KR20160124846A

KR20160124846A - 얇은-필름 프로세싱 어플리케이션들을 위한 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20160124846A
Application number: KR1020167025821A
Authority: KR
Inventors: 토마스 데피슈
Original assignee: 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드
Priority date: 2014-02-21
Filing date: 2014-02-21
Publication date: 2016-10-28
Also published as: US20170067149A1; US10066291B2; JP2017507247A; EP3108031A1; JP6546930B2; WO2015124207A1; CN106029944A

Abstract

본 개시물에 따르면, 가요성 기판 코팅 장치가 제공된다. 가요성 기판 코팅 장치는, 가요성 기판을 프로세싱하기 위한 진공 프로세스 챔버를 포함한다. 진공 프로세스 챔버는 하나 또는 그 초과의 증착 유닛들, 및 하나 또는 그 초과의 증착 유닛들의 하류에 곧바로(directly) 포지셔닝된 세정 유닛을 포함한다. 다른 양태에서, 가요성 기판 상에 얇은-필름을 증착시키기 위한 방법이 제공된다. 가요성 기판 상에 얇은-필름을 증착시키기 위한 방법은, 가요성 기판의 진공 코팅 단계, 이에 의한, 하나 또는 그 초과의 층들을 가요성 기판 상에 증착시키는 단계, 및 코팅의 하류에서 곧바로 가요성 기판을 세정하는 단계를 포함한다.

Description

얇은-필름 프로세싱 어플리케이션들을 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR THIN-FILM PROCESSING APPLICATIONS}

[00010] 본 발명의 실시예들은, 얇은-필름 증착 장치들, 특히, 얇은-필름의 세정을 포함하는 장치들 및 방법들, 그리고 더 특히, 얇은-필름의 세정을 포함하는 롤-투-롤(roll-to-roll)(R2R) 시스템들의 장치들 및 방법들에 관한 것이다. 본 발명의 실시예들은 특히, R2R 화학 기상 증착(CVD) 시스템들의 플라즈마 세정 프로세싱 챔버들을 위한 장치들 및 방법들에 관한 것이다.

[00011] 플라스틱 필름들 또는 포일들(foils)과 같은 가요성 기판들(flexible substrates)의 프로세싱은, 패키징 산업, 반도체 산업들 및 다른 산업들에서 높은 수요(high demand)가 있다. 프로세싱은, 원하는 재료, 예컨대, 금속, 반도체들 및 유전체 재료들을 이용한 가요성 기판의 코팅, 에칭, 및 원하는 어플리케이션들을 위해 기판에 대해 수행되는 다른 프로세싱 단계들로 구성될 수 있다. 이러한 작업을 수행하는 시스템들은 일반적으로, 기판을 운송하기 위한, 프로세싱 시스템에 커플링된 프로세싱 드럼, 예를 들어, 원통형 롤러를 포함하고, 그러한 프로세싱 드럼 상에서, 기판의 적어도 부분이 프로세싱된다. 이로써, 롤-투-롤 코팅 시스템들은 높은 처리량 시스템을 제공할 수 있다.

[00012] 전형적으로, 코팅 프로세스, 예컨대, 화학 증발증착 프로세스(chemical evaporation process) 또는 열 증발증착 프로세스(thermal evaporation process)는 가요성 기판들 상에 재료들의 얇은 층들을 증착시키기 위해서 활용될 수 있다. 상당한 길이, 예컨대, 적어도 수 킬로미터의 가요성 기판이 가요성 기판 저장 스풀(storage spool)로부터 언코일링되고(uncoiled), 얇은-필름으로 코팅되며, 다른 스풀 상에 다시 재코일링된다는(recoiled) 점에서 롤-투-롤 증착 시스템들이 이해된다. 롤-투-롤 증착 시스템들은 또한, 디스플레이 산업 및 광전지(PV) 산업에서 수요의 강력한 증가를 경험하고 있다. 예컨대, 터치 패널 엘리먼트들, 가요성 디스플레이들, 및 가요성 PV 모듈들은, 적절한 층들을 롤-투-롤 코팅기들에서 특히 낮은 제조 비용들로 증착시키는 것에 대해 증가하는 수요를 초래한다.

[00013] 기판에 대한 손상들은 기판의 사용 가능성(usability) 및/또는 가치(value)를 감소시킬 수 있다. 특히, 입자들은 가요성 기판 상에 로케이팅될 수 있고, 따라서, 기판의 표면을 오염시킬 수 있다. 더 안좋게는, 가요성 기판이 증착 이후에 와인딩 업되는(wound up) 경우에, 먼지 입자들(dirt particles)이 스풀 상의 가요성 기판의 층들 사이에 포함될 수 있다. 먼지 입자들은 자신들의 위치에서 핀홀(pinhole) 등을 야기할 수 있을뿐만 아니라, 이들은 또한, 와인딩 프로세스에서 입자들에 대해서(against) 가압되는(pressed) 인접한 층들에게 손상들을 야기할 수 있다.

[00014] 그러므로, 당 업계에는, 가요성 기판들, 예컨대, OLED 구조들, 반도체 구조들, 및 다른 현대의 더욱 복잡한 디바이스들을 프로세싱할 때, 기판 증착 품질이 증진된다는 것을 보장하기 위해, 효율적인 세정 장치 및 방법에 대한 필요가 존재한다.

[00015] 상기 내용을 고려하여, 가요성 기판들을 프로세싱하기 위한 장치 및 가요성 기판들을 프로세싱하기 위한 방법이 제공된다. 본 발명의 추가적인 양태들, 장점들, 및 특징들은 종속 청구항들, 상세한 설명, 및 첨부한 도면들로부터 자명하다.

[00016] 일 양태에서, 가요성 기판 코팅 장치가 제공된다. 가요성 기판 코팅 장치는, 가요성 기판을 프로세싱하기 위한 진공 프로세스 챔버를 포함한다. 진공 프로세스 챔버는 하나 또는 그 초과의 증착 유닛들, 및 하나 또는 그 초과의 증착 유닛들의 하류에 곧바로(directly) 포지셔닝된 세정 유닛을 포함한다.

[00017] 다른 양태에서, 가요성 기판 상에 얇은-필름을 증착시키기 위한 방법이 제공된다. 가요성 기판 상에 얇은-필름을 증착시키기 위한 방법은, 가요성 기판의 진공 코팅 단계, 이에 의한, 하나 또는 그 초과의 층들을 가요성 기판 상에 증착시키는 단계, 및 코팅의 하류에서 곧바로 가요성 기판을 세정하는 단계를 포함한다.

[00018] 본 개시물은 또한, 각각의 설명된 방법 단계를 수행하기 위한 장치 파트들(parts)을 포함하고, 개시된 방법들을 수행하기 위한 장치에 관한 것이다. 이러한 방법 단계들은, 하드웨어 컴포넌트들에 의해, 적절한 소프트웨어에 의해 프로그래밍된(programmed) 컴퓨터에 의해, 상기 2가지의 임의의 조합에 의해, 또는 임의의 다른 방식으로 수행될 수 있다. 게다가, 본 개시물은 또한, 설명된 장치를 작동시키는 방법들에 관한 것이다. 방법은, 장치의 모든 기능을 수행하기 위한 방법 단계들을 포함한다.

[00019] 본 발명의 상기 열거된 특징들이 상세히 이해될 수 있는 방식으로 앞서 간략히 요약된 본 발명의 보다 구체적인 설명이 실시예들을 참조로 하여 이루어질 수 있다. 첨부 도면들은 본 발명의 실시예들과 관련된 것이고 이하에서 설명된다.
[00020] 도 1, 2 및 3은 공지된 가요성 기판 코팅 장치의 개략도들을 도시한다.
[00021] 도 4는 가요성 기판 상의 핀홀의 확대 예시도를 도시한다.
[00022] 도 5, 6 및 7은 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 가요성 기판 코팅 장치의 개략도들을 도시한다.
[00023] 도 8은 본원에서 사용되는 바와 같은 가능한(possible) 세정 유닛의 개략도를 도시한다.
[00024] 도 9 및 10은 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 가요성 기판 코팅 장치의 개략도들을 도시한다.

[00025] 이제, 본 발명의 다양한 실시예들이 상세히 참조될 것이며, 다양한 실시예들 중 하나 또는 그 초과의 예들은 도면들에 예시된다. 도면들에 대한 이하의 설명 내에서, 동일한 참조 번호들은 동일한 컴포넌트들을 지칭한다. 일반적으로, 개별적인 실시예들에 대한 차이들만이 설명된다. 각각의 예는 본 발명의 설명으로써 제공되고, 본 발명의 제한으로서 의도되지 않는다. 또한, 일 실시예의 부분으로서 예시되거나 설명되는 특징들은, 더 추가적인 실시예를 생성하기 위해 다른 실시예들과 함께 사용되거나 또는 다른 실시예들에 대해 사용될 수 있다. 상세한 설명은 그러한 수정들 및 변형들을 포함하도록 의도된다.

[00026] 본원에서 설명되는 실시예들에서 사용되는 바와 같은 가요성 기판은 전형적으로 벤딩 가능하다는(bendable) 것이 주지된다. "웨브(web)"라는 용어는 "포일(foil)"이라는 용어 또는 "가요성 기판"이라는 용어와 동의어로(synonymously) 사용될 수 있다.

[00027] 본원에서 설명되는 실시예들은 일반적으로, 가요성 기판을 코팅하고, 이로써, 오염 및 손상들의 발생을 감소시키기 위한 장치들 및 방법들에 관한 것이다. 특히, 본원에서 설명되는 실시예들은, 예컨대, 세정 유닛에 의해, 가요성 기판들을 세정하는 것을 포함한다. 특히, 본원에서 설명되는 실시예들은, 진공 프로세스 챔버에 포지셔닝된 세정 유닛 및 세정 작용(activity)을 포함한다.

[00028] 도 1은, 본 발명가에게 알려진 바와 같은 가요성 기판 코팅 장치를 예시적으로 도시한다. 가요성 기판(140)은 저장 스풀(2) 상에 제공된다. 가요성 기판 코팅 장치의 작동 시에, 가요성 기판은 하나 또는 그 초과의 편향 롤들(delfection rolles), 예컨대, 롤(4)을 통해 코팅 드럼(1)으로 안내된다(guided). 도시된 예에서, 하나 또는 그 초과의 층들을 가요성 기판 상에 증착시키는 2개의 증착 유닛들(5)이 예시된다. 증착 후에, 가요성 기판은 와인드 업 스풀(wind up spool; 3)로 안내된다.

[00029] 전형적으로, 증착 동안에, 진공 프로세스 챔버(6), 즉, 증착이 일어나는 챔버는, 예컨대, 화학 기상 증착(CVD) 또는 스퍼터링의 경우에는 중진공(medium vacuum)(즉, 3x10¹ 내지 1x10^-3mbar 사이) 하에 있거나, 또는, 예컨대, 증발증착의 경우에는 고진공(high vacuum)(즉, 전형적으로, 10^-3mbar 미만) 하에 있다. 소위 배경 진공(background vacuum), 즉, 증착 프로세스가 시작하기 전에 진공 프로세스 챔버가 펌핑 다운되는(pumped down) 압력은 전형적으로, 10^-5mbar 와 10^-6mbar 사이의 범위에 있다. 스풀 챔버들(7 및 8)은 약 10^-1 및 10^-3mbar의 압력 하에 있을 수 있다. 도시된 바와 같이, 증착 유닛들을 위한 제어 및/또는 전력 제공 유닛(9)이 또한 제공될 수 있다.

[00030] 실제로, 입자들이 가요성 기판 상에 군집할(gather) 수 있으며, 먼지로 그리고 기판의 표면에 대한 손상들로 이어진다는 것이 품질 관리들(quality controls)에서 밝혀졌다. 이러한 문제들은 또한 "와인딩 결함들"로 지칭된다. 더 상세하게, 그러한 결함은 일반적으로, 증착된 필름 또는 심지어는 완성된 가요성 기판이 국부적으로(locally) 마모되는(abraded), 10미크론의 10배의(in the order of magnitude) 작은 지역이다. 이러한 결함들에 대한 가능한 원인들(sources)은, 예컨대, 저장 스풀의 가요성 기판 상에 로케이팅된 입자들, 그리고 또한, 코팅 프로세스에 의해 야기되고 기판에 부착된 입자들이다.

[00031] 본 발명자에게 알려진 범위 내에서는, 와인딩 결함들의 문제를 회피하기 위한 시도에서 여러 접근법들이 이루어졌다. 하나의 접근법은, 가요성 기판을 와인딩 업할 때까지, 전체 증착 프로세스 동안 가요성 기판이 오직 후면으로만 이동하는(run) 시스템이다. 그러나, 그러한 설계는, 모든 종류들의 요구되는 프로세스들에 대해서는 적합하지 않다. 특히, 스프레더 롤러들(spreader rollers) 및 장력 분리(tension separation)를 이용하는 (즉, 증착 동안 기판 장력이, 가요성 기판의 와인딩을 위해 요구되는 것보다 더 높음) 얇은 필름 증착에 대해서 적합하지 않을 수 있다.

[00032] 그러므로, 세정 유닛을, 가요성 기판을 와인딩하기 전에 배열하는 것이 제안되었다. 이는, 가요성 기판을 세정하기 위해, 스풀 챔버(8)에 세정 유닛(15)이 제공되는 도 2에 도시된다. 세정 유닛의 목적은, 기판이 스풀(3) 상에 와인딩 업되기 전에, 가요성 기판 상의 입자들을 수집하는 것이었다. 와인딩 결함들의 문제는 세정 유닛의 이러한 제공에 의해서 극복될 것이라고 여겨졌다.

[00033] 도 3에 예시된 바와 같이, 대안적인 예에서, 세정 유닛(15)은, 주로 공간적인 이유들로, 진공 프로세스 챔버(6)와 스풀 챔버(8) 사이에 로케이팅된 중간 챔버(19)에 위치되었다.

[00034] 그러나, 본 개시물의 본 발명자는, 다양한 분석들에서, 도 2 및 3에 도시된 바와 같은, 세정 유닛의 제공에 의해서 가요성 기판의 표면 상에서의 먼지의 발생이 본질적으로 감소될 수 있음에도 불구하고, 가요성 기판에 대한 주요한(major) 국부적인 손상들이 여전히 존재함을 발견했다. 특히, 가요성 기판에 핀홀들이 존재했다.

[00035] 그러한 핀홀의 예는 도 4에 예시된다. 그러한 핀홀들은 비교할 수 있을 만큼(comparably) 크며, 코팅될 구조들, 예컨대, 금속 메쉬(metal mesh) 또는 TFT 구조의 10배일 수 있다. 명백하게, 그러한 핀홀에 의해, 구조의 기능은 국부적으로 파괴된다.

[00036] 흥미롭게도, 가요성 기판의 그러한 핀홀들은, 인접한 층들이, 어떠한 세정 유닛도 없는 증착 장치에서(예컨대, 도 1에 예시된 바와 같은 증착 장치에 의해) 코팅되었을 때, 인접한 층들로 주기적으로(regularly) 전파되는(propagated) 반면에, 인접한 층들이, 도 2 또는 3에 예시된 바와 같은 세정 유닛을 포함하는 증착 장치에서 코팅되었을 때, 핀홀들 중 다수는 인접한 층들로 전파되지 않았다는 것이 밝혀졌다.

[00037] 따라서, 본 개시물의 본 발명자는 독립 청구항들에 따른, 그리고 이하의 몇몇 예시적인 실시예들에서 추가적으로 예시되는 가요성 기판 코팅 장치를 제안한다. 분석들에서, 본 발명자는 가요성 기판의 핀홀들의 발생이 본질적으로 감소될 수 있었음을 밝혀낼 수 있었다.

[00038] 더 상세하게, 본 개시물에 따라, 코팅 유닛의 하류에 곧바로 세정 유닛이 제공된다. "하류에 곧바로"라는 용어는 다음과 같이 이해될 수 있다. 가능한 정의에 따르면, 코팅 유닛과 세정 유닛 사이에는, 가요성 기판의 코팅된 측(side)과 접촉하게되는, 편향 롤과 같은 롤 또는 풀리(pulley)가 존재하지 않는다. 그러므로, 가요성 기판의 코팅된 측은, 가요성 기판이 세정 유닛에서 세정되기 전에는 어떠한 것에 의해서도 터칭되지(touched) 않는다.

[00039] 완벽을 기하기 위해, 전형적으로, 오로지 압력 하에서의 접촉만이, 이전에 설명된 핀홀들을 초래한다는 점이 주지되어야 한다. 그러므로, 가요성 기판에 대해 압력을 가하지 않는, 롤과의 접촉은 유해하지 않을 수 있다. 따라서, 가요성 기판에 대해 가요성 기판의 미터 폭(meter width) 당(per) 20N 초과의 힘을 가하는, 코팅 유닛과 세정 유닛 사이에 포지셔닝된 롤 또는 풀리, 예컨대, 편향 롤이 존재하지 않는다는 점에서 "하류에 곧바로"라는 용어를 정의할 수 있다. 많은 어플리케이션들에서 압력은 또한, 편향 롤 등의 주위에서의 가요성 기판의 감김 각도(enlacement angle)와 관련되기 때문에, 가요성 기판의 감김 각도가 5°초과 또는 심지어는 10°초과인 롤 또는 풀리, 예컨대, 편향 롤이 코팅 유닛과 세정 유닛 사이에 존재하지 않는다는 점에서, 적합한 정의가 또한 표현될 수 있다.

[00040] 본원에서 설명되는 바와 같은 방법의 경우, "하류에 곧바로"라는 용어는 전형적으로, 이전에 설명된 바와 같이, 기판을 기판에 대해 압력을 가할 수 있는 편향 롤 또는 풀리로 안내하지 않고, 코팅 이후에 가요성 기판이 바로 세정된다는 의미를 내포한다.

[00041] 가요성 기판 코팅 장치(100)의 실시예는 도 5에 예시된다. 여기서, 전형적으로, 코팅 동안 중진공 또는 고진공에서 유지되는 진공 프로세싱 챔버(60)가 도시된다. 가요성 기판(140)은 화살표(56)에 의해 표시된 바와 같이 코팅 드럼(1)으로 안내되고, 증착 유닛들(680)에 의해 하나 또는 그 초과의 코팅 프로세스들을 겪는다. 증착 이후에, 그리고 임의의 편향 롤(14)과 접촉하기 이전에, 가요성 기판(140)은 세정 유닛(150)에 의해 세정된다. 세정 유닛(150)은 하나 또는 그 초과의 증착 유닛들의 하류에 곧바로 포지셔닝된다. 임의의 실시예에 제한되지 않고, 세정 유닛은 전형적으로, 가요성 기판의 코팅된 측을 세정하도록 구성된다.

[00042] 추가적인 예시적인 실시예는 도 6의 예시와 관련하여 논의될 것이다. 이러한 도면은 가요성 기판 코팅 장치(100)의 다양한 가능한 실시예들을 예시적으로 나타낸다. "코팅" 및 "증착"이라는 용어들은 본원에서 동의어로 사용된다.

[00043] 이러한 실시예에 제한되지 않고, 가요성 기판 코팅 장치는 일반적으로, 기판 저장 스풀을 수납하도록 구성될 수 있는데, 그러한 기판 저장 스풀은 도 6의 실시예에서 예시되며 참조 번호 110으로 표시된다. 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 프로세싱될 가요성 기판(140)은 저장 스풀(110) 상에 제공될 수 있다. 저장 스풀은 전형적으로, 개별적인 스풀 챔버(70)에 위치된다. 저장 스풀(110) 상에서 가요성 기판의 하나의 층과 가요성 기판의 인접한 층의 직접적인 접촉이 생략될 수 있도록, 가요성 기판의 인접한 층들 사이에 인터리프(interleaf; 706)가 제공되는 것이 또한 가능하다.

[00044] 작동 시에, 가요성 기판(140)은, 화살표(108)에 의해 도시된 기판 운동 방향에 의해 표시된 바와 같이, 저장 스풀(110)로부터 언와인딩된다(unwound). 저장 스풀(110)로부터의 가요성 기판(140)의 언와인딩 시에, 존재한다면, 인터리프(706)는 인터리프 롤(766) 상에 와인딩될 수 있다.

[00045] 가요성 기판(140)은 하나 또는 그 초과의 안내 롤러들(104)을 통해 안내될 수 있다. 예컨대, 가요성 기판의 배향을 미세 조정함으로써 가요성 기판의 적절한 이동을 제어할 하나 또는 그 초과의 기판 안내 제어 유닛들(10)에 의해, 가요성 기판(140)이 안내되는 것이 또한 가능하다.

[00046] 진공 프로세스 챔버에서, 전형적으로 코팅 드럼(510)이 제공된다. 가요성 기판 저장 스풀(110)로부터의 언코일링 및 롤러(104) 및 가요성 기판 안내 제어 유닛(10)에 걸친 이동 이후에, 그런 다음에 가요성 기판(140)은, 코팅 드럼(510)에 제공되고 증착 유닛들(680)의 포지션들에 대응하는 증착 지역들(730)을 통해 이동된다. 작동 동안에, 코팅 드럼(510)은, 가요성 기판이 화살표(108)의 방향으로 이동하도록, 축(511)을 중심으로 회전한다.

[00047] 증착 유닛들(680)에 의한 증착 직후에, 가요성 기판은 세정 유닛(150)에 의해 세정된다. 이로써, 그리고 임의의 실시예에 제한되지 않고, 세정 유닛(150)은 전형적으로, 진공 프로세스 챔버(60)에 포지셔닝된다.

[00048] 특히, 그리고 본 실시예에 제한되지 않고, 세정 유닛은, 가요성 기판이 여전히 드럼 상에 포지셔닝되어 있을 때, 세정 유닛이 가요성 기판에 대해 작용하도록 포지셔닝될 수 있다. 따라서, 세정은 코팅 드럼의 프로세스 섹션에서 수행되는 프로세스 단계일 수 있다. 이는, 가요성 기판에 대한 세정 유닛의 정의된 접촉 압력을 허용할 수 있기 때문에, 특히 유익하다.

[00049] 대안적으로, 코팅 드럼과 다음의 안내 롤러 사이의, 가요성 기판의 자유 스팬(free span)에 세정 유닛이 포지셔닝되는 것이 또한 가능하다. 그러한 경우에, 2개의 세정 유닛들이 제공되는 것이 또한 가능하며, 여기서, 각각의 하나의 세정 유닛은 가요성 기판의 각각의 측 상에 포지셔닝된다.

[00050] 도 6의 예시에서, 가요성 기판(140)은, 마지막 증착 프로세스를 통과한 직후에, 여전히 코팅 드럼 상에 있으면서, 세정 유닛(150)에 의해 세정된다. 부가적으로, 가요성 기판(140)은, 가요성 기판이 편향 롤(14)과 접촉하게 되기 전에 세정된다. 다시 말해서, 그리고 본원에서 설명되는 모든 실시예들에 대해 적절하게, 가요성 기판 코팅 장치의 설계는, 증착 프로세스의 하류에서 가요성 기판의 코팅된 측을 터칭하는, 가요성 기판 코팅 장치의 제 1 엘리먼트가 세정 유닛이 되고, 그밖의 다른 것이 아니도록 이루어진다.

[00051] 이러한 설계에 대한 이유는, 기판이 편향 롤러에 의해 접촉될 때 기판의 표면 상에 먼지가 없는 경우, 이전에 설명된 바와 같은 기판 손상들이 본질적으로 감소될 수 있거나, 또는 심지어 회피될 수 있음을 본 발명자가 발견했기 때문이다. 이미 기판 상의 먼지가 바람직하지 않은 경우, 도 1 및 2의 증착 장치들의 편향 롤러, 예컨대, 편향 롤러(4)와의 접촉은 먼지를 기판 내로 가압할 것임이 밝혀졌다. 이는, 입자의 풋프린트(footprint)를 기판 내에 새겨넣어(carve) 핀홀들 등으로 이어질 수 있다.

[00052] 지금까지는, 다른 이유 때문에, 증착 유닛들 중 하나 또는 그 초과의 증착 유닛들의 하류에 곧바로, 그리고 전형적으로 여전히 진공 프로세스 챔버 내에 세정 유닛을 제공하는 것은 당 업계에서 고려되지 않았다. 진공 프로세스 챔버는 전형적으로, 증착 품질을 최적화하고, 증착되는 층에 포함될 외부 입자들(foreign particles)을 회피하기 위해서 고진공 하에 있다. 게다가, 증착 프로세스의 프로세스 케미스트리(process chemistry)는, 프로세스 케미스트리에 대해, 알려지지 않은 또는 심지어 부정적인 영향을 갖는 입자들의 모든 다른 소스들과 매우 민감할 수 있다. 특히, 예컨대, CVD, PECVD, 및/또는 PVD 소스들을 갖는 증착 장치들은 가스 혼합물들로부터 상이한 잔류물들을 사용한다. 따라서, 세정 유닛으로부터의, 알려지지 않은 또는 바람직하지 않은 증발증착에 의한 오염은 증착 프로세스의 장기 안정성(long term stability)을 위태롭게 할 수 있다. 따라서, 진공 프로세스 챔버에서 임의의 종류의 부가적인 장비를 회피하는 것은 종래 기술에서 명확한 지식(clear understanding)이었다. 그러므로, 이전에는 아무도 세정 유닛을 프로세싱 챔버 내에 넣는 것을 고려하지 않았다는 것이 본 발명자의 생각이다.

[00053] 그러나, 본 개시물의 분석들에서, 핀홀들 및 기판에 대한 다른 손상의 발생이 감소될 수 있을뿐만 아니라, 프로세싱 챔버 내에서의 세정 유닛의 부정적인 영향은 거의 인지할 수 없거나 전혀 인지할 수 없다는 것이 밝혀졌다. 다시 말해서, 세정 유닛들, 예컨대, 접착 롤들(이하의 상세한 설명 참고)은, 모든 종류의 바람직하지 않은 분자들을 증발증착시키는(evaporating) 접착 롤들의 표면들 때문에 진공 프로세스 챔버에서 먼지 스월들(dirt swirls)일 것으로 여겨졌었지만, 분석은, 세정 유닛들의 영향이 잘못 판단되었고, 놀랍게도 세정 유닛들은 증착 프로세스, 증착 프로세스의 안정성, 및 증착 품질에 대해 부정적인 영향을 갖지 않는다는 것을 보여준다.

[00054] 다시 도 6과 관련하여, 세정 유닛(150)에 의해 세정된 이후에, 가요성 기판(140)은 하나 또는 그 초과의 편향 롤들(14)에 걸쳐 이동할 수 있다. 증착된 표면은 세정 유닛에 의해 이전에 세정되었기 때문에, 이는, 입자들이 기판 내로 움푹 파이는(cave) 것으로 이어지지 않는다. 코팅 유닛 및 세정 유닛의 하류의 하나 또는 그 초과의 편향 롤들은 또한, 가요성 기판의 와인딩 동안보다 증착 동안 기판이 상이한 장력을 갖는 것을 허용하는 인장 유닛들(tensioning units)로서 역할을 할 수 있다.

[00055] 게다가, 가요성 기판은 하나 또는 그 초과의 가요성 기판 안내 제어 유닛들(10) 및 추가적인 롤들, 예컨대, 도 6에 도시된 롤(104)에 걸쳐 이동할 수 있다. 그러한 포지션에서, 도 6의 실시예의 가요성 기판 코팅이 달성됨에 따라, 가요성 기판은 스풀(764) 상에 와인딩 업된다. 부가적으로, 웨브에 대한 손상을 회피하기 위해, 인터리프 롤(767)로부터 추가적인 인터리프(706)가 가요성 기판(140)의 층들 사이에 제공될 수 있다.

[00056] 가요성 기판(140)은 하나 또는 그 초과의 얇은 필름들로 코팅될 수 있는데, 즉, 하나 또는 그 초과의 층들이, 증착 유닛들(680)에 의해 가요성 기판(140) 상에 증착된다. 증착은, 기판이 코팅 드럼(510) 상에서 안내되는 동안 일어난다. 전형적으로, 적어도 3개 또는 심지어는 적어도 5개의 증착 유닛들이 제공될 수 있는데, 이러한 증착 유닛들은 전형적으로 코팅 드럼 주위에 배열된다. 각각의 증착 유닛(680)은 대응하는 제어 및/또는 전력 제공 유닛(690)에 연결될 수 있다.

[00057] 본원에서 설명되는 실시예들은, 그 중에서도, 플라즈마 상(phase)으로부터 얇은 필름들을, 이동하는 기판 상에 증착하기 위한 플라즈마 증착 시스템을 나타낸다. 가요성 기판은 진공 프로세스 챔버에서 기판 운송 방향으로 이동할 수 있는데, 그러한 진공 프로세스 챔버에는, 증착 가스를 플라즈마 상으로 변환하고, 그리고 플라즈마 상으로부터, 얇은 필름을, 이동하는 기판 상에 증착시키기 위한 플라즈마 증착 유닛이 로케이팅된다. 결과적으로, 또한, 본원에서 이해되는 바와 같은 세정은, 이동하는 가요성 기판에서 시작된다.

[00058] 도 6에 도시된 바와 같이, 그리고 본원에서 설명되는 실시예들에 따라, 하나 또는 그 초과의 플라즈마 증착 유닛들, 예컨대, 증착 유닛(680)은, 이동하는 가요성 기판에 대향하여(opposite) 배열된, 둘, 셋 또는 심지어 그 초과의 RF(radio frequency) 전극들을 포함하는 다수-영역 전극 디바이스를 갖는 PECVD(plasma-enhanced chemical vapor deposition) 소스로서 제공될 수 있다. 실시예들에 따르면, 다수 영역 플라즈마 증착 유닛들은 또한, MF(middle frequency) 증착을 위해 제공될 수 있다.

[00059] 일반적으로, 본원에서 설명되는 바와 같은 하나 또는 그 초과의 증착 유닛들은 CVD 소스, PECVD 소스, 및 PVD 소스로 구성된 그룹으로부터 선택될 수 있다. 하나 또는 그 초과의 증착 유닛들은 스퍼터 소스, 예컨대, 마그네트론 스퍼터 소스, DC 스퍼터 소스, AC 스퍼터 소스, 펄스형(pulsed) 스퍼터 소스, RF(radio frequency) 스퍼터링, 또는 MF(middle frequency) 스퍼터링이 제공될 수 있다. 예컨대, 5kHz 내지 100kHz, 예컨대, 30kHz 내지 50kHz의 범위의 주파수들을 갖는 MF 스퍼터링이 제공될 수 있다. 전형적인 구현예들에 따르면, 가요성 기판 코팅 장치들은, 가요성 TFT 디스플레이들을 생산하기 위해, 그리고 특히, 가요성 TFT 디스플레이들을 위한 배리어 층 스택들을 위해 사용될 수 있다.

[00060] 도시된 실시예에서, 도 6에 예시된 바와 같이, 코팅 드럼(510)에 걸쳐서 이동함으로써, 가요성 기판은, 증착 유닛들(680), 예컨대, 스퍼터 소스 또는 증발증착 소스를 향하여 배열된 둘 또는 그 초과의 프로세싱 영역들(730)을 통과한다.

[00061] 실시예들에 따르면, 가요성 기판 코팅 장치는, 하나 초과의 코팅 드럼(510)과 같은 하나 초과의 코팅 유닛을 포함할 수 있다. 가요성 기판(140)은 하나 또는 그 초과의 얇은 필름들로 코팅될 수 있는데, 즉, 하나 또는 그 초과의 층들이, 증착 유닛들(680)에 의해 가요성 기판 상에 증착된다. 증착은, 가요성 기판이 코팅 드럼(510) 상에서 안내되는 동안 일어난다.

[00062] 전형적으로, 코팅 드럼의 한 측 또는 각각의 측 상에 제공될 수 있는 바와 같은 가요성 기판 안내 제어 유닛은 웨브의 장력을 측정하고 조절하도록 구성된다. 이로써, 가요성 기판 운송은 더 잘 제어될 수 있으며, 코팅 드럼 상에서의 기판의 압력이 제어될 수 있고 그리고/또는 기판에 대한 손상이 감소되거나 회피될 수 있다.

[00063] 도 6에 개략적으로 도시된 그리고 본원에 포함되는 모든 다른 실시예들과 조합 가능한 실시예에서 예시된 바와 같이, 가요성 기판 코팅 장치는 또한, 하나 또는 그 초과의 시일들(seals), 예컨대, 도 6의 시일들(290)이 장비될 수 있다(equipped). 시일들은 정적 시일들(static seals)일 수 있다. 시일들은 전형적으로, 코팅 드럼(510) 및 세정 유닛(150)을 포함하는 진공 프로세스 챔버(60)와, 가요성 기판 안내, 가요성 기판 와인딩, 및/또는 가요성 기판 언와인딩이 수행될 수 있는 스풀 챔버들(70 및 80) 간의 압력 분리를 허용한다. 그러한 구성(set-up)은, 빈 가요성 기판 저장 스풀(110)을 새로운 가요성 기판 저장 스풀로 교체하는 동안의, 그리고 마찬가지로, 가요성 기판이 완전히 코팅된 후에 스풀(764)을 교체하는 동안의 작업들(efforts)을 감소시킨다. 특히, 이는, 가요성 기판 취급 챔버에서는 주위 압력 또는 저진공을 갖는 반면에, 진공 프로세스 챔버(60)를 중/고진공 조건들에서 유지하는 것을 허용한다. 특히, 하나 또는 그 초과의 시일들은 일반적으로 또한, 동적 시일일 수 있는데, 즉, 시일들은 웨브의 이동 동안에 작동될 수 있다.

[00064] 증착 유닛들 및/또는 코팅 드럼의 하류에 곧바로 포지셔닝된 세정 유닛에 부가하여, 하나 또는 둘 또는 훨씬 더 많은 세정 유닛들이 제공될 수 있는 것이 가능하다. 사용되는 여러 개의 세정 유닛들은 동일한 유형일 수 있거나 상이한 유형일 수 있다. 특히, 이하에서 더 상세하게 설명될 바와 같이, 세정 유닛들은 각각, 입자 이동(displacement) 및 입자 제거(dissipation) 유닛을 포함할 수 있다.

[00065] 하나 초과의 세정 유닛을 갖는 실시예의 예는 도 7에 예시된다. 세정 유닛(150)에 부가하여, 제 2 세정 유닛(160)이, 웨브 저장 스풀(110)의 하류에, 하나 또는 그 초과의 증착 유닛들의 상류에, 그리고 특히, 코팅 드럼(510)의 상류에 제공된다. 특히, 제 2 세정 유닛(160)은 가요성 기판 저장 유닛(110)의 하류에 곧바로 포지셔닝될 수 있다. 본 문맥에서 "하류에 곧바로"라는 용어는 특히, 코팅되어야 할, 가요성 기판의 표면이, 가요성 기판 저장 스풀(110)로부터 언스풀링(unspooling)된 후에, 제 2 세정 유닛(160) 이외의 다른 어떤 것과도 접촉해서는 안된다는 점에서 이해되어야 한다.

[00066] 도 7에 예시된 실시예에 따르면, 제 2 세정 유닛(160)에 의한 세정은, 코팅되어야 할 측 상에서만 수행된다. 도 7에 명시적으로 예시되지 않은 다른 실시예들에 따르면, 제 2 세정 유닛(160)은 기판을 양쪽 측들 상에서 세정할 수 있는데, 즉, 코팅되어야 할 측과, 그 측의 대향 측 상에서 세정할 수 있다.

[00067] 따라서, 도 7의 도에 예시된 실시예들은, 코팅 프로세스 전에 가요성 기판 상의 입자들을 제거하는 것과, 코팅 프로세스 직후에 가요성 기판 상의 입자들을 제거하는 것 둘 다를 제공하는데, 특히, 코팅 프로세스 동안 야기된 입자들은, 다른 장비, 예컨대, 편향 롤러와의 접촉 때문에, 가요성 기판의 손상을 초래한다.

[00068] 도 8은 본 개시물의 다른 실시예이다. 증착 유닛들(680)의 하류에 곧바로 포지셔닝된 세정 유닛(150)은 입자 이동 유닛 및 입자 제거 유닛을 포함한다. 입자 이동 유닛은 접착 표면을 갖는 제 1 롤(18)로서 도시되고, 입자 제거 유닛은 접착 표면을 갖는 제 2 롤(19)로서 도시된다. 여기서, 접착 표면을 갖는 제 1 롤은 제 1 접착 롤로 지칭될 것이고, 끈적한 표면을 갖는 제 2 롤은 제 2 접착 롤로 지칭될 것이다. 실시예들에서, 제 2 롤(19)의 접착성(stickiness)은 제 1 롤(18)의 접착성보다 더 크다(즉, 입자들을 제 2 접착 롤에 접착되게 하는, 제 2 접착 롤의 능력은, 입자들을 제 1 접착 롤에 접착되게 하는, 제 1 접착 롤의 능력보다 더 강하다).

[00069] 제 1 접착 롤(18) 및 제 2 접착 롤(19)을 포함하는 세정 유닛(150)은 다음과 같이 작동할 수 있다. 제 1 접착 롤(18)은, 가요성 기판이 코팅된 후에 가요성 기판과 직접 접촉하도록 포지셔닝된다. 제 1 접착 롤(18)은 전형적으로, 코팅 드럼(510)의 원주 속도(circumferential speed)와 동일한 원주 속도로 회전한다. 제 1 접착 롤(18)은, 본원에서 설명되는 실시예들의 증착 장치의 작동 시에 제 1 접착 롤이 접촉하는 가요성 기판에 의해서 구동될 수 있다.

[00070] 제 1 접착 롤(18)의 끈끈한 표면 때문에, 가요성 기판 상의 입자들은 제 1 접착 롤의 끈끈한 표면에 의해 수집된다. 따라서, 입자들은 임시적으로 제 1 접착 롤에 접착되고, 제 1 접착 롤의 원주 상에서, 제 1 접착 롤의 대향 측까지 회전한다. 제 2 접착 롤(19)은, 제 2 접착 롤(19)이 제 1 접착 롤(18)과 접촉하도록 포지셔닝된다. 특히, 제 2 접착 롤(19)은 전형적으로, 가요성 기판과 접촉하지 않는다. 제 1 접착 롤의 접착성과 비교하여 제 2 접착 롤의 더 큰 접착성을 가정하면, 제 1 접착 롤 상의 입자들은 제 2 접착 롤의 끈끈한 표면에 접착된다.

[00071] 따라서, 입자들은 제 2 접착 롤의 표면 상에 남을 것이고, 제 1 접착 롤의 외측 표면은, 다시 가요성 기판과 접촉하도록, 회전하여 되돌아갈 것이다. 이로써, 제 1 롤이 가요성 기판과 접촉할 때, 제 1 롤 상에는 어떠한 입자도 없을 것이고, 그러므로 제 1 접착 롤과 가요성 기판과의 접촉은 어떠한 손상들도 야기하지 않을 것이다. 대신에, 입자들은 제 2 접착 롤 상에 저장된다. 가끔, 제 2 접착 롤은 새로운 접착 롤에 의해 교체되어야 한다.

[00072] 도 9는, 입자 이동 유닛으로서 작용하는 제 1 접착 롤(18), 및 입자 제거 유닛으로서 작용하는 제 2 접착 롤(19)을 포함하는 세정 유닛(150)의 개략적인 3차원도를 도시하는 예시적인 발췌도(excerpt)이다.

[00073] 도면들에서 추가적으로 도시되는 바와 같이, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 증착 장치는, 증착 유닛들(680)이 코팅 드럼(510)의 아래에(underneath) 또는 측면에(lateral) 제공되도록 설계된다. 특히, 모든 증착 유닛들의 전체 배열체 또는 적어도 증착 유닛들의 일부의 배열체는, 코팅 드럼(510)의 축(511) 아래에 제공될 수 있다. 이로써, 가요성 기판을 오염시킬 수 있고 아마도 프로세스를 위태롭게 할 수 있는 생성된 입자들은, 중력 때문에 증착 스테이션들에 남게된다. 따라서, 기판 상에서의 바람직하지 않은 입자들의 생성은 감소될 수 있고, 감소된 세정 필요성을 초래한다.

[00074] 도 10은 본 개시물에 따른 가요성 기판 코팅 장치의 추가적인 실시예를 예시한다. 세정 유닛(150)은 레이저(200)를 포함한다. 레이저 빔은 가요성 기판의 전체 폭을 커버하기 위해 확장될 수 있다. 확장된 레이저 빔은 전형적으로, 입자들을 가요성 기판의 표면으로부터 분리시키기에 여전히 충분하게 에너지적(energetic)이다. 대안적으로, 레이저는, 찍힌 사진들을 분석하기 위해 카메라 및 제어기를 포함할 수 있는 자동 입자 국부화 시스템(automatic particle localization system; 210)에 의해 제어될 수 있다. 국부화 시스템(210)은 도 10에 예시적으로 도시되며, 전형적으로, 세정 유닛(150)의 상류에 포지셔닝된다. 입자 국부화 시스템은 개별적인 입자들을 기판 상에 국부화할 수 있다. 레이저는 레이저 빔을, 가요성 기판 상에 국부화된 입자들로 지향시킬 수 있다.

[00075] 일반적으로, 실시예들에서, 레이저 빔은 입자를 기판으로부터 분리시키기에 충분하다. 추가적인 입자 제거 유닛, 예컨대, 석션(suction) 디바이스(220)는, 입자를 기판으로부터 영구적으로 제거하기 위해 제공될 수 있다. 석션 디바이스(220)는 전형적으로, 레이저의 하류에 포지셔닝된다. 실시예들에서, 레이저는, 입자들이 레이저 빔에 의해 제거되도록(dissipated) 제어되고 작동된다. 이러한 경우에, 추가적인 저장 디바이스, 예컨대, 석션 디바이스(220)는 필요하지 않을(dispensable) 수 있다.

[00076] 특히, 몇몇 실시예들에서, 석션 디바이스는 세정 유닛으로서 역할을 할 수 있고, 레이저 및/또는 입자 국부화 유닛의 제공은 필수적이지 않을 수 있다. 본 실시예에 제한되지 않고, 일반적으로, 최종 증착 유닛과 세정 유닛 사이에 추가적인 가스 분리 스테이지를 제공하는 것이 가능하다.

[00077] 도 11은 본 개시물에 따른 가요성 기판 코팅 장치(100)의 다른 실시예를 예시한다. 이온화된 입자 빔 생성 유닛(300)에 의해 생성된 이온화된 입자 빔은 본원에서 설명되는 바와 같은 세정 유닛으로서 역할을 한다. 이온화된 입자 빔은 가요성 기판의 전체 폭을 커버하기 위해 확장될 수 있다. 예컨대, 에어 블레이드(305) 또는 노즐들의 어레이는 배출구로서 제공될 수 있다. 이온화된 입자들의 유동은, 가요성 기판의 표면으로부터 입자들을 분리시키기 위한 역할을 한다. 빔은 질소를 포함하거나, 질소로 구성될 수 있다.

[00078] 대안적으로, 이온화된 입자 빔은, 찍힌 사진들을 분석하기 위해 카메라 및 제어기를 포함할 수 있는 자동 입자 국부화 시스템에 의해 제어될 수 있다. 국부화 시스템은 도 10에서 예시적으로 도시되고, 검사의 편의를 위해, 도 11에서는 반복되지 않는다. 국부화 시스템은 전형적으로, 세정 유닛(150)의 상류에 포지셔닝된다. 입자 국부화 시스템은 개별적인 입자들을 기판 상에 국부화할 수 있다. 그런 다음에, 이온화된 입자 빔은 가요성 기판 상에서 국부화된 입자들을 향해 지향될 수 있다.

[00079] 추가적인 입자 제거 유닛, 예컨대, 석션 디바이스(220)는, 입자를 기판으로부터 영구적으로 제거하기 위해 제공될 수 있다. 석션 디바이스(220)는 전형적으로, 이온화된 입자 빔 생성 유닛의 하류에 포지셔닝된다. 본원에서 설명되는 바와 같은 석션 디바이스(220)는 유입구로서 에어-나이프(air-knife)를 가질 수 있다. 대안적으로, 석션 디바이스는 다수의 노즐들을 가질 수 있다. 특히, 몇몇 실시예들에서, 석션 디바이스 그 자체는 세정 유닛으로서 역할을 할 수 있고, 이온화된 입자 빔 생성 유닛 및/또는 입자 국부화 유닛의 제공은 필수적이지 않다. 일반적으로, 그리고 임의의 실시예에 제한되지 않고, 석션 유닛은 입자 트랩(trap)으로서 작용하는 정전 대전식(electrostatic charged) 디바이스일 수 있다.

[00080] 또 다른 실시예들에서, 석션 디바이스(220)는 필요하지 않다. 그 대신에, 부가적인 이온화된 입자 빔은, 진공 프로세스 챔버(60)에 로케이팅되고 어쨌든 증착 프로세스 동안 작동되는 하나 또는 그 초과의 진공 펌프들(670)에 의해, 진공 프로세스 챔버들로부터 제거된다(cleared)(예시의 용이함을 위해 진공 펌프들은, 각각의 실시예들이 진공 펌프들을 포함할 수 있음에도 불구하고, 다른 도면들에 명시적으로 도시되지 않았다). 따라서, 이러한 경우에, 추가적인 저장 디바이스, 예컨대, 석션 디바이스(220)는 필요하지 않을 수 있다.

[00081] 이미 상기 설명된 바와 같이, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 장치들 및 방법들은 복수의 선택적인 특징들, 양태들, 및 세부 사항들을 포함할 수 있고, 이들은, 대안적으로 또는 조합하여 구현될 수 있다. 예컨대, 방법들은 롤 상의 기판의 층들 사이에 인터리프를 제공하는 단계 또는 언와인딩 측에서 인터리프를 수용하는(receiving) 단계를 포함할 수 있다.

[00082] 코팅 동안 고온들 때문에, 그리고 증착 프로세스에 근접한, 세정 유닛의 포지셔닝 때문에, 본 개시물에 따른 세정 유닛은 적어도 50℃, 70℃, 또는 심지어는 100℃의 온도들을 견디도록 구성될 수 있다. 가요성 기판 온도 또는 코팅 드럼의 온도는 20℃ 내지 250℃ 또는 심지어는 400℃까지 일 수 있다. 전형적으로, 기판 두께는 50㎛ 내지 125㎛일 수 있다.

[00083] 일반적으로, 고 발열 반응들(highly exothermic reactions)을 포함할 수 있는 코팅 절차들에서, 가요성 기판 증착 장치의 코팅 드럼을 냉각하는 것이 바람직할 수 있다. 이는 특히, 가요성 기판이 세정될 때 가요성 기판의 고온들을 회피하는 것이 바람직할 수 있기 때문에, 사실이다. 그 이유는, 세정 유닛의 가열이, 세정 유닛(예컨대, 끈적한 표면을 갖는 롤의 경우)으로부터, 알려지지 않은 또는 바람직하지 않은 가스들의 증가된 증발증착을 초래할 수 있기 때문일 수 있다. 또한, 다른 세정 프로세스들은 세정 프로세스들 자체에 의해 열을 생성할 수 있고, 임의의 부가적인 가열은 바람직하지 않다(예컨대, 레이저를 이용한 입자 분리의 경우).

[00084] 따라서, 본원에서 개시된 바와 같은 코팅 드럼은 냉각 유닛(도면들에는 도시되지 않음), 예컨대, 코팅 드럼을 -15℃로 냉각하도록 구성된 냉각 유닛을 포함할 수 있다.

[00085] 대안적으로 또는 부가적으로, 세정 유닛은 냉각 유닛(도면들에는 도시되지 않음)을 포함할 수 있다. 이로써, 세정 유닛은, 세정 유닛으로부터의, 알려지지 않은 또는 바람직하지 않은 가스들의 증발증착을 용인 가능한 수준에서 유지하는 것을 허용하는 온도들에서 유지될 수 있다. 세정 유닛의 그러한 냉각은 특히, 바람직한 증착 프로세스가 고온들을 필요로 하고 코팅 드럼이 아마도, 예컨대, 300℃까지의 온도들로 가열되는 경우에 유익하다. 특히, 코팅 드럼의 가열은, 증착 프로세스에 의해서뿐만 아니라, 코팅 드럼에 제공되는 가열 유닛(도시되지 않음)에 의해서도 야기될 수 있다.

[00086] 이전에 언급된 바와 같이, 하나 또는 그 초과의 증착 유닛들은 하나 또는 그 초과의 플라즈마 강화 화학 기상 증착(PECVD) 소스들을 포함할 수 있다. 플라즈마 강화 증착 유닛들은 2MHz 내지 90MHz(RF 주파수)의 주파수, 예컨대, 40.68MHz의 주파수에서 작동될 수 있으며, 통합형 임피던스 센서는 각각의 프로세스 파라미터들, 예컨대, 증착 유닛의 전극의, 기판으로부터의 거리의 실시간 인-라인(in-line) 프로세싱 모니터링 및 제어를 제공할 수 있다.

[00087] 본원에서 설명되는 모든 실시예들에서, 하나 또는 그 초과의 진공 펌프들, 예컨대, 도 11의 진공 펌프들(670)이 제공될 수 있다. 진공 펌프들은, 증착을 위해 고진공 또는 중진공을 생성하기 위해서, 진공 프로세스 챔버(60)를 진공 배기하도록 활성화될 수 있다. 게다가, 진공 펌프들은 프로세싱 가스들, 예컨대, 고 반응성 프로세싱 가스들을 증착 동안 진공 프로세스 챔버로부터 빼내기 위해 사용될 수 있다. 게다가, 설명된 바와 같이, 진공 펌프들은 또한, 세정 가스, 예컨대, 이온화된 입자 빔 생성기의 이온화된 입자 빔을 빼내기 위해 사용될 수 있다.

[00088] 실시예들에서, 전형적으로 하나 또는 여러 코팅 프로세스들 이후에, 퍼지 프로세스를 용이하게 하기 위해, 하나 또는 그 초과의 퍼징 가스들, 예컨대, 아르곤 및 질소가 프로세싱 챔버 내로 도입될 수 있다. 이는, 가요성 기판 상에서의 입자들의 생성을 감소시키는 것을 돕고, 따라서, 부가적으로 유익할 수 있다. 그런 다음에, 퍼지 가스들은 프로세싱 챔버 밖으로 펌핑될 수 있다. 본원에서 개시된 바와 같은 진공 펌프들은 일반적으로, 프로세싱 챔버의 내부에서 중진공 또는 고진공을 생성한다. 예컨대, 프로세싱 챔버의 내부의 진공은, 10^-1mbar 내지 10^-7mbar, 특히, 10^-2mbar 내지 10^-6mbar 에서 어딘가, 예컨대, 10^-3mbar일 수 있다.

[00089] 몇몇 실시예들에 따르면, 몇몇 프로세스 잔류물들, 예컨대, 가스들 또는 고체 재료들은, 원치 않는 화학 반응들을 회피하기 위해, 세정 단계 이전에 제거될 필요가 있을 수 있다. 이는 전형적으로, 펌프-및-퍼지 프로세스에 의해 이루어진다. 몇몇 실시예들에 따르면, 본원에서 설명되는 바와 같은 펌프 및 퍼지 프로세스들은, 10^-2mbar 부근 또는 그 미만까지의 펌핑 다운 및 10mbar 내지 20mbar 부근의 압력까지의, 불활성 가스, 예컨대, Ar 또는 N₂를 이용한 퍼지의 복수의 사이클들, 예컨대, 적어도 2 또는 적어도 3 사이클들을 포함할 수 있다. 그러나, 몇몇 실시예들의 경우에, 오직 펌핑만으로 또는 오직 퍼징만으로, 증착 장치를 세정을 위해 준비하기에 충분할 수 있다.

[00090] 하나 또는 그 초과의 증착들 이후에, 본원에서 설명되는 실시예들에 따라서, 진공 프로세스 챔버 내에서 표면들로부터 불순물들 및 오염 물질들을 제거할 수 있는 플라즈마 세정(예컨대, 플라즈마 에칭) 절차가 개시될 수 있는 것이, 또한 가능하다. 전형적으로, 플라즈마 세정 절차는 제 1 펌프 및/또는 퍼지 절차 이후에 개시된다. 플라즈마 세정은 RF 전압들을 인가함으로써 개시될 수 있는데, 이는, 예컨대, 프로세싱 챔버 내로 도입된 플루오르화 가스(fluorinated gas)를 부분적으로 그리고/또는 완전히 이온화한다. 본원에서 설명되는 실시예들에서, 프로세싱 챔버는 플라즈마 세정 절차 동안 저압들에서 유지된다. 예컨대, 프로세싱 챔버는 1x10^-1mbar 내지 1x10^-4mbar에서 어딘가의 압력, 예컨대, 10^-2mbar에서 유지된다.

[00091] 전형적으로, RF 에너지의 강도는, 예컨대, 프로세싱 챔버의 내부에서의 오염 물질 제거의 속도를 제어하기 위해, 조절 가능할 수 있다. 일반적으로, 고 플라즈마 밀도를 생성하기 위해, 충분한 RF 에너지가 적용될 수 있는데, 이는, 높은 속도의 오염 물질 제거를 보장할 수 있다. 게다가, 고 플라즈마 밀도들은, 오염 물질들의 아래에 놓인 층들이 3-차원으로 교차 결합(cross-link)하여 이로써 안정적이지만 제거되지 않는 새로운 구조들을 생성하는 것을 회피할 수 있다. 따라서, 본원에서 설명되는 실시예들에서, 플라즈마 밀도를 모니터링하고 조절하기 위해 센서들 및 제어기들이 채용될 수 있다.

[00092] 본원에서 설명되는 실시예들에 따르면, 플라즈마 세정 절차 동안, 코팅 드럼은 전형적으로, 휴지 상태일 수 있다(stand still). 코팅 드럼을 커버하기 위해 희생 포일(sacrificial foil)이 사용될 수 있고 이로써 코팅 드럼의 표면을 세정 플라즈마로부터 보호한다. 세정 플라즈마와 반응할 수 있고 이에 의해 손상될 수 있는 가요성 기판들과는 대조적으로, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 희생 포일은 세정 플라즈마에 대해 불활성일 수 있고 따라서, 다른 세정 절차들에서 재사용될 수 있다. 게다가, 기판의 손상된 부분들을 통해서 드럼이 세정 플라즈마에 노출되기 때문에, 기판을 손상시킬 위험성은 감소되거나 회피된다.

[00093] 전술한 내용은 본 발명의 실시예들에 관한 것이지만, 본 발명의 다른 그리고 추가적인 실시예들은 본 발명의 기본적인 범위로부터 벗어나지 않고 안출될 수 있으며, 본 발명의 범위는 이하의 청구항들에 의해서 결정된다.

Claims

가요성 기판 코팅 장치(flexible substrate coating apparatus; 100)로서,
- 가요성 기판(140)을 프로세싱하기 위한 진공 프로세스 챔버(60) - 상기 진공 프로세스 챔버는 하나 또는 그 초과의 증착 유닛들(680)을 포함함 -; 및
- 상기 하나 또는 그 초과의 증착 유닛들의 하류에 곧바로 포지셔닝된 세정 유닛(150)을 포함하는,
가요성 기판 코팅 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 세정 유닛(150)은 입자 이동 유닛(particle displacement unit; 18) 및 입자 제거 유닛(particle dissipation unit; 19)을 포함하는,
가요성 기판 코팅 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 하나 또는 그 초과의 증착 유닛들(680)의 하류에 포지셔닝된 하나 또는 그 초과의 편향 롤들(deflection rolls; 14, 104)을 더 포함하고, 상기 가요성 기판의 코팅된 측 상에서 상기 가요성 기판과 접촉하고 그리고 상기 하나 또는 그 초과의 증착 유닛들의 하류에 포지셔닝되는 상기 하나 또는 그 초과의 편향 롤들 전부는 상기 세정 유닛(150)의 하류에 포지셔닝되는,
가요성 기판 코팅 장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 세정 유닛은 제 1 접착 롤(adhesive roll)(18) 및 제 2 접착 롤을 포함하고, 선택적으로, 상기 제 2 접착 롤(19)의 접착성(stickiness)은 상기 제 1 접착 롤(18)의 접착성보다 더 큰,
가요성 기판 코팅 장치.
제 4 항에 있어서,
상기 제 1 접착 롤(18)은, 상기 가요성 기판 증착 장치의 작동 시에 상기 가요성 기판(140)과 접촉하도록 포지셔닝되고, 상기 제 2 접착 롤(19)은, 상기 제 2 접착 롤의 표면이 상기 제 1 접착 롤(18)의 표면과 접촉하도록 포지셔닝되며, 선택적으로, 상기 제 2 접착 롤은, 상기 가요성 기판 증착 장치의 작동 시에 상기 제 2 접착 롤이 상기 가요성 기판과 접촉하지 않도록 포지셔닝되는,
가요성 기판 코팅 장치.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 진공 프로세스 챔버는, 회전축(511)을 갖는 코팅 드럼(510)을 더 포함하고, 선택적으로, 상기 세정 유닛은, 상기 가요성 기판이 상기 코팅 드럼과 접촉하는 위치에서 상기 세정 유닛이 상기 가요성 기판(140)과 접촉하도록 포지셔닝되는,
가요성 기판 코팅 장치.
제 6 항에 있어서,
상기 하나 또는 그 초과의 증착 유닛들(680) 전부, 또는 상기 하나 또는 그 초과의 증착 유닛들 중 적어도 절반은 상기 코팅 드럼(510)의 회전축(511) 아래에 포지셔닝되는,
가요성 기판 코팅 장치.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 코팅 드럼을 냉각하기 위한 냉각 유닛, 상기 세정 유닛을 냉각하기 위한 냉각 유닛, 및 상기 코팅 드럼을 가열하기 위한 가열 유닛 중 하나 또는 그 초과를 더 포함하는,
가요성 기판 코팅 장치.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
가요성 기판 스풀(flexible substrate spool)을 수용하기(receiving) 위한 하나 또는 그 초과의 스풀 챔버들(70, 80)을 더 포함하고, 상기 하나 또는 그 초과의 스풀 챔버들에서의 압력은 상기 진공 프로세스 챔버(60)에서보다 더 높으며, 상기 하나 또는 그 초과의 스풀 챔버들은 선택적으로, 상기 진공 프로세스 챔버(60)에 인접하여 포지셔닝되는,
가요성 기판 코팅 장치.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 세정 유닛은 레이저 및/또는 석션 유닛(suction unit)을 포함하는,
가요성 기판 코팅 장치.
제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
웨브 저장 스풀(web storage spool; 110)의 하류 및 상기 하나 또는 그 초과의 증착 유닛들(680)의 상류에 포지셔닝되는 제 2 세정 유닛(160)을 더 포함하는,
가요성 기판 코팅 장치.
가요성 기판(140) 상에 얇은-필름을 증착시키기 위한 방법으로서,
상기 방법은,
- 상기 가요성 기판을 진공 코팅하고(vacuum coating), 이로써 하나 또는 그 초과의 층들을 상기 가요성 기판 상에 증착시키는 단계; 및
- 상기 코팅 단계의 하류에서 곧바로 상기 가요성 기판을 세정하는 단계를 포함하는,
가요성 기판 상에 얇은-필름을 증착시키기 위한 방법.
제 12 항에 있어서,
상기 세정 단계는, 입자들을 상기 가요성 기판으로부터 분리시키고, 상기 입자들을, 예컨대, 저장 유닛에 저장하는 것을 포함하는,
가요성 기판 상에 얇은-필름을 증착시키기 위한 방법.
제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
상기 코팅 단계 이후에, 상기 가요성 기판의 코팅된 측 상에서 상기 가요성 기판과 접촉하는 단계를 더 포함하고, 접촉은, 상기 진공 코팅 단계의 상류 및/또는 상기 세정 단계의 하류에서 배타적으로(exclusively) 시작되는,
가요성 기판 상에 얇은-필름을 증착시키기 위한 방법.
제 12 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 세정 단계는, 상기 가요성 기판과 제 1 접착 롤(18)을 접촉시키고, 그리고 상기 제 1 접착 롤을 제 2 접착 롤(19)과 접촉시키는 것을 포함하고, 상기 제 2 접착 롤의 접착성은 상기 제 1 접착 롤의 접착성보다 더 큰,
가요성 기판 상에 얇은-필름을 증착시키기 위한 방법.