JP2018010861A - 基板処理システム及び基板処理方法 - Google Patents

基板処理システム及び基板処理方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2018010861A
JP2018010861A JP2017106792A JP2017106792A JP2018010861A JP 2018010861 A JP2018010861 A JP 2018010861A JP 2017106792 A JP2017106792 A JP 2017106792A JP 2017106792 A JP2017106792 A JP 2017106792A JP 2018010861 A JP2018010861 A JP 2018010861A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sealing film
mask member
substrate
chamber
height
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
JP2017106792A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6486410B2 (ja
Inventor
イルホ ノ
Il Ho Noh
イルホ ノ
スンドゥク バン
Seung Duk Bang
スンドゥク バン
ボムジュン キム
Beom Jun Kim
ボムジュン キム
スーホ オ
Soo Ho Oh
スーホ オ
シンピョン キム
Sin Pyoung Kim
シンピョン キム
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wonik IPS Co Ltd
Original Assignee
Wonik IPS Co Ltd
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
Priority claimed from KR1020160088201A external-priority patent/KR20180007230A/ko
Priority claimed from KR1020160088197A external-priority patent/KR102133713B1/ko
Application filed by Wonik IPS Co Ltd filed Critical Wonik IPS Co Ltd
Publication of JP2018010861A publication Critical patent/JP2018010861A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6486410B2 publication Critical patent/JP6486410B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/80Constructional details
    • H10K50/84Passivation; Containers; Encapsulations
    • H10K50/844Encapsulations
    • H10K50/8445Encapsulations multilayered coatings having a repetitive structure, e.g. having multiple organic-inorganic bilayers
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/10Deposition of organic active material
    • H10K71/16Deposition of organic active material using physical vapour deposition [PVD], e.g. vacuum deposition or sputtering
    • H10K71/166Deposition of organic active material using physical vapour deposition [PVD], e.g. vacuum deposition or sputtering using selective deposition, e.g. using a mask

Abstract

【課題】基板に対するマスク部材の配置高さを調整して様々な構造の封止膜を形成することのできる基板処理システム及び基板処理方法を提供する。【解決手段】本発明による基板処理方法は、チャンバ110の内部に基板200を配置する基板配置段階と、チャンバ110の内部で基板200の上面にマスク部材310を配置するマスク部材配置段階と、基板200に対するマスク部材310の配置高さを調整し、基板200に形成された素子210を覆う封止膜221を形成する封止膜形成段階とを含む。【選択図】図1

Description

本発明は、基板処理システム及び基板処理方法に関し、より詳細には、基板に対するマスク部材(mask member)の配置高さを調整して様々な構造の封止膜(encapsulation layer)を形成することのできる基板処理システム及び基板処理方法に関する。
ディスプレイ製造工程又は半導体製造工程における封止工程とは、大気中の酸素や水分から素子(element)の有機層及び電極を保護し、外部から加わる機械的、物理的衝撃から素子を保護するために封止膜を形成する工程を意味する。
特に、有機発光ダイオード(OLED)素子に用いられる有機材料は空気中の酸素や水分にさらされると寿命が急激に短縮されるので、有機材料の外部接触を防止するための封止膜が必ず必要である。
一般的に、封止膜は、封止基板とTFT基板間に有機物を充填する充填封止方式、レーザにより溶融したガラス原料(フリット(frit))を用いて接着するフリット封止方式、多層の有機・無機複合膜により素子を外部から保護するフィルム(film)封止方式などで形成することができる。
このうち、フィルム封止方式の封止膜は、異なる2種類以上の膜(例えば、有機膜及び無機膜)を交互に積層することにより形成することができる。
従来の封止膜の製造方式の1つとして、第1チャンバの内部で素子が形成された基板の上面に第1マスクを配置して第1マスクを用いた蒸着工程で素子を覆うように第1封止膜を形成し、その後、第2チャンバの内部で基板の上面に第1マスクとは異なる(例えば、第1マスクとは異なるサイズ又は開口部を有する)第2マスクを配置して第2マスクを用いた蒸着工程で第1封止膜を覆うように第2封止膜を形成し、その後、第3チャンバの内部で基板の上面に第2マスクとは異なる第3マスクを配置して第3マスクを用いた蒸着工程で第2封止膜を覆うように第3封止膜を形成することにより封止膜を形成する方式が提示されている。
しかし、従来は、第1〜第3封止膜からなる封止膜を形成するために、異なるサイズ及びレイヤ(layer)特性が考慮された異なる種類の第1〜第3マスクをそれぞれ製作して用いなければならないので、マスクの製作及びメンテナンスに多大なコストと時間がかかり、経済的でないという問題があった。
また、従来は、第1〜第3マスクを異なるチャンバの内部に配置するために、マスクをチャンバの内部に配置するための装置(例えば、マスク支持装置又は整列装置)もマスクの種類及び仕様に応じてそれぞれ製作しなければならないので、製造工程が複雑であり、生産面で効率的でなく、製造コストが上昇するという問題があった。
さらに、従来は、マスクが固定された状態で蒸着が行われるように構成されることにより、封止膜の構造(例えば、封止膜の蒸着面積(deposition area))を変更するためには、封止膜の構造に応じて異なるサイズ及びレイヤ特性が考慮された異なるマスクをそれぞれ個別に設けなければならないので、マスクの製作コストが上昇し、封止膜の構造及び製造工程が複雑になるという問題があった。
よって、近年、封止膜の構造及び製造工程を簡素化して工程の効率を向上させるための様々な検討がなされているが、未だ不十分であり、その開発が求められている。
本発明は、封止膜の構造及び製造工程を簡素化して工程の効率を向上させることのできる基板処理システム及び基板処理方法を提供することを目的とする。
特に、本発明は、基板に対するマスク部材の配置高さを調整して様々な構造の封止膜を形成できるようにすることを目的とする。
また、本発明は、単一種類(single kind)のマスク部材を用いて様々な構造の封止膜を形成できるようにすることを目的とする。
さらに、本発明は、封止膜の構造及び製造工程を簡素化して収率を向上させることを目的とする。
さらに、本発明は、酸素や水分などの浸透を防止して安定性を向上させることを目的とする。
さらに、本発明は、マスク部材を規格化(standardization)してマスク部材の製作及びメンテナンスに要する費用と時間を削減できるようにすることを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の好ましい実施形態によれば、基板処理方法は、チャンバの内部に基板を配置(disposing)する基板配置段階と、チャンバの内部で基板の上面にマスク部材を配置するマスク部材配置段階と、基板に対するマスク部材の配置高さを調整し、基板に形成された素子を覆う(covering)封止膜を形成する封止膜形成段階とを含む。
これは、封止膜を形成する上で、様々な構造の封止膜を形成するために異なる種類のマスク部材を個別に設ける必要がなく、単一種類のマスク部材を用いて様々な構造の封止膜を形成できるようにし、封止膜の構造及び製造工程を簡素化して工程の効率を向上させるためのものである。
すなわち、本発明においては、チャンバ内で基板に対するマスク部材の配置高さを調整して様々な構造の封止膜を形成できるようにすることにより、封止膜の種類に応じて異なるサイズ及びレイヤ特性が考慮された異なるマスク部材をそれぞれ個別に設けなければならない煩雑さがなくなるので、マスク部材の製作コストを削減できるという効果があり、封止膜の構造及び製造工程を簡素化できることは言うまでもなく、様々な構造の封止膜を形成できるという有利な効果がある。
何よりも、本発明においては、基板に対するマスク部材の配置高さを異なる高さに設定してマスク部材による蒸着面積を調整することにより、単一種類のマスク部材を用いて異なる構造の封止膜(different structured encapsulation layers)を形成できるという有利な効果がある。
また、本発明においては、単一種類のマスク部材を用いて封止膜を形成することにより、単一種類のマスク部材をチャンバ内に出入りさせればよいので、マスク部材の移送工程及び保管工程をより簡素化できるという有利な効果がある。
つまり、異なる複数のマスク部材を用いて異なる構造の封止膜を形成することもできるが、この場合、異なる複数のマスク部材の製作及びメンテナンスに多大なコストと時間がかかり、経済的でないという問題がある。それだけでなく、封止膜の構造に応じて異なるマスク部材をチャンバ内に出入りさせなければならず、使用済みのマスク部材は予め定められた順序でそれぞれ別途の保管スペースに保管しなければならないので、全体的な処理工程が複雑であり、工程の効率が低下するという問題がある。しかし、本発明においては、単一種類のマスク部材を用いて異なる構造の封止膜を形成することにより、異なる種類のマスク部材を定められた順序でチャンバ内に出入りさせる煩雑さがなくなるだけでなく、使用済みの異なるマスク部材を予め定められた順序でそれぞれ別途の保管スペースに保管する必要がなくなるので、マスク部材の移送工程及び保管工程を簡素化でき、チャンバの内部にマスク部材を配置するのに要する時間(蒸着工程が停止する時間)を著しく短縮できるという有利な効果がある。
さらに、マスク部材が基板の上面から離隔して配置された状態で封止膜の蒸着工程を行うことにより、マスク部材のマスクパターンによる蒸着面積を大きくすることができるので、すなわち、マスク部材のマスクパターンの領域よりも大きい領域で蒸着を行うことができるので、封止膜は素子(device)の上面に加えて素子の縁部(edge portion)の周辺も覆うように広く形成することができる。こうすることにより、封止膜の縁部を上部から下部に下向きに傾斜するようにテーパ状に形成することができる。それにより、封止膜の縁部での水分の浸透を効果的に防止し、水分の浸透による収率の低下及びダークスポット(dark spot, block spot)の発生率を下げることができるという有利な効果がある。
より具体的には、封止膜形成段階は、マスク部材を基板の上面に対して第1高さに配置する第1配置段階と、第1高さに配置されたマスク部材を用いて第1封止膜を形成する第1封止膜形成段階と、マスク部材を基板に対して第1高さとは異なる第2高さに配置する第2配置段階と、第2高さに配置されたマスク部材を用いて第1封止膜を覆う第2封止膜を形成する第2封止膜形成段階とを含む。
このように、第1封止膜と共に第2封止膜を形成することにより、被封止体をより安定して封止することができるという効果がある。
ここで、第1高さのマスク部材は、基板の上面に密着するようにしてもよく、基板の上面から離隔するようにしてもよい。また、第2高さのマスク部材は、基板の上面から離隔することが好ましい。
また、マスク部材は、第1高さに配置される第1マスク部材と、第2高さに配置される第2マスク部材とを含み、第1マスク部材と第2マスク部材とに同じマスクパターンが形成されてもよい。
ここで、第1マスク部材と第2マスク部材とに同じマスクパターンが形成されるとは、第1マスク部材と第2マスク部材とが同じサイズ及びレイヤ特性を有し、第1マスク部材と第2マスク部材とに同じ大きさ及び形状のマスクパターンが形成されることを意味する。例えば、第1マスク部材及び第2マスク部材としては、規格化(又は標準化)された単一種類のマスク部材を用いてもよい。すなわち、同じ規格を有するように同一に形成された2つのマスク部材のいずれか一方は第1マスク部材として用いられ、他方は第2マスク部材として用いられるようにしてもよい。
あるいは、マスク部材は、第1高さに配置される第1マスク部材と、第2高さに配置される第2マスク部材とを含み、第2マスク部材が第2高さに配置された第1マスク部材であってもよい。すなわち、第1マスク部材及び第2マスク部材として単一の共用マスク部材が用いられ、共用マスク部材が第1高さに配置されると第1マスク部材として用いられ、共用マスク部材が第2高さに配置されると第2マスク部材として用いられるようにしてもよい。
ここで、第2マスク部材は、第2高さで基板の上面から離隔して配置されることが好ましい。
さらに、基板処理方法は、封止膜形成段階でマスク部材による蒸着面積が調整されるように基板に対するマスク部材の配置高さを調整する高さ調整段階を含んでもよい。
このように、高さ調整段階においては、マスク部材による蒸着工程中に基板に対するマスク部材の配置高さを調整することにより、単一素材からなる封止膜を多層構造(蒸着面積が異なる封止膜が連続的に積層された構造)に形成できるという有利な効果がある。特に、本発明においては、単一種類のマスク部材のみで多層構造の封止膜を形成することができるので、マスク部材の製作コストを削減できるという効果があり、封止膜の構造及び製造工程を簡素化できることは言うまでもなく、様々な構造の封止膜を形成できるという有利な効果がある。
高さ調整段階においては、マスク部材の配置高さを高くしていくことが好ましく、マスク部材の配置高さを徐々に高くすることがより好ましい。こうすることにより、封止膜の縁部を上部から下部に下向きに傾斜するようにテーパ状に形成することができる。場合によっては、高さ調整段階において、封止膜の形成中にマスク部材の配置高さを徐々に低くするようにしてもよい。
一方、本発明の好ましい実施形態によれば、基板処理システムは、チャンバと、チャンバの内部に配置され、基板が載置されるサセプタと、基板の上方に配置されるマスク部材と、基板に対するマスク部材の配置高さを調整する制御部とを含み、制御部により高さ調整されたマスク部材を用いて基板に形成された素子を覆う封止膜を形成する。
このように、本発明は、制御部によりチャンバ内で基板に対するマスク部材の配置高さを調整して様々な構造の封止膜を形成できるようにすることにより、封止膜の種類毎に異なるサイズ及びレイヤ特性が考慮された異なるマスク部材をそれぞれ個別に設けなければならない煩雑さがなくなるので、マスク部材の製作コストを削減できるという効果があり、封止膜の構造及び製造工程を簡素化できることは言うまでもなく、様々な構造の封止膜を形成できるという有利な効果がある。
より具体的には、制御部は、マスク部材を基板の上面に対して第1高さに配置するか又は基板に対して第1高さとは異なる第2高さに配置し、マスク部材が第1高さに配置されると、素子を覆う第1封止膜が形成され、マスク部材が第2高さに配置されると、第1封止膜を覆う第2封止膜が形成される。このように、制御部は、マスク部材を異なる高さに配置して第1封止膜と第2封止膜を形成することにより、被封止体をより安定して封止することができるという効果がある。
ここで、第1高さのマスク部材は、基板の上面に密着するようにしてもよく、基板の上面から離隔するようにしてもよい。また、第2高さのマスク部材は、基板の上面から離隔することが好ましい。
また、マスク部材は、第1高さに配置される第1マスク部材と、第2高さに配置される第2マスク部材とを含み、第1マスク部材と第2マスク部材とに同じマスクパターンが形成されてもよい。
ここで、第1マスク部材と第2マスク部材とに同じマスクパターンが形成されるとは、第1マスク部材と第2マスク部材とが同じサイズ及びレイヤ特性を有し、第1マスク部材と第2マスク部材とに同じ大きさ及び形状のマスクパターンが形成されることを意味する。例えば、第1マスク部材及び第2マスク部材としては、規格化(又は標準化)された単一種類のマスク部材を用いてもよい。すなわち、同じ規格を有するように同一に形成された2つのマスク部材のいずれか一方は第1マスク部材として用いられ、他方は第2マスク部材として用いられるようにしてもよい。
あるいは、マスク部材は、第1高さに配置される第1マスク部材と、第2高さに配置される第2マスク部材とを含み、第2マスク部材が第2高さに配置された第1マスク部材であってもよい。すなわち、第1マスク部材及び第2マスク部材として単一の共用マスク部材が用いられ、共用マスク部材が第1高さに配置されると第1マスク部材として用いられ、共用マスク部材が第2高さに配置されると第2マスク部材として用いられるようにしてもよい。
また、制御部は、基板に対するマスク部材の配置高さを調整してマスク部材による蒸着面積を調整する。
このように、制御部は、マスク部材による蒸着工程中に基板に対するマスク部材の配置高さを調整することにより、単一素材からなる封止膜を多層構造(蒸着面積が異なる封止膜が連続的に積層された構造)に形成できるという有利な効果がある。特に、本発明においては、単一種類のマスク部材のみで多層構造の封止膜を形成することができるので、マスク部材の製作コストを削減できるという効果があり、封止膜の構造及び製造工程を簡素化できることは言うまでもなく、様々な構造の封止膜を形成できるという有利な効果がある。
制御部は、基板に対するマスク部材の配置高さを高くしていくことが好ましく、基板に対するマスク部材の配置高さを徐々に高くすることがより好ましい。こうすることにより、封止膜の縁部を上部から下部に下向きに傾斜するようにテーパ状に形成することができる。
一方、本発明の他の実施形態によれば、基板処理システムは、第1チャンバと、第1チャンバの内部に配置され、第1チャンバで基板の上面に形成された素子を覆うように第1封止膜を形成する第1マスク部材と、第1チャンバとは独立して備えられ、第1封止膜の上面に第2封止膜が形成される第2チャンバと、第2チャンバとは独立して備えられる第3チャンバと、第1マスク部材と同じマスクパターンが形成され、第3チャンバの内部に配置され、第3チャンバで第2封止膜の上面に第3封止膜を形成する第2マスク部材とを含む。
このように、本発明は、同じマスクパターンが形成された単一種類のマスク部材(第1マスク部材及び第2マスク部材)を用いて複数の封止膜を含む多層封止膜(multilayer encapsulation thin layer)を形成することにより、複数の封止膜に応じて異なるサイズ及びレイヤ特性を考慮して複数のマスク部材をそれぞれ個別に製作しなければならない煩雑さがなくなるので、多層封止膜の構造及び製造工程を簡素化して収率を向上させることができるという有利な効果がある。
いくつかの実施形態では、第1マスク部材は、第1チャンバの内部で基板の上面に対して第1高さに配置され、第2マスク部材は、第3チャンバの内部で第1高さより高い第2高さに配置されることが好ましい。ここで、第1マスク部材は、第1高さで基板の上面に密着するか又は基板の上面から離隔して配置され、第2マスク部材は、第2高さで基板の上面に密着するか又は基板の上面から離隔して配置されるようにしてもよい。第1マスク部材は、第1高さで基板の上面に密着し、第2マスク部材は、第2高さで基板の上面から離隔することが好ましい。
このように、第2マスク部材が基板の上面から離隔して配置された状態で第3封止膜の蒸着工程を行うことにより、第2マスク部材のマスクパターンによる蒸着面積を大きくすることができるので、第3封止膜が素子の上面に加えて素子の縁部の周辺も覆うように、第3封止膜を広く形成することができる。こうすることにより、複数の封止膜からなる多層封止膜の縁部を、上部から下部に下向きに傾斜するようにテーパ状に形成することができる。それにより、多層封止膜の縁部での水分の浸透を効果的に防止し、水分の浸透による収率の低下及びダークスポットの発生率を下げることができるという有利な効果がある。
また、第1封止膜は無機膜からなり、第2封止膜は有機膜からなり、第3封止膜は無機膜からなることが好ましい。なお、無機膜は所定の厚さ以上に形成することが困難であるので、第1封止膜と第3封止膜間にバッファ層の役割を果たす有機膜からなる第2封止膜を形成することにより、多層封止膜に酸素や水分などが浸透する浸透時間をより長くすることができるという有利な効果がある。
また、第3チャンバ及び第1チャンバとしては、単一のチャンバを共用(すなわち、第3チャンバと第1チャンバが同じもの)で使用するようにしてもよい。すなわち、第3チャンバとして第1チャンバを使用し、第2封止膜が形成された後に第1チャンバに戻ってきた基板の上面に第3封止膜が形成されるようにしてもよい。
このように、第1チャンバ及び第3チャンバとして単一のチャンバを共用で使用し、単一のチャンバで第1封止膜と第3封止膜を形成することにより、設備を簡素化して設備の装着に必要な空間を減少させることができるという効果と、製造コストを削減することができるという効果がある。
一方、本発明の他の実施形態によれば、基板処理方法は、第1チャンバの内部で第1マスク部材を用いて基板の上面に形成された素子を覆うように第1封止膜を形成する第1封止膜形成段階と、第2チャンバの内部で第1封止膜の上面に第2封止膜を形成する第2封止膜形成段階と、第3チャンバの内部で第1マスク部材と同じマスクパターンが形成された第2マスク部材を用いて第2封止膜の上面に第3封止膜を形成する第3封止膜形成段階とを含む。
第1封止膜形成段階においては、第1マスク部材を基板の上面に対して第1高さに配置し、第3封止膜形成段階においては、第2マスク部材を第1高さより高い第2高さに配置することが好ましい。こうすることにより、基板に対するマスク部材の配置高さに応じてマスク部材のマスクパターンによる封止膜の蒸着面積を調整できるようになり、規格化された単一種類のマスク部材を用いて異なる複数の封止膜を形成できるという有利な効果がある。
ここで、第1マスク部材は、第1高さで基板の上面に密着するか又は基板の上面から離隔して配置され、第2マスク部材は、第2高さで基板の上面に密着するか又は基板の上面から離隔して配置されるようにしてもよい。第1マスク部材は、第1高さで基板の上面に密着し、第2マスク部材は、第2高さで基板の上面から離隔することが好ましい。
また、第2マスク部材が基板の上面から離隔して配置された状態で第3封止膜の蒸着工程を行うことにより、第2マスク部材のマスクパターンによる蒸着面積を大きくすることができるので、すなわち、第2マスク部材のマスクパターンの領域よりも大きい領域で蒸着を行うことができるので、第3封止膜は素子の上面に加えて素子の縁部の周辺も覆うように広く形成することができる。こうすることにより、複数の封止膜からなる多層封止膜の縁部を、上部から下部に下向きに傾斜するようにテーパ状に形成することができる。それにより、多層封止膜の縁部での水分の浸透を効果的に防止し、水分の浸透による収率の低下及びダークスポットの発生率を下げることができるという有利な効果がある。
また、第1封止膜形成段階における第1封止膜は無機膜からなり、第2封止膜形成段階における第2封止膜は有機膜からなり、第3封止膜形成段階における第3封止膜は無機膜からなることが好ましい。なお、無機膜は所定の厚さ以上に形成することが困難であるので、第1封止膜と第3封止膜間にバッファ層の役割を果たす有機膜からなる第2封止膜を形成することにより、多層封止膜に酸素や水分などが浸透する浸透時間をより長くすることができるという有利な効果がある。
また、第3封止膜形成段階で使用される第3チャンバ及び第1封止膜形成段階で使用される第1チャンバとしては、それぞれ別途のチャンバを独立して提供してもよいが、場合によっては、第3チャンバ及び第1チャンバとして単一のチャンバを共用(第3チャンバ=第1チャンバ)で使用するようにしてもよい。すなわち、第3封止膜形成段階においては、第3チャンバとして第1チャンバを使用し、第2封止膜が形成された後に第1チャンバに戻ってきた基板の上面に第3封止膜を形成するようにしてもよい。
このように、第1チャンバ及び第3チャンバとして単一のチャンバを共用で使用し、単一のチャンバで第1封止膜と第3封止膜を形成することにより、設備を簡素化して設備の装着に必要な空間を減少させることができるという効果と、製造コストを削減することができるという効果がある。
本明細書及び特許請求の範囲に記載の「規格化されたマスク部材」又はそれに類似する用語は、複数の封止膜を形成するために用いられるマスク部材に同じマスクパターンが形成されており、各マスク部材が同じ大きさ及び形状を有するものと定義する。
本明細書及び特許請求の範囲に記載の「多層封止膜」又はそれに類似する用語は、少なくとも2つの封止膜が積層されて形成された積層膜(laminated layer)と定義する。
本明細書及び特許請求の範囲に記載の「基板に形成された素子」又はそれに類似する用語は、基板の上面に形成されて多層封止膜により封止される被封止体を意味する。例えば、基板の上面には有機発光ダイオード(OLED)が形成されていてもよい。
前述したように、本発明によれば、封止膜の構造及び製造工程を簡素化して工程の効率を向上させることができるという効果がある。
特に、本発明によれば、チャンバ内で基板に対するマスク部材の配置高さを調整して様々な構造の封止膜を形成できるようにすることにより、封止膜の種類毎に異なるサイズ及びレイヤ特性が考慮された異なるマスク部材をそれぞれ個別に設けなければならない煩雑さがなくなるので、マスク部材の製作コストを削減することができるという効果があり、封止膜の構造及び製造工程を簡素化することは言うまでもなく、様々な構造の封止膜を形成することができるという有利な効果がある。
何よりも、本発明によれば、基板に対するマスク部材の配置高さを異なる高さに設定してマスク部材による蒸着面積を調整することにより、単一種類のマスク部材を用いて異なる構造の封止膜を形成することができるという有利な効果がある。
また、本発明によれば、単一種類のマスク部材を用いて封止膜を形成することにより、単一種類のマスク部材をチャンバ内に出入りさせればよいので、マスク部材の移送工程及び保管工程をより簡素化することができるという有利な効果がある。
つまり、異なる複数のマスク部材を用いて異なる構造の封止膜を形成することもできるが、この場合、異なる複数のマスク部材の製作及びメンテナンスに多大なコストと時間がかかり、経済的でないという問題がある。それだけでなく、封止膜の構造に応じて異なるマスク部材をチャンバ内に出入りさせなければならず、使用済みのマスク部材は予め定められた順序でそれぞれ別途の保管スペースに保管しなければならないので、全体的な処理工程が複雑であり、工程の効率が低下するという問題がある。しかし、本発明によれば、単一種類のマスク部材を用いて異なる構造の封止膜を形成することにより、異なる種類のマスク部材を定められた順序でチャンバ内に出入りさせる煩雑さがなくなるだけでなく、使用済みの異なるマスク部材を予め定められた順序でそれぞれ別途の保管スペースに保管する必要がなくなるので、マスク部材の移送工程及び保管工程を簡素化することができ、チャンバの内部にマスク部材を配置するのに要する時間(蒸着工程が停止する時間)を著しく短縮することができるという有利な効果がある。
さらに、本発明によれば、マスク部材を規格化することにより、マスク部材の製作及びメンテナンスに要する費用と時間を削減し、マスク部材の交換周期をより効率的に管理することができるという有利な効果がある。
さらに、本発明によれば、単一種類のマスク部材を用いて封止膜を形成することにより、マスク部材の製作誤差及び工程誤差を最小限に抑え、誤差による封止膜の不良率を最小限に抑えることができるという有利な効果がある。
さらに、本発明によれば、第1チャンバ及び第3チャンバとして単一のチャンバを共用で使用し、単一のチャンバで第1封止膜と第3封止膜を形成することにより、設備を簡素化して設備の装着に必要な空間を減少させることができるという効果と、製造コストを削減することができるという有利な効果がある。
さらに、本発明によれば、要求される条件に応じて基板とマスク部材を非接触で(離隔して)配置した状態で様々な構造の多層封止膜を形成することができるという有利な効果がある。
本発明による基板処理システムの第1チャンバを説明するための図である。 図1の基板処理システムによる第1封止膜の形成過程を説明するための図である。 図2の第1封止膜の上部に第2封止膜を形成する過程を説明するための図である。 図1の基板処理システムによる第3封止膜の形成過程を説明するための図である。 図1の基板処理システムにより形成された封止膜の厚さ分布を示すグラフである。 図1の基板処理システムによる封止膜の形成過程の他の例を説明するための図である。 図1の基板処理システムによる封止膜の形成過程の他の例を説明するための図である。 図1の基板処理システムによる封止膜の形成過程の他の例を説明するための図である。 図1の基板処理システムによる封止膜の形成過程のさらに他の例を説明するための図である。 図1の基板処理システムの第3チャンバを説明するための図である。 図10の第3チャンバによる第3封止膜の形成過程を説明するための図である。 本発明による基板処理方法を説明するためのブロック図である。 本発明の他の実施形態による基板処理方法を説明するためのブロック図である。 本発明のさらに他の実施形態による基板処理方法を説明するためのブロック図である。 本発明のさらに他の実施形態による基板処理方法を説明するためのブロック図である。 本発明のさらに他の実施形態による基板処理方法を説明するためのブロック図である。
以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施形態について詳細に説明するが、本発明が実施形態により制限又は限定されるものではない。なお、本明細書において同一の符号は実質的に同一の構成要素を示し、この規則下で、他の図面に示す内容を引用して説明することもあり、当業者にとって自明であると判断された内容や繰り返される内容は省略することもある。
添付図面を参照すると、本発明の一実施形態による基板処理システム10は、第1チャンバ110と、第1チャンバ110の内部に配置され、基板200が載置されるサセプタ120と、基板200の上方に配置されるマスク部材310、330と、基板200に対するマスク部材310、330の配置高さを調整する制御部400とを含み、制御部400により高さ調整されたマスク部材310、330を用いて基板200に形成された素子210を覆う封止膜221、223を形成する。
第1チャンバ110は、内部を真空処理空間にしてもよく、側壁の少なくとも一側には基板200及び第1マスク部材310の出入りのための出入部を設けても良い。
第1チャンバ110のサイズ及び構造は、要求される条件及び設計仕様に応じて適宜変更することができ、第1チャンバ110の特性に本発明が制限又は限定されるものではない。
第1チャンバ110の上部には、第1チャンバ110の内部にプロセスガス及びRFエネルギーを供給するためのシャワーヘッド130を設けても良い。
シャワーヘッド130は、要求される条件及び設計仕様に応じて様々な構造を採用することができ、シャワーヘッド130の構造及び特性に本発明が制限又は限定されるものではない。一例として、シャワーヘッド130は、上部から下部の方向に配置されるトッププレート、ミッドプレート及びエンドプレートを含んでもよく、トッププレートとミッドプレートとの間の空間に供給されたプロセスガスは、ミッドプレートの貫通孔を経てミッドプレートとエンドプレート間に拡散し、その後エンドプレートの排出孔から第1チャンバ110の内部空間に噴射されるようにしてもよい。
サセプタ120は、第1チャンバ110の内部に上下方向に昇降可能に備えられ、サセプタ120の上面には、基板200が載置される。サセプタ120のシャフトは、モータなどの通常の駆動手段により上下方向に移動するようにしてもよい。
第1マスク部材310は、基板200の上面に対して予め設定された第1高さ(H1)で離隔又は密着するように第1チャンバ110の内部に配置され、第1チャンバ110で基板200の上面に形成された素子210を覆うように第1封止膜221を形成するために備えられる。
なお、本発明において、素子210とは、基板200の上面に形成されて第1封止膜221により封止される被封止体を意味する。一例として、基板200の上面に有機発光ダイオード(OLED)が形成され、有機発光ダイオードが空気中の酸素や水分などにさらされることによる性能や寿命の低下を防止するために、有機発光ダイオードを覆うように第1封止膜221が形成される。
第1マスク部材310により形成される第1封止膜221の材質及び特性は、要求される条件及び設計仕様に応じて様々に変更することができる。第1封止膜221は、酸素や水分などの浸透を効果的に防止できる無機膜素材で形成されることが好ましい。
第1マスク部材310には第1封止膜221を形成するためのマスクパターン312が形成され、マスクパターン312の領域により蒸着が行われて第1封止膜221が形成される。一例として、第1マスク部材は、マスクプレートと、マスクプレートに貼り付けられるマスクシートとを含み、マスクシート上にマスクパターンが形成されるようにしてもよい。場合によっては、別途のマスクシートを含まず、マスクプレートに直接マスクパターンが形成されるようにしてもよい。
制御部400は、基板200に対するマスク部材310、330の配置高さを調整することにより、基板200に形成された素子210を覆う封止膜221、223が様々な構造に形成されるようにする。
すなわち、制御部400は、マスク部材310、330による蒸着面積が調整されるように基板200に対するマスク部材310、330の配置高さを調整することにより、異なる構造の封止膜221、223が形成されるようにする。
また、本発明においては、基板200の上面から第1高さ(H1)だけ離隔した第1マスク部材310を用いて第1封止膜221を形成することにより、単一種類の第1マスク部材310により様々な構造の封止膜を形成できるという有利な効果がある。
すなわち、従来は、封止膜の構造(例えば、封止膜の蒸着面積)を変更するためには、要求される蒸着面積に応じてそれぞれ別途のマスク部材を用いて異なる蒸着面積の封止膜を形成しなければならなかったが、本発明においては、単一種類の第1マスク部材310のみを用いても、基板200に対する第1マスク部材310の第1高さ(H1)を調整することにより、異なる構造(異なる蒸着面積)の封止膜を形成することができる。
例えば、基板200と第1マスク部材310との離隔間隔(第1高さ)が大きくなると(基板に対する第1マスク部材の配置高さが高くなると)、第1マスク部材310のマスクパターン312により蒸着される第1封止膜221の蒸着面積が大きくなり(広く蒸着され)、逆に基板200と第1マスク部材310との離隔間隔が小さくなると、第1マスク部材310のマスクパターン312により蒸着される第1封止膜221の蒸着面積が小さくなる。
ここで、基板200に対する第1マスク部材310の配置高さ(第1高さ)は、要求される条件及び蒸着環境に応じて様々に変更することができ、第1高さ(H1)に本発明が制限又は限定されるものではない。ここで、第1マスク部材310は、第1高さ(H1)で基板200の上面に密着するか又は基板200の上面から離隔して配置される。
また、第1マスク部材310を基板200に対して離隔させて配置した状態で第1封止膜221が形成されるようにすることにより、第1封止膜221の縁部は、上部から下部に下向きに傾斜するように、すなわち上部から下部に行くほど広い幅(図5のW1<W2を参照)を有するように、テーパ状に形成することができる。
このように、第1マスク部材310を基板200の上面から離隔させて配置することにより、第1マスク部材310のマスクパターン312による蒸着面積を大きくすることができるので、すなわち、第1マスク部材310のマスクパターン312の領域よりも大きい領域で蒸着を行うことができるので、第1封止膜221は素子210の上面に加えて素子210の縁部の周辺も覆うように広く形成することができる。
なお、第1封止膜221の縁部が垂直に形成された場合(縁部の上部と下部の幅が同じ直角構造)は、第1封止膜221の縁部から水分が容易に浸透して収率が低下し、ダークスポットの発生率が高くなるという問題があった。それに対して、本発明のように、第1封止膜221の縁部がテーパ状に形成された場合は、第1封止膜221の縁部での水分の浸透を防止することができるので、水分の浸透による収率の低下及びダークスポットの発生率を下げることができるという有利な効果がある。
一方、基板処理システム10は、封止膜220が形成される前に基板200に対する第1マスク部材310の整列(又は第1マスク部材に対する基板の整列)を行う整列部140を含む。
整列部140は、第1チャンバ110の内部に第1マスク部材310が入った後、基板200に対する第1マスク部材310の整列(align)を行うようにしてもよい。なお、整列部140は、第1チャンバ110の内部に基板200が入った後、最初に1回だけ基板200に対する第1マスク部材310の整列工程を行うようにしてもよいが、場合によっては、2回以上整列工程を行うようにしてもよい。
一例として、整列部140は、基板200に形成されたターゲットマーク(又はオブジェクトマーク)及び第1マスク部材310に形成されたオブジェクトマーク(又はターゲットマーク)を撮影する撮影部と、撮影部で撮影されたターゲットマークとオブジェクトマークの距離及び方向の誤差分だけ第1マスク部材310を移動させるマスク部材移動部とを含む。場合によっては、整列部が基板に対するマスク部材の整列を行える他の構造を有するようにしてもよく、整列部の構造に本発明が制限又は限定されるものではない。
撮影部は、ターゲットマーク及びオブジェクトマークを撮影するために備えられる。一例として、撮影部としては、ビジョンカメラなどの通常のカメラを用いることができる。
マスク部材移動部は、第1マスク部材310の底面を支持するマスク部材支持棒302を通常の駆動手段により3軸方向(例えば、X軸、Y軸、Z軸、又はR軸、θ軸、Z軸)に移動させるように構成される。
一方、素子を覆うように形成される封止膜は、単一膜(例えば、第1封止膜)で構成されてもよく、多層膜(例えば、第1封止膜、第2封止膜、第3封止膜)で構成されてもよい(図4の符号220を参照)。
図3を参照すると、第1封止膜221が形成された基板200の上部には、第2封止膜222が形成されてもよい。例えば、基板200は第1チャンバ110を経て第2チャンバ110’に移送され、第2チャンバ110’で基板200の上面(第1封止膜221の上面)に第2封止膜222が形成される。第2封止膜222は、有機膜からなり、第1封止膜221の上面を部分的に又は全体的に覆うように形成されることが好ましい。
第2チャンバ110’の内部には、第1封止膜221の上面に第2封止膜222を形成する第2封止膜形成手段が備えられ、第2封止膜形成手段としては、要求される条件及び設計仕様に応じて様々な封止膜形成手段を用いることができる。
第2チャンバ110’の内部には、第2封止膜形成手段として、第2封止膜222をインクジェットプリントするインクジェットプリンタ320’が備えられることが好ましい。このように、第2チャンバ110’の内部でインクジェットプリンタ320’を用いて第2封止膜222を形成することにより、構造を簡素化し、かつ第2封止膜222の形成工程を短縮することができるという有利な効果がある。特に、インクジェットプリンタ320’は、大気圧状態で第2封止膜222を形成することができ、作業工程が非常に簡単で速いので収率を向上させることができる。場合によっては、第2チャンバの内部で真空状態にして第2封止膜を蒸着形成するようにしてもよい。また、別途の第2封止膜を形成するのではなく、第1封止膜のみにより素子が封止されるように構成してもよい。
図4を参照すると、本発明による基板処理システムは、基板200に対して第1高さ(H1)とは異なる第2高さ(H2)に配置される第2マスク部材330を含み、第2マスク部材330により素子を覆う第3封止膜223が形成されるようにしてもよい。第3封止膜223は、無機膜からなり、第2封止膜222の上面を全体的に覆うように形成されることが好ましい。
第2マスク部材330には、第1マスク部材310と同じマスクパターン332が形成され、第2マスク部材330は、第1封止膜221が形成された第1チャンバ110で第3封止膜223を形成するために備えられる。
ここで、第2マスク部材330に第1マスク部材310と同じマスクパターン332が形成されるとは、第2マスク部材330と第1マスク部材310とが同じサイズ及びレイヤ特性を有し、第2マスク部材330と第1マスク部材310とに同じ大きさ及び形状のマスクパターン312、332が形成されることを意味する。すなわち、第1マスク部材310及び第2マスク部材330として規格化(又は標準化)された単一種類のマスク部材が用いられるものと理解できる。
一例として、第1マスク部材310及び第2マスク部材330としては、規格化(又は標準化)された単一種類のマスク部材が用いられてもよい。すなわち、同じ規格を有するように同一に形成された2つのマスク部材のいずれか一方が第1マスク部材310として用いられ、他方が第2マスク部材330として用いられるようにしてもよい。
他の例として、第2マスク部材330は、第2高さに配置された第1マスク部材310であってもよい。すなわち、第1マスク部材310及び第2マスク部材330として単一の共用マスク部材が用いられ、共用マスク部材が第1高さ(H1)に配置されると第1マスク部材310として用いられ、共用マスク部材が第2高さ(H2)に配置されると第2マスク部材330として用いられるようにしてもよい。
第2マスク部材330は、第2高さで基板200の上面に密着するか又は基板200の上面から離隔して配置されるようにしてもよい。以下、第2マスク部材330が第2高さ(H2)で基板200の上面から離隔して配置され、第2高さ(H2)が第1高さ(H1)より大きい値(H2>H1)に設定された場合を例に挙げて説明する。場合によっては、第2マスク部材が第2高さで第1高さより低い位置に配置されるようにしてもよい。
また、第1封止膜221は無機膜からなり、第2封止膜222は有機膜からなり、第3封止膜223は無機膜からなる。なお、無機膜は所定の厚さ以上に形成することが困難であるので、第1封止膜221と第3封止膜223間にバッファ層の役割を果たす有機膜からなる第2封止膜222を形成することにより、第1封止膜221、第2封止膜222、第3封止膜223からなる封止膜220に酸素や水分などが浸透する浸透時間をより長くすることができるという有利な効果がある。場合によっては、第3封止膜が無機膜ではなく他の素材で形成されるようにしてもよい。
さらに、基板200に対して第2マスク部材330を離隔(第2高さ)させて配置した状態で第3封止膜223が形成されるようにすることにより、第3封止膜223の縁部は、上部から下部に下向きに傾斜するように、すなわち上部から下部に行くほど広い幅(W1<W2)を有するように、テーパ状に形成することができる。
このように、第2マスク部材330を基板200の上面から離隔させて配置することにより、第2マスク部材330のマスクパターン332による蒸着面積を大きくすることができるので、すなわち、第2マスク部材330のマスクパターン332の領域よりも大きい領域で蒸着を行うことができるので、第3封止膜223は素子210の上面に加えて素子210の縁部の周辺も覆うように広く形成することができる。従って、第3封止膜223の縁部での水分の浸透を防止することができるので、水分の浸透による収率の低下及びダークスポットの発生率を下げることができるという有利な効果がある。
以上、図2〜図4を参照して、第1マスク部材310を基板200から離隔させて配置した状態で第1封止膜221を形成し、その後第2マスク部材330を基板200から離隔させて配置した状態で第3封止膜223を形成する例を説明したが、他の例として、図6及び図8に示すように、第1マスク部材310を基板200に密着させて配置した状態で第1封止膜221を形成し、その後第2マスク部材330を基板200から離隔させて配置した状態で第3封止膜223を形成するようにしてもよい。また、図7に示すように、第1封止膜221と第3封止膜223間に第2封止膜222を形成するようにしてもよい。
一方、図9を参照すると、本発明の他の実施形態による基板処理システム10は、第1チャンバ110と、第1チャンバ110の内部に配置され、基板200が載置されるサセプタ120と、基板200の上方に配置される第1マスク部材310と、第1封止膜221’の形成中に第1マスク部材310による蒸着面積が調整されるように、基板200に対する第1マスク部材310の配置高さを調整する制御部400とを含む。
ここで、第1封止膜221’の形成中とは、第1チャンバ110の内部にプロセスガスが供給されて第1マスク部材310による蒸着工程が行われている途中を意味する。
制御部400は、第1マスク部材310による蒸着工程中に基板200に対する第1マスク部材310の配置高さを調整することにより、第1マスク部材310による第1封止膜221’の蒸着面積を連続的に調整することができる。
このように、本発明は、第1マスク部材310による蒸着工程中に基板200に対する第1マスク部材310の配置高さを調整することにより、単一素材からなる第1封止膜221’を多層構造(蒸着面積が異なる封止膜が連続的に積層された構造)に形成できるという有利な効果がある。特に、従来は、固定配置される1つのマスク部材により封止膜を形成するため、1つのマスク部材によっては多層構造の封止膜を形成することができず、多層構造の封止膜を形成するためには異なるマスクパターンが形成された複数種類のマスク部材を用いなければならないので、製造工程が煩雑であり、製造時間及びコストが増加するという問題があった。しかし、本発明においては、単一種類の第1マスク部材310のみで多層構造の第1封止膜221’を形成することができるので、マスク部材の製作コストを削減できるという効果があり、封止膜の構造及び製造工程を簡素化できることは言うまでもなく、様々な構造の封止膜を形成できるという有利な効果がある。
制御部400は、第1封止膜221’の形成中に第1マスク部材310の配置高さを徐々に高くすることにより、第1封止膜221’の縁部を上部から下部に下向きに傾斜するようにテーパ状に形成することが好ましい。場合によっては、制御部は、第1封止膜の形成中に第1マスク部材の配置高さを徐々に低くするようにしてもよい。
一方、図10を参照すると、本発明のさらに他の実施形態による基板処理システム10は、第1チャンバ110と、第1チャンバ110の内部に配置され、第1チャンバ110で基板200の上面に形成された素子210を覆うように第1封止膜221を形成する第1マスク部材310と、第1チャンバ110とは独立して備えられ、第1封止膜221の上面に第2封止膜222が形成される第2チャンバ110’と、第2チャンバ110’とは独立して備えられる第3チャンバ110’’と、第1マスク部材310と同じマスクパターン332が形成され、第3チャンバ110’’の内部に配置され、第3チャンバ110’’で第2封止膜222の上面に第3封止膜223を形成する第2マスク部材330とを含んでもよい。
すなわち、本発明のさらに他の実施形態は、第3チャンバ110’’が第1チャンバ110及び第2チャンバ110’とは独立して備えられることに特徴がある。ここで、第3チャンバ110’’は前述した第1チャンバ110と同一又は類似に構成されるので、第1チャンバ110及び第3チャンバ110’’の具体的な構成についての説明は省略する。
第1マスク部材310は、第1チャンバ110の内部に配置され、第1チャンバ110で基板200の上面に形成された素子210を覆うように第1封止膜221を形成するために備えられる。
また、第1マスク部材310は、高さ調整部320により、基板200に対する配置高さが調整される。一例として、第1マスク部材310は、高さ調整部320により、第1チャンバ110の内部で基板200の上面に対して第1高さに配置される。ここで、第1マスク部材310は、第1高さで基板200の上面に密着するか又は基板200の上面から離隔して配置されるようにしてもよい。以下、第1マスク部材310が第1高さで基板200の上面に密着して配置された場合を例に挙げて説明する。
また、第1チャンバ110の内部には、第1封止膜221が形成される前に基板200に対する第1マスク部材310の整列(又は第1マスク部材に対する基板の整列)を行う第1整列部140が備えられる。
第2チャンバ110’は、第1チャンバ110とは独立して備えられ、第2チャンバ110’では第1封止膜221の上面に第2封止膜222が形成される(図7参照)。
基板200は第1チャンバ110を経て第2チャンバ110’に移送され、第2チャンバ110’で基板200の上面(第1封止膜221の上面)に第2封止膜222が形成される。第2封止膜222は、有機膜からなり、第1封止膜221の上面を部分的に覆うように形成されることが好ましい。
第2チャンバ110’の内部には、第1封止膜221の上面に第2封止膜222を形成する第2封止膜形成手段が備えられ、第2封止膜形成手段としては、要求される条件及び設計仕様に応じて様々な封止膜形成手段を用いることができる。
第2チャンバ110’の内部には、第2封止膜形成手段として、第2封止膜222をインクジェットプリントするインクジェットプリンタ320’が備えられることが好ましい。このように、第2チャンバ110’の内部でインクジェットプリンタ320’を用いて第2封止膜222を形成することにより、構造を簡素化し、かつ第2封止膜222の形成工程を短縮することができるという有利な効果がある。特に、インクジェットプリンタ320’は、大気圧状態で第2封止膜222を形成することができ、作業工程が非常に簡単で速いので収率を向上させることができる。場合によっては、第2チャンバの内部で真空状態にして第2封止膜を蒸着形成するようにしてもよい。
図10及び図11を参照すると、第3チャンバ110’’は、内部に真空処理空間を有し、側壁の少なくとも一側には基板200及び第2マスク部材330の出入りのための出入部が設けられる。
第3チャンバ110’’のサイズ及び構造は、要求される条件及び設計仕様に応じて適宜変更することができ、第3チャンバ110’’の特性に本発明が制限又は限定されるものではない。
第3チャンバ110’’の上部には、第3チャンバ110’’の内部にプロセスガス及びRFエネルギーを供給するためのシャワーヘッド130が設けられる。
シャワーヘッド130は、要求される条件及び設計仕様に応じて様々な構造を採用することができ、シャワーヘッド130の構造及び特性に本発明が制限又は限定されるものではない。
第3チャンバ110’’の内部には、サセプタ120が上下方向に昇降可能に備えられ、サセプタ120の上面には、基板200が載置される。サセプタ120のシャフトは、モータなどの通常の駆動手段により上下方向に移動するようにしてもよい。
一方、第3チャンバ110’’及び第1チャンバ110としては、それぞれ別途のチャンバを独立して提供してもよいが、場合によっては、第3チャンバ110’’及び第1チャンバ110として単一のチャンバを共用(第3チャンバ=第1チャンバ)で使用するようにしてもよい。
すなわち、第3チャンバ110’’として第1チャンバ110を使用し、第2封止膜222が形成された後に第1チャンバ110に戻ってきた基板200の上面に第3封止膜223が形成されるようにしてもよい。
ここで、基板200が第1チャンバ110に戻ってくるとは、基板200が第1チャンバ110と第2チャンバ110’を経て再び第1チャンバ110(第3チャンバの役割)に戻ってくることを意味する。
このように、第1チャンバ110及び第3チャンバ110’’として単一のチャンバを共用で使用することにより、設備を簡素化して設備の装着に必要な空間を減少させることができるという効果と、製造コストを削減することができるという効果がある。
第2マスク部材330には、第1マスク部材310と同じマスクパターン332が形成され、第2マスク部材330は、第3チャンバ110’’の内部に配置され、第3チャンバ110’’で第2封止膜222を覆うように第3封止膜223を形成するために備えられる。
ここで、第2マスク部材330に第1マスク部材310と同じマスクパターン332が形成されるとは、第2マスク部材330と第1マスク部材310とが同じサイズ及びレイヤ特性を有し、第2マスク部材330と第1マスク部材310とに同じ大きさ及び形状のマスクパターン312、332が形成されることを意味する。すなわち、第1マスク部材310及び第2マスク部材330として規格化(又は標準化)された単一種類のマスク部材が用いられるものと理解できる。
第2マスク部材330には第3封止膜223を形成するためのマスクパターン332が形成され、マスクパターン332の領域により蒸着が行われて第3封止膜223が形成される。一例として、第2マスク部材は、マスクプレートと、マスクプレートに貼り付けられるマスクシートとを含み、マスクシート上にマスクパターンが形成されるようにしてもよい。場合によっては、別途のマスクシートを含まず、マスクプレートに直接マスクパターンが形成されるようにしてもよい。
また、第2マスク部材330は、高さ調整部320により、基板200に対する配置高さが調整される。一例として、第2マスク部材330は、高さ調整部320により、第3チャンバ110’’の内部で第1高さより高い第2高さ(H2)に配置される。ここで、第2マスク部材330は、第2高さ(H2)で基板200の上面に密着するか又は基板200の上面から離隔して配置されるようにしてもよい。以下、第2マスク部材330が第2高さ(H2)で基板200の上面から離隔して配置された場合を例に挙げて説明する。場合によっては、第2マスク部材が第3チャンバの内部で第1高さより低い第3高さに配置されるようにしてもよい。
また、高さ調整部320により基板200に対する第2マスク部材330の配置高さを調整することにより、第2マスク部材330のマスクパターン332による封止膜の蒸着面積を調整することができる。例えば、基板200と第2マスク部材330との離隔間隔が大きくなると(基板に対する第2マスク部材の配置高さが高くなると)、第2マスク部材330のマスクパターン332により蒸着される第3封止膜223の蒸着面積が大きくなり(広く蒸着され)、逆に基板200と第2マスク部材330との離隔間隔が小さくなると、第2マスク部材330のマスクパターン332により蒸着される第3封止膜223の蒸着面積が小さくなる。
また、第3チャンバ110’’の内部には、第3封止膜223が形成される前に基板200に対する第2マスク部材330の整列(又は第2マスク部材に対する基板の整列)を行う第2整列部140’’が備えられる。
第2整列部140’’は、第3チャンバ110’’の内部に第2マスク部材330が入った後、基板200に対する第2マスク部材330の整列を行うようにしてもよい。一例として、第2整列部140’’は、基板200に形成されたターゲットマーク(又はオブジェクトマーク)及び第2マスク部材330に形成されたオブジェクトマーク(又はターゲットマーク)を撮影する撮影部と、撮影部で撮影されたターゲットマークとオブジェクトマークの距離及び方向の誤差分だけ第2マスク部材330を移動させるマスク部材移動部とを含む。場合によっては、第2整列部が基板200に対する第2マスク部材330の整列を行える他の構造を有するようにしてもよく、第2整列部140’’の構造に本発明が制限又は限定されるものではない。
撮影部は、ターゲットマーク及びオブジェクトマークを撮影するために備えられる。一例として、撮影部としては、ビジョンカメラなどの通常のカメラを用いることができる。
マスク部材移動部は、第2マスク部材330の底面を支持するマスク部材支持棒302を通常の駆動手段により3軸方向(例えば、X軸、Y軸、Z軸、又はR軸、θ軸、Z軸)に移動させるように構成される。
また、高さ調整部320は、基板200に対する第2マスク部材330の上下高さを調整する役割と共に、基板200に対する第2マスク部材330の整列を行うマスク部材移動部の役割を行うようにしてもよい。場合によっては、高さ調整部とマスク部材移動部が別途設けられるようにしてもよい。
一方、基板200が第1チャンバ110、第2チャンバ110’及び第3チャンバ110’’を順次経て処理される間、基板200の上面には第1封止膜221、第2封止膜222及び第3封止膜223が順次積層されて多層封止膜220を形成する。
また、第1封止膜221は無機膜からなり、第2封止膜222は有機膜からなり、第3封止膜223は無機膜からなるようにしてもよい。なお、無機膜は所定の厚さ以上に形成することが困難であるので、第1封止膜221と第3封止膜223間にバッファ層の役割を果たす有機膜からなる第2封止膜222を形成することにより、多層封止膜220に酸素や水分などが浸透する浸透時間をより長くすることができるという有利な効果がある。
さらに、基板200に対して第2マスク部材330を離隔(第2高さ)させて配置した状態で第3封止膜223が形成されるようにすることにより、多層封止膜220の縁部は、上部から下部に下向きに傾斜するように、すなわち上部から下部に行くほど広い幅(W1<W2)を有するように、テーパ状に形成することができる。
このように、第2マスク部材330を基板200の上面から離隔させて配置することにより、第2マスク部材330のマスクパターン332による蒸着面積を大きくすることができるので、すなわち、第2マスク部材330のマスクパターン332の領域よりも大きい領域で蒸着を行うことができるので、第3封止膜223は素子210の上面に加えて素子210の縁部の周辺も覆うように広く形成することができる。
一方、図12は本発明による基板処理方法を説明するためのブロック図である。また、図13〜図16は本発明の他の実施形態による基板処理方法を説明するためのブロック図である。なお、前述した構成と同一又は類似の構成には同一又は類似の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図12を参照すると、本発明による基板処理方法は、第1チャンバ110の内部に基板200を配置する基板配置ステップ(S10)と、第1チャンバ110の内部で基板200の上面にマスク部材310、330を配置するマスク部材配置ステップ(S20)と、基板200に対するマスク部材310、330の配置高さ(H1、H2)を調整し、基板200に形成された素子210を覆う封止膜221、223を形成する封止膜形成ステップ(S30)とを含む。
(ステップ1−1)
まず、第1チャンバ110の内部に基板200を配置する(S10)。
基板配置ステップ(S10)において、基板200は、第1チャンバ110の側壁に形成された出入部から第1チャンバ110の内部に入り、第1チャンバ110の内部に入った基板200は、基板支持台202に支持され、その後サセプタ120の上面に配置されるようにしてもよい(図1参照)。
(ステップ1−2)
次に、第1チャンバ110の内部で基板200の上面にマスク部材310、330を配置する(S20)。
マスク部材配置ステップ(S20)において、マスク部材310、330は、第1チャンバ110の側壁に形成された出入部から第1チャンバ110の内部に入り、第1チャンバ110の内部に入ったマスク部材310、330は、マスク部材支持棒302に支持されるようにしてもよい。
マスク部材310、330には封止膜221、223を形成するためのマスクパターン312、332が形成され、マスクパターン312、332の領域により蒸着が行われて封止膜221、223が形成される。一例として、マスク部材は、マスクプレートと、マスクプレートに貼り付けられるマスクシートとを含み、マスクシート上にマスクパターンが形成されるようにしてもよい。場合によっては、別途のマスクシートを含まず、マスクプレートに直接マスクパターンが形成されるようにしてもよい。
(ステップ1−3)
次に、基板200に対するマスク部材310、330の配置高さ(H1、H2)を調整し、基板200に形成された素子210を覆う封止膜221、223を形成する(S30)。
ここで、基板200に形成された素子210とは、基板200の上面に形成されて封止膜221、223により封止される被封止体を意味する。一例として、基板200の上面に有機発光ダイオード(OLED)が形成され、有機発光ダイオードが空気中の酸素や水分などにさらされることによる性能や寿命の低下を防止するために、有機発光ダイオードを覆うように封止膜221、223が形成されてもよい。
封止膜形成ステップ(S30)においては、基板200から離隔(又は密着)して配置されたマスク部材310、330により封止膜221、223が形成される。
ここで、封止膜221、223は、マスク部材配置ステップ(S20)で決定されたマスク部材310、330の配置高さ(H1、H2)によって蒸着面積が調整される。より具体的には、基板200とマスク部材310、330との離隔間隔が大きくなると(基板に対するマスク部材の配置高さが高くなると)、マスク部材310、330のマスクパターン312、332により蒸着される封止膜221、223の蒸着面積が大きくなり(広く蒸着され)、逆に基板200とマスク部材310、330との離隔間隔が小さくなると、マスク部材310、330のマスクパターン312、332により蒸着される封止膜221、223の蒸着面積が小さくなる。
封止膜形成ステップ(S30)において、封止膜221、223は、無機膜からなることが好ましい。場合によっては、無機膜の代わりに他の素材で封止膜を形成してもよい。
封止膜形成ステップ(S30)において、封止膜221、223の縁部は、上部から下部に行くほど広い幅を有するようにテーパ状に形成することがより好ましい。
すなわち、封止膜形成ステップ(S30)においては、マスク部材310、330を基板200に対して離隔させて配置した状態で封止膜221、223が形成されるようにすることにより、封止膜221、223の縁部は、上部から下部に下向きに傾斜するように、すなわち上部から下部に行くほど広い幅(W1<W2)を有するようにテーパ状に形成することができる(図4及び図5参照)。
このように、マスク部材310、330を基板200の上面から離隔させて配置することにより、マスク部材310、330のマスクパターン312、332による蒸着面積を大きくすることができるので、すなわち、マスク部材310、330のマスクパターン312、332の領域よりも大きい領域で蒸着を行うことができるので、封止膜221、223は素子210の上面に加えて素子210の縁部の周辺も覆うように広く形成することができる。
なお、封止膜の縁部が垂直に形成された場合(縁部の上部と下部の幅が同じ直角構造)は、封止膜の縁部から水分が容易に浸透して収率が低下し、ダークスポットの発生率が高くなるという問題があった。それに対して、本発明のように、封止膜221、223の縁部がテーパ状に形成された場合は、封止膜221、223の縁部での水分の浸透を防止することができるので、水分の浸透による収率の低下及びダークスポットの発生率を下げることができるという有利な効果がある。
また、図13及び図14を参照すると、本発明の他の実施形態による基板処理方法は、第1チャンバ110の内部に基板200を配置する基板配置ステップ(S10)と、第1チャンバ110の内部に第1マスク部材310を配置するステップであって、基板200の上面から予め設定された第1高さ(H1)だけ離隔するように第1マスク部材310を配置する第1マスク部材配置ステップ(S20)と、第1マスク部材310を用いて基板200に形成された素子を覆う第1封止膜221を形成する第1封止膜形成ステップ(S30)と、基板200に対して第1高さ(H1)とは異なる第2高さに第2マスク部材330を配置する第2マスク部材配置ステップ(S40)と、第2マスク部材330を用いて基板200に形成された素子を覆う第3封止膜223を形成する第3封止膜形成ステップ(S50)とを含む。
(ステップ2−1)
まず、第1チャンバ110の内部に基板200を配置する(S10)。
基板配置ステップ(S10)において、基板200は、第1チャンバ110の側壁に形成された出入部から第1チャンバ110の内部に入り、第1チャンバ110の内部に入った基板200は、基板支持台202に支持され、その後サセプタ120の上面に配置されるようにしてもよい(図1参照)。
(ステップ2−2)
次に、基板200の上面に対して予め設定された第1高さ(H1)に配置されるように、第1チャンバ110の内部に第1マスク部材310を配置する(S20)。
第1マスク部材配置ステップ(S20)において、第1マスク部材310は、第1チャンバ110の側壁に形成された出入部から第1チャンバ110の内部に入り、第1チャンバ110の内部に入った第1マスク部材310は、マスク部材支持棒302に支持されるようにしてもよい。
第1マスク部材310には第1封止膜221を形成するためのマスクパターン312が形成され、マスクパターン312の領域により蒸着が行われて第1封止膜221が形成される。一例として、マスク部材は、マスクプレートと、マスクプレートに貼り付けられるマスクシートとを含み、マスクシート上にマスクパターンが形成されるようにしてもよい。場合によっては、別途のマスクシートを含まず、マスクプレートに直接マスクパターンが形成されるようにしてもよい。
第1マスク部材配置ステップ(S20)において、第1マスク部材310の配置高さ(第1高さ)は、要求される条件及び蒸着環境に応じて様々に変更することができ、第1高さ(H1)に本発明が制限又は限定されるものではない。
(ステップ2−3)
次に、第1マスク部材310を用いて基板200に形成された素子を覆う第1封止膜221を形成する(S30)。
ここで、基板200に形成された素子210とは、基板200の上面に形成されて第1封止膜221により封止される被封止体を意味する。一例として、基板200の上面に有機発光ダイオード(OLED)が形成され、有機発光ダイオードが空気中の酸素や水分などにさらされることによる性能や寿命の低下を防止するために、有機発光ダイオードを覆うように第1封止膜221が形成されてもよい。
第1封止膜形成ステップ(S30)においては、基板200から離隔した第1高さ(H1)に配置された第1マスク部材310により第1封止膜221が形成される(図2参照)。
ここで、第1封止膜221は、第1マスク部材配置ステップ(S20)で決定された第1マスク部材310の第1高さ(H1)によって蒸着面積が調整される。より具体的には、基板200と第1マスク部材310との離隔間隔(第1高さ)が大きくなると(基板に対する第1マスク部材の配置高さが高くなると)、第1マスク部材310のマスクパターン312により蒸着される第1封止膜221の蒸着面積が大きくなり(広く蒸着され)、逆に基板200と第1マスク部材310との離隔間隔が小さくなると、第1マスク部材310のマスクパターン312により蒸着される第1封止膜221の蒸着面積が小さくなる。
第1封止膜形成ステップ(S30)において、第1封止膜221は、無機膜からなることが好ましい。場合によっては、無機膜の代わりに他の素材で第1封止膜を形成してもよい。
一方、本発明の他の実施形態による基板処理方法は、第1封止膜221が形成された基板200の上部に第2封止膜222(図3参照)を形成するステップ(S35)を含んでもよい。
第2封止膜222を形成するステップ(S35)において、基板200は第2チャンバ110’に移送され、第2チャンバ110’で基板200の上面(第1封止膜221の上面)に第2封止膜222が形成されるようにしてもよい。第2封止膜222は、有機膜からなり、第1封止膜221の上面を部分的に覆うように形成されることが好ましい。
第2封止膜222を形成するステップ(S35)においては、要求される条件及び設計仕様に応じて様々な方式で第2封止膜222を形成することができる。
一例として、第2チャンバ110’の内部には、第2封止膜222をインクジェットプリントするインクジェットプリンタ320’が備えられ、第2封止膜222を形成するステップ(S35)において、第2封止膜222は、インクジェットプリントにより形成されるようにしてもよい(図3参照)。場合によっては、第2チャンバの内部で真空状態にして第2封止膜を蒸着形成するようにしてもよい。
(ステップ2−4)
次に、基板200に対して第1高さ(H1)とは異なる第2高さに配置されるように、第1チャンバ110の内部に第2マスク部材330を配置する(S40)。
第2マスク部材配置ステップ(S40)において、第2マスク部材330は、第1チャンバ110の側壁に形成された出入部から第1チャンバ110の内部に入り、第1チャンバ110の内部に入った第2マスク部材330は、マスク部材支持棒302に支持されるようにしてもよい。
第2マスク部材330には、第1マスク部材310と同じマスクパターン332が形成される。ここで、第2マスク部材330に第1マスク部材310と同じマスクパターン(312=332)が形成されるとは、第2マスク部材330と第1マスク部材310とが同じサイズ及びレイヤ特性を有し、第2マスク部材330と第1マスク部材310とに同じ大きさ及び形状のマスクパターン312、332が形成されることを意味する。すなわち、第1マスク部材310及び第2マスク部材330として規格化(又は標準化)された単一種類のマスク部材が用いられるものと理解できる。
一例として、第1マスク部材310及び第2マスク部材330としては、規格化(又は標準化)された単一種類のマスク部材を用いてもよい。すなわち、同じ規格を有するように同一に形成された2つのマスク部材のいずれか一方を第1マスク部材配置ステップ(S20)で第1マスク部材310として用い、他方を第2マスク部材配置ステップ(S40)で第2マスク部材330として用いるようにしてもよい。
他の例として、第2マスク部材配置ステップ(S40)において、第2マスク部材330は、第2高さに配置された第1マスク部材310であってもよい。すなわち、第1マスク部材310及び第2マスク部材330として単一の共用マスク部材が用いられ、共用マスク部材が第1高さ(H1)に配置されると第1マスク部材310として用いられ、第2マスク部材配置ステップ(S40)で共用マスク部材が第2高さ(H2)に配置されると第2マスク部材330として用いられるようにしてもよい。
第2マスク部材配置ステップ(S40)において、第2マスク部材330は、第2高さで基板200の上面に密着するか又は基板200の上面から離隔して配置されるようにしてもよい。一例として、第2マスク部材配置ステップ(S40)において、第2マスク部材330は、第2高さ(H2)で基板200の上面から離隔して配置され、第2高さ(H2)(図4参照)が第1高さ(H1)(図2参照)より大きい値(H2>H1)に設定されるようにしてもよい。場合によっては、第2マスク部材が第2高さで第1高さ(H1)より低い位置に配置されるようにしてもよい。
(ステップ2−5)
次に、第2マスク部材330を用いて基板200に形成された素子を覆う第3封止膜223を形成する(S50)。
第3封止膜形成ステップ(S50)においては、基板200から離隔した第2高さに配置された第2マスク部材330により第3封止膜223が形成される(図4参照)。
ここで、第3封止膜223は、第2マスク部材配置ステップ(S40)で決定された第2マスク部材330の第2高さによって蒸着面積が調整される。より具体的には、基板200と第2マスク部材330との離隔間隔が大きくなると(基板に対する第2マスク部材の配置高さが高くなると)、第2マスク部材330のマスクパターン332により蒸着される第3封止膜223の蒸着面積が大きくなり(広く蒸着され)、逆に基板200と第2マスク部材330との離隔間隔が小さくなると、第2マスク部材330のマスクパターン332により蒸着される第3封止膜223の蒸着面積が小さくなる。
第3封止膜形成ステップ(S50)において、第3封止膜223は、無機膜からなることが好ましい。場合によっては、無機膜の代わりに他の素材で第3封止膜を形成してもよい。
一方、図13においては、第1マスク部材310を基板200から離隔させて配置した状態で第1封止膜221を形成し、その後第2マスク部材330を基板200から離隔させて配置した状態で第3封止膜223を形成する例を示すが、他の例として、図14に示すように、第1マスク部材310を基板200に密着させて配置した状態で第1封止膜221を形成し、その後第2マスク部材330を基板200から離隔させて配置した状態で第3封止膜223を形成するようにしてもよい。また、図14に示すように、第1封止膜221を形成するステップ(S30’)と第3封止膜223を形成するステップ(S50’)との間に、第2封止膜222を形成するステップ(S35’)を追加してもよい。
また、図15を参照すると、本発明のさらに他の実施形態による基板処理方法は、第1チャンバ110の内部に基板200を配置する基板配置ステップ(S10)と、第1チャンバ110の内部で基板200の上方に第1マスク部材310を配置する第1マスク部材配置ステップ(S20)と、第1マスク部材310を用いて基板200に形成された素子を覆う第1封止膜221’を形成する第1封止膜形成ステップ(S30)と、第1封止膜221’の形成中に第1マスク部材310による蒸着面積が調整されるように、基板200に対する第1マスク部材310の配置高さを調整する高さ調整ステップ(S40)とを含む。
(ステップ3−1)
まず、第1チャンバ110の内部に基板200を配置する(S10)。
基板配置ステップ(S10)において、基板200は、第1チャンバ110の側壁に形成された出入部から第1チャンバ110の内部に入り、第1チャンバ110の内部に入った基板200は、基板支持台202に支持され、その後サセプタ120の上面に配置されるようにしてもよい(図1参照)。
(ステップ3−2)
次に、第1チャンバ110の内部で基板200の上方に第1マスク部材310を配置する(S20)。
第1マスク部材配置ステップ(S20)において、第1マスク部材310は、第1チャンバ110の側壁に形成された出入部から第1チャンバ110の内部に入り、第1チャンバ110の内部に入った第1マスク部材310は、マスク部材支持棒302に支持されるようにしてもよい。
第1マスク部材310には封止膜を形成するためのマスクパターン312が形成され、マスクパターン312の領域により蒸着が行われて第1封止膜221’が形成される。第1マスク部材配置ステップ(S20)において、第1マスク部材310の配置高さ(第1高さ)は、要求される条件及び蒸着環境に応じて様々に変更することができ、第1高さ(H1)に本発明が制限又は限定されるものではない。
また、第1マスク部材配置ステップ(S20)において、第1マスク部材310は、基板200の上面に対して予め設定された第1高さ(H1)に配置される。ここで、第1マスク部材310は、第1高さ(H1)で基板200の上面に密着するか又は基板200の上面から離隔して配置されるようにしてもよい。
(ステップ3−3)
次に、第1マスク部材310を用いて基板200に形成された素子を覆う第1封止膜221’(図9参照)を形成する(S30)。
第1封止膜形成ステップ(S30)においては、基板200に対して第1高さ(H1)に配置(例えば、離隔して配置)された第1マスク部材310により第1封止膜221’が形成される。
第1封止膜形成ステップ(S30)において、第1封止膜221’は、無機膜からなることが好ましい。場合によっては、無機膜の代わりに他の素材で第1封止膜を形成してもよい。
(ステップ3−4)
次に、第1封止膜221’の形成中に第1マスク部材310による蒸着面積が調整されるように、基板200に対する第1マスク部材310の配置高さを調整する(S40)。
高さ調整ステップ(S40)においては、基板200に対する第1マスク部材310の配置高さを調整することにより、第1封止膜221’の形成中に(チャンバの内部にプロセスガスが供給されて第1マスク部材による蒸着工程が行われている途中で)、第1マスク部材310による第1封止膜221’の蒸着面積が連続的に調整される。
このように、高さ調整ステップ(S40)においては、第1マスク部材310による蒸着工程中に基板200に対する第1マスク部材310の配置高さを調整することにより、単一素材からなる第1封止膜221’を多層構造(蒸着面積が異なる封止膜が連続的に積層された構造)に形成できるという有利な効果がある。特に、本発明においては、単一種類の第1マスク部材310のみで多層構造の第1封止膜221’を形成することができるので、マスク部材の製作コストを削減できるという効果があり、封止膜の構造及び製造工程を簡素化できることは言うまでもなく、様々な構造の封止膜を形成できるという有利な効果がある。
高さ調整ステップ(S40)においては、第1封止膜221’の形成中に第1マスク部材310の配置高さを徐々に高くすることにより、第1封止膜221’の縁部を上部から下部に下向きに傾斜するようにテーパ状に形成することが好ましい。場合によっては、高さ調整ステップにおいて、第1封止膜の形成中に第1マスク部材の配置高さを徐々に低くするようにしてもよい。
場合によっては、第1高さに固定配置された第1マスク部材を用いて素子を覆う第1封止膜を形成し、その後基板に対する第2マスク部材の配置高さを徐々に調整することにより、第1封止膜の上部に多層構造の第3封止膜を形成するようにしてもよい。
一方、図16を参照すると、本発明のさらに他の実施形態による基板処理方法は、第1チャンバ110の内部で第1マスク部材310を用いて基板200の上面に形成された素子210を覆うように第1封止膜221を形成する第1封止膜形成ステップ(S10)と、第2チャンバ110’の内部で第1封止膜221の上面に第2封止膜222を形成する第2封止膜形成ステップ(S20)と、第3チャンバ110’’の内部で第1マスク部材310と同じマスクパターン332が形成された第2マスク部材330を用いて第2封止膜222の上面に第3封止膜223を形成する第3封止膜形成ステップ(S30)とを含む。
(ステップ4−1)
まず、第1チャンバ110の内部で第1マスク部材310を用いて基板200の上面に形成された素子210を覆うように第1封止膜221を形成する(S10)。
基板200は、第1チャンバ110の側壁に形成された出入部から第1チャンバ110の内部に入り、第1チャンバ110の内部に入った基板200は、基板支持台202に支持され、その後サセプタ120の上面に配置されるようにしてもよい(図1参照)。
第1封止膜形成ステップ(S10)において、第1マスク部材310は、第1チャンバ110の内部で基板200の上面に対して第1高さに配置され、第1マスク部材310が基板200の上面に対して第1高さに配置された状態で第1マスク部材310のマスクパターン312の領域により蒸着が行われることにより、基板200に形成された素子210を覆うように第1封止膜221が形成される。
ここで、第1マスク部材310は、第1高さで基板200の上面に密着するか又は基板200の上面から離隔して配置されるようにしてもよい。以下、第1封止膜形成ステップ(S10)において第1マスク部材310が第1高さで基板200の上面に密着して配置される場合を例に挙げて説明する。
ここで、基板200に形成された素子210とは、基板200の上面に形成されて第1封止膜221により封止される被封止体を意味する。一例として、基板200の上面に有機発光ダイオード(OLED)が形成され、有機発光ダイオードが空気中の酸素や水分などにさらされることによる性能や寿命の低下を防止するために、有機発光ダイオードを覆うように第1封止膜221が形成されてもよい。第1封止膜221は、無機膜からなることが好ましい。
(ステップ4−2)
次に、第2チャンバ110’の内部で第1封止膜221の上面に第2封止膜222を形成する(S20)。
第1封止膜形成ステップ(S10)で第1封止膜221が形成された基板200は第2チャンバ110’に移送され、基板200が第2チャンバ110’の内部に配置された状態で第1封止膜221の上面に第2封止膜222が形成される。
第2封止膜形成ステップ(S20)において、第2封止膜222は、有機膜からなり、第1封止膜221の上面を部分的に覆うように形成されることが好ましい。
第2封止膜形成ステップ(S20)においては、要求される条件及び設計仕様に応じて様々な方式で第2封止膜222を形成することができる。
一例として、第2チャンバ110’の内部には、第2封止膜222をインクジェットプリントするインクジェットプリンタ320’が備えられ、第2封止膜形成ステップ(S20)において、第2封止膜222は、インクジェットプリントにより形成されるようにしてもよい(図7参照)。このように、第2チャンバ110’の内部でインクジェットプリンタ320’を用いて第2封止膜222を形成することにより、構造を簡素化し、かつ第2封止膜222の形成工程を短縮することができるという有利な効果がある。特に、インクジェットプリンタ320’は、大気圧状態で第2封止膜222を形成することができ、作業工程が非常に簡単で速いので収率を向上させることができる。場合によっては、第2チャンバの内部で真空状態にして第2封止膜を蒸着形成するようにしてもよい。
(ステップ4−3)
次に、第3チャンバ110’’の内部で第1マスク部材310と同じマスクパターン332が形成された第2マスク部材330を用いて第2封止膜222の上面に第3封止膜223を形成する(S30)。
第3封止膜形成ステップ(S30)においては、第2封止膜形成ステップ(S20)で第2封止膜222が形成された基板200が第3チャンバ110’’に移送される。基板200は、第3チャンバ110’’の側壁に形成された出入部から第3チャンバ110’’の内部に入り、第3チャンバ110’’の内部に入った基板200は、基板支持台202に支持され、その後サセプタ120の上面に配置されるようにしてもよい(図10参照)。
第3封止膜形成ステップ(S30)において、第2マスク部材330は、第3チャンバ110’’の内部で第1高さより高い第2高さに配置され、第2マスク部材330が基板200の上方に配置された状態で第2マスク部材330のマスクパターン332の領域により蒸着が行われることにより、基板200に形成された素子210を覆うように第3封止膜223が形成される(図11参照)。
ここで、第2マスク部材330は、第2高さで基板200の上面に密着するか又は基板200の上面から離隔して配置されるようにしてもよい。以下、第3封止膜形成ステップ(S30)において第2マスク部材330が第2高さで基板200の上面から離隔して配置される場合を例に挙げて説明する。
なお、第3封止膜形成ステップ(S30)においては、第1マスク部材310と同じマスクパターン332が形成された第2マスク部材330が用いられる。ここで、第2マスク部材330に第1マスク部材310と同じマスクパターン332が形成されるとは、第2マスク部材330と第1マスク部材310とが同じサイズ及びレイヤ特性を有し、第2マスク部材330と第1マスク部材310とに同じ大きさ及び形状のマスクパターン312、332が形成されることを意味する。すなわち、第1マスク部材310及び第2マスク部材330として規格化(又は標準化)された単一種類のマスク部材が用いられるものと理解できる。
第3封止膜形成ステップ(S30)において、第3封止膜223は、無機膜からなり、第2封止膜222の上面を全体的に覆うように形成されることが好ましい。
このように、基板200の上面には第1封止膜221、第2封止膜222及び第3封止膜223が順次積層されて多層封止膜220を形成する。
無機膜は所定の厚さ以上に形成することが困難であるので、第1封止膜221と第3封止膜223間にバッファ層の役割を果たす有機膜からなる第2封止膜222を形成することにより、多層封止膜220に酸素や水分などが浸透する浸透時間をより長くすることができるという有利な効果がある。
また、第3封止膜形成ステップ(S30)においては、基板200に対して第2マスク部材330を離隔(第2高さ)させて配置した状態で第3封止膜223が形成されるようにすることにより、多層封止膜220の縁部は、上部から下部に下向きに傾斜するように、すなわち上部から下部に行くほど広い幅(W1<W2)を有するように、テーパ状に形成することができる。
このように、第3封止膜形成ステップ(S30)において、第2マスク部材330を基板200の上面から離隔させて配置することにより、第2マスク部材330のマスクパターン332による蒸着面積を大きくすることができるので、すなわち、第2マスク部材330のマスクパターン332の領域よりも大きい領域で蒸着を行うことができるので、第3封止膜223は素子210の上面に加えて素子210の縁部の周辺も覆うように広く形成することができる。
なお、多層封止膜の縁部が垂直に形成された場合(縁部の上部と下部の幅が同じ直角構造)は、多層封止膜の縁部から水分が容易に浸透して収率が低下し、ダークスポットの発生率が高くなるという問題があった。それに対して、本発明のように、多層封止膜220の縁部がテーパ状に形成された場合は、多層封止膜220の縁部での水分の浸透を防止することができるので、水分の浸透による収率の低下及びダークスポットの発生率を下げることができるという有利な効果がある。
一方、第3封止膜形成ステップ(S30)においては、第3チャンバ110’’及び第1チャンバ110として単一のチャンバを共用で使用(第3チャンバとして第1チャンバを使用)し、第1チャンバ110に戻ってきた基板200の上面に第3封止膜223を形成するようにしてもよい。
すなわち、第3封止膜形成ステップ(S30)においては、第3チャンバ110’’及び第1チャンバ110として単一のチャンバを共用で使用し、第2封止膜222が形成された後に第1チャンバ110に戻ってきた基板200の上面に第3封止膜223を形成するようにしてもよい。
ここで、基板200が第1チャンバ110に戻ってくるとは、基板200が第1チャンバ110と第2チャンバ110’を経て再び第1チャンバ110(第3チャンバの役割)に戻ってくることを意味する。
このように、第1チャンバ110及び第3チャンバ110’’として単一のチャンバを共用で使用することにより、設備を簡素化して設備の装着に必要な空間を減少させることができるという効果と、製造コストを削減することができるという効果がある。場合によっては、第3封止膜形成ステップ(S30)で使用される第3チャンバとして、第1チャンバとは独立した別途のチャンバを提供するようにしてもよい。
以上、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明したが、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、添付の特許請求の範囲に記載された本発明の思想及び領域から逸脱しない限り様々な修正及び変更が可能であることを理解するであろう。
110 第1チャンバ
110’ 第2チャンバ
110’’ 第3チャンバ
120 サセプタ
130 シャワーヘッド
140 整列部
200 基板
210 素子
220 封止膜
221 第1封止膜
222 第2封止膜
223 第3封止膜
310 第1マスク部材
312 マスクパターン
320 高さ調整部
320’ インクジェットプリンタ
330 第2マスク部材
332 マスクパターン
400 制御部

Claims (20)

  1. 基板処理方法において、
    チャンバの内部に基板を配置する基板配置段階と、
    前記チャンバの内部で前記基板の上面にマスク部材を配置するマスク部材配置段階と、
    前記基板に対する前記マスク部材の配置高さを調整し、前記基板に形成された素子を覆う封止膜を形成する封止膜形成段階とを含むことを特徴とする基板処理方法。
  2. 前記封止膜形成段階は、
    前記マスク部材を前記基板の上面に対して第1高さに配置する第1配置段階と、
    前記第1高さに配置された前記マスク部材を用いて第1封止膜を形成する第1封止膜形成段階と、
    前記マスク部材を前記基板に対して前記第1高さとは異なる第2高さに配置する第2配置段階と、
    前記第2高さに配置された前記マスク部材を用いて前記第1封止膜を覆う第2封止膜を形成する第2封止膜形成段階とを含むことを特徴とする請求項1に記載の基板処理方法。
  3. 前記マスク部材は、前記第1高さに配置される第1マスク部材と、前記第2高さに配置される第2マスク部材とを含み、
    前記第2マスク部材は、前記第2高さに配置された前記第1マスク部材であることを特徴とする請求項2に記載の基板処理方法。
  4. 前記封止膜形成段階で前記マスク部材による蒸着面積が調整されるように前記基板に対する前記マスク部材の配置高さを調整する高さ調整段階をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の基板処理方法。
  5. 前記高さ調整段階においては、前記基板に対する前記マスク部材の配置高さを高くすることを特徴とする請求項4に記載の基板処理方法。
  6. 基板処理システムにおいて、
    チャンバと、
    前記チャンバの内部に配置され、基板が載置されるサセプタと、
    前記基板の上方に配置されるマスク部材と、
    前記基板に対する前記マスク部材の配置高さを調整する制御部とを含み、
    前記制御部により高さ調整された前記マスク部材を用いて前記基板に形成された素子を覆う封止膜を形成することを特徴とする基板処理システム。
  7. 前記制御部は、前記マスク部材を前記基板の上面に対して第1高さに配置するか又は前記基板に対して前記第1高さとは異なる第2高さに配置し、
    前記マスク部材が前記第1高さに配置されたとき、前記素子を覆う第1封止膜が形成され、
    前記マスク部材が前記第2高さに配置されたとき、前記第1封止膜を覆う第2封止膜が形成されることを特徴とする請求項6に記載の基板処理システム。
  8. 前記制御部は、前記第1高さで前記マスク部材を前記基板の上面に密着させることを特徴とする請求項7に記載の基板処理システム。
  9. 前記制御部は、前記第1高さで前記マスク部材を前記基板の上面から離隔させることを特徴とする請求項7に記載の基板処理システム。
  10. 前記マスク部材は、前記第1高さに配置される第1マスク部材と、前記第2高さに配置される第2マスク部材とを含み、
    前記第2マスク部材は、前記第2高さに配置された前記第1マスク部材であることを特徴とする請求項7に記載の基板処理システム。
  11. 前記制御部は、前記基板に対する前記マスク部材の配置高さが徐々に高くなるように調整することにより、前記マスク部材による蒸着面積を調整することを特徴とする請求項6に記載の基板処理システム。
  12. 基板処理システムにおいて、
    第1チャンバと、
    前記第1チャンバの内部に配置され、前記第1チャンバで基板の上面に形成された素子を覆うように第1封止膜を形成する第1マスク部材と、
    前記第1チャンバとは独立して備えられ、前記第1封止膜の上面に第2封止膜が形成される第2チャンバと、
    前記第2チャンバとは独立して備えられる第3チャンバと、
    前記第1マスク部材と同じマスクパターンが形成され、前記第3チャンバの内部に配置され、前記第3チャンバで前記第2封止膜の上面に第3封止膜を形成する第2マスク部材と、を含むことを特徴とする基板処理システム。
  13. 前記第1マスク部材は、前記第1チャンバの内部で前記基板の上面に対して第1高さに配置され、
    前記第2マスク部材は、前記第3チャンバの内部で前記第1高さより高い第2高さに配置されることを特徴とする請求項12に記載の基板処理システム。
  14. 前記素子は、有機発光ダイオード(OLED)であり、
    前記第1封止膜は無機膜からなり、前記第2封止膜は有機膜からなり、前記第3封止膜は無機膜からなることを特徴とする請求項12に記載の基板処理システム。
  15. 前記第3チャンバとして前記第1チャンバを使用し、
    前記第2封止膜が形成された後に前記第1チャンバに戻ってきた前記基板の上面に前記第3封止膜が形成されることを特徴とする請求項12に記載の基板処理システム。
  16. 基板処理方法において、
    第1チャンバの内部で第1マスク部材を用いて基板の上面に形成された素子を覆うように第1封止膜を形成する第1封止膜形成段階と、
    第2チャンバの内部で前記第1封止膜の上面に第2封止膜を形成する第2封止膜形成段階と、
    第3チャンバの内部で前記第1マスク部材と同じマスクパターンが形成された第2マスク部材を用いて前記第2封止膜の上面に第3封止膜を形成する第3封止膜形成段階とを含むことを特徴とする基板処理方法。
  17. 前記第1封止膜形成段階においては、前記第1マスク部材を前記基板の上面に対して第1高さに配置し、
    前記第3封止膜形成段階においては、前記第2マスク部材を前記第1高さより高い第2高さに配置することを特徴とする請求項16に記載の基板処理方法。
  18. 前記第1封止膜形成段階においては、前記第1封止膜が前記素子を全体的に覆うように形成され、
    前記第2封止膜形成段階においては、前記第2封止膜が前記第1封止膜の上面を部分的に覆うように形成され、
    前記第3封止膜形成段階においては、前記第3封止膜が前記第2封止膜を全体的に覆うように形成されることを特徴とする請求項16に記載の基板処理方法。
  19. 前記素子は、有機発光ダイオード(OLED)であり、
    前記第1封止膜は無機膜からなり、前記第2封止膜は有機膜からなり、前記第3封止膜は無機膜からなることを特徴とする請求項18に記載の基板処理方法。
  20. 前記第3封止膜形成段階においては、前記第3チャンバとして前記第1チャンバを使用し、前記第1チャンバに戻ってきた前記基板の上面に前記第3封止膜を形成することを特徴とする請求項16に記載の基板処理方法。
JP2017106792A 2016-07-12 2017-05-30 基板処理システム及び基板処理方法 Active JP6486410B2 (ja)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160088201A KR20180007230A (ko) 2016-07-12 2016-07-12 기판 처리 시스템 및 기판 처리 방법
KR10-2016-0088201 2016-07-12
KR1020160088197A KR102133713B1 (ko) 2016-07-12 2016-07-12 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
KR10-2016-0088197 2016-07-12

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018010861A true JP2018010861A (ja) 2018-01-18
JP6486410B2 JP6486410B2 (ja) 2019-03-20

Family

ID=60941346

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017106792A Active JP6486410B2 (ja) 2016-07-12 2017-05-30 基板処理システム及び基板処理方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10418589B2 (ja)
JP (1) JP6486410B2 (ja)
CN (1) CN107611285B (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107164725A (zh) * 2017-05-15 2017-09-15 京东方科技集团股份有限公司 一种薄膜沉积设备和薄膜沉积方法
CN107248520B (zh) * 2017-06-07 2019-10-01 京东方科技集团股份有限公司 一种掩模板、有机电致发光显示面板及其封装方法
US20190109300A1 (en) * 2017-10-10 2019-04-11 Applied Materials, Inc. Planarizing hmdso buffer layer with chemical vapor deposition
EP3760000B1 (en) * 2018-02-28 2023-09-27 SABIC Global Technologies B.V. Method and device for emitting radiation or heat from a surface
JP2020119809A (ja) * 2019-01-25 2020-08-06 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置及びその製造方法並びに多面取り表示パネル
DE102019128752A1 (de) 2019-10-24 2021-04-29 Apeva Se Verfahren zur Herstellung übereinander gestapelter OLEDs

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004095330A (ja) * 2002-08-30 2004-03-25 Tohoku Pioneer Corp 電子部品を覆う保護膜の形成方法および保護膜を備えた電子機器
JP2007273274A (ja) * 2006-03-31 2007-10-18 Canon Inc 有機el素子及びその製造方法
JP2009037808A (ja) * 2007-07-31 2009-02-19 Sumitomo Chemical Co Ltd 有機エレクトロルミネッセンス装置およびその製造方法
JP2014003135A (ja) * 2012-06-18 2014-01-09 Denso Corp 積層膜の製造方法および製造装置
JP2014118633A (ja) * 2012-12-12 2014-06-30 Samsung Display Co Ltd 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
CN105514298A (zh) * 2015-12-31 2016-04-20 固安翌光科技有限公司 一种薄膜封装结构及薄膜封装方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4469719A (en) * 1981-12-21 1984-09-04 Applied Magnetics-Magnetic Head Divison Corporation Method for controlling the edge gradient of a layer of deposition material
US7612498B2 (en) * 2003-11-27 2009-11-03 Toshiba Matsushita Display Technology Co., Ltd. Display element, optical device, and optical device manufacturing method
US8636876B2 (en) * 2004-12-08 2014-01-28 R. Ernest Demaray Deposition of LiCoO2
US8575027B1 (en) * 2012-06-26 2013-11-05 Intermolecular, Inc. Sputtering and aligning multiple layers having different boundaries
KR101990555B1 (ko) 2012-12-24 2019-06-19 삼성디스플레이 주식회사 박막봉지 제조장치 및 박막봉지 제조방법
US9142779B2 (en) * 2013-08-06 2015-09-22 University Of Rochester Patterning of OLED materials
KR102478472B1 (ko) * 2016-03-02 2022-12-19 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치의 제조 방법

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004095330A (ja) * 2002-08-30 2004-03-25 Tohoku Pioneer Corp 電子部品を覆う保護膜の形成方法および保護膜を備えた電子機器
JP2007273274A (ja) * 2006-03-31 2007-10-18 Canon Inc 有機el素子及びその製造方法
JP2009037808A (ja) * 2007-07-31 2009-02-19 Sumitomo Chemical Co Ltd 有機エレクトロルミネッセンス装置およびその製造方法
JP2014003135A (ja) * 2012-06-18 2014-01-09 Denso Corp 積層膜の製造方法および製造装置
JP2014118633A (ja) * 2012-12-12 2014-06-30 Samsung Display Co Ltd 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
CN105514298A (zh) * 2015-12-31 2016-04-20 固安翌光科技有限公司 一种薄膜封装结构及薄膜封装方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN107611285A (zh) 2018-01-19
CN107611285B (zh) 2019-11-01
JP6486410B2 (ja) 2019-03-20
US10418589B2 (en) 2019-09-17
US20180019441A1 (en) 2018-01-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6486410B2 (ja) 基板処理システム及び基板処理方法
US11569487B2 (en) Mask assembly, apparatus and method of manufacturing display device using the same, and display device
TWI611030B (zh) 用於沉積之遮罩及其對準方法
TWI761324B (zh) 用於以改良的均勻度和列印速度來製造薄膜的技術
KR101159461B1 (ko) 도포장치 및 이를 이용한 도포층 형성방법
JP2013211139A (ja) 成膜装置及び成膜方法
JP6983578B2 (ja) レーザ照射装置、レーザ照射方法、及び半導体装置の製造方法
JP2018064048A (ja) レーザ照射装置、レーザ照射方法、及び半導体装置の製造方法
TWI506152B (zh) 被成膜基板、有機el顯示裝置
WO2019064419A1 (ja) 蒸着マスク及び蒸着マスクの製造方法
WO2019153903A1 (zh) 显示基板及其制备方法、显示装置
JP7232882B2 (ja) Oled表示装置の製造方法、マスク及びマスクの設計方法
KR20130099686A (ko) 유기 전계 발광 소자의 제조 장치 및 방법
US20150214509A1 (en) Method for producing el display device and transfer substrate used in producing el display device
KR20220000831A (ko) 얼라인먼트 장치, 성막 장치, 얼라인먼트 방법, 전자 디바이스의 제조 방법, 프로그램 및 기억 매체
JP2009170282A (ja) 基板処理装置および有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法
KR102133713B1 (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
KR20180007230A (ko) 기판 처리 시스템 및 기판 처리 방법
JP2021102810A (ja) 回転駆動装置、これを含む成膜装置、電子デバイスの製造方法
US20150221870A1 (en) Method for producing el display device, transfer substrate used in production of el display device, and method for producing transfer substrate used in production of el display device
US20190360091A1 (en) Vapor deposition mask, vapor deposition apparatus, and method for producing display device
JP4399148B2 (ja) インクジェットヘッドの機能液充填方法および機能液滴吐出装置
JP7446169B2 (ja) 基板搬送装置、基板処理システム、基板搬送方法、電子デバイスの製造方法、プログラム及び記憶媒体
JP4534650B2 (ja) 液滴吐出装置のワークテーブルおよびこれを備えた液滴吐出装置、並びに電気光学装置の製造方法、電気光学装置および電子機器
KR20070115339A (ko) 레이저 열 전사 장치 및 이를 이용한 유기 발광소자의제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20180530

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180605

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180829

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20190205

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20190219

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6486410

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250