atomic layer is formed will be described in detail below.
소스 가스와 반응 가스의 가스 관은 각 가스간의 오염을 막기 위해 서로 중첩되지 않게 다른 가스 관으로 챔버(200)에 투입될 수 있다. 퍼지 가스는 제1 투입구(230), 제2 투입구(232)와는 별개의 투입구로 챔버(200)에 투입될 수 있고, 처리 가스는 제3 투입구(234)의 별개의 투입구로 챔버(200)에 투입될 수 있다. Gas pipes of the source gas and the reaction gas may be introduced into the
퍼지가스는 소스 가스 관 또는 반응 가스 관과 연결되어 제1 투입구(230) 또는 제2 투입구(232)으로 동일한 관을 통해서 챔버(200)에 투입될 수 있다. 퍼지 가스가 소스 가스나 반응 가스와 함께 투입구로 투입되는 경우에는, 막 증착 공정은 단속적으로 진행되기에 밸브(130)에 의해서 각 단계별로 투입되는 가스 관이 조절될 수 있다. 따라서, 연속적으로 가스를 공급하는 것이 아니기에 각 공정상 밸브(130)가 잠긴 동안 가스의 온도가 균일하게 유지되기 어려울 수 있다. 따라서, 각 소스 가스나 반응 가스의 투입이 끝난 후에 챔버(200)내의 소스 가스나 반응 가스를 없애는 것과 마찬가지로 각 소스 가스나 반응 가스의 관에 남아 있는 소스 가스나 반응 가스를 퍼지 가스로 제거할 수 있다. The purge gas may be connected to the source gas tube or the reaction gas tube and may be introduced into the
각 소스 가스 투입 단계 또는 반응 가스의 투입 단계 후에 따라오는 퍼지 단계에서 밸브(130)에 의해 잠겨 소스 가스 관 또는 반응 가스 관 내에 머물고 있던 가스들도 같이 챔버(200)로 공급되지만 퍼지 단계동안에 챔버(200)내에 있던 소스 가스 또는 반응 가스와 함께 배기구(240)로 배출될 수 있다. 이와 같은 방법으로 소스 가스 또는 반응 가스를 투입구을 통해서 챔버(200)로 투입하는 경우, 균일한 온도를 가지는 소스 가스나 반응 가스를 투입할 수 있다.In the purge step following each source gas input step or the reaction gas input step, the gases locked by the
막 증착 공정을 단계별로 살펴보면, 한 층의 원자막 층이 증착되는 단계는 5단계로 형성될 수 있다. Looking at the film deposition process step by step, the step of depositing one atomic layer may be formed in five steps.
제1 단계에서는 소스 가스와 연결된 관의 밸브(130)가 열리고 소스 가스가 챔버(200)내로 투입되어 기판(W)에 증착될 수 있다. In the first step, the
제2 단계에서는 소스 가스와 연결된 관의 밸브(130)가 닫히고, 퍼지 가스가 투입되어 제1 투입구(230)와 연결되는 가스관과 챔버(200)내의 소스 가스를 배기구(240)로 배출할 수 있다. 소스 가스와 연결된 관의 밸브(130)가 닫힌 후 퍼지 가스(가스 B)와 연결된 관의 밸브(130)가 열리 거나 공정 동안 소스 가스와 연결된 관의 밸브(130)가 열린 동안에만 닫히고 나머지 공정 시간에는 계속 열릴 수 있다.In the second step, the
제3 단계에서는 반응 가스와 연결된 밸브(130)가 열리고 반응 가스가 챔버(200)로 투입될 수 있고, 소스 가스와 반응 가스는 화학 반응을 하여 원하는 막 성분으로 치환될 수 있다. In the third step, the
제4 단계에서는 특정 원하는 증착막을 형성하는 화학반응후 남은 성분을 효과적으로 제거하기 위하여 처리 가스를 챔버(200)에 투입할 수 있다. 처리 가스는 화학 반응후 남은 성분과 결합할 수 있고, 다음 단계의 퍼지 단계에 의해서 배기구(240)로 배출될 수 있다. In the fourth step, a processing gas may be introduced into the
처리 가스는 제3 단계후 반응후 남은 성분을 제거하기 위해 특정 시간동안만 밸브(130)에 의해 챔버(200)에 투입되거나 증착막 전체 공정 내내 챔버(200)에 투입될 수 있다. The processing gas may be introduced into the
제5 단계에서는 반응 가스와 연결된 관의 밸브(130)가 닫히고, 퍼지 가스가 투입되어 제2 투입구(232)와 연결되는 가스관의 가스와 챔버(200)내의 반응 가스를 배기구(240)로 배출할 수 있다. 반응 가스와 연결된 관의 밸브(130)가 닫힌 후 퍼지 가스(가스 D)와 연결된 관의 밸브(130)가 열리 거나 공정 동안 반응가스와 연결된 관의 밸브(130)가 열린 동안에만 닫히고 나머지 공정 시간에는 계속 열릴 수 있다.In the fifth step, the
상기 제4 단계와 제5 단계는 별개로 공정이 진행하거나 동시에 진행될 수도 있다. 제1 단계 내지 제5 단계를 거치면서 균일한 1 사이클의 증착막 과정이 완성될 수 있다. 제4 단계는 효과적으로 주 화학 반응후 남은 성분을 제거하기 위한 과정이므로 공정 설계상 수 차례의 증착막 형성후 처리 가스의 라디컬에 의한 제거로 충분한 경우에는 제4 단계는 단속적으로 시행될 수 있다. 예를 들어, 제1 단계 내지 제3 단계를 수행한 후 바로 제5 단계로 들어갈 수 있고, 이를 1 사이클로 수회를 시행하여 증착막이 상기 1 사이클의 시행 횟수만큼 쌓인후에 챔버(200)내에 쌓인 주 화학 반응후 남은 성분을 제4 단계에 의해서 제거할 수 있다. The fourth and fifth steps may be performed separately or simultaneously. A uniform deposition film process of one cycle may be completed through the first to fifth steps. Since the fourth step is a process for effectively removing the remaining components after the main chemical reaction, if the radical removal of the process gas after several depositions is formed in process design, the fourth step may be intermittently performed. For example, after performing the first to third steps, the fifth step can be entered immediately, and this is performed several times in one cycle so that the main chemical accumulated in the
소스 가스의 투입 후 퍼지 가스로 증착되지 않은 소스 가스를 제거하고, 반응 가스를 투입하여 증착된 소스 가스층과 화학 반응하여 목표한 막으로 치환되며, 치환된 막을 제외한 성분을 제거하기 위한 퍼지 가스를 투입하는 것이 특정 목표한 원자막 하나의 형성을 위한 하나의 사이클일 수 있다. 이 하나의 공정 사이클을 반복하면 원하는 두께의 막을 가진 증착막을 만들 수 있다. 상기의 사이클을 반복하는 경우, 투입되는 가스의 공급 양과 공급 시간을 동일하게 반복하여 막을 형성하거나 투입되는 가스의 공급 양과 공급 시간을 달리하여 막의 특성을 조절할 수 있다. After the source gas is input, the source gas that has not been deposited is removed with a purge gas, and a reaction gas is added to chemically react with the deposited source gas layer to replace the target film, and a purge gas to remove components other than the substituted film is input This may be one cycle for the formation of one specific target atomic layer. By repeating this one process cycle, a deposited film having a desired thickness can be formed. In the case of repeating the above cycle, the film may be formed by repeating the supply amount and supply time of the input gas in the same manner, or the characteristics of the film may be adjusted by varying the supply amount and the supply time of the input gas.
계면층의 전자, 정공의 확산을 효과적으로 돕기 위해 증착막의 특성을 조절할 필요가 있다. 이를 위해 다른 종류의 가스를 투입해서 조절하는 경우에는 설계상 추가 비용이 발생하지만, 동일한 전구체, 즉 소스 가스와 반응 가스로 공급 양과 공급 시간을 조절하여 막의 특성을 조절하는 경우, 공정의 큰 변경없이 신속하게 원하는 증착막을 형성할 수 있다. In order to effectively help the diffusion of electrons and holes in the interface layer, it is necessary to control the properties of the deposition film. For this purpose, additional cost is incurred in design when a different type of gas is added to control, but in the case of controlling the characteristics of the film by controlling the supply amount and supply time with the same precursor, that is, the source gas and the reaction gas, there is no major change in the process A desired deposition film can be formed quickly.
도 2의 응용 실시 예로서, 복수의 증착막을 형성하기 위한 복수의 소스 가스, 복수의 반응 가스, 복수의 퍼지 가스를 도시한 것이다. 예를 들어, 소스 가스 1은 Sn의 전구체인 tetrakis(dimethylamino)tin (TDMASn)일 수 있고, 소스 가스 2는 Si의 전구체인 DIPAS(디이소프로필아미노 실란; Diisoprophylamino Silane)일 수 있으며, 소스 가스 3은 비스(디메틸아미노-2-메틸-2-부톡시)니켈(II) [Ni(dmamb)2] 일 수 있다. 반응 가스 1은 H20일 수 있고, 반응 가스 2는 O2일 수 있으며, 반응 가스 3은 O3일 수 있다. 퍼지 가스 1은 NF3일 수 있고, 퍼지 가스 2는 Ar일수 있으며, 퍼지 가스 3은 PN2(정화질소)일 수 있다. As an application example of FIG. 2 , a plurality of source gases, a plurality of reactive gases, and a plurality of purge gases are illustrated for forming a plurality of deposition films. For example, the
예를 들어, 소스 가스 1과 반응 가스 1이 화학 반응하여 원하는 특정 증착막을 형성하고, 퍼지 가스 1이 상기 화학 반응후에 남는 성분을 챔버에서 배기구로 배기할 수 있다. 도 2에서는 각 소스 가스와 반응 가스에 고정된 퍼지 가스가 마련되어 있지만, 소스 가스와 반응 가스의 성분에 따라 더 효과적으로 결합하여 배기할 수 있는 퍼지 가스를 선택 가능하게 설계할 수 있다. 따라서, 설계를 통해 소스 가스중에 적어도 하나, 반응 가스중에 적어도 하나, 퍼지 가스중에 적어도 하나에 해당하는 가스를 유량 조절부(120)와 밸브(130)를 통해 제어하여 챔버(200)내로 공급할 수 있다. For example, the
도 2를 응용하면 소프트웨어(S/W)에 의해서 복수의 증착막을 형성하는 전 과정을 제어할 수 있다. 각 소스 가스, 반응 가스, 퍼지 가스에 의해서 복수의 원하는 증착막이 형성되는 경우, 소프트웨어를 통해 각 증착막에 형성하는 공정을 반복 수행을 할 수 있고, 각각의 증착막 공정내에서 소프트웨어의 명령에 의해 유량 조절부(120)의 각 가스의 공급 양을 조절할 수 있으며, 소프트웨어의 명령에 의해 밸브(130)의 개폐를 조절하여 공급 시간을 조절할 수 있다. By applying FIG. 2 , the entire process of forming a plurality of deposition films can be controlled by software (S/W). When a plurality of desired deposition films are formed by each of the source gas, the reaction gas, and the purge gas, the process of forming each deposition film can be repeatedly performed through software, and the flow rate is controlled by the command of the software within each deposition film process. The supply amount of each gas in the
복수의 증착막을 형성하는 전체 곧정 과정을 전체 루프하고 하면, 각 가스를 공급하는 부분 공정 과정을 서브 루프로 설정할 수 있다. 따라서, 상기 소프트웨어에 의해, 각 서브 루프는 각 가스의 공급 유량과 공급 시간을 제어할 수 있다. 예를 들어, 공급 유량의 조절되는 가스에는 소스 가스, 반응 가스, 퍼지 가스, 처리 가스가 포함될 수 있다. 특정 증착막을 형성하기 위해서, 소스 가스의 한 레이어를 깔고, 제1 퍼지 가스를 투입하여 소스 가스를 챔버(200)내에서 제거할 수 있으며, 반응 가스를 투입하여 상기 소스 가스의 레이어와 화학 반응시켜 치환된 한층의 레이어를 형성할 수 있다. 다시 제2 퍼지 가스를 투입하여, 반응 가스와 상기 화학 반응 후에 남은 성분들을 챔버(200)에서 제거할 수 있다. 상기의 과정을 ALD 증착막 형성을 위한 기본적인 일 사이클이라고 할 수 있다. If the entire straight process of forming the plurality of deposition layers is performed as a full loop, a partial process of supplying each gas may be set as a sub-loop. Thus, by the software, each sub-loop can control the supply flow rate and supply time of each gas. For example, the regulated gas of the supply flow rate may include a source gas, a reactant gas, a purge gas, and a process gas. In order to form a specific deposition film, a layer of source gas is laid, a first purge gas is introduced to remove the source gas from the
화학 반응후 남은 성분을 효과적으로 제거하기 위해서 처리 가스를 투입할 수 있다. 처리 가스는 제1 퍼지 가스 또는 제2 퍼지 가스에 첨가되어 챔버(200)에 투입될 수도 있고, 상기 ALD 공정의 일 사이클 내내 챔버에 공급될 수도 있으며, 제2 퍼지 가스 공급 이전 또는 이후에 챔버(200)에 공급될 수 있다. In order to effectively remove the components remaining after the chemical reaction, a processing gas may be introduced. The processing gas may be added to the first purge gas or the second purge gas to be introduced into the
각각의 가스들은 각각 서브 루프를 형성할 수 있고, 제1 공정 사이클과 제2 공정 사이클 간에도 즉, 각 공정 사이클 간에도 각 가스의 공급 유량과 공급 시간을 조절함으로써 증착하고자 하는 층의 하부막과 상부막의 특성을 조절할 수 있다.Each of the gases may form a sub-loop, and between the first process cycle and the second process cycle, that is, between each process cycle, by adjusting the supply flow rate and supply time of each gas, the lower layer and the upper layer of the layer to be deposited characteristics can be adjusted.
예를 들어, 도 3 및 도 4를 살펴보면, 소스 가스와 반응 가스의 시간의 흐름에 따른 증착되는 막의 두께 변화는 각 가스의 종류에 따라서 다른 특성을 나타낼 수 있다. 투입되는 가스의 총량은, 공급 유량이 시간에 따른 급격한 변수로 주어지지 않는다면, 공급 시간과 공급 유량의 곱으로 산출될 수 있다. 그러나, 같은 가스 총량이더라도 공급 시간과 공급 유량의 선택에 따라서 다른 특성을 가지는 막이 형성될 수 있다. 예를 들어, 같은 총량이지만 공급 시간이 길고 공급 유량은 적은 공정인 경우와 공급 시간이 짧고 많은 유량을 한번에 공급하는 공정은 형성하는 증착막의 성격이 다를 수 있다. 공급 시간은 밸브의 개폐 시간에 비례하고, 공급 유량은 챔버(200)로 가스를 유입시키는 가스관의 압력과 비례할 수 있다. For example, referring to FIGS. 3 and 4 , a change in the thickness of a deposited film according to the passage of time of a source gas and a reactive gas may exhibit different characteristics depending on the type of each gas. The total amount of input gas may be calculated as the product of the supply time and the supply flow rate, unless the supply flow rate is given as an abrupt variable with time. However, even with the same total amount of gas, films having different characteristics may be formed depending on the selection of the supply time and the supply flow rate. For example, a process in which a supply time is long and a supply flow rate is small and a process in which a supply time is long and a supply flow rate is the same with the same total amount and a process in which a supply time is short and a large flow rate is supplied at once may have different characteristics of the deposited film. The supply time may be proportional to the opening/closing time of the valve, and the supply flow rate may be proportional to the pressure of a gas pipe that introduces gas into the
이러한 이유에 의해, 공정내에 다른 가스 성분을 투입하지 않더라도, 같은 증착막 내의 상부, 하부막의 성질을 다르게 할 수 있다. 페로브스카이트 태양 전지는 페로브스카이트층의 상부, 하부에 복수의 산화층 등의 증착막층들이 형성될 수 있기에, 동일한 증착막도 상하로 다른 특성을 가지는 산화막 층과 대면할 수 있고, 이로 인해 같은 증착막임에도 상부, 하부의 막이 다른 계면 특성을 가질 필요가 있을 수 있다. 따라서, 전체 공정내에 각 개별 가스의 공급 유량과 공급 시간을 조절할 수 있는 서브 루프를 이용하여 증착막의 상,하부 계면을 원하는 특성으로 생성할 수 있다.For this reason, the properties of the upper and lower layers in the same deposition layer may be different even if other gas components are not introduced into the process. In the perovskite solar cell, since deposition film layers such as a plurality of oxide layers can be formed on the upper and lower portions of the perovskite layer, the same deposited film can face the oxide film layers having different characteristics vertically, and thus the same deposited film However, it may be necessary for the upper and lower films to have different interfacial properties. Accordingly, the upper and lower interfaces of the deposited film can be created with desired characteristics by using a sub-loop capable of controlling the supply flow rate and supply time of each individual gas in the entire process.
도 5 내지 도 7은 증착막을 형성하는 공정을 시간에 따른 공급 유량으로 도시한 것이다.5 to 7 are diagrams illustrating a process of forming a deposition film as a supply flow rate according to time.
도 5는 일반적인, 소스 가스의 한층 레이어 형성후 제1 퍼지 가스에 의해서 소스 가스가 챔버(200)에서 배출되고, 반응 가스가 투입되어 소스 가스와 반응후 화학 치환되어 목표한 증착막의 성분 증착막이 형성된 후, 공급된 공급 가스와 반응 후 남은 성분이 제2 퍼지 가스에 의해서 챔버(200)에서 제거되는 1 사이클의 공정을 나타낸 것일 수 있다. 도 6과 도 7은 도 5의 일반적인 ALD 증착막 형성과정에 반응 후 남은 성분을 챔버(200)에서 효과적으로 제거하기 위해 처리 가스가 추가로 마련된 것을 도시한 것일 수 있다. 도 6은 반응 가스가 투입된 후 퍼지 가스로 1차로 퍼지가 된 후, 처리 가스가 공급되어 제2 퍼지 가스에 의해서 완전히 제거되지 않은 성분과 화학 결합하여 제거되기 쉬운 상태로 변한 후 제1 퍼지 가스 또는 제2 퍼지 가스에 의해서 제거되는 공정이 도 5의 일 사이클에 추가된 것일 수 있다. 도 7은 처리 가스를 개별 공급하는 공급 시간이 도 5의 실시 예와 다르게 공급되는 또 다른 실시 예를 도시한 것일 수 있다. 도 7의 (a)는 반응 가스 공급 직후 처리 가스를 공급하고, 상기 처리 가스 공급후 제2 퍼지 가스에 의해서 처리 가스도 퍼지로 인해 제거되는 시간을 충분히 가지는 경우를 도시한 것이다. 도 7의 (b)는 각 사이클의 일부 구간에서만 처리 가스를 공급하는 것이 아닌, 각 사이클 내내 처리 가스를 계속 공급하는 경우를 도시한 것이다.5 shows a general, source gas is discharged from the
제1 사이클(10)은 소스 가스를 공급하는 제1 공정(11), 제1 퍼지 가스 또는 제2 퍼지 가스를 공급하는 제2 공정(12), 반응 가스가 공급되어 소스 가스 층을 치환하는 제3 공정(13), 치환된 목표 증착막을 제외한 성분을 제1 퍼지 가스 또는 제2 퍼지 가스를 통해 제거하는 제4 공정(14)을 포함할 수 있다. 제1 공정(11)은 필수적으로 소스 가스를 포함할 수 있고, 제2 공정(12)은 필수적으로 제1 퍼지 가스를 포함할 수 있으며, 제3 공정(13)은 필수적으로 반응 가스를 포함할 수 있고, 제4 공정(14)은 필수적으로 제2 퍼지 가스를 포함할 수 있다. The
제1 사이클(10)을 통해 하나의 목표 원자층이 형성될 수 있으므로, 제2 사이클(20)도 동일한 과정을 수행시에 제1 사이클(10)과 동일한 원자층이 하나 더 형성될 수 있다. 따라서, 제1 사이클(10)을 복수회 반복하면 동일한 원자층을 복수개 가진 증착막이 형성될 수 있다. Since one target atomic layer may be formed through the
상기의 멀티 사이클로 인해 형성된 증착막의 상부와 하부의 계면 특성을 다르게하기 위해서, 제1 사이클(10)과 제2 사이클(20)의 각 서브 공정의 공급 시간과 공급 유량을 조절할 수 있다. 예를 들어, 도 5를 살펴보면, 제1 사이클의 제1 공정(11)에서 공급되는 제2 가스의 공급 유량보다 제2 사이클의 제1 공정(21)의 제2 퍼지 가스양이 더 많이 공급될 수 있고, 제1 사이클의 제3 공정(13)에서는 제1 퍼지 가스가 공급되지만 제2 사이클의 제3 공정(23)에서는 제1 퍼지 가스가 공급되지 않을 수 있다. 이와 같이, 퍼지 가스는 공급 시간과 공급 유량을 필요에 따라 다양하게 조절할 수 있고, 상황에 따라 공급 유무를 조절할 수도 있다. 마찬가지로, 제1 사이클(10)과 제2 사이클(20)의 소스 가스, 반응 가스, 또는 처리 가스는 공급 시간과 공급 유량을 다르게 함으로서, 증착막의 특정 부위의 GPC(Growth per cycle)를 다르게 할 수 있고, 계면의 특성을 목적에 맞게 향상시킬 수 있다. In order to have different interface characteristics between the upper and lower portions of the deposited film formed due to the multi-cycle, the supply time and supply flow rate of each sub-process of the
도 8 내지 도 9를 참조하면, 각각의 사이클은 소스 가스가 공급되는 제1 공정(11), 퍼지 가스가 공급되는 제2 공정(12), 반응 가스가 공급되는 제3 공정(13), 퍼지 가스가 공급되는 제4 공정(14)을 포함할 수 있다. 제1 사이클 후에 제2 사이클이 마련되고, 제1 사이클의 주기(C1)는 제2 사이클의 주기(C2)와 동일하거나 다를 수 있다. 8 to 9 , each cycle includes a
제1 사이클의 주기(C1)와 제2 사이클의 주기(C2)는 동일할 수 있고, 각 사이클의 개별 공정 주기(T1,T2,T3,T4)는 각 사이클마다 모두 동일하거나 다를 수 있다. 도 8은 각 사이클의 개별 공정 주기가 각 사이클마다 모두 동일한 경우를 도시한 것이고, 도 9는 각 사이클의 개별 공정 주기가 각각의 사이클마다 다른 경우를 도시한 것이다.The period C1 of the first cycle and the period C2 of the second cycle may be the same, and the individual process periods T1, T2, T3, T4 of each cycle may be the same or different for each cycle. 8 shows a case where the individual process cycle of each cycle is the same for each cycle, and FIG. 9 shows a case where the individual process cycle of each cycle is different for each cycle.
도 10 내지 도 12는 제1 사이클의 주기(C1)과 제2 사이클의 주기(C2)를 도시한 것일 수 있다. 각 사이클의 주기를 조절하여 목표한 증착막의 상부, 하부의 계면 특성을 조절할 수 있다. 도 10은 C1과 C2가 동일한 경우를 도시한 것이고, 도 11은 C1과 C2는 다르지만, 개별적인 C1과 C2는 동일한 것을 나타낸 것일 수 있다. 도 12는 C1과 C2도 다르고, 개별의 C1과 C2도 각 사이클마다 다른 것을 나타낸 것일 수 있다. 사용자는 개별 공정의 주기와 유량을 특정하여 서브 루프를 설정할 수 있거나 각각의 사이클별로 서브 루프를 설정하거나 복수의 사이클을 합하여 서브 루플 설정할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 상기 사이클의 주기가 다른 C1과 C2를 합하여 서브 루프를 잡을 수 있고, 이 경우 증착막의 특정부위는 상기 서브 루프를 반복적으로 수행함으로서 목표한 특정 계면 특성을 가질 수 있다. 이러한 방식으로, 페로브스카이트층 상부,하부의 다른 특성을 가지는 산화막층과 대면하는 증착막의 상부, 하부면의 계면 특성을 조절할 수 있다. 10 to 12 may illustrate a period C1 of the first cycle and a period C2 of the second cycle. By adjusting the cycle of each cycle, it is possible to control the interface characteristics of the upper and lower portions of the targeted deposition film. 10 illustrates a case in which C1 and C2 are the same, and FIG. 11 may indicate that C1 and C2 are different, but individual C1 and C2 are the same. 12 may show that C1 and C2 are also different, and that individual C1 and C2 are also different for each cycle. A user can set a sub-loop by specifying the cycle and flow rate of an individual process, or set a sub-loop for each cycle, or set a sub-loop by combining multiple cycles. For example, a user may capture a sub-loop by adding C1 and C2 having different cycles, and in this case, a specific portion of the deposited film may have a specific interface characteristic targeted by repeatedly performing the sub-loop. In this way, it is possible to control the interface characteristics of the upper and lower surfaces of the deposition film facing the oxide film layer having different characteristics on the upper and lower portions of the perovskite layer.
본 발명의 실시예를 다시 한번 설명한다.An embodiment of the present invention will be described once again.
가스 공급부에 의하여 소스 가스, 퍼지 가스, 반응 가스 및 퍼지 가스가 순차적으로 챔버에 분사되며 제1 사이클을 이루고, 제1 사이클과 동일한 제2 사이클이 반복될 수 있다.A source gas, a purge gas, a reactive gas, and a purge gas are sequentially sprayed into the chamber by the gas supply unit to form a first cycle, and the same second cycle as the first cycle may be repeated.
기판에 막증착을 위한 소스 가스와 반응 가스가 마련되고, 가스 공급부는 소스 가스 또는 반응 가스를 배기시키는 제1 퍼지 가스 및 제2 퍼지 가스를 분사하며, 소스 가스, 제1 퍼지 가스, 반응 가스 및 제2 퍼지 가스가 순차적으로 상기 챔버에 분사되며 제1 사이클을 이루고, 제1 사이클의 각 가스의 공급 유량 또는 각 가스의 공급 시간과 적어도 하나가 다른 제2 사이클이 수행될 수 있다. A source gas and a reactive gas for film deposition are provided on the substrate, and the gas supply unit injects a first purge gas and a second purge gas for exhausting the source gas or the reactive gas, the source gas, the first purge gas, the reactive gas, and A second purge gas may be sequentially injected into the chamber to form a first cycle, and a second cycle in which at least one different flow rate or supply time of each gas of the first cycle may be performed.
기판의 처리 공정시에 발생하는 공정 부산물과 결합하여 상기 챔버에서 상기 공정 부산물과 함께 배기되는 처리 가스가 마련되고, 가스 공급부는 처리 가스를 반응 가스 공급 시간 후에 공급하거나, 제2 퍼지 가스 공급 시간 후에 유입하거나, 소스 가스의 공급 시간, 반응 가스의 공급 시간 및 퍼지 가스의 공급시간을 합한 전체 시간에 걸쳐 연속 공급할 수 있다. A process gas that is combined with a process by-product generated during the processing of the substrate and exhausted together with the process by-product from the chamber is provided, and the gas supply unit supplies the process gas after a reaction gas supply time or after a second purge gas supply time It may be introduced or continuously supplied over the total time including the supply time of the source gas, the supply time of the reaction gas, and the supply time of the purge gas.
가스 공급부에 의하여 소스 가스, 퍼지 가스, 반응 가스 및 퍼지 가스가 순차적으로 상기 챔버에 분사되며 제1 사이클을 이루고, 제1 사이클 이후에 제2 사이클이 수행되며, 제2 사이클에서 퍼지 가스의 분사 유량이 제1 사이클과 다르게 설정될 수 있다. 제2 사이클에서 상기 퍼지 가스의 분사 유량이 제1 사이클과 다르게 설정되는 시간 구간은, 소스 가스의 분사 구간과 일치하거나 반응 가스의 분사 구간과 일치할 수 있다. A source gas, a purge gas, a reactive gas, and a purge gas are sequentially injected into the chamber by the gas supply unit to form a first cycle, a second cycle is performed after the first cycle, and the injection flow rate of the purge gas in the second cycle It may be set differently from this first cycle. In the second cycle, a time period in which the injection flow rate of the purge gas is set to be different from that of the first cycle may coincide with the injection period of the source gas or coincide with the injection period of the reaction gas.
소스 가스. 퍼지 가스, 반응 가스, 퍼지 가스가 순차적으로 공급 또는 공급 중단되는 제1 사이클을 이루고, 상기 제1 사이클에서 상기 가스 공급부는 간헐 모드 또는 연속 모드로 각 가스를 공급하며, 제1 사이클이 계속되는 시간은 제1 사이클 주기로 정의되고, 연속 모드는, 소스 가스 및 상기 반응 가스의 공급 주기와 상관없이 연속적으로 퍼지 가스가 공급되는 모드이며, 간헐 모드는, 소스 가스의 공급 시점, 소스 가스의 공급 종점, 반응 가스의 공급 시점, 반응 가스의 공급 종점 중 적어도 하나에 동기화되어 퍼지 가스가 공급 또는 중단되는 모드일 수 있다. 제1 사이클 이후에 제2 사이클이 수행되고, 제1 사이클에서 연속 모드 또는 간헐 모드가 선택되는 시점과, 제2 사이클에서 연속 모드 또는 간헐 모드가 선택되는 시점이 다를 수 있다. source gas. The purge gas, the reaction gas, and the purge gas form a first cycle in which the supply or supply is stopped sequentially, and in the first cycle, the gas supply unit supplies each gas in an intermittent mode or a continuous mode, and the duration of the first cycle is It is defined as a first cycle period, and the continuous mode is a mode in which the purge gas is continuously supplied regardless of the supply period of the source gas and the reaction gas, and the intermittent mode is the source gas supply time point, the source gas supply end point, and the reaction It may be a mode in which the purge gas is supplied or stopped in synchronization with at least one of a gas supply time point and a reactive gas supply end point. A second cycle is performed after the first cycle, and a time point at which a continuous mode or an intermittent mode is selected in the first cycle may be different from a time point at which a continuous mode or an intermittent mode is selected in the second cycle.
연속 모드에는, 연속적으로 분사되는 퍼지 가스의 공급 유량이 일정한 모드인 제1 연속 모드, 연속적으로 분사되는 퍼지 가스의 공급 유량이 소스 가스의 공급 시간 또는 반응 가스의 공급 시간에 부분 증량되는 제2 연속 모드, 연속적으로 분사되는 퍼지 가스의 공급 유량이 소스 가스의 공급 시간 또는 반응 가스의 공급 시간에 부분 감량되는 제3 연속 모드가 포함될 수 있다. In the continuous mode, the first continuous mode is a mode in which the supply flow rate of the continuously injected purge gas is constant, and the second continuous mode in which the supply flow rate of the continuously injected purge gas is partially increased during the supply time of the source gas or the supply time of the reaction gas mode, a third continuous mode in which the supply flow rate of the continuously injected purge gas is partially reduced at the supply time of the source gas or the supply time of the reaction gas may be included.
소스 가스가 분사되는 제1 공정, 퍼지 가스가 분사되는 제2 공정, 반응 가스가 공급되는 제3 공정 및 퍼지 가스 분사되는 제4 공정이 순차적으로 수행되며 제1 사이클을 이룰 수 있고, 제1 사이클 이후에 제2 사이클이 수행되며, 제1 사이클의 각 공정 중 적어도 하나의 공정 주기와 제2 사이클의 각 공정 중 적어도 하나의 공정 주기가 다를 수 있다. The first process in which the source gas is injected, the second process in which the purge gas is injected, the third process in which the reaction gas is supplied, and the fourth process in which the purge gas is injected are sequentially performed to form a first cycle, and the first cycle is performed. Thereafter, a second cycle is performed, and at least one process cycle of each process of the first cycle and at least one process cycle of each process of the second cycle may be different.
유량 조절부(120)의 개폐를 제어하여 각 사이클별 가스의 공급 유량 또는 특정 사이클 내에서 각 공정별 가스의 공급 유량이 조절되고, 밸브(130)의 개폐를 제어하여 각 사이클별 가스의 공급 시간 또는 특정 사이클 내에서 각 공정별 가스의 공급 시간이 조절될 수 있다. By controlling the opening and closing of the flow
1... 투명층
2... ITO(Indium Tin Oxide)
3... IFL(InterFacial Layer)
4... 페로브스카이트층
5... 금속 전극
6... 부하
10... 제1 사이클
11... 제1 사이클의 제1 공정
12... 제1 사이클의 제2 공정
13... 제1 사이클의 제3 공정
14... 제1 사이클의 제4 공정
15... 제1 사이클의 제5 공정
20... 제2 사이클
21... 제2 사이클의 제1 공정
22... 제2 사이클의 제2 공정
23... 제2 사이클의 제3 공정
24... 제2 사이클의 제4 공정
25... 제2 사이클의 제5 공정
100... 가스 공급부
110... 가스 공급원
120... 유량 조절부
130... 밸브
200... 챔버
210... 샤워 헤드
220... 기판 지지대
230... 제1 투입구
232... 제2 투입구
234... 제3 투입구
240... 배기구
W... 기판
T1...개별 공정 주기
C1...제1 사이클 주기
C2...제2 사이클 주기1...
3... InterFacial Layer (IFL) 4... Perovskite Layer
5...
10...
12... 2nd process of
14... 4th process of
20...
22... Second process in
24... 4th process of
100... gas supply
110...
130...
210...
230...
234...
W... substrate T1... individual process cycles
C1...1st cycle period C2...2nd cycle period
Claims (8)
상기 제조방법은 소스 가스, 퍼지 가스 및 반응 가스 중 적어도 하나의 가스를 공급하는 사이클 공정을 포함하고,
상기 사이클 공정은 제1 사이클 공정 및 상기 제1 사이클 공정 이후 진행되는 제2 사이클 공정을 포함하고,
상기 제1 사이클 공정의 종료 시점과 상기 제2 사이클 공정의 시작 시점은 일치하며,
상기 제1 사이클 공정 및 제2 사이클 공정에 의하여 상기 계면층(IFL)이 성막되고,
상기 제1 사이클 공정은,
상기 소스 가스 및 제2 퍼지 가스를 공급하는 제1 단계;
상기 제1 퍼지 가스 및 상기 제2 퍼지 가스를 공급하는 제2 단계;
상기 제1 퍼지 가스 및 반응 가스를 공급하는 제3 단계; 및
상기 제1 및 제2 퍼지 가스를 공급하는 제4 단계를 포함하고,
상기 제2 사이클 공정은,
상기 소스 가스 및 상기 제2 퍼지 가스를 공급하는 제1 단계;
상기 제1 퍼지 가스 및 상기 제2 퍼지 가스를 공급하는 제2 단계;
상기 반응 가스를 공급하는 제3 단계; 및
상기 제1 및 제2 퍼지 가스를 공급하는 제4 단계를 포함하고,
상기 제1 및 제2 사이클 공정 각각의 상기 제1 단계에서, 공급되는 상기 제2 퍼지 가스의 유량은 서로 상이하고,
상기 제1 및 제2 사이클 공정 각각의 상기 제3 단계에서, 공급되는 상기 제1 퍼지 가스의 유량은 서로 상이하고,
상기 제1 및 제2 사이클 공정에서, 공급되는 상기 제1 퍼지 가스의 총 시간, 공급되는 상기 제2 퍼지 가스의 총 유량이 상이한 페로브스카이트 솔라셀의 제조방법.
In the method of manufacturing a perovskite solar cell comprising a perovskite layer, an interfacial layer (IFL), a transparent layer, a metal electrode,
The manufacturing method includes a cycle process of supplying at least one gas of a source gas, a purge gas, and a reaction gas,
The cycle process includes a first cycle process and a second cycle process performed after the first cycle process,
The end time of the first cycle process and the start time of the second cycle process coincide,
The interfacial layer (IFL) is formed by the first cycle process and the second cycle process,
The first cycle process is
a first step of supplying the source gas and a second purge gas;
a second step of supplying the first purge gas and the second purge gas;
a third step of supplying the first purge gas and the reaction gas; and
A fourth step of supplying the first and second purge gases,
The second cycle process is
a first step of supplying the source gas and the second purge gas;
a second step of supplying the first purge gas and the second purge gas;
a third step of supplying the reaction gas; and
A fourth step of supplying the first and second purge gases,
In the first step of each of the first and second cycle processes, the flow rates of the supplied second purge gas are different from each other,
In the third step of each of the first and second cycle processes, the flow rates of the first purge gas supplied are different from each other,
In the first and second cycle processes, the total time of the supplied first purge gas and the total flow rate of the supplied second purge gas are different from each other.
상기 제1 사이클 공정은 상기 제1 및 제2 퍼지 가스 및 처리 가스를 공급하는 제5 단계를 더 포함하고,
상기 제2 사이클 공정은 상기 처리 가스를 공급하는 제5 단계를 더 포함하는 페로브스카이트 솔라셀의 제조방법.
According to claim 1,
The first cycle process further includes a fifth step of supplying the first and second purge gases and a process gas,
The second cycle process is a method of manufacturing a perovskite solar cell further comprising a fifth step of supplying the processing gas.
상기 계면층(IFL)은 상기 투명 전극층 및 상기 결정질층 사이에 배치되는 제1 계면층(IFL) 및 상기 결정질층 및 상기 금속 전극 사이에 배치되는 제2 계면층(IFL)을 포함하는 페로브스카이트 솔라셀의 제조방법.
3. The method of claim 1 or 2,
The interfacial layer (IFL) is a perovsky including a first interfacial layer (IFL) disposed between the transparent electrode layer and the crystalline layer and a second interfacial layer (IFL) disposed between the crystalline layer and the metal electrode A method of manufacturing a solar cell.
상기 투명 전극층과 마주하는 상기 제1 계면층의 상면은 상기 결정질층과 마주하는 상기 제1 계면층의 하면과 서로 다른 계면 특성을 가지는 페로브스카이트 솔라셀의 제조방법.
4. The method of claim 3,
An upper surface of the first interface layer facing the transparent electrode layer is a method of manufacturing a perovskite solar cell having different interface characteristics from a lower surface of the first interface layer facing the crystalline layer.
상기 결정질층과 마주하는 상기 제2 계면층의 상면은 상기 금속 전극과 마주하는 상기 제2 계면층의 하면과 서로 다른 계면 특성을 가지는 페로브스카이트 솔라셀의 제조방법.
4. The method of claim 3,
The upper surface of the second interface layer facing the crystalline layer is a method of manufacturing a perovskite solar cell having different interface characteristics from the lower surface of the second interface layer facing the metal electrode.
상기 제조방법은 소스 가스, 퍼지 가스 및 반응 가스 중 적어도 하나의 가스를 공급하는 사이클 공정을 포함하고,
상기 사이클 공정은 제1 사이클 공정 및 상기 제1 사이클 공정 이후 진행되는 제2 사이클 공정을 포함하고,
상기 제1 사이클 공정의 종료 시점과 상기 제2 사이클 공정의 시작 시점은
일치하며, 상기 제1 사이클 공정에서 공급되는 가스와 동일한 가스가 상기 제2 사이클 공정에서 계속 공급되거나 공급 중단되고,
상기 제1 사이클 공정의 각 가스의 공급 유량 또는 각 가스의 공급 시간은, 상기 제2 사이클 공정의 각 가스의 공급 유량 또는 각 가스의 공급 시간과 다르며,
상기 제1 사이클 공정에서 성막된 제1 막과 상기 제2 사이클 공정에서 성막되는 제2 막의 특성이 다르고,
상기 제1 막과 제2 막은 연속 적층된 막으로서 상기 계면층(IFL)을 이루며,
상기 제1 사이클 공정 및 제2 사이클 공정에 의하여 상기 계면층(IFL)이 성막되는 페로브스카이트 솔라셀의 제조방법.
In the method of manufacturing a perovskite solar cell comprising a perovskite layer, an interfacial layer (IFL), a transparent layer, a metal electrode,
The manufacturing method includes a cycle process of supplying at least one gas of a source gas, a purge gas, and a reaction gas,
The cycle process includes a first cycle process and a second cycle process performed after the first cycle process,
The end time of the first cycle process and the start time of the second cycle process are
match, The same gas as the gas supplied in the first cycle process is continuously supplied or stopped in the second cycle process,
A supply flow rate of each gas or a supply time of each gas in the first cycle process is different from a supply flow rate of each gas or a supply time of each gas in the second cycle process,
characteristics of the first film formed in the first cycle process and the second film formed in the second cycle process are different;
The first film and the second film form the interfacial layer (IFL) as a continuous stacked film,
A method of manufacturing a perovskite solar cell in which the interfacial layer (IFL) is formed by the first cycle process and the second cycle process.
상기 퍼지 가스는 제1 퍼지 가스 및 제2 퍼지 가스를 포함하고,
상기 제1 사이클 공정은 간헐 모드 또는 연속 모드로 각 가스를 공급하며,
상기 연속 모드는, 상기 소스 가스 및 상기 반응 가스의 공급 주기와 상관없이 연속적으로 상기 제1 퍼지 가스 또는 제2 퍼지 가스가 공급되는 모드이고,
상기 간헐 모드는, 상기 소스 가스의 공급 시점, 상기 소스 가스의 공급 종점, 상기 반응 가스의 공급 시점, 상기 반응 가스의 공급 종점 중 적어도 하나에 동기화되어 상기 제1 퍼지 가스 또는 제2 퍼지 가스가 공급 또는 중단되는 모드이며,
상기 제1 사이클 공정 이후에 제2 사이클 공정이 수행되고,
상기 제1 사이클 공정에서 상기 연속 모드 또는 간헐 모드가 선택되는 시점과, 상기 제2 사이클 공정에서 상기 연속 모드 또는 간헐 모드가 선택되는 시점이 다른 페로브스카이트 솔라셀의 제조방법.
7. The method of claim 6,
The purge gas includes a first purge gas and a second purge gas,
The first cycle process supplies each gas in an intermittent mode or a continuous mode,
The continuous mode is a mode in which the first purge gas or the second purge gas is continuously supplied regardless of a supply period of the source gas and the reaction gas,
In the intermittent mode, the first purge gas or the second purge gas is supplied in synchronization with at least one of a supply time point of the source gas, a supply end point of the source gas, a supply time of the reaction gas, and a supply end point of the reaction gas. or the aborted mode,
A second cycle process is performed after the first cycle process,
A time point at which the continuous mode or intermittent mode is selected in the first cycle process and a time point at which the continuous mode or intermittent mode is selected in the second cycle process are different from each other.
상기 가스 공급부에 의해서 상기 챔버에 공급되는 가스의 공급 유량과 공급 시간이 조절되어 상기 기판에 증착되는 막의 특성을 제어하며,
상기 가스 공급부는, 상기 기판에 막증착을 위한 소스 가스와 반응 가스, 상기 소스 가스 또는 상기 반응 가스를 배기시키는 제1 퍼지 가스 및 제2 퍼지 가스 중 적어도 하나를 분사하며,
상기 소스 가스, 제1 퍼지 가스, 반응 가스 및 제2 퍼지 가스가 순차적으로 상기 챔버에 분사되며 제1 사이클 공정을 이루고,
상기 제1 사이클 공정의 각 가스의 공급 유량 또는 각 가스의 공급 시간과 다른 각 가스의 공급 유량 또는 각 가스의 공급 시간을 가지는 제2 사이클 공정이 수행되며,
상기 제2 사이클 공정에서 분사되는 상기 소스 가스, 제1 퍼지 가스, 반응 가스 및 제2 퍼지 가스는 상기 제1 사이클 공정에서 분사되는 상기 소스 가스, 제1 퍼지 가스, 반응 가스 및 제2 퍼지 가스와 동일하고,
상기 제1 사이클 공정에서 성막된 제1 막과 상기 제2 사이클 공정에서 성막되는 제2 막의 특성이 다르며,
상기 기판은 페로브스카이트(Perovskite) 태양 전지에 이용되고,
상기 기판에는 제1 계면층, 페로브스카이트층, 및 제2 계면층의 순서대로 층이 형성되고,
성기 제1 계면층 및 제2 계면층은 복수의 산화층을 포함하며,
상기 복수의 산화층은 제1 산화층 및 제2 산화층을 포함하고,
상기 페로브스카이트층의 전자 및 정공이 상기 제1 계면층 및 제2 계면층으로 이동하는 경우, 상기 각각의 제1 산화층 및 제2 산화층은 서로 다른 계면 특성을 가지며,
상기 제1 막이 상기 제1 산화층 및 제2 산화층 중 어느 하나에 속하면, 상기 제2 막은 다른 하나에 속하고,
상기 제1 사이클 공정에서 상기 가스 공급부는 간헐 모드 또는 연속 모드로 각 가스를 공급하며,
상기 연속 모드는, 상기 소스 가스 및 상기 반응 가스의 공급 주기와 상관없이 연속적으로 상기 제1 퍼지 가스 또는 제2 퍼지 가스가 공급되는 모드이고,
상기 간헐 모드는, 상기 소스 가스의 공급 시점, 상기 소스 가스의 공급 종점, 상기 반응 가스의 공급 시점, 상기 반응 가스의 공급 종점 중 적어도 하나에 동기화되어 상기 제1 퍼지 가스 또는 제2 퍼지 가스가 공급 또는 중단되는 모드이며,
상기 제1 사이클 공정 이후에 제2 사이클 공정이 수행되고,
상기 제1 사이클 공정에서 상기 연속 모드 또는 간헐 모드가 선택되는 시점과, 상기 제2 사이클 공정에서 상기 연속 모드 또는 간헐 모드가 선택되는 시점이 다른 페로브스카이트 솔라셀의 제조방법.
a chamber for processing a substrate and a gas supply unit for supplying a gas to the chamber; Manufacturing a perovskite solar cell with a substrate processing apparatus comprising a,
A supply flow rate and supply time of the gas supplied to the chamber are adjusted by the gas supply unit to control the characteristics of the film deposited on the substrate,
The gas supply unit injects at least one of a source gas and a reactive gas for film deposition on the substrate, a first purge gas for exhausting the source gas or the reactive gas, and a second purge gas,
The source gas, the first purge gas, the reaction gas, and the second purge gas are sequentially sprayed into the chamber to form a first cycle process,
A second cycle process having a supply flow rate of each gas or a supply time of each gas different from the supply flow rate or supply time of each gas of the first cycle process is performed,
The source gas, the first purge gas, the reactive gas, and the second purge gas injected in the second cycle process include the source gas, the first purge gas, the reactive gas, and the second purge gas injected in the first cycle process; same,
The properties of the first film formed in the first cycle process and the second film formed in the second cycle process are different,
The substrate is used in a perovskite solar cell,
A first interfacial layer, a perovskite layer, and a second interfacial layer are sequentially formed on the substrate,
The genital first interfacial layer and the second interfacial layer include a plurality of oxide layers,
The plurality of oxide layers include a first oxide layer and a second oxide layer,
When electrons and holes of the perovskite layer move to the first interfacial layer and the second interfacial layer, each of the first oxide layer and the second oxide layer has different interfacial properties,
If the first film belongs to any one of the first oxide layer and the second oxide layer, the second film belongs to the other,
In the first cycle process, the gas supply unit supplies each gas in an intermittent mode or a continuous mode,
The continuous mode is a mode in which the first purge gas or the second purge gas is continuously supplied regardless of a supply period of the source gas and the reaction gas,
In the intermittent mode, the first purge gas or the second purge gas is supplied in synchronization with at least one of a supply time point of the source gas, a supply end point of the source gas, a supply time of the reaction gas, and a supply end point of the reaction gas. or the aborted mode,
A second cycle process is performed after the first cycle process,
A time point at which the continuous mode or intermittent mode is selected in the first cycle process and a time point at which the continuous mode or intermittent mode is selected in the second cycle process are different from each other.
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