KR20180072531A - 롤투롤 증착 시스템 및 이를 이용한 고밀도의 유무기 하이브리드 박막 증착 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 연속 증착을 위한 롤투롤 증착 시스템 및 이를 이용한 증착 방법에 관한 것으로, 롤투롤 진공증착 장치에서, 유연기판에서 무기 박막을 형성시키기 위해 진공의 공정챔버 내부에 설치된 ECR 플라즈마 기반 중성입자 빔 입사 장치와, ECR 플라즈마 기반 중성입자 빔 입사 장치 근처에 설치된 마그네틱 스퍼터링 캐소드를 구비하는 무기 박막형성모듈;과, 무기 박막 위에 유기 박막을 형성시키기 위해 ECR 플라즈마 기반 중성입자 빔 입사 장치와, 모노머를 기화시키고, 기화 가스와 공정 가스를 공급하도록 설치된 기화/공급장치를 구비한 유기 박막형성모듈;을 포함하여 이루어진다.
Description
본 발명은 롤투롤 증착 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가속된 고밀도 중성 입자와 마그네트론 반응성 스퍼터링 장치를 이용하여 유연기판에 고 기능의 가스 차단막을 고밀도로 연속 형성할 수 있도록 한 연속 증착을 위한 롤투롤 증착 시스템 및 이를 이용한 증착 방법에 관한 것이다.
일반적으로 플라스틱과 같은 유연 기판은 유리와는 달리 가볍고 충격에 강하여 쉽게 깨질 염려가 없고, 휘어진 면에 부착할 수 있으며, 궁극적으로는 말거나 접을 수 있는 장점이 있다. 이러한 플라스틱 기판 위에 디스플레이 또는 유연한 전자 소자를 제조하게 되면 기존의 대화면도 말아서 부피를 작게 하는 것이 가능하며 떨어뜨려도 쉽게 깨지지 않고 가벼우므로 휴대용 디스플레이로 사용할 수 있다.
또한, 필요한 곳에 부착면에 따라 설치할 수 있어서 기존의 유리 기반 디스플레이에 비하여 다양한 사용이 가능하다. 또한, 플라스틱 위에 전자소자를 형성하는 플렉시블 또는 프린터블 전자소자(flexible or printable electronic devices)도 향후 매우 중요한 전자소자가 될 것이다. 일반적인 플라스틱을 기판으로 사용하는 디스플레이 또는 각종 전자 소자의 경우 기판 위에 유기물 및 무기물을 이용하여 소자를 형성하게 되고, 이 소자를 이루는 물질들이 대부분 산소 및 습기에 취약하다.
특히, 유기물은 산소와 수분에 의해 쉽게 반응하는 특성이 있으므로 소자의 형성 후, 외부의 산소와 수분을 차단하는 봉지(encapsulation) 기술이 중요하게 된다. 따라서, 플라스틱의 유연성을 유지하기 위해서는 소자의 형성 후, 박막 필름 패시베이션(thin film passivation) 등의 기술을 이용하여 이러한 투습/투산소 특성을 확보할 수 있다. 그러나 플라스틱 기판은 하부 기판으로부터의 산소/수분의 투과를 완벽하게 차단할 수 없으므로, 소자 형성 후의 투습/투산소 뿐만 아니라 기판에서의 투습/투산소를 막기 위한 기체 차단막의 형성도 매우 중요하다.
이를 위해 고특성 기체차단막을 형성하기 위해 유기 박막과 무기 박막을 혼용하여 적층하는 형태의 유/무기 혼성 다층 박막 구조의 기체 차단막에 대한 연구 개발이 활발하게 이루어지고 있다. 이러한 유/무기 혼성 다층 박막 구조의 기체 차단막은 무기 박막 내에 일정 수준 이하의 결함이 존재하여도 수분 및 산소 기체의 침투 경로를 연장시켜 투습률을 대폭 감소시키는 것이 가능하며, 플렉시블 유기전자소자에 적용하기 위한 유연성 확보 측면에서도 많은 이점을 지니고 있어 차세대 유기전자소자의 상용화를 위한 매우 적합한 봉지기술로 평가되고 있다.
이를 위한 한 가지 수단으로서 대한민국 등록특허 제10-1239575호(특허문헌 6)에는 플라즈마를 이용한 조건에서의 중성입자 빔 입사의 기술에 관하여 개시되어 있는바, 구체적으로 이 특허문헌 6에는, 기판 홀딩 수단(30)과, 상기 중성입자 빔 발생 수단(10) 및 공동 스퍼터링 수단(20) 사이에 플라즈마 리미터(40)를 배치하되, 박막에 손상을 입히는 높은 에너지의 음이온들은 차단하고, 상기 박막의 활성화를 위한 양이온들은 가속 통과시키기 위해서 플라즈마 내의 전자를 구속하여 음이온들이 상기 대상체로 이동하지 못하도록 하기 위하여 수평 방향으로 자기장을 발생시키는 것이 개시되어 있다.
그러나 기존의 유/무기 혼성 다층 구조 기체 차단막은 무기 박막의 결함발생 문제를 근본적으로 해결하지 못한 상태에서는 5층 이상의 적층 수를 가져야만 수분 및 산소에 대한 침투 억제 특성 확보가 가능하다. 따라서, 이러한 반복 공정 및 두꺼운 두께로 인해 연속 공정이 불가능하여 생산성이 낮아지고, 기체 차단막의 안정성이 낮아지면서 기체 차단 특성 역시 낮아지는 문제점이 있다.
상기된 문제점을 해소하기 위해 안출된 본 발명의 목적은 마그네틱 스퍼터링 캐소드 근처에 고밀도 중성입자 빔 입사 장치를 설치함으로써, 고밀도의 플라즈마를 이용한 고진공 조건에서의 고속 스퍼터링 증착 및 중성입자 빔 입사에 의한 증착막의 고밀도화로 치밀한 코팅막을 형성하고, 얇으면서 연속 생산이 가능한 고 특성의 기체 차단막을 증착시킬 수 있도록 한 연속 증착을 위한 롤투롤 증착 시스템 및 이를 이용한 증착 방법을 제공함에 있다.
상기된 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 연속 증착을 위한 롤투롤 증착 시스템은 공급롤러, 드럼과 회수롤러에 의해 이송되는 PEN, PI, PET, PMMA, PC를 포함한 폴리머 소재의 유연기판에 기체 차단막이 형성되는 롤투롤 진공증착 장치에서, 유연기판에서 하드코팅층 및 평탄화층 위에 무기 박막을 형성시키기 위해 진공의 공정챔버 내부에 설치된 마그네틱 스퍼터링 캐소드와, 공정챔버 내부이면서 마그네틱 스퍼터링 캐소드 근처에 설치된 ECR 플라즈마 기반 중성 입자 빔 입사 장치를 구비하는 무기 박막형성모듈;을 포함하여 이루어진다.
여기서, ECR 플라즈마 기반 중성 입자 빔 입사 장치와 마그네틱 스퍼터링 캐소드는 상호 간의 근처에 각각 하나씩 배치되거나, 하나의 마그네틱 스퍼터링 캐소드 양측에 각각 ECR 플라즈마 기반 중성 입자 빔 입사 장치가 배치되거나, 또는 상기 하나의 마그네틱 스퍼터링 캐소드의 일측에만 상기 ECR 플라즈마 기반 중성 입자 빔 입사 장치가 배치된다.
또한, ECR 플라즈마 기반 종성 입자 빔 입사 장치는 선형의 웨이브 가이드를 이용한 웨이브 안테나를 구비하고, 이 웨이브 안테나와 플라즈마 생성 영역의 길이가 긴 타원의 트랙과 플라즈마를 생성 영역의 길이 대비 1/2이다.
한편, 본 발명에 따른 연속 증착을 위한 롤투롤 증착 시스템은 무기 박막 위에 유기 박막을 형성시키기 위해 ECR 플라즈마 기반 중성 입자 빔 입사 장치와, 모노머를 기화시키고, 기화 가스와 공정 가스를 공급하도록 설치된 기화/공급장치를 구비한 유기 박막형성모듈;을 더 포함하여 이루어진다.
또한, 유기 박막형성모듈은 ECR 플라즈마 기반 중성입자 빔 입사 장치 이외에 증발(evaporation), e-beam과 ion-beam을 이용한 유기 박막 형성 장치 중 어느 하나가 설치된다.
여기서, 무기 박막형성모듈과 유기 박막형성모듈은 공정챔버 내에 구획된 제1성형공간과 제2성형공간에 설치된다.
그리고 공정챔버는 제1성형공간 이전에 위치하도록 구획되어 오염가스 제거 및 유연기판의 표면의 이물질을 제거하거나 표면을 활성화하기 위한 모듈이 설치되는 버퍼/표면처리공간, 제1성형공간과 제2성형공간 이후에 위치하도록 구획되어 공정 간의 간섭을 방지하면서 유연기판을 따라 유출된 오염된 가스를 제거하기 위한 제1버퍼공간과 제2버퍼공간 중 적어도 하나가 더 구비된다.
이외에 무기 박막은 중성입자 빔 입사 장치와 마그네틱 스퍼터링 장치에 아르곤을 포함한 공정 가스를 공급하여 ECR 플라즈마 소스의 고밀도 플라즈마를 이용한 스퍼터링 증착에 의해 박막이 이루어진다.
한편, 상술된 연속 증착을 위한 롤투롤 증착 시스템을 이용한 증착 방법은, 유연기판에 무기 박막을 성형하기 위해 공급롤러에서 제1성형공간으로 공급된 유연기판의 표면에 마그네틱 스퍼터링 캐소드에 의해 발생한 플라즈마가 스퍼터링되어 유연기판에 무기 기체 박막을 성형하는 제11단계(S21)와, ECR 플라즈마 기반 중성입자 빔 발생장치에 의해 발생한 고속의 중성입자 빔을 무기 기체 박막 상에 처리하여 무기 박막을 성형하는 제12단계(S22)를 구비하는 무기 박막 성형 단계(S20);을 포함하여 이루어진다.
또한, 제1성형공간에서 배출되어 제2성형공간로 유입된 유연기판의 무기 박막 위에 유기 박막을 성형하기 위해 기화상태의 모노머와 공정 가스가 주입되고, ECR 플라즈마 기반 중성입자 빔 발생장치에서 발생한 가속된 중성입자 빔과 ECR 고밀도 플라즈마가 무기 박막 위에서 모노머와 반응하여 유기 박막을 성형하는 유기 박막 성형 단계(S40);를 더 포함한다.
그리고 제1성형공간 이전에 위치한 버퍼/표면처리공간을 통과하는 유연기판의 표면에 대해 이물질을 제거하고, 증착 물질의 밀착성 개선을 위한 표면 처리 단계(S10); 제1성형공간에서 배출되어 제1버퍼공간을 통과하면서 오염가스가 제거되는 1차 오염가스 제거 단계(S30); 제2성형공간에서 배출되어 제2버퍼공간을 통과하면서 오염가스가 제거되는 2차 오염가스 제거 단계(S50);와 제2버퍼공간에서 배출된 유연기판이 회수롤러에 권취되는 회수 단계(S60); 중 적어도 하나를 더 포함한다.
전술된 바와 같이 본 발명에 따르면, ECR 플라즈마 기반 중성입자 빔 입사 장치와 마그네틱 스퍼터링 캐소드를 구비한 무기 박막형성 모듈이 설치되어 유연기판 위에 무기 박막을 형성시킴으로써, 수분 및 산소의 완벽한 차단을 구현할 수 있는 효과가 있다.
또한, 무기 박막형성모듈과 유기 박막형성모듈이 연속 설치되어 대략 5Å/sec 이상의 고속 증착 속도의 유/무기 혼성 다층 구조 기체 차단막이 형성될 수 있는 효과가 있다.
또, 히팅이나 전처리 어닐링이 불필요하고, 고평탄화층이 형성된 유연기판을 기준으로 대략 50nm 금속 산화막 또는 질화막의 단일층을 형성할 수도 있고, 무기 박막 및 유기 박막이 형성된 유연기판의 일면이 비접촉되면서 연속으로 증착되어 코팅막의 안정화 특성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
그리고 고밀도의 ReSLAN ECR 플라즈마 소스를 이용함으로써, 낮은 진공도에서도 안정적으로 플라즈마를 유지할 수 있고, 평균자유경로의 증가로 에너지 효율이 극대화될 수 있는 효과가 있다.
또한, 종래의 긴 타원의 웨이브 가이드 트랙 대신 선형의 웨이브 가이드를 이용하는 웨이브 안테나가 설치되어 고밀도 플라즈마를 발생시키는 구조로 제작됨으로써, 설치가 용이하고, 무기 박막형성모듈의 점유 공간을 종래보다 대략 1/2 정도로 축소하면서 기본적으로 유연기판이 지나가는 방향의 영향을 주는 폭을 줄여서 공간 점유를 줄일 수 있고, 웨이브 안테나와 플라즈마 생성 공간의 길이를 종래보다 대략 1/2 정도 축소할 수 있는 효과가 있다.
본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 안 된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 연속 증착을 위한 롤투롤 증착 시스템이 개략적으로 도시된 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 ECR 플라즈마 기반 중성입자 빔 입사 장치의 개략적 구성이 도시된 내부도이다.
도 3은 도 1에 도시된 마그네트론 스퍼터링 캐소드 장치의 개략적인 구성이 도시된 내부도이다.
도 4a는 도 1에 도시된 ECR 플라즈마 발생수단이 개략적으로 도시된 도면이며, 도 4b는 선형 ECR 플라즈마 발생기의 일 예를 도시한 도면이다.
도 5는 도 4b와 대비되는 종래의 ECR 플라즈마 발생수단이 개략적으로 도시된 사시도이다.
도 6은 도 1의 연속 증착을 위한 롤투롤 증착 시스템을 이용하여 유연기판에 무기 및 유기 박막을 성형하는 방법이 도시된 순서도이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 연속 증착을 위한 롤투롤 증착 시스템이 개략적으로 도시된 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 ECR 플라즈마 기반 중성입자 빔 입사 장치의 개략적 구성이 도시된 내부도이다.
도 3은 도 1에 도시된 마그네트론 스퍼터링 캐소드 장치의 개략적인 구성이 도시된 내부도이다.
도 4a는 도 1에 도시된 ECR 플라즈마 발생수단이 개략적으로 도시된 도면이며, 도 4b는 선형 ECR 플라즈마 발생기의 일 예를 도시한 도면이다.
도 5는 도 4b와 대비되는 종래의 ECR 플라즈마 발생수단이 개략적으로 도시된 사시도이다.
도 6은 도 1의 연속 증착을 위한 롤투롤 증착 시스템을 이용하여 유연기판에 무기 및 유기 박막을 성형하는 방법이 도시된 순서도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 쉽게 실시할 수 있도록 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
<구성>
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 연속 증착을 위한 롤투롤 증착 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 챔버(100), 이송모듈(200), 무기 박막형성모듈(300), 유기 박막형성모듈(400)을 포함하여 이루어진다. 여기서, 본 발명의 롤투롤 방식의 증착 장치를 이용하여 무기 박막 및 유기 박막을 형성시키기 위한 유연기판(10)은 일례로 PEN, PI, PET, PMMA, PC 등을 포함한 폴리머의 유연 재질이고, 하드코팅(hard-coating)층 및 평탄화층이 형성된 상태일 수 있다. 여기에서, 이 하드코팅층 및 평탄화층은 전도성 폴리머 타겟을 이용한 마그네틱 스퍼터링 증착 공정이 기 적용된 결과일 수 있는데, 이와 같은 전도성 폴리머 타겟을 이용한 마그네틱 스퍼터링 증착 공정은 일반적인 마그네틱 캐소드를 이용하여 이루어질 수 있음은 통상의 기술자에게 잘 이해될 것이다.
즉, 하드코팅층과 평탄화층 위에 무기 박막과 유기 박막이 형성될 수 있다.
먼저, 챔버(100)는 공급/회수챔버(110)와 공정챔버(120)를 포함하여 이루어진다. 이때, 공급/회수챔버(110)와 공정챔버(120)는 진공펌프를 구비한 별도의 진공장치에 의해 박막층을 형성하기 위한 최적의 진공상태가 유지되도록 할 수 있다.
공급/회수챔버(110)는 유연기판(10)을 풀어서 공급하도록 설치된 공급롤러(210)와, 유연기판(10)을 다시 감을 수 있도록 설치된 회수롤러(230)가 위치된다. 물론, 공급/회수챔버(110)는 동일 공간으로 마련될 수도 있고, 별도의 공간으로 마련될 수도 있다. 이 공급/회수챔버(110)는 진공상태일 수도 있고, 진공상태가 아닐 수도 있다.
공정챔버(120)는 유연기판(10)이 이송되면서 표면에 무기 및 유기 박막이 형성되는 공간으로, 진공상태가 유지된다. 공정챔버(120)에는 공정가스의 유입구 및 배출구가 형성될 수 있다. 이 공정챔버(120)는 무기 박막을 형성하기 위해 무기 박막형성모듈(300)이 설치된 제1성형공간(121)과, 유기 박막을 형성하기 위해 유기 박박형성모듈(400)이 설치된 제2성형공간(122)을 구비할 수 있다.
또한, 공정챔버(120)는 제1성형공간(121) 이전에 오염가스를 제거하거나 유연기판(10)의 표면을 필름의 표면에 묻을 수 있는 이물질을 제거하고 필름표면의 활성화 에너지를 높여 진공 증착시 증착 물질의 밀착성을 높이는 공정이 진행되도록 하는 버퍼/표면처리공간(123), 제1성형공간(121)과 제2성형공간(122) 사이에 공정 간의 간섭을 최소화하면서 유연기판(10)을 따라 유출된 오염된 반응 가스를 제거하기 위한 제1버퍼공간(124), 제2성형공간(122) 이후에 공정에 사용된 오염된 반응 가스를 제거하기 위한 제2버퍼공간(125)을 더 구비할 수 있다.
도 1에서와 같이 이들 공간을 유연기판(10)이 통과하여 이송되도록 드럼(220)이 설치될 수 있다. 또한, 버퍼/표면처리공간(123), 제1버퍼공간(124)과 제2버퍼공간(125)에는 오염가스를 제거하거나 유연기판(10)의 표면에 묻을 수 있는 이물질을 제거하거나 공정가스를 주입하기 통상의 가스 공급모듈 및 세정모듈을 포함한 다양한 모듈 증 적어도 하나의 모듈이 설치될 수 있다. 그리고 제2성형공간(122)에는 유연기판(10)에 유기 박막을 형성하기 위한 유기 고분자 기체가 유입될 수 있는 유기 고분자 기체 유입구가 형성될 수 있다.
한편, 이송모듈(200)은 감겨있는 유연기판(10)을 공급하도록 설치된 공급롤러(210), 공정챔버(120)에 설치되면서 유연기판(10)이 감겨 팽팽히 펴지도록 설치된 드럼(220), 드럼(220)을 지난 유연기판(10)을 다시 감도록 설치된 회수롤러(230)와, 공급롤러(210), 드럼(220) 및 회수롤러(230) 사이에 유연기판(10)의 방향을 전환시키면서 장력이 유지되도록 설치된 다수의 안내롤러(240)를 구비하여 이루어진다.
또한, 이송모듈(200)은 유연기판(10)이 이송되는 동안 구역마다 적당한 장력이 유지되도록 적어도 하나의 장력유지장치가 설치될 수 있다. 이 장력유지장치는 유연기판(10)의 감김과 풀림을 원활하게 해주는 장치로 감김과 풀림의 조화는 물론 감김 시에 문제로 발생하는 수축 응력을 컨트롤할 수 있게 되어 있다. 이러한 장력유지장치는 일례로 에지 포지션 컨트롤러(Edge Position Controller)를 적용하여 센서를 통해 구역별 유연기판(10)의 끝단의 유동을 감지하여 항상 일정한 장력을 유지할 수 있도록 설치될 수 있다. 이 장력유지장치는 공급롤러(210), 드럼(220), 회수롤러(230)와 안내롤러(240)들 중 적어도 하나를 제어하도록 설치될 수 있다.
여기서, 드럼(220)은 공정챔버(120)에 설치되면서 최소한 제1성형공간(121)과 제2성형공간(122)에 걸쳐 회전할 수 있는 크기로 제작되어 설치될 수 있고, 이외에 버퍼/표면처리공간(123), 제1버퍼공간(124)과 제2버퍼공간(125)을 추가로 걸쳐지도록 제작되어 설치될 수도 있다.
한편, 무기 박막형성모듈(300)은 공정챔버(120)의 제1성형공간(121)에 설치된다. 이 무기 박막형성모듈(300)은 ECR 플라즈마 기반 중성입자 빔 입사 장치(310)와 마그네틱 스퍼터링 캐소드(320)를 구비하여 이루어질 수 있다. 여기서, ECR 플라즈마 기반 중성입자 빔 입사 장치(310)와 마그네틱 스퍼터링 캐소드(320)는 상호 근처에 하나씩 설치될 수 있고, 하나의 마그네틱 스퍼터링 캐소드(320)를 가운데 두고 양측에 ECR 플라즈마 기반 중성입자 빔 입사 장치(310)가 설치될 수 있으며, 또는 하나의 마그네틱 스퍼터링 캐소드(320)의 일측에만 ECR 플라즈마 기반 중성 입자 빔 입사 장치(310)가 설치될 수도 있다.
상기 ECR 플라즈마 기반 중성 입자 빔 입사 장치(310)에는, 플라즈마에 의해 발생되는 하전입자, 즉 이온과 전자들의 통과를 방지시켜 플라즈마에 의한 하전입자들을 플라즈마 챔버 내로 국한(constraint)시켜 기판 챔버로의 진입을 방지하기 위한 플라즈마 리미터가 구비된다. 즉, 하전입자들은 플라즈마 리미터에 의하여 상기 ECR 플라즈마 기반 중성 입자 빔 입자 장치(310)의 챔버 내로 국한되어, 그 하전입자들의 공정챔버(120)로의 진입이 방지될 수 있다.
ECR 플라즈마 기반 중성입자 빔 입사 장치(310)는 도 1과 도 2에서 보듯이, 공정챔버(120)의 제1성형공간(121)에 설치된다. 이 ECR 플라즈마 기반 중성입자 빔 입사 장치(310)는 중성입자 빔 발생수단(311)과 ECR 플라즈마 발생 수단(312)을 구비하여 이루어진다.
중성입자가 발생하는 원리를 간략하게 설명하면 다음과 같다. ECR 플라즈마 발생 수단(312)에서 발생된 플라즈마에 의하여 형성된 이온(예컨대, Ar+ 이온)들이 하기에서 설명하는 중성입자 빔 발생수단(311)의 리플렉터(311a)에 부딪히면, 리플렉터(311a) 금속판의 자유전자를 하나 빼앗아 중성입자가 되는바, 오제 효과(Auger effect)의 일종이다. 이와 같이 발생된 중성입자는 다시 플라즈마 영역을 통과할 수도 있고, 이때, 일부는 다시 이온화되기도 하는데, 이온화되는 것은 다른 입자들과 부딪혔을 경우로서, 실험상 진공도가 mTorr 단위 미만에서 수 mTorr에 이르는 플라즈마 영역은 중성입자가 거의 충돌 없이 통과하게 되므로 다시 이온화되지 않고, 중성입자가 그 상태를 유지하여 기판까지 도달할 수 있다.
여기서, ECR 플라즈마 기반 중성입자 빔 입사 장치(310)는 마그네틱 스퍼터링 캐소드(320)에 장착된 질화실리콘(SiNx) 세라믹 타겟을 이용하여 낮은 아르곤(Ar) 압력에서도 ECR 소스에 의해 유지되는 플라즈마를 이용하여 RF 스퍼터링을 할 수 있다. 또한, ECR 플라즈마 기반 중성입자 빔 입사 장치(310)는 반응성 기체(reactive gas)와 실리콘(Si) 타겟을 이용하여 화합량론적인 질화실리콘(Stoichiometric Si3N4) 박막을 형성할 수도 있다. 질화실리콘의 조성물 조절로 박막의 특성을 조정하여 박막의 우수한 특성을 확보할 수 있다.
이를 위해 마이크로웨이브 전원 소스를 이용하여 고밀도의 ReSLAN(Rectangular Slotted Antenna) ECR(Electron Cyclotron Resonance) 플라즈마를 발생시켜, 낮은 진공도(sub mTorr)에서도 안정적으로 플라즈마를 유지할 수 있고, 평균자유경로(Mean Free Path)의 증가로 에너지 효율이 극대화될 수 있다. 또한, 대략 5Å/sec 이상의 고속 증착 속도가 가능하고, 중성입자 빔으로 인해 상온 고특성이 실현될 수 있다. 또, 히팅(heating)이나 전처리 어닐링(Post Annealing)이 불필요하고, 고평탄화층이 형성된 유연기판을 기준으로 대략 50nm의 질화막 및 산화막층을 형성할 수도 있다.
중성입자 빔 발생수단(311)은 리플렉터(311a)를 구비한다. 이 중성입자 빔 발생수단(311)은 제1성형공간(121)에 배치되어 유연기판(10)에 마그네틱 스퍼터링 캐소드(320)와 함께 무기 박막을 형성하는 과정에서 중성입자 빔을 발생시키도록 설치될 수 있다. 여기서, 중성 입자 빔을 발생하기 위한 플라즈마 소스로는 고밀도 플라즈마를 유지하면서 고진공 운전이 가능한 ECR 플라즈마 소스를 이용할 수 있다.
ECR 플라즈마 발생수단(312)은 도 2에 도시된 바와 같이, 리플렉터(311a)의 양측에 각각 배치되도록 설치된다.
여기서, 일례로 종래의 ECR 플라즈마 발생수단은 도 5에서와같이 타원의 트랙 형태이면서 웨이브 가이드가 타원 바깥에 위치하도록 하여 파워 소스에 의해 주어지는 전자기파의 웨이브가 웨이브 가이드 트랙을 회전하는 구조로 제작되기도 하였다. 도 4b는 일 예로서의 선형 웨이브 가이드를 가진 플라즈마 소스(50)를 개략적으로 도시한 도면이다. 여기서 길이방향으로 연장하는 도파관 공명부(53)의 길이방향으로 소정 간격을 두고 다수의 슬롯(55)이 형성되어 전자파가 플라즈마 챔버(56) 내로 입사되도록 구성되고 도파관 공명부(53)의 상부에 안테나가 배치된 케이스(51)가 구비되고 그 하측에 베이스판(52)이 구비되는 구성이다.
본 발명의 ECR 플라즈마 발생수단(312)은 도 4a에서 보듯이, 위의 구조에서 타원의 트랙 대신 선형의 웨이브 가이드를 구비한 웨이브 안테나(WA)를 이용함으로써, 플라즈마 발생 영역의 길이(L)를 대략 1/2 정도로 줄이도록 제작할 수 있다. 이로 인해, ECR 플라즈마 소스 기반 중성입자 빔 발생장치(310)와 마그네틱 스퍼터링 캐소드(320)를 구비한 무기 박막형성모듈(300)의 점유 공간을 대략 1/2 정도로 축소할 수 있으면서 설치가 용이하고, 기본적으로 유연기판(10)이 지나가는 방향의 영향을 주는 폭을 줄여서 공간 점유를 줄일 수 있는 효과가 있다.
이러한 ECR 플라즈마 발생수단(312)은 긴 타원의 웨이브 가이드 트랙을 배제하면서 도 4a 도시와 같이 선형의 웨이브 가이드를 이용하여 전자기파의 웨이브를 조절하는 웨이브 안테나(WA)가 설치되어 고밀도 플라즈마(HP)를 발생시키는 구조로 제작될 수 있다. 그리고 이 웨이브 안테나(WA)를 구비한 ECR 플라즈마 발생수단(312)과 연계하여 중성입자 빔 발생수단(311)이 설치될 수 있다.
한편, ECR 플라즈마 기반 중성입자 빔 입사 장치(310) 및 마그네틱 스퍼터링 캐소드(320)와 더불어 무기 박막을 형성하기 위해 마그네틱 스퍼터링 캐소드(320)에 장착된 스퍼터링 타겟(321)을 더 구비한다.
따라서, ECR 플라즈마 발생수단(312)을 이용한 중성입자 빔 발생수단(311)과 마그네틱 스퍼터링 캐소드(320)에 장착된 스퍼터링 타겟(321)을 이용하여 유연기판(10) 상에 무기 박막을 형성할 수 있다.
마그네틱 스퍼터링 캐소드(320)는 일례로 캐소드 본체 내부에 타겟 표면의 자기장을 형성하기 위해 영구자석들이 배치되고, 영구자석들을 연결하여 자기 회로를 구성할 수 있도록 순철 등으로 이루어지는 자성체를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 타겟은 전도성 냉각판인 백킹 플레이트에 부착되어 캐소드 본체에 고정될 수 있다. 또한, 캐소드 본체의 내부에는 냉각수 등을 사용하여 스퍼터링 공정에 따른 온도 상승을 억제할 수 있는 냉각 모듈이 포함될 수 있다. 이러한 마그네틱 스퍼터링 캐소드(320)는 ECR 플라즈마 기반 중성입자 빔 입사 장치(310)와 함께 드럼(220)에 감겨 이동하는 유연기판(10)의 표면에 무기 박막을 형성시킬 수 있다.
여기서, 도 1에서 미설명 부호 'M'은 영구자석(magnet)이고, 'W'는 웨이브 가이드(wave guide)이다.
한편, 유기 박막형성모듈(400)은 ECR 플라즈마 기반 중성입자 빔 입사 장치(310)와 기화/공급장치(410)를 포함하여 이루어진다.
ECR 플라즈마 기반 중성입자 빔 입사 장치(310)는 전술된 무기 박막형성모듈(300)의 ECR 플라즈마 기반 중성입자 빔 입사 장치(310)와 동일하므로 그 설명으로 갈음한다. 여기서, ECR 플라즈마 기반 중성입자 빔 입사 장치(310)는 증발(evaporation), e-beam과 ion-beam을 이용한 장치로 대체될 수 있다.
유기 박막형성모듈(400)에서 ECR 플라즈마 기반 중성입자 빔 입사 장치(310)가 증발(evaporation), e-beam과 ion-beam을 이용한 유기 박막 형성 장치로 대체되는 경우에, 유기 박막형성모듈(400)은, 그 설치된 상기 유기 박막 형성 장치 중 어느 하나를 이용하여 유연기판(10)에 전도성 폴리머 타겟을 이용한 마그네틱 스퍼터링 증착을 수행함으로써 유연기판(10) 상에 상기 평탄화층을 형성할 수도 있으며, 또는 상기 무기 박막의 표면에 상기 전도성 폴리머 타겟을 이용한 상기 마그네틱 스퍼터링 증착을 수행함으로써 상기 무기 박막 위에 상기 전도성 폴리머에 의한 폴리머 보호층을 형성할 수도 있다.
기화/공급장치(410)는 유연기판(10) 상에 유기 박막을 형성하기 위한 모노머(monomer)를 기화시키고, 기화상태의 가스를 기체 유입구를 통해 제2성형공간(122) 내부로 주입하도록 설치될 수 있다. 물론, 공정 가스 역시 제2성형공간(122) 내부로 주입될 수 있다. 이처럼 제2성형공간(122)에 유입된 모노머 기화 가스와 공정 가스가 ECR 플라즈마 기반 중성입자 빔 입사 장치(310)에 의해 유연기판(10) 상에 증착되어 유기 박막이 형성될 수 있다. 여기서, 유기 박막은 ECR 플라즈마 기반 중성입자 빔 입사 장치(310)에 의한 증착 이외에 증발(evaporation) 증착, e-beam 증착, ion-beam 증착 등을 이용할 수 있다.
<공정>
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 연속 증착을 위한 롤투롤 증착 시스템을 이용한 증착 방법에 대해 도 6을 참조하여 자세히 설명한다.
먼저, 공급롤러(210)에서 풀려 이송된 유연기판(10)의 표면이 처리된다(S10). 제1공급롤러(210)에서 풀려 이송되는 유연기판(10)은 공급/회수챔버(110)에서 공정챔버(120)의 버퍼/표면처리공간(123)으로 유입되고, 이물질 제거 및 증착 물질의 밀착성 향상 등의 표면 처리 공정이 수행된다.
다음으로, 제1성형공간(121)으로 이송되어 무기 박막이 형성된다(S20). 무기 박막은 스퍼터링 방법에 의하여 나노 사이즈 두께의 무기 기체 박막을 형성하면서 중성입자 빔 에너지를 연속적으로 조절하여 수행함으로써, 유연기판(10) 상에 무기 박막이 형성될 수 있다. 즉, 스퍼터링 공정과 중성입자 빔 처리 공정을 동시에 수행하여 상기 유기 박막 상에 무기 박막이 형성될 수도 있다. 다시 말해, 폴리머 재질의 유연기판(10)의 하드코팅(hard-coating)층 및 평탄화층 위에 무기 기체 차단막인 무기 박막(33)이 형성된다.
자세히 설명하자면, 마그네틱 스퍼터링 캐소드(320)의 스퍼터링 타겟(321)에 소정의 음의 바이어스 전압을 인가하여 플라즈마를 형성하고, 스퍼터링된 타겟 원소들이 유연기판(10)의 하드코팅층 및 평탄화층 상에 증착되어 목표로 하는 두께까지 무기 기체 박막을 형성한다(S21). 이와 동시에 ECR 플라즈마 기반 중성입자 빔 발생장치(310)에 의해 형성된 고속의 중성입자 빔을 무기 기체 박막에 지속적으로 처리하여 고밀도의 치밀한 무기 박막을 형성한다(S22).
이때, 리플렉터(311a)에 인가되는 소정의 바이어스 전압을 조절하여 리플렉터(311a)에 입사되는 하전 입자인 이온의 에너지를 조절함으로써, 결과적으로 그 이온이 리플렉터(311a)에 부딪혀 생성되는 중성입자 빔의 에너지를 조절하거나, 스퍼터링 타겟(321)에 인가되는 소정의 음의 바이어스 전압을 조절하거나, 공정 압력을 조절하는 등의 공정 조건을 변화하여 성막되는 무기 기체 박막의 나노 구조의 크기를 연속적으로 조절하여 고밀도 치밀한 무기 기체 차단막인 무기 박막을 형성한다. 여기서, 무기 박막으로 SiO2, Al2O3, SiNx, Si3N4, AlN, AlOn, SiON, SiCO 등이 이용될 수 있다.
다음으로, 제1버퍼공간(124)으로 이송되어 오염가스가 제거된다(S30). 제1성형공간(121)에서 배출된 유연기판(10)이 제1버퍼공간(124)을 통과하면서 제1성형공간(121)에서 유입된 오염가스가 제거된다.
다음으로, 제2성형공간(122)으로 이송되어 유기 박막이 형성된다(S40). 유기 박막은 무기 박막 상에 형성되어 무기 박막을 보호한다. 자세히 설명하자면, 일례로 중성입자 빔 발생수단(311) 아래에 기화상태의 모노머와 공정 가스를 공급한다. 이후, ECR 고밀도 플라즈마와 중성입자 빔 발생수단(311)에 의해 가속된 중성입자 빔이 무기 박막 위에서 모노머와 반응하여 유기 박막을 형성한다.
이 S40과 유사하게, 유기 박막형성모듈(400)에서 ECR 플라즈마 기반 중성입자 빔 입사 장치(310)가 증발(evaporation), e-beam과 ion-beam을 이용한 유기 박막 형성 장치로 대체되어, 그 유기 박막 형성 장치 중 어느 하나가 상기 전도성 폴리머 타겟을 이용한 마그네틱 스퍼터링 증착을 수행함으로써, 제1성형공간(121)에서 배출되어 제2성형공간(122)으로 유입된 유연기판(10) 상에 전도성 폴리머를 포함하는 상기 평탄화층을 형성하거나 상기 무기 박막 위에 상기 전도성 폴리머에 의한 폴리머 보호층을 형성할 수도 있는데(S40'; 미도시), 이 S40'은 S40을 대체하여 수행되거나 S40 후에, 혹은 S40 전에 수행될 수 있음은 물론이다.
다음으로, 제2버퍼공간(125)으로 이송되어 오염가스가 제거된다(S50). 유연기판(10)이 제2버퍼공간(125)을 통과하면서 제2성형공간(122)에서 유입된 오염가스가 제거된다. 여기서, 제1성형공간(121), 제2성형공간(122), 버퍼/표면처리공간(123), 제1버퍼공간(124), 제2버퍼공간(125)은 진공상태의 공정챔버(120)에 위치되어 있고, 이들 공간에서 무기 박막 및 유기 박막 증착 공정이 수행된다.
끝으로, 제2버퍼공간(125)에서 배출되어 회수롤러(230)에 권취된다(S60). 제2버퍼공간(125)에서 배출된 유연기판(10)이 드럼(200)을 지나 안내롤러(240)를 따라 회수롤러(230)로 이송되어 권취 및 회수된다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 연속 증착을 위한 롤투롤 증착 시스템에는, PEN, PI, PET, PMMA, PC를 포함한 상기 폴리머의 기재 위에 유기층, 무기층, 유기층이 순차적으로 형성된 구조인 하이브리드 베리어(hybrid barrier) 구조를 형성하기 위해, 평탄화 층을 형성하기 위한 전도성 타겟을 이용하는 폴리머 형성 공간(표면처리 및 유기박막 코팅); 고밀도의 무기박막을 형성하는 고밀도 무기박막 형성 공간; 및 무기박막 보호층을 형성하는 폴리머 코팅막층 형성 공간이 포함될 수도 있음을 통상의 기술자는 이해할 수 있을 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 상술한 실시 예들은 모든 면에 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허등록청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허등록청구범위의 의미 및 범위 그리고 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10:유연기판
100:챔버 110:공급/회수챔버
120:공정챔버 121:제1성형공간
122:제2성형공간 123:버퍼/표면처리공간
124:제1버퍼공간 125:제2버퍼공간
200:이송모듈 210:공급롤러
220:드럼 230:회수롤러
240:안내롤러
300:무기 박막형성모듈
310:ECR 플라즈마 기반 중성 입자 빔 입사 장치
311:중성입자 빔 발생수단 311a:리플렉터
312:ECR 플라즈마 발생수단 320:마그네틱 스퍼터링 캐소드
321:스퍼터링 타겟
400:유기 박막형성모듈 410:기화/공급장치
M:마그넷 W:웨이브 가이드
WA:웨이브 안테나 HP:고밀도 플라즈마.
100:챔버 110:공급/회수챔버
120:공정챔버 121:제1성형공간
122:제2성형공간 123:버퍼/표면처리공간
124:제1버퍼공간 125:제2버퍼공간
200:이송모듈 210:공급롤러
220:드럼 230:회수롤러
240:안내롤러
300:무기 박막형성모듈
310:ECR 플라즈마 기반 중성 입자 빔 입사 장치
311:중성입자 빔 발생수단 311a:리플렉터
312:ECR 플라즈마 발생수단 320:마그네틱 스퍼터링 캐소드
321:스퍼터링 타겟
400:유기 박막형성모듈 410:기화/공급장치
M:마그넷 W:웨이브 가이드
WA:웨이브 안테나 HP:고밀도 플라즈마.
Claims (14)
- 공급롤러(210), 드럼(220)과 회수롤러(230)에 의해 이송되는 PEN, PI, PET, PMMA, PC를 포함한 폴리머 소재의 유연기판(10)에 기체 차단막이 형성되는 롤투롤 진공증착 장치에서,
상기 유연기판(10)에서 하드코팅층 및 평탄화층 위에 무기 박막을 형성시키기 위해 진공의 공정챔버(120) 내부에 설치된 마그네틱 스퍼터링 캐소드(320)와, 공정챔버(120) 내부이면서 마그네틱 스퍼터링 캐소드(320) 근처에 설치된 ECR 플라즈마 기반 중성 입자 빔 입사 장치(310)를 구비하는 무기 박막형성모듈(300);을 포함하여 이루어지되,
상기 ECR 플라즈마 기반 중성 입자 빔 입사 장치(310)는,
플라즈마에 의해 발생되는 하전 입자를 상기 ECR 플라즈마 기반 중성 입자 빔 입사 장치(310)의 챔버 내로 국한(constraint)시켜 상기 공정챔버(120)로의 진입을 방지하기 위한 플라즈마 리미터를 포함하는 것을 특징으로 하는 연속 증착을 위한 롤투롤 증착 시스템. - 제1항에서,
상기 ECR 플라즈마 기반 중성 입자 빔 입사 장치(310)와 마그네틱 스퍼터링 캐소드(320)는 상호 간의 근처에 각각 하나씩 배치되거나, 하나의 마그네틱 스퍼터링 캐소드(320) 양측에 각각 ECR 플라즈마 기반 중성 입자 빔 입사 장치(310)가 배치되거나, 또는 상기 하나의 마그네틱 스퍼터링 캐소드의 일측에만 상기 ECR 플라즈마 기반 중성 입자 빔 입사 장치가 배치된 것을 특징으로 하는 연속 증착을 위한 롤투롤 증착 시스템. - 제2항에서,
상기 ECR 플라즈마 기반 중성 입자 빔 입사 장치(310)는 선형의 웨이브 가이드를 이용한 웨이브 안테나(WA)를 구비하고, 이 웨이브 안테나(WA)와 플라즈마 생성 영역의 길이(L)가 긴 타원의 트랙과 플라즈마를 생성 영역의 길이 대비 1/2 길이로 구성된 것을 특징으로 하는 연속 증착을 위한 롤투롤 증착 시스템. - 제2항에서,
상기 무기 박막 위에 유기 박막을 형성시키기 위해 ECR 플라즈마 기반 중성 입자 빔 입사 장치(310)와, 모노머를 기화시키고, 기화 가스와 공정 가스를 공급하도록 설치된 기화/공급장치(410)를 구비한 유기 박막형성모듈(400);을 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 연속 증착을 위한 롤투롤 증착 시스템. - 제4항에서,
상기 유기 박막형성모듈(400)은 ECR 플라즈마 기반 중성입자 빔 입사 장치(310) 이외에 증발(evaporation), e-beam 또는 ion-beam을 이용한 유기 박막 형성 장치 중 어느 하나가 설치되는 것을 특징으로 하는 연속 증착을 위한 롤투롤 증착 시스템. - 제5항에서,
상기 유기 박막형성모듈(400)은, 설치된 상기 유기 박막 형성 장치 중 어느 하나를 이용하여 상기 유연기판에 전도성 폴리머 타겟을 이용한 마그네틱 스퍼터링 증착을 수행함으로써 상기 유연기판 상에 상기 평탄화층을 형성하거나,
상기 무기 박막의 표면에 상기 전도성 폴리머 타겟을 이용한 상기 마그네틱 스퍼터링 증착을 수행함으로써 상기 무기 박막 위에 상기 전도성 폴리머에 의한 폴리머 보호층을 형성하는 것을 특징으로 하는 롤투롤 증착 시스템. - 제4항에서,
상기 무기 박막형성모듈(300)과 유기 박막형성모듈(400)은 공정챔버(120) 내에 구획된 제1성형공간(121)과 제2성형공간(122)에 설치된 것을 특징으로 하는 연속 증착을 위한 롤투롤 증착 시스템. - 제7항에서,
상기 공정챔버(120)는 제1성형공간(121) 이전에 위치하도록 구획되어 오염가스 제거 및 유연기판(10)의 표면의 이물질을 제거하거나 표면을 활성화하기 위한 모듈이 설치되는 버퍼/표면처리공간(123), 제1성형공간(121)과 제2성형공간(122) 이후에 위치하도록 구획되어 공정 간의 간섭을 방지하면서 유연기판(10)을 따라 유출된 오염된 가스를 제거하기 위한 제1버퍼공간(124)과 제2버퍼공간(125) 중 적어도 하나가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 연속 증착을 위한 롤투롤 증착 시스템. - 제1항에서,
PEN, PI, PET, PMMA, PC를 포함한 상기 폴리머의 기재 위에 유기층, 무기층, 유기층이 순차적으로 형성된 구조인 하이브리드 베리어(hybrid barrier) 구조를 형성하기 위해, 평탄화 층을 형성하기 위한 전도성 타겟을 이용하는 폴리머 형성 공간(표면처리 및 유기박막 코팅), 고밀도의 무기박막을 형성하는 고밀도 무기박막 형성 공간, 및 무기박막 보호층을 형성하는 폴리머 코팅막층 형성 공간을 포함하는 것을 특징으로 하는 연속 증착을 위한 롤투롤 증착 시스템. - 제1항 내지 제9항의 어느 한 항에 따른 연속 증착을 위한 롤투롤 증착 시스템을 이용하여 유연기판(10)에 무기 박막 또는 유기 박막을 형성하는 방법에서,
상기 유연기판(10)에 무기 박막을 성형하기 위해 공급롤러(210)에서 제1성형공간(121)으로 공급된 유연기판(10)의 표면에 마그네틱 스퍼터링 캐소드(320)에 의해 발생한 플라즈마가 스퍼터링되어 유연기판(10)에 무기 기체 박막을 형성하는 제11단계(S21)와, ECR 플라즈마 기반 중성입자 빔 발생장치(310)에 의해 발생한 고속의 중성입자 빔을 무기 기체 박막 상에 처리하여 무기 박막을 형성하는 제12단계(S22)를 구비하는 무기 박막 형성 단계(S20);를 포함하되,
상기 ECR 플라즈마 기반 중성 입자 빔 입사 장치(310)는,
플라즈마에 의해 발생되는 하전 입자를 상기 ECR 플라즈마 기반 중성 입자 빔 입사 장치(310)의 챔버 내로 국한(constraint)시켜 상기 공정챔버(120)로의 진입을 방지하기 위한 플라즈마 리미터를 포함하는 것을 특징으로 하는 연속 증착을 위한 롤투롤 증착 시스템을 이용한 증착 방법. - 제10항에서,
상기 제1성형공간(121)에서 배출되어 제2성형공간(122)으로 유입된 유연기판(10)의 무기 박막 위에 유기 박막을 성형하기 위해 기화상태의 모노머와 공정 가스가 주입되고, ECR 플라즈마 기반 중성입자 빔 발생장치(310)에서 발생한 가속된 중성입자 빔과 ECR 고밀도 플라즈마가 무기 박막 위에서 모노머와 반응하여 유기 박막을 성형하는 유기 박막 형성 단계(S40);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연속 증착을 위한 롤투롤 증착 시스템을 이용한 증착 방법. - 제11항에서,
상기 제1성형공간(121) 이전에 위치한 버퍼/표면처리공간(123)을 통과하는 유연기판(10)의 표면에 대해 이물질을 제거하고, 증착 물질의 밀착성 개선을 위한 표면 처리 단계(S10);
상기 제1성형공간(121)에서 배출되어 제1버퍼공간(124)을 통과하면서 오염가스가 제거되는 1차 오염가스 제거 단계(S30);
상기 제2성형공간(122)에서 배출되어 제2버퍼공간(125)을 통과하면서 오염가스가 제거되는 2차 오염가스 제거 단계(S50);와
제2버퍼공간(124)에서 배출된 유연기판(10)이 회수롤러(230)에 권취되는 회수 단계(S60); 중 적어도 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연속 증착을 위한 롤투롤 증착 시스템을 이용한 증착 방법. - 제10항에서,
상기 제1성형공간(121)에서 배출되어 제2성형공간(122)으로 유입된 유연기판(10) 상에 폴리머의 보호층을 형성하거나 상기 무기 박막 위에 유기 폴리머에 의한 폴리머 보호층을 형성하기 위하여, ECR 플라즈마 기반 중성입자 빔 입사 장치(310) 이외의 증발(evaporation), e-beam, ion-beam 스퍼터링 또는 전도성 폴리머 타겟을 이용한 마그네틱 스퍼터링 증착을 수행하여 폴리머 보호층 형성 단계(S40');를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연속 증착을 위한 롤투롤 증착 시스템을 이용한 증착 방법. - 제10항에서,
상기 롤투롤 증착 시스템은,
PEN, PI, PET, PMMA, PC를 포함한 상기 폴리머의 기재 위에 유기층, 무기층, 유기층이 순차적으로 형성된 구조인 하이브리드 베리어(hybrid barrier) 구조를 형성하기 위해, 평탄화 층을 형성하기 위한 전도성 타겟을 이용하는 폴리머 형성 공간(표면처리 및 유기박막 코팅), 고밀도의 무기박막을 형성하는 고밀도 무기박막 형성 공간, 및 무기박막 보호층을 형성하는 폴리머 코팅막층 형성 공간을 포함하는 것을 특징으로 하는 연속 증착을 위한 롤투롤 증착 시스템을 이용한 증착 방법.
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