KR101921222B1 - 플라즈마를 이용한 기판 처리장치 및 이를 이용한 유기 발광 표시장치의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
플라즈마를 이용한 대면적 기판 처리장치 및 이를 이용한 유기 발광 표시장치의 제조방법을 제공한다. 기판 처리장치는 플라즈마 처리 공정이 이루어지는 기판 처리실과, 기판 처리실의 상부에 설치되며 적어도 한 방향을 따라 굽은 3차원 구조물로 형성되는 리브 구조체와, 가장자리가 리브 구조체에 고정 안착되는 유전체들과, 유전체들 각각의 상부에 위치하며 고주파 전원과 연결되어 유전체들의 내측 공간으로 유도 전자기장을 형성하는 안테나를 포함한다.
Description
본 발명은 플라즈마를 이용한 기판 처리장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유도 결합형 플라즈마를 이용한 대면적 기판 처리장치 및 이를 이용한 유기 발광 표시장치의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 플라즈마는 이온, 전자, 라디칼 등으로 이루어진 이온화된 가스 상태를 의미하며, 고온이나 강한 전계 또는 고주파 전자계(RF electromagnetic fields)에 의해 생성된다. 기판 처리장치는 이러한 플라즈마를 이용하여 식각, 증착, 또는 애싱 등의 처리를 수행하는 장치이다.
기판 처리장치는 플라즈마 생성 에너지원에 따라 축전 용량성 플라즈마(capacitively coupled plasma) 처리장치, 유도 결합형 플라즈마(inductively coupled plasma) 처리장치, 및 마이크로웨이브 플라즈마(microwave plasma) 처리장치 등으로 분류된다.
이 중 유도 결합형 플라즈마 처리장치는 유전체와, 유전체를 지지하는 지지체와, 유전체 상에 배치된 안테나와, 안테나에 연결된 고주파 전원 등을 포함한다. 유도 결합형 플라즈마 처리장치는 구성이 단순하고, 수 밀리토르(mTorr)의 낮은 압력에서 비교적 고밀도의 플라즈마를 생성할 수 있으므로 널리 사용되고 있다.
최근 들어 디스플레이용 기판이 대면적화하면서 기판 처리장치 또한 대형화되고 있다. 이 경우 유전체의 하중 및 진공 상태에서의 응력 집중으로 인해 유전체가 파손될 수 있으므로, 지지체의 크기를 확대시켜 유전체를 안정적으로 지지해야 한다. 그런데 지지체는 알루미늄 또는 스테인리스강과 같은 금속으로 제조되므로 안테나로부터 유도되는 전자기장을 차폐시켜 전력 손실을 유발하는 한계가 있다.
본 발명은 대면적 기판 처리장치에 있어서 유전체의 파손을 방지하고, 지지체의 크기 확대로 인한 전자기장 차폐를 억제하여 전력 손실을 최소화할 수 있는 플라즈마를 이용한 기판 처리장치를 제공하고자 한다. 또한, 본 발명은 기판 처리장치를 이용한 유기 발광 표시장치의 제조 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리장치는 플라즈마 처리 공정이 이루어지는 기판 처리실과, 기판 처리실의 상부에 설치되며 적어도 한 방향을 따라 굽은 3차원 구조물로 형성되는 리브 구조체와, 가장자리가 리브 구조체에 고정 안착되는 유전체들과, 유전체들 각각의 상부에 위치하며 고주파 전원과 연결되어 유전체들의 내측 공간으로 유도 전자기장을 형성하는 안테나를 포함한다.
리브 구조체는 중앙 꼭지점으로부터 아래를 향해 방사상으로 뻗은 제1 구조체들과, 제1 구조체들과 교차하도록 원주 방향을 따라 위치하는 제2 구조체들을 포함할 수 있다.
기판 처리실과 접하는 리브 구조체의 최하단에서 제1 구조체들 사이의 거리는 모두 같을 수 있다. 제2 구조체는 제1 구조체들 사이의 간격 및 곡률에 맞추어 개별 제작되고, 제2 구조체의 양단이 제1 구조체들에 결합될 수 있다.
제1 구조체들과 제2 구조체들 각각은 기본 골격을 이루는 베이스 지지대와, 베이스 지지대의 외면 중앙에 형성된 돌출부를 포함하고, 베이스 지지대의 외면과 돌출부의 측면이 유전체의 가장자리를 지지하는 안착부를 구성할 수 있다.
다른 한편으로, 리브 구조체는 서로간 거리를 두고 나란히 배치되며 일 방향을 따라 굽은 제3 구조체들과, 제3 구조체들과 교차하도록 원주 방향을 따라 위치하는 제4 구조체들을 포함할 수 있다.
제3 구조체들은 같은 방향으로 굽어 있으며, 제3 구조체들 중 가운데 위치하는 제3 구조체일수록 큰 높이로 형성될 수 있다. 제4 구조체는 제3 구조체들 사이의 간격 및 곡률에 맞추어 개별 제작되고, 제4 구조체의 양단이 제3 구조체들에 결합될 수 있다.
제3 구조체들과 제4 구조체들 각각은 기본 골격을 이루는 베이스 지지대와, 베이스 지지대의 외면 중앙에 형성된 돌출부를 포함하고, 베이스 지지대의 외면과 돌출부의 측면이 유전체의 가장자리를 지지하는 안착부를 구성할 수 있다.
리브 구조체는 제3 구조체들과 직교하는 방향을 따라 굽은 중앙 구조체를 더 포함할 수 있다.
다른 한편으로, 리브 구조체는 서로간 거리를 두고 나란히 배치되며 일 방향을 따라 굽은 제5 구조체들과, 직선상으로 배치되며 제5 구조체들과 교차하는 제6 구조체들을 포함할 수 있다.
제5 구조체들은 같은 방향으로 굽어 있으며 같은 길이로 형성되고, 제6 구조체들은 제5 구조체들의 길이 방향을 따라 등간격으로 배치될 수 있다. 제6 구조체는 제5 구조체들 사이의 간격에 대응하는 길이로 개별 제작되고, 제6 구조체의 양단이 제5 구조체들에 결합될 수 있다.
제5 구조체들과 제6 구조체들 각각은 기본 골격을 이루는 베이스 지지대와, 베이스 지지대의 외면 중앙에 형성된 돌출부를 포함하고, 베이스 지지대의 외면과 돌출부의 측면이 유전체의 가장자리를 지지하는 안착부를 구성할 수 있다.
유전체들은 리브 구조체로 구획된 공간의 크기 및 곡률에 대응하도록 형성될 수 있다. 유전체들 중 어느 하나의 유전체에 반응 가스를 주입하기 위한 가스 주입구가 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시장치의 제조 방법은 박막 트랜지스터와 캐패시터를 포함하는 구동 회로부를 형성하는 단계와, 구동 회로부와 전기적으로 연결된 유기 발광 소자를 제조하는 단계를 포함한다. 구동 회로부와 유기 발광 소자 중 적어도 하나를 제조하는 단계에서 전술한 기판 처리장치를 이용하여 증착, 식각, 및 애싱 중 적어도 하나의 공정이 수행된다.
대면적 기판을 처리하기 위한 기판 처리장치에 있어서, 리브 구조체를 적어도 한 방향으로 굽은 3차원 구조물로 형성함으로써 형상적인 안정성을 높여 유전체들을 안정적으로 지지하고, 리브 구조체의 폭을 줄여 안테나로부터 유도되는 전자기장의 차폐를 억제할 수 있다. 따라서 리브 구조체로 인한 전력 손실을 최소화하고, 기판의 처리효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 전술한 기판 처리장치를 이용하여 대면적 유기 발광 표시장치를 용이하게 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판 처리장치의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시한 기판 처리장치의 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시한 기판 처리장치 중 리브 구조체의 사시도이다.
도 4는 도 3의 Ⅰ-Ⅰ선을 기준으로 절개한 리브 구조체의 단면도이다.
도 5는 도 1에 도시한 기판 처리장치 중 리브 구조체와 유전체의 사시도이다.
도 6은 도 5의 Ⅱ-Ⅱ선을 기준으로 절개한 리브 구조체의 단면도이다.
도 7은 도 1에 도시한 안테나들의 연결 상태를 나타낸 개략도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 기판 처리장치의 사시도이다.
도 9는 도 8에 도시한 기판 처리장치 중 리브 구조체의 사시도이다.
도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 기판 처리장치의 사시도이다.
도 11은 도 10에 도시한 기판 처리장치 중 리브 구조체의 사시도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시장치의 배치도이다.
도 13은 도 12의 A-A선을 따라 절개한 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시한 기판 처리장치의 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시한 기판 처리장치 중 리브 구조체의 사시도이다.
도 4는 도 3의 Ⅰ-Ⅰ선을 기준으로 절개한 리브 구조체의 단면도이다.
도 5는 도 1에 도시한 기판 처리장치 중 리브 구조체와 유전체의 사시도이다.
도 6은 도 5의 Ⅱ-Ⅱ선을 기준으로 절개한 리브 구조체의 단면도이다.
도 7은 도 1에 도시한 안테나들의 연결 상태를 나타낸 개략도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 기판 처리장치의 사시도이다.
도 9는 도 8에 도시한 기판 처리장치 중 리브 구조체의 사시도이다.
도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 기판 처리장치의 사시도이다.
도 11은 도 10에 도시한 기판 처리장치 중 리브 구조체의 사시도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시장치의 배치도이다.
도 13은 도 12의 A-A선을 따라 절개한 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판 처리장치의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시한 기판 처리장치의 단면도이다.
도 1과 도 2를 참고하면, 제1 실시예의 기판 처리장치(100)는 기판 처리실(10), 리브 구조체(20), 복수의 유전체(30), 및 복수의 안테나(40)를 포함한다. 제1 실시예의 기판 처리장치(100)는 안테나(40)를 이용하여 기판 처리실(10)에 유도 전자기장을 형성하고, 유도 전자기장에 의해 생성된 플라즈마를 이용하여 증착, 식각, 및 애싱 등의 기판 처리를 수행한다.
기판 처리실(10)은 플라즈마를 이용한 기판 처리 공정이 수행되는 공간을 제공한다. 기판 처리실(10)은 대체적으로 직육면체 형상을 가질 수 있으며, 기판 처리실(10)의 측벽에는 기판의 반출입을 가능하게 하는 개구부(101)가 형성된다. 개구부(101)는 도어 부재(도시하지 않음)에 의해 선택적으로 개방 또는 폐쇄된다.
기판 처리실(10)의 내부에는 기판(50)을 지지하는 기판 지지부(102)가 설치된다. 기판 지지부(102)로는 정전력에 의해 기판을 흡착 지지하는 정전척(electrostatic chuck) 또는 진공압에 의해 기판을 흡착 지지하는 진공척(vacuum chuck)이 사용될 수 있다. 또한, 기판 지지부(102)는 기계적 클램핑 방식을 이용하여 기판을 지지할 수도 있다.
기판 지지부(102)는 구동 부재(107)에 의해 상하 방향으로 이동 가능하게 설치된다. 이로써 기판(50)은 보다 균일한 플라즈마 밀도 분포를 나타내는 영역에 배치될 수 있다. 기판 지지부(102)에는 기판(50)을 공정 온도로 가열시키는 가열 부재(103)가 설치될 수 있다. 가열 부재(103)로는 코일과 같은 저항 발열체 등이 사용될 수 있다.
기판 지지부(102)는 고주파 전원(104)과 연결되고, 기판 지지부(102)와 고주파 전원(104) 사이에 정합기(도시하지 않음)가 배치될 수 있다. 고주파 전원(104)은 기판 지지부(102)에 바이어스 전압을 제공하여 후술하는 리브 구조체(20)와 유전체들(30)의 내부 공간에 생성된 플라즈마의 이온과 라디칼 등이 기판(50)의 표면에 충분히 높은 에너지를 가지고 충돌하도록 한다.
기판 처리실(10)은 배기구(105)를 통해 진공 펌프(106)와 연결된다. 진공 펌프(106)는 기판 처리실(10)의 내부를 배기시켜 진공 상태로 유지시킨다. 배기구(105)와 진공 펌프(106)를 연결하는 배기 라인 상에 압력 조절 밸브(도시하지 않음)가 설치될 수 있다.
전술한 기판 처리실(10)은 디스플레이용 대면적 기판 처리를 위해 기판(50) 크기에 비례하는 내부 공간을 형성한다. 그리고 유도 결합형 플라즈마 생성을 위한 구조물, 즉 유전체(30)와 안테나(40) 지지를 위한 리브 구조체(20) 또한 기판(50) 크기에 비례하여 대형으로 형성된다. 이때 리브 구조체(20)와 유전체(30)는 적어도 한 방향을 따라 굽은 3차원 구조물로 형성된다.
도 3은 도 1에 도시한 기판 처리장치 중 리브 구조체의 사시도이고, 도 4는 도 3의 Ⅰ-Ⅰ선을 기준으로 절개한 리브 구조체의 단면도이다.
도 3과 도 4를 참고하면, 리브 구조체(20)는 전체적인 골격이 돔 모양을 이루도록 형성된다. 이를 위해 리브 구조체(20)는 최상단에 위치하는 중앙 꼭지점으로부터 아래를 향해 방사상으로 뻗은 복수의 제1 구조체(201)와, 복수의 제1 구조체(201)와 교차하도록 원주 방향을 따라 위치하는 복수의 제2 구조체(202)를 포함한다.
리브 구조체(20)는 알루미늄 또는 스테인리스강과 같은 금속으로 제조된다. 기판 처리실(10)과 접하는 리브 구조체(20)의 최하단에서 제1 구조체들(201) 사이의 거리는 모두 같을 수 있다. 그리고 제1 구조체(201)의 길이 방향을 따라 측정되는 제2 구조체들(202) 사이의 거리는 서로 같거나 다를 수 있다.
제2 구조체(202)는 제1 구조체들(201) 사이의 간격에 대응하는 길이로 개별 제작될 수 있다. 이 경우 제2 구조체(202)는 이웃한 두 개의 제1 구조체(201) 사이에 배치되고, 양단이 용접 또는 볼트-너트 결합과 같은 기계적인 결합 방법에 의해 제1 구조체(201)에 고정될 수 있다. 도 3에서는 편의상 제1 구조체(201)와 제2 구조체(202)가 일체로 연결된 것으로 도시하였다.
리브 구조체(20)는 유전체(30)를 지지하기 위한 지지체이므로 유전체(30)의 가장자리를 고정시키기 위한 안착부(21)를 구비한다. 이를 위해 제1 구조체(201)와 제2 구조체(202) 각각은 티(T)자형 단면을 갖도록 형성된다.
구체적으로, 제1 구조체(201)와 제2 구조체(202) 각각은 기본 골격을 이루는 베이스 지지대(22)와, 베이스 지지대(22)의 외면 중앙에 형성된 돌출부(23)를 포함한다. 베이스 지지대(22)의 폭(w1)(도 4 참조)이 돌출부(23)의 폭(w2)(도 4 참조)보다 크므로 베이스 지지대(22)의 외면과 돌출부(23)의 측면이 유전체(30)의 가장자리를 안착시키기 위한 안착부(21)로 기능한다.
도 5는 도 1에 도시한 기판 처리장치 중 리브 구조체와 유전체의 사시도이고, 도 6은 도 5의 Ⅱ-Ⅱ선을 기준으로 절개한 리브 구조체의 단면도이다.
도 5와 도 6을 참고하면, 제1 구조체(201)와 제2 구조체(202)로 구획된 공간마다 하나의 유전체(30)가 독립적으로 배치된다. 각각의 유전체(30)는 제1 구조체(201)와 제2 구조체(202)로 구획된 공간의 크기 및 곡률에 맞추어 개별적으로 제작된 후 리브 구조체(20)의 안착부(21)에 고정된다. 유전체(30)는 일정한 두께로 형성되며, 쿼츠 또는 세라믹 등으로 제조될 수 있다.
복수의 유전체(30)는 리브 구조체(20)와 함께 돔 모양의 구조물을 형성한다. 돔 모양의 리브 구조체(20)는 형상적인 안정성이 매우 우수하므로 제1 구조체(201)와 제2 구조체(202)의 폭을 작게 유지하면서도 유전체들(30)을 안정적으로 지지할 수 있다. 제1 구조체(201)와 제2 구조체(202)의 폭이 작다는 것은 돔 형상 구조물의 대부분을 유전체(30)로 배치할 수 있음을 의미한다.
다시 도 1과 도 2를 참고하면, 복수의 유전체(30) 중 어느 하나의 유전체(30)에 플라즈마 생성을 위한 반응 가스를 주입하는 가스 주입구(301)가 형성된다. 가스 주입구(301)는 가스 공급 라인(302)과 연결되고, 가스 공급 라인(302) 상에 반응 가스 공급원(303)이 위치한다.
복수의 유전체(30) 각각의 상부에 안테나(40)가 설치된다. 안테나(40)는 나선형 구조의 유도 결합형 플라즈마 안테나로서, 돔 형상 구조물 내에 주입된 반응 가스로부터 플라즈마를 생성하기 위해 알에프(RF, radio-frequency) 파워를 전송하는 기능을 한다. 알에프 파워는 유전체(30)를 투과하여 돔 형상 구조물의 내부 공간으로 제공된다.
도 7은 도 1에 도시한 안테나들의 연결 상태를 나타낸 개략도이다.
도 1과 도 7을 참고하면, 안테나(40)는 유전체(30) 각각의 상부에 나선형으로 배치되며, 복수의 안테나(40)는 알에프 파워를 공급하기 위한 고주파 전원(41)과 연결된다.
예를 들어, 안테나들(40) 각각은 나선의 중앙과 연결되는 제1 단부(43)와, 나선의 가장자리와 연결되는 제2 단부(44)를 포함할 수 있다. 제1 단부들(43)이 서로 연결되어 고주파 전원(41)과 연결될 수 있다. 그리고 안테나(40)와 고주파 전원(41) 사이에 정합기(42)가 설치될 수 있다. 안테나들(40)의 연결 상태는 도시한 예에 한정되지 않으며 다양하게 변형 가능하다.
고주파 전원(41)이 작동하면 고주파 전원(41)의 알에프 파워는 안테나들(40)에 분산 공급된다. 안테나들(40)에 분산 공급된 알에프 파워는 돔 형상 구조물의 내부 공간에 자기장을 형성한다.
이 자기장의 시간에 따른 변화에 의해 유도 전기장이 형성되고, 가스 주입구(301)를 통해 돔 형상 구조물의 내부 공간으로 공급된 반응 가스는 유도 전기장으로부터 이온화에 필요한 충분한 에너지를 얻어 플라즈마를 생성한다. 생성된 플라즈마는 기판 처리실(10)에 배치된 기판(50)의 표면과 충돌하여 기판(50)을 처리한다.
전술한 기판(50)의 처리 과정에서 기판(50)이 대형화할수록 플라즈마 생성을 위한 유전체(30) 및 리브 구조체(20) 또한 대형화되어야 한다. 제1 실시예의 기판 처리장치(100)는 돔 모양의 리브 구조체(20)를 제공함으로써 리브 구조체(20)의 폭을 줄이면서도 형상적인 안정성을 높일 수 있다. 따라서 리브 구조체(20)는 유전체들(30)을 안정적으로 지지할 수 있다.
또한, 리브 구조체(20)의 폭 축소로 인해 기판(50)의 처리 과정에서 리브 구조체(20)가 안테나(40)로부터 유도되는 전자기장과 커플링을 일으켜 전자기장을 차폐시키는 것을 최소화할 수 있다. 따라서 리브 구조체(20)로 인한 전력 손실을 억제하여 기판(50)의 처리효율을 향상시킬 수 있다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 기판 처리장치의 사시도이고, 도 9는 도 8에 도시한 기판 처리장치 중 리브 구조체의 사시도이다.
도 8과 도 9를 참고하면, 제2 실시예의 기판 처리장치(200)는 리브 구조체(210)가 서로간 거리를 두고 나란히 배치되며 일 방향을 따라 굽은 복수의 제3 구조체(203)와, 복수의 제3 구조체(203)와 교차하도록 원주 방향을 따라 위치하는 복수의 제4 구조체(204)로 구성되는 것을 제외하고 전술한 제1 실시예의 기판 처리장치와 동일한 구조로 이루어진다.
제1 실시예와 같은 부재에 대해서는 같은 도면 부호를 사용하며, 아래에서는 제1 실시예와 다른 부분에 대해 주로 설명한다.
제3 구조체들(203)은 같은 방향으로 굽어 있으며, 서로간 거리를 두고 나란히 배치된다. 제3 구조체(203)가 홀수개, 예를 들어 3개로 구비되는 경우, 가운데 위치하는 제3 구조체(203)가 가장 큰 높이로 형성되고, 나머지 두 개의 제3 구조체(203)가 같은 높이로 형성된다. 제4 구조체들(204)은 원주 방향을 따라 배치되어 제3 구조체들(203)과 교차한다.
제4 구조체(204)는 제3 구조체들(203) 사이 간격에 대응하는 길이로 개별 제작될 수 있다. 이 경우 제4 구조체(204)는 이웃한 두 개의 제3 구조체(203) 사이에 배치되고, 양단이 용접 또는 볼트-너트 결합과 같은 기계적인 결합 방법에 의해 제3 구조체(203)에 고정될 수 있다. 도 8과 도 9에서는 편의상 제3 구조체(203)와 제4 구조체(204)가 일체로 연결된 것으로 도시하였다.
리브 구조체(210)는 제3 구조체들(203)과 직교하는 방향을 따라 굽은 중앙 구조체(207)를 포함할 수 있다. 중앙 구조체(207)는 리브 구조체(210)의 최상단을 가로지르도록 배치될 수 있다. 이러한 중앙 구조체(207)는 제4 구조체들(204)과도 직교한다. 중앙 구조체(207)는 리브 구조체(210) 중 제3 구조체(203)의 강도가 덜 미치는 영역에서 리브 구조체(210)의 강도를 보완하는 기능을 한다.
제3 구조체(203)와 제4 구조체(204) 및 중앙 구조체(207) 각각은 전술한 제1 실시예와 마찬가지로 기본 골격을 이루는 베이스 지지대(22)와, 베이스 지지대(22)의 외면 중앙에 형성된 돌출부(23)를 포함한다. 베이스 지지대(22)의 외면과 돌출부(23)의 측면이 유전체(30)의 가장자리를 고정시키기 위한 안착부(21)로 기능한다.
도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 기판 처리장치의 사시도이고, 도 11은 도 10에 도시한 기판 처리장치 중 리브 구조체의 사시도이다.
도 10과 도 11을 참고하면, 제3 실시예의 기판 처리장치(300)는 리브 구조체(220)가 서로간 거리를 두고 나란히 배치되며 일 방향을 따라 굽은 복수의 제5 구조체(205)와, 직선상으로 배치되며 복수의 제5 구조체(205)와 교차하는 복수의 제6 구조체(206)로 구성되는 것을 제외하고 전술한 제1 실시예의 기판 처리장치와 동일한 구조로 이루어진다.
제1 실시예와 같은 부재에 대해서는 같은 도면 부호를 사용하며, 아래에서는 제1 실시예와 다른 부분에 대해 주로 설명한다.
제5 구조체들(205)은 같은 방향으로 굽어 있으며, 모두 같은 길이로 형성된다. 제5 구조체들(205)은 일 방향을 따라 등간격으로 배치된다. 제6 구조체들(206)은 직선형 구조체로서 제5 구조체들(205)과 교차하도록 배치된다. 제6 구조체들(206)은 제5 구조체들(205)이 휘어진 길이 방향을 따라 등간격으로 배치된다. 제3 실시예의 기판 처리장치에서 리브 구조체(220)는 비닐하우스 모양으로 형성된다.
제6 구조체(206)는 제5 구조체들(205) 사이 간격에 대응하는 길이로 개별 제작될 수 있다. 이 경우 제6 구조체(206)는 이웃한 두 개의 제5 구조체(205) 사이에 배치되고, 양단이 용접 또는 볼트-너트 결합과 같은 기계적인 결합 방법에 의해 제5 구조체(205)에 고정될 수 있다. 도 10과 도 11에서는 편의상 제5 구조체(205)와 제6 구조체(206)가 일체로 연결된 것으로 도시하였다.
제5 구조체(205)와 제6 구조체(206) 각각은 전술한 제1 실시예와 마찬가지로 기본 골격을 이루는 베이스 지지대(22)와, 베이스 지지대(22)의 외면 중앙에 형성된 돌출부(23)를 포함한다. 베이스 지지대(22)의 외면과 돌출부(23)의 측면이 유전체(30)의 가장자리를 고정시키기 위한 안착부(21)로 기능한다. 제3 실시예의 기판 처리장치(300)는 처리하고자 하는 기판(50)의 종횡비가 큰 경우에 적합한 구조라 할 수 있다.
다음으로, 전술한 기판 처리장치를 이용한 유기 발광 표시장치의 제조 방법에 대해 설명한다. 도 12는 유기 발광 표시장치의 배치도이고, 도 13은 도 12의 A-A선을 따라 절개한 단면도이다. 다음에 설명하는 화소 구조는 하나의 예시일 뿐 본 실시예의 유기 발광 표시장치가 하기 구조로 한정되지 않는다.
도 12와 도 13을 참고하면, 유기 발광 표시장치(400)는 복수의 화소를 포함하며, 각각의 화소는 유기 발광 소자(410)와 구동 회로부를 포함한다. 구동 회로부는 적어도 두 개의 박막 트랜지스터(420, 430)와 적어도 하나의 캐패시터(440)를 포함한다. 박막 트랜지스터(420, 430)는 기본적으로 스위칭 트랜지스터(420)와 구동 트랜지스터(430)를 포함한다.
유기 발광 소자(410)는 화소 전극(411)과 유기 발광층(412) 및 공통 전극(413)을 포함한다. 화소 전극(411)은 정공 주입 전극일 수 있고, 공통 전극(413)은 전자 주입 전극일 수 있다. 화소 전극(411)과 공통 전극(413)에서 유기 발광층(412)으로 정공과 전자가 주입되고, 주입된 정공과 전자가 결합한 여기자(exciton)가 여기 상태로부터 기저 상태로 떨어질 때 발광이 이루어다.
캐패시터(440)는 층간 절연막(51)을 사이에 두고 배치된 제1 축전판(441)과 제2 축전판(442)을 포함한다. 스위칭 트랜지스터(420)는 스위칭 반도체층(421), 스위칭 게이트 전극(422), 스위칭 소스 전극(423), 및 스위칭 드레인 전극(424)을 포함한다. 구동 트랜지스터(430)는 구동 반도체층(431), 구동 게이트 전극(432), 구동 소스 전극(433), 및 구동 드레인 전극(434)을 포함한다.
스위칭 트랜지스터(420)는 화소를 선택하는 스위칭 소자로 사용된다. 스위칭 게이트 전극(422)은 게이트 라인(61)에 연결되고, 스위칭 소스 전극(423)은 데이터 라인(62)에 연결된다. 스위칭 드레인 전극(424)은 제1 축전판(441)에 연결된다.
구동 트랜지스터(430)는 선택된 화소의 유기 발광층(412)을 발광시키기 위한 구동 전압을 화소 전극(411)에 인가한다. 구동 게이트 전극(432)은 제1 축전판(441)에 연결되고, 구동 소스 전극(433)과 제2 축전판(442)은 전원 라인(63)에 연결된다. 구동 드레인 전극(434)은 컨택 홀을 통해 유기 발광 소자(410)의 화소 전극(411)에 연결된다.
스위칭 트랜지스터(420)는 게이트 라인(61)에 인가된 스캔 전압에 의해 작동하여 데이터 라인(62)에 인가된 데이터 전압을 구동 트랜지스터(430)로 전달한다. 전원 라인(63)으로부터 구동 트랜지스터(430)에 인가되는 공통 전압과 스위칭 트랜지스터(420)로부터 전달된 데이터 전압의 차에 해당하는 전압이 캐패시터(440)에 저장되고, 캐패시터(440)에 저장된 전압에 대응하는 전류가 구동 트랜지스터(430)를 통해 유기 발광 소자(410)로 흘러 유기 발광층(412)이 발광한다.
도 13에서 도면 부호 52는 기판을 나타내고, 도면 부호 53은 유기 발광 소자(410)를 보호하는 봉지 기판을 나타낸다.
전술한 유기 발광 표시장치(400)는 기판(52)으로부터 구동 회로부와 유기 발광 소자(410)를 구성하는 여러 막들을 순차적으로 적층하는 과정을 거쳐 제조된다. 본 실시예에 따른 유기 발광 표시장치(400)의 제조 방법은 박막 트랜지스터(420, 430)와 캐패시터(440)를 포함하는 구동 회로부를 형성하는 단계와, 구동 회로부와 전기적으로 연결된 유기 발광 소자(410)를 형성하는 단계를 포함한다. 구동 회로부와 유기 발광 소자(410) 중 적어도 하나를 제조할 때 전술한 기판 처리장치를 이용하여 증착, 식각, 및 애싱 중 적어도 하나의 공정이 이루어진다.
금속으로 제조되는 막들, 예를 들어 박막 트랜지스터(420, 430)의 게이트 전극(422, 432), 소스 전극(423, 433), 드레인 전극(424, 434), 캐패시터(440)의 제1 축전판(441)과 제2 축전판(442), 유기 발광 소자(410)의 화소 전극(411)과 공통 전극(413) 등은 금속막을 증착한 후 이를 패터닝하는 과정을 거쳐 형성된다. 유기 발광 소자(410)의 유기 발광층(412)은 스핀 코팅 후 이를 패터닝하는 과정을 거쳐 형성될 수 있다.
전술한 기판 처리장치는 금속 증발원(도시하지 않음)을 구비하여 금속막을 증착하는 증착 설비로 이용될 수 있다. 또한, 기판 처리장치는 식각 가스를 공급받아 금속막의 일부 또는 스핀 코팅된 유기 발광층의 일부를 제거하는 식각 설비로 이용될 수 있다. 또한, 기판 처리장치는 패터닝 과정에서 마스크층으로 사용된 포토레지스트막을 제거하는 애싱 설비로도 이용될 수 있다. 전술한 기판 처리장치를 이용하여 대면적 유기 발광 표시장치(400)를 용이하게 제조할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
100, 200, 300: 기판 처리장치 10: 기판 처리실
20, 210, 220: 리브 구조체 201~206: 제1~제6 구조체
21: 안착부 22: 베이스 지지대
23: 돌출부 30: 유전체
40: 안테나 41: 고주파 전원부
400: 유기 발광 표시장치 51: 기판
53: 봉지 기판 410: 유기 발광 소자
420: 스위칭 트랜지스터 430: 구동 트랜지스터
440: 캐패시터
20, 210, 220: 리브 구조체 201~206: 제1~제6 구조체
21: 안착부 22: 베이스 지지대
23: 돌출부 30: 유전체
40: 안테나 41: 고주파 전원부
400: 유기 발광 표시장치 51: 기판
53: 봉지 기판 410: 유기 발광 소자
420: 스위칭 트랜지스터 430: 구동 트랜지스터
440: 캐패시터
Claims (17)
- 플라즈마 처리 공정이 이루어지는 기판 처리실;
상기 기판 처리실의 상부에 위치하며, 서로간 거리를 두고 이격된 곡선형 구조체들을 포함하고, 상기 곡선형 구조체들의 조합에 의해 돔 형상의 3차원 구조물을 이루는 도전성의 리브 구조체;
각각 곡면판으로 제작되며, 서로간 거리를 두고 각각의 가장자리가 상기 리브 구조체에 고정 안착되는 유전체들; 및
상기 유전체들 각각의 상부에 나선형을 이루며 개별적으로 위치하고, 각각의 일단이 고주파 전원과 연결되어 상기 유전체들의 내측 공간으로 유도 전자기장을 형성하는 안테나들을 포함하며,
상기 리브 구조체는,
중앙 꼭지점으로부터 아래를 향해 방사상으로 뻗은 제1 구조체들; 및
서로 다른 높이에서 원주 방향을 따라 서로 나란하게 배열되어 상기 제1 구조체들과 교차 결합되는 제2 구조체들을 포함하는 기판 처리장치. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 기판 처리실과 접하는 상기 리브 구조체의 최하단에서 상기 제1 구조체들 사이의 거리는 모두 동일한 기판 처리장치. - 제1항에 있어서,
상기 제2 구조체는 상기 제1 구조체들 사이의 간격 및 곡률에 맞추어 개별 제작되고, 상기 제2 구조체의 양단이 상기 제1 구조체들에 결합되는 기판 처리장치. - 제1항에 있어서,
상기 제1 구조체들과 상기 제2 구조체들 각각은 기본 골격을 이루는 베이스 지지대와, 상기 베이스 지지대의 외면 중앙에 형성된 돌출부를 포함하고,
상기 베이스 지지대의 외면과 상기 돌출부의 측면이 상기 유전체의 가장자리를 지지하는 안착부를 구성하는 기판 처리장치. - 플라즈마 처리 공정이 이루어지는 기판 처리실;
상기 기판 처리실의 상부에 위치하며, 적어도 한 방향을 따라 굽은 3차원 구조물을 이루는 리브 구조체;
가장자리가 상기 리브 구조체에 고정 안착되는 유전체들; 및
상기 유전체들 각각의 상부에 위치하고, 고주파 전원과 연결되어 상기 유전체들의 내측 공간으로 유도 전자기장을 형성하는 안테나를 포함하며,
상기 리브 구조체는,
서로간 거리를 두고 나란히 배치되며 일 방향을 따라 굽은 제3 구조체들; 및
상기 제3 구조체들과 교차하도록 원주 방향을 따라 위치하는 제4 구조체들
을 포함하는 기판 처리장치. - 제6항에 있어서,
상기 제3 구조체들은 같은 방향으로 굽어 있으며, 상기 제3 구조체들 중 가운데 위치하는 제3 구조체일수록 큰 높이로 형성되는 기판 처리장치. - 제6항에 있어서,
상기 제4 구조체는 상기 제3 구조체들 사이의 간격 및 곡률에 맞추어 개별 제작되고, 상기 제4 구조체의 양단이 상기 제3 구조체들에 결합되는 기판 처리장치. - 제6항에 있어서,
상기 제3 구조체들과 상기 제4 구조체들 각각은 기본 골격을 이루는 베이스 지지대와, 상기 베이스 지지대의 외면 중앙에 형성된 돌출부를 포함하고,
상기 베이스 지지대의 외면과 상기 돌출부의 측면이 상기 유전체의 가장자리를 지지하는 안착부를 구성하는 기판 처리장치. - 제7항에 있어서,
상기 리브 구조체는 상기 제3 구조체들과 직교하는 방향을 따라 굽은 중앙 구조체를 더 포함하는 기판 처리장치. - 플라즈마 처리 공정이 이루어지는 기판 처리실;
상기 기판 처리실의 상부에 위치하며, 적어도 한 방향을 따라 굽은 3차원 구조물을 이루는 리브 구조체;
가장자리가 상기 리브 구조체에 고정 안착되는 유전체들; 및
상기 유전체들 각각의 상부에 위치하고, 고주파 전원과 연결되어 상기 유전체들의 내측 공간으로 유도 전자기장을 형성하는 안테나를 포함하며,
상기 리브 구조체는,
서로간 거리를 두고 나란히 배치되며 일 방향을 따라 굽은 제5 구조체들; 및
직선상으로 배치되며 상기 제5 구조체들과 교차하는 제6 구조체들
을 포함하는 기판 처리장치. - 제11항에 있어서,
상기 제5 구조체들은 같은 방향으로 굽어 있으며 같은 길이로 형성되고,
상기 제6 구조체들은 상기 제5 구조체들의 길이 방향을 따라 등간격으로 배치되는 기판 처리장치. - 제11항에 있어서,
상기 제6 구조체는 상기 제5 구조체들 사이의 간격에 대응하는 길이로 개별 제작되고, 상기 제6 구조체의 양단이 상기 제5 구조체들에 결합되는 기판 처리장치. - 제11항에 있어서,
상기 제5 구조체들과 상기 제6 구조체들 각각은 기본 골격을 이루는 베이스 지지대와, 상기 베이스 지지대의 외면 중앙에 형성된 돌출부를 포함하고,
상기 베이스 지지대의 외면과 상기 돌출부의 측면이 상기 유전체의 가장자리를 지지하는 안착부를 구성하는 기판 처리장치. - 제1항, 제6항, 및 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유전체들은 상기 리브 구조체로 구획된 공간의 크기 및 곡률에 대응하도록 형성되는 기판 처리장치. - 제15항에 있어서,
상기 유전체들 중 어느 하나의 유전체에 반응 가스를 주입하기 위한 가스 주입구가 형성되는 기판 처리장치. - 박막 트랜지스터와 캐패시터를 포함하는 구동 회로부를 형성하는 단계; 및
상기 구동 회로부와 전기적으로 연결된 유기 발광 소자를 제조하는 단계
를 포함하며,
상기 구동 회로부와 상기 유기 발광 소자 중 적어도 하나를 제조하는 단계에서 제1항, 제6항, 및 제11항 중 어느 한 항에 따른 기판 처리장치를 이용하여 증착, 식각, 및 애싱 중 적어도 하나의 공정을 수행하는 유기 발광 표시장치의 제조 방법.
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