WO2013187623A1 - 반도체 박막 제조 시스템 - Google Patents

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WO2013187623A1
WO2013187623A1 PCT/KR2013/004874 KR2013004874W WO2013187623A1 WO 2013187623 A1 WO2013187623 A1 WO 2013187623A1 KR 2013004874 W KR2013004874 W KR 2013004874W WO 2013187623 A1 WO2013187623 A1 WO 2013187623A1
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main chamber
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semiconductor thin
manufacturing system
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이동현
박상현
오현필
김주원
오규운
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에스엔유 프리시젼 주식회사
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Definitions

  • group I-III-VI group 2 (group I: Ag, Cu group III: Al, Ga group VI: S, Se, Te) compound semiconductor has a chalocopyrite structure at room temperature and atmospheric pressure. Different elements are used in various fields because they have various physical properties.
  • the main chamber is provided so that the gaseous source is injected into the substrate, the main chamber is provided to pass through the substrate, the A first subchamber providing the substrate to a main chamber, a second subchamber supplied with a substrate on which a source is deposited from the main chamber, between the main chamber and the first subchamber, or between the main chamber and the second subchamber
  • a semiconductor thin film manufacturing comprising: a heat dissipation gate valve provided between the substrates and selectively opening and closing a path through which the substrate passes, and heating a surface facing the main chamber to prevent the gasified source from solidifying. Achieved by the system.
  • the heat dissipation gate valve is in contact with the main chamber and the body formed with a through portion through which the substrate passes, protrudes along a surface facing the through portion, the sealing portion for sealing so that the main chamber is in close contact with the through portion, It is preferable to include an oil line provided inside the wall surface of the body in contact with the main chamber, the oil line for heating the surface facing the main chamber by the oil flowing inward.
  • the body is preferably formed to open and close the opening and closing the opening through the vertical movement to open and close the passage path of the substrate.
  • the heat radiation gate valve heats the passage of the main chamber to prevent the vaporized source from solidifying in the passage path of the substrate inside the main chamber, thereby preventing contamination of the substrate and bringing the inside of the main chamber into a vacuum state.
  • a sustainable semiconductor thin film manufacturing system is provided.
  • a semiconductor thin film manufacturing system capable of maintaining a vacuum state inside the main chamber by closing the passage path of the substrate by an opening / closing portion formed in the heat dissipation gate valve is provided.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view schematically illustrating an oil line provided at a front side of a heat dissipation gate valve in the semiconductor thin film manufacturing system of FIG. 1;
  • a vaporized state that is not deposited on a substrate in a chamber in which a source of vaporized state is injected onto a substrate so that a source is deposited on a substrate.
  • a device capable of preventing the source of the solidified in the passage path of the substrate includes a main chamber 110, the first sub chamber 120, the second sub chamber 130 and the heat radiation gate valve 140.
  • the main chamber 110 is a device provided to deposit a source desired by the user by spraying a gaseous source therein to the substrate. According to the processing of the substrate, the substrate provided from the first subchamber 120 to be described later is deposited with a gaseous source injected from the inside of the main chamber and supplied to the second subchamber 130 to be described later.
  • the through part 142 may have a heat dissipation gate valve when the substrate is provided to the main chamber 110 in the first subchamber 120 or when the substrate is supplied to the second subchamber 130 in the main chamber 110. It is provided to penetrate the body 141 to pass through 140. In one embodiment 100 of the present invention, the through part 142 is provided to correspond to the substrate inlet 111 or the substrate outlet 112 so that the substrate is transferred.
  • the sealing part 143 protrudes from a surface facing the through part 142 and guides the close contact with the through part 142 of the substrate inlet 111 or the substrate outlet 112 of the main chamber 110.
  • the deposition process of the source processed in the main chamber 110 must maintain a vacuum state, and it is difficult to maintain the vacuum state by combining only the through part 142 and the substrate inlet 111 or the substrate outlet 112. Therefore, a portion of the sealing part 143 protruding from the surface facing the through part 142 is inserted into the substrate inlet 111 or the substrate outlet 112 of the main chamber 110, thereby penetrating the main chamber 110. Even if the unit 142 is in close contact with the heat dissipation gate valve 140 in the main chamber 110, the vacuum inside the main chamber 110 may be maintained.
  • the periphery of the through portion 142 is always heated above the melting point of the source.
  • the process of passing the substrate through the heat dissipation gate valve 140 is only a part of the semiconductor thin film manufacturing process, but is deposited on the substrate around the through part 142 and the substrate outlet 112 connected to the through part 142. If the sources solidify, the substrate may be contaminated by the solidified source as it passes through the through portion 142, and also prevents the solidified source from sealing the through portion by the opening and closing portion 146, thereby causing the main chamber 110 to vacuum. The quality of the semiconductor thin film may be degraded by preventing the state from being maintained.
  • the substrate passing through the heat dissipation gate valve 140 is supplied to the second subchamber 130 to perform a subsequent semiconductor thin film manufacturing process.
  • a semiconductor thin film manufacturing system capable of providing a heat dissipation gate valve at an inlet or outlet of a chamber to prevent evaporated metal from solidifying at the inlet or outlet of the chamber.

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Abstract

본 발명은 반도체 박막 제조 시스템에 관한 것이며, 본 발명의 반도체 박막 제조 시스템은 기판으로 기체상태의 소스를 분사하는 반도체 박막 제조 시스템에 있어서, 내부에 기체상태의 소스가 기판으로 분사되도록 마련되며, 내부로 기판이 통과하도록 마련된 메인 챔버, 상기 메인 챔버로 상기 기판을 제공하는 제1 부챔버, 상기 메인 챔버로부터 소스가 증착된 기판을 공급받는 제2 부챔버, 상기 메인 챔버와 상기 제1 부챔버 사이 또는 상기 메인 챔버와 상기 제2 부챔버 사이에 마련되어 상기 기판이 통과하는 경로를 선택적으로 개폐하며, 상기 기체화된 소스가 고체화되는 것을 방지하기 위하여 상기 메인 챔버와 마주보는 면을 가열하는 방열 게이트 밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다. 따라서, 본 발명에 의하면, 방열 게이트 밸브가 메인 챔버의 통로를 가열하여 기화상태의 소스가 메인 챔버 내부의 기판의 통과 경로에 고체화되는 것을 방지하여, 기판의 오염을 방지하고 메인 챔버의 내부를 진공 상태로 유지할 수 있는 할 수 있는 반도체 박막 제조 시스템이 제공된다.

Description

반도체 박막 제조 시스템
본 발명은 반도체 박막 제조 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 메인 챔버내에서 반도체의 박막을 코팅하는 기화된 유체가 메인 챔버의 입구 또는 출구에서 고체화되는 것을 방지하여 메인 챔버의 진공 상태를 유지할 수 있는 반도체 박막 제조 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ2 족(Ⅰ족: Ag, Cu Ⅲ족: Al, Ga Ⅵ족: S, Se, Te) 화합물 반도체는 상온 대기압 하에서 켈로파이라이트(chalocopyrite) 구조를 가지고 있으며, 그 구성원소를 달리함에 따라 다양한 물성을 갖기 때문에 다양한 분야에서 사용되고 있다.
그중에서도 구리, 인듐, 갈륨, 셀레늄의 4가지 원소가 합쳐져서 구성되는 CIGS 화합물 박막이 많이 사용되고 있으며, 특히 CIGS 박막을 사용하는 박막형 태양전지는 기존의 실리콘 결정을 사용하는 태양전지와는 달리 10μm 이하의 두께로 제작이 가능하고 장시간 사용시에도 안정적인 특성을 갖고 있으며, 제품의 모듈화에 필요한 공정을 단순화하여 양산비용을 획기적으로 절감할 수 있다.
이러한 구리-인듐-갈륨-셀레늄(Cu-In-Ga-Se) 반도체 박막의 제조방법으로는 크게 동시증발법과 2단계 공정법으로 구별할 수 있다.
먼저 동시증발법은 단위 원소인 구리(Cu), 인듐(In), 갈륨(Ga) 및 셀레늄(Se)을 열 증발원에 의해 동시에 증발시켜 고온 기판에 박막을 형성하는 방법으로, 각 증발원을 독립적으로 이용하기 때문에 원소의 조성 제어가 용이하여 지금까지 최고의 효율은 이 방법을 통해 제작되고 있다. 산업화 모듈 양산에서는 박막의 대면화가 필수적인데 동시증발법은 증발원이 대면적 박막을 만들기에는 박막의 불균일도 확보 문제, 기판의 처짐 문제, 원소들간의 오염문제, 증발원과 기판 사이의 거리가 매운 길기 때문에 원소들의 소모량(그중에서도 특히 희귀 금속인 인듐(In) 의 소모량)이 크므로 여러 가지 산업화로 진행하기에는 커다란 어려움을 갖고 있다.
동시증발법 외에 프리커서(Presursor) 화학 반응으로 알려진 2단계 공정법은 스퍼터링(Sputtering)을 이용하여 구리(Cu), 인듐(In), 갈륨(Ga) 금속박막을 순차적으로 진공 증착하고, 셀레늄(Se)을 진공 증착한 다음 고온에서 열처리를 함으로써 화학조성을 완성하는 방법이다.
이는 셀렌화(selenization) 혹은 황화(sulfurization)이라 부르며, 동시증발법에 비해 박막의 균일성이 좋고 소재의 활용도도 높일 수 있기 때문에 제작 공정의 저가화가 기대되는 방법이다.
그러나, 이러한 2단계 공정법에 의하면 진공 증착하기 위하여 각 원소들을 기화시켜 기판상으로 분사해야 하며, 기판상으로 증착되지 않은 원소들이 입구나 출구에 달라 붙어 고체화되어 챔버 입구나 출구의 개폐를 방해하여 챔버가 진공상태를 유지하는 것을 방해하는 문제점이 발생한다.
따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 챔버의 입구 또는 출구에 방열 게이트 밸브를 마련하여 증발된 금속이 챔버의 입구 또는 출구에서 고체화되는 것을 방지할 수 있는 반도체 박막 제조 시스템을 제공함에 있다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 기판으로 기체상태의 소스를 분사하는 반도체 박막 제조 시스템에 있어서, 내부에 기체상태의 소스가 기판으로 분사되도록 마련되며, 내부로 기판이 통과하도록 마련된 메인 챔버, 상기 메인 챔버로 상기 기판을 제공하는 제1 부챔버, 상기 메인 챔버로부터 소스가 증착된 기판을 공급받는 제2 부챔버, 상기 메인 챔버와 상기 제1 부챔버 사이 또는 상기 메인 챔버와 상기 제2 부챔버 사이에 마련되어 상기 기판이 통과하는 경로를 선택적으로 개폐하며, 상기 기체화된 소스가 고체화되는 것을 방지하기 위하여 상기 메인 챔버와 마주보는 면을 가열하는 방열 게이트 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 박막 제조 시스템에 의해 달성된다.
여기서, 상기 방열 게이트 밸브는 상기 메인 챔버와 접촉하며 상기 기판이 통과되는 관통부가 형성된 몸체, 상기 관통부와 대향되는 면을 따라 돌출되며, 상기 메인 챔버가 상기 관통부와 밀착되도록 실링하는 실링부, 상기 메인 챔버와 접촉하는 상기 몸체의 벽면 내측에 마련되며, 내부로 유동하는 오일에 의해 상기 메인 챔버에 대향하는 면을 가열하는 오일 라인을 포함하는 것 바람직하다.
또한, 상기 몸체는 상기 기판의 통과 경로를 개폐하기 위하여 내부에 상하운동을 통해 상기 관통부를 개폐하는 개폐부가 형성된 것이 바람직하다.
또한, 상기 개폐부는 일부가 상기 몸체의 상면을 관통하여 외부로 돌출되는 돌출부가 형성되며, 기 돌출부는 공압 실린더와 결합하여 상하운동하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 오일 라인으로 오일을 제공하는 오일 제공부가 더 포함된 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 방열 게이트 밸브가 메인 챔버의 통로를 가열하여 기화상태의 소스가 메인 챔버 내부의 기판의 통과 경로에 고체화되는 것을 방지하여, 기판의 오염을 방지하고 메인 챔버의 내부를 진공 상태로 유지할 수 있는 반도체 박막 제조 시스템이 제공된다.
또한, 방열 게이트 밸브의 관통부와 메인 챔버에서 기판의 통과 경로가 밀착되도록 실링부가 형성되어 메인 챔버와 부챔버들 사이에 방열 게이트 밸브가 설치되어도 메인 챔버의 진공 상태를 유지할 수 있는 반도체 박막 제조 시스템이 제공된다.
또한, 방열 게이트 밸브의 관통부로 기판이 통과하지 않을시 방열 게이트 밸브의 내부에 형성된 개폐부에 의해 기판의 통과 경로를 밀폐시킴으로써 메인 챔버 내부의 진공 상태를 유지할 수 있는 반도체 박막 제조 시스템이 제공된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 박막 제조 시스템을 개략적으로 도시한 개념도이고,
도 2는 도 1의 반도체 박막 제조 시스템에서 방열 게이트 밸브를 개략적으로 도시한 사시도이고,
도 3은 도 1의 반도체 박막 제조 시스템에서 방열 게이트 밸브 후면에 마련된 오일 라인으로 오일이 제공되는 모습을 개략적으로 도시한 단면도이고,
도 4는 도 1의 반도체 박막 제조 시스템에서 방열 게이트 밸브 정면에 마련된 오일 라인을 개략적으로 도시한 단면도이고,
도 5는 도 1의 반도체 박막 제조 시스템에서 방열 게이트 밸브의 개폐부가 열린 모습을 개략적으로 도시한 단면도이고,
도 6은 도 1의 반도체 박막 제조 시스템에서 방열 게이트 밸브의 개폐부가 닫힌 모습을 개략적으로 도시한 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 박막 제조 시스템에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 박막 제조 시스템을 개략적으로 도시한 개념도이고, 도 2는 도 1의 반도체 박막 제조 시스템에서 방열 게이트 밸브를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 3은 도 1의 반도체 박막 제조 시스템에서 방열 게이트 밸브 후면에 마련된 오일 라인으로 오일이 제공되는 모습을 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 4는 도 1의 반도체 박막 제조 시스템에서 방열 게이트 밸브 정면에 마련된 오일 라인을 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 5는 도 1의 반도체 박막 제조 시스템에서 방열 게이트 밸브의 개폐부가 열린 모습을 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 6은 도 1의 반도체 박막 제조 시스템에서 방열 게이트 밸브의 개폐부가 닫힌 모습을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 박막 시스템(100)은 소스가 기판에 증착되도록 기화상태의 소스를 기판으로 분사하는 챔버의 내부에서 기판에 증착되지 못한 기화상태의 소스가 기판의 통과 경로에 고체화하는 것을 방지할 수 있는 장치로서, 메인 챔버(110)와 제1 부챔버(120)와 제2 부챔버(130)와 방열 게이트 밸브(140)를 포함한다.
상기 메인 챔버(110)는 내부에 기체상태의 소스를 기판으로 분사하여 기판에 사용자가 원하는 소스를 증착시키도록 마련된 장치이다. 기판의 처리과정에 따라 후술할 제1 부챔버(120)로부터 제공되는 기판은 메인 챔버의 내부에서 분사되는 기체상태의 소스가 증착되어 후술할 제2 부챔버(130)로 공급된다.
본 발명의 일실시예(100)에서는 메인 챔버(110)에서 제1 부챔버(120)와 마주 보는 면에는 기판이 제1 부챔버(120)로부터 제공되는 기판 유입구(111)이 형성되며, 제2 부챔버(130)와 마주보는 면에는 기판을 제3 부챔버(130)로 공급하는 기판 배출구(112)가 형성되나 이에 제한되는 것은 아니다.
한편, 본 발명의 일실시예(100)에 따르면 CIGS 박막을 제조하는 반도체 제조 시스템에 사용되도록 기체상태로 분사되는 소스를 구리(Cu), 인듐(In), 갈륨(Ga) 또는 셀레늄(Se) 중에서 어느 하나의 금속으로 선택할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 제1 부챔버(120)는 메인 챔버(110)로 기판을 제공하는 장치이다. 제1 부챔버(120)는 단순히 기판을 메인 챔버(110)로 제공하는 장치가 될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 즉, 메인 챔버(110)에서만 소스가 기판에 증착되는 것은 아니며, 제1 부챔버(120)의 내부에서는 메인 챔버(110)에서 증착되는 소스보다 먼저 소스가 증착될 수 있다.
예를 들어, 제1 부챔버(120)에서는 기판에 구리(Cu)가 증착되고, 메인 챔버(110)에서는 기판에 인듐(In)이 증착될 수 있는 것이다.
상기 제2 부챔버(130)는 메인 챔버(110)로부터 소스가 증착된 기판을 공급받는 장치이다. 제2 부챔버(130)는 단순히 소스가 증착된 기판을 열처리하도록 마련될 수 있으며 또한 메인 챔버(110)에서 증착된 소스 상부로 다른 소스를 증착하도록 마련될 수 있다.
제1 부챔버(120)와 메인 챔버(110)와 제2 부챔버(130)의 관계를 다시 설명하면, 제1 부챔버(120)와 메인 챔버(110)와 제2 부챔버(130)는 반도체 박막 처리 과정에 따라 순차적으로 연결된다. 다만, 메인 챔버(110)는 어떠한 소스가 증착되도록 마련되어야 한다.
상기 방열 게이트 밸브(140)는 제1 부챔버(120)에서 메인 챔버(110)로 기판을 제공하는 경로 또는 메인 챔버(110)에서 제2 부챔버(130)로 기판을 공급하는 경로에 마련되어, 메인 챔버(110)에서 기판의 통과 경로를 가열하여 기체상태의 소스가 적어도 고체화되는 것을 방지하는 장치이다. 본 발명의 일실시예(100)에 따르면 방열 게이트 밸브(140)는 메인 프레임 역할을 하는 몸체(141)와 기판이 통과하는 관통부(142)와 방열 게이트 밸브(140)와 메인 챔버(110)를 밀착시키는 실링부(143)와 고온의 오일이 통과하는 오일 라인(144)과 관통부(142)를 개폐하는 개폐부(146)를 포함한다.
상기 몸체(141)는 방열 게이트 밸브(140)의 메인 프레임 역할을 수행하며, 본 발명의 일실시예(100)에서는 육면체 형상으로 내부는 빈 상태로 마련되나 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 관통부(142)는 기판이 제1 부챔버(120)에서 메인 챔버(110)에 제공되거나 또는 기판이 메인 챔버(110)에서 제2 부챔버(130)로 공급시 기판이 방열 게이트 밸브(140)를 통과하기 위하여 몸체(141)를 관통하도록 마련된다. 본 발명의 일실시예(100)에서 관통부(142)는 기판이 이송되도록 기판 유입구(111) 또는 기판 배출구(112)와 대응하도록 마련된다.
상기 실링부(143)는 관통부(142)와 대향하는 면으로부터 돌출되며, 메인 챔버(110)의 기판 유입구(111) 또는 기판 배출구(112)와 관통부(142) 밀착하도록 안내한다. 메인 챔버(110)에서 처리되는 소스의 증착과정은 진공상태를 유지하여야 하며, 관통부(142)와 기판 유입구(111) 또는 기판 배출구(112) 만의 결합으로는 진공상태를 유지하기는 어렵다. 따라서, 실링부(143)에서 관통부(142)와 대향하는 면으로부터 돌출되는 부분이 메인 챔버(110)의 기판 유입구(111) 또는 기판 배출구(112)에 삽입됨으로써, 메인 챔버(110)와 관통부(142)가 밀착하여 메인 챔버(110)에 방열 게이트 밸브(140)가 결합하더라도 메인 챔버(110) 내부의 진공 상태를 유지할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 일실시예(100)에서는 실링부(143)의 돌출된 부위에 오링(O-ring)을 구비하여 실링부(143)와 기판 유입구(111) 또는 기판 배출구(112)의 결합시 발생할 수 있는 간극을 방지하나 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 오일 라인(144)은 고온의 오일이 통과하여 기판 유입구(111) 또는 기판 배출구(112) 주위로 열을 방출하도록 마련된 장치이다. 오일 라인(144)은 챔버와 접촉하는 몸체(141)의 내벽면을 따라서 배치될 수 있으나, 오일 라인(144)을 통해 전달되는 열이 몸체(141)의 벽면을 통과하면서 발생할 수 있는 열전도에 의한 열손실을 최소화하기 위하여 몸체(141)의 벽면을 길이방향으로 관통하도록 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 방열 게이트 밸브(140)에 마련된 오일 라인(144)는 하나의 통로로 연동되도록 마련되며, 방열 게이트 밸브(140)의 우측면에는 방열 게이트 밸브(140)의 높이 방향을 따라서 이격되는 오일 라인(144)을 연동되도록 연결부가 형성되며, 좌측면에는 몸체(141)의 폭방향을 따라서 이격되는 오일 라인(144)이 연동되도록 연결부가 형성된다. 즉, 몸체(141)에 형성된 오일 라인(144)는 하나로 연동되어 후술할 오일 저장부(150)에서 제공되는 오일이 오일 라인(144)을 순환할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예(100)에 따라 오일 라인(144)은 기판 유입구(111) 또는 기판 배출구(112) 주위에 메인 챔버(110)에서 기판에 증착되고 남은 기체상태의 소스들이 부착되어 고체화되는 것을 방지하도록 열을 배출하므로 기판 유입구(111) 또는 기판 배출구(112)와 대응하도록 마련된 관통부(142) 주위에 집중적으로 마련되는 것이 바람직하나 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 오일 라인(144)을 통과하는 고온의 오일에서 방출되는 열을 통해 기체상태의 소스가 고체화되는 것을 방지하여야 하므로, 오일의 온도는 기판 유입구(111) 또는 기판 배출구(112) 주위의 온도를 적어도 소스의 어는 점 이상으로 유지할 수 있도록 마련해야 한다.
한편, 오일 라인(144)에서 열을 방출한 상태의 오일을 교체하거나 다시 고온의 오일로 순환시키기 위하여 오일 제공부(150)를 구비한다. 도 3을 참조하면, 오일 제공부(150)와 연결된 오일 라인(144)으로 고온의 오일이 공급되며, 하나의 통로로 연동되는 오일 라인(144)을 순환한 오일은 외부로 배출된다.
상기 개폐부(146)는 몸체(141)의 내부에 마련되며, 공압에 의해 상하운동을 하여 관통부(142)를 개폐하게 된다. 개폐부(146)는 몸체(141)의 내부에 마련되며, 돌출부(147)가 몸체(141)의 상면을 관통하여 외부로 노출된다. 실린더등을 이용하여 공압에 의하여 돌출부(147)에 압력을 가하여 개폐부(146)를 이동시키게 된다.
지금부터는 상술한 반도체 박막 제조 시스템의 일실시예의 작동에 대하여 기판의 이송경로를 기준으로 설명한다.
도 1을 참조하면, 기판은 제1 부챔버(120)을 통과하며, 상술한 바와 같이 제1 부챔버(120) 내부에서 단순히 기판을 메인 챔버(110)에 제공하기 위한 작업을 수행하거나, 메인 챔버(110)에서 증착되는 소스 이전의 소스를 증착하여 기판을 통과시킨다.
제1 부챔버(120)를 통과한 기판은 메인 챔버(110)로 제공되기 전에 방열 게이트 밸브(140)을 통과하게 된다. 방열 게이트 밸브(140)에서의 작동은 후술한다.
방열 게이트 밸브(140)를 통과하여 메인 챔버(110)로 제공된 기판은 메인 챔버(110) 내부에서 분사되는 기체상태의 소스가 증착하여 박막을 형성하게 된다. 박막이 형성된 기판은 방열 게이트 밸브(140)를 통과하여 제2 챔버(130)로 공급된다.
도 5 또는 도 6을 참조하면, 기판이 방열 게이트 밸브(140)를 통과하기 전에 관통부(142)는 개폐부(146)에 의하여 밀폐되어 있다. 기판이 방열 게이트 밸브(140)를 통과하도록 실린더에 의하여 돌출부(147)가 몸체(141)의 상면으로부터 들어올려지며, 이때 개폐부(146)도 상측으로 이동하여 관통부(142)가 개방되게 된다. 기판이 방열 게이트 밸브(140)를 통과하기 전에 관통부(142)를 밀폐시키는 것은 메인 챔버(110)에서 소스가 기판에 증착되도록 진공상태를 유지하기 위함이다.
한편, 오일 라인(144)를 통과하는 고온의 오일에 의해 관통부(142) 주위는 항상 소스의 녹는 점 이상으로 가열된다. 기판이 방열 게이트 밸브(140)를 통과하는 과정은 반도체 박막 제조 과정에서 극히 일부에 지나지 않으나, 관통부(142) 및 관통부(142)와 연결되는 기판 배출구(112) 주위에 기판에 증착되고 남은 소스들이 고체화된다면 기판이 관통부(142)를 통과시에 고체화된 소스에 의해 오염될 수 있으며, 또한 고체화된 소스가 개폐부(146)에 의해 관통부를 밀폐하는 것을 방해하여 메인 챔버(110)가 진공상태를 유지할 수 없도록 하여 반도체 박막의 품질을 저하시킬 수 있다.
방열 게이트 밸브(140)를 통과한 기판은 제2 부챔버(130)로 공급되며, 이후의 반도체 박막 제조 과정을 수행하게 된다.
상술한 바와 같이, 챔버들 사이에 방열 게이트 밸브(140)를 설치함으로써, 기판이 챔버들을 통과하는 경로에 온도를 소스의 어는 점 이상으로 유지하여 소스가 기체상태에서 적어도 고체상태로 상태 변화하는 것을 방지할 수 있다. 소스가 고체 상태로 변하는 것을 방지함으로써 기판이 챔버를 통과할 시 기판에 고체화된 소스가 달라붙어 오염되는 것을 방지할 수 있으며 챔버 내부의 상태를 진공으로 유지하여 반도체 박막의 품질을 유지할 수 있게 된다.
본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.
챔버의 입구 또는 출구에 방열 게이트 밸브를 마련하여 증발된 금속이 챔버의 입구 또는 출구에서 고체화되는 것을 방지할 수 있는 반도체 박막 제조 시스템이 제공된다.

Claims (5)

  1. 기판으로 기체상태의 소스를 분사하는 반도체 박막 제조 시스템에 있어서,
    내부에 기체상태의 소스가 기판으로 분사되도록 마련되며, 내부로 기판이 통과하도록 마련된 메인 챔버;
    상기 메인 챔버로 상기 기판을 제공하는 제1 부챔버;
    상기 메인 챔버로부터 소스가 증착된 기판을 공급받는 제2 부챔버;
    상기 메인 챔버와 상기 제1 부챔버 사이 또는 상기 메인 챔버와 상기 제2 부챔버 사이에 마련되어 상기 기판이 통과하는 경로를 선택적으로 개폐하며, 상기 기체상태의 소스가 고체화되는 것을 방지하기 위하여 상기 메인 챔버와 마주보는 면을 가열하는 방열 게이트 밸브;를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 박막 제조 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 방열 게이트 밸브는 상기 메인 챔버와 접촉하며 상기 기판이 통과되는 관통부가 형성된 몸체; 상기 관통부와 대향되는 면으로부터 돌출되며, 상기 메인 챔버가 상기 관통부와 밀착되도록 실링하는 실링부; 상기 메인 챔버와 접촉하는 상기 몸체의 벽면 내측에 마련되며, 내부로 유동하는 오일에 의해 상기 메인 챔버에 대향하는 면을 가열하는 오일 라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 박막 제조 시스템.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 몸체는 상기 기판의 통과 경로를 개폐하기 위하여 내부에 상하운동을 통해 상기 관통부를 개폐하는 개폐부가 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 박막 제조 시스템.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 개폐부는 일부가 상기 몸체의 상면을 관통하여 외부로 돌출되는 돌출부가 형성되며,
    상기 돌출부는 공압 실린더와 결합하여 상하운동하는 것을 특징으로 하는 반도체 박막 제조 시스템.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 오일 라인으로 오일을 제공하는 오일 제공부가 더 포함된 것을 특징으로 하는 반도체 박막 제조 시스템.
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