KR20180008719A - 박막 배터리들의 제조시 리튬 증착 프로세스에서 사용하기 위한 마스킹 디바이스, 리튬 증착 프로세스를 위해 구성된 장치, 박막 배터리들의 전극들을 제조하기 위한 방법, 및 박막 배터리 - Google Patents

박막 배터리들의 제조시 리튬 증착 프로세스에서 사용하기 위한 마스킹 디바이스, 리튬 증착 프로세스를 위해 구성된 장치, 박막 배터리들의 전극들을 제조하기 위한 방법, 및 박막 배터리 Download PDF

Info

Publication number
KR20180008719A
KR20180008719A KR1020177036291A KR20177036291A KR20180008719A KR 20180008719 A KR20180008719 A KR 20180008719A KR 1020177036291 A KR1020177036291 A KR 1020177036291A KR 20177036291 A KR20177036291 A KR 20177036291A KR 20180008719 A KR20180008719 A KR 20180008719A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
thin film
deposition process
insulator
film batteries
openings
Prior art date
Application number
KR1020177036291A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102000769B1 (ko
Inventor
안케 헬미히
토마스 베르너 질바우어
요제 마누엘 다이구에즈-캠포
슈테판 켈러
게오르그 요스트
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 KR20180008719A publication Critical patent/KR20180008719A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102000769B1 publication Critical patent/KR102000769B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/139—Processes of manufacture
    • H01M4/1395—Processes of manufacture of electrodes based on metals, Si or alloys
    • 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
    • C23C14/04—Coating on selected surface areas, e.g. using masks
    • C23C14/042—Coating on selected surface areas, e.g. using masks using masks
    • 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
    • C23C14/24—Vacuum evaporation
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058—Construction or manufacture
    • H01M10/0585—Construction or manufacture of accumulators having only flat construction elements, i.e. flat positive electrodes, flat negative electrodes and flat separators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04—Processes of manufacture in general
    • H01M4/0402—Methods of deposition of the material
    • H01M4/0421—Methods of deposition of the material involving vapour deposition
    • H01M4/0423—Physical vapour deposition
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04—Processes of manufacture in general
    • H01M4/0402—Methods of deposition of the material
    • H01M4/0421—Methods of deposition of the material involving vapour deposition
    • H01M4/0423—Physical vapour deposition
    • H01M4/0426—Sputtering
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/38—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of elements or alloys
    • H01M4/381—Alkaline or alkaline earth metals elements
    • H01M4/382—Lithium
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/38—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of elements or alloys
    • H01M4/40—Alloys based on alkali metals
    • H01M4/405—Alloys based on lithium
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
    • H01M6/40—Printed batteries, e.g. thin film batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

본 개시내용은, 박막 배터리들의 제조시 리튬 증착 프로세스에서 사용하기 위한 마스킹 디바이스(100)를 제공한다. 마스킹 디바이스(100)는 금속 또는 금속 합금으로 만들어진 마스크 부분(110) 및 마스크 부분(110)의 하나 또는 그 초과의 개구부들(120)을 포함하고, 하나 또는 그 초과의 개구부들(120)은 증착 재료의 입자들이 마스크 부분(110)을 통과하는 것을 허용하도록 구성되며, 하나 또는 그 초과의 개구부들(120)의 각각의 개구부의 크기는 적어도 0.5 ㎠이다.

Description

박막 배터리들의 제조시 리튬 증착 프로세스에서 사용하기 위한 마스킹 디바이스, 리튬 증착 프로세스를 위해 구성된 장치, 박막 배터리들의 전극들을 제조하기 위한 방법, 및 박막 배터리
[0001] 본 개시내용의 실시예들은 박막 배터리들의 제조시 리튬 증착 프로세스에서 사용하기 위한 마스킹 디바이스, 리튬 증착 프로세스를 위해 구성된 장치, 리튬 증착 프로세스에서 박막 배터리들의 전극들을 제조하기 위한 방법, 및 박막 배터리에 관한 것이다. 본 개시내용의 실시예들은 특히, 리튬-이온 배터리들, 및 리튬-이온 배터리들의 전극들, 예컨대, 애노드들을 제조하기 위한 마스킹 디바이스들, 장치들, 및 방법들에 관한 것이다.
[0002] 박막 배터리들, 예컨대, 리튬-이온 배터리들은 증가하는 수의 애플리케이션들, 예컨대, 휴대폰들, 노트북들, 및 이식가능한(implantable) 의료 디바이스들에서 사용된다. 박막 배터리들은, 예컨대, 폼 팩터들(form factors), 사이클 수명(cycle life), 전력 성능(power capability) 및 안전에 대해 유리한 특성들을 제공한다. 패터닝된 층들, 예컨대, 박막 배터리들의 전극 층들은 증착 프로세스, 예컨대, 리튬 증착 프로세스에서 마스킹 디바이스를 사용하여 증착될 수 있다. 마스킹 디바이스들은 증착 프로세스에서 사용되는 증착 재료에 의해 부식될 수 있다. 부식은 마스킹 디바이스들의 수명을 감소시킬 수 있고, 마스킹 디바이스들은 정기적으로 교환되어야 한다. 게다가, 증착 프로세스를 위해 사용되는 높은 온도는 마스킹 디바이스에 손상을 야기할 수 있다. 또한, 증착 프로세스에서 사용되는 마스킹 디바이스들은 비용 고려사항들의 대상이다.
[0003] 상기 내용을 고려하여, 당업계의 문제들 중 적어도 일부를 극복하는, 박막 배터리들의 제조시 리튬 증착 프로세스에서 사용하기 위한 새로운 마스킹 디바이스들, 리튬 증착 프로세스를 위해 구성된 장치들, 리튬 증착 프로세스에서 박막 배터리들의 전극들을 제조하기 위한 방법들, 및 박막 배터리들이 유리하다. 본 개시내용은 증착 재료에 의해 야기되는 부식에 덜 민감한 마스킹 디바이스들을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 본 개시내용은 마스킹 디바이스들에 대한 제조 비용들을 감소시키는 것을 목적으로 한다.
[0004] 상기 내용을 고려하여, 박막 배터리들의 제조시 리튬 증착 프로세스에서 사용하기 위한 마스킹 디바이스, 리튬 증착 프로세스를 위해 구성된 장치, 리튬 증착 프로세스에서 박막 배터리들의 전극들을 제조하기 위한 방법, 및 박막 배터리가 제공된다. 본 개시내용의 추가적인 양상들, 이점들, 및 특징들은 청구항들, 상세한 설명, 및 첨부한 도면들로부터 자명하다.
[0005] 본 개시내용의 양상에 따르면, 박막 배터리들의 제조시 리튬 증착 프로세스에서 사용하기 위한 마스킹 디바이스가 제공된다. 마스킹 디바이스는 금속 또는 금속 합금으로 만들어진 마스크 부분 및 마스크 부분의 하나 또는 그 초과의 개구부들을 포함하고, 하나 또는 그 초과의 개구부들은 증착 재료의 입자들이 마스크 부분을 통과하는 것을 허용하도록 구성되며, 하나 또는 그 초과의 개구부들의 각각의 개구부의 크기는 적어도 0.5 ㎠이다.
[0006] 본 개시내용의 다른 양상에 따르면, 박막 배터리들의 제조시 리튬 증착 프로세스에서 사용하기 위한 마스킹 디바이스가 제공된다. 마스킹 디바이스는 금속 또는 금속 합금으로 만들어진 마스크 부분 및 마스크 부분의 하나 또는 그 초과의 개구부들, 및 마스크 부분에 제공된 절연체를 포함하고, 하나 또는 그 초과의 개구부들은 증착 재료의 입자들이 마스크 부분을 통과하는 것을 허용하도록 구성된다.
[0007] 본 개시내용의 또 다른 양상에 따르면, 리튬 증착 프로세스를 위해 구성된 장치가 제공된다. 장치는 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 하나 또는 그 초과의 마스킹 디바이스들, 및 하나 또는 그 초과의 증착 소스들을 포함한다.
[0008] 본 개시내용의 더 추가적인 양상에 따르면, 리튬 증착 프로세스에서의 박막 배터리들의 전극들의 제조를 위한 방법이 제공된다. 방법은, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 마스킹 디바이스를 기판에 대해 포지셔닝하는 단계, 및 박막 배터리들의 전극들을 형성하기 위해 마스크 부분의 하나 또는 그 초과의 개구부들을 통해 기판 상에 리튬 또는 리튬 합금을 증착시키는 단계를 포함한다.
[0009] 본 개시내용의 추가적인 양상에 따르면, 박막 배터리가 제공된다. 박막 배터리는, 본원에서 설명되는 실시예들의 방법을 사용하여 증착된 전극을 포함한다.
[0010] 실시예들은 또한, 개시된 방법들을 수행하기 위한 장치들에 관한 것이고, 각각의 설명된 방법 양상을 수행하기 위한 장치 파트들(parts)을 포함한다. 이러한 방법 양상들은, 하드웨어 컴포넌트들에 의해, 적절한 소프트웨어에 의해 프로그래밍된(programmed) 컴퓨터에 의해, 상기 2가지의 임의의 조합에 의해, 또는 임의의 다른 방식으로 수행될 수 있다. 게다가, 본 개시내용에 따른 실시예들은 또한, 설명된 장치를 동작시키기 위한 방법들에 관한 것이다. 방법은, 장치의 모든 기능을 수행하기 위한 방법 양상들을 포함한다.
[0011] 본 개시내용의 상기 열거된 특징들이 상세히 이해될 수 있는 방식으로, 앞서 간략히 요약된, 본 개시내용의 보다 구체적인 설명이 실시예들을 참조로 하여 이루어질 수 있다. 첨부한 도면들은 본 개시내용의 실시예들에 관한 것이고, 이하에서 설명된다.
도 1은, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 박막 배터리들의 제조 동안 리튬 증착 프로세스에서 사용하기 위한 마스킹 디바이스의 개략도를 도시하고;
도 2는, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 박막 배터리의 개략도를 도시하며;
도 3a, b, 및 c는, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 박막 배터리들의 제조 동안 리튬 증착 프로세스에서 사용하기 위한 추가적인 마스킹 디바이스들의 개략적인 단면도들을 도시하고;
도 4는, 본원에서 설명되는 추가적인 실시예들에 따른, 박막 배터리들의 제조 동안 리튬 증착 프로세스에서 사용하기 위한 또 다른 마스킹 디바이스의 개략적인 단면도를 도시하며;
도 5는, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 리튬 증착 프로세스에서 박막 배터리들의 전극들을 제조하기 위한 방법의 흐름도를 도시하고;
도 6은, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 박막 배터리들의 제조 동안 리튬 증착 프로세스에서 사용하기 위한 마스킹 디바이스를 갖는 증착 장치의 개략도를 도시한다.
[0012] 이제, 본 개시내용의 다양한 실시예들에 대한 참조가 상세히 이루어질 것이며, 다양한 실시예들 중 하나 또는 그 초과의 예들이 도면들에 예시된다. 도면들에 대한 이하의 설명에서, 동일한 참조 번호들은 동일한 컴포넌트들을 지칭한다. 일반적으로, 개별적인 실시예들에 대한 차이들만이 설명된다. 각각의 예는 본 개시내용의 설명으로써 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.
[0013] 박막 배터리들의 대량 생산 동안, 박막 배터리들의 애노드들을 형성하기 위한 패터닝된 전극 층들은, 예컨대, 리튬 증착 프로세스에서 마스킹 디바이스를 사용하여 증착될 수 있다. 마스킹 디바이스는 증착 프로세스에서 사용되는 리튬에 의해 부식될 수 있고, 마스킹 디바이스의 수명이 감소될 수 있다. 또한, 증착 프로세스에서 사용되는 마스킹 디바이스들은 비용 고려사항들의 대상이다.
[0014] 본 개시내용은 금속 또는 금속 합금, 예컨대, 스테인리스 스틸로 만들어진 마스크 부분을 갖는 마스킹 디바이스를 제공한다. 마스킹 디바이스는 증착 프로세스에서 사용될 수 있는 리튬 및/또는 높은 온도들을 견딜 수 있다. 마스킹 디바이스는 재사용 가능하다. 또한, 마스킹 디바이스는 감소된 비용들로 제조될 수 있다. 게다가, 금속 또는 금속 합금은 손상 또는 파손에 대해, 예컨대, 세라믹보다 덜 민감하다. 마스킹 디바이스들은 리튬 증착 프로세스, 예컨대, 순수 리튬의 증착을 위한 프로세스 및/또는 리튬 합금 또는 리튬 복합물(composite)의 증착을 위한 프로세스에서 사용될 수 있다. 예로서, 리튬 증착 프로세스는 Li, LiTi, 또는 LiTiO의 증착을 위한 프로세스일 수 있다.
[0015] 본원에서 설명되는 실시예들은, 예컨대, 리튬 배터리 제조 또는 일렉트로크로믹 윈도우들(electrochromic windows)을 위한 대면적 기판들 상에의 증착에 활용될 수 있다. 예로서, 복수의 박막 배터리들은, 예컨대, 애노드들과 같은 전극들의 제조를 위한 마스킹 디바이스를 사용하여 각각의 대면적 기판 상에 형성될 수 있다. 몇몇 실시예들에 따르면, 대면적 기판은, 약 0.67㎡ 기판들(0.73x0.92m)에 대응하는 4.5 세대, 약 1.4㎡ 기판들(1.1m x 1.3m)에 대응하는 5 세대, 약 4.29㎡ 기판들(1.95m x 2.2m)에 대응하는 7.5 세대, 약 5.7㎡ 기판들(2.2m x 2.5m)에 대응하는 8.5 세대, 또는 심지어, 약 8.7㎡ 기판들(2.85m x 3.05m)에 대응하는 10 세대일 수 있다. 심지어 11 세대 및 12 세대와 같은 더 큰 세대들 및 대응하는 기판 면적들이 유사하게 구현될 수 있다.
[0016] 몇몇 구현들에 따르면, 마스킹 디바이스들은 서브-캐리어들(sub-carriers)과 함께 사용하도록 구성된다. 예로서, (예컨대, 4.5세대의 증착 윈도우를 갖는) 대형 캐리어들 상에 서브-캐리어들(예컨대, Din A5, A4, 또는 A3)로 고정된 기판들의 어레이가 사용될 수 있다.
[0017] 본원에서 사용되는 바와 같은 "기판"이라는 용어는 특히, 비가요성(inflexible) 기판들, 예컨대, 유리 플레이트들 및 금속 플레이트들을 포함해야 한다. 그러나, 본 개시내용은 그에 제한되지 않으며, "기판"이라는 용어는 또한, 웨브(web) 또는 포일(foil)과 같은 가요성 기판들을 포함할 수 있다.
[0018] 마스킹 디바이스의 본 실시예들이 박막 배터리들의 제조에 관하여 설명되지만, 마스킹 디바이스들이, 다른 리튬 증착 프로세스들, 예컨대, 일렉트로크로믹 윈도우들의 제조에서 사용될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
[0019] 도 1은, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 박막 배터리들의 제조 동안 리튬 증착 프로세스에서 사용하기 위한 마스킹 디바이스(100)의 개략도를 도시한다. 도 1의 상부 섹션은 마스킹 디바이스(100)의 평면도를 도시하고, 도 1의 하부 섹션은 선(I-I)을 따른 마스킹 디바이스(100)의 측단면도를 도시한다. 마스킹 디바이스(100)는 리튬 증착 프로세스 동안 기판(도시되지 않음)을 마스킹하도록 구성된다.
[0020] 마스킹 디바이스(100)는 금속 또는 금속 합금으로 만들어진 마스크 부분(110), 및 마스크 부분(110)의 하나 또는 그 초과의 개구부들(120)을 포함한다. 하나 또는 그 초과의 개구부들(120)은 증착 재료의 입자들이 마스크 부분(110)을 통과하는 것을 허용하도록 구성된다. 하나 또는 그 초과의 개구부들(120)의 각각의 개구부의 크기는 적어도 0.5 ㎠이다. 금속 또는 금속 합금으로 만들어진 마스킹 부분(110)을 갖는 마스킹 디바이스(100)는 증착 프로세스에서 사용되는 리튬을 견딜 수 있으며, 재사용 가능하다. 또한, 마스킹 디바이스(100)는 감소된 비용들로 제조될 수 있다. 게다가, 금속 또는 금속 합금으로 만들어진 마스크 부분(110)은 손상 또는 파손에 대해, 예컨대, 세라믹 마스크와 비교할 때, 덜 민감하다.
[0021] 도 1에 도시된 하나 또는 그 초과의 개구부들(120)은 직사각형 형상을 갖는다. 그러나, 본 개시내용은 그에 제한되지 않는다. 하나 또는 그 초과의 개구부들(120)은 임의의 다른 형상, 예컨대, 규칙적인(regular) 또는 불규칙적인(irregular) 형상을 가질 수 있다. 하나 또는 그 초과의 개구부들(120)의 형상은 기판 상에 또는 위에 증착될 박막 배터리들의 전극들의 형상에 대응한다. 하나 또는 그 초과의 개구부들(120)은 마스크 부분(110)의 두께 방향을 따라 마스크 부분(110)을 통해 연장된다. 하나 또는 그 초과의 개구부들(120)은 또한, "스루 홀들(through holes)" 또는 "애퍼처들(apertures)"로 지칭될 수 있다.
[0022] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 하나 또는 그 초과의 개구부들(120)의 각각의 개구부의 크기는 0.5 ㎠ 내지 50 ㎠의 범위, 특히 0.5 ㎠ 내지 25 ㎠의 범위, 더 특히 0.5 ㎠ 내지 10 ㎠의 범위에 있다. 개구부의 크기는 개구부의 경계 또는 둘레에 의해 정의된다. 예로서, 도 1의 직사각형 형상 개구부들의 크기는 개구부의 제1 측방향 길이(122)와 제2 측방향 길이(124)에 의해 정의된다. 몇몇 구현들에서, 하나 또는 그 초과의 개구부들(120)의 각각의 개구부의 크기는 약 1 ㎠(예컨대, 1cm x 1cm) 또는 약 4 ㎠(예컨대, 2 cm x 2 cm)이다.
[0023] 몇몇 구현들에 따르면, 마스크 부분(110)은 적어도 0.1 mm, 특히 적어도 0.5 mm, 더 특히 적어도 1 mm의 두께(112)를 갖는다. 예로서, 마스크 부분(110)은 약 0.1 mm 내지 약 10 mm의 범위, 특히 약 0.1 mm 내지 약 2 mm의 범위, 더 특히 약 0.5 mm 내지 약 1 mm의 범위의 두께(112)를 갖는다. 예로서, 마스크 부분(110)은 마스크 본체(body), 예컨대, 강성(rigid) 또는 비가요성 마스크 본체일 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 두께(112)는, 마스크 부분(110)이 실질적으로 강성이거나 비가요성이도록 선택된다. 다시 말해서, 두께(112)는, 예컨대, 가요성 시트(sheet) 또는 메시(mesh)와 비교할 때, 마스크 부분(110)이 비가요성이도록 선택된다. 실질적으로 강성 또는 비가요성인 마스크 부분(110)은 마스킹 디바이스의 구조적 무결성 및/또는 안정성을 개선할 수 있다.
[0024] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 마스크 부분(110)의 금속 또는 금속 합금은: 스테인리스 스틸, 몰리브덴, 철, 크롬, 알루미늄, 및 이들의 임의의 조합으로 구성된 그룹으로부터 선택된다. 예로서, 스테인리스 스틸은 철 및 크롬을 포함할 수 있다. 그러나, 본 개시내용은 이에 제한되지 않으며, 증착 재료, 예컨대, 리튬에 의해 부식되는 것에 대해 낮은 민감성을 갖거나 민감성이 없는 임의의 금속 또는 금속 합금이 사용될 수 있다.
[0025] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 마스킹 디바이스는 기판 캐리어에 연결 가능할 수 있다. 예로서, 기판 캐리어는 증착 프로세스 동안 기판을 지지하도록 구성된 프레임 또는 플레이트일 수 있다. 마스킹 디바이스는 증착 프로세스 동안 기판을 마스킹하기 위해 캐리어에 장착될 수 있다. 마스킹 디바이스는 스크류들, 클램프들, 자석 클램프들과 같은 자석 수단, 정전기 수단, 및 이들의 임의의 조합 중 적어도 하나를 사용하여 캐리어에 장착될 수 있다.
[0026] 도 2는, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 박막 배터리(200)의 개략도를 도시한다. 박막 배터리는 다수의 애플리케이션들, 예컨대, 휴대폰들, 노트북들, 및 이식가능한 의료 디바이스들에서 사용될 수 있다.
[0027] 박막 배터리(200)는, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 마스킹 디바이스를 사용하여 증착된 전극을 포함한다. 전극은, 예컨대, 박막 배터리(200)의 애노드(260)일 수 있다. 몇몇 구현들에서, 마스킹 디바이스는 복수의 박막 배터리들의 전극들의 형성을 위해 구성된다. 마스킹 디바이스는 복수의 개구부들을 가질 수 있고, 예컨대, 복수의 개구부들의 각각의 개구부는 복수의 박막 배터리들의 박막 배터리의 각각의 전극에 대응할 수 있다. 예로서, 복수의 박막 배터리들은, 박막 배터리들의 애노드들을 형성하기 위한 마스킹 디바이스를 사용하여 대면적 기판 상에 형성될 수 있다.
[0028] 도 2는, 예컨대, 유리, 세라믹, 금속, 실리콘, 운모, 강성 재료, 가요성 재료, 플라스틱, 폴리머, 또는 이들의 임의의 조합일 수 있는 기판(210)을 도시한다. 애노드 전류 집전체(ACC; anode current collector)(220) 및 캐소드 전류 집전체(CCC; cathode current collector)(230)가 기판(210) 상에 또는 위에 증착된다. 예컨대, LiCoO2를 포함하는 캐소드(240)는 캐소드 전류 집전체(230) 위에 증착된다. 예컨대, LiPON을 포함하는 전해질(250)이 적어도 캐소드(240) 위에 증착된다. 애노드(260)(예컨대, 순수 리튬 또는 리튬 합금)는 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 마스킹 디바이스를 사용하여 증착된다. 애노드(260)는, 예컨대, 증발 프로세스 또는 스퍼터링 프로세스를 사용하여 형성될 수 있다. 예로서, 스퍼터링 프로세스는 DC 스퍼터링 또는 펄스식(pulsed) DC 스퍼터링을 사용하여 수행될 수 있다. 박막 배터리(200)의 구조를 보호하기 위해, 캡슐화(encapsulation) 층(270)이 증착될 수 있다.
[0029] "위에"라는 용어를 언급할 때, 즉, 하나의 층이 다른 것 위에 있을 때, 기판으로부터 시작하여, 제1 층이 기판 위에 증착되고, 제1 층 이후에 증착된 추가적인 층은, 따라서, 제1 층 위에, 그리고 기판 위에 있다는 것이 이해되어야 한다. 다시 말해서, "위에"라는 용어는 층들, 층 스택들, 및/또는 필름들의 순서를 정의하는 데에 사용되며, 여기서 시작점은 기판이다. 이는, 층 스택이 거꾸로 도시되는지 아닌지 여부와 무관하다.
[0030] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 본 개시내용의 마스킹 디바이스를 사용하여 증착된 전극(예컨대, 애노드(260))은 (순수) 리튬 또는 리튬 합금으로 만들어질 수 있다. 예로서, 리튬 합금은 주석, 실리콘과 같은 반도체, 및 이들의 임의의 조합으로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 재료, 및 리튬을 포함할 수 있다. 예로서, 리튬 증착 프로세스에서 Li, LiTi, 또는 LiTiO가 증착될 수 있다. 전극, 예컨대, 애노드(260)는 0.1 내지 50 마이크로미터의 범위, 특히 1 내지 10 마이크로미터의 범위의 두께를 가질 수 있고, 더 특히, 약 6 마이크로미터의 두께를 가질 수 있다.
[0031] 도 3a는, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 박막 배터리들의 제조시 리튬 증착 프로세스에서 사용하기 위한 다른 마스킹 디바이스(300)의 개략적인 단면도를 도시한다. 화살표들은 증착 소스(도시되지 않음)에 의해 제공되는 증착 재료를 표시한다. 박막 배터리들의 애노드들, 예컨대, 전극들을 형성하기 위해, 증착 재료, 예컨대, 리튬 또는 리튬 합금은 마스킹 디바이스(300)를 통과하여 기판(210) 상에 증착된다.
[0032] 마스킹 디바이스는 금속 또는 금속 합금으로 만들어진 마스크 부분(110) 및 마스크 부분(110)의 하나 또는 그 초과의 개구부들(120), 및 마스크 부분(110)에 제공된 절연체(310)를 포함하고, 하나 또는 그 초과의 개구부들(120)은 증착 재료의 입자들이 마스크 부분(110)을 통과하는 것을 허용하도록 구성된다. 절연체(310)는 마스크 부분(110)과 기판(210) 사이에 제공된다.
[0033] 절연체(310)는 제조 프로세스 동안, 예컨대, 박막 배터리들 간의 또는 박막 배터리들의 전극들 간의 전기 단락들(electric shorts)을 감소시키거나 심지어 회피한다. 절연체(310)는 전기 절연 재료로 이해될 수 있다. 몇몇 구현들에서, 절연체(310)는 폴리테트라플루오르에틸렌(Polytetrafluorethylen)(테프론(Teflon)) 및 세라믹 재료 중 적어도 하나를 포함한다. 예로서, 절연체(310)는 세라믹 절연체일 수 있다.
[0034] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 마스크 부분(110)은 제1 측(114) 및 제2 측(116)을 갖는다. 제1 측(114)은 리튬 증착 프로세스 동안 기판(210)을 향하도록 구성되고, 제2 측(116)은 리튬 증착 프로세스 동안 증착 소스(도시되지 않음)를 향하도록 구성된다. 절연체(310)는 적어도, 마스크 부분(110)의 제1 측(114)에 제공된다. 제1 측(114)은 마스크 부분(110)의 제1 표면 또는 제1 표면 지역일 수 있고, 제2 측(116)은 마스크 부분(110)의 제2 표면 또는 제2 표면 지역일 수 있다.
[0035] 도 3a의 예에서, 몇몇 실시예들에 따르면, 절연체(310)는 오직 마스크 부분(110)의 제1 측(114)에만 제공되고, 마스크 부분(110)의 제2 측(116)에는 제공되지 않는다. 절연체(310)는 마스크 부분(110)의 제1 측(114)을 커버할 수 있다. 예로서, 절연체(310)는 제1 측(114)(또는 제1 표면 또는 제1 표면 지역)의 적어도 50%, 특히 제1 측(114)의 적어도 90%, 더 특히 제1 측(114)의 100%를 커버할 수 있다.
[0036] 몇몇 구현들에서, 절연체(310)는 마스크 부분(110)의 하나 또는 그 초과의 개구부들(120)에 대응하는 하나 또는 그 초과의 절연체 개구부들(320)을 갖는다. 예로서, 하나 또는 그 초과의 절연체 개구부들(312)은, 마스크 부분(110)의 하나 또는 그 초과의 개구부들(120)의 크기 및/또는 형상에 실질적으로 대응하는 크기 및/또는 형상을 가질 수 있다. 몇몇 구현들에서, 하나 또는 그 초과의 절연체 개구부들(320)의 각각의 절연체 개구부는 마스크 부분(110)의 하나 또는 그 초과의 개구부들(120)의 크기와 실질적으로 동일한 크기를 갖는다. "실질적으로"라는 용어는, 예컨대, 제조 공차들에 기인하여 절연체 개구부들(320)과 마스크 부분(110)의 개구부들의 크기들이 정확히 동일하지 않은 실시예들을 포함해야 한다. 공차들은, 예컨대, 개구부의 크기의 +/- 10%의 범위 내일 수 있다. 그럼에도 불구하고, 개구부들은 실질적으로 동일한 크기를 갖는 것으로 여겨진다. 몇몇 실시예들에서, 절연체(310)는 마스크 부분(110)의 하나 또는 그 초과의 개구부들(120) 내로 연장되지 않는다.
[0037] 다른 실시예들에서, 하나 또는 그 초과의 절연체 개구부들(320)의 적어도 하나의 (그리고 특히, 각각의) 절연체 개구부는, 마스크 부분(110)의 하나 또는 그 초과의 개구부들(120)의 크기보다 더 큰 크기를 가질 수 있다. 예로서, 절연체(310)는 마스크 부분(110)의 하나 또는 그 초과의 개구부들(120) 주위의, 제1 측(114)(또는 제1 표면 또는 제1 표면 지역)의 부분에 제공되지 않는다. 절연체(310)는 마스크 부분(110)의 하나 또는 그 초과의 개구부들(120) 주위의, 제1 측(114)의 부분을 커버하지 않는다. 또 다른 실시예들에서, 하나 또는 그 초과의 절연체 개구부들(320)의 적어도 하나의 (그리고 특히, 각각의) 절연체 개구부는, 마스크 부분(110)의 하나 또는 그 초과의 개구부들(120)의 크기보다 더 작은 크기를 갖는다.
[0038] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 절연체(310)는 마스크 부분(110)과 별개로 제공된다. 예로서, 절연체(310) 및 마스크 부분(110)은 별개의 엔티티들(entities)이다. 절연체(310) 및 마스크 부분(110)은, 예컨대, 접착제들 및/또는 기계적 수단, 예컨대, 클램프들 및 스크류들 중 적어도 하나를 사용하여 서로 부착될 수 있다. 절연체(310) 및 마스크 부분(110)을 별개의 엔티티들로 제공하는 것은, 마스킹 디바이스의 간소화된 제조를 허용한다. 또한, 절연체(310) 및 마스크 부분(110)은, 예컨대, 손상의 경우, 개별적으로 교환될 수 있으며, 유지보수 비용들이 감소된다. 몇몇 구현예들에서, 절연체(310) 및 마스크 부분(110)은 서로 접촉할 수 있다. 직접 접촉은 증착 재료로부터의 절연체(310)의 보호를 개선할 수 있다. 다른 구현들에서, 절연체(310) 및 마스크 부분(110)은, 이들이 직접 접촉하지 않도록, 서로로부터 소정 거리에 포지셔닝될 수 있다. 절연체(310) 및 마스크 부분(110)은 개별적으로 교환되고 그리고/또는 포지셔닝될 수 있어서, 마스킹 디바이스의 취급을 용이하게 한다.
[0039] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 절연체(310)는 하나 또는 그 초과의 절연체들 유닛들(도시되지 않음), 예컨대, 둘 또는 그 초과의 절연체들 유닛들을 포함한다(또는, 이들로 구성된다). 둘 또는 그 초과의 절연체들 유닛들은, 마스크 부분이 스택의 정상부 상에 제공되는 상태에서, 포개어 적층될(stacked) 수 있다. 몇몇 구현들에서, 하나 또는 그 초과의 절연체들 유닛들은 절연체 개구부들을 갖는 하나 또는 그 초과의 절연체 플레이트들(절연체 플레이트들 내에 절연체 개구부들이 제공됨)일 수 있다.
[0040] 절연체(310)를 보호하기 위해, 마스크 부분(110), 예컨대, 스테인리스 스틸 마스크가 절연체(310)의 정상부 상에 배치될 수 있다. 예로서, 절연체(310)는 증착 재료, 예컨대, 리튬에 의해 부식될 수 있는 세라믹 마스크일 수 있다. 금속 또는 금속 합금으로 만들어진 마스크 부분(110)은 세라믹 마스크를 보호하기 위해 세라믹 마스크의 정상부 상에 배치될 수 있는 한편, 세라믹 마스크는, 박막 배터리들의 제조 프로세스 동안 박막 배터리들 간의 전기 단락들을 회피하는 절연 마스킹 재료를 제공한다.
[0041] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 절연체(310)는 마스크 부분(110) 상에 코팅으로서 제공된다. 예로서, 절연체(310)를 제공하기 위해 마스크 부분(110)이 적어도 부분적으로 폴리테트라플루오르에틸렌(테프론)으로 코팅될 수 있다. 마스킹 디바이스는, 절연체(310)가 마스크 부분(110) 상에 코팅으로서 제공되는 경우에, 감소된 두께로 제조될 수 있다.
[0042] 도 3b는, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 박막 배터리들의 제조시 리튬 증착 프로세스에서 사용하기 위한 다른 마스킹 디바이스(350)의 개략적인 단면도를 도시한다. 마스킹 디바이스(350)는 도 3a의 예에 도시된 마스킹 디바이스(300)와 유사하며, 도 3a에 대해 주어진 설명이 도 3b의 실시예에 적용된다.
[0043] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 마스크 부분(360)의 하나 또는 그 초과의 개구부들(120)은 경사 가공된(slanted) 또는 모따기 가공된(chamfered) 에지들(370)을 가질 수 있다. 예로서, 마스크 부분(360)의 제2 측, 즉, 마스크 부분(360)의, 증착 소스를 향하는 측에서의 하나 또는 그 초과의 개구부들(120)의 에지 부분들이 경사 가공되거나 모따기 가공될 수 있다. 경사 가공된 또는 모따기 가공된 에지들(370)은 기준선(372)에 대해 기울어질 수 있다. 몇몇 구현들에서, 경사 가공된 또는 모따기 가공된 에지들(370)을 제공하기 위해, 하나 또는 그 초과의 개구부들(120)의 내측 측벽들이, 기준선(372)에 대해 적어도 부분적으로 기울어진다. 기준선(372)은 마스크 부분(360)의 두께 방향 및 하나 또는 그 초과의 개구부들(120)의 축선 중 적어도 하나에 대해 평행할 수 있다. 몇몇 구현들에서, 기준선(372)은 코팅될 기판(210)의 표면에 대해 실질적으로 수직일 수 있다. 다시 말해서, 기준선(372)은 법선(normal)일 수 있다.
[0044] 몇몇 구현들에서, 기준선(372)에 대해 평행한 평면에서의 하나 또는 그 초과의 개구부들(120)의 단면은 적어도 부분적으로 V-형상일 수 있다. V-형상은 경사 가공된 또는 모따기 가공된 에지들(370)에 의해 제공된다. 몇몇 실시예들에 따르면, 경사 가공된 또는 모따기 가공된 에지들(370)의, 기준선(372)에 대한 각도(375)는 적어도 10도, 특히 적어도 30도이고, 더 특히 적어도 45도이다. 각도(375)는 90도 미만일 수 있다.
[0045] 몇몇 구현들에서, 하나 또는 그 초과의 절연체 개구부들(320)의 각각의 절연체 개구부는, 마스크 부분(360)의, 절연체(310)를 향하는 측에서의 하나 또는 그 초과의 개구부들(120)의 크기와 실질적으로 동일하거나 더 큰 크기를 갖는다. 예로서, 하나 또는 그 초과의 절연체 개구부들(320)의 각각의 절연체 개구부는, 마스크 부분(360)의, 절연체(310)를 향하는 측에서의 하나 또는 그 초과의 개구부들(120)의 크기보다 더 큰 크기를 갖는다. 마스크 부분(360)이 절연체 개구부들(320)과 적어도 부분적으로 중첩될 수 있는 한편, 마스크 부분(360)의 하나 또는 그 초과의 개구부들(120)은 상기 설명된 경사 가공된 또는 모따기 가공된 에지들(370)을 갖는다.
[0046] 경사 가공된 또는 모따기 가공된 에지들(370)은 절연체(310) 및/또는 마스크 부분(360)의 개구부들의 내측 측벽들에 의해 야기되는 쉐이딩 효과(shading effect)를 감소시키거나 심지어 회피할 수 있다. 기판(210) 상에 증착된 재료의 두께 균일성이 개선될 수 있다.
[0047] 도 3c는, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 박막 배터리들의 제조시 리튬 증착 프로세스에서 사용하기 위한 다른 마스킹 디바이스(380)의 개략적인 단면도를 도시한다. 마스킹 디바이스(380)는 도 3b의 예에 도시된 마스킹 디바이스(350)와 유사하며, 도 3b에 대해 주어진 설명이 도 3c의 실시예에 적용된다.
[0048] 도 3c의 예에서, 절연체(390)의 하나 또는 그 초과의 절연체 개구부들(320)은 경사 가공된 또는 모따기 가공된 에지들(382)을 갖는다. 예로서, 하나 또는 그 초과의 절연체 개구부들(320)의, 기판(210)으로부터 멀어지는 쪽으로 향하는 에지 부분들이 경사 가공되거나 모따기 가공될 수 있다. 경사 가공된 또는 모따기 가공된 에지들(382)은 기준선(372)에 대해 기울어질 수 있다. 몇몇 구현들에서, 경사 가공된 또는 모따기 가공된 에지들(382)을 제공하기 위해, 하나 또는 그 초과의 절연체 개구부들(320)의 내측 측벽들이, 기준선(372)에 대해 적어도 부분적으로 기울어진다. 기준선(372)은 절연체(390)의 두께 방향 및 하나 또는 그 초과의 절연체 개구부들(320)의 축선 중 적어도 하나에 대해 평행할 수 있다.
[0049] 몇몇 구현들에서, 하나 또는 그 초과의 절연체 개구부들(320)의 내측 측벽들은 기울어진 부분(경사 가공된 또는 모따기 가공된 에지(382)) 및 기울어지지 않은 부분(387)을 갖는다. 기울어지지 않은 부분(387)은 절연체(390)의, 기판(210)을 향하는 측에 제공될 수 있다. 기울어지지 않은 부분(387)은 절연체(390)의 두께 방향으로 1 mm 미만, 특히 0.5 mm 미만일 수 있다.
[0050] 몇몇 실시예들에 따르면, 마스크 부분(360)의 하나 또는 그 초과의 개구부들(120)의 내측 측벽들은, 도 3b에 관하여 설명된 바와 같이 기준선(372)에 대해 적어도 부분적으로 기울어지며, 절연체(390)의 하나 또는 그 초과의 절연체 개구부들(320)은 경사 가공된 또는 모따기 가공된 에지들(382)을 갖는다. 마스크 부분(360)의 하나 또는 그 초과의 개구부들(120) 및 하나 또는 그 초과의 절연체 개구부들(320)은 기준선(372)에 대해 평행한 평면에서, 적어도 부분적으로 V-형상일 수 있는 결합된 단면을 갖는다. 기준선(372)에 대한, V-형상의 각도(375)는 적어도 10도, 특히 적어도 30도이고, 더 특히 적어도 45도이다. 각도(375)는 90도 미만일 수 있다.
[0051] 도 4는, 본원에서 설명되는 추가적인 실시예들에 따른, 박막 배터리들의 제조시 리튬 증착 프로세스에서 사용하기 위한 또 다른 마스킹 디바이스(400)의 개략적인 단면도를 도시한다. 마스크 부분(410)은 절연체(310) 상에 코팅으로서 제공된다. 코팅은 증착 재료로부터의 절연체(310)의 개선된 보호를 허용한다. 또한, 마스킹 디바이스는 감소된 두께로 제조될 수 있다.
[0052] 몇몇 구현들에 따르면, 마스크 부분(110) 또는 코팅은 약 10 마이크로미터 내지 약 0.1 mm의 범위, 특히 약 25 마이크로미터 내지 약 0.1 mm의 범위, 더 특히 약 50 마이크로미터 내지 약 0.1 mm의 범위의 두께(112)를 갖는다. 두께(112)는, 예컨대, 약 50 마이크로미터일 수 있다.
[0053] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 절연체(310)는 제1 절연체 측(314) 및 제2 절연체 측(316)을 갖는다. 제1 절연체 측(314)은 리튬 증착 프로세스 동안 기판(도시되지 않음)을 향하도록 구성되고, 제2 절연체 측(316)은 리튬 증착 프로세스 동안 증착 소스(도시되지 않음)를 향하도록 구성된다. 마스크 부분(410)을 형성하는 코팅은 적어도, 절연체(310)의 제2 절연체 측(316)에 제공된다.
[0054] 예로서, 코팅은 오직 제2 절연체 측(316)에만 제공되고, 제1 절연체 측(314)에는 제공되지 않는다. 코팅은 제2 절연체 측(316)을 적어도 부분적으로 커버할 수 있다. 예로서, 코팅은 제2 절연체 측(316)의 적어도 90%, 더 특히 제2 절연체 측(316)의 100%를 커버할 수 있다.
[0055] 몇몇 구현들에서, 절연체(310)는 하나 또는 그 초과의 절연체 개구부들(320)을 갖는다. 하나 또는 그 초과의 절연체 개구부들(320)은 하나 또는 그 초과의 절연체 개구부들(320)을 정의하는 측벽들(315)을 가질 수 있다. 코팅에 의해 제공된 마스크 부분(410)은 하나 또는 그 초과의 절연체 개구부들(320) 내로 적어도 부분적으로 연장될 수 있다. 예로서, 측벽들(315)은 적어도 부분적으로, 특히 완전히 코팅으로 커버될 수 있다. 몇몇 구현들에서, 코팅은 하나 또는 그 초과의 절연체 개구부들(320) 내로, 절연체(310)의 두께의 적어도 10% 초과, 특히 적어도 50% 초과, 더 특히 100% 초과로 연장된다. 하나 또는 그 초과의 절연체 개구부들(320) 내로 연장되는, 금속 또는 금속 합금으로 이루어진 코팅은 증착 재료로부터의 절연체(310)의 보호를 개선할 수 있다. 예로서, 세라믹 마스크(절연체(310))의 부식이 감소되거나 심지어 회피될 수 있다.
[0056] 몇몇 실시예들에 따르면, 하나 또는 그 초과의 절연체 개구부들(320)의 각각의 절연체 개구부는 마스크 부분(410)의 하나 또는 그 초과의 개구부들(420)의 크기(참조 번호 424로 표시됨)보다 더 큰 크기(참조 번호 324로 표시됨)를 갖는다. 예로서, 코팅(마스크 부분(410))이 하나 또는 그 초과의 절연체 개구부들(320) 내로 연장될 때, 하나 또는 그 초과의 절연체 개구부들(320)의 크기는 마스크 부분(410)의 하나 또는 그 초과의 개구부들(420)의 크기보다 더 클 수 있다.
[0057] 도 5는, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 리튬 증착 프로세스에서 박막 배터리들의 전극들을 제조하기 위한 방법(500)의 흐름도를 도시한다. 전극들은 애노드들일 수 있다.
[0058] 방법(500)은, 블록(510)에서, 본원에서 설명되는 실시예들에 따라 마스킹 디바이스를 기판에 대해 포지셔닝하는 단계, 및 블록(520)에서, 박막 배터리들의 전극들을 형성하기 위해 마스크 부분의 하나 또는 그 초과의 개구부들을 통해 기판 상에 리튬 또는 리튬 합금을 증착시키는 단계를 포함한다. 기판은 대면적 기판일 수 있으며, 복수의 박막 배터리들의 복수의 전극들이 동시적으로 형성될 수 있다.
[0059] 몇몇 구현들에서, 리튬 증착 프로세스는 스퍼터링 또는 열 증발을 사용하여 수행된다. 예로서, 스퍼터링 프로세스는 DC 스퍼터링 또는 펄스식(pulsed) DC 스퍼터링을 사용하여 수행될 수 있다.
[0060] 본원에서 설명되는 실시예들에 따르면, 리튬 증착 프로세스에서 박막 배터리들의 전극들을 제조하기 위한 방법은, 컴퓨터 프로그램들, 소프트웨어, 컴퓨터 소프트웨어 제품들, 및 상호 관계된 제어기들에 의해 수행될 수 있으며, 상호 관계된 제어기들은, CPU, 메모리, 사용자 인터페이스, 및 대면적 기판을 프로세싱하기 위한 장치의 대응하는 컴포넌트들과 통신하는 입력 및 출력 수단을 가질 수 있다.
[0061] 도 6은, 박막 배터리들의 제조시 리튬 증착 프로세스에서 사용하기 위한 마스킹 디바이스(620)를 갖는 장치(600)의 개략도를 도시한다. 마스킹 디바이스(620)는 본원에서 설명되는 실시예들에 따라 구성될 수 있다.
[0062] 본 개시내용의 양상에 따르면, 장치(600)는 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 하나 또는 그 초과의 마스킹 디바이스들(620), 및 하나 또는 그 초과의 증착 소스들(610)을 포함한다. 마스킹 디바이스(620)는 기판(210)과 하나 또는 그 초과의 증착 소스들(610) 사이에 포지셔닝된다. 하나 또는 그 초과의 증착 소스들(610)에 의해 제공된 증착 재료, 예컨대, 리튬은, 기판(210) 상에 패터닝된 층을 형성하기 위해, 마스크 부분의 하나 또는 그 초과의 개구부들을 통과하여 기판(210) 상에 증착된다. 장치(600)는, 예컨대, 반응성 스퍼터 증착과 같은 스퍼터 증착을 위해 구성될 수 있다. 예컨대, 열 증발과 같은 다른 증착 기법들이 사용될 수 있다.
[0063] 순수 리튬 또는 리튬 합금을 기판(210), 예컨대 대면적 기판 상에 증착시키는 데에 DC 스퍼터링이 사용될 수 있다. 스퍼터링 동안, 타겟(611)과 전극 사이에 전위를 제공함으로써, 이온들이 증착 소스(610)의 타겟(611)의 노출된 표면에 대해 추진된다. 타겟(611)에 충돌하는 이온들은 타겟(611)의 원자들을 이탈시키고, 이어서 원자들은 기판(210) 상에 증착된다. 타겟은 금속성 타겟일 수 있고, 특히 리튬 타겟일 수 있다. 프로세스는 프로세스 분위기에서 수행될 수 있다. 몇몇 실시예들에 따르면, 프로세스 분위기는 불활성 가스들, 예컨대, 아르곤 및 반응성 가스들, 예컨대, 산소, 질소, 수소, 및 암모니아(NH3), 오존(O3), 활성화된(activated) 가스들, 및 이들의 임의의 조합으로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나 또는 그 초과의 프로세스 가스들을 포함할 수 있다.
[0064] 예시적으로, 내부에서의 층들의 증착을 위한 하나의 진공 챔버(602)가 도시된다. 진공 챔버(602)는 또한, "프로세싱 챔버"로 지칭될 수 있다. 도 6에 표시된 바와 같이, 추가적인 진공 챔버들(603)이, 진공 챔버(602)에 인접하여 제공될 수 있다. 진공 챔버(602)는, 밸브 하우징(604) 및 밸브 유닛(605)을 갖는 밸브에 의해, 인접한 추가적인 진공 챔버들(603)로부터 분리될 수 있다. 화살표(1)에 의해 표시된 바와 같이, 기판(210)을 갖는 캐리어(630) 및 선택적으로 그 상부의 마스킹 디바이스(620)가 진공 챔버(602) 내에 삽입된 후에, 밸브 유닛(605)이 폐쇄될 수 있다. 캐리어(630)는 증착 프로세스 동안 기판(210)을 지지하도록 구성된 프레임 또는 플레이트일 수 있다. 마스킹 디바이스(620)는 증착 프로세스 동안 기판(210)을 마스킹하기 위해 캐리어(630)에 장착될 수 있다. 마스킹 디바이스(620)는 스크류들, 클램프들, 및 자기 클램프들과 같은 자기 수단 중 적어도 하나를 사용하여 캐리어(630)에 장착될 수 있다. 다른 실시예들에서, 마스킹 디바이스(620)는 진공 챔버(602)에 장착될 수 있다. 다시 말해서, 마스킹 디바이스(620)는 캐리어(630)와 별개로 제공될 수 있다.
[0065] 진공 챔버들의 분위기는, 예컨대, 진공 챔버들에 연결된 진공 펌프들을 이용하여 기술적 진공(technical vacuum)을 생성함으로써, 그리고/또는 프로세스 가스들을 진공 챔버(602)의 증착 영역에 삽입함으로써, 개별적으로 제어될 수 있다. 진공 챔버(602) 내에서 캐리어(630) ― 캐리어(630)는 캐리어 상에 기판(210)을 가짐 ― 를 진공 챔버(602) 내외로 운송하기 위해, 롤러들(640)이 제공된다.
[0066] 간략함을 위해, 증착 소스들(610)은 하나의 진공 챔버(602)에 제공되는 것으로 예시된다. 박막 배터리의 상이한 층들을 증착시키기 위한 증착 소스들이, 예컨대, 상이한 진공 챔버들, 예컨대, 진공 챔버(602)에 인접한 추가적인 진공 챔버들(603)에 제공될 수 있다. 증착 소스들 또는 증착 소스들(610)의 그룹들을 상이한 진공 챔버들에 제공함으로써, 적절한 프로세싱 가스 및/또는 적절한 정도의 기술적 진공을 갖는 분위기가 각각의 증착 지역에 제공될 수 있다. 예로서, 도 2에 대하여 설명된 바와 같이, 박막 배터리들의 층들을 형성하기 위해, 증착 소스들을 갖는 복수의 진공 챔버들이 제공될 수 있다. 도 6의 예에 2개의 증착 소스들이 도시되었지만, 임의의 적합한 개수의 증착 소스들이 제공될 수 있다. 예로서, 둘 또는 그 초과의 증착 소스들의 어레이가 진공 챔버(602)에 제공될 수 있다. 어레이는 3개 또는 그 초과, 6개 또는 그 초과, 10개 또는 그 초과, 또는 심지어 12개 또는 그 초과의 증착 소스들을 포함할 수 있다.
[0067] 하나 또는 그 초과의 증착 소스들(610)은, 예컨대, 기판(210) 상에 증착될 재료로 이루어진 타겟들(611)을 갖는 회전 가능한 캐소드들일 수 있다. 캐소드들은 그 내부에 마그네트론을 갖는 회전 가능한 캐소드들일 수 있다. 예컨대, 박막 배터리들의 전극들을 형성하도록 리튬 또는 리튬 합금을 기판(210) 상에 증착시키기 위해, 마그네트론 스퍼터링이 수행될 수 있다. 스퍼터링 동안 전자들을 수집하는 애노드들(612)와 함께 증착 소스들(610)이 DC 전력 공급부(614)에 연결된다. 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 더 추가적인 실시예들에 따르면, 하나 또는 그 초과의 캐소드들 중 적어도 하나의 캐소드는 자신의 대응하는 개별 DC 전력 공급부를 가질 수 있다.
[0068] 본원에서 사용되는 바와 같이, "마그네트론 스퍼터링"은 자석 조립체, 다시 말해서, 자기장을 생성할 수 있는 유닛을 사용하여 수행되는 스퍼터링을 지칭한다. 그러한 자석 조립체는 영구 자석으로 구성될 수 있다. 이러한 영구 자석은, 회전 가능한 타겟 표면 아래에 생성되는 생성된 자기장 내에 자유 전자들이 포획되도록 하는 방식으로, 평면(planar) 타겟에 커플링되거나, 또는 회전 가능한 타겟 내에 배열될 수 있다. 그러한 자석 조립체는 또한, 평면 캐소드에 커플링되어 배열될 수 있다.
[0069] 몇몇 실시예들에 따르면, 기판(210)은 증착 재료의 증착 동안 정적(static)이거나 동적(dynamic)이다. 본원에서 설명되는 실시예들에 따르면, 예컨대, 박막 배터리 프로세싱을 위해 정적 증착 프로세스가 제공될 수 있다. 동적 증착 프로세스들과 상이한 "정적 증착 프로세스들"이, 당업자에 의해 이해될 바와 같이, 기판의 임의의 움직임을 배제하지 않는다는 점이 주지되어야 한다. 정적 증착 프로세스는, 예컨대, 이하의 내용들: 증착 동안의 정적 기판 포지션; 증착 동안의 진동(oscillating) 기판 포지션; 증착 동안의 본질적으로 일정한 평균 기판 포지션; 증착 동안의 디더링(dithering) 기판 포지션; 증착 동안의 워블링(wobbling) 기판 포지션; 캐소드들이 하나의 진공 챔버에 제공되는, 즉, 캐소드들의 미리 결정된 세트가 진공 챔버에 제공되는 증착 프로세스; 층의 증착 동안, 진공 챔버가, 예컨대, 진공 챔버를 인접한 챔버로부터 분리시키는 밸브 유닛들을 폐쇄하는 것에 의해, 이웃하는 챔버들에 대해 밀봉된 분위기를 갖는, 기판 포지션; 또는 이들의 조합 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 정적 증착 프로세스는 정적 포지션을 갖는 증착 프로세스, 본질적으로 정적인 포지션을 갖는 증착 프로세스, 또는 기판의 부분적으로 정적인 포지션을 갖는 증착 프로세스로서 이해될 수 있다. 이를 고려하여, 몇몇 경우들에서 기판 포지션이 증착 동안에 어떠한 움직임도 완전히 없을 수는 없는 정적 증착 프로세스가 동적 증착 프로세스로부터 여전히 구별될 수 있다.
[0070] 본 개시내용은 금속 또는 금속 합금, 예컨대, 스테인리스 스틸로 만들어진 마스크 부분을 갖는 마스킹 디바이스를 제공한다. 마스킹 디바이스는 증착 프로세스에서 사용될 수 있는 리튬 및/또는 높은 온도들을 견딜 수 있다. 마스킹 디바이스는 재사용 가능하다. 또한, 마스킹 디바이스는 감소된 비용들로 제조될 수 있다. 게다가, 금속 또는 금속 합금은 손상 또는 파손에 대해, 예컨대, 세라믹보다 덜 민감하다.
[0071] 전술한 내용은 본 개시내용의 실시예들에 관한 것이지만, 본 개시내용의 다른 그리고 추가적인 실시예들이 본 개시내용의 기본적인 범위로부터 벗어나지 않고 안출될 수 있으며, 본 개시내용의 범위는 이하의 청구항들에 의해서 결정된다.

Claims (15)

  1. 박막 배터리들의 제조시 리튬 증착 프로세스에서 사용하기 위한 마스킹 디바이스로서,
    금속 또는 금속 합금으로 만들어진 마스크 부분; 및
    상기 마스크 부분의 하나 또는 그 초과의 개구부들을 포함하고, 상기 하나 또는 그 초과의 개구부들은 증착 재료의 입자들이 상기 마스크 부분을 통과하는 것을 허용하도록 구성되며, 상기 하나 또는 그 초과의 개구부들의 각각의 개구부의 크기는 적어도 0.5 ㎠인,
    박막 배터리들의 제조시 리튬 증착 프로세스에서 사용하기 위한 마스킹 디바이스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나 또는 그 초과의 개구부들의 각각의 개구부의 크기는 0.5 ㎠ 내지 50 ㎠의 범위에 있는,
    박막 배터리들의 제조시 리튬 증착 프로세스에서 사용하기 위한 마스킹 디바이스.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 마스킹 디바이스는 복수의 박막 배터리들의 전극들의 형성을 위해 구성된,
    박막 배터리들의 제조시 리튬 증착 프로세스에서 사용하기 위한 마스킹 디바이스.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 마스크 부분에 제공된 절연체를 더 포함하는,
    박막 배터리들의 제조시 리튬 증착 프로세스에서 사용하기 위한 마스킹 디바이스.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 절연체는 폴리테트라플루오르에틸렌(polytetrafluorethylen) 및 세라믹 재료 중 적어도 하나를 포함하는,
    박막 배터리들의 제조시 리튬 증착 프로세스에서 사용하기 위한 마스킹 디바이스.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 마스크 부분은 제1 측 및 제2 측을 갖고, 상기 제1 측은 상기 리튬 증착 프로세스 동안 기판을 향하도록 구성되며, 상기 제2 측은 상기 리튬 증착 프로세스 동안 증착 소스를 향하도록 구성되고, 상기 절연체는 적어도, 상기 마스크 부분의 제1 측에 제공되는,
    박막 배터리들의 제조시 리튬 증착 프로세스에서 사용하기 위한 마스킹 디바이스.
  7. 제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 절연체는 상기 마스크 부분의 하나 또는 그 초과의 개구부들에 대응하는 하나 또는 그 초과의 절연체 개구부들을 갖는,
    박막 배터리들의 제조시 리튬 증착 프로세스에서 사용하기 위한 마스킹 디바이스.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 하나 또는 그 초과의 절연체 개구부들의 각각의 절연체 개구부는 상기 마스크 부분의 하나 또는 그 초과의 개구부들의 크기와 동일하거나 그보다 더 큰 크기를 갖는,
    박막 배터리들의 제조시 리튬 증착 프로세스에서 사용하기 위한 마스킹 디바이스.
  9. 제 4 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 마스크 부분 및 상기 절연체는 별개의 엔티티들로서 제공되는,
    박막 배터리들의 제조시 리튬 증착 프로세스에서 사용하기 위한 마스킹 디바이스.
  10. 제 4 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 마스크 부분은 상기 절연체 상에 코팅으로서 제공되는,
    박막 배터리들의 제조시 리튬 증착 프로세스에서 사용하기 위한 마스킹 디바이스.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 마스크 부분의 금속 또는 금속 합금은: 스테인리스 스틸, 몰리브덴, 알루미늄, 철, 크롬, 및 이들의 임의의 조합으로 구성된 그룹으로부터 선택된,
    박막 배터리들의 제조시 리튬 증착 프로세스에서 사용하기 위한 마스킹 디바이스.
  12. 리튬 증착 프로세스를 위해 구성된 장치로서,
    하나 또는 그 초과의 증착 소스들, 및
    제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항의 하나 또는 그 초과의 마스킹 디바이스들을 포함하는,
    리튬 증착 프로세스를 위해 구성된 장치.
  13. 리튬 증착 프로세스에서 박막 배터리들의 전극들을 제조하기 위한 방법으로서,
    제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항의 마스킹 디바이스를 기판에 대해 포지셔닝하는 단계; 및
    상기 박막 배터리들의 전극들을 형성하기 위해 상기 마스크 부분의 하나 또는 그 초과의 개구부들을 통해 상기 기판 상에 리튬 또는 리튬 합금을 증착시키는 단계를 포함하는,
    리튬 증착 프로세스에서 박막 배터리들의 전극들을 제조하기 위한 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 리튬 증착 프로세스는 스퍼터링 또는 열 증발을 사용하여 수행되는,
    리튬 증착 프로세스에서 박막 배터리들의 전극들을 제조하기 위한 방법.
  15. 박막 배터리로서,
    제 13 항 또는 제 14 항의 방법을 사용하여 제조된 전극을 포함하는,
    박막 배터리.
KR1020177036291A 2015-05-15 2015-05-15 박막 배터리들의 제조시 리튬 증착 프로세스에서 사용하기 위한 마스킹 디바이스, 리튬 증착 프로세스를 위해 구성된 장치, 박막 배터리들의 전극들을 제조하기 위한 방법, 및 박막 배터리 KR102000769B1 (ko)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/IB2015/000695 WO2016185234A1 (en) 2015-05-15 2015-05-15 Masking device for use in a lithium deposition process in the manufacturing of thin film batteries, apparatus configured for a lithium deposition process, method for manufacturing electrodes of thin film batteries, and thin film battery

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180008719A true KR20180008719A (ko) 2018-01-24
KR102000769B1 KR102000769B1 (ko) 2019-07-16

Family

ID=57318983

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020177036291A KR102000769B1 (ko) 2015-05-15 2015-05-15 박막 배터리들의 제조시 리튬 증착 프로세스에서 사용하기 위한 마스킹 디바이스, 리튬 증착 프로세스를 위해 구성된 장치, 박막 배터리들의 전극들을 제조하기 위한 방법, 및 박막 배터리

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20180351164A1 (ko)
JP (1) JP2018521219A (ko)
KR (1) KR102000769B1 (ko)
CN (1) CN107615557A (ko)
TW (1) TW201711265A (ko)
WO (1) WO2016185234A1 (ko)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10276411B2 (en) 2017-08-18 2019-04-30 Applied Materials, Inc. High pressure and high temperature anneal chamber
US11028480B2 (en) 2018-03-19 2021-06-08 Applied Materials, Inc. Methods of protecting metallic components against corrosion using chromium-containing thin films
WO2019209401A1 (en) 2018-04-27 2019-10-31 Applied Materials, Inc. Protection of components from corrosion
KR102520811B1 (ko) * 2018-07-09 2023-04-12 다이니폰 인사츠 가부시키가이샤 증착 마스크의 양부 판정 방법, 증착 마스크의 제조 방법, 증착 마스크 장치의 제조 방법, 증착 마스크의 선정 방법 및 증착 마스크
US11009339B2 (en) 2018-08-23 2021-05-18 Applied Materials, Inc. Measurement of thickness of thermal barrier coatings using 3D imaging and surface subtraction methods for objects with complex geometries
CN111276749B (zh) * 2018-12-04 2021-01-26 有研工程技术研究院有限公司 一种射频磁控溅射法制备高性能全固态薄膜锂电池的方法
CN113795908A (zh) 2019-04-08 2021-12-14 应用材料公司 用于修改光刻胶轮廓和调整临界尺寸的方法
CN113677825B (zh) 2019-04-16 2023-10-24 应用材料公司 沟槽中薄膜沉积的方法
US11629402B2 (en) 2019-04-16 2023-04-18 Applied Materials, Inc. Atomic layer deposition on optical structures
EP3959356A4 (en) 2019-04-26 2023-01-18 Applied Materials, Inc. METHODS FOR PROTECTING AEROSPACE ELEMENTS AGAINST CORROSION AND OXIDATION
US11794382B2 (en) 2019-05-16 2023-10-24 Applied Materials, Inc. Methods for depositing anti-coking protective coatings on aerospace components
WO2020232222A1 (en) * 2019-05-16 2020-11-19 Dragonfly Energy Corp. Systems and methods for dry powder coating layers of an electrochemical cell
US11697879B2 (en) 2019-06-14 2023-07-11 Applied Materials, Inc. Methods for depositing sacrificial coatings on aerospace components
US11466364B2 (en) 2019-09-06 2022-10-11 Applied Materials, Inc. Methods for forming protective coatings containing crystallized aluminum oxide
US11519066B2 (en) 2020-05-21 2022-12-06 Applied Materials, Inc. Nitride protective coatings on aerospace components and methods for making the same
WO2022005696A1 (en) 2020-07-03 2022-01-06 Applied Materials, Inc. Methods for refurbishing aerospace components

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110043870A (ko) * 2009-10-22 2011-04-28 지에스나노텍 주식회사 박막 전지 제조용 패턴 마스크, 박막 전지 및 그 제조 방법

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6982132B1 (en) * 1997-10-15 2006-01-03 Trustees Of Tufts College Rechargeable thin film battery and method for making the same
JP3933342B2 (ja) * 1999-04-05 2007-06-20 東洋アルミニウム株式会社 二次電池の集電体用金属箔および二次電池用集電体
US6558836B1 (en) * 2001-02-08 2003-05-06 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Structure of thin-film lithium microbatteries
KR100437768B1 (ko) * 2001-09-13 2004-06-30 엘지전자 주식회사 박막증착장치
US20050079418A1 (en) * 2003-10-14 2005-04-14 3M Innovative Properties Company In-line deposition processes for thin film battery fabrication
JP2007103130A (ja) * 2005-10-03 2007-04-19 Geomatec Co Ltd 薄膜固体二次電池および薄膜固体二次電池の製造方法
US20110180317A1 (en) * 2009-09-11 2011-07-28 Eiji Takahashi Electronic component package, method for producing the same and interposer
JP2012122084A (ja) * 2010-12-06 2012-06-28 Sumitomo Electric Ind Ltd 薄型電池の製造方法
JP2012167303A (ja) * 2011-02-10 2012-09-06 Toyota Motor Corp 薄膜固体電池製造用スパッタ装置及び薄膜固体電池の製造方法
KR101260025B1 (ko) * 2011-06-30 2013-05-09 지에스나노텍 주식회사 박막전지용 양극 형성 방법 및 그 방법으로 제조된 박막전지
US8927068B2 (en) * 2011-07-12 2015-01-06 Applied Materials, Inc. Methods to fabricate variations in porosity of lithium ion battery electrode films
JP5980603B2 (ja) * 2012-07-17 2016-08-31 株式会社アルバック 誘電体膜の形成方法、薄膜二次電池の製造方法、誘電体膜の形成装置、および、薄膜二次電池の製造装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110043870A (ko) * 2009-10-22 2011-04-28 지에스나노텍 주식회사 박막 전지 제조용 패턴 마스크, 박막 전지 및 그 제조 방법

Also Published As

Publication number Publication date
CN107615557A (zh) 2018-01-19
KR102000769B1 (ko) 2019-07-16
WO2016185234A1 (en) 2016-11-24
US20180351164A1 (en) 2018-12-06
TW201711265A (zh) 2017-03-16
JP2018521219A (ja) 2018-08-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102000769B1 (ko) 박막 배터리들의 제조시 리튬 증착 프로세스에서 사용하기 위한 마스킹 디바이스, 리튬 증착 프로세스를 위해 구성된 장치, 박막 배터리들의 전극들을 제조하기 위한 방법, 및 박막 배터리
US8753724B2 (en) Plasma deposition on a partially formed battery through a mesh screen
US8628645B2 (en) Manufacturing method for thin film battery
US8864954B2 (en) Sputtering lithium-containing material with multiple targets
JP5824072B2 (ja) スパッタリング装置
KR20180071360A (ko) 기판 상의 진공 증착을 위한 장치 및 진공 증착 동안에 기판을 마스킹하기 위한 방법
FR2982086B1 (fr) Procede de fabrication de micro-batteries en couches minces a ions de lithium, et micro-batteries obtenues par ce procede
WO2014062318A1 (en) Lithium battery having low leakage anode
US20130092533A1 (en) Sputter deposition apparatus
WO2017050350A1 (en) Substrate carrier, and sputter deposition apparatus and method using the same
JP2012052191A (ja) スパッタ装置
WO2018068833A1 (en) Magnet arrangement for a sputter deposition source and magnetron sputter deposition source
US20220407043A1 (en) Method of manufacturing crystalline material from different materials
KR20190008436A (ko) 진공 증착 프로세스에서의 기판 상의 재료 증착을 위한 장치, 기판 상의 스퍼터 증착을 위한 시스템, 및 기판 상의 재료 증착을 위한 장치의 제조를 위한 방법
KR20180086217A (ko) 기판 상의 스퍼터 증착을 위해 구성된 시스템, 스퍼터 증착 챔버를 위한 차폐 디바이스, 및 스퍼터 증착 챔버에서 전기적 차폐를 제공하기 위한 방법
US20180171466A1 (en) Carrier for supporting at least one substrate during a sputter deposition process, apparatus for sputter deposition on at least one substrate, and method for sputter deposition on at least one substrate
JP2022544641A (ja) 基板上に材料を堆積する方法
KR20120000317A (ko) 전자 물질막 형성 장치
US20170279115A1 (en) SPECIAL LiPON MASK TO INCREASE LiPON IONIC CONDUCTIVITY AND TFB FABRICATION YIELD
KR20130115183A (ko) 전자 물질막 형성 장치
KR20090113416A (ko) 박막 증착 장치

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