KR20210102992A - Hmdso 열적 안정성을 위한 방법들 - Google Patents
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Abstract
본 개시내용의 실시예들은 일반적으로, OLED(organic light emitting diode) 디바이스를 형성하기 위한 방법들에 관한 것이다. OLED 디바이스를 형성하는 것은, OLED 구조가 상부에 배치된 기판 상에 제1 배리어 층을 증착하는 것을 포함한다. 그런 다음, 제1 배리어 층 상에 버퍼 층의 제1 서브층이 증착된다. 버퍼 층의 제1 서브층은 혼합 가스 플라즈마로 경화된다. 제1 서브층을 경화시키는 것은, 경화가 발생하는 프로세스 챔버에서 혼합 가스 플라즈마로부터 물을 생성하는 것을 포함한다. 완성된 버퍼 층을 형성하기 위해, 제1 서브층의 증착 및 제1 서브층의 경화가 1회 이상 반복된다. 그런 다음, 완성된 버퍼 층 상에 제2 배리어 층이 증착된다.
Description
[0001]
본 개시내용의 실시예들은 일반적으로, OLED(organic light emitting diode) 디바이스를 형성하기 위한 방법들에 관한 것으로, 더 구체적으로는 OLED 구조를 캡슐화하기 위한 방법들에 관한 것이다.
[0002]
OLED는, 정보를 디스플레이하기 위한 텔레비전 스크린들, 컴퓨터 모니터들, 모바일 폰들, 다른 핸드-헬드(hand-held) 디바이스들 등의 제조에 사용된다. OLED 디스플레이들은, 이를테면, LCD(liquid crystal display)들과 비교하여, OLED 디스플레이들의 더 빠른 응답 시간, 더 큰 시야각들, 더 높은 콘트라스트(contrast), 더 가벼운 중량, 낮은 전력, 및 가요성 기판들에 대한 순응성(amenability)으로 인해, 디스플레이 애플리케이션들에서 최근에 상당한 관심을 얻고 있다.
[0003]
OLED 구조들은, 전기루미네선스 효율의 감소 및 구동 전압의 증가를 특징으로 하는 제한된 수명을 가질 수 있다. OLED 구조들의 열화의 주된 이유는, 수분 또는 산소 유입으로 인한 비-방사성(non-emissive)의 어두운 스폿들의 형성 때문이다. 이러한 이유로, OLED 구조들은 전형적으로, 무기 층들 사이에 샌드위치된 유기 층에 의해 캡슐화된다. 유기 층은, 제2 무기 층이 증착을 위한 실질적으로 균일한 표면을 갖도록, 제1 무기 층의 임의의 공극(void)들 또는 결손(defect)들을 충전(fill)시키는 데 활용된다.
[0004]
따라서, OLED 구조를 캡슐화하기 위한 개선된 방법 및 장치가 필요하다.
[0005]
본 개시내용의 실시예들은 일반적으로, OLED 디바이스를 형성하기 위한 방법들에 관한 것이다. OLED 디바이스를 형성하는 것은, OLED 구조가 상부에 배치된 기판 상에 제1 배리어 층을 증착하는 것을 포함한다. 그런 다음, 제1 배리어 층 상에 버퍼 층의 제1 서브층이 증착된다. 버퍼 층의 제1 서브층은 혼합 가스 플라즈마로 경화된다. 제1 서브층을 경화시키는 것은, 경화가 발생하는 프로세스 챔버에서 혼합 가스 플라즈마로부터 물을 생성하는 것을 포함한다. 완성된 버퍼 층을 형성하기 위해, 제1 서브층의 증착 및 제1 서브층의 경화가 1회 이상 반복된다. 그런 다음, 완성된 버퍼 층 상에 제2 배리어 층이 증착된다.
[0006]
일 실시예에서, OLED 디바이스를 형성하기 위한 방법은, OLED 구조가 상부에 배치된 기판의 구역 상에 제1 배리어 층을 증착하는 단계, 제1 배리어 층 상에 버퍼 층의 제1 서브층을 증착하는 단계, 및 제1 서브층을 혼합 가스 플라즈마로 경화시키는 단계를 포함한다. 제1 서브층을 경화시키는 단계는, 경화가 발생하는 챔버에서 혼합 가스 플라즈마로부터 물을 생성하는 단계를 포함한다. 방법은, 완성된 버퍼 층을 형성하기 위해, 제1 서브층의 증착 및 제1 서브층의 경화를 1회 이상 반복하는 단계, 및 완성된 버퍼 층 상에 제2 배리어 층을 증착하는 단계를 더 포함한다.
[0007]
다른 실시예에서, 단일 프로세스 챔버의 진공 환경에서 OLED 디바이스를 형성하기 위한 방법은, 상부에 OLED 구조가 배치된 기판의 구역 상에 제1 배리어 층을 증착하는 단계 및 제1 배리어 층 상에 버퍼 층의 제1 서브층을 증착하는 단계를 포함한다. 제1 서브층은 약 0.05 내지 0.2 ㎛의 두께를 갖는다. 방법은 혼합 가스 플라즈마로 제1 서브층을 경화시키는 단계를 더 포함한다. 제1 서브층을 경화시키는 단계는, 경화가 발생하는 단일 프로세스 챔버에서 혼합 가스 플라즈마로부터 물을 생성하는 단계를 포함한다. 방법은, 완성된 버퍼 층을 형성하기 위해, 제1 서브층의 증착 및 제1 서브층의 경화를 1회 이상 반복하는 단계를 더 포함한다. 완성된 버퍼 층은 약 0.5 내지 1.5 ㎛의 두께를 갖는다. 방법은 완성된 버퍼 층 상에 제2 배리어 층을 증착하는 단계를 더 포함한다.
[0008]
또 다른 실시예에서, 단일 프로세스 챔버의 진공 환경에서 OLED 디바이스를 형성하기 위한 방법은, 기판 위에 접촉 층을 형성하는 단계, 접촉 층 위에 OLED 구조를 형성하는 단계, OLED 구조 위에 제1 배리어 층을 증착하는 단계, 제1 배리어 층 상에 버퍼 층의 제1 서브층을 증착하는 단계, 및 혼합 가스 플라즈마로 제1 서브층을 경화시키는 단계를 포함한다. 제1 서브층을 경화시키는 단계는, 경화가 발생하는 단일 프로세스 챔버에서 혼합 가스 플라즈마로부터 물을 생성하는 단계를 포함한다. 방법은, 완성된 버퍼 층을 형성하기 위해, 제1 서브층의 증착 및 제1 서브층의 경화를 1회 이상 반복하는 단계, 및 완성된 버퍼 층 상에 제2 배리어 층을 증착하는 단계를 더 포함한다.
[0009]
본 개시내용의 상기 열거된 특징들이 상세히 이해될 수 있는 방식으로, 앞서 간략히 요약된 본 개시내용의 보다 구체적인 설명이 실시예들을 참조로 하여 이루어질 수 있는데, 이러한 실시예들의 일부는 첨부된 도면들에 예시되어 있다. 그러나, 첨부된 도면들은 단지 예시적인 실시예들을 예시하는 것이므로 본 개시내용의 범위를 제한하는 것으로 간주되지 않아야 한다는 것이 주목되어야 하며, 다른 균등하게 유효한 실시예들을 허용할 수 있다.
[0010] 도 1은 일 실시예에 따른, 본원에서 설명되는 방법들을 수행하는 데 사용될 수 있는 PECVD 장치의 개략적인 단면도이다.
[0011] 도 2는 일 실시예에 따른, OLED 디바이스를 형성하기 위한 방법의 흐름도이다.
[0012] 도 3a - 도 3h는 일 실시예에 따른, 도 2의 방법의 다양한 스테이지들 동안의 OLED 디바이스의 개략적인 단면도들을 예시한다.
[0013] 이해를 용이하게 하기 위해, 도면들에 대해 공통인 동일한 엘리먼트들을 지정하기 위해 가능한 경우 동일한 참조 번호들이 사용되었다. 일 실시예의 엘리먼트들 및 특징들이 추가의 언급없이 다른 실시예들에 유익하게 통합될 수 있음이 고려된다.
[0010] 도 1은 일 실시예에 따른, 본원에서 설명되는 방법들을 수행하는 데 사용될 수 있는 PECVD 장치의 개략적인 단면도이다.
[0011] 도 2는 일 실시예에 따른, OLED 디바이스를 형성하기 위한 방법의 흐름도이다.
[0012] 도 3a - 도 3h는 일 실시예에 따른, 도 2의 방법의 다양한 스테이지들 동안의 OLED 디바이스의 개략적인 단면도들을 예시한다.
[0013] 이해를 용이하게 하기 위해, 도면들에 대해 공통인 동일한 엘리먼트들을 지정하기 위해 가능한 경우 동일한 참조 번호들이 사용되었다. 일 실시예의 엘리먼트들 및 특징들이 추가의 언급없이 다른 실시예들에 유익하게 통합될 수 있음이 고려된다.
[0014]
본 개시내용의 실시예들은 일반적으로, OLED 디바이스를 형성하기 위한 방법들에 관한 것이다. OLED 디바이스를 형성하는 것은, OLED 구조가 상부에 배치된 기판 상에 제1 배리어 층을 증착하는 것을 포함한다. 그런 다음, 제1 배리어 층 상에 버퍼 층의 제1 서브층이 증착된다. 버퍼 층의 제1 서브층은 혼합 가스 플라즈마로 경화된다. 제1 서브층을 경화시키는 것은, 경화가 발생하는 프로세스 챔버에서 혼합 가스 플라즈마로부터 물을 생성하는 것을 포함한다. 완성된 버퍼 층을 형성하기 위해, 제1 서브층의 증착 및 제1 서브층의 경화가 1회 이상 반복된다. 그런 다음, 완성된 버퍼 층 상에 제2 배리어 층이 증착된다.
[0015]
도 1은 본원에서 설명되는 동작들을 수행하는 데 사용될 수 있는 PECVD(plasma enhanced chemical vapor deposition) 장치(101)의 개략적인 단면도이다. PECVD 장치(101)는, 하나 이상의 막들이 기판(120) 상에 증착될 수 있는 챔버(100)를 포함한다. 챔버(100)는 일반적으로, 벽들(102), 최하부(104), 및 샤워헤드(106)를 포함하며, 이들은 집합적으로 프로세스 볼륨을 정의한다. 프로세스 볼륨은 진공 환경일 수 있다. 기판 지지부(118)가 프로세스 볼륨 내에 배치된다. 프로세스 볼륨은, 기판(120)이 챔버(100) 내로 그리고 챔버(100) 밖으로 전달될 수 있도록 슬릿 밸브 개구(108)를 통해 액세스된다. 기판 지지부(118)는 기판 지지부(118)를 상승 및 하강시키기 위한 액추에이터(116)에 커플링될 수 있다. 기판(120)을 기판 수용 표면으로 그리고 기판 수용 표면으로부터 이동시키기 위해, 리프트 핀들(122)이 기판 지지부(118)를 통해 이동가능하게 배치된다. 기판 지지부(118)는 또한, 기판 지지부(118)를 원하는 온도로 유지하기 위한 가열 및/또는 냉각 엘리먼트들(124)을 포함할 수 있다. 기판 지지부(118)는 또한, 기판 지지부(118)의 주변부에서 RF 리턴 경로를 제공하기 위한 RF 리턴 스트랩들(126)을 포함할 수 있다.
[0016]
샤워헤드(106)는 체결 메커니즘(fastening mechanism)(150)에 의해 백킹 플레이트(112)에 커플링된다. 샤워헤드(106)는, 샤워헤드(106)의 처짐을 방지하고 그리고/또는 샤워헤드(106)의 진직도/곡률을 제어하는 것을 돕기 위해, 하나 이상의 체결 메커니즘들(150)에 의해 백킹 플레이트(112)에 커플링될 수 있다.
[0017]
샤워헤드(106) 내의 가스 통로들을 통해 샤워헤드(106)와 기판(120) 사이의 프로세싱 영역에 가스를 제공하기 위해, 가스 소스(132)가 백킹 플레이트(112)에 커플링된다. 프로세스 볼륨을 원하는 압력으로 유지하기 위해, 진공 펌프(110)가 챔버(100)에 커플링된다. RF 전류를 샤워헤드(106)에 제공하기 위해, RF 소스(128)가 매칭 네트워크(190)를 통해 백킹 플레이트(112) 및/또는 샤워헤드(106)에 커플링된다. RF 전류는 샤워헤드(106)와 기판 지지부(118) 사이에 전기장을 생성하고, 그에 따라, 샤워헤드(106)와 기판 지지부(118) 사이의 가스들로부터 플라즈마가 생성될 수 있다.
[0018]
원격 플라즈마 소스(130), 이를테면, 유도성 커플링 원격 플라즈마 소스(130)가 또한, 가스 소스(132)와 백킹 플레이트(112) 사이에 커플링될 수 있다. 기판들을 프로세싱하는 사이에, 원격 플라즈마가 생성되도록, 세정 가스가 원격 플라즈마 소스(130)에 제공될 수 있다. 원격 플라즈마로부터의 라디칼들은 챔버(100) 컴포넌트들을 세정하기 위해 챔버(100)에 제공될 수 있다. 세정 가스는 샤워헤드(106)에 제공되는 RF 소스(128)에 의해 추가로 여기될 수 있다.
[0019]
샤워헤드(106)는 추가적으로, 샤워헤드 서스펜션(134)에 의해 백킹 플레이트(112)에 커플링될 수 있다. 일 실시예에서, 샤워헤드 서스펜션(134)은 가요성 금속 스커트(flexible metal skirt)이다. 샤워헤드 서스펜션(134)은 샤워헤드(106)가 놓일 수 있는 립(lip)(136)을 가질 수 있다. 백킹 플레이트(112)는, 챔버(100)를 밀봉하여 진공 환경을 형성하기 위해, 챔버 벽들(102)과 커플링된 레지(114)의 상부 표면 상에 놓일 수 있다.
[0020]
도 2는 일 실시예에 따른, OLED 디바이스를 형성하기 위한 방법(200)의 흐름도이다. 도 3a - 도 3g는 도 2의 방법(200)의 상이한 스테이지들 동안의 OLED 디바이스(350)의 개략적인 단면도들을 예시한다. 도 3b - 도 3f는 도 3a의 확대된(zoomed-in) 섹션을 예시한다. 방법(200)은 도 1의 PECVD 장치(101)에 활용될 수 있다. 방법(200)은, 동작(202)에서, 미리 형성된 OLED 구조(304)가 상부에 배치된 기판(300)을 제공함으로써 시작된다. 기판(300)은 도 1의 기판(120)일 수 있다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 기판(300)은 기판(300) 상에 배치된 접촉 층(302)을 가질 수 있고, OLED 구조(304)는 접촉 층(302) 상에 배치된다.
[0021]
동작(204)에서, 도 3a에 도시된 바와 같이, 마스크(310)에 의해 보호되지 않는 개구(312)를 통해 OLED 구조(304)가 노출되도록, 마스크(310)가 기판(300) 위에 정렬된다. 마스크(310)는, 임의의 후속적으로 증착되는 재료가 부분(306) 상에 증착되지 않게, OLED 구조(304)에 인접한 접촉 층(302)의 부분(306)이 마스크(310)에 의해 커버되도록 포지셔닝된다. 접촉 층(302)의 부분(306)은 OLED 디바이스(350)에 대한 전기 접촉부이고, 따라서 그 부분(306) 상에 재료가 증착되지 않아야 한다. 마스크(310)는 금속 재료, 이를테면, INVAR®로 제조될 수 있다.
[0022]
동작(206)에서, 도 3a에 도시된 바와 같이, 제1 배리어 층(308)이 기판(300) 상에 증착된다. 제1 배리어 층(308)은 제1 부분(308a) 및 제2 부분(308b)을 갖는다. 제1 배리어 층(308)의 제1 부분(308a)은, 접촉 층(302)의 부분 및 OLED 구조(304)를 포함하는, 마스크(310)에 의해 노출된 기판(300)의 구역 상에 개구(312)를 통해 증착된다. 제1 배리어 층(308)의 제2 부분(308b)은, 접촉 층(302)의 부분(306)을 포함하는, 기판(300)의 제2 구역을 커버하는 마스크(310) 상에 증착된다. 제1 배리어 층(308)은 유전체 층, 이를테면, 실리콘 질화물(SiN), 실리콘 산질화물(SiON), 실리콘 이산화물(SiO2), 알루미늄 산화물(Al2O3), 알루미늄 질화물(AlN), 또는 다른 적합한 유전체 층들이다. 제1 배리어 층(308)은 적합한 증착 기법, 이를테면, CVD(chemical vapor deposition), PECVD, PVD(physical vapor deposition), 스핀-코팅, 또는 다른 적합한 기법에 의해 증착될 수 있다.
[0023]
동작(208)에서, 제1 배리어 층(308)이 기판(300) 상에 증착된 후에, 도 3b에 도시된 바와 같이, 부분적 버퍼 층(316)의 제1 서브층(320)이 제1 배리어 층(308) 상에 증착된다. 부분적 버퍼 층(316)의 제1 서브층(320)은 약 0.05 내지 0.2 ㎛의 두께(322)를 가질 수 있다. 부분적 버퍼 층(316)의 제1 서브층(320)은, 마스크(310)에 의해 노출된 기판(300)의 구역 상의, 마스크(310)의 개구(312)를 통해 기판(300) 상에 증착되어, 제1 배리어 층(308)의 제1 부분(308a)을 커버할 수 있다. 도 3b에 예시된 확대된 섹션에 도시되지 않았지만, 부분적 버퍼 층(316)의 제1 서브층(320)은 제1 배리어 층(308)의 제2 부분(308b) 위에 증착된다.
[0024]
부분적 버퍼 층(316)은 PECVD 챔버, 이를테면, 도 1의 챔버(100)에서 증착된 불소화 플라즈마-중합 헥사메틸디실록산(pp-HMDSO:F)일 수 있다. pp-HMDSO:F 층의 증착은, O2 또는 N2O 가스와 함께, 하나 이상의 불소-함유 가스들 및 HMDSO 가스를 유동시킴으로써 달성된다. 불소-함유 가스는, 질소 불화물(NF3), 실리콘 불화물(SiF4), 불소 가스(F2), 사불화탄소(CF4), 또는 이들의 임의의 조합일 수 있다. 불소 도핑된 플라즈마 중합 HMDSO 층은, 우수한 입자 커버리지 성능 및 표면 평탄화 효과를 갖는다. 결과적인 제1 서브층(320)은 10 원자 퍼센트 미만의 불소 함량을 갖는다.
[0025]
pp-HMDSO:F의 증착 동안, 불소-함유 가스와 HMDSO 가스의 유량들의 비는 약 0.25 내지 약 1.5일 수 있다. 불소가 너무 많이 존재하는 경우, HMDSO 내의 탄소가 제거될 수 있다. 일 실시예에서, pp-HMDSO:F의 PECVD는 다음의 조건들 하에서 수행된다. SiF4는 125 sccm(standard cubic centimeters per minute)의 유량을 갖고, HMDSO는 300 sccm의 유량을 갖는다. 다시 말해서, SiF4 대 HMDSO의 비는 약 0.40 내지 약 0.45이다. 플라즈마는 700 W에서 생성되고, 챔버 압력은 약 1800 mTorr이다. pp-HMDSO:F는 약 80℃에서 증착되고, 기판(300)과 샤워헤드(106) 사이의 거리는 약 500 내지 1200 mil이다.
[0026]
pp-HMDSO:F를 포함하는 버퍼 층(316)은, 응력 완화, 입자 등각성, 및 가요성을 포함하는 특징들을 가질 수 있다. pp-HMDSO:F 버퍼 층(316)의 이러한 특징들은, pp-HMDSO:F를 포함하는 버퍼 층(316)이 제1 배리어 층(308)의 결손들을 디커플링할뿐만 아니라 표면 불규칙성들을 평탄화하여 매끄러운 표면을 형성하는 것을 가능하게 한다. 그러나, pp-HMDSO:F 버퍼 층의 형성 프로세스로 인해, pp-HMDSO:F 버퍼 층은 물리적으로 연성일 수 있으며, 이는 배리어 층들과 스택될 때 통합 문제를 부과할 것이다. 배리어 층이 연질 pp-HMDSO:F 버퍼 층의 최상부 상에 스택될 때, 주름진 표면이 형성되고, 연질 pp-HMDSO:F 층은 자신의 광학 투과율을 잃어버려, 디바이스를 최상부 방출 OLED 디바이스로서 부적합하게 한다.
[0027]
부분적 버퍼 층(316)을 하드닝(harden)시키기 위해 그리고 주름진 표면이 형성되는 것을 방지하기 위해, 부분적 버퍼 층(316)의 플라즈마 경화가 활용된다. 동작(210)에서, 도 3c에 도시된 바와 같이, 부분적 버퍼 층(316)의 제1 하드닝된 서브층(324)을 형성하기 위해, 부분적 버퍼 층(316)의 제1 서브층(320)이 경화된다.
[0028]
부분적 버퍼 층(316)의 경화는 진공 환경에서 수행된다. 일 실시예에서, 경화는 버퍼 층의 제1 서브층(320)의 증착과 동일한 프로세스 챔버에서 수행된다(즉, 인-시튜 경화 프로세스). 경화가 발생하는 챔버에서 물(H2O)을 생성하도록 구성된, 가스상 혼합물로부터 생성된 플라즈마 또는 혼합 가스 플라즈마를 사용하여 경화가 수행된다. 혼합 가스 플라즈마는 응축 경화를 위한 물을 생성하도록 구성되며, 이는 챔버 내에 수분을 유입시킨다. 혼합 가스 플라즈마는, 암모니아(NH3), 아산화질소(N2O), 수소(H2), 및 산소(O2)의 그룹으로부터 선택되는 2개 이상의 가스들을 포함할 수 있다. 예컨대, 혼합 가스 플라즈마는 NH3과 N2O, H2와 N2O, H2와 O2, 또는 NH3과 O2를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 혼합 가스 플라즈마는 불소, 이를테면, 질소 불화물(NF3), 실리콘 불화물(SiF4), 불소 가스(F2), 및/또는 사불화탄소(CF4)를 더 포함할 수 있다.
[0029]
혼합 가스 플라즈마 내의 혼합 가스들의 비는, 프로세싱 챔버의 샤워헤드, 이를테면, 도 1의 샤워헤드(106)와 기판(300) 사이의 간격에 따라 좌우된다. 예컨대, 기판(300)과 샤워헤드(106) 사이의 간격이 약 650 mil인 경우, 약 10 내지 15초의 경화 지속기간 동안 NH3 대 N2O의 1: 1 비가 활용될 수 있다. 다른 예에서, 기판(300)과 샤워헤드(106) 사이의 간격이 약 1000 mil인 경우, 약 30초의 경화 지속기간 동안 NH3 대 N2O의 3: 1 비가 활용될 수 있다. 따라서, 경화 지속기간은 혼합 가스 플라즈마 내의 혼합 가스들의 비 및 기판(300)과 샤워헤드(106) 사이의 간격에 따라 좌우된다. 따라서, 경화 지속기간은, 혼합 가스 플라즈마의 혼합 가스들 사이의 더 높은 비를 보상하기 위해 그리고 기판(300)과 샤워헤드(106) 사이의 더 큰 간격을 보상하기 위해 증가될 수 있다. 제1 하드닝된 서브층(324)은, 제1 하드닝된 서브층(324) 상에 버퍼 층의 하나 이상의 서브층들 및 배리어 층들이 후속적으로 증착될 때, 자신의 가요성 및 광학 투과율을 유지한다.
[0030]
동작(212)에서, 제1 경화된 서브층(324) 상에 부분적 버퍼 층(316)의 하나 이상의 추가적인 서브층들을 증착하기 위해 동작(208) 및 동작(210)이 1회 이상 반복되어, 추가적인 서브층들을 증착하기 전에 각각의 증착된 서브층을 개별적으로 경화시킨다. 예컨대, 도 3d에 도시된 바와 같이, 부분적 버퍼 층(316)의 제2 서브층(326)이 제1 경화된 서브층(324) 상에 증착되어, 제1 경화된 서브층(324)을 커버한다. 부분적 버퍼 층(316)의 제2 서브층(326)은 약 0.05 내지 0.2 ㎛의 두께(330)를 가질 수 있다. 제1 서브층(320)의 제1 두께(322)와 제2 서브층(326)의 제2 두께(330)는 동일한 두께일 수 있거나, 또는 제1 두께(322)와 제2 두께(330)는 상이할 수 있다. 도 3d에 예시된 확대된 섹션에 도시되지 않았지만, 부분적 버퍼 층(316)의 제2 서브층(326)은 마스크(310) 상에 배치된 제1 배리어 층(308)의 제2 부분(308b) 위에 증착된다.
[0031]
그런 다음, 도 3e에 도시된 바와 같이, 부분적 버퍼 층(316)의 제2 경화된 서브층(328)을 형성하기 위해, 부분적 버퍼 층(316)의 제2 서브층(326)이 경화된다. 그런 다음, 도 3f에 도시된 바와 같이, 완성된 버퍼 층(332)을 형성하기 위해, 부분적 버퍼 층(316)의 하나 이상의 추가적인 서브층들(336)이 한번에 하나의 서브층씩 개별적으로 증착 및 경화될 수 있다. 추가적인 서브층(336)이 증착될 때마다, 추가적인 서브층(336)은, 또 다른 추가 서브층(336)을 증착하기 전에 경화된다. 달리 말하면, 추가적인 서브층들(336)은 경화된 서브층들 상에만 증착된다. 각각의 추가적인 서브층(336)은, 각각의 추가적인 서브층(336) 상에 하나 이상의 추가적인 서브층들이 후속적으로 증착될 때, 자신의 가요성 및 광학 투과율을 유지한다.
[0032]
완성된 버퍼 층(332)은 약 0.5 내지 1.5 ㎛의 두께(334)를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 완성된 버퍼 층(332)을 형성하기 위해, 1개 내지 15개의 추가적인 서브층들(336)이 제1 경화된 서브층(324) 상에 증착될 수 있다. 다른 실시예에서, 완성된 버퍼 층(332)은 10개의 서브층들을 포함하며, 각각의 서브층은 약 0.1 ㎛의 두께를 갖는다. 완성된 버퍼 층(332)은, 완성된 버퍼 층(332) 상에 배리어 층들이 후속적으로 증착될 때, 자신의 가요성 및 광학 투과율을 유지한다.
[0033]
도 3g는 OLED 디바이스(350) 상에 증착된 완성된 버퍼 층(332)의 축소된(zoomed out) 도면을 예시한다. 도 3g에 도시된 바와 같이, 완성된 버퍼 층(332)은 제1 부분(332a) 및 제2 부분(332b)을 포함한다. 완성된 버퍼 층(332)의 제1 부분(332a)은 제1 배리어 층(308)의 제1 부분(308a) 위에 증착되고, 완성된 버퍼 층(332)의 제2 부분(332b)은 제1 배리어 층(308)의 제2 부분(308b) 위에 증착된다.
[0034]
동작(214)에서, 도 3h에 도시된 바와 같이, 제2 배리어 층(314)이 기판(300) 상에 증착되어, OLED 구조(304) 상에 형성된 제1 배리어 층(308) 및 완성된 버퍼 층(332)을 커버한다. 제2 배리어 층(314)은, 완성된 버퍼 층(332)의 제1 부분(332a) 위에 증착된 제1 부분(314a) 및 완성된 버퍼 층(332)의 제2 부분(332b) 위에 증착된 제2 부분(314b)을 포함한다.
[0035]
제 2 배리어 층(314)은 제 1 배리어 층(308)과 유사한 유전체 층일 수 있다. 제2 배리어 층(314)은 유전체 층, 이를테면, SiN, SiON, SiO2, 또는 다른 적합한 유전체 층들이다. 제2 배리어 층(314)은, 적합한 증착 기법, 이를테면, CVD, PVD, 스핀-코팅, 또는 다른 적합한 기법에 의해 증착될 수 있다.
[0036]
본원에서 설명되는 바와 같은, 배리어 층들의 증착, 버퍼 층의 서브층들의 증착, 및 버퍼 층의 서브층들의 경화는 PECVD 챔버(100)와 같은 단일 증착 챔버의 진공 환경에서 수행될 수 있다. 단일 증착 챔버의 진공 환경에서 증착 및 경화 동작들을 수행하는 것은, 진공을 파괴할 필요 없이 OLED 디바이스가 형성되는 것을 가능하게 하며, 이는 다양한 층들의 박리를 제거하거나 감소시키고, 오염물들이 프로세스 챔버 내로 유입될 위험을 추가로 제거하거나 감소시킨다.
[0037]
오염의 위험을 추가로 최소화하기 위해, 프로세스 챔버의 퍼징이 사이클들 사이에서 수행될 수 있다. 일 실시예에서, 제1 배리어 층이 증착된다. 그런 다음, 제1 배리어 층의 증착을 위해 사용된 가스들이 후속 프로세스들 동안에 챔버에 존재하지 않도록, 챔버가 퍼징된다. 다음으로, 버퍼 층의 복수의 서브층들 각각이 증착되고 개별적으로 경화된다. 그런 다음, 버퍼 층의 복수의 서브층들의 증착 및 경화를 위해 사용된 가스들이 후속 프로세스들 동안에 챔버에 존재하지 않도록, 챔버가 다시 퍼징된다. 일 구현에서, 버퍼 층의 서브층이 증착될 때마다, 챔버는 서브층을 경화시키기 전에 퍼징될 수 있다. 그런 다음, 그러한 구현에서, 서브층이 경화되고, 버퍼 층의 추가적인 서브층들을 증착하기 전에 챔버가 한번 더 퍼징될 수 있다. 따라서, 서브층이 증착될 때마다, 챔버는 퍼징될 수 있고, 서브층이 경화될 때마다, 챔버는 다시 퍼징될 수 있다. 마지막으로, 제2 배리어 층이 증착된다. 단일 챔버 프로세스는, 다중 챔버 프로세스를 사용하는 챔버들의 수(및 장비 비용들)를 감소시킬뿐만 아니라 사이클 시간들을 감소시키는 데 있어서 유리할 수 있다.
[0038]
요약하면, 2개의 배리어 층들 사이에 샌드위치된 복수의 서브층들을 포함하는 버퍼 층을 갖는 OLED 디바이스가 형성된다. 버퍼 층의 서브층들 각각은, 추가적인 서브층들을 증착하기 전에 개별적으로 증착 및 경화되어, OLED 디바이스의 다양한 층들의 박리를 감소시키거나 제거한다. 게다가, 버퍼 층의 서브층들은 단일 프로세스 챔버의 진공 환경에서 증착 및 경화된다. 단일 증착 챔버의 진공 환경에서 증착 및 경화 동작들을 수행하는 것은, 진공을 파괴할 필요 없이 OLED 디바이스가 형성되는 것을 가능하게 하며, 이는 다양한 층들의 박리를 추가로 제거하거나 감소시킨다. 추가적으로, 오염물들이 프로세스 챔버 내로 유입될 위험이 제거되거나 감소되며, 이는 완성된 버퍼 층이 자신의 가요성 및 광학 투과율을 유지하는 것을 가능하게 한다. 더욱이, 단일 증착 챔버의 진공 환경에서 증착 및 경화 동작들을 수행하는 것은, OLED 디바이스의 형성 방법을 단순화하며, 이는 처리량을 증가시키고 연관된 비용들을 감소시킬 수 있다.
[0039]
전술한 바가 본 개시내용의 실시예들에 관한 것이지만, 본 개시내용의 다른 그리고 추가적인 실시예들이, 본 개시내용의 기본적인 범위를 벗어나지 않으면서 안출될 수 있으며, 본 개시내용의 범위는 다음의 청구항들에 의해 결정된다.
Claims (15)
- OLED(organic light emitting diode) 디바이스를 형성하기 위한 방법으로서,
OLED 구조가 상부에 배치된 기판의 구역 상에 제1 배리어 층을 증착하는 단계;
상기 제1 배리어 층 상에 버퍼 층의 제1 서브층을 증착하는 단계;
혼합 가스 플라즈마로 상기 제1 서브층을 경화시키는 단계 ― 상기 제1 서브층을 경화시키는 단계는, 상기 경화가 발생하는 챔버에서 상기 혼합 가스 플라즈마로부터 물을 생성하는 단계를 포함함 ―;
완성된 버퍼 층을 형성하기 위해, 상기 제1 서브층의 증착 및 상기 제1 서브층의 경화를 1회 이상 반복하는 단계; 및
상기 완성된 버퍼 층 상에 제2 배리어 층을 증착하는 단계를 포함하는,
OLED 디바이스를 형성하기 위한 방법. - 제1 항에 있어서,
상기 완성된 버퍼 층은 불소화 플라즈마-중합 헥사메틸디실록산(pp-HMDSO:F)을 포함하는,
OLED 디바이스를 형성하기 위한 방법. - 제1 항에 있어서,
상기 혼합 가스 플라즈마는 NH3과 N2O, H2와 N2O, H2와 O2, 또는 NH3과 O2를 포함하는,
OLED 디바이스를 형성하기 위한 방법. - 제1 항에 있어서,
상기 제1 서브층의 증착 및 상기 제1 서브층의 경화를 반복하는 단계는 1회 내지 15회 반복되는,
OLED 디바이스를 형성하기 위한 방법. - 제1 항에 있어서,
상기 제1 서브층을 증착하는 단계, 상기 제1 서브층을 경화시키는 단계, 및 상기 제1 서브층의 증착 및 상기 제1 서브층의 경화를 반복하는 단계는 단일 프로세스 챔버의 진공 환경에서 수행되고, 그리고
상기 단일 프로세스 챔버는 PECVD(plasma enhanced chemical vapor deposition) 챔버인,
OLED 디바이스를 형성하기 위한 방법. - 제5 항에 있어서,
상기 제1 배리어 층 및 상기 제2 배리어 층 각각은 개별적으로 SiN, SiON, SiO2, Al2O3, 또는 AlN을 포함하는,
OLED 디바이스를 형성하기 위한 방법. - 단일 프로세스 챔버의 진공 환경에서 OLED 디바이스를 형성하기 위한 방법으로서,
OLED 구조가 상부에 배치된 기판의 구역 상에 제1 배리어 층을 증착하는 단계;
상기 제1 배리어 층 상에 버퍼 층의 제1 서브층을 증착하는 단계 ― 상기 제1 서브층은 약 0.05 내지 0.2 ㎛의 두께를 가짐 ―;
혼합 가스 플라즈마로 상기 제1 서브층을 경화시키는 단계 ― 상기 제1 서브층을 경화시키는 단계는, 상기 경화가 발생하는 상기 단일 프로세스 챔버에서 상기 혼합 가스 플라즈마로부터 물을 생성하는 단계를 포함함 ―;
완성된 버퍼 층을 형성하기 위해, 상기 제1 서브층의 증착 및 상기 제1 서브층의 경화를 1회 이상 반복하는 단계 ― 상기 완성된 버퍼 층은 약 0.5 내지1.5 ㎛의 두께를 가짐 ―; 및
상기 완성된 버퍼 층 상에 제2 배리어 층을 증착하는 단계를 포함하는,
단일 프로세스 챔버의 진공 환경에서 OLED 디바이스를 형성하기 위한 방법. - 제7 항에 있어서,
상기 완성된 버퍼 층은 불소화 플라즈마-중합 헥사메틸디실록산(pp-HMDSO:F)을 포함하는,
단일 프로세스 챔버의 진공 환경에서 OLED 디바이스를 형성하기 위한 방법. - 제7 항에 있어서,
상기 혼합 가스 플라즈마는 NH3과 N2O, H2와 N2O, H2와 O2, 또는 NH3과 O2를 포함하거나, 또는
상기 단일 프로세스 챔버는 PECVD 챔버인,
단일 프로세스 챔버의 진공 환경에서 OLED 디바이스를 형성하기 위한 방법. - 제7 항에 있어서,
상기 제1 서브층의 증착 및 상기 제1 서브층의 경화를 반복하는 단계는 1회 내지 15회 반복되는,
단일 프로세스 챔버의 진공 환경에서 OLED 디바이스를 형성하기 위한 방법. - 단일 프로세스 챔버의 진공 환경에서 OLED 디바이스를 형성하기 위한 방법으로서,
기판 위에 접촉 층을 형성하는 단계;
상기 접촉 층 위에 OLED 구조를 형성하는 단계;
상기 OLED 구조 위에 제1 배리어 층을 증착하는 단계;
상기 제1 배리어 층 상에 버퍼 층의 제1 서브층을 증착하는 단계;
혼합 가스 플라즈마로 상기 제1 서브층을 경화시키는 단계 ― 상기 제1 서브층을 경화시키는 단계는, 상기 경화가 발생하는 상기 단일 프로세스 챔버에서 상기 혼합 가스 플라즈마로부터 물을 생성하는 단계를 포함함 ―;
완성된 버퍼 층을 형성하기 위해, 상기 제1 서브층의 증착 및 상기 제1 서브층의 경화를 1회 이상 반복하는 단계; 및
상기 완성된 버퍼 층 상에 제2 배리어 층을 증착하는 단계를 포함하는,
단일 프로세스 챔버의 진공 환경에서 OLED 디바이스를 형성하기 위한 방법. - 제11 항에 있어서,
상기 완성된 버퍼 층은 불소화 플라즈마-중합 헥사메틸디실록산(pp-HMDSO:F)을 포함하거나, 또는
상기 제1 배리어 층 및 상기 제2 배리어 층 각각은 개별적으로 SiN, SiON, SiO2, Al2O3, 또는 AlN을 포함하는,
단일 프로세스 챔버의 진공 환경에서 OLED 디바이스를 형성하기 위한 방법. - 제11 항에 있어서,
상기 혼합 가스 플라즈마는 NH3과 N2O, H2와 N2O, H2와 O2, 또는 NH3과 O2를 포함하는,
단일 프로세스 챔버의 진공 환경에서 OLED 디바이스를 형성하기 위한 방법. - 제11 항에 있어서,
상기 제1 서브층은 약 0.05 내지 0.2 ㎛의 두께를 갖고, 그리고
상기 완성된 버퍼 층은 약 0.5 내지 1.5 ㎛의 두께를 갖는,
단일 프로세스 챔버의 진공 환경에서 OLED 디바이스를 형성하기 위한 방법. - 제11 항에 있어서,
상기 단일 프로세스 챔버는 PECVD 챔버인,
단일 프로세스 챔버의 진공 환경에서 OLED 디바이스를 형성하기 위한 방법.
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