KR20230152251A - Initiated chemical vapor deposition apparatus for improving uniformity of deposition thin film - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 화학기상증착(iCVD) 장치는 증착챔버, 증착챔버 내에 배치되고, 하부에 복수의 제1노즐을 포함하며, 제1가스라인을 통해 공급되고 단량체(monomer)를 포함하는 제1가스를 평면상에서 균일하게 분포시켜 제1 노즐을 통해 배출시키는 상부 샤워헤드, 상부 샤워헤드 하부에 배치되고, 하부에 복수의 제2노즐을 포함하며, 제1노즐을 통해 제1가스가 유입되고, 제2가스라인을 통해 개시제(initiator)가 포함된 제2가스가 공급되며, 제1가스, 제2가스 또는 제1가스 및 제2가스를 포함하는 혼합가스를 평면상에서 균일하게 분포시켜 제2노즐을 통해 배출시키는 하부 샤워헤드, 하부 샤워헤드 하부에 배치되며, 제2노즐을 통해 배출된 개시제를 활성화시키는 활성화부, 및 활성화된 개시제에 의해 활성화되는 단량체의 중합반응을 통해 고분자 유기 박막이 증착되는 기판을 지지하고, 기판을 냉각시켜 고분자 유기 박막의 흡착을 유도하는 서셉터(susceptor)를 포함하여, 대면적 기판에 고분자 유기 박막을 균일하게 증착 가능하게 함으로써 대면적의 양산향 화학기상증착 장치를 제공한다.A chemical vapor deposition (iCVD) device according to an embodiment of the present invention includes a deposition chamber, disposed within the deposition chamber, a plurality of first nozzles at the bottom, supplied through a first gas line, and containing a monomer. An upper showerhead that distributes the first gas uniformly in a plane and discharges it through the first nozzle, is disposed below the upper showerhead, and includes a plurality of second nozzles at the lower part, and the first gas flows in through the first nozzle. A second gas containing an initiator is supplied through the second gas line, and the first gas, the second gas, or a mixed gas containing the first gas and the second gas is uniformly distributed on a plane to form a second gas. 2 A lower showerhead that discharges through a nozzle, an activator disposed below the lower showerhead that activates the initiator discharged through the second nozzle, and a polymer organic thin film is formed through a polymerization reaction of a monomer activated by the activated initiator. Large-area mass production-oriented chemical vapor deposition by enabling uniform deposition of polymer organic thin films on large-area substrates, including a susceptor that supports the substrate being deposited and cools the substrate to induce adsorption of the polymer organic thin films. Provides a device.

Description

증착 박막의 균일도 향상을 위한 화학기상증착 장치{INITIATED CHEMICAL VAPOR DEPOSITION APPARATUS FOR IMPROVING UNIFORMITY OF DEPOSITION THIN FILM}Chemical vapor deposition device for improving uniformity of deposited thin films {INITIATED CHEMICAL VAPOR DEPOSITION APPARATUS FOR IMPROVING UNIFORMITY OF DEPOSITION THIN FILM}

본 발명은 개시제와 단량체를 증착챔버 내로 안정적으로 공급하여 대면적의 기판 위에 고분자 유기 박막을 균일하게 증착 가능하게 하는 화학기상증착 반응기(iCVD)에 관한 것이다.The present invention relates to a chemical vapor deposition reactor (iCVD) that enables uniform deposition of polymer organic thin films on a large-area substrate by stably supplying initiators and monomers into a deposition chamber.

화학기상증착(initiated Chemical Vapor Deposition, iCVD) 공정은 활성화된 단량체(monomer)의 중합반응(polymerization)을 이용하여 고분자 유기 박막을 증착하는 방법이다. 화학기상증착 공정은 기존의 스핀 코팅에 의한 액상공정에서 사용하는 유기용매나 첨가제를 사용하지 않는 건식 공정으로, 고순도 및 고품질의 고분자 유기 박막을 형성할 수 있어 반도체 소자 제조 공정 등에 있어 최근 각광을 받고 있다.The initiated Chemical Vapor Deposition (iCVD) process is a method of depositing a polymer organic thin film using polymerization of activated monomers. The chemical vapor deposition process is a dry process that does not use organic solvents or additives used in the existing spin coating liquid process. It can form high purity and high quality polymer organic thin films, and has recently been in the spotlight in the semiconductor device manufacturing process. there is.

일반적인 화학기상증착 공정에서 우선 진공으로 유지되는 증착챔버(chamber) 내부로 단량체 및 개시제(initiator)가 유입된다. 유입된 개시제는 필라멘트(filament) 열에 의해 라디칼화 또는 활성화된다. 활성화된 개시제는 증착챔버 내부로 유입된 단량체를 활성화시킨다. 활성화된 단량체는 박막 증착이 필요한 기판 또는 기재 표면에 흡착되어 중합반응을 통해 고분자 유기 박막으로 증착된다. 화학기상증착 공정의 품질을 향상시키기 위한 방법으로, 필라멘트 어레이 구조를 최적화하는 방법, 증착챔버 내의 진공 형성과 공정 압력을 최적화하는 방법 및 활성화된 단량체로 하여금 열에너지를 안정적으로 잃도록 하여 균일한 고분자 유기 박막을 형성하는 방법이 있다.In a typical chemical vapor deposition process, monomers and initiators are first introduced into a vacuum-maintained deposition chamber. The introduced initiator is radicalized or activated by filament heat. The activated initiator activates the monomer introduced into the deposition chamber. The activated monomer is adsorbed to the surface of a substrate or substrate requiring thin film deposition and is deposited as a polymer organic thin film through a polymerization reaction. Methods for improving the quality of the chemical vapor deposition process include optimizing the filament array structure, optimizing vacuum formation and process pressure in the deposition chamber, and enabling the activated monomer to stably lose heat energy to form a uniform polymer organic layer. There is a method for forming a thin film.

기존 화학기상증착 장비에서는 개시제 및 단량체가 혼합된 형태로 증착챔버 내부로 공급된다. 혼합된 개시제 및 단량체의 유량 제어 등을 통해 고분자 유기 박막의 적절할 성막 균일도를 확보하지만, 기판이 대면적화되는 경우에는 균일도가 현저히 낮아지는 문제가 있었다.In existing chemical vapor deposition equipment, the initiator and monomer are supplied into the deposition chamber in a mixed form. Appropriate film formation uniformity of the polymer organic thin film is secured through control of the flow rate of the mixed initiator and monomer, but there is a problem in that the uniformity is significantly lowered when the substrate area is increased.

본 발명의 실시예는 증착챔버 내에 개시제 및 단량체의 주입 위치를 특정하여 고분자 유기 박막의 성막 균일도를 대폭 향상시켜 양산향 대면적 증착공정이 가능한 화학기상증착 장치를 제공한다. An embodiment of the present invention provides a chemical vapor deposition device capable of a large-area deposition process for mass production by significantly improving the film formation uniformity of a polymer organic thin film by specifying the injection location of the initiator and monomer in the deposition chamber.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제(들)로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제(들)는 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problem to be solved by the present invention is not limited to the problem(s) mentioned above, and other problem(s) not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.

본 발명의 실시예에 따른 화학기상증착 장치는 증착챔버; 상기 증착챔버 내에 배치되고, 하부에 복수의 제1노즐을 포함하며, 제1가스라인을 통해 공급되고 단량체(monomer)를 포함하는 제1가스를 평면상에서 균일하게 분포시켜 상기 제1 노즐을 통해 배출시키는 상부 샤워헤드; 상기 상부 샤워헤드 하부에 배치되고, 하부에 복수의 제2노즐을 포함하며, 상기 제1노즐을 통해 상기 제1가스가 유입되고, 제2가스라인을 통해 개시제(initiator)가 포함된 제2가스가 공급되며, 상기 제1가스, 상기 제2가스 또는 상기 제1가스 및 상기 제2가스를 포함하는 혼합가스를 평면상에서 균일하게 분포시켜 상기 제2노즐을 통해 배출시키는 하부 샤워헤드; 상기 하부 샤워헤드 하부에 배치되며, 상기 제2노즐을 통해 배출된 상기 개시제를 활성화시키는 활성화부; 및 활성화된 상기 개시제에 의해 활성화되는 상기 단량체의 중합반응을 통해 고분자 유기 박막이 증착되는 기판을 지지하고, 상기 기판을 냉각시켜 상기 고분자 유기 박막의 흡착을 유도하는 서셉터(susceptor);를 포함할 수 있다.A chemical vapor deposition apparatus according to an embodiment of the present invention includes a deposition chamber; It is disposed in the deposition chamber, includes a plurality of first nozzles at the bottom, is supplied through a first gas line, and distributes a first gas containing a monomer uniformly on a plane and discharges through the first nozzle. Shiki upper shower head; A second gas is disposed below the upper shower head and includes a plurality of second nozzles at the bottom, into which the first gas flows through the first nozzle, and which contains an initiator through a second gas line. a lower showerhead to which the first gas, the second gas, or a mixed gas including the first gas and the second gas is uniformly distributed on a plane and discharged through the second nozzle; an activator disposed below the lower showerhead and activating the initiator discharged through the second nozzle; And a susceptor that supports the substrate on which the polymer organic thin film is deposited through the polymerization reaction of the monomer activated by the activated initiator, and cools the substrate to induce adsorption of the polymer organic thin film. You can.

상기 실시예에서 상기 제2가스는 개시제 및 단량체를 포함할 수 있다.In the above embodiment, the second gas may include an initiator and a monomer.

상기 실시예에서 상기 제1가스 및 상기 제2가스는 각각 상기 제1가스라인 및 상기 제2가스라인을 통해 동시에 공급되거나 순차로 공급될 수 있다.In the above embodiment, the first gas and the second gas may be supplied simultaneously or sequentially through the first gas line and the second gas line, respectively.

상기 실시예에서 상기 제1가스라인은 상기 상부 샤워헤드의 중심으로 연결되어 상기 제1가스를 공급하고, 상기 제2가스라인은 상기 하부 샤워헤드의 중심으로 연결되어 상기 제2가스를 공급할 수 있다.In the above embodiment, the first gas line is connected to the center of the upper shower head to supply the first gas, and the second gas line is connected to the center of the lower shower head to supply the second gas. .

상기 실시예에서 상기 제2가스라인은 상기 제1가스라인의 내부를 통해 연장되어 상기 하부 샤워헤드의 중심으로 연결될 수 있다.In the above embodiment, the second gas line may extend through the inside of the first gas line and be connected to the center of the lower showerhead.

상기 실시예에서 상기 하부 샤워헤드 상부는 상기 상부 샤워헤드 하부로 덮여질 수 있다.In the above embodiment, the upper part of the lower showerhead may be covered with the lower part of the upper showerhead.

상기 실시예에서 상기 복수의 제1노즐은 상기 상부 샤워헤드의 하부에 격자상으로 배열되고, 상기 복수의 제2노즐은 상기 하부 샤워헤드의 하부에 격자상으로 배열될 수 있다.In the above embodiment, the plurality of first nozzles may be arranged in a grid shape under the upper shower head, and the plurality of second nozzles may be arranged in a grid shape under the lower shower head.

상기 실시예에서 상기 복수의 제1노즐은 상기 상부 샤워헤드의 하부에 동심원 상에서 동일한 밀도로 중심을 향해 감소되는 밀도로 배열되고, 상기 복수의 제2노즐은 상기 하부 샤워헤드의 하부에 동심원 상에서 동일한 밀도로 중심을 향해 감소되는 밀도로 배열될 수 있다.In the above embodiment, the plurality of first nozzles are arranged in a concentric circle at the lower part of the upper showerhead with the same density decreasing toward the center, and the plurality of second nozzles are arranged in a concentric circle at the lower part of the lower showerhead at the same density. They can be arranged in decreasing density towards the center.

상기 실시예에서 상기 활성화부는 필라멘트 또는 플라즈마 전극을 포함하고, 상기 필라멘트는 열에너지를 공급하여 상기 개시제를 활성화시키고, 상기 플라즈마 전극은 플라즈마를 통해 상기 개시제를 활성화시킬 수 있다.In the above embodiment, the activation unit includes a filament or a plasma electrode, the filament may supply heat energy to activate the initiator, and the plasma electrode may activate the initiator through plasma.

본 발명의 실시예에 따른 화학기상증착(iCVD) 장치는, 증착챔버; 상기 증착챔버 내에 배치되고, 하부에 복수의 제1노즐을 포함하며, 제1가스라인을 통해 공급되고 단량체(monomer)를 포함하는 제1가스를 평면상에서 균일하게 분포시켜 상기 제1 노즐을 통해 배출시키는 상부 샤워헤드; 상기 상부 샤워헤드 하부에 배치되고, 하부에 복수의 제2노즐을 포함하며, 제2가스라인을 통해 공급되고 개시제(initiator)를 포함하는 제2가스를 평면상에서 균일하게 분포시켜 상기 제2노즐을 통해 배출시키는 하부 샤워헤드; 상기 하부 샤워헤드 하부에 배치되며, 상기 제2노즐을 통해 배출된 상기 개시제를 활성화시키는 활성화부; 및 활성화된 상기 개시제에 의해 활성화되는 상기 단량체의 중합반응을 통해 고분자 유기 박막이 증착되는 기판을 지지하고, 상기 기판을 냉각시켜 상기 고분자 유기 박막의 흡착을 유도하는 서셉터(susceptor);를 포함하고, 상기 제1노즐은 상기 하부 샤워헤드의 상부로부터 하부를 관통하여 형성될 수 있다.A chemical vapor deposition (iCVD) device according to an embodiment of the present invention includes a deposition chamber; It is disposed in the deposition chamber, includes a plurality of first nozzles at the bottom, is supplied through a first gas line, and distributes a first gas containing a monomer uniformly on a plane and discharges through the first nozzle. Shiki upper shower head; It is disposed below the upper shower head, includes a plurality of second nozzles at the bottom, and is supplied through a second gas line. A second gas containing an initiator is uniformly distributed on a plane to form the second nozzles. a lower shower head that discharges air through; an activator disposed below the lower showerhead and activating the initiator discharged through the second nozzle; And a susceptor that supports the substrate on which the polymer organic thin film is deposited through the polymerization reaction of the monomer activated by the activated initiator, and cools the substrate to induce adsorption of the polymer organic thin film. , the first nozzle may be formed to penetrate from the upper part of the lower showerhead to the lower part.

상기 실시예에서 제2가스는 개시제 및 단량체를 포함할 수 있다.In the above embodiment, the second gas may include an initiator and a monomer.

상기 실시예에서 상기 제1가스 및 상기 제2가스는 각각 상기 제1가스라인 및 상기 제2가스라인을 통해 동시에 공급되거나 순차로 공급될 수 있다.In the above embodiment, the first gas and the second gas may be supplied simultaneously or sequentially through the first gas line and the second gas line, respectively.

상기 실시예에서 상기 제1가스라인은 상기 상부 샤워헤드의 중심으로 연결되어 상기 제1가스를 공급하고, 상기 제2가스라인은 상기 하부 샤워헤드의 중심으로 연결되어 상기 제2가스를 공급할 수 있다.In the above embodiment, the first gas line is connected to the center of the upper shower head to supply the first gas, and the second gas line is connected to the center of the lower shower head to supply the second gas. .

상기 실시예에서 상기 제2가스라인은 상기 제1가스라인의 내부를 통해 연장되어 상기 하부 샤워헤드의 중심으로 연결될 수 있다.In the above embodiment, the second gas line may extend through the inside of the first gas line and be connected to the center of the lower showerhead.

상기 실시예에서 상기 복수의 제1노즐은 상기 상부 샤워헤드의 하부에 격자상으로 배열되고, 상기 복수의 제2노즐은 상기 하부 샤워헤드의 하부에 격자상으로 배열될 수 있다.In the above embodiment, the plurality of first nozzles may be arranged in a grid shape under the upper shower head, and the plurality of second nozzles may be arranged in a grid shape under the lower shower head.

상기 실시예에서 상기 복수의 제1노즐은 상기 상부 샤워헤드의 하부에 동심원 상에서 동일한 밀도로 중심을 향해 감소되는 밀도로 배열되고, 상기 복수의 제2노즐은 상기 하부 샤워헤드의 하부에 동심원 상에서 동일한 밀도로 중심을 향해 감소되는 밀도로 배열될 수 있다.In the above embodiment, the plurality of first nozzles are arranged in a concentric circle at the lower part of the upper showerhead with the same density decreasing toward the center, and the plurality of second nozzles are arranged in a concentric circle at the lower part of the lower showerhead at the same density. They can be arranged in decreasing density towards the center.

상기 실시예에서 상기 활성화부는 필라멘트 또는 플라즈마 전극을 포함하고, 상기 필라멘트는 열에너지를 공급하여 상기 개시제를 활성화시키고, 상기 플라즈마 전극은 플라즈마를 통해 상기 개시제를 활성화시킬 수 있다.In the above embodiment, the activation unit includes a filament or a plasma electrode, the filament may supply heat energy to activate the initiator, and the plasma electrode may activate the initiator through plasma.

본 발명의 실시예에 따르면 화학기상증착 장치의 증착챔버 내에 이중의 샤워헤드를 포함하고, 개시제를 하부의 샤워헤드를 통해 증착챔버 내부로 주입하여, 개시제를 원활하게 활성화시키고 기판 표면에서 단량체의 원활하고 균일한 중합반응을 유도하여 대면적 기판에 고분자 유기 박막을 균일하게 증착시킬 수 있도록 한다.According to an embodiment of the present invention, a double shower head is included in the deposition chamber of the chemical vapor deposition apparatus, and the initiator is injected into the deposition chamber through the lower shower head to smoothly activate the initiator and smoothly form the monomer on the substrate surface. and induces a uniform polymerization reaction to uniformly deposit a polymer organic thin film on a large-area substrate.

도 1및 2는 본 발명의 실시예에 따른 화학기상증착 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 화학기상증착 장치의 이중 샤워헤드 구조의 일예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 샤워헤드의 하부에 포함된 노즐의 배열을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5 및 도 6은 개시제 및 단량체의 상하 주입 위치를 변화시킴에 따라 증착된 고분자 유기 박막의 균일도를 나타내는 도표이다.
1 and 2 are diagrams schematically showing a chemical vapor deposition apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a diagram schematically showing an example of a dual showerhead structure of a chemical vapor deposition apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a diagram schematically showing the arrangement of nozzles included in the lower part of a showerhead according to an embodiment of the present invention.
Figures 5 and 6 are charts showing the uniformity of the polymer organic thin film deposited by changing the top and bottom injection positions of the initiator and monomer.

본 발명의 이점 및/또는 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.The advantages and/or features of the present invention and methods for achieving them will become clear by referring to the embodiments described in detail below in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below and will be implemented in various different forms, but the present embodiments only serve to ensure that the disclosure of the present invention is complete and are within the scope of common knowledge in the technical field to which the present invention pertains. It is provided to fully inform those who have the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.

도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 화학기상증착 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.1 and 2 are diagrams schematically showing a chemical vapor deposition apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 화학기상증착 장치는 단량체가 포함된 제1가스(G1) 및 개시제가 포함된 제2가스(G2)를 각각 수용하고 균일하게 분포시킨 후 증착챔버(1) 내부로 배출하는 상부 샤워헤드(2) 및 하부 샤워헤드(3), 개시제의 활성화를 통해 단량체의 활성화를 유도하는 활성화부(4) 및 고분자 유기 박막이 증착되는 기판(5)을 지지하는 서셉터(susceptor, 6)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the chemical vapor deposition apparatus according to an embodiment of the present invention receives a first gas (G1) containing a monomer and a second gas (G2) containing an initiator, respectively, and uniformly distributes them in the deposition chamber. (1) Supports the upper showerhead (2) and lower showerhead (3) that discharge to the inside, the activation part (4) that induces activation of the monomer through activation of the initiator, and the substrate (5) on which the polymer organic thin film is deposited. It includes a susceptor (6).

증착챔버(1)는 활성화된 개시제를 통해 단량체의 중합반응을 유도하여 내부에서 고분자 유기 박막의 증착이 필요한 기판(5)에 증착될 수 있도록, 상부 샤워헤드(2), 하부 샤워헤드(3), 활성화부(4) 및 서셉터(6)를 포함할 수 있다. 증착챔버(1)는 고분자 유기 박막의 원활한 증착을 위해 낮은 압력의 저진공 상태로 유지될 수 있도록 진공펌프(미도시)를 포함할 수 있다. 또한, 단량체 또는 개시제의 종류에 따라 대기압 또는 그 이상의 압력에서 고분자 유기 박막의 증착이 이루어지는 경우에는, 증착챔버(1)는 그에 따른 적절한 압력을 유지할 수 있도록 가압펌프(미도시)를 포함할 수도 있다.The deposition chamber (1) uses an upper showerhead (2) and a lower showerhead (3) to induce a polymerization reaction of monomers through an activated initiator so that a polymer organic thin film can be deposited on the substrate (5) requiring deposition. , may include an activation unit (4) and a susceptor (6). The deposition chamber 1 may include a vacuum pump (not shown) to maintain low pressure and low vacuum for smooth deposition of the polymer organic thin film. In addition, when the polymer organic thin film is deposited at atmospheric pressure or higher depending on the type of monomer or initiator, the deposition chamber 1 may include a pressure pump (not shown) to maintain an appropriate pressure. .

상부 샤워헤드(2)는 제1가스라인(21)을 통해 외부로부터 제1가스(G1)를 공급받아 수용한다. 제1가스(G1)는 단량체를 포함하고, 단량체의 원활한 공급을 위해 캐리어 가스로 아르곤(Ar), 질소(N2) 또는 산소(O2)를 포함할 수 있다. 상부 샤워헤드(2)는 내부의 트인 공간을 통해 제1가스(G1)가 평면상에서 균일하게 확산되어 분포할 수 있도록 한다. 균일하게 분포된 제1가스(G1)는 하부에 형성된 복수의 제1노즐(22)을 통해 하부로 배출된다. 제1노즐(22)은 하부 샤워헤드(3)내부로 연장될 수도 있고(도 1), 하부 샤워헤드(3)의 상부로부터 하부를 관통하여 연장될 수도 있다(도 2). 도 1에 도시된 바와 같이, 상부 샤워헤드(2)로부터 배출된 제1가스(G1)는 하부 샤워헤드(3) 내부로 유입될 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 상부 샤워헤드(2)로부터 배출된 제1가스(G1)는 하부 샤워헤드를 지나쳐서 곧바로 활성화부(4)에 다다를 수도 있다. 이 경우, 제1가스(G1) 및 제2가스(G2)는 상부 및 하부 샤워헤드에서 혼합되지 않고 독립적으로 활성화부(4)에 다다를 수 있다.The upper showerhead 2 receives and receives the first gas G1 from the outside through the first gas line 21. The first gas (G1) contains a monomer, and may include argon (Ar), nitrogen (N 2 ), or oxygen (O 2 ) as a carrier gas to smoothly supply the monomer. The upper showerhead 2 allows the first gas G1 to be uniformly spread and distributed on a plane through the open space inside. The uniformly distributed first gas G1 is discharged downward through a plurality of first nozzles 22 formed at the lower portion. The first nozzle 22 may extend inside the lower showerhead 3 (FIG. 1) or may extend from the top to the bottom of the lower showerhead 3 (FIG. 2). As shown in FIG. 1, the first gas G1 discharged from the upper showerhead 2 may flow into the lower showerhead 3. As shown in FIG. 2, the first gas G1 discharged from the upper showerhead 2 may pass through the lower showerhead and directly reach the activation unit 4. In this case, the first gas (G1) and the second gas (G2) are not mixed in the upper and lower showerheads and can independently reach the activation unit (4).

하부 샤워헤드(3)는 제2가스라인(31)을 통해 외부로부터 제2가스(G2)를 공급받아 수용한다. 제2가스(G2)는 개시제를 포함하고, 개시제의 원활한 공급을 위해 캐리어 가스로 아르곤(Ar), 질소(N2) 또는 산소(O2)를 포함할 수 있다. 또한, 제2가스(G2)는 단량체를 포함할 수도 있다. 하부 샤워헤드(3)는 상부 샤워헤드(2)로부터 배출된 제1가스(G1)를 수용할 수도 있다. 하부 샤워헤드(3)의 상부는 상부 샤워헤드(2)의 하부로 덮여질 수 있으며, 이 경우 제1노즐(22)로부터 배출된 제1가스(G1)는 하부 샤워헤드(3) 내부에 그대로 수용되어진다. 하부 샤워헤드(3)는 내부의 트인 공간을 통해 제1가스(G1), 제2가스(G2) 또는 이들의 혼합가스가 평면상에서 균일하게 확산되어 분포될 수 있도록 한다. 균일하게 분포된 제1가스(G1), 제2가스(G2) 또는 이들의 혼합가스는 하부에 형성된 복수의 제2노즐(32)을 통해 하부로 배출된다. 개시제를 단량체가 주로 공급되는 위치보다 아래에서 공급함으로써, 개시제의 원활한 공급을 통해 개시제의 활성화 및 단량체의 중합반응을 평면상에서 균일하게 발생할 수 있도록 하여 최종 증착되는 대면적의 고분자 유기 박막의 높은 균일도를 확보할 수 있다. 고분자 유기 박막이 증착되는 대면적의 기판은 무기물 및 유기물 기반의 모든 종류를 포함하고, 사각이나 원형 등 모든 형상의 기판을 포함하고, 기판의 크기는 4인치 기판 등 소형에서부터 수미터 단위의 대형까지 적용 가능하다.The lower showerhead 3 receives and receives the second gas G2 from the outside through the second gas line 31. The second gas (G2) contains an initiator, and may include argon (Ar), nitrogen (N 2 ), or oxygen (O 2 ) as a carrier gas to smoothly supply the initiator. Additionally, the second gas (G2) may include monomers. The lower showerhead 3 may receive the first gas G1 discharged from the upper showerhead 2. The upper part of the lower showerhead 3 may be covered with the lower part of the upper showerhead 2. In this case, the first gas G1 discharged from the first nozzle 22 remains inside the lower showerhead 3. It is accepted. The lower showerhead 3 allows the first gas (G1), the second gas (G2), or a mixture thereof to be uniformly spread and distributed on a plane through the open space inside. The uniformly distributed first gas (G1), second gas (G2), or a mixture thereof is discharged to the bottom through a plurality of second nozzles 32 formed at the bottom. By supplying the initiator below the position where the monomer is mainly supplied, the activation of the initiator and the polymerization reaction of the monomer can occur uniformly on the plane through smooth supply of the initiator, thereby ensuring high uniformity of the final deposited large-area polymer organic thin film. It can be secured. Large-area substrates on which polymer organic thin films are deposited include all types of inorganic and organic materials, and include substrates of all shapes such as squares and circles, and the size of the substrates ranges from small, such as a 4-inch substrate, to large, several meters in size. Applicable.

상부 샤워헤드(2)로 공급되는 제1가스 및 하부 샤워헤드(3)로 공급되는 제2가스는 동시에 공급될 수도 있고, 순차로 공급될 수도 있으며, 시간 차이를 두고 중첩하여 공급될 수도 있다. 제1가스 및 제2가스의 공급 순서는 단량체 및 개시제의 종류, 증착하려는 고분자 유기 박막의 종류와 두께 등을 고려하여 적절하게 선택될 수 있다.The first gas supplied to the upper showerhead 2 and the second gas supplied to the lower showerhead 3 may be supplied simultaneously, sequentially, or may be supplied overlapping with a time difference. The supply order of the first gas and the second gas can be appropriately selected in consideration of the type of monomer and initiator, the type and thickness of the polymer organic thin film to be deposited, etc.

활성화부(4)는 하부 샤워헤드(3)의 하부에 위치하여 제2가스 또는 혼합가스에 포함된 개시제를 활성화 또는 라디칼화시킨다. 활성화부(4)는 필라멘트(filament) 또는 플라즈마 전극을 포함할 수 있다. 필라멘트는 저항성 코일과 같이 전기에너지를 열에너지로 변환하고, 변환된 열에너지를 개시제에 공급함으로써 개시제를 활성화시킨다. 플라즈마 전극은 아크 발생으로 이온화된 기체 형태의 플라즈마를 통해 개시제를 활성화시킨다. 개시제는 활성화부(4)를 통과하여 활성화되면서 불안정한 상태(meta stable state)로 되고, 부근의 기상의 단량체를 불안정한 상태에 놓이도록 활성화시킨다.The activation unit 4 is located below the lower showerhead 3 and activates or radicalizes the initiator contained in the second gas or mixed gas. The activation unit 4 may include a filament or a plasma electrode. The filament, like a resistive coil, converts electrical energy into heat energy and activates the initiator by supplying the converted heat energy to the initiator. The plasma electrode activates the initiator through plasma in the form of gas ionized by arc generation. The initiator passes through the activation unit 4 and is activated into an unstable state (meta stable state), and activates the nearby gaseous monomer to be in an unstable state.

서셉터(6)는 고분자 유기 박막이 증착되는 기판(5)을 지지하고, 박막 증착을 위해 기판(5)을 냉각한다. 서셉터(6)는 기판(5)의 효율적이고 안정적인 냉각을 위해 열전소자를 이용한 냉각장치나, 냉각수 또는 냉매가스를 이용한 냉각장치를 포함할 수 있다. 활성화된 단량체는 하강하여 기판(5) 표면에 도달하여 흡착되고, 냉각된 기판(5)은 단량체의 열에너지를 흡수하면서 흡착을 향상시킨다. 상기 과정을 거치면서 활성화된 단량체는 중합반응(polymerization) 및 성막반응(deposition)을 통해 기판(5) 상에 고분자 유기 박막으로 증착된다.The susceptor 6 supports the substrate 5 on which the polymer organic thin film is deposited, and cools the substrate 5 for thin film deposition. The susceptor 6 may include a cooling device using a thermoelectric element or a cooling device using coolant or refrigerant gas for efficient and stable cooling of the substrate 5. The activated monomer descends and reaches the surface of the substrate 5 and is adsorbed, and the cooled substrate 5 absorbs the thermal energy of the monomer and improves adsorption. The monomer activated through the above process is deposited as a polymer organic thin film on the substrate 5 through polymerization and deposition.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 화학기상증착 장치의 이중 샤워헤드 구조의 일예를 개략적으로 도시한 도면이다.Figure 3 is a diagram schematically showing an example of a dual showerhead structure of a chemical vapor deposition apparatus according to an embodiment of the present invention.

제1가스 및 제2가스는 샤워헤드 내부에서 균일하게 분포될 수 있도록 각각 상부 샤워헤드(2) 및 하부 샤워헤드(3)의 중심부를 통해 공급될 수 있다. 이 경우, 제1가스라인(21) 및 제2가스라인(31)은 각각 상부 샤워헤드(2) 및 하부 샤워헤드(3) 중심부 윗부분과 연결되어 제1가스(G1) 및 제2가스(G2)를 각각 공급할 수 있다. 상부 샤워헤드(2)의 하부와 하부 샤워헤드(3)의 상부가 일체로 연결된 경우, 제2가스라인(31)은 상부 샤워헤드(2)의 중심을 관통하여 하부 샤워헤드(3)의 상부와 연결될 수 있다. 도 2를 참조하면, 제2가스라인(31)은 일부 구간에서 제1가스라인(21)의 내부로 연장되어, 상부 샤워헤드의 중심을 관통하여 하부 샤워헤드(3)의 중심부 윗부분과 연결될 수 있다. 이렇게 제1가스 및 제2가스의 방사상으로 균일한 확산을 유도함으로써 전체 평면에서 보다 균일한 분포 효과를 얻을 수 있다.The first gas and the second gas may be supplied through the centers of the upper showerhead 2 and the lower showerhead 3, respectively, so that they can be uniformly distributed inside the showerhead. In this case, the first gas line 21 and the second gas line 31 are connected to the upper central portion of the upper shower head 2 and the lower shower head 3, respectively, to supply the first gas (G1) and the second gas (G2). ) can be supplied respectively. When the lower part of the upper showerhead (2) and the upper part of the lower showerhead (3) are integrally connected, the second gas line (31) passes through the center of the upper showerhead (2) and connects the upper part of the lower showerhead (3). can be connected with Referring to FIG. 2, the second gas line 31 extends inside the first gas line 21 at some sections, passes through the center of the upper shower head, and can be connected to the upper part of the center of the lower shower head 3. there is. By inducing uniform radial diffusion of the first gas and the second gas in this way, a more uniform distribution effect can be obtained in the entire plane.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 샤워헤드의 하부에 포함된 노즐의 배열을 개략적으로 도시한 도면이다.Figure 4 is a diagram schematically showing the arrangement of nozzles included in the lower part of a showerhead according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 상부 샤워헤드(2) 하부에는 복수의 제1노즐(22)이 격자상으로 배열될 수 있다. 마찬가지로, 하부 샤워헤드(3) 하부에는 복수의 제2노즐(32)이 격자상으로 배열될 수 있다. 다만 이에 한정되지 않고, 제1노즐(22) 및 제2노즐(32)들의 이격거리는 기판의 크기, 제1가스 및 제2가스의 확산 속도 등을 고려하여 불균일하게 배열될 수도 있다. 예를 들어, 중심에 가까울수록 제1노즐(22) 및 제2노즐(32)들의 이격거리가 커지도록 즉, 감소되는 밀도로 배열될 수 있다. 이 경우, 동심원 상에서는 제1노즐(22) 및 제2노즐(32)들의 밀도는 동일하게 배열될 수 있다.Referring to FIG. 4, a plurality of first nozzles 22 may be arranged in a lattice shape under the upper showerhead 2. Likewise, a plurality of second nozzles 32 may be arranged in a grid under the lower showerhead 3. However, it is not limited to this, and the distance between the first nozzle 22 and the second nozzle 32 may be arranged non-uniformly in consideration of the size of the substrate, the diffusion speed of the first gas and the second gas, etc. For example, the closer to the center, the greater the separation distance between the first nozzles 22 and the second nozzles 32, that is, they may be arranged at a reduced density. In this case, the densities of the first nozzles 22 and the second nozzles 32 may be arranged the same in a concentric circle.

도 5 및 도 6은 개시제 및 단량체의 상하 주입 위치를 변화시킴에 따라 증착된 고분자 유기 박막의 균일도를 나타내는 도표이다.Figures 5 and 6 are charts showing the uniformity of the polymer organic thin film deposited by changing the top and bottom injection positions of the initiator and monomer.

하기 표 1 내지 표 3에서는 단량체 및 개시제의 상하 주입 위치에 따라 증착되는 고분자 유기 박막의 두께에 대한 불균일도에 대한 결과이고, 표 2에 대한 도표는 도 5이고, 표 3에 대한 도표는 도 6이다. 불균일도는 균일하지 못한 정도를 수치화한 값으로, 평면상에서 상이한 위치에 증착된 박막의 최소 13 지점에서 측정한 두께들에 대한 편차이며 낮을수록 균일도가 우수하다고 볼 수 있다. 표 1 내지 표 3에서 고분자 유기 박막에 사용된 대면적 기판의 면적은 50×50 ㎠ 이다. 비교를 위해, 도 5 및 도 6에서 30×30 ㎠의 기판에 대한 결과(청색)도 추가로 도시하였다. 개시제로 터트-부틸 퍼옥사이드(tert-butyl peroxide, TBPO)를 사용하였다.Tables 1 to 3 below show the results of non-uniformity in the thickness of the polymer organic thin film deposited according to the top and bottom injection positions of the monomer and initiator, the chart for Table 2 is in Figure 5, and the chart for Table 3 is in Figure 6. am. Non-uniformity is a value that quantifies the degree of non-uniformity. It is the deviation of the thicknesses measured at at least 13 points of the thin film deposited at different positions on the plane. The lower the uniformity, the better the uniformity. In Tables 1 to 3, the area of the large-area substrate used for the polymer organic thin film is 50×50 cm2. For comparison, results for a 30×30 cm2 substrate (blue) are also shown in Figures 5 and 6. Tert-butyl peroxide (TBPO) was used as an initiator.

상부 샤워헤드(제1가스) : 개시제
하부 샤워헤드(제2가스) : 단량체
Upper showerhead (first gas): initiator
Lower shower head (second gas): monomer
TBPO 압력
(Torr)
TBPO pressure
(Torr)
박막 두께
(nm)
thin film thickness
(nm)
증착률
(nm/min)
deposition rate
(nm/min)
불균일도
(%)
unevenness
(%)
0.740.74 274.93274.93 4.584.58 29.129.1

상부 샤워헤드(제1가스) : 미주입
하부 샤워헤드(제2가스) : 개시제, 단량체
Upper shower head (first gas): Not injected
Lower showerhead (second gas): initiator, monomer
TBPO 압력
(Torr)
TBPO pressure
(Torr)
박막 두께
(nm)
thin film thickness
(nm)
증착률
(nm/min)
deposition rate
(nm/min)
불균일도
(%)
unevenness
(%)
0.3750.375 405.08405.08 6.756.75 17.117.1 0.5630.563 296.06296.06 4.934.93 18.218.2 0.750.75 271.48271.48 4.524.52 16.016.0 1.01.0 134.96134.96 2.252.25 10.410.4

상부 샤워헤드(제1가스) : 단량체
하부 샤워헤드(제2가스) : 개시제
Upper showerhead (first gas): monomer
Lower showerhead (second gas): initiator
TBPO 압력
(Torr)
TBPO pressure
(Torr)
박막 두께
(nm)
thin film thickness
(nm)
증착률
(nm/min)
deposition rate
(nm/min)
불균일도
(%)
unevenness
(%)
0.3750.375 141.1141.1 2.352.35 13.413.4 0.560.56 99.5899.58 1.661.66 10.510.5 0.750.75 55.8355.83 0.930.93 13.913.9

대면적 기판에 증착되는 고분자 유기 박막의 불균일도는 15% 이하의 값을 보여야 양산향으로 적합하다. 표 1 및 표 2에서 불균일도 15%를 초과하는 값을 보임으로써, TBPO의 압력에 따라 부적절한 결과를 가져올 수 있음을 알 수 있다. 또한, 동일한 TBPO 압력 조건(0.74 또는 0.75 Torr)에서 표 3의 경우가 가장 낮은 불균일도를 보였다. 특히, 표 3의 경우 전체 압력 조건에서 모두 불균일도 15% 미만의 값으로 우수한 박막 품질을 보였다. 이러한 결과는 개시제를 이중 사워헤드 중 하부 샤워헤드로 공급하여 개시제의 활성화 및 단량체의 중합반응을 균일하게 유도함으로써 최종적으로 고분자 유기 박막의 두께 균일성에 이로운 영향을 미쳤다고 추정할 수 있다. 따라서, 하부 샤워헤드로 개시제를 주입함으로써, 대면적의 양산향 화학기상증착 장치를 가능하게 할 수 있다.The non-uniformity of the polymer organic thin film deposited on a large-area substrate must be less than 15% to be suitable for mass production. Table 1 and Table 2 show that the non-uniformity value exceeds 15%, indicating that inappropriate results may be obtained depending on the pressure of the TBPO. In addition, the case in Table 3 showed the lowest unevenness under the same TBPO pressure conditions (0.74 or 0.75 Torr). In particular, Table 3 showed excellent thin film quality with non-uniformity values of less than 15% in all pressure conditions. These results can be assumed to have a beneficial effect on the thickness uniformity of the polymer organic thin film by supplying the initiator to the lower showerhead of the double showerhead to uniformly induce the activation of the initiator and the polymerization reaction of the monomer. Therefore, by injecting the initiator into the lower showerhead, a large-area chemical vapor deposition device for mass production can be made possible.

지금까지 본 발명에 따른 구체적인 실시예에 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허 청구의 범위뿐만 아니라 이 특허 청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Although the specific embodiments according to the present invention have been described so far, it goes without saying that various modifications are possible without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined by the scope of the patent claims described below as well as equivalents to the claims of this patent.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.As described above, although the present invention has been described with reference to limited embodiments and drawings, the present invention is not limited to the above embodiments, and those skilled in the art can make various modifications and modifications from these descriptions. Transformation is possible. Accordingly, the spirit of the present invention should be understood only by the scope of the claims set forth below, and all equivalent or equivalent modifications thereof shall fall within the scope of the spirit of the present invention.

1: 증착챔버
2: 상부 샤워헤드
21: 제1가스라인
22: 제1노즐
3: 하부 샤워헤드
31: 제2가스라인
32: 제2노즐
4: 활성화부
5: 기판
6: 서셉터
1: Deposition chamber
2: Upper showerhead
21: First gas line
22: First nozzle
3: Lower showerhead
31: Second gas line
32: Second nozzle
4: Activation unit
5: substrate
6: Susceptor

Claims (17)

화학기상증착(iCVD) 장치에 있어서,
증착챔버;
상기 증착챔버 내에 배치되고, 하부에 복수의 제1노즐을 포함하며, 제1가스라인을 통해 공급되고 단량체(monomer)를 포함하는 제1가스를 평면상에서 균일하게 분포시켜 상기 제1 노즐을 통해 배출시키는 상부 샤워헤드;
상기 상부 샤워헤드 하부에 배치되고, 하부에 복수의 제2노즐을 포함하며, 상기 제1노즐을 통해 상기 제1가스가 유입되고, 제2가스라인을 통해 개시제(initiator)가 포함된 제2가스가 공급되며, 상기 제1가스, 상기 제2가스 또는 상기 제1가스 및 상기 제2가스를 포함하는 혼합가스를 평면상에서 균일하게 분포시켜 상기 제2노즐을 통해 배출시키는 하부 샤워헤드;
상기 하부 샤워헤드 하부에 배치되며, 상기 제2노즐을 통해 배출된 상기 개시제를 활성화시키는 활성화부; 및
활성화된 상기 개시제에 의해 활성화되는 상기 단량체의 중합반응을 통해 고분자 유기 박막이 증착되는 기판을 지지하고, 상기 기판을 냉각시켜 상기 고분자 유기 박막의 흡착을 유도하는 서셉터(susceptor);를 포함하는 것을 특징으로 하는 화학기상증착 장치.
In a chemical vapor deposition (iCVD) device,
deposition chamber;
It is disposed in the deposition chamber, includes a plurality of first nozzles at the bottom, is supplied through a first gas line, and distributes a first gas containing a monomer uniformly on a plane and discharges through the first nozzle. Shiki upper shower head;
A second gas is disposed below the upper shower head and includes a plurality of second nozzles at the bottom, into which the first gas flows through the first nozzle, and which contains an initiator through a second gas line. a lower showerhead to which the first gas, the second gas, or a mixed gas including the first gas and the second gas is uniformly distributed on a plane and discharged through the second nozzle;
an activator disposed below the lower showerhead and activating the initiator discharged through the second nozzle; and
A susceptor that supports a substrate on which a polymer organic thin film is deposited through a polymerization reaction of the monomer activated by the activated initiator, and cools the substrate to induce adsorption of the polymer organic thin film. Characterized by a chemical vapor deposition device.
제1항에 있어서,
상기 제2가스는 개시제 및 단량체를 포함하는 것을 특징으로 하는 화학기상증착 장치.
According to paragraph 1,
The second gas is a chemical vapor deposition device characterized in that it contains an initiator and a monomer.
제1항에 있어서,
상기 제1가스 및 상기 제2가스는 각각 상기 제1가스라인 및 상기 제2가스라인을 통해 동시에 공급되거나 순차로 공급되는 것을 특징으로 하는 화학기상증착 장치.
According to paragraph 1,
The chemical vapor deposition device is characterized in that the first gas and the second gas are supplied simultaneously or sequentially through the first gas line and the second gas line, respectively.
제1항에 있어서,
상기 제1가스라인은 상기 상부 샤워헤드의 중심으로 연결되어 상기 제1가스를 공급하고, 상기 제2가스라인은 상기 하부 샤워헤드의 중심으로 연결되어 상기 제2가스를 공급하는 것을 특징으로 하는 화학기상증착 장치.
According to paragraph 1,
The first gas line is connected to the center of the upper shower head to supply the first gas, and the second gas line is connected to the center of the lower shower head to supply the second gas. Vapor deposition device.
제4항에 있어서,
상기 제2가스라인은 상기 제1가스라인의 내부를 통해 연장되어 상기 하부 샤워헤드의 중심으로 연결되는 것을 특징으로 하는 화학기상증착 장치.
According to paragraph 4,
The second gas line extends through the inside of the first gas line and connects to the center of the lower showerhead.
제1항에 있어서,
상기 하부 샤워헤드 상부는 상기 상부 샤워헤드 하부로 덮여지는 것을 특징으로 하는 화학기상증착 장치.
According to paragraph 1,
A chemical vapor deposition device, characterized in that the upper part of the lower showerhead is covered with the lower part of the upper showerhead.
제1항에 있어서,
상기 복수의 제1노즐은 상기 상부 샤워헤드의 하부에 격자상으로 배열되고, 상기 복수의 제2노즐은 상기 하부 샤워헤드의 하부에 격자상으로 배열되는 것을 특징으로 하는 화학기상증착 장치.
According to paragraph 1,
The chemical vapor deposition apparatus, wherein the plurality of first nozzles are arranged in a grid shape under the upper shower head, and the plurality of second nozzles are arranged in a grid shape under the lower shower head.
제1항에 있어서,
상기 복수의 제1노즐은 상기 상부 샤워헤드의 하부에 동심원 상에서 동일한 밀도로 중심을 향해 감소되는 밀도로 배열되고, 상기 복수의 제2노즐은 상기 하부 샤워헤드의 하부에 동심원 상에서 동일한 밀도로 중심을 향해 감소되는 밀도로 배열되는 것을 특징으로 하는 화학기상증착 장치.
According to paragraph 1,
The plurality of first nozzles are arranged in a concentric circle at the lower part of the upper showerhead with the same density decreasing toward the center, and the plurality of second nozzles are arranged at the lower part of the lower showerhead at the same density in a concentric circle. A chemical vapor deposition device characterized in that it is arranged with a density decreasing toward.
제1항에 있어서,
상기 활성화부는 필라멘트 또는 플라즈마 전극을 포함하고,
상기 필라멘트는 열에너지를 공급하여 상기 개시제를 활성화시키고, 상기 플라즈마 전극은 플라즈마를 통해 상기 개시제를 활성화시키는 것을 특징으로 하는 화학기상증착 장치.
According to paragraph 1,
The activating part includes a filament or a plasma electrode,
The filament supplies heat energy to activate the initiator, and the plasma electrode activates the initiator through plasma.
화학기상증착(iCVD) 장치에 있어서,
증착챔버;
상기 증착챔버 내에 배치되고, 하부에 복수의 제1노즐을 포함하며, 제1가스라인을 통해 공급되고 단량체(monomer)를 포함하는 제1가스를 평면상에서 균일하게 분포시켜 상기 제1 노즐을 통해 배출시키는 상부 샤워헤드;
상기 상부 샤워헤드 하부에 배치되고, 하부에 복수의 제2노즐을 포함하며, 제2가스라인을 통해 공급되고 개시제(initiator)를 포함하는 제2가스를 평면상에서 균일하게 분포시켜 상기 제2노즐을 통해 배출시키는 하부 샤워헤드;
상기 하부 샤워헤드 하부에 배치되며, 상기 제2노즐을 통해 배출된 상기 개시제를 활성화시키는 활성화부; 및
활성화된 상기 개시제에 의해 활성화되는 상기 단량체의 중합반응을 통해 고분자 유기 박막이 증착되는 기판을 지지하고, 상기 기판을 냉각시켜 상기 고분자 유기 박막의 흡착을 유도하는 서셉터(susceptor);를 포함하고,
상기 제1노즐은 상기 하부 샤워헤드의 상부로부터 하부를 관통하여 형성되는 것을 특징으로 하는 화학기상증착 장치.
In a chemical vapor deposition (iCVD) device,
deposition chamber;
It is disposed in the deposition chamber, includes a plurality of first nozzles at the bottom, is supplied through a first gas line, and distributes a first gas containing a monomer uniformly on a plane and discharges through the first nozzle. Shiki upper shower head;
It is disposed below the upper shower head, includes a plurality of second nozzles at the bottom, and is supplied through a second gas line. A second gas containing an initiator is uniformly distributed on a plane to form the second nozzles. a lower shower head that discharges air through;
an activator disposed below the lower showerhead and activating the initiator discharged through the second nozzle; and
A susceptor that supports the substrate on which the polymer organic thin film is deposited through the polymerization reaction of the monomer activated by the activated initiator, and cools the substrate to induce adsorption of the polymer organic thin film,
The first nozzle is a chemical vapor deposition device, characterized in that it is formed by penetrating from the top to the bottom of the lower showerhead.
제10항에 있어서,
상기 제2가스는 개시제 및 단량체를 포함하는 것을 특징으로 하는 화학기상증착 장치.
According to clause 10,
The second gas is a chemical vapor deposition device characterized in that it contains an initiator and a monomer.
제10항에 있어서,
상기 제1가스 및 상기 제2가스는 각각 상기 제1가스라인 및 상기 제2가스라인을 통해 동시에 공급되거나 순차로 공급되는 것을 특징으로 하는 화학기상증착 장치.
According to clause 10,
The chemical vapor deposition device is characterized in that the first gas and the second gas are supplied simultaneously or sequentially through the first gas line and the second gas line, respectively.
제10항에 있어서,
상기 제1가스라인은 상기 상부 샤워헤드의 중심으로 연결되어 상기 제1가스를 공급하고, 상기 제2가스라인은 상기 하부 샤워헤드의 중심으로 연결되어 상기 제2가스를 공급하는 것을 특징으로 하는 화학기상증착 장치.
According to clause 10,
The first gas line is connected to the center of the upper shower head to supply the first gas, and the second gas line is connected to the center of the lower shower head to supply the second gas. Vapor deposition device.
제13항에 있어서,
상기 제2가스라인은 상기 제1가스라인의 내부를 통해 연장되어 상기 하부 샤워헤드의 중심으로 연결되는 것을 특징으로 하는 화학기상증착 장치.
According to clause 13,
The second gas line extends through the inside of the first gas line and connects to the center of the lower showerhead.
제10항에 있어서,
상기 복수의 제1노즐은 상기 상부 샤워헤드의 하부에 격자상으로 배열되고, 상기 복수의 제2노즐은 상기 하부 샤워헤드의 하부에 격자상으로 배열되는 것을 특징으로 하는 화학기상증착 장치.
According to clause 10,
The chemical vapor deposition apparatus, wherein the plurality of first nozzles are arranged in a grid shape under the upper shower head, and the plurality of second nozzles are arranged in a grid shape under the lower shower head.
제10항에 있어서,
상기 복수의 제1노즐은 상기 상부 샤워헤드의 하부에 동심원 상에서 동일한 밀도로 중심을 향해 감소되는 밀도로 배열되고, 상기 복수의 제2노즐은 상기 하부 샤워헤드의 하부에 동심원 상에서 동일한 밀도로 중심을 향해 감소되는 밀도로 배열되는 것을 특징으로 하는 화학기상증착 장치.
According to clause 10,
The plurality of first nozzles are arranged in a concentric circle at the lower part of the upper showerhead with the same density decreasing toward the center, and the plurality of second nozzles are arranged at the lower part of the lower showerhead at the same density in a concentric circle. A chemical vapor deposition device characterized in that it is arranged with a density decreasing toward.
제10항에 있어서,
상기 활성화부는 필라멘트 또는 플라즈마 전극을 포함하고,
상기 필라멘트는 열에너지를 공급하여 상기 개시제를 활성화시키고, 상기 플라즈마 전극은 플라즈마를 통해 상기 개시제를 활성화시키는 것을 특징으로 하는 화학기상증착 장치.
According to clause 10,
The activating part includes a filament or a plasma electrode,
The filament supplies heat energy to activate the initiator, and the plasma electrode activates the initiator through plasma.
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