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KR101065312B1 - Apparatus for depositing an atomic layer - Google Patents

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KR101065312B1
KR101065312B1 KR1020050090756A KR20050090756A KR101065312B1 KR 101065312 B1 KR101065312 B1 KR 101065312B1 KR 1020050090756 A KR1020050090756 A KR 1020050090756A KR 20050090756 A KR20050090756 A KR 20050090756A KR 101065312 B1 KR101065312 B1 KR 101065312B1
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chamber
reaction
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purge
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박진성
안택
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삼성모바일디스플레이주식회사
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Abstract

본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 플렉시블 평판 표시장치용 기판에 박막의 무기물 층을 연속적으로 형성할 수 있는 원자층 증착장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

이를 위하여, 본 발명은, 챔버 내로 서로 다른 적어도 2종류의 반응가스가 분사되고, 서로 분리되어 있는 적어도 두개의 반응챔버와, 상기 각 반응챔버들에 후속하여 위치하고, 상기 각 반응챔버들에 인접하며, 챔버 내로 불활성가스가 분사되며, 상기 반응챔버들과 분리되어 있는 적어도 두개의 퍼지챔버와, 플렉시블한 롤상의 기판을 상기 반응챔버들과 퍼지챔버들을 그 배치된 순서에 따라 순차로 통과시키도록 하는 기판 공급부를 포함하는 원자층 증착장치를 제공한다.

Figure R1020050090756

SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, and an object thereof is to provide an atomic layer deposition apparatus capable of continuously forming an inorganic layer of a thin film on a substrate for a flexible flat panel display.

To this end, the present invention, at least two different reaction gases are injected into the chamber, at least two reaction chambers which are separated from each other, and are located next to each of the reaction chambers and adjacent to each of the reaction chambers. Inert gas is injected into the chamber, and the at least two purge chambers separated from the reaction chambers and the flexible rolled substrate are sequentially passed through the reaction chambers and the purge chambers in the order of their arrangement. An atomic layer deposition apparatus including a substrate supply unit is provided.

Figure R1020050090756

Description

원자층 증착 장치{Apparatus for depositing an atomic layer}Apparatus for depositing an atomic layer

도 1은 본 발명의 원자층 증착장치가 수행하는 ALD방법의 공정단계를 순차로 도시한 블럭도,1 is a block diagram sequentially showing the process steps of the ALD method performed by the atomic layer deposition apparatus of the present invention,

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 ALD장치의 개략적인 단면도, 2 is a schematic cross-sectional view of an ALD device according to an embodiment of the present invention;

도 3은 도 2의 챔버들 중 제1반응챔버(21)의 측단면도.3 is a side cross-sectional view of the first reaction chamber 21 of the chambers of FIG.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명><Brief description of symbols for the main parts of the drawings>

10: 플렉시블 기판 20: 유지챔버10: flexible substrate 20: holding chamber

21: 제1반응챔버 22: 제1퍼지챔버21: first reaction chamber 22: first purge chamber

23: 제2반응챔버 24: 제2퍼지챔버23: second reaction chamber 24: second purge chamber

30: 기판 공급부 32: 주게 롤러30: substrate supply part 32: donor roller

33: 감게 롤러 41: 제1인젝터33: winding roller 41: first injector

42: 제2인젝터 43: 제3인젝터42: second injector 43: third injector

50: 가스 펌프50: gas pump

본 발명은 원자층 증착 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 공정의 진행을 빠르게 할 수 있는 인라인형 원자층 증착장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an atomic layer deposition apparatus, and more particularly, to an inline atomic layer deposition apparatus capable of speeding up a process.

원자층 증착방법(atomic layer deposition, 이하 ALD방법이라 함)은 반응가스들을 시분할로 주입하면서 표면반응을 통해 박막을 형성시키는 방법으로, 우수한 도포성과 균일성을 보이는 증착방법이다.Atomic layer deposition (hereinafter referred to as ALD method) is a method of forming a thin film through surface reaction while injecting reaction gases in time division, and is a deposition method showing excellent applicability and uniformity.

미국 공개 특허 20040026374호, 및 미국 등록 특허 제6821563호에는 복수개의 챔버를 이용해 ALD공정을 수행하는 장치가 개시되어 있다.US Patent Publication No. 20040026374 and US Patent No. 672163 disclose an apparatus for performing an ALD process using a plurality of chambers.

그런데, 이러한 종래의 ALD 장치는 웨이퍼에 박막을 증착하는 공정을 염두에 두고 개발되어진 것으로, 복수개의 반응챔버를 원형으로 배치하여 원형으로 배치된 반응챔버에서 연속적으로 공정을 수행하도록 되어 있거나, 개별 낱장의 기판이 복수개의 반응챔버를 지나가도록 구비되어 있다. However, such a conventional ALD device was developed with the process of depositing a thin film on a wafer in mind, and the plurality of reaction chambers are arranged in a circle so as to perform the process continuously in a reaction chamber arranged in a circle, or a separate sheet. The substrate is provided to pass through a plurality of reaction chambers.

따라서, 이러한 종래의 ALD 장치로는 플렉시블한 디스플레이를 제조할 경우와 같이, 일반 기판을 적용하여 양산하기 어려운 한계가 있다. 즉, 일반 플렉시블 디스플레이용 기판의 경우, 플라스틱제 롤링 필름을 사용할 수 있는 데, 이러한 롤링 필름을 적용할 수 없는 한계가 있다.Therefore, such a conventional ALD device has a limitation in that it is difficult to mass-produce by applying a general substrate as in the case of manufacturing a flexible display. That is, in the case of the board | substrate for general flexible displays, although the plastic rolling film can be used, there exists a limit which cannot apply such a rolling film.

또한, 유기 발광 표시장치와 같이, 기판 자체의 내투습성 및 내투산소성을 높은 수준으로 요구할 경우, 전술한 종래의 ALD 장치는 반응가스의 공급 방향으로 가스의 토출이 이뤄지도록 구비되어 편면 성막이 되도록 구비되어 있어, 상기 내투습성 및 내투산소성이 떨어지는 한계가 있다.In addition, when the moisture permeability and oxygen permeability of the substrate itself are required as in the organic light emitting display device, the above-described conventional ALD device is provided to discharge the gas in the supply direction of the reaction gas so as to form a single sided film. It is provided and has a limit inferior to the said moisture permeability and oxygen permeability.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 플렉시블 평판 표시장치용 기판에 박막의 무기물 층을 연속적으로 형성할 수 있는 원자층 증착장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, and an object thereof is to provide an atomic layer deposition apparatus capable of continuously forming an inorganic layer of a thin film on a substrate for a flexible flat panel display.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 챔버 내로 서로 다른 적어도 2종류의 반응가스가 분사되고, 서로 분리되어 있는 적어도 두개의 반응챔버와, 상기 각 반응챔버들에 후속하여 위치하고, 상기 각 반응챔버들에 인접하며, 챔버 내로 불활성가스가 분사되며, 상기 반응챔버들과 분리되어 있는 적어도 두개의 퍼지챔버와, 플렉시블한 롤상의 기판을 상기 반응챔버들과 퍼지챔버들을 그 배치된 순서에 따라 순차로 통과시키도록 하는 기판 공급부를 포함하는 원자층 증착장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention, at least two different reaction gases are injected into the chamber, at least two reaction chambers which are separated from each other, and are located after each of the reaction chambers, and each reaction chamber The at least two purge chambers adjacent to the field, and the inert gas is injected into the chamber and separated from the reaction chambers, and the flexible rolled substrate is sequentially arranged in the order in which the reaction chambers and the purge chambers are arranged. Provided is an atomic layer deposition apparatus comprising a substrate supply for passing therethrough.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 원자층 증착장치(이하, "ALD장치"라 함)가 수행하는 ALD방법의 공정단계를 순차로 도시한 것이다. FIG. 1 sequentially shows the process steps of an ALD method performed by an atomic layer deposition apparatus of the present invention (hereinafter referred to as an "ALD apparatus").

도 1에서 볼 수 있듯이, 먼저, 플렉시블한 기판을 반응 챔버 내에 삽입하고(S1), 챔버 내로 제 1 반응원을 피딩하여 제 1 물질층을 화학적 증착의 방법으로 형성한다(S2). 그 후 챔버 내의 제 1 반응원을 제거하는 제 1 퍼지단계(S3)를 거친 후, 챔버 내에 제 2 반응원을 피딩하여 이미 형성된 제 1 물질층과 제 2 반응원이 반응을 일으키도록 하여 제 1 물질층을 변화시켜 원하는 성분의 원자층 박막을 형성한다(S4). 그리고 제 1 물질층과 반응하지 않은 잔존 제 2 반응원이나 반응하여 생성된 부산물을 제거하는 제 2 퍼지단계(S5)를 추가적으로 거칠 수 있다. 예컨대 알루미늄 옥사이드(Al2O3)로 만들어진 원자층 박막을 형성할 경우에는, 먼저 트리메틸 알루미늄(TMA: Al(CH3)3)막을 증착한 후 수증기 또는 오존 등을 피딩하여 열처리를 행함으로써 트리메틸 알루미늄막을 알루미늄 옥사이드막으로 변환시켜 원자층 박막을 형성할 수 있다.As shown in FIG. 1, first, a flexible substrate is inserted into a reaction chamber (S1), and a first material source is fed into the chamber to form a first material layer by chemical vapor deposition (S2). Thereafter, after the first purge step S3 of removing the first reactant in the chamber, the second reactant is fed into the chamber to cause the first layer of material and the second reactant to react. The material layer is changed to form an atomic layer thin film of a desired component (S4). In addition, a second purge step S5 for removing the remaining second reactant or the by-products generated by the reaction may not be performed. For example, when forming an atomic layer thin film made of aluminum oxide (Al 2 O 3), a trimethyl aluminum (TMA: Al (CH 3) 3) film is first deposited, followed by heat treatment by feeding water vapor or ozone or the like to convert the trimethyl aluminum film to an aluminum oxide film. To form an atomic layer thin film.

이렇게 제1피딩단계, 제1퍼지단계, 제2피딩단계, 및 제2퍼지단계의 사이클을 1회 또는 수회 반복 실시하여 원자층 박막의 두께를 조절할 수 있다.The thickness of the atomic layer thin film may be adjusted by repeatedly performing the cycle of the first feeding step, the first purge step, the second feeding step, and the second purge step once or several times.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 ALD장치의 개략적인 단면도이고, 도 3은 도 2의 챔버들 중 제1반응챔버(21)의 측단면도이다.FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of an ALD device according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a side cross-sectional view of the first reaction chamber 21 of the chambers of FIG.

도 2를 참조하면, 본 발명의 ALD장치는 제1반응가스를 분사하는 제1반응챔버(21), 제1반응챔버(21)에 후속하여 위치하고, 불활성가스를 분사하는 제1퍼지챔버(22), 제1퍼지챔버(22)에 후속하여 위치하고, 제2반응가스를 분사하는 제2반응챔버(23), 및 제2반응챔버(23)에 후속하여 위치하고, 불활성가스를 분사하는 제2퍼지챔버(24)가 연속하여 배치되어 있다. 제1반응챔버(21)에서 도1에서 볼 수 있는 제1피딩단계(S2)를 수행하고, 제2퍼지챔버(22)에서 제1퍼지단계(S3)를 수행하며, 제2반응챔버(23)에서 제2피딩단계(S4)를 수행하고, 제2퍼지챔버(24)에서 제2퍼지단계(S5)를 수행한다. Referring to FIG. 2, the ALD apparatus of the present invention is positioned after the first reaction chamber 21 and the first reaction chamber 21 for injecting the first reaction gas, and the first purge chamber 22 for injecting inert gas. ), A second purge chamber 23 subsequent to the first purge chamber 22 and a second purge chamber 23 injecting the second reaction gas, and a second purge subsequent to the second reaction chamber 23 and injecting an inert gas. The chamber 24 is arranged continuously. In the first reaction chamber 21, the first feeding step S2 as shown in FIG. 1 is performed, in the second purge chamber 22, the first purging step S3 is performed, and the second reaction chamber 23 is performed. In step 2), a second feeding step S4 is performed, and in the second purge chamber 24, a second purging step S5 is performed.

본 발명에 있어, 이들 제1반응챔버(21), 제1퍼지챔버(22), 제2반응챔버(23), 및 제2퍼지챔버(24)는 도 2에서 볼 수 있듯이 인라인(in-line)상으로 연결되어 있다. 그리고, 제1반응챔버(21), 제1퍼지챔버(22), 제2반응챔버(23), 및 제2퍼지챔버(24)가 순차로 연결되어 제1챔버군(Ⅰ)을 형성하고, 이 제1챔버군(Ⅰ)에 인접하여 역시 제1반응챔버(21), 제1퍼지챔버(22), 제2반응챔버(23), 및 제2퍼지챔버(24)가 순차로 연결된 제2챔버군(Ⅱ) 및 동일한 구조의 제3챔버군(Ⅲ)이 순차로 연결될 수 있다. 이러한 챔버군은 기판 및 성막 조건에 따라 다양한 개수를 배치할 수 있다.In the present invention, these first reaction chamber 21, first purge chamber 22, second reaction chamber 23, and second purge chamber 24 are in-line as shown in FIG. Is connected in phase. The first reaction chamber 21, the first purge chamber 22, the second reaction chamber 23, and the second purge chamber 24 are sequentially connected to form a first chamber group I, Adjacent to the first chamber group I, the first reaction chamber 21, the first purge chamber 22, the second reaction chamber 23, and the second purge chamber 24 are sequentially connected to each other. The chamber group II and the third chamber group III of the same structure may be sequentially connected. Such chamber groups may be arranged in various numbers according to substrates and film formation conditions.

각 챔버들에는 플렉시블한 기판(10)이 관통하여 지나갈 수 있도록 개구(25)가 형성되어 있고, 개구(25) 사이사이에는 롤상의 기판(10)을 지지하는 롤러(31)들이 설치될 수 있다.In each chamber, an opening 25 is formed to allow the flexible substrate 10 to pass therethrough, and rollers 31 supporting the rolled substrate 10 may be provided between the openings 25. .

이러한 챔버들을 플렉시블한 롤상의 기판(10)이 관통한다. 이 기판(10)으로는 플라스틱 필름 뿐 아니라, 금속제 호일 등 모든 종류의 플렉시블한 기판이 적용 가능하다.These chambers penetrate the flexible rolled substrate 10. As this substrate 10, not only a plastic film but all kinds of flexible substrates, such as a metal foil, are applicable.

롤상의 기판(10)은 기판 공급부(30)에 의해 챔버들을 순차로 통과하는 데, 기판 공급부(30)는 챔버들의 끝나는 위치에 구비되는 감게 롤러(33)와, 챔버들의 시작 위치에 구비되는 주게 롤러(32)로 구비될 수 있다. 증착 시작단계인 로딩단계(S1)에서 감게 롤러(33)는 기판(10)의 선단에 위치하는 피더(11)를 감으면서 기판(10)을 잡아당겨 챔버들을 통과시키고, 주게 롤러(32)는 롤상의 기판(10)을 장착한 후 연속하여 풀어준다. The substrate 10 on the roll passes through the chambers sequentially by the substrate supply unit 30. The substrate supply unit 30 is a winding roller 33 provided at the end positions of the chambers and a main roller provided at the start position of the chambers. It may be provided with a roller (32). In the loading step S1, which is the deposition start step, the winding roller 33 pulls the substrate 10 while passing the chambers while winding the feeder 11 positioned at the tip of the substrate 10, and the roller 32 gives After mounting the roll-shaped board | substrate 10, it loosens continuously.

이러한 기판 공급부(30) 및 챔버들은 유지챔버(20)내에 장착되어 있으며, 유지챔버(20)는 증착 조건에 따라 양압, 음압 또는 대기압이 걸리도록 조절될 수 있 다. 그리고, 비록 도면으로 도시하지는 않았지만, 상기 각 챔버들(21)(22)(23)(24)은 별도의 가열장치를 구비해 증착 조건을 조절할 수 있다. 상기 주게롤러(32) 및 감게 롤러(33)는 유지챔버(20)의 외측에 구비되어 있을 수 있으며, 유지챔버(20)에는 개폐도어를 설치하여 기판(10)이 지나가도록 할 수 있다. 그리고, 유지챔버(20)와 주게롤러(32) 및 감게 롤러(33)의 사이에는 다른 처리 챔버를 더 배치하여 연속적으로 다수의 공정이 수행되도록 할 수 있다.The substrate supply unit 30 and the chambers are mounted in the holding chamber 20, and the holding chamber 20 may be adjusted to take a positive pressure, a negative pressure, or an atmospheric pressure according to deposition conditions. Although not shown in the drawings, each of the chambers 21, 22, 23, and 24 may be provided with a separate heating device to adjust deposition conditions. The main roller 32 and the winding roller 33 may be provided on the outside of the holding chamber 20, and the holding chamber 20 may be provided with an opening / closing door to allow the substrate 10 to pass. In addition, another processing chamber may be further disposed between the holding chamber 20, the main roller 32, and the winding roller 33 so that a plurality of processes may be continuously performed.

한편, 상기 각 챔버들(21)(22)(23)(24)의 상단에는 각 가스를 분사하는 가스 인젝터들(41)(42)(43)이 연결되고, 하단에는 각 가스를 배출해내는 가스 펌프(50)가 연결된다.Meanwhile, gas injectors 41, 42, 43 for injecting each gas are connected to the upper ends of the chambers 21, 22, 23, and 24, and the gas for discharging each gas at the lower end thereof. The pump 50 is connected.

즉, 제1가스 인젝터(41)는 제1반응챔버(21)에 설치된 제1노즐(51)에 연결되고, 제2가스 인젝터(42)는 제1퍼지챔버(22) 및 제2퍼지챔버(24)에 설치된 제2노즐(52) 및 제4노즐(54)에 각각 연결되며, 제3가스 인젝터(43)는 제2반응챔버(23)에 설치된 제3노즐(53)에 연결된다. That is, the first gas injector 41 is connected to the first nozzle 51 installed in the first reaction chamber 21, and the second gas injector 42 is the first purge chamber 22 and the second purge chamber ( It is connected to the second nozzle 52 and the fourth nozzle 54 installed in the 24, respectively, the third gas injector 43 is connected to the third nozzle 53 installed in the second reaction chamber (23).

제1가스 인젝터(41)는 제1반응가스를 제1노즐(51)을 통해 제1반응챔버(21)로 분사한다. 제3가스 인젝터(43)는 제2반응가스를 제3노즐(53)을 통해 제2반응챔버(23)로 분사한다. 그리고, 제2가스 인젝터(42)는 N2, H2, Ar과 같은 불활성 가스를 제1반응챔버(21)와 제2반응챔버(23)의 사이 및 제2반응챔버(23)의 후단에 위치한 제1퍼지챔버(22) 및 제2퍼지챔버(24)에 분사한다.The first gas injector 41 injects the first reaction gas into the first reaction chamber 21 through the first nozzle 51. The third gas injector 43 injects the second reaction gas into the second reaction chamber 23 through the third nozzle 53. In addition, the second gas injector 42 may be configured to supply an inert gas such as N2, H2, Ar between the first reaction chamber 21 and the second reaction chamber 23 and at the rear end of the second reaction chamber 23. The first purge chamber 22 and the second purge chamber 24 are sprayed.

가스 펌프(50)는 각 노즐(51)(52)(53)(54)이 설치된 반대측에 연결되어 진공형성으로 각 챔버(21)(22)(23)(24)내의 가스를 배출시킨다. 도 2에서는 각 챔버 (21)(22)(23)(24)가 하나의 가스 펌프(50)에 연결되어 배출되는 것으로 도시되었으나, 본 발명은 반드시 이에 한정되지 않으며, 각 챔버(21)(22)(23)(24)가 별도의 가스 펌프에 각각 연결되어 있을 수 있다.The gas pump 50 is connected to the opposite side on which the nozzles 51, 52, 53, 54 are installed to discharge the gas in each of the chambers 21, 22, 23, 24 by vacuum formation. In FIG. 2, each chamber 21, 22, 23, 24 is illustrated as being connected to and discharged from one gas pump 50. 23 and 24 may be connected to separate gas pumps, respectively.

본 발명에 있어서, 이처럼 각 챔버들(21)(22)(23)(24)의 상단에 가스 인젝터들(41)(42)(43)을 연결하고, 하단에 각 가스를 배출해내는 가스 펌프(50)가 연결함으로써, 각 챔버들(21)(22)(23)(24) 내에서 가스의 흐름은 도 2에서 볼 수 있듯이, 일방향으로 흐를 수 있게 된다.In the present invention, the gas injectors 41, 42, 43 are connected to the upper ends of the chambers 21, 22, 23, and 24, and the gas pump discharges each gas at the lower end thereof. As the 50 is connected, the gas flow in each of the chambers 21, 22, 23, 24 can flow in one direction, as can be seen in FIG. 2.

이상 설명한 것은 서로 다른 2종류의 반응가스를 이용하여 원자층 증착을 행하는 ALD 장치를 나타낸 것이나, 본 발명은 반드시 이에 한정되지 않으며, 3종류 이상의 반응가스를 이용하는 경우에도 동일하게 적용할 수 있다. 예컨대, 3종류의 서로 다른 반응가스를 이용하여 원자층 증착을 행할 경우, 상기 제2퍼지 챔버(24)와 제1반응챔버(21)의 사이에 제3반응챔버 및 제3퍼지챔버를 더 배치하면 된다.The above description shows an ALD apparatus for performing atomic layer deposition using two different kinds of reaction gases, but the present invention is not necessarily limited thereto, and the same can be applied to the case where three or more kinds of reaction gases are used. For example, when performing atomic layer deposition using three different reaction gases, a third reaction chamber and a third purge chamber are further disposed between the second purge chamber 24 and the first reaction chamber 21. Just do it.

다음으로, 상기와 같은 구성의 ALD 장치의 작용을 설명한다.Next, the operation of the ALD device having the above configuration will be described.

먼저 로딩단계(S1)에서, 롤상의 플렉시블한 기판(10)을 주게 롤러(32)에 장착하고, 기판(10) 선단의 피더(11)를 감게 롤러(33)에 연결한 후, 기판 공급부(30)를 가동한다.First, in the loading step (S1), the flexible substrate 10 in a roll is mounted on the roller 32 to give the feeder 11 at the tip of the substrate 10 to the winding roller 33, and then the substrate supply part ( 30).

다음으로, 제1인젝터(41), 제2인젝터(42), 및 제3인젝터(43)를 통해 제1반응가스, 불활성가스, 및 제2반응가스를 각각 제1반응챔버(21), 제1,2퍼지챔버(22)(24), 및 제2반응챔버(23)에 분사한다. 그리고, 가스 펌프(50)를 가동하여, 가스가 도 2에서와 같이, 위에서 아래를 향해 흐르도록 한다.Next, the first reaction chamber 21, the second reaction gas through the first injector 41, the second injector 42, and the third injector 43, respectively, The first and second purge chambers 22 and 24 are sprayed into the second reaction chamber 23. Then, the gas pump 50 is operated so that the gas flows from top to bottom as shown in FIG.

이 상태에서 기판(100)은 제1반응챔버(21)를 거치면서 기판 표면에 제 1 물질층을 화학적 증착의 방법으로 형성하고(S2), 그 후 제1퍼지챔버(22)를 거치면서 미반응 제1반응가스나 부산물등을 제거하는 제 1 퍼지단계(S3)를 거친다. 다음, 제2반응챔버(23)를 거치면서 기판 표면에 이미 형성된 제 1물질층과 제2반응가스가 반응을 일으키도록 하여, 제1물질층을 변화시켜 원하는 성분의 원자층 박막을 형성하고(S4), 그 후 제2퍼지챔버(24)를 거치면서 미반응 제2반응가스나 부산물등을 제거하는 제 2 퍼지단계(S5)를 거친다.In this state, the substrate 100 forms the first material layer on the surface of the substrate by chemical vapor deposition while passing through the first reaction chamber 21 (S2), and then passes through the first purge chamber 22. The first purge step (S3) of removing the first reaction gas or by-products is performed. Next, the first material layer and the second reaction gas already formed on the surface of the substrate pass through the second reaction chamber 23 to cause a reaction, and the first material layer is changed to form an atomic layer thin film of a desired component ( S4), and then passes through the second purge chamber 24, a second purge step (S5) for removing the unreacted second reaction gas or by-products.

이러한 단계는 제2퍼지챔버(24) 다음에 위치한 제2챔버군(Ⅱ) 및 제3챔버군(Ⅲ)을 거치면서 반복 수행되고, 이에 따라, 원하는 두께의 원자층 박막을 형성할 수 있게 된다.This step is repeatedly performed while passing through the second chamber group II and the third chamber group III located after the second purge chamber 24, thereby forming an atomic layer thin film having a desired thickness. .

도 3은 제1반응챔버(21)를 통과하는 기판(10)의 상태를 도시한 것으로, 각 챔버 내에서 반응가스가 기판(10)을 둘러싸는 모습을 나타낸 것이다. 이처럼, 반응가스는 기판(10)을 둘러싸고 흐르기 때문에, 원자층 박막은 기판(10)의 표면을 둘러싸도록 형성된다.3 illustrates a state of the substrate 10 passing through the first reaction chamber 21. The reaction gas surrounds the substrate 10 in each chamber. As such, since the reaction gas flows around the substrate 10, the atomic layer thin film is formed to surround the surface of the substrate 10.

이러한 본 발명에 따른 ALD 장치는 플렉시블한 표시장치의 기판으로 사용될 수 있는 데, 전술한 바와 같이, 인라인상으로 형성함에 따라, 공정 시간을 현저히 단축시킬 수 있고, 생산성을 증대시킬 수 있다.The ALD device according to the present invention can be used as a substrate of a flexible display device. As described above, by forming in-line, the ALD device can significantly shorten the process time and increase productivity.

상기한 바와 같은 본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.According to the present invention as described above, the following effects can be obtained.

첫째, 각 챔버들을 인라인상으로 배치함으로써 롤상의 플렉시블한 기판에 원자층 박막을 성막하기 쉽다.First, it is easy to form an atomic layer thin film on the flexible substrate on a roll by arrange | positioning each chamber inline shape.

둘째, 각 챔버내에서 반응가스가 일방향으로 흐르도록 함으로써, 기판을 둘러싸도록 성막이 가능해, 기판의 베리어특성을 더욱 향상시킬 수 있다.Second, by allowing the reaction gas to flow in one direction in each chamber, it is possible to form a film so as to surround the substrate, thereby further improving the barrier characteristics of the substrate.

셋째, 롤상의 플렉시블한 기판을 공급함으로써, 공정 시간을 현저히 단축시킬 수 있고, 생산성을 증대시킬 수 있다.Third, by supplying the flexible substrate on the roll, the process time can be significantly shortened and the productivity can be increased.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art will be able to variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the claims below. It will be appreciated.

Claims (4)

챔버 내로 서로 다른 적어도 2종류의 반응가스가 분사되고, 서로 분리되어 있는 적어도 두개의 반응챔버;At least two reaction chambers in which at least two different reaction gases are injected into the chamber and are separated from each other; 상기 각 반응챔버들에 후속하여 위치하고, 상기 각 반응챔버들에 인접하며, 챔버 내로 불활성가스가 분사되며, 상기 반응챔버들과 분리되어 있는 적어도 두개의 퍼지챔버; 및 At least two purge chambers positioned subsequent to the reaction chambers, adjacent to the reaction chambers, inert gas is injected into the chamber, and separated from the reaction chambers; And 플렉시블한 롤상의 기판을 상기 반응챔버들과 퍼지챔버들을 그 배치된 순서에 따라 순차로 통과시키도록 하는 기판 공급부;를 포함하는 원자층 증착장치. And a substrate supply unit configured to sequentially pass through the reaction chambers and the purge chambers in a flexible rolled substrate. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 서로 다른 종류의 반응챔버들과, 상기 각 반응챔버들에 후속하여 배치되는 퍼지챔버들이 하나의 챔버군을 형성하고, 상기 챔버군이 인라인상으로 복수개 배설된 것을 특징으로 하는 원자층 증착장치.And the different kinds of reaction chambers and purge chambers disposed subsequent to each of the reaction chambers form one chamber group, and the plurality of chamber groups are arranged in-line. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 기판 공급부는, The substrate supply unit, 상기 반응챔버들과 퍼지챔버들의 외측 일측에 위치하여 상기 롤상의 기판을 상기 반응챔버들 및 퍼지챔버들로 공급하는 주게 롤러; 및A juge roller positioned at one outer side of the reaction chambers and the purge chambers to supply the substrate on the roll to the reaction chambers and the purge chambers; And 상기 반응챔버들과 퍼지챔버들의 외측 타측에 위치하여 상기 반응챔버들 및 퍼지챔버들을 통과한 롤상의 기판을 감는 감게 롤러;를 포함하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착장치.And a winding roller positioned on the outer side of the reaction chambers and the purge chambers to wind a substrate on a roll passing through the reaction chambers and the purge chambers. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 각 챔버들의 상단에는 각 가스를 분사하는 가스 인젝터가 연결되고, 하단에는 각 가스를 배출해내는 가스 펌프가 연결된 것을 특징으로 하는 원자층 증착장치.A gas injector for injecting each gas is connected to the upper end of the chambers, and a gas pump for discharging each gas is connected to the lower end.
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