KR20150020961A - 화학기상증착장치의 서셉터 이상유무 판단방법 및 이를 이용한 유기발광 디스플레이 장치 제조방법 - Google Patents

화학기상증착장치의 서셉터 이상유무 판단방법 및 이를 이용한 유기발광 디스플레이 장치 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 화학기상증착장치의 챔버 내 온도 낮춤 등의 과정을 거치지 않고도 서셉터 이상유무를 판단할 수 있는 화학기상증착장치의 서셉터 이상유무 판단방법 및 이를 이용한 유기발광 디스플레이 장치 제조방법을 위하여, 투명도전층이 형성된 기판을 준비하는 단계와, 화학기상증착챔버의 서셉터 상에 투명도전층이 형성된 기판을 배치하는 단계와, 투명도전층의 표면저항을 측정하여 화학기상증착장치의 서셉터의 이상유무를 판단하는 단계를 포함하는, 화학기상증착장치의 서셉터 이상유무 판단방법 및 이를 이용한 유기발광 디스플레이 장치 제조방법을 제공한다.

Description

화학기상증착장치의 서셉터 이상유무 판단방법 및 이를 이용한 유기발광 디스플레이 장치 제조방법{Method for testing susceptor of chemical vapor deposition apparatus and method for manufacturing organic light emitting display apparatus by using the same}
본 발명은 화학기상증착장치의 서셉터 이상유무 판단방법 및 이를 이용한 유기발광 디스플레이 장치 제조방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 화학기상증착장치의 챔버 내 온도 낮춤 등의 과정을 거치지 않고도 서셉터 이상유무를 판단할 수 있는 화학기상증착장치의 서셉터 이상유무 판단방법 및 이를 이용한 유기발광 디스플레이 장치 제조방법에 관한 것이다.
유기발광 디스플레이 장치는 화소전극과 이에 대향하는 대향전극 사이에 발광층을 포함하는 다층 구조의 중간층을 갖는다. 이러한 유기발광 디스플레이 장치를 제조할 시, 중간층을 형성하기 위해 증착법을 이용할 수 있다. 증착법을 이용해 유기발광 디스플레이 장치를 제조할 경우, 화학기상증착(CVD; chemical vapor deposition)장치를 이용하게 된다.
화학기상증착장치를 이용할 경우, 증착이 이루어질 기판을 화학기상증착장치의 서셉터 상에 배치하고, 반응가스를 챔버 내로 공급한 후 화학반응을 일으켜, 반응생성물을 기판 상에 퇴적시킴으로써 증착막을 형성한다.
이러한 화학기상증착장치를 이용할 경우, 증착이 이루어질 기판이 배치되는 서셉터의 온도가 사전설정된 온도로 유지되도록 하는 것이 필요하다. 따라서 화학기상증착장치 내 서셉터의 온도를 주기적으로 확인할 필요가 있다. 하지만 이 경우 화학기상증착장치의 챔버 내 온도를 상온까지 낮추고 챔버 내를 배기시킨 후 개방하여 석영유리를 투입하고, 이후 챔버를 차폐한 후 다시 챔버 내 온도를 상승시킴으로써 서셉터의 온도 이상유무를 확인하는 과정을 거치게 된다.
하지만 이러한 종래의 서셉터 이상유무 확인방법의 경우, 화학기상증착장치의 챔버 내 온도를 낮추고 이후 다시 상승시키는 등의 과정에서 소요되는 시간이 48시간 이상이라는 문제점이 있었다. 또한 챔버를 개방하고 석영유리를 투입하는 등의 과정에서 서셉터가 오염될 수 있다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 화학기상증착장치의 챔버 내 온도 낮춤 등의 과정을 거치지 않고도 서셉터 이상유무를 판단할 수 있는 화학기상증착장치의 서셉터 이상유무 판단방법 및 이를 이용한 유기발광 디스플레이 장치 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 관점에 따르면, 투명도전층이 형성된 기판을 준비하는 단계와, 화학기상증착챔버의 서셉터 상에 투명도전층이 형성된 기판을 배치하는 단계와, 투명도전층의 표면저항을 측정하여 화학기상증착장치의 서셉터의 이상유무를 판단하는 단계를 포함하는, 화학기상증착장치의 서셉터 이상유무 판단방법이 제공된다.
기판에 형성된 투명도전층의 표면저항 이상유무를 확인하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 서셉터의 이상유무를 판단하는 단계는, 투명도전층의 표면저항 균일도에 따라 서셉터의 이상유무를 판단하는 단계일 수 있다. 즉, 상기 서셉터의 이상유무를 판단하는 단계는, 투명도전층의 표면저항 균일도가 사전설정된 범위 내일 경우 서셉터가 정상인 것으로 판단하는 단계일 수 있다. 구체적으로, 상기 서셉터의 이상유무를 판단하는 단계는, 투명도전층의 표면저항 균일도가 15% 이내일 시 서셉터가 정상인 것으로 판단하는 단계일 수 있다.
상기 서셉터의 이상유무를 판단하는 단계는, 투명도전층의 복수개의 지점들에서의 표면저항을 측정하여 화학기상증착장치의 서셉터의 이상유무를 판단하는 단계일 수 있다.
상기 투명도전층이 형성된 기판을 준비하는 단계는, 비정질 투명도전층이 형성된 기판을 준비하는 단계일 수 있다.
상기 투명도전층이 형성된 기판을 배치하는 단계는, 화학기상증착장치에서 증착이 이루어질 시의 온도 및 진공도 분위기 하에서 진행될 수 있다.
상기 투명도전층은 ITO, ZnO 및 AZO 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 관점에 따르면, 투명도전층이 형성된 기판을 준비하는 단계와, 화학기상증착챔버의 서셉터 상에 투명도전층이 형성된 기판을 배치하는 단계와, 투명도전층의 표면저항을 측정하여 화학기상증착장치의 서셉터의 이상유무를 판단하는 단계와, 투명도전층이 형성된 기판을 화학기상증착챔버로부터 배출하는 단계와, 상기 서셉터의 이상유무를 판단하는 단계에서 서셉터에 이상이 없다고 판단할 시 증착이 이루어질 기판을 화학기상증착챔버에 투입하는 단계와, 기판 상에 증착층이 형성되도록 하는 단계를 포함하는, 유기발광 디스플레이 장치 제조방법이 제공된다.
기판에 형성된 투명도전층의 표면저항 이상유무를 확인하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 서셉터의 이상유무를 판단하는 단계는, 투명도전층의 표면저항 균일도에 따라 서셉터의 이상유무를 판단하는 단계일 수 있다. 즉, 상기 서셉터의 이상유무를 판단하는 단계는, 투명도전층의 표면저항 균일도가 사전설정된 범위 내일 경우 서셉터가 정상인 것으로 판단하는 단계일 수 있다. 구체적으로, 상기 서셉터의 이상유무를 판단하는 단계는, 투명도전층의 표면저항 균일도가 15% 이내일 시 서셉터가 정상인 것으로 판단하는 단계일 수 있다.
상기 서셉터의 이상유무를 판단하는 단계는, 투명도전층의 복수개의 지점들에서의 표면저항을 측정하여 화학기상증착장치의 서셉터의 이상유무를 판단하는 단계일 수 있다.
상기 투명도전층이 형성된 기판을 준비하는 단계는, 비정질 투명도전층이 형성된 기판을 준비하는 단계일 수 있다.
상기 투명도전층이 형성된 기판을 배치하는 단계는, 상기 증착이 이루어질 기판을 화학기상증착챔버에 투입하는 단계에서의 온도 및 진공도 분위기 하에서 진행될 수 있다.
상기 투명도전층이 형성된 기판을 준비하는 단계는, ITO, ZnO 및 AZO 중 적어도 어느 하나를 포함하는 도전층이 형성된 기판을 준비하는 단계일 수 있다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 화학기상증착장치의 챔버 내 온도 낮춤 등의 과정을 거치지 않고도 서셉터 이상유무를 판단할 수 있는 화학기상증착장치의 서셉터 이상유무 판단방법 및 이를 이용한 유기발광 디스플레이 장치 제조방법을 구현할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 서셉터 이상유무 판단방법이 적용될 수 있는 화학기상증착장치를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 2는 어닐링 온도에 따른 비정질 ITO층의 면저항을 개략적으로 도시하는 그래프이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 서셉터 이상유무 판단방법에서 서셉터에 이상이 있는 것으로 판단할 수 있는 결과물을 개략적으로 보여주는 개략도들이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 서셉터 이상유무 판단방법에서 서셉터에 이상이 없는 것으로 판단할 수 있는 결과물을 개략적으로 보여주는 개략도들이다.
도 7은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 유기발광 디스플레이 장치의 제조방법에 따라 제조된 유기발광 디스플레이 장치를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있는 것으로, 이하의 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 또한 설명의 편의를 위하여 도면에서는 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
한편, 층, 막, 영역, 판 등의 각종 구성요소가 다른 구성요소 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 구성요소 "바로 상에" 있는 경우뿐 아니라 그 사이에 다른 구성요소가 개재된 경우도 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 서셉터 이상유무 판단방법이 적용될 수 있는 화학기상증착장치를 개략적으로 도시하는 단면도이다. 도시된 것과 같이, 화학기상증착장치는 챔버(10)와, 챔버(10) 내에 위치하는 하부전극인 서셉터(20)와, 챔버(10) 내에 위치하는 상부전극(30)과, 챔버(10) 내로 가스를 공급하는 가스공급부(40)를 구비한다.
챔버(10)는 상부챔버(11)와 하부챔버(13)를 포함할 수 있다. 상부챔버(11)와 하부챔버(13)는 상호 결합되어 내부에 증착이 이루어지는 공간이 정의되도록 할 수 있다. 상부챔버(11)와 하부챔버(13)가 결합되면, 증착이 이루어질 수 있는 그 내부의 공간은 외부로부터 차폐되어 진공 분위기로 유지될 수 있다. 물론 유지보수를 위해 상부챔버(11)는 추후 하부챔버(13)로부터 분리되어, 챔버(10) 내부가 개방되도록 할 수 있다.
하부챔버(13)에는 증착이 이루어질 기판(S)이 이송로봇 등에 의해 투입되거나 배출되도록 할 수 있는 통로인 통로부(19)가 형성되어 있다. 이러한 통로부(19)는 게이트밸브(미도시)에 의해 개방되거나 차폐될 수 있다.
하부전극인 서셉터(20)는 챔버(10) 내 하부에 위치하며, 증착이 이루어질 기판(S)은 이 서셉터(20) 상에 지지될 수 있다. 이러한 서셉터(20)는 통상적으로 증착 대상인 기판(S)의 면적보다 큰 형상을 갖는다. 서셉터(20)의 내부 또는 하부에는 히터(미도시)가 장착되어, 증착이 원활하게 이루어질 수 있도록 서셉터(20)를 섭씨 수백도 정도로 가열하고 이 온도가 유지되도록 할 수 있다.
이러한 서셉터(20)는 그 하부의 승하강부(21)에 의해 승강되거나 하강될 수 있다. 예컨대 기판(S)이 통로부(19)를 통해 챔버(10) 내로 투입될 시에는 서셉터(20)는 하강하여 하부챔버(13)의 하방에 위치한다. 이때 기판핀(25)들이 서셉터(20)를 관통하는 관통홀을 통해 상승하여 서셉터(20)의 상면 상부로 돌출되며, 이송로봇은 기판(S)을 기판핀(25)들 상에 배치한 후 통로부(19)를 통해 빠져나간다. 이후 기판핀(25)들이 하강하여 기판(S)은 서셉터(20) 상에 안착된다. 이후 서셉터(20)는 승하강부(21)에 의해 승강되어, 후술하는 상부전극(30)에 인접하여 기판(S)이 위치하도록 함으로써, 기판(S) 상에 증착이 이루어지도록 할 수 있다.
한편, 기판(S)을 지지하는 서셉터(20)가 처지는 것을 방지하기 위해, 승하강부(21)에 결합되어 서셉터(20)를 지지하는 서셉터프레임(23)을 가질 수도 있다.
상부챔버(11)에는 상부전극(30)이 배치된다. 상부전극(30)은 하부전극인 서셉터(20)와의 상호작용을 통해 기판(S) 상에 증착이 이루어지도록 한다.
이러한 상부전극(30)은 서셉터(20) 방향에 위치한 가스분배판(31, gas diffuser)과, 가스분배판(31)을 중심으로 서셉터(20)가 위치한 방향의 반대 방향에 위치한 백킹플레이트(backing plate, 33)를 포함한다. 가스분배판(31)과 백킹플레이트(33) 사이에는 공간이 존재하도록 할 수 있는데, 이를 위해 지지부재(37)가 가스분배판(31)과 백킹플레이트(33) 사이에 개재되도록 할 수 있다.
가스분배판(31)은 증착이 이루어질 기판(S)이 배치되는 서셉터(20) 상부에 위치하며, 증착이 이루어질 기판(S)의 상면으로 반응가스 등을 공급하는 복수개의 통기공(미도시)들을 갖는다. 이에 따라 전술한 것과 같이 기판(S)이 서셉터(20) 상에 안착된 후 서셉터(20)가 승하강부(21)에 의해 승강되어 기판(S)이 가스분배판(31)에 인접하여 배치되면, 반응가스 등이 가스분배판(31)의 복수개의 통기공들을 통해 기판(S)의 상면으로 공급되며 기판(S) 상에 증착이 이루어지도록 한다.
백킹플레이트(33)는 고주파 전원부(미도시)에 전기적으로 연결된다. 이러한 백킹플레이트(33)가 챔버(10)에 컨택하게 되면 챔버에 전기가 흐를 수 있기에, 백킹플레이트(33)와 상부챔버(11) 사이에는 백킹플레이트(33)와 상부챔버(11)의 통전을 방지하기 위한 절연체(35)가 개재된다.
상부챔버(11)의 상부에는 상판부(15)가 배치되며, 이러한 상판부(15)에는 챔버(10) 내로 반응가스나 세정가스 등을 공급할 수 있는 가스공급부(40)가 배치된다. 가스공급부(40)에서 공급되는 가스는 백킹플레이트(33)에 형성된 가스통로(41)를 통해 백킹플레이트(33)와 가스분배판(31) 사이의 공간인 버퍼공간으로 이동하게 되며, 백킹플레이트(33)와 가스분배판(31) 사이의 버퍼공간으로부터 가스분배판(31)의 복수개의 통기공들을 통해 상부전극(30)과 하부전극인 서셉터(20) 사이의 공간으로 공급된다.
물론 이와 같은 구성 외에도, 화학기상증착장치는 챔버(10) 내부 공간을 진공으로 만들기 위한 펌프(미도시) 등과 같은 다른 구성요소들이 필요에 따라 배치될 수 있다.
이와 같은 화학기상증착장치의 경우 하부전극인 서셉터(20)의 온도가 사전설정된 범위 내로 유지되도록 하는 것이 필요하다. 또한 서셉터(20) 상의 기판(S)에 증착막이 균일하게 형성되도록 하기 위해서는 서셉터(20)의 상면에 있어서 온도 편차가 사전설정된 범위 내이어야 한다. 따라서 이러한 서셉터(20)의 이상유무에 대한 판단이 주기적으로 필요하다.
따라서 서셉터(20)의 이상유무를 판단하기 위해, 먼저 투명도전층이 형성된 기판을 준비한다. 여기서 투명도전층은 ITO, ZnO 및 AZO 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 나아가 기판 상의 투명도전층은 비정질 투명도전층인 것이 바람직하다. 예컨대 ITO층이 형성된 기판을 준비한다면, ITO층은 비정질 ITO층인 것이 바람직하다. 이와 같이 투명도전층이 형성된 기판을 준비한 후, 이 기판을 화학기상증착장치의 서셉터(20) 상에 배치한다. 투명도전층이 형성된 기판을 서셉터(20) 상에 배치하는 것은, 화학기상증착장치를 이용해 증착할 시 기판을 서셉터(20) 상에 배치하는 것과 동일한 과정을 통해 이루어질 수 있다.
투명도전층이 형성된 기판을 서셉터(20) 상에 배치한 후, 그 상태로 충분한 시간, 예컨대 20분 정도가 경과되도록 한다. 이때 서셉터(20)는 히터에 의해 통상적인 증착이 이루어지는 온도로 유지되고 있기에, 결과적으로 기판 상의 투명도전층은 그 시간 동안 어닐링(annealing)된다. 이후 투명도전층의 표면저항을 측정한다. 이를 통해 획득한 표면저항관련 정보를 통해, 화학기상증착장치의 서셉터(20)의 이상유무를 효과적으로 판단할 수 있다.
도 2는 어닐링 온도에 따른 비정질 ITO층의 면저항을 개략적으로 도시하는 그래프이다. 도 2에 도시된 것과 같이, 비정질 ITO층을 형성한 후 이를 어닐링하는 온도에 따라, 어닐링 후의 ITO층의 표면저항이 달라진다. 구체적으로, 비정질 ITO층을 형성한 후 이를 어닐링하는 온도가 높아질수록, ITO층의 면저항이 낮아지게 된다. 따라서 비정질 ITO층이 형성된 기판을 서셉터(20) 상에 배치하고 일정 시간이 경과한 후 ITO층의 표면저항을 측정하게 되면, 측정된 표면저항에 따라 ITO층의 어닐링 온도를 추정할 수 있고, 그 온도는 결과적으로 서셉터(20)의 표면 온도분포에 대응하는 것으로 간주할 수 있다. 따라서 ITO층의 표면저항을 측정함으로써 이를 통해 화학기상증착장치의 서셉터(20) 이상유무, 구체적으로 표면 온도분포 이상유무를 판단할 수 있다. ITO의 경우 어닐링 후의 표면저항이 어닐링 온도에 따라 크게 변하기에 투명도전층으로 ITO층을 이용하는 것이 바람직하지만, 물론 ITO 외의 AZO나 ZnO 등도 동일/유사한 특성을 갖기에, ITO 외에 AZO나 ZnO를 이용할 수도 있다.
이와 같은 본 실시예에 따른 서셉터 이상유무 판단방법에 따르면, 화학기상증착장치를 증착을 위한 상태의 조건으로 둔 상태에서 서셉터(20)의 이상유무를 효과적으로 판단할 수 있다.
종래에는 챔버(10) 내부의 온도를 상온으로 낮추고 이후 상부챔버(11)를 하부챔버(13)로부터 분리하고 상부전극(30)을 빼낸 후 서셉터(20) 상에 석영기판을 배치하고 상부챔버(11)를 다시 하부챔버(13)와 결합시키며 이후 다시 챔버(10) 내부의 온도를 증착온도인 수백도로 높이는 과정을 거친 후에야 서셉터(20)의 이상유무를 확인할 수 있었다. 이러한 과정은 온도를 낮추고 다시 높이는 시간, 상부챔버(11)와 하부챔버(13)를 분리하고 다시 결합시키고 이후 다시 분리 및 결합하는 시간 등을 고려하면 대략 48시간이 소요되었다.
그러나 본 실시예에 따른 화학기상증착장치의 서셉터 이상유무 판단방법에 따르면, 챔버(10) 내부를 증착을 위한 조건의 상태대로 유지한 상태에서 투명도전층이 형성된 기판을 챔버(10) 내에 투입한 후 투명도전층의 표면저항을 측정하기만 하면 되기에, 용이하면서도 빠르게 서셉터(20)의 이상유무를 확인할 수 있다.
통상적으로 기판(S) 상에 증착할 시, 형성되는 증착막의 두께가 균일하게 형성되도록 해야 한다. 이를 위해서는 기판(S)이 안착되는 서셉터(20) 상면의 온도가 균일할 필요가 있다. 따라서 투명도전층의 표면저항 균일도에 따라 서셉터(20)의 이상유무를 판단할 수 있다. 투명도전층의 표면저항이 균일하다면, 어닐링 과정에서 투명도전층에 열을 인가하는 서셉터(20)의 상면의 온도분포가 균일한 것으로 판단할 수 있기 때문이다.
즉, 투명도전층의 표면저항 균일도가 사전설정된 범위 내일 경우, 서셉터(20)가 정상인 것으로 판단할 수 있다. 여기서 사전설정된 범위는 15%로 정할 수 있다. 반복된 실험의 결과, 투명도전층의 표면저항 균일도가 15% 이내일 시의 상태인 서셉터(20) 상에 기판(S)을 배치하고 증착이 이루어지도록 할 시, 균일한 두께의 박막이 형성됨을 확인할 수 있었다. 만일 투명도전층의 표면저항 균일도가 15% 보다 크면, 그러한 상태의 서셉터(20) 상에 기판(S)을 배치하고 증착이 이루어지도록 할 시, 형성된 증착막의 두께가 균일하지 못한 것을 확인할 수 있었다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 서셉터 이상유무 판단방법에서 서셉터에 이상이 있는 것으로 판단할 수 있는 결과물을 개략적으로 보여주는 개략도들이다. 도 3은 ITO층이 형성된 기판(S)을 서셉터(20) 상에 안착시키고 20분이 경과한 후 ITO층의 표면저항을 측정한 결과로, ITO층의 표면 상의 위치에 따라 표면저항이 상이하게 나타난 것을 알 수 있다. 도 4는 ITO층의 표면 상의 위치에 따른 표면저항을 3차원으로 나타낸 것으로, ITO층의 중앙부에서는 표면저항이 낮고 가장자리에서는 표면저항이 높은바, 그 차이가 상당히 큰 것을 알 수 있다. 이는 서셉터(20)의 중앙부에서의 온도는 높고 서셉터(20)의 가장자리에서의 온도는 낮으며, 그 온도의 차이가 크다는 것을 의미한다. 실제로 도 3 및 도 4에 도시된 것과 같은 경우 ITO층의 표면저항의 균일도가 17.15%로서, 서셉터(20)가 불량인 상태였다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 서셉터 이상유무 판단방법에서 서셉터에 이상이 없는 것으로 판단할 수 있는 결과물을 개략적으로 보여주는 개략도들이다. 도 5는 ITO층이 형성된 기판(S)을 서셉터(20) 상에 안착시키고 20분이 경과한 후 ITO층의 표면저항을 측정한 결과로, ITO층의 표면 상의 위치에 따라 표면저항이 대체로 큰 차이 없이 나타난 것을 알 수 있다. 도 6은 ITO층의 표면 상의 위치에 따른 표면저항을 3차원으로 나타낸 것으로, ITO층의 중앙부에서는 표면저항이 낮고 가장자리에서는 표면저항이 살짝 높지만, 그 차이가 크지 않음을 확인할 수 있다. 이는 서셉터(20)의 중앙부에서의 온도와 서셉터(20)의 가장자리에서의 온도의 차이가 크지 않은 것을 의미한다. 실제로 도 5 및 도 6에 도시된 것과 같은 경우 ITO층의 표면저항의 균일도가 9.28%로서, 서셉터(20)가 정상인 상태였다.
한편, 서셉터(20) 상에서 어닐링된 투명도전층의 표면저항을 측정하는 것은, 챔버(10) 내에 표면저항기를 배치시키고 이를 이용해 측정할 수도 있고, 서셉터(20) 상에서 어닐링된 투명도전층을 갖는 기판을 챔버(10) 외부로 이동시킨 후 표면저항기를 이용하여 투명도전층의 표면저항을 측정할 수도 있다. 표면저항을 측정할 시에는 물론 투명도전층의 복수개의 지점들에서 표면저항을 측정하는 것으로 이해될 수 있다.
이와 같이 본 실시예에 따른 화학기상증착장치의 서셉터 이상유무 판단방법에 따르면, 종래의 화학기상증착장치의 구조를 그대로 이용하면서도 상부챔버(11)와 하부챔버(13)를 분리하거나 하는 과정을 거치지 않으면서 화학기상증착장치에서 증착이 이루어질 시의 온도 및 진공도 분위기를 유지한 상태에서 이루어질 수 있으므로, 효과적이면서도 빠르게 서셉터(20)의 이상유무를 판단할 수 있다.
한편, 상술한 것과 같이 투명도전층의 표면저항을 측정하여 이 결과로부터 서셉터(20)의 이상유무를 판단하므로, 투명도전층이 형성된 기판을 챔버(10)에 투입하기 전에 투명도전층의 표면저항에 이상이 있을 경우에는 서셉터(20)의 이상유무를 정확하게 판단할 수 없게 된다. 따라서 비정질 투명도전층이 형성된 기판을 준비한 후, 그 비정질 투명도전층의 표면저항 이상유무를 확인하고, 이후 이 기판을 챔버(10)에 투입하는 것이 바람직하다. 여기서 비정질 투명도전층의 표면저항 이상유무를 확인하는 것은, 비정질 투명도전층의 전면(全面)에 있어서 표면저항이 균일한 상태인지를 확인하는 것으로 이해될 수 있다.
지금까지는 화학기상증착장치의 서셉터 이상유무 판단방법에 대해 설명하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 상술한 것과 같은 화학기상증착장치의 서셉터 이상유무 판단방법을 이용한 유기발광 디스플레이 장치 제조방법 역시 본 발명에 속한다고 할 것이다.
유기발광 디스플레이 장치를 제조할 시 정공주입층(HIL; hole injection layer), 정공수송층(HTL; hole transport layer), 발광층(EML; emission layer), 전자수송층(ETL; electron transport layer) 및/또는 전자주입층(EIL; electron injection layer) 등을 화학기상증착장치를 이용해 형성할 수 있다. 따라서 일 기판 상에 그와 같은 층들을 형성한 후, 타 기판 상에 그와 같은 층들을 형성하기에 앞서, 비정질 투명도전층이 형성된 기판을 화학기상증착장치에 투입해 서셉터(20) 상에 안착시키고, 그 상태로 20여 분 간 배치하여 비정질 투명도전층이 어닐링되도록 한 후, 이를 챔버(10)로부터 배출시키고 그 표면저항을 측정함으로써, 화학기상증착장치의 서셉터(20)의 이상유무를 판단할 수 있다.
예컨대 100장의 기판을 연속적으로 화학기상증착장치에 투입하며 증착이 이루어지도록 할 시, 그 중 50번째 기판에 증착이 이루어진 이후 51번째 기판이 투입되기 전 투명도전층이 형성된 기판을 투입하고, 이후 다시 51번째 기판부터 연속적으로 기판들이 투입되도록 할 수 있다. 이와 같이 복수개의 기판들이 연속적으로 화학기상증착장치에 투입되도록 하여 그 화학기상증착장치의 가동이 중단되지 않도록 하면서, 중간에 투입된 투명도전층이 형성된 기판의 표면저항을 측정하여 화학기상증착장치에 이상이 발생하지 않았는지를 주기적이면서도 효과적으로 확인할 수 있다. 물론 중간에 투입된 투명도전층이 형성된 기판의 표면저항을 측정하여 화학기상증착장치에 이상이 발생하였다면 화학기상증착장치의 가동을 멈추고 이를 유지보수하는 과정을 거치게 된다.
이와 같은 유기발광 디스플레이 장치 제조방법에서 서셉터의 이상유무를 판단하는 과정은, 전술한 실시예에 따른 화학기상증착장치의 서셉터 이상유무 판단방법에서 설명한 바와 같다.
도 7은 이와 같은 유기발광 디스플레이 장치의 제조방법에 따라 제조된 유기발광 디스플레이 장치를 개략적으로 도시하는 단면도이다. 도 7에 도시된 것과 같이 글라스재 또는 플리스틱재나 금속재의 기판(100) 상에 박막트랜지스터(TFT) 및/또는 커패시터(Cap)를 형성하고, 이에 전기적으로 연결된 복수개의 화소전극(210)들, 복수개의 화소전극(210)들에 대응하는 일체(一體)의 대향전극(220), 그리고 화소전극(210)과 대향전극(220) 사이에 개재되며 발광층을 포함하는 중간층(230)을 형성한다. 물론 이 과정에서 버퍼층(110), 게이트절연막(130), 층간절연막(150), 평탄화막(170) 및/또는 화소정의막(180)을 형성하기도 한다.
이와 같은 유기발광 디스플레이 장치를 제조함에 있어서, 유기발광소자(200)의 중간층(230)의 적어도 일부 층이나 버퍼층(110)과 같은 다른 층들을 형성할 시, 화학기상증착장치를 이용할 수 있다. 따라서 그러한 층들을 형성할 시, 비정질 투명도전층을 갖는 기판을 화학기상증착장치에 투입하여 비정질 투명도전층을 어닐링하고 그 표면저항을 측정함으로써, 서셉터(20)가 정상적인지 여부를 판단하고 이에 따라 다양한 층들을 형성할 시 균일한 두께로 정상적으로 형성되도록 할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
10: 챔버 11: 상부챔버
13: 하부챔버 15: 상판부
19: 통로부 20: 서셉터
21: 승하강부 23: 서셉터프레임
25: 기판핀 30: 상부전극
31: 가스분배판 33: 백킹플레이트
40: 가스공급부 41: 형성된 가스통로

Claims (18)

  1. 투명도전층이 형성된 기판을 준비하는 단계;
    화학기상증착챔버의 서셉터 상에 투명도전층이 형성된 기판을 배치하는 단계; 및
    투명도전층의 표면저항을 측정하여 화학기상증착장치의 서셉터의 이상유무를 판단하는 단계;
    를 포함하는, 화학기상증착장치의 서셉터 이상유무 판단방법.
  2. 제1항에 있어서,
    기판에 형성된 투명도전층의 표면저항 이상유무를 확인하는 단계를 더 포함하는, 화학기상증착장치의 서셉터 이상유무 판단방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 서셉터의 이상유무를 판단하는 단계는, 투명도전층의 표면저항 균일도에 따라 서셉터의 이상유무를 판단하는 단계인, 화학기상증착장치의 서셉터 이상유무 판단방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 서셉터의 이상유무를 판단하는 단계는, 투명도전층의 표면저항 균일도가 사전설정된 범위 내일 경우 서셉터가 정상인 것으로 판단하는 단계인, 화학기상증착장치의 서셉터 이상유무 판단방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 서셉터의 이상유무를 판단하는 단계는, 투명도전층의 표면저항 균일도가 15% 이내일 시 서셉터가 정상인 것으로 판단하는 단계인, 화학기상증착장치의 서셉터 이상유무 판단방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 서셉터의 이상유무를 판단하는 단계는, 투명도전층의 복수개의 지점들에서의 표면저항을 측정하여 화학기상증착장치의 서셉터의 이상유무를 판단하는 단계인, 화학기상증착장치의 서셉터 이상유무 판단방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 투명도전층이 형성된 기판을 준비하는 단계는, 비정질 투명도전층이 형성된 기판을 준비하는 단계인, 화학기상증착장치의 서셉터 이상유무 판단방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 투명도전층이 형성된 기판을 배치하는 단계는, 화학기상증착장치에서 증착이 이루어질 시의 온도 및 진공도 분위기 하에서 진행되는, 화학기상증착장치의 서셉터 이상유무 판단방법.
  9. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 투명도전층은 ITO, ZnO 및 AZO 중 적어도 어느 하나를 포함하는, 화학기상증착장치의 서셉터 이상유무 판단방법.
  10. 투명도전층이 형성된 기판을 준비하는 단계;
    화학기상증착챔버의 서셉터 상에 투명도전층이 형성된 기판을 배치하는 단계;
    투명도전층의 표면저항을 측정하여 화학기상증착장치의 서셉터의 이상유무를 판단하는 단계;
    투명도전층이 형성된 기판을 화학기상증착챔버로부터 배출하는 단계;
    상기 서셉터의 이상유무를 판단하는 단계에서 서셉터에 이상이 없다고 판단할 시, 증착이 이루어질 기판을 화학기상증착챔버에 투입하는 단계; 및
    기판 상에 증착층이 형성되도록 하는 단계;
    를 포함하는, 유기발광 디스플레이 장치 제조방법.
  11. 제10항에 있어서,
    기판에 형성된 투명도전층의 표면저항 이상유무를 확인하는 단계를 더 포함하는, 유기발광 디스플레이 장치 제조방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 서셉터의 이상유무를 판단하는 단계는, 투명도전층의 표면저항 균일도에 따라 서셉터의 이상유무를 판단하는 단계인, 유기발광 디스플레이 장치 제조방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 서셉터의 이상유무를 판단하는 단계는, 투명도전층의 표면저항 균일도가 사전설정된 범위 내일 경우 서셉터가 정상인 것으로 판단하는 단계인, 유기발광 디스플레이 장치 제조방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 서셉터의 이상유무를 판단하는 단계는, 투명도전층의 표면저항 균일도가 15% 이내일 시 서셉터가 정상인 것으로 판단하는 단계인, 유기발광 디스플레이 장치 제조방법.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 서셉터의 이상유무를 판단하는 단계는, 투명도전층의 복수개의 지점들에서의 표면저항을 측정하여 화학기상증착장치의 서셉터의 이상유무를 판단하는 단계인, 유기발광 디스플레이 장치 제조방법.
  16. 제10항에 있어서,
    상기 투명도전층이 형성된 기판을 준비하는 단계는, 비정질 투명도전층이 형성된 기판을 준비하는 단계인, 유기발광 디스플레이 장치 제조방법.
  17. 제10항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 투명도전층이 형성된 기판을 배치하는 단계는, 상기 증착이 이루어질 기판을 화학기상증착챔버에 투입하는 단계에서의 온도 및 진공도 분위기 하에서 진행되는, 유기발광 디스플레이 장치 제조방법.
  18. 제10항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 투명도전층이 형성된 기판을 준비하는 단계는, ITO, ZnO 및 AZO 중 적어도 어느 하나를 포함하는 도전층이 형성된 기판을 준비하는 단계인, 유기발광 디스플레이 장치 제조방법.
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