KR102410526B1 - 플라즈마 발생장치의 오염측정장비 - Google Patents

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Abstract

플라즈마 발생장치의 오염측정장비를 개시한다. 본 발명은 챔버;와, 챔버 내에 설치되며, 기판이 장착되는 서셉터;와, 챔버 내에 플라즈마를 형성하는 플라즈마 발생부;와, 챔버 내에 설치되며, 플라즈마가 발생하는 공간을 둘러싸는 이너 자켓;와, 이너 자켓에 전기적으로 연결되며, 전압 및 전류의 위상차를 검출하는 V-I 프로브;와, 블로킹 커패시터를 통하여 전압을 상기 이너 자켓에 인가하는 전원부;와, V-I 프로브에 연결되어, 측정 데이터가 표시되는 모니터;를 포함하되, 이너 자켓에 전압을 인가하여 얻어진 신호를 분석하여 이너 자켓 표면의 오염층 두께를 측정한다.

Description

플라즈마 발생장치의 오염측정장비{equipment for measuring contamination of plasma generating device}
본 발명은 플라즈마 발생장치의 오염측정장비에 관한 것이다.
통상적으로, 플라즈마 발생장치는 다양한 분야에 적용되고 있다.
플라즈마 발생장치는 에칭 공정, 스퍼터링 공정, 증착 공정에 적용가능하다. 에칭 공정에 이용되는 플라즈마 발생장치는 용량결합형 플라즈마(capacitively coupled plasma, CCP) 장치, 유도결합형 플라즈마(inductive coupled plasma, ICP) 장치를 포함한다. 증착 공정에 이용되는 플라즈마 발생장치는 화학기상증착(chemical vapor deposition, CVD) 장치나, 플라즈마강화 화학기상증착(physical enhanced chemical vapor deposition, PECVD) 장치나, 물리기상증착(physical vapor deposition, PVD) 장치를 포함한다.
이중에서, 화학기상 증착장치는 디스플레이 장치에 사용되는 유기 발광 소자나, 액정 표시 소자 등의 박막, 이를테면, 절연막, 금속막, 유기막 등을 형성하는데 이용될 수 있다. 플라즈마강화 화학기상 증착장치는 챔버 내부에서 고에너지의 전자 충돌에 의하여 가스 플라즈마를 공급하는 것에 의하여 주입 가스를 화학 반응시켜 기판 상에 박막을 증착시킬 수 있다.
플라즈마 발생장치는 플라즈마 프로세싱 중이나, 플라즈마 프로세싱이 완료된 다음에 챔버 내에 다양한 오염원이 존재할 수 있다. 챔버 내벽에 잔존하는 오염층의 두께 변화를 모니터링하고, 그 결과에 따라, 챔버의 클리닝을 할 필요가 있다.
본 발명의 실시예들은 플라즈마 발생장치의 오염측정장비를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 플라즈마 발생장치의 오염측정장비는,
챔버;
상기 챔버 내에 설치되며, 기판이 장착되는 서셉터;
상기 챔버 내에 플라즈마를 형성하는 플라즈마 발생부;
상기 챔버 내에 설치되며, 플라즈마가 발생하는 공간을 둘러싸는 이너 자켓;
상기 이너 자켓에 전기적으로 연결되며, 전압 및 전류의 위상차를 검출하는 V-I 프로브;
블로킹 커패시터를 통하여 전압을 상기 이너 자켓에 인가하는 전원부; 및
상기 V-I 프로브에 연결되어, 측정 데이터가 표시되는 모니터;를 포함하되,
상기 이너 자켓에 전압을 인가하여 얻어진 신호를 분석하여 이너 자켓 표면의 오염층 두께를 측정한다.
일 실시예에 있어서, 상기 전원부로부터 공급되는 전압은 블로킹 커패시터를 사이에 두고, 피드 쓰루를 이용하여 챔버를 통하여 상기 이너 자켓에 인가된다.
일 실시예에 있어서, 상기 피드 쓰루는 상기 이너 자켓의 외면의 적어도 한 영역에 접속되며, 챔버 내의 위치별로 오염도를 모니터링한다.
일 실시예에 있어서, 상기 이너 자켓에는 RF 전압이 인가된다.
일 실시예에 있어서, 상기 전원부는 1 내지 100 KHz의 범위 및 1 내지 10 V 범위의 RF 신호를 공급한다.
일 실시예에 있어서, 상기 신호 분석은 V-I 프로브를 이용하여 분석된 RF 전압과, 상기 RF 전압에 의하여 흐르는 RF 전류 사이의 위상차이다.
일 실시예에 있어서, 상기 오염층의 두께는 인가된 RF 전압과, 상기 RF 전압에 의하여 흐르는 RF 전류 사이의 위상차로부터 계산된 오염층의 커패시턴스에 의하여 산출된 값이다.
일 실시예에 있어서, 상기 이너 자켓은 상기 챔버 내벽에 이격되게 설치된다.
일 실시예에 있어서, 상기 이너 자켓은 상기 플라즈마가 발생하는 공간을 둘러싸는 벽 형상이다.
일 실시예에 있어서, 상기 이너 자켓은 상기 챔버에 결합되어 이중벽을 형성한다.
일 실시예에 있어서, 상기 이너 자켓은 금속으로 형성된다.
일 실시예에 있어서, 상기 이너 자켓은 금속층 및 상기 금속층의 외면에 코팅된 절연층을 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 이너 자켓은 애노다이징된 금속으로 형성된다.
일 실시예에 있어서, 상기 이너 자켓의 오염 정도를 실시간으로 모니터링한다.
일 실시예에 있어서, 상기 챔버의 진공 해제없이 모니터링한다.
이상과 같이, 본 발명의 플라즈마 발생장치의 오염측정장비는 플라즈마 프로세싱 중이나, 플라즈마 프로세싱의 완료후, 챔버 내벽에 잔존하는 오염층의 두께를 실시간으로 모니터링할 수 있다.
본 발명의 효과는 상술한 내용 이외에도, 도면을 참조하여 이하에서 설명할 내용으로부터도 도출될 수 있음은 물론이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생장치의 오염측정장비를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이너 자켓에 IV-프로브가 접속된 것을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이너 자켓에 IV-프로브가 접속된 것을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 4는 본 출원인의 실험에 따른 오염층 두께에 따른 위상차를 도시한 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치가 펴진 것을 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치가 휘어진 것을 도시한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 디스플레이 장치의 일 서브 픽셀을 도시한 단면도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고, 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성 요소들은 용어들에 의하여 한정되어서는 안된다. 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, “포함한다” 또는 “가지다” 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명에 따른 플라즈마 발생장치의 오염측정장비의 일 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생장치(100)를 도시한 것이다.
도면을 참조하면, 상기 플라즈마 발생장치(100)에는 챔버(110)가 마련되어 있다. 상기 챔버(110)는 외부 환경과 반응 공간을 서로 격리하는 소정의 공간을 제공한다. 상기 챔버(110)의 일측에는 상기 챔버(110)의 외부로부터 챔버(110) 내부로 기판(120)을 이송하는 이송 장치(미도시)가 출입할 수 있는 입구(130)가 설치될 수 있다. 상기 입구(130)의 위치나, 크기는 어느 하나에 한정되지 않는다.
상기 챔버(110) 내에는 플라즈마를 형성하는 플라즈마 발생부가 설치될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 상기 플라즈마 발생부는 상기 챔버(110) 내부에 플라즈마를 발생시키는 장치라면 어느 하나에 한정되는 것은 아니다.
상기 챔버(110) 내의 상부 측에는 가스 주입부(140)가 배치되고, 상기 챔버(110) 내의 하부 측에는 가스 배출부(150)가 배치될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 상기 가스 주입부(140)는 가스 주입구(141)와, 상기 가스 주입구(141)에 연결된 샤워 헤드(142)를 포함한다. 가스는 챔버(110)의 외부로부터 가스 주입구(141)를 통하여 챔버(110) 내부로 주입되고, 주입된 가스는 샤워 헤드(142)를 통하여 성막 영역(FA)으로 균일하게 분사될 수 있다.
상기 샤워 헤드(142)는 상기 샤워 헤드(141)의 하부에 소정 간격 이격되게 형성된 복수의 분사 홀(143)을 구비한다. 가스는 상기 분사 홀(143)을 통하여 성막 영역(FA)으로 균일하게 배분됨으로써, 기판(120) 상에 증착되는 박막, 이를테면, 유기막의 균일성을 향상시킬 수 있다. 상기 샤워 헤드(141)의 분사 홀(143)들은 반드시 동일한 간격으로 이격되지 않아도 되며, 또한, 상기 샤워 헤드(141)를 구비하지 않을 수 있다.
상기 가스 배출부(150)는 가스를 챔버(110)의 외부로 배기시키는 배기구(151)와, 상기 배기구(151)에 연결되어 상기 챔버(110) 내에 소정의 진공도를 유지하는 진공 펌프(152)를 포함한다.
상기 기판(120)은 서셉터(susceptor, 160) 상에 장착될 수 있다. 상기 기판(120) 상에는 주입되는 가스들의 반응에 의하여 유기막과 같은 박막이 형성될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 상기 기판(120) 상에는 패턴 마스크가 배치될 수 있다.
상기 챔버(110) 내에는 플라즈마가 발생하는 공간을 둘러싸는 이너 자켓(inner jacket, 170)이 설치될 수 있다. 상기 이너 자켓(170)은 상기 챔버(110)의 측벽(111)에 설치되며, 상기 챔버(110)의 측벽(111)을 보호할 수 있다.
상기 이너 자켓(170)은 상기 챔버(110)의 측벽(111)을 둘러쌀 수 있으며, 상기 챔버(110)에 결합되어서 상기 챔버(110)와 함께 이중 벽(double wall)을 형성할 수 있다. 본 실시예에 있어서, 상기 이너 자켓(170)은 상기 챔버(110)의 측벽(111)에 소정 간격 이격되게 설치되나, 상기 이너 자켓(170)은 상기 챔버(110)의 측벽(111)에 접하여 형성될 수 있는 등 상기 이너 자켓(170)이 챔버(110) 내에 설치된다면 어느 하나에 한정되는 것은 아니다.
상기 이너 자켓(170)은 금속으로 형성될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 상기 이너 자켓(170)은 금속층과, 상기 금속층의 외면에 코팅된 절연층으로 형성될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 상기 이너 자켓(170)은 애노다이징된 금속으로 형성될 수 있다.
한편, 상기 이너 자켓(170)은 상기 챔버(110)로부터 분리하여 세정할 수 있다.
상기와 같은 구조를 가지는 플라즈마 발생장치(100)의 증착 과정을 살펴보면 다음과 같다.
가스 주입구(141)를 통하여 기판(120)에 증착될 물질이 샤워 헤드(142)로 주입된다. 상기 샤워 헤드(142)는 상기 가스 주입구(141)를 통하여 주입된 가스를 챔버(110) 내부로 균일하게 분사하게 된다.
고주파 전원부(180)는 주입된 가스를 플라즈마 입자들로 분해하기 위한 고주파를 인가하게 된다. 상기 서셉터(160) 상에 장착된 기판(120) 상에는 플라즈마 입자들이 증착된다.
한편, 박막 증착에 사용된 플라즈마 입자들을 포함한 반응 가스는 가스 배출부(150)를 통하여 외부로 배출하게 된다.
상기와 같은 증착 공정을 통하여 상기 기판(120) 상에는 소망하는 영역에 유기막과 같은 박막이 증착될 수 있다.
상기 플라즈마 발생장치(100)는 플라즈마 프로세싱 중이나, 플라즈마 프로세싱이 완료된 다음에 챔버(110) 내부에 오염이 발생할 수 있다. 예컨대, 플라즈마 공간을 둘러싸는 이너 자켓(170)의 내벽(171)에 오염물이 부착될 수 있다.
따라서, 상기 챔버(110)의 진공 해제(vacuum breaking)없이, 플라즈마 프로세싱에 따른 이너 자켓(170)의 내벽(171)에서의 오염 정도를 실시간으로 모니터링할 필요가 있다.
이를 위하여, 상기 플라즈마 발생장치(100)에는 챔버(110) 내부의 오염층을 검출하는 시스템(190)이 설치될 수 있다.
상기 오염층 검출시스템(190)은 V-I 프로브(191), 전원부(193), 블로킹 커패시터(194), 및 모니터(195)를 포함한다.
상기 V-I 프로브(191)는 이너 자켓(170)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 V-I 프로브(191)는 상기 이너 자켓(170)에 흐르는 전압(V)과 전류(I)의 위상차(phase difference)를 검출할 수 있다.
상기 V-I 프로브(191)는 피드 쓰루(feed through, 192)를 통하여 상기 이너 자켓(170)에 연결될 수 있다. 상기 피드 쓰루(192)는 상기 이너 자켓(170)에 전기적으로 접속될 수 있다. 상기 피드 쓰루(192)는 상기 이너 자켓(170)의 적어도 한 영역에 접속될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 상기 피드 쓰루(192)는 진공 상태에서 접속할 수 있다.
상기 이너 자켓(170)에는 블로킹 커패시터(blocking capacitor, 194)를 거쳐서 전압을 인가하기 위한 전원부(193)가 연결될 수 있다. 상기 전원부(193)으로부터 공급되는 전압은 상기 블로킹 커패시터(194)를 사이에 두고, 피드 쓰루(192)를 이용하여 상기 챔버(110)를 통하여 이너 자켓(170)으로 인가될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 이너 자켓(170)에는 RF 전압이 인가될 수 있다. 예컨대, 상기 전원부(193)로부터 공급되는 RF 신호는 1 내지 100 KHz의 범위 및 1 내지 10 V 범위일 수 있다. 상기 RF 신호의 범위를 벗어나면 플라즈마에 영향을 끼친다.
상기 V-I 프로브(191)에는 측정 데이터가 표시되는 모니터(195)가 연결될 수 있다.
상기 오염층 검출시스템(190)은 이너 자켓(170)에 소정의 전압을 인가하여 얻어진 신호를 분석하여 이너 자켓(170)의 표면에서의 오염층의 두께를 측정할 수 있다. 상기 신호 분석은 상기 V-I 프로브(191)를 이용하여 분석된 RF 전압과, 상기 RF 전압에 의하여 흐르는 RF 전류 사이의 위상차를 분석할 수 있다.
상기 이너 자켓(170)의 내벽(171)에 잔존하는 오염층의 두께는 인가된 RF 전압과, 상기 RF 전압에 의하여 흐르는 RF 전류 사이의 위상차로부터 계산된 오염층의 커패시턴스에 의하여 산출된 값일 수 있다.
상기 오염층 검출시스템(190을 이용하여 이너 자켓(170)에 잔존하는 오염층의 두께를 측정하는 과정은 다음과 같다.
상기 전원부(193)로부터 공급되는 1 내지 100 KHz의 범위 및 1 내지 10 V의 RF 신호는 상기 블로킹 커패시터(194)를 거쳐서 피드 쓰루(192)를 통하여 이너 자켓(170)에 인가된다.
상기 이너 자켓(170)에 RF 전압이 인가되면, 상기 이너 자켓(170)에 흐르는 RF 전압과, RF 전류 사이의 위상차를 상기 V-I 프로브(191)를 통하여 검출하게 된다.
상기 이너 자켓(170)의 내벽(171) 표면의 오염층의 두께 변화가 발생하게 되면, RF 전압과, RF 전류 사이의 위상차가 변화하게 된다. 이를 분석하는 것에 의하여, 상기 오염층의 두께 변화를 실시간으로 모니터링할 수 있다.
표 1은 본 출원인의 실험에 따른 오염층 두께에 따른 위상차를 도시한 것이고, 도 4는 표 1의 오염층 두께에 따른 위상차를 도시한 그래프이다.
오염층 두께(㎛) 위상차(θ) 오염층 두께(㎛) 위상차(θ)
1.0 65.6 6.0 75.2
2.0 68.4 7.0 76.3
3.0 70.6 8.0 77.3
4.0 72.4 9.0 78.1
5.0 73.9 10.0 78.8
여기서, 상기 이너 자켓(170)은 애노다이징된 금속으로 형성되며, 애노다이징층의 두께는 30 마이크로미터이며, 애노다이징층의 비유전율(relative permittivity)은 10이다.
한편, 상기 이너 자켓(170)의 내벽(171)에는 동일한 두께의 오염층이 잔존하고, 오염층의 비유전율은 2로 가정한다.
표 1 및 도 4를 참조하면, 오염층의 두께가 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 마이크로미터로 증가함에 따라서, RF 전압과, RF 전류 사이의 위상차(θ)는 각각 65.6, 68.4, 70.6, 72.4, 73.9, 75.2, 76.3, 77.3, 78.1, 78.8로 증가함을 알 수 있다. 이처럼, RF 전압과, RF 전류 사이의 위상차를 모니터링하는 것에 의하여 상기 이너 자켓(17)의 내벽(171)에서의 오염층의 두께를 산출가능하다.
한편, 오염층은 챔버 내의 위치별로 모니터링 할 수 있다.
예컨대, 도 2를 참조하면, 챔버(210)의 내부에는 이격되게 플라즈마 공간을 감싸는 이너 자켓(220)이 설치될 수 있다. 상기 이너 자켓(220)에는 복수의 피드 쓰루(230)가 연결될 수 있다.
상기 이너 자켓(220)은 사각틀 형상으로서, 일 방향을 따라 마주보는 한 쌍의 제 1 면(221) 및 제 2 면(222)과, 이들과 교차하는 방향으로 연장되며, 타 방향을 따라 마주보는 한 쌍의 제 3 면(223) 및 제 4 면(224)을 포함한다.
상기 제 1 내지 제 4 면(221 내지 224)에는 각각 챔버(210)를 통하여 제 1 내지 제 4 피드 쓰루(231 내지 234)가 각각 접속될 수 있다.
이처럼, 상기 이너 자켓(440)의 4개의 영역(zone)에서 오염층을 모니터링할 수 있다.
도 3을 참조하면, 챔버(310)의 내부에는 이너 자켓(320)이 설치될 수 있다. 상기 이너 자켓(320)에는 복수의 피드 쓰루(330)가 연결될 수 있다.
상기 이너 자켓(320)은 사각틀 형상으로서, 일 방향을 따라 마주보는 한 쌍의 제 1 면(321) 및 제 2 면(322)과, 이들과 교차하는 방향으로 연장되며, 타 방향을 따라 마주보는 한 쌍의 제 3 면(323) 및 제 4 면(324)을 포함한다.
상기 각 면(321 내지 324)에는 각각 2개의 피드 쓰루가 연결될 수 있다. 구체적으로, 제 1 면(321)에는 한 쌍의 제 1 피드 쓰루(331) 및 제 2 피드 쓰루(332)가 접속되고, 제 2 면(322)에는 한 쌍의 제 3 피드 쓰루(333) 및 제 4 피드 쓰루(334)가 접속되고, 제 3 면(323)에는 한 쌍의 제 5 피드 쓰루(335) 및 제 6 피드 쓰루(336)가 접속되고, 제 4 면(424)에는 한 쌍의 제 7 피드 쓰루(337) 및 제 8 피드 쓰루(338)가 접속될 수 있다.
이처럼, 상기 이너 자켓(440)의 8개의 영역(zone)에서 오염층을 모니터링할 수 있다.
도 5 내지 도 7은 도 1의 플라즈마 발생장치(100)를 이용하여 절연막, 금속막, 및 유기막중 적어도 어느 하나의 박막이 형성된 디스플레이 장치(500)이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치(500)가 펴진 것을 도시한 사시도이고, 도 6은 도 5의 플렉서블 디스플레이 장치(500)가 휘어진 것을 도시한 사시도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 플렉서블 디스플레이 장치(500)는 화상을 표시하는 플렉서블 디스플레이 패널(510)과, 상기 플렉서블 디스플레이 패널(510)을 수용하는 플렉서블 케이스(520)를 포함한다. 상기 플렉서블 디스플레이 패널(510)은 화면을 구현하기 위한 소자뿐만 아니라, 터치 스크린(touch screen), 편광판, 윈도우 커버 등 다양한 필름을 포함한다. 상기 플렉서블 디스플레이 장치(500)는 펼쳐진 상태나, 휘어진 상태 등 다양한 각도에서 화상을 감상할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 플렉서블 디스플레이 장치(500)는 유연성을 가지는 유기 발광 디스플레이 장치(organic light emitting display device)를 예를 들어 설명하나, 액정 디스플레이 장치(liquid crystal display)나, 전계 방출 디스플레이(field emission display)나, 전자 종이 디스플레이(Electronic paper display) 등 다양한 플렉서블 디스플레이 장치일 수 있다.
도면을 참조하면, 상기 플렉서블 디스플레이 장치(700)는 플렉서블 기판(711)과, 상기 플렉서블 기판(711)에 마주보는 박막의 엔캡슐레이션(740)을 포함한다.
상기 플렉서블 기판(711)은 유연성을 가지는 절연성 소재로 형성될 수 있다.
상기 플렉서블 기판(711)은 폴리이미드(polyimide, PI)나, 폴리 카보네이트(polycarbonate, PC)나, 폴리 에테르 설폰(polyethersulphone, PES)이나, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET)나, 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylenenaphthalate, PEN)나, 폴리아릴레이트(polyarylate, PAR)나, 유리섬유 강화플라스틱(fiber glass reinforced plastic, FRP) 등의 고분자 기판일 수 있다. 일 실시예에 있어서, 상기 플렉서블 기판(711)은 휘어질 수 있는 글래스 기판일 수 있다.
상기 플렉서블 기판(711)은 투명하거나, 반투명하거나, 불투명할 수 있다.
상기 플렉서블 기판(711) 상에는 배리어막(712)이 형성될 수 있다. 상기 배리어막(712)은 상기 플렉서블 기판(711)의 윗면을 전체적으로 덮을 수 있다.
상기 배리어막(712)은 실리콘 옥사이드(SiOx), 실리콘 나이트라이드(SiNx), 실리콘 옥시나이트라이드(SiOxNy), 알루미늄 옥사이드(AlOx), 알루미늄나이트라이드(AlOxNy) 등의 무기물이나, 아크릴, 폴리이미드, 폴리에스테르 등의 유기물 중에서 선택된 어느 하나로 형성될 수 있다.
상기 배리어막(712)은 단일막, 또는, 다층막으로 형성될 수 있다.
상기 배리어막(712)은 산소와 수분을 차단하고, 플렉서블 기판(711)의 윗면을 평탄하게 한다.
상기 배리어막(712) 상에는 박막 트랜지스터(thin film transistor, TFT)가 형성될 수 있다. 본 실시예에 있어서, 박막 트랜지스터는 탑 게이트 트랜지스터(top gate transistor)를 설명하나, 바텀 게이트 트랜지스터(bottom gate transistor) 등 다른 구조의 박막 트랜지스터가 구비될 수 있다.
상기 배리어막(712) 상에는 반도체 활성층(713)이 형성될 수 있다.
상기 반도체 활성층(713)은 N형 불순물 이온이나, P형 불순물 이온을 도핑하는 것에 의하여 소스 영역(714)과, 드레인 영역(715)을 포함한다. 상기 소스 영역(714)과, 드레인 영역(715) 사이는 불순물이 도핑되지 않는 채널 영역(716)이다.
상기 반도체 활성층(713)은 유기 반도체나, 비정질 실리콘(amorphous silicon)이나, 폴리 실리콘(poly silicon)과 같은 무기 반도체로 형성될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 반도체 활성층(713)은 산화물 반도체로 형성될 수 있다. 예컨대, 산화물 반도체는 아연(Zn), 인듐(In), 갈륨(Ga), 주석(Sn), 카드뮴(Cd), 게르마늄(Ge), 하프늄(Hf)과 같은 4, 12, 13, 14족 금속 원소 및 이들의 조합에서 선택된 물질의 산화물을 포함한다.
상기 반도체 활성층(713) 상에는 게이터 절연막(717)이 증착될 수 있다. 상기 게이트 절연막(717)은 실리콘 옥사이드나, 실리콘 나이트라이드나, 금속 산화물과 같은 무기막으로 형성될 수 있다. 상기 게이트 절연막(717)은 단일층, 또는, 다층막일 수 있다.
상기 게이트 절연막(717) 상에는 게이트 전극(718)이 형성될 수 있다. 상기 게이트 전극(718)은 Au, Ag, Cu, Ni, Pt, Pd, Al, Mo, Cr 등의 단일막, 또는, 다층막을 포함한다. 일 실시예에 있어서, 상기 게이트 전극(718)은 Al:Nd, Mo:W 와 같은 합금을 포함한다.
상기 게이트 전극(718) 상에는 층간 절연막(719)이 형성될 수 있다. 상기 층간 절연막(719)은 실리콘 옥사이드나, 실리콘 나이트라이드 등과 같은 무기물로 형성될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 상기 층간 절연막(719)은 유기물을 포함한다.
상기 층간 절연막(719) 상에는 소스 전극(720)과, 드레인 전극(721)이 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 게이트 절연막(717) 및 층간 절연막(719)의 일부를 제거하는 것에 의하여 콘택 홀이 형성되고, 콘택 홀을 통하여 소스 영역(714)에 대하여 소스 전극(720)이 전기적으로 연결되고, 드레인 영역(715)에 대하여 드레인 전극(721)이 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 소스 전극(720)과, 드레인 전극(721) 상에는 패시베이션막(722)이 형성될 수 있다. 상기 패시베이션막(722)은 실리콘 옥사이드나, 실리콘 나이트라이드와 같은 무기물, 또는, 유기물로 형성될 수 있다.
상기 패시베이션막(722) 상에는 평탄화막(723)이 형성될 수 있다. 상기 평탄화막(723)은 아크릴(acryl), 폴리이미드(polyimide), BCB(Benzocyclobutene) 등의 유기물을 포함한다.
상기 패시베이션막(722)과, 평탄화막(723)중 어느 하나는 생략할 수 있다.
상기 박막 트랜지스터는 유기 발광 소자(organic light emitting display device, OLED)에 전기적으로 연결될 수 있다.
유기 발광 소자(OLED)는 상기 평탄화막(723) 상에 형성될 수 있다. 상기 유기 발광 소자(OLED)는 제 1 전극(725), 중간층(726), 및 제 2 전극(727)을 포함한다.
제 1 전극(725)은 애노우드로 기능하며, 다양한 도전성 소재로 형성할 수 있다. 상기 제 1 전극(725)은 투명 전극, 또는, 반사형 전극을 포함한다. 이를테면, 상기 제 1 전극(725)이 투명 전극으로 사용시, 상기 제 1 전극(725)은 ITO, IZO, ZnO, In2O3 등의 투명 도전막을 포함한다. 상기 제 1 전극(725)이 반사형 전극으로 사용시, 상기 제 1 전극(725)은 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr 및 이들의 화합물로 형성된 반사막과, 상기 반사막의 상부에 형성된 ITO, IZO, ZnO, In2O3 등의 투명 도전막을 포함한다.
상기 픽셀 정의막(724)은 상기 평탄화막(723)과 제 1 전극(725)의 일부를 덮는다. 상기 픽셀 정의막(724)은 상기 제 1 전극(725)의 가장자리를 둘러싸는 것에 의하여 각 서브 픽셀의 발광 영역을 한정한다. 상기 제 1 전극(725)은 서브 픽셀마다 패터닝될 수있다.
상기 픽셀 정의막(724)은 유기막, 또는, 무기막으로 형성될 수 있다. 이를테면, 상기 픽셀 정의막(724)은 폴리이미드, 폴리아마이드, 벤조사이클로부텐, 아크릴 수지, 페놀 수지 등과 같은 유기물이나, 실리콘 나이트라이드와 같은 무기물로 형성할 수 있다.
상기 픽셀 정의막(724)은 단일막, 또는, 다중막일 수 있다.
상기 제 1 전극(725) 상에는 상기 픽셀 정의막(724)의 일부를 에칭하여 노출되는 영역에 중간층(726)이 형성될 수 있다. 본 실시예에 있어서, 상기 중간층(726)은 증착 공정에 의하여 형성될 수 있다.
상기 중간층(726)은 유기 발광층을 구비할 수 있다. 선택적인 다른 예로서, 상기 중간층(726)은 유기 발광층(emissive layer)을 구비하고, 그 외에 정공 주입층(hole injection layer, HIL), 정공 수송층(hole transport layer, HTL), 전자 수송층(electron transport layer, ETL), 전자 주입층(electron injection layer, EIL)중 적어도 어느 하나를 더 구비할 수 있다. 본 실시예에서는 이에 한정되지 않고, 상기 중간층(726)이 유기 발광층을 구비하고, 기타 다양한 기능층을 더 구비할 수 있다.
상기 제 1 전극(725)과, 제 2 전극(727)에서 각각 주입되는 정공과 전자는 유기 발광층에서 결합되면서 소망하는 색상의 빛을 발생시킬 수 있다.
상기 제 2 전극(727)은 상기 중간층(726) 상에 형성될 수 있다.
상기 제 2 전극(727)은 캐소우드로 기능할 수 있다. 상기 제 2 전극(727)은 투명 전극, 또는, 반사형 전극을 포함한다. 예컨대, 상기 제 2 전극(727)이 투명 전극으로 사용시, 상기 제 2 전극(727)은 일 함수가 작은 금속인 Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Al, Mg 및 이들의 화합물과, 금속 및 이들의 화합물 상에 형성된 ITO, IZO, ZnO, In2O3 등의 투명 도전막을 포함한다. 상기 제 2 전극(727)이 반사형 전극으로 사용시, 상기 제 2 전극(727)은 Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Al, Mg 및 이들의 화합물을 포함한다.
본 실시예에 있어서, 상기 제 1 전극(725)은 애노우드로, 상기 제 2 전극(727)은 캐소우드로 기능할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 상기 제 1 전극(725)이 캐소우드로, 상기 제 2 전극(727)이 애노우드로 기능할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 플렉서블 기판(711) 상에는 복수의 서브 픽셀을 형성할 수 있으며, 각 서브 픽셀별로 적색, 녹색, 청색, 또는, 백색의 색을 구현할 수 있다. 그러나, 본 개시는 이에 한정되지 않는다.
일 실시예에 있어서, 상기 중간층(726)은 서브 픽셀의 위치에 관계없이 제 1 전극(725)에 공통적으로 형성될 수 있다. 유기 발광층은 적색, 녹색, 및 청색의 빛을 방출하는 발광 물질을 포함하는 층이 수직으로 적층되거나, 적색, 녹색, 및 청색의 빛을 방출하는 발광 물질이 혼합되어 형성될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 백색광을 방출할 수 있다면, 다른 색의 조합이 가능함은 물론이다. 방출된 백색광을 소정의 컬러로 변환하는 색변환층이나, 컬러 필터를 더 구비할 수 있다.
상기 엔캡슐레이션(740)은 외부의 수분이나 산소 등으로부터 유기 발광 소자(OLED)를 보호하기 위하여 형성될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 상기 엔캡슐레이션(740)은 무기막(741)과 유기막(742)이 교대로 적층할 수 있다.
예컨대, 상기 엔캡슐레이션(740)은 적어도 하나의 무기막(741)과, 적어도 하나의 유기막(742)이 적층된 구조일 수 있다. 상기 무기막(741)은 제 1 무기막(743), 제 2 무기막(744), 제 3 무기막(745)을 포함한다. 상기 유기막(742)은 제 1 유기막(746) 및 제 2 유기막(747)을 포함한다.
상기 무기막(741)은 실리콘 옥사이드(SiO2), 실리콘 나이트 라이드(SiNx), 알루미늄 옥사이드(Al2O3), 티타늄 옥사이드(TiO2), 지르코늄 옥사이드(ZrOx), 징크 옥사이드(ZnO) 중에서 선택된 어느 하나로 형성될 수 있다. 상기 유기막(742)은 에폭시, 폴리이미드, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌, 폴리아크릴레이트 중에서 선택된 어느 하나로 형성될 수 있다.
상기 엔캡슐레이션(740)은 플라즈마강화 화학기상증착(PECVD)에 의하여 형성될 수 있다.
100...플라즈마 발생장치 110...챔버
120...기판 140...가스 주입부
141...가스 주입구 142...샤워 헤드
143...분사 홀 150...가스 배출부
151...배기구 152...진공 펌프
160...서셉터 170...이너 자켓
171...내벽 190...오염층 검출시스템
191...V-I 프로브 192...피드 쓰루
193...전원부 194...블로킹 커패시터
195...모니터

Claims (15)

  1. 챔버;
    상기 챔버 내에 설치되며, 기판이 장착되는 서셉터;
    상기 챔버 내에 플라즈마를 형성하는 플라즈마 발생부;
    상기 챔버 내에 설치되며, 플라즈마가 발생하는 공간을 둘러싸는 이너 자켓;
    상기 이너 자켓에 전기적으로 연결되며, 전압 및 전류의 위상차를 검출하는 V-I 프로브;
    블로킹 커패시터를 통하여 전압을 상기 이너 자켓에 인가하는 전원부; 및
    상기 V-I 프로브에 연결되어, 측정 데이터가 표시되는 모니터;를 포함하되,
    상기 이너 자켓에 전압을 인가하여 얻어진 신호를 분석하여 이너 자켓 표면의 오염층 두께를 측정하며,
    상기 전원부로부터 공급되는 전압은 블로킹 커패시터를 사이에 두고, 피드 쓰루를 이용하여 챔버를 통하여 상기 이너 자켓에 인가되며,
    상기 V-I 프로브, 상기 블로킹 커패시터, 상기 전원부, 및 상기 모니터는 상기 챔버의 외부에 배치되며, 상기 V-I 프로브는 상기 피드 쓰루를 통하여 상기 이너 자켓에 접속되며,
    상기 피드 쓰루는 상기 챔버를 관통하여 상기 챔버 내부에 설치된 상기 이너 자켓의 외면의 적어도 한 영역에 접속되어 상기 챔버 내의 대응되는 위치의 오염도를 모니터링하는 플라즈마 발생장치의 오염측정장비.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 이너 자켓에는 RF 전압이 인가되는 플라즈마 발생장치의 오염측정장비.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 전원부는 1 내지 100 KHz의 범위 및 1 내지 10 V 범위의 RF 신호를 공급하는 플라즈마 발생장치의 오염측정장비.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 신호 분석은 V-I 프로브를 이용하여 분석된 RF 전압과, 상기 RF 전압에 의하여 흐르는 RF 전류 사이의 위상차인 플라즈마 발생장치의 오염측정장비.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 오염층의 두께는 인가된 RF 전압과, 상기 RF 전압에 의하여 흐르는 RF 전류 사이의 위상차로부터 계산된 오염층의 커패시턴스에 의하여 산출된 값인 플라즈마 발생장치의 오염측정장비.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 이너 자켓은 상기 챔버 내벽에 이격되게 설치된 플라즈마 발생장치의 오염측정장비.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 이너 자켓은 상기 플라즈마가 발생하는 공간을 둘러싸는 벽 형상인 플라즈마 발생장치의 오염측정장비.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 이너 자켓은 상기 챔버에 결합되어 이중벽을 형성하는 플라즈마 발생장치의 오염측정장비.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 이너 자켓은 금속으로 형성된 플라즈마 발생장치의 오염측정장비.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 이너 자켓은 금속층 및 상기 금속층의 외면에 코팅된 절연층을 포함하는 플라즈마 발생장치의 오염측정장비.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 이너 자켓은 애노다이징된 금속으로 형성된 플라즈마 발생장치의 오염측정장비.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 이너 자켓의 오염 정도를 실시간으로 모니터링하는 플라즈마 발생장치의 오염측정장비.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 챔버의 진공 해제없이 모니터링하는 플라즈마 발생장치의 오염측정장비.
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