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PECVD의 안정적인 플라즈마 공정을 위한 메탈 마스크의 원자층 증착 기술

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LCD와 OLED 디스플레이 생산을 위한 SiNx와 SiO2와 같은 무기막 증착을 위하여 금속마스크를 사용하는 PECVD 방법이 일반적으로 사용되어 왔습니다. 그러나 플라즈마 공정은 RF 전극으로 사용되는 샤워헤드와 메탈 마스크 사이의 전기적 차단의 불안정에 기인하는 플라즈마 아킹과 파티클 생성 등의 심각한 문제를 가지고 있습니다. 따라서 이런 메탈 마스크의 플라즈마 데미지를 막기 위해서는 마스크에 Al2O3, Y2O3, TiO2, MgO, ZrO2, 등의 유전물질의 증착을 필요로 합니다.
 일반적으로 유전층은 물리적 증착(PVD) 방식인 스퍼터링에 의해 코팅이 하지만, 이 방식은 넓은 면적과 복잡한 구조의 메탈 마스크를 균일하게 코팅하기 어려울 뿐만 아니라 수 µm의 증착 두께와 여러 번의 공정이 필요하다는 단점을 가지고 있습니다.
메탈 마스크의 우수한 전기적인 차단 특성을 얻기 위한 Al2O3 원자층 증착은 대면적이고 복잡한 구조를 갖는 메탈 마스크를 균일하게 증착할 수 있는 가장 좋은 방법일 수 있습니다.
원자층 증착 Al2O3 층은 그 증착 두께가 1 ㎛ 이하에서도 메탈 마스크의 우수한 전기적 차단성과 뛰어난 플라즈마 보호 특성를 보일 수 있습니다. NCD의 대면적용 데모 장비에서 50nm ~ 200nm 두께의 Al2O3 층을 증착한 메탈 마스크를 PECVD 공정에 적용하여 사용하였을 시, 플라즈마 아킹과 손상은 발생하지 안았습니다.
 
[Images of metal mask coated by ALD with Al2O3 a) before (b) after]

ALD Al2O3가 마크스 코팅 적용시 많은 우수한 점을 가지고 있지만, 실제 산업에 적용하기 위해서는 일반적인 대면적 ALD 장비의 단점인 낮은 생산성을 고려할 수 밖에 없습니다. 따라서 고생산성 대면적 ALD 적용을 위한 NCD의 Lucida GD Series는 PECVD 공정시 메탈 마스크에 발생하는 플라즈마 문제를 막을 수 있는 뛰어난 보호층을 형성하기 위한 가장 적합한 장비일 것으로 보입니다.
㈜엔씨디는 지속적으로 대면적과 고생산성 원자층 증착 장치 및 기술을 개발해 왔습니다. 디스플레이, 솔라셀, 반도체용 ALD 장비는 이미 상업화를 달성하였으며, 또한 메탈 마스크에 우수한 플라즈마 보호 코팅과 같은 새로운 응용 시장을 발굴하기 위해 노력하고 있습니다. 엔씨디는 앞으로도 다양한 산업을 위한 개발에 적극적으로 대응하여 고객이 꼭 필요로 하는 원자층 증착 장치 및 기술을 공급하도록 하겠습니다.
 
[LucidaTM ALD system for metal mask coating]