WO2022169065A1 - 롤투롤 원자층 증착 장치 - Google Patents

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김동원
김상훈
김근식
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    • C23C16/545—Apparatus specially adapted for continuous coating for coating elongated substrates

Definitions

  • the present invention relates to an atomic layer deposition apparatus, and more particularly, to an atomic layer deposition apparatus for depositing an atomic layer on a flexible substrate.
  • PVD physical vapor deposition
  • CVD chemical reaction and chemical vapor deposition
  • ALD atomic layer deposition
  • This atomic layer deposition method is similar to a general chemical vapor deposition method in that it uses a chemical reaction between gas molecules.
  • the atomic layer deposition method injects a gas containing a single source material into the process chamber to be heated. The difference is that a product by a chemical reaction between the source materials is deposited on the substrate surface by adsorbing to the substrate and then injecting a gas containing another source material into the process chamber.
  • the technical problem to be solved by the present invention is to provide an atomic layer deposition apparatus that provides a high-quality thin film while ensuring high productivity.
  • a roll-to-roll atomic layer deposition apparatus includes: a casing that provides an internal space that maintains a sealed state; a substrate transfer assembly provided in the inner space of the casing and including a plurality of roll units; and a gas supply assembly for depositing an atomic layer on one surface and a rear surface of the flexible substrate transferred by the substrate transfer assembly, wherein the gas supply assembly includes an upper gas supply module facing the one surface of the substrate; and a lower gas supply module that is spaced apart from the upper gas supply module with a substrate interposed therebetween and faces a rear surface of the substrate, wherein the upper gas supply module and the lower gas supply module are at least arranged along the transfer direction of the substrate It includes one purge gas supply unit, at least one reaction gas supply unit, and at least one source gas supply unit.
  • the pressure of the inner space of the casing is formed to be greater than 0.5 atm and less than 1.5 atm, and the inert gas may be filled to 90% or more and less than 100%.
  • the upper gas supply module and the lower gas supply module include a gas supply module body forming an outer shape, a heating unit provided inside the gas supply module body, and pumping for sucking the remaining source gas and reaction gas.
  • a width of the gas supply unit may be greater than a width of the source gas supply unit or the reaction gas supply unit.
  • the purge gas supply unit includes a purge gas supply unit body in which a purge gas supply passage for supplying an inert gas to the substrate is formed, and an end of the purge gas supply unit body has an outer surface of the purge gas supply unit body. A protrusion protruding from the is formed, and an edge of the protrusion may be formed to be rounded.
  • one surface of the protrusion may be formed to face the pumping passage.
  • the purge gas supply unit body is provided as a separate member from the gas supply module body, the source gas supply unit body of the source gas supply unit and the reaction gas supply unit body of the reaction gas supply unit are the gas supply module It is formed integrally with the body, and the heat transfer efficiency by the heating unit may be greater in the reaction gas supply unit body and the source gas supply unit body than in the purge gas supply unit body.
  • the heating unit in a state in which the gas supply units are disposed in the gas supply module body, may be embedded in the gas supply module body in a form that surrounds the gas supply units from the outside.
  • the distance (h 1 ) between the end of the purge gas supply passage formed in the purge gas supply unit body and the substrate is, the reaction gas supply unit formed in the reaction gas supply unit body or the source gas supply unit body
  • the flow path or the distance between the end of the source gas supply passage and the substrate (h 2 ) is formed to be smaller than the distance between the substrate and the end of the reaction gas supply passage or the source gas supply passage and the substrate (h 2 ), It may be formed to be smaller than the distance h 3 between the end of the pumping passage and the substrate.
  • a suction region is formed between the purge gas supply unit body and the reaction gas supply unit body or the source gas supply unit body by the negative pressure formed by the pumping passage, and the vertical height of the protrusion is, the purge gas A distance h 1 between the end of the supply passage and the substrate may be equal to or smaller than a distance h 2 between the reaction gas supply passage or the end of the source gas supply passage and the substrate.
  • the purge gas supply unit is disposed on one side and the other side of the upper gas supply module and the lower gas supply module based on the transfer direction of the substrate, respectively, and the other side of the upper gas supply module and the lower gas supply module Any one of the reactive gas supply units is disposed at a position adjacent to the disposed purge gas supply unit, and any one of the source gas supply units has another purge gas supply unit therebetween, and the one of the reactive gas supply units is disposed therebetween. It may be spaced apart from the supply unit.
  • the other reaction gas supply unit is disposed, and the other source gas supply unit is further With another purge gas supply unit interposed therebetween, it may be spaced apart from any one of the other reactive gas supply units.
  • the purge gas supply unit, the reaction gas supply unit, and the purge gas supply unit may be sequentially disposed between the one source gas supply unit and the other source gas supply unit.
  • the reaction gas supply unit adjacent to one side of the gas supply assembly is deactivated, and the reaction gas supply unit adjacent to the other side of the gas supply assembly is supplied. Units can be activated.
  • At least one purge gas supply unit is disposed between the purge gas supply units respectively disposed on one side and the other side of the upper gas supply module and the lower gas supply module, and the purge gas supply of the lower gas supply module
  • the purge gas supply pressure of the unit may be greater than the purge gas supply pressure of the purge gas supply unit of the upper gas supply module.
  • the purge gas supply pressure of the purge gas supply units disposed on one side and the other side of the upper gas supply module and the lower gas supply module, respectively, is at one side and the other side of the upper gas supply module and the lower gas supply module, respectively.
  • the purge gas supply pressure of the purge gas supply unit between the arranged purge gas supply units may be greater than the purge gas supply pressure.
  • an atomic layer deposition apparatus that guarantees high productivity and provides a high-quality thin film may be provided.
  • FIG. 1 is a view showing the configuration of a roll-to-roll atomic layer deposition apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a view showing an upper gas supply module of the roll-to-roll atomic layer deposition apparatus of FIG. 1 .
  • FIG. 3 is a view showing a cross-section taken along a line III-III of the upper gas supply module of FIG. 2 .
  • FIG. 4 is a view showing a cross-section taken along the IV-IV line of the upper gas supply module of FIG. 2 .
  • FIG. 5 is a view showing a cross-section taken along the V-V diagram of the upper gas supply module of FIG. 2 .
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a process in which a substrate passes through the gas supply assembly of the roll-to-roll atomic layer deposition apparatus of FIG. 1 .
  • FIG. 1 is a view showing the configuration of a roll-to-roll atomic layer deposition apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • a substrate 300 of a flexible material is source-purge process space and reaction- A space-division atomic layer deposition process is performed while moving the purge space.
  • the roll-to-roll atomic layer deposition apparatus 1 is provided in the casing 100 providing the inner spaces 110 and 120 that maintain a sealed state, and the inner spaces 110 and 120 of the casing 100 , Atomic layers on one surface and the back surface of a substrate transfer assembly 200 including a plurality of roll units 210 , 220 , 230 , 260 , and 270 , and the flexible substrate 300 transferred by the substrate transfer assembly 200 . and depositing gas supply assemblies 400A and 400B.
  • the inner spaces 110 and 120 of the casing 100 include a first inner space 110 in which an atomic layer is deposited on the substrate 300 and a gas for atomic layer deposition is discharged from the gas supply assemblies 400A and 400B; , and a second inner space 120 in which the substrate 300 is wound or unwound by the substrate transfer assembly 200 .
  • the first inner space 110 and the second inner space 120 may be formed in a shape that communicates with each other.
  • the pressure of the inner space (110, 120) of the casing 100 is formed to be greater than 0.5 atm and less than 1.5 atm, and the inert gas may be filled to 90% or more and less than 100%.
  • the inert gas may be, for example, argon or nitrogen, and the deposition process is performed at a pressure greater than a vacuum state, for example, atmospheric pressure, in which the pressure of the internal spaces 110 and 120 in which the atomic layer deposition is performed is greater than a vacuum state. Accordingly, there is an advantage that a separate operation or device for creating a vacuum atmosphere is not required, so that the operation cost and operation time can be reduced.
  • a separate inert gas supply configuration and an impurity exhaust configuration for injecting the inert gas into the inner spaces 110 and 120 of the casing 100 and discharging impurities to the outside are not provided, and the gas supply assembly 400A, 400B), the inert gas is supplied to the inner spaces 110 and 120 through the purge gas supply unit 430 (see FIG. 3 ), and impurities in the inner spaces 110 and 120 are discharged to the outside through the pumping unit 420 .
  • discharging it can be simpler and less costly.
  • the gas supply assembly 400A Before the deposition operation process, during the process of injecting the inert gas into the internal spaces 110 and 120 and performing a startup process of discharging the impurities present in the internal spaces 110 and 120 to the outside, the gas supply assembly 400A , the source gas supply and the reaction gas supply from 400B) remain blocked.
  • the substrate 300 is formed of a flexible material, and for example, may be provided as a polymer material such as polyimide, a metal material such as thin film aluminum, or a composite material.
  • the gas supply assemblies 400A and 400B include an upper gas supply module facing one surface of the substrate 300 , and a lower gas spaced apart from the upper gas supply module with the substrate interposed therebetween and facing the rear surface of the substrate. Includes supply module.
  • FIG. 2 is a view showing an upper gas supply module of the roll-to-roll atomic layer deposition apparatus of FIG. 1
  • FIG. 3 is a view showing a cross-section taken along a line III-III of the upper gas supply module of FIG. 2
  • FIG. 4 is a view showing a cross-section taken along the IV-IV line of the upper gas supply module of FIG. 2
  • FIG. 5 is a view showing a cross-section taken along the V-V line of the upper gas supply module of FIG. 2 .
  • the upper gas supply module 400A and the lower gas supply module 400B described below differ only in that their mounting positions are symmetrical to each other, and in other configurations, they are substantially the same as each other, so hereinafter, one It will be described based on the gas supply module 400 of the.
  • the gas supply module 400, the gas supply module 400 is provided inside the gas supply module body 410 and the gas supply module body 410 forming an outer shape,
  • the gas supply module body 410 includes a recessed part 413 recessed on one surface and a cover part 414 disposed on one side and the other side of the recessed part 413 and surrounding the recessed part 413.
  • a base including a base It includes a portion 411 and an extension portion 412 disposed at a position adjacent to the rear surface of the base portion 411 and further extending outwardly with respect to the edge of the base portion 411 .
  • the base part 411 may be formed of a metal material having high thermal conductivity, for example, and on the other surface of the base part 411, a pumping unit 420, a purge gas supply port 530, and a source gas supply port ( 550) and a reaction gas supply port 540 are disposed. And, inside the base part 411, the source gas supply port 550 and the reaction gas supply port 540 respectively connected to the source gas internal flow path and the reaction gas internal flow path (416, 417), and a purge gas supply port ( A purge gas internal flow path 415 connected to the 530 and a pumping internal flow path (not shown) connected to the pumping unit 420 are formed.
  • a through hole (not shown) through which a fastening member (not shown) for fixing the gas supply module 400 to the roll-to-roll atomic layer deposition apparatus 1 may be formed in the extension part 412 .
  • the pumping unit 420 includes a pumping unit body 421 fixed to the other side of the base part 411 and a discharge passage 422 communicating with the pumping unit body 421 to discharge gas to the outside.
  • the purge gas supply unit 430 for supplying the purge gas, the reactive gas supply unit 440 for supplying the reaction gas, and the source gas supply unit 450 for supplying the source gas are provided in the gas supply module body ( It is disposed in the depression 413 of the 410, the purge gas supply unit 430, the reaction gas supply unit 440, and the source gas supply unit 450 are alternately arranged according to the transfer direction of the substrate.
  • the source gas may be one of Tri Methyl Aluminum (TMA), Tri Ethyl Aluminum (TEA), and Di Methyl Aluminum Chloride (DMACl)
  • the reaction gas may be one of oxygen gas and ozone gas
  • the purge gas may be any one of argon (Ar), nitrogen (N2), and helium (He), or a mixture of two or more gases.
  • the purge gas supply unit 430 includes a purge gas supply unit body 431 in which a purge gas supply passage 439 for supplying an inert gas to the substrate is formed.
  • a protrusion 432 protruding from the outer surface of the purge gas unit body 431 is formed at an end of the purge gas supply unit body 431 , and an edge of the protrusion 432 is formed to be rounded.
  • a pumping passage 429 is disposed between the purge gas supply unit 430 and the source gas supply unit 450 or the reaction gas supply unit 440 adjacent thereto, and the protrusion 432 of the purge gas supply unit 430 . ) is formed to face the pumping passage 429 .
  • the protrusion 432 is formed to protrude from the outer surface of the purge gas supply unit body 431 , the source gas supply unit 450 or the reaction gas supply unit disposed between the pair of purge gas supply units 430 . Mixing of the source gas or the reaction gas in step 440 may be more effectively suppressed, and the remaining source gas or the reaction gas may be more smoothly guided toward the pumping passage 439 .
  • the edge of the protrusion 432 is formed to be rounded, it is possible to prevent a vortex from occurring.
  • the purge gas supply unit body 431 is provided as a separate member from the gas supply module body 410 , and is fixed to the base part 411 of the gas supply module body 410 .
  • the purge gas supply passage 439 formed in the purge gas supply unit body 431 communicates with the purge gas internal passage 415 formed in the gas supply module body 410 to discharge the purge gas toward the substrate 300, , a first flow path 439a adjacent to the substrate 300 and a second flow path 439b that communicates with the first flow path 439a and is spaced apart from the substrate 300 with the first flow path 439a interposed therebetween do.
  • the second flow passage 439b has a larger cross-sectional area than the first flow passage 439a, and as the first flow passage 439a has a smaller cross-sectional area than the second flow passage 439b, in the first flow passage 439a A discharge speed of the discharged purge gas may be increased.
  • a purge gas diffusion space 435 communicating with the purge gas internal passage 415 and communicating with the plurality of purge gas supply passages 439 is formed inside the purge gas supply unit body 431 .
  • the purge gas introduced through the purge gas internal passage 415 is supplied to the purge gas supply passage 439 through the purge gas diffusion space 435 , the purge gas is supplied through the purge gas supply passage 439 .
  • the pressure can be made more uniform.
  • the source gas supply unit body of the source gas supply unit 450 and the reaction gas supply unit body 441 of the reaction gas supply unit 440 are integrally formed with the gas supply module body 410 .
  • the heating unit 460 is configured to surround the gas supply units 430 , 440 , and 450 from the outside in a state in which the gas supply units 430 , 440 , and 450 are disposed on the gas supply module body 410 . It is embedded in the inside of the gas supply module body 410 (preferably the cover part 414).
  • the heat transfer efficiency by the heating unit 460 is manufactured integrally with the gas supply module body 410 rather than the purge gas supply unit body 430 that is manufactured and coupled as a separate member from the gas supply module body 410 .
  • the reaction gas supply unit body 441 and the source gas supply unit body are formed to be larger. Accordingly, heat is more efficiently supplied to the reaction gas and the source gas, thereby increasing the atomic layer deposition efficiency.
  • the source gas supply unit 450 and the reactive gas supply unit 440 are substantially the same in other configurations, there is only a difference in the installation position, so hereinafter, the reactive gas supply unit 440 ) will be described with a focus on the configuration.
  • the reactive gas supply unit 440 is integrally formed with the gas supply module body 410 and protrudes from one side of the gas supply module body 410 toward the recessed portion 413 and a reactive gas supply passage 449 is formed.
  • a single reaction gas diffusion space 443 is formed between the plurality of vertical distribution passages 445 and the plurality of reaction gas supply passages 449 , so that the supply pressure of the reaction gas can be more uniformly formed.
  • reaction gas internal flow paths 416 and 417 are connected to a horizontal internal flow path 416 communicating with the reaction gas supply port 540, one side is vertically connected to the horizontal internal flow path 417, and the other side is a horizontal distribution flow path 444. and a vertical internal flow path 417 in communication with.
  • one reactive gas supply unit 440 and one source gas supply unit 450 may be connected to one reactive gas supply port 540 and one source gas supply port 550 , respectively.
  • a high-pressure purge gas supply port 530a is connected to each of the pair of purge gas supply units 430 disposed at the outermost of the purge gas supply units 430 , and other purge gas supply units 430 are connected to each other. may be connected to a low pressure purge gas supply port 530b, so that the pressure of the purge gas may be differentially provided according to positions.
  • the width of the purge gas supply unit 430 is formed to be larger than the width of the source gas supply unit 450 or the reaction gas supply unit 440 , so that the substrate 300 and It is possible to increase the densities of the source gas and the reaction gas in a contact region between the source gas and the reaction gas, and to prevent mixing between the source gas and the reaction gas.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a process in which a substrate passes through the gas supply assembly of the roll-to-roll atomic layer deposition apparatus of FIG. 1 .
  • the gas supply assembly of the roll-to-roll atomic layer deposition apparatus 1 includes an upper gas supply module 400A facing the upper surface 311 of a substrate 300 , and an upper The gas supply module 400B and the lower gas supply module 400B are spaced apart with the substrate 300 interposed therebetween and face the lower surface 312 of the substrate 300 .
  • the gas supply units 430A, 440A, and 450A of the upper gas supply module 400A are disposed so that the gas supply units 430B, 440B, and 450B of the lower gas supply module 400B are symmetrical to each other.
  • the space between the upper gas supply module 400A and the upper surface 311 of the substrate 300 and the space between the lower gas supply module 400B and the lower surface 312 of the substrate 300 may be defined as deposition regions. have.
  • the upper gas supply module 400A and the lower gas supply module 400B have an upper gas supply module 400A and a lower gas supply module 400B based on the transfer direction of the substrate 300 .
  • Each of the purge gas supply units 430 is disposed on one side and the other side of the gas supply module 400
  • any one of the reactive gas supply units 440 is disposed adjacent to the purge gas supply unit 430 disposed on the other side of the gas supply module 400 .
  • any one of the source gas supply units 450 is spaced apart from the one of the reactive gas supply units 440 with the other purge gas supply unit interposed therebetween.
  • the other reactive gas supply unit 440 is disposed, and the other One source gas supply unit 450 is spaced apart from one another with the other reactive gas supply unit 440 and another purge gas supply unit 430 interposed therebetween.
  • a purge gas supply unit 430 is arranged in this order.
  • the gas supply modules 400A and 400B of the atomic layer deposition apparatus 1 include three reactive gas supply units 440 , two source gas supply units 450 , and six and a purge gas supply unit 430 .
  • the reactive gas supply module 400 includes a first purge gas supply unit 430 - a first reactive gas supply unit 440 - a second purge gas supply unit based on the one-direction transfer direction of the substrate 300 .
  • the substrate transport assembly 200 transports the substrate 300 in one direction or the other direction, and the substrate 300 ), the source gas or the reaction gas is supplied from the source gas supply unit 450 or the reaction gas supply unit 440 facing the one surface 311 and the rear surface 312 . And, by this, adsorption and substitution of molecules included in the source gas or the reaction gas are alternately and continuously performed on one surface 311 and the rear surface 312 of the substrate 300, whereby atomic layer deposition can be performed. have. Meanwhile, a configuration in which the substrate transfer assembly 200 transfers the substrate 300 in only one direction is also included in the embodiment of the present invention.
  • two source gas supply units 450 and two reactive gas supply units 440 are supplied.
  • two-cycle atomic layer deposition can be performed.
  • the source gas is not provided in a state where the molecules are adsorbed on the surface of the substrate 300,
  • the reaction gas of the reaction gas supply module 440 does not contribute to deposition of the atomic layer on the substrate 300 and is discharged to the outside by the pumping unit 410 .
  • the roll-to-roll atomic layer deposition apparatus 1 includes N source gas supply units 450 and N+1 reactive gas supply units 440 , thereby transferring the substrate 300 . In a process in which the direction proceeds in one direction or the other, N atomic layer deposition cycles can be ensured.
  • the source gas supply unit 450 and the reaction gas supply unit 440 respectively discharge the source gas and the reaction gas irrespective of the transfer direction of the substrate 300, but the substrate A configuration for differently controlling the reaction gas supply unit 440 according to the transfer direction of the 300 is also included in the spirit of the present invention.
  • the reactive gas supply unit 440 adjacent to one side of the gas supply assembly is deactivated and adjacent to the other side of the gas supply assembly.
  • the reaction gas supply unit 440 is activated. That is, the discharge of the reaction gas from the reaction gas supply unit 440 adjacent to one side and the other side of the gas supply assembly is alternately activated according to the transport direction of the substrate 300 , so that the efficient supply of the reaction gas is achieved. can be performed.
  • the distance (h 1 ) between the end of the purge gas supply passage 439 formed in the purge gas supply unit body 431 and the substrate 300 is, the reaction gas supply unit body 441 and the source gas supply unit
  • the reaction gas supply passage 449 formed in the body and the distance h 2 between the end of the source gas supply passage and the substrate 300 are formed to be smaller than the distance h 2 .
  • the distance h 2 between the reaction gas supply passage 449 and the end of the source gas supply passage and the substrate 300 is greater than the distance h 3 between the end of the pumping passage 419 and the substrate. formed small.
  • a suction region is formed between the purge gas supply unit body 431 and the reaction gas supply unit body 441 and the source gas supply unit body by the negative pressure formed by the pumping passage 419 .
  • the vertical height of the protrusion 414 of the purge gas supply unit 430 is determined by the distance h 1 between the end of the purge gas supply passage 439 and the substrate 300 and the reaction gas supply passage 449 or The distance (h 2 ) between the end of the source gas supply passage and the substrate is equal to or smaller than the distance h 2 .
  • One of the suction regions is surrounded by the purge gas supply unit body 431 , the reaction gas supply unit body 441 or the source gas supply unit body, and one surface of the protrusion 432 , and reacts with the protrusion 432 .
  • a space between the gas supply unit body 441 or the source gas supply unit body is opened.
  • At least one purge gas supply unit 430 is disposed between the purge gas supply units 430 respectively disposed on one side and the other side of the upper gas supply module 400A and the lower gas supply module 400B. That is, a plurality of purge gas supply units 430 are disposed in the upper gas supply module 400A and the lower gas supply module 400B.
  • the purge gas supply pressure (P 21 , P 23 , P 25 ) of the purge gas supply unit 430 of the lower gas supply module 400B is the purge gas supply unit 430 of the upper gas supply module 400A.
  • Gas supply pressure (P 11 , P 13 , P 15 ) is formed to be greater than the pressure. Therefore, when the substrate 300 formed of a flexible material moves between the upper gas supply module 400A and the lower gas supply module 400B without a separate support structure, the lower gas supply providing a relatively large pressure The downward sag of the substrate 300 may be prevented by the purge gas supply unit 430 of the module 400B.
  • the purge gas supply pressures P 21 , P 23 , P 25 of the purge gas supply unit 430 of the lower gas supply module 400B and the purge gas supply unit 430 of the upper gas supply module 400A are purged.
  • the difference in gas supply pressures P 11 , P 13 , and P 15 may have a size corresponding to the weight of the substrate 300 disposed between the upper gas supply module 400A and the lower gas supply module 400B. .
  • the purge gas supply pressure of the purge gas supply units 430 respectively disposed on one side and the other side of the upper gas supply module 400A and the lower gas supply module 400B is the upper gas supply module 400A and the lower gas supply module 400A.
  • the purge gas supply pressure of the other purge gas supply units 430 between the purge gas supply units 430 respectively disposed on the one side and the other side of the module 400B is greater than that of the purge gas supply pressure. That is, the purge gas supply unit 430 discharging a greater pressure from one side and the other side of the upper gas supply module 400A and the lower gas supply module 400B is provided, thereby supplying the upper gas supply module 400A and the lower gas supply module. It is possible to suppress exposure of the gas in the deposition space 490 between the modules 400B to the outside.
  • the purge gas supply pressure (P 11 , P 13 , P 15 , P 21 , P 23 , P 25 ) of the purge gas supply unit 430 is the reaction gas supply unit 440 and the source gas supply unit 450 of the By being formed larger than the reaction gas supply pressure (P 12 , P 22 ) and the source gas supply pressure (P 14 , P 24 ), a higher purge gas supply pressure (P 11 , P 13 , P 15 , P 21 , P 23 , P 25 ), it is possible to prevent the source gas and the reactive gas from invading into other regions beyond the intended region.
  • the purge gas supply pressures (P 11 , P 21 ) of the purge gas supply units (430A, 430B) provided on the outermost side are the purge gas supply units (430A', 430A'') provided on the inside.
  • 430B', 430B'') of the purge gas supply pressure (P 13 , P 15 , P 23 , P 25 ) is formed larger than that.
  • the purge gas supply pressure (P 13 , P 15 , P 23 , P 25 ) of the purge gas supply unit (430A', 430A'', 430B', 430B'') provided on the inside is The purge gas supply pressure of the purge gas supply unit 430 positioned at the center of the gas supply assembly is the largest among the purge gas supply units 430 disposed inside.
  • the second purge gas supply pressure (P 13 , P 23 ) of (430A', 430B') may be formed to be greater than the first purge gas supply pressure, that is, the purge gas supply pressure is in the order of from a large pressure to a small pressure.
  • an atomic layer deposition apparatus that guarantees high productivity and provides a high-quality thin film may be provided.
  • the present invention relates to a roll-to-roll atomic layer deposition apparatus, and has repeatability and industrial applicability in a roll-to-roll atomic layer deposition apparatus used in the field of manufacturing electronic components such as semiconductors, displays, and batteries.

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Abstract

본 발명은 원자층 증착 장치에 관한 것으로, 보다 상세히 플렉서블한 기판에 원자층을 증착하기 위한 원자층 증착 장치에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 롤투롤 원자층 증착장치는, 밀폐된 상태를 유지하는 내부 공간을 제공하는 케이싱; 상기 케이싱의 상기 내부 공간에 마련되며 다수의 롤 유닛을 포함하는 기판 이송 어셈블리; 및 상기 기판 이송 어셈블리에 의하여 이송되는 플렉서블한 기판의 일면 및 이면에 원자층을 증착하는 가스 공급 어셈블리;를 포함하고, 상기 가스 공급 어셈블리는, 상기 기판의 일면과 마주보는 상부 가스 공급 모듈과, 상기 기판을 사이에 두고 상기 상부 가스 공급 모듈과 이격되며 상기 기판의 이면과 마주보는 하부 가스 공급 모듈을 포함하고, 상기 상부 가스 공급 모듈 및 하부 가스 공급 모듈은, 상기 기판의 이송 방향에 따라 배치되는 적어도 하나의 퍼지가스 공급유닛, 적어도 하나의 반응가스 공급유닛 및 적어도 하나의 소스가스 공급유닛을 포함한다.

Description

롤투롤 원자층 증착 장치
본 발명은 원자층 증착 장치에 관한 것으로, 보다 상세히 플렉서블한 기판에 원자층을 증착하기 위한 원자층 증착 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 기판이나 글라스 등의 기판 상에 소정 두께의 박막을 증착하는 방법으로는 스퍼터링(sputtering)과 같이 물리적인 충돌을 이용하는 물리 기상 증착법(physical vapor deposition, PVD)과, 화학반응을 이용하는 화학 기상 증착법(chemical vapor deposition, CVD) 등이 있다.
최근들어 반도체 소자의 디자인 룰(design rule)이 급격하게 미세해짐에 따라 미세 패턴의 박막이 요구되고 박막이 형성되는 영역의 단차 또한 매우 커지고 있어 원자층 두께의 미세 패턴을 매우 균일하게 형성할 수 있을 뿐만 아니라 스텝 커버리지(step coverage)가 우수한 원자층 증착 방법(atomic layer deposition: ALD)의 사용이 증대되고 있다.
이러한 원자층 증착 방법은 기체 분자들 간의 화학반응을 이용한다는 점에 있어서 일반적인 화학 기상 증착 방법과 유사하다. 하지만, 통상의 CVD가 복수의 기체 분자들을 동시에 프로세스 챔버 내로 주입하여 발생된 반응생성물을 기판에 증착하는 것과 달리, 원자층 증착 방법은 하나의 소스 물질을 포함하는 가스를 프로세스 챔버 내로 주입하여 가열된 기판에 흡착시키고 이후 다른 소스 물질을 포함하는 가스를 프로세스 챔버에 주입함으로써 기판 표면에서 소스 물질 사이의 화학반응에 의한 생성물이 증착된다는 점에서 차이가 있다.
그러나, 현재 연구되고 있는 시분할 방식 원자층 증착 방법은, 생산성이 낮다는 문제를 가지고 있다.
발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 고 생산성을 보장하면서도 고 품위 박막을 제공하는 원자층 증착 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 실시예의 일측면에 따른 롤투롤 원자층 증착 장치는, 밀폐된 상태를 유지하는 내부 공간을 제공하는 케이싱; 상기 케이싱의 상기 내부 공간에 마련되며 다수의 롤 유닛을 포함하는 기판 이송 어셈블리; 및 상기 기판 이송 어셈블리에 의하여 이송되는 플렉서블한 기판의 일면 및 이면에 원자층을 증착하는 가스 공급 어셈블리;를 포함하고, 상기 가스 공급 어셈블리는, 상기 기판의 일면과 마주보는 상부 가스 공급 모듈과, 상기 기판을 사이에 두고 상기 상부 가스 공급 모듈과 이격되며 상기 기판의 이면과 마주보는 하부 가스 공급 모듈을 포함하고, 상기 상부 가스 공급 모듈 및 하부 가스 공급 모듈은, 상기 기판의 이송 방향에 따라 배치되는 적어도 하나의 퍼지가스 공급유닛, 적어도 하나의 반응가스 공급유닛 및 적어도 하나의 소스가스 공급유닛을 포함한다.
또한, 상기 케이싱의 상기 내부 공간의 압력은 0.5 기압보다 크고 1.5 기압보다 작게 형성되며, 불활성 기체가 90 % 이상 100 % 미만으로 충진될 수 있다.
또한, 상기 상부 가스 공급 모듈 및 상기 하부 가스 공급 모듈은, 외형을 형성하는 가스 공급 모듈 몸체와, 상기 가스 공급 모듈 몸체의 내부에 마련되는 히팅 유닛과, 잔여 소스가스 및 반응가스를 흡입하기 위한 펌핑 유닛을 더 포함하고, 상기 기판의 이송 방향 기준, 상기 소스가스 공급유닛 및 상기 반응가스 공급유닛의 전방 및 후방에는 각각 상기 펌핑 유닛과 연결되는 펌핑 유로가 형성되고 상기 기판의 이송 방향 기준, 상기 퍼지가스 공급유닛의 폭은, 상기 소스가스 공급유닛 또는 상기 반응가스 공급유닛의 폭 보다 크게 형성될 수 있다.
또한, 상기 퍼지가스 공급유닛은, 불활성 기체를 기판 측으로 공급하기 위한 퍼지가스 공급유로가 형성되는 퍼지가스 공급유닛 몸체를 포함하고, 상기 퍼지가스 공급유닛 몸체의 단부에는 상기 퍼지가스 공급유닛 몸체의 외면에서 돌출되는 돌출부가 형성되며, 상기 돌출부의 테두리는 라운드 지게 형성될 수 있다.
또한, 상기 돌출부의 일면은 상기 펌핑 유로와 마주보도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 퍼지가스 공급유닛 몸체는 상기 가스 공급 모듈 몸체와 별도의 부재로 마련되며, 상기 소스가스 공급유닛의 소스가스 공급유닛 몸체 및 상기 반응가스 공급유닛의 반응가스 공급유닛 몸체는 상기 가스 공급 모듈 몸체와 일체로 형성되며, 상기 히팅 유닛에 의한 열 전달 효율은 상기 퍼지가스 공급유닛 몸체보다 상기 반응가스 공급유닛 몸체 및 상기 소스가스 공급유닛 몸체가 더 클 수 있다.
또한, 상기 히팅 유닛은, 상기 가스 공급유닛들이 상기 가스 공급 모듈 몸체에 배치된 상태에서, 상기 가스 공급유닛들을 외곽에서 둘러싸는 형태로 상기 가스공급모듈 몸체의 내부에 매설될 수 있다.
또한, 상기 퍼지가스 공급유닛 몸체에 형성되는 상기 퍼지가스 공급유로의 단부와 상기 기판 사이의 거리(h1)는, 상기 반응가스 공급유닛 몸체 또는 상기 소스가스 공급유닛 몸체에 형성되는 상기 반응가스 공급유로 또는 상기 소스가스 공급유로의 단부와 상기 기판 사이의 거리(h2)보다 작게 형성되며, 상기 반응가스 공급유로 또는 상기 소스가스 공급유로의 상기 단부와 상기 기판 사이의 거리(h2)는, 상기 펌핑 유로의 단부와 상기 기판 사이의 거리(h3)보다 작게 형성될 수 있다.
또한, 상기 퍼지가스 공급유닛 몸체와 상기 반응가스 공급유닛 몸체 또는 상기 소스가스 공급유닛 몸체 사이에는 상기 펌핑 유로에 의하여 형성되는 음압에 의하여 흡입 영역이 형성되며, 상기 돌출부의 상하 방향 높이는, 상기 퍼지가스 공급유로의 상기 단부와 상기 기판 사이의 거리(h1)와 상기 반응가스 공급유로 또는 상기 소스가스 공급유로의 상기 단부와 상기 기판 사이의 거리(h2)와 같거나 작게 형성될 수 있다.
또한, 상기 기판의 이송 방향을 기준으로 상기 상부 가스 공급 모듈 및 상기 하부 가스 공급 모듈의 일측 및 타측에는 각각 상기 퍼지가스 공급유닛이 배치되며, 상기 상부 가스 공급 모듈 및 하부 가스 공급 모듈의 상기 타측에 배치된 상기 퍼지가스 공급유닛에 인접한 위치에는 어느 하나의 상기 반응가스 공급유닛이 배치되고, 어느 하나의 소스가스 공급유닛은, 다른 하나의 퍼지가스 공급유닛을 사이에 두고, 상기 어느 하나의 반응가스 공급유닛과 이격될 수 있다.
또한, 상기 상부 가스 공급 모듈 및 하부 가스 공급 모듈의 상기 일측에 배치된 상기 퍼지가스 공급유닛에 인접한 위치에는 다른 하나의 상기 반응가스 공급유닛이 배치되고, 다른 하나의 상기 소스가스 공급유닛은, 또 다른 하나의 퍼지가스 공급유닛을 사이에 두고, 상기 어느 하나의 다른 반응가스 공급유닛과 이격될 수 있다.
또한, 상기 어느 하나의 소스가스 공급유닛과, 다른 하나의 상기 소스가스 공급유닛 사이에는, 상기 퍼지가스 공급유닛, 상기 반응가스 공급유닛 및 상기 퍼지가스 공급유닛이 순서대로 배치될 수 있다.
또한, 상기 기판이 상기 가스 공급 어셈블리의 일측에서 타측 방향으로 이동되는 경우, 상기 가스 공급 어셈블리의 일측에 인접되는 상기 반응가스 공급유닛은 비활성화되고, 상기 가스 공급 어셈블리의 타측에 인접되는 상기 반응가스 공급유닛은 활성화될 수 있다.
또한, 상기 상부 가스 공급 모듈 및 상기 하부 가스 공급 모듈의 일측 및 타측에 각각 배치되는 상기 퍼지가스 공급유닛들 사이에는 적어도 하나의 퍼지가스 공급유닛이 배치되며, 상기 하부 가스 공급 모듈의 상기 퍼지가스 공급유닛의 퍼지가스 공급 압력은 상부 가스 공급 모듈의 상기 퍼지가스 공급유닛의 퍼지가스 공급 압력보다 크게 형성될 수 있다.
또한, 상기 상부 가스 공급 모듈 및 상기 하부 가스 공급 모듈의 일측 및 타측에 각각 배치되는 상기 퍼지가스 공급유닛들의 퍼지가스 공급 압력은, 상기 상부 가스 공급 모듈 및 상기 하부 가스 공급 모듈의 일측 및 타측에 각각 배치되는 상기 퍼지가스 공급유닛들 사이의 상기 퍼지가스 공급유닛의 퍼지가스 공급 압력보다 크게 형성될 수 있다.
제안되는 실시예에 의하면, 고 생산성을 보장하면서도 고 품위 박막을 제공하는 원자층 증착 장치가 제공될 수 있다.
도 1은, 본 발명의 실시예에 따른 롤투롤 원자층 증착 장치의 구성을 보여주는 도면이다.
도 2는, 도 1의 롤투롤 원자층 증착 장치의 상부 가스 공급 모듈을 보여주는 도면이다.
도 3은, 도 2의 상부 가스 공급 모듈의 III-III 선도에 따른 단면을 보여주는 도면이다.
도 4는, 도 2의 상부 가스 공급 모듈의 IV-IV 선도에 따른 단면을 보여주는 도면이다.
도 5는, 도 2의 상부 가스 공급 모듈의 V-V 선도에 따른 단면을 보여주는 도면이다.
도 6은, 도 1의 롤투롤 원자층 증착 장치의 가스 공급 어셈블리를 기판이 통과하는 과정을 보여주는 도면이다.
본 발명의 이점 및 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.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 당업자가 충분히 이해할 수 있듯이 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.
한편, 본 발명의 명세서에서 구체적으로 언급되지 않은 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대될 수 있는 잠정적인 효과는 본 명세서에 기재된 것과 같이 취급되며, 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공된 것인바, 도면에 도시된 내용은 실제 발명의 구현모습에 비해 과장되어 표현될 수 있으며, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 구성의 상세한 설명은 생략하거나 간략하게 기재한다.
이하에서는 첨부되는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1은, 본 발명의 실시예에 따른 롤투롤 원자층 증착 장치의 구성을 보여주는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 롤투롤 원자층 증착장치(1)는, 플렉서블한 재질의 기판(300)이 기판 이송 어셈블리(200)에 의하여 소스-퍼지 공정 공간과, 반응-퍼지 공간을 이동하면서 공간 분할 방식의 원자층 증착 공정이 이루어지도록 한다.
보다 상세히 롤투롤 원자층 증착장치(1)는, 밀폐된 상태를 유지하는 내부 공간(110, 120)을 제공하는 케이싱(100)과, 케이싱(100)의 내부 공간(110, 120)에 마련되며 다수의 롤 유닛(210, 220, 230, 260, 270)을 포함하는 기판 이송 어셈블리(200)과, 기판 이송 어셈블리(200)에 의하여 이송되는 플렉서블한 기판(300)의 일면 및 이면에 원자층을 증착하는 가스 공급 어셈블리(400A,400B)를 포함한다.
케이싱(100)의 내부 공간(110, 120)은, 기판(300)에 원자층이 증착되며 가스 공급 어셈블리(400A,400B)로부터 원자층 증착을 위한 가스가 토출되는 제1 내부 공간(110)과, 기판 이송 어셈블리(200)에 의하여 기판(300)이 와인딩 또는 언와잉딩되는 제2 내부 공간(120)을 포함한다. 이때, 제1 내부 공간(110)과 제2 내부 공간(120)은 상호 연통되는 형상으로 형성될 수 있다.
한편, 케이싱(100)의 내부 공간(110, 120)의 압력은 0.5 기압보다 크고 1.5 기압보다 작게 형성되며, 불활성 기체가 90 % 이상 100 % 미만으로 충진될 수 있다. 상기 불활성 기체는, 예시적으로 아르곤 또는 질소 일 수 있으며, 원자층 증착이 이루어지는 내부 공간(110, 120)의 압력이 진공 상태보다 큰 압력, 예시적으로 상압(Atmospheric pressure)에서 증착 공정이 이루어 짐으로써, 진공 분위기를 만들기 위한 별도의 작업 또는 장치가 요구되지 아니하여, 작업 비용 및 작업 시간이 저감될 수 있는 장점이 있다.
또한, 케이싱(100)의 내부 공간(110, 120)에 상기 불활성 기체를 주입하고, 불순물 들을 외부로 배출시키기 위한 별도의 불활성 기체 공급 구성 및 불순물 배출 구성이 마련되지 않고, 가스 공급 어셈블리(400A, 400B)의 퍼지가스 공급유닛(430, 도 3 참조)을 통하여 상기 불활성 기체를 내부 공간(110, 120)에 공급하고, 펌핑 유닛(420)을 통하여 내부 공간(110, 120)의 불순물을 외부로 배출시킴으로, 보다 단순하고 비용이 절감될 수 있다.
증착 작업 공정 전, 내부 공간(110, 120)에 상기 불활성 기체를 주입하고, 내부 공간(110, 120)에 존재하는 상기 불순물을 외부로 배출하는 시동 공정을 진행하는 과정 중, 가스 공급 어셈블리(400A, 400B)로부터의 소스가스 공급 및 반응가스 공급은 차단 된 상태로 유지된다.
기판(300)은, 플렉서블한 재질로 형성되며, 예시적으로 폴리이미드(polyimide)와 같은 고분자 재료, 또는 박막 알루미늄과 같은 금속 재료, 또는 복합 재료(Composition Material)로 제공될 수 있다.
한편, 가스 공급 어셈블리(400A, 400B)는, 기판(300)의 일면과 마주보는 상부 가스 공급 모듈과, 상기 기판을 사이에 두고 상기 상부 가스 공급 모듈과 이격되며 상기 기판의 이면과 마주보는 하부 가스 공급 모듈을 포함한다.
이하에서는 가스 공급 어셈블리(400)의 구성을 보다 상세하게 설명한다.
도 2는, 도 1의 롤투롤 원자층 증착 장치의 상부 가스 공급 모듈을 보여주는 도면이며, 도 3은, 도 2의 상부 가스 공급 모듈의 III-III 선도에 따른 단면을 보여주는 도면이다. 그리고, 도 4는, 도 2의 상부 가스 공급 모듈의 IV-IV 선도에 따른 단면을 보여주는 도면이며, 도 5는, 도 2의 상부 가스 공급 모듈의 V-V 선도에 따른 단면을 보여주는 도면이다.
이하에서 설명되는 상부 가스 공급 모듈(400A), 및 하부 가스 공급 모듈(400B)은 장착된 위치가 서로 대칭되는 점에 있어서 차이가 있을 뿐, 다른 구성에 있어서는 상호 간에 실질적으로 동일하므로, 이하에서는 하나의 가스 공급 모듈(400)을 기준으로 설명한다.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 가스 공급 모듈(400)은, 가스 공급 모듈(400)은, 외형을 형성하는 가스 공급 모듈 몸체(410)와, 가스 공급 모듈 몸체(410)의 내부에 마련되며 열을 제공하는 히팅 유닛(460)과, 기판(300)의 이송 방향에 따라 배치되는 적어도 하나의 퍼지가스 공급유닛(430), 적어도 하나의 반응가스 공급유닛(ㅇ) 및 적어도 하나의 소스가스 공급유닛(450)과, 잔여 소스가스 및 반응가스를 흡입하기 위한 펌핑 유닛(420)을 포함한다.
보다 상세히, 가스 공급 모듈 몸체(410)는, 일면에 함몰된 함몰부(413) 및 함몰부(413)의 일측 및 타측에 배치되며 함몰부(413)를 감싸는 커버부(414)를 포함하는 베이스부(411)와, 베이스부(411)의 이면측과 인접한 위치에 배치되며 베이스부(411)의 테두리를 기준으로 외곽측으로 더 연장 형성되는 연장부(412)를 포함한다.
베이스부(411)는 예시적으로 열전도도가 높은 금속재질로 형성될 수 있으며, 베이스부(411)의 상기 타면에는 펌핑 유닛(420)과, 퍼지가스 공급포트(530), 소스가스 공급포트(550) 및 반응가스 공급포트(540)이 배치된다. 그리고, 베이스부(411)의 내부에는 소스가스 공급포트(550) 및 반응가스 공급포트(540)와 각각 연결되는 소스가스 내부유로 및 반응가스 내부유로(416, 417)과, 퍼지가스 공급포트(530)와 연결되는 퍼지가스 내부유로(415)와, 펌핑 유닛(420)과 연결되는 펌핑 내부유로(미도시)가 형성된다.
연장부(412)에는 롤투롤 원자층 증착 장치(1)에 가스 공급 모듈(400)을 고정시키기 위한 체결부재(미도시)가 관통되기 위한 관통홀(미도시)이 형성될 수 있다.
펌핑 유닛(420)은, 베이스부(411)의 타측에 고정되는 펌핑유닛 몸체(421)과, 펌핑유닛 몸체(421)와 연통되어 외부로 가스를 배출시키는 배출유로(422)를 포함한다.
한편, 퍼지가스를 공급하기 위한 퍼지가스 공급유닛(430)과 반응가스를 공급하기 위한 반응가스 공급유닛(440)과, 소스가스를 공급하기 위한 소스가스 공급유닛(450)은 가스 공급 모듈 몸체(410)의 함몰부(413)에 배치되며, 퍼지가스 공급유닛(430), 반응가스 공급유닛(440) 및 소스가스 공급유닛(450)은 기판의 이송 방향에 따라 교번하여 배치된다. 그리고, 기판(300)의 이송 방향을 기준으로, 반응가스 공급유닛(440) 및 소스가스 공급유닛(450)의 전방 및 후방에는 각각 상기 펌핑 내부유로와 연결되는 펌핑 유로(429)기 형성되어, 잔여되는 상기 소스가스 및 상기 반응가스와, 상기 퍼지가스를 흡입하여, 가스 공급 모듈(400)과 기판(300) 사이에 형성되는 증착 공간(490)의 외부로 배출한다. 이때, 상기 소스가스는, TMA(Tri Methyl Aluminium), TEA(Tri Ethyl Aluminium) 및 DMACl(Di Methyl Aluminum Chloride) 중 하나이고, 상기 반응가스는 산소 가스 및 오존 가스 중 하 나일 수 있다. 또한 상기, 퍼지가스는, 아르곤(Ar)이나 질소(N2), 헬륨(He) 중 어느 하나의 가스 또는 둘 이상 혼합된 가스일 수 있다.
퍼지가스 공급유닛(430)은, 불활성 기체를 기판 측으로 공급하기 위한 퍼지가스 공급유로(439)가 형성되는 퍼지가스 공급유닛 몸체(431)를 포함한다. 퍼지가스 공급유닛 몸체(431)의 단부에는 퍼지가스 유닛 몸체(431)의 외면에서 돌출되는 돌출부(432)가 형성되며, 돌출부(432)의 테두리는 라운드 지게 형성된다.
한편, 퍼지가스 공급유닛(430)과 이에 인접되는 소스가스 공급유닛(450) 또는 반응가스 공급유닛(440) 사이에는 펌핑 유로(429)가 배치되며, 퍼지가스 공급유닛(430)의 돌출부(432)의 일면은 펌핑 유로(429)와 마주보게 형성된다. 돌출부(432)가 퍼지가스 공급유닛 몸체(431)의 외면에서 돌출되는 형상으로 형성됨에 따라, 한 쌍의 퍼지가스 공급유닛(430) 사이에 배치되는 소스가스 공급유닛(450) 또는 반응가스 공급유닛(440)의 상기 소스가스 또는 상기 반응가스가 상호 간에 섞이는 것을 보다 효율적으로 억제할 수 있으며, 잔여되는 상기 소스가스 또는 상기 반응가스가 보다 원활하게 펌핑 유로(439) 측으로 가이드될 수 있다. 또한 돌출부(432)의 테두리가 라운드지게 형성됨에 따라, 와류가 발생되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 퍼지가스 공급유닛 몸체(431)는 가스 공급 모듈 몸체(410)와 별도의 부재로 마련되며, 가스 공급 모듈 몸체(410)의 베이스부(411)에 고정된다.
퍼지가스 공급유닛 몸체(431)에 형성되는 퍼지가스 공급유로(439)는 가스 공급 모듈 몸체(410)에 형성되는 퍼지가스 내부유로(415)와 연통되어 기판(300) 측으로 상기 퍼지가스를 토출하며, 기판(300) 측에 인접되는 제1 유로(439a) 및 제1 유로(439a)와 연통되며 제1 유로(439a)를 사이에 두고 기판(300)과 이격되는 제2 유로(439b)를 포함한다. 이때, 제2 유로(439b)는 제1 유로(439a)보다 큰 단면적을 가지며, 제1 유로(439a)가 제2 유로(439b)에 비하여 보다 작은 단면적을 가짐에 따라 제1 유로(439a)에서 토출되는 상기 퍼지가스의 토출 속도가 증가될 수 있다.
퍼지가스 공급유닛 몸체(431)의 내부에는 퍼지가스 내부유로(415)와 연통되며, 복수의 퍼지가스 공급유로(439)와 연통되는 퍼지가스 확산공간(435)이 형성된다. 퍼지가스 내부유로(415)를 통하여 유입되는 상기 퍼지가스가 퍼지가스 확산공간(435)을 거쳐 퍼지가스 공급유로(439)로 공급됨에 따라, 퍼지가스 공급유로(439)를 통한 상기 퍼지가스의 공급 압력이 보다 균일하게 형성될 수 있다.
한편, 소스가스 공급유닛(450)의 소스가스 공급유닛 몸체 및 반응가스 공급유닛(440)의 반응가스 공급유닛 몸체(441)는 가스 공급 모듈 몸체(410)와 일체로 형성된다. 이때, 히팅 유닛(460)은, 가스 공급유닛(430, 440, 450)들이 가스 공급 모듈 몸체(410)에 배치된 상태에서, 가스 공급유닛(430, 440, 450)들을 외곽에서 둘러싸는 형태로 가스공급모듈 몸체(410)의 내부(바람직하게는 커버부(414))에 매설된다. 이때, 히팅 유닛(460)에 의한 열 전달 효율은, 가스 공급 모듈 몸체(410)와 별도 부재로 제작되어 결합되는 퍼지가스 공급유닛 몸체(430)보다, 가스 공급 모듈 몸체(410)와 일체로 제작되는 반응가스 공급유닛 몸체(441) 및 상기 소스가스 공급유닛 몸체가 더 크게 형성된다. 따라서, 상기 반응가스 및 상기 소스가스에 보다 효율적으로 열 공급이 이루어지게 되며, 이에 의하여 원자층 증착 효율이 증가될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 소스가스 공급유닛(450)과 반응가스 공급유닛(440)은 설치되는 위치에 있어서 차이가 있을 뿐, 다른 구성에 있어서는 실질적으로 동일하므로, 이하에서는 반응가스 공급유닛(440)의 구성을 중심으로 설명한다.
반응가스 공급유닛(440)은, 가스공급모듈 몸체(410)에 일체로 형성되며 가스공급모듈 몸체(410)의 일측에서 함몰부(413)를 향하여 돌출되며 반응가스 공급유로(449)가 형성되는 반응가스 공급유닛 몸체(441)와, 반응가스 내부유로(416, 417)와 접속되는 수평 분배유로(444)와 서로 다른 위치에 형성되며 수평 분배유로(444)와 접속되는 적어도 2개의 수직 분배유로(445)를 포함하는 가스 분배부(443)를 포함한다. 복수의 수직 분배유로(445)와 복수의 반응가스 공급유로(449) 사이에는 단일의 반응가스 확산공간(443)이 형성되어, 상기 반응가스의 공급 압력이 보다 균일하게 형성될 수 있다.
반응가스 내부유로(416, 417)는 반응가스 공급포트(540)와 연통되는 수평 내부유로(416)와, 일측은 수평 내부유로(417)에 대하여 수직하게 접속되며 타측은 수평 분배유로(444)와 연통되는 수직 내부유로(417)를 포함한다.
그리고, 하나의 반응가스 공급유닛(440) 및 하나의 소스가스 공급유닛(450)은 각각 하나의 반응가스 공급포트(540) 및 하나의 소스가스 공급포트(550)와 연결될 수 있다. 그리고, 퍼지가스 공급유닛(430) 중 가장 바깥쪽에 배치되는 한 쌍의 퍼지가스 공급유닛(430) 들에는 각각 고압 퍼지가스 공급포트(530a)가 연결되며, 이외 다른 퍼지가스 공급유닛(430) 들에는 저압 퍼지가스 공급포트(530b)가 연결될 수 있어, 상기 퍼지가스의 압력이 위치에 따라 차등하여 제공될 수 있다.
한편, 기판(300)의 이송 방향 기준으로, 퍼지가스 공급유닛(430)의 폭은, 소스가스 공급유닛(450) 또는 반응가스 공급유닛(440)의 폭 보다 크게 형성됨으로써, 기판(300)과 상기 소스가스 및 상기 반응가스의 접촉 영역에 대한 상기 소스가스 및 상기 반응가스의 밀도를 증가시키고, 상기 소스가스 및 상기 반응가스 간의 섞임을 방지할 수 있다.
도 6은, 도 1의 롤투롤 원자층 증착 장치의 가스 공급 어셈블리를 기판이 통과하는 과정을 보여주는 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 롤투롤 원자층 증착장치(1)의 상기 가스 공급 어셈블리는 기판(300)의 상면(311)과 마주보는 상부 가스 공급 모듈(400A)과, 상부 가스 공급 모듈(400B)과 기판(300)을 사이에 두고 이격되며 기판(300)의 하면(312)과 마주보는 하부 가스 공급 모듈(400B)을 포함한다.
상부 가스 공급 모듈(400A)의 가스 공급유닛(430A, 440A, 450A)는, 하부 가스 공급 모듈(400B)의 가스 공급유닛(430B, 440B, 450B)는 상호 간에 대칭되도록 배치된다. 그리고, 상부 가스 공급 모듈(400A)과 기판(300)의 상면(311) 사이의 공간 및 하부 가스 공급 모듈(400B)과 기판(300)의 하면(312) 사이의 공간은 증착 영역으로 정의될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 상부 가스 공급 모듈(400A) 및 하부 가스 공급 모듈(400B)에는 기판(300)의 이송 방향을 기준으로 상부 가스 공급 모듈(400A) 및 하부 가스 공급 모듈(400B)의 일측 및 타측에는 각각 퍼지가스 공급유닛(430)들이 배치되며, 가스 공급 모듈(400)의 상기 타측에 배치된 상기 퍼지가스 공급유닛(430)에 인접한 위치에는 어느 하나의 반응가스 공급유닛(440)이 배치된다. 그리고, 어느 하나의 소스가스 공급유닛(450)은, 다른 하나의 퍼지가스 공급유닛을 사이에 두고, 상기 어느 하나의 반응가스 공급유닛(440)과 이격된다.
또한, 상부 가스 공급 모듈(400A) 및 하부 가스 공급 모듈(400B)의 상기 일측에 배치된 퍼지가스 공급유닛(430)에 인접한 위치에는 다른 하나의 상기 반응가스 공급유닛(440)이 배치되고, 다른 하나의 소스가스 공급유닛(450)은 상기 어느 하나의 다른 반응가스 공급유닛(440)과 또 다른 하나의 퍼지가스 공급유닛(430)을 사이에 두고 이격된다.
그리고, 상기 어느 하나의 소스가스 공급유닛(450)과, 다른 하나의 소스가스 공급유닛(450) 사이에는, 퍼지가스 공급유닛(430), 반응가스 공급유닛(450) 및 퍼지가스 공급유닛(430)이 순서대로 배치된다.
예시적으로, 본 실시예에 따른 원자층 증착장치(1)의 가스 공급모듈(400A, 400B)은 3개의 반응가스 공급유닛(440)과, 2개의 소스가스 공급유닛(450)과, 6개의 퍼지가스 공급유닛(430)을 포함한다. 그리고, 반응가스 공급 모듈(400)에는, 기판(300)의 일 방향 이송 방향을 기준으로, 제1 퍼지가스 공급유닛(430) - 제1 반응가스 공급유닛(440)-제2 퍼지가스 공급유닛(430)-제1 소스가스 공급유닛(450) - 제3 퍼지가스 공급유닛(430) - 제2 반응가스 공급유닛(440) - 제4 퍼지가스 공급유닛(430) - 제2 소스가스 공급유닛(450) - 제5 퍼지가스 공급유닛(430) - 제3 반응가스 공급유닛(450) - 제6 퍼지가스 공급유닛(430) 순으로 배치된다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 롤투롤 원자층 증착장치(1)에서, 원자층 증착 과정은, 기판 이송 어셈블리(200)가 기판(300)을 일 방향 또는 타 방향으로 이송하며, 기판(300)의 일면(311) 및 이면(312)과 마주보는 소스가스 공급유닛(450) 또는 반응가스 공급유닛(440)으로부터 상기 소스가스 또는 상기 반응가스가 공급된다. 그리고, 이에 의하여, 기판(300)의 일면(311) 및 이면(312)에, 상기 소스가스 또는 상기 반응가스에 포함되는 분자들의 흡착과 치환이 번갈아 가며 연속적으로 수행됨으로써 원자층 증착이 수행될 수 있다. 한편, 기판 이송 어셈블리(200)가 기판(300)을 일 방향으로만 이송하는 구성 또한 본 발명의 실시예에 포함된다.
본 실시예에서는 기판(300)이 상부 가스 공급 모듈(400A) 및 하부 가스 공급 모듈(400B)을 통과하는 과정에서, 2개의 소스가스 공급유닛(450) 및 2개의 반응가스 공급유닛(440)에 의하여 2사이클 원자층 증착이 수행될 수 있다.
이때, 기판(300)의 이송 방향을 기준으로 기판(300)과 가장 먼저 만나는 반응가스 공급모듈(440)에는, 기판(300)의 표면에 상기 소스가스이 분자가 흡착된 상태로 제공되지 않음으로써, 반응가스 공급모듈(440)의 상기 반응가스는 기판(300)에 대한 원자층 증착에는 기여하지 못하고 펌핑 유닛(410)에 의하여 외부로 배출된다. 다만, 본 발명의 실시예에 따른 롤투롤 원자층 증착 장치(1)는 N개의 소스가스 공급유닛(450)과 N+1개의 반응가스 공급유닛(440)을 포함함으로써, 기판(300)의 이송 방향이 일방향 또는 타방향으로 진행되는 과정에서, N번의 원자층 증착사이클을 보장할 수 있다.
본 실시예에서는, 기판(300)의 이송방향과 관계없이 모든 소스가스 공급유닛(450) 및 반응가스 공급유닛(440)에서 각각 상기 소스가스 및 상기 반응가스를 토출하는 구성으로 설명되고 있으나, 기판(300)의 이송방향에 따라 반응가스 공급유닛(440)을 다르게 제어하는 구성도 본 발명의 사상에 포함된다. 보다 상세히, 기판(300)이 상기 가스 공급 어셈블리의 일측에서 타측 방향으로 이동되는 경우, 상기 가스 공급 어셈블리의 일측에 인접되는 반응가스 공급유닛(440)은 비활성화되고, 상기 가스 공급 어셈블리의 타측에 인접되는 반응가스 공급유닛(440)은 활성화된다. 즉, 상기 가스 공급 어셈블리의 일측 및 타측에 인접되는 반응가스 공급유닛(440)에서의 상기 반응가스의 토출이, 기판(300)의 이송방향에 따라 교번하여 활성화됨으로써, 상기 반응가스의 효율적인 공급이 수행될 수 있다.
한편, 퍼지가스 공급유닛 몸체(431)에 형성되는 퍼지가스 공급유로(439)의 단부와 기판(300) 사이의 거리(h1)는, 반응가스 공급유닛 몸체(441) 및 상기 소스가스 공급유닛 몸체에 형성되는 반응가스 공급유로(449) 및 상기 소스가스 공급유로의 단부와 기판(300) 사이의 거리(h2)보다 작게 형성된다. 그리고, 반응가스 공급유로(449) 및 상기 소스가스 공급유로의 상기 단부와 기판(300) 사이의 거리(h2)는, 펌핑 유로(419)의 단부와 상기 기판 사이의 거리(h3)보다 작게 형성된다.
퍼지가스 공급유닛 몸체(431)와 반응가스 공급유닛 몸체(441) 및 상기 소스가스 공급유닛 몸체 사이에는 펌핑 유로(419)에 의하여 형성되는 음압에 의하여 흡입 영역이 형성된다. 이때, 퍼지가스 공급유닛(430)의 돌출부(414)의 상하 방향 높이는, 퍼지가스 공급유로(439)의 상기 단부와 기판(300) 사이의 거리(h1)와 반응가스 공급유로(449) 또는 상기 소스가스 공급유로의 상기 단부와 상기 기판 사이의 거리(h2)와 같거나 작게 형성된다. 하나의 상기 흡입영역은 퍼지가스 공급유닛 몸체(431)와, 반응가스 공급유닛 몸체(441) 또는 상기 소스가스 공급유닛 몸체와, 돌출부(432)의 일면에 의하여 둘러싸여지며, 돌출부(432)와 반응가스 공급유닛 몸체(441) 또는 상기 소스가스 공급유닛 몸체 사이의 공간은 개방된다.
한편, 상부 가스 공급 모듈(400A) 및 하부 가스 공급 모듈(400B)의 일측 및 타측에 각각 배치되는 퍼지가스 공급유닛들(430) 사이에는 적어도 하나의 퍼지가스 공급유닛(430)이 배치된다. 즉, 상부 가스 공급 모듈(400A) 및 하부 가스 공급 모듈(400B)에는 복수개의 퍼지가스 공급유닛(430)들이 배치된다.
이때, 하부 가스 공급 모듈(400B)의 퍼지가스 공급유닛(430)의 퍼지가스 공급 압력(P21, P23, P25)은 상부 가스 공급 모듈(400A)의 퍼지가스 공급유닛(430)의 퍼지가스 공급 압력(P11, P13, P15)보다 크게 형성된다. 따라서, 플렉서블한 재질로 형성되는 기판(300)이 별도의 지지 구조물없이 상부 가스 공급 모듈(400A) 및 하부 가스 공급 모듈(400B) 사이를 이동하게 되는 경우, 상대적으로 큰 압력을 제공하는 하부 가스 공급 모듈(400B)의 퍼지가스 공급유닛(430)에 의하여 기판(300)의 하방 처짐이 방지될 수 있다.
이때, 하부 가스 공급 모듈(400B)의 퍼지가스 공급유닛(430)의 퍼지가스 공급 압력(P21, P23, P25)과 상부 가스 공급 모듈(400A)의 퍼지가스 공급유닛(430)의 퍼지가스 공급 압력(P11, P13, P15)의 차이는 상부 가스 공급 모듈(400A) 및 하부 가스 공급 모듈(400B) 사이에 배치되는 기판(300)의 무게에 대응되는 크기로 형성될 수 있다.
한편, 상부 가스 공급 모듈(400A) 및 하부 가스 공급 모듈(400B)의 일측 및 타측에 각각 배치되는 퍼지가스 공급유닛(430)들의 퍼지가스 공급 압력은, 상부 가스 공급 모듈(400A) 및 하부 가스 공급 모듈(400B)의 상기 일측 및 상기 타측에 각각 배치되는 퍼지가스 공급유닛들(430) 사이의 다른 퍼지가스 공급유닛(430)의 퍼지가스 공급 압력보다 크게 형성된다. 즉, 상부 가스 공급 모듈(400A) 및 하부 가스 공급 모듈(400B)의 일측 및 타측에서 보다 큰 압력을 토출하는 퍼지가스 공급유닛(430)이 마련됨으로써, 상부 가스 공급 모듈(400A) 및 하부 가스 공급 모듈(400B) 사이의 증착 공간(490)의 가스가 외부로 노출되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 퍼지가스 공급유닛(430)의 퍼지가스 공급압력(P11, P13, P15, P21, P23, P25)은 반응가스 공급유닛(440) 및 소스가스 공급유닛(450)의 반응가스 공급압력(P12, P22) 및 소스가스 공급압력(P14, P24) 보다 크게 형성됨으로써, 더 높은 퍼지가스 공급압력(P11, P13, P15, P21, P23, P25)에 의하여, 상기 소스 가스 및 상기 반응 가스가 의도되는 영역을 넘어, 다른 영역으로 침범하는 것을 방지할 수 있다.
한편, 본 실시예에서는, 최외곽 측에 마련되는 퍼지가스 공급유닛(430A, 430B)의 퍼지가스 공급압력(P11, P21)은 내측에 마련되는 퍼지가스 공급유닛(430A', 430A'', 430B', 430B'')의 퍼지가스 공급압력(P13, P15, P23, P25)보다 크게 형성된다.
한편 다른 실시예에서, 내측에 마련되는 퍼지가스 공급유닛(430A', 430A'', 430B', 430B'')의 퍼지가스 공급압력(P13, P15, P23, P25)은 외측에서 내측 방향으로 갈수록 크게 형성되며, 상기 가스 공급 어셈블리의 중앙부에 위치된 퍼지가스 공급유닛(430)의 퍼지가스 공급압력이 내측에 배치되는 퍼지가스 공급유닛(430) 중 가장 크게 형성된다. 예시적으로, 상기 가스공급 어셈블리의 중앙측에 배치되는 제3 퍼지가스 공급유닛(430A'', 430B'')의 제3 퍼지가스 공급압력(P13, P23) (제2 퍼지가스 공급유닛(430A', 430B')의 제2 퍼지가스 공급압력(P13, P23)보다 크게 형성될 수 있다. 즉, 퍼지가스 공급압력은, 큰 압력에서 작은 압력 순서로, 제1 퍼지가스 공급압력(P11, P21), 제3 퍼지가스 공급압력(P15, P25) 및 제2 퍼지가스 공급압력(P13, P23)의 순서로 형성될 수 있다. 따라서, 상기 소스가스 및 상기 반응가스의 외부 확산이 억제될 수 있으며, 상대적으로 기판(300)의 처짐량이 크게 발생되는 상기 가스공급 어셈블리의 중앙부에서 기판(300)의 처짐이 최소화될 수 있는 이점이 있다.
제안되는 실시예에 의하면, 제안되는 실시예에 의하면, 고 생산성을 보장하면서도 고 품위 박막을 제공하는 원자층 증착 장치가 제공될 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
발명의 실시를 위한 형태는 위의 발명의 실시를 위한 최선의 형태에서 함께 기술되었다.
본 발명에 따른 롤투롤 원자층 증착 장치에 관한 것으로, 반도체, 디스플레이, 배터리 등과 같은 전자부품 제조 분야 등에서 사용되는 롤투롤 원자층 증착 장치에서의 반복 가능성 및 산업상 이용 가능성이 있다.

Claims (15)

  1. 롤투롤 원자층 증착 장치에 있어서,
    밀폐된 상태를 유지하는 내부 공간을 제공하는 케이싱;
    상기 케이싱의 상기 내부 공간에 마련되며 다수의 롤 유닛을 포함하는 기판 이송 어셈블리; 및
    상기 기판 이송 어셈블리에 의하여 이송되는 플렉서블한 기판의 일면 및 이면에 원자층을 증착하는 가스 공급 어셈블리;를 포함하고,
    상기 가스 공급 어셈블리는, 상기 기판의 일면과 마주보는 상부 가스 공급 모듈과, 상기 기판을 사이에 두고 상기 상부 가스 공급 모듈과 이격되며 상기 기판의 이면과 마주보는 하부 가스 공급 모듈을 포함하고,
    상기 상부 가스 공급 모듈 및 하부 가스 공급 모듈은, 상기 기판의 이송 방향에 따라 배치되는 적어도 하나의 퍼지가스 공급유닛, 적어도 하나의 반응가스 공급유닛 및 적어도 하나의 소스가스 공급유닛을 포함하는 롤투롤 원자층 증착 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 케이싱의 상기 내부 공간의 압력은 0.5 기압보다 크고 1.5 기압보다 작게 형성되며, 불활성 기체가 90 % 이상 100 % 미만으로 충진되는 것을 특징으로 하는 롤투롤 원자층 증착 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 상부 가스 공급 모듈 및 상기 하부 가스 공급 모듈은, 외형을 형성하는 가스 공급 모듈 몸체와, 상기 가스 공급 모듈 몸체의 내부에 마련되는 히팅 유닛과, 잔여 소스가스 및 반응가스를 흡입하기 위한 펌핑 유닛을 더 포함하고,
    상기 기판의 이송 방향 기준, 상기 소스가스 공급유닛 및 상기 반응가스 공급유닛의 전방 및 후방에는 각각 상기 펌핑 유닛과 연결되는 펌핑 유로가 형성되고
    상기 기판의 이송 방향 기준, 상기 퍼지가스 공급유닛의 폭은, 상기 소스가스 공급유닛 또는 상기 반응가스 공급유닛의 폭 보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 롤투롤 원자층 증착 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 퍼지가스 공급유닛은, 불활성 기체를 기판 측으로 공급하기 위한 퍼지가스 공급유로가 형성되는 퍼지가스 공급유닛 몸체를 포함하고,
    상기 퍼지가스 공급유닛 몸체의 단부에는 상기 퍼지가스 공급유닛 몸체의 외면에서 돌출되는 돌출부가 형성되며, 상기 돌출부의 테두리는 라운드 지게 형성되는 것을 특징으로 하는 롤투롤 원자층 증착 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 돌출부의 일면은 상기 펌핑 유로와 마주보는 것을 특징으로 하는 롤투롤 원자층 증착 장치.
  6. 제4 항에 있어서,
    상기 퍼지가스 공급유닛 몸체는 상기 가스 공급 모듈 몸체와 별도의 부재로 마련되며,
    상기 소스가스 공급유닛의 소스가스 공급유닛 몸체 및 상기 반응가스 공급유닛의 반응가스 공급유닛 몸체는 상기 가스 공급 모듈 몸체와 일체로 형성되며,
    상기 히팅 유닛에 의한 열 전달 효율은 상기 퍼지가스 공급유닛 몸체보다 상기 반응가스 공급유닛 몸체 및 상기 소스가스 공급유닛 몸체가 더 큰 것을 특징으로 하는 롤투롤 원자층 증착 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 히팅 유닛은, 상기 가스 공급유닛들이 상기 가스 공급 모듈 몸체에 배치된 상태에서, 상기 가스 공급유닛들을 외곽에서 둘러싸는 형태로 상기 가스공급모듈 몸체의 내부에 매설되는 것을 특징으로 하는 롤투롤 원자층 증착 장치.
  8. 제4 항에 있어서,
    상기 퍼지가스 공급유닛 몸체에 형성되는 상기 퍼지가스 공급유로의 단부와 상기 기판 사이의 거리(h1)는, 상기 반응가스 공급유닛 몸체 또는 상기 소스가스 공급유닛 몸체에 형성되는 상기 반응가스 공급유로 또는 상기 소스가스 공급유로의 단부와 상기 기판 사이의 거리(h2)보다 작게 형성되며,
    상기 반응가스 공급유로 또는 상기 소스가스 공급유로의 상기 단부와 상기 기판 사이의 거리(h2)는, 상기 펌핑 유로의 단부와 상기 기판 사이의 거리(h3)보다 작게 형성되는 롤투롤 원자층 증착 장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 퍼지가스 공급유닛 몸체와 상기 반응가스 공급유닛 몸체 또는 상기 소스가스 공급유닛 몸체 사이에는 상기 펌핑 유로에 의하여 형성되는 음압에 의하여 흡입 영역이 형성되며,
    상기 돌출부의 상하 방향 높이는, 상기 퍼지가스 공급유로의 상기 단부와 상기 기판 사이의 거리(h1)와 상기 반응가스 공급유로 또는 상기 소스가스 공급유로의 상기 단부와 상기 기판 사이의 거리(h2)와 같거나 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 롤투롤 원자층 증착 장치.
  10. 제3 항에 있어서,
    상기 기판의 이송 방향을 기준으로 상기 상부 가스 공급 모듈 및 상기 하부 가스 공급 모듈의 일측 및 타측에는 각각 상기 퍼지가스 공급유닛이 배치되며,
    상기 상부 가스 공급 모듈 및 하부 가스 공급 모듈의 상기 타측에 배치된 상기 퍼지가스 공급유닛에 인접한 위치에는 어느 하나의 상기 반응가스 공급유닛이 배치되고,
    어느 하나의 소스가스 공급유닛은, 다른 하나의 퍼지가스 공급유닛을 사이에 두고, 상기 어느 하나의 반응가스 공급유닛과 이격되는 것을 특징으로 하는 롤투롤 원자층 증착 장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 상부 가스 공급 모듈 및 하부 가스 공급 모듈의 상기 일측에 배치된 상기 퍼지가스 공급유닛에 인접한 위치에는 다른 하나의 상기 반응가스 공급유닛이 배치되고,
    다른 하나의 상기 소스가스 공급유닛은, 또 다른 하나의 퍼지가스 공급유닛을 사이에 두고, 상기 어느 하나의 다른 반응가스 공급유닛과 이격되는 것을 특징으로 하는 롤투롤 원자층 증착 장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 어느 하나의 소스가스 공급유닛과, 다른 하나의 상기 소스가스 공급유닛 사이에는, 상기 퍼지가스 공급유닛, 상기 반응가스 공급유닛 및 상기 퍼지가스 공급유닛이 순서대로 배치되는 것을 특징으로 하는 롤투롤 원자층 증착 장치.
  13. 제11 항에 있어서,
    상기 기판이 상기 가스 공급 어셈블리의 일측에서 타측 방향으로 이동되는 경우, 상기 가스 공급 어셈블리의 일측에 인접되는 상기 반응가스 공급유닛은 비활성화되고, 상기 가스 공급 어셈블리의 타측에 인접되는 상기 반응가스 공급유닛은 활성화되는 것을 특징으로 하는 롤투롤 원자층 증착 장치.
  14. 제10 항에 있어서,
    상기 상부 가스 공급 모듈 및 상기 하부 가스 공급 모듈의 일측 및 타측에 각각 배치되는 상기 퍼지가스 공급유닛들 사이에는 적어도 하나의 퍼지가스 공급유닛이 배치되며,
    상기 하부 가스 공급 모듈의 상기 퍼지가스 공급유닛의 퍼지가스 공급 압력은 상부 가스 공급 모듈의 상기 퍼지가스 공급유닛의 퍼지가스 공급 압력보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 롤투롤 원자층 증착 장치.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 상부 가스 공급 모듈 및 상기 하부 가스 공급 모듈의 일측 및 타측에 각각 배치되는 상기 퍼지가스 공급유닛들의 퍼지가스 공급 압력은,
    상기 상부 가스 공급 모듈 및 상기 하부 가스 공급 모듈의 일측 및 타측에 각각 배치되는 상기 퍼지가스 공급유닛들 사이의 상기 퍼지가스 공급유닛의 퍼지가스 공급 압력보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 롤투롤 원자층 증착 장치.
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