KR20160115783A - Sputter apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 스퍼터 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기 형성된 박막의 손상을 최소화하여 박막을 형성할 수 있는 스퍼터 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a sputtering apparatus, and more particularly, to a sputtering apparatus capable of forming a thin film by minimizing damage to a preformed thin film.
유기발광표시장치는 시야각이 넓고, 빠른 응답 속도를 가지고 있어, 고화질의 디스플레이 구현이 가능하다. 이러한 유기 발광 표시 장치는 기판, 하부 전극, 유기물층 및 상부 전극을 적층하여 형성한다. 여기서, 유기물은 산소, 수분 및 열에 취약하기 때문에, 이를 보호하기 위한 봉지(encapsulation) 과정이 수반된다.The organic light emitting display has a wide viewing angle and a fast response speed, so that a high-quality display can be realized. Such an OLED display is formed by laminating a substrate, a lower electrode, an organic layer, and an upper electrode. Here, since the organic substances are vulnerable to oxygen, moisture and heat, they are accompanied by encapsulation processes for protecting them.
여기서, 봉지는 별도로 마련된 덮개를 이용하여 커버하는 방식과, 박막 형태 즉, 보호막을 형성하는 방식이 있다. 전자의 봉지 방법은, 유리 또는 금속으로 이루어진 덮개를 별도로 마련하고, 이 덮개를 기판 상에 형성된 하부 전극, 유기물층 및 상부 전극을 커버하도록 기판 상에 부착하는 방식이다. 후자의 봉지 방법은 상술한 바와 같이, 박막 형태의 보호막을 형성하는 것으로, 보호막을 따로 마련하여 부착하거나, 기판 상에 바로 보호막을 증착하여 형성할 수 있으며, 보호막은 단일층 또는 복수층으로 적층하여 형성할 수 있다.Here, the encapsulation may be covered by using a cover provided separately, or a method of forming a thin film, that is, a protective film. An electronic sealing method is a method in which a cover made of glass or metal is separately provided and the cover is attached on the substrate so as to cover the lower electrode, the organic layer, and the upper electrode formed on the substrate. The latter sealing method forms a protective film in the form of a thin film, as described above. The protective film can be formed by separately providing a protective film, or by directly depositing a protective film on the substrate. The protective film can be formed as a single layer or a plurality of layers .
보호막 형태의 봉지는 일반적으로 화학 기상 증착(CVD), 플라즈마 촉진 화학기상 증착(PECVD) 및 원자층 증착(ALD) 중 어느 하나의 방법으로 형성된다. 그런데, 화학 기상 증착(CVD), 플라즈마 촉진 화학기상 증착(PECVD) 및 원자층증착(ALD)을 위한 장치들은 고가인 문제가 있다.The encapsulation in the form of a protective film is generally formed by any one of chemical vapor deposition (CVD), plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) and atomic layer deposition (ALD). However, devices for chemical vapor deposition (CVD), plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD), and atomic layer deposition (ALD) are expensive problems.
따라서, 최근에는 상술한 고가의 증착 장치를 대체하기 위하여, 상대적으로 저렴한 스퍼터 장치를 이용하여 보호막 형태의 봉지가 실시되고 있다.Therefore, in recent years, in order to replace the above-mentioned expensive deposition apparatus, a protective film-type encapsulation is carried out by using a relatively inexpensive sputtering apparatus.
한편, 스퍼터링 증착 장치는 챔버 내 플라즈마를 형성하여 박막을 형성한다. 즉, 챔버 내에 아르곤(Ar) 가스를 공급하고, 챔버 내에 설치된 타겟에 RF 또는 DC 파워를 인가하면, 방전에 의해 생성된 전자가 아르곤 가스와 충돌함으로써, Ar+ 이온을 생성시키며, 이에 플라즈마가 생성된다. 그리고 Ar+ 이온은 타겟으로 이동되어 충돌하며, 충돌에 의해 타겟으로부터 타겟 원자가 튀어나와 기판으로 이동되어 박막을 형성한다.On the other hand, a sputtering deposition apparatus forms plasma in the chamber to form a thin film. That is, when argon (Ar) gas is supplied into the chamber and RF or DC power is applied to the target disposed in the chamber, the electrons generated by the discharge collide with the argon gas to generate Ar + ions, do. Then, the Ar + ions move to the target and collide, and the target atoms protrude from the target by collision to move to the substrate to form a thin film.
한편, 상술한 바와 같이, Ar+ 이온이 타겟으로 이동하면, 타겟과 충돌하여 타겟으로부터 성막용 재료가 탈락되나, 상기 Ar+ 이온이 기판으로 이동하여 충돌하면, 상기 기판 상에 먼저 형성되어 있던 박막 즉, 유기물층과 충돌되어 손상된다. 이러한 유기물층의 손상은 결과적으로 휘도 저하 등의 요인이 된다.On the other hand, as described above, when the Ar + ions move to the target, the film forming material collides with the target and the material for film formation is dropped from the target. When the Ar + ions move to and collide with the substrate, That is, it collides with the organic material layer and is damaged. Such damage to the organic layer results in a decrease in luminance and the like.
본 발명은 기 형성된 박막의 손상을 최소화하면서 박막을 형성할 수 있는 스퍼터 장치를 제공한다.The present invention provides a sputtering apparatus capable of forming a thin film while minimizing damage to the preformed thin film.
본 발명은 기판 방향으로 가속되는 양이온을 차폐할 수 있는 스퍼터 장치를 제공한다.The present invention provides a sputtering apparatus capable of shielding positive ions accelerated toward a substrate.
본 발명에 따른 스퍼터 장치는 내부 공간을 가지는 챔버; 상기 챔버 내부에 위치하며, 스퍼터링 처리하고자 하는 기판이 일면에 안착되는 기판 지지대; 상기 챔버 내부에서 전면(前面)이 기판에 대향하도록 설치되어, 상기 기판에 증착 원료를 제공하는 타겟; 및 상기 타겟과 상기 기판 지지대 사이에서, 상대적으로 상기 타겟에 비해 상기 기판 지지대 상에 안착되는 기판에 인접하도록 위치하며, 상기 챔버 내에 생성된 플라즈마 중 양이온이 기판으로 향하는 것을 차폐하고, 상기 타겟으로부터 탈락된 성막 재료는 통과시키는 차폐 부재;를 포함한다. A sputtering apparatus according to the present invention includes: a chamber having an inner space; A substrate support positioned within the chamber and having a substrate to be sputtered on one side; A target disposed in the chamber so that a front surface thereof faces the substrate, the target providing deposition material to the substrate; And a substrate positioned between the target and the substrate support, the substrate being relatively positioned relative to the target and resting on the substrate support, wherein shielding the positive ions in the plasma generated in the chamber from being directed to the substrate, And a shielding member for allowing the deposited film forming material to pass therethrough.
상기 차폐 부재는 상호 이격 형성된 복수의 개구를 가지는 그리드(grid) 또는 메쉬(mesh) 형태일 수 있다.The shielding member may be in the form of a grid or mesh having a plurality of openings spaced from one another.
상기 차폐 부재는 금속을 포함하며, 그라운드(ground) 연결된다.The shielding member includes a metal and is grounded.
상기 차폐 부재는 상기 기판 지지대와 대응하는 방향으로 연장 형성되어, 상기 기판 지지대에 안착되며, 상기 타겟의 전면(前面)과 마주보는 상기 기판의 전면(前面)과 나란하도록 형성될 수 있다.The shielding member may be formed to extend in a direction corresponding to the substrate support, be seated on the substrate support, and be parallel to a front surface of the substrate facing the front surface of the target.
상기 차폐 부재는 상기 기판의 상측에서, 상기 기판의 전면(前面) 및 상기 기판의 측면을 커버하도록 형성될 수 있다.The shielding member may be formed on the upper side of the substrate so as to cover a front surface of the substrate and a side surface of the substrate.
상기 차폐 부재는 복수개로 마련되어, 복층으로 이격 설치될 수 있다.The plurality of shielding members may be provided and spaced apart from each other.
복수개의 상기 차폐 부재를 복층으로 설치하는데 있어서, 상기 개구가 상호 엇갈리도록 배치되는 것이 바람직하다.In the case where a plurality of the shielding members are provided in a multi-layer structure, the openings are preferably arranged so as to be alternated with each other.
상기 타겟과 대향하는 상기 기판의 전면(前面) 상에는 유기 발광 표시 장치를 제조를 위한 하부 전극 및 유기물층이 적층되어 있으며, 상기 타겟으로부터 제공되는 증착 원료로 상기 유기물층 상에 상부 전극 또는 상기 상부 전극 상에 봉지를 위한 보호막을 형성한다.A lower electrode and an organic material layer for manufacturing an organic light emitting display device are stacked on a front surface of the substrate facing the target, and an organic material layer provided on the upper electrode or the upper electrode Thereby forming a protective film for encapsulation.
본 발명의 실시형태에 의하면, 기판과 인접한 위치에 차폐 부재를 설치함으로써, 양이온이 기판을 향해 이동하는 것을 차폐하여 먼저 형성된 박막 예컨대, 유기물층이 양이온과의 충돌에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 유기물층 손상에 의해 휘도 저하와 같은 유기 발광 표시 장치의 특성이 저하되는 것을 방지할 수 있다. According to the embodiment of the present invention, by providing the shielding member at a position adjacent to the substrate, it is possible to prevent the migration of the positive ions toward the substrate, thereby preventing the thin film, for example, the organic layer formed earlier from being damaged by the collision with the positive ions. Therefore, it is possible to prevent degradation of the characteristics of the organic light emitting display device such as lowering of luminance due to damage of the organic material layer.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 스퍼터 장치를 나타낸 단면도
도 2는 제 1 실시예의 변형예에 따른 스퍼터 장치를 나타낸 단면도
도 3은 도 2의 A를 확대한 도면
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 스퍼터 장치를 나타낸 단면도
도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 스퍼터 장치를 나타낸 도면
도 6은 제 3 실시예의 변형예에 따른 스퍼터 장치를 나타낸 단면도1 is a cross-sectional view showing a sputtering apparatus according to a first embodiment of the present invention;
2 is a cross-sectional view showing a sputtering apparatus according to a modification of the first embodiment
Fig. 3 is an enlarged view of Fig. 2
4 is a cross-sectional view showing a sputtering apparatus according to a second embodiment of the present invention
5 is a view showing a sputtering apparatus according to a third embodiment of the present invention
6 is a cross-sectional view showing a sputtering apparatus according to a modification of the third embodiment
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be understood, however, that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but is capable of other various forms of implementation, and that these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, It is provided to let you know completely.
본 발명의 실시예들에 따른 스퍼터 장치는 기판 상에 먼저 형성된 박막 상에 스퍼터링 방법으로 박막을 더 형성하는데 있어서, 먼저 형성된 박막의 손상을 줄일 수 있는 또는 최소화 할 수 있는 스퍼터 장치이다. 다른 말로 하면, 스퍼터 장치에서 스퍼터링 공정 시에 발생되는 양이온이 기판으로 가속되어 이동 것을 차폐하여, 양이온과의 충돌로 인한 박막 손상을 방지할 수 있는 스퍼터 장치를 제공한다.The sputtering apparatus according to the embodiments of the present invention is a sputtering apparatus capable of reducing or minimizing damage of a thin film formed in a thin film formed on a substrate by a sputtering method. In other words, the present invention provides a sputtering apparatus capable of preventing thin film damage due to collision with cations by blocking positive ions generated during the sputtering process in the sputtering apparatus by accelerating to the substrate.
이하, 도 1 내지 도 6을 참조하여, 본 발명의 실시예들에 따른 스퍼터 장치를 설명한다.Hereinafter, a sputtering apparatus according to embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 6. FIG.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 스퍼터 장치를 나타낸 단면도이다. 도 2는 제 1 실시예의 변형예에 따른 스퍼터 장치를 나타낸 단면도이다. 도 3은 도 2의 A를 확대한 도면이다. 도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 스퍼터 장치를 나타낸 단면도이다. 도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 스퍼터 장치를 나타낸 도면이다. 도 6은 제 3 실시예의 변형예에 따른 스퍼터 장치를 나타낸 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a sputtering apparatus according to a first embodiment of the present invention. 2 is a cross-sectional view showing a sputtering apparatus according to a modification of the first embodiment. FIG. 3 is an enlarged view of FIG. 2 A. FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a sputtering apparatus according to a second embodiment of the present invention. 5 is a view showing a sputtering apparatus according to a third embodiment of the present invention. 6 is a cross-sectional view showing a sputtering apparatus according to a modification of the third embodiment.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 스퍼터 장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 기판 처리 공간 또는 박막 형성 공간을 가지는 챔버(100)와, 챔버(100) 내부에 위치되며, 일면에 기판(S)이 안착되는 기판 지지대(200)와, 챔버(100) 내부에서 전면(前面)이 기판 지지대(200)와 대향하도록 설치되어, 기판(S)에 증착 원료(또는 소스 원료)를 제공하는 타겟(T)과, 타겟(T)과 기판 지지대(200) 사이에서 상대적으로 기판 지지대(200)와 인접하도록 또는 기판 지지대(200) 상에 안착되는 기판(S)과 인접하도록 위치된 차폐 부재(300)와, 타겟(T)에 연결되어, 상기 타겟(T)에 스퍼터링을 위한 전원을 인가하는 전원 공급부(400)를 포함한다. 또한, 도시되지는 않았지만, 타겟(T)과 연결되어 상기 타겟(T)을 회전시키는 회전 구동부와, 챔버(100) 내부와 연통되도록 설치되어 챔버(100) 내부로 플라즈마 발생을 위한 불활성 가스 예컨대 아르곤(Ar) 가스를 공급하는 가스 공급부, 타겟의 배면(背面)과 대향하도록 설치된 마그넷부를 더 포함할 수 있다. 이때, 마그넷부가 구비되는 경우, 회전 구동부는 마그넷부와 연결되도록 설치될 수 있다.1, a sputtering apparatus according to a first embodiment of the present invention includes a
이하 설명되는 본 발명의 실시예들에 따른 스퍼터 장치는 RF(Radio Frequency) 전압을 인가하는 RF 타입의 스퍼터 장치이나, DC 전압을 인가하는 DC 타입의 스퍼터 장치에 적용될 수도 있다.The sputtering apparatus according to embodiments of the present invention to be described below may be applied to an RF type sputtering apparatus for applying an RF (Radio Frequency) voltage or a DC type sputtering apparatus for applying a DC voltage.
이하에서는 제 1 내지 제 3 실시예들에 따른 스퍼터 장치를 보다 구체적으로 설명하며, 기판 지지대(200)가 챔버(100) 내부의 하부에 설치되고, 타겟(T)이 챔버(100) 내부에서 기판 지지대(200)의 상측에 설치되는 것으로 예를 들어 설명한다. 물론, 챔버(100) 내부에서 타겟(T)과 기판 지지대(200)의 배치 관계는 기판 지지대(200)가 챔버(100) 상측에 타겟(T)이 챔버(100) 하측에 위치되거나, 기판 지지대(200)와 타겟(T)이 상하 방향이 아닌 챔버(100)의 좌우 방향으로 상호 이격되어 배치될 수도 있다.The sputter apparatus according to the first to third embodiments will be described in more detail. A
챔버(100)는 기판(S)에 대해 스퍼터링 공정을 수행할 수 있는 내부 공간을 가지는 통 형상이다. 예컨대, 챔버는 상부가 개방된 하부 챔버와, 하부 챔버의 상측 개구를 덮는 상부 챔버로 분리 구성되나, 이에 한정되지 않고, 상부 챔버와 하부 챔버로 분리 형성되지 않고, 일체형으로 형성될 수 있다.The
기판 지지대(200)는 챔버(100) 내 하측에 위치되어, 챔버(100) 내부로 장입된 기판(S)을 지지한다. 이러한 기판 지지대(200)는 승하강 및 회전 가능하도록 구동부가 연결될 수 있으며, 기판 지지대(200)에는 기계력, 진공 흡입력 또는 정전력 등을 이용하여 기판을 잡아주는 다양한 척 수단이 추가적으로 구성될 수 있다.The
기판 지지대(200)에 상에 안착되는 기판(S)은 타겟(T)을 향하는 전면 즉, 상부면에 적어도 하나의 박막이 형성된 기판일 수 있다. 예컨대, 기판(S) 상부면에 유기 발광 표시 장치의 제조를 위한 하부 전극, 유기물층이 적층 형성된 기판이거나, 하부 전극, 유기물층 및 상부 전극이 형성된 기판일 수 있다.The substrate S mounted on the
기판 지지대(200)는 도전성의 재료로 이루어지며, 그라운드(ground) 연결된다. 이에 기판 지지대(200) 상에 안착된 기판이 그라운드(ground) 연결된다.The
여기서, 기판 상부면에 형성되는 하부 전극은 양전극(anode)으로서, 예컨대, ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ZnO(Zinc Oxide) 및 In2O3 와 같은 투명 전도성 물질을 스퍼터링 공정을 통해 증착하여 형성할 수 있다. 물론 이에 한정되지 않고, 투명 전도성 물질에 따라 스퍼터링 공정 이외에 다양한 증착 공정을 적용하여 하부 전극을 형성할 수 있다.Here, the lower electrode formed on the upper surface of the substrate may be formed by sputtering a transparent conductive material such as ITO (Indium Tin Oxide), IZO (Indium Zinc Oxide), ZnO (Zinc Oxide) and In 2 O 3 as an anode, And then depositing it through a process. Of course, the lower electrode can be formed by applying various deposition processes in addition to the sputtering process according to the transparent conductive material.
유기물층은 하부 전극과 상부 전극 사이에 형성되며, 복수의 유기물층이 적층되어 형성된다. 즉, 하부 전극과 상부 전극 사이에는 서로 다른 유기물 재료로 이루어진 유기물층들이 적층되어 형성되는데, 예컨대, 유기물 재료를 열증착방법(thermal evaporation)으로 증착하여 형성할 수 있다. 하부 전극과 상부 전극 사이에 형성되는 복수의 유기물층은 예컨대, 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층을 포함할 수 있으며, 하부 전극으로부터 상부 전극 방향으로 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층 순으로 형성될 수 있다. 물론, 상술한 정공 주입층, 정공 수송층 발광층, 전자 수송층 외에 다른 다른 기능을 하는 유기물층이 더 포함될 수 있다.The organic material layer is formed between the lower electrode and the upper electrode, and is formed by stacking a plurality of organic material layers. That is, an organic material layer made of different organic material is formed between the lower electrode and the upper electrode. For example, the organic material may be deposited by thermal evaporation. The plurality of organic layers formed between the lower electrode and the upper electrode may include, for example, a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, and an electron transport layer, and may include a hole injection layer, a hole transport layer, . ≪ / RTI > Of course, organic layers other than the hole injection layer, the hole transport layer light emitting layer, and the electron transport layer described above may be further included.
상부 전극은 유기물층 상부에 형성되어, 유기물층으로 전자를 제공하는 음전극(Cathode)으로 기능한다. 이러한 상부 전극은 예컨대, Al 및 LiF-Al 중 어느 하나를 증착할 수 있으며, 실시예에 따른 스퍼터 장치를 이용하여 형성하거나, 열증착 공정을 이용하여 형성할 수도 있다.The upper electrode is formed on the organic material layer and functions as a cathode for providing electrons to the organic material layer. The upper electrode may be formed of, for example, Al or LiF-Al. Alternatively, the upper electrode may be formed using the sputtering apparatus according to the embodiment, or may be formed using a thermal evaporation process.
또한, 상부 전극 상에는 봉지를 위한 보호막이 형성되는데, 보호막은 본 발명에 따른 스퍼터 장치를 이용하여 형성한다. 보호막은 금속 예컨대, Al일 수 있으며, 물론 이에 한정되지 않고 스퍼터 장치를 이용하여 증착 가능하며, 산소, 수분 및 열로부터 보호할 수 있는 다양한 재료 예컨대, ITO(Indium-Tin Oxide), IZO(Indium-Zinc Oxide) 및 IO(Indium Oxide)을 보호막으로 형성할 수 있다.In addition, a protective film for encapsulation is formed on the upper electrode, and the protective film is formed using the sputtering apparatus according to the present invention. The protective film may be a metal, for example, Al, but is not limited thereto. Various materials such as ITO (indium-tin oxide), IZO (Indium- Zinc oxide) and IO (Indium Oxide) can be formed as a protective film.
타겟(T)은 스퍼터링 공정에 있어서, 기판(S)으로 증착하고자 하는 원료 물질을 제공하는 소스이다. 타겟(T)은 챔버(100) 내부에서 기판 지지대(200)의 상측에 위치하며, 그 전면(또는 하부면)이 기판(S)의 상부면과 마주보도록 설치된다. 실시예에 따른 타겟(T)은 수평 방향으로 연장 형성되며, 그 횡단면의 형상이 기판(S)과 대응하는 형상으로 제작된다. 또한, 타겟(T)은 기판(S) 상에 증착하고자 하는 원료 물질로 이루어지며, 바람직하게는 상부 전극 또는 보호막 형성을 위한 재료로 이루어질 수 있다. 보다 구체적은 예로서, 타겟(T)은 알루미늄(Al) 및 니켈(Ni) 등과 같은 금속 재료와, ITO(Indium-Tin Oxide), IZO(Indium-Zinc Oxide) 및 IO(Indium Oxide) 등과 같은 금속 산화물 재료를 이용하여 제작될 수 있다. 물론 타겟(T)은 상술한 재료에 한정되지 않고, 기판 처리 공정 목적에 따라 다양한 재료로 변경 가능하다.The target T is a source for providing a raw material to be deposited on the substrate S in the sputtering process. The target T is located inside the
전원 공급부(400)는 플라즈마 생성을 위해 전원 신호를 공급하는 수단으로, 실시예에 따른 전원 공급부(400)는 RF 파워를 타겟으로 인가한다. 즉, 전원 공급부(400)는 타겟(T)으로 음(-) 전압과 양(+) 전압을 규칙 또는 패턴화된 주기로 교대로 인가하고, 이때 기판(S)은 그라운드(ground) 이다. 보다 구체적으로 설명하면, 전원 공급부(400)가 타겟(T)으로 음 전압을 공급하면, 플라즈마 내 양이온 들이 타겟(T)으로 가속화되어 충돌되고, 양이온이 타겟(T)에 모였을 때, 전원 공급부(400)는 타겟(T)으로 양 전압으로 바꾸어 인가한다. 이때, 반발력으로 인해 양이온들이 타겟(T)의 반대 방향으로 튕겨져 나감으로써, 타겟(T) 표면에서의 양이온이 제거되어 축적되지 않도록 한다. 전원 공급부(400)는 상술한 바와 같은 음 전압과 양 전압을 교대로 바꾸어 인가한다.The
한편, 상술한 바와 같이, 타겟(T)에 RF 파워를 인가하고, 챔버(100) 내로 불활성 가스 예컨대, Ar 가스를 공급하면, 글로우 방전(glow discharge)되고, 이러한 방전에 의해 생성된 전자가 Ar 가스와 충돌함으로써, Ar+ 이온이 생성되며, 이에 플라즈마가 생성된다. 그리고, Ar+ 이온은 타겟(T)으로 이동하여 타겟(T)과 충돌하게 되며, 이때 충돌에 의해 타겟(T)으로부터 원자가 탈락 또는 튀어오게 되며, 이는 기판(S)으로 이동되어 기판(S) 상에 박막을 형성한다. 그런데, Ar+이 타겟(T)으로 이동하여 타겟(T)과 충돌하면, 성막하고자 하는 원자를 타겟으로부터 분리시키지만, 상기 Ar+이 기판(S)으로 이동하면, 기판(S) 상에 먼저 성막되어 있는 박막 예컨대, 유기물층과 충돌하여 손상시킨다.On the other hand, as described above, when RF power is applied to the target T and an inert gas such as Ar gas is supplied into the
따라서, 본 발명에서는 박막 손상을 감소 또는 최소화시키기 위해, 기판 지지대(200)에 안착되는 기판(S)과 인접한 위치에 차폐 부재(300)를 설치하여, Ar+ 양이온이 기판(S)으로 향하는 것을 차폐 또는 차단한다. 즉, 타겟(T)과 기판 지지대(200) 사이에 차폐 부재(300)를 설치하는데, 상기 차폐 부재(300)가 상대적으로 타겟(T)에 비해 기판 지지대(200) 또는 기판 지지대(200) 상에 안착된 기판(S)과 인접하도록 설치한다.Accordingly, in the present invention, in order to reduce or minimize the damage of the thin film, the shielding
제 1 실시예에 따른 차폐 부재(300)는 도 1에 도시된 바와 같이, 타겟(T)과 기판 지지대(200) 사이에서, 기판 지지대(200)와 대향하며, 상대적으로 기판 지지대(200)에 인접하도록 설치된다. 보다 바람직하게, 차폐 부재(300)는 기판 지지대(200)에 안착되는 기판(S)과 인접하도록 설치되며, 적어도 기판(S) 전면(前面)과 대향하도록 위치된다. 이를 다시 설명하면, 차폐 부재(300)는 기판(S) 전면과 대향하는 위치에서 기판(S)과 평행 또는 나란하도록 설치되는데, 그 위치가 타겟(T)에 비해 기판(S)과 인접하도록 설치된다. 보다 구체적으로, 차폐 부재(300)는 상대적으로 타겟(T)에 비해 상대적으로 기판(S)과 인접하도록 설치되되, 기판(S) 상부면으로부터 2mm 이격된 위치 내지 기판 상부면으로부터 5cm 이격된 위치에 설치되는 것이 효과적이다. 즉, 차폐 부재(300)가 설치되는 최하한 위치는 기판(S) 상부면으로부터 최소 2mm 이격된 위치이고, 최상한 위치는 기판 상부면으로부터 최대 5cm 이격된 위치이다.The shielding
차폐 부재(300)는 복수의 개구가 상호 이격되어 패턴화되도록 마련된 구조로, 예컨대, 그리드(grid) 또는 메쉬(mesh) 형태일 수 있다. 또한 차폐 부재(300)는 도전성의 재료 예컨대 금속 이루어진다.The shielding
이러한 차폐 부재(300)는 그라운드(ground)에 연결되어, 양이온을 흡착시켜 기판(S)으로 향하는 것을 차폐한다. 즉, 차폐 부재(300)는 그라운드(ground)에 연결되면, 전자와 같은 음전하 입자와 Ar+ 이온 모두를 끌어당기며, 이에, 전자와 같은 음전하 입자와 Ar+ 이온 모두가 차폐 부재(300)로 이동되어 흡착된다. 즉, 그라운드(ground) 상태인 차폐 부재(300)에 의해 전자 및 Ar+ 이온이 기판(S)으로 이동하기 전에, 차폐 부재(300)로 끌어당겨져, 상기 차폐 부재(300)에 흡착된다. 결과적으로 차폐 부재(300)는 Ar+ 이온이 기판(S)으로 향하는 것을 차폐하여, 유기물층의 손상을 방지한다.This shielding
제 1 실시예에서는 하나의 차폐 부재(300)가 구비되는 것을 설명하였다. 하지만, 이에 한정되지 않고 차폐 부재(300)가 복수개로 마련될 수 있다.In the first embodiment, one shielding
즉, 도 2에 도시된 제 1 실시예에 따른 변형예에와 같이, 차폐 부재(300)가 복수개로 마련되고, 복수개의 차폐 부재(300: 310, 320)가 상하 방향으로 이격 형성될 수 있다. 다른 말로 하면, 차폐 부재(300)가 복수개로 구비되어, 복층으로 배치된다. 그리고 복수의 차폐 부재(300: 310, 320)를 상하 방향으로 이격 배치하는데 있어서, 차폐 부재(300)의 개구(311, 312)의 위치가 상호 어긋나도록 배치한다.That is, a plurality of shielding
예컨대, 도 2에 도시된 변형예와 같이 2개의 차폐 부재(310, 320)가 구비될 때, 상측으로부터 하측 방향으로 제 1 차폐 부재(310), 제 2 차폐 부재(320)라고 명명한다. 제 1 차폐 부재(310)와 제 2 차폐 부재(320)를 배치하는데 있어서, 도 3과 같이 제 1 차폐 부재(310)의 개구(311)의 위치와 제 2 차폐 부재(312)의 개구의 위치가 어긋나도록 배치한다.For example, when the two shielding
이러한 복수의 차폐 부재(310, 320)의 배치 구조에 있어서, 제 1 차폐 부재(310) 상에 흡착되지 못한 Ar+ 이온이 상기 제 1 차폐 부재(310) 하측에 위치된 제 2 차폐 부재(320)에 흡착될 수 있다. 이에, Ar+ 이온이 기판(100)으로 이동되는 것을 보다 효과적으로 줄일 수 있다.Ar + ions which are not adsorbed on the
상술한 제 1 실시예에서는 챔버(100) 내에 하나의 타겟이 구비되는 것을 설명하였다. 하지만, 이에 한정되지 않고, 도 4에 도시된 제 2 실시예에서와 같이, 상호 마주보도록 설치된 한 쌍의 대향 타겟(T1, T2)을 구비하는 스퍼터 장치에 차폐 부재(300)가 적용될 수 있다.In the above-described first embodiment, it has been described that one target is provided in the
즉, 제 2 실시예에 따른 스퍼터 장치는 챔버 내부에 한 쌍의 타겟(T1, T2)이 상호 마주하도록 설치되며, 한 쌍의 타겟(T1, T2)의 하측에 기판 지지대(200)가 설치되고, 한 쌍의 타겟(T1, T2)과 기판 지지대(200) 사이에서 기판(S)과 인접한 위치에 차폐 부재(300)가 설치된다. 여기서, 차폐 부재(300)는 도 4에 도시된 바와 같이 단층으로 마련되거나, 복수개로 마련되어 상하 방향으로 이격 설치되는 복층 구조로 배치될 수도 있다.That is, in the sputtering apparatus according to the second embodiment, the pair of targets T1 and T2 face each other in the chamber, the
제 1 및 제 2 실시예에서는 차폐 부재(300)가 기판의 전면 즉, 기판(S) 상부면에만 대향하도록 구성되는 것을 설명하였다. 하지만, 이에 한정되지 않고, 기판(S) 상부면 뿐만 아니라, 기판(S)의 측면과도 대향할 수 있도록 차폐 부재(300)를 설치할 수 있다.In the first and second embodiments, it has been described that the shielding
즉, 도 5에 도시된 제 3 실시예에서와 같이, 차폐 부재(300)는 기판(S) 상부면과 대향하는 영역, 기판(S)의 측면과 대향하는 영역을 가지는 형태로 구성되어, 기판(S)의 전방 및 측 방향을 둘러 싸도록 할 수 있다. 구체적으로 설명하면, 제 3 실시예에 따른 차폐 부재(300)는 기판(S) 상부면과 대향하여 위치하는 제 1 부재(301), 각각이 제 1 부재(301)와 연결되며 기판(S)이 위치한 방향으로 연장 형성된 복수의 제 2 부재(302)를 포함한다. 이때, 제 1 부재(301)와 제 2 부재(302)의 연결 부위는 곡률을 가지도록 곡면으로 형성되어, 차폐 부재(300)의 전체 형상이 돔 형태일 수 있다. 물론, 제 1 부재(301)와 제 2 부재(302)의 연결 부위는 곡률을 가지지 않는 평면 형태로, 제 1 부재(301)와 제 2 부재(302)가 직교하도록 연결될 수 있다.That is, as in the third embodiment shown in FIG. 5, the shielding
여기서, 기판(S)은 하부 전극 및 유기물층이 적층된 상태의 기판(S) 또는 하부 전극, 유기물층 및 하부 전극이 형성된 기판(S)을 의미하는 것으로, 제 3 실시예에 따른 차폐 부재(300)에 의하면, 기판(S) 상에 형성된 최상부층 예컨대 유기물층의 최상부층과, 기판(S) 상에 형성된 하부 전극 및 유기물층의 측면을 모두 커버하도록 마련된다.Here, the substrate S refers to a substrate S in which a lower electrode and an organic material layer are stacked, a substrate S on which a lower electrode, an organic material layer and a lower electrode are formed. In the shielding
이에, 제 3 실시예에 따른 차폐 부재(300)의 구조는 기판의 상측뿐만 아니라, 기판 측방향에서도 Ar+ 이온을 차폐할 수 있다.Thus, the structure of the shielding
제 3 실시예에서는 하나의 차폐 부재(300)가 구비되는 것을 설명하였다. 하지만, 이에 한정되지 않고, 차폐 부재(300)가 복수개로 마련될 수 있다.In the third embodiment, one shielding
즉, 도 6에 도시된 제 2 실시예에 따른 변형예에와 같이, 차폐 부재(300)가 복수개로 마련되고, 복수개의 차폐 부재(310, 320)가 상하 방향으로 이격 형성될 수 있다. 이때, 복수의 차폐 부재(310, 320)는 상호 개구(311, 312)의 위치가 어긋나도록 배치한다. 예컨대, 도 6에 도시된 변형예와 같이 2개의 차폐 부재(310, 320)가 구비될 때, 제 1 차폐 부재(310)와 제 2 차폐 부재(320)를 배치하는데 있어서, 도 6과 같이 제 1 차폐 부재(310)의 개구(311)의 위치와 제 2 차폐 부재(320)의 개구(312)의 위치가 어긋나도록 배치한다.6, a plurality of shielding
상기에서는 실시예에 따른 스퍼터 장치가 RF 타입 것을 예를 들어 설명하였으나, DC 타입일 수 있다. 이때, 타겟(T)은 음 전극으로, 기판(S)은 양 전극으로 한다. 그리고, 타겟(T)에 음 전압을 인가하고, 기판 지지대(200)에 양 전압을 인가하면, 방전에 의해 플라즈마가 생성되고, Ar+이온이 음극인 타겟(T)으로 이동하여 충돌되며, 이에 타겟(T)으로부터 원료 소스가 이탈되어 기판(S) 상으로 이동됨으로써 성막된다. 그리고, 이때 금속으로 이루어진 차폐 부재(300)는 그라운드(ground)로 연결되어 있으며, 기판(S) 방향으로 향하는 Ar+ 은 기판(S)으로 이동하지 못하고, 차폐 부재(300)에 흡착된다. 따라서, 차폐 부재(300)에 의해 기판(S) 상에 형성된 박막 손상을 방지할 수 있다.In the above description, the RF type sputtering apparatus according to the embodiment has been described as an example, but it may be a DC type. At this time, the target T is a negative electrode and the substrate S is both electrodes. When a negative voltage is applied to the target T and a positive voltage is applied to the
이하, 본 발명에 따른 스퍼터 장치를 이용한 박막 증착 방법을 설명한다. 이때, 제 1 실시예에 따른 스퍼터 장치를 예를 들어 설명한다. 또한, 본 발명에 따른 스퍼터 장치에 의해 증착되는 기판(S)은 그 상부면에 하부 전극, 유기물층이 형성된 기판을 예로 들며, 유기물층 상부에 스퍼터링 방법으로 상부 전극을 형성하는 것을 설명한다. 그리고 타겟(T)은 상부 전극을 형성하는 재료로서, 예컨대, Al로 이루어진 타겟을 예로 들어 설명한다.Hereinafter, a thin film deposition method using the sputtering apparatus according to the present invention will be described. At this time, the sputtering apparatus according to the first embodiment will be described as an example. In addition, the substrate S deposited by the sputtering apparatus according to the present invention has a lower electrode and an organic layer formed on the upper surface thereof, and the upper electrode is formed on the organic layer by a sputtering method. The target T is a material for forming the upper electrode, for example, a target made of Al is described as an example.
먼저, 챔버(100) 내부로 상부 전극을 증착할 기판(S)을 장입하여, 기판 지지대(200) 상에 안착시킨다. 그리고, 챔버(100) 내로 Ar 가스를 공급하고, 타겟(T) 및 기판(S) 각각에 전원을 인가하고, 차폐 부재(300)는 그라운드로 한다. 실시예에 따른 스퍼터 장치는 예컨대 RF 스퍼터 장치로서, 타겟(T)에 음 전압과 양 전압을 교대로 인가한다. 이때, 챔버(100) 내에는 글로우 방전이 일어나며, 이때, 전자가 Ar 가스와 충돌하여 Ar+이 생성되고, 이에 따라 플라즈마가 생성된다. Ar+ 이온은 타겟(T)으로 이동하여 충돌하며, 이때 타겟(T)으로부터 증착하고자 하는 박막 재료인 원자가 탈락하여 기판(S)으로 이동되는데, 차폐 부재(300)의 개구를 통과하도록 이동하여 증착됨으로써, Al으로 이루어진 상부 전극 용 박막이 형성된다.First, a substrate S for depositing an upper electrode is charged into the
그리고 이때, 기판(S)을 향해 이동하는 Ar+ 이온은 차폐 부재 상에 흡착되어 그 이동이 차단됨으로써, 기판(S)으로 이동되지 못한다. 따라서, 차폐 부재(300)에 의해 Ar+에 의한 유기물층의 손상을 줄일 수 있다.At this time, the Ar.sup. + Ions moving toward the substrate S are adsorbed on the shielding member, and the movement thereof is blocked, so that the Ar.sup. + Ions can not be moved to the substrate S. Therefore, the damage of the organic material layer due to Ar < + > by the shielding
상기에서는 상부 전극을 형성하는 경우만을 예를 들어 설명하였으나, 상부 전극 상측에 보호막을 형성하는 경우에도 동일한 증착 방법이 적용되며, 차폐 부재(300)로 인해 보호막 하측에 먼저 형성된 박막의 손상을 방지할 수 있다.Although the case of forming the upper electrode is described above, the same deposition method is applied to the case of forming the protective film on the upper electrode, and the damage of the thin film formed on the lower side of the protective film due to the shielding
이와 같은 본 발명의 실시형태에 의하면, 기판(S)과 인접한 위치에 차폐 부재(300)를 설치함으로써, 양이온이 기판(S)을 향해 이동하는 것을 차폐하여 먼저 형성된 박막 예컨대, 유기물층이 양이온과의 충돌에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있다. 다라서, 유기물층 손상에 의해 휘도 저하와 같은 유기 발광 표시 장치의 특성이 저하되는 것을 방지할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, the shielding
100: 챔버
200: 기판 지지대
300, 310, 320: 차폐 부재
311, 312: 개구
T: 타겟
S: 기판100: chamber 200: substrate support
300, 310, 320: shield member
311, 312: opening T: target
S: substrate
Claims (8)
상기 챔버 내부에 위치하며, 스퍼터링 처리하고자 하는 기판이 일면에 안착되는 기판 지지대;
상기 챔버 내부에서 전면(前面)이 기판에 대향하도록 설치되어, 상기 기판에 증착 원료를 제공하는 타겟; 및
상기 타겟과 상기 기판 지지대 사이에서, 상대적으로 상기 타겟에 비해 상기 기판 지지대 상에 안착되는 기판에 인접하도록 위치하며, 상기 챔버 내에 생성된 플라즈마 중 양이온이 기판으로 향하는 것을 차폐하고, 상기 타겟으로부터 탈락된 성막 재료는 통과시키는 차폐 부재;
를 포함하는 스퍼터 장치.A chamber having an internal space;
A substrate support positioned within the chamber and having a substrate to be sputtered on one side;
A target disposed in the chamber so that a front surface thereof faces the substrate, the target providing deposition material to the substrate; And
A substrate support positioned between the target and the substrate support, the substrate being relatively positioned relative to the target, the substrate being configured to shield positive ions in the plasma generated in the chamber from being directed to the substrate, A shielding member through which the film forming material passes;
≪ / RTI >
상기 차폐 부재는 상호 이격 형성된 복수의 개구를 가지는 그리드(grid) 또는 메쉬(mesh) 형태인 스퍼터 장치.The method according to claim 1,
Wherein the shield member is in the form of a grid or mesh having a plurality of spaced-apart openings.
상기 차폐 부재는 금속을 포함하며, 그라운드(ground) 연결되는 스퍼터 장치.The method of claim 2,
Wherein the shielding member comprises metal and is connected to ground.
상기 차폐 부재는 상기 기판 지지대와 대응하는 방향으로 연장 형성되어, 상기 기판 지지대에 안착되며, 상기 타겟의 전면(前面)과 마주보는 상기 기판의 전면(前面)과 나란하도록 형성된 스퍼터 장치.The method of claim 3,
The shielding member is formed to extend in a direction corresponding to the substrate support and is mounted on the substrate support and is arranged to be parallel to a front surface of the substrate facing the front surface of the target.
상기 차폐 부재는 상기 기판의 상측에서, 상기 기판의 전면(前面) 및 상기 기판의 측면을 커버하도록 형성된 스퍼터 장치.The method of claim 4,
Wherein the shielding member covers the front side of the substrate and the side surface of the substrate on the upper side of the substrate.
상기 차폐 부재는 복수개로 마련되어, 복층으로 이격 설치되는 스퍼터 장치.The method according to claim 4 or 5,
Wherein the shielding member is provided in a plurality of spaces and is spaced apart in a multilayered manner.
복수개의 상기 차폐 부재를 복층으로 설치하는데 있어서, 상기 개구가 상호 엇갈리도록 배치되는 스퍼터 장치.The method of claim 6,
Wherein the plurality of shielding members are arranged in a multi-layer structure, the openings being arranged so as to be offset from each other.
상기 타겟과 대향하는 상기 기판의 전면(前面) 상에는 유기 발광 표시 장치를 제조를 위한 하부 전극 및 유기물층이 적층되어 있으며,
상기 타겟으로부터 제공되는 증착 원료로 상기 유기물층 상에 상부 전극 또는 상기 상부 전극 상에 봉지를 위한 보호막을 형성하는 스퍼터 장치.The method according to any one of claims 1 to 5,
A lower electrode and an organic material layer for manufacturing an organic light emitting display device are stacked on a front surface of the substrate facing the target,
And forming a protective film for sealing on the upper electrode or the upper electrode on the organic material layer using the evaporation material provided from the target.
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Legal Events
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A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E601 | Decision to refuse application |