KR20140140418A - 유기층 에칭 장치 및 유기층 에칭 방법 - Google Patents

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요시아키 사카모토
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Abstract

본 발명은 유기층 에칭 장치 및 유기층 에칭 방법에 관한 것으로, 상세하게는 기판의 비성막 영역에 증착된 유기물을 에칭하는 유기층 에칭 장치 및 유기층 에칭 방법에 관한 것이다.

Description

유기층 에칭 장치 및 유기층 에칭 방법{Apparatus and Method for organic layer etching}
본 발명은 유기층 에칭 장치 및 유기층 에칭 방법에 관한 것으로, 상세하게는 기판의 비성막 영역에 증착된 유기물을 에칭하는 유기층 에칭 장치 및 유기층 에칭 방법에 관한 것이다.
디스플레이 장치들 중, 유기 발광 디스플레이 장치는 시야각이 넓고 컨트라스트가 우수할 뿐만 아니라 응답속도가 빠르다는 장점을 가지고 있어 차세대 디스플레이 장치로서 주목을 받고 있다.
유기 발광 디스플레이 장치는 서로 대향된 제1 전극 및 제2 전극 사이에 발광층 및 이를 포함하는 중간층을 구비한다. 이때 상기 전극들 및 중간층은 여러 방법으로 형성될 수 있는데, 그 중 한 방법이 독립 증착 방식이다. 증착 방법을 이용하여 유기 발광 디스플레이 장치를 제작하기 위해서는, 유기층 등이 형성될 기판 면에, 형성될 유기층 등의 패턴과 동일한 패턴을 가지는 파인 메탈 마스크(fine metal mask: FMM)를 밀착시키고 유기층 등의 재료를 증착하여 소정 패턴의 유기층을 형성한다.
전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.
본 발명은 기판의 비성막 영역에 증착된 유기물을 에칭하는 유기층 에칭 장치 및 유기층 에칭 방법에 있어서, 화소 영역으로 플라스마 가스가 역류하는 현상이 방지되고, 플라스마 가스의 유동 균일성을 향상시킴으로써 에칭 균일도가 형성된 유기층 에칭 장치 및 유기층 에칭 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 기판의 비화소 영역에 형성된 유기층을 제거하기 위한 유기층 에칭 장치에 있어서, 에칭 챔버; 상기 에칭 챔버의 일 측에 형성되며, 플라스마 가스를 생성하여 상기 에칭 챔버 내로 공급하는 플라스마 생성부; 일면 상에 상기 기판이 안착되며, 상기 에칭 챔버 내부에서 제1 방향을 따라 왕복이동 가능하도록 형성되는 스테이지; 및 상기 기판의 적어도 일부를 덮도록 상기 기판과 상기 플라스마 생성부 사이에 형성되어, 상기 플라스마 생성부에서 공급된 상기 플라스마 가스의 이동 경로를 가이드하는 마스크;를 포함하는 유기층 에칭 장치를 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 플라스마 생성부는 적어도 일부가 상기 기판의 상기 비화소 영역의 상부에 위치하도록 형성되고, 상기 마스크는 상기 기판의 화소 영역의 적어도 일부를 덮도록 형성될 수 있다.
여기서, 상기 마스크는 상기 기판의 상기 화소 영역의 테두리부를 덮도록 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 마스크는 상기 플라스마 생성부에서 공급된 상기 플라스마 가스가 상기 기판의 외측으로 흘러가도록 상기 플라스마 가스의 이동 경로를 가이드할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 마스크의 단부는 상기 기판의 외측으로 갈수록 얇아지도록 경사지게 형성될 수 있다.
여기서, 상기 마스크는 상기 플라스마 가스가 상기 기판의 화소 영역으로 진입하는 것을 차단할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 에칭 챔버 내부의 공간을 에칭 공간과 배기 공간으로 분할하는 분할 부재를 포함하고, 상기 분할 부재에는 상기 에칭 공간 내의 플라스마 가스가 상기 배기 공간으로 이동할 수 있는 하나 이상의 배기 슬릿이 형성될 수 있다.
여기서, 상기 배기 슬릿은 상기 분할 부재 상에서 상기 기판과 대응되는 영역의 외측에 형성될 수 있다.
여기서, 상기 배기 슬릿은 상기 마스크와 나란하도록 스트라이프 형상으로 형성될 수 있다.
여기서, 상기 배기 슬릿은 복수 개로 분할되어 형성될 수 있다.
여기서, 상기 배기 공간에는 상기 제1 방향으로 돌출 형성되며, 상기 배기 슬릿의 일 측에 형성되는 하나 이상의 차폐 부재가 형성될 수 있다.
여기서, 상기 배기 공간에는, 상기 배기 공간으로부터 상기 에칭 챔버의 외부로 상기 플라스마 가스를 배출하는 배출부가 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 스테이지의 이동에 의하여 상기 기판과 상기 마스크 사이의 간격이 조절될 수 있다.
여기서, 상기 배기 공간에는 상기 배기 슬릿으로부터 상기 배출부에 이르는 경로가 비직선적이고, 배기 저항이 국소적으로 커지도록 하는 차폐 부재가 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 기판상에 형성된 상기 유기층은 스트라이프 형상으로 형성될 수 있다.
다른 측면에 따른 본 발명은, 기판의 비화소 영역에 형성된 유기층을 제거하기 위한 유기층 에칭 방법에 있어서, 에칭 챔버 내의 스테이지 상에 유기층이 증착된 기판이 안착되는 단계; 상기 스테이지가 제1 방향을 따라 이동하여, 상기 기판과 마스크가 밀착 또는 근접되어, 상기 마스크가 상기 기판의 적어도 일부를 덮도록 배치되는 단계; 및 플라스마 생성부에서 생성된 플라스마 가스가 상기 에칭 챔버 내부로 분사되어 상기 기판의 비화소 영역에 형성된 유기층이 제거되는 단계;를 포함하는 유기층 에칭 방법을 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 마스크가 상기 기판의 적어도 일부를 덮도록 배치되는 단계는, 상기 마스크가 상기 기판의 화소 영역의 적어도 일부를 덮도록 배치될 수 있다.
여기서, 상기 마스크가 상기 기판의 화소 영역의 테두리부를 덮도록 배치될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 기판의 비화소 영역에 형성된 유기층이 제거되는 단계는, 상기 마스크에 의해 상기 플라스마 가스가 상기 기판의 외측으로 흘러가도록 상기 플라스마 가스의 이동 경로가 가이드되어 유기층이 제거될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 마스크는 상기 플라스마 가스가 상기 기판의 화소 영역으로 진입하는 것을 차단할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 유기층을 제거한 상기 플라스마 가스가 상기 에칭 챔버 외부로 배출되는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 에칭 챔버 내부의 공간은 분할 부재에 의해 에칭 공간과 배기 공간으로 분할되고, 상기 분할 부재에는 상기 에칭 공간 내의 플라스마 가스가 상기 배기 공간으로 이동할 수 있는 하나 이상의 배기 슬릿이 형성될 수 있다.
여기서, 상기 배기 슬릿은 상기 분할 부재 상에서 상기 기판과 대응되는 영역의 외측에 형성될 수 있다.
여기서, 상기 유기층을 제거한 상기 플라스마 가스가 상기 에칭 챔버 외부로 배출되는 단계는, 상기 배기 공간 내에서 상기 제1 방향으로 돌출 형성되며, 상기 배기 슬릿의 일 측에 형성되는 하나 이상의 차폐 부재에 의해 상기 플라스마 가스의 이동 경로가 가이드되어 상기 에칭 챔버 외부로 배출될 수 있다.
여기서, 상기 유기층을 제거한 상기 플라스마 가스가 상기 에칭 챔버 외부로 배출되는 단계는, 상기 배기 공간에 형성되어, 상기 배기 슬릿으로부터 배출부에 이르는 경로가 비직선적이고, 배기 저항이 국소적으로 커지도록 하는 차폐 부재를 통과해서, 상기 플라스마 가스가 상기 에칭 챔버 외부로 배출될 수 있다.
이와 같은 본 발명에 의해서, 플라스마 가스가 화소 영역으로 역류하여 화소 영역이 에칭되는 것을 방지하는 효과를 얻을 수 있다. 또한, 에칭 챔버 내에서의 플라스마 가스의 흐름을 균일화하여 에칭 균일도를 향상시키는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 유기층 증착 장치 및 이와 연결된 본 발명의 일 실시예에 따른 유기층 에칭 장치를 개략적으로 도시한 시스템 구성의 평면도이다.
도 2는 도 1의 유기층 증착 장치의 증착부 및 이와 연결된 유기층 에칭 장치를 개략적으로 도시한 시스템 구성의 측면도이다.
도 3은 도 1의 증착부를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 4는 도 3의 증착부의 개략적인 단면도이다.
도 5는 도 1의 유기층 증착 장치를 이용하여 제조된 액티브 매트릭스형 유기 발광 디스플레이 장치의 단면을 도시한 것이다.
도 6은 도 1의 유기층 증착 장치에 의해 유기층이 증착된 모습을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기층 에칭 장치에 의해 비성막 영역에 증착된 유기층이 제거된 모습을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기층 에칭 장치를 나타내는 단면도이다.
도 9는 도 8의 유기층 에칭 장치의 개략 사시도이다.
도 10은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 유기층 에칭 장치의 개략 사시도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 유기층 에칭 장치의 개략 사시도이다.
도 12 내지 도 15는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 유기층 에칭 방법을 나타내는 도면이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예의 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이러한 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 본 명세서에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 본 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않으면서 일 실시예로부터 다른 실시예로 변경되어 구현될 수 있다. 또한, 각각의 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치도 본 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 행하여지는 것이 아니며, 본 발명의 범위는 특허청구범위의 청구항들이 청구하는 범위 및 그와 균등한 모든 범위를 포괄하는 것으로 받아들여져야 한다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 구성요소를 나타낸다.
이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 여러 실시예에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 유기층 증착 장치 및 이와 연결된 본 발명의 일 실시예에 따른 유기층 에칭 장치를 개략적으로 도시한 시스템 구성의 평면도이고, 도 2는 도 1의 유기층 증착 장치의 증착부 및 이와 연결된 유기층 에칭 장치를 개략적으로 도시한 시스템 구성의 측면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 유기층 증착 장치(1)는 증착부(100), 로딩부(200), 언로딩부(300) 및 이송부(400)를 포함한다. 그리고, 언로딩부(300)의 일 측에는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기층 에칭 장치(500)가 배치된다.
먼저 유기층 증착 장치(1)에 대해 간략히 설명하도록 한다.
로딩부(200)는 제1 랙(rack)(212)과, 도입실(214)과, 제1 반전실(218)과, 버퍼실(219)을 포함할 수 있다.
제1 랙(212)에는 증착이 이루어지기 전의 기판(2)이 다수 적재되어 있고, 도입실(214)에 구비된 도입로봇은 제1 랙(212)으로부터 기판(2)을 잡아 제2 이송부(420)로부터 이송되어 온 이동부(430)에 기판(2)을 얹은 후, 기판(2)이 부착된 이동부(430)를 제1 반전실(218)로 옮긴다.
도입실(214)에 인접하게는 제1 반전실(218)이 구비되며, 제1 반전실(218)에 위치한 제1 반전 로봇이 이동부(430)를 반전시켜 이동부(430)를 증착부(100)의 제1 이송부(410)에 장착한다.
도 1에서 볼 때, 도입실(214)의 도입 로봇은 이동부(430)의 상면에 기판(2)을 얹게 되고, 이 상태에서 이동부(430)는 반전실(218)로 이송되며, 반전실(218)의 제1 반전 로봇이 반전실(218)을 반전시킴에 따라 증착부(100)에서는 기판(2)이 아래를 향하도록 위치하게 된다.
언로딩부(300)의 구성은 위에서 설명한 로딩부(200)의 구성과 반대로 구성된다. 즉, 증착부(100)를 거친 기판(2) 및 이동부(430)를 제2 반전실(328)에서 제2 반전 로봇이 반전시켜 반출실(324)로 이송하고, 반출 로봇이 반출실(324)에서 기판(2) 및 이동부(430)을 꺼낸 다음, 기판(2)을 이동부(430)에서 분리하여 제2 랙(322)에 적재한다. 기판(2)과 분리된 이동부(430)는 제2 이송부(420)를 통해 로딩부(200)로 회송된다.
그러나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 기판(2)이 이동부(430)에 최초 고정될 때부터 이동부(430)의 하면에 기판(2)을 고정시켜 그대로 증착부(100)로 이송시킬 수도 있다. 이 경우, 예컨대 제1 반전실(218)의 제1 반전 로봇과 제2 반전실(328)의 제2 반전 로봇은 필요없게 된다.
증착부(100)는 적어도 하나의 증착용 챔버(101)를 구비한다. 도 1 및 도 2에 따른 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 증착부(100)는 챔버(101)를 구비하며, 이 챔버(101) 내에 복수의 유기층 증착 어셈블리들(100-1)(100-2)...(100-11)이 배치된다. 도 1에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 챔버(101) 내에 제1 유기층 증착 어셈블리(100-1), 제2 유기층 증착 어셈블리(100-2) ~ 제11 유기층 증착 어셈블리(100-11)의 열한 개의 유기층 증착 어셈블리들이 설치되어 있으나, 그 숫자는 증착 물질 및 증착 조건에 따라 가변 가능하다. 상기 챔버(101)는 증착이 진행되는 동안 진공으로 유지된다.
한편, 도 1에 따른 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 기판(2)이 고정된 이동부(430)는 제1 이송부(410)에 의해 적어도 증착부(100)로, 바람직하게는 상기 로딩부(200), 증착부(100) 및 언로딩부(300)로 순차 이동되고, 상기 언로딩부(300)에서 기판(2)과 분리된 이동부(430)는 제2 이송부(420)에 의해 로딩부(200)로 환송된다.
상기 제1 이송부(410)는 상기 증착부(100)를 통과할 때에 상기 챔버(101)를 관통하도록 구비되고, 상기 제2 이송부(420)는 기판(2)이 분리된 이동부(430)를 이송하도록 구비된다.
여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기층 증착 장치(1)는 제1 이송부(410)와 제2 이송부(420)가 상하로 형성되어, 제1 이송부(410)를 통과하면서 증착을 마친 이동부(430)가 언로딩부(300)에서 기판(2)과 분리된 후, 그 하부에 형성된 제2 이송부(420)를 통해 로딩부(200)로 회송되도록 형성됨으로써, 공간 활용의 효율이 향상되는 효과를 얻을 수 있다.
한편, 언로딩부(300)의 일 측에는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기층 에칭 장치(500)가 배치된다. 도 1 및 도 2와 같은 인라인(in-line) 방식의 유기층 증착 장치(1)에서는 유기층이 스트라이프(stripe) 형태로 증착되기 때문에, 유기층 증착 장치(1)를 통과하면서 유기층이 증착된 기판(2) 상에는, 유기층이 성막되어서는 안 되는 비성막 영역에도 유기층이 증착되게 된다. 따라서 이와 같이 비성막 영역에 증착된 유기층을 제거하기 위하여, 유기층 증착 장치(1)의 일 측에는 이를 위한 유기층 에칭 장치(500)가 배치되는 것이다. 이에 대해서는 뒤에서 다시 설명하도록 한다.
도 3은 도 1의 증착부를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 4는 도 3의 증착부의 개략적인 단면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 유기층 증착 장치(1)의 증착부(100)는 하나 이상의 유기층 증착 어셈블리(100-1)와, 이송부(400)를 포함한다.
이하에서는 전체적인 증착부(100)의 구성에 대하여 설명하도록 한다.
챔버(101)는 속이 빈 상자 형상으로 형성되며, 그 내부에 하나 이상의 유기층 증착 어셈블리(100-1)와 이송부(400)가 수용된다. 챔버(101) 내에는 상부 하우징(104) 및 하부 하우징(103)이 형성된다. 여기서, 상부 하우징(104)의 내부에는 유기층 증착 어셈블리(100-1)와 이송부(400)의 제1 이송부(410)가 형성되고, 하부 하우징(103)의 내부에는 이송부(400)의 제2 이송부(420)가 형성된다. 그리고, 이동부(430)가 제1 이송부(410)와 제2 이송부(420) 사이를 순환 이동하면서 연속적으로 증착이 수행되는 것이다.
이하에서는 유기층 증착 어셈블리(100-1)의 상세 구성에 대하여 설명한다.
각각의 유기층 증착 어셈블리(100-1)는 증착원(110), 증착원 노즐부(120), 패터닝 슬릿 시트(130), 차단 부재(140) 등을 포함한다.
이러한 챔버(101) 내에는 피 증착체인 기판(2)이 배치된다. 상기 기판(2)은 평판 표시장치용 기판이 될 수 있는데, 다수의 평판 표시장치를 형성할 수 있는 마더 글라스(mother glass)와 같은 40인치 이상의 대면적 기판이 적용될 수 있다.
여기서, 도 3에 도시된 유기층 증착 장치(1)에서는, 기판(2)이 유기층 증착 어셈블리(100-1)에 대하여 상대적으로 이동하면서 증착이 진행되는 것을 일 특징으로 한다. 다시 말하면, 유기층 증착 어셈블리(100-1)와 마주보도록 배치된 기판(2)이 Y축 방향을 따라 이동하면서 연속적으로 증착을 수행하게 된다. 즉, 기판(2)이 도 3의 화살표 A 방향으로 이동하면서 스캐닝(scanning) 방식으로 증착이 수행되는 것이다. 따라서, 본 유기층 증착 어셈블리(100-1)에서는 종래의 FMM에 비하여 훨씬 작게 패터닝 슬릿 시트(130)를 만들 수 있다. 즉, 유기층 증착 어셈블리(100-1)는 기판(2)이 Y축 방향을 따라 이동하면서 연속적으로, 즉 스캐닝(scanning) 방식으로 증착을 수행하기 때문에, 패터닝 슬릿 시트(130)의 X축 방향 및 Y축 방향의 길이 중 적어도 한 방향의 길이는 기판(2)의 길이보다 훨씬 작게 형성될 수 있는 것이다. 이와 같이, 유기층 증착 어셈블리(100-1)와 기판(2)이 서로 상대적으로 이동하면서 증착이 이루어지기 위해서는, 유기층 증착 어셈블리(100-1)와 기판(2)이 일정 정도 이격되는 것이 바람직하다.
한편, 챔버 내에서 상기 기판(2)과 대향하는 측에는, 증착 물질(115)이 수납 및 가열되는 증착원(110)이 배치된다. 상기 증착원(110) 내에 수납되어 있는 증착 물질(115)이 기화됨에 따라 기판(2)에 증착이 이루어진다. 상세히, 증착원(110)은 그 내부에 증착 물질(115)이 채워지는 도가니(111)와, 도가니(111)를 가열시켜 도가니(111) 내부에 채워진 증착 물질(115)을 도가니(111)의 일 측, 상세하게는 증착원 노즐부(120) 측으로 증발시키기 위한 히터(112)를 포함한다.
증착원(110)의 일 측, 상세하게는 증착원(110)에서 기판(2)을 향하는 측에는 증착원 노즐부(120)가 배치된다. 그리고, 증착원 노즐부(120)에는 그 중심부에 하나 이상의 증착원 노즐(121)이 형성된다. 그리고, 증착원(110) 내에서 기화된 증착 물질(115)은 증착원 노즐부(120)의 증착원 노즐(121)을 통과하여 피증착체인 기판(2) 쪽으로 향하게 되는 것이다.
한편, 증착원(110)과 기판(2) 사이에는 패터닝 슬릿 시트(130)가 더 구비된다. 패터닝 슬릿 시트(130)는 대략 창문 틀과 같은 형태로 형성되는 프레임(135)을 더 포함하며, 패터닝 슬릿 시트(130)에는 X축 방향을 따라서 복수 개의 패터닝 슬릿(131)들이 형성된다. 증착원(110) 내에서 기화된 증착 물질(115)은 증착원 노즐부(120) 및 패터닝 슬릿 시트(130)를 통과하여 피 증착체인 기판(2) 쪽으로 향하게 되는 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 관한 유기층 증착 어셈블리(100-1)는 기판(2)에 대하여 상대적으로 이동하면서 증착을 수행하며, 이와 같이 유기층 증착 어셈블리(100-1)가 기판(2)에 대하여 상대적으로 이동하기 위해서 패터닝 슬릿 시트(130)는 기판(2)으로부터 일정 정도 이격되도록 형성된다.
이하에서는 피증착체인 기판(2)을 이송하는 이송부(400)에 대하여 설명하도록 한다. 도 3 및 도 4를 참조하면, 이송부(400)는 제1 이송부(410)와, 제2 이송부(420)와, 이동부(430)를 포함한다.
제1 이송부(410)는 유기층 증착 어셈블리(100-1)에 의해 기판(2) 상에 유기층이 증착될 수 있도록, 캐리어(431) 및 이와 결합된 정전 척(432)을 포함하는 이동부(430)와, 이동부(430)에 부착되어 있는 기판(2)을 인라인(in-line)으로 이송하는 역할을 수행한다.
제2 이송부(420)는 증착부(100)을 통과하면서 1회의 증착이 완료된 후 언로딩부(300)에서 기판(2)이 분리된 이동부(430)를 로딩부(200)로 회송하는 역할을 수행한다.
이동부(430)는 제1 이송부(410) 및 제2 이송부(420)를 따라 이송되는 캐리어(431)와, 캐리어(431)의 일 면상에 결합되며 기판(2)이 부착되는 정전 척(432)을 포함한다.
도 5는 도 1의 유기층 증착 장치를 이용하여 제조된 액티브 매트릭스형 유기 발광 디스플레이 장치의 단면을 도시한 것이다.
도 5를 참조하면, 상기 액티브 매트릭스형의 유기 발광 디스플레이 장치는 기판(2) 상에 형성된다. 상기 기판(2)은 투명한 소재, 예컨대 글래스재, 플라스틱재, 또는 금속재로 형성될 수 있다. 상기 기판(2)상에는 전체적으로 버퍼층과 같은 절연막(31)이 형성되어 있다.
상기 절연막(31) 상에는 TFT(40)와, 커패시터(50)와, 유기 발광 소자(60)가 형성된다.
상기 절연막(31)의 윗면에는 소정 패턴으로 배열된 반도체 활성층(41)이 형성되어 있다. 상기 반도체 활성층(41)은 게이트 절연막(32)에 의하여 매립되어 있다. 상기 활성층(41)은 p형 또는 n형의 반도체로 구비될 수 있다.
상기 게이트 절연막(32)의 윗면에는 상기 활성층(41)과 대응되는 곳에 TFT(40)의 게이트 전극(42)이 형성된다. 그리고, 상기 게이트 전극(42)을 덮도록 층간 절연막(33)이 형성된다. 상기 층간 절연막(33)이 형성된 다음에는 드라이 에칭 등의 식각 공정에 의하여 상기 게이트 절연막(32)과 층간 절연막(33)을 식각하여 콘택 홀을 형성시켜서, 상기 활성층(41)의 일부를 드러나게 한다.
그 다음으로, 상기 층간 절연막(33) 상에 소스/드레인 전극(43)이 형성되는 데, 콘택 홀을 통해 노출된 활성층(41)에 접촉되도록 형성된다. 상기 소스/드레인 전극(43)을 덮도록 보호막(34)이 형성되고, 식각 공정을 통하여 상기 드레인 전극(43)의 일부가 드러나도록 한다. 상기 보호막(34) 위로는 보호막(34)의 평탄화를 위해 별도의 절연막을 더 형성할 수도 있다.
한편, 상기 유기 발광 소자(60)는 전류의 흐름에 따라 적,녹,청색의 빛을 발광하여 소정의 화상 정보를 표시하기 위한 것으로서, 상기 보호막(34) 상에 제1 전극(61)을 형성한다. 상기 제1 전극(61)은 TFT(40)의 드레인 전극(43)과 전기적으로 연결된다.
그리고, 상기 제1 전극(61)을 덮도록 화소 정의막(35)이 형성된다. 이 화소 정의막(35)에 소정의 개구를 형성한 후, 이 개구로 한정된 영역 내에 발광층을 포함하는 유기층(63)을 형성한다. 그리고 유기층(63) 위로는 제2 전극(62)을 형성한다.
상기 화소 정의막(35)은 각 화소를 구획하는 것으로, 유기물로 형성되어, 제1 전극(61)이 형성되어 있는 기판의 표면, 특히, 보호층(34)의 표면을 평탄화한다.
상기 제1 전극(61)과 제2 전극(62)은 서로 절연되어 있으며, 발광층을 포함하는 유기층(63)에 서로 다른 극성의 전압을 가해 발광이 이뤄지도록 한다.
즉, 도 1에 도시된 유기층 증착 장치(1)를 이용하여, 도 5에 도시된 유기층(63)을 증착하는 것이다. 이때, 상기 발광층을 포함하는 유기층(63)으로는 저분자 또는 고분자 유기물이 사용될 수 있는데, 저분자 유기물을 사용할 경우 홀 주입층(HIL: Hole Injection Layer), 홀 수송층(HTL: Hole Transport Layer), 발광층(EML: Emission Layer), 전자 수송층(ETL: Electron Transport Layer), 전자 주입층(EIL: Electron Injection Layer) 등이 단일 혹은 복합의 구조로 적층되어 형성될 수 있으며, 사용 가능한 유기 재료도 구리 프탈로시아닌(CuPc: copper phthalocyanine), N,N-디(나프탈렌-1-일)-N,N'-디페닐-벤지딘 (N,N'-Di(naphthalene-1-yl)-N,N'-diphenyl-benzidine: NPB) , 트리스-8-하이드록시퀴놀린 알루미늄(tris-8-hydroxyquinoline aluminum)(Alq3) 등을 비롯해 다양하게 적용 가능하다.
이러한 유기 발광막을 형성한 후에는 제2 전극(62)을 역시 동일한 증착 공정으로 형성할 수 있다.
한편, 상기 제1 전극(61)은 애노드 전극의 기능을 하고, 상기 제2 전극(62)은 캐소드 전극의 기능을 할 수 있는 데, 물론, 이들 제1 전극(61)과 제2 전극(62)의 극성은 반대로 되어도 무방하다. 그리고, 제1 전극(61)은 각 화소의 영역에 대응되도록 패터닝될 수 있고, 제2 전극(62)은 모든 화소를 덮도록 형성될 수 있다.
상기 제1 전극(61)은 투명 전극 또는 반사형 전극으로 구비될 수 있는 데, 투명전극으로 사용될 때에는 ITO, IZO, ZnO, 또는 In2O3로 구비될 수 있고, 반사형 전극으로 사용될 때에는 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr, 및 이들의 화합물 등으로 반사층을 형성한 후, 그 위에 ITO, IZO, ZnO, 또는 In2O3로 투명전극층을 형성할 수 있다. 이러한 제1 전극(61)은 스퍼터링 방법 등에 의해 성막된 후, 포토 리소그래피법 등에 의해 패터닝된다.
한편, 상기 제2 전극(62)도 투명 전극 또는 반사형 전극으로 구비될 수 있는 데, 투명전극으로 사용될 때에는 이 제2 전극(62)이 캐소드 전극으로 사용되므로, 일함수가 작은 금속 즉, Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Al, Ag, Mg, 및 이들의 화합물이 발광층을 포함하는 유기층(63)의 방향을 향하도록 증착한 후, 그 위에 ITO, IZO, ZnO, 또는 In2O3 등으로 보조 전극층이나 버스 전극 라인을 형성할 수 있다. 그리고, 반사형 전극으로 사용될 때에는 위 Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Al, Ag, Mg, 및 이들의 화합물을 전면 증착하여 형성한다. 이때, 증착은 전술한 발광층을 포함하는 유기층(63)의 경우와 마찬가지의 방법으로 행할 수 있다.
본 발명은 이 외에도, 유기 TFT의 유기막 또는 무기막 등의 증착에도 사용할 수 있으며, 기타, 다양한 소재의 성막 공정에 적용 가능하다.
이하에서는 도 1 등에 도시된 유기층 증착 장치 및 본 발명의 일 실시예에 따른 유기층 에칭 장치를 이용하여 유기 발광 디스플레이 장치를 제조하는 방법에 대하여 상세히 설명한다.
도 6은 도 1의 유기층 증착 장치에 의해 유기층이 증착된 모습을 나타내는 도면이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기층 에칭 장치에 의해 도 6에서 비성막 영역에 증착된 유기층이 제거된 모습을 나타내는 도면이다.
먼저, 기판(2)상에 TFT(도 5의 40 참조), 커패시터(도 5의 50 참조), 제1 전극(도 5의 61 참조) 및 화소 정의막(도 5의 35 참조)을 차례로 형성한다.
다음으로, 도 6에 도시된 바와 같이, 도 1에 도시된 유기층 증착 장치를 이용하여 기판(2)의 제1 전극(도 5의 61 참조) 및 화소 정의막(도 5의 35 참조) 상에 유기층(63)을 형성한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 관한 유기층 증착 장치에서는, 종래의 FMM에 비하여 훨씬 작은 크기의 패터닝 슬릿 시트를 구비한다. 그리고 이와 같은 패터닝 슬릿 시트를 이용하여 기판상에 유기층을 증착하기 위해, 유기층 증착 장치와 기판이 서로 상대적으로 이동하면서 증착이 이루어진다. 이와 같이 기판이 일 방향으로 이동하면서 스캐닝(scanning) 방식으로 증착이 수행되기 때문에, 증착이 완료된 기판(2) 상에는 도 6에 도시된 바와 같이, 유기층(63)이 라인 형태로 연속적으로 형성된다.
그런데, 유기 발광 디스플레이 장치는 빛이 출사되는 화소 영역(PA) 및 화소 영역(PA) 이외의 비화소 영역을 포함하며, 비화소 영역은 화소 영역(PA)의 외곽에 위치한 회로 영역(CA)을 포함한다. 이와 같은 회로 영역(CA)은 향후 제품 검사 또는 제품 제작시 단자로 활용한다. 만약 이 영역에 유기층이 성막될 경우, 회로 영역(CA)이 전극으로서의 역할을 하기 어렵게 되며, 따라서 이와 같은 회로 영역(CA)은 유기물 등이 성막되지 않는 비성막 영역이 되어야 한다. 그러나 상술한 바와 같이, 도 1의 유기층 증착 장치에서는 기판(2)이 유기층 증착 장치에 대하여 이동하면서 스캐닝(scanning) 방식으로 증착이 수행되므로, 기판(2)의 회로 영역에 유기물이 증착되는 것을 방지하기가 용이하지 않았다.
이를 해결하기 위해 셔터 또는 블라인더 등 별도의 장치를 구비하여 비성막 영역을 가려주고자 하는 시도가 존재하였으나, 이 경우 별도의 장치를 추가로 구비해야 함으로써, 장치 내 공간 활용도가 저하되고 제조 비용이 상승한다는 문제점이 존재하였다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기층 에칭 장치를 이용하여 유기층의 증착이 완료된 기판에서 비성막 영역인 회로 영역(CA)에 형성된 유기층을 제거하게 되는 것이다. 즉, 도 6과 같은 상태에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기층 에칭 장치를 이용하여 산소(O2)가 포함된 플라즈마를 이용한 화학적 에칭을 수행함으로써, 회로 영역(CA)의 유기층을 제거하는 것이다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기층 에칭 장치에 대하여 상세히 설명하도록 한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기층 에칭 장치(500)를 나타내는 단면도이고, 도 9는 도 8의 유기층 에칭 장치의 개략 사시도이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기층 에칭 장치(500)는 에칭 챔버(510), 스테이지(520), 분할 부재(530), 마스크(540), 플라스마 생성부(550) 및 배출부(560)를 포함한다.
상세히, 종래의 유기층 에칭 장치의 경우, 에칭 챔버의 바닥에 형성된 배기구가 스테이지의 아랫부분에 위치하였다. 따라서 플라스마 가스의 이동 경로는 가스 분사부 -> 기판 -> 스테이지의 둘레 -> 챔버 하부 -> 배기구 순으로 이어지게 되는데, 이 경로 공간이 넓기 때문에 대체로 가스 분사부에서 배기구까지의 최단경로가 플라스마 가스 유동의 주경로가 된다. 따라서 배기구 부근에 집중한 플라스마 가스 흐름이 기판 및 스테이지 상면(上面)에 역류하여 화소 영역에 불필요한 에칭이 발생한다는 문제점이 존재하였다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기층 에칭 장치(1)는 플라스마 가스의 흐름을 기판 바깥쪽으로 가이드하는 마스크와, 배기 슬릿이 형성된 분할 부재를 구비하여, 플라스마 가스가 기판의 화소 영역에 진입하는 것을 차단하는 것을 일 특징으로 한다.
이를 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
에칭 챔버(510)는 에칭이 진행되는 동안 진공으로 유지되는 에칭 공간을 형성한다. 그리고, 이 에칭 챔버(510) 내에 유기층 에칭을 위한 구성 요소들이 배치된다.
스테이지(520)는 기판(2)이 안착되는 안착부의 역할을 수행하며, 에칭 챔버(510) 내에서 상하 방향, 즉 도 8의 화살표 L 방향으로 이동가능하도록 형성된다. 스테이지(520)가 하부로 내려가 있는 상태에서, 유기층 증착 장치(도 1의 1 참조)에서 유기층 증착이 완료된 기판(2)이 에칭 챔버(510) 내부로 이송되어, 스테이지(520) 상에 안착된다. 그리고, 이 상태에서 스테이지(520)가 상승하여, 기판(2)이 마스크(540)와 근접 또는 밀착하는 상태까지 이동하게 되는 것이다.
분할 부재(530)는 에칭 챔버(510) 내의 공간을 에칭 공간(ET)과 배기 공간(EX)으로 분할하는 역할을 수행한다. 또한 분할 부재(530)에는 하나 이상의 배기 슬릿(531)이 형성되어, 에칭 공간(ET)에서 유기층 에칭을 수행한 플라스마 가스가 배기 공간(EX)으로 이동할 수 있는 통로를 형성한다. 이때, 배기 슬릿(531)은 기판(2)과 대응되는 영역의 외측에 형성될 수 있다. 즉, 기판(2)의 회로 영역(CA)을 지나면서 회로 영역(CA)에 증착된 유기물을 제거한 플라스마 가스가 배기 공간(EX)으로 배출될 수 있는 위치에 배기 슬릿(531)이 형성될 수 있는 것이다. 본 실시예에서는, 배기 슬릿(531)은 마스크(540)와 평행하도록 X축 방향으로 연장 형성된 스트라이프 형상의 단일 슬릿인 경우를 예시하여 설명한다.
마스크(540)는 기판(2)과 플라스마 생성부(550) 사이에 형성되어, 비성막 영역 이외의 화소 영역(PA)에는 플라스마 가스가 진입하지 않도록 플라스마 가스의 이동 경로를 가이드하는 역할을 수행한다. 즉, 마스크(540)는 기판(2)의 화소 영역(PA)의 테두리부를 가리도록 형성되어, 플라스마 생성부(550)에서 생성되어 가스 분사부(551)를 통해 에칭 챔버(510) 내부로 공급된 플라스마 가스가 기판(2)의 외측으로 흘러가도록 플라스마 가스의 이동 경로를 가이드하는 역할을 수행하는 것이다.
여기서, 마스크(540)는 플라스마 가스의 이동 경로를 가이드하기 위하여 기판(2)의 외측으로 갈수록 얇아지도록 형성될 수 있다. 즉, 가스 분사부(551)를 통해 에칭 챔버(510) 내부로 공급된 플라스마 가스가 기판(2)의 외측으로 흘러가도록 마스크(540)의 바깥쪽 단부를 경사지게 형성하는 것이다.
이와 같은 마스크(540)에 의해서 플라스마 가스가 기판(2)의 화소 영역(PA)으로 진입하는 것을 차단하는 역할을 수행하게 되는 것이다.
여기서, 도면에는 마스크(540)가 X축 방향으로 연장 형성된 평판 플레이트 형상인 것으로 도시되어 있으나, 본 발명의 사상은 이에 제한되지 아니하며, 기판(2)의 화소 영역(PA)의 테두리부를 가려서 플라스마 가스가 화소 영역(PA)으로 진입하지 않는 범위에서 다양한 형상으로 형성되는 것이 가능하다 할 것이다.
플라스마 생성부(550)는 에칭 챔버(510)의 일 측에 형성되며, 플라스마 가스를 생성하여 에칭 챔버(510) 내로 공급하는 역할을 수행한다. 여기서, 플라스마 생성부(550)는, 플라스마 가스 공급원(552) 및 플라스마 생성 장치(553)를 포함할 수 있다. 여기서, 플라스마 가스 공급원(552)이 공급하는 플라스마 가스가 플라스마 생성 장치(553)에 의해 플라스마 화(化) 되어, 가스 분사부(551)를 통해 에칭 챔버(510) 내로 공급된다. 여기서 플라스마 가스로는, CF4와 O2의 혼합 가스 등이 이용될 수 있다. 또는, 이러한 플라스마 가스에 N2 등의 운반가스를 혼합하는 것도 가능하다 할 것이다. 여기서, 플라스마 생성부(550)에서 생성된 플라스마 가스는, 플라스마 여기된 가스이며, 전하를 가지고 있는 이온과 전하를 갖지 않는 라디칼을 포함할 수 있다.
여기서, 플라스마 생성부(550)는 가스 분사부(551)를 포함할 수 있다. 가스 분사부(551)는, 예를 들면 샤워 헤드와 같은 형상으로 형성될 수 있으며, 에칭 챔버(510) 내에서 기판(2)의 상부에 형성되어, 플라스마 생성부(550)에서 생성된 플라스마 가스를 에칭 챔버(510)의 상부로부터 기판(2)을 향해서 분사하는 역할을 수행한다.
배출부(560)는 에칭 챔버(510)의 배기 공간(EX) 내의 플라스마 가스를 에칭 챔버(510) 외부로 배출하는 통로의 역할을 수행한다. 이때 배출부(560)의 일 측에는 배기 펌프(미도시)가 배치되어, 플라스마 가스가 에칭 챔버(510) 외부로 배출될 수 있도록 한다.
결과적으로, 플라스마 생성부(550)에서 생성되어 가스 분사부(551)를 통해 에칭 챔버(510) 내로 분사된 플라스마 가스는, 기판(2)의 화소 영역(PA)을 덮고 있는(또는 기판(2)의 화소 영역(PA)의 테두리를 덮고 있는) 마스크(540)에 의해 기판(2)의 화소 영역(PA)으로는 진입하지 못하고, 마스크(540)의 경사진 부분을 따라 기판(2)의 바깥쪽의 회로 영역(CA)을 지나면서 회로 영역(CA)에 증착되어 있는 유기물만을 제거하게 된다. 그리고, 이와 같이 유기물을 제거한 플라스마 가스는 분할 부재(530)의 배기 슬릿(531)을 통해 배기 공간(EX)으로 이동하고, 여기서 배출부(560)를 통해 에칭 챔버(510)의 외부로 배출되는 것이다. 이때, 기판(2)을 통과한 플라스마 가스는 기판(2) 바깥쪽 하방에 형성된 배기 슬릿(531)을 통과하여 배출부(560)측으로 흐르기 때문에, 기판(2)으로 분사된 플라스마 가스가 역류하지 않게 되는 것이다. 또한, 배기 슬릿(531)을 기판(2)과 평행한 위치에 슬릿 형태로 형성함으로써, 에칭 챔버(510) 내에서의 플라스마 가스의 흐름을 균일화하여 에칭 균일도를 향상시킬 수 있는 것이다.
도 10은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 유기층 에칭 장치의 개략 사시도이다. 도 10을 참조하면, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 유기층 에칭 장치(500)는 에칭 챔버(510), 스테이지(520), 분할 부재(530'), 마스크(540), 플라스마 생성부(550) 및 배출부(560)를 포함한다. 여기서, 도 10에 도시된 본 발명의 다른 일 실시예는 도 9에 도시된 유기층 에칭 장치에 비해 분할 부재(530')가 특징적으로 달라진다. 즉, 본 실시예는, 배기 슬릿(532)이 복수 개로 분할되어 형성되는 것을 일 특징으로 한다. 다시 말하면, 각 배기 슬릿(532)을 통과하는 플라스마 가스가 균일한 흐름이 되도록 배기 슬릿(532)을 복수 개로 분할 형성하는 것으로, 하나의 가늘고 긴 배기 슬릿(도 8의 531 참조)보다 분할 부재(530)의 배기 슬릿 부분의 구조 강도를 높여서 배기 슬릿(532)의 치수 정밀도를 유지하기 쉽게 할 수 있다. 즉 장치 메인트넌스(maintainance)를 포함해서 조립 분해가 용이하게 된다.
도 11은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 유기층 에칭 장치의 개략 사시도이다. 도 11을 참조하면, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 유기층 에칭 장치(500)는 에칭 챔버(510), 스테이지(520), 분할 부재(530), 마스크(540), 플라스마 생성부(550) 및 배출부(560)를 포함한다. 나아가, 도 11에 도시된 본 발명의 다른 일 실시예는 도 9에 도시된 유기층 에칭 장치에 비해 차폐 부재(535)(536)를 더 포함한다. 즉, 본 실시예는, 배기 공간(EX)에 Z축 방향으로 돌출 형성된 하나 이상의 차폐 부재(535)(536)를 더 구비하는 것을 일 특징으로 한다. 여기서, 제1 차폐 부재(535)는 분할 부재(530)로부터 아래쪽으로 연장 형성되고, 제2 차폐 부재(536)는 에칭 챔버(510)의 바닥면으로부터 위쪽으로 연장 형성될 수 있다. 이와 같은 차폐 부재(535)(536)를 배기 슬릿(531)의 일 측, 바람직하게는 내측으로 형성되어, 배기 슬릿(531)을 통해 배기 공간(EX)으로 유입된 플라스마 가스가 배출부(560)를 통해 배출되는 이동 경로를 가이드할 수 있다. 즉, 배기 공간(EX)에는 배기 슬릿(531)으로부터 배출부(560)에 이르는 경로가 비직선적이고, 배기 저항이 국소적으로 커지는 차폐 부재(535)(536)가 더 형성되는 것이다. 다시 말하면, 차폐 부재(535)(536)로 전체의 배기 저항을 크게 하는 것으로, 가스 분사부(551)로부터 배출부(560)에 이르는 다양한 경로의 배기 저항 차이는 상대적으로 작아진다. 이 때문에 경로 차이에 의한 가스 흐름 불균일성을 억제할 수 있어서 에칭 챔버(510) 안에서의 플라스마 가스의 흐름을 균일하게 할 수 있다.
도 12 내지 도 15는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 유기층 에칭 방법을 나타내는 도면이다.
도 12 내지 도 15를 참조하면, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 유기층 에칭 방법은 에칭 챔버 내의 스테이지 상에 유기층이 증착된 기판이 안착되는 단계, 상기 스테이지가 제1 방향을 따라 이동하여, 상기 기판과 마스크가 밀착 또는 근접되어, 상기 마스크가 상기 기판의 적어도 일부를 덮도록 배치되는 단계 및 플라스마 생성부에서 생성된 플라스마 가스가 상기 에칭 챔버 내부로 분사되어 상기 기판의 회로 영역에 형성된 유기층이 제거되는 단계, 유기층을 제거한 상기 플라스마 가스가 상기 에칭 챔버 외부로 배출되는 단계를 포함한다.
상세히, 도 1의 유기층 증착 장치(1)에서 유기층의 증착이 완료된 기판(2)은 유기층 증착 장치(1)로부터 유기층 에칭 장치(500)로 이송된다. 즉, 도 12와 같이 스테이지(520)가 에칭 챔버(510) 내에서 하측으로 이동하여 있는 상태에서, 기판(2)이 에칭 챔버(510) 내부로 반입되어, 스테이지(520) 상부에 안착하게 된다.
기판(2)이 스테이지(520) 상부에 안착하면, 도 13에 도시된 바와 같이 스테이지(520)가 화살표 L 방향으로 상승하기 시작하여, 도 14에 도시된 바와 같이 기판(2)과 마스크(540)가 근접 내지는 밀착하게 되는 것이다. 이와 같이 스테이지(520)의 이동에 의하여 기판(2)과 마스크(540) 사이의 간격이 조절되는 것이다.
이때, 마스크(540)는 기판(2)과 플라스마 생성부(550) 사이에 형성되어, 비성막 영역 이외의 화소 영역(PA)에는 플라스마 가스가 진입하지 않도록 플라스마 가스의 이동 경로를 가이드하는 역할을 수행한다. 즉, 마스크(540)는 기판(2)의 화소 영역(PA)의 테두리부를 가리도록 형성되어, 플라스마 생성부(550)에서 생성되어 가스 분사부(551)를 통해 에칭 챔버(510) 내부로 공급된 플라스마 가스가 기판(2)의 외측으로 흘러가도록 플라스마 가스의 이동 경로를 가이드하는 역할을 수행하는 것이다.
이와 같이, 기판(2)과 마스크(540)가 근접 내지는 밀착하면, 도 15에 도시된 바와 같이, 플라스마 생성부(550)에서 플라스마 가스의 생성되고, 생성된 플라스마 가스가 가스 분사부(551)를 통해 에칭 챔버(510) 내부로 분사되어 기판(2)의 회로 영역(CA)에 형성된 유기층이 제거되는 것이다.
다음으로, 유기층을 제거한 플라스마 가스는 에칭 챔버(510) 외부로 배출된다. 이때, 에칭 챔버(510) 내부의 공간은 분할 부재(530)에 의해 에칭 공간(ET)과 배기 공간(EX)으로 분할되어 있으며, 분할 부재(530)에는 에칭 공간(ET) 내의 플라스마 가스가 배기 공간(EX)으로 이동할 수 있는 하나 이상의 배기 슬릿이 형성되어 있다.
한편, 도면에는 도시되지 않았지만, 회로 영역(CA)에 형성된 유기층의 제거가 완료되면, 스테이지(520)가 화살표 L의 반대 방향으로 하강하고, 기판(2)이 에칭 챔버(510) 외부로 배출된 후, 새로운 기판(2)의 유기층 증착 장치로부터 이송되어 오는 과정이 반복된다.
이와 같은 본 발명에 의해서, 플라스마 가스가 화소 영역으로 역류하여 화소 영역이 에칭되는 것을 방지하는 효과를 얻을 수 있다. 또한, 에칭 챔버 내에서의 플라스마 가스의 흐름을 균일화하여 에칭 균일도를 향상시키는 효과를 얻을 수 있다.
본 명세서에서는 본 발명을 한정된 실시예를 중심으로 설명하였으나, 본 발명의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능하다. 또한 설명되지는 않았으나, 균등한 수단도 또한 본 발명에 그대로 결합되는 것이라 할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.
500: 유기층 에칭 장치
510: 에칭 챔버
520: 스테이지
530: 분할 부재
540: 마스크
550: 플라스마 생성부
560: 배출부

Claims (25)

  1. 기판의 비화소 영역에 형성된 유기층을 제거하기 위한 유기층 에칭 장치에 있어서,
    에칭 챔버;
    상기 에칭 챔버의 일 측에 형성되며, 플라스마 가스를 생성하여 상기 에칭 챔버 내로 공급하는 플라스마 생성부;
    일면 상에 상기 기판이 안착되는 스테이지; 및
    상기 기판의 적어도 일부를 덮도록 상기 기판과 상기 플라스마 생성부 사이에 형성되어, 상기 플라스마 생성부에서 공급된 상기 플라스마 가스의 이동 경로를 가이드하는 마스크;를 포함하는 유기층 에칭 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 플라스마 생성부는 적어도 일부가 상기 기판의 상기 비화소 영역의 상부에 위치하도록 형성되고,
    상기 마스크는 상기 기판의 화소 영역의 적어도 일부를 덮도록 형성되는 것을 특징으로 하는 유기층 에칭 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 마스크는 상기 기판의 상기 화소 영역의 테두리부를 덮도록 형성되는 것을 특징으로 하는 유기층 에칭 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 마스크는 상기 플라스마 생성부에서 공급된 상기 플라스마 가스가 상기 기판의 외측으로 흘러가도록 상기 플라스마 가스의 이동 경로를 가이드하는 것을 특징으로 하는 유기층 에칭 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 마스크의 단부는 상기 기판의 외측으로 갈수록 얇아지도록 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 유기층 에칭 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 마스크는 상기 플라스마 가스가 상기 기판의 화소 영역으로 진입하는 것을 차단하는 것을 특징으로 하는 유기층 에칭 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 에칭 챔버 내부의 공간을 에칭 공간과 배기 공간으로 분할하는 분할 부재를 포함하고,
    상기 분할 부재에는 상기 에칭 공간 내의 플라스마 가스가 상기 배기 공간으로 이동할 수 있는 하나 이상의 배기 슬릿이 형성되는 것을 특징으로 하는 유기층 에칭 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 배기 슬릿은 상기 분할 부재 상에서 상기 기판과 대응되는 영역의 외측에 형성되는 것을 특징으로 하는 유기층 에칭 장치.
  9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 배기 슬릿은 상기 마스크와 나란하도록 스트라이프 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 유기층 에칭 장치.
  10. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 배기 슬릿은 복수 개로 분할되어 형성되는 것을 특징으로 하는 유기층 에칭 장치.
  11. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 배기 공간에는 상기 제1 방향으로 돌출 형성되며, 상기 배기 슬릿의 일 측에 형성되는 하나 이상의 차폐 부재가 형성되는 것을 특징으로 하는 유기층 에칭 장치.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 배기 공간에는, 상기 배기 공간으로부터 상기 에칭 챔버의 외부로 상기 플라스마 가스를 배출하는 배출부가 형성되는 것을 특징으로 하는 유기층 에칭 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 배기 공간에는 상기 배기 슬릿으로부터 상기 배출부에 이르는 경로가 비직선적이고, 배기 저항이 국소적으로 커지도록 하는 차폐 부재가 형성되는 것을 특징으로 하는 유기층 에칭 장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 스테이지의 이동에 의하여 상기 기판과 상기 마스크 사이의 간격이 조절되는 것을 특징으로 하는 유기층 에칭 장치.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판상에 형성된 상기 유기층은 스트라이프 형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 유기층 에칭 장치.
  16. 기판의 비화소 영역에 형성된 유기층을 제거하기 위한 유기층 에칭 방법에 있어서,
    에칭 챔버 내의 스테이지 상에 유기층이 증착된 기판이 안착되는 단계;
    상기 스테이지가 제1 방향을 따라 이동하여, 상기 기판과 마스크가 밀착 또는 근접되어, 상기 마스크가 상기 기판의 적어도 일부를 덮도록 배치되는 단계; 및
    플라스마 생성부에서 생성된 플라스마 가스가 상기 에칭 챔버 내부로 분사되어 상기 기판의 비화소 영역에 형성된 유기층이 제거되는 단계;를 포함하는 유기층 에칭 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 마스크가 상기 기판의 적어도 일부를 덮도록 배치되는 단계는,
    상기 마스크가 상기 기판의 화소 영역의 적어도 일부를 덮도록 배치되는 것을 특징으로 하는 유기층 에칭 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 마스크가 상기 기판의 화소 영역의 테두리부를 덮도록 배치되는 것을 특징으로 하는 유기층 에칭 방법.
  19. 제 16 항에 있어서,
    상기 기판의 비화소 영역에 형성된 유기층이 제거되는 단계는,
    상기 마스크에 의해 상기 플라스마 가스가 상기 기판의 외측으로 흘러가도록 상기 플라스마 가스의 이동 경로가 가이드되어 유기층이 제거되는 것을 특징으로 하는 유기층 에칭 방법.
  20. 제 16 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 마스크는 상기 플라스마 가스가 상기 기판의 화소 영역으로 진입하는 것을 차단하는 것을 특징으로 하는 유기층 에칭 방법.
  21. 제 16 항에 있어서,
    상기 유기층을 제거한 상기 플라스마 가스가 상기 에칭 챔버 외부로 배출되는 단계를 더 포함하는 유기층 에칭 방법.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 에칭 챔버 내부의 공간은 분할 부재에 의해 에칭 공간과 배기 공간으로 분할되고,
    상기 분할 부재에는 상기 에칭 공간 내의 플라스마 가스가 상기 배기 공간으로 이동할 수 있는 하나 이상의 배기 슬릿이 형성되는 것을 특징으로 하는 유기층 에칭 방법.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 배기 슬릿은 상기 분할 부재 상에서 상기 기판과 대응되는 영역의 외측에 형성되는 것을 특징으로 하는 유기층 에칭 방법.
  24. 제 22 항에 있어서,
    상기 유기층을 제거한 상기 플라스마 가스가 상기 에칭 챔버 외부로 배출되는 단계는,
    상기 배기 공간 내에서 상기 제1 방향으로 돌출 형성되며, 상기 배기 슬릿의 일 측에 형성되는 하나 이상의 차폐 부재에 의해 상기 플라스마 가스의 이동 경로가 가이드되어 상기 에칭 챔버 외부로 배출되는 것을 특징으로 하는 유기층 에칭 방법.
  25. 제 22 항에 있어서,
    상기 유기층을 제거한 상기 플라스마 가스가 상기 에칭 챔버 외부로 배출되는 단계는,
    상기 배기 공간에 형성되어, 상기 배기 슬릿으로부터 배출부에 이르는 경로가 비직선적이고, 배기 저항이 국소적으로 커지도록 하는 차폐 부재를 통과해서, 상기 플라스마 가스가 상기 에칭 챔버 외부로 배출되는 것을 특징으로 하는 유기층 에칭 방법.

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210046819A (ko) * 2018-09-16 2021-04-28 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 프로세스 챔버에서 유동 균일성을 향상시키기 위한 장치

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7055083B2 (ja) * 2018-09-18 2022-04-15 三菱電機株式会社 スパッタエッチング装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101149332B1 (ko) * 2005-07-29 2012-05-23 주성엔지니어링(주) 플라즈마 식각 장치
WO2007029523A1 (ja) * 2005-09-05 2007-03-15 Pioneer Corporation 被エッチング材の製造方法
JP2008287889A (ja) 2007-05-15 2008-11-27 Canon Inc 有機ｅｌパネルの製造方法及び有機ｅｌパネル
US7838426B2 (en) * 2007-08-20 2010-11-23 Lam Research Corporation Mask trimming
KR101060652B1 (ko) * 2008-04-14 2011-08-31 엘아이지에이디피 주식회사 유기물 증착장치 및 이를 이용한 증착 방법
JP2011204366A (ja) 2010-03-24 2011-10-13 Toppan Printing Co Ltd 有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法、及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンスパネル
JP2011216778A (ja) 2010-04-01 2011-10-27 Toshiba Mobile Display Co Ltd 有機ｅｌ表示装置およびその製造方法
JP2012049376A (ja) 2010-08-27 2012-03-08 Hitachi High-Technologies Corp プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法
KR101738531B1 (ko) 2010-10-22 2017-05-23 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 디스플레이 장치의 제조 방법 및 이에 따라 제조된 유기 발광 디스플레이 장치
JP5924901B2 (ja) * 2011-10-17 2016-05-25 Hoya株式会社 転写用マスクの製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210046819A (ko) * 2018-09-16 2021-04-28 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 프로세스 챔버에서 유동 균일성을 향상시키기 위한 장치

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