KR20180004785A - 수증기를 사용하여 디스플레이 제조를 위한 층을 제조하는 방법 및 그 장치 - Google Patents

수증기를 사용하여 디스플레이 제조를 위한 층을 제조하는 방법 및 그 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20180004785A
KR20180004785A KR1020177035389A KR20177035389A KR20180004785A KR 20180004785 A KR20180004785 A KR 20180004785A KR 1020177035389 A KR1020177035389 A KR 1020177035389A KR 20177035389 A KR20177035389 A KR 20177035389A KR 20180004785 A KR20180004785 A KR 20180004785A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
processing gas
gas atmosphere
content
water vapor
rti
Prior art date
Application number
KR1020177035389A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102109312B1 (ko
Inventor
다니엘 세베린
마르쿠스 하니카
아서 디. 수
피피 사이
경봉 김
완-유 린
Original Assignee
어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 filed Critical 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드
Publication of KR20180004785A publication Critical patent/KR20180004785A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102109312B1 publication Critical patent/KR102109312B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34—Sputtering
    • C23C14/3492—Variation of parameters during sputtering
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/08—Oxides
    • C23C14/086—Oxides of zinc, germanium, cadmium, indium, tin, thallium or bismuth
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34—Sputtering
    • C23C14/3407—Cathode assembly for sputtering apparatus, e.g. Target
    • C23C14/3414—Metallurgical or chemical aspects of target preparation, e.g. casting, powder metallurgy
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34—Sputtering
    • C23C14/3464—Sputtering using more than one target
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/54—Controlling or regulating the coating process

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)

Abstract

디스플레이 제조를 위한 복수의 박막 트랜지스터들을 위한 층을 제조하는 방법 및 그 장치가 설명된다. 방법은, 프로세싱 가스 분위기(atmosphere)에서 인듐 옥사이드 함유 타겟으로부터 투명 전도성 옥사이드 층을 스퍼터링하는 단계를 포함한다. 프로세싱 가스 분위기(222)는 수증기, H2, 및 불활성 가스를 포함하고, 수증기의 함량은 1% 내지 10%이며, H2의 함량은 2.2% 내지 20.0%이고, 불활성 가스의 함량은 55.0% 내지 96.3%이다. 장치(200)는, 진공 챔버(210); 투명 전도성 옥사이드 층을 스퍼터링하기 위한, 진공 챔버 내의 하나 또는 그 초과의 인듐 옥사이드 함유 타겟들(220a, 220b); 진공 챔버 내에 프로세싱 가스를 제공하기 위한 가스 분배 시스템(230); 및 가스 분배 시스템에 연결되고, 방법을 수행하기 위한 프로그램 코드를 실행하도록 구성된 제어기(240)를 포함한다.

Description

수증기를 사용하여 디스플레이 제조를 위한 층을 제조하는 방법 및 그 장치
[0001] 본 개시내용은 기판을 진공 프로세스 챔버에서 코팅하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 특히, 본 개시내용은 디스플레이 제조를 위해, 스퍼터링된 재료의 적어도 하나의 층을 기판 상에 형성하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
[0002] 많은 어플리케이션들에서, 기판 상에, 예컨대, 유리 기판 상에 얇은 층들을 증착시키는 것이 요구된다. 통상적으로, 기판들은 코팅 장치의 다양한(different) 챔버들에서 코팅된다. 몇몇 어플리케이션들의 경우, 기판들은, 기상 증착 기법을 사용하여 진공에서 코팅된다. 기판 상에 재료를 증착시키기 위한 여러 방법들이 공지되어 있다. 예컨대, 기판들은 물리 기상 증착(PVD) 프로세스, 화학 기상 증착(CVD) 프로세스, 또는 플라즈마 강화 화학 기상 증착(PECVD) 프로세스, 등에 의해 코팅될 수 있다. 통상적으로, 프로세스는, 코팅될 기판이 로케이팅되는 프로세스 챔버 또는 프로세스 장치에서 수행된다.
[0003] 전자 디바이스들 그리고 특히 광-전자 디바이스들은, 지난 몇 년 동안 비용 측면에서 상당한 감소를 나타냈다. 또한, 디스플레이들에서 픽셀 밀도가 계속해서 증가되고 있다. TFT 디스플레이들의 경우, 고밀도 TFT 집적화(integration)가 요구된다. 그러나, 디바이스 내에서 TFT(thin-film transistors)의 개수가 증가함에도 불구하고, 수율을 증가시키려고 시도되고, 제조 비용을 감소시키려고 시도된다.
[0004] 따라서, 특히 고품질 저비용에 대해, 제조 동안 TFT 디스플레이 특성들을 튜닝하기 위한 방법들 및 장치들을 제공하는 것에 대한 요구가 계속되고 있다.
[0005] 상기 내용을 고려하여, 독립 청구항들에 따라, 디스플레이 제조를 위한 복수의 박막 트랜지스터들을 위한 층을 제조하는 방법 및 그 장치가 제공된다. 또한, 본원에서 설명되는 실시예들에 따라 층을 제조하는 방법에 의해 제조된 층을 포함하는 전자 디바이스가 제공된다. 추가적인 장점들, 특징들, 양상들, 및 세부 사항들은 종속 청구항들, 상세한 설명, 및 도면들로부터 자명하다.
[0006] 본 개시내용의 일 양상에 따르면, 디스플레이 제조를 위한 복수의 박막 트랜지스터들을 위한 층을 제조하는 방법이 제공된다. 방법은, 프로세싱 가스 분위기(atmosphere)에서 인듐 옥사이드 함유 타겟으로부터 투명 전도성 옥사이드 층을 스퍼터링하는 단계를 포함한다. 프로세싱 가스 분위기는 수증기, H2, 및 불활성 가스를 포함하고, 수증기의 함량은 1% 내지 10%이며, H2의 함량은 2.2% 내지 20.0%이고, 불활성 가스의 함량은 70.0% 내지 96.8%이다.
[0007] 본 개시내용의 또 다른 양상에 따르면, 본원에서 설명되는 실시예들에 따라 복수의 박막 트랜지스터들을 위한 층을 제조하는 방법에 의해 제조된 층을 포함하는 전자 디바이스가 제공된다.
[0008] 본 개시내용의 추가적인 양상에 따르면, 디스플레이 제조를 위한 층을 증착시키기 위한 장치가 제공된다. 장치는 진공 챔버; 투명 전도성 옥사이드 층을 스퍼터링하기 위한, 진공 챔버 내의 하나 또는 그 초과의 인듐 옥사이드 함유 타겟들; 진공 챔버 내에 프로세싱 가스를 제공하기 위한 가스 분배 시스템 ― 진공 챔버는 수증기를 위한 제 1 가스 유입구 및 H2를 위한 제 2 가스 유입구에서 가스 분배 시스템에 연결되고, 특히, 진공 챔버는 O2를 위한 제 3 가스 유입구에서 가스 분배 시스템에 추가적으로 연결됨 ―; 및 가스 분배 시스템에 연결되고, 프로그램 코드를 실행하도록 구성된 제어기를 포함하고, 프로그램 코드의 실행 시에, 본원에서 설명되는 실시예들에 따라 디스플레이 제조를 위한 복수의 박막 트랜지스터들을 위한 층을 제조하는 방법이 수행된다.
[0009] 본원에서 설명되는 본 개시내용의 상기 열거된 특징들이 상세히 이해될 수 있는 방식으로, 앞서 간략히 요약된, 보다 구체적인 설명이 실시예들을 참조로 하여 이루어질 수 있다. 첨부한 도면들은 본 개시내용의 실시예들에 관한 것이고, 이하에서 설명된다.
도 1은, 본원에서 설명되는 실시예들에 따라 디스플레이 제조를 위한 층을 증착시키기 위한 장치의 개략도를 도시하고;
도 2는, 본원에서 설명되는 실시예들에 따라 디스플레이 제조를 위한 층을 증착시키기 위한 장치의 개략도를 도시하며;
도 3은, 본원에서 설명되는 바와 같은 실시예들에 따라 디스플레이 제조를 위한 복수의 박막 트랜지스터들을 위한 층을 제조하는 방법을 예시하는 블록도를 도시하고;
도 4는, 본원에서 설명되는 바와 같은 실시예들에 따라 디스플레이 제조를 위한 복수의 박막 트랜지스터들을 위한 층을 제조하는 방법을 예시하는 블록도를 도시한다.
[0010] 이제, 본 개시내용의 다양한 실시예들에 대한 참조가 상세히 이루어질 것이며, 다양한 실시예들 중 하나 또는 그 초과의 예들은 도면들에 예시된다. 도면들에 대한 이하의 설명 내에서, 동일한 참조 번호들은 동일한 컴포넌트들을 지칭한다. 이하에서는, 오직, 개별적인 실시예들에 대한 차이들만이 설명된다. 각각의 예는 본 개시내용의 설명으로서 제공되고, 본 개시내용의 제한을 의미하지 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.
[0011] 본 개시내용에서, "프로세싱 가스 분위기(atmosphere)"라는 표현은 층을 증착시키기 위한 장치의 프로세싱 챔버 내부, 특히, 진공 프로세싱 챔버 내부의 분위기로서 이해될 수 있다. "프로세싱 가스 분위기"는 프로세싱 챔버 내부의 용적에 의해 특정되는 용적을 가질 수 있다.
[0012] 본 개시내용에서, 약어 "H2"는 수소, 특히 가스성 수소(gaseous hydrogen)를 의미한다.
[0013] 또한, 본 개시내용에서, 약어 "O2"는 산소, 특히 가스성 산소를 의미한다.
[0014] 본 개시내용에서, "비결정질(amorphous) 구조의 정도(degree)"라는 표현은, 고체 상태의 비결정질 구조 대 비결정질이-아닌(non-amorphous) 구조의 비율로서 이해될 수 있다. 비결정질이-아닌 구조는 결정질(crystalline) 구조일 수 있다. 비결정질 구조는 유리형(glass-like) 구조일 수 있다.
[0015] 본 개시내용에서, "시트 저항(sheet resistance)"이라는 표현은 본원에서 설명된 실시예들에 따른 방법에 의해 제조된 층의 저항으로서 이해될 수 있다. 특히, "시트 저항"은 층이 2차원 엔티티로서 간주되는 경우를 지칭할 수 있다. "시트 저항"이라는 표현이, 전류가 층의 평면을 따른다(즉, 전류는 층에 대해 수직이 아니다)는 것을 의미한다는 점이 이해될 수 있다. 또한, 시트 저항은 균일한 층 두께에 대한 저항률의 경우를 지칭할 수 있다.
[0016] 도 1에서, 본원에서 설명되는 실시예들에 따라 디스플레이 제조를 위한 층을 증착시키기 위한 장치(200)의 개략도가 도시된다. 본원에서 설명되는 바와 같은 실시예들에 따르면, 디스플레이 제조를 위한 층을 증착시키기 위한 장치는, 진공 챔버(210); 투명 전도성 옥사이드 층을 스퍼터링하기 위한, 진공 챔버 내의 하나 또는 그 초과의 인듐 옥사이드(특히 ITO(indium tin oxide)) 함유 타겟들(220a, 220b); 진공 챔버 내에 프로세싱 가스를 제공하기 위한 가스 분배 시스템(230); 및 가스 분배 시스템(230)에 연결되고, 프로그램 코드를 실행하도록 구성된 제어기(240)를 포함한다. 프로그램 코드의 실행 시에, 본원에서 설명되는 바와 같이 디스플레이 제조를 위한 복수의 박막 트랜지스터들을 위한 층을 제조하는 방법이 수행된다.
[0017] 도 1에 예시적으로 도시된 바와 같이, 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 실시예들에 따르면, 진공 챔버(210)는 챔버 벽들(211)에 의해 한정되고, 수증기를 위한 제 1 가스 유입구(231) 및 H2를 위한 제 2 가스 유입구(232)에서 가스 분배 시스템(230)에 연결될 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 제 1 가스 유입구(231)는 프로세싱 가스 분위기(222)에 제공되는 수증기의 양을 제어하도록 구성된 제 1 질량 유동 제어기(mass flow controller)(234), 예컨대, 제 1 밸브를 갖는 제 1 도관을 통해 가스 분배 시스템(230)에 연결될 수 있다. 제 2 가스 유입구(232)는 프로세싱 가스 분위기에 제공되는 H2의 양을 제어하도록 구성된 제 2 질량 유동 제어기(235), 예컨대, 제 2 밸브를 갖는 제 2 도관을 통해 가스 분배 시스템(230)에 연결될 수 있다.
[0018] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 실시예들에 따르면, 가스 분배 시스템은 수증기를 제공하기 위한 제 1 가스 소스 및 H2를 제공하기 위한 제 2 가스 소스를 포함할 수 있다. 따라서, 본원에서 설명되는 바와 같은 장치는 수증기 및 H2를 서로 독립적으로 제공하도록 구성될 수 있으며, 이로써, 진공 챔버(210) 내의 프로세싱 가스 분위기(222)의 수증기 함량(content) 및/또는 H2 함량이 독립적으로 제어될 수 있다. 또한, 가스 분배 시스템은 불활성 가스를 제공하기 위한 제 3 가스 소스를 포함할 수 있다. 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 실시예들에 따르면, 가스 분배 시스템은 프로세싱 가스 분위기에 제공되는 불활성 가스의 양을 제어하도록 구성된 불활성 가스 유동 제어기(도시되지 않음)를 포함할 수 있다.
[0019] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 실시예들에 따르면, 가스 분배 시스템은 불활성 가스를 제공하기 위한 별개의 가스 소스를 포함할 수 있다. 불활성 가스를 제공하기 위한 별개의 가스 소스는, 예컨대, 불활성 가스를 제공하기 위한 별개의 가스 소스와 진공 챔버를 연결하는 별개의 가스 유입구를 통해 불활성 가스를 수증기 및/또는 H2와 별개로 프로세싱 가스 분위기에 제공하도록 구성될 수 있다. 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 불활성 가스를 제공하기 위한 별개의 가스 소스는, 예컨대, 제 1 가스 유입구를 통해, 진공 챔버 내부의 프로세싱 가스 분위기에 제공될 수 있는 불활성 가스/수증기 혼합물을 제공하기 위해 사용될 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 불활성 가스를 제공하기 위한 별개의 가스 소스는, 예컨대, 제 2 가스 유입구를 통해, 진공 챔버 내부의 프로세싱 가스 분위기에 제공될 수 있는 불활성 가스/H2 혼합물을 제공하기 위해 사용될 수 있다.
[0020] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 실시예들에 따르면, 진공 챔버(210)의 프로세싱 가스 분위기(222)에 수증기를 제공하기 위한, 가스 분배 시스템(230)의 제 1 가스 소스가 불활성 가스/수증기 혼합물을 제공할 수 있다. 불활성 가스/수증기 혼합물에서의 불활성 가스의 부분 압력(partial pressure)은, 본원에서 특정되는 바와 같은 불활성 가스 부분 압력의 상한과 불활성 가스 부분 압력의 하한 사이의 범위에서 선택될 수 있다. 따라서, 불활성 가스/수증기 혼합물에서의 수증기의 부분 압력은, 본원에서 특정되는 바와 같은 수증기 부분 압력의 상한과 수증기 부분 압력의 하한 사이의 범위에서 선택될 수 있다.
[0021] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 실시예들에 따르면, 진공 챔버(210)의 프로세싱 가스 분위기(222)에 H2를 제공하기 위한, 가스 분배 시스템(230)의 제 2 가스 소스가 불활성 가스/H2 혼합물을 제공할 수 있다. 불활성 가스/H2 혼합물에서의 불활성 가스의 부분 압력은, 본원에서 특정되는 바와 같은 불활성 가스 부분 압력의 상한과 불활성 가스 부분 압력의 하한 사이의 범위에서 선택될 수 있다. 따라서, 불활성 가스/H2 혼합물에서의 H2의 부분 압력은, 본원에서 특정되는 바와 같은 H2 부분 압력의 상한과 H2 부분 압력의 하한 사이의 범위에서 선택될 수 있다.
[0022] 예시적으로 도 1을 참조하여, 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 실시예들에 따르면, 진공 챔버(210)는 배출구 도관에 연결된 배출구 포트(233)를 포함할 수 있고, 배출구 포트(233)는 진공 챔버(210)의 진공을 제공하기 위한 배출구 펌프(236)와 유체 연결(fluid connection)된다.
[0023] 도 1에 예시된 바와 같이, 진공 챔버(210) 내에, 제 1 증착 소스(223a) 및 제 2 증착 소스(223b)가 제공될 수 있다. 증착 소스들은, 예컨대, 기판 상에 증착될 재료의 타겟들을 갖는 회전 가능한 캐소드들일 수 있다. 특히, 타겟은 ITO(indium tin oxide) 함유 타겟, 특히, ITO 90/10 함유 타겟일 수 있다. 본원에서 설명되는 실시예들에 따르면, ITO 90/10은 인듐 옥사이드(In2O3) 및 주석 옥사이드(SnO2)를 In2O3 : SnO2 = 90:10의 비율로 포함한다.
[0024] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 실시예들에 따르면, 캐소드들은 캐소드 내부에 자석 조립체들(221a, 221b)이 구비된 회전 가능한 캐소드들일 수 있다. 따라서, 본원에서 설명된 바와 같은 장치를 이용하여, 층을 증착시키기 위해 마그네트론 스퍼터링이 수행될 수 있다. 도 1에 예시적으로 도시된 바와 같이, 제 1 증착 소스(223a) 및 제 2 증착 소스(223b)의 캐소드들은 전력 공급부(250)에 연결될 수 있다. 증착 프로세스의 성질에 따라서, 캐소드들은 AC 전력 공급부 또는 DC 전력 공급부에 연결될 수 있다. 예컨대, 예를 들어 투명 전도성 옥사이드 막(film)을 위한 인듐 옥사이드 타겟으로부터의 스퍼터링은 DC 스퍼터링으로서 수행될 수 있다. DC 스퍼터링의 경우, 제 1 증착 소스(223a)는 제 1 DC 전력 공급부에 연결될 수 있고, 제 2 증착 소스(223b)는 제 2 DC 전력 공급부에 연결될 수 있다. 따라서, DC 스퍼터링의 경우 제 1 증착 소스(223a) 및 제 2 증착 소스(223b)는 개별 DC 전력 공급부들을 가질 수 있다. 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 실시예들에 따르면, DC 스퍼터링은 펄스식(pulsed)-DC 스퍼터링, 특히 양극(bipolar)-펄스식-DC 스퍼터링을 포함할 수 있다. 따라서, 전력 공급부는 펄스식-DC, 특히, 양극-펄스식-DC를 제공하도록 구성될 수 있다. 특히, 제 1 증착 소스(223a)를 위한 제 1 DC 전력 공급부 및 제 2 증착 소스(223b)를 위한 제 2 DC 전력 공급부는 펄스식-DC 전력을 제공하도록 구성될 수 있다. 도 1에서, 코팅될 기판(300) 및 증착 소스들의 수평 어레인지먼트가 도시된다. 본원에서 개시된 다른 실시예들과 결합될 수 있는 몇몇 실시예들에서, 코팅될 기판(300) 및 증착 소스들의 수직 어레인지먼트가 사용될 수 있다.
[0025] 예시적으로 도 1을 참조하여, 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 실시예들에 따르면, 프로세싱 가스 분위기(222)의 조성(composition)을 측정하기 위해 진공 챔버(210)에 센서(270)가 제공될 수 있다. 특히, 센서(270)는 본원에서 특정된 바와 같은 각각의 함량 범위들 내의 불활성 가스, 수증기, H2, O2 및 잔여 가스의 함량을 측정하도록 구성될 수 있다.
[0026] 도 1에 도시된 바와 같이, 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 실시예들에 따르면, 센서(270), 제 1 질량 유동 제어기(234) 및 제 2 질량 유동 제어기(235)를 포함하는 가스 분배 시스템(230), 및 배출구 펌프(236)는 제어기(240)에 연결될 수 있다. 제어기(240)는 제 1 질량 유동 제어기(234) 및 제 2 질량 유동 제어기(235)를 포함하는 가스 분배 시스템(230), 및 배출구 펌프(236)를 제어할 수 있고, 이로써, 본원에서 설명된 바와 같은 조성을 갖는 프로세싱 분위기가 진공 챔버(210)에서 생성되고 유지될 수 있다.
[0027] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 실시예들에 따르면, 제어기(240)는 전력 공급부에 연결될 수 있다. 또한, 제어기는 제 1 증착 소스(223a)에 공급되는 제 1 전력을 제어하도록 구성될 수 있고, 제 2 증착 소스(223b)에 공급되는 제 2 전력을 제어하도록 구성될 수 있다.
[0028] 본원에서 설명된 바와 같은 디스플레이 제조를 위한 층을 증착시키기 위한 장치(200)가, 본원에서 설명되는 실시예들에 따라 층을 제조하는 방법을 수행하는 데에 사용될 때, 기판(300)은, 도 1에 예시적으로 도시된 바와 같이, 증착 소스들 아래에 배치될 수 있다. 기판(300)은 기판 지지부(310) 상에 배열될 수 있다. 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 실시예들에 따르면, 코팅될 기판을 위한 기판 지지 디바이스가 진공 챔버에 배치될 수 있다. 예컨대, 기판 지지 디바이스는 컨베잉 롤들(conveying rolls), 자석 안내 시스템들, 및 추가적인 피처들을 포함할 수 있다. 기판 지지 디바이스는 코팅될 기판을 진공 챔버(210) 안팎으로 구동하기 위한 기판 구동 시스템을 포함할 수 있다.
[0029] 예시적으로 도 2를 참조하여, 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 실시예들에 따르면, 진공 챔버(210)는 O2를 위한 제 3 가스 유입구(238)에서 가스 분배 시스템(230)에 연결될 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 제 3 가스 유입구(238)는 프로세싱 가스 분위기(222)에 제공되는 O2의 양을 제어하도록 구성된 제 3 질량 유동 제어기(237), 예컨대, 제 3 밸브를 갖는 제 3 도관을 통해 가스 분배 시스템(230)에 연결될 수 있다.
[0030] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 실시예들에 따르면, 가스 분배 시스템은 O2를 제공하기 위한 제 4 가스 소스를 포함할 수 있다. 따라서, 본원에서 설명되는 바와 같은 장치는 수증기, H2, 및 O2를 서로 독립적으로 제공하도록 구성될 수 있으며, 이로써, 진공 챔버(210) 내의 프로세싱 가스 분위기(222)의 수증기 함량 및/또는 H2 함량 및/또는 O2 함량이 독립적으로 제어될 수 있다.
[0031] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 실시예들에 따르면, 진공 챔버(210)의 프로세싱 가스 분위기(222)에 O2를 제공하기 위한, 가스 분배 시스템(230)의 제 4 가스 소스가 불활성 가스/O2 혼합물을 제공할 수 있다. 불활성 가스/O2 혼합물에서의 불활성 가스의 부분 압력은, 본원에서 특정되는 바와 같은 불활성 가스 부분 압력의 상한과 불활성 가스 부분 압력의 하한 사이의 범위에서 선택될 수 있다. 따라서, 불활성 가스/O2 혼합물에서의 O2의 부분 압력은, 본원에서 특정되는 바와 같은 O2 부분 압력의 상한과 O2 부분 압력의 하한 사이의 범위에서 선택될 수 있다.
[0032] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 실시예들에 따르면, 가스 분배 시스템(230)은 진공 챔버 내부의 프로세싱 가스 분위기의 원하는 압력을 제공하기 위한 펌프들 및/또는 압축기들을 포함할 수 있다. 특히, 가스 분배 시스템은, 불활성 가스, H2, 수증기, 및 O2의 각각의 부분 압력 상한 및 부분 압력 하한에 의해 본원에서 특정된 바와 같은 각각의 부분 압력 범위들에 따라, 불활성 가스의 부분 압력을 제공하기 위한 그리고/또는 H2의 부분 압력을 제공하기 위한 그리고/또는 수증기의 부분 압력을 제공하기 위한 그리고/또는 O2의 부분 압력을 제공하기 위한 펌프들 및/또는 압축기들을 포함할 수 있다.
[0033] 도 2에 도시된 바와 같이, 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 실시예들에 따르면, 제 3 질량 유동 제어기(237)가 제어기(240)에 연결될 수 있다. 따라서, 제어기(240)는 제 1 질량 유동 제어기(234), 제 2 질량 유동 제어기(235), 제 3 질량 유동 제어기(237), 불활성 가스 유동 제어기, 및 배출구 펌프(236)를 포함하는 가스 분배 시스템(230)을 제어할 수 있고, 이로써, 본원에서 설명된 바와 같은 조성을 갖는 프로세싱 분위기가 진공 챔버(210)에서 생성되고 유지될 수 있다. 따라서, 본원에서 설명된 바와 같은 조성을 갖는 선택된 프로세싱 가스 분위기의 모든 구성 성분들이 서로로부터 독립적으로 제어될 수 있다. 특히, 제어기는, 본원에서 설명된 바와 같은 선택된 조성을 갖는 프로세싱 가스 분위기를 확립하기 위해 수증기의 유동, H2의 유동, 불활성 가스의 유동, 및 O2의 유동이 서로 독립적으로 제어될 수 있도록 가스 분배 시스템을 제어하게 구성될 수 있다. 따라서, 선택된 프로세싱 가스 분위기의 조성은 매우 정확하게 조정될 수 있다.
[0034] 따라서, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 장치는, 본원에서 설명되는 실시예들에 따라 층을 제조하는 방법을 채용함으로써 디스플레이 제조를 위한 복수의 박막 트랜지스터들을 위한 층을 제조하도록 구성된다.
[0035] 도 3은, 본원에서 설명되는 바와 같은 실시예들에 따라 디스플레이 제조를 위한 복수의 박막 트랜지스터들을 위한 층을 제조하는 방법을 예시하는 블록도를 도시한다. 방법(100)은, 프로세싱 가스 분위기에서 인듐 옥사이드 함유 타겟으로부터 투명 전도성 옥사이드 층을 스퍼터링하는 단계(101)를 포함한다. 특히, 타겟은 ITO(indium tin oxide) 함유 타겟, 특히, ITO 90/10 함유 타겟일 수 있다. 본원에서 설명되는 실시예들에 따르면, ITO 90/10은 인듐 옥사이드(In2O3) 및 주석 옥사이드(SnO2)를 In2O3 : SnO2 = 90:10의 비율로 포함한다.
[0036] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 실시예들에 따르면, 프로세싱 가스 분위기는 수증기, H2, 및 불활성 가스를 포함한다. 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 프로세싱 가스 분위기의 구성물들의 함량은 100%까지 부가될 수 있다는 점이 이해되어야 한다. 특히, 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 수증기, H2, 및 불활성 가스의 함량은 프로세싱 가스 분위기의 100%까지 부가될 수 있다. 불활성 가스는 헬륨, 네온, 아르곤, 크립톤, 제논, 또는 라돈으로 구성된 그룹으로부터 선택될 수 있다. 특히, 불활성 가스는 아르곤(Ar)일 수 있다.
[0037] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 실시예들에 따르면, 프로세싱 가스 분위기에서의 수증기의 함량은 1%의 하한, 특히 2.0%의 하한, 더 특히 4%의 하한 내지 6%의 상한, 특히 8%의 상한, 더 특히 10.0%의 상한의 범위일 수 있다. 프로세싱 가스 분위기에서의 수증기의 함량이, 본원에서 설명된 바와 같은 하한 내지 상한의 범위에서 선택된 프로세싱 가스 분위기에서 인듐 옥사이드 함유 타겟으로부터 투명 전도성 옥사이드 층을 스퍼터링함으로써, 옥사이드 층의 비결정질 구조의 정도가 조정될 수 있다. 특히, 프로세싱 가스 분위기에서의 수증기의 함량을 증가시킴으로써, 옥사이드 층에서의 비결정질 구조의 정도가 증가될 수 있다.
[0038] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 실시예들에 따르면, 프로세싱 가스 분위기에서의 H2의 함량은 2.2%의 하한, 특히 4.2%의 하한, 더 특히 6.1%의 하한 내지 10%의 상한, 특히 15.0%의 상한, 더 특히 20.0%의 상한의 범위일 수 있다. H2의 하한들에 대해, H2의 폭발(explosion) 하한은 4.1%이고 불활성화(inertisation) 하한은 6.0%라는 것이 이해되어야 한다. 프로세싱 가스 분위기에서의 H2의 함량이, 본원에서 설명된 바와 같은 하한 내지 상한의 범위에서 선택된 프로세싱 가스 분위기에서 인듐 옥사이드 함유 타겟으로부터 투명 전도성 옥사이드 층을 스퍼터링함으로써, 옥사이드 층의 비결정질 구조의 정도가 조정될 수 있다. 특히, 프로세싱 가스 분위기에서의 H2의 함량을 증가시킴으로써, 옥사이드 층에서의 비결정질 구조의 정도가 증가될 수 있다.
[0039] 따라서, 본원에서 설명되는 바와 같은 수증기 함량 및 H2 함량을 갖는 프로세싱 가스 분위기에서 인듐 함유 타겟으로부터 투명 전도성 옥사이드 층을 스퍼터링함으로써, 결정질 ITO 상(phase)의 형성이 억제될 수 있다. 이를 고려하여, 예컨대, 습식 화학 에칭에 의한, 스퍼터링된 옥사이드 층의 후속 패터닝의 경우에, 옥사이드 층 상에서의 결정질 ITO 잔여물들의 감소가 달성될 수 있다. 따라서, TFT 디스플레이 제조를 위해 채용되는 패터닝된 옥사이드 층의 품질이 증가될 수 있다. 또한, 본원에서 설명되는 바와 같은 수증기 함량 및 H2 함량을 갖는 프로세싱 가스 분위기를 제공함으로써, 프로세싱 가스 분위기에서의 H2의 가연성 및 폭발의 위험이 감소되거나 심지어 제거될 수 있다.
[0040] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 실시예들에 따르면, 프로세싱 가스 분위기에서의 불활성 가스의 함량은 55%의 하한, 특히 73%의 하한, 더 특히 81%의 하한 내지 87.5%의 상한, 특히 92.0%의 상한, 더 특히 96.3%의 상한의 범위일 수 있다. 프로세싱 가스 분위기에서의 불활성 가스의 함량이, 본원에서 설명된 바와 같은 하한 내지 상한의 범위에서 선택된 프로세싱 가스 분위기에서 인듐 옥사이드 함유 타겟으로부터 투명 전도성 옥사이드 층을 스퍼터링함으로써, 투명 전도성 옥사이드 층의 품질이 보장될 수 있다. 특히, 본원에서 설명되는 바와 같이 불활성 가스를 프로세싱 가스 분위기에 제공함으로써, 프로세싱 가스 분위기에서의 H2의 가연성 및 폭발의 위험이 감소되거나 심지어 제거될 수 있다.
[0041] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 실시예들에 따르면, 수증기 대 H2의 비율은 4:1의 하한, 특히 2:1의 하한, 더 특히 1:1.5의 하한 내지 1:2의 상한, 특히 1:3의 상한, 더 특히 1:4의 상한의 범위이다. 프로세싱 가스 분위기에서의 수증기 대 H2 함량의 비율이 본원에서 설명된 바와 같은 하한 내지 상한의 범위에서 선택된 프로세싱 가스 분위기에서 인듐 옥사이드 함유 타겟으로부터 투명 전도성 옥사이드 층을 스퍼터링함으로써, 옥사이드 층에서의 비결정질 구조의 정도에 대한 제어가 개선된다. 따라서, 비결정질 구조의 정도는, 예컨대, 옥사이드 층에서의 비결정질 구조의 정도가 오직 수증기에 의해서만 제어될 수 있는 경우와 비교하여, 더 정확하게 제어될 수 있다.
[0042] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 실시예들에 따르면, 프로세싱 가스 분위기의 총 압력은 0.2Pa의 하한, 특히 0.3Pa의 하한, 더 특히 0.4Pa의 하한 내지 0.6Pa의 상한, 특히 0.7Pa의 상한, 더 특히 0.8Pa의 상한의 범위일 수 있다. 특히, 프로세싱 가스 분위기의 총 압력은 0.3Pa일 수 있다. 프로세싱 가스 분위기의 총 압력이, 본원에서 설명된 바와 같은 하한 내지 상한에서 선택된 프로세싱 가스 분위기에서 인듐 옥사이드 함유 타겟으로부터 투명 전도성 옥사이드 층을 스퍼터링함으로써, 옥사이드 층의 비결정질 구조의 정도가 조정될 수 있다. 특히, 프로세싱 가스 분위기의 총 압력을 증가시킴으로써, 옥사이드 층에서의 비결정질 구조의 정도가 증가될 수 있다.
[0043] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 실시예들에 따르면, 프로세싱 가스 분위기의 모든 구성 성분 가스들이, 진공 챔버에서 프로세싱 가스 분위기를 확립하기에 앞서서, 혼합될 수 있다. 따라서, 투명 전도성 옥사이드 층을 스퍼터링하기에 앞서서 또는 스퍼터링하는 동안, 프로세싱 가스 분위기의 모든 구성 성분 가스들이, 동일한 가스 샤워기들을 통해 진공 챔버에 공급될 수 있다. 특히, 본원에서 설명된 바와 같은 프로세싱 가스 분위기의 선택된 조성에 따라, 수증기, H2, 불활성 가스, 및 O2는 동일한 가스 샤워기들을 통해 진공 챔버에 공급될 수 있다. 예컨대, 선택된 프로세싱 가스 분위기의 가스성 구성 성분들은, 선택된 프로세싱 가스의 가스성 구성 성분들이 가스 샤워기들을 통해 진공 챔버 내에 제공되기 이전에, 혼합 유닛에서 혼합될 수 있다. 따라서, 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 층을 증착시키기 위한 장치는, 선택된 프로세싱 가스의 가스성 구성 성분들이 가스 샤워기들을 통해 진공 챔버 내에 제공되기 이전에, 선택된 프로세싱 가스의 가스성 구성 성분들을 혼합하기 위한 혼합 유닛을 포함할 수 있다. 따라서, 매우 균질한 프로세싱 가스 분위기가 진공 챔버에 확립될 수 있다.
[0044] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 실시예들에 따르면, 프로세싱 가스 분위기에서의 수증기의 부분 압력은, 예컨대, 0.2Pa의 총 압력의 하한을 갖는 프로세싱 가스 분위기에 대해서 2.0%의 수증기 함량의 하한이 선택된 경우에 0.004Pa의 하한과, 예컨대, 0.8Pa의 총 압력의 상한을 갖는 프로세싱 가스 분위기에 대해서 10.0%의 수증기 함량의 상한이 선택된 경우에 0.8Pa의 상한 사이의 범위일 수 있다.
[0045] 따라서, 프로세싱 가스 분위기에서의 수증기의 부분 압력이, 프로세싱 가스 분위기의 백분율[%] 단위의 선택된 수증기 함량과 프로세싱 가스 분위기의 파스칼[Pa] 단위의 선택된 총 압력의 곱에 의해 계산될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 따라서, 프로세싱 가스 분위기에서의 수증기 함량의 상한 및 하한의 선택된 값들, 및 프로세싱 가스 분위기의 총 압력의 상한 및 하한의 선택된 값들에 따라서, 프로세싱 가스 분위기에서의 수증기의 부분 압력의 하한 및 상한에 대한 대응하는 값들이 계산되고 선택될 수 있다.
[0046] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 실시예들에 따르면, 프로세싱 가스 분위기에서의 H2의 부분 압력은, 예컨대, 0.2Pa의 총 압력의 하한을 갖는 프로세싱 가스 분위기에 대해서 2.2%의 H2 함량의 하한이 선택된 경우에 0.0044Pa의 하한과, 예컨대, 0.8Pa의 총 압력의 상한을 갖는 프로세싱 가스 분위기에 대해서 20.0%의 H2 함량의 상한이 선택된 경우에 0.16Pa의 상한 사이의 범위일 수 있다.
[0047] 따라서, 프로세싱 가스 분위기에서의 H2의 부분 압력이, 프로세싱 가스 분위기의 백분율[%] 단위의 선택된 H2 함량과 프로세싱 가스 분위기의 파스칼[Pa] 단위의 선택된 총 압력의 곱에 의해 계산될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 따라서, 프로세싱 가스 분위기에서의 H2 함량의 상한 및 하한의 선택된 값들, 및 프로세싱 가스 분위기의 총 압력의 상한 및 하한의 선택된 값들에 따라서, 프로세싱 가스 분위기에서의 H2의 부분 압력의 하한 및 상한에 대한 대응하는 값들이 계산되고 선택될 수 있다.
[0048] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 프로세싱 가스 분위기(222)는 O2를 더 포함한다. 프로세싱 가스 분위기에서의 O2의 함량은 0.5%의 하한, 특히 1.0%의 하한, 더 특히 1.5%의 하한 내지 3.0%의 상한, 특히 4.0%의 상한, 더 특히 15.0%의 상한의 범위일 수 있다. 프로세싱 가스 분위기에서의 O2의 함량이, 본원에서 설명된 바와 같은 하한 내지 상한의 범위에서 선택된 프로세싱 가스 분위기에서 인듐 옥사이드 함유 타겟으로부터 투명 전도성 옥사이드 층을 스퍼터링함으로써, 옥사이드 층의 시트 저항이, 낮은 저항에 대해 조정 및 최적화될 수 있다. 특히, 낮은 저항에 대해 시트 저항을 최적화하기 위해, O2의 함량은 하위 임계값과 상위 임계값 사이의 범위에서 선택되어야 한다. 예컨대, O2의 함량이 하위 임계값 미만이거나 상위 임계값 초과인 경우, 시트 저항에 대해서 상대적으로 높은 값들을 얻을 수 있다. 따라서, 본원에서 설명되는 바와 같은 실시예들은 낮은 저항에 대해 옥사이드 층들의 시트 저항을 조정 및 최적화하는 것을 제공한다.
[0049] 프로세싱 가스 분위기가 수증기, H2, 불활성 가스, 및 O2를 포함하는, 본원에서 설명되는 실시예들에 따르면, 수증기, H2, 불활성 가스, 및 O2의 각각의 함량들이 프로세싱 가스 분위기의 100%까지 부가될 수 있다는 점이 이해되어야 한다.
[0050] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 실시예들에 따르면, 프로세싱 가스 분위기에서의 O2의 부분 압력은, 예컨대, 0.2Pa의 총 압력의 하한을 갖는 프로세싱 가스 분위기에 대해서 0.5%의 O2 함량의 하한이 선택된 경우에 0.001Pa의 하한과, 예컨대, 0.8Pa의 총 압력의 상한을 갖는 프로세싱 가스 분위기에 대해서 15.0%의 O2 함량의 상한이 선택된 경우에 0.12Pa의 상한 사이의 범위일 수 있다.
[0051] 따라서, 프로세싱 가스 분위기에서의 O2의 부분 압력이 프로세싱 가스 분위기의 백분율[%] 단위의 선택된 O2 함량과 프로세싱 가스 분위기의 파스칼[Pa] 단위의 선택된 총 압력의 곱에 의해 계산될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 따라서, 프로세싱 가스 분위기에서의 O2 함량의 상한 및 하한의 선택된 값들, 및 프로세싱 가스 분위기의 총 압력의 상한 및 하한의 선택된 값들에 따라서, 프로세싱 가스 분위기에서의 O2의 부분 압력의 하한 및 상한에 대한 대응하는 값들이 계산되고 선택될 수 있다.
[0052] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 실시예들에 따르면, 프로세싱 가스 분위기에서의 불활성 가스의 부분 압력은, 예컨대, 0.2Pa의 총 압력의 하한을 갖는 프로세싱 가스 분위기에 대해서 55%의 불활성 가스 함량의 하한, 10%의 수증기 함량의 상한, 20%의 H2 함량의 상한, 및 5.0%의 O2 함량의 상한이 선택된 경우에 0.11Pa의 하한과, 예컨대, 0.8Pa의 총 압력의 상한을 갖는 프로세싱 가스 분위기에 대해서 96.3%의 불활성 가스 함량의 상한, 1%의 수증기 함량의 하한, 2.2%의 H2 함량의 하한, 및 0.5%의 O2 함량의 하한이 선택된 경우에 0.7704Pa의 상한 사이의 범위일 수 있다.
[0053] 따라서, 프로세싱 가스 분위기에서의 불활성 가스의 부분 압력이, 프로세싱 가스 분위기의 백분율[%] 단위의 선택된 불활성 가스 함량과 프로세싱 가스 분위기의 파스칼[Pa] 단위의 선택된 총 압력의 곱에 의해 계산될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 따라서, 프로세싱 가스 분위기에서의 불활성 가스 함량의 상한 및 하한의 선택된 값들, 및 프로세싱 가스 분위기의 총 압력의 상한 및 하한의 선택된 값들에 따라서, 프로세싱 가스 분위기에서의 불활성 가스의 부분 압력의 하한 및 상한에 대한 대응하는 값들이 계산되고 선택될 수 있다.
[0054] 도 4의 블록도에 예시적으로 도시된 바와 같이, 본원에서 설명되는 바와 같은 실시예들에 따라 디스플레이 제조를 위한 복수의 박막 트랜지스터들을 위한 층을 제조하는 방법은 수증기 및 H2를 프로세싱 가스 분위기에 개별적으로 제공하는 단계(102)를 더 포함할 수 있다. 따라서, 옥사이드 층에서의 비결정질 구조의 정도에 대한 제어가 개선되고, 비결정질 구조의 정도는 더 정확하게 제어될 수 있다.
[0055] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 실시예들에 따르면, 수증기는 불활성 가스/수증기 혼합물로 프로세싱 가스 분위기에 제공될 수 있다. 불활성 가스/수증기 혼합물에서의 불활성 가스의 부분 압력은, 본원에서 특정되는 바와 같은 불활성 가스 부분 압력의 하한 내지 불활성 가스 부분 압력의 상한에서 선택될 수 있다. 불활성 가스/수증기 혼합물에서의 수증기의 부분 압력은, 본원에서 특정되는 바와 같은 수증기 부분 압력의 상한과 수증기 부분 압력의 하한 사이의 범위에서 선택될 수 있다.
[0056] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 실시예들에 따르면, H2는 불활성 가스/H2 혼합물로 프로세싱 가스 분위기에 제공될 수 있다. H2를 불활성 가스/H2 혼합물로 프로세싱 가스 분위기를 제공함으로써, 가스 분배 시스템에서의 H2의 가연성 및 폭발의 위험이 감소되거나 심지어 제거될 수 있다. 불활성 가스/H2 혼합물에서의 불활성 가스의 부분 압력은, 본원에서 특정되는 바와 같은 불활성 가스 부분 압력의 상한과 불활성 가스 부분 압력의 하한 사이의 범위에서 선택될 수 있다. 불활성 가스/H2 혼합물에서의 H2의 부분 압력은, 본원에서 특정되는 바와 같은 H2 부분 압력의 상한과 H2 부분 압력의 하한 사이의 범위에서 선택될 수 있다.
[0057] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 실시예들에 따르면, O2는 불활성 가스/O2 혼합물로 프로세싱 가스 분위기에 제공될 수 있다. 불활성 가스/O2 혼합물에서의 불활성 가스의 부분 압력은, 본원에서 특정되는 바와 같은 불활성 가스 부분 압력의 상한과 불활성 가스 부분 압력의 하한 사이의 범위에서 선택될 수 있다. 불활성 가스/O2 혼합물에서의 O2의 부분 압력은, 본원에서 특정되는 바와 같은 O2 부분 압력의 상한과 O2 부분 압력의 하한 사이의 범위에서 선택될 수 있다.
[0058] 도 4를 예시적으로 참조하여, 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 실시예들에 따르면, 방법은 프로세싱 가스 분위기에서의 수증기의 함량 및/또는 H2의 함량을 이용하여 옥사이드 층의 비결정질 구조의 정도를 제어하는 단계(103)를 더 포함할 수 있다. 특히, 프로세싱 가스 분위기에서의 H2의 함량 및/또는 수증기의 함량을 증가시킴으로써, 옥사이드 층에서의 비결정질 구조의 정도가 증가될 수 있다. 특히, 제 1 프로세싱 가스 분위기에서의 H2의 함량을 증가시킴으로써, 특히, 기판과 제 1 층 사이의 계면(interface)에서의 결정립들(crystalline grains)의 개수가 감소될 수 있다.
[0059] 또한, 도 3의 블록도에 예시적으로 도시된 바와 같이, 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 실시예들에 따르면, 방법은 프로세싱 가스 분위기에서의 O2의 함량을 이용하여 옥사이드 층의 시트 저항을 제어하는 단계(104)를 더 포함할 수 있다. 특히, 어닐링 이후 낮은 저항에 대해 층 스택의 시트 저항을 최적화하기 위해, 층 증착 동안 프로세싱 가스 분위기에서의 O2의 함량은 본원에서 설명된 바와 같은 하한과 상한 사이의 범위에서 선택되어야 한다. 실시예들에 따르면, 층 증착 이후에 어닐링 절차가, 예컨대, 200°C 내지 250°C의 온도 범위에서 수행될 수 있다.
[0060] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 실시예들에 따르면, 투명 전도성 옥사이드 층의 어닐링 이후의 저항률은 100μOhm cm의 하한, 특히 210μOhm cm의 하한, 더 특히 220μOhm cm의 하한 내지 260μOhm cm의 상한, 특히 280μOhm cm의 상한, 더 특히 400μOhm cm의 상한의 범위일 수 있다. 특히, 옥사이드 층의 어닐링 이후의 저항률은 대략 230μOhm cm일 수 있다.
[0061] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 실시예들에 따르면, 프로세싱 가스 분위기는 수증기, H2, 불활성 가스, O2, 및 잔여 가스로 구성된다. 수증기, H2, 불활성 가스, O2, 및 잔여 가스로 구성된 프로세싱 가스 분위기에서의 수증기, H2, 불활성 가스, 및 O2의 함량은 본원에서 설명된 바와 같은 각각의 하한 내지 각각의 상한의 범위에서 선택될 수 있다. 잔여 가스는 프로세싱 가스 분위기의 임의의 불순물 또는 임의의 오염 물질일 수 있다. 수증기, H2, 불활성 가스, O2, 및 잔여 가스로 구성된 프로세싱 가스 분위기에서, 잔여 가스의 함량은 프로세싱 가스 분위기의 0.0% 내지 1.0%일 수 있다. 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 실시예들에 따르면, 잔여 가스의 함량은 프로세싱 가스 분위기의 0.0%이다. 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 프로세싱 가스 분위기의 구성물들의 함량은 100%까지 부가될 수 있다는 점이 이해되어야 한다. 특히, 수증기, H2, 불활성 가스, O2, 및 잔여 가스의 함량은, 잔여 가스가 프로세싱 가스 분위기에 존재하는 경우에, 또는 프로세싱 가스 분위기가 잔여 가스를 포함하지 않는 경우, 즉, 잔여 가스의 함량이 0.0%인 경우에, 프로세싱 가스 분위기의 100%까지 부가될 수 있다.
[0062] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 실시예들에 따르면, 디스플레이 제조를 위한 복수의 박막 트랜지스터들을 위한 층을 제조하는 방법은, 예컨대, 에칭에 의해, 특히, 습식 화학 에칭에 의해 층을 패터닝하는 단계를 더 포함할 수 있다. 또한, 본원에서 설명되는 실시예들에 따라 층을 제조하는 방법은, 예컨대, 패터닝 이후에 층을 어닐링하는 단계를 포함할 수 있다.
[0063] 본원에서 설명되는 실시예들에 따르면, 본원에서 설명되는 실시예들에 따라 층을 제조하는 방법에 의해 제조된 층이 전자 디바이스에, 특히, 광-전자 디바이스에 채용될 수 있다. 따라서, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 층을 전자 디바이스에 제공함으로써, 전자 디바이스의 품질이 개선될 수 있다. 특히, 본원에서 설명되는 실시예들에 따라 디스플레이 제조를 위한 복수의 박막 트랜지스터들을 위한 층을 제조하는 방법 및 이에 따른 그 장치가, 특히, 고품질 및 저비용에 대하여, 제조 동안에 TFT 디스플레이 특성들을 튜닝하는 것을 제공한다는 점이, 당업자에 의해 이해될 것이다.

Claims (15)

  1. 디스플레이 제조를 위한 복수의 박막 트랜지스터들을 위한 층을 제조하는 방법(100)으로서,
    프로세싱 가스 분위기에서(222) 인듐 옥사이드 함유 타겟으로부터 투명 전도성 옥사이드 층을 스퍼터링하는 단계(101)를 포함하고,
    상기 프로세싱 가스 분위기(222)는 수증기, H2, 및 불활성 가스를 포함하며,
    상기 수증기의 함량은 1% 내지 10%이고,
    상기 H2의 함량은 2.2% 내지 20.0%이며, 그리고
    상기 불활성 가스의 함량은 55.0% 내지 96.8%인,
    층을 제조하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 수증기 대 H2의 비율은 4:1 내지 1:4인,
    층을 제조하는 방법.
  3. 제 1 항 내지 제 2 항에 있어서,
    상기 프로세싱 가스 분위기(222)의 총 압력은 0.2Pa 내지 0.8Pa인,
    층을 제조하는 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 프로세싱 가스 분위기(222)에서의 수증기의 부분 압력은 0.002Pa 내지 0.08Pa인,
    층을 제조하는 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 프로세싱 가스 분위기(222)에서의 H2의 부분 압력은 0.0044Pa 내지 0.16Pa인,
    층을 제조하는 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 프로세싱 가스 분위기(222)는 O2를 더 포함하고, 상기 O2의 함량은 0.5% 내지 15.0%인,
    층을 제조하는 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 프로세싱 가스 분위기(222)에서의 O2의 부분 압력은 0.001Pa 내지 0.12Pa인,
    층을 제조하는 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 프로세싱 가스 분위기(222)에서의 불활성 가스의 부분 압력은 0.11Pa 내지 0.7704Pa인,
    층을 제조하는 방법.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 프로세싱 가스 분위기(222)에서의 수증기의 함량 및/또는 상기 프로세싱 가스 분위기(222)에서의 H2의 함량을 이용하여 상기 옥사이드 층의 비결정질 구조의 정도를 제어하는 단계(103)를 더 포함하는,
    층을 제조하는 방법.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 프로세싱 가스 분위기(222)에서의 수증기의 함량을 이용하여 상기 옥사이드 층의 시트 저항을 제어하는 단계(104)를 더 포함하고, 저항률은 100μOhm cm 내지 400μOhm cm인,
    층을 제조하는 방법.
  11. 제 7 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 프로세싱 가스 분위기(222)에서의 O2의 함량을 이용하여 상기 옥사이드 층의 시트 저항을 제어하는 단계(104)를 더 포함하고, 저항률은 100μOhm cm 내지 400μOhm cm인,
    층을 제조하는 방법.
  12. 제 7 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 프로세싱 가스 분위기(222)는 수증기, H2, 불활성 가스, O2, 및 잔여 가스로 구성되며,
    상기 수증기의 함량은 1% 내지 10%이고,
    상기 H2의 함량은 2.2% 내지 20.0%이며,
    상기 불활성 가스의 함량은 55.0% 내지 96.3%이고,
    상기 O2의 함량은 0.5% 내지 15.0%이며, 그리고
    상기 잔여 가스의 함량은 0.0 내지 1.0%인,
    층을 제조하는 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 타겟은 ITO(indium tin oxide), 특히, ITO 90/10 함유 타겟이고,
    상기 프로세싱 가스 분위기(222)에서의 수증기의 부분 압력은 0.002Pa 내지 0.08Pa이며,
    상기 프로세싱 가스 분위기에서의 H2의 부분 압력은 0.0044Pa 내지 0.16Pa이고,
    상기 프로세싱 가스 분위기에서의 O2의 부분 압력은 0.001Pa 내지 0.12Pa이며,
    상기 프로세싱 가스 분위기에서의 불활성 가스의 부분 압력은 0.11Pa 내지 0.7744Pa이고,
    상기 방법은,
    - 상기 프로세싱 가스 분위기(222)에서의 수증기의 함량 및/또는 상기 프로세싱 가스 분위기(222)에서의 H2의 함량을 이용하여 상기 옥사이드 층의 비결정질 구조의 정도를 제어하는 단계(103), 및
    - 상기 프로세싱 가스 분위기(222)에서의 수증기의 함량 및/또는 상기 프로세싱 가스 분위기(222)에서의 O2의 함량을 이용하여 상기 옥사이드 층의 시트 저항을 제어하는 단계(104) ― 저항률은 100μOhm cm 내지 400μOhm cm ― 를 더 포함하는,
    층을 제조하는 방법.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 따른 방법(100)에 의해 제조된 층을 포함하는 전자 디바이스.
  15. 디스플레이 제조를 위한 층을 증착시키기 위한 장치(200)로서,
    진공 챔버(210);
    투명 전도성 옥사이드 층을 스퍼터링하기 위한, 상기 진공 챔버 내의 하나 또는 그 초과의 인듐 옥사이드(특히, ITO(indium tin oxide)) 함유 타겟들(220a, 220b);
    상기 진공 챔버 내에 프로세싱 가스를 제공하기 위한 가스 분배 시스템(230) ― 상기 진공 챔버(210)는 수증기를 위한 제 1 가스 유입구(234) 및 H2를 위한 제 2 가스 유입구(235)에서 상기 가스 분배 시스템(230)에 연결되고, 특히, 상기 진공 챔버(210)는 O2를 위한 제 3 가스 유입구(237)에서 상기 가스 분배 시스템(230)에 추가적으로 연결됨 ―; 및
    상기 가스 분배 시스템(230)에 연결되고, 프로그램 코드를 실행하도록 구성된 제어기(240) ― 상기 프로그램 코드의 실행 시에, 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 따른 방법이 수행됨 ― 를 포함하는,
    디스플레이 제조를 위한 층을 증착시키기 위한 장치.
KR1020177035389A 2015-05-08 2015-05-08 수증기를 사용하여 디스플레이 제조를 위한 층을 제조하는 방법 및 그 장치 KR102109312B1 (ko)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2015/060230 WO2016180445A1 (en) 2015-05-08 2015-05-08 Method of manufacturing a layer for display manufacturing using water vapor and apparatus therefore

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180004785A true KR20180004785A (ko) 2018-01-12
KR102109312B1 KR102109312B1 (ko) 2020-05-12

Family

ID=53181279

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020177035389A KR102109312B1 (ko) 2015-05-08 2015-05-08 수증기를 사용하여 디스플레이 제조를 위한 층을 제조하는 방법 및 그 장치

Country Status (3)

Country Link
KR (1) KR102109312B1 (ko)
CN (2) CN114892129A (ko)
WO (1) WO2016180445A1 (ko)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0950712A (ja) * 1995-08-07 1997-02-18 Hitachi Ltd 透明導電膜及びその形成方法
JP2000127282A (ja) * 1998-10-23 2000-05-09 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd 透明導電膜付き透明高分子フィルム
US20110194181A1 (en) * 2008-10-17 2011-08-11 Ulvac, Inc. Film forming method for antireflection film, antireflection film, and film forming device
JP7059747B2 (ja) * 2018-03-27 2022-04-26 ソニーグループ株式会社 微小粒子分取方法、微小粒子分取用プログラム及び微小粒子分取用システム

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6318426A (ja) * 1986-07-09 1988-01-26 Casio Comput Co Ltd 入力装置
JP2001168029A (ja) * 1999-12-10 2001-06-22 Sony Corp 半導体膜形成方法及び薄膜半導体装置の製造方法
CN1918672B (zh) * 2004-03-09 2012-10-03 出光兴产株式会社 薄膜晶体管、薄膜晶体管基板、液晶显示装置、溅射靶、透明导电膜、透明电极及它们的制造方法
JPWO2009084441A1 (ja) * 2007-12-28 2011-05-19 株式会社アルバック 透明導電膜の成膜方法及び成膜装置
CN102191465A (zh) * 2010-03-18 2011-09-21 中国科学院福建物质结构研究所 一种铟掺杂氧化锌靶材及透明导电膜的制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0950712A (ja) * 1995-08-07 1997-02-18 Hitachi Ltd 透明導電膜及びその形成方法
JP2000127282A (ja) * 1998-10-23 2000-05-09 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd 透明導電膜付き透明高分子フィルム
US20110194181A1 (en) * 2008-10-17 2011-08-11 Ulvac, Inc. Film forming method for antireflection film, antireflection film, and film forming device
JP7059747B2 (ja) * 2018-03-27 2022-04-26 ソニーグループ株式会社 微小粒子分取方法、微小粒子分取用プログラム及び微小粒子分取用システム

Also Published As

Publication number Publication date
WO2016180445A1 (en) 2016-11-17
CN107567508A (zh) 2018-01-09
KR102109312B1 (ko) 2020-05-12
CN114892129A (zh) 2022-08-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2428994A1 (en) Method and system for depositing a thin-film transistor
CN201343569Y (zh) 连续式平面磁控溅射镀膜设备
US20060144695A1 (en) Sputtering process for depositing indium tin oxide and method for forming indium tin oxide layer
KR20140027202A (ko) 개선된 리튬 균일성 제어 방법
KR102007514B1 (ko) 진공 스퍼터 증착을 위한 장치 및 이를 위한 방법
US20120160663A1 (en) Sputter Deposition and Annealing of High Conductivity Transparent Oxides
KR102457606B1 (ko) 디스플레이 제조를 위한 층 스택을 제조하는 방법 및 그 장치
US20180135160A1 (en) Method for controlling a gas supply to a process chamber, controller for controlling a gas supply to a process chamber, and apparatus
KR102109312B1 (ko) 수증기를 사용하여 디스플레이 제조를 위한 층을 제조하는 방법 및 그 장치
JP2002180247A (ja) 透明導電積層体の製造方法および製造装置
JP2000038654A (ja) 透明導電膜付き基板の製造方法、透明導電膜付き基板およびそれを用いた液晶表示素子
WO2016180447A1 (en) Method of manufacturing a layer for display manufacturing using hydrogen and apparatus therefore
CN108385073B (zh) Ito薄膜的制作方法
KR102251016B1 (ko) 성막 장치 및 성막 방법
WO2016095976A1 (en) Apparatus and method for coating a substrate with a movable sputter assembly and control over power parameters
US20100288625A1 (en) Film deposition apparatus and film deposition method
JP6109775B2 (ja) 成膜装置及び成膜方法
CN105278736A (zh) 透明导电性基板和透明导电性基板的制造方法及触控面板
CN115679259A (zh) Izo薄膜制备方法及物理气相沉积设备
JP2020143374A (ja) 真空スパッタ堆積のための装置及びその方法
JP2000160337A (ja) マグネトロンスパッタ装置
WO2021239211A1 (en) Method for generating a layer stack and method for manufacturing a patterned layer stack
JP2022040812A (ja) 成膜方法及びスパッタリング装置
JP4945929B2 (ja) 透明導電性の薄膜形成方法及びその薄膜形成装置
WO2018006944A1 (en) Method of forming a light emitting structure and apparatus therefor

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
AMND Amendment
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant