JP2014118633A - 蒸着装置、薄膜形成方法及び有機発光表示装置の製造方法 - Google Patents

蒸着装置、薄膜形成方法及び有機発光表示装置の製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】蒸着装置、薄膜形成方法及び有機発光表示装置の製造方法を提供する。
【解決手段】基板に対してマスクを利用して蒸着工程を進めるための蒸着装置であって、チャンバと、前記チャンバ内に配され、前記基板を配するように形成され、第１ホールを備える支持部と、前記基板方向に一つ以上の蒸着原料物質を供給する供給部と、前記支持部の前記第１ホールを貫通するように配され、前記マスクを支持したまま運動して、前記マスクを前記基板に整列させる整列部材と、を備えることを特徴とする、蒸着装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、蒸着装置、薄膜形成方法及び有機発光表示装置の製造方法に関する。
半導体素子、表示装置及びその他の電子素子は、複数の薄膜を備える。このような複数の薄膜を形成する方法は多様であるが、その中で蒸着法は一つの方法である。
蒸着法は、薄膜を形成する多様な原料を使用するが、例えば、一つ以上の気体を使用する。このような蒸着方法は、化学気相蒸着（ＣＶＤ：Chemical Vapor Deposition）、原子層蒸着（ＡＬＤ：Atomic Layer Deposition）、その他の多様な方法がある。
一方、表示装置のうち、有機発光表示装置は、視野角が広く、コントラストに優れるだけでなく、応答速度が速いという長所があって、次世代ディスプレイ装置として注目されている。
有機発光表示装置は、互いに対向する第１電極と第２電極との間に、有機発光層を備える中間層を備え、それ以外に、一つ以上の多様な薄膜を備える。この時、有機発光表示装置の薄膜を形成するために、蒸着工程を利用してもよい。
しかし、有機発光表示装置が大型化され、高解像度を要求するにつれて、大面積の薄膜を所望する特性によって、蒸着が容易でない。また、このような薄膜を形成する工程の効率性の向上には限界がある。
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、蒸着工程を効率的に進め、蒸着膜特性を容易に向上させることが可能な、新規かつ改良された蒸着装置、薄膜形成方法及び有機発光表示装置の製造方法を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、基板に対してマスクを利用して蒸着工程を進めるための蒸着装置であって、チャンバと、前記チャンバ内に配され、前記基板を配するように形成され、第１ホールを備える支持部と、前記基板方向に一つ以上の蒸着原料物質を供給する供給部と、前記支持部の前記第１ホールを貫通するように配され、前記マスクを支持したまま運動して、前記マスクを前記基板に整列させる整列部材と、を備える蒸着装置が提供される。
前記基板及び前記マスクの整列状態を確認する整列確認部材をさらに備え、前記支持部は、第２ホールをさらに備え、前記整列確認部材は、前記第２ホールを通じて、前記基板及び前記マスクの整列状態を確認してもよい。
前記整列確認部材は、前記基板及び前記マスクのそれぞれに備えられた整列マークを確認して、前記基板及び前記マスクの整列状態を確認してもよい。
前記第２ホールは、前記第１ホールに比べて、前記支持部の中央領域のさらに近くに形成されてもよい。
前記整列確認部材は、前記支持部に比べて、前記供給部からさらに遠く離隔して配されてもよい。
前記整列確認部材は、前記支持部を基準として前記支持部の下部に配され、前記供給部は、前記支持部の上部に配されてもよい。
前記チャンバは、前記第２ホールに対応する透過窓（ウィンドウ）を備え、前記整列確認部材は、前記透過窓（ウィンドウ）を通じて、前記基板及び前記マスクの整列状態を確認してもよい。
前記整列部材が前記第１ホール内で３次元運動が可能であるように、前記整列部材の断面積は、前記第１ホールのサイズより小さくてもよい。
前記整列部材は、前記マスクを支持したまま、前記マスクの上面と平行した方向への平面運動及び前記マスクの上面の垂直方向への直線運動を通じて、前記基板に対する前記マスクの整列作業を行ってもよい。
前記支持部の上面は、屈曲した形態を有してもよい。
前記支持部の上面の領域のうち中央領域は、端部より突出して形成されてもよい。
前記支持部の下面は、前記上面に対応するように屈曲した形態を有してもよい。
前記支持部の下面は、平坦面を有してもよい。
前記基板を支持するように配され、昇降運動を通じて、前記基板を前記支持部に配するリフトピンをさらに備え、前記支持部は、第３ホールをさらに備え、前記リフトピンは、前記第３ホールを貫通するように配されてもよい。
前記第３ホールは、前記第１ホールに比べて、前記支持部の中央領域のさらに近くに形成されてもよい。
前記供給部を支持し、前記供給部に比べて、前記支持部からさらに遠く離隔して配されたベースプレートをさらに備えてもよい。
前記供給部と前記支持部との間にプラズマを発生させるように、電圧を印加する電源部をさらに備えてもよい。
前記チャンバ内を洗浄するようにプラズマを発生させて、チャンバ内に注入する洗浄部をさらに備えてもよい。
前記支持部は、昇降運動を行うように形成されてもよい。
前記チャンバは、側面に前記基板及び前記マスクの出入りのための少なくとも一つの出入口を備えてもよい。
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、蒸着装置を利用して基板に薄膜を形成する方法であって、チャンバ内に前記基板を投入するステップと、第１ホールを備える支持部に前記基板を配するステップと、前記支持部の前記第１ホールを貫通するように配された整列部材でマスクを支持したまま、前記マスクを前記基板に整列させるステップと、供給部から前記基板方向に薄膜を形成するための一つ以上の蒸着原料物質を供給するステップと、前記基板に薄膜を形成するステップと、を含む薄膜形成方法が提供される。
前記マスクを前記基板に整列させるステップは、前記支持部に備えられた第２ホールを通じて、整列確認部材を利用して、前記基板及び前記マスクの整列状態をリアルタイムで確認するステップを含んでもよい。
前記整列確認部材を利用して、前記マスク及び前記基板のそれぞれの整列マークを確認するステップを含んでもよい。
前記支持部に前記基板を配するステップは、前記支持部の第３ホールを貫通するように配されたリフトピンが、前記基板を支持したまま、前記支持部方向に下降するステップを含んでもよい。
前記マスクを前記基板に整列させるステップの後に、前記支持部が昇降運動して、前記基板と前記供給部との間隔を制御するステップを含んでもよい。
前記薄膜を形成するステップの後に、前記チャンバに連結された洗浄部からリモートプラズマを発生させ、前記チャンバ内に注入して前記チャンバを洗浄するステップを含んでもよい。
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、蒸着装置を利用して有機発光表示装置を製造する方法であって、チャンバ内に前記有機発光表示装置を形成するための基板を投入する工程と、第１ホールを備える支持部に前記基板を配する工程と、前記支持部の前記第１ホールを貫通するように配された整列部材でマスクを支持したまま、前記マスクを前記基板に整列させる工程と、供給部から前記基板方向に薄膜を形成するための一つ以上の蒸着原料物質を供給する工程と、を含む有機発光表示装置の製造方法が提供される。
前記マスクを前記基板に整列させる工程は、前記支持部に備えられた第２ホールを通じて、整列確認部材を利用して前記基板及び前記マスクの整列状態をリアルタイムで確認する工程を含んでもよい。
前記蒸着原料物質を供給する工程の後に、前記基板に薄膜を形成する工程をさらに含み、前記有機発光表示装置は、前記基板上に、第１電極、有機発光層を備える中間層、第２電極及び封止層を備え、前記薄膜を形成する工程は、前記封止層を形成してもよい。
前記蒸着原料物質を供給する工程の後に、前記基板に薄膜を形成する工程をさらに含み、前記薄膜を形成する工程は、絶縁膜を形成してもよい。
前記蒸着原料物質を供給する工程の後に、前記基板に薄膜を形成する工程をさらに含み、前記薄膜を形成する工程は、導電膜を形成してもよい。
以上説明したように本発明によれば、蒸着工程を効率的に進められ、蒸着膜特性を容易に向上させることができる。
本発明の一実施形態に関する蒸着装置を概略的に示した図面である。 図１の蒸着装置の整列部材を利用して、マスク及び基板の整列状態を示す図面である。 図１のＲの拡大図である。 図１の支持部を具体的に示す平面図である。 図４の支持部の第１ホールを具体的に示す平面図である。 図１の支持部を具体的に示す断面図である。 図１の支持部の他の変形例を示す図面である。 図１の支持部の他の変形例を示す図面である。 本発明の他の実施形態に関する蒸着装置を概略的に示す図面である。 図７のＲの拡大図である。 図７の支持部を具体的に示す平面図である。 本発明の蒸着装置を利用して製造された有機発光表示装置を概略的に示す断面図である。 図１０のＦの拡大図である。
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
図１は、本発明の一実施形態に関する蒸着装置を概略的に示した図面であり、図２は、図１の蒸着装置の整列部材を利用して、マスク及び基板の整列状態を示した図面である。
図１及び図２を参照して説明すると、蒸着装置１００は、チャンバ１０１、支持部１１０、供給部１２０、整列部材１４０及び整列確認部材１５０を備える。
チャンバ１０１は、蒸着工程の大気圧を制御するように、ポンプ（図示せず）に連結され、基板Ｓ、支持部１１０及び供給部１２０を収容及び保護する。また、チャンバ１０１は、基板Ｓまたはマスク１３０の出入りのための一つ以上の出入口１０１ａを備える。
支持部１１０上には、蒸着工程が進められる基板Ｓが配される。支持部１１０は、基板Ｓに対する蒸着工程が進められる間に、基板Ｓが動いたり揺れたりしないようにする。そのために、支持部１１０は、クランプ（図示せず）を備える。また、支持部１１０と基板Ｓとの吸着のために、支持部１１０は、一つ以上の吸着ホール（図示せず）を備えてもよい。支持部１１０は、第１ホール１１１及び第２ホール１１２を備えるが、それらについての具体的な内容は、後述する。
整列部材１４０は、支持部１１０の第１ホール１１１を貫通するように配される。整列部材１４０は、マスク１３０の下面を支持したまま、移動可能に形成される。具体的には、整列部材１４０は、図２に示したように、Ｚ軸方向に移動可能である。また、図１及び図２のＸ軸及びそれに垂直方向に移動可能である（具体的な内容は、後述する）。
整列部材１４０は、少なくとも基板Ｓと重畳されず、基板Ｓを外れて配される。
マスク１３０は、基板Ｓに形成される蒸着パターンに対応する開口部（図示せず）を有する。また、マスク１３０は、オープンマスクでもある。蒸着工程中には、マスク１３０及び基板Ｓは、図２に示したように、最大限近接して配されることが望ましい。
供給部１２０は、基板Ｓと対向して配され、基板Ｓに蒸着工程を進めるように、一つ以上の原料、すなわち、蒸着原料を基板Ｓ方向に供給する。すなわち、供給部１２０は、支持部１１０の上部に配される。供給部１２０の具体的な例として、供給部１２０は、一つ以上の気体を基板Ｓ方向に供給するシャワーヘッド形態を有する。
また、供給部１２０から基板Ｓ方向に供給された気体状態の原料を、プラズマ状態に変化させるように、供給部１２０と支持部１１０との間に電圧を印加する。すなわち、蒸着装置１００は、ＰＥＣＶＤ（Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition）装置である。
電圧印加方法の具体的な例として、供給部１２０及び支持部１１０にそれぞれ電圧を印加する。しかし、本発明は、これに限定されず、供給部１２０と支持部１１０との間にプラズマを発生させるように、別途の電極（図示せず）を蒸着装置１００に配する。
供給部１２０は、そのサイズが制限されない。すなわち、供給部１２０は、基板Ｓより大きい領域を有するように形成される。それにより、基板Ｓ全体に均一な蒸着膜の形成が可能である。
図３は、図１のＲの拡大図であり、図４は、図１の支持部を具体的に示した平面図であり、図５は、図４の支持部の第１ホールを具体的に示した平面図である。
図３〜図５を参照すれば、支持部１１０は、第１ホール１１１及び第２ホール１１２を備える。
第１ホール１１１を貫通するように、整列部材１４０が配される。すなわち、第１ホール１１１の個数は、整列部材１４０の個数に対応する。例えば、図４に示したように、第１ホール１１１は、支持部１１０の四つのコーナーに隣接して配され、図示していないが、整列部材１４０も、四つの第１ホール１１１を貫通して配される。すなわち、整列部材１４０の個数と第１ホール１１１の個数は、同一である。
また、第１ホール１１１は、少なくとも整列部材１４０の断面より大きく形成される。それにより、整列部材１４０は、第１ホール１１１を通じて移動可能である。すなわち、前述した図２のように、整列部材１４０が第１ホール１１１を通じて垂直上下（図２のＺ軸方向）運動が可能であり、図５に示したように、第１ホール１１１を通じて整列部材１４０のＸＹ平面上の運動が可能である。
図５に示したように、整列部材１４０は、Ｘ軸方向、すなわち、図５の矢印Ｘ１及びＸ２方向に移動可能であり、Ｙ軸方向、すなわち、図５の矢印Ｙ１及びＹ２方向に運動可能である。
整列部材１４０は、マスク１３０の下面と接触しながら、マスク１３０を支持する。整列部材１４０は、マスク１３０を支持したまま、Ｘ、Ｙ及びＺ軸方向、すなわち、３次元運動が可能である。整列部材１４０のかような運動を通じて、整列部材１４０によって支持されるマスク１３０も、Ｘ、Ｙ及びＺ軸方向に運動可能である。
第２ホール１１２は、基板Ｓに対応して配される。第２ホール１１２は、第１ホール１１１に比べて、支持部１１０の中央領域のさらに近くに配される。
第２ホール１１２に対応するように、チャンバ１０１の下部には、整列確認部材１５０が配される。また、整列確認部材１５０は、支持部１１０から外れないように配される。それにより、整列確認部材１５０が供給部１２０から噴射された原料によって汚染されることを防止して、整列確認部材１５０の精密な確認性能を維持する。
整列確認部材１５０は、支持部１１０の第２ホール１１２を通じて、基板Ｓ及びマスク１３０の整列状態を確認する。整列確認部材１５０は、例えば、カメラ形態である。整列確認部材１５０の確認が容易であるように、チャンバ１０１の下部領域のうち、第２ホール１１２に対応する領域は、透過窓（ウィンドウ）１０１ｂが形成される。
また、図示していないが、基板Ｓ及びマスク１３０には、それぞれ整列マーク（図示せず）が形成され、整列確認部材１５０は、このような基板Ｓ及びマスク１３０のそれぞれの整列マークを確認することによって、基板Ｓ及びマスク１３０の整列確認状態を確認する。
本実施形態の蒸着装置１００の作動について簡略に説明する。
蒸着装置１００のチャンバ１０１内に基板Ｓが投入されて、支持部１１０に配される。また、マスク１３０がチャンバ１０１内に投入されて、整列部材１４０上に配され、整列部材１４０によって支持される。
整列部材１４０は、基板Ｓと平行した平面上の運動を行いながら、マスク１３０を基板Ｓに整列する。すなわち、整列部材１４０は、支持部１１０の第１ホール１１１内でＸ軸方向及びＹ軸方向に運動しながら、整列作業を行う。この時、整列確認部材１５０は、リアルタイムでマスク１３０の整列マーク（図示せず）と基板Ｓの整列マーク（図示せず）とを確認する。それにより、整列部材１４０は、容易にマスク１３０を基板Ｓに整列する。
このようなＸＹ平面上の整列作業を行った後に、整列部材１４０は、Ｚ軸方向に運動する。すなわち、図２に示したように、整列部材１４０は、基板Ｓ方向に下降して、マスク１３０と基板Ｓを最大限近接させる。
このような整列作業後、供給部１２０で所望の原料を供給して、基板Ｓに所望のパターンの蒸着膜を容易に形成する。
図６Ａは、図１の支持部を具体的に示した断面図であり、図６Ｂ及び図６Ｃは、図１の支持部の他の変形例を示した図面である。説明の便宜上、他の部材は、省略し、支持部１１０、１１０’、１１０”、基板Ｓ及びマスク１３０だけを示した。
図６Ａに示したように、支持部１１０は、平坦な上面を備える。支持部１１０の平坦な上面に、基板Ｓ及びマスク１３０が配される。
また、他の例として、図６Ｂに示したように、支持部１１０’は、屈曲した上面を有する。具体的に、支持部１１０’の上面の領域のうち中央領域は、端部に比べて、突出している。また、支持部１１０’の下面の領域は、上面に対応して屈曲している。このような支持部１１０’の屈曲を通じて、基板Ｓが支持部１１０’に配される時、基板Ｓも、支持部１１０’の上面に対応する屈曲を有し、これを通じて、基板Ｓと支持部１１０’が効果的に密着する。基板Ｓと支持部１１０’が密着して、基板Ｓの下面及び支持部１１０’の上面が、供給部１２０から噴出した原料によって汚染されることを効果的に防止する。また、基板Ｓと同様に、基板Ｓに対応してマスク１３０も屈曲して、基板Ｓとマスク１３０を効果的に密着させて、基板Ｓに所望のパターンで精密な蒸着膜を形成する。
屈曲の程度は、多様に定められるが、支持部１１０’の上面の中央領域の最も突出した領域の延長線と支持部１１０’の上面の端領域との間隔は、１ｍｍ以下とする。すなわち、支持部１１０’の上面が過度に屈曲すれば、基板Ｓも、それに対応して過度に屈曲し、それにより、蒸着工程の進行時、基板Ｓに形成される蒸着膜の特性が低下する。特に、基板Ｓに無機蒸着膜を形成する場合、蒸着膜にクラックなどの不良が発生する恐れがあるので、前記のように、屈曲の程度を制御する。
また、図６Ｂに示したように、支持部１１０’全体が屈曲するように形成せず、図６Ｃに示したように、支持部１１０”の上面は、屈曲するように形成され、下面は、平坦面を有する。それにより、支持部１１０”のチャンバ内での安定した配置が容易に具現できる。
本実施形態の蒸着装置１００は、基板Ｓが支持部１１０の上面に配され、基板Ｓと対向するように、支持部１１０の上部には、供給部１２０が配される。また、所望のパターンで蒸着膜を形成するように、基板Ｓの上部には、マスク１３０を配するが、この時、整列部材１４０を利用して、マスク１３０を容易に基板Ｓと整列する。特に、支持部１１０の第１ホール１１１を貫通するように、整列部材１４０を配置して、供給部１２０の影響を受けずにマスク１３０及び基板Ｓを整列する。特に、支持部１１０の下部に整列確認部材１５０を配し、整列確認部材１５０が、支持部１１０の第２ホール１１２を通じて基板Ｓ及びマスク１３０の整列状態をリアルタイムで確認しながら整列作業を進めるので、基板Ｓ及びマスク１３０の整列作業が効率的に行われる。
特に、整列確認部材１５０を、支持部１１０を基準として、供給部１２０と逆方向に配する。すなわち、供給部１２０は、支持部１１０の上部に、整列確認部材１５０は、支持部１１０の下部に配して、整列確認部材１５０が供給部１２０から噴出される蒸着原料からの汚染を防止する。
また、選択的な実施形態として、上面が屈曲した支持部１１０’，１１０”を有する場合、基板Ｓとマスク１３０の密着を容易にさせて、基板Ｓに形成される蒸着膜の精密なパターン形成が可能である。
図７は、本発明の他の実施形態に関する蒸着装置を概略的に示した図面であり、図８は、図７のＲの拡大図であり、図９は、図７の支持部を具体的に示した平面図である。
図７〜図９を参照すれば、蒸着装置２００は、チャンバ２０１、支持部２１０、供給部２２０、整列部材２４０、整列確認部材２５０、電源部２７５、リフトピン２６０、ベースプレート２２５及び洗浄部２９０を備える。
チャンバ２０１は、蒸着工程の大気圧を制御するように、ポンプ（図示せず）に連結され、基板Ｓ、支持部２１０及び供給部２２０を収容及び保護する。また、チャンバ２０１は、基板Ｓまたはマスク２３０の出入りのための一つ以上の出入口２０１ａを備える。
支持部２１０上には、蒸着工程が進められる基板Ｓが配される。具体的に、基板Ｓがチャンバ２０１の出入口２０１ａを通じてチャンバ２０１内に流入すれば、リフトピン２６０に配される。リフトピン２６０は、上下動、すなわち、図７のＺ軸方向への運動が可能であるので、基板Ｓが配されたまま支持部２１０の方向に下降して、基板Ｓを支持部２１０に配する。リフトピン２６０は、支持部２１０の第３ホール２１３を貫通するように配される。リフトピン２６０は、第３ホール２１３を貫通しながら垂直上下動を行う。
支持部２１０は、基板Ｓに対する蒸着工程が進められる間、基板Ｓが動いたり揺れたりしないようにする。そのために、支持部２１０は、クランプ（図示せず）を備える。また、支持部２１０と基板Ｓとの吸着のために、支持部２１０は、吸着ホール（図示せず）を備えてもよい。支持部２１０は、第１ホール２１１、第２ホール２１２及び第３ホール２１３を備える。また、支持部２１０は、垂直上下動をするように形成される。すなわち、支持部２１０は、図７に示したように、Ｚ１及びＺ２方向に運動する。それにより、基板Ｓが支持部２１０に配された後、基板Ｓと供給部２２０との空間を調節して、蒸着条件、特にプラズマ発生条件を多様に設定する。
整列部材２４０は、支持部２１０の第１ホール２１１を貫通するように配される。整列部材２４０は、マスク２３０の下面を支持したまま移動自在に形成される。具体的に、整列部材２４０は、前述した実施形態と同様に、マスク２３０を支持したまま、Ｘ、Ｙ及びＺ軸方向に運動が可能である。整列部材２４０は、少なくとも基板Ｓと重畳されず、基板Ｓを外れるように配される。
マスク２３０は、マスク本体２３１及びマスクフレーム２３２を備える。マスク本体２３１は、基板Ｓに形成される蒸着パターンに対応する開口部（図示せず）を有する。この時、マスク本体２３１は、複数のパターニングされた開口部を有する。さらに他の例として、マスク２３０は、オープンマスクタイプであるが、具体的には、マスク本体２３１が別途のパターンなしに延びた形態の一つの開口部を有する。蒸着工程中には、マスク２３０と基板Ｓは、最大限近接して配されることが望ましい。
供給部２２０は、基板Ｓと対向して配されて、基板Ｓに蒸着工程を進めるように、一つ以上の原料を基板Ｓ方向に供給する。すなわち、供給部２２０は、支持部２１０の上部に配される。供給部２２０の具体的な例として、供給部２２０は、一つ以上の気体を基板Ｓ方向に供給するシャワーヘッド形態を有する。また、供給部２２０は、基板Ｓの全体面に均等に原料を供給するように形成されるが、ディフューザー形態を有する。
ベースプレート２２５は、供給部２２０の上部に配される。すなわち、ベースプレート２２５は、供給部２２０に比べて、基板Ｓからさらに遠くに配される。ベースプレート２２５は、供給部２２０を支持する。
また、供給部２２０から基板Ｓ方向に供給された気体状態の原料をプラズマ状態に変化させるように、供給部２２０と支持部２１０との間に電圧を印加する。具体的な例として、供給部２２０及び支持部２１０にそれぞれ電圧を印加する。他の選択的な例として、ベースプレート２２５に電圧を印加する。また、電圧印加時、片側には、グラウンド電圧を印加する。
このように、供給部２２０から基板Ｓ方向に供給された気体状態の原料を、プラズマ状態に変化させるように、電圧を提供する電源部２７５が配される。電源部２７５は、多様な形態の電圧を提供するが、ＲＦ電圧を提供する。電源部２７５は、チャンバ２０１の外部に配される。
しかし、本発明は、これに限定されず、供給部２２０と支持部２１０との間にプラズマを発生させるように、別途の電極（図示せず）を蒸着装置２００に配する。
供給部２２０は、そのサイズが制限されない。すなわち、供給部２２０は、基板Ｓより大きい領域を有するように形成される。それにより、基板Ｓ全体に均一な蒸着膜の形成が可能である。
洗浄部２９０は、チャンバ２０１と連結されるように配される。洗浄部２９０は、蒸着工程を行うにつれて、チャンバ２０１が汚染される場合、チャンバ２０１を洗浄する。洗浄部２９０は、チャンバ２０１を洗浄するように、リモートプラズマを発生させて、チャンバ２０１内に供給する。例えば、洗浄部２９０は、ＮＦ３気体を供給されて、これをプラズマ状態に変化させて、チャンバ２０１内に注入して、チャンバ２０１の内壁に形成された層と接触させて、チャンバ２０１の内壁を洗浄する。
整列部材２４０、支持部２１０について、さらに具体的に説明する。
支持部２１０の第１ホール２１１を貫通するように、整列部材２４０が配される。すなわち、第１ホール２１１の個数は、整列部材２４０の個数に対応する。例えば、第１ホール２１１は、図９に示したように、支持部２１０の四つのコーナーに隣接するように配されるが、図示していないが、整列部材２４０も、四つの第１ホール２１１を貫通するように配される。
また、第１ホール２１１は、少なくとも整列部材２４０の断面より大きく形成される。それにより、整列部材２４０は、第１ホール２１１を通じて移動可能である。
整列部材２４０は、マスク２３０の下面と接触しながら、マスク２３０を支持する。整列部材２４０は、マスク２３０を支持したまま、Ｘ、Ｙ及びＺ軸方向、すなわち、３次元運動が可能である。整列部材２４０のこのような運動を通じて、整列部材２４０によって支持されるマスク２３０も、Ｘ、Ｙ及びＺ軸方向に運動が可能である。
第２ホール２１２は、基板Ｓと対応するように配される。第２ホール２１２は、第１ホール２１１に比べて、支持部２１０の中央領域のさらに近くに配される。
第２ホール２１２に対応するように、チャンバ２０１の下部には、整列確認部材２５０が配される。また、整列確認部材２５０は、支持部２１０から外れないように配される。それにより、整列確認部材２５０が供給部２２０から噴射された原料によって汚染されることを防止して、整列確認部材２５０の精密な確認性能を維持する。
整列確認部材２５０は、支持部２１０の第２ホール２１２を通じて、基板Ｓ及びマスク２３０の整列状態を確認する。整列確認部材２５０は、例えば、カメラ形態である。整列確認部材２５０の確認が容易であるように、チャンバ２０１の下部領域のうち、第２ホール２１２に対応する領域は、透過窓（ウィンドウ）（図示せず）が形成される。
また、図示していないが、基板Ｓ及びマスク２３０には、それぞれ整列マーク（図示せず）が形成され、整列確認部材２５０は、このような基板Ｓ及びマスク２３０の整列マークを確認することによって、基板Ｓ及びマスク２３０の整列確認状態を確認する。
第３ホール２１３は、第１ホール２１１及び第２ホール２１２に比べて、支持部２１０の中央領域のさらに近くに形成される。リフトピン２６０は、第３ホール２１３を貫通するように配される。第３ホール２１３のサイズは、リフトピン２６０の断面より大きく形成され、リフトピン２６０は、第３ホール２１３を通じて容易に垂直上下動する。
本実施形態の蒸着装置２００の作動について、簡略に説明する。
蒸着装置２００のチャンバ２０１内に基板Ｓが投入されれば、支持部２１０の第３ホール２１３を貫通するように配されたリフトピン２６０によって支持される。リフトピン２６０は、基板Ｓを支持したまま、垂直運動、すなわち支持部２１０方向に下降して、基板Ｓを支持部２１０の上面に配する。このようなリフトピン２６０の運動のために、リフトピン２６０は、チャンバ２０１内に配され、図７及び図８に示したように、リフトピン２６０の所定領域が、チャンバ２０１を貫通するように配される。
基板Ｓと同様に、マスク２３０がチャンバ２０１内に投入されて、整列部材２４０上に置かれ、整列部材２４０によって支持される。
整列部材２４０は、基板Ｓと平行した平面上の運動を行いながら、マスク２３０を基板Ｓに整列する。すなわち、整列部材２４０は、支持部２１０の第１ホール２１１内で、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に運動しながら、整列作業を行う。この時、整列確認部材２５０は、リアルタイムでマスク２３０の整列マーク（図示せず）と基板Ｓの整列マーク（図示せず）とを確認する。それにより、整列部材２４０は、容易にマスク２３０を基板Ｓに整列する。
このようなＸＹ平面上の整列作業を行った後に、整列部材２４０は、Ｚ軸方向に、すなわち、支持部２１０方向に運動する。すなわち、整列部材２４０は、支持部２１０方向に下降して、マスク２３０と基板Ｓを最大限近接させる。
このような整列作業後、供給部２２０で所望の原料を供給して、基板Ｓに所望のパターンの蒸着膜を容易に形成する。この時、原料供給の効率性の向上のために、支持部２１０の上下動を通じて、供給部２２０と基板Ｓとの間隔を調節する。
前述したように、原料をプラズマに発生させて、蒸着工程を進めるが、図示していないが、本実施形態の支持部２１０も、前述した図６Ａ〜図６Ｃに示したように、平坦な面を有し、逆に、屈曲した面を備える。
本実施形態の蒸着装置２００は、基板Ｓが支持部２１０の上面に配され、基板Ｓと対向するように、支持部２１０の上部には、供給部２２０が配される。また、所望のパターンで蒸着膜を形成するように、基板Ｓの上部には、マスク２３０を配するが、この時、整列部材２４０を利用して、マスク２３０を容易に基板Ｓと整列させる。特に、支持部２１０の第１ホール２１１を貫通するように、整列部材２４０を配して、供給部２２０の影響を受けずに、マスク２３０及び基板Ｓを整列する。特に、支持部２１０の下部に整列確認部材２５０を配し、整列確認部材２５０が、支持部２１０の第２ホール２１２を通じて、基板Ｓ及びマスク２３０の整列状態をリアルタイムで確認しながら整列作業を進めるので、基板Ｓ及びマスク２３０の整列作業が効率的に行われる。
特に、整列確認部材２５０を、支持部２１０を基準として供給部２２０と逆方向に配する。すなわち、供給部２２０は、支持部２１０の上部に、整列確認部材２５０は、支持部２１０の下部に配して、整列確認部材２５０が供給部２２０から噴出される蒸着原料から汚染されることを防止する。
また、基板Ｓを支持部２１０に配する時、支持部２１０の第３ホール２１３を貫通するように配したリフトピン２６０を利用して配するので、基板Ｓを支持部２１０上に、動いたり揺れたりせずに、所望の位置に配する。特に、第３ホール２１３を第１ホール２１１及び第２ホール２１２より支持部２１０の中央領域にさらに近く配して、マスク２３０の整列作業に影響を与えない。
また、選択的な実施形態として、支持部２１０の上面が屈曲した形態を有する場合、基板Ｓとマスク２３０の密着を容易にして、基板Ｓに形成される蒸着膜の精密なパターン形成が可能である。
図１０は、本発明の蒸着装置を利用して製造された有機発光表示装置を概略的に示した断面図であり、図１１は、図１０のＦの拡大図である。
図１０及び図１１を参照すれば、有機発光表示装置（Organic Light Emitting Display Apparatus）１０は、基板３０上に形成される。基板３０は、ガラス材、プラスチック材、または、金属材で形成される。
基板３０上には、基板３０の上部に平坦面を提供し、基板３０方向に水分及び異物が浸透することを防止するように、絶縁物を含むバッファ層３１が形成されている。
バッファ層３１上には、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）４０、キャパシタ５０、有機発光素子６０が形成される。薄膜トランジスタ４０は、大きく見て、活性層４１、ゲート電極４２、ソース／ドレイン電極４３を備える。有機発光素子６０は、第１電極６１、第２電極６２、及び中間層６３を備える。キャパシタ５０は、第１キャパシタ電極５１及び第２キャパシタ電極５２を備える。
具体的に、バッファ層３１の上面には、所定パターンで形成された活性層４１が配される。活性層４１は、シリコンのような無機半導体物質、有機半導体物質または、酸化物半導体物質を含み、選択的にｐ型またはｎ型のドーパントを注入して形成されてもよい。
活性層４１の上部には、ゲート絶縁膜３２が形成される。ゲート絶縁膜３２の上部には、活性層４１と対応するようにゲート電極４２が形成される。ゲート絶縁膜３２の上部には、第１キャパシタ電極５１が形成され、ゲート電極４２と同じ材質で形成される。
ゲート電極４２を覆うように層間絶縁膜３３が形成され、層間絶縁膜３３上に、ソース／ドレイン電極４３が形成されるが、活性層４１の所定領域と接触するように形成される。絶縁膜３３上には、第２キャパシタ電極５２が形成され、ソース／ドレイン電極４３と同じ材質で形成される。
ソース／ドレイン電極４３を覆うように、パッシベーション層３４が形成され、パッシベーション層３４の上部には、薄膜トランジスタ４０の平坦化のために、別途の絶縁膜をさらに形成してもよい。
パッシベーション層３４上に、第１電極６１を形成する。第１電極６１は、ソース／ドレイン電極４３のうちいずれか一つと電気的に連結されるように形成する。そして、第１電極６１を覆うように、画素定義膜３５が形成される。この画素定義膜３５に所定の開口６４を形成した後、その開口６４で限定された領域内に有機発光層を備える中間層６３を形成する。中間層６３上に第２電極６２を形成する。
第２電極６２上に封止層７０を形成する。封止層７０は、有機物または無機物を含み、有機物と無機物を交互に積層した構造である。
具体的な例として、封止層７０は、前述した蒸着装置１００、２００を利用して形成する。すなわち、第２電極６２が形成された基板３０をチャンバ１０１、２０１内に投入した後、蒸着装置１００、２００を利用して所望の層を形成する。
特に、封止層７０は、無機層７１及び有機層７２を備え、無機層７１は、複数の層７１ａ、７１ｂ、７１ｃを備え、有機層７２は、複数の層７２ａ、７２ｂ、７２ｃを備える。この時、蒸着装置１００、２００を利用して、無機層７１の複数の層７１ａ、７１ｂ、７１ｃを形成する。
しかし、本発明は、これに限定されない。すなわち、有機発光表示装置１０のバッファ層３１、ゲート絶縁膜３２、層間絶縁膜３３、パッシベーション層３４及び画素定義膜３５など、その他の絶縁膜を本発明の蒸着装置１００、２００で形成してもよい。
また、活性層４１、ゲート電極４２、ソース／ドレイン電極４３、第１電極６１、中間層６３及び第２電極６２など、その他の多様な薄膜を本発明の蒸着装置１００、２００で形成してもよい。
前述したように、本実施形態の蒸着装置１００、２００を利用する場合、有機発光表示装置１０に形成される蒸着膜特性を向上して、結果的に、有機発光表示装置１０の電気的特性及び画質特性を向上させる。
また、本実施形態の蒸着装置１００、２００を利用して、有機発光表示装置１０以外に、液晶表示装置に備えられた薄膜またはその他の多様な表示装置に備えられた薄膜を形成する。もちろん、本発明は、これに限定されず、蒸着装置１００、２００を利用して多様な用途の薄膜を形成する。
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
本発明は、薄膜形成関連の技術分野に好適に適用可能である。
Ｓ 基板
１００ 蒸着装置
１０１ チャンバ
１１０ 支持部
１２０ 供給部
１３０ マスク
１４０ 整列部材
１５０ 整列確認部材
２００ 蒸着装置
２０１ チャンバ
２１０ 支持部
２２０ 供給部
２３０ マスク
２４０ 整列部材
２５０ 整列確認部材
３０ 基板

Claims (31)

  1. 基板に対してマスクを利用して蒸着工程を進めるための蒸着装置であって、
    チャンバと、
    前記チャンバ内に配され、前記基板を配するように形成され、第１ホールを備える支持部と、
    前記基板方向に一つ以上の蒸着原料物質を供給する供給部と、
    前記支持部の前記第１ホールを貫通するように配され、前記マスクを支持したまま運動して、前記マスクを前記基板に整列させる整列部材と、
    を備える蒸着装置。
  2. 前記基板及び前記マスクの整列状態を確認する整列確認部材をさらに備え、
    前記支持部は、第２ホールをさらに備え、
    前記整列確認部材は、前記第２ホールを通じて、前記基板及び前記マスクの整列状態を確認することを特徴とする、請求項１に記載の蒸着装置。
  3. 前記整列確認部材は、前記基板及び前記マスクのそれぞれに備えられた整列マークを確認して、前記基板及び前記マスクの整列状態を確認することを特徴とする、請求項２に記載の蒸着装置。
  4. 前記第２ホールは、前記第１ホールに比べて、前記支持部の中央領域のさらに近くに形成されることを特徴とする、請求項２または３に記載の蒸着装置。
  5. 前記整列確認部材は、前記支持部に比べて、前記供給部からさらに遠く離隔して配されることを特徴とする、請求項２〜４のいずれか１項に記載の蒸着装置。
  6. 前記整列確認部材は、前記支持部を基準として前記支持部の下部に配され、
    前記供給部は、前記支持部の上部に配されることを特徴とする、請求項２〜５のいずれか１項に記載の蒸着装置。
  7. 前記チャンバは、前記第２ホールに対応する透過窓を備え、
    前記整列確認部材は、前記透過窓を通じて、前記基板及び前記マスクの整列状態を確認することを特徴とする、請求項２〜６のいずれか１項に記載の蒸着装置。
  8. 前記整列部材が前記第１ホール内で３次元運動が可能であるように、
    前記整列部材の断面積は、前記第１ホールのサイズより小さいことを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の蒸着装置。
  9. 前記整列部材は、前記マスクを支持したまま、前記マスクの上面と平行した方向への平面運動及び前記マスクの上面の垂直方向への直線運動を通じて、前記基板に対する前記マスクの整列作業を行うことを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載の蒸着装置。
  10. 前記支持部の上面は、屈曲した形態を有することを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載の蒸着装置。
  11. 前記支持部の上面の領域のうち中央領域は、端部より突出して形成されることを特徴とする、請求項１０に記載の蒸着装置。
  12. 前記支持部の下面は、前記上面に対応するように屈曲した形態を有することを特徴とする、請求項１０または１１に記載の蒸着装置。
  13. 前記支持部の下面は、平坦面を有することを特徴とする、請求項１０または１１に記載の蒸着装置。
  14. 前記基板を支持するように配され、昇降運動を通じて、前記基板を前記支持部に配するリフトピンをさらに備え、
    前記支持部は、第３ホールをさらに備え、
    前記リフトピンは、前記第３ホールを貫通するように配されることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の蒸着装置。
  15. 前記第３ホールは、前記第１ホールに比べて、前記支持部の中央領域のさらに近くに形成されることを特徴とする、請求項１４に記載の蒸着装置。
  16. 前記供給部を支持し、前記供給部に比べて、前記支持部からさらに遠く離隔して配されたベースプレートをさらに備えることを特徴とする、請求項１〜１５のいずれか１項に記載の蒸着装置。
  17. 前記供給部と前記支持部との間にプラズマを発生させるように、電圧を印加する電源部をさらに備えることを特徴とする、請求項１〜１６のいずれか１項に記載の蒸着装置。
  18. 前記チャンバ内を洗浄するようにプラズマを発生させて、チャンバ内に注入する洗浄部をさらに備えることを特徴とする、請求項１〜１７のいずれか１項に記載の蒸着装置。
  19. 前記支持部は、昇降運動を行うように形成されることを特徴とする、請求項１〜１８のいずれか１項に記載の蒸着装置。
  20. 前記チャンバは、側面に前記基板及び前記マスクの出入りのための少なくとも一つの出入口を備えることを特徴とする、請求項１〜１９のいずれか１項に記載の蒸着装置。
  21. 蒸着装置を利用して基板に薄膜を形成する方法であって、
    チャンバ内に前記基板を投入するステップと、
    第１ホールを備える支持部に前記基板を配するステップと、
    前記支持部の前記第１ホールを貫通するように配された整列部材でマスクを支持したまま、前記マスクを前記基板に整列させるステップと、
    供給部から前記基板方向に薄膜を形成するための一つ以上の蒸着原料物質を供給するステップと、
    前記基板に薄膜を形成するステップと、
    を含む薄膜形成方法。
  22. 前記マスクを前記基板に整列させるステップは、
    前記支持部に備えられた第２ホールを通じて、整列確認部材を利用して、前記基板及び前記マスクの整列状態をリアルタイムで確認するステップを含むことを特徴とする、請求項２１に記載の薄膜形成方法。
  23. 前記整列確認部材を利用して、前記マスク及び前記基板のそれぞれの整列マークを確認するステップを含むことを特徴とする、請求項２２に記載の薄膜形成方法。
  24. 前記支持部に前記基板を配するステップは、
    前記支持部の第３ホールを貫通するように配されたリフトピンが、前記基板を支持したまま、前記支持部方向に下降するステップを含むことを特徴とする、請求項２１〜２３のいずれか１項に記載の薄膜形成方法。
  25. 前記マスクを前記基板に整列させるステップの後に、前記支持部が昇降運動して、前記基板と前記供給部との間隔を制御するステップを含むことを特徴とする、請求項２１〜２４のいずれか１項に記載の薄膜形成方法。
  26. 前記薄膜を形成するステップの後に、
    前記チャンバに連結された洗浄部からリモートプラズマを発生させ、前記チャンバ内に注入して前記チャンバを洗浄するステップを含むことを特徴とする、請求項２１〜２５のいずれか１項に記載の薄膜形成方法。
  27. 蒸着装置を利用して有機発光表示装置を製造する方法であって、
    チャンバ内に前記有機発光表示装置を形成するための基板を投入する工程と、
    第１ホールを備える支持部に前記基板を配する工程と、
    前記支持部の前記第１ホールを貫通するように配された整列部材でマスクを支持したまま、前記マスクを前記基板に整列させる工程と、
    供給部から前記基板方向に薄膜を形成するための一つ以上の蒸着原料物質を供給する工程と、
    を含む有機発光表示装置の製造方法。
  28. 前記マスクを前記基板に整列させる工程は、
    前記支持部に備えられた第２ホールを通じて、整列確認部材を利用して前記基板及び前記マスクの整列状態をリアルタイムで確認する工程を含むことを特徴とする、請求項２７に記載の有機発光表示装置の製造方法。
  29. 前記蒸着原料物質を供給する工程の後に、前記基板に薄膜を形成する工程をさらに含み、
    前記有機発光表示装置は、前記基板上に、第１電極、有機発光層を備える中間層、第２電極及び封止層を備え、
    前記薄膜を形成する工程は、前記封止層を形成することを特徴とする、請求項２７または２８に記載の有機発光表示装置の製造方法。
  30. 前記蒸着原料物質を供給する工程の後に、前記基板に薄膜を形成する工程をさらに含み、
    前記薄膜を形成する工程は、絶縁膜を形成することを特徴とする、請求項２７〜２９のいずれか１項に記載の有機発光表示装置の製造方法。
  31. 前記蒸着原料物質を供給する工程の後に、前記基板に薄膜を形成する工程をさらに含み、
    前記薄膜を形成する工程は、導電膜を形成することを特徴とする、請求項２７〜３０のいずれか１項に記載の有機発光表示装置の製造方法。
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