CN107043924A - 用于沉积钝化膜的设备和用于沉积钝化膜的方法 - Google Patents

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CN107043924A CN201710032931.3A CN201710032931A CN107043924A CN 107043924 A CN107043924 A CN 107043924A CN 201710032931 A CN201710032931 A CN 201710032931A CN 107043924 A CN107043924 A CN 107043924A
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Abstract

本发明涉及一种用于沉积钝化膜的设备和一种用于沉积钝化膜的方法,其在单个腔室中沉积层压有多个材料层的钝化膜。所述用于沉积钝化膜的设备,包含:衬底支撑件,衬底通过衬底支撑件支撑;线性沉积模块部件,其包括与第一轴方向平行安置的线性沉积源,且线性沉积模块部件横越衬底并且在其上沉积钝化膜;气体供应部件,其向线性沉积模块部件选择性并且交替地供应第一沉积气体和第二沉积气体;驱动部件,其在与第一轴方向交叉的第二轴方向移动衬底支撑件或线性沉积模块部件,其中可通过层压由第一沉积气体沉积的第一材料层和由第二沉积气体沉积的第二材料层形成钝化膜。

Description

用于沉积钝化膜的设备和用于沉积钝化膜的方法
技术领域
本发明涉及一种用于沉积钝化膜的设备和一种用于沉积钝化膜的方法,并且更具体地说,涉及一种用于沉积钝化膜的设备和一种用于沉积钝化膜的方法,其在单个腔室中沉积层压有多个材料层的钝化膜。
背景技术
由于例如有机发光二极管(organic light-emitting diode,OLED)、有机太阳能电池或有机薄膜晶体管(organic thin film transistor,有机TFT)等有机电子装置的弱耐水性和弱耐氧气性,所以需要用于形成钝化膜(或包封膜)保护所述装置的方法。此处,需要用于有机电子装置的钝化膜不仅保护装置而且产生柔韧性。
钝化膜通过层压用于防止水分渗透的阻挡膜和用于柔韧性的缓冲膜形成。在相关技术中,为了替代地层压阻挡膜和缓冲膜的多层结构膜,所述膜应该通过在多个腔室中使用多个掩模来沉积,并且因此,局限性在于钝化膜的沉积工艺繁琐并且分解设备尺寸大。
另外,在相关技术中,有机膜用作向钝化膜提供柔韧性的缓冲膜,但局限性在于有机膜的防止水分渗透特性差并且因此膜的质量差,并且阻挡膜(或无机膜)的质量还受有机膜的差的膜质量影响,由此降低钝化膜的总防止水分渗透特性。此外,通过使用有机化合物沉积有机膜,但因为有机化合物含有许多碳(C)原子,这是使腔室受到污染的污染物质。因此,当交替层压无机膜和有机膜时,无机膜和有机膜应在独立腔室中沉积,使例如碳(C)原子等污染物质不混合于无机膜中,并且因此延长沉积钝化膜的加工时间。
[现有技术文献]
(专利文献1)韩国专利第10-0832847号
发明内容
本发明提供一种用于沉积钝化膜的设备和一种用于沉积钝化膜的方法,其能够在单个腔室中沉积层压有多个材料层的钝化膜,并且通过使氧化物层或氮化物层包含CH基团来确保柔韧性,但不降低钝化膜的防止水分渗透特性。
根据一个示范性实施例,用于沉积钝化膜的设备包含:衬底支撑件,通过其支撑衬底;线性沉积模块部件,其包括与第一轴方向平行安置且横越衬底的线性沉积源并且在衬底上沉积钝化膜;气体供应部件,其向线性沉积模块部件选择性并且交替地供应第一沉积气体和第二沉积气体;驱动部件,其在与第一轴方向交叉的第二轴方向移动衬底支撑件或线性沉积模块部件,其中可以通过层压由第一沉积气体沉积的第一材料层和由第二沉积气体沉积的第二材料层形成钝化膜。
第一材料层和第二材料层中的任一个可以是缓冲膜,并且另一个可以是阻挡膜,其中缓冲膜可包含CH基团。
形成缓冲膜的第一沉积气体或第二沉积气体可包含有机-硅化合物并且可以由等离子体活化。
形成缓冲膜的第一沉积气体或第二沉积气体可包含氢化硅气体和烃气并且可以由等离子体活化。
第一材料层可以是氧化物层,并且第二材料层可以是氮化物层。
第一沉积气体可包含第一源材料和第一反应材料,并且第二沉积气体可包含第二源材料和第二反应材料,并且线性沉积源可包含:注入第一源材料或第二源材料的源材料喷嘴;以及注入第一反应材料或第二反应材料的反应材料喷嘴。
源材料喷嘴和反应材料喷嘴可以交替地安置于线性沉积模块部件中。
反应材料喷嘴可以定位于线性沉积模块部件的两端。
线性沉积源可以是原子层沉积(atomic layer deposition,ALD)源,并且线性沉积模块部件可以由平行于第一轴方向安置的多个线性沉积源形成。
根据另一示范性实施例,用于沉积钝化膜的方法可包含:向线性沉积模块部件供应第一沉积气体用于沉积第一材料层,所述线性沉积模块部件包含与第一轴方向平行安置且横越衬底的线性沉积源(S100);在与第一轴方向交叉的第二轴方向移动衬底或线性沉积模块部件时向衬底上注入第一沉积气体(S200);向线性沉积模块部件供应第二沉积气体用于沉积第二材料层(S300);以及在第二轴方向移动衬底或线性沉积模块部件时在衬底上注入第二沉积气体(S400)。
用于沉积钝化膜的方法可以更包含向线性沉积模块部件供应吹扫气体。
第一材料层和第二材料层中的任一个可包含CH基团。
形成包含CH基团的材料层的第一沉积气体或第二沉积气体可包含有机-硅化合物并且可以由等离子体活化。
形成包含CH基团的材料层的第一沉积气体或第二沉积气体可包含氢化硅气体和烃气并且可以由等离子体活化。
第一材料层可以是氧化物层,并且第二材料层可以是氮化物层。
第一沉积气体可包含第一源材料和第一反应材料,第一源材料和第一反应材料中的每一个可以独立地在注入第一沉积气体时注入,第二沉积气体可包含第二源材料和第二反应材料,并且第二源材料和第二反应材料中的每一个可以独立地在注入第二沉积气体时注入。
第一材料层和第二材料层可以通过原子层沉积(ALD)来沉积,并且线性沉积模块部件可以由与第一轴方向平行安置的多个线性沉积源形成。
根据另一示范性实施例的钝化膜可包含彼此交替层压的氧化物层和氮化物层,并且氧化物层和氮化物层中的任一个可包含CH基团。
氧化物层可以是SiOx层,并且氮化物层可以是SiNx层。
附图说明
通过结合附图进行的以下描述可以更详细地理解示范性实施例,在附图中:
图1A和图1B为说明根据一个示范性实施例的用于沉积钝化膜的设备和由所述设备沉积的钝化膜的视图。
图2A和图2B为说明根据一个示范性实施例的线性沉积源和线性沉积模块部件的横截面图。
图3为说明根据另一示范性实施例的用于沉积钝化膜的方法的流程图。
附图标号说明:
10:衬底;
11:第一轴方向;
12:第二轴方向;
20:钝化膜;
21:第一材料层;
22.第二材料层;
110:衬底支撑件;
120:线性沉积模块部件;
121:线性沉积源;
121a:源材料喷嘴;
121b:反应材料喷嘴;
130:气体供应部件;
131:第一沉积气体供应源;
131a:第一源材料供应源;
131b:第一反应材料供应源;
132:第二沉积气体供应源;
132a:第二源材料供应源;
132b:第二反应材料供应源;
133:气体供应管;
133a:源材料气体供应管;
133b:反应材料气体供应管;
134:切换部分;
134a:源材料切换部件;
134b:反应材料切换部件;
140:驱动部件;
141:电源;
142:电力传输部件;
143:连接部分;
S100、S200、S300、S400:步骤。
具体实施方式
下文将参考附图更详细地描述本发明的实施例。然而,本发明可以用不同形式实施,并且不应被解释为限于本文所阐述的实施例。实际上,提供这些实施例是为了使得本发明将是透彻并且完整的,并且这些实施例将把本发明的范围充分传达给所属领域的技术人员。在说明书中,相同参考编号用以指相同构形。在附图中,为了清楚说明,尺寸可以部分夸大或放大,并且相同参考编号是指相同元件。
图1A和图1B为说明根据一个示范性实施例的用于沉积钝化膜的设备和由所述设备沉积的钝化膜的视图,
图1A是说明用于沉积钝化膜的设备的示意图,并且图1B是钝化膜的示意性横截面图。
参看图1A和图1B,根据一个示范性实施例的用于沉积钝化膜的设备包含:衬底支撑件110,其支撑衬底10;线性沉积模块部件120,其包含与第一轴方向11平行安置且横越衬底10的线性沉积源121并且其在衬底10上沉积钝化膜20;气体供应部件130,其向线性沉积模块部件120选择性地交替供应第一沉积气体和第二沉积气体;以及驱动部件140,其在与第一轴方向11交叉的第二轴方向12移动衬底支撑件110或线性沉积模块部件120,其中可以形成钝化膜20使得由第一沉积气体沉积的第一材料层21和由第二沉积气体沉积的第二材料层22经层压。
可支撑衬底10的衬底支撑件110使用于沉积第一材料层21的第一沉积气体和用于沉积第二材料层22的第二沉积气体能够通过直接移动由此移动衬底10或通过移动线性沉积模块部件注入到衬底10的整个区域上。
线性沉积模块部件120可包含与第一轴方向11平行安置且横越衬底10的线性沉积源121并且其可在衬底10上沉积钝化膜20。此处,可以提供一个或多个线性沉积源121,但为了实现高沉积速度,适宜在第一轴方向11提供多个彼此平行的线性沉积源121。线性沉积模块部件120可以通过线性沉积源121在衬底10上注入第一沉积气体和第二沉积气体并且可以对应于衬底10的沉积表面定位。此时,线性沉积模块部件120还可以定位在衬底10上方,由此注入第一沉积气体和第二沉积气体,并且还可以从衬底10下方朝向衬底10的上侧注入第一沉积气体和第二沉积气体,但只要线性沉积模块部件120对应于衬底10的沉积表面在衬底10的沉积表面上注入第一沉积气体和第二沉积气体就足够。
另外,线性沉积模块部件120可在衬底10上沉积钝化膜20并且可以通过层压多个材料层形成钝化膜。可形成钝化膜20使得第一沉积气体沉积的第一材料层21和第二沉积气体沉积的第二材料层22层压在一起。举例来说,线性沉积模块部件120以固定时间沉积第一沉积气体(或衬底的移动时间段),接着改变沉积气体由此以固定时间沉积第二沉积气体,并且因此可沉积多层结构的钝化膜20。
气体供应部件130可向线性沉积模块部件120选择性供应第一沉积气体或第二沉积气体,其可由此在衬底10上选择性沉积第一材料层21或第二材料层22,并且可分别调整第一材料层21和第二材料层22的厚度。
另外,气体供应部件130可替代地向同一线性沉积源121供应第一沉积气体或第二沉积气体,并且第一沉积气体或第二沉积气体可由此在单个腔室中通过层压第一材料层21和第二材料层22形成多层结构的钝化膜20。
因此,可允许第一材料层21或第二材料层22中的仅任何一个材料层包含CH基团,并且因此,可沉积不仅具有柔韧性而且具有极好防止水分渗透特性的钝化膜20。另外,多层结构的钝化膜20可仅仅通过使用第一沉积气体或第二沉积气体交替地供应到同一线性沉积源(或线性沉积模块部件)的方法沉积,并且因此可防止沉积设备的尺寸过大。
另外,气体供应部件130可包含第一沉积气体供应源131、第二沉积气体供应源132、气体供应管133以及切换部分134。第一沉积气体供应源131可向线性沉积模块部件120供应第一沉积气体并且可通过与第二沉积气体供应源132分隔开从而仅向线性沉积模块部件120供应第一沉积气体。第二沉积气体供应源132可向线性沉积模块部件120供应第二沉积气体并且可通过与第一沉积气体供应源131分隔开从而仅向线性沉积模块部件120供应第二沉积气体。气体供应管133可在第一沉积气体源131和第二沉积气体源132与线性沉积模块部件120之间提供第一沉积气体或第二沉积气体的移动路径。切换部分134用于切换第一沉积气体和第二沉积气体并且可提供到气体供应管133。举例来说,当气体供应管133将第一沉积气体供应源131和第二沉积气体供应源132中的每一个连接到线性沉积模块部件120时,分别安装阀,由此能够在打开一侧时关闭另一侧。另外,当气体供应部件133中存在第一沉积气体和第二沉气体的移动路径的连接点时,可在连接点处提供切换部件134,并且可通过将切换部件134配置成开关阀型使切换部件134可选择性供应第一沉积气体或第二沉积气体,但本发明的实施例不限于此。
同时,气体供应部件130可还包含吹扫气体供应源(未示出),其向线性沉积模块部件120供应由惰性气体构成的吹扫气体。吹扫气体供应源(未示出)可向线性沉积模块部件120供应吹扫气体并且可在供应第一沉积气体和供应第二沉积气体之间供应吹扫气体,由此使第一沉积气体和第二沉积气体能够彼此不混合。
驱动部件140可通过连接到衬底支撑件110或线性沉积模块部件120从而在与第一轴方向11交叉的第二轴方向12移动衬底支撑件110或线性沉积模块部件120。此处,衬底支撑件110或线性沉积模块部件120可以往复,并且可通过衬底支撑件110或线性沉积模块部件120的往复运动(或移动)在整个衬底区域交替地层压第一材料层21和第二材料层22。驱动部件140可包含:供电的电源141;电力传输部件142,其传输电源提供的电力;以及连接部分143,其固定到衬底支撑件110或线性沉积模块部件120并且连接到电力传输部件142,但其构形不限于此,并且只要衬底支撑件110或线性沉积模块部件120可以在第二轴方向12中移动(或往复)就足够。
第一材料层21和第二材料层22中的任一个可以是缓冲膜,另一个可以是阻挡膜,并且缓冲膜可包含CH基团。此时,通过层压第一材料层21和第二材料层22形成的钝化层20可以是形成于有机电子装置上的钝化层。当钝化膜20形成为缓冲膜和阻挡膜的多层膜时,钝化膜20可具有极好的防止水分渗透效率并且可确保柔韧性。
缓冲膜可包含CH基团并且可形成使得向无机膜(例如SiOx、SiNx)添加(或掺杂)CH基团。当通过添加CH基团形成缓冲膜的时,可通过添加CH基团调整缓冲膜的柔韧性并且可确保高度灵活的可折叠水平。
此处,CH基团可能使缓冲膜(或无机膜)的防止水分渗透特性降级并且还可能影响缓冲膜的膜质量。缓冲膜的膜质量降级还可能影响相邻阻挡膜(或无机膜)的膜质量,由此使钝化膜的整体防止水分渗透特性降级。然而,在一个示范性实施例中,可以致密地沉积包含CH基团的材料层(或缓冲膜),由此提高包含CH基团的材料层(或缓冲膜)的膜质量并且可由此防止钝化膜的整体防止水分渗透特性降级。
同时,第一材料层21和第二材料层22都可以是阻挡膜。此时,其柔韧性可能比包含缓冲膜的钝化膜的柔韧性降级,但其防止水分渗透效率可达到最大。另外,在一个示范性实施例中,即使当第一材料层21和第二材料层22都形成为阻挡膜时,因为第一材料层21和第二材料层22中的每一个可形成为具有小厚度,所以由第一材料层21和第二材料层22的多层膜形成的钝化膜20可具有柔韧性。
另外,可通过除了第一材料层21和第二材料层22之外进一步层压第三材料层和第四材料层等形成三个或更多个材料层的多层膜形式的钝化膜20,并且可以通过使用第三沉积气体、第四沉积气体等沉积气体执行。
因此,示范性实施例具有在多层结构中使用两个或更多个材料层从而有效防止水分渗透的作用,并且材料层的类型和数目不受具体限制。另外,在使用两个或更多个材料层时,当一个或多个材料层为阻挡膜时,材料层可用作钝化膜20。
形成缓冲膜的第一沉积气体或第二沉积气体可包含有机-硅化合物并且可由等离子体活化。此处,有机-硅化合物可以是第一沉积气体中的第一源材料或第二沉积气体中的第二源材料。可通过使用使第一材料层21和第二材料层22中的任一个包含CH基团来形成缓冲膜的方法,使形成缓冲膜的第一沉积气体或第二沉积气体能够包含有机-硅化合物。此处,有机-硅(有机-Si)化合物可以是硅(Si)键结于碳(C)原子以及氮(N)、氢(H)原子等的有机化合物,并且可以包含双二乙基氨基硅烷(Bisdiethylamino silane,BDEAS)、二异丙基氨基硅烷(Diisoprophylamino silane,DIPAS)或双叔丁基氨基硅烷(Bistertiarybutylamino silane,BTBAS)。当形成缓冲膜的第一沉积气体或第二沉积气体包含有机-硅化合物时,不能向线性沉积模块部件120另外供应除了第一沉积气体或第二沉积气体以外的用于添加(或掺杂)CH基团的独立烃气。因为有机-硅化合物包含CH基团,所以不使用独立烃气就可沉积包含CH基团的缓冲膜。
此时,形成缓冲膜的第一沉积气体或第二沉积气体可由等离子体活化来沉积缓冲膜。有机-硅化合物含有即使未经等离子体活化也与氧(O)原子充分组合的硅(Si)。因此,有机-硅化合物的硅可键结于氧而不形成等离子体并且可由此形成氧化硅层(或SiOx层)。在特定条件下,氧化物层或氮化物层中的有机-硅化合物中可含有CH基团而不形成等离子体,但为了更容易调整CH基团,包含有机-硅化合物的第一沉积气体或第二沉积气体可通过等离子体活化,由此注入到衬底10上。因此,包含CH基团的第一材料层21和第二材料层22可稳定地沉积。
另外,形成缓冲膜的第一沉积气体或第二沉积气体可包含氢化硅气体和烃气并且可以由等离子体活化。可通过使用使第一材料层21和第二材料层22中的任一个包含CH基团来形成缓冲膜的方法,使形成缓冲膜的第一沉积气体或第二沉积气体能够包含氢化硅气体和烃气。氢化硅气体是能够形成作为无机膜的硅化合物层的气体,并且烃气是向作为无机膜的硅化合物层添加(或掺杂)CH基团的气体。包含CH基团的第一材料层21或第二材料层22可通过氢化硅气体和烃气沉积,并且向具有极好防止水分渗透特性的无机膜添加(或掺杂)CH基团由此使无机膜具有柔韧性。因此,可仅仅形成缓冲膜。氢化硅气体可包含单硅烷(SiH4)、二硅烷(Si2H6)、四硅烷(Si4H10)、三硅烷(Si3H8)等,并且烃气可包含甲烷(CH4)、乙烷(C2H6)、乙烯(C2H4)、乙炔(C2H2)、丙烷(C3H8)、环丙烷(C3H6)、异丁烷(C4H10)等。
另外,在此时,形成缓冲膜的第一沉积气体或第二沉积气体可由等离子体活化来沉积缓冲膜。当形成缓冲膜的第一沉积气体或第二沉积气体由等离子体活化时,硅可与氢化硅气体充分分离,硅化合物层(或材料层)可在衬底10上充分沉积,并且包含CH基团的第一材料层21或第二材料层22因为CH基团的吸附得以改良而可以致密沉积。因此,包含CH基团的第一材料层21或第二材料层22的膜质量可不影响其它相邻材料层的膜质量。因此,可形成具有极好预防水分渗透特性的钝化膜20。
同时,含有氢化硅气体及有机-硅化合物的沉积气体也可作为形成缓冲膜的第一沉积气体或第二沉积气体来使用。在此情形下,根据是否供应氢化硅气体,可沉积包含CH基团的缓冲膜和不包含CH基团的阻挡膜。举例来说,可通过仅供应有机-硅化合物形成SiOx层,并且可通过一起供应氢化硅气体和有机-硅化合物形成包含CH基团的SiNx层。相对来说,可仅通过有机-硅化合物形成SiNx层,并且可通过氢化硅气体和有机-硅化合物形成包含CH基团的SiOx层。另外,包含氢化硅气体、有机-硅化合物和烃气的沉积气体还可用作形成缓冲膜的第一沉积气体或第二沉积气体。在这一情形下,有机-硅化合物可用以补充缺乏的硅(Si)或缺乏的CH基团。
另外,形成阻挡膜的第一沉积气体或第二沉积气体可包含有机-硅化合物或氢化硅气体。可通过使用包含有机-硅化合物的气体或包含氢化硅气体的气体沉积硅化合物层作为无机膜,并且由此,可沉积具有极好的防止水分渗透特性的阻挡膜。
第一材料层21可以是氧化物层,并且第二材料层22可以是氮化物层。氧化物层和氮化物层是致密的并且由此具有极好的防止水分渗透特性,并且当向其中添加CH基团时,还可确保柔韧性,并且因此容易形成缓冲膜。由于此类缓冲膜,可形成柔韧并且具有极好的防止水分渗透特性的钝化层20。
因为氧化物层可由于氧原子的极好反应性而充分沉积于衬底10上,所以原子层沉积(ALD)可能由于氧原子的极好反应性而有效,并且因为氧化物层的膜结构可通过原子层沉积(ALD)而致密形成,所以可改善氧化物层的防止水分渗透特性。因此,可以沉积第一材料层21作为氧化物层,从而使打算首先沉积的材料层可充分沉积于衬底10上。另外,可使用包含氧(O)原子的气体(例如O2、N2O、NO等)来形成氧化物层。
氮化物层为疏水性的并且由此具有高防止水分渗透特性。因此,当沉积氮化物层作为第二材料层22时,氮化物层可有效改善钝化层20的防止水分渗透特性。另外,为了形成氮化物层,可使用包含氮(N)原子的气体(例如NH3、N2等)。
举例来说,第一材料层21可以是SiOx层,并且第二材料层22可以是SiNx层。因为SiOx层(氧化硅层)具有与氧(O)原子良好键结的硅(Si),所以可在未由等离子体活化硅(Si)原子的情况下沉积第一材料层21,并且原子层沉积(ALD)可由于硅和氧的高结合力而有效。
因为SiNx层(氮化硅层)是疏水性的并且由此具有高防止水分渗透特性。因此,当沉积SiNx层作为第二材料层22时,SiNx层可有效改善钝化层20的防止水分渗透特性。
因为SiOx层由于致密膜结构而具有极好的防止水分渗透特性,并且因为SiNx层是疏水性的并且由此具有极高防止水分渗透特性,所以当在SiOx层和SiNx层的多层结构中形成钝化层20时,钝化层20的防止水分渗透可能更有效。
另外,当SiOx层中包含CH基团时,SiOx层中的氧还良好键结于CH基团,并且由此,缓冲膜可具有极好的膜质量,并且钝化层20的防止水分渗透特性由于SiNx层的高防止水分渗透特性而可以是非常好的。因此,可提供具有极好的防止水分渗透效率并且可确保高柔韧性的钝化层20,并且其最适宜在SiOx层中包含CH基团。同时,在一示范性实施例中,甚至当SiNx层中包含CH基团时,可致密沉积SiNx层,并且由此缓冲膜可具有极好的膜质量,并且SiOx层还可由于硅和氧的高结合力而具有致密和极好的膜质量。
图2A和图2B为说明根据一个示范性实施例的线性沉积源和线性沉积模块部件的横截面图,图2A是说明线性沉积源的横截面图,并且图2B是说明线性沉积模块部件的横截面图。
参看图2A和图2B,线性沉积源121可包含源材料喷嘴121a和反应材料喷嘴121b。源材料喷嘴121a和反应材料喷嘴121b可与第一轴方向11平行安置。第一沉积气体可包含第一源材料和第一反应材料,并且第二沉积气体可包含第二源材料和第二反应材料。第一源材料或第二源材料可根据供应顺序供应到源材料喷嘴121a,并且第一反应材料或第二反应材料可根据供应顺序供应到反应材料喷嘴121b。此时,第一源材料可通过源材料气体供应管133a从第一源材料供应源131a供应到源材料喷嘴121a,第一反应材料可通过反应材料气体供应管133b从第一反应材料供应源131b供应到反应材料喷嘴121b,第二源材料可通过源材料气体供应管133a从第二源材料供应源132a供应到源材料喷嘴121a,第二反应材料可通过反应材料气体供应管133b从第二反应材料供应源132b供应到反应材料喷嘴121b。另外,切换部件134可包含切换第一源材料和第二源材料的源材料切换部件134a以及切换第一反应材料和第二反应材料的反应材料切换部件134b。因此,源材料喷嘴121a可在衬底10上注入第一源材料或第二源材料,反应材料喷嘴121b可在衬底上注入第二反应材料,并且通过这一方式,源材料和反应材料中的每一个可独立地注入到衬底上。
此处,第一材料层21由第一源材料和第一反应材料形成。第一源材料和第一反应材料中的每一个可在不发生气相反应的情况下通过源材料喷嘴121a和反应材料喷嘴121b依序到达衬底10,并且仅在衬底10上彼此反应并且因此可以沉积到衬底10上。另外,第二材料层22由第二源材料和第二反应材料形成。第二源材料和第二反应材料中的每一个可在不发生气相反应的情况下通过源材料喷嘴121a和反应材料喷嘴121b依序到达衬底10并且在衬底10上彼此反应,并且因此可以沉积在衬底10上。
当源材料和反应材料中的每一个通过此类沉积方法独立地注入时,膜结构比在同时供应源材料和反应材料的情况下可获得的膜结构致密。因此,用作缓冲膜的包含CH基团的第一材料层21和第二材料层22可具有极好的膜质量,并且用作阻挡膜的不包含CH基团的其余材料层可具有通过致密膜结构改善的防止水分渗透特性。
同时,泵吸构件(未示出)可安置于彼此相邻的喷嘴(例如源材料喷嘴和反应材料喷嘴;以及反应材料喷嘴和反应材料喷嘴)之间的每一个空间,并且泵吸构件可排出不利于沉积的过量气体材料和沉积副产物。
源材料喷嘴121a和反应材料喷嘴121b可在线性沉积模块部件120中交替地安置。当源材料喷嘴121a和反应材料喷嘴121b可以交替安置时,源材料喷嘴121a和反应材料喷嘴121b配置成满足用于形成材料层的反应速率(例如化学计量),并且因此可获得致密和极好的膜质量。另外,源材料喷嘴121a和反应材料喷嘴121b不彼此重叠,并且由此,可减少不必要的间隔。因此,第二轴方向12中的线性沉积模块部件120的长度可减小,并且由此,沉积设备(或沉积腔室)的尺寸可进一步减小。
另外,反应材料喷嘴121b可位于线性沉积模块部件120的两端。当源材料喷嘴121a位于线性沉积模块部件120的最外部时,限制条件在于注入到衬底10的外部的源材料的一部分不参与膜的沉积反应并且散射,由此污染沉积腔室。具体来说,当有机-硅化合物(例如EDEAS)用作源材料时,因为有机-硅化合物含有许多CH基团,所以可产生多得多的污染物质。然而,在一个示范性实施例中,反应材料喷嘴121b位于线性沉积模块部件120的两端,反应材料可由此从源材料的两侧供应,并且由此源材料和反应材料可彼此充分反应并且可稳定沉积膜。此外,因为源材料喷嘴121a不位于线性沉积模块部件120的最外部,所以还可防止一部分源材料不参与膜沉积从而散射。因此,可解决不参与膜沉积从而散射的一部分源材料引起沉积腔室的污染的局限性。
另外,当反应材料喷嘴121b位于线性沉积模块部件120的两端时,材料层可在衬底10上充分沉积。举例来说,第一反应材料可包含氧(O)原子,并且因为氧原子具有极好的反应性,所以不仅氧层(或第一反应材料层)可在衬底10上充分沉积,而且第一源材料层(例如硅化合物层)可在氧层(或第一反应材料层)上充分沉积,并且因此,可在衬底10上有效地形成第一材料层21。另外,即使在形成第一材料层之后,当注入包含氧原子并且具有极好反应性的第一反应材料时,于切换沉积气体时,第一反应材料不仅与下一个源材料喷嘴121a注入的第一源材料充分反应,而且与第二反应材料充分反应,并且由此在氧层(或第一反应材料层)上形成第二反应材料层。因此,可在第一材料层21上充分形成第二材料层22。
另外,因为在第一反应材料上注入第二反应材料,所以有效进行第一反应材料和第二反应材料之间的反应,并且由此第一材料层21和第二材料层22之间的结合力可变得极好。由此,尽管相邻材料层中包含CH基团,但第一材料层21和第二材料层22可维持致密膜结构,并且由此,可防止钝化膜20的整体防止水分渗透特性降级。
此处,即使在未由等离子体活化的情况下也容易吸附到氧原子的化学材料(例如有机-硅化合物)可用作第一源材料。在这一情况下,当初始沉积期间衬底10上不存在氧原子时,第一源材料不能充分吸附到衬底10。相对来说,当通过使用等离子体以氧自由基形式供应可用作第一反应材料的氧气时,氧气可充分吸附到衬底10,但没有充分氧化的新颖材料(例如金、铂等)除外。因此,当包含氧原子的第一反应材料首先吸附到衬底10的表面并且接着注入第一源材料时,例如硅的第一源材料可充分吸附到由第一反应材料形成的第一反应材料层。因此,可使用即使在不使用等离子体的情况下也容易吸附到氧原子的化学材料作为第一源材料。
化学材料可以是有机-硅化合物(例如BDEAS),其特征在于可沉积第一材料层(例如氧化硅层或SiOx层)而不产生破坏衬底10或第二材料层22的具有过度反应性的化学类别或离子。有机-硅化合物无需在第一材料层21的沉积工艺期间直接或远程产生等离子体并且可通过吸附到即使在低温下也暴露氧(O)原子的膜表面并且与所述膜表面反应来沉积第一材料层21。将如下文示范性描述BDEAS。
BDEAS与氧反应(吸附和反应),并且由此,可产生氧化硅(SiO)或二氧化硅(SiO2),并且硅(Si)和氧(O)可一起充分反应而不通过使用等离子体活化BDEAS。在室温下保持液态的BDEAS可通过多种方法供应到源材料喷嘴121a,并且在一种方法中,BDEAS可通过使用运载气体以蒸气状态供应。运载气体可包含氩(Ar)气、氦(He)气或氮(N2)气。同时,当BDEAS由等离子体活化时,第一材料层21中包含CH基团。
因此,当第一源材料包含有机-硅化合物时,可不由等离子体活化第一源材料就形成具有致密膜结构的第一材料层21,并且当有机-硅化合物还用作第二材料时,缓冲膜和阻挡膜可仅仅通过打开/关闭等离子体的方法形成。另外,为了在缓冲膜中包含CH基团,除了形成氧化物层或氮化物层的气体以外可不使用独立烃气。因此,还可能希望首先沉积到衬底10的第一材料层21为SiOx层,并且CH基团包含于第二材料层22中。
同时,当反应材料喷嘴121b位于线性沉积模块部件120的两端时,可防止第二源材料与第一材料层21反应,并且可防止第一源材料与第二材料层22反应。因此,第一材料层21和第二材料层22的膜质量可以是非常好的,并且可向有机电子装置等提供具有极好的膜质量的钝化膜20。因此,尽管可通过源材料喷嘴121a和反应材料喷嘴121b中的任一个注入烃气,但可能需要通过源材料喷嘴121a注入烃气从而使烃气中的CH基团不影响其它相邻材料层。
线性沉积源121可以是原子层沉积(ALD)源,并且线性沉积模块部件120可由与第一轴方向11平行安置的多个线性沉积源121形成。原子层沉积(ALD)源为沉积材料层所必需的元素交替供应使得原子层逐个吸附到衬底10的沉积源,并且因为材料层通过各原子的原子层单元沉积,所以可沉积具有极好均匀性的致密材料层。因此,即使当材料层中包含CH基团时,材料层的膜质量可能不降低,并且可以解决材料层的降级影响相邻材料层的质量,并且由此钝化膜20的整体防止水分渗透特性降级的限制。
此时,线性沉积模块部件120可由与第一轴方向11平行安置的多个线性沉积源121形成。因为原子层沉积(ALD)源通过原子层单元沉积材料层并且由此具有低沉积速度,所以可通过使用由多个线性沉积源121形成的线性沉积模块部件120沉积材料层,从而实现高沉积速度。因此,通过提高材料层的沉积速度可在相对短时间内沉积具有致密膜结构和极好膜质量的材料层。
同时,线性沉积模块部件120在第二轴方向12中的长度比衬底10在第二轴方向12中的长度长。当线性沉积模块部件120在第二轴方向12中的长度比衬底10在第二轴方向12中的长度长时,可通过使衬底10在线性沉积模块部件120在第二轴方向12中的长度内往复运动在衬底10的整个表面上沉积均匀材料层,并且由此,不需要衬底10从对应于线性沉积模块部件120的范围移开的独立扫描间隔。因此,其与线性沉积模块部件120在第二轴方向12中的长度等于或小于衬底10在第二轴方向12中的长度的情况相比,可使材料层的沉积速度达到最大而不增加沉积设备(或沉积腔室)的长度。因此,可防止材料层的沉积速度增加时沉积设备尺寸过大并且可减少沉积设备的轨迹。因此,可节省制造设备的成本,并且容易确保洁净室中的空间。
因此,根据一个示范性实施例的用于沉积钝化膜的设备可通过向包含线性沉积源121的线性沉积模块部件120选择性地交替供应第一沉积气体和第二沉积气体在单个腔室中沉积多个材料层。另外,第一材料层21和第二材料层22中的任一个材料层包含CH基团,并且在第一材料层21和第二材料层22之间致密沉积包含CH基团的材料层,并且因此可改善钝化膜的防止水分渗透特性。更具体来说,源材料和反应材料中的每一个独立地注入和沉积,并且由此,可致密沉积源材料层和反应材料层中的每一个。另外,CH基团与源材料(例如硅)反应,并且由此包含CH基团的材料层可形成致密膜结构。此时,当反应材料包含氧气时,CH基团和反应材料层(或氧层)之间的吸附提高,并且由此,可以获得更好的膜质量。另外,因为在第一反应材料上注入第二反应材料,所以有效进行第一反应材料和第二反应材料之间的反应,并且由此第一材料层21和第二材料层22之间的结合力可变得非常好。由此,尽管相邻材料层中包含CH基团,但第一材料层21和第二材料层22可维持致密膜结构,并且由此,可防止钝化膜20的整体防止水分渗透特性降级。
因此,在一个示范性实施例中,可通过向第一材料层21或第二材料层22添加(或掺杂)CH基团提供柔韧并且具有极好的防止水分渗透特性的钝化膜20。
图3为说明根据另一示范性实施例的用于沉积钝化膜的方法的流程图。
参看图3,将详细地描述根据另一示范性实施例用于沉积钝化膜的方法,并且将不提供与上文关于根据示范性实施例的用于沉积钝化膜的设备的描述重叠的特征。
根据另一示例性实施例的用于沉积钝化膜的方法可包含:向线性沉积模块部件供应用于沉积第一材料层的第一沉积气体,所述线性沉积模块部件包含与第一轴方向平行安置且横越衬底的线性沉积源(S100);在与第一轴方向交叉的第二轴方向移动衬底或线性沉积模块部件时向衬底上注入第一沉积气体(S200);向线性沉积模块部件供应用于沉积第二材料层的第二沉积气体(S300);以及在第二轴方向移动衬底或线性沉积模块部件时在衬底上注入第二沉积气体(S400)。
首先,向线性沉积模块部件供应第一沉积气体(S100)。此处,第一沉积气体意思是工序中首先供应的沉积气体,并且其类型不受特别限制。
随后,第一沉积气体注入到衬底上,移动衬底或线性沉积模块部件(S200)。第一沉积气体可通过注入到衬底上并且与衬底反应形成第一材料层。
随后,向线性沉积模块部件供应第二沉积气体(S300)。此处,第二沉积气体意思是工序中稍后供应的沉积气体,其类型不受特别限制,并且第二沉积气体供应到已供应有第一沉积气体的线性沉积源。
随后,第二沉积气体注入到衬底上,移动衬底或线性沉积模块部件(S400)。第二沉积气体可通过注入到衬底上并且与第一材料层反应形成第二材料层。
步骤S100到S400可以重复进行。可交替层压第一材料层和第二材料层由此形成钝化层。
根据一个示范性实施例的用于沉积钝化膜的方法可更包含向线性沉积模块部件供应吹扫气体(S250和S450)。此处,吹扫气体可以是惰性气体,例如氩气(Ar)或氦气(He)。步骤S200之后(或形成第一材料层之后),线性沉积模块部件中剩余的第一沉积气体通过向线性沉积模块部件供应吹扫气体去除,并且因此,第一沉积气体和第二沉积气体可不彼此混合并且可阻止彼此反应。另外,步骤S400之后(或形成第二材料层之后),线性沉积模块部件中剩余的第二沉积气体通过向线性沉积模块部件供应吹扫气体去除,并且因此,第一沉积气体和第二沉积气体可不彼此混合并且可以防止彼此反应。
第一材料层和第二材料层中的每一个可包含CH基团。第一材料层和第二材料层中的任一个可以是缓冲膜,并且另一个可以是阻挡膜。缓冲膜可包含CH基团。此时,通过层压第一材料层和第二材料层形成的钝化膜可以是有机电子装置上形成的钝化膜。当钝化膜形成为缓冲膜和阻挡膜的多层膜时,钝化膜20可具有极好的防止水分渗透效率并且可以确保柔韧性。
用作缓冲膜的材料层可包含CH基团并且可向无机膜(例如SiOx或SiNx)添加(或掺杂)CH基团。当通过向无机膜添加CH基团形成缓冲膜时,可通过添加CH基团调整缓冲膜的柔韧性并且可确保可折叠水平的高柔韧性。
形成包含CH基团的材料层的第一沉积气体或第二沉积气体可包含有机硅化合物并且可由等离子体活化。此处,有机硅化合物可以是第一沉积气体中的第一源材料或第二沉积气体中的第二源材料。可通过使用第一材料层和第二材料层中的任一个包含CH基团的方法使形成包含CH基团的材料层的第一沉积气体或第二沉积气体包含有机-硅化合物。此处,有机-硅化合物可包含BDEAS、DIPAS或BTBAS作为有机化合物,其中硅与例如氮、氢等原子一起键结于碳原子。当形成包含CH基团的材料层的第一沉积气体或第二沉积气体包含有机-硅化合物时,除了第一沉积气体或第二沉积气体之外,可不另外向线性沉积模块部件供应用于添加(或掺杂)CH基团的独立烃气。因为有机-硅化合物包含CH基团,所以可沉积包含CH基团的材料层形成缓冲膜而不使用添加CH基团的独立烃气。
此时,形成包含CH基团的材料层的第一沉积气体或第二沉积气体可由等离子体活化从而包含CH基团。有机-硅化合物含有尽管未经等离子体活化也与氧原子充分组合的硅。因此,有机-硅化合物中的硅可键结于氧而不形成等离子体并且可由此形成氧化硅层(或SiOx层)。在特定条件下,氧化物层或氮化物层中的有机-硅化合物中可含有CH基团而不形成等离子体,但为了更容易调整CH基团,包含有机-硅化合物的第一沉积气体或第二沉积气体可由等离子体活化,由此注入到衬底上。
形成包含CH基团的材料层的第一沉积气体或第二沉积气体可包含氢化硅气体和烃气并且可由等离子体活化。可通过使用第一材料层和第二材料层中的任一个包含CH基团的另一方法使形成包含CH基团的材料层的第一沉积气体或第二沉积气体包含氢化硅气体和烃气。氢化硅气体是能够形成作为无机膜的硅化合物层的气体,并且烃气是向作为无机膜的硅化合物层添加(或掺杂)CH基团的气体。包含CH基团的第一材料层或第二材料层可通过氢化硅气体和烃气沉积,并且向具有极好防止水分渗透特性的无机膜添加(或掺杂)CH基团由此使无机膜具有柔韧性。因此,可仅仅形成缓冲膜。氢化硅气体可包含单硅烷(SiH4)、二硅烷(Si2H6)、四硅烷(Si4H10)、三硅烷(Si3H8)等,并且烃气可包含甲烷(CH4)、乙烷(C2H6)、乙烯(C2H4)、乙炔(C2H2)、丙烷(C3H8)、环丙烷(C3H6)、异丁烷(C4H10)等。
另外,在此时,形成缓冲膜的第一沉积气体或第二沉积气体可由等离子体活化来沉积缓冲膜。当形成缓冲膜的第一沉积气体或第二沉积气体由等离子体活化时,硅可与氢化硅气体充分分离,硅化合物层(或材料层)可在衬底上充分沉积,并且包含CH基团的第一材料层或第二材料层因为CH基团的吸附得以改良而可以致密沉积。因此,可形成具有极好的防止水分渗透特性的缓冲膜。
第一材料层可以是氧化物层,并且第二材料层可以是氮化物层。氧化物层和氮化物层是致密的并且由此具有极好的防止水分渗透特性,并且当向其中添加CH基团时,还可确保柔韧性,因此容易形成缓冲膜。由于此类缓冲膜,可形成柔韧并且具有极好的防止水分渗透特性的钝化层。因为氧化物层可由于氧原子的极好反应性而充分沉积于衬底上,所以原子层沉积(ALD)可能由于氧原子的极好反应性而有效,并且因为氧化物层的膜结构可通过原子层沉积(ALD)而致密形成,所以可改善氧化物层的防止水分渗透特性。因此,可沉积第一材料层作为氧化物层从而使首先沉积的材料层可在衬底上充分沉积。
氮化物层为疏水性的并且由此具有高防止水分渗透特性。因此,当沉积氮化物层作为第二材料层时,氮化物层可有效改善钝化层的防止水分渗透特性。
举例来说,第一材料层可以是SiOx层,并且第二材料层可以是SiNx层。因为SiOx层(氧化硅层)具有与氧(O)原子良好键结的硅(Si),所以可在未由等离子体活化硅(Si)原子的情况下沉积第一材料层,并且原子层沉积(ALD)可能由于硅和氧的高结合力而有效。
因为SiNx层(氮化硅层)是疏水性的并且由此具有高防止水分渗透特性。因此,当沉积SiNx层作为第二材料层时,SiNx层可有效改善钝化层的防止水分渗透特性。
因为SiOx层由于致密膜结构而具有极好的防止水分渗透特性并且因为SiNx层是疏水性的并且由此具有极高防止水分渗透效率,所以当SiOx层和SiNx层的多层结构中形成钝化层时,钝化层的防止水分渗透特性可更有效。
另外,当SiOx层中包含CH基团时,缓冲膜的膜质量可非常好,因为SiOx层中的氧还与CH基团良好键结,并且钝化膜的防止水分渗透特性由于SiNx层的高防止水分渗透效率而可以是非常好的。因此,可提供具有极好的防止水分渗透效率并且可确保高柔韧性的钝化膜。另外,在一个示范性实施例中,甚至当SiNx层中包含CH基团时,可致密沉积SiNx层并且由此,缓冲膜可具有极好的膜质量,并且SiOx层还可由于硅和氧的高结合力而具有致密和极好的膜质量。
同时,因为氧原子具有极好的反应性,所以不仅氧原子充分沉积到衬底上,而且材料层可充分沉积到吸附(或沉积)有氧原子的氧层上。因此,首先沉积于衬底上的第一材料层适宜为SiOx层。
第一沉积气体可包含第一源材料和第一反应材料,并且在注入第一沉积气体时,可独立地注入第一源材料和第一反应材料中的每一个。第一材料层由第一源材料和第一反应材料形成。第一源材料和第一反应材料可通过源材料喷嘴和反应材料喷嘴注入。第一源材料和第一反应材料中的每一个依序到达衬底而不发生气相反应并且仅在衬底上反应,并且因此,第一材料层可沉积到衬底上。
第二沉积气体可包含第二源材料和第二反应材料,并且在注入第二沉积气体时,可独立地注入第二源材料和第二反应材料中的每一个。第二材料层可由第二源材料和第二反应材料形成。第二源材料和第二反应材料可通过源材料喷嘴和反应材料喷嘴注入。第一源材料和第一反应材料中的每一个依序到达衬底而不发生气相反应并且仅在衬底上反应,并且因此,第二材料层可以沉积到衬底上。
举例来说,线性沉积模块部件配置成源材料喷嘴和反应材料喷嘴交替(或一个接一个)安置,并且由此,源材料和反应材料中的每一个可独立地注入到衬底上。
当源材料和反应材料中的每一个通过此类沉积方法独立地注入时,膜结构比在同时供应源材料和反应材料的情况下可获得的膜结构致密。因此,用作缓冲膜的包含CH基团的第一材料层或第二材料层可具有极好的膜质量,并且用作阻挡膜的不包含CH基团的其余材料层可具有通过致密膜结构改良的防止水分渗透特性。
同时,泵吸构件可安置于注入源材料或反应材料并且彼此相邻的喷嘴之间的每一个空间,并且不利于沉积的过量气体材料和沉积副产物可通过泵吸构件排出。
第一材料层和第二材料层可通过原子层沉积(ALD)来沉积,并且线性沉积模块部件可由与第一轴方向平行安置的多个线性沉积源形成。原子层沉积(ALD)为沉积材料层所必需的元素交替供应使得原子层逐个吸附到衬底的沉积方法,并且因为材料层通过各原子的原子层单元沉积,所以可沉积具有极好均匀性的致密材料层。因此,即使当材料层中包含CH基团时,材料层的膜质量可能不降低,并且可解决材料层的降级影响相邻材料层的质量,并且由此钝化膜的整体防止水分渗透特性降级的限制。
此时,线性沉积模块部件可由与第一轴方向平行安置的多个线性沉积源形成。当线性沉积源为原子层沉积(ALD)源时,因为材料层通过原子层单元沉积并且由此具有低沉积速度,所以可通过使用由多个线性沉积源形成的线性沉积模块部件沉积材料层来实现高沉积速度。因此,通过提高材料层的沉积速度可在相对短时间内沉积具有致密膜结构和极好膜质量的材料层。
因此,根据另一示例性实施例的用于沉积钝化膜的方法可通过使用同一线性沉积模块部件选择性注入第一沉积气体和第二沉积气体,由此在衬底上均匀沉积第一材料层和第二材料层。另外,CH基团可包含于第一材料层和第二材料层中的仅任一个中,由此形成更有效防止水分渗透的钝化膜。
下文中,将详细地描述根据另一示范性实施例的钝化膜,并且将不提供与上文关于根据一个示范性实施例的用于沉积钝化膜的设备和用于沉积钝化膜的方法所述重叠的特征。
根据另一示范性实施例的钝化膜可包含彼此交替层压的氧化物层和氮化物层,并且氧化物层和氮化物层中的任一个可包含CH基团。氧化物层和氮化物层中的任一个可以是缓冲膜,并且另一个可以是阻挡膜。缓冲膜可包含CH基团。此时,通过交替层压氧化物层和氮化物层形成的钝化膜可以是形成于有机电子装置上的钝化膜。当钝化膜形成为缓冲膜和阻挡膜的多层膜时,钝化膜20可具有极好的防止水分渗透效率并且可确保柔韧性。
氧化物层和氮化物层之间用作缓冲膜的材料层可包含CH基团并且CH基团可以添加(或掺杂)到无机膜(例如SiOx、SiNx)中。当通过向无机膜添加CH基团形成缓冲膜时,可通过添加CH基团调整缓冲膜的柔韧性并且还可确保可折叠水平的高柔韧性。
氧化物层可以是SiO2层,并且氮化物层可以是SiNx层。因为SiOx层(氧化硅层)具有与氧(O)原子良好键结的硅(Si),所以可在未由等离子体活化硅(Si)原子的情况下沉积第一材料层,并且原子层沉积(ALD)可能由于硅和氧的高结合力而有效。
因为SiNx层(氮化硅层)是疏水性的并且由此具有高防止水分渗透特性。因此,当沉积SiNx层作为第二材料层时,SiNx层可有效改善钝化层的防止水分渗透特性。
因为SiOx层由于致密膜结构而具有极好的防止水分渗透特性并且因为SiNx层是疏水性的并且由此具有极高防止水分渗透特性,所以当SiOx层和SiNx层的多层结构中形成钝化层时,钝化层的防止水分渗透特性可更有效。
另外,当SiOx层中包含CH基团时,缓冲膜的膜质量可非常好,因为SiOx层中的氧还与CH基团良好键结,并且钝化膜的防止水分渗透特性由于SiNx层的高防止水分渗透效率而可以是非常好的。因此,可提供具有极好的防止水分渗透效率并且可确保高柔韧性的钝化膜。另外,在一个示范性实施例中,甚至当SiNx层中包含CH基团时,可致密沉积SiNx层,并且由此,缓冲膜可具有极好的膜质量,并且SiOx层还可由于硅和氧的高结合力而具有致密和极好的膜质量。
因此,示范性实施例可提供具有非常好的防止水分渗透效率并且可确保高柔韧性的钝化膜。
因此,在一个示范性实施例中,包含线性沉积源的第一沉积气体和第二沉积气体选择性地一个接一个供应到包含线性沉积源的线性沉积模块部件。因此,可仅仅进行用于钝化膜的沉积工艺并且可防止沉积设备尺寸过大。另外,第一材料层和第二材料层通过使用同一沉积模块部件沉积,并且因此多个材料层可均匀沉积到衬底上。另外,第一沉积气体和第二沉积气体可选择性地供应到同一线性沉积模块部件,并且因此,可调整第一材料层和第二材料层中的每一个的厚度。另外,第一材料层和第二材料层中的任一个材料层包含CH基团,并且在第一材料层和第二材料层之间致密沉积包含CH基团的材料层,并且因此可改善钝化膜的防止水分渗透特性。另外,可通过调整线性沉积源的数目来增加沉积速度,并且可减小衬底的移动距离。此外,当线性沉积源为原子层沉积(ALD)源时,并且当线性沉积模块部件包含多个线性沉积源时,不仅防止水分渗透效率提高,而且可补充原子层沉积源的沉积速度。
根据一个示范性实施例的用于沉积钝化膜的设备可向包含线性沉积源的线性沉积模块部件选择性地一个接一个供应第一沉积气体和第二沉积气体,由此在单个腔室中沉积多个材料层。因此,可仅仅进行钝化膜的沉积工艺并且可防止沉积设备尺寸过大。
上文描述中使用的术语“在X上”的意思包含直接接触X的情况和朝上或朝下面对X定位的情况,并且还可以包含不仅面朝整个上表面或下表面X定位而且部分面对表面X定位的情况,以及从独立位置面对X或直接接触上表面或下表面X定位的情况。因此,“在衬底上”意思可以是“在衬底的一个表面”(例如上表面或下表面)上,并且意思还可以是“在沉积于衬底的表面上的膜表面上”。
尽管已详细地描述本发明的示范性实施例,但应理解本发明不限于此,并且所属领域的技术人员可以对它们作出多种修改、取代和改变而不脱离本发明的精神和范围。因此,本发明的技术保护范围将由所附权利要求书的范围确定。

Claims (19)

1.一种用于沉积钝化膜的设备,其特征在于,包括:
衬底支撑件,衬底通过所述衬底支撑件支撑;
线性沉积模块部件,其包括与第一轴方向平行安置的线性沉积源,且所述线性沉积模块部件横越所述衬底并且在所述衬底上沉积所述钝化膜;
气体供应部件,其向所述线性沉积模块部件选择性并且交替地供应第一沉积气体和第二沉积气体;
驱动部件,其在与所述第一轴方向交叉的第二轴方向移动所述衬底支撑件或所述线性沉积模块部件,其中
通过层压由所述第一沉积气体沉积的第一材料层和由所述第二沉积气体沉积的第二材料层形成所述钝化膜。
2.根据权利要求1所述的用于沉积钝化膜的设备,其中所述第一材料层和所述第二材料层中的任一个是缓冲膜且另一个是阻挡膜,其中所述缓冲膜包括CH基团。
3.根据权利要求2所述的用于沉积钝化膜的设备,其中形成所述缓冲膜的所述第一沉积气体或所述第二沉积气体包括有机-硅化合物并且由等离子体活化。
4.根据权利要求2所述的用于沉积钝化膜的设备,其中形成所述缓冲膜的所述第一沉积气体或所述第二沉积气体包括氢化硅气体和烃气并且由等离子体活化。
5.根据权利要求1所述的用于沉积钝化膜的设备,其中所述第一材料层为氧化物层,且所述第二材料层为氮化物层。
6.根据权利要求1所述的用于沉积钝化膜的设备,其中
所述第一沉积气体包括第一源材料和第一反应材料,以及
所述第二沉积气体包括第二源材料和第二反应材料,以及
所述线性沉积源包括:
源材料喷嘴,其注入所述第一源材料或所述第二源材料;以及
反应材料喷嘴,其注入所述第一反应材料或所述第二反应材料。
7.根据权利要求6所述的用于沉积钝化膜的设备,其中所述源材料喷嘴和所述反应材料喷嘴交替安置于所述线性沉积模块部件中。
8.根据权利要求7所述的用于沉积钝化膜的设备,其中所述反应材料喷嘴定位于所述线性沉积模块部件的两端。
9.根据权利要求1所述的用于沉积钝化膜的设备,其中所述线性沉积源是原子层沉积源,并且所述线性沉积模块部件包括平行于所述第一轴方向安置的多个所述线性沉积源。
10.一种用于沉积钝化膜的方法,其特征在于,包括:
向线性沉积模块部件供应用于沉积第一材料层的第一沉积气体,所述线性沉积模块部件包括与第一轴方向平行安置的线性沉积源,且所述线性沉积模块部件横越衬底;
在与所述第一轴方向交叉的第二轴方向移动所述衬底或所述线性沉积模块部件时向所述衬底上注入所述第一沉积气体;
向所述线性沉积模块部件供应用于沉积第二材料层的第二沉积气体;以及
在所述第二轴方向移动所述衬底或所述线性沉积模块部件时向所述衬底上注入所述第二沉积气体。
11.根据权利要求10所述的用于沉积钝化膜的方法,其特征在于,还包括向所述线性沉积模块部件供应吹扫气体。
12.根据权利要求10所述的用于沉积钝化膜的方法,其中所述第一材料层和所述第二材料层中的任一个包括CH基团。
13.根据权利要求12所述的用于沉积钝化膜的方法,其中所述第一沉积气体或所述第二沉积气体包括有机-硅化合物并且由等离子体活化。
14.根据权利要求12所述的用于沉积钝化膜的方法,其中所述第一沉积气体或所述第二沉积气体包括氢化硅气体和烃气并且由等离子体活化。
15.根据权利要求10所述的用于沉积钝化膜的方法,其中所述第一材料层为氧化物层,并且所述第二材料层为氮化物层。
16.根据权利要求10所述的用于沉积钝化膜的方法,其中
所述第一沉积气体包括第一源材料和第一反应材料,
所述第一源材料和所述第一反应材料中的每一个在注入所述第一沉积气体时独立地注入,
所述第二沉积气体包括第二源材料和第二反应材料,以及
所述第二源材料和所述第二反应材料中的每一个在注入所述第二沉积气体时独立地注入。
17.根据权利要求10所述的用于沉积钝化膜的方法,其中
所述第一材料层和所述第二材料层通过原子层沉积来沉积,以及
所述线性沉积模块部件包括多个平行于所述第一轴方向安置的所述线性沉积源。
18.一种包括交替层压的氧化物层和氮化物层的钝化膜,其中所述氧化物层和所述氮化物层中的任一个包括CH基团。
19.根据权利要求18所述的包括交替层压的氧化物层和氮化物层的钝化膜,其中所述氧化物层为SiOx层,并且所述氮化物层为SiNx层。
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