KR102160500B1

KR102160500B1 - 기판 측면부 배선 형성 방법

Info

Publication number: KR102160500B1
Application number: KR1020180080297A
Authority: KR
Inventors: 박영웅; 송근호
Original assignee: 주식회사 테토스
Priority date: 2018-07-11
Filing date: 2018-07-11
Publication date: 2020-09-28
Also published as: JP6843445B2; CN110719699B; EP3597788B1; JP2020010034A; US20200022263A1; CN110719699A; EP3597788A1; KR20200006668A; US11098401B2

Abstract

본 발명은 기판 배선 형성 방법에 관한 것으로, 특히 스퍼터링을 통해 기판 측면부의 배선을 형성할 수 있도록 구성함으로써, 낮은 저항의 배선을 형성할 수 있고 이로 인하여 전기적 특성이 향상된 기판을 제공할 수 있도록 하는 기판 측면부 배선 형성 방법에 관한 것이다.
본 발명인 기판 측면부 배선 형성 방법을 이루는 구성수단은 기판 배선 형성 방법에 있어서, 증착용 마스크를 기판에 부착하여 배선을 형성할 기판 측면부를 마스킹하는 단계, 상기 마스킹한 기판을 챔버 내로 인입한 후 스퍼터링을 통해 상기 기판 측면부에 배선을 형성하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 한다.

Description

기판 측면부 배선 형성 방법{Method of forming wiring on side surface of substrate}

본 발명은 기판 배선 형성 방법에 관한 것으로, 특히 스퍼터링을 통해 기판 측면부의 배선을 형성할 수 있도록 구성함으로써, 낮은 저항의 배선을 형성할 수 있고 이로 인하여 전기적 특성이 향상된 기판을 제공할 수 있도록 하는 기판 측면부 배선 형성 방법에 관한 것이다.

다양한 반도체, 전자 소자가 실장되는 기판에는 소자 간의 연결 또는 전력 공급 및 전기 신호 송수신을 위한 회로 배선이 형성된다. 이러한 기판에 형성되는 배선은 다양한 배선 형성 방법이 적용될 수 있다.

최근에 기판의 배선을 형성하기 위하여 실크 프린팅 기술이 적용되고 있다. 즉, 이와 같은 실크 프린팅 기술을 이용한 기판 배선 형성 방법은 실크 프린팅 기술로 기판에 실버 페이스트를 도포하여 고전도성을 가지는 배선을 형성시키는 방법이다.

그런데, 이와 같은 종래의 실크 프린팅 기술을 이용한 기판 배선 방법은 배선의 저항이 높고 코팅하고자 하는 물질의 외부 영향과 도포시 낮은 균일도로 인해 회로 구현시 전기적 특성이 불균일할 수 있다는 단점을 가진다. 또한, 이와 같이 습식 공정이 적용되는 경우, 불순물에 의한 오염으로 최종 제품에서의 물리적 전기적 특성에 영향을 줄 수 있다는 단점을 가진다.

한편, 최근 대면적이면서 선명한 디스플레이 구현을 위하여 베젤(Bezel)이 없는 기판을 형성하는 기술에 대한 관심이 증가하고 있다. 상기 베젤이 없는 기판을 제공하기 위해서는 기판 측면에 배선을 구현하는 기술이 요청된다.

상기 베젤 없는 기판을 제공하는 기술에 관련하여, 대한민국 등록특허 제10-1613773호(이하, "선행기술문헌"이라 함)는 Tx 전극 패턴 및 Rx 전극 패턴과 연결되는 메탈 배선을 디스플레이 장치의 측면 및 뒷면으로 확장하여 연결함으로써 베젤의 폭을 줄이고 활성영역을 증가시킬 수 있는 터치 패널에 대해 개시하고 있다.

그러나, 상기 선행기술문헌은 단순히 기판 측면으로 배선을 형성하여 베젤의 폭이 줄어든 패널을 개시하고 있을 뿐, 기판의 측면에 대한 배선을 형성하는 구체적인 방법에 대해서는 전혀 시사하지 못하고 있다.

또한, 더 나아가 상기 선행기술문헌은 낮은 저항을 가지고 전기 특성이 우수한 배선을 기판 측면부에 형성하는 구체적인 방법에 대해서는 전혀 제안하지 못하고 있다.

대한민국 등록특허 제10-1613773호(공고일자 : 2016년 04월 19일, 발명의 명칭 : 터치 패널 및 그 제조 방법)

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 스퍼터링을 통해 기판 측면부의 배선을 형성할 수 있도록 구성함으로써, 낮은 저항의 배선을 형성할 수 있고 이로 인하여 전기적 특성이 향상된 기판을 제공할 수 있도록 하는 기판 측면부 배선 형성 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 기판의 상부 회로 패턴과 하부 회로 패턴을 기판의 측면부에 대한 스퍼터링을 통해 형성되는 배선을 통해 전기적으로 연결할 수 있도록 구성함으로써, 베젤(Bezel)을 없앨 수 있고, 이로 인하여 대면적이면서 선명한 디스플레이 장치를 구현할 수 있도록 하는 기판 측면부 배선 형성 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 스퍼터링 챔버 내에서 중앙 소스 타겟과 이에 경사 배치되는 사이드 소스 타겟으로 구성되는 3D 소스 타겟을 이용하여 기판 측면부에 대한 증착이 이루어지도록 구성함으로써, 균일한 증착을 통한 균일한 두께를 가지는 배선을 형성할 수 있도록 하는 기판 측면부 배선 형성 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 챔버 내에서 지그에 장착된 기판이 회전 가능하고 각도 조절 가능하게 배치되도록 구성함으로써, 소스 타겟에 대한 기판 측면부의 대향 각도 및 방향이 조절될 수 있도록 하고, 이를 통해 기판 측면부에 대한 배선 증착의 균일도를 더욱더 향상시킬 수 있도록 하는 기판 측면부 배선 형성 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 기판 측면부의 배선 형성을 위한 챔버와 동일한 챔버 내에서 이온빔 처리를 통하여 기판에 대한 전처리가 수행될 수 있도록 구성함으로써, 공정을 단순화시켜서 기판 측면부의 부착력 및 밀착력을 증대시킬 수 있고, 이로 인하여 양질의 기판을 제조하기 위한 시간, 노력 및 비용을 절감시킬 수 있도록 하며, 더 나아가 기판 측면부 배선이 복수의 금속층으로 형성되는 경우 동일 챔버 내에서 각 금속층에 대한 이온빔 처리를 수행할 수 있어서 금속층 간 부착력 및 밀착력 역시 더욱더 증대시킬 수 있도록 하는 기판 측면부 배선 형성 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 동일 챔버 내에서 스퍼터링을 통해 접착 금속층, 도전 금속층 및 보호 금속층을 순차적으로 적층하여 기판 측면부의 배선이 형성되도록 하고, 접착 금속층과 보호 금속층을 동일한 재질로 형성되도록 구성함으로써, 공정을 단순화시키고 챔버 구조를 단순화시킨 상태로도 기판 측면부에 양질의 배선을 형성할 수 있도록 하여 기판의 배선 형성 및 기판 제조를 위한 시간, 노력 및 비용을 최소화시킬 수 있도록 하는 기판 측면부 배선 형성 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 제안된 본 발명인 기판 측면부 배선 형성 방법을 이루는 구성수단은 기판 배선 형성 방법에 있어서, 증착용 마스크를 기판에 부착하여 배선을 형성할 기판 측면부를 마스킹하는 단계, 상기 마스킹한 기판을 챔버 내로 인입한 후 스퍼터링을 통해 상기 기판 측면부에 배선을 형성하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 한다.

여기서, 상기 기판 측면부는 기판의 측면, 이 측면에 인접한 기판의 상부면 및 하부면을 포함하고, 상기 기판 측면부에 배선은 상기 기판의 상부면에 형성되는 상부 회로 패턴과 상기 기판의 하부면에 형성되는 하부 회로 패턴을 전기적으로 연결할 수 있도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 기판 측면부에 형성되는 배선은 상기 챔버 내에서 상기 기판의 측면에 대향 배치되는 중앙 소스 타겟과 상기 중앙 소스 타겟의 양측에 각각 배치되되, 상기 기판에 경사지도록 배치되는 사이드 소스 타겟을 통한 스퍼터링에 의하여 증착 형성되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 기판은 상기 챔버 내에서 지그에 장착된 상태로 배치되되, 상기 기판의 길이 방향을 축으로 하여 회전 가능하고 상기 중앙 소스 타겟을 향하는 각도가 조절될 수 있도록 배치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 기판 측면부에 배선을 형성하는 단계 이전에, 상기 챔버 내에서 이온빔 처리를 통해 상기 기판에 대한 전처리를 수행하는 전처리 단계를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 기판 측면부에 형성되는 배선은 접착 금속층, 도전 금속층, 보호 금속층이 순차적으로 적층되어 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 과제 및 해결 수단을 가지는 본 발명인 기판 측면부 배선 형성 방법에 의하면, 스퍼터링을 통해 기판 측면부의 배선을 형성할 수 있도록 구성하기 때문에, 낮은 저항의 배선을 형성할 수 있고 이로 인하여 전기적 특성이 향상된 기판을 제공할 수 있도록 하는 효과가 발생한다.

또한, 본 발명에 의하면, 기판의 상부 회로 패턴과 하부 회로 패턴을 기판의 측면부에 대한 스퍼터링을 통해 형성되는 배선을 통해 전기적으로 연결할 수 있도록 구성하기 때문에, 베젤(Bezel)을 없앨 수 있고, 이로 인하여 대면적이면서 선명한 디스플레이 장치를 구현할 수 있도록 하는 장점이 발생된다.

또한, 본 발명에 의하면, 스퍼터링 챔버 내에서 중앙 소스 타겟과 이에 경사 배치되는 사이드 소스 타겟으로 구성되는 3D 소스 타겟을 이용하여 기판 측면부에 대한 증착이 이루어지도록 구성하기 때문에, 균일한 증착을 통한 균일한 두께를 가지는 배선을 형성할 수 있도록 하는 장점이 발생된다.

또한, 본 발명에 의하면, 챔버 내에서 지그에 장착된 기판이 회전 가능하고 각도 조절 가능하게 배치되도록 구성하기 때문에, 소스 타겟에 대한 기판 측면부의 대향 각도 및 방향이 조절될 수 있도록 하고, 이를 통해 기판 측면부에 대한 배선 증착의 균일도를 더욱더 향상시킬 수 있도록 하는 효과가 발생한다.

또한, 본 발명에 의하면, 기판 측면부의 배선 형성을 위한 챔버와 동일한 챔버 내에서 이온빔 처리를 통하여 기판에 대한 전처리가 수행될 수 있도록 구성하기 때문에, 공정을 단순화시켜서 기판 측면부의 부착력 및 밀착력을 증대시킬 수 있고, 이로 인하여 양질의 기판을 제조하기 위한 시간, 노력 및 비용을 절감시킬 수 있도록 하며, 더 나아가 기판 측면부 배선이 복수의 금속층으로 형성되는 경우 동일 챔버 내에서 각 금속층에 대한 이온빔 처리를 수행할 수 있어서 금속층 간 부착력 및 밀착력 역시 더욱더 증대시킬 수 있도록 하는 효과가 발생한다.

또한, 본 발명에 의하면, 동일 챔버 내에서 스퍼터링을 통해 접착 금속층, 도전 금속층 및 보호 금속층을 순차적으로 적층하여 기판 측면부의 배선이 형성되도록 하고, 접착 금속층과 보호 금속층을 동일한 재질로 형성되도록 구성하기 때문에, 공정을 단순화시키고 챔버 구조를 단순화시킨 상태로도 기판 측면부에 양질의 배선을 형성할 수 있도록 하여 기판의 배선 형성 및 기판 제조를 위한 시간, 노력 및 비용을 최소화시킬 수 있도록 하는 장점이 발생된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판 측면부 배선 형성 방법에 관한 플로차트이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기판 측면부 배선 형성 방법을 적용하기 위한 예시적인 기판의 단면을 보여준다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기판 측면부 배선 형성 방법을 적용하여 기판 측면부에 배선이 형성된 상태의 기판의 단면을 보여준다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 기판 측면부 배선 형성 방법을 수행하기 위해 적용되는 스퍼터링 장치의 개략적인 단면을 보여준다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.

도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.

어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판 측면부 배선 형성 방법에 관한 플로차트(flowchart)이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 기판 측면부 배선 형성 방법은 먼저, 배선을 형성할 기판 측면부(도 2에서 도면 부호 10으로 표시됨)를 마스킹하는 단계를 수행한다. 구체적으로, 본 발명에 따른 기판 측면부 배선 형성 방법은 스퍼터링법을 적용하는 것을 핵심으로 하기 때문에, 증착용 마스크를 기판에 부착하여 배선을 형성할 기판 측면부(10)를 마스킹하는 단계를 수행한다(s10).

상기 기판 측면부를 마스킹하는 단계(s10)는 스퍼터링을 통해 기판 측면부(10)에 배선을 증착할 수 있도록 증착용 마스크를 기판(도 2 내지 도 4에 도면 부호 30으로 표기함)에 부착하는 단계에 해당한다. 상기 증착용 마스크는 "ㄷ"자 형상으로 형성되어 상기 기판(30) 측면부(10)뿐만 아니라, 기판의 상부 및 하부에도 부착된다.

상기 증착용 마스크는 필름, 메탈, 잉크 프린팅으로 형성될 수 있다. 특히 상기 증착용 마스크는 PI 필름으로 형성될 수 있다. 상기 증착용 마스크를 PI 필름으로 형성하여 적용하는 경우, 상기 증착용 마스크는 다양한 종류의 접착제를 개재하여 상기 기판 측면부(10)를 포함한 기판(30)에 밀착 부착된다.

상기 PI 필름의 마스크는 상기 기판과의 사이에 접착재를 개재한 상태로, 소정 공정 조건에서 우선적으로 상기 기판(30)에 가접되는 가접 공정을 수행받도록 하고, 소정 공정 조건에서 상기 기판(30)에 본접될 수 있는 본접 공정을 수행받도록 하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 배선을 형성할 기판 측면부(10)를 포함하여 기판(30)에 증착용 마스크를 부착하여 마스킹을 수행하는 단계를 완료하면, 상기 마스킹한 기판(30)에 대하여 스퍼터링 공정을 수행한다. 즉, 상기 마스킹한 기판(30)을 챔버(도 4에서 도면 부호 110으로 표기됨) 내로 인입한 후, 스퍼터링을 통해 상기 기판 측면부(10)에 배선을 형성하는 단계를 수행한다(S30).

본 발명에 따른 기판 측면부(10)에 대한 배선은 진공 챔버(110) 내에서 스퍼터링으로 증착되어 형성된다. 따라서, 상기 기판(30)은 배선이 형성되는 기판 측면부(10)를 포함하는 부분에 "ㄷ"자 형의 증착용 마스크가 부착되면, 스퍼터링을 수행할 수 있는 챔버(100) 내로 인입되어 스퍼터링 공정을 수행받는다.

상기 스퍼터링 공정은 상기 배선을 형성할 기판 측면부(10)에 증착이 집중될 수 있도록 수행된다. 즉, 본 발명에서 적용되는 스퍼터링은 기판(30) 전체에 대해 수행되는 것이 아니라, 기판 측면부(10)에 대해 증착될 수 있도록 수행된다.

본 발명에서 적용되는 스퍼터링을 통한 기판 측면부(10) 배선 형성 방법은 기판(30)의 측면부에 대해 스퍼터링을 통해 배선을 형성하는 방법으로서, 적용되는 기판(30)은 회로 패턴을 형성할 필요가 있고, 측면부를 통해 회로 패턴을 연결할 필요가 있는 기판이면 모두 적용될 수 있다. 즉, 본 발명에 적용되는 기판(30)은 글라스, 플라스틱, 필름 등 회로 패턴이 형성되고, 이 회로 패턴을 전기적으로 연결하기 위해 측면부에 배선이 형성될 가능성이 있는 기판들을 모두 포함하는 개념이다.

특히, 본 발명에 적용되는 기판(30)은 상부와 하부에 다양한 소자들이 실장될 수 있고, 상부와 하부에 각각 회로 패턴이 형성되는 기판인 것이 바람직하다. 그리고, 상기 배선이 형성되는 기판 측면부(10)는 도 2에 도시된 바와 같이 기판의 에지부를 형성하는 기판의 측면(11), 상기 기판의 측면(11)에 인접한 기판(30)의 상부면, 즉 측면 인접 상부면(13) 및 상기 기판의 측면(11)에 인접한 기판(30)의 하부면, 즉 측면 인접 하부면(15)을 포함하는 부분이다.

구체적으로, 본 발명에 적용되는 상기 기판 측면부(10)는 도 2에 도시된 바와 같이, 기판의 측면(11), 이 기판의 측면(11)에 인접한 기판의 상부면(측면 인접 상부면(13)) 및 하부면(측면 인접 하부면(15))을 포함하고, 상기 기판 측면부(10)에 배선, 즉 측면부 배선(도 3에서 도면 부호 90으로 표기됨)은 상기 기판(30)의 상부면에 형성되는 상부 회로 패턴(60)과 상기 기판의 하부면에 형성되는 하부 회로 패턴(80)을 전기적으로 연결할 수 있도록 형성된다.

좀 더 구체적으로, 본 발명에 적용되는 기판(30)은 다양한 소자, 기기, 장치에 적용되는 기판일 수 있다. 예를 들면, 본 발명에 적용되는 기판(30)은 도 2에 도시된 바와 같이, 디스플레이 장치(100)를 위해 적용될 수 있다. 따라서, 상기 기판(30) 상부에는 디스플레이 소자(50)들, 예를 들어 LCD, OLED, 마이크로 LED가 실장되어 디스플레이 소자 메트릭스가 형성될 수 있다. 또한, 상기 기판(30) 하부에는 상기 디스플레이 소자(50)들을 제어하고 전기 신호를 송수신하기 위한 컨트롤러 소자(70) 및 다양한 관련 소자들이 형성될 수 있다.

상기와 같은 기판(30)의 상부에는 상기 디스플레이 소자(50)들을 위한 배선, 즉 상부 회로 패턴(60)이 형성되고, 상기 기판(30)의 하부에는 상기 컨트롤러 소자(70)들 등을 위한 배선, 즉 하부 회로 패턴(80)이 형성된다. 따라서, 상기 기판 측면부(10)에는 상기 상부 회로 패턴(60)과 상기 하부 회로 패턴(80)을 전기적으로 연결하기 위한 측면부 배선(90)이 도 3에 도시된 바와 같이 형성되어야 한다.

상기 기판 측면부(10)에 형성되는 상기 측면부 배선(90)은 상기 상부 회로 패턴(60)과 상기 하부 회로 패턴(80)을 전기적으로 연결할 수 있도록 형성되어야 하기 때문에, 도 3에 도시된 바와 같이, 단면이 "ㄷ" 형상을 가진다. 이와 같이 상기 측면부 배선(90)이 상기 상부 회로 패턴(60)과 상기 하부 회로 패턴(80)을 전기적으로 연결할 수 있는 "ㄷ"자 형상을 가지기 때문에, 상기 측면부 배선(90)이 형성되는 상기 기판 측면부(10)는 도 2에 도시된 바와 같이, 기판의 측면(11)뿐만 아니라, 측면 인접 상부면(13)와 측면 인접 하부면(15)을 포함하는 부분에 해당한다.

상술한 바와 같이, 상기 마스킹한 기판(30)은 도 4에 도시된 바와 같이, 진공 챔버(110) 내로 인입되어 스퍼터링을 수행받는다. 그런데, 상기 진공 챔버(110) 내에서의 스퍼터링은 상기 기판 측면부(10)에 측면부 배선(90)을 형성하기 위한 공정이다. 따라서, 상기 진공 챔버(110) 내에서의 스퍼터링은 상기 기판 측면부(10)에 대해 집중적으로 증착될 수 있도록 수행된다.

이를 위하여, 본 발명에 따른 상기 기판 측면부에 형성되는 배선(즉, 측면부 배선(90))은 상기 챔버(110) 내에서 상기 기판(30)의 측면(11)에 대향 배치되는 중앙 소스 타겟(131)과 상기 중앙 소스 타겟(131)의 양측에 각각 배치되되, 상기 기판(30)에 경사지도록 배치되는 사이드 소스 타겟(133)을 통한 스퍼터링에 의하여 증착 형성된다.

구체적으로, 상기 마스킹한 기판(30)(도 4에서는 증착 마스크가 도시되지 않았지만 상술한 바와 같이, 기판 측면부(10)를 포함하여 기판의 상부면 및 하부면에 마스크가 부착됨)은 도 4에 도시된 바와 같이, 수직으로 세워진 상태로 배치되되, 상기 기판 측면부(10)가 하측을 향하도록 배치된다.

상기 기판 측면부(10)가 하측을 향하도록 상기 기판(30)이 상기 진공 챔버(110) 내에 수직으로 배치되기 때문에, 상기 기판 측면부(10)에 스퍼터링을 통해 증착하기 위한 소스 타겟(130)은 상기 진공 챔버(110) 내의 하측에 배치되되, 상기 기판 측면부(10)를 향하도록 배치된다.

상기 소스 타겟(130)은 이와 같이, 중앙 소스 타겟(131)과 상기 중앙 소스 타겟(131)의 양측에 각각 배치되는 두 개의 사이드 소스 타겟(133)을 포함하여 구성된다. 상기 중앙 소스 타겟(131)은 상기 수직으로 세워져서 배치되는 기판(30)과 평행하게 배치되되, 상기 기판 측면부(10)를 구성하는 상기 기판의 측면(11)에 대향 배치된다. 따라서, 상기 중앙 소스 타겟(131)은 스퍼터링을 통해 상기 기판의 측면(11)의 증착에 주로 영향을 미친다.

상기 한 쌍의 사이드 소스 타겟(133)은 상기 중앙 소스 타겟(131)의 양측에 각각 하나씩 배치되되, 상기 기판(30)에 경사지도록 배치된다. 즉, 상기 한 쌍의 사이드 소스 타겟(133)은 상기 기판 측면부(10)를 구성하는 측면 인접 상부면(13)과 측면 인접 하부면(15)을 향하여 하나씩 배치된다.

다만, 이때 상기 사이드 소스 타겟(133)은 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 기판의 측면(11)을 동시에 향하도록 배치되는 것이 바람직하다. 상기 배선이 형성되는 부분에 해당하는 기판 측면부(10) 중, 상기 기판의 측면(11)이 차지하는 비율이 크고, 상기 기판의 측면(11)에 대한 증착 범위가 더 넓기 때문에, 상기 사이드 소스 타겟(133)은 대응하는 측면 인접 상부면(13) 또는 하부면(15)만 스퍼터링을 통한 증착에 영향을 미치는 것이 아니라, 상기 기판의 측면(11)의 증착에도 영향을 미칠 수 있도록 배치된다. 즉, 상기 사이드 소스 타겟(133)은 대응하는 측면 인접 상부면(13) 또는 하부면(15)과 상기 기판의 측면(11)을 향하도록 상기 기판(30)에 대해 경사지도록 배치된다.

상기 기판(30)은 도 4에 도시된 바와 같이 수직으로 세워진 상태로 배치되되, 지그(미도시)에 장착된 상태로 배치되고, 증착 균일성 및 효율을 증대시키기 위하여 다양한 자세로 변경될 수 있도록 회전 또는 각도 조절 가능하게 배치된다. 즉, 상기 기판(30)은 상기 챔버(110) 내에서 지그에 장착된 상태로 배치되되, 상기 기판(30)의 길이 방향을 축으로 하여 회전 가능하고 상기 중앙 소스 타겟(131)을 향하는 각도가 조절될 수 있도록 배치되는 것이 바람직하다.

구체적으로, 상기 기판(30)은 상기 챔버(110) 내에서 지그(미도시)에 장착되어 수직하게 배치되기 때문에, 상기 지그는 소정 형상의 지그 연결구(150)를 통해 상기 챔버(110)에 연결되어 안정적으로 견고한 상태를 가지면서 상기 기판(30)을 고정 장착할 수 있다.

상기 지그에 고정 장착된 기판(30)의 자세 변경을 위하여 상기 지그 연결구(150)를 중심으로 상기 지그가 회전되거나 소정 각도로 기울기를 가질 수 있도록 구성할 수 있다. 이를 위한 구조는 다양하게 구성할 수 있는데, 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 지그 연결구(150)가 회전될 수 있고, 좌우 방향으로(사이드 소스 타겟(133) 방향으로) 각도 조절될 수 있도록 구성하면, 결국 지그에 장착된 기판(30)을 상기 기판(30)의 길이 방향을 축으로 하여 회전시킬 수 있고 사이드 소스 타겟(133) 방향으로 각도 조절하여 기판의 측면(11)이 상기 중앙 소스 타겟(131)을 향하는 각도를 조절할 수 있다.

이상에서 설명한 지그 동작에 따라, 상기 기판(30)은 상기 소스 타겟(130)을 향하여 다양한 자세를 가지고 다양한 각도로 조절될 수 있기 때문에, 필요에 따라 스퍼터링 중에, 증착 균일성을 조절할 수 있고, 결과적으로 균일한 배선을 형성할 수 있게 된다.

한편, 본 발명에 따른 기판 측면부 배선 형성 방법은 상술한 기판 측면부를 마스킹하는 단계(s10) 이전에 수행되는 기판 클리닝 단계(s11)를 더 포함하여 구성하는 것이 바람직하다.

상기 기판 클리닝 단계(s11)는 마스킹 전의 기판에 대하여 플라즈마 처리를 통해 기판 표면을 클리닝하는 공정을 수행한다. 마스킹 전의 기판(30) 표면에는 미세 입자들이 묻어 있을 수 있고, 이와 같은 미세 입자를 제거하는 미세 세정을 위하여 플라즈마를 이용한 기판 클리닝 단계를 더 수행하는 것이 바람직하다. 이와 같이 기판 클리닝 단계를 수행한 기판에 대하여 마스킹하는 단계를 수행하는 것이 미세 입자에 의한 악영향을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 기판 측면부 배선 형성 방법은 상기 기판 측면부(10)에 배선(측면부 배선(90))을 형성하는 단계 이전에, 상기 챔버(110) 내에서 이온빔 처리를 통해 상기 기판(30)에 대한 전처리를 수행하는 전처리 단계(s31)를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

즉, 상기 기판 측면부(10)에 소정 패턴을 가지는 상기 측면부 배선(90)을 부착력 및 밀착력이 좋게 증착하기 위하여, 상기 기판 측면부(10)에 측면부 배선(90)을 형성하는 단계(s30) 이전에 상기 진공 챔버(110) 내에서 이온빔 처리를 수행한다. 상기 진공 챔버(110) 내에는 이온빔 처리를 위한 이온빔 발생 수단(이온빔 건)만 간단하게 추가하면 된다.

이와 같이, 상기 챔버(110) 내에서 이온빔을 통한 전처리 공정과 측면부 배선(90) 형성 공정을 동시에 연속적으로 수행할 수 있기 때문에, 공정을 단순화시켜서 기판 제조 공정을 효율적으로 진행할 수 있다.

한편, 상술한 기판 측면부에 배선을 형성하는 단계(s30)는 상기 챔버(110) 내에서 스퍼터링을 통한 증착 공정을 통해 진행되는데, 상기 기판 측면부(10)에 형성되는 배선은 하나의 금속층, 즉 배선으로서 최소한의 금속층에 해당하는 도전 금속층만으로 형성될 수도 있지만, 양질의 배선을 형성하기 위하여 접착 금속층, 도전 금속층 및 보호 금속층이 순차적으로 적층되어 형성되는 것이 바람직하다.

즉, 본 발명에 따라 상기 기판 측면부(10)에 형성되는 배선(측면부 배선(90))은 접착 금속층, 도전 금속층, 보호 금속층이 순차적으로 적층되어 형성된다.

상기 접착 금속층은 도전성 물질, 예컨대 금속성 물질을 포함할 수 있다. 금속성 물질은 니켈(Ni)과 크롬(Cr)의 합금, 티타늄(Ti), 몰리브데늄(Mo), 스테인레스(SUS), 또는 이들의 합금 중 어느 하나를 포함할 수 있으며, 단일층 또는 다층일 수 있다.

예를 들어, 상기 접착 금속층은 니켈과 크롬의 합금층일 수 있다. 니켈과 크롬의 합금을 포함하는 접착 금속층의 니켈과 크롬의 중량비는 8:2 내지 9.5:0.5의 범위에서 선택될 수 있다. 크롬은 기판(특히 플라스틱 기판)과 상기 도전 금속층 간의 점착력 향상을 증가시킬 수 있다. 니켈로만 형성된 접착 금속층에 비하여, 니켈과 크롬의 합금의 접착 금속층의 경우, 기판과 도전 금속층 사이의 점착력을 약 1.5배 이상 향상시킬 수 있다.

상기 접착 금속층이 니켈과 크롬의 합금을 포함하는 금속층인 경우, 니켈만 포함하는 접착 금속층에 비하여 스퍼터링 공정에서의 박막 형성 효율을 향상시킬 수 있다. 자성을 갖는 니켈만으로 스퍼터링를 수행하는 경우, 접착 금속층의 박막의 두께 균일도 등에서 품질이 저하되는 문제가 있을 수 있다. 그러나, 본 발명의 실시예와 같이 크롬을 포함하는 니켈과 크롬의 합금의 경우, 스퍼터링 공정을 통해 형성되는 박막의 품질을 향상시킬 수 있으며, 전술한 바와 같이 기판과 도전 금속층 간의 점착력을 향상시킬 수 있다.

상기 접착 금속층이 스퍼터링을 통해 기판 측면부(10)에 형성되면, 상기 접착 금속층 상에 상기 도전 금속층을 형성한다. 상기 도전 금속층은 다양한 금속 또는 합금으로 형성할 수 있다. 예를 들어, 상기 도전 금속층은 구리를 포함할 수도 있고, 주석(Sn)을 베이스로 한 무연(lead-free) 금속층으로서, 주석(Sn)을 약 85wt% 이상 포함할 수 있다. 상기 도전 금속층은 주석(Sn) 외에 은(Ag), 구리(Cu), 비스무트(Bi), 아연(Zn), 및 인듐(In) 중 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다. 상기 도전 금속층이 은(Ag)과 구리(Cu)를 포함하는 경우, 융점을 낮추기 위해 은(Ag)은 구리(Cu)보다 많이 포함될 수 있다.

상기와 같이 접착 금속층 상에 상기 도전 금속층이 스퍼터링을 통하여 증착되면, 동일 챔버(110) 내에서 상기 도전 금속층 상에 스퍼터링을 통해 증착하여 보호 금속층을 형성한다.

상기 보호 금속층은 금속성 소재를 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 보호 금속층은 상기 접착 금속층과 동일하게 니켈(Ni)과 크롬(Cr)의 합금, 티타늄(Ti), 몰리브데늄(Mo), 스테인레스(SUS), 또는 이들의 합금 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 가장 바람직하게, 상기 보호 금속층은 상기 접착 금속층(13)과 동일한 챔버(110) 내에서 동일한 물질로 형성된다. 이와 같이, 상기 접착 금속층과 보호 금속층은 동일 챔버 내에서 동일한 재질로 형성되기 때문에, 전체 공정을 단순화시키고 이를 통해 기판 제조를 위한 시간, 노력 및 비용을 최소화시킬 수 있다. 상기 보호 금속층은 상기 도전 금속층의 부식을 방지하고, 제조 공정 및 유통 과정 등에서 상기 도전 금속층의 오염을 방지할 수 있다.

한편, 상술한 바와 같이, 상기 기판 측면부(10)에 형성되는 배선은 접착 금속층, 도전 금속층 및 보호 금속층이 동일 챔버 내에서 스퍼터링을 통해 순차적으로 적층되어 형성되기 때문에, 각 금속층에 대한 이온빔 처리도 가능하다. 즉, 본 발명에 따른 기판 측면부 배선 형성 방법에 적용되는 챔버(110)는 상술한 바와 같이 이온빔 처리를 수행할 수 있기 때문에, 각 금속층을 형성하기 전에 이온빔 처리를 진행하여 기판과 접착 금속층 간 및 금속층 간의 부착력, 접착력 및 밀착력을 증대시킬 수 있다.

구체적으로, 동일 챔버 내에서 먼저, 상기 기판 측면부(10)에 대한 이온빔 처리를 수행한 후, 상기 접착 금속층을 스퍼터링을 통해 상기 기판 측면부(10)에 증착 형성한다. 다음, 상기 접착 금속층에 대하여 이온빔 처리를 수행한 후, 상기 접착 금속층 상에 스퍼터링을 통해 상기 도전 금속층을 증착 형성한다. 그런 다음, 상기 도전 금속층에 대하여 이온빔 처리를 수행한 후, 상기 도전 금속층 상에 스퍼터링을 통해 상기 보호 금속층을 증착 형성한다. 이와 같이, 각 금속층을 형성하기 전에 이온빔 처리를 동일한 챔버에서 수행할 수 있기 때문에, 간소화된 공정 및 장비 구조를 통하여 기판과 금속층 간, 금속층 간의 밀착력을 향상시킬 수 있고, 이를 통해 기판 제조의 효율을 향상시킬 수 있다.

한편, 상술한 기판 측면부(10)에 배선을 형성하는 단계(s30)를 완료하면, 상기 기판(30)은 외부로 반출되고, 상기 반출된 기판(30)은 마스크 제거 후 배선, 외관 검사 등을 수행받는다(s50).

10 : 기판 측면부 11 : 측면
13 : 측면 인접 상부면 15 : 측면 인접 하부면
30 : 기판 50 : 디스플레이 소자
60 : 상부 회로 패턴 70 : 컨트롤러 소자
80 : 하부 회로 패턴 90 : 측면부 배선
100 : 디스플레이 장치 110 : 진공 챔버
130 : 소스 타겟 131 : 중앙 소스 타겟
133 : 사이드 소스 타겟 150 : 지그 연결구

Claims

디스플레이 장치용 기판 배선 형성 방법에 있어서,
증착용 마스크를 기판에 부착하여 배선을 형성할 기판 측면부를 마스킹하는 단계; 상기 마스킹한 기판을 챔버 내로 인입한 후 스퍼터링을 통해 상기 기판 측면부에 배선을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지되,
상기 기판 측면부는 기판의 측면, 상기 기판의 측면에 인접한 기판의 상부면에 해당하는 측면 인접 상부면 및 상기 기판의 측면에 인접한 기판의 하부면에 해당하는 측면 인접 하부면을 포함하고, 상기 기판 측면부에 배선은 상기 기판의 상부면에 형성되는 상부 회로 패턴과 상기 기판의 하부면에 형성되는 하부 회로 패턴을 전기적으로 연결할 수 있도록 형성되며,
상기 스퍼터링은 상기 챔버 내에서 상기 기판 측면부에 대해 증착이 집중될 수 있도록 수행되고,
상기 마스킹한 기판은 수직으로 세워진 상태로 배치되되, 상기 기판 측면부가 하측을 향하도록 배치되며,
상기 기판 측면부에 형성되는 배선은 상기 챔버 내에서 상기 기판 측면부를 구성하는 기판의 측면에 대향 배치되는 중앙 소스 타겟과 상기 중앙 소스 타겟의 양측에 각각 배치되되, 상기 기판에 경사지도록 배치되어 상기 측면 인접 상부면과 측면 인접 하부면을 향하여 하나씩 배치되는 한 쌍의 사이드 소스 타겟을 통한 스퍼터링에 의하여 증착 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 측면부 배선 형성 방법.
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청구항 1에 있어서,
상기 기판은 상기 챔버 내에서 지그에 장착된 상태로 배치되되, 상기 기판의 길이 방향을 축으로 하여 회전 가능하고 상기 중앙 소스 타겟을 향하는 각도가 조절될 수 있도록 배치되는 것을 특징으로 하는 기판 측면부 배선 형성 방법.
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