KR102375255B1 - Film for preventing humidity from percolation and Method for manufacturing the same - Google Patents

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조원태
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    • H01L51/0002—

Abstract

본 발명은 Si계 무기 절연층; Si계 유기 절연층; 및 상기 Si계 무기 절연층과 상기 Si계 유기 절연층 사이에 구비된 Si계 중간층을 포함하여 이루어지고, 상기 Si계 중간층은 상기 Si계 유기 절연층보다 탄소(C)의 함량이 적은 투습 방지막과 그 제조방법을 제공한다. The present invention is a Si-based inorganic insulating layer; Si-based organic insulating layer; and a Si-based intermediate layer provided between the Si-based inorganic insulating layer and the Si-based organic insulating layer, wherein the Si-based intermediate layer includes a moisture-permeable barrier film having a lower carbon (C) content than the Si-based organic insulating layer; A manufacturing method thereof is provided.

Description

투습 방지막과 그 제조 방법{Film for preventing humidity from percolation and Method for manufacturing the same}A moisture-permeable barrier and a manufacturing method therefor {Film for preventing humidity from percolation and Method for manufacturing the same}

본 발명은 투습 방지막에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 유기 발광 소자 또는 태양전지 등에 적용될 수 있는 투습 방지막 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a moisture permeation barrier, and more particularly, to a moisture permeation barrier that can be applied to an organic light emitting device or a solar cell, and a method for manufacturing the same.

유기 발광 소자(Organic Light Emitting Device) 또는 태양전지(Solar Cell) 등은 그 내부로 수분이 침투하게 되면 소자가 쉽게 열화되어 소자 특성이 떨어지고 수명도 단축되는 문제가 있다. 따라서, 유기 발광 소자 또는 태양전지 등에는 수분 침투를 방지하기 위한 투습 방지막이 형성된다. Organic Light Emitting Device (Organic Light Emitting Device) or solar cell (Solar Cell), etc., when moisture penetrates the inside, the device is easily degraded, there is a problem that the device characteristics are reduced and the lifespan is shortened. Accordingly, an organic light-emitting device or a solar cell is provided with a moisture-permeable barrier to prevent moisture permeation.

종래의 경우 상기 투습 방지막의 재료로서 SiNX 가 주로 이용되었다. 상기 SiNX 는 플라즈마 강화 화학 기상 증착(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition: PECVD) 공정을 통해서 증착된다. In the conventional case, SiN X as the material of the moisture permeation prevention film was mainly used. The SiN X is deposited through a plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) process.

그러나, 이와 같은 SiNX 로 이루어진 종래의 투습 방지막의 경우 원하는 정도의 투습 방지 효과를 구현하기 어려운 단점이 있고, 또한 공정 진행 중 발생하는 파티클(Particle)이 상기 SiNX 의 표면에 형성되어 투습 방지 효과를 저하시키는 문제가 있다. However, in the case of the conventional moisture permeation prevention film made of such SiN X , it is difficult to implement a desired degree of moisture permeation prevention effect, and particles generated during the process are formed on the surface of the SiN X to prevent moisture permeation. There is a problem of lowering

본 발명은 상기 종래의 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로서, 본 발명은 투습 방지 효과가 향상될 수 있는 투습 방지막과 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been devised to solve the above problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a moisture permeation preventing film capable of improving the moisture permeation preventing effect and a method for manufacturing the same.

파티클(Particle)로 인한 문제를 방지하기 위해서 상기 SiNX 의 상면에 프린팅(printing) 공정을 통해서 유기 절연물을 적층하는 방안을 고려할 수 있다. 즉, 스크린 프린팅 공정 또는 잉크젯 프린팅 공정을 통해서 상기 SiNX 의 상면에 유기 절연물을 코팅함으로써, 다층 구조의 투습 방지막을 형성할 수 있다. In order to prevent problems due to particles, a method of stacking an organic insulator on the upper surface of the SiN X through a printing process may be considered. That is, by coating the organic insulating material on the upper surface of the SiN X through a screen printing process or an inkjet printing process, it is possible to form a moisture-permeable barrier film of a multilayer structure.

그러나, 상기 다층 구조의 투습 방지막을 형성하는 방안은 상기 프린팅 공정을 진행하는 과정에서 눌림 불량이 발생할 수 있고 또한 상기 프린팅 공정 이후에 유기 절연물의 경화를 위한 UV 처리 또는 열처리 공정시 불량이 발생할 수 있어 공정 수율이 떨어져 생산성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다. However, in the method of forming the moisture-permeable barrier film of the multilayer structure, a pressing defect may occur in the process of the printing process, and a defect may occur during the UV treatment or heat treatment process for curing the organic insulator after the printing process. There may be a problem in that the process yield is lowered and the productivity is lowered.

따라서, 본 발명자는 파티클(Particle)로 인한 문제를 방지하기 위해서 SiNX 의 표면에 유기 절연물을 형성하여 다층 구조의 투습 방지막을 제공하면서도, 상기 유기 절연물을 프린팅 공정이 아닌 진공 증착 공정을 통해 형성함으로써 유기 절연물 형성 과정에 불량 발생을 방지할 수 있는 방안을 개발하여 본 발명을 완성하게 되었다. Therefore, the present inventor forms an organic insulator on the surface of SiN X to prevent problems caused by particles to provide a moisture permeation barrier having a multilayer structure, while forming the organic insulator through a vacuum deposition process rather than a printing process. The present invention was completed by developing a method for preventing defects in the organic insulator formation process.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해서, Si계 무기 절연층; Si계 유기 절연층; 및 상기 Si계 무기 절연층과 상기 Si계 유기 절연층 사이에 구비된 Si계 중간층을 포함하여 이루어지고, 상기 Si계 중간층은 상기 Si계 유기 절연층보다 탄소(C)의 함량이 적은 투습 방지막을 제공한다. The present invention in order to achieve the above object, a Si-based inorganic insulating layer; Si-based organic insulating layer; and a Si-based intermediate layer provided between the Si-based inorganic insulating layer and the Si-based organic insulating layer, wherein the Si-based intermediate layer is a moisture-permeable barrier film containing less carbon (C) than the Si-based organic insulating layer. to provide.

상기 Si계 중간층은 탄소(C)를 함유하지 않은 실리콘 산화물(SiOx) 또는 15 원자% 이하의 탄소(C)를 함유하는 실리콘 산화물(SiOx:C)로 이루어질 수 있다. The Si-based intermediate layer may be formed of a silicon oxide (SiOx) that does not contain carbon (C) or a silicon oxide (SiOx:C) that contains 15 atomic% or less of carbon (C).

상기 Si계 중간층의 상면의 산소(O2) 함량 또는 질소(N2) 함량이 상기 Si계 중간층의 다른 영역의 산소(O2) 함량 또는 질소(N2) 함량보다 클 수 있다. The oxygen (O 2 ) content or nitrogen (N 2 ) content of the upper surface of the Si-based intermediate layer may be greater than the oxygen (O 2 ) content or nitrogen (N 2 ) content of other regions of the Si-based intermediate layer.

상기 Si계 무기 절연층은 실리콘 산화 질화물(SiON) 또는 실리콘 질화물(SiNx)로 이루어질 수 있다. The Si-based inorganic insulating layer may be formed of silicon oxynitride (SiON) or silicon nitride (SiNx).

상기 Si계 무기 절연층의 상면의 산소(O2) 함량 또는 질소(N2) 함량이 상기 Si계 무기 절연층의 다른 영역의 산소(O2) 함량 또는 질소(N2) 함량보다 클 수 있다. The oxygen (O 2 ) content or nitrogen (N 2 ) content of the upper surface of the Si-based inorganic insulating layer may be greater than the oxygen (O 2 ) content or nitrogen (N 2 ) content of other regions of the Si-based inorganic insulating layer. .

상기 Si계 유기 절연층은 탄소 주입 실리콘 산화물(SiOC)로 이루어질 수 있다. The Si-based organic insulating layer may be formed of carbon-injected silicon oxide (SiOC).

상기 Si계 유기 절연층의 상면의 산소(O2) 함량 또는 질소(N2) 함량이 상기 Si계 유기 절연층의 다른 영역의 산소(O2) 함량 또는 질소(N2) 함량보다 클 수 있다. The oxygen (O 2 ) content or nitrogen (N 2 ) content of the upper surface of the Si-based organic insulating layer may be greater than the oxygen (O 2 ) content or nitrogen (N 2 ) content of other regions of the Si-based organic insulating layer. .

상기 Si계 무기 절연층의 두께는 0.3㎛ 내지 1.5㎛ 범위이고, 상기 Si계 유기 절연층의 두께는 1㎛ 내지 20㎛ 범위이고, 상기 Si계 중간층의 두께는 10Å 내지 3000Å 범위일 수 있다. The thickness of the Si-based inorganic insulating layer may be in the range of 0.3 μm to 1.5 μm, the thickness of the Si-based organic insulating layer may be in the range of 1 μm to 20 μm, and the thickness of the Si-based intermediate layer may be in the range of 10 Å to 3000 Å.

본 발명은 또한, Si계 무기 절연층을 증착하는 공정; 상기 Si계 무기 절연층 상에 Si계 중간층을 증착하는 공정; 및 상기 Si계 중간층 상에 Si계 유기 절연층을 증착하는 공정을 포함하여 이루어지고, 상기 Si계 무기 절연층을 증착하는 공정, 상기 Si계 중간층을 증착하는 공정, 및 상기 Si계 유기 절연층을 증착하는 공정은 모두 진공 챔버 내에서 수행하는 투습 방지막의 제조 방법을 제공한다. The present invention also provides a process for depositing an inorganic Si-based insulating layer; depositing a Si-based intermediate layer on the Si-based inorganic insulating layer; and depositing a Si-based organic insulating layer on the Si-based intermediate layer, comprising: depositing the Si-based inorganic insulating layer; depositing the Si-based intermediate layer; and the Si-based organic insulating layer; The deposition process provides a method of manufacturing a moisture barrier film, which is performed in a vacuum chamber.

상기 Si계 유기 절연층을 증착하는 공정은 실리콘(Si)과 탄소(C)를 포함하는 소스(source) 물질, 및 산소(O)를 포함하는 반응 물질을 이용한 플라즈마 강화 화학 기상 증착(PECVD) 공정으로 이루어질 수 있다. The process of depositing the Si-based organic insulating layer is a plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) process using a source material containing silicon (Si) and carbon (C), and a reactive material containing oxygen (O). can be made with

상기 Si계 중간층을 증착하는 공정은 상기 Si계 유기 절연층을 증착하기 위한 소스 물질 및 반응 물질과 동일한 소스 물질 및 반응 물질을 이용하여 수행할 수 있다. The process of depositing the Si-based intermediate layer may be performed using the same source material and reactant material as a source material and a reactant material for depositing the Si-based organic insulating layer.

상기 Si계 중간층을 증착하는 공정과 상기 Si계 유기 절연층을 증착하는 공정은 동일한 챔버 내에서 연속 공정으로 수행할 수 있다. The process of depositing the Si-based intermediate layer and the process of depositing the Si-based organic insulating layer may be performed as continuous processes in the same chamber.

상기 Si계 중간층을 증착하는 공정은 상기 Si계 유기 절연층을 증착하는 공정보다 플라즈마 세기 또는 플라즈마 양을 증가시킬 수 있다. The process of depositing the Si-based intermediate layer may increase plasma intensity or plasma amount compared to the process of depositing the Si-based organic insulating layer.

상기 Si계 무기 절연층은 실리콘 산화 질화물(SiON) 또는 실리콘 질화물(SiNx)로 형성하고, 상기 Si계 유기 절연층은 탄소 주입 실리콘 산화물(SiOC)로 형성하고, 상기 Si계 중간층은 탄소(C)를 함유하지 않은 실리콘 산화물(SiOx) 또는 15 원자% 이하의 탄소(C)를 함유하는 실리콘 산화물(SiOx:C)로 형성할 수 있다. The Si-based inorganic insulating layer is formed of silicon oxynitride (SiON) or silicon nitride (SiNx), the Si-based organic insulating layer is formed of carbon-injected silicon oxide (SiOC), and the Si-based intermediate layer is carbon (C) It can be formed of silicon oxide not containing (SiOx) or silicon oxide containing 15 atomic% or less of carbon (C) (SiOx:C).

상기 Si계 무기 절연층, 상기 Si계 중간층, 및 상기 Si계 유기 절연층 중 적어도 하나의 상면에 대해서 산화질소(N2O), 산소(O2), 및 암모니아(NH3) 중에서 적어도 하나의 플라즈마를 이용하여 표면처리를 수행하는 공정을 추가로 포함할 수 있다. On the upper surface of at least one of the Si-based inorganic insulating layer, the Si-based intermediate layer, and the Si-based organic insulating layer, at least one of nitrogen oxide (N 2 O), oxygen (O 2 ), and ammonia (NH 3 ) It may further include a process of performing surface treatment using plasma.

이상과 같은 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.According to the present invention as described above, there are the following effects.

본 발명의 일 실시예에 따르면, Si계 무기 절연층 위에 Si계 유기 절연층이 구비되어 있기 때문에 상기 유기 절연층이 파티클(particle)을 커버할 수 있어 파티클로 인한 문제가 방지될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, since the Si-based organic insulating layer is provided on the Si-based inorganic insulating layer, the organic insulating layer can cover the particles, so that a problem caused by the particles can be prevented.

본 발명의 일 실시예에 따르면, Si계 무기 절연층과 Si계 유기 절연층 사이에 Si계 중간층이 구비되어 있기 때문에, 투습 방지 기능을 향상될 수 있고 상기 Si계 무기 절연층과 상기 Si계 유기 절연층의 사이의 계면 특성이 향상될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, since the Si-based intermediate layer is provided between the Si-based inorganic insulating layer and the Si-based organic insulating layer, the moisture permeation prevention function can be improved, and the Si-based inorganic insulating layer and the Si-based organic insulating layer Interfacial properties between the insulating layers may be improved.

본 발명의 일 실시예에 따르면, Si계 무기 절연층, Si계 유기 절연층, 및 상기 Si계 중간층을 모두 플라즈마 강화 화학 기상 증착(PECVD) 공정과 같이 진공 챔버 내에서 수행하기 때문에, 종래 유기 절연물을 프린팅 공정으로 이용할 경우 발생하는 눌림 불량이나 UV 또는 열처리 불량이 발생하지 않아 공정 수율 및 생산성이 향상될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, since the Si-based inorganic insulating layer, the Si-based organic insulating layer, and the Si-based intermediate layer are all performed in a vacuum chamber like a plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) process, a conventional organic insulator When using as a printing process, the process yield and productivity can be improved because there is no press defect, UV or heat treatment defect.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 투습 방지막이 적용된 장치의 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 투습 방지막의 개략적인 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 투습 방지막이 적용된 장치의 개략적인 단면도이다. 1 is a schematic cross-sectional view of a device to which a moisture permeation barrier is applied according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic cross-sectional view of a moisture permeation barrier according to an embodiment of the present invention.
3 is a schematic cross-sectional view of a device to which a moisture permeation barrier is applied according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. Advantages and features of the present invention and methods of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in a variety of different forms, and only these embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and common knowledge in the technical field to which the present invention belongs It is provided to fully inform the possessor of the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims.

본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급한 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.The shapes, sizes, proportions, angles, numbers, etc. disclosed in the drawings for explaining the embodiments of the present invention are illustrative and the present invention is not limited to the illustrated matters. Like reference numerals refer to like elements throughout. In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known technology may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. When 'including', 'having', 'consisting', etc. mentioned in this specification are used, other parts may be added unless 'only' is used. When a component is expressed in the singular, cases including the plural are included unless otherwise explicitly stated.

구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.In interpreting the components, it is construed as including an error range even if there is no separate explicit description.

위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.In the case of a description of the positional relationship, for example, when the positional relationship of two parts is described as 'on', 'on', 'on', 'beside', etc., 'right' Alternatively, one or more other parts may be positioned between two parts unless 'directly' is used.

시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~후에', '~에 이어서', '~다음에', '~전에' 등으로 시간적 선후 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.In the case of a description of a temporal relationship, for example, 'immediately' or 'directly' when a temporal relationship is described with 'after', 'following', 'after', 'before', etc. It may include cases that are not continuous unless this is used.

제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성 요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.Although the first, second, etc. are used to describe various elements, these elements are not limited by these terms. These terms are only used to distinguish one component from another. Accordingly, the first component mentioned below may be the second component within the spirit of the present invention.

본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다. Each feature of the various embodiments of the present invention can be partially or wholly combined or combined with each other, technically various interlocking and driving are possible, and each of the embodiments may be independently implemented with respect to each other or implemented together in a related relationship. may be

이하, 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 투습 방지막이 적용된 장치의 개략적인 단면도이다. 1 is a schematic cross-sectional view of a device to which a moisture permeation barrier is applied according to an embodiment of the present invention.

도 1에서 알 수 있듯이, 본 발명의 일 실시예에 따른 장치는, 기판(10), 소자층(20), 및 투습 방지막(30)을 포함하여 이루어진다. As can be seen from FIG. 1 , the device according to an embodiment of the present invention includes a substrate 10 , an element layer 20 , and a moisture permeation barrier 30 .

상기 기판(10)은 유리 또는 플라스틱으로 이루어질 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 장치가 플렉시블(Flexible) 장치일 경우에는 상기 기판(10)은 폴리이미드와 같은 플라스틱 재료로 이루어질 수 있다. The substrate 10 may be made of glass or plastic. When the device according to an embodiment of the present invention is a flexible device, the substrate 10 may be made of a plastic material such as polyimide.

상기 소자층(20)은 상기 기판(10) 상에 형성되어 있다. 상기 소자층(20)은 본 발명에 따른 장치의 용도에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 예로서, 상기 소자층(20)는 유기 발광 소자로 이루어질 수도 있고, 태양 전지로 이루어질 수도 있다. The device layer 20 is formed on the substrate 10 . The device layer 20 may be variously changed according to the use of the device according to the present invention. For example, the device layer 20 may be formed of an organic light emitting device or a solar cell.

상기 소자층(20)이 유기 발광 소자로 이루어진 경우, 상기 소자층(20)은 제1 전극, 유기 발광층, 및 제2 전극을 포함하여 이루어진다. 상기 제1 전극은 ITO와 같은 양극(Anode)으로 이루어질 수 있다. 상기 유기 발광층은 상기 제1 전극의 상면 상에 차례로 적층된 정공 주입층(Hole Injecting Layer), 정공 수송층(Hole Transporting Layer), 발광층(Emitting Layer), 전자 수송층(Electron Transporting Layer), 및 전자 주입층(Electron Injecting Layer)의 조합으로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. 상기 제2 전극은 상기 유기 발광층의 상면 상에 적층된 Ag 또는 Al과 같은 음극(Cathode)으로 이루어질 수 있다. 상기 발광부(20)의 구체적인 구성은 당업계에 공지된 다양한 구조로 변경될 수 있다. When the device layer 20 is made of an organic light emitting device, the device layer 20 includes a first electrode, an organic light emitting layer, and a second electrode. The first electrode may be formed of an anode such as ITO. The organic light emitting layer may include a hole injection layer, a hole transport layer, an emitting layer, an electron transport layer, and an electron injection layer sequentially stacked on the upper surface of the first electrode. (Electron Injecting Layer) may be formed, but is not necessarily limited thereto. The second electrode may be formed of a cathode such as Ag or Al laminated on the upper surface of the organic light emitting layer. The specific configuration of the light emitting unit 20 may be changed to various structures known in the art.

한편, 도시하지는 않았지만, 상기 기판(10)과 상기 유기 발광 소자로 이루어진 소자층(20) 사이에 박막 트랜지스터가 추가로 형성되어, 상기 유기 발광 소자에서의 발광이 상기 박막 트랜지스터에 의해 조절될 수 있다. 이와 같이 박막 트랜지스터가 구비된 유기 발광 소자는 화상을 디스플레이하는 표시 장치로 이용될 수 있다. Meanwhile, although not shown, a thin film transistor is additionally formed between the substrate 10 and the device layer 20 made of the organic light emitting device, so that light emission from the organic light emitting device can be controlled by the thin film transistor. . As described above, the organic light emitting device including the thin film transistor may be used as a display device for displaying an image.

상기 소자층(20)이 태양전지로 이루어진 경우, 상기 소자층(20)은 제1 전극, 반도체층, 및 제2 전극을 포함하여 이루어진다. 상기 제1 전극은 ZnO, ZnO:B, ZnO:Al, SnO2, SnO2:F 또는 ITO(Indium Tin Oxide) 등과 같은 투명한 도전 산화물로 이루어질 수 있다. 상기 반도체층 P형 반도체층, I형 반도체층, 및 N형 반도체층을 포함한 PIN구조로 형성될 수 있다. 상기 제2 전극은 ZnO, ZnO:B, ZnO:Al, SnO2, SnO2:F 또는 ITO(Indium Tin Oxide) 등과 같은 투명한 도전 산화물로 이루어질 수도 있고, Ag, Al, Ag+Mo, Ag+Ni, Ag+Cu 과 같은 금속으로 이루어질 수도 있다. 한편, 상기 제1 전극, 반도체층, 및 제2 전극을 포함하는 태양전지는 복수 개의 단위셀이 직렬로 연결된 구조로 이루어질 수 있다. 이와 같은 태양전지는 당업계에 공지된 다양한 구조로 변경될 수 있다. When the device layer 20 is formed of a solar cell, the device layer 20 includes a first electrode, a semiconductor layer, and a second electrode. The first electrode may be formed of a transparent conductive oxide such as ZnO, ZnO:B, ZnO:Al, SnO 2 , SnO 2 :F, or indium tin oxide (ITO). The semiconductor layer may be formed in a PIN structure including a P-type semiconductor layer, an I-type semiconductor layer, and an N-type semiconductor layer. The second electrode may be made of a transparent conductive oxide such as ZnO, ZnO:B, ZnO:Al, SnO 2 , SnO 2 :F or ITO (Indium Tin Oxide), Ag, Al, Ag+Mo, Ag+Ni , may be made of a metal such as Ag+Cu. Meanwhile, the solar cell including the first electrode, the semiconductor layer, and the second electrode may have a structure in which a plurality of unit cells are connected in series. Such a solar cell may be changed to various structures known in the art.

상기 투습 방지막(30)은 상기 소자층(20)의 상면 및 측면 상에 형성되어, 상기 소자층(20)의 내부로 수분이 침투하는 것을 방지한다. 이와 같은 투습 방지막(30)에 대해서는 도 2를 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다. The moisture permeation barrier 30 is formed on the upper and side surfaces of the device layer 20 to prevent moisture from penetrating into the device layer 20 . The moisture permeation barrier 30 will be described in detail with reference to FIG. 2 .

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 투습 방지막의 개략적인 단면도이다. 2 is a schematic cross-sectional view of a moisture permeation barrier according to an embodiment of the present invention.

도 2에서 알 수 있듯이, 본 발명의 일 실시예에 따른 투습 방지막(30)은 Si계 무기 절연층(31), Si계 유기 절연층(32), 및 Si계 중간층(33)을 포함하여 이루어진다. As can be seen from FIG. 2 , the moisture barrier layer 30 according to an embodiment of the present invention includes a Si-based inorganic insulating layer 31 , a Si-based organic insulating layer 32 , and a Si-based intermediate layer 33 . .

도 2에 도시된 바와 같이, Si계 무기 절연층(31), Si계 중간층(33), Si계 유기 절연층(32), Si계 중간층(33), 및 Si계 무기 절연층(31)의 순으로 적층 되고, 각각의 층이 도시된 적층 순서대로 반복될 수 있다. 2, the Si-based inorganic insulating layer 31, the Si-based intermediate layer 33, the Si-based organic insulating layer 32, the Si-based intermediate layer 33, and the Si-based inorganic insulating layer 31 They are stacked in sequence, and each layer may be repeated in the stacking order shown.

상기 Si계 무기 절연층(31)은 상기 투습 방지막(30)의 최하층을 구성할 수 있고, 그에 따라 상기 Si계 무기 절연층(31)은 상기 소자층(도 1의 도면부호 20)의 상면 및 측면과 접할 수 있다. The Si-based inorganic insulating layer 31 may constitute the lowermost layer of the moisture permeation prevention film 30 , and accordingly, the Si-based inorganic insulating layer 31 is formed on the upper surface of the device layer (reference numeral 20 in FIG. 1 ) and can be in contact with the side.

상기 Si계 무기 절연층(31)은 실리콘 산화 질화물(SiON) 또는 실리콘 질화물(SiNx)의 박막으로 이루어진다. 이와 같은 Si계 무기 절연층(31)은 조밀한 막질을 가지게 되어 투습 방지 기능을 수행할 수 있다. The Si-based inorganic insulating layer 31 is formed of a thin film of silicon oxynitride (SiON) or silicon nitride (SiNx). The Si-based inorganic insulating layer 31 has a dense film quality, and thus may perform a moisture permeation prevention function.

상기 Si계 무기 절연층(31)에 적용된 실리콘 산화 질화물(SiON) 또는 실리콘 질화물(SiNx)의 박막은 플라즈마 강화 화학 기상 증착(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition: PECVD) 공정을 통해 증착될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 실리콘 산화 질화물(SiON) 또는 실리콘 질화물(SiNx)은 Si계 소스(source) 물질과 반응(reactant) 물질을 이용한 플라즈마 강화 화학 기상 증착(PECVD) 공정을 통해 증착될 수 있다. A thin film of silicon oxynitride (SiON) or silicon nitride (SiNx) applied to the Si-based inorganic insulating layer 31 may be deposited through a plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) process. More specifically, the silicon oxynitride (SiON) or silicon nitride (SiNx) may be deposited through a plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) process using a Si-based source material and a reactant material.

상기 Si계 무기 절연층(31)을 형성하기 위해 이용되는 Si계 소스 물질은 실란(Silane; SiH4), 디실란(Disilane; Si2H6), 트리실란(Trisilane; Si3H8), TEOS(Tetraethylorthosilicate), DCS(Dichlorosilane), HCD(Hexachlorosilane), TriDMAS(Tri-dimethylaminosilane) 및 TSA(Trisilylamine), HMDSO(Hexamethyldisiloxane), 및 HMDSN(Hexamethyldisilazane)로 이루어진 소스 가스 중 적어도 하나의 소스 가스로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. The Si-based source material used to form the Si-based inorganic insulating layer 31 is silane (SiH 4 ), disilane (Si 2 H 6 ), trisilane (Si 3 H 8 ), Tetraethylorthosilicate (TEOS), Dichlorosilane (DCS), Hexachlorosilane (HCD), Tri-dimethylaminosilane (TriDMAS) and Trisilylamine (TSA), Hexamethyldisiloxane (HMDSO), and Hexamethyldisilazane (HMDSN). However, it is not necessarily limited thereto.

상기 Si계 무기 절연층(31)을 형성하기 위해 이용되는 반응 물질은 산화질소(N2O), 산소(O2), 암모니아(NH3), 및 질소(N2) 중 적어도 하나의 반응가스를 포함한다. 상기 실리콘 산화 질화물(SiON)을 얻기 위한 반응 물질로는 산화질소(N2O)와 산소(O2) 중 적어도 하나의 반응가스와 암모니아(NH3)의 조합을 이용할 수 있고, 상기 실리콘 질화물(SiNx)을 얻기 위한 반응 물질로는 암모니아(NH3) 및 질소(N2) 중 적어도 하나의 반응가스를 이용할 수 있다. The reactive material used to form the Si-based inorganic insulating layer 31 is at least one reactive gas of nitrogen oxide (N 2 O), oxygen (O 2 ), ammonia (NH 3 ), and nitrogen (N 2 ). includes As a reaction material for obtaining the silicon oxynitride (SiON), a combination of at least one reaction gas of nitrogen oxide (N 2 O) and oxygen (O 2 ) and ammonia (NH 3 ) may be used, and the silicon nitride ( As a reaction material for obtaining SiNx), at least one reaction gas of ammonia (NH 3 ) and nitrogen (N 2 ) may be used.

결국, 상기 Si계 무기 절연층(31)에 이용되는 실리콘 산화 질화물(SiON)은 i) 실란(Silane; SiH4), 디실란(Disilane; Si2H6), 트리실란(Trisilane; Si3H8), TEOS(Tetraethylorthosilicate), DCS(Dichlorosilane), HCD(Hexachlorosilane), TriDMAS(Tri-dimethylaminosilane) 및 TSA(Trisilylamine), HMDSO(Hexamethyldisiloxane), 및 HMDSN(Hexamethyldisilazane)로 이루어진 소스 가스 중 적어도 하나의 소스 가스와 ii) 산화질소(N2O)와 산소(O2) 중 적어도 하나와 암모니아(NH3)의 조합으로 이루어진 반응가스를 이용하여, 플라즈마 강화 화학 기상 증착(PECVD) 공정을 통해 증착될 수 있다. As a result, silicon oxynitride (SiON) used in the Si-based inorganic insulating layer 31 is i) silane (SiH 4 ), disilane (Si 2 H 6 ), or trisilane (Si 3 H). 8 ), TEOS (Tetraethylorthosilicate), DCS (Dichlorosilane), HCD (Hexachlorosilane), TriDMAS (Tri-dimethylaminosilane) and TSA (Trisilylamine), HMDSO (Hexamethyldisiloxane), and HMDSN (Hexamethyldisilazane) source gas consisting of at least one source gas and ii) using a reaction gas consisting of a combination of ammonia (NH 3 ) and at least one of nitrogen oxide (N 2 O) and oxygen (O 2 ), and may be deposited through a plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) process. .

또한, 상기 Si계 무기 절연층(31)에 이용되는 실리콘 질화물(SiNx)은 i) 실란(Silane; SiH4), 디실란(Disilane; Si2H6), 트리실란(Trisilane; Si3H8), TEOS(Tetraethylorthosilicate), DCS(Dichlorosilane), HCD(Hexachlorosilane), TriDMAS(Tri-dimethylaminosilane) 및 TSA(Trisilylamine), HMDSO(Hexamethyldisiloxane), 및 HMDSN(Hexamethyldisilazane)로 이루어진 소스 가스 중 적어도 하나의 소스 가스와 ii) 암모니아(NH3) 및 질소(N2) 중 적어도 하나의 반응가스를 이용하여, 플라즈마 강화 화학 기상 증착(PECVD) 공정을 통해 증착될 수 있다. In addition, silicon nitride (SiNx) used in the Si-based inorganic insulating layer 31 is i) silane (SiH 4 ), disilane (Si 2 H 6 ), trisilane (Si 3 H 8 ). ), Tetraethylorthosilicate (TEOS), Dichlorosilane (DCS), Hexachlorosilane (HCD), TriDMAS (Tri-dimethylaminosilane), and Trisilylamine (TSA), Hexamethyldisiloxane (HMDSO), and Hexamethyldisilazane (HMDSN). ii) ammonia (NH 3 ) and nitrogen (N 2 ) may be deposited through a plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) process using at least one reaction gas of nitrogen (N 2 ).

상기 플라즈마 강화 화학 기상 증착(PECVD) 공정을 통해서 실리콘 산화 질화물(SiON) 또는 실리콘 질화물(SiNx)로 이루어진 상기 Si계 무기 절연층(31)을 증착한 이후에, 상기 Si계 무기 절연층(31)에 대한 표면 처리 공정을 추가로 수행할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 Si계 무기 절연층(31)의 상면에 대해서 산화질소(N2O), 산소(O2), 및 암모니아(NH3) 중에서 적어도 하나의 플라즈마를 이용하여 표면처리를 수행할 수 있다. 이와 같이, 상기 Si계 무기 절연층(31)의 상면에 대한 표면처리 공정을 수행하게 되면 투습 방지 효과가 향상될 수 있다. 상기 표면 처리 공정을 수행한 경우, 표면처리가 수행된 상기 Si계 무기 절연층(31)의 상면의 산소(O2) 함량 또는 질소(N2) 함량이 표면처리가 수행되지 않은 상기 Si계 무기 절연층(31)의 다른 영역의 산소(O2) 함량 또는 질소(N2) 함량보다 증가될 수 있다. After depositing the Si-based inorganic insulating layer 31 made of silicon oxynitride (SiON) or silicon nitride (SiNx) through the plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) process, the Si-based inorganic insulating layer 31 A surface treatment process for the may be additionally performed. More specifically, the upper surface of the Si-based inorganic insulating layer 31 is subjected to surface treatment using at least one plasma of nitrogen oxide (N 2 O), oxygen (O 2 ), and ammonia (NH 3 ). can In this way, when the surface treatment process for the upper surface of the Si-based inorganic insulating layer 31 is performed, the moisture permeation prevention effect may be improved. When the surface treatment process is performed, the oxygen (O 2 ) content or nitrogen (N 2 ) content of the upper surface of the Si-based inorganic insulating layer 31 on which the surface treatment is performed is the Si-based inorganic material to which the surface treatment is not performed. The oxygen (O 2 ) content or the nitrogen (N 2 ) content of other regions of the insulating layer 31 may be increased.

상기 Si계 무기 절연층(31)은 0.3㎛ 내지 1.5㎛의 두께를 가질 수 있다. 만약, 상기 Si계 무기 절연층(31)의 두께가 0.3㎛ 미만이 되면 투습 방지 효과가 떨어질 수 있고, 상기 Si계 무기 절연층(31)의 두께가 1.5㎛를 초과하게 되면 플렉시블(flexible) 장치에 적용될 때 벤딩(bending) 특성이 떨어질 수 있다. The Si-based inorganic insulating layer 31 may have a thickness of 0.3 μm to 1.5 μm. If the thickness of the Si-based inorganic insulating layer 31 is less than 0.3 μm, the moisture permeation prevention effect may be reduced, and when the thickness of the Si-based inorganic insulating layer 31 exceeds 1.5 μm, a flexible device When applied to the bending (bending) characteristic may be deteriorated.

상기 Si계 유기 절연층(32)은 상기 Si계 중간층(33)을 사이에 두고 상기 Si계 무기 절연층(31)과 이격되어 있다. The Si-based organic insulating layer 32 is spaced apart from the Si-based inorganic insulating layer 31 with the Si-based intermediate layer 33 interposed therebetween.

상기 Si계 유기 절연층(32)은 탄소 주입 실리콘 산화물(SiOC)의 박막으로 이루어진다. 이와 같은 Si계 유기 절연층(32)은 벌크(Bulk)한 막질을 가지게 되어 파티클 커버(Particle Cover) 기능을 수행할 수 있다. The Si-based organic insulating layer 32 is formed of a thin film of carbon-injected silicon oxide (SiOC). The Si-based organic insulating layer 32 has a bulky film quality, so that it can perform a particle cover function.

상기 탄소 주입 실리콘 산화물(SiOC)의 박막은 플라즈마 강화 화학 기상 증착(PECVD) 공정을 통해 증착될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 탄소 주입 실리콘 산화물(SiOC)은 실리콘(Si)과 탄소(C)를 포함하는 소스(source) 물질과 산소(O)를 포함하는 반응(reactant) 물질을 이용한 플라즈마 강화 화학 기상 증착(PECVD) 공정을 통해 증착될 수 있다. The thin film of carbon-implanted silicon oxide (SiOC) may be deposited through a plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) process. More specifically, the carbon implanted silicon oxide (SiOC) is plasma-enhanced chemical vapor deposition using a source material containing silicon (Si) and carbon (C) and a reactant material containing oxygen (O). It can be deposited through a (PECVD) process.

상기 Si계 유기 절연층(32)을 형성하기 위해 이용되는 실리콘(Si)과 탄소(C)를 포함하는 소스 물질은 TEOS(Tetraethylorthosilicate), TriDMAS(Tri-dimethylaminosilane), HMDSO(Hexamethyldisiloxane), 및 HMDSN(Hexamethyldisilazane)로 이루어진 소스 가스 중 적어도 하나의 소스 가스로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. The source material including silicon (Si) and carbon (C) used to form the Si-based organic insulating layer 32 is Tetraethylorthosilicate (TEOS), Tri-dimethylaminosilane (TriDMAS), Hexamethyldisiloxane (HMDSO), and HMDSN (HMDSN). Hexamethyldisilazane) may include at least one source gas among the source gases, but is not limited thereto.

상기 Si계 유기 절연층(32)을 형성하기 위해 이용되는 산소(O)를 포함하는 반응 물질은 산화질소(N2O), 및 산소(O2) 중 적어도 하나의 반응가스를 포함한다. The reactive material including oxygen (O) used to form the Si-based organic insulating layer 32 includes at least one reactive gas of nitrogen oxide (N 2 O) and oxygen (O 2 ).

결국, 상기 Si계 유기 절연층(32)에 이용되는 탄소 주입 실리콘 산화물(SiOC)의 박막은 i) TEOS(Tetraethylorthosilicate), TriDMAS(Tri-dimethylaminosilane), HMDSO(Hexamethyldisiloxane), 및 HMDSN(Hexamethyldisilazane)로 이루어진 소스 가스 중 적어도 하나의 소스 가스와 ii) 산화질소(N2O) 및 산소(O2) 중 적어도 하나의 반응가스를 이용하여, 플라즈마 강화 화학 기상 증착(PECVD) 공정을 통해 증착될 수 있다. As a result, the thin film of carbon-implanted silicon oxide (SiOC) used for the Si-based organic insulating layer 32 is i) composed of Tetraethylorthosilicate (TEOS), Tri-dimethylaminosilane (TriDMAS), Hexamethyldisiloxane (HMDSO), and Hexamethyldisilazane (HMDSN). The deposition may be performed through a plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) process using at least one source gas among the source gases and ii) at least one reaction gas of nitric oxide (N 2 O) and oxygen (O 2 ).

상기 플라즈마 강화 화학 기상 증착(PECVD) 공정을 통해서 탄소 주입 실리콘 산화물(SiOC)로 이루어진 상기 Si계 유기 절연층(32)을 증착한 이후에, 상기 Si계 유기 절연층(32)에 대한 표면 처리 공정을 추가로 수행할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 Si계 유기 절연층(32)의 상면에 대해서 산화질소(N2O), 산소(O2), 및 암모니아(NH3) 중에서 적어도 하나의 플라즈마를 이용하여 표면처리를 수행할 수 있다. 이와 같이, 상기 Si계 유기 절연층(32)의 상면에 대한 표면처리 공정을 수행하게 되면 투습 방지 효과가 향상될 수 있다. 상기 표면 처리 공정을 수행한 경우, 표면처리가 수행된 상기 Si계 유기 절연층(32)의 상면의 산소(O2) 함량 또는 질소(N2) 함량이 표면처리가 수행되지 않은 상기 Si계 유기 절연층(32)의 다른 영역의 산소(O2) 함량 또는 질소(N2) 함량보다 증가될 수 있다. After depositing the Si-based organic insulating layer 32 made of carbon-injected silicon oxide (SiOC) through the plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) process, a surface treatment process for the Si-based organic insulating layer 32 is performed can be additionally performed. More specifically, the upper surface of the Si-based organic insulating layer 32 is subjected to surface treatment using at least one plasma of nitrogen oxide (N 2 O), oxygen (O 2 ), and ammonia (NH 3 ). can As such, when the surface treatment process for the upper surface of the Si-based organic insulating layer 32 is performed, the moisture permeation prevention effect may be improved. When the surface treatment process is performed, the oxygen (O 2 ) content or the nitrogen (N 2 ) content of the upper surface of the Si-based organic insulating layer 32 on which the surface treatment is performed is the Si-based organic material to which the surface treatment is not performed. The oxygen (O 2 ) content or the nitrogen (N 2 ) content of other regions of the insulating layer 32 may be increased.

상기 Si계 유기 절연층(32)은 1㎛ 내지 20㎛의 두께를 가질 수 있다. 만약, 상기 Si계 유기 절연층(32)의 두께가 1㎛ 미만이 되면 파티클 커버(Particle Cover) 기능이 떨어질 수 있고, 상기 Si계 유기 절연층(32)의 두께가 20㎛를 초과하게 되면 플렉시블(flexible) 장치에 적용될 때 벤딩(bending) 특성이 떨어질 수 있다.The Si-based organic insulating layer 32 may have a thickness of 1 μm to 20 μm. If the thickness of the Si-based organic insulating layer 32 is less than 1 μm, the particle cover function may deteriorate, and when the thickness of the Si-based organic insulating layer 32 exceeds 20 μm, the flexible When applied to a (flexible) device, the bending property may be deteriorated.

상기 Si계 중간층(33)은 상기 Si계 무기 절연층(31)과 상기 Si계 유기 절연층(32)의 사이에 형성되어 있다. 상기 Si계 중간층(33)은 상기 Si계 무기 절연층(31)의 상면 및 상기 Si계 유기 절연층(32)의 하면과 접하도록 형성될 수도 있고, 상기 Si계 무기 절연층(31)의 하면 및 상기 Si계 유기 절연층(32)의 상면과 접하도록 형성될 수도 있다. The Si-based intermediate layer 33 is formed between the Si-based inorganic insulating layer 31 and the Si-based organic insulating layer 32 . The Si-based intermediate layer 33 may be formed to be in contact with an upper surface of the Si-based inorganic insulating layer 31 and a lower surface of the Si-based organic insulating layer 32 , and a lower surface of the Si-based inorganic insulating layer 31 . and an upper surface of the Si-based organic insulating layer 32 may be formed.

상기 Si계 중간층(33)은 상기 Si계 무기 절연층(31)의 투습 방지 기능을 강화시킴과 더불어 상기 Si계 무기 절연층(31)과 상기 Si계 유기 절연층(32)의 사이의 계면 특성을 향상시킨다. The Si-based intermediate layer 33 enhances the moisture permeation prevention function of the Si-based inorganic insulating layer 31 , and has interface characteristics between the Si-based inorganic insulating layer 31 and the Si-based organic insulating layer 32 . to improve

상기 Si계 중간층(33)은 상기 Si계 유기 절연층(32)보다 탄소(C)의 함량이 적은 물질의 박막으로 이루어진다. 구체적으로, 상기 Si계 중간층(33)은 탄소(C)를 함유하지 않은 실리콘 산화물(SiOx) 또는 탄소(C)를 함유하는 실리콘 산화물(SiOx:C)로 이루어진다. The Si-based intermediate layer 33 is formed of a thin film of a material having a lower carbon (C) content than the Si-based organic insulating layer 32 . Specifically, the Si-based intermediate layer 33 is made of silicon oxide (SiOx) that does not contain carbon (C) or silicon oxide (SiOx:C) that contains carbon (C).

상기 Si계 유기 절연층(32)을 구성하는 탄소 주입 실리콘 산화물(SiOC)의 박막에 함유된 탄소(C)의 함유량은 15 원자(atomic)% 내지 30 원자% 범위가 되고, 상기 Si계 중간층(33)을 구성하는 실리콘 산화물(SiOx or SiOx;C)의 박막에 함유된 탄소(C)의 함유량은 0 내지 15 원자% 범위가 될 수 있다. The content of carbon (C) contained in the thin film of carbon-injected silicon oxide (SiOC) constituting the Si-based organic insulating layer 32 is in the range of 15 atomic% to 30 atomic%, and the Si-based intermediate layer ( 33), the content of carbon (C) contained in the thin film of silicon oxide (SiOx or SiOx; C) may be in the range of 0 to 15 atomic%.

상기 Si계 중간층(33)은 플라즈마 강화 화학 기상 증착(PECVD) 공정을 통해 증착될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 Si계 중간층(33)은 Si와 C를 포함하는 소스(source) 물질과 반응(reactant) 물질을 이용한 플라즈마 강화 화학 기상 증착(PECVD) 공정을 통해 증착될 수 있다. The Si-based intermediate layer 33 may be deposited through a plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) process. More specifically, the Si-based intermediate layer 33 may be deposited through a plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) process using a source material and a reactant material including Si and C.

상기 Si계 중간층(33)은 상기 Si계 유기 절연층(32)을 증착하기 위한 소스 물질 및 반응 물질과 동일한 소스 물질 및 반응 물질을 이용하여 증착할 수 있다. 이 경우, 상기 Si계 유기 절연층(32)을 형성하는 공정과 상기 Si계 중간층(33)을 형성하는 공정은 후술하는 것과 같이 다른 공정 조건은 동일하게 유지하면서 플라즈마 세기 또는 플라즈마 양을 변경하면서 동일한 공정 챔버 내에서 연속 공정으로 진행할 수 있다. The Si-based intermediate layer 33 may be deposited using the same source material and reactant material as the source material and reactant material for depositing the Si-based organic insulating layer 32 . In this case, the process of forming the Si-based organic insulating layer 32 and the process of forming the Si-based intermediate layer 33 are the same while changing the plasma intensity or plasma amount while maintaining the same other process conditions as will be described later. A continuous process may be performed in the process chamber.

구체적으로, 상기 Si계 중간층(33)을 형성하기 위해 이용되는 Si와 C를 포함하는 소스 물질은 TEOS(Tetraethylorthosilicate), TriDMAS(Tri-dimethylaminosilane), HMDSO(Hexamethyldisiloxane), 및 HMDSN(Hexamethyldisilazane)로 이루어진 소스 가스 중 적어도 하나의 소스 가스로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. 또한, 상기 Si계 중간층(33)을 형성하기 위해 이용되는 반응 물질은 산화질소(N2O), 및 산소(O2) 중 적어도 하나의 반응가스를 포함한다. Specifically, the source material containing Si and C used to form the Si-based intermediate layer 33 is a source made of Tetraethylorthosilicate (TEOS), Tri-dimethylaminosilane (TriDMAS), Hexamethyldisiloxane (HMDSO), and Hexamethyldisilazane (HMDSN). At least one of the gases may be a source gas, but is not limited thereto. In addition, the reaction material used to form the Si-based intermediate layer 33 includes at least one reaction gas of nitrogen oxide (N 2 O), and oxygen (O 2 ).

결국, 상기 Si계 중간층(33)은 i) TEOS(Tetraethylorthosilicate), TriDMAS(Tri-dimethylaminosilane), HMDSO(Hexamethyldisiloxane), 및 HMDSN(Hexamethyldisilazane)로 이루어진 소스 가스 중 적어도 하나의 소스 가스와 ii) 산화질소(N2O) 및 산소(O2) 중 적어도 하나의 반응가스를 이용하여, 플라즈마 강화 화학 기상 증착(PECVD) 공정을 통해 증착될 수 있다. As a result, the Si-based intermediate layer 33 includes i) at least one source gas of tetraethylorthosilicate (TEOS), tri-dimethylaminosilane (TriDMAS), hexamethyldisiloxane (HMDSO), and hexamethyldisilazane (HMDSN), and ii) nitric oxide ( N 2 O) and oxygen (O 2 ) It may be deposited through a plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD) process using at least one of the reactive gases.

다만, 상기 Si계 중간층(33)을 구성하는 박막이 상기 Si계 유기 절연층(32)보다 탄소(C)의 함량이 낮도록 하기 위해서 플라즈마 강화 화학 기상 증착(PECVD) 공정 중에 탄소(C) 함량을 줄이기 위한 방안이 요구되고, 그 일 예로서 플라즈마의 세기와 양을 조절할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 플라즈마 강화 화학 기상 증착(PECVD) 공정 진행중에 공급되는 산화질소(N2O) 또는 산소(O2)의 플라즈마 세기를 증가시키거나 또는 산화질소(N2O) 또는 산소(O2)의 플라즈마 양을 증가시키게 되면 소스 물질에 포함되어 있는 탄소(C)의 제거 능력이 증가하게 되어, 최종적으로 증착되는 상기 Si계 중간층(33)의 박막에 함유된 탄소(C)의 함량이 줄어들게 된다. However, in order to ensure that the thin film constituting the Si-based intermediate layer 33 has a lower carbon (C) content than the Si-based organic insulating layer 32, the carbon (C) content during the plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) process There is a need for a method to reduce , and as an example, the intensity and amount of plasma can be adjusted. More specifically, increasing the plasma intensity of nitrogen oxide (N 2 O) or oxygen (O 2 ) or nitrogen oxide (N 2 O) or oxygen (O) supplied during the plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) process 2 ) If the amount of plasma is increased, the ability to remove carbon (C) included in the source material is increased, so that the content of carbon (C) contained in the thin film of the Si-based intermediate layer 33 finally deposited is increased. will decrease

상기 Si계 중간층(33)을 구성하는 탄소(C)를 함유하는 실리콘 산화물(SiOx:C)에 함유된 탄소(C)의 함유량은 15 원자(atomic)% 이하인 것이 바람직할 수 있다. 다만, 위에서와 같이 Si와 C를 포함하는 소스 물질을 이용하여 상기 Si계 중간층(33)을 형성할 경우 탄소(C)의 제거에 한계가 있기 때문에, 얻어진 Si 중간층(33)에 함유된 탄소(C)의 함유량은 0.3 원자% 이상이 될 수 있다. The content of carbon (C) contained in silicon oxide (SiOx:C) containing carbon (C) constituting the Si-based intermediate layer 33 may be 15 atomic% or less. However, since there is a limit to the removal of carbon (C) when the Si-based intermediate layer 33 is formed using a source material containing Si and C as described above, carbon ( The content of C) may be 0.3 atomic% or more.

상기 플라즈마 강화 화학 기상 증착(PECVD) 공정을 통해서 상기 Si계 중간층(33)을 증착한 이후에, 상기 Si계 중간층(33)에 대한 표면 처리 공정을 추가로 수행할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 Si계 중간층(33)의 상면에 대해서 산화질소(N2O), 산소(O2), 및 암모니아(NH3) 중에서 적어도 하나의 플라즈마를 이용하여 표면처리를 수행할 수 있다. 이와 같이, 상기 Si계 중간층(33)의 상면에 대한 표면처리 공정을 수행하게 되면 투습 방지 효과가 향상될 수 있다. 상기 표면 처리 공정을 수행한 경우, 표면처리가 수행된 상기 Si계 중간층(33)의 상면의 산소(O2) 함량 또는 질소(N2) 함량이 표면처리가 수행되지 않은 상기 Si계 중간층(33)의 다른 영역의 산소(O2) 함량 또는 질소(N2) 함량보다 증가될 수 있다. After depositing the Si-based intermediate layer 33 through the plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) process, a surface treatment process for the Si-based intermediate layer 33 may be additionally performed. More specifically, the upper surface of the Si-based intermediate layer 33 may be surface-treated using at least one plasma of nitrogen oxide (N 2 O), oxygen (O 2 ), and ammonia (NH 3 ). . In this way, when the surface treatment process for the upper surface of the Si-based intermediate layer 33 is performed, the moisture permeation prevention effect may be improved. When the surface treatment process is performed, the oxygen (O 2 ) content or nitrogen (N 2 ) content of the upper surface of the Si-based intermediate layer 33 on which the surface treatment is performed is the Si-based intermediate layer 33 on which the surface treatment is not performed. ) may be increased than the oxygen (O 2 ) content or nitrogen (N 2 ) content of other regions.

상기 Si계 중간층(33)은 10Å 내지 3000Å의 두께를 가질 수 있다. 만약, 상기 Si계 중간층(32)의 두께가 10Å 미만이 되면 투습 방지 개선 및 계면특성 향상 효과가 떨어질 수 있고, 상기 Si계 중간층(33)의 두께가 3000Å을 초과하게 되면 플렉시블(flexible) 장치에 적용될 때 벤딩(bending) 특성이 떨어질 수 있다.The Si-based intermediate layer 33 may have a thickness of 10 Å to 3000 Å. If the thickness of the Si-based intermediate layer 32 is less than 10 Å, the effect of improving moisture permeation prevention and improving interfacial properties may be reduced, and when the thickness of the Si-based intermediate layer 33 exceeds 3000 Å, a flexible device When applied, bending properties may deteriorate.

이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 Si계 무기 절연층(31), 상기 Si계 유기 절연층(32), 및 상기 Si계 중간층(33)을 모두 플라즈마 강화 화학 기상 증착(PECVD) 공정과 같이 진공 챔버 내에서 수행하기 때문에, 종래 유기 절연물을 프린팅 공정으로 이용할 경우 발생하는 눌림 불량이나 UV 또는 열처리 불량이 발생하지 않아 공정 수율 및 생산성이 향상될 수 있다. As described above, according to an embodiment of the present invention, all of the Si-based inorganic insulating layer 31 , the Si-based organic insulating layer 32 , and the Si-based intermediate layer 33 are subjected to a plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) process. Since it is carried out in a vacuum chamber as described above, there is no pressing defect or UV or heat treatment defect that occurs when a conventional organic insulator is used as a printing process, so that process yield and productivity can be improved.

도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 투습 방지막이 적용된 장치의 개략적인 단면도이다. 3 is a schematic cross-sectional view of a device to which a moisture permeation barrier is applied according to another embodiment of the present invention.

도 3에서 알 수 있듯이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 장치는, 기판(10), 소자층(20), 투습 방지막(30), 및 추가(additional) 투습 방지막(40)을 포함하여 이루어진다. As can be seen from FIG. 3 , the device according to another embodiment of the present invention includes a substrate 10 , an element layer 20 , a moisture barrier film 30 , and an additional moisture barrier film 40 . .

상기 기판(10), 소자층(20), 및 투습 방지막(30)은 전술한 도 1 및 도 2에 따른 실시예와 동일하다. The substrate 10 , the device layer 20 , and the moisture permeation barrier 30 are the same as in the above-described embodiment according to FIGS. 1 and 2 .

상기 추가 투습 방지막(40)은 상기 기판(10)과 상기 소자층(20) 사이에 위치하여 투습 방지 기능과 더불어 상기 기판(10)에 포함된 불순물이 상기 소자층(20)으로 확산되는 것을 방지하는 배리어(barrier) 기능도 함께 수행할 수 있다. The additional moisture permeation prevention film 40 is positioned between the substrate 10 and the device layer 20 to prevent diffusion of impurities contained in the substrate 10 into the device layer 20 as well as to prevent moisture permeation. It can also perform a barrier function.

상기 추가 투습 방지막(40)은 전술한 도 2에 따른 투습 방지막(30)과 동일한 구조 및 방법에 의해 형성될 수 있다. The additional moisture permeation barrier 40 may be formed by the same structure and method as the moisture permeation barrier 30 according to FIG. 2 described above.

이상 설명한, 본 발명에 따른 투습 방지막은 유기 발광 소자 및 태양전지 이외에도 투습 방지가 요구되는 다양한 분야의 다양한 장치에 확대 적용될 수 있다. As described above, the moisture permeation barrier according to the present invention can be applied to various devices in various fields requiring moisture permeation prevention in addition to organic light emitting devices and solar cells.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described in more detail with reference to the accompanying drawings, the present invention is not necessarily limited to these embodiments, and various modifications may be made within the scope without departing from the technical spirit of the present invention. . Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to explain, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive. The protection scope of the present invention should be construed by the claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present invention.

10: 기판 20: 소자층
30: 투습 방지막 31: Si계 무기 절연층
32: Si계 유기 절연층 33: Si계 중간층
40: 추가 투습 방지막10: substrate 20: device layer
30: moisture barrier film 31: Si-based inorganic insulating layer
32: Si-based organic insulating layer 33: Si-based intermediate layer
40: additional moisture-permeable barrier

Claims (15)

Si계 무기 절연층;
Si계 유기 절연층; 및
상기 Si계 무기 절연층과 상기 Si계 유기 절연층 사이에 구비된 Si계 중간층을 포함하여 이루어지고,
상기 Si계 중간층은 상기 Si계 유기 절연층보다 탄소(C)의 함량이 적고,
상기 Si계 중간층의 일면은 상기 Si계 유기 절연층의 일면과 접하고 있고, 상기 Si계 중간층의 타면은 상기 Si계 무기 절연층의 일면과 접하고 있는 투습 방지막. Si-based inorganic insulating layer;
Si-based organic insulating layer; and
and a Si-based intermediate layer provided between the Si-based inorganic insulating layer and the Si-based organic insulating layer,
The Si-based intermediate layer contains less carbon (C) than the Si-based organic insulating layer,
One surface of the Si-based intermediate layer is in contact with one surface of the Si-based organic insulating layer, and the other surface of the Si-based intermediate layer is in contact with one surface of the Si-based inorganic insulating layer. 제1항에 있어서,
상기 Si계 중간층은 탄소(C)를 함유하지 않은 실리콘 산화물(SiOx) 또는 15 원자% 이하의 탄소(C)를 함유하는 실리콘 산화물(SiOx:C)로 이루어진 투습 방지막. According to claim 1,
The Si-based intermediate layer is a moisture barrier film made of silicon oxide (SiOx) that does not contain carbon (C) or silicon oxide (SiOx:C) containing 15 atomic% or less of carbon (C). 제1항에 있어서,
상기 Si계 중간층의 상면의 산소(O2) 함량 또는 질소(N2) 함량이 상기 Si계 중간층의 다른 영역의 산소(O2) 함량 또는 질소(N2) 함량보다 큰 투습 방지막. According to claim 1,
An oxygen (O 2 ) content or nitrogen (N 2 ) content of the upper surface of the Si-based intermediate layer is an oxygen (O 2 ) content or nitrogen (N 2 ) content of other regions of the Si-based intermediate layer. 제1항에 있어서,
상기 Si계 무기 절연층은 실리콘 산화 질화물(SiON) 또는 실리콘 질화물(SiNx)로 이루어진 투습 방지막. According to claim 1,
The Si-based inorganic insulating layer is a moisture barrier film made of silicon oxynitride (SiON) or silicon nitride (SiNx). 제1항에 있어서,
상기 Si계 무기 절연층의 상면의 산소(O2) 함량 또는 질소(N2) 함량이 상기 Si계 무기 절연층의 다른 영역의 산소(O2) 함량 또는 질소(N2) 함량보다 큰 투습 방지막. According to claim 1,
The oxygen (O 2 ) content or nitrogen (N 2 ) content of the upper surface of the Si-based inorganic insulating layer is greater than the oxygen (O 2 ) content or nitrogen (N 2 ) content of other regions of the Si-based inorganic insulating layer. . 제1항에 있어서,
상기 Si계 유기 절연층은 탄소 주입 실리콘 산화물(SiOC)로 이루어진 투습 방지막. According to claim 1,
The Si-based organic insulating layer is a moisture barrier film made of carbon-injected silicon oxide (SiOC). 제1항에 있어서,
상기 Si계 유기 절연층의 상면의 산소(O2) 함량 또는 질소(N2) 함량이 상기 Si계 유기 절연층의 다른 영역의 산소(O2) 함량 또는 질소(N2) 함량보다 큰 투습 방지막. According to claim 1,
The oxygen (O 2 ) content or nitrogen (N 2 ) content of the upper surface of the Si-based organic insulating layer is greater than the oxygen (O 2 ) content or nitrogen (N 2 ) content of other regions of the Si-based organic insulating layer. . 제1항에 있어서,
상기 Si계 무기 절연층의 두께는 0.3㎛ 내지 1.5㎛ 범위이고, 상기 Si계 유기 절연층의 두께는 1㎛ 내지 20㎛ 범위이고, 상기 Si계 중간층의 두께는 10Å 내지 3000Å 범위인 투습 방지막. According to claim 1,
The thickness of the Si-based inorganic insulating layer is in the range of 0.3 μm to 1.5 μm, the thickness of the Si-based organic insulating layer is in the range of 1 μm to 20 μm, and the thickness of the Si-based intermediate layer is in the range of 10 Å to 3000 Å. Si계 무기 절연층을 증착하는 공정;
상기 Si계 무기 절연층 상에 Si계 중간층을 증착하는 공정; 및
상기 Si계 중간층 상에 Si계 유기 절연층을 증착하는 공정을 포함하여 이루어지고,
상기 Si계 무기 절연층을 증착하는 공정, 상기 Si계 중간층을 증착하는 공정, 및 상기 Si계 유기 절연층을 증착하는 공정은 모두 진공 챔버 내에서 수행하고,
상기 Si계 중간층의 일면은 상기 Si계 유기 절연층의 일면과 접하고 있고, 상기 Si계 중간층의 타면은 상기 Si계 무기 절연층의 일면과 접하고 있는 투습 방지막의 제조 방법. depositing a Si-based inorganic insulating layer;
depositing a Si-based intermediate layer on the Si-based inorganic insulating layer; and
and depositing a Si-based organic insulating layer on the Si-based intermediate layer,
The process of depositing the Si-based inorganic insulating layer, the process of depositing the Si-based intermediate layer, and the process of depositing the Si-based organic insulating layer are all performed in a vacuum chamber,
One surface of the Si-based intermediate layer is in contact with one surface of the Si-based organic insulating layer, and the other surface of the Si-based intermediate layer is in contact with one surface of the Si-based inorganic insulating layer. 제9항에 있어서,
상기 Si계 유기 절연층을 증착하는 공정은 실리콘(Si)과 탄소(C)를 포함하는 소스(source) 물질, 및 산소(O)를 포함하는 반응 물질을 이용한 플라즈마 강화 화학 기상 증착(PECVD) 공정으로 이루어진 투습 방지막의 제조방법. 10. The method of claim 9,
The process of depositing the Si-based organic insulating layer is a plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) process using a source material containing silicon (Si) and carbon (C), and a reactive material containing oxygen (O). A method of manufacturing a moisture barrier film consisting of 제9항에 있어서,
상기 Si계 중간층을 증착하는 공정은 상기 Si계 유기 절연층을 증착하기 위한 소스 물질 및 반응 물질과 동일한 소스 물질 및 반응 물질을 이용하여 수행하는 투습 방지막의 제조 방법. 10. The method of claim 9,
The process of depositing the Si-based intermediate layer is a method of manufacturing a moisture barrier film that is performed using the same source material and reactive material as the source material and the reactive material for depositing the Si-based organic insulating layer. 제11항에 있어서,
상기 Si계 중간층을 증착하는 공정과 상기 Si계 유기 절연층을 증착하는 공정은 동일한 챔버 내에서 연속 공정으로 수행하는 투습 방지막의 제조 방법. 12. The method of claim 11,
The process of depositing the Si-based intermediate layer and the process of depositing the Si-based organic insulating layer are continuous processes in the same chamber. 제11항에 있어서,
상기 Si계 중간층을 증착하는 공정은 상기 Si계 유기 절연층을 증착하는 공정보다 플라즈마 세기 또는 플라즈마 양을 증가시키는 투습 방지막의 제조 방법. 12. The method of claim 11,
The process of depositing the Si-based intermediate layer is a method of manufacturing a moisture barrier film to increase plasma intensity or plasma amount than the process of depositing the Si-based organic insulating layer. 제9항에 있어서,
상기 Si계 무기 절연층은 실리콘 산화 질화물(SiON) 또는 실리콘 질화물(SiNx)로 형성하고,
상기 Si계 유기 절연층은 탄소 주입 실리콘 산화물(SiOC)로 형성하고,
상기 Si계 중간층은 탄소(C)를 함유하지 않은 실리콘 산화물(SiOx) 또는 15 원자% 이하의 탄소(C)를 함유하는 실리콘 산화물(SiOx:C)로 형성하는 투습 방지막의 제조 방법. 10. The method of claim 9,
The Si-based inorganic insulating layer is formed of silicon oxynitride (SiON) or silicon nitride (SiNx),
The Si-based organic insulating layer is formed of carbon-injected silicon oxide (SiOC),
The Si-based intermediate layer is a method of manufacturing a moisture barrier film formed of silicon oxide (SiOx) that does not contain carbon (C) or silicon oxide (SiOx:C) containing 15 atomic% or less of carbon (C). 제9항에 있어서,
상기 Si계 무기 절연층, 상기 Si계 중간층, 및 상기 Si계 유기 절연층 중 적어도 하나의 상면에 대해서 산화질소(N2O), 산소(O2), 및 암모니아(NH3) 중에서 적어도 하나의 플라즈마를 이용하여 표면처리를 수행하는 공정을 추가로 포함하는 투습 방지막의 제조 방법. 10. The method of claim 9,
On the upper surface of at least one of the Si-based inorganic insulating layer, the Si-based intermediate layer, and the Si-based organic insulating layer, at least one of nitrogen oxide (N 2 O), oxygen (O 2 ), and ammonia (NH 3 ) A method of manufacturing a moisture barrier film, further comprising the step of performing a surface treatment using plasma.
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