KR20160144797A - Chemical Vapor Deposition System Using Initiator - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a chemical vapor deposition system using an initiator. The system includes: a first chamber inserted therein with an initiator and a monomer to form a monomer adsorption site so as to initiate a polymerization of the initiator and monomer on a surface of a substrate; a second chamber for forming a polymer through the polymerization of the initiator and the monomer after the substrate is introduced from the first chamber formed thereat with a polymerization site; a third chamber for removing remaining initiator to stop the reaction so as to control a deposition thickness after the substrate formed thereat with the polymer; and a substrate transfer device for transferring the substrate from the first chamber to the third chamber via the second chamber. Upon the deposition process using the initiator, the deposition speed is increased and a matter consumption amount is decreased.

Description

개시제를 이용하는 화학기상증착시스템{Chemical Vapor Deposition System Using Initiator}[0001] Chemical Vapor Deposition System Using Initiator [0002]

본 발명은 개시제(Initiator)를 사용하는 화학기상증착시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 개시제를 이용하는 증착공정 시 증착 속도 향상 및 물질 소모량 감소를 위한 복수개의 증착챔버를 구성하는 화학기상증착시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a chemical vapor deposition system using an initiator, and more particularly, to a chemical vapor deposition system constituting a plurality of deposition chambers for improving a deposition rate and reducing a material consumption in a deposition process using an initiator will be.

근래의 반도체소자 또는 디스플레이 장치 등은 증착공정 등을 포함한 여러 가지 제조공정과정을 거치면서 제조된다. 이러한 여러 제조과정 중에는 화학기상증착시스템을 이용하여 증착물질을 증착시키는 공정이 필수적으로 이루어지고 있다.BACKGROUND OF THE INVENTION [0002] Recent semiconductor devices or display devices are manufactured through various manufacturing processes including a deposition process. During such various manufacturing processes, a process of depositing a deposition material using a chemical vapor deposition system is essential.

이에 화학기상증착시스템(Chemical vapor deposition, 이하 'CVD'라 함)에 관련하여 많은 기술들이 제안되고, 적용되어 왔다. A number of techniques have been proposed and applied to CVD (Chemical Vapor Deposition).

이러한 종래의 기술들 중에는 대한민국 공개특허 제10-2015-0057679호(발명의 명칭 : 기판 냉각장치 및 이를 포함하는 화학기상 증착장치. 이하 선행기술1 이라 함.) 등이 있다.Among these conventional technologies, there are Korean Patent Laid-Open No. 10-2015-0057679 entitled "Substrate Cooling Apparatus and Chemical Vapor Deposition Apparatus Including the Same", hereinafter referred to as Prior Art 1).

선행기술 1에 따르면, 냉각장치는 제1 및 제2 반응가스가 반응을 일으키도록 개시제가 유입되는 개시제 유입 플레이트가 포함되어, 상기 개시제로 인해 복수의 반응가스가 반응을 일으키게 한다. According to the prior art 1, the cooling device includes an initiator inlet plate into which an initiator is introduced to cause the first and second reaction gases to react, causing the plurality of reaction gases to react due to the initiator.

여기서, 개시제는 라디칼 이온 형태로 분해되어 유입되는데, 라디칼 이온은 진입로의 구성(유로의 굴곡, 부피등)에 따라 에너지가 감소되기 때문에 상부에서 형성된 라디칼 이온이 노즐로 분출되기 전까지 충돌을 최소화하기 위해 최상부에서 분출되도록 구성하였다.Here, since the initiator is decomposed into radical ions, the radical ions are reduced in energy according to the constitution of the access path (curvature, volume, etc.) of the channel, so that the radical ions formed at the upper part are sprayed to the nozzle So as to be ejected from the top.

선행기술 1 등과 같은 개시제(Initiator)를 사용하는 CVD는 기판 표면에서 개시제(Initiator)와 모노머의 중합반응을 일으키기 위해 개시제 및 모노머가 기판에 우선 흡착되어 중합반응 사이트를 형성해야 한다.CVD using an initiator such as Prior Art 1 requires that the initiator and the monomer be first adsorbed to the substrate to form a polymerization reaction site in order to cause a polymerization reaction between the initiator and the monomer on the substrate surface.

구체적으로 Initiator CVD는 ①Site generation(기판 위의 모노머(Monomer) 흡착 사이트 형성) → ②Polymerization(개시제와 모노머의 중합반응을 통한 Polymer 형성) → ③Tremination(잔류 개시제를 제거하여 증착두께를 제어)의 3단계로 공정을 구분할 수 있으며, 이와 같은 공정을 통해 기판 표면에서 폴리머를 형성한다. Specifically, Initiator CVD is a three-step process: ①Site generation (formation of monomer adsorption site on substrate) ②Polymerization (formation of polymer through polymerization reaction of initiator and monomer) ③Tremination (control of deposition thickness by removing residual initiator) The process can be distinguished, and the polymer is formed on the substrate surface through such a process.

도 1은 종래의 화학기상증착시스템의 일예의 구성을 간략하게 보인 단면도로서, 통상적인 CVD는 한 개의 챔버(10) 내에 개시제(2)와 복수의 모노머(4)(6)가 동시에 투입되고, 동시 투입된 개시제(2)와 모노머(4)(6)는 기판(20) 위에 모노머 흡착 사이트를 형성한 후 개시제(2)와 모노머(4)(6)의 중합반응을 통해 폴리머를 형성한다. FIG. 1 is a cross-sectional view briefly showing an example of the structure of a conventional chemical vapor deposition system. In the conventional CVD, an initiator 2 and a plurality of monomers 4 and 6 are simultaneously introduced into one chamber 10, Simultaneously introduced initiator 2 and monomers 4 and 6 form a monomer through the polymerization reaction of initiator 2 and monomers 4 and 6 after forming a monomer adsorption site on substrate 20.

이와 같은 경우, 개시제(2)와 모노머(4)(6)는 지속적으로 일정 농도를 유지시켜야 하기 때문에 폴리머 형성에 필요한 반응에 참여하지 않는 물질은 진공 펌핑 라인(도시안함)으로 배출되어야 하는데, 이로 인해 물질의 소모량이 많은 문제점이 있었다. In this case, since the initiator (2) and the monomers (4) and (6) must be maintained at a constant concentration, a substance not participating in the reaction required for polymer formation must be discharged to a vacuum pumping line (not shown) Thereby consuming a large amount of material.

또한, 챔버 내 기상의 물질 흐름(flow) 및 진공 펌핑 방향에 따라 위치별 기상물질의 농도가 달라질 수 있어 기판 박막의 증착 균일도 확보가 어려운 문제점이 있었다. In addition, there is a problem in that it is difficult to secure the uniformity of deposition of the substrate thin film because the concentration of the vapor-phase material per position may vary depending on the material flow in the chamber and the vacuum pumping direction.

또한, 개시제를 사용하는 CVD는 개시제가 존재 하여야 폴리머(Polymer) 박막을 형성할 수 있는데, 원하는 두께의 박막 형성 후 잔류 개시제에 의해 두께 재현성이 어려운 문제점이 있었다. In addition, CVD using an initiator can form a polymer thin film in the presence of an initiator. However, there is a problem in that thickness reproducibility is difficult due to a residual initiator after formation of a thin film having a desired thickness.

본 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 개시제를 이용하여 증착하는 화학기상증착시스템에서 기판의 중합반응 사이트 형성을 위한 별도의 챔버를 구성함으로써, 증착 속도를 향상함과 아울러 물질의 소모량을 감소시키고, 증착물질이 균일한 두께로 증착되어 증착 기판 박막의 증착 균일도 확보가 가능한 화학기상증착시스템을 제공함에 있다.It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide a chemical vapor deposition system using an initiator for forming a separate chamber for forming polymerization reaction sites of a substrate, And to provide a chemical vapor deposition system capable of ensuring uniform deposition of a deposited substrate thin film by depositing the deposited material to a uniform thickness.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 기판 표면에서 개시제와 모노머의 중합반응을 일으키기 위해 상기 개시제와 모노머를 투입하여 모노머 흡착 사이트를 형성하는 제1 챔버와, 상기 제1 챔버에서 중합반응 사이트가 형성된 기판이 유입된 후 개시제와 모노머의 중합반응을 통해 폴리머를 형성하는 제2 챔버와, 상기 폴리머가 형성된 기판이 유입된 후 잔류 개시제를 제거하여 증착두께를 제어하기 위해 반응을 중단시키는 제3 챔버와, 상기 제1 챔버에서 제2 챔버를 거쳐 제3 챔버로 기판을 이동시키기 위한 기판 이송장치를 포함하며, 폴리머 박막 형성 공정을 단계별로 각각의 챔버에서 진행하는 것을 특징으로 하는 개시제를 이용하는 화학기상증착시스템이 제공된다.In order to achieve the above object, the present invention provides a process for producing a polymerizable composition, which comprises a first chamber for introducing an initiator and a monomer into a polymerization reaction between an initiator and a monomer on the surface of a substrate to form a monomer adsorption site, A second chamber for forming a polymer through a polymerization reaction of the initiator and the monomer after the substrate having the polymer formed thereon is introduced, and a third chamber for stopping the reaction for removing the residual initiator after the substrate on which the polymer is formed, And a substrate transfer device for transferring the substrate from the first chamber to the third chamber via the second chamber, wherein the polymer thin film forming process is performed in each chamber step by step. A vapor deposition system is provided.

상기 제3 챔버에서는 개시제를 추가적으로 투입하여 잔류 개시제를 제거함으로써 중합 반응을 차단하여 두께를 제어하는 것을 특징으로 한다. And an initiator is further added to the third chamber to remove the residual initiator, thereby blocking the polymerization reaction and controlling the thickness.

또한, 상기 제1 챔버 내지 제3 챔버는 기상의 물질 투입과 진공 펌핑을 통한 기상 유체 흐름을 실시간으로 형성하지 않고, 필요에 의해 간헐적인 펌핑을 통해 챔버 압력을 제어할 수 있다. In addition, the first to third chambers can control the chamber pressure through intermittent pumping, if necessary, without forming gas-phase material flow and gas-phase fluid flow through vacuum pumping in real time.

본 발명에서, 상기 기판 이송장치는 상기 제1 챔버와 제2 챔버 사이 및 제2 챔버와 제3 챔버 사이에 설치되어 상기 기판을 각각의 챔버로 이송시킬 때 개폐가능한 도어와, 상기 제1 챔버, 제2 챔버 및 제3 챔버에 상기 도어가 설치되는 위치에 형성되어 이송되는 기판의 통로가 되는 유출구 및 유입구와, 상기 기판을 상기 유출구 및 유입구를 통해 챔버 간 이송시킬 수 있도록 하는 운송장치와, 상기 운송장치의 동작과 도어의 개폐를 제어하기 위한 제어부를 포함할 수 있다. In the present invention, the substrate transfer device may include: a door which is installed between the first chamber and the second chamber and between the second chamber and the third chamber and is openable and closable when the substrate is transferred to the respective chambers; An outlet port and an inlet port which are formed in the second chamber and the third chamber at a position where the door is installed and which is to be transported through the substrate, a transport device for transferring the substrate between the chamber and the chamber through the outlet port and the inlet port, And a control unit for controlling the operation of the transportation apparatus and the opening and closing of the door.

여기서, 상기 운송장치는 상기 유출구 및 유입구를 출입하면서 수평 왕복 운동하는 로봇암으로 이루어질 수 있다. Here, the transportation device may include a robot arm that reciprocates horizontally while moving in and out of the outlet and the inlet.

또는, 상기 운송장치는 기판이 직접 안치되어 상기 기판을 상기 제1 챔버 내지 제3 챔버에 반입하거나 반출하기 위한 다수의 롤러를 포함하는 컨베이어장치와, 상기 컨베이어장치를 구동시키기 위한 구동장치를 포함할 수 있다. Alternatively, the transport apparatus may include a conveyor apparatus including a plurality of rollers for directly transporting the substrate from the first chamber to the third chamber, and a driving device for driving the conveyor apparatus .

이 경우, 상기 컨베이어장치는 상기 제1 챔버 내지 제3 챔버 내부에 설치되는 내부 컨베이어장치와, 상기 제1 챔버 내지 제3 챔버 외부에 설치되어 챔버 간을 연결하는 외부 컨베이어장치로 이루어지며, 상기 내부 컨베이어장치와 외부 컨베이어장치는 별도의 구동장치를 통해 구동될 수 있다. In this case, the conveyor apparatus includes an internal conveyor apparatus installed inside the first chamber to the third chamber, and an external conveyor apparatus installed outside the first chamber to the third chamber to connect the chambers, The conveyor device and the external conveyor device can be driven through separate drive devices.

본 발명에 있어서, 상기 제1 챔버 또는 제2 챔버에서는 적어도 2개 이상의 모노머를 투입하여 기상 증착 물질 분위기를 형성할 수 있다. In the present invention, at least two or more monomers may be introduced into the first chamber or the second chamber to form an atmosphere of a vapor deposition material.

이상에서 살펴본 본 발명에 의하면, 본 발명은 기판의 중합반응 사이트 형성을 위한 별도의 챔버를 구성함으로써, 증착 속도를 향상함과 아울러 물질의 소모량을 감소시킬 수 있는 효과가 있다. As described above, according to the present invention, a separate chamber for forming a polymerization reaction site of a substrate is formed, thereby improving the deposition rate and reducing the amount of material consumed.

또한, 챔버 내 기상의 물질 투입과 진공 펌핑을 통한 기상 유체 흐름(flow)을 실시간으로 형성하지 않고 필요에 의해 간헐적인 펌핑을 통해 챔버 압력을 제어함으로써, 기상의 물질 흐름과 진공 펌핑 방향에 따라 위치별 기상물질의 농도가 달라지는 것을 방지하여 기판 박막의 증착 균일도 확보가 가능한 효과가 있다. Further, by controlling the chamber pressure through intermittent pumping as necessary without forming a gaseous fluid flow through the gas phase material injection and vacuum pumping in the chamber in real time, it is possible to control the position It is possible to prevent the concentration of the gaseous vapor material from varying and to secure the deposition uniformity of the substrate thin film.

도 1은 종래의 화학기상증착시스템의 일예의 구성을 간략하게 보인 단면도이다.
도 2는 본 발명의 화학기상증착시스템의 전체 구성을 보인 단면도이다.
도 3 내지 도 4는 본 발명의 화학기상증착시스템에서 기판 이송장치의 일실시예를 도시한 것으로, 기판 이송 공정을 도시한 단면도이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a cross-sectional view of a conventional chemical vapor deposition system.
2 is a cross-sectional view showing the overall configuration of the chemical vapor deposition system of the present invention.
FIGS. 3 to 4 illustrate a substrate transferring apparatus in a chemical vapor deposition system of the present invention, which is a cross-sectional view showing a substrate transferring process.

이하에서는 본 발명에 대하여 보다 구체적으로 이해할 수 있도록 첨부된 도면을 참조한 바람직한 실시 예를 들어 설명하기로 한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 화학기상증착시스템의 전체 구성을 보인 단면도이다. 2 is a cross-sectional view showing the overall configuration of the chemical vapor deposition system of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 개시제를 이용하는 화학기상증착시스템은 ①Site generation(기판 위의 모노머(Monomer) 흡착 사이트 형성) → ②Polymerization(개시제와 모노머의 중합반응을 통한 Polymer 형성) → ③Tremination(잔류 개시제를 제거하여 증착두께를 제어)의 공정을 3단 챔버에서 진행할 수 있도록 구성된다. 2, a chemical vapor deposition system using an initiator according to an embodiment of the present invention includes: ①Site generation (formation of a monomer adsorption site on a substrate) → ②Polymerization (formation of a polymer through polymerization reaction of an initiator and a monomer) → ③Trimination (removal of the residual initiator to control the thickness of the deposition) can be performed in a three-stage chamber.

구체적으로, 본 발명은 기판(20) 표면에서 개시제(112)와 모노머(114)(116)의 중합반응을 일으키기 위해 상기 개시제(112)와 모노머(114)(116)를 투입하여 모노머 흡착 사이트 형성하는 제1 챔버(110)와, 상기 제1 챔버(110)에서 중합반응 사이트가 형성된 기판이 유입된 후 개시제(122)와 모노머(124)(126)의 중합반응을 통해 폴리머를 형성하는 제2 챔버(120)와, 상기 폴리머가 형성된 기판이 유입된 후 잔류 개시제를 제거하여 증착두께를 제어하기 위해 반응을 중단시키는 제3 챔버(130)를 포함하여, 폴리머 박막 형성 공정을 단계별로 3단의 챔버에서 진행하는데 특징이 있다. The initiator 112 and the monomers 114 and 116 are introduced into the monomer mixture to cause polymerization reaction between the initiator 112 and the monomers 114 and 116 on the surface of the substrate 20, A second chamber 110 for forming a polymer through the polymerization reaction of the initiator 122 and the monomers 124 and 126 after the substrate on which the polymerization reaction site is formed is introduced into the first chamber 110, And a third chamber (130) for stopping the reaction to control the deposition thickness by removing the residual initiator after the substrate on which the polymer is formed is removed so that the polymer thin film formation process is performed in three steps It is characterized by progressing in the chamber.

상기 제1 챔버(110), 제2 챔버(120) 및 제3 챔버(130)는 상기 기판(20)에 증착물질이 증착되는 공정이 이루어질 수 있도록 외부로부터 격리된 공간을 제공한다. 상기 챔버들의 내부는 진공상태로 있게 되며, 진공 속에서 증착공정이 이루어지게 된다. 이러한 챔버에는 진공상태를 조성해주기 위한 진공 펌핑라인(도시안함) 등이 구비되어 있다. The first chamber 110, the second chamber 120, and the third chamber 130 provide a space isolated from the outside so that a process of depositing a deposition material on the substrate 20 can be performed. The inside of the chambers is in a vacuum state, and a deposition process is performed in vacuum. Such a chamber is provided with a vacuum pumping line (not shown) for providing a vacuum state.

상기 제1 챔버(110), 제2 챔버(120) 및 제3 챔버(130)에 상기 개시제(112)와 모노머(114)(116) 등을 투입하기 위해, 챔버의 상부에는 샤워헤드 어셈블리(도시안함)가 설치되어 이를 통해서 반응가스가 유입되도록 할 수 있다. 이 경우, 상기 샤워헤드 어셈블리를 통해 개시제 및 복수의 모노머가 동시에 유입되어 하방으로 분출되는 구조를 형성된다. In order to inject the initiator 112, the monomers 114, 116 and the like into the first chamber 110, the second chamber 120 and the third chamber 130, a showerhead assembly The reaction gas can be introduced into the reaction chamber. In this case, the initiator and the plurality of monomers flow simultaneously through the showerhead assembly and are sprayed downward.

또한, 상기 상기 제1 챔버(110) 또는 제2 챔버(120)에서는 적어도 2종 이상의 모노머와 개시제를 투입하여 기상 증착 물질 분위기를 형성한다. 즉, 본 실시예에서는 2종의 모노머가 유입되어 분출되는 것으로 설명하고 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니고 3종 이상의 반응가스가 유입되어 분출될 수 있도록 구성할 수도 있다. 여기서, 개시제는 라디칼 이온 형태로 분해되어 유입되는데, 라디칼 이온은 진입로의 구성(유로의 굴곡, 부피 등)에 따라 에너지가 감소되기 때문에 상부에서 형성된 라디칼 이온이 노즐로 분출되기 전까지 충돌을 최소화하기 위해 최상부에서 분출되도록 구성하는 것이 바람직하다.In the first chamber 110 or the second chamber 120, at least two kinds of monomers and an initiator are added to form a vapor deposition material atmosphere. That is, although two monomers are injected and ejected in the present embodiment, the present invention is not limited thereto, and three or more reactive gases may be injected and ejected. Here, since the initiator is decomposed into radical ions, the radical ions are reduced in energy according to the constitution of the access path (curvature, volume, etc.) of the channel, so that the radical ions formed at the upper part are sprayed to the nozzle It is preferable to constitute such that it is blown out from the uppermost part.

한편, 본 발명에서는 챔버 내 기상의 물질 흐름(flow) 및 진공 펌핑 방향에 따라 기판에 증착되는 기상물질이 위치별로 농도가 달라지는 것을 방지하기 위해, 상기 제1 챔버(110) 내지 제3 챔버(130)는 기상의 물질 투입과 진공 펌핑을 통한 기상 유체 흐름을 실시간으로 형성하지 않고, 필요에 의해 간헐적인 펌핑을 통해 챔버 압력을 제어할 수 있도록 한다. In the present invention, in order to prevent the concentration of the vapor-phase material deposited on the substrate in accordance with the material flow in the chamber and the vacuum pumping direction, the first chamber 110 to the third chamber 130 ) Allows the chamber pressure to be controlled through intermittent pumping as necessary without forming a gaseous fluid flow through gas entry and vacuum pumping in real time.

즉, 종래의 기술에서는 한 개의 챔버 내에 개시제와 복수의 모노머가 동시에 투입되어 폴리머를 형성한 후 폴리머 형성에 필요한 반응에 참여하지 않는 물질은 진공 펌핑 라인으로 배출함으로써, 모든 공정이 한 개의 챔버 내에서 이루어진다. 이때, 기상의 물질 투입으로 인한 챔버 내 기상 유체 흐름이 발생하고 반응에 참여하지 않는 물질을 배출 시 진공 펌핑 방향이 발생하므로, 기상 유체 흐름과 진공 펌핑 방향에 따라 위치별 기상물질의 농도가 달라지게 되는 것이다. That is, in the prior art, the initiator and the plurality of monomers are simultaneously injected into one chamber to form a polymer, and a substance not participating in the reaction required for polymer formation is discharged to a vacuum pumping line, . In this case, when the gas phase material flows into the chamber due to the introduction of the gaseous phase material and the material which does not participate in the reaction is discharged, the vacuum pumping direction is generated. Therefore, the concentration of the gaseous substance varies depending on the gaseous fluid flow and the vacuum pumping direction .

그러나, 본 발명은 ①기판 위의 모노머(Monomer) 흡착 사이트 형성, ②개시제와 모노머의 중합반응을 통한 폴리머 형성, ③잔류 개시제를 제거하여 증착두께를 제어하는 공정을 각 공정별로 별도의 챔버에서 이루어지게 함으로써, 기상의 물질 투입으로 인한 흐름이 최소화되고, 폴리머 형성 후 반응에 참여하지 않는 물질은 진공 펌핑 라인으로 한 번에 배출하는 방법이 아니라 잔류 개시제를 제거하는 방법으로 개시제를 추가적으로 투입하는 방법을 사용함으로써, 진공 펌핑 방향으로 인한 기상 물질의 흐름을 최소화한다. However, the present invention relates to a process for forming a monomer adsorption site on a substrate, a polymer formation through polymerization reaction of an initiator and a monomer, and a process for controlling a deposition thickness by removing a residual initiator in a separate chamber A method of minimizing the flow due to the introduction of gas into the gas phase and discharging the material not participating in the reaction after formation of the polymer into the vacuum pumping line at one time is a method of additionally introducing an initiator as a method of removing the residual initiator Thereby minimizing the flow of vapor material due to the vacuum pumping direction.

한편, 펌핑이 필요한 경우, 각 챔버 마다 간헐적인 펌핑을 통해 챔버 압력을 제어할 수 있도록 함으로써, 진공 펌핑 방향으로 인한 기상 물질의 흐름을 최소화하여 기판에 증착되는 기상물질이 위치별로 농도가 달라지는 것을 방지하여 기판 박막의 증착 균일도를 확보할 수 있게 된다. If the pumping is required, the chamber pressure can be controlled through intermittent pumping in each chamber, thereby minimizing the flow of vapor material due to the vacuum pumping direction and preventing the concentration of the vapor material deposited on the substrate from varying by position So that uniformity of deposition of the substrate thin film can be secured.

이와 같은 본 발명은 상기 제3 챔버(130)에서 잔류 개시제를 제거하기 위해, 개시제(132)를 추가적으로 투입함으로써, 라디칼 이온 형태로 분해되어 유입되는 개시제(132)가 잔류 개시제와 결합하여 분자형태가 됨으로써 잔류 개시제를 빠르게 제거 할 수 있고, 중합 반응을 차단하여 박막의 두께 제어를 용이하게 할 수 있다. In order to remove the residual initiator in the third chamber 130, the initiator 132 is further added to decompose the radical ion into the radical ion, and the introduced initiator 132 binds with the residual initiator, The residual initiator can be quickly removed and the polymerization reaction can be blocked to facilitate control of the thickness of the thin film.

이와 같은 본 발명은 기판을 각각의 챔버에서 이동시키기 위한 기판 이송장치를 포함한다. 즉, 상기 제1 챔버(110)에서 제2 챔버(120)를 거쳐 제3 챔버(130)로 기판을 이동시키면서 각 챔버 별로 공정을 순차적으로 진행하기 위한 기판 이송장치가 구비되는 것이다. The present invention includes a substrate transfer apparatus for transferring a substrate in each chamber. That is, a substrate transfer device for sequentially moving the substrates from the first chamber 110 to the third chamber 130 through the second chamber 120 is provided.

본 발명에서, 상기 기판 이송장치는 상기 제1 챔버(110)와 제2 챔버(120) 사이 및 제2 챔버(120)와 제3 챔버(130) 사이에 설치되어 상기 기판(20)을 각각의 챔버로 이송시킬 때 개폐가능한 도어(220)와, 상기 제1 챔버(110), 제2 챔버(120) 및 제3 챔버(130)에 상기 도어(220)가 설치되는 위치에 형성되어 이송되는 기판의 통로가 되는 유출구 및 유입구와, 상기 기판을 상기 유출구 및 유입구를 통해 챔버 간 이송시킬 수 있도록 하는 운송장치와, 상기 운송장치의 동작과 도어의 개폐를 제어하기 위한 제어부를 포함할 수 있다. The substrate transfer apparatus may be installed between the first chamber 110 and the second chamber 120 and between the second chamber 120 and the third chamber 130 to transfer the substrate 20 The door 220 is formed at a position where the door 220 is installed in the first chamber 110, the second chamber 120 and the third chamber 130, And a control unit for controlling the operation of the transportation device and the opening and closing of the door. The control unit controls the opening and closing of the door and the opening and closing of the door.

상기 유출구 및 유입구는 기판의 반입 및 반출을 위해 상기 챔버들의 측면에 개구되게 형성되고, 상기 유출구 및 유입구 사이에 도어(220)가 이동가능하게 설치되어 유출구 및 유입구를 개폐한다.The outlet and the inlet are formed to open at the sides of the chambers for loading and unloading the substrate, and a door (220) is movably installed between the outlet and the inlet to open and close the outlet and the inlet.

여기서, 상기 운송장치는 상기 유출구 및 유입구를 출입하면서 수평 왕복 운동하는 로봇암으로 이루어질 수 있다. Here, the transportation device may include a robot arm that reciprocates horizontally while moving in and out of the outlet and the inlet.

상기 로봇암으로 운송장치를 구성할 경우, 통상의 공지된 로봇암이 상기 제1 챔버(110)와 제2 챔버(120) 사이 및 제2 챔버(120)와 제3 챔버(130) 사이에 설치되어 상기 기판(20)을 각각의 챔버로 이송시키도록 적용할 수 있다. When the robot arm is constructed as a transportation device, a conventional robot arm is installed between the first chamber 110 and the second chamber 120 and between the second chamber 120 and the third chamber 130 So that the substrate 20 can be transferred to the respective chambers.

이 경우, 상기 도어(220)는 각 챔버 내에서 공정이 진행될 때는 닫혀있다가 한 개의 챔버에서 공정이 완료되어 다음 챔버로 기판을 이송해야 하는 경우, 상기 제어부에 의해 개방되어 로봇암이 상기 유출구 및 유입구를 통해 기판(20)을 이송할 수 있도록 한다. In this case, when the door 220 is closed during the process in each chamber and the process is completed in one chamber and the substrate is to be transferred to the next chamber, the door 220 is opened by the control unit, So that the substrate 20 can be transferred through the inlet.

이와 같은 로봇암의 구성은 공지기술이 적용가능하므로, 본 발명에서는 이에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다. Since the known art is applicable to the configuration of the robot arm, a detailed description thereof will be omitted in the present invention.

한편, 본 발명의 기판 이송장치는 상술한 로봇암 이외에도 다양한 구성이 적용될 수 있다. The substrate transfer apparatus of the present invention can be applied to various configurations other than the robot arm described above.

도 3 내지 도 4는 본 발명의 화학기상증착시스템에서 기판 이송장치의 일실시예를 도시한 것으로, 롤러 구조를 통해 기판 이송 공정을 도시한 단면도이다. FIGS. 3-4 illustrate a substrate transfer apparatus in a chemical vapor deposition system of the present invention, which is a cross-sectional view illustrating a substrate transfer process through a roller structure. FIG.

도 3 내지 도 4를 참조하면, 상기 운송장치는 기판(20)이 직접 안치되어 상기 기판(20)을 상기 제1 챔버(110) 내지 제3 챔버(130)에 반입하거나 반출하기 위한 다수의 롤러(210)를 포함하는 컨베이어장치와, 상기 컨베이어장치를 구동시키기 위한 구동장치(도시안함)를 포함할 수 있다. 3 to 4, the transport apparatus includes a plurality of rollers for directly transporting the substrate 20 from the first chamber 110 to the third chamber 130, (Not shown) for driving the conveyor device, and a conveyor device (not shown) for conveying the conveyor device.

상기 구동장치는 상기 컨베이어장치를 구동시키기 위한 모터 등 통상의 공지된 기술이 적용될 수 있으므로 본 발명에서는 이에 대한 구체적인 설명은 생략하도록 한다. The driving device may be a known motor such as a motor for driving the conveyor device, so that a detailed description thereof will be omitted in the present invention.

또한, 상기 컨베이어장치는 상기 제1 챔버(110) 내지 제3 챔버(130) 내부에 설치되는 내부 컨베이어장치와, 상기 제1 챔버(110) 내지 제3 챔버(130) 외부에 설치되어 챔버 간을 연결하는 외부 컨베이어장치로 구분되어 이루어질 수 있다. 즉, 챔버 내부에서 공정을 진행하기 위해 기판을 이송시키는 내부 컨베이어장치와, 공정이 완료된 기판을 챔버 간 이송시키기 위한 외부 컨베이어장치를 별도로 구비하는 것이다. 이 경우, 상기 내부 컨베이어장치와 외부 컨베이어장치는 각각의 구동장치를 통해 구동될 수 있으며, 상기 구동장치의 동작 제어는 상기 제어부가 담당하여 챔버 내부에서의 기판 이송과 챔버 외부에서의 기판 이송을 각각 제어하도록 한다. The conveyor device may include an internal conveyor device installed in the first chamber 110 to the third chamber 130 and a conveyor device installed outside the first chamber 110 to the third chamber 130, And an external conveyor device for connecting the conveyor device. That is, an internal conveyor device for conveying the substrate to process the inside of the chamber, and an external conveyor device for conveying the processed substrate between the chambers are separately provided. In this case, the inner conveyor device and the outer conveyor device can be driven through respective driving devices, and the control of the operation of the driving device is controlled by the control part so as to transfer the substrate inside the chamber and the substrate outside the chamber Control.

도 3은 제1 챔버(110)와 제2 챔버(120) 사이를 도시한 것으로, 제1 챔버(110)에는 유출구(110a)가 형성되고 제2 챔버(120)에는 유입구(120a)가 형성되며, 상기 유출구(110a)와 유입구(110b) 사이에는 게이트(230)가 형성되어 상기 도어(220)가 게이트(230)를 개폐하는 구조를 갖는다. 도면에는 도시하지 않았지만, 제2 챔버(120)와 제3 챔버(130) 사이에도 동일한 구조가 적용될 수 있으므로, 이에 대한 도시는 생략하였다.3 illustrates the gap between the first chamber 110 and the second chamber 120. An outlet 110a is formed in the first chamber 110 and an inlet 120a is formed in the second chamber 120 A gate 230 is formed between the outlet 110a and the inlet 110b so that the door 220 opens and closes the gate 230. [ Although not shown in the drawing, the same structure may be applied between the second chamber 120 and the third chamber 130, and therefore, illustration thereof is omitted.

이와 같은 기판 이송장치는 상기 제1 챔버(110)에서 기판(20) 위의 모노머(Monomer) 흡착 사이트 형성이 완료되면, 공정이 완료된 기판(20)이 롤러(210) 상에 놓여진 상태로 상기 구동장치에 의해 이동됨과 아울러 상기 제어부가 상기 도어(220) 개폐를 제어하여 도어(220)를 개방함으로써, 상기 기판(20)이 상기 유출구(110a) 및 유입구(120a)를 통해 제1 챔버(110)에서 제2 챔버(120)로 이송될 수 있도록 한다. When the formation of the monomer adsorption site on the substrate 20 in the first chamber 110 is completed, the substrate transfer apparatus is operated such that the processed substrate 20 is placed on the roller 210, The control unit controls the opening and closing of the door 220 to open the door 220 so that the substrate 20 is moved to the first chamber 110 through the outlet 110a and the inlet 120a. To the second chamber (120).

이후, 제2 챔버(120)로 이송된 기판(20)은 개시제(122)와 모노머(124)(126)의 중합반응을 통해 폴리머를 형성하고, 상술한 바와 동일한 방식으로 제3 챔버(130)로 이송된 후, 제3 챔버(130) 내에서 잔류 개시제를 제거함으로써, 폴리머 박막 형성 공정을 3단계로 진행할 수 있게 된다. Subsequently, the substrate 20 transferred to the second chamber 120 forms a polymer through a polymerization reaction of the initiator 122 and the monomers 124 and 126, and the polymer is formed in the third chamber 130 in the same manner as described above. And then the residual initiator is removed in the third chamber 130, the polymer thin film forming process can proceed to three stages.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 개시제를 이용한 화학기상증착시스템은 기판의 중합반응 사이트 형성을 위한 별도의 챔버를 구성함으로써, 증착 속도를 향상함과 아울러 물질의 소모량을 감소시킬 수 있는 효과가 있다. As described above, the chemical vapor deposition system using the initiator according to the present invention has a separate chamber for forming a polymerization reaction site of the substrate, thereby improving the deposition rate and reducing the amount of material consumed .

또한, 챔버 내 기상의 물질 투입과 진공 펌핑을 통한 기상 유체 흐름(flow)을 실시간으로 형성하지 않고 필요에 의해 간헐적인 펌핑을 통해 챔버 압력을 제어함으로써, 기상의 물질 흐름과 진공 펌핑 방향에 따라 위치별 기상물질의 농도가 달라지는 것을 방지하여 기판 박막의 증착 균일도 확보가 가능한 효과가 있다. Further, by controlling the chamber pressure through intermittent pumping as necessary without forming a gaseous fluid flow through the gas phase material injection and vacuum pumping in the chamber in real time, it is possible to control the position It is possible to prevent the concentration of the gaseous vapor material from varying and to secure the deposition uniformity of the substrate thin film.

이상에서 설명된 바와 같이, 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시 예들에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시 예들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에, 본 발명이 상기의 실시 예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어져야 할 것이다. While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It is to be understood that the scope of the present invention is to be construed as being limited only by the embodiments, and the scope of the present invention should be understood as the following claims and their equivalents.

20: 기판 110: 제1 챔버
110a: 유출구 120: 제2 챔버
120a: 유입구 130: 제3 챔버
210: 롤러 220: 도어
230: 게이트20: substrate 110: first chamber
110a: Outlet 120: Second chamber
120a: inlet 130: third chamber
210: roller 220: door
230: Gate

Claims (8)

기판 표면에서 개시제와 모노머의 중합반응을 일으키기 위해 상기 개시제와 모노머를 투입하여 모노머 흡착 사이트를 형성하는 제1 챔버;
상기 제1 챔버에서 중합반응 사이트가 형성된 기판이 유입된 후 개시제와 모노머의 중합반응을 통해 폴리머를 형성하는 제2 챔버;
상기 폴리머가 형성된 기판이 유입된 후 잔류 개시제를 제거하여 증착두께를 제어하기 위해 반응을 중단시키는 제3 챔버; 및
상기 제1 챔버에서 제2 챔버를 거쳐 제3 챔버로 기판을 이동시키기 위한 기판 이송장치;
를 포함하며,
폴리머 박막 형성 공정을 단계별로 각각의 챔버에서 진행하는 것을 특징으로 하는 개시제를 이용하는 화학기상증착시스템.A first chamber for introducing the initiator and the monomer to form a monomer adsorption site to cause a polymerization reaction between the initiator and the monomer on the substrate surface;
A second chamber for introducing a polymerization reaction site into the first chamber to form a polymer through a polymerization reaction between the initiator and the monomer;
A third chamber for stopping the reaction to remove the residual initiator after the introduction of the polymer-formed substrate to control the deposition thickness; And
A substrate transfer device for moving the substrate from the first chamber to the third chamber via the second chamber;
/ RTI >
Wherein the polymer thin film forming step is performed in each of the chambers in a stepwise manner. 청구항 1에 있어서,
상기 제3 챔버에서는 개시제를 추가적으로 투입하여 잔류 개시제를 제거함으로써 중합 반응을 차단하여 두께를 제어하는 것을 특징으로 하는 개시제를 이용하는 화학기상증착시스템.The method according to claim 1,
Wherein the initiator is further added to the third chamber to remove the residual initiator, thereby blocking the polymerization reaction and controlling the thickness. 청구항 1에 있어서,
상기 제1 챔버 내지 제3 챔버는 기상의 물질 투입과 진공 펌핑을 통한 기상 유체 흐름을 실시간으로 형성하지 않고, 필요에 의해 간헐적인 펌핑을 통해 챔버 압력을 제어하는 것을 특징으로 하는 개시제를 이용하는 화학기상증착시스템.The method according to claim 1,
Wherein the first to third chambers control the chamber pressure through intermittent pumping as necessary without forming vapor phase fluid flow through the gas phase material injection and vacuum pumping in real time. Deposition system. 청구항 1에 있어서,
상기 기판 이송장치는 상기 제1 챔버와 제2 챔버 사이 및 제2 챔버와 제3 챔버 사이에 설치되어 상기 기판을 각각의 챔버로 이송시킬 때 개폐가능한 도어;
상기 제1 챔버, 제2 챔버 및 제3 챔버에 상기 도어가 설치되는 위치에 형성되어 이송되는 기판의 통로가 되는 유출구 및 유입구;
상기 기판을 상기 유출구 및 유입구를 통해 챔버 간 이송시킬 수 있도록 하는 운송장치;
상기 운송장치의 동작과 도어의 개폐를 제어하기 위한 제어부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 개시제를 이용하는 화학기상증착시스템. The method according to claim 1,
Wherein the substrate transfer device comprises: a door which is installed between the first chamber and the second chamber and between the second chamber and the third chamber and is openable and closable when the substrate is transferred to the respective chambers;
An outlet and an inlet formed in the first chamber, the second chamber, and the third chamber at a position where the door is installed and serving as a passage of the substrate to be transferred;
A transfer device for transferring the substrate between the chambers through the outlet and the inlet;
A control unit for controlling the operation of the transportation apparatus and the opening and closing of the door;
≪ / RTI > wherein the chemical vapor deposition system comprises an initiator. 청구항 4에 있어서,
상기 운송장치는 상기 유출구 및 유입구를 출입하면서 수평 왕복 운동하는 로봇암으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 개시제를 이용하는 화학기상증착시스템. The method of claim 4,
Wherein the transfer device comprises a robot arm which reciprocates horizontally while moving in and out of the outlet and the inlet. 청구항 4에 있어서,
상기 운송장치는 기판이 직접 안치되어 상기 기판을 상기 제1 챔버 내지 제3 챔버에 반입하거나 반출하기 위한 다수의 롤러를 포함하는 컨베이어장치;
상기 컨베이어장치를 구동시키기 위한 구동장치;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 개시제를 이용하는 화학기상증착시스템. The method of claim 4,
Wherein the conveying device includes a conveyor device including a plurality of rollers for directly bringing the substrate into or out of the first chamber to the third chamber;
A driving device for driving the conveyor device;
≪ / RTI > wherein the chemical vapor deposition system comprises an initiator. 청구항 6에 있어서,
상기 컨베이어장치는 상기 제1 챔버 내지 제3 챔버 내부에 설치되는 내부 컨베이어장치와,
상기 제1 챔버 내지 제3 챔버 외부에 설치되어 챔버 간을 연결하는 외부 컨베이어장치로 이루어지며,
상기 내부 컨베이어장치와 외부 컨베이어장치는 별도의 구동장치를 통해 구동되는 것을 특징으로 하는 개시제를 이용하는 화학기상증착시스템. The method of claim 6,
The conveyor apparatus includes an internal conveyor device installed inside the first chamber to the third chamber,
And an outer conveyor device installed outside the first to third chambers to connect the chambers,
Wherein the inner conveyor device and the outer conveyor device are driven through separate drive devices. 청구항 1에 있어서,
상기 제1 챔버 또는 제2 챔버에서는 적어도 2개 이상의 모노머를 투입하여 기상 증착 물질 분위기를 형성하는 것을 특징으로 하는 개시제를 이용하는 화학기상증착시스템.

The method according to claim 1,
Wherein at least two or more monomers are charged in the first chamber or the second chamber to form an atmosphere of a vapor deposition material.

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