WO2014084698A1 - 막 형성 장치 - Google Patents

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WO2014084698A1
WO2014084698A1 PCT/KR2013/011097 KR2013011097W WO2014084698A1 WO 2014084698 A1 WO2014084698 A1 WO 2014084698A1 KR 2013011097 W KR2013011097 W KR 2013011097W WO 2014084698 A1 WO2014084698 A1 WO 2014084698A1
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chamber
substrate
layer
forming apparatus
film forming
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PCT/KR2013/011097
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이성환
김동렬
황장연
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주식회사 엘지화학
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    • C23C16/54—Apparatus specially adapted for continuous coating
    • C23C16/545—Apparatus specially adapted for continuous coating for coating elongated substrates

Definitions

  • the present application relates to a film forming apparatus and a film forming method.
  • ⁇ 3> For example, the formation of conformal coatings such as barrier layers, flexible display coatings that may be required in electroluminescent displays, liquid crystal displays (LCDs) or electrophoresis, RFHKradio frequency identification), MEMS (micro electro mechanical systems),.
  • Patent Document 1 US Patent Publication 2002-0170496
  • Patent Document 2 US Patent No. 4692233
  • the present application provides a film forming method and a film forming method.
  • the present application includes a transfer system including one or more guides installed to transfer a substrate; And a first treatment region installed to form a charge of a precursor on the surface of the engine to be transferred,
  • the processing region includes a first chamber and a second chamber disposed above or below the first chamber, wherein the first chamber includes a substrate from an upper side or a lower side of the first chamber. It can be introduced into the penetrating through is formed, At least one guide is present in each of the first and third chambers, and the substrate forms a path for allowing the substrate to pass through the second chamber through the through part after passing through the first chamber.
  • an apparatus capable of forming a film on the surface of the substrate or a film forming method using the apparatus while transferring a substrate, for example, a flexible substrate such as a plastic film, a fibrous or metallic web or a film This is provided.
  • a substrate for example, a flexible substrate such as a plastic film, a fibrous or metallic web or a film.
  • 1-6 show exemplary processing regions or film forming apparatus.
  • the present application is directed to a film forming apparatus configured to form a film on a substrate to be transferred, which apparatus may be a device called a roll to roll film forming apparatus.
  • the film forming apparatus includes a transfer system including one or more guides installed to transfer the substrate; And a first treatment region that is disposed to form a layer of a precursor on a surface of the substrate to be transferred.
  • the processing region includes a first chamber and a second chamber disposed above or below the first chamber, wherein the crab chamber introduces a substrate from the upper or lower side of the first chamber into the chaff chamber.
  • the penetrating portion may be formed so as to be possible.
  • the second chamber may be disposed in contact with the first chamber at an upper portion or a lower portion of the first chamber.
  • At least one guide of the transfer system may be present in the first and second chambers, respectively.
  • the guide may also be provided to form a path that allows the substrate to pass through the second chamber through the through portion after passing through the first chamber.
  • the substrate introduced into the second chamber through the through part may flow out of the second chamber again through the same through part.
  • a passage for example a flow restriction passage, described below, is formed in the first or second chamber, and a substrate may be introduced into or discharged from the first or second chamber through the passage.
  • the film forming apparatus is called atomic layer deposition (ALD).
  • ALD atomic layer deposition
  • Atomic layer deposition apparatus for forming a film by a deposition method, for example, torolol
  • roll to roll may be an atomic layer deposition apparatus.
  • the present application relates to a film forming method, for example, a method of forming a film using the film forming apparatus.
  • the film forming apparatus of the present application may be referred to as a first processing region for distinguishing it from at least a processing region capable of forming a film on a transfer system and a substrate conveyed by the transfer system (hereinafter, referred to as another processing region described later). Can be included.
  • the transfer system is formed to transfer the substrate, and may be formed in any form if the transfer of the substrate is possible.
  • the film forming apparatus may be a so-called roll to roll apparatus, in which case the transport system may comprise one or more guides.
  • the guide of the transfer system may form a path that allows the substrate to pass through the treatment area.
  • the first processing region is a region where a substrate is introduced by a transfer system to perform a process for forming a film.
  • the treatment region may be formed to accommodate the precursor.
  • the term precursor is a material capable of forming a film, the material itself forming the film, or through reaction with its own reaction or other material once the material once formed on the surface of the substrate is followed. Any material capable of forming a film of the desired material can be included.
  • the form of the precursor is not particularly limited and may be a gas, a liquid or a solid (for example, fine powder form, etc.).
  • the mechanism by which the layer of precursor is formed in the treatment region is not particularly limited.
  • the method of forming the film is variously known, for example, ALE Atomic Layer Deposition, CVD or sputtering, and the mechanism in which the film is formed in the treatment region depends on which of the above methods is employed. Appropriate mechanisms may be applied.
  • the treatment region may include a first chamber and a second chamber, and the precursor may be contained in each chamber.
  • the kinds of precursors contained in the first chamber and the second chamber may be the same or ivory.
  • the second chamber may be disposed above or below the first chamber.
  • 1 exemplarily shows a state in which the first chamber 101 and the second chamber 201 are stacked as described above.
  • the second chamber 201 and the first chamber 101 are in contact with each other, but the chambers 10 201 may be spaced apart from each other by a predetermined distance.
  • FIG. 1 exemplarily shows a case where the processing region of the structure of FIG. 2 is viewed from the first chamber 101 side.
  • a through portion 1011 is formed in the first chamber 101, and the guide 300 passes through the through portion 10.11 after passing the substrate through the first chamber 101. It may be provided to form a path through which the second chamber 201 can be discharged after being pressed through.
  • FIG. 3 exemplarily illustrates a guide 300 forming a path to move the substrate 400 in the same manner as described above.
  • the film forming apparatus may further include a second processing region in addition to the first processing region if necessary.
  • the second processing region may be a region in which a film of a precursor can be formed on the substrate like the first processing region, or a purging region for purging the substrate by an inert gas or the like.
  • the second treatment region may be formed of, for example, a conventional chamber.
  • the guide may be provided so as to form a path through which the substrate via the first chamber passes through the second chamber after passing through the second processing region and then passes through the second chamber.
  • FIG. 4 is an example of an apparatus further comprising a second processing region 500 as described above, wherein the guide 300 includes a substrate 400 via the first chamber 101 for the second processing. After passing through the area 500, a path through the second chamber 201 is again formed through the penetrating portion 1011 of the first chamber 101. It may also be present in the treatment area.
  • the first and second processing regions may be divided from each other by another region (hereinafter, referred to as a third processing region).
  • the third processing region may be a region capable of forming a film of a precursor on the substrate like the first processing region, or may be a purging region for purging the substrate by an inert gas or the like.
  • the kinds of precursors present in the regions may be the same or different.
  • the roll may be formed to allow the substrate to pass through the first chamber, the third processing region, the second processing region, and the second chamber or the second chamber, the third processing region, the second processing region, and the first chamber in this order. Can be.
  • FIG 4 shows an example in which the first processing regions 101 and 201 and the second processing region 500 are divided by the third processing region 600 as described above.
  • the guide 300 of the transfer system is configured to transfer the substrate 400 to the first chamber 101, the third processing region 600, the second processing region 500 and the second chamber 201 or the first chamber.
  • the second chamber 201, the third processing region 600, the second processing region 500, and the first chamber 101 may be formed to pass in the above order.
  • the second chamber may include a convex portion formed in the direction of the first chamber.
  • the convex portion may be inserted into the through portion of the first chamber, but is not limited thereto.
  • the guide of the second structure chamber may exist in the convex portion of the second chamber, the guide does not necessarily have to exist in the voltaic portion.
  • FIG. 5 is a view showing an example of the second chamber 201 in which the voltaic portion 2011 is formed as described above, and FIG. 6 is the same shape as the apparatus of FIG. 2011) is an example in the case of using the chamber of the formed form. Except that the block portion 2011 is formed in the second chamber 201, the above description may be applied in the same manner.
  • the through part of the first chamber may have a size that can surround the outside of the convex part when the convex part of the second chamber is inserted into the through part.
  • the penetrating portion may be formed to be substantially the same size as the convex portion, or larger than that.
  • At least two chambers for example, the first and second chambers are arranged in the intersection, and one chamber, for example, the first chamber has both sides connected to each other, and the other chamber, for example, the second chamber has a form in which an upper portion is connected.
  • This structure can be utilized as a structure that can supply a variety of precursors to be used in various ways.
  • the second chamber 201 is divided into two or more in the mantissa direction, or the second chamber 201 having the same shape is disposed above or below the first chamber 101. If two or more are arranged, more various kinds Supply of precursors is possible.
  • the second processing region 500 shown in the drawings may be implemented like the first processing region by using two chambers.
  • the second processing region includes a third chamber and a fourth chamber above or below the third chamber, like the first processing region, and the third chamber includes an upper portion.
  • a through part may be formed so that the substrate may be introduced into the fourth chamber from the bottom.
  • the guide passes through the second chamber through the through part of the first chamber after the substrate via the first chamber passes through the third chamber, and again through the through part of the third chamber. It may be provided to form a path that allows the passage through the fourth chamber.
  • the first and second treatment regions may be divided by a third treatment region, for example, a buried chamber formed to accommodate inert gas.
  • third and fourth chambers may be equally applied to the first and second chambers described above.
  • At least one passage is formed in each of the first and second chambers of the first processing region, the second and third processing regions, the third and fourth chambers, and the like. Substrates conveyed by the transfer system through the passage can be introduced or exited into each region or chamber.
  • the passageway may be a flow restriction passageway in one example.
  • the term flow restriction passage is used herein to include all types of passageways formed such that substrates can move through the passageway and that the outflow to the outside is not appropriate, for example precursors are not leaking.
  • each of the regions is provided so as to form a layer by depositing a precursor on the surface of the substrate introduced through the flow restriction passage.
  • At least one guide of the transfer system may be present in each of the first and second chambers.
  • One or more guides may be present in the second processing region, for example the third and fourth chambers, respectively.
  • Such a guide may form a path that allows the substrate to pass through each of the regions or chambers at least once through the passage, eg, a flow restriction passage.
  • At least one of the guides respectively present in the region or the chamber may be a precursor supply roll installed to supply the precursor toward the substrate.
  • the first precursor is supplied to the substrate by a supply roll to form a layer of the first precursor sphere, for example, a first monolayer
  • a layer of the second precursor may be formed, for example, a second mono layer.
  • Supply may be present in both the first and second chambers, and the like. In areas where there is no supply, there may be other means of knowing to supply precursors to the area.
  • first and second monolayers, or additional other monolayers are repeatedly formed on the substrate by means of supply or other means, thereby providing the desired A film can be formed on the substrate.
  • the first and second precursors may be the same or different from each other, and if necessary, the process of forming the first and second monolayers may be repeated a plurality of times in consideration of the desired thickness. Further, in the second or third treatment region of the apparatus, a third monolayer may be formed by the third precursor or purging with an inert gas may be performed.
  • the transfer system in the film forming apparatus may further comprise input means for supplying the substrate to the apparatus.
  • the transfer system may further comprise a recovery means for recovering the substrate on which the processing is completed.
  • the type of the input means and the recovery means is not particularly limited.
  • the input means may be unwinding so as to be supplied while unwinding the substrate wound in the form of, and the retrieval means may be winding up to collect and wind the substrate.
  • At least one of the guide rolls of the conveying system may be a precursor feed roll (hereinafter simply referred to as supply) installed so as to feed the precursor towards the substrate to be conveyed.
  • a precursor feed roll hereinafter simply referred to as supply
  • the precursor roll may be introduced into the guide roll for supplying the precursor.
  • the precursor supply may have a structure in which the diameter of the distal end portion is larger than the diameter of the center portion or the center portion is absent.
  • the formation position of the precursor supply means is not particularly limited, and may be, for example, located at the center portion so that the precursor is supplied from the center portion thereof, or may be formed on the inner side of the end portion.
  • the supply includes both end portions and a central portion, and both end portions are provided to be in contact with the substrate to transfer the substrate, and the center portion is provided at both end portions so as not to contact the substrate during the transfer of the substrate. It may have a smaller diameter or not exist.
  • FIG. 7 exemplarily shows a case in which the guide roll is in the form of a supply, and as shown in the drawing, both ends 210 contacting the substrate 101 and a central part not contacting the substrate 101 are provided. 220).
  • the ratio (Rc / Re) of the diameter (Re) of the distal end 210 to the diameter (Rc) of the central part 220 in the supply is not particularly limited, proper tracheal transfer is possible, and the precursor supplied is efficiently supplied to the substrate 101 ) So that a distance enough to form a mono layer is secured.
  • the ratio Rc / Re may be about 0.9 or less.
  • the ratio (Rc / Re) is zero if no center is present.
  • the ratio of the length L of the supply and the length Lc of the center portion 22 and the distance Lc between the distal ends in the absence of the center portion 22 (Lc / L) is also determined in a direction perpendicular to the transfer direction of the substrate.
  • the end portion 210 is not particularly limited as long as the end portion 210 is secured so that the substrate can be properly fixed during the transfer process.
  • the ratio (Lc / L) may be about 7.7 to about 0.9.
  • an injection port 230 provided to inject the precursor toward the substrate 101 is provided in the central portion 220 of the supply.
  • a precursor may be injected from the side of the supply, and the injected precursor may be installed to be sprayed toward the substrate 101 through the injection hole 230.
  • the injection hole may be formed on, for example, an inner sidewall of the distal end 210, that is, a sidewall of the distal end 210 facing the center portion 220.
  • the injection port 230 of the supply can be formed in a known manner without particular limitation, and can be formed, for example, by an injection nozzle or the like.
  • the injection hole may be installed in the central portion 220 of the supply as shown in FIG. 7, or may be installed on the inner side surface of the distal end 210 although not shown.
  • the injection hole 230 of the protruding structure is illustrated, but the injection hole may be formed in a recessed structure.
  • the number of nozzles can be appropriately adjusted depending on the length of the feed and the degree of treatment surface.
  • the supply may have the same shape as that of the supply, except that the injection port 230 is not formed even in the guide.
  • the guide of the apparatus does not necessarily have to be a supply roll, and the guides may exist in a form other than all of the supply. Matters other than the matters relating to the installation of the injection port in the matters of the structure of the supply described in this specification may be applied to the input and recovery means as well as the guide, not the supply.
  • the precursor supply means may be formed on either of the two inner sides of the distal end, or black may be formed to face each other on both sides.
  • Both end portions of the substrate may be, for example, the substrate while applying tension to the substrate in a direction forming, for example, a vertical direction, at an angle within the range of about 70 to 110 degrees with the conveying direction in the process of conveying the substrate.
  • the distal end may tension the substrate in a direction, for example, a vertical direction, at an angle within a range of about 70 to 110 degrees with a transfer direction of the substrate.
  • the child can be shaped as much as possible.
  • the distal end or the pattern of protrusions present at the distal end may have a shape that allows the substrate to be simultaneously tensioned while being transported.
  • the supply may have a form in which only two end portions 210 are present.
  • the substrate 101 may be fixed to the protrusions 310 of both end portions 210, and the both ends 210 may be horizontally moved outward to transfer the tension to the substrate 101.
  • the structure shown in FIG. 8 may be implemented for a supply in which the central portion 220 is present.
  • the above-described structure may be implemented by forming the protrusion 310 in a predetermined pattern.
  • the shape of the pattern of the protrusion 310 is not particularly limited.
  • the protruding pattern may include a line shape that forms an angle within a range exceeding 0 degrees and less than 90 degrees with a traveling direction (transfer direction) of the substrate.
  • Such a shape may be, for example, a comb tooth shape, that is, a shape as shown in FIG. 10.
  • 11 is an illustration of another form of supply. 11, even when the end portion 210 is formed in a tapered shape, a structure capable of transferring the substrate 101 while applying tension may be implemented. Due to this structure, the distal end at the time of transferring the substrate 101 (210) It can have the effect of pulling the substrate to both sides.
  • the embodiment of the apparatus is not limited to the above, and also by the general form of which is not the specific structure as described above.
  • the apparatus can be implemented.
  • the transfer system of the film forming apparatus may be provided to allow the substrate to pass through the first and second chambers and the like a plurality of times. If there is another area, such as a second or third processing area, the transfer system, for example a guide, may pass the first and second chambers multiple times through the other area of the substrate each time. It may be installed to
  • the transport system may include a plurality of first guides present in the first chamber and a plurality of second guides present in the second chamber. "At least some of the first guide is formed so as to change the path of the substrate to the other region, may also be at least part of the second guide is formed so that you can change the path of the substrate to the other area rock .
  • the substrate is passed through each region by the transfer system, and precursors are deposited in the region, whereby a single layer may be formed or purged.
  • the precursor may be supplied by the precursor supply described previously or by other supply means.
  • the other supply means may include precursor sources installed in each region and inside or outside, and additionally may include pipes, pumps, valves, tanks, exhaust means and other necessary known means for supplying precursors to the regions. have,
  • each chamber or tank may be controlled to have an internal pressure controlled by the exhaust means by the exhaust means, or the introduction and drop of the precursor or the inert gas.
  • the chamber or the like may be interfaced with other processing modules or equipment for control of the progress of the process or the like.
  • each zone may be connected by the above flow restriction passage or additionally the internal pressure may be adjusted.
  • the method of constructing the flow restriction passage is not particularly limited and known techniques may be employed. For example, each passage is only slightly thicker and thicker than the thickness and width of the substrate passing through the passage.
  • the passageway 11 may be a slit having a size.
  • the passageway allows only very small clearances to pass through the substrate and can be designed to allow the substrate to pass through the passage without scratching each side of the passageway.
  • the clearance can be defined within a range between several microns and several millimeters.
  • the passageway may also be formed to include an elongated tunnel through which the substrate may pass, and may include a wiper to further restrict the flow of gas through the passageway if necessary.
  • the passageway may be formed by an extended series of long narrow passages.
  • each region there may be a pressure difference between each region to prevent precursors from mixing.
  • the inert gas is injected into the third treatment region at a pressure greater than that of the treatment region. Mixing and the like can be prevented.
  • the pressure can be controlled by throwing or manually draining a gas stream of gas.
  • a pressure differential can be created by pumping into a zone using a pump or other intake source.
  • the pump is connected to all zones and can be controlled to create a pressure differential by adjusting the pressure in each zone. Movement of the precursor can also be prevented by controlling the relative flow rate and pumping rate of the gas using a flow control valve or other flow control device.
  • a control device that responds to the pressure sensor can be used to help maintain the desired pressure differential by controlling the gas injection and discharge flow rates.
  • the present application also relates to a method of forming mowers.
  • the film formation method may be, for example, an atomic layer deposition method.
  • Such a method can be carried out using, for example, the film forming apparatus described above.
  • the method uses a guide roll of the transfer system of the device to pass through the first chamber to form a layer of the first precursor, and then pass the substrate through the penetration of the first chamber to the second chamber. Forming a layer of the second precursor.
  • the process may be repeated two or more times to obtain the desired thickness, and if necessary, one or more other regions may be included as described above to carry out a purging process between the formation of the first and second stages, or Forming a third monolayer of a material different from the first and second monolayers can be performed.
  • the type of substrate used in the method is not particularly limited, and may be, for example, a glass plastic film, a metallic web or a fibrous film.
  • the type of film that can be formed on the substrate by the above method is formed by an atomic layer deposition method or the like. All kinds of films known or foreseen can be included and include, for example, barrier layers, conductive layers, dielectric layers, insulator layers, light emitting layers, electron transport layers, electron injection layers, hole injection layers or hole transport layers, and the like. Can be.
  • the type of precursor that can be used to form such a film is not particularly limited, and includes, for example, all kinds known to be capable of forming each of the above-described films by applying to atomic layer deposition. Can be.
  • films of various kinds of precursors can be formed on the substrate.

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Abstract

본 출원은 막 형성 장치, 원자층 증착 방법 또는 막의 형성 방법에 대한 것 이다. 본 출원에 따르면 연속적인 원자층 증착에 의해 목적하는 막을 효과적으로 형성할 수 있는 막 형성 장치 및 그것을 이용하는 원자층 증착 방법 또는 막의 형성 방법이 제공될 수 있다.

Description

【명세서】
【발명의 명칭】
막 형성 장치
[기술분야】
<1> 본 출원은 막 형성 장치 및 막 형성 방법에 관한 것이다.
<2>
【배경기술】
<3> 예를 들면， 배리어층 (barrier layer)과 같은 등각 코팅 (conformal coating) 의 형성이나， 전계 발광 디스플레이, LCD(Liquid Crystal Display) 또는 전기 영동 등에서 요구될 수 있는 가요성 디스플레이 코팅, RFHKradio frequency identification), MEMS (micro electro mechanical systems), .광학 코팅 .,■ 7요성 기 판상의 전자 부품， 가요성 기판상의 박막， 일렉트로크로믹스 및 광전기력 분야 등 올 포함한 다양한 분야에서는 다양한 종류의 막을 형성하는 기술아 요구될 수 있 다.
<4>
<5> <선행기술문헌 >
<6> <특허문헌〉
<7> 특허문헌 1 ： 미국공개특허 제 2002-0170496호
<8> 특허문헌 2： 미국등록특허 제 4692233호
<9>
【발명의 상세한 설명】
【기술적 과제】
<10> 본 출원은 막 형성 방법 및 막 형성 방법을 제공한다.
<11>
【기술적 해결방법】
<12> 본 출원에서는 기판을 이송할 수 있도록 설치된 하나 이상의 가이드를을 포 함하는 이송 시스템; 및 이송되는 상기 기관의 표면에 전구체의 충을 형성할 수 있 도록 설치된 제 1 처리 영역을 포함하며,
<13> 상기 처리 영역은 제 1 챔버 및 상기 제 1 챔버의 상부 또는 하부에 배치된 제 2 챔버를 포함하고， 상기 제 1 챔버에는 상기 제 1 챔버의 상부 또는 하부측으 로부터 기판이 상기 제 2 챔버로 도입될 수 있도톡 관통부가 형성되어 있으며, 상기 가이드를은 상기 제 1 및 쎄 2 챔버 내에 각각 하나 이상존재하고， 상 기 기판이 상기 제 1 챔버를 경유한 후에 상기 관통부를 통하여 상기 제 2 챔버를 경유할 수 있도록 하는 경로를 형성하도톡 설치되어 있는 막 형성 장치를 제공한 다，
[유리한 효과】
본 출원에서는， 기판, 예를 들면， 풀라스틱 필름， 섬유성 또는 금속성 웹이 나 필름과 같은 가요성 기판을 이송하면서 상기 기판의 표면에 막을 형성할 수 있 는 장치 또는 그 장치를 사용한 막 형성 방법이 제공된다. 상기 장치에 와하면 다 양한 종류의 전구체의 막을 기판에 형성할 수 있다.
【도면와간단한 설명】 /
도 1 내지 6은 예시적인 처리 영역 또는 막 형성 장치를 나타낸다.
도 7 내지 11은 예시적인 전구체 공급롤의 형태를 나타낸다.
【발명의 실시를 위한 최선의 형태】
본 출원은， 이송되는 기판상에 막을 형성할 수 있도록 구성된 막 형성 장치 에 대한 것이다, 상기 장치는， 소위 를 투 를 (roll to roll) 막 형성 장치로 호칭 되는 장치일 수밌다.
막 형성 장치는 기판을 이송할수 있도톡 설치된 하나 이상의 가이드를을 포 함하는 이송 시스템; 및 이송되는 상기 기판의 표면에 전구체의 층을 형성할 수 있 도톡 설치된 제 1 처리 영역을 포함할 수 있다.
상기 처리 영역은 제 1 챔버 및 상기 제 1 챔버의 상부 또는 하부에 배치된 제 2 챔버를 포함하고， 상기 게 1 챔버에는 상기 제 1 챔버의 상부 또는 하부측으 로부터 기판이 상기 겨 1 2 챔버로 도입될 수 있도록 관통부가 형성되어 있을 수 있 다. 하나의 예시에서 상기 제 2 챔버는 상기 제 1 챔버의 상부 또는 하부에서 상 기 제 1 챔버와 접촉한 상태로 배치되어 있을 수 있다.
이송 시스템의 상기 가이드를은 상기 제 1 및 제 2 챔버 내에 각각 하나 이 상 ,존재할 수 있다. 상기 가이드를은 또한 상기 기판이 상기 제 1 챔버를 경유한 후에 상기 관통부를 통하여 상기 제 2 챔버를 경유할 수 있도록 하는 경로를 형성 하도록 설치되어 있을 수 있다. 이 과정에서 상기 관통부를 통과하여 제 2 챔버로 도입된 기판이 다시 동일한 관통부를 통하여 제 2 챔버의 외부로 유출될 수 있다。 상기 제 1 또는 제 2 챔버에는 통로, 예를 들면 후술하는 흐름 제한 통로가 형성되어 있고， 기판이 상기 통로를 통해서 제 1 또는 제 2 챔버에 도입되거나 그 로부터 유출될 수 있다.
하나의 예시에서 상기 막 형성 장치는 소위 원자층 증착 (ALD; Atomic Layer
Deposition) 방식에 의해 막을 형성하는 원자층 증착 장치， 예를 들면, 를투롤
(roll to roll) 원자층 증착 장치일 수 있다.
본 출원은 막 형성 방법， 예를 들면 상기 막 형성 장치를 사용하여 막을 형 성하는 방법에 대한 것이다.
【발명의 실시를 위한 형태]
본 출원의 막 형성 장치는 이송 시스템 및 상기 이송 시스템에 의해 이송되 는 기판상에 막을 형성할 수 있는 적어도 처리 영역 (이하， 후술하는 다른 처리 영 역과의 구별을 위하여 제 1 처리 영역으로 호칭할 수 있다.)을 포함할 수 있다. 이송 시스템은 기판을 이송시킬 수 있도록 형성되어 있고， 기판의 이송이 가 능하다면 어떠한 형태로도 형성될 수 있다. 하나의 예시에서 상기 막 형성 장치는 소위 를투를 (roll to roll) 장치일 수 있고, 이럭한 경우에 상기 이송 시스템은 가 이드를을 하나 이상 포함할 수 있다. 이송 시스템의 가이드를은 기판이 처리 영역 을 통과할수 있도록 하는 경로를 형성하고 있을 수 있다.
제 1 처리 영역은 이송 시스템에 의해 기판이 도입되어 막을 형성하기 위한 처리가 수행되는 영역이다. 후술하는 바와 같이 처리 영역에서 기판의 표면에 전 구체의 층이 형성되는 경우에 상기 처리 영역은 전구체가 수용될 수 있도록 형성되 어 있을 수 있다. 본 명세서에서 용어 전구체는, 막을 형성할 수 있는 재료로서 상기 재료 그 자체가 상기 막을 형성하는 것이거나， 혹은 일단 기판의 표면에 형성 된 상기 재료가 후속하는 자체적인 반웅 혹은 다른 재료와의 반웅을 통해 목적하는 재료의 막을 형성할 수 있는 재료가 모두 포함될 수 있다. 상기 전구체의 형태는 특별히 제한되지 않으며， 기체， 액체 또는 고체 (예를 들면， 미세 분말상 등)일 수 밌다.
처리 영역에서 상기 전구체의 층이 형성되는 메커니즘은 특별히 제한되지 않 는다. 막을 형성하는 방법은， 예를 들면, ALE Atomic Layer Deposition), CVD 또 는 스퍼터링 (sputtering) 등 다양하게 알려져 있고， 처리 영역에서 막이 형성되는 메커니즘은 상기 방식 중에 어떤 방식이 채용되는 지에 따라서 해당 방식에서 적합 한 메커니즘이 적용될 수 있다. <33> 처리 영역은 제 1 챔버와 제 2 챔버를 포함할 수 있고, 각 챔버 내에 상기 전구체가 수용될 수 있다. 제 1 챔버와 제 2 챔버에 수용되는 전구체의 종류는 서 로 동일하거나 또는 상아할 수 있다.
<34> 처리 영역에서 제 2 챔버는 제 1 챔버의 상부 또는하부에 배치되어 있을 수 있다. 도 1은， 상기와 같은 제 1 챔버 (101)와 제 2 챔버 (201)가 적층되어 있는 형 태를 예시적으로 표시한다. 도 1에서 제 2 챔버 (201)와 제 1 챔버 (101)는 서로 접 촉되어 있으나， 상기 챔버 (10 201)는 서로 소정 간격 떨어져서 있을 수도 있다. 도 1은， 도 2의 구조의 처리 영역을 제 1 챔버 (101)측에서 바라본 경우를 예시적으 로 보여준다。
<35> 도면에서와 같이 제 1 챔버 (101)에는 관통부 (1011)가 형성되어 있고, 가이드 를 (300)은， 기판을 제 1 챔버 (101)를 경유시킨 후에 상기 관통부 (10.11)를 통하여 제 2 챔버 (201)에 도압된 후에 유출될 수 있도록 하는 경로를 형성하도록 설치되어 있을 수 있다. 도 3은， 도 1의 구조를 상기와 같은 방식으로 기판 (400)이 이동할 수 있도록 경로를 형성하고 있는 가이드를 (300)을 예시적으로 보여주고 있다.
<36> 막 형성 장치는 필요하다면 상기 제 1 처리 영역에 추가로 역시 제 2 처리 영역을 추가로 포함할 수 있다. 제 2 처리 영역은 제 1 처리 영역과 같이 기판상 에 전구체의 막을 형성할 수 있는 영역이거나， 혹은 불활성 가스 등에 의해 기판을 퍼징 (purging)하는 퍼징 영역일 수 있다. 제 2 처라 영역은 예를 들면ᅳ 통상적인 챔버로 형성되어 있을 수 있다. 이러한 경우 가이드를은 제 1 챔버를 경유한 기판 이 상기 제 2 처리 영역을 경유한후 다시 상기 제 1 챔버의 관통부를 통하여 제 2 챔버를 경유할 수 았는 경로를 형성하도특 설치되어 있을 수 있다.
<37> 도 4는 상기와 같이 제 2 처리 영역 (500)을 추가로 포함하는 장치의 예시이 고， 가이드를 (300)은 제 1 챔버 (101)를 경유한 기판 (400)이 상기 제 2 처리 영역 (500)을 경유한 후 다시 상기 제 1 챔버 (101)의 관통부 (1011)를 통하여 제 2 챔버 (201)를 경유할 수 있는 경로를 형성하 π 있다。 이러한 경우에 가이드롤은 제 2 처리 영역에도 존재할 수 있다.
<38> 막 처리 장치에서 상기 제 1 및 제 2 처리 영역은 다른 영역 (이하, 제 3 처 리 영역)에 의해 서로 분할되어 있을 수 있다. 제 3 처리 영역은 제 1 처리 영역 과 같이 기판상에 전구체의 막을 형성할 수 있는 영역이거나， 혹은 불활성 가스 등 에 의해 기판을 퍼징 (purging)하는 퍼징 영역일 수 있다. 제 1, 제 2 및 제 3 처 리 영역이 모두 전구체의 층을 형성하는 영역인 경우에 각 영역에 존재하는 전구체 의 종류는 서로 동일하거나 상이할 수 있다. 이러한 경우에 이송 시스템의 가이드 롤은 기판을 제 1 챔버, 제 3 처리 영역， 제 2 처리 영역 및 제 2 챔버 또는 제 2 챔버， 제 3 처리 영역, 계 2 처리 영역 및 제 1 챔버를 상기 순서로 통과시킬 수 있도록 형성되어 있을 수 있다.
도 4는 상기와 같이 제 1 처리 영역 (101， 201)과 제 2 처리 영역 (500)이 제 3 처리 영역 (600)에 의해 분할되어 있는 예시를 보여준다.
도 4에서와 같이 이송 시스템의 가이드를 (300)은 기판 (400)을 제 1 챔버 (101), 제 3 처리 영역 (600)， 제 2 처리 영역 (500) 및 제 2 챔버 (201) 또는 제 2 챔버 (201), 제 3 처리 영역 (600)， 제 2 처리 영역 (500) 및 제 1 챔버 (101)를 상기 순서로 통과시킬 수 있도록 형성되어 있을 수 있다.
이상 설명한 구조에서 제 2 챔버는, 제 1 챔버의 방향으로 형성된 볼록부를 포함할 수 있다. 이와 같은 경우에 볼록부는 제 1 챔버의 상기 관통부에 삽입되어 있을 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한， 이러한 구조메서 제 2 챔버의 가이드를은 상기 제 2 챔버의 볼록부에 존재할 수 있지만， 반드시 볼톡부에 가이드 를이 존재하여야 하는 것은 아니다.
도 5는 상기와 같이 볼톡부 (2011)가 형성된 제 2 챔버 (201)를 예시적으로 보 여주는 도면이고, 도 6은도 4의 장치와 동일한 형태이나， 제 2 챔버 (201)로서 블 특부 (2011)가 형성된 형태의 챔버를 사용한 경우의 예시이다. 제 2 챔버 (201)에 블록부 (2011)가 형성되어 있다는 점을 제외하면 상기 기술한 내용이 동일하게 적융 될 수 있다.
상기 구조에서 제 1 챔버의 관통부는 제 2 챔버의 볼록부가 상기 관통부에 삽입되면， 상기 볼록부의 외부를 둘러쌀 수 있는 크기로 형성되어 있을 수 있다. 이러한 경우에 상기 관통부는 상기 볼록부와 대략 동일한 크기로 형성되거나, 혹은 그보다 더 큰 크기로 형성될 수 있다.
이상 설명한 구조는 적어도 2개의 챔버, 예를 들면 상기 제 1 및 제 2 챔버 가 교차로 배치되고, 하나의 챔버, 예를 들면, 상기 제 1 챔버는 양 측면이 연결되 어 있고, 다른 챔버, 예를 들면, 상기 제 2 챔버는 상부가 연결되어 있는 형태이 다. 이러한 구조를 통해서 막의 형성 과정에서 보다 다양한 종류와 전구체를 공급 할 수 있는 구조가구현될 수 있다.
이러한 구조는 다양하게 웅용되어 보다 다양한 종류의 전구체를 공급、할 수 있는 구조로 활용될 수 있다. 예를 들면, 도 1 내지 6의 구조에서 제 2 챔버 (201) 가수평 방향으로 2개 이상으로 분할되어 있거나, 동일한 형태의 제 2 챔버 (201)를 제 1 챔버 (101)의 상부 또는 하부에 2개 이상 복수개 배치하면, 보다 다양한 종류 의 전구체의 공급이 가능하다.
<46> 다른 예시에서 도면에 나타난 제 2 처리 영역 (500)도 두 개의 챔버를 사용하 여 제 1 처리 영역과 같이 구현할수 있다.
<47> 예를 들면， 상기 제 2 처리 영역은， 제 1 처리 영역과 같이 제 3 챔버 및 상 기 제 3.챔버의 상부 또는 하부에 존재하는 제 4 챔버를 포함하고, 상기 제 3 챔버 에는 상부 또는 하부로부터 기판이 상기 제 4 챔버로 도입될 수 있도록 관통부가 형성되어 있을 수 있다. 이러한 경우에 상기 가이드를은 제 1 챔버를 경유한 기판 이 상기 제 3 챔버를 경유한 후에 상기 제 1 챔버의 관통부를 통하여 상기 제 2 챔 버를 경유하고, 다시 상기 제 3 챔버의 관통부를 통하여 상기 제 4 챔버를 경유할 수 있도록 하는 경로를 형성하도록 설치되어 있을 수 있다.
<48> 이미 기술한 바와 같이 이러한 경우에도 제 1 및 제 2 처리 영역은 제 3 처 리 영역， 예를 들면, 불활상 가스를 수용할 수 있도록 형성된 퍼장챔버에 의해 분 할되어 있을 수 있다.
<49> 상기 제 3 및 제 4 챔버에 대한 구체적인 사항은, 이미 기술한 제 1 및 제 2 챔버에 대한 사항이 동일하게 적용될 수 있다.
<50> 제 1 처리 영역의 계 1 및 제 2 챔버， 상기 제 2 및 제 3 처리 영역， 제 3 및 제 4 챔버 등에는 각각 하나 이상의 통로가 형성되어 있다. 상기 통로를 통해 이송 시스템에 의해 이송되는 기판이 각 영역 또는 챔버로 도입되거나 빠져 나을 수 있다. 상기 통로는 하나의 예시에서 흐름 제한 통로일 수 있다. 본 명세서에 서 용어 흐름 제한 통로는 그 통로를 통해 기판은 이동할 수 있고, 외부로의 유출 이 적절하지 못한 물질， 예를 들면， 전구체는 누출되지 않을 수 있도록 형성된 모 든 종류의 통로를 포함하는 개념으로 사용될 수 있다. 예를 들면， 상기 각 영역은 상기 흐름 제한 통로를 통해 도입되는 상기 기판의 표면에 전구체를 증착시켜 층을 형성할수 있도록 설치되어 있다.
<5i> 이송 시스템의 가이드를은 제 1 및 제 2 챔버 내에 각각 적어도 하나 존재할 수 있다. 가이드를은 제 2 처리 영역， 예를 들면 제 3 및 제 4 챔버에도 각각 하 나 이상 존재할 수 있다. 이러한 가이드를은 기판이 상기 통로, 예를 들면 흐름 제한 통로를 통해 상기 각 영역 또는 챔버를 각각 적어도 1회 통과할 수 있도톡 하 는 경로를 형성하고 있을 수 있다.
<52> 막 형성 장치에서 상기 영역 또는 챔버 내에 각각 적어도 하나 존재하는 가 이드를 중 적어도 하나는 상기 기판을 향하여 상기 전구체를 공급할 수 있도록 설 치된 전구체 공급롤일 수 있다. 예를 들면, 제 1 챔버에 공급를이 존재하면， 제 1 챔버를 경유하는 과정에서 기판에 제 1 전구체가 공급롤에 의해 공급되어 제 1 전 구체의 층， 예를 들면 제 1 단층 (mono layer)이 형성되고, 제 2 챔버에 공급를이 존 재하면， 제 2 챔버를 기판이 경유하는 과정에서 제 2 전구체의 층, 예를 들면, 제 2 단층 (mono layer)이 형성될 수 있다. 공급를은 제 1 및 제 2 챔버 등에 모두 존 재할 수 있다. 공급를이 없는 영역에는 해당 영역에 전구체를 공급할 수 있는 공 지의 다른 수단이 존재할 수 있다. 이러한 방식은, 예를 들면， 원자층 증착 방식 에 적합할 수 있는데, 이와 같이 공급를 또는 다른 수단에 의해 기판상에 제 1 및 제 2 단층, 혹은 추가적인 다른 단층이 반복해서 형성되는 과정을 거쳐 목적하는 막이 기판에 형성될 수 있다. 제 1 및 제 2 전구체는 서로 동일하거나 혹은 상이 한 종류일 수 있고, 필요한 경우에 목적하는 두께를 고려하여 상기 제 1 및 제 2 단층의 형성 과정이 복수회 반복돨수 있다. 또한, 상기 장치의 제 2또는 3 처리 영역에서는，：제 3 전구체에 의해 제 3 단층이 형성되거나 .불활성 가스에 의한 퍼징 (purging)이 수행될 수 있다.
막 형성 장치에서 이송 시스템은 기판을 장치로 공급하는 입력 수단을 추가 로 포함할 수 있다. 이송 시스템은 처리가 종료된 기판을 회수하는 회수 수단을 추가로 포함할 수 있다. 상기 입력 수단과 회수 수단의 종류는 특별하 제한되지 않는다. 예를 들면 입력 수단으로는 를 형태로 감겨져 있는 기판을 풀면서 공급 할 수 있도록 설치된 권출를일 수 있고， 회수 수단은 기판을 감아서 회수하는 권취 를일 수 있다.
이송 시스템의 가이드롤 중 적어도 하나는 이송되는 기판을 향하여 전구체를 공급할 수 있도록 설치된 전구체 공급롤 (이하， 단순히 공급를이라 호칭할 수 있다 .)일 수 있다.
즉ᅳ 가이드롤에는 전구체의 공급을 위한 전구체 공급 수단이 도입되어 있을 수 있다. 후술하는 바와 같이 전구체 공급를은 중앙부의 지름에 비하여 말단부의 지름이 크거나, 혹은 중앙부가 없는 구조를 가질 수 있다. 이러한 구조에서 전구 체 공급 수단의 형성 위치는 특별히 제한되지 않으며， 예를 들면， 를의 중앙부로부 터 전구체가 공급되도록 중앙부에 위치되거나, 말단부의 내부 측면에 형성될 수 있 다.
하나의 예시에서 공급를은 양 말단부 및 중앙부를 포함하고， 상기 양 말단부 는 기판과 접촉되어 상기 기판을 이송시킬 수 있도록 설치되어 있으며， 상기 중앙 부는 기판의 이송 과정에서 기판과 접촉하지 않도록 상기 양 말단부에 비하여 작은 직경을가지거나， 존재하지 않을 수 있다. <57> 도 7는, 가이드롤이 공급를의 형태인 경우를 예시적으로 보여주고， 도면과 같이 공급를은 기판 (101)과 접촉되는 양 말단부 (210)와 기판 (101)과 접촉되지 않는 중앙부 (220)를 포함할 수 있다. 공급를에서 중앙부 (220)의 지름 (Rc) 대비 말단부 (210)의 지름 (Re)의 비율 (Rc/Re)은 특별히 제한되지 않으며， 적절한 기관 이송이 가능하고， 공급되는 전구체가 효율적으로 기판 (101)상에 단층 (mono layer)을 형성할 수 있을 정도의 거리가 확보되도록 조절되면 된다. 예를 들면, 상기 비율 (Rc/Re) 은 0.9 이하 정도일 수 있다. 중앙부가 존재하지 않는 경우 상기 비율 (Rc/Re)은 0 이다.
<58> . 기판의 이송 방향과 수직하는 방향으로 축정되는 공급를의 길이 (L) 및 중앙 부 (22)의 길이 (Lc), 중앙부 (22)가 없는 경우 말단부간의 간격 (Lc)의 비을 (Lc/L)도 이송 과정에사 기판이 적절하게 고정될 수 있을 정도의 말단부 (210)가 확보되는 한 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면， 상기 비.율 (Lc/L)은 Ό.7 내지 0.9 정도일 수 있다.
<59> 전구체가 액체 또는 기체인 경우에 도 7에 나타난 바와 같이 공급를의 중앙 부 (220)에는， 상기 공급 수단으로서， 기판 (101)을 향하여 전구체를 분사할 수 있도 록 설치된 분사구 (230)가 존재할 수 있다. 예를 들면, 공급를 측면에서 전구체가 주입되고， 주입된 전구체가 분사구 (230)를 통해 기판 (101)을 향하여 분사될 수 있 도톡 설치될 수 있다. 도면에서는 도시하자 않았으나， 상기 분사구는, 예를 들면, 말단부 (210)의 내부 측벽， 즉 중앙부 (220)를 향한 말단부 (210)의 측벽에 형성되어 있을수 있다,
<60> 공급를의 분사구 (230)는, 특별한 제한 없이 공지의 방식으로 형성될 수 있 고, 예를 들면， 분사 노즐 등으로 형성될 수 있다. 분사구는， 예를 들면, 도 7와 같이 공급를의 중앙부 (220)에 설치될 수도 있고, 도시하지는 않았으나 말단부 (210) 의 내측면에 설치될 수 있다. 도 7에서는 돌출된 구조의 분사구 (230)가 도시되었 으나， 상기 분사구는 함몰된 구조로 형성될 수도 있다. 분사구의 수는 공급를의 길이 및 처리면의 정도에 따라 적절하게 조절될 수 있다.
6i> 공급를이 아닌 가이드를도 분사구 (230)가 형성되지 않은 것을 제외하고는， 상기 공급를과 동일한 형상을 가질 수 있다. 또한， 상기 장치의 가이드를이 반드 시 공급롤이어야 하는 것은 아니며， 가이드를이 모두 공급를이 아닌 형태로 존재할 수도 있다. 본 명세서에서 기술하는 공급를의 구조에 대한사항 중에서 분사구의 설치에 관한 사항을 제외한 사항은 공급를이 아닌 가이드를이나， 상기 입력 및 회 수 수단에 대하여도 적용될 수 있다. 하나의 예시에서 공급를의 말단부에는 이송 과정에서 기판을 고정할 수 있도 록 형성된 돌출부가 존재할 수 있다. 돌출부에 의해 이송 과정에서 기판이 고정되 어, 기판의 이탈이나 미끄러짐 등이 방지될 수 있다. 공급를은 중앙부는 존재하지 않고, 양 말단부만이 존재하는 형태를 가지는 경우에 전구체 공급 수단은 말단부의 두 개의 내부 측면 중 어느 하나에 형성되거나， 흑은 두 측면 모두에서 서로 마주 보도록 형성될 수 있다.
공급를의 양 말단부는, 예를 들면， 기판의 이송 과정에서 상기 이송 방향과 약 70도 내지 110도의 범위 내의 어느 한 각도를 이루는 방향， 예를 들면, 수직하 는 방향으로 기판에 장력을 인가하면서 기판을 고정할 수 있도록 형성될 수 있다ᅳ 예를 들면, 상기 말단부는 기판의 이송 방향과 약 70도 내지 110도의 범위 내의 어 느 한 각도를 이루는 방향, 예를 들면， 수직하는 방향으로 상기 기판을 인장할 수 ᅳ있도록 아동이 가능하게 형성될 수 있다. 다른 예시에서는 말단부 또는 그 말단부 에 존재하는 돌출부의 패턴이 기판이 이송되면서 동시에 인장될 수 있도록 하는 형 상을 가질 수 있다.
도 8내지 11은 상기와 같은 구조를 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 8과 같이, 공급를은 양 말단부 (210)만이 존재하는 형태를 가질 수 있다. 이러한 구조에서 양 말단부 (210)의 돌출부 (310)에 기판 (101)을 고정하고, 상기 양 말단부 (210)를 외측으로 수평 이동시켜서 기판 (101)에 장력을 인가하면서 이송할 수 있다. '
도 8과 같은 구조는 도 9에 나타난 바와 같이 중앙부 (220)가 존재하는 공급 를에 대하여도 구현할 수 있다.
도 10은， 기판 (101)에 장력을 인가하며 이송할 수 있는 다른 형태를 보여주 는 도면이다. 도 11에서와 같이 돌출부 (310)를 소정 패턴으로 형성함으로써 상기 와 같은 구조를 구현할 수도 있다. 이 경우 돌출부 (310)의 패턴의 형태는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 상기 돌출 패턴은 기판의 진행 방향 (이송 방향)과 0 도를 초과하고， 90도 미만인 범위 내의 어느 한 각도를 형성하고 있는 선 형태를 포함할 수 있다. 이러한 형태는， 예를 들면， 빗살 형태, 즉 도 10에 나타난 바와 같은 형태일 수 있다. 이러한 형태에서 장력을 인가하면서 기판 (101)을 이송할 수 있는 구조를 구현할 수 있다.
도 11은 공급를의 다른 형태의 예시이다. 도 11과 같이 말단부 (210)를 테이 퍼드 (tapers)된 형태로 형성하는 경우에도 장력을 인가하면서 기판 (101)을 이송할 수 있는 구조를 구현할 수 있다. 이러한 구조에 의해 기판 (101) 이송 시에 말단부 (210)가기판을 양쪽으로 당겨주는 효과를 나타낼 수 있다.
<69> 이상 막 형성 장치에 포함될 수 있는 가이드롤의 특이적인 형태에 대하여 기 술하였으나, 상기 장치의 구현 양태가 상기에 제한되는 것은 아니며， 상기와 같은 특이적인 구조가 아닌 일반적인 형태의 를에 의해서도 상기 장치는 구현될 수 있 다. ,
<70> 막 형성 장치의 이송 시스템, 예를 들면 가이드를은 기판을 상기 제 1 및 제 2 챔버 등을 복수 회 통과시킬 수 있도록 설치되어 있을 수 있다. 제 2 또 는 제 3 처리 영역과 같은 다른 영역이 존재하는 경우에는 상기 이송 시스템, 예를 들면 가이드를은， 기판을 상기 다른 영역을 매회 거치면서 제 1 및 제 2 챔버를 복 수 회 통과시킬 수 있도록 설치되어 있을 수 있다.
<7i> 이송 시스템은 제 1 챔버 내에 존재하는 복수의 제 1가이드를 및 제 2 챔버 내에 존재하는 복수의 제 2 가이드를을 포함할 수 있다. '제 1 가이드를 중 적어도 일부는 다른 영역쪽으로 기판의 경로를 변화시킬 수 있도록 형성되어 있고， 역시 제 2 가이드를 중 적어도 일부는 다른 영역쪽으로 기판의 경로를 변화시킬 수 있도 록 형성되어 있을 수 있다.
<72> 상기 기술한 장치에서는 이송 시스템에 의해 기판은 각 영역을 경유하고， 그 영역에서 전구체가 증착되어 단층이 형성되거나 혹은 퍼징 (purging)될 수 있다. 전구체는 이미 기술한 전구체 공급를이나 다른 공급 수단에 의해 공급될 수 있다. 상기 다른 공급 수단은 각 영역와 내부 또는 외부에 설치되는 전구체 소스를 포함 할 수 있으며, 추가적으로， 전구체를 영역으로 공급하기 위한 배관, 펌프， 밸브， 탱크， 배기 수단 및 다른 필요한 공지의 수단을 포함할 수 있다，
<73> 막 형성 장치에서 각 챔버 또는 영멱 등은 상기한 배기 수단에 의한 배기 또 는 전구체 또는 비활성 가스의 도입 압락 등을 통해 내부의 압력이 제어될 수 있 다. 상기 챔버 등은 공정의 진행의 제어 등을 위한 다른 처리 모들 또는 장비 등 과 인터페이스되어 있을 수 있다.
<74> 막 형성 장치에서는 각 영역에 존재하는 기판에 미흡착된 전구체가 다른 영 역의 가스와 흔합되는 것 등에 의해 야기될 수 있는 적절하지 못한 반응, 예를 들 면, 비 -ALD 반응 등을 방지하기 위해 각 영역의 전구체가 다른 영역으로 이동하는 것을 억제할 필요가 있다. 이에 따라서 각 영역은 상기한 흐름 제한 통로에 의해 서 연결되어 있거나 추가적으로 내부 압력이 조절될 수 있다. 흐름 제한 통로를 구성하는 방법은 특별히 제한되지 않으며 공지된 수법을 채용할 수 있다. 예를 들 면 각 통로는 그 통로를 통과하는 기판의 두께 및 폭보다 약간만 더 두껍고 더 넣 P T/KR2013/011097
11 은 크기를 갖는 슬릿일 수 있다. 통로는 기판의 통과할 때에 매우 작은 여유 공간 만을 허용하고， 기판이 통로의 각 면들과 긁힘 없이 통로를 통과할수 있도록 설차 될 수 있다. 예를 들면， 상기 여유 공간은 수 마이크론과 수 밀리미터 사이의 범 위 내에서 규정될 수 있다. 통로는 또한 기판이 통과할 수 있는 가늘고 긴 터널을 포함하여 형성될 수 있고, 필요한 경우에는 통로를 통한 가스의 흐름을 추가로 제 한하기 위한 와이퍼를 포함할 수 있다. 또한， 통로는 연장된 일련의 길고 협소한 통로로 형성될 수 있다.
전구체의 흔합을 방지하기 위하여 각 영역의 사이에는 압력차가 존재할 수 있다. 예를 들어, 각 처리 영역이 다른 영역， 예를 들면， 상기 언급한 제 3 처리 영역 등으로 분할되는 경우에 처리 영역의 압력보다 더 큰 압력으로 비활성 가스를 상기 제 3 처리 영역에 주입함으로써 가스의 흔합 등을 방지할 수 있다. 예를 들 어， 가스의 쎄출 흐름을 스로를하거나 수동 배출하여 압력이 제어될 수 있다 V 다 른 예시에서는, 펌프 또는 다른 흡입 소스를 이용하여 영역으로 펌핑함으로써 압력 차를 생성할 수 있다. 예를 들면， 펌프는 모든 영역에 연결되어 있고, 각 영역의 압력을 조절하여 압력차를 생성할수 있도록 제어될 수 있다. 전구체의 이동은 또 한 흐름 제어 밸브 또는 다른 흐름 제어 디바이스를 사용하여, 가스의 상대적 흐름 속도 및 펌핑 속도를 제어함으로써 방지할 수 있다. 또한， 압력 센서에 웅답하는 제어 장치를 사용하여 가스 주입 및 배출 흐름 속도를 제어함으로써 원하는 압력차 를 유지하는 것을 보조할 수 있다.
본 출원은 또한 깍의 형성 방법에 관한 것이다. 막 형성 방법은, 예를 들 면， 원자층 증착 방법일 수 있다. 이러한 방법은， 예를 들면， 상기 기술한 막 형 성 장치를 사용하여 수행할 수 있다. 예를 들면， 상기 방법은 장치의 이송 시스템 의 가이드롤을 사용하여 제 1 챔버에 경유시켜서 제 1 전구체의 층을 형성하고， 다 시 상기 기판을 제 1 챔버의 관통부를 통하여 제 2 챔버에 경유시켜서 제 2 전구체 의 층을 형성하는 것을 포함할 수 있다. 상기 과정은 원하는 두께를 얻기 위하여 2회 이상 반복될 수 있으며， 필요한 경우에 하나 이상의 다른 영역을 위에서 기술 한 것과 같이 포함시켜서 제 1 및 계 2 단충의 형성 사이에 퍼징 공정을 수행하거 나， 혹은 제 1 및 제 2 단층과는 다른 재질의 제 3 단층을 형성하는 것을 수행할 수 있다.
상기 방법에서 사용되는 기판의 종류는 특별히 제한되지 않고， 예를 들면, 유리 플라스틱 필름， 금속성 웹 또는 섬유성 필름 등일 수 있다. 또한， 상기 방 법에 의해 기판에 형성될 수 있는 막의 종류에는 원자층 증착 방법 등에 의해 형성 될 수 있는 것으로 공지되어 있거나， 예측될 수 있는 모든 종류의 막이 포함되고 , 예를 들면 , 배리어층， 도전층， 유전체층， 절연체층 , 발광층 , 전자 수송층， 전자 주 입층， 정공 주입층 또는 정공 수송층 등일 수 있다.
<78> 이 러한 막을 형성하기 위해 사용할 수 있는 전구체의 종류도 특별히 제한되 지 않으며， 예를 들면， 원자층 증착에 적용되어 상기 기술한 각 종류의 막을 형성 할 수 있는 것으로 공지된 모든 종류가 포함될 수 있다 .
<79>
【산업상 이용가능성】
<80> 본 출원에 따른 장치에 의하면 다양한 종류의 전구체의 막을 기판에 형성할 수 있다.
<81>
<82>
<83>
<84>
<85>

Claims

【청구의 범위】
【청구항 1】
기판을 이송할 수 있도록 설치된 하나 이상의 가이드롤을 포함하는 이송 시 스템; 및 이송되는 상기 기판의 표면에 전구체의 층을 형성할 수 있: £록 설치된 제 1 처리 영역을 포함하며,
상기 처리 영역은 제 1 챔버 및 상기 제 1 챔버의 상부 또는 하부에 배치된 제 2 챔버를 포함하고， 상기 제 1 챔버에는 상기 제 1 챔버의 상부 또는 하부측으 로부터 기판이 상기 제 2 챔버로도입될 수 있도록 관통부가 형성되어 있으며 , 상기 가이드를은 상기 제 1 및 제 2 챔버 내에 각각하나 이상존재하고, 상 기 기판이 상기 제 1 챔버를 경유한 후에 상기 관통부를 통하여 상기 제 2 챔버를 경유할 수 있도록 하는 경로를 형성하도록 설치되어 있는 막 형성 장치.
【청구항 2】
제 1 항에 있어서， 원자층 증착에 의해 막을 형성할 수 있도록 설치되어 있 는막 형성 장치 ,
【청구항 3】
제 1 항에 있어서ᅳ 제 2 챔버는 제 1 챔버의 상부 또는 하부에서 상기 제 1 챔버와 접촉한 상태로 배치되어 있는 막 형성 장치.
【청구항 4】
제 1 항에 있어서， 제 2 챔버는 제 1 챔버의 방향으로 형성된 볼록부를 포함 하는 막 형성 장치,
【청구항 5】
제 4 항에 있어서， 제 2 챔버의 볼록부가 제 1 챔버의 관통부에 삽입되어 있 는 막 형성 장치.
【청구항 6】
제 4 항에 있어서， 제 1 챔버의 관통부는 제 2 챔버의 불록부가 상기 관통부 에 삽입되면， 상기 볼록부의 외부를 둘러쌀 '수 있는 크기로 형성되어 있는 막 형성 장치.
【청구항 7】
제 1 항에 있어서, 이송되는 기판상에 전구체의 층올 형성할 수 있거나， 혹 은 불활성 가스에 의한 퍼징 공정을 수행할 수 있는 제 2 처리 영역을추가로 포함 하는 막 형성 장치.
【청구항 8】 . 제 7 항에 있어서， 가이드를은 제 1 챔버를 경유한 기판이 상기 제 2 처리 영역을 경유한 후 다시 상기 제 1 챔버의 관통부를 통하여 제 2 챔버를 경유할 수 있는 경로를 형상하도록 설치되어 있는 막 형성 장치.
【청구항 9】
제 7 항에 있어서, 제 1 및 제 2 처리 영역은, 기판상에 전구체의 층을 형성 할 수 있거나, 혹은 불활성 가스에 의한 퍼징 공정을 수행할 수 있는 제 3 처리 영 역에 의해 분할되어 있는 막 형성 장치,
【청구항 10】
제 9 항에 있어서, 이송 시스템은 기판을 제 1 챔버， 제 3 처리 영역, 제 2 처리 영역 및 제 2 챔버 또는 제 2 챔버, 제 3 처리 영역, 제 2 처리 영역 및 제 1 챔버를 상기 순서로 통과시킬 수 있도록 형성되어 있는 막 형성 장치,
【청구항 11】
제 7 항에 있어서， 제 2 처리 영역은 제 3 챔버 및 상기 제 3 챔버의 상부 또는 하부에 존재하는 제 4 챔버를 포함하고, 상기 제 3 챔버에는 상부 또는 하부 로부터 기판이 상기 제 4 챔버로 도입될 수 있도록 관통부가 형성되어 있는 막 형 성 장치 .
[청구항 12】
제 11 항에 있어서, 가이드를은 제 1 챔버를 경유한 기판이 제 3 챔버를 경 유한 후에 상기 제 1 챔버의 관통부를 통하여 상기 제 2 챔버를 경유하고, 다시 상 기 제 3 챔버의 관통부를 통하여 상기 제 4 챔버를 경유할 수 있도록 하는 경로를 형성하도록 설치되어 있는 막 형성 장치.
【청구항 13】
제 1 항의 장치를 사용한 막 형성 방법이고， 이송 시스템을 사용하여 기판을 제 1 챔버에 경유시켜서 제 1 전구체의 층을 형성하고， 다시 상기 기판을 제 1 챔 버의 관통부를 통하여 제 2 챔버에 경유시켜서 제 2 전구체의 층을 형성하는 것을 포함하는 막 형성 방법 .
[청구항 14】
제 13 항에 있어서， 기판이 플라스틱 필름， 금속성 웹 또는 섬유성 필름인 막 형성 방법.
【청구항 15】
제 13 항에 있어서， 기판상에 배리어층， 도전층, 유전체층, 절연체층, 발광 층， 전자 수송층, 전자 주입층, 정공 주밉층 또는 정공 수송층을 형성하기 위한 것
Figure imgf000016_0001
91
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