KR20170101832A - High-density plasma pretreating apparatus - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a high density plasma preprocessing apparatus for improving the barrier performance of a polymer substrate. The present invention provides a preprocessing apparatus for improving excellent gas barrier properties and adhesion to organic/inorganic thin films through the plasma preprocessing of a flexible substrate, and a method thereof. The high density plasma preprocessing apparatus includes a first electrode unit for supplying a DC bias voltage, a second electrode unit on which magnetron for forming high density plasma is mounted, a jig for forming a functional reactor on the polymer substrate, a control unit for controlling a power supply unit to supply the DC bias voltage to the first electrode unit or the jig, and a reaction gas control unit for inputting a mixed reactive gas to a vacuum chamber.

Description

고밀도 플라즈마 전처리 장치{HIGH-DENSITY PLASMA PRETREATING APPARATUS}[0001] HIGH-DENSITY PLASMA PRETREATING APPARATUS [0002]

본원은, 폴리머 기판의 배리어 성능 향상을 위한 고밀도 플라즈마 전처리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a high-density plasma pretreatment apparatus for improving the barrier performance of a polymer substrate.

현대 산업은 유리 기판 산업에서 폴리머 기판으로 변화하는 움직임이 크게 작용하고 있다. 유연한 폴리머 기판은 무게가 가볍고, 다루기가 쉽고, 충격에 영향이 없으며, 가격이 저렴하기 때문에, 최근 디스플레이 분야에서 그 적용 범위가 확대되고 있다. 그러나, 폴리머 기판은 열에 대한 저항력이 약하며, 수분이나 산소와 같은 기체 분자들이 폴리머 기판을 투과하여 소자의 수명을 단축시키는 단점이 있다. 이러한 폴리머 기판의 치명적인 약점을 해결하기 위하여, 우수 연구기관 및 관련 업계에서는 가스 배리어 특성을 갖는 유/무기 하이브리드 박막을 이용한 배리어 개발에 매진하고 있다. Hyundai has been actively shifting from the glass substrate industry to the polymer substrate. Flexible polymer substrates are now being applied in the display field because they are lightweight, easy to handle, impact-free, and low-cost. However, the polymer substrate has a weak resistance to heat, and gas molecules such as moisture and oxygen penetrate the polymer substrate to shorten the lifetime of the device. In order to solve the fatal weakness of such a polymer substrate, excellent research institutes and related industries are striving to develop a barrier using an organic / inorganic hybrid thin film having a gas barrier property.

우수한 가스 배리어 특성을 갖는 박막을 합성하기 위해서 극복해야 하는 문제는 크게 3가지로 볼 수 있으며, 다음과 같다:There are three major problems to overcome in order to synthesize thin films with excellent gas barrier properties:

1. 폴리머 기판 자체가 가지는 표면 조도1. Surface roughness of the polymer substrate itself

2. 표면 이물 혹은 불순물2. Surface foreign matter or impurities

3. 운송 및 생산 라인에서 발생 하는 스크래치3. Scratches from transportation and production lines

이 중, 표면 이물에 의한 박막 박리 현상은 롤투롤 공정에서 치명적인 문제가 되는 것으로서, 표면의 이물이 증착 물질과 함께 성장한 후 박리 현상이 나타나며 이것이 미세 핀홀로 형성되는 문제가 있다. 이는 광학적인 측면에서는 표면에서 산란을 일으키며, 가스 배리어 측면에서는 수분과 산소가 지나다니는 패스가 되어 디스플레이 기판으로서의 활용도를 떨어뜨리는 주된 원인이 된다. 또한, 폴리머 기판은 표면 에너지가 작기 때문에 박막의 흡착 과정이 쉽게 이루어지지 않으며, 박막의 초기 성장에서 증착 원자의 이동도가 현저히 줄어 박막의 밀도도 줄어들게 된다. 따라서 이를 해결 하기 위해 폴리머 기판의 개질이 우선적으로 시행 되어야 한다. Among them, the thin film peeling phenomenon due to the surface foreign matter is a fatal problem in the roll-to-roll process, and the peeling phenomenon occurs after foreign matters on the surface are grown together with the deposition material. This causes scattering on the surface in the optical aspect and passes through the moisture and oxygen in the gas barrier side, which are the main causes of lowering the utilization of the display substrate. In addition, the adsorption process of the thin film is not easily performed because the surface energy of the polymer substrate is small, and the density of the thin film is decreased because the mobility of the deposited atoms is remarkably reduced in the initial growth of the thin film. Therefore, in order to solve this problem, the modification of the polymer substrate should be preferentially performed.

플라스틱 기판의 표면 개질 과정에 가장 널리 사용되는 방법으로는 크게 코로나 처리(corona treatment), 플레임 처리(flame treatment), 프라이머 코팅(primer coating), 및 플라즈마 처리(plasma treatment)로 나눌 수 있으며, 상기 방법들은 모두 이온화된 가스에 노출시켜 표면을 개질시키는 방법이다. 이온화된 가스들은 에너지를 가지고 폴리머 기판에 충돌하여, C=O, COOH, C-O, C-OH 기 등의 기능성 반응기들의 양이 늘어나게 되며, 표면 개질 후 폴리머 기판 표면 에너지의 증가로 박막의 초기 성장에서 증착 원자의 이동도가 늘어 박막의 밀도도 증가하게 된다. The most widely used methods for the surface modification of a plastic substrate can be roughly classified into corona treatment, flame treatment, primer coating, and plasma treatment. Are all exposed to ionized gas to modify the surface. The ionized gases impinge on the polymer substrate with energy, which increases the amount of functional groups such as C = O, COOH, CO, and C-OH groups and increases the surface energy of the polymer substrate The mobility of the deposited atoms is increased and the density of the thin film is also increased.

종래의 전처리 방법은 플라즈마 밀도가 낮고 이온의 플럭스가 낮아 폴리머 기판에 기능성 반응기들을 형성하기에 에너지가 충분하지 못하여, 낮은 밀착력과 박막의 초기 성장에 큰 기여를 하지 못해 낮은 산소 및 수분 차단성을 가지기 때문에 그 응용에 많은 제한이 있었다.Conventional pretreatment methods have low plasma density and low flux of ions to form functional reactors on a polymer substrate and thus have insufficient energy and can not make a large contribution to low adhesion and initial growth of thin films and have low oxygen and moisture barrier properties There were many limitations to its application.

본원은, 폴리머 기판의 배리어 성능 향상을 위한 고밀도 플라즈마 전처리 장치를 제공하고자 한다.The present invention seeks to provide a high-density plasma pretreatment apparatus for improving the barrier performance of a polymer substrate.

그러나, 본원이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the problems to be solved by the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and other problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본원의 제 1 측면은, 진공 챔버 및 전처리 소스를 구비한 고밀도 플라즈마 전처리 장치에 있어서, 전원 공급부에서 공급된 직류 바이어스 전압(-)을 공급하는 제 1 전극부, 및 상기 제 1 전극부로부터 제공된 높은 에너지를 가진 전자를 트랩하여 고밀도 플라즈마를 형성하는 마그네트론이 장착된 제 2 전극부; 상기 전원 공급부를 제어하여 상기 제 2 전극부에서 형성된 고밀도 플라즈마를 이용하여 상기 진공 챔버 내에 위치되는 폴리머 기판에 기능성 반응기를 형성하도록 하는 지그(jig); 상기 전원 공급부를 제어하여 상기 제 1 전극부 또는 상기 지그에 직류 바이어스 전압(-)이 공급되도록 제어하는 제어부; 및 상기 진공 챔버 내로 유입되는 반응 가스의 유량을 조절하여 상기 진공 챔버 내에 혼합된 반응 가스가 유입되도록 하는 반응 가스 조절부를 포함하는, 고밀도 플라즈마 전처리 장치를 제공한다.According to a first aspect of the present invention, there is provided a high-density plasma pretreatment apparatus having a vacuum chamber and a pretreatment source, the apparatus comprising: a first electrode unit for supplying a DC bias voltage (-) supplied from a power supply unit; A second electrode unit having a magnetron for trapping electrons having energy to form a high-density plasma; A jig for controlling the power supply unit to form a functional reactor on a polymer substrate positioned in the vacuum chamber using high-density plasma formed at the second electrode unit; A control unit controlling the power supply unit to supply a DC bias voltage (-) to the first electrode unit or the jig; And a reaction gas regulator for regulating the flow rate of the reaction gas introduced into the vacuum chamber to allow the mixed reaction gas to flow into the vacuum chamber.

본원은, 플렉서블 기판의 배리어 성능 향상을 위한 고밀도 플라즈마 전처리 장치에 관한 것으로서, 플렉서블 기판의 플라즈마 전처리를 통해 우수한 기체 차단성 및 유/무기 박막과의 밀착력을 향상시키는 전처리 장치 및 방법을 제공한다.The present invention relates to a high-density plasma pretreatment apparatus for improving the barrier performance of a flexible substrate, and provides a pretreatment apparatus and a method for improving gas barrier properties and adhesion to an organic / inorganic thin film through plasma pretreatment of a flexible substrate.

본원의 일 구현예에 따른 고밀도 플라즈마 전처리 장치를 이용한 플라즈마 전처리는, 원하지 않는 부분에서는 플라즈마 방전이 이루어지지 않으며, 원하는 부분에서만 선택적으로 폴리머 기판의 플라즈마 밀도를 증가시켜 상기 폴리머 기판의 기능성 반응기를 생성할 수 있다. 또한, 원하지 않는 부분에서는 플라즈마 방전이 이루어지지 않으므로, 스퍼터링 효과에 의한 이물오염을 방지 할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 폴리머 기판 표면의 N2(질화) 및/또는 O2(산화)의 기능성 반응기를 생성할 수 있다. In the plasma pretreatment using the high density plasma pretreatment apparatus according to an embodiment of the present invention, plasma discharge is not performed at an undesired portion, and the plasma density of the polymer substrate is selectively increased only at a desired portion to generate a functional reactor of the polymer substrate . In addition, plasma discharge is not caused in the undesired portion, so that contamination of foreign objects by the sputtering effect can be prevented, and a functional reactor of N 2 (nitridation) and / or O 2 (oxidation) can do.

더불어, 본원의 일 구현예에 따른 고밀도 플라즈마 전처리 장치는, 공정 조건 중 혼합 가스의 조성 비율을 조절함으로써, 상기 폴리머 기판의 기능성 반응기를 쉽게 생성할 수 있으며, 상기 폴리머 기판의 거칠기 또는 이물 제거를 효율적으로 할 수 있다.In addition, the high-density plasma pretreatment apparatus according to an embodiment of the present invention can easily produce the functional reactor of the polymer substrate by controlling the composition ratio of the mixed gas in the process conditions, and can efficiently remove roughness or debris from the polymer substrate .

도 1은, 본원의 일 구현예에 따른 고밀도 플라즈마 전처리 장치의 개략도이다.1 is a schematic diagram of a high density plasma pretreatment apparatus according to an embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. It should be understood, however, that the present invention may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In the drawings, the same reference numbers are used throughout the specification to refer to the same or like parts.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 “연결”되어 있다고 할 때, 이는 “직접적으로 연결”되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 “전기적으로 연결”되어 있는 경우도 포함한다. Throughout this specification, when a part is referred to as being "connected" to another part, it is not limited to a case where it is "directly connected" but also includes the case where it is "electrically connected" do.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 “상에” 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.Throughout this specification, when a member is " on " another member, it includes not only when the member is in contact with the other member, but also when there is another member between the two members.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 “약”, “실질적으로” 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본원의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 “~(하는) 단계” 또는 “~의 단계”는 “~ 를 위한 단계”를 의미하지 않는다.Throughout this specification, when an element is referred to as " including " an element, it is understood that the element may include other elements as well, without departing from the other elements unless specifically stated otherwise. The terms " about ", " substantially ", etc. used to the extent that they are used throughout the specification are intended to be taken to mean the approximation of the manufacturing and material tolerances inherent in the stated sense, Accurate or absolute numbers are used to help prevent unauthorized exploitation by unauthorized intruders of the referenced disclosure. The word " step (or step) " or " step " used to the extent that it is used throughout the specification does not mean " step for.

본원 명세서 전체에서, 마쿠시 형식의 표현에 포함된 “이들의 조합(들)”의 용어는 마쿠시 형식의 표현에 기재된 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 혼합 또는 조합을 의미하는 것으로서, 상기 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 의미한다.Throughout this specification, the term " combination (s) thereof " included in the expression of the machine form means a mixture or combination of one or more elements selected from the group consisting of the constituents described in the expression of the form of a marker, Quot; means at least one selected from the group consisting of the above-mentioned elements.

본원 명세서 전체에서, “A 및/또는 B”의 기재는 “A 또는 B, 또는 A 및 B”를 의미한다.Throughout this specification, the description of "A and / or B" means "A or B, or A and B".

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본원의 구현예 및 실시예를 상세히 설명한다. 그러나, 본원이 이러한 구현예 및 실시예와 도면에 제한되지 않을 수 있다.Hereinafter, embodiments and examples of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to these embodiments and examples and drawings.

본원의 제 1 측면은, 진공 챔버 및 전처리 소스를 구비한 고밀도 플라즈마 전처리 장치에 있어서, 전원 공급부에서 공급된 직류 바이어스 전압(-)을 공급하는 제 1 전극부, 및 상기 제 1 전극부로부터 제공된 높은 에너지를 가진 전자를 트랩하여 고밀도 플라즈마를 형성하는 마그네트론이 장착된 제 2 전극부; 상기 전원 공급부를 제어하여 상기 제 2 전극부에서 형성된 고밀도 플라즈마를 이용하여 상기 진공 챔버 내에 위치되는 폴리머 기판에 기능성 반응기를 형성하도록 하는 지그(jig); 상기 전원 공급부를 제어하여 상기 제 1 전극부 또는 상기 지그에 직류 바이어스 전압(-)이 공급되도록 제어하는 제어부; 및 상기 진공 챔버 내로 유입되는 반응 가스의 유량을 조절하여 상기 진공 챔버 내에 혼합된 반응 가스가 유입되도록 하는 반응 가스 조절부를 포함하는, 고밀도 플라즈마 전처리 장치를 제공한다.According to a first aspect of the present invention, there is provided a high-density plasma pretreatment apparatus having a vacuum chamber and a pretreatment source, the apparatus comprising: a first electrode unit for supplying a DC bias voltage (-) supplied from a power supply unit; A second electrode unit having a magnetron for trapping electrons having energy to form a high-density plasma; A jig for controlling the power supply unit to form a functional reactor on a polymer substrate positioned in the vacuum chamber using high-density plasma formed at the second electrode unit; A control unit controlling the power supply unit to supply a DC bias voltage (-) to the first electrode unit or the jig; And a reaction gas regulator for regulating the flow rate of the reaction gas introduced into the vacuum chamber to allow the mixed reaction gas to flow into the vacuum chamber.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 폴리머 기판의 배리어 성능 향상을 위한 고밀도 플라즈마 전처리 장치에 관한 것으로서, 상기 폴리머 기판의 플라즈마 전처리를 통해 우수한 기체 차단성 및 유/무기 박막과의 밀착력을 향상시키는 전처리 장치 및 전처리 방법을 제공한다.In one embodiment of the present invention, a high-density plasma pretreatment apparatus for enhancing the barrier performance of the polymer substrate is provided. The pretreatment apparatus improves gas barrier properties and adhesion to the organic / inorganic thin film through plasma pretreatment of the polymer substrate. And a preprocessing method.

본원의 일 구현예에 따른 고밀도 플라즈마 전처리 장치를 이용한 플라즈마 전처리는, 원하지 않는 부분에서는 플라즈마 방전이 이루어지지 않으며, 원하는 부분에서만 선택적으로 폴리머 기판의 플라즈마 밀도를 증가시켜 상기 폴리머 기판의 기능성 반응기를 생성할 수 있다. 또한, 원하지 않는 부분에서는 플라즈마 방전이 이루어지지 않으므로, 스퍼터링 효과에 의한 이물오염을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 폴리머 기판 표면의 N2(질화) 및/또는 O2(산화)의 기능성 반응기를 생성할 수 있다. In the plasma pretreatment using the high density plasma pretreatment apparatus according to an embodiment of the present invention, plasma discharge is not performed at an undesired portion, and the plasma density of the polymer substrate is selectively increased only at a desired portion to generate a functional reactor of the polymer substrate . In addition, plasma discharge is not caused in the undesired portion, so that contamination of foreign objects by the sputtering effect can be prevented, and a functional reactor of N 2 (nitridation) and / or O 2 (oxidation) can do.

본원의 일 구현예에 따른 고밀도 플라즈마 전처리 장치는, 공정 조건 중 혼합 가스의 조성 비율을 조절함으로써, 상기 폴리머 기판의 기능성 반응기를 쉽게 생성할 수 있으며, 상기 폴리머 기판의 거칠기 또는 이물 제거를 효율적으로 할 수 있다.The high density plasma pretreatment apparatus according to an embodiment of the present invention can easily produce the functional reactor of the polymer substrate by controlling the composition ratio of the mixed gas in the process conditions and can efficiently remove the roughness or foreign matter of the polymer substrate .

도 1은, 본원의 일 구현예에 따른 고밀도 플라즈마 전처리 장치의 개략도를 나타낸 것이다. 1 shows a schematic diagram of a high-density plasma pretreatment apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본원의 일 구현예에 따른 고밀도 플라즈마 전처리 장치는 진공 챔버(110), 제 1 전극부(120), 제 2 전극부(130), 전원 공급부(140), 반응 가스 조절부(150), 기판 투입부(160), 기판 회수부(170), 진공 배기부(180), 지그(미도시), 및 제어부(미도시)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a high-density plasma pretreatment apparatus according to an embodiment of the present invention includes a vacuum chamber 110, a first electrode unit 120, a second electrode unit 130, a power supply unit 140, (Not shown), a substrate input unit 160, a substrate collection unit 170, a vacuum exhaust unit 180, a jig (not shown), and a control unit (not shown).

본원의 일 구현예에 따른 고밀도 플라즈마 전처리 장치에 있어서, 상기 전원 공급부(140)와 상기 제 1 전극부(120)는 연결되고, 상기 전원 공급부(140)에서 상기 제 1 전극부(120)에 직류 바이어스 전압(-)을 공급한다. 상기 제 1 전극부(120)와 상기 제 2 전극부(130)는 상기 진공 챔버(110) 내에서 서로 마주보는 위치에 각각 구비되고, 상기 직류 바이어스 전압(-)이 공급된 제 1 전극부(120)로부터 상기 제 2 전극부(130)로 높은 에너지가 공급된다. 상기 제 2 전극부(130)에는 마그네트론원이 장착되어, 상기 마그네트론원에 의해 상기 제 1 전극부(120)로부터 공급된 높은 에너지를 가진 전자를 트랩하여 고밀도 플라즈마를 형성하여 상기 제 2 전극부(130)의 전면에 자기장을 형성한다.In the high density plasma pretreatment apparatus according to an embodiment of the present invention, the power supply unit 140 and the first electrode unit 120 are connected to each other. In the power supply unit 140, And supplies a bias voltage (-). The first electrode unit 120 and the second electrode unit 130 are provided at positions facing each other in the vacuum chamber 110 and the first electrode unit 120 supplied with the DC bias voltage 120) to the second electrode unit (130). A magnetron source is mounted on the second electrode unit 130 to trap electrons having a high energy supplied from the first electrode unit 120 by the magnetron source to form a high density plasma, 130).

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 지그(미도시)는 상기 진공 챔버(110) 내에 진공 챔버(110)와 절연되도록 구성되며, 상기 지그에서 상기 폴리머 폴리머 기판 상에 고밀도 플라즈마 전처리가 되도록 할 수 있다. 상기 플라즈마 전처리 시, 상기 폴리머 기판은 상기 기판 투입부(160)에 로딩되어 플라즈마 전처리된 후, 상기 기판 회수부(170)에서 언로딩되어 플라즈마 전처리된 폴리머 기판을 수득할 수 있다. In one embodiment of the invention, the jig (not shown) is configured to be insulated from the vacuum chamber 110 in the vacuum chamber 110, and may be subjected to a high density plasma pretreatment on the polymer polymer substrate in the jig . In the plasma pretreatment, the polymer substrate may be loaded on the substrate loading unit 160, plasma pretreated, and unloaded from the substrate recovery unit 170 to obtain a plasma pretreated polymer substrate.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 제어부(미도시)는 상기 전원 공급부(140)와 연결되어 상기 전원 공급부(140)에서 상기 제 1 전극부(120)에 직류 바이어스 전압(-)을 공급하도록 제어할 수 있다.The control unit is connected to the power supply unit 140 to control the power supply unit 140 to supply the DC bias voltage (-) to the first electrode unit 120. In this case, can do.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 반응 가스 조절부(150)는 상기 진공 챔버(110) 내의 반응 가스의 유량을 조절하여 상기 진공 챔버(110) 내에 혼합된 반응 가스가 유입되도록 조절할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the reaction gas control unit 150 controls the flow rate of the reaction gas in the vacuum chamber 110 to control the flow of the mixed reaction gas into the vacuum chamber 110.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 반응 가스는 Ar, Xe, H2, H2, N2, O2, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 가스를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 혼합된 반응 가스는 Ar 조성 비율이 약 0% 내지 약 100%일 수 있고, Ar을 제외한 다른 혼합 반응 가스를 Ar에 첨가시켜 혼합 조성 비율이 약 100%가 되는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.In one embodiment of the invention, the reaction gas may include a gas selected from the group consisting of Ar, Xe, H 2 , H 2 , N 2 , O 2 , and combinations thereof, . For example, the mixed reaction gas may have an Ar composition ratio of about 0% to about 100%, and another mixing reaction gas other than Ar may be added to Ar to have a mixing composition ratio of about 100% But may not be limited thereto.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 진공 챔버(110) 내의 공정 압력은 상기 반응 가스의 압력을 약 0.5 mtorr 내지 약 500 mtorr 범위로 조절하여 형성되는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 반응 가스의 압력은 약 0.5 mtorr 내지 약 500 mtorr, 약 0.5 mtorr 내지 약 400 mtorr, 약 0.5 mtorr 내지 약 300 mtorr, 약 0.5 mtorr 내지 약 200 mtorr, 약 0.5 mtorr 내지 약 100 mtorr, 약 0.5 mtorr 내지 약 50 mtorr, 약 50 mtorr 내지 약 500 mtorr, 약 100 mtorr 내지 약 500 mtorr, 약 200 mtorr 내지 약 500 mtorr, 약 300 mtorr 내지 약 500 mtorr, 또는 약 400 mtorr 내지 약 500 mtorr 범위로 조절하여 형성되는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.In one embodiment, the process pressure in the vacuum chamber 110 may be controlled by adjusting the pressure of the reactive gas to a range of about 0.5 mtorr to about 500 mtorr, but the present invention is not limited thereto. For example, the pressure of the reaction gas may range from about 0.5 mtorr to about 500 mtorr, from about 0.5 mtorr to about 400 mtorr, from about 0.5 mtorr to about 300 mtorr, from about 0.5 mtorr to about 200 mtorr, from about 0.5 mtorr to about 100 mtorr, From about 50 mtorr to about 500 mtorr, from about 50 mtorr to about 500 mtorr, from about 100 mtorr to about 500 mtorr, from about 200 mtorr to about 500 mtorr, from about 300 mtorr to about 500 mtorr, But the present invention is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 제 1 전극부(120) 또는 상기 제 2 전극부(130)에 가해지는 전력은 약 0.1 kW 내지 약 5.0 kW인 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 전력은 약 0.1 kW 내지 약 5.0 kW, 약 0.1 kW 내지 약 4.0 kW, 약 0.1 kW 내지 약 3.0 kW, 약 0.1 kW 내지 약 2.0 kW, 약 0.1 kW 내지 약 1.0 kW, 약 0.1 kW 내지 약 0.5 kW, 약 0.5 kW 내지 약 5.0 kW, 약 1.0 kW 내지 약 5.0 kW, 약 2.0 kW 내지 약 5.0 kW, 약 3.0 kW 내지 약 5.0 kW, 또는 약 4.0 kW 내지 약 5.0 kW인 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.In one embodiment of the present invention, the power applied to the first electrode unit 120 or the second electrode unit 130 may be about 0.1 kW to about 5.0 kW, but the present invention is not limited thereto. For example, the power may be from about 0.1 kW to about 5.0 kW, from about 0.1 kW to about 4.0 kW, from about 0.1 kW to about 3.0 kW, from about 0.1 kW to about 2.0 kW, from about 0.1 kW to about 1.0 kW, From about 0.5 kW to about 5.0 kW, from about 1.0 kW to about 5.0 kW, from about 2.0 kW to about 5.0 kW, from about 3.0 kW to about 5.0 kW, or from about 4.0 kW to about 5.0 kW, But may not be limited thereto.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 진공 챔버(110) 내에 플라즈마 소스 부분이 각각 구성되어 롤투롤 공정 후 지나가는 폴리머 기판 상에 플라즈마 전처리를 하여, 상기 폴리머 기판에 기능성 반응기를 생성하는 것일 수 있다. In one embodiment of the present invention, plasma processing may be performed on a polymer substrate, each of which comprises a plasma source portion in the vacuum chamber 110 and passes after a roll-to-roll process to produce a functional reactor on the polymer substrate.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 전원 공급부(140)에서 공급된 중파(mediun frequency, MF) 또는 무선 주파수(radio frequency, RF)의 바이어스 전압(-)이 공급된 상태에서 상기 폴리머 기재를 투입시켜 전극에서 방출된 전자가 Anode 부분의 상기 제 2 전극부(130)의 마그네트론원에 의해 트랩되어, 상기 트랩된 전자로 인해 고밀도 플라즈마가 발생한다. 상기 플라즈마에 의해 형성된 이온이 상기 폴리머 기판에 강한 에너지를 전달하여 기능성 반응기를 갖는 폴리머 기판이 형성될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the polymer substrate is supplied in a state where a bias voltage (-) of a mediun frequency (MF) or a radio frequency (RF) supplied from the power supply unit 140 is supplied Electrons emitted from the electrode are trapped by the magnetron source of the second electrode unit 130 of the anode part, and a high-density plasma is generated due to the trapped electrons. Ions formed by the plasma transfer strong energy to the polymer substrate to form a polymer substrate having a functional reactor.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 기능성 반응기는 N2 또는 O2인 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.In one embodiment of the present invention, the functional reactor may be N 2 or O 2 , but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 폴리머 기판은 열가소성 투명 베이스 수지를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.In one embodiment of the invention, the polymer substrate may comprise, but is not limited to, a thermoplastic transparent base resin.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 열가소성 투명 베이스 수지는 폴리에테르술폰 (PES), 폴리카보네이트(PC), 폴리이미드(PI), 폴리아릴레이트(PAR), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN), 폴리에틸렌 테레프탈레이트 글리콜(PETG), 사이클로 올레핀 폴리머(COP), 사이클로 올레핀 코폴리머(COC), 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.In one embodiment, the thermoplastic transparent base resin is selected from the group consisting of polyethersulfone (PES), polycarbonate (PC), polyimide (PI), polyarylate (PAR), polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate But are not limited to, those selected from the group consisting of polyethylene terephthalate (PEN), polyethylene terephthalate glycol (PETG), cycloolefin polymer (COP), cycloolefin copolymer (COC), and combinations thereof. have.

전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.It will be understood by those of ordinary skill in the art that the foregoing description of the embodiments is for illustrative purposes and that those skilled in the art can easily modify the invention without departing from the spirit or essential characteristics thereof. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. For example, each component described as a single entity may be distributed and implemented, and components described as being distributed may also be implemented in a combined form.

본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included within the scope of the present invention.

110: 진공 챔버 120: 제 1 전극부
130: 제 2 전극부 140: 전원 공급부
150: 반응 가스 조절부 160: 기판 투입부
170: 기판 회수부 180: 진공 배기부110: vacuum chamber 120: first electrode part
130: second electrode part 140: power supply part
150: reaction gas control unit 160: substrate input unit
170: substrate recovery unit 180: vacuum exhaust unit

Claims (7)

진공 챔버 및 전처리 소스를 구비한 고밀도 플라즈마 전처리 장치에 있어서,
전원 공급부에서 공급된 직류 바이어스 전압(-)을 공급하는 제 1 전극부, 및 상기 제 1 전극부로부터 제공된 높은 에너지를 가진 전자를 트랩하여 고밀도 플라즈마를 형성하는 마그네트론이 장착된 제 2 전극부;
상기 전원 공급부를 제어하여 상기 제 2 전극부에서 형성된 고밀도 플라즈마를 이용하여 상기 진공 챔버 내에 위치되는 폴리머 기판에 기능성 반응기를 형성하도록 하는 지그(jig);
상기 전원 공급부를 제어하여 상기 제 1 전극부 또는 상기 지그에 직류 바이어스 전압(-)이 공급되도록 제어하는 제어부; 및
상기 진공 챔버 내로 유입되는 반응 가스의 유량을 조절하여 상기 진공 챔버 내에 혼합된 반응 가스가 유입되도록 하는 반응 가스 조절부
를 포함하는, 고밀도 플라즈마 전처리 장치.
A high-density plasma pretreatment apparatus having a vacuum chamber and a pretreatment source,
A second electrode unit having a first electrode unit for supplying a DC bias voltage (-) supplied from a power supply unit, and a magnetron for trapping electrons having a high energy provided from the first electrode unit to form a high-density plasma;
A jig for controlling the power supply unit to form a functional reactor on a polymer substrate positioned in the vacuum chamber using high-density plasma formed at the second electrode unit;
A control unit controlling the power supply unit to supply a DC bias voltage (-) to the first electrode unit or the jig; And
A reaction gas regulating unit for regulating the flow rate of the reaction gas introduced into the vacuum chamber and allowing the mixed reaction gas to flow into the vacuum chamber,
And a high-density plasma pretreatment apparatus.
제 1 항에 있어서,
상기 반응 가스는 Ar, Xe, H2, H2, N2, O2, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 가스를 포함하는 것인, 고밀도 플라즈마 전처리 장치.
The method according to claim 1,
A high-density plasma pretreatment device to the reactant gas comprises a gas selected from the group consisting of Ar, Xe, H 2, H 2, N 2, O 2, and the combinations thereof.
제 1 항에 있어서,
상기 진공 챔버 내의 공정 압력은 상기 반응 가스의 압력을 0.5 mtorr 내지 500 mtorr 범위로 조절하여 형성되는 것인, 고밀도 플라즈마 전처리 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the process pressure in the vacuum chamber is adjusted by controlling the pressure of the reaction gas in the range of 0.5 mtorr to 500 mtorr.
제 1 항에 있어서,
상기 폴리머 기판은 열가소성 투명 베이스 수지를 포함하는 것인, 고밀도 플라즈마 전처리 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the polymer substrate comprises a thermoplastic transparent base resin.
제 4 항에 있어서,
상기 열가소성 투명 베이스 수지는 폴리에테르술폰, 폴리카보네이트, 폴리이미드, 폴리아릴레이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 글리콜, 사이클로 올레핀 폴리머, 사이클로 올레핀 코폴리머, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 포함하는 것인, 고밀도 플라즈마 전처리 장치.
5. The method of claim 4,
Wherein the thermoplastic transparent base resin is selected from the group consisting of polyethersulfone, polycarbonate, polyimide, polyarylate, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polyethylene terephthalate glycol, cycloolefin polymer, cycloolefin copolymer, ≪ / RTI >
제 1 항에 있어서,
상기 기능성 반응기는 N2 또는 O2인 것인, 고밀도 플라즈마 전처리 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the functional reactor is N 2 or O 2 .
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 전극부 또는 상기 제 2 전극부에 가해지는 전력은 0.1 kW 내지 5.0 kW인 것인, 고밀도 플라즈마 전처리 장치.

The method according to claim 1,
And the power applied to the first electrode portion or the second electrode portion is 0.1 kW to 5.0 kW.

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KR20020058163A (en) * 2000-12-29 2002-07-12 이헌 A vacuum coating apparatus for coating a metallic film on a plastic material and a coating method thereof

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