KR20060136403A - Semiconductor device and method for manufacturing same - Google Patents
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Abstract
보호막에 발생한 흠결을 고정밀로 검출하도록 하는 봉지구조를 가지는 반도체 장치 및 그 제조방법이 개시된다. 반도체 장치(1)는 기판(10)과, 상기 기판상에 형성된 반도체 소자(14)와, 상기 반도체 소자(14)를 봉지하는 보호막(7)을 포함한다. 상기 반도체 장치(1)는 상기 보호막의 표면과 접하는 제1도전층(16)과, 상기 보호막(7)의 표면과 접하는 제2도전층(8)을 더 포함한다.Disclosed are a semiconductor device having an encapsulation structure for accurately detecting defects generated in a protective film and a method of manufacturing the same. The semiconductor device 1 includes a substrate 10, a semiconductor element 14 formed on the substrate, and a protective film 7 encapsulating the semiconductor element 14. The semiconductor device 1 further includes a first conductive layer 16 in contact with the surface of the protective film and a second conductive layer 8 in contact with the surface of the protective film 7.
Description
본 발명은, 유기EL(electroluminiscent; 전계발광) 소자, 발광 다이오드 또는 용량소자 등의 반도체 소자의 봉지(封止; sealing)구조에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
유기EL 패널은, 주로 유기재료의 발광층을 가지는 유기EL 소자를 구비하고 있고, 유기EL 소자는 수분이나 산소 등에 노출되면 열화하기 때문에, 외부 공기로부터 차폐해야 하므로, 유기EL 소자 전체를 피복하고 봉지하는 보호막(passivation film)이 형성되어 있다. 상기 보호막은, 봉지성능의 향상을 위하여, 치밀하고, 불순물의 투과에 대한 저지성능이 높은 막을 포함하는 것이 일반적이다.The organic EL panel is mainly provided with an organic EL element having a light emitting layer made of an organic material. Since the organic EL element deteriorates when exposed to moisture or oxygen, the organic EL panel must be shielded from outside air. A passivation film is formed. In order to improve the sealing performance, the protective film generally includes a film having a high density and a high blocking property against permeation of impurities.
이 보호막에 크랙(crack)이나 핀홀(pinhole) 등의 흠결이 있으면, 해당 흠결을 통해 투과한 수분이나 산소 등의 불순물이 소자구성 재료의 산화 등을 촉진시켜, 유기EL 소자를 열화시킨다. 이런 종류의 열화는, 발광면 중의 다크 포인트(dark point; 비발광점)의 발생과 그 확대, 소자의 생명 단축 및 수율의 저하를 초래하기 때문에, 보호막의 흠결의 발생을 어떤 방법으로 방지하는가, 흠결이 발생한 경우에 해당 흠결을 어떤 방법으로 보수하는가는, 중요한 과제이다. 이러한 과제를 해결하기 위한 봉지기술은, 예를 들어, 특허문헌1(일본 특허공개2002-134270 호), 특허문헌2(일본 특허공개2002-164164호), 특허문헌3(일본 특허공개 평6-96858호), 특허문헌4(일본 특허공개 평10-312883호), 특허문헌5(일본 특허공개2002-260846호) 및 특허문헌6(일본 특허공개2002-329720호)에 개시되어 있다.If the protective film has cracks such as cracks or pinholes, impurities such as moisture and oxygen transmitted through the defects promote oxidation of the element constituent material and the like, resulting in deterioration of the organic EL element. Since this kind of deterioration leads to the generation and expansion of dark points (non-light-emitting points) in the light emitting surface, shortening the life of the device and lowering the yield, how to prevent the occurrence of defects in the protective film. In this case, how to repair the defect is an important problem. Encapsulation techniques for solving such a problem include, for example, Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-134270), Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-164164), and Patent Document 3 (Japanese Patent Laid-Open No. 6 96858), Patent Document 4 (Japanese Patent Laid-Open No. H10-312883), Patent Document 5 (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-260846), and Patent Document 6 (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-329720).
또, 제조공정에서 발생한 보호막의 흠결을 검출하는 기술도, 수율의 향상을 도모하고 흠결을 보수하기 위해 중요하다. 보호막에서 발생한 흠결을 시각적인 조사나 화상처리에서 검출하는 것은 가능하기는 하지만, 시각적인 조사나 화상처리에서는, 예기하지 않은 흠결이나 보호막의 표면에 나타나지 않은 흠결 등을 정확하게 검출하는 것이 어렵고, 검출 정도에 한계가 있다.Moreover, the technique which detects the defect of the protective film which arose in the manufacturing process is also important in order to improve a yield and to repair a defect. Although it is possible to detect defects generated in the protective film by visual irradiation or image processing, it is difficult to accurately detect unexpected defects or defects that do not appear on the surface of the protective film by visual irradiation or image processing. There is a limit to.
이상의 상황 등을 감안하여 본 발명의 주된 목적은, 유기EL 소자 등의 반도체 소자를 봉지하는 보호막에 발생한 흠결을 고정밀로 검출하도록 하는 봉지구조를 가지는 반도체 장치 및 그 제조방법을 제공하는 점에 있다.In view of the above situation and the like, a main object of the present invention is to provide a semiconductor device having an encapsulation structure for accurately detecting defects generated in a protective film encapsulating a semiconductor element such as an organic EL element and a manufacturing method thereof.
상기 목적을 달성해야 하는, 본 발명은, 기판과, 상기 기판상에 형성되어 있는 반도체 소자와, 상기 반도체 소자를 봉지하는 보호막을 구비한 반도체 장치에 있어서, 상기 보호막의 표면과 접하는 제1도전층과, 상기 보호막의 표면과 접하는 제2도전층을 구비하는 것을 특징으로 한다.In the semiconductor device provided with the board | substrate, the semiconductor element formed on the said board | substrate, and the protective film which seals the said semiconductor element, the 1st conductive layer which contact | connects the surface of the said protective film which should achieve the said objective. And a second conductive layer in contact with the surface of the protective film.
또, 다른 발명은, 기판상에 형성되어 있는 반도체 소자를 봉지하는 보호막의 흠결을 검출하는 반도체 장치의 제조방법에 있어서, (a) 제1도전층을 형성하는 단계와, (b) 상기 제1도전층상에, 상기 반도체 소자를 피복하는 보호막을 형성하는 단계와, (c) 상기 보호막상에 제2도전층을 형성하는 단계와, (d) 상기 제1도전층과 상기 제2도전층의 사이의 전기전도를 측정하고, 그 측정결과에 기초하여 상기 보호막의 흠결을 검출하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 한다.Another invention is a method of manufacturing a semiconductor device for detecting defects in a protective film for encapsulating a semiconductor element formed on a substrate, the method comprising: (a) forming a first conductive layer, and (b) the first conductive layer; Forming a protective film covering the semiconductor element on the conductive layer, (c) forming a second conductive layer on the protective film, and (d) between the first conductive layer and the second conductive layer. And measuring the electrical conductivity of and detecting defects of the protective film based on the measurement result.
도 1은, 본 발명에 관계되는 제1실시예의 유기EL 패널의 단면을 개략적으로 나타낸 도면이다.1 is a diagram schematically showing a cross section of an organic EL panel of a first embodiment according to the present invention.
도 2는, 유기EL 소자를 구성하는 유기 기능층의 일예를 개략적으로 나타낸 단면도이다.2 is a cross-sectional view schematically showing an example of an organic functional layer constituting an organic EL element.
도 3은, 제1실시예의 유기EL 패널의 단면을 개략적으로 나타낸 도면이다.3 is a diagram schematically showing a cross section of the organic EL panel of the first embodiment.
도 4는, 보호막의 흠결이 보수된 유기EL 패널의 단면을 개략적으로 나타낸 도면이다.4 is a diagram schematically showing a cross section of an organic EL panel in which defects in a protective film have been repaired.
도 5는, 본 발명에 관계되는 제2실시예의 유기EL 패널을 개략적으로 나타낸 평면도이다.5 is a plan view schematically showing an organic EL panel of a second embodiment according to the present invention.
도 6은, 제2실시예의 유기EL 패널을 개략적으로 나타낸 평면도이다.Fig. 6 is a plan view schematically showing the organic EL panel of the second embodiment.
도 7a 및 도 7b는, 제2실시예의 흠결 검출 처리를 설명하는 그래프이다.7A and 7B are graphs for describing defect detection processing in the second embodiment.
도 8은, 본 발명에 관계되는 제3실시예의 유기EL 패널을 개략적으로 나타낸 평면도이다.Fig. 8 is a plan view schematically showing an organic EL panel of a third embodiment according to the present invention.
도 9는, 제3실시예의 유기EL 패널을 개략적으로 나타낸 평면도이다.Fig. 9 is a plan view schematically showing the organic EL panel of the third embodiment.
도 10은, 본 발명에 관계되는 제4실시예의 유기EL 패널의 단면을 개략적으로 나타낸 도면이다.Fig. 10 is a diagram schematically showing a cross section of the organic EL panel of the fourth embodiment according to the present invention.
도 11은, 제4실시예의 유기EL 패널을 개략적으로 나타낸 평면도이다.Fig. 11 is a plan view schematically showing the organic EL panel of the fourth embodiment.
도 12는, 보호막의 흠결이 보수된 유기EL 패널의 단면을 개략적으로 나타낸 도면이다.12 is a diagram schematically showing a cross section of an organic EL panel in which defects in a protective film have been repaired.
이하, 본 발명에 관계되는 각 실시예에 대하여 설명한다.Hereinafter, each Example concerning this invention is described.
1. 제1실시예1. First embodiment
도 1은, 본 발명에 관계되는 제1실시예의 유기EL 패널(반도체 장치)(1)의 단면을 개략적으로 나타낸 도면이다. 이 유기EL 패널(1)은, 절연기판(10)과, 이 절연기판(10)상에 형성되는, 제1전극층(11), 유기 기능층(12) 및 제2전극층(13)으로 구성되는 유기EL 소자(반도체 소자)(14)를 구비하고 있다. 절연기판(10)으로는, 예를 들어, 유리기판, 또는 폴리카보네이트(polycarbonate) 등을 기재로 한 가요성(flexible)의 플라스틱 기판을 사용할 수 있다.1 is a diagram schematically showing a cross section of an organic EL panel (semiconductor device) 1 of a first embodiment according to the present invention. The
또, 유기EL 패널(1)은, 유기EL 소자(14)상에, 전기절연성의 절연막(15), 제1도전층(16), 보호막(passivation film)(17) 및 제2도전층(18)을 이 순서로 적층하여 구성되어 있다. 제1도전층(16)은 보호막(17)의 표면(내측면)과 접하도록, 제2도전층(18)은 보호막(17)의 표면(외측면)과 접하도록, 각각 형성되어 있다.In addition, the
보호막(17)은, 수분이나 산소 등의 불순물의 유기EL 소자(14)로의 침투를 저지하는 단층 또는 복수층의 막으로 구성되고, 제1도전층(16)과 제2도전층(18)에 끼워 넣어져서, 제1도전층(16)과 제2도전층(18)의 사이를 전기적으로 절연하도록 형성되어 있다. 보호막(17)의 구성재료로서는, 예를 들어, 산화 실리콘(SiO2) 등의 금 속 산화물, 또는 실리콘 질화물 등의 금속 질화물, 질화 산화 실리콘(SiON) 등의 금속 질화 산화물, 또는 폴리이미드(polyimide)계 수지 등의 유기절연 재료를 들 수 있다. 이에 의한 막재료를, 진공 증착법, 스핀 코팅(spin coating)법, 스퍼터링(sputtering)법, 플라즈마 CVD(Chemical Vapor Deposition; 화학증착)법, 레이저 CVD법, 열 CVD법 또는 이온 플레이팅(ion plating)법 등의 제법에 의해 퇴적하여 보호막(17)을 형성할 수 있다.The
특히, 제1도전층(16)과의 밀착성을 향상시키고, 핀홀이 적은 보호막(17)을 형성하기 위해서는, 이온 플레이팅법 또는 CVD법을 채용하는 것이 바람직하다. 또, 핀홀이 적은 치밀한 막을 균일하게 또한 일정한 막 두께로 형성하기 위해서는, 폴리파락실리렌(polyparaxylylene), 폴리모노클로로파락실리렌 (polymonochloroparaxylylene), 폴리디클로로파락실리렌(polydichloroparaxylylene) 또는 폴리모노브롬파락실리렌(polymonobromparaxylylene) 등의 폴리파락실리렌계 수지를 사용하여, CVD법에 의해 보호막(17)을 생성하는 것도 바람직하다.In particular, in order to improve the adhesion with the first
더욱이, 보호막(17)은, 방습성능의 향상의 관점에서, 산화 칼슘, 산화 바륨 등의 알칼리 금속 산화물, 또는 이소시아네이트(isocyanate)기를 가지는 유기물 등의 수분흡수막을 포함하는 것이 바람직하다.Moreover, it is preferable that the
제1도전층(16)과 제2도전층(18)의 구성재료로는, 알루미늄(Al), 은(Ag), 구리(Cu), 금(Au), 백금(Pt), 파라듐(Pd), 크롬(Cr), 몰리브데늄(Mo), 티타늄(Ti) 및 니켈(Ni) 등의 금속재료 중에서 선택된 하나 혹은 둘 이상으로 구성된 합금, 또는 ITO(산화 인듐 주석; Indium Tin Oxide), IZO(산화아연; Indium Zinc Oxide) 또는 산화 주석 등의 투명 도전재료, 또는 폴리티오펜(polythiophene) 혹은 폴리아닐린(polyaniline) 등의 도전성 고분자 재료를 들 수 있다. 특히, 후술하는 보호막(17)의 흠결 검출을 높은 정밀도로 행하는 관점으로는, 높은 전기전도율을 유지하는 금속재료나 투명 도전재료를 선택하는 것이 바람직하다.The constituent materials of the first
제1도전층(16)은, 도 1에 나타난 바와 같이, 유기EL 소자(14)의 형성영역 바깥에 있어서의 절연기판(10)의 주변부상으로 연장되어 존재하고 있고, 상기 주변부상의 제1도전층(16)은, 제1전극단자(19A)와 연속되고, 또 전기적으로 접속되어 있다. 제1전극단자(19A)는, 흠결 검출용의 금속제 프로브(probe)(20A)가 접촉될 수 있는 표면적을 가지고 있다. 또, 제2도전층(18)도, 유기EL 소자(14)의 형성영역 바깥에 있어서의 절연기판(10)의 주변부상으로 연장되어 존재하고 있고, 상기 주변부상의 제2도전층(18)은, 제1전극단자(19B)와 연속되고, 또 전기적으로 접속되어 있다. 이 전극단자(19B)도, 흠결 검출용의 금속제 프로브(20B)가 접촉될 수 있는 표면적을 가지고 있다. 제1 및 제2의 프로브(20A, 20B)는, 흠결 검출 처리를 실행하는 검출기(21)와 접촉되어 있다. 흠결 검출 처리에 대해서는 후술한다.As shown in FIG. 1, the first
절연막(15)은, 유기EL 소자(14)와 제1도전층(16)을 전기적으로 절연하는 막이면 되고, 절연막(15)의 구성재료 및 그 제법은 특별히 제한되지 않는다. 다만, 절연막(15)의 생성공정에 있어서, 아래의 소자구조에 미치는 데미지(damage)를 가능한 한 적게 할 수 있는 막재료를 선택하는 것이 바람직하다. 또, 스퍼터링법, 진공 증착법, CVD법, 스핀 코팅법 또는 스크린 인쇄법 등의 제법에 의해 절연막(15) 을 형성할 수 있다.The
유기EL 소자(14)를 구성하는 제1전극층(11)과 제2전극층(13)의 전극 패턴은 도면에 명시되어 있지 않지만, 제1전극층(11)과 제2전극층(13)은, 서로 직교하도록 띠 형상(stripe)으로 형성되어 있어도 된다. 제1전극층(11)은, 유기 기능층(12)으로 정공 주입(hole injection)하기 위하여, 큰 일함수(work function)를 가지는 양극(anode) 재료로 구성하는 것이 바람직하다. 예를 들어, ITO(산화 인듐 주석; Indium Tin Oxide), IZO(산화아연; Indium Zinc Oxide) 또는 산화주석 등의 도전성 금속 산화물의 양극재료를, 진공 증착법, 스퍼터링법, 이온 플레이팅법 또는 기상성장법(氣相成長法; vapor phase epitaxy) 등에 따라 절연기판(10)상에 퇴적하고, 레지스트(resist)를 마스크(mask)하여 패터닝(patterning)하는 것으로 제1전극층(11)을 형성할 수 있다. 또, 제2전극층(13)은, 유기 기능층(12)으로 전자 주입(electron injection)하기 위하여 적은 일함수를 가지고, 또 화학적으로 비교적 안정적인 음극(cathode) 재료로 구성하는 것이 바람직하다. 예를 들어, MgAg 합금, 마그네슘, 알루미늄 또는 알루미늄 합금 등의 음극재료를 진공증착법 등에 의해 유기 기능층(12)상에 막을 생성하고 패터닝하는 것으로 제2전극층(13)을 형성할 수 있다.Although the electrode patterns of the
더욱이, 본 실시예에는, 제1전극층(11)이 유기 기능층(12)에 정공을 주입하는 양극으로, 제2전극층(13)이 유기 기능층(12)에 전자를 주입하는 음극으로 각각 설명되어 있지만, 그 대신에, 제1전극층(11)을 음극으로, 제2전극층(13)을 양극으로 하여도 된다.Furthermore, in this embodiment, the
다음으로, 도 2는, 유기 기능층(12)의 일예를 개략적으로 나타낸 단면도이다. 도 2를 참조로 하면, 유기 기능층(12)은, 절연기판(10)상의 제1전극층(11)상에, 정공 주입층(30), 정공 운송층(31), 발광층(32) 및 전자 주입층(33)을 이 순서로 적층하여 구성된다. 전자 주입층(33)상에는, 제2전극층(13)이 형성되어 있다. 외부로부터의 전압에 의해 제1전극층(11)으로부터 정공이 주입되고 제2전극층(13)으로부터 전자가 주입되면, 정공과 전자는 유기 기능층(12)으로 이동하고, 발광층(32)에서 소정의 확률로 재결합한다. 재결합 에너지는, 발광층(32)을 구성하는 유기분자의 단일항(singlet) 여기 상태(excited state) 또는 삼중항(triplet) 여기 상태 중의 일방 또는 쌍방을 통하여 방출되고, 형광 혹은 인광(phosphorescence), 또는 형광과 인광의 쌍방이 발생되게 된다. 정공 주입층(30) 및 정공 운송층(31)의 구성재료로는, 동 프탈로시아닌(copper phthalocyanine) 및 TPD(트리페닐아민의 2양체; triphnylamine dimer), 또는, 폴리티오펜(polythiophene) 및 폴리아닐린(polyaniline)을 채용할 수 있다. 또, 발광층(32)을 구성하는 발광재료로는, Alq3(알루미늄 키놀리놀 착체; aluminum quinolinol derivative), BAlq1(알루미늄 키놀리놀 착체), DPBVi(디스티릴 아릴렌 유도체; distyryl arylene derivative), EM2(옥사디아졸 유도체; oxadiazole derivative) 및 BAM-nT(올리고티오펜 유도체; oligothiophene derivative; n은 양의 정수) 등을 들 수 있다. 그리고 전자 주입층(33)의 구성재료로는 Li2O(산화리튬) 등을 들 수 있다.Next, FIG. 2 is sectional drawing which showed the example of the organic
더욱이, 상기 유기 기능층(12)는 4층형 소자이지만, 이 대신에, 유기 기능 층(12)이, 발광층(32)만으로 구성되는 단층형 소자, 또는 발광층(32)과 정공 운송층(31)과 정공 주입층(30)으로 구성되는 3층형 소자이어도 된다.Moreover, the organic
또, 유기EL 패널(1)은, 도 1에 나타낸 구성요소 이외에, 유기EL 소자(14)를 분단하는 복수의 융벽, TFT(박막 트랜지스터) 및 캐패시터 등을 포함하는 구동회로가 있는 도시되지 않은 구성요소를 포함하여도 된다.In addition, the
이상의 구성을 가지는 유기EL 패널(1)의 제조방법의 일수순을 이하에서 설명한다.The procedure of the manufacturing method of the
도 1을 참조로 하면, 우선, 절연기판(10)상에, 제1전극층(11), 유기 기능층(12) 및 제2전극층(13)을 이 순서로 형성하는 것으로 절연기판(10)상의 소자형성 영역에 유기EL 소자(14)를 형성한다. 다음으로, 유기EL 소자(14)상에 금속 질화막 등의 절연재료를 사용하여 절연막(15)을 형성한다.Referring to FIG. 1, first, on the insulating
그 후, 유기EL 소자(14) 및 절연막(15)을 피복하도록, 증착법 또는 스퍼터링법 등에 의해 알루미늄 등의 금속재료를 퇴적하고 패터닝한다. 이 결과, 전극단자(19A)와 제1도전층(16)이 형성된다. 계속하여, CVD법에 의해, 제1도전층(16)을 피복하도록 질화 실리콘 등의 절연재료를 퇴적하는 것으로 보호막(17)을 형성한다. 또한, 이 보호막(17)을 피복하도록, 증착법 또는 스퍼터링법 등에 의해 알루미늄 등의 금속재료를 퇴적하고 패터닝하여 제2도전층(18)과 전극단자(19B)를 형성한다.After that, a metal material such as aluminum is deposited and patterned by vapor deposition, sputtering, or the like so as to cover the
그 후, 보호막(17)의 흠결 검출 처리를 실행한다. 구체적으로는, 도 1에 나타난 바와 같이, 하나의 프로브(20A)를 전극단자(19A)에 접촉시키고, 다른 프로브(20B)를 전극단자(19B)에 접촉시킨다. 이러한 상태에서, 검출기(21)는, 전극단 자(19A, 19B)에 전위차를 주어 전극단자(19A, 19B)의 사이의 전기저항률 등의 전기전도를 측정하고, 그 측정결과에 기초하여 보호막(17)의 흠결을 검출하는 것이다. 도 3에 나타난 바와 같이 보호막(17)에 흠결(40)이 있는 경우는, 해당 흠결(40)을 통해 제1도전층(16)과 제2도전층(18)이 전기적으로 도통하는 한편, 도 1에 나타난 바와 같이 보호막(17)에 흠결이 없는 경우는, 제1도전층(16)과 제2도전층(18)은 전기적으로 거의 도통하지 않아, 양층 간의 전기전도도는 낮고, 양층 간의 전기저항률은 높다. 따라서, 검출기(21)는, 전극단자(19A, 19B)의 사이에 전기전도가 생겼다고 판단한 경우는, 보호막(17)에 흠결이 있다고 판정하는 한편, 전극단자(19A, 19B)의 사이에 전기전도가 생기지 않았다고 판단한 경우는, 보호막(17)에 흠결이 없다고 판정한다. 예를 들어, 측정한 전기저항률이 미리 설정한 값을 초과하고 있는 경우는, 보호막(17)에 핀홀 등의 흠결이 없다고 판정하고, 상기 전기저항률이 설정한 값보다 아래인 경우는, 보호막(17)에 흠결이 있다고 판정할 수 있다. 이 흠결의 유무의 판정결과는, LED 표시기 등에 표시된다.Thereafter, the defect detection process of the
이와 같은 흠결 검출 처리에 의해, 보호막(17)의 흠결을 높은 정밀도로 검출하는 것이 가능하다. 또, 상기 흠결 검출 처리를 유기EL 패널(1)의 제조공정에 도입하여 불량품을 조기에 발견할 수 있기 때문에, 신뢰성이 높은 유기EL 패널(1)의 제공이 가능해진다.By such a defect detection process, it is possible to detect the defect of the
상기 흠결 검출 처리에서 보호막(17)의 흠결이 검출된 때는, 다음의 보수공정에서, 적어도 흠결이 있는 부근의 제2도전층(18)의 요철 형태의 표면을 평평하게 한 후에, 배리어(barrier) 성질이 높은 절연재료를 흠결이 있는 부근의 제2도전 층(18)상에 퇴적하고, 도 4에 나타난 바와 같은 보수층(패치층)(41)을 생성한다. 구체적으로는, CVD법 등의 드라이 프로세스(dry process)에서 파릴린(parylene) 등의 수지막을 생성하던지, 혹은, 웨트 프로세스(wet process)에서 광경화성 또는 열경화성 수지를 도포하여 경화시키는 것으로 흠결이 있는 부근의 요철 형태의 표면을 평평하게 하고, 그 후, 그 평평하게 한 표면상에 질화 실리콘 등의 배리어 성질이 높은 절연재료를 퇴적할 수 있다.When defects of the
더욱이, 상기 보수층(41)은, 유기EL 패널(1)의 소자형성 영역의 전체에 걸쳐 생성되어도 되고, 또는, 흠결이 있는 부근의 제2도전층(18)의 표면만을 국소적으로 피복하도록 보수층(41)을 생성하여도 상관없다. 예를 들어, 진공 증착법이나 스퍼터링법 등의 막을 생성하는 공정에 있어서, 구멍 또는 노즐(nozzle)이 있는 차폐판을 유기EL 패널(1)의 전면부에 배치하고, 이 차폐판을 마스크하여, 흠결이 있는 곳의 부근의 영역 만에 국소적으로 막재료를 퇴적시키는 것이 가능하다.Further, the
상기 보수공정에 의해, 도 4에 나타난 것과 같은 보호막(17)의 흠결(40)이 보수된 유기EL 패널(1A)을 제공할 수 있기 때문에, 수율이 향상되고, 유기EL 소자의 열화를 예방하고 또한 수명이 긴 유기EL 패널(1)을 제공하는 것이 가능해진다.By the above-mentioned repair process, since the
더욱이, 상기 보수층(41)을 형성한 후에는, 더욱더 봉지성능의 향상시키고 기계적 강도를 보강하기 위해서, 유기EL 패널(1A)의 전체를 봉지하는 봉지부재를 제공하여도 된다. 구체적으로는, 불활성 가스의 환경에서, 건조제를 가지는 금속제 부재를 봉지부재로 하여, 자외선 경화성 수지 등의 접착제로 절연기판(10)에 접합하면 된다.Furthermore, after the
2. 제2실시예2. Second Embodiment
다음으로, 본 발명에 관계되는 제2실시예에 대하여 설명한다. 도 5는, 제2실시예의 유기EL 패널(반도체장치)(1)을 개략적으로 나타낸 평면도이다. 도 5중에서, 도 1에 나타난 부호와 동일부호를 부가한 구성요소는, 상기 제1실시예의 구성요소와 동일한 구성 및 동일한 제법으로 제조되기 때문에, 그 상세한 설명은 생략한다.Next, a second embodiment according to the present invention will be described. 5 is a plan view schematically showing the organic EL panel (semiconductor device) 1 of the second embodiment. In Fig. 5, the components having the same reference numerals as those shown in Fig. 1 are manufactured by the same configuration and the same manufacturing method as the components of the first embodiment, and thus detailed description thereof will be omitted.
도 5를 참조로 하면, 절연기판(10)상의 소자형성 영역에 유기EL 소자(14)(도시되지 않음)가 형성되어 있고, 이 소자형성 영역의 전체를 피복하도록 제1도전층(16), 보호막(17) 및 제2도전층(18)이 이 순서로 생성되어 있다. 소자형성 영역 바깥에 있어서 절연기판(10)의 한쪽의 주변부상에, 하나의 전극단자(19A)가 해당 주변부를 따라 X 방향으로 띠 형상으로 형성되어 있고, 소자형성 영역 바깥에 있어서 절연기판(10)의 다른 주변부상에는, 다른 전극단자(19B)가 해당 주변부를 따라 Y 방향, 즉 X 방향과 직교하는 방향으로 띠 형상으로 형성되어 있다.Referring to FIG. 5, an organic EL element 14 (not shown) is formed in the element formation region on the insulating
제1도전층(16)과 제2도전층(18)의 사이의 전기전도를 측정할 때에는, 도 6에 나타난 바와 같이, 우선, 전극단자(19A)의 표면의 측정점 P1에 하나의 프로브(20A)를 접촉시킨다. 다음으로, 전극단자(19B)의 표면에 다른 프로브(20B)를 접촉시키면서, 전극단자(19B)의 한쪽 끝에서 다른 쪽 끝으로 Y 방향으로 프로브(20B)를 주사(走査; scan)한다. 이 프로브(20B)의 주사 사이에, 검출기(21)는, 프로브(20A, 20B) 사이의 전기전도를 표시하는 양(예를 들어, 전기저항률)의 Y 방향에 관련된 분포를 측정하여 이것을 내부 메모리(도시되지 않음)에 기록한다. 다음으로, 새로운 측정점 P2에 대하여 이상의 측정처리를 반복하여 실행한다.When measuring the electrical conductivity between the first
그 후, 전체 측정점 P1, P2, …, PN(N은 2 이상의 양의 정수)에 대하여 측정처리가 종료된 후에는, 검출기(21)는, 내부 메모리에 축적한 전기전도의 분포를 읽어내어 이것들을 해석하여 보호막(17)의 흠결을 검출하는 동시에 흠결이 있는 곳을 특정한다. 도 7a 및 도 7b는, 각각, 어떤 측정점 PK(K는 1~N의 정수)에 있어서의 전기저항률의 분포곡선의 일예를 개략적으로 나타낸 그래프이다. 측정점 PK에 관련된 보호막(17)에 흠결이 없는 경우는, 도 7a의 그래프에 나타난 바와 같이, 전기저항률의 분포는 대략 일정한 값을 가지는 반면, 측정점 PK에 관련된 보호막(17)의 어딘가에 흠결이 있는 경우에는, 도 7b의 그래프에 나타난 바와 같이, 전기저항률의 분포는, 흠결이 있는 곳에 대응하는 위치 YD에서 피크를 형성한다. 검출기(21)는, 측정된 전기전도 분포중에, 도 7b에 나타난 피크 등의 이상을 검출하는 것에 따라 보호막(17)의 흠결을 검출할 수 있다.Thereafter, the total measuring points P 1 , P 2 ,. After the measurement process is completed for P N (N is a positive integer of 2 or more), the
또, 도 6에 나타난 바와 같이 보호막(17)에 흠결(40)이 존재하는 때에는, 2개의 프로브(20A, 20B)의 위치에 대응하여, 측정된 전기전도 분포에 도 7b에 나타난 바와 같은 이상이 나타나기 때문에, 검출기(21)는 해당 흠결(40)의 위치의 특정이 가능하다. 그 후, 적어도 해당 흠결이 있는 부근의 제2도전층(18)의 표면상에 보수층(41)을 국소적으로 생성하는 것에 의해, 흠결(40)은 보수된다.In addition, when the
이상과 같이, 제2실시예에는, 보호막(17)의 흠결이 있는 곳을 특정할 수 있기 때문에, 보호막(17)의 흠결의 위치 및 수에 대응하여, 보수층(41)의 생성범위나 보수의 유무를 신속, 용이하게 판단하는 것이 가능하다.As described above, in the second embodiment, where the defect of the
3. 제3실시예3. Third embodiment
다음으로, 본 발명에 관계되는 제3실시예에 대하여 설명한다. 도 8은, 제3실시예의 유기EL 패널(반도체 장치)(2)을 개략적으로 나타낸 평면도이다. 도 8중에서, 도 1에 나타난 부호와 동일한 부호를 부가한 구성요소는, 상기 제1실시예의 구성요소와 동일한 구성 및 동일한 제법으로 제조되기 때문에, 그 상세한 설명은 생략한다.Next, a third embodiment according to the present invention will be described. 8 is a plan view schematically showing the organic EL panel (semiconductor device) 2 of the third embodiment. In FIG. 8, since the component which added the code | symbol same as the code | symbol shown in FIG. 1 is manufactured by the same structure and the same manufacturing method as the component of said 1st Example, the detailed description is abbreviate | omitted.
도 8을 참조로 하면, 절연기판(10)상의 소자형성 영역에 유기EL 소자(도시되지 않음)가 형성되어 있고, 이 소자 형성영역의 전체를 피복하도록 제1도전층(16), 보호막(17) 및 제2도전층(18)이 이 순서로 생성되어 있다. 제1도전층(16) 및 제2도전층(18)은 서로 교차하도록 띠 형상으로 형성되어 있다. 제1도전층(16)은, 절연기판(10)의 한쪽 주변부를 따라 X 방향으로 소정의 간격으로 배열되고, X 방향과 직교하는 Y 방향으로 연장되는 복수의 띠 형상의 도전편(conductive pieces) 161, 162, …, 16M으로 구성되어 있고, 제2도전층(18)은, 절연기판(10)의 다른 주변부를 따라 Y 방향으로 소정의 간격으로 배열되고 X 방향으로 연장되는 복수의 띠 형상의 도전편 181, 182, …, 18N으로 구성되어 있다.Referring to FIG. 8, an organic EL element (not shown) is formed in an element formation region on the insulating
또, 소자형성 영역 바깥에 있어서의 절연기판(10)의 한쪽 주변부상에, 제1도전층(16)과 연속적으로 접속하는 전극단자(19A)가 형성되고, 다른 주변부상에, 제2도전층(18)과 연속적으로 접속하는 전극단자(19B)가 형성되어 있다. 한 전극단자(19A)는, 절연기판(10)의 한쪽 주변부를 따라 X 방향으로 배열하는 복수의 전극편 19A1, 19A2, …, 19AM으로 구성되고, 전극편 19A1, 19A2, …, 19AM은, 각각 띠 형상의 도전편 161, 162, …, 16M과 연속하고 있다. 다른 전극단자 19B는, 다른 주변부를 따라 Y 방향으로 배열하는 복수의 전극편 19B1, 19B2, …, 19BN으로 구성되고, 전극편 19B1, 19B2, …, 19BN은, 각각, 띠 형상의 도전편 181, 182, …, 18N과 연속하고 있다.Further, on one peripheral portion of the insulating
제1도전층(16)과 제2도전층(18)의 사이의 전기전도를 측정하는 때에는, 도 9에 나타난 바와 같이, 우선, 전극편 19A1의 표면에 하나의 프로브(20A)를 접촉시킨다. 다음으로, 전극편 19B1의 표면에 다른 프로브(20B)를 접촉시킨 상태에서, 검출기(21)는, 프로브(20A, 20B) 사이의 전기전도를 나타내는 양(예를 들어, 전기저항률)을 측정하여 이것을 프로브(20A, 20B)의 위치에 관련시켜 내부 메모리(도시되지 않음)에 기록한다. 다음으로, 프로브(20B)를 전극편 19B2의 표면으로 이동시켜 접촉시킨다. 이와 같은 상태에서, 전기전도를 나타내는 양을 측정하여 이것을 프로브(20A, 20B)의 위치에 관련시켜 상기 내부 메모리에 기록한다. 이와 같이 하여, X 방향으로 배열된 전극편 19A1, 19A2, …, 19AM과, Y 방향으로 배열된 전극편 19B1, 19B2, …, 19BN의 전체의 조합에 대하여 M×N개의 전기전도를 측정하고, 이 측정결과를 내부 메모리에 축적한다.When measuring the electrical conductivity between the first
그 후, 검출기(21)는, 내부 메모리에 축적된 M×N개의 측정량을 읽어내어 이것들을 해석하여 보호막(17)의 흠결을 검출하는 것과 동시에 흠결이 있는 곳을 특정한다. 구체적으로는, 보호막(17)에 흠결(40)이 있으면, 해당 흠결이 있는 곳을 교차하는 2전극편 19AP, 19BQ(P는 1~M의 정수; Q는 1~N의 정수)가 전기적으로 도통하던지, 또는 양전극편 19AP, 19BQ 간의 전기저항률이 낮아지기 때문에, 검출기(21)는, 이와 같은 상태를 측정양으로부터 검출한 때에, 2전극편 19AP, 19BQ가 교차하는 영역에 보호막(17)의 흠결(40)이 포함되어 있다고 판정하고, 흠결이 있는 곳을 특정할 수 있다. 보호막(17)의 흠결(40)을 검출한 후에는, 적어도 해당 흠결이 있는 곳의 근방의 제2도전층(18)의 표면상에 보수층(41)을 국소적으로 생성하는 것으로 흠결(40)은 보수된다.Thereafter, the
이상과 같이, 제3실시예에는, 상기 제2실시예와 동일하게, 보호막(17)의 흠결이 있는 곳을 특정할 수 있기 때문에, 보호막(17)의 흠결의 위치 및 수에 대하여, 보수층(41)의 생성범위나 보수의 유무를 신속하고 용이하게 결정하는 것이 가능하다. 또, 제2실시예와 비교하면, 흠결이 있는 곳을 용이하게 특정하는 것이 가능하다.As described above, in the third embodiment, where the defects of the
4. 제4실시예4. Fourth embodiment
다음으로, 본원발명에 관계되는 제4실시예에 대하여 설명한다. 도 10은, 제2실시예의 유기EL 패널(반도체 장치)(3)의 단면을 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 10 중에서, 도 1에 나타난 부호와 동일한 부호가 부여된 구성요소는, 상기 제1실시에의 구성요소와 동일한 구성 및 동일한 제법으로 제조되기 때문에, 그 상세한 설명은 생략한다.Next, a fourth embodiment according to the present invention will be described. 10 is a diagram schematically showing a cross section of the organic EL panel (semiconductor device) 3 of the second embodiment. In FIG. 10, since the component with the same code | symbol as the code | symbol shown in FIG. 1 is manufactured by the same structure and the same manufacturing method as the component of said 1st Embodiment, the detailed description is abbreviate | omitted.
이 유기EL 패널(3)은, 절연기판(10)과, 이 절연기판(10)상에 형성된, 제1전극층(11), 유기 기능층(12) 및 제2전극층(13A)로 구성되는 유기EL 소자(반조체 소자)(14A)를 구비하고 있다. 제2전극층(13A)는 유기EL 소자(14A)의 가장 바깥층(최외층; 最外層)을 형성한다. 유기EL 패널(3)은, 더욱이, 유기EL 소자(14)상에, 보호막(passivation film)(17)과 도전층(18)이 이 순서로 생성되어 있다.The
보호층(17)은, 제2전극층(13A)와 도전층(18)의 사이에 끼워 넣어지며, 또한 제2전극층(13A)과 도전층(18)의 사이를 전기적으로 절연하도록 형성되어 있다. 이와 같이 유기EL 소자(14A)의 제2전극층(13A)를 흠결 검출용으로 사용하고 있는 점에서, 본 실시예의 구조는 상기 제1실시예의 구조와 상이하다.The
제2전극층(13A)은, 도 10에 나타난 바와 같이, 유기EL 소자(14A)의 형성영역 바깥의 절연기판(10)에 있어서의 주변부상에 연장되어 존재하고 있고, 해당 주변부상에 제2전극층(13A)은, 제1전극단자(50A)와 연속되고 전기적으로 접촉되어 있다. 이 전극단자(50A)는, 흠결 검출용의 프로브(20A)가 접촉할 수 있는 표면적을 가지 고 있다. 또, 도전층(18)은, 유기EL 소자(14A)의 형성영역 바깥에 있어서의 절연기판(10)의 다른 주변부상에 연장되어 존재하고, 해당 주변부상의 도전층(18)은, 제2전극단자(50B)와 연속하고 전기적으로 접촉되어 있다. 이 전극단자(50B)는, 흠결 검출용의 프로브(20B)가 접촉할 수 있는 표면적을 가지고 있다.As shown in Fig. 10, the
도 11은, 상기 유기EL 패널(3)을 개략적으로 나타낸 평면도이다. 도 11을 참조로 하면, 절연기판(10)상의 소자 형성영역에 유기EL 소자(14A)(도시되지 않음)가 형성되어 있고, 절연기판(10)의 표면을 따라, 제2전극층(13A)이 띠 형상으로 형성되어 띠 형상의 도전막 13A1, 13A2, …, 13AM을 구성하고 있다. 이들 도전막 13A1, 13A2, …, 13AM은, 각각, 절연기판(10)의 주변부상으로 연장되고 복수의 전극편 50A1, 50A2, …, 50AM과 연속하고 있다. 제1전극단자(50A)는, 이들 전극편 50A1, 50A2, …, 50AM에 따라 구성된다. 또, 전극단자(50A)상에는, 보호막(17) 및 도전층(18)이 순서대로 생성되어 있다.11 is a plan view schematically showing the
또, 도 11에 나타난 예에는, 도전층(18)은, 소자 형성영역의 전체에 걸쳐 연속적으로 형성되어 있다. 이 대신에, 도전층(18)은, 띠 형상의 도전막 13A1, 13A2, …, 13AM과 교차하도록 띠 형상으로 형성되어도 된다. 또, 도 11에 나타난 예에는 제2전극층(13A)이 띠 형상으로 형성되어 있지만, 이 대신에, 제2전극층(13A)이 소자 형성영역의 전체에 걸쳐 연속적으로 형성되어도 된다.In the example shown in FIG. 11, the
이상의 구성을 가지는 유기EL 패널(3)의 제조방법의 일수순을 이하에서 설명 한다.The procedure of the manufacturing method of the
도 10을 참조로 하면, 우선, 절연기판(10)상에, 제1전극층(11) 및 유기 기능층(12)을 이 순서로 생성하고, 이어서, 유기 기능층(12)상에 도전재료를 축적하여 패터닝하고 전극단자(50A)와 도전층(18)을 생성한다. 그 후, 제1도전층(16)을 피복하도록 질화 실리콘 등의 절연재료를 퇴적하여 보호막(17)을 형성한다. 다음으로, 이 보호막(17)을 피복하도록, 증착법 또는 스퍼터링법 등에 의해 알루미늄 등의 금속재료를 퇴적하여 패터닝하는 것으로 도전층(18)과 전극단자(50B)를 생성한다.Referring to FIG. 10, first, the
그 후, 제2전극층(13A)와 전극단자(50A)의 사이의 전기전도를 측정하여 이것을 해석하는 흠결 검출 처리를 실행하지만, 이 흠결 검출 처리의 방법은, 상기 제1~제3실시예의 흠결 검출법과 대략 동일하기 때문에, 그 상세한 설명은 생략한다.Subsequently, the defect detection process of measuring the electrical conductivity between the
도 12에 나타난 바와 같이 보호막(17)에 흠결(51)이 있는 경우에는, 검출기(21)는, 전극단자(50A)에 해당한 프로브(20A)와, 전극단자(50B)에 해당한 프로브(20B)의 사이의 전기저항률 등에 이상을 검출한다. 이와 같은 경우, 다음의 보수공정에 있어서, 적어도 흠결이 있는 곳의 근방의 도전층(18)의 표면을 피복하도록, 금속 질화물 등의 절연재료를 도전층(18)상에 퇴적하여 보수층(패치층)(52)을 생성한다. 이 결과, 도 12에 나타난 바와 같이 보호막(17)의 흠결(51)이 보수된 유기EL 패널(3A)을 제공할 수 있다.As shown in FIG. 12, when there is a
더욱이, 상기 보수층(52)을 형성한 후에는, 더욱더 봉지성능의 향상과 기계적 강도의 보강을 위해, 유기EL 패널(3A)의 전체를 봉지하는 봉지부재를 제공하여도 된다. 구체적으로는, 불활성 가스의 환경에서, 건조제를 가지는 금속제 부재를 봉지부재로 하여, 자외선 경화성 수지 등의 접착제로 절연기판(10)에 접합하면 된다.Furthermore, after the
이상에서 설명한 대로, 제4실시예에서는, 유기EL 소자(14A)를 구성하는 제2전극층(13A)를 보호막(17)의 흠결 검출에 병용하고 있기 때문에, 공간 효율이 높은 유기EL 패널의 제공이 가능하고, 제조공정 수가 적게 끝나기 때문에 제조 코스트의 억제가 가능해진다.As described above, in the fourth embodiment, since the
이상, 본 발명에 관계되는 제1~제4의 실시예에 대하여 설명하였다. 상기한 각 실시예의 봉지구조 및 제조방법은, 유기EL 소자에 한정되지 않고, 레이저 다이오드나 용량소자 등의, 보호막을 필요로 하는 반도체 소자에 적용가능하다.In the above, 1st-4th Example which concerns on this invention was described. The encapsulation structure and the manufacturing method of each of the above embodiments are not limited to organic EL devices, but can be applied to semiconductor devices requiring protective films such as laser diodes and capacitors.
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