WO2019013465A1 - 다공성 기재의 표면 코팅 장치 및 방법 - Google Patents

다공성 기재의 표면 코팅 장치 및 방법 Download PDF

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WO2019013465A1
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김종석
이은정
김성수
이재인
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주식회사 엘지화학
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Definitions

  • the present invention relates to an apparatus and a method for coating a surface of a porous substrate.
  • a method of forming a film on a substrate there is, for example, an atomic layer deposition method.
  • Atomic Layer Deposition is a technique for forming a film on a substrate based on the sequential use of a chemical substance, which is usually in a gas phase, and has been applied to various fields.
  • FIG. 1 is a schematic view showing a general atomic layer deposition apparatus 1, and particularly shows a atomic layer deposition apparatus 1 of a space division type.
  • the atomic layer deposition apparatus 1 includes a gas distribution plate 10 having a plurality of supply ports 11, 12, 13 and a transfer device for transferring the substrate 20.
  • the gas distribution plate 10 includes precursor gas supply ports 11 and 12 for supplying precursor gases (precursor A, B) (also referred to as 'source gas') onto the substrate 20 and inert gas And a purge gas supply port 13 for supplying a purge gas.
  • the atomic layer deposition method is advantageous for surface coating of the pores of the porous substrate due to its high coatability.
  • the porous substrate becomes thick, supply and diffusion of the source gas into the pores and purge and removal of reaction by-products are not smooth and uniform coating becomes difficult.
  • gas supply or diffusion into the pores may not be smooth, and accordingly, variations in the thickness and composition of the deposition along the depth direction Lt; / RTI >
  • An object of the present invention is to provide an apparatus and a method for coating a surface of a porous substrate which can uniformly coat the surface of the porous substrate.
  • an apparatus for coating a surface of a porous substrate having a first surface and a second surface opposite to the first surface comprising: A first supply unit for supplying a source gas to the source gas; A first pumping unit for generating airflow inside the porous substrate in a direction from the first surface to the second surface of the porous substrate; A second supply for supplying a source gas to a second side of the porous substrate; A second pumping unit for generating airflow inside the porous substrate in a direction from the second surface to the first surface of the porous substrate; And a substrate carrier for transporting the substrate.
  • first supply portion and the first pumping portion may be arranged to face each other with respect to the substrate.
  • the second supply portion and the second pumping portion may be arranged to face each other with respect to the substrate.
  • first supply portion and the second pumping portion may be disposed in order along the transport direction of the substrate so as to face the first surface side of the substrate.
  • first pumping portion and the second supplying portion may be disposed in order along the transport direction of the substrate so as to face the second surface side of the substrate.
  • first supply portion and the second supply portion may be arranged in order along the transport direction of the substrate, and the first pumping portion and the second pumping portion may be arranged in order along the transport direction of the substrate.
  • first pumping portion and the second pumping portion may be provided to form an air flow at the same pressure.
  • first pumping portion and the second pumping portion may be provided to form an air flow at different pressures.
  • the substrate carrier may have at least one opening for the passage of airflow in at least some regions.
  • the substrate carrier may be provided so as to continuously transport the substrate upon passing through the first and second supply portions.
  • the substrate carrier may be provided to discontinuously transport the substrate upon passing through the first and second supply portions.
  • the apparatus may further include a substrate inversion section for inverting the first and second surfaces of the substrate passed through the first supply section.
  • the first pumping part and the second pumping part may be disposed in the upper part or the lower part of the substrate one after another along the transport direction of the substrate, As shown in FIG.
  • a method for coating a surface of a porous substrate by generating an air flow inside a pore of a porous substrate having a first surface and a second surface opposite to the first surface, Transporting the substrate; Supplying and diffusing the source gas in a direction from the first surface to the second surface of the porous substrate, and removing the reaction by-products and the remaining source after the reaction; And supplying and diffusing the source gas in a direction from the second surface of the porous substrate toward the first surface, and removing the reaction by-products and the remaining source after the reaction.
  • a surface coating apparatus and method of a porous substrate according to at least one embodiment of the present invention has the following effects.
  • the supply of the source gas and the diffusion of the source gas are smoothly performed on both sides of the porous substrate by making the direction of the supply of the source gas and the direction of the air flow formed inside the porous substrate sequentially pass through different spaces along the transport direction of the porous substrate , Thereby improving the deposition thickness and composition irregularities.
  • the degree of deposition on both surfaces (front and back) of the porous substrate can be arbitrarily controlled.
  • FIG. 1 is a schematic view showing a general atomic layer deposition apparatus.
  • FIG. 2 is a schematic view showing a surface coating apparatus of a porous substrate according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic view showing a surface coating apparatus for a porous substrate according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is an enlarged view of a portion A in Fig.
  • FIG. 5 is an enlarged view of a portion B in Fig.
  • a surface coating apparatus of a porous substrate may be an atomic layer deposition apparatus, but not limited thereto, various deposition methods in which a coating is formed by the formation of an air flow, Vapor deposition, molecular layer deposition, or a combination thereof.
  • FIG. 2 is a schematic view showing a surface coating apparatus 100 of a porous substrate according to a first embodiment of the present invention.
  • the apparatus (100) for coating a surface of a porous substrate having a first side and a second side opposite to the first side comprising: supplying source gas to a first side of a porous substrate (20) And a source gas pumping portion 130 for generating airflow in the porous substrate interior (pores) 121 in a direction toward the second surface from the first surface of the porous substrate 120 .
  • the source gas is injected toward the first surface side of the porous substrate 120, and an air flow directed from the first surface side to the second surface side is generated in the pores of the porous substrate 120 through the source gas pumping portion 130
  • the injection and diffusion of the source gas into the inside of the porous substrate 120 is smooth.
  • FIG. 3 is a schematic view showing a surface coating apparatus 200 for a porous substrate according to a second embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is an enlarged view of a portion A in FIG. 3, to be.
  • the coating apparatus 200 may be used to coat a surface of a porous substrate having a first side (e.g., a front side) and a second side opposite the first side (e.g., the back side) Lt; / RTI >
  • the coating apparatus 200 includes a first supply part 211 for supplying a source gas to a first surface of the porous substrate 200 and a second supply part 211 for supplying a source gas to the porous substrate 200 in a direction from the first surface to the second surface of the porous substrate 220 And a first pumping portion 231 for generating an airflow inside the first pumping portion 220.
  • the coating apparatus 200 also includes a second supply portion 212 for supplying a source gas to the second surface of the porous substrate 220 and a second supply portion 212 for supplying a source gas to the porous substrate 220 in the direction from the second surface of the porous substrate 220 toward the first surface. And a second pumping portion 232 for generating an airflow inside the first chamber 220.
  • the coating apparatus 200 also includes a substrate carrier (not shown) for transporting the substrate 220.
  • the substrate carrier has at least one opening for allowing airflow to pass through at least a part of the region.
  • the substrate carrier may be configured in the form of a mesh or grill having a predetermined aperture ratio.
  • the substrate carrier may be configured in a roll-to-roll fashion to comprise a plurality of guide rolls. In such a structure, in order to form an opening for airflow passage, the roll-to-roll device may be configured to support both lateral edges of the substrate.
  • the region where the first pumping portion 231 and the second supply portion 212 are disposed is referred to as the upper portion of the substrate 220, and the first supply portion 211 and the second pumping portion 232 May be referred to as a lower portion of the substrate 220.
  • the first and second supply portions 211 and 212 are provided to inject source gas onto the substrate and include at least one source gas (Source A, Source B) injection port and a purge gas injection port.
  • each of the supply portions 211 and 212 may include a pretreatment gas injection port, a source gas injection port, and a purge gas injection port.
  • a pretreatment gas injection port in the supply section, a pretreatment gas injection port, a first precursor (source A) injection port, a purge gas injection port, a second precursor (source B) injection port, and a purge gas injection port may be arranged.
  • the pretreatment gas injection port may have a plurality of different gas injection ports.
  • plasma or organic vapor may be supplied through the pretreatment gas injection port.
  • first supply part 211 and the first pumping part 231 may be disposed to face each other with respect to the base material 220.
  • the first pumping portion 231 moves to the porous substrate inner pores 221 through the air flowing from the first surface to the second surface So that coating can be made inside the pores.
  • the second supply portion 212 and the second pumping portion 232 may be disposed to face each other with respect to the substrate. For example, when the source gas is injected to the second surface side of the substrate 220 through the second supply portion 212, the second pumping portion 232 contacts the porous substrate inner pores 221 on the second surface, So that coating can be made inside the pores.
  • the first supply portion 211 and the second pumping portion 232 may be disposed in order along the transport direction of the substrate 220 so as to face the first surface side (for example, the lower surface of the substrate)
  • the first pumping portion 231 and the second supply portion 212 may be disposed in order along the conveying direction of the substrate 220 so as to face the second surface side (e.g., the upper side of the substrate) of the substrate.
  • the first supply portion 211 and the second supply portion 212 may be arranged in order along the transport direction of the substrate.
  • the first supply portion 211 may be disposed at the lower portion of the substrate, 212 may be disposed on top of the substrate and vice versa.
  • the first pumping portion 231 and the second pumping portion 232 may be arranged in order along the transport direction of the substrate.
  • the first pumping portion 231 may be disposed on the upper portion of the substrate, 2 pumping portion 232 may be disposed at the bottom of the substrate and vice versa.
  • first pumping section 231 and the second pumping section 232 may be provided to form an air flow with the same pressure.
  • first pumping portion 231 and the second pumping portion 232 may be provided to form an air flow at a different pressure.
  • the degree of deposition on both surfaces (front and back) of the porous substrate 220 can be arbitrarily controlled.
  • the substrate carrier may be provided to transport the continuous substrate.
  • the continuous substrate may be a web.
  • the substrate carrier may be provided to transport the discontinuous substrate.
  • the discontinuous substrate may be a wafer or glass.
  • the coating apparatus 200 may further include a substrate reversing unit (not shown) for reversing the first and second surfaces of the substrate that has passed through the first supply unit 211.
  • the first supply part 211 and the second supply part 212 may be sequentially disposed along the transport direction of the base material at either the upper part or the lower part of the substrate.
  • the first supply portion 211 and the second supply portion 212 may be disposed on the upper portion of the base material, or may be disposed below.
  • first pumping portion 231 and the second pumping portion 232 may be sequentially disposed along the transport direction of the substrate 220 to the other of the upper portion or the lower portion of the substrate.
  • first pumping portion 231 and the second pumping portion 232 may be disposed on the upper portion of the substrate 220, or may be disposed below.
  • first and second supply portions 211 and 212 are disposed on the upper side of the substrate 220
  • first pumping portion 231 and the second pumping portion 232 are disposed at the lower portion of the substrate 220 .
  • the first supply part 211 and the first pumping part 231 are arranged to face the base 220 and the second supply part 212 and the second pumping part 232 are arranged to face the base 220 As shown in FIG.
  • the coating method using the coating apparatus 200 having the above structure is as follows.
  • the coating method comprising the steps of transporting a porous substrate by generating an airflow within a pore of a porous substrate having a first side and a second side opposite to the first side to coat the surface of the porous substrate, Supplying and diffusing the source gas in a direction from the first side to the second side of the porous substrate, removing the reaction by-products and the remaining source after the reaction, and removing the remaining source gas from the second side of the porous substrate in the direction toward the first side And removing the reaction by-products and the remaining source after the reaction.
  • a method of coating a surface of a porous substrate includes coating a porous substrate with a porous substrate having a first surface and a second surface opposite to the first surface, Supplying and diffusing a source gas to the first surface, and generating airflow inside the porous substrate in a direction from the first surface to the second surface of the porous substrate.
  • the method also includes supplying and diffusing a source gas to a second side of the porous substrate and generating airflow within the porous substrate in a direction toward the first side of the porous substrate from the second side, .
  • the supply and diffusion of the source gas to both sides of the porous substrate can be smoothly performed, thereby improving the deposition thickness and compositional irregularities have.

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Abstract

본 발명은 다공성 기재의 표면 코팅 장치 및 방법에 관한 것으로, 본 발명의 일 측면에 따르면, 제1 면 및 상기 제1 면의 반대방향의 제2 면을 갖는 다공성 기재의 표면을 코팅하기 위한 장치로서, 다공성 기재의 제1 면에 소스 가스를 공급하기 위한 제1 공급부; 다공성 기재의 제1 면에서 제2 면을 향하는 방향으로 다공성 기재 내부에 기류를 발생시키기 위한 제1 펌핑부; 다공성 기재의 제2 면에 소스 가스를 공급하기 위한 제2 공급부; 다공성 기재의 제2 면에서 제1 면을 향하는 방향으로 다공성 기재 내부에 기류를 발생시키기 위한 제2 펌핑부; 및 기재를 이송시키기 위한 기재 캐리어를 포함하는, 다공성 기재의 표면 코팅 장치가 제공된다.

Description

다공성 기재의 표면 코팅 장치 및 방법
본 발명은 다공성 기재의 표면 코팅 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 출원은 2017년 7월 12일자 한국 특허 출원 제10-2017-0088402호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국 특허 출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
기재 상에 막을 형성하는 방법으로, 예를 들어 원자층 증착 방법이 있다.
원자층 증착(ALD: Atomic Layer Deposition)은, 통상적으로 기상(gas phase)인 화학물질의 순차적인 사용에 기반하여 기재 상에 막을 형성하는 기술로서, 다양한 분야에 적용되고 있다.
도 1은 일반적인 원자층 증착 장치(1)를 나타내는 개략도이며, 특히 공간분할 방식의 원자층 증착 장치(1)를 나타낸다.
원자층 증착장치(1)는 복수 개의 공급 포트(11, 12, 13)을 갖는 가스 분배 플레이트(10) 및 기재(20)을 이송하기 위한 이송장치를 포함한다. 상기 가스 분배 플레이트(10)는 기재(20) 상에 하나 이상의 전구체 가스(precursor A, B)('소스 가스'라고도 함)를 공급하기 위한 전구체 가스 공급 포트(11, 12) 및 불활성 가스 등의 퍼지(purge) 가스를 공급하기 위한 퍼지 가스 공급 포트(13)를 갖는다.
또한, 원자층 증착 방법은 높은 도포성으로 인해, 다공성 기재의 기공의 표면 코팅에 유리하다. 그러나 다공성 기재가 두꺼워지는 경우, 기공 내부로의 소스 가스 공급 및 확산, 반응 부산물의 퍼지(purge) 및 제거가 원활하지 않아 균일한 코팅이 어려워진다.
구체적으로, 다공성 기재의 기공 크기, 종횡비 혹은 표면 특성에 따라 기공 내부로의 가스 공급 또는 확산이 원활하지 않을 수 있고, 이에 따라 다공성 기재의 깊이방향(두께 방향)을 따라 증착 두께 및 조성의 불균일이 발생할 수 있다.
본 발명은 다공성 기재의 표면을 균일하게 코팅할 수 있는 다공성 기재의 표면 코팅 장치 및 방법을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
상기한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 제1 면 및 상기 제1 면의 반대방향의 제2 면을 갖는 다공성 기재의 표면을 코팅하기 위한 장치로서, 다공성 기재의 제1 면에 소스 가스를 공급하기 위한 제1 공급부; 다공성 기재의 제1 면에서 제2 면을 향하는 방향으로 다공성 기재 내부에 기류를 발생시키기 위한 제1 펌핑부; 다공성 기재의 제2 면에 소스 가스를 공급하기 위한 제2 공급부; 다공성 기재의 제2 면에서 제1 면을 향하는 방향으로 다공성 기재 내부에 기류를 발생시키기 위한 제2 펌핑부; 및 기재를 이송시키기 위한 기재 캐리어를 포함하는, 다공성 기재의 표면 코팅 장치가 제공된다.
또한, 제1 공급부 및 제1 펌핑부는 기재를 기준으로 마주하도록 배치될 수 있다.
또한, 제2 공급부 및 제2 펌핑부는 기재를 기준으로 마주하도록 배치될 수 있다.
또한, 제1 공급부 및 제2 펌핑부는 기재의 제1 면 측과 마주하도록 기재의 이송방향을 따라 차례로 배치될 수 있다.
또한, 제1 펌핑부 및 제2 공급부는 기재의 제2 면 측과 마주하도록 기재의 이송방향을 따라 차례로 배치될 수 있다.
또한, 제1 공급부 및 제2 공급부는 기재의 이송방향을 따라 차례로 배열될 수 있고, 제1 펌핑부 및 제2 펌핑부는 기재의 이송방향을 따라 차례로 배열될 수 있다.
또한, 제1 펌핑부와 제2 펌핑부는 동일한 압력으로 기류를 형성하도록 마련될 수 있다.
또한, 제1 펌핑부와 제2 펌핑부는 다른 압력으로 기류를 형성하도록 마련될 수 있다.
또한, 기재 캐리어는 적어도 일부 영역에서 기류가 통과시키기 위한 하나 이상의 개구를 가질 수 있다.
또한, 기재 캐리어는 제1 및 제2 공급부를 통과 시 기재를 연속적으로 이송시키도록 마련될 수 있다.
이와는 다르게, 기재 캐리어는 제1 및 제2 공급부를 통과 시, 기재를 불연속적으로 이송시키도록 마련될 수 있다.
또한, 상기 장치는 제1 공급부를 통과한 기재의 제1 면과 제2 면을 반전시키기 위한 기재 반전부를 추가로 포함할 수 있다.
이때, 제1 공급부 및 제2 공급부는 기재의 상부 또는 하부 중 어느 한 곳에 기재의 이송방향을 따라 차례로 배치될 수 있고, 제1 펌핑부 및 제2 펌핑부는 기재의 상부 또는 하부 중 나머지 한 곳에 기재의 이송방향을 따라 차례로 배치될 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 제1 면 및 상기 제1 면의 반대방향의 제2 면을 갖는 다공성 기재의 기공 내부에 기류를 발생시켜 다공성 기재의 표면을 코팅하기 위한 방법으로서, 다공성 기재를 이송시키는 단계; 다공성 기재의 제1 면에서 제2 면을 향하는 방향으로 소스 가스를 공급 및 확산 시키고, 반응 부산물 및 반응 후 남은 소스를 제거하는 단계; 및 다공성 기재의 제2 면에서 제1 면을 향하는 방향으로 소스 가스를 공급 및 확산 시키고, 반응 부산물 및 반응 후 남은 소스를 제거하는 단계를 포함하는, 다공성 기재의 표면 코팅 방법이 제공된다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 적어도 일 실시예와 관련된 다공성 기재의 표면 코팅 장치 및 방법은 다음과 같은 효과를 갖는다.
다공성 기재의 이송 방향을 따라, 소스 가스가 공급되는 방향 및 다공성 기재 내부에 형성되는 기류 방향이 서로 다른 공간을 차례로 통과하게 함으로써, 다공성 기재의 양쪽 면에 소스 가스의 공급 및 확산이 원활하게 이루어지고, 이에 따라 증착 두께 및 조성의 불균일을 개선할 수 있다.
또한, 다공성 기재의 양면(전면, 후면)의 증착 정도를 임의로 제어할 수 있다.
도 1은 일반적인 원자층 증착 장치를 나타내는 개략도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예와 관련된 다공성 기재의 표면 코팅 장치를 나타내는 개략도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예와 관련된 다공성 기재의 표면 코팅 장치를 나타내는 개략도이다.
도 4는 도 3의 A부분의 확대도이다.
도 5는 도 3의 B부분의 확대도이다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 다공성 기재의 표면 코팅 장치 및 방법을 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다.
또한, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응되는 구성요소는 동일 또는 유사한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 하며, 설명의 편의를 위하여 도시된 각 구성 부재의 크기 및 형상은 과장되거나 축소될 수 있다.
본 문서에서, 다공성 기재의 표면 코팅 장치(이하, '코팅장치'라고도 함)는 원자층 증착 장치일 수 있으나, 이에 국한되지 않고, 기류의 형성에 의해 코팅이 이루어지는 다양한 증착법, 예를 들어, 화학적 기상 증착, 분자층 증착 혹은 이들의 조합에 의한 증착에도 적용될 수 있다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예와 관련된 다공성 기재의 표면 코팅 장치(100)를 나타내는 개략도이다.
상기 코팅장치(100)는 제1 면 및 상기 제1 면의 반대방향의 제2 면을 갖는 다공성 기재의 표면을 코팅하기 위한 장치로서, 다공성 기재(20))의 제1 면에 소스 가스를 공급하기 위한 소스가스 공급부(110) 및 다공성 기재(120)의 제1 면에서 제2 면을 향하는 방향으로 다공성 기재 내부(기공, 121)에 기류를 발생시키기 위한 소스가스 펌핑부(130)를 포함한다.
따라서, 다공성 기재(120)의 제1 면 측으로 소스 가스를 분사함과 동시에, 소스가스 펌핑부(130)를 통해 다공성 기재(120)의 기공에 제1 면 측에서 제2 면 측으로 향하는 기류를 발생시킴으로써, 다공성 기재(120)의 내부까지 소스 가스의 주입 및 확산이 원활해 진다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예와 관련된 다공성 기재의 표면 코팅 장치(200)를 나타내는 개략도이고, 도 4는 도 3의 A부분의 확대도이며, 도 5는 도 3의 B부분의 확대도이다.
제2 실시예와 관련된 코팅장치(200)는 제1 면(예를 들어, 전면) 및 상기 제1 면의 반대방향의 제2 면(예를 들어, 후면)을 갖는 다공성 기재의 표면을 코팅하기 위한 장치이다.
상기 코팅 장치(200)는 다공성 기재(200)의 제1 면에 소스 가스를 공급하기 위한 제1 공급부(211) 및 다공성 기재(220)의 제1 면에서 제2 면을 향하는 방향으로 다공성 기재(220) 내부에 기류를 발생시키기 위한 제1 펌핑부(231)를 포함한다.
또한, 코팅 장치(200)는 다공성 기재(220)의 제2 면에 소스 가스를 공급하기 위한 제2 공급부(212) 및 다공성 기재(220)의 제2 면에서 제1 면을 향하는 방향으로 다공성 기재(220) 내부에 기류를 발생시키기 위한 제2 펌핑부(232)를 포함한다.
또한, 코팅 장치(200)는 기재(220)을 이송시키기 위한 기재 캐리어(도시되지 않음)를 포함한다. 이때, 기재 캐리어는 적어도 일부 영역에서 기류가 통과시키기 위한 하나 이상의 개구를 갖는다. 예를 들어, 기재 캐리어는, 소정 개구율을 갖는 메쉬(mesh) 또는 그릴(grill) 형태로 구성될 수도 있다. 이와는 다르게, 기재 캐리어는 롤-투-롤 방식으로 구성되어 복수 개의 가이드 롤로 구성될 수도 있다. 이러한 구조에서, 기류 통과를 위한 개구를 형성하기 위하여, 롤-투-롤 장치는 기재의 폭 방향 양 측 가장자리를 지지하도록 구성될 수도 있다.
한편, 도 3을 기준으로, 제1 펌핑부(231) 및 제2 공급부(212)가 배치된 영역을 기재(220)의 상부라 지칭하고, 제1 공급부(211) 및 제2 펌핑부(232)가 배치된 영역을 기재(220)의 하부라 지칭할 수 있다.
제1 및 제2 공급부(211, 212)은 소스 가스를 기재 상에 분사하도록 마련되며, 하나 이상의 소스 가스(소스 A, 소스 B) 분사포트 및 퍼지 가스 분사 포트를 포함한다.
구체적으로, 각각의 공급부(211, 212)는, 전처리 가스 분사 포트, 소스 가스 분사 포트, 퍼지 가스 분사 포트를 포함할 수 있다. 예를 들어, 공급부에는, 전처리 가스 분사 포트, 제1 전구체(소스 A) 분사 포트, 퍼지 가스 분사 포트, 제2 전구체(소스 B) 분사 포트, 퍼지 가스 분사 포트가 배열될 수 있다. 또한, 전처리 가스 분사 포트는 복수 개의 다른 가스 분사 포트를 구비할 수 있다. 또한, 전처리 가스 분사 포트를 통해 플라즈마 또는 유기 증기가 공급될 수 있다.
또한, 제1 공급부(211) 및 제1 펌핑부(231)는 기재(220)을 기준으로 마주하도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 공급부(211)를 통해 소스 가스가 기재의 제1 면 측으로 분사되면, 제1 펌핑부(231)는 다공성 기재 내부 기공(221)에 제1 면에서 제2 면으로 향하는 기류를 발생시킴으로써, 기공 내부에 코팅이 이루어질 수 있도록 한다.
또한, 제2 공급부(212) 및 제2 펌핑부(232)는 기재를 기준으로 마주하도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2 공급부(212)를 통해 소스 가스가 기재(220)의 제2 면 측으로 분사되면, 제2 펌핑부(232)는 다공성 기재 내부 기공(221)에 제2 면에서 제1 면으로 향하는 기류를 발생시킴으로써, 기공 내부에 코팅이 이루어질 수 있도록 한다.
또한, 제1 공급부(211) 및 제2 펌핑부(232)는 기재의 제1 면 측(예를 들어, 기재의 하부)과 마주하도록 기재(220)의 이송방향을 따라 차례로 배치될 수 있고, 제1 펌핑부(231) 및 제2 공급부(212)는 기재의 제2 면 측(예를 들어, 기재의 상부)과 마주하도록 기재(220)의 이송방향을 따라 차례로 배치될 수 있다.
또한, 제1 공급부(211) 및 제2 공급부(212)는 기재의 이송방향을 따라 차례로 배열될 수 있고, 예를 들어, 제1 공급부(211)가 기재의 하부에 배치되고, 제2 공급부(212)는 기재의 상부에 배치될 수 있고, 이와 반대로 배열될 수도 있다. 또한, 제1 펌핑부(231) 및 제2 펌핑부(232)는 기재의 이송방향을 따라 차례로 배열될 수 있고, 예를 들어, 제1 펌핑부(231)가 기재의 상부에 배치되고, 제2 펌핑부(232)는 기재의 하부에 배치될 수 있고, 이와 반대로 배열될 수도 있다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 다공성 기재(220)의 이송 방향을 따라, 소스 가스가 공급되는 방향 및 다공성 기재 내부에 형성되는 기류 방향(도 4 및 도 5의 화살표 참조)이 서로 다른 공간을 차례로 통과하게 함으로써, 다공성 기재(200의 양쪽 면(제1 면 및 제2 면)에 소스 가스의 공급 및 확산이 원활하게 이루어진다.
한편, 제1 펌핑부(231)와 제2 펌핑부(232)는 동일한 압력으로 기류를 형성하도록 마련될 수 있다. 이와는 다르게, 또한, 제1 펌핑부(231)와 제2 펌핑부(232)는 다른 압력으로 기류를 형성하도록 마련될 수 있다. 이를 통해, 다공성 기재(220)의 양면(전면, 후면)의 증착 정도를 임의로 제어할 수 있다.
기재 캐리어는 연속 기재를 이송시키도록 마련될 수도 있다. 상기 연속 기재는 웹일 수 있다.
지금까지는 다공성 기재(220)의 주행 중에, 다공성 기재(220)에 가해지는 기류의 방향이 교차하도록 공급부와 펌핑부가 배열된 예를 설명하였으나, 본 발명은 이러한 방식에 제한되지는 않는다.
기재 캐리어는 불연속 기재를 이송시키도록 마련될 수도 있다. 불연속 기재는 웨이퍼 또는 글래스일 수 있다. 이때, 상기 코팅 장치(200)는 제1 공급부(211)를 통과한 기재의 제1 면과 제2 면을 반전시키기 위한 기재 반전부(도시되지 않음)를 추가로 포함할 수 있다.
이때, 제1 공급부(211) 및 제2 공급부(212)는 기재의 상부 또는 하부 중 어느 한 곳에 기재의 이송방향을 따라 차례로 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 공급부(211) 및 제2 공급부(212)는 함께 기재의 상부에 배치되거나, 하부에 배치될 수 있다.
마찬가지로, 제1 펌핑부(231) 및 제2 펌핑부(232)는 기재의 상부 또는 하부 중 나머지 한 곳에 기재(220)의 이송방향을 따라 차례로 배치될 수 있다.
예를 들어, 제1 펌핑부(231) 및 제2 펌핑부(232)는 함께 기재(220)의 상부에 배치되거나, 하부에 배치될 수 있다. 물론, 제1 및 제2 공급부(211, 212)가 기재(220)의 상부에 배치될 경우, 제1 펌핑부(231) 및 제2 펌핑부(232)는 기재(220)의 하부에 배치될 수 있다.
또한, 제1 공급부(211)와 제1 펌핑부(231)는 기재(220)을 기준으로 마주하도록 배열되고, 제2 공급부(212)와 제2 펌핑부(232)는 기재(220)을 기준으로 마주하도록 배열될 수 있다.
또한, 상기의 구조를 갖는 코팅 장치(200)를 이용한 코팅 방법은 다음과 같다.
상기 코팅 방법은, 제1 면 및 상기 제1 면의 반대방향의 제2 면을 갖는 다공성 기재의 기공 내부에 기류를 발생시켜 다공성 기재의 표면을 코팅하기 위한 방법으로서, 다공성 기재를 이송시키는 단계, 다공성 기재의 제1 면에서 제2 면을 향하는 방향으로 소스 가스를 공급 및 확산 시키고, 반응 부산물 및 반응 후 남은 소스를 제거하는 단계 및 다공성 기재의 제2 면에서 제1 면을 향하는 방향으로 소스 가스를 공급 및 확산 시키고, 반응 부산물 및 반응 후 남은 소스를 제거하는 단계를 포함한다.
예를 들어, 다공성 기재의 표면 코팅 방법은, 제1 면 및 상기 제1 면의 반대방향의 제2 면을 갖는 다공성 기재의 표면을 코팅하기 위한 방법으로서, 다공성 기재를 이송시키는 단계, 다공성 기재의 제1 면에 소스 가스를 공급 및 확산시키는 단계, 및 다공성 기재의 제1 면에서 제2 면을 향하는 방향으로 다공성 기재 내부에 기류를 발생시키는 단계를 포함한다.
또한, 상기 방법은 다공성 기재의 제2 면에 소스 가스를 공급 및 확산시키는 단계 및 다공성 기재의 제2 면에서 제1 면을 향하는 방향으로 다공성 기재 내부에 기류를 발생시켜, 키는 단계를 포함한다.
위에서 설명된 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
본 발명의 적어도 일 실시예와 관련된 다공성 기재의 표면 코팅 장치 및 방법에 따르면, 다공성 기재의 양쪽 면에 소스 가스의 공급 및 확산이 원활하게 이루어지고, 이에 따라 증착 두께 및 조성의 불균일이 개선될 수 있다.

Claims (16)

  1. 제1 면 및 상기 제1 면의 반대방향의 제2 면을 갖는 다공성 기재의 표면을 코팅하기 위한 장치로서,
    다공성 기재의 제1 면에 소스 가스를 공급하기 위한 제1 공급부;
    다공성 기재의 제1 면에서 제2 면을 향하는 방향으로 다공성 기재 내부에 기류를 발생시키기 위한 제1 펌핑부;
    다공성 기재의 제2 면에 소스 가스를 공급하기 위한 제2 공급부;
    다공성 기재의 제2 면에서 제1 면을 향하는 방향으로 다공성 기재 내부에 기류를 발생시키기 위한 제2 펌핑부; 및
    기재를 이송시키기 위한 기재 캐리어를 포함하는, 다공성 기재의 표면 코팅 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    제1 공급부 및 제1 펌핑부는 기재를 기준으로 마주하도록 배치된, 다공성 기재의 표면 코팅 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    제2 공급부 및 제2 펌핑부는 기재를 기준으로 마주하도록 배치된, 다공성 기재의 표면 코팅 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    제1 공급부 및 제2 펌핑부는 기재의 제1 면 측과 마주하도록 기재의 이송방향을 따라 차례로 배치된, 다공성 기재의 표면 코팅 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    제1 펌핑부 및 제2 공급부는 기재의 제2 면 측과 마주하도록 기재의 이송방향을 따라 차례로 배치된, 다공성 기재의 표면 코팅 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    제1 공급부 및 제2 공급부는 기재의 이송방향을 따라 차례로 배열되며,
    제1 펌핑부 및 제2 펌핑부는 기재의 이송방향을 따라 차례로 배열된, 다공성 기재의 표면 코팅 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    제1 펌핑부와 제2 펌핑부는 동일한 압력으로 기류를 형성하는 다공성 기재의 표면 코팅 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    제1 펌핑부와 제2 펌핑부는 다른 압력으로 기류를 형성하는 다공성 기재의 표면 코팅 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    제1 공급부는, 전처리 가스 분사 포트, 소스 가스 분사 포트, 퍼지 가스 분사 포트를 포함하는 다공성 기재의 표면 코팅 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    전처리 가스 분사 포트를 통해 플라즈마 또는 유기 증기가 공급되는 다공성 기재의 표면 코팅 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    기재 캐리어는 적어도 일부 영역에서 기류가 통과시키기 위한 하나 이상의 개구를 갖는 다공성 기재의 표면 코팅 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    기재 캐리어는 연속 기재를 이송시키도록 마련된 기재의 표면 코팅 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    기재 캐리어는 불연속 기재를 이송시키도록 마련된 기재의 표면 코팅 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    제1 공급부를 통과한 기재의 제1 면과 제2 면을 반전시키기 위한 기재 반전부를 추가로 포함하는 다공성 기재의 표면 코팅 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    제1 공급부 및 제2 공급부는 기재의 상부 또는 하부 중 어느 한 곳에 기재의 이송방향을 따라 차례로 배치되고,
    제1 펌핑부 및 제2 펌핑부는 기재의 상부 또는 하부 중 나머지 한 곳에 기재의 이송방향을 따라 차례로 배치된, 다공성 기재의 표면 코팅 장치.
  16. 제1 면 및 상기 제1 면의 반대방향의 제2 면을 갖는 다공성 기재의 기공 내부에 기류를 발생시켜 다공성 기재의 표면을 코팅하기 위한 방법으로서,
    다공성 기재를 이송시키는 단계;
    다공성 기재의 제1 면에서 제2 면을 향하는 방향으로 소스 가스를 공급 및 확산 시키고, 반응 부산물 및 반응 후 남은 소스를 제거하는 단계; 및
    다공성 기재의 제2 면에서 제1 면을 향하는 방향으로 소스 가스를 공급 및 확산 시키고, 반응 부산물 및 반응 후 남은 소스를 제거하는 단계를 포함하는, 다공성 기재의 표면 코팅 방법.
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