KR102298825B1

KR102298825B1 - 다층박막구조체 및 그의 제조방법

Info

Publication number: KR102298825B1
Application number: KR1020180081557A
Authority: KR
Inventors: 김형근; 박승일
Original assignee: 한국전자기술연구원; 주식회사 석원
Priority date: 2018-07-13
Filing date: 2018-07-13
Publication date: 2021-09-08
Also published as: KR20200008080A

Abstract

우수한 신뢰성을 갖는 다층박막구조체 및 그의 제조방법이 제안된다. 본 발명에 따른 다층박막구조체는 스퍼터링공정으로 형성된 스퍼터링층; 및 스퍼터링층 상에 원자층증착공정으로 형성된 원자층박막층;을 포함한다.

Description

다층박막구조체 및 그의 제조방법{Multi-layered structure and manufacturing method thereof}

본 발명은 다층박막구조체 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 우수한 신뢰성을 갖는 다층박막구조체 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

최근 플렉서블 OLED나 OPV 등 유연 기판 소재를 이용한 다양한 플렉서블 응용 소자의 제품화가 이루어지고 있다. 이들은 차세대 디스플레이에 적용되면서 접을 수 있는 정보전달 디스플레이 소자나 저전력으로 구동 가능한 EC 스마트 커튼 모듈 등으로 그 응용폭이 점차 넓어지고 있다.

그러나, 신뢰성 측면에서 수분과 온도에 취약한 유기광전물질은 봉지기술을 통해 외부 환경과 완전한 차단이 필요하다. 아울러, 이들 소자는 모두 기계적 인성을 만족하면서 고성능 봉지막 특성과, 고투과 저저항 투명전도성산화물 박막이 요구되고 있어 기존의 박막 제조기술 및 장비로는 구현이 매우 어려운 실정이다.

대면적 소자에서 박막봉지공정은 양산성이 낮고, 미세유리 봉지공정(Frit Glass Encapsulation)은 쉽게 깨지는 문제점이 있다. 현재 양산되는 대면적 OLED는 배면 발광(Bottom Emission Type)으로 빛이 유리 기판 방향으로 진행하기 때문에 금속을 배리어필름으로 적용하여 양산성과 플렉서블한 특성을 모두 만족시킬 수 있으나, 투명 디스플레이 또는 전면 발광(Top Emission)방식에 적용하는 경우 투명한 배리어필름을 사용할 수 밖에 없다.

따라서, 투명하면서도 초박형이어서 플렉서블장치의 봉지공정에 사용될 수 있는 배리어필름의 개발이 요청된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 우수한 신뢰성을 갖는 다층박막구조체 및 그의 제조방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 다층박막구조체는 스퍼터링공정으로 형성된 스퍼터링층; 및 스퍼터링층 상에 원자층증착공정으로 형성된 원자층박막층;을 포함한다.

원자층박막층은 스퍼터링층의 표면조도보다 낮은 표면조도를 나타낼 수 있다.

스퍼터링층은 SiO_x, SiCO_x, SiN_x 및 SiON_x 중 어느 하나를 포함하고, 원자층박막층은 Al₂O₃를 포함할 수 있다. 이 때, 스퍼터링층은 80 내지 130nm이고, 원자층박막층은 15 내지 40nm일 수 있다.

스퍼터링층은 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide) 및 AZO(ZnO:Al) 중 어느 하나를 포함하고, 원자층박막층은 Al₂O₃를 포함할 수 있다. 이 때, 스퍼터링층은 100 내지 200nm이고, 원자층박막층은 15 내지 40nm일 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 스퍼터링공정으로 스퍼터링층을 형성하는 제1단계; 및 스퍼터링층 상에 원자층증착공정으로 원자층박막층을 형성하는 제2단계;를 포함하는 다층박막구조체 제조방법이 제공된다.

본 발명에 따른 다층박막구조체 제조방법은 스퍼터링층이 노출되도록 원자층박막층의 일부를 제거하는 제3단계;를 더 포함할 수 있다. 제3단계는 스퍼터링층 에칭속도 및 원자층박막층의 에칭속도가 상이하도록 건식에칭공정으로 수행되는 것일 수 있다.

본 발명의 또다른 측면에 따르면, 스퍼터링공정으로 형성된 투명전도성산화물층; 및 투명전도성산화물층 상에 원자층증착공정으로 형성된 산화물층;을 포함하는 투명전극으로서, 산화물층은 투명전도성산화물층이 노출되도록 일부가 제거된 것을 특징으로 하는 투명전극이 제공된다.

본 발명의 또다른 측면에 따르면, 기판 상에 스퍼터링공정으로 스퍼터링층을 형성하는 스퍼터링부; 스퍼터링부로부터 이동한 잔여가스를 제거하기 위한 버퍼영역부; 및 버퍼영역부를 통과한 스퍼터링층 상에 원자층증착공정으로 원자층박막층을 형성하기 위한 원자층증착부;를 포함하는 다층박막구조체 제조장치가 제공된다.

기판은 롤투롤방식으로 스퍼터링부, 버퍼영역부 및 원자층증착부를 이동할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 다층박막구조체는 고속의 스퍼터링공정 및 표면조도 향상이 가능한 원자층증착공정이 동시에 적용되어 우수한 품질을 나타내는 신뢰성 높은 배리어 필름으로 응용가능한 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 다층박막구조체의 단면도이다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다층박막구조체의 제조방법의 설명에 제공되는 도면이다.
도 5a는 PEN기판상에 원자층증착공정에 의한 AZO층 및 원자층증착공정에 의한 Al₂O₃층이 형성된 다층박막구조체의 표면이미지, 도 5b는 PEN기판상에 스퍼터링공정에 의한 AZO층 및 스퍼터링공정에 의한 Al₂O₃층이 형성된 다층박막구조체의 표면이미지, 도 5c는 기판상에 스퍼터링공정에 의한 AZO층 및 원자층증착공정에 의한 Al₂O₃층이 형성된 다층박막구조체의 표면이미지를 나타낸 도면이다.
도 6은 스퍼터링공정만으로 형성된 다층박막구조체의 WVTR결과를 나타낸 도면이고, 도 7은 스퍼터링공정/원자층증착공정으로 형성된 다층박막구조체 및 원자층증착공정만으로 형성된 다층박막구조체의 WVTR결과를 나타낸 도면이다.
도 8은 원자층박막층의 두께에 따른 WVTR 결과를 도시한 그래프이고, 도 9는 시간에 따른 WVTR 장기 신뢰성 평가결과를 도시한 그래프이다.
도 10은 스퍼터링층으로 SiN_x, 원자층박막층으로서 Al₂O₃이 적층된 다층박막구조체 샘플에서, 스퍼터링층의 두께를 변화시키면서 파장에 따른 투과도를 측정한 그래프이고, 도 11은 원자층박막층의 두께를 변화시키면서 파장에 따른 투과도를 측정한 그래프이다.
도 12 내지 도 14는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 다층박막구조체 제조방법의 설명에 제공되는 도면들이다.
도 15는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 다층박막구조체 제조장치의 모식도이고, 도 16은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 다층박막구조체 제조장치의 모식도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시형태는 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 첨부된 도면에서 특정 패턴을 갖도록 도시되거나 소정두께를 갖는 구성요소가 있을 수 있으나, 이는 설명 또는 구별의 편의를 위한 것이므로 특정패턴 및 소정두께를 갖는다고 하여도 본 발명이 도시된 구성요소에 대한 특징만으로 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 다층박막구조체의 단면도이다. 본 실시예에 따른 다층박막구조체(100)는 스퍼터링공정으로 형성된 스퍼터링층(120); 및 스퍼터링층(120) 상에 원자층증착공정으로 형성된 원자층박막층(130);을 포함한다.

다층박막구조체(100)는 박막이 다층으로 적층된 상태의 구조체로서, 본 발명의 다층박막구조체(100)는 나노두께를 갖는 박막이 2개 적층되어 있다. 나노두께의 박막을 적층하기 위하여, 본 발명에서는 먼저 스퍼터링공정으로 기판(110) 상에 스퍼터링층(120)을 형성하는 제1단계; 및 스퍼터링층(120) 상에 원자층증착공정으로 원자층박막층(130)을 형성하는 제2단계;가 수행된다. 본 명세서에서는 스퍼터링공정으로 형성된 박막층은 스퍼터링층이라 하고, 원자층증착공정으로 형성된 박막층은 원자층박막층이라 하기로 한다.

기판(110)은 다층박막구조체(100)를 적층하기 위한 제조기판이다. 예를 들어, 기판(110)은 연성기판으로서, 유연성(flexibility)을 나타내는 플라스틱 기판, 예를 들면, 폴리메틸메타크릴레이트(poly(methyl methacrylate), PMMA), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate, PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(polyethylenenaphthalate, PEN), 폴리카보네이트(polycarbonate, PC) 및 폴리이미드(polyimide, PI) 중 어느 하나의 기판일 수 있다.

본 발명의 다층박막구조체(100)는 스퍼터링공정 및 원자층증착공정으로 층상화될 수 있는 재료라면 어떤 것이든 포함할 수 있다. 예를 들어, 다층박막구조체(100)가 수분과 온도에 취약한 유기광전소자를 봉지하기 위한 배리어 필름으로 사용되는 경우에는 금속이나 금속산화물, 또는 실리콘질화물(SiNx 및 SiONx)이 사용될 수 있다.

본 발명의 다층박막구조체(100)에 사용될 수 있는 금속산화물로는 ZnO, BaO, Bi₂O₃, SiO₂, SiCO_x 및 Al₂O₃이 있고, 특히 전도성산화물로는 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), FTO(F-doped tin oxide), ATO(antimony tin oxide), AZO(ZnO:Al), GZO(ZnO:Ga), a-IGZO(In₂O₃:Ga₂O₃:ZnO), MgIn₂O₄, Zn₂SnO₄, ZnSnO₃, (Ga,In)₂O₃, Zn₂In₂O₅, InSn₃O₁₂, In₂O₃, SnO₂, Cd₂SnO₄, CdSnO₃ 및 CdIn₂O₄ 등이 있다.

도 2 내지 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다층박막구조체의 제조방법의 설명에 제공되는 도면이다. 도 2를 참조하면, 기판(110) 상에 스퍼터링층(120)이 형성되어 있다.

스퍼터링공정은 고에너지의 입자를 원하는 박막과 동질인 물질로 이루어진 타겟에 충돌시켜 그곳으로부터 원자와 분자가 떨어져 나와 박막을 형성하는 공정을 의미한다. 스퍼터링 공정의 경우, 설비의 안정성이 높고 유지 관리 측면에서 유리하며, 박막 두께와 성분 등을 용이하게 조절할 수 있는 장점이 있다. 또한, 이후 진행될 원자층증착공정에 비해 박막증착시간이 짧은 장점이 있다.

그러나, 스퍼터링공정에 의하여 형성된 박막층은 도 2에서와 같이 표면에 공극(121), 그레인 바운더리(122) 및 채널(123)과 같은 결함이 발생할 수 있다. 도 3a 및 도 3b에서 확인할 수 있듯, 스퍼터링층(120)에는 결함이 다수 존재하므로 이러한 스퍼터링공정으로 형성된 스퍼터링층(120)을 배리어 필름으로 사용하는 경우, 결함부분으로의 수분침투가 용이하여 배리어될 소자의 신뢰성에 문제가 발생할 수 있다.

이에 따라, 본 발명에서는 스퍼터링층(120) 상에 원자층박막층(130)을 형성한다. 배리어필름의 특성상 박형일 것이 요구되므로 가능한한 두께를 얇게 유지하기 위해서는 스퍼터링층(120)의 결함을 치유하기 위해 추가로 형성하는 층의 두께도 얇은 것이 바람직하다. 원자층증착(atomic layer deposition: ALD) 공정은 원자단위의 증착공정으로서, 증착속도가 스퍼터링공정에 비해 느리나 원자수준의 층을 형성할 수 있어서 얇은 박막 형성이 가능하다.

ALD공정은 증착하고자 하는 원자의 전구체 가스를 주입하고 반응가스를 함께 주입하여 증착대상기판에 원자를 층으로 적층하여 박막을 형성시키는 공정이다. 예를 들어, 통상적으로 다 회(약 5회)의 원자층증착공정을 통하여 스퍼터링층(120) 상에 1층의 원자층박막층(130)이 형성된다. 그러나, 1회의 원자층증착공정이 수행되어도 스퍼터링층(120) 상에 1층의 원자층이 형성되는 것이 아니라 도 4에서와 같이 스퍼터링층(120)의 표면 결함을 먼저 채우고 이후 층이 형성된다. 따라서, 원자층증착공정에 따라 스퍼터링층(120) 상에 박막층을 형성하면, 스퍼터링층(120)에 형성된 결함이 치유될 수 있다. 스퍼터링층(120) 상에 원자층박막층(130)이 형성되어 표면에 공극 또는 채널 등이 채워지므로 외부로부터의 수분침투가 불가능하여 배리어필름으로서의 최적의 효과를 나타낼 수 있다.

스퍼터링층(120) 상부에 형성된 원자층박막층(130)은 스퍼터링층(120)의 표면조도에 영향을 미치는 공극이나 그레인바운더리 등의 결함이 치유되게 되므로 스퍼터링층(120)의 표면조도보다 낮은 표면조도를 나타낼 수 있다.

도 5a는 PEN기판상에 원자층증착공정에 의한 AZO층 및 원자층증착공정에 의한 Al₂O₃층이 형성된 다층박막구조체의 표면이미지, 도 5b는 PEN기판상에 스퍼터링공정에 의한 AZO층 및 스퍼터링공정에 의한 Al₂O₃층이 형성된 다층박막구조체의 표면이미지, 도 5c는 기판상에 스퍼터링공정에 의한 AZO층 및 원자층증착공정에 의한 Al₂O₃층이 형성된 다층박막구조체의 표면이미지를 나타낸 도면이다. 본 명세서에서 스퍼터링공정은 Sukwon's in-line sputter를 이용하여 수행하였고, 원자층증착공정은 CN1_TALD_Classic를 이용하여 수행하였으며, WVTR값은 MOCON AQUATRON MODEL 2를 사용하여 측정하였다.

도 5a의 다층박막구조체는 2개층 모두 원자층증착공정에 의해 형성되어 우수한 점착성(conformality)을 나타내고 있으나, 도 5b의 다층박막구조체는 2개층 모두 스퍼터링공정에 의해 형성되어 바람직하지 않은 점착성이 나타난다. AZO층을 스퍼터링공정으로 형성하고, Al₂O₃층을 원자층증착공정으로 형성한 도 5c의 다층박막구조체의 표면 점착성(conformality)이 가장 우수하게 나타났다. 그러나, 스퍼터링공정의 경우 초당 수 nm의 박막형성이 가능하나, 원자층증착공정의 경우, 초당 0.1Å이하의 박막 형성이 가능하므로 도 5a의 다층박막구조체는 공정시간이 너무 길어 대량생산에는 적합하지 않은 측면이 있다.

도 6은 스퍼터링공정만으로 형성된 다층박막구조체의 WVTR결과를 나타낸 도면이고, 도 7은 스퍼터링공정/원자층증착공정으로 형성된 다층박막구조체 및 원자층증착공정만으로 형성된 다층박막구조체의 WVTR결과를 나타낸 도면이다. WVTR(Water Vapor Transmission Rate, g/m²day)은 하루에 단위면적당 수분이 침투하는 정도를 나타낸다. LCD는 10^-2이하의 WVTR이 요구되지만, 수분과 산소에 민감함 OLED의 경우, 10^-4이하로 높은 수준의 WVTR이 요구되는 것이 일반적이다. OLED 디스플레이는 수분과 산소에 노출되면 픽셀 수축(Pixel Shrinkage)과 암점(Dark Spot), 전극 산화 등의 문제가 발생하므로, WVTR요구조건을 만족시기기 위하여 배리어필름을 형성하는 봉지공정(Encapsulation)이 필요하다.

도 6을 참조하면, 다층박막구조체의 모든 층이 스퍼터링공정으로 형성된 경우, 모두 10^-1 내지 10^-2 수준의 WVTR값을 나타내었다. 그러나, 도 7에서와 같이 스퍼터링공정 및 원자층증착공정을 함께 사용하여 형성된 다층박막구조체의 경우 10^-4 수준의 WVTR값을 나타내어 우수한 수분차단결과를 있었다. 또한, 모든 층이 원자층증착공정에 의해 형성된 샘플 d의 경우에도, 10^-4수준의 WVTR값을 나타내는 것을 확인할 수 있었다.

도 8은 원자층박막층의 두께에 따른 WVTR 결과를 도시한 그래프이고, 도 9는 시간에 따른 WVTR 장기 신뢰성 평가결과를 도시한 그래프이다. 도 8을 참조하면, 원자층박막층으로 사용된 Al₂O₃층의 두께가 두꺼워짐에 따라 WVTR값이 낮아지는 것을 확인할 수 있었다. 즉, Al₂O₃층의 두께가 두꺼워짐에 따라 배리어성능이 우수해짐을 확인할 수 있다. 또한, 증착온도가 100℃, 120℃ 및 150℃일 때의 WVTR값을 살펴보면 증착온도가 증가함에 따라 WVTR값이 낮아져, 배리어특성이 우수해짐을 알 수 있다.

도 9에서, 스퍼터링층으로 SiN_x, 원자층박막층으로서 Al₂O₃이 적층된 모든 다층박막구조체 샘플에서 시간이 지남에 따라 10^-4수준의 WVTR값에 변화가 나타나지 않았는데, 이로서, 본 발명에 따른 다층박막구조체의 WVTR 장기 신뢰성이 우수함을 알 수 있다.

도 10은 스퍼터링층으로 SiN_x, 원자층박막층으로서 Al₂O₃이 적층된 다층박막구조체 샘플에서, 스퍼터링층의 두께를 변화시키면서 파장에 따른 투과도를 측정한 그래프이고, 도 11은 원자층박막층의 두께를 변화시키면서 파장에 따른 투과도를 측정한 그래프이다.

도 10을 참조하면, SiN_x의 두께가 80nm보다 얇은 경우 투과도가 낮게 되어 투명배리어필름으로 사용하기 어려운 것을 알 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 다층박막구조체가 스퍼터링층은 SiN_x 및 SiON_x 중 어느 하나를 포함하고, 원자층박막층은 Al₂O₃를 포함하는 경우, 스퍼터링층은 80 내지 130nm이고, 원자층박막층은 15 내지 40nm일 수 있다. 스퍼터링층의 두께가 130nm보다 두껍고, 원자층박막층이 40nm보다 두꺼운 경우에는 전체 다층박막구조체의 두께가 너무 두꺼워지고, 유연소자에의 적용이 불가능하게 된다.

이와 유사하게, 스퍼터링층이 투명전도성산화물인 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide) 및 AZO(ZnO:Al) 중 어느 하나를 포함하고, 원자층박막층은 Al₂O₃를 포함하는 경우, 스퍼터링층은 100 내지 200nm이고, 원자층박막층은 15 내지 40nm일 수 있다. 스퍼터링층의 두께가 130nm보다 두껍고, 원자층박막층이 40nm보다 두꺼운 경우에는 전체 다층박막구조체의 두께가 너무 두꺼워지고, 유연소자에의 적용이 불가능하게 된다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 다층박막구조체 제조방법에서, 스퍼터링층(120) 및 원자층박막층(130)을 적층한 후, 스퍼터링층(120)이 노출되도록 원자층박막층(130)의 일부를 제거하는 제3단계;를 더 포함할 수 있다. 도 12 내지 도 14은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 다층박막구조체 제조방법의 설명에 제공되는 도면들이다.

본 발명에서 스퍼터링층(120)은 전도성물질 및 비전도성 물질 중 어느 하나를 포함하고, 원자층박막층(130)은 전도성 물질 및 비전도성 물질 중 어느 하나를 포함할 수 있다.

기판(110) 상에 스퍼터링공정으로 스퍼터링층(120)을 형성하고(도 12), 스퍼터링층(120)의 상부에 원자층증착공정으로 원자층박막층(130)을 형성하면, 도 13과 같이 원자층박막층(130)은 스퍼터링층(120)의 핀홀 등에 적층되어 스퍼터링층(120)의 결함을 치유한다. 이 때, 스퍼터링층(120)은 원자층박막층(130)에 의해 외부로 노출되지 않는다.

만약, 스퍼터링층(120)의 일부가 외부로 노출된다면, 스퍼터링층(120)이 전도성물질인 경우 다층박막구조체는 전기전도성있는 구조체로서 기능할 수 있다. 즉, 스퍼터링층(120)은 원자층박막층(130)에 의해 결함이 치유된 상태에서 일부 노출영역(124)만 외부로 노출되게 되면, 결함에 의한 수분침투 등을 방지하면서 전도성구조체로서 기능할 수 있다. 따라서, 도 14에서와 같이 원자층증착부(400)를 제거하여 스퍼터링층(120)의 일부를 노출시킨다.

원자층박막층(130)의 일부를 제거하여 스퍼터링층(120)의 일부가 외부로 노출되도록 하기 위해서는 스퍼터링층(120) 에칭속도 및 원자층박막층(130)의 에칭속도가 상이하도록 건식에칭공정(RIE, ALE)을 이용한 에칭공정이 수행될 수 있다.

본 발명의 또다른 측면에 따르면, 스퍼터링공정으로 형성된 투명전도성산화물층; 및 투명전도성산화물층 상에 원자층증착공정으로 형성된 산화물층;을 포함하는 투명전극으로서, 산화물층은 투명전도성산화물층이 노출되도록 일부가 제거된 것을 특징으로 하는 투명전극이 제공된다. 본 실시예의 투명전극은 제1단계, 제2단계 및 제3단계가 모두 수행되어 하부의 투명전도성산화물층의 일부가 외부로 노출되어 전기전도성을 나타낼 수 있도록 형성된다.

도 15는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 다층박막구조체 제조장치의 모식도이고, 도 16은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 다층박막구조체 제조장치의 모식도이다. 본 실시예에서, 기판 상에 스퍼터링공정으로 스퍼터링층을 형성하는 스퍼터링부(200); 스퍼터링부(200)로부터 이동한 잔여가스를 제거하기 위한 버퍼영역부(300); 및 버퍼영역부(300)를 통과한 스퍼터링층 상에 원자층증착공정으로 원자층박막층을 형성하기 위한 원자층증착부(400);를 포함하는 다층박막구조체 제조장치(100)가 제공된다.

기판은 롤투롤방식으로 스퍼터링부(200), 버퍼영역부(300) 및 원자층증착부(400)를 이동하면서, 연속공정으로 스퍼터링층 및 원자층박막층이 적층되어 다층박막구조체가 형성될 수 있다. 버퍼영역부(300)는 스퍼터링부(200) 및 원자층증착부(400)의 사용가스가 상이하므로, 스퍼터링부(200)로부터의 잔여가스에 의해 원자층증착부(400)에서의 원자층박막층의 영향을 제거하기 위한 영역이다.

도 15에서, 다층박막구조체 제조장치(1000)는 좌측 스퍼터링부(200) 내측하단에서 시작된 기판이 롤러에 의해 이송되면서 스퍼터링층이 형성되고, 중앙상측의 버퍼영역부(300)를 거쳐 잔여가스가 제거된 후, 우측의 원자층증착부(400)로 이동하여 원자층박막층이 형성되도록 하여 다층박막구조체를 형성한다.

이와 달리, 도 16의 다층박막구조체 제조장치(1000)는 좌측 스퍼터링부(200)의 상측에서 시작된 기판이 롤러에 의해 이송되면서 스퍼터링층이 형성되고, 중앙하측의 버퍼영역부(300)를 거쳐, 우측의 원자층증착부(400)로 이동하여 원자층박막층이 형성되도록 하여 다층박막구조체를 형성한다.

이상, 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

100: 다층박막구조체
110: 기판
120: 스퍼터링층
121: 공극
122: 그레인 바운더리
123: 채널
124: 노출영역
130: 원자층박막층
200: 스퍼터링부
300: 버퍼영역부
400: 원자층증착부
1000: 다층박막구조체 제조장치

Claims

스퍼터링공정으로 형성된 스퍼터링층; 및
스퍼터링층 상에 원자층증착공정으로 형성된 원자층박막층;을 포함하고,
스퍼터링층은 SiO_x, SiCO_x, SiN_x 및 SiON_x 중 어느 하나를 포함하고,
원자층박막층은 Al₂O₃를 포함하며,
스퍼터링층은 80 내지 130nm이고,
원자층박막층은 15 내지 40nm이고,
WVTR값이 10^-4수준이며,
스퍼터링층 및 원자층박막층이 동시에 에칭되도록 에칭공정을 수행하되, 스퍼터링층 에칭속도 및 원자층박막층의 에칭속도가 상이하도록 하여 스퍼터링층의 일부가 외부로 노출된 것을 특징으로 하는 다층박막구조체.
청구항 1에 있어서,
원자층박막층은 스퍼터링층의 표면조도보다 낮은 표면조도를 나타내는 것을 특징으로 하는 다층박막구조체.
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스퍼터링공정으로 형성된 스퍼터링층; 및
스퍼터링층 상에 원자층증착공정으로 형성된 원자층박막층;을 포함하고,
스퍼터링층은 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide) 및 AZO(ZnO:Al) 중 어느 하나를 포함하고,
원자층박막층은 Al₂O₃를 포함하며,
스퍼터링층은 100 내지 200nm이고,
원자층박막층은 15 내지 40nm이고,
WVTR값이 10^-4수준이며,
스퍼터링층 및 원자층박막층이 동시에 에칭되도록 에칭공정을 수행하되, 스퍼터링층 에칭속도 및 원자층박막층의 에칭속도가 상이하도록 하여 스퍼터링층의 일부가 외부로 노출된 것을 특징으로 하는 다층박막구조체.
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스퍼터링공정으로 스퍼터링층을 형성하는 제1단계; 및
스퍼터링층 상에 원자층증착공정으로 원자층박막층을 형성하는 제2단계; 및
스퍼터링층이 노출되도록 원자층박막층의 일부를 제거하는 제3단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 다층박막구조체 제조방법으로서,
제3단계는 스퍼터링층 및 원자층박막층이 동시에 에칭되도록 에칭공정을 수행하되, 스퍼터링층 에칭속도 및 원자층박막층의 에칭속도가 상이하도록 하여 스퍼터링층의 일부가 외부로 노출되도록 수행되는 것을 특징으로 하는 다층박막구조체 제조방법.
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