(57)【要約】【課題】有機層エッチング装置及び有機層エッチング法を提供する。【解決手段】有機層エッチング装置及び有機層エッチング法に係り、詳細には、基板の非成膜領域に蒸着された有機物をエッチングする有機層エッチング装置及び有機層エッチング法である。【選択図】図８
2014232727.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の非画素領域に形成された有機層を除去するための有機層エッチング装置において、
エッチング・チャンバと、
前記エッチング・チャンバの一側に形成され、プラズマガスを生成し、前記エッチング・チャンバ内に供給するプラズマ生成部と、
一面上に前記基板が載置されるステージと、
前記基板の少なくとも一部を覆うように、前記基板と前記プラズマ生成部との間に形成され、前記プラズマ生成部から供給された前記プラズマガスの移動経路をガイドするマスクと、を含む有機層エッチング装置。
【請求項２】
前記プラズマ生成部は、少なくとも一部が、前記基板の前記非画素領域の上部に位置するように形成され、
前記マスクは、前記基板の画素領域の少なくとも一部を覆うように形成されることを特徴とする請求項１に記載の有機層エッチング装置。
【請求項３】
前記マスクは、前記基板の前記画素領域の枠部を覆うように形成されることを特徴とする請求項２に記載の有機層エッチング装置。
【請求項４】
前記マスクは、前記プラズマ生成部から供給された前記プラズマガスが、前記基板の外側に流れるように、前記プラズマガスの移動経路をガイドすることを特徴とする請求項１に記載の有機層エッチング装置。
【請求項５】
前記マスクの端部は、前記基板の外側に行くほど薄くなるように、傾いて形成されることを特徴とする請求項１に記載の有機層エッチング装置。
【請求項６】
前記マスクは、前記プラズマガスが、前記基板の画素領域に入り込むことを遮断することを特徴とする請求項１ないし５のうち、いずれか１項に記載の有機層エッチング装置。
【請求項７】
前記エッチング・チャンバ内部の空間を、エッチング空間と排気空間とに分割する分割部材を含み、
前記分割部材には、前記エッチング空間内のプラズマガスが、前記排気空間に移動することができる一つ以上の排気スリットが形成されることを特徴とする請求項１に記載の有機層エッチング装置。
【請求項８】
前記排気スリットは、前記分割部材上で、前記基板と対応する領域の外側に形成されることを特徴とする請求項７に記載の有機層エッチング装置。
【請求項９】
前記排気空間には、前記排気空間から、前記エッチング・チャンバの外部に、前記プラズマガスを排出する排出部が形成されることを特徴とする請求項７に記載の有機層エッチング装置。
【請求項１０】
基板の非画素領域に形成された有機層を除去するための有機層エッチング法において、
エッチング・チャンバ内のステージ上に、有機層が蒸着された基板が載置される段階と、
前記ステージが第１方向に沿って移動し、前記基板とマスクとが密着または近接し、前記マスクが、前記基板の少なくとも一部を覆うように配置される段階と、
プラズマ生成部で生成されたプラズマガスが、前記エッチング・チャンバ内部に噴射され、前記基板の非画素領域に形成された有機層が除去される段階と、を含む有機層エッチング法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機層エッチング装置及び有機層エッチング法に係り、詳細には、基板の非成膜領域に蒸着された有機物をエッチングする有機層エッチング装置及び有機層エッチング法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディスプレイ装置のうち、有機発光ディスプレイ装置は、視野角が広く、コントラストにすぐれるだけではなく、応答速度が速いという長所を有しており、次世代ディスプレイ装置として注目を集めている。
【０００３】
有機発光ディスプレイ装置は、互いに対向した第１電極及び第２電極の間に、発光層及びそれを含む中間層を具備する。そのとき、前記電極及び中間層は、多くの方法によって形成されるが、そのうち１つの方法が独立蒸着方式である。蒸着方法を利用して、有機発光ディスプレイ装置を製作するためには、有機層などが形成される基板面に、形成される有機層などのパターンと同一のパターンを有するファインメタル・マスク（ＦＭＭ：fine metal mask）を密着させ、有機層などの材料を蒸着し、所定パターンの有機層を形成する。
【０００４】
前述の背景技術は、発明者が、本発明の導出のために保有していたり、あるいは本発明の導出過程で習得した技術情報であり、必ずしも本発明の出願前に一般公衆に公開された公知技術であるとはいえない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】KR１０−２０１２−００４２１５５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、基板の非成膜領域に蒸着された有機物をエッチングする有機層エッチング装置及び有機層エッチング法において、画素領域にプラズマガスの逆流する現象が防止され、プラズマガスの流動均一性を進めることにより、エッチング均一度が形成された有機層エッチング装置及び有機層エッチング法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明において、基板の非画素領域に形成された有機層を除去するための有機層エッチング装置において、エッチング・チャンバ；前記エッチング・チャンバの一側に形成され、プラズマガスを生成し、前記エッチング・チャンバ内に供給するプラズマ生成部；一面上に前記基板が載置され、前記エッチング・チャンバ内部で、第１方向に沿って往復動自在に形成されるステージ；及び前記基板の少なくとも一部を覆うように、前記基板と前記プラズマ生成部との間に形成され、前記プラズマ生成部から供給された前記プラズマガスの移動経路をガイドするマスク；を含む有機層エッチング装置を提供する。
【０００８】
本発明において、前記プラズマ生成部は、少なくとも一部が、前記基板の前記非画素領域の上部に位置するように形成され、前記マスクは、前記基板の画素領域の少なくとも一部を覆うように形成されもする。
ここで、前記マスクは、前記基板の前記画素領域の枠部を覆うように形成されもする。
本発明において、前記マスクは、前記プラズマ生成部から供給された前記プラズマガスが、前記基板の外側に流れるように、前記プラズマガスの移動経路をガイドすることができる。
【０００９】
本発明において、前記マスクの端部は、前記基板の外側に行くほど薄くなるように、傾いて形成されもする。
ここで、前記マスクは、前記プラズマガスが、前記基板の画素領域に入り込むことを遮断することができる。
【００１０】
本発明において、前記エッチング・チャンバ内部の空間を、エッチング空間と排気空間とに分割する分割部材を含み、前記分割部材には、前記エッチング空間内のプラズマガスが、前記排気空間に移動することができる一つ以上の排気スリットが形成されもする。
ここで、前記排気スリットは、前記分割部材上で、前記基板と対応する領域の外側に形成されもする。
【００１１】
ここで、前記排気スリットは、前記マスクと平行するように、ストライプ状に形成されもする。
ここで、前記排気スリットは、複数個に分割されて形成されもする。
ここで、前記排気空間には、前記第１方向に突設され、前記排気スリットの一側に形成される一つ以上の遮蔽部材が形成されもする。
【００１２】
ここで、前記排気空間には、前記排気空間から前記エッチング・チャンバの外部に、前記プラズマガスを排出する排出部が形成されもする。
本発明において、前記ステージの移動により、前記基板と前記マスクとの間隔が調節されもする。
ここで、前記排気空間には、前記排気スリットから前記排出部に至る経路が非線形であり、排気抵抗を局所的に大きくする遮蔽部材が形成されもする。
【００１３】
本発明において、前記基板上に形成された前記有機層は、ストライプ状に形成されもする。
他の側面による本発明は、基板の非画素領域に形成された有機層を除去するための有機層エッチング法において、エッチング・チャンバ内のステージ上に、有機層が蒸着された基板が載置される段階と、前記ステージが第１方向に沿って移動し、前記基板とマスクとが密着または近接し、前記マスクが、前記基板の少なくとも一部を覆うように配置される段階と、プラズマ生成部で生成されたプラズマガスが、前記エッチング・チャンバ内部に噴射され、前記基板の非画素領域に形成された有機層が除去される段階と、を含む有機層エッチング法を提供する。
【００１４】
本発明において、前記マスクが、前記基板の少なくとも一部を覆うように配置される段階は、前記マスクが、前記基板の画素領域の少なくとも一部を覆うように配置されもする。
ここで、前記マスクが、前記基板の画素領域の枠部を覆うように配置されもする。
【００１５】
本発明において、前記基板の非画素領域に形成された有機層が除去される段階は、前記マスクにより、前記プラズマガスが、前記基板の外側に流れるように、前記プラズマガスの移動経路がガイドされて有機層が除去されもする。
本発明において、前記マスクは、前記プラズマガスが、前記基板の画素領域に入り込むことを遮断することができる。
【００１６】
本発明において、前記有機層を除去した前記プラズマガスが、前記エッチング・チャンバ外部に排出される段階をさらに含んでもよい。
ここで、前記エッチング・チャンバ内部の空間は、分割部材によって、エッチング空間と排気空間とに分割され、前記分割部材には、前記エッチング空間内のプラズマガスが、前記排気空間に移動することができる一つ以上の排気スリットが形成されもする。
【００１７】
ここで、前記排気スリットは、前記分割部材上で、前記基板と対応する領域の外側に形成されもする。
ここで、前記有機層を除去した前記プラズマガスが、前記エッチング・チャンバ外部に排出される段階は、前記排気空間内で前記第１方向に突設され、前記排気スリットの一側に形成される一つ以上の遮蔽部材により、前記プラズマガスの移動経路がガイドされ、前記エッチング・チャンバ外部に排出されもする。
【００１８】
ここで、前記有機層を除去した前記プラズマガスが、前記エッチング・チャンバ外部に排出される段階は、前記排気空間に形成され、前記排気スリットから排出部に至る経路が非線形であり、排気抵抗を局所的に大きくする遮蔽部材を通過して、前記プラズマガスが、前記エッチング・チャンバ外部に排出されもする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、プラズマガスが画素領域に逆流し、画素領域のエッチングを防止することができる。また、エッチング・チャンバ内でのプラズマガスのフローを均一化し、エッチング均一度を向上させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】有機層蒸着装置、及びそれと連結された本発明の一実施形態による有機層エッチング装置を概略的に図示したシステム構成の平面図である。
【図２】図１の有機層蒸着装置の蒸着部、及びそれと連結された有機層エッチング装置を概略的に図示したシステム構成の側面図である。
【図３】図１の蒸着部を概略的に図示した斜視図である。
【図４】図３の蒸着部の概略的な断面図である。
【図５】図１の有機層蒸着装置を利用して製造されたアクティブマトリックス型有機発光ディスプレイ装置の断面を図示した図面である。
【図６】図１の有機層蒸着装置によって、有機層が蒸着された様子を示す図面である。
【図７】本発明の一実施形態による有機層エッチング装置によって、非成膜領域に蒸着された有機層が除去された様子を示す図面である。
【図８】本発明の一実施形態による有機層エッチング装置を示す断面図である。
【図９】有機層エッチング装置の概略斜視図である。
【図１０】本発明の他の一実施形態による有機層エッチング装置の概略斜視図である。
【図１１】本発明のさらに他の一実施形態による有機層エッチング装置の概略斜視図である。
【図１２】本発明の他の一実施形態による有機層エッチング法を示す図面である。
【図１３】本発明の他の一実施形態による有機層エッチング法を示す図面である。
【図１４】本発明の他の一実施形態による有機層エッチング法を示す図面である。
【図１５】本発明の他の一実施形態による有機層エッチング法を示す図面である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明に係わる詳細な説明は、本発明が実施される特定実施形態の例示として図示する添付図面を参照する。かような実施形態は、当業者が本発明を十分に実施することができるように、詳細に説明される。本発明の多様な実施形態は、互いに異なるにしても、相互排他的でなければならないものではないということが理解されなければならない。例えば、本明細書に記載されている特定形状、構造及び特性は、本発明の精神及び範囲を外れずに、一実施形態から他の実施形態に変更されて具現されもする。また、それぞれの実施形態内の個別構成要素の位置または配置も、本発明の精神及び範囲を外れずに変更されもするということが理解されなければならない。従って、以下の詳細な説明は、限定的な意味として行われるものではなく、本発明の範囲は、特許請求の範囲、及びそれと均等な全ての範囲を包括するものであると受け入れられなければならない。図面で、類似した参照符号は、さまざまな側面にわたって同一であるか、あるいは類似した構成要素を示す。
【００２２】
以下、本発明が属する技術分野で当業者が、本発明を容易に実施することが可能であるように、本発明のさまざまな実施形態について、添付された図面を参照して詳細に説明する。
【００２３】
図１は、有機層蒸着装置、及びそれと連結された本発明の一実施形態による有機層エッチング装置を概略的に図示したシステム構成の平面図であり、図２は、図１の有機層蒸着装置の蒸着部、及びそれと連結された有機層エッチング装置を概略的に図示したシステム構成の側面図である。
【００２４】
図１及び図２を参照すれば、有機層蒸着装置１は、蒸着部１００、ローディング部２００、アンローディング部３００及び移送部４００を含む。そして、アンローディング部３００の一側には、本発明の一実施形態による有機層エッチング装置５００が配置される。
【００２５】
まず、有機層蒸着装置１について、簡略に説明する。
ローディング部２００は、第１ラック（rack）２１２と、導入室２１４と、第１反転室２１８と、バッファ室２１９と、を含んでもよい。
第１ラック２１２には、蒸着が行われる前の基板２が多数積載されており、導入室２１４に具備された導入ロボットは、第１ラック２１２から基板２を取り、第２移送部４２０から移送されて来た移動部４３０に基板２を載せた後、基板２が付着された移動部４３０を第１反転室２１８に移す。
【００２６】
導入室２１４に隣接するように、第１反転室２１８が具備され、第１反転室２１８に位置した第１反転ロボットが移動部４３０を反転させ、移動部４３０を蒸着部１００の第１移送部４１０に装着する。
【００２７】
図１から分かるように、導入室２１４の導入ロボットは、移動部４３０の上面に基板２を載せ、この状態で移動部４３０は、反転室２１８に移送され、反転室２１８の第１反転ロボットが、反転室２１８を反転させることにより、蒸着部１００では、基板２が下に向いて位置する。
【００２８】
アンローディング部３００の構成は、前述のローディング部２００の構成と反対である。すなわち、蒸着部１００を経た基板２及び移動部４３０を、第２反転室３２８で第２反転ロボットが反転させ、搬出室３２４に移送し、搬出ロボットが搬出室３２４から、基板２及び移動部４３０を取り出した後、基板２を移動部４３０から分離し、第２ラック３２２に積載する。基板２と分離された移動部４３０は、第２移送部４２０を介してローディング部２００に回送される。
【００２９】
しかし、本発明は、必ずしもそれらに限定されるものではなく、基板２が移動部４３０に最初固定されるときから、移動部４３０の下面に基板２を固定させ、そのまま蒸着部１００に移送させることもできる。その場合、例えば、第１反転室２１８の第１反転ロボットと、第２反転室３２８の第２反転ロボットとは不要になる。
【００３０】
蒸着部１００は、少なくとも１つの蒸着用チャンバ１０１を具備する。図１及び図２による本発明の一実施形態によれば、前記蒸着部１００は、チャンバ１０１を具備し、該チャンバ１０１内に、複数の有機層蒸着アセンブリ１００−１，１００−２ … １００−１１が配置される。図１に図示された本発明の一実施形態によれば、前記チャンバ１０１、内に第１有機層蒸着アセンブリ１００−１、第２有機層蒸着アセンブリ１００−２ … 第１１有機層蒸着アセンブリ１００−１１の１１個の有機層蒸着アセンブリが設置されているが、その数は、蒸着物質及び蒸着条件によって可変可能である。前記チャンバ１０１は、蒸着が進められる間真空に維持される。
【００３１】
一方、図１による本発明の一実施形態によれば、前記基板２が固定された移動部４３０は、第１移送部４１０によって、少なくとも蒸着部１００に、望ましくは、前記ローディング部２００、蒸着部１００及びアンローディング部３００に順次移動され、前記アンローディング部３００で基板２と分離された移動部４３０は、第２移送部４２０によって、ローディング部２００に送り戻される。
【００３２】
前記第１移送部４１０は、前記蒸着部１００を通過するとき、前記チャンバ１０１を貫通するように具備され、前記第２移送部４２０は、基板２が分離された移動部４３０を移送するように具備される。
【００３３】
ここで、本発明の一実施形態による有機層蒸着装置１は、第１移送部４１０と第２移送部４２０とが上下に形成され、第１移送部４１０を通過しながら蒸着を終えた移動部４３０が、アンローディング部３００で基板２と分離された後、その下部に形成された第２移送部４２０を介して、ローディング部２００に回送されるように形成されることにより、空間活用の効率が向上するという効果を得ることができる。
【００３４】
一方、アンローディング部３００の一側には、本発明の一実施形態による有機層エッチング装置５００が配置される。図１及び図２のようなインライン（in-line）方式の有機層蒸着装置１では、有機層がストライプ（stripe）形態に蒸着されるので、有機層蒸着装置１を通過しながら、有機層が蒸着された基板２上には、有機層が成膜されてはならない非成膜領域にも、有機層が蒸着され。従って、このように非成膜領域に蒸着された有機層を除去するために、有機層蒸着装置１の一側には、そのための有機層エッチング装置５００が配置される。それについては、追って説明する。
【００３５】
図３は、図１の蒸着部を概略的に図示した斜視図であり、図４は、図３の蒸着部の概略的な断面図である。
図３及び図４を参照すれば、有機層蒸着装置１の蒸着部１００は、一つ以上の有機層蒸着アセンブリ１００−１と、移送部４００とを含む。
【００３６】
以下では、全体的な蒸着部１００の構成について説明する。
チャンバ１０１は、中空ボックス状に形成され、その内部に、一つ以上の有機層蒸着アセンブリ１００−１と、移送部４００とが収容される。チャンバ１０１内には、上部ハウジング１０４、及び下部ハウジング１０３が形成される。ここで、上部ハウジング１０４の内部には、有機層蒸着アセンブリ１００−１と、移送部４００の第１移送部４１０とが形成され、下部ハウジング１０３の内部には、移送部４００の第２移送部４２０が形成される。そして、移動部４３０が、第１移送部４１０と第２移送部４２０との間を循環移動しながら、連続的に蒸着が行われる。
【００３７】
以下では、有機層蒸着アセンブリ１００−１の詳細構成について説明する。
該有機層蒸着アセンブリ１００−１は、蒸着源１１０、蒸着源ノズル部１２０、パターニングスリット・シート１３０、遮断部材１４０などを含む。
かようなチャンバ１０１内には、被蒸着体である基板２が配置される。前記基板２は、平板表示装置用基板にもなるが、多数の平板表示装置を形成することができるマザーガラス（mother glass）のような４０インチ以上の大面積基板が適用されもする。
【００３８】
ここで、図３に図示された有機層蒸着装置１では、基板２が、有機層蒸着アセンブリ１００−１に対して相対的に移動しながら蒸着が進められることを一特徴にする。言い換えれば、有機層蒸着アセンブリ１００−１と対面するように配置された基板２が、Ｙ軸方向に沿って移動しながら、連続的に蒸着を行う。すなわち、基板２が、図３の矢印Ａ方向に移動しながら、スキャニング（scanning）方式で蒸着が行われる。従って、本発明の有機層蒸着アセンブリ１００−１では、従来のＦＭＭ（fine metal mask）に比べ、はるかに小さくパターニングスリット・シート１３０を設けることができる。すなわち、有機層蒸着アセンブリ１００−１は、基板２がＹ軸方向に沿って移動しながら、連続的に、すなわち、スキャニン方式で蒸着を行うための、パターニングスリット・シート１３０のＸ軸方向及びＹ軸方向の長さのうち、少なくとも一方向の長さは、基板２の長さよりはるかに短く形成されもする。このように、有機層蒸着アセンブリ１００−１と基板２とが互いに相対的に移動しながら、蒸着が行われるためには、有機層蒸着アセンブリ１００−１と基板２とが一定程度離隔されていることが望ましい。
【００３９】
一方、チャンバ内で、前記基板２と対向する側には、蒸着物質１１５が収納及び加熱される蒸着源１１０が配置される。前記蒸着源１１０内に収納されている蒸着物質１１５が気化されることにより、基板２に蒸着が行われる。詳細には、蒸着源１１０は、その内部に蒸着物質１１５が充填されるルツボ１１１と、ルツボ１１１を加熱させ、ルツボ１１１内部に充填された蒸着物質１１５を、ルツボ１１１の一側、詳細には、蒸着源ノズル部１２０側に蒸発させるためのヒータ１１２と、を含む。
【００４０】
蒸着源１１０の一側、詳細には、蒸着源１１０から基板２を向く側には、蒸着源ノズル部１２０が配置される。そして、蒸着源ノズル部１２０には、その中心部に、一つ以上の蒸着源ノズル１２１が形成される。そして、蒸着源１１０内で気化された蒸着物質１１５は、蒸着源ノズル部１２０の蒸着源ノズル１２１を通過し、被蒸着体である基板２側に向かう。
【００４１】
一方、蒸着源１１０と基板２との間には、パターニングスリット・シート１３０が具備される。パターニングスリット・シート１３０は、ほぼ窓枠のような形態に形成されるフレーム１３５をさらに含み、パターニングスリット・シート１３０には、Ｘ軸方向に沿って、複数個のパターニングスリット１３１が形成される。蒸着源１１０内で気化された蒸着物質１１５は、蒸着源ノズル部１２０及びパターニングスリット・シート１３０を通過し、被蒸着体である基板２側に向かう。
【００４２】
前述のように、本発明の一実施形態に係わる有機層蒸着アセンブリ１００−１は、基板２に対して相対的に移動しながら蒸着を行い、かように有機層蒸着アセンブリ１００−１が、基板２に対して相対的に移動するために、パターニングスリット・シート１３０は、基板２から一定距離ほど離隔されるように形成される。
【００４３】
以下では、被蒸着体である基板２を移送する移送部４００について説明する。図３及び図４を参照すれば、移送部４００は、第１移送部４１０と、第２移送部４２０と、移動部４３０とを含む。
【００４４】
第１移送部４１０は、有機層蒸着アセンブリ１００−１によって、基板２上に有機層が蒸着されるように、キャリア４３１、及びそれと結合された静電チャック４３２を含む移動部４３０と、移動部４３０に付着されている基板２を、インラインで移送する役割を行う。
【００４５】
第２移送部４２０は、蒸着部１００を通過しながら、１回の蒸着が完了した後、アンローディング部３００から基板２が分離された移動部４３０を、ローディング部２００に回送する役割を行う。
【００４６】
移動部４３０は、第１移送部４１０及び第２移送部４２０によって移送されるキャリア４３１と、キャリア４３１の一面上に結合され、基板２が付着される静電チャック４３２とを含む。
図５は、図１の有機層蒸着装置を利用して製造されたアクティブマトリックス型有機発光ディスプレイ装置の断面を図示したものである。
【００４７】
図５を参照すれば、前記アクティブマトリックス型の有機発光ディスプレイ装置は、基板２上に形成される。前記基板２は、透明な素材、例えば、ガラス材、プラスチック材、または金属材から形成されもする。前記基板２上には、全体的に、バッファ層のような絶縁膜３１が形成されている。
【００４８】
前記絶縁膜３１上には、ＴＦＴ（thin film transistor）４０と、キャパシタ５０と、有機発光素子６０とが形成される。
前記絶縁膜３１の上面には、所定パターンて配列された半導体活性層４１が形成されている。前記半導体活性層４１は、ゲート絶縁膜３２によって埋め込まれている。前記活性層４１は、ｐ型またはｎ型の半導体によって具備されもする。
【００４９】
前記ゲート絶縁膜３２の上面には、前記活性層４１と対応するところに、ＴＦＴ ４０のゲート電極４２が形成される。そして、前記ゲート電極４２を覆うように、層間絶縁膜３３が形成される。前記層間絶縁膜３３が形成された後には、ドライエッチングなどのエッチング工程により、前記ゲート絶縁膜３２と層間絶縁膜３３とをエッチングし、コンタクトホールを形成し、前記活性層４１の一部を露出させる。
【００５０】
その次に、前記層間絶縁膜３３上に、ソース電極４３／ドレイン電極４４が形成されるが、コンタクトホールを介して露出された活性層４１に接触されるように形成される。前記ソース電極４３／ドレイン電極４４を覆うように、保護膜３４が形成され、エッチング工程を介して、前記ドレイン電極４４の一部が露出される。前記保護膜３４上では、保護膜３４の平坦化のために、別途の絶縁膜をさらに形成することもできる。
【００５１】
一方、前記有機発光素子６０は、電流のフローによって、赤色、緑色、青色の光を発光し、所定の画像情報を表示するためのものとして、前記保護膜３４上に、第１電極６１を形成する。前記第１電極６１は、ＴＦＴ ４０のドレイン電極４４と電気的に連結される。
【００５２】
そして、前記第１電極６１を覆うように、画素定義膜３５が形成される。該画素定義膜３５に、所定の開口を形成した後、この開口で限定された領域内に、発光層を含む有機層６３を形成する。そして、有機層６３上には、第２電極６２を形成する。
【００５３】
前記画素定義膜３５は、各画素を区画するものであり、有機物から形成され、第１電極６１が形成されている基板の表面、特に、保護層３４の表面を平坦化する。
前記第１電極６１と第２電極６２は、互いに絶縁されており、発光層を含む有機層６３に、互いに異なる極性の電圧を加え、発光が行われる。
【００５４】
すなわち、図１に図示された有機層蒸着装置１を利用して、図５に図示された有機層６３を蒸着する。そのとき、前記発光層を含む有機層６３としては、低分子または高分子の有機物が使用されるが、低分子有機物を使用する場合、ホール注入層（ＨＩＬ：hole injection layer）、ホール輸送層（ＨＴＬ：hole transport layer）、発光層（ＥＭＬ：emission layer）、電子輸送層（ＥＴＬ：electron transport layer）、電子注入層（ＥＩＬ：electron injection layer）などが、単一あるいは複合の構造によって積層されて形成され、使用可能な有機材料も、銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）、Ｎ，Ｎ−ジ（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ベンジジン（ＮＰＢ）、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）などを含めて多様に適用可能である。
【００５５】
かような有機発光膜を形成した後には、第２電極６２を、やはり同一の蒸着工程で形成することができる。
一方、前記第１電極６１は、アノード電極の機能を行い、前記第２電極６２は、カソード電極の機能を行うことができるが、それら第１電極６１と第２電極６２との極性が反対になっても差し支えないということは、いうまでもない。そして、第１電極６１は、各画素の領域に対応するように、パターニングされ、第２電極６２は、全ての画素を覆うように形成される。
【００５６】
前記第１電極６１は、透明電極または反射型電極として具備されもするが、透明電極として使用されるときには、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、ＺｎＯまたはＩｎ２Ｏ３によって具備され、反射型電極として使用されるときには、Ａｇ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｎｄ、Ｉｒ、Ｃｒ、及びそれらの化合物などによって反射層を形成した後、さらにＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯまたはＩｎ２Ｏ３によって透明電極層を形成することができる。かような第１電極６１は、スパッタリング法などによって成膜された後、フォトリソグラフィ法などによってパターニングされる。
【００５７】
一方、前記第２電極６２も、透明電極または反射型電極として具備されもするが、透明電極として使用されるときには、該第２電極６２がカソード電極として使用されるので、仕事関数が小さい金属、すなわち、Ｌｉ、Ｃａ、ＬｉＦ／Ｃａ、ＬｉＦ／Ａｌ、Ａｌ、Ａｇ、Ｍｇ、及びそれらの化合物が、発光層を含む有機層６３の方向に向かうように蒸着された後、さらにＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯまたはＩｎ２Ｏ３などで、補助電極層やバス電極ラインを形成することができる。そして、反射型電極として使用されるときには、前述のＬｉ、Ｃａ、ＬｉＦ／Ｃａ、ＬｉＦ／Ａｌ、Ａｌ、Ａｇ、Ｍｇ、及びそれらの化合物を全面蒸着して形成する。そのとき、蒸着は、前述の発光層を含む有機層６３の場合と同様に方法で行うことができる。
【００５８】
本発明は、それ以外にも、有機ＴＦＴの有機膜または無機膜などの蒸着にも使用することができ、その他、多様な素材の成膜工程に適用可能である。
以下では、図１などに図示された有機層蒸着装置、及び本発明の一実施形態による有機層エッチング装置を利用して、有機発光ディスプレイ装置を製造する方法について詳細に説明する。
【００５９】
図６は、図１の有機層蒸着装置によって有機層が蒸着された様子を示す図面であり、図７は、本発明の一実施形態による有機層エッチング装置によって、図６で、非成膜領域に蒸着された有機層が除去された様子を示す図面である。
まず、基板２上に、ＴＦＴ ４０（図５）、キャパシタ５０（図５）、第１電極６１（図５）及び画素定義膜３５（図５）を順に形成する。
【００６０】
次に、図６に図示されているように、図１に図示された有機層蒸着装置を利用して、基板２の第１電極６１及び画素定義膜３５の上に有機層６３を形成する。
前述のように、本発明の一実施形態に係わる有機層蒸着装置では、従来のＦＭＭに比べ、はるかに小サイズのパターニングスリット・シートを具備する。そして、かようなパターニングスリット・シートを利用して、基板上に有機層を蒸着するために、有機層蒸着装置と基板とが互いに相対的に移動しながら蒸着が行われる。かように、基板が一方向に移動しながら、スキャニン方式で蒸着が行われるので、蒸着が完了された基板２上には、図６に図示されているように、有機層６３がライン形態で連続的に形成される。
【００６１】
ところで、有機発光ディスプレイ装置は、光が出射される画素領域ＰＡ、及び画素領域ＰＡ以外の非画素領域を含み、非画素領域は、画素領域ＰＡの外郭に位置した回路領域ＣＡを含む。かような回路領域ＣＡは、追って製品検査時または製品製作時に端子で活用する。もしこの領域に、有機層が成膜される場合、回路領域ＣＡが電極としての役割を行い難くなり、従って、かような回路領域ＣＡは、有機物などが成膜されない非成膜領域にならなければならない。しかし、前述のように、図１の有機層蒸着装置では、基板２が有機層蒸着装置に対して移動しながら、スキャニン方式で蒸着が行われるので、基板２の回路領域への有機物蒸着を防止することが容易ではなかった。
【００６２】
それを解決するために、シャッタまたはブラインダなど、別途の装置を具備し、非成膜領域を覆う試みが存在したが、その場合、別途の装置をさらに具備するとすることにより、装置内の空間活用度が低下し、製造コストが上昇するという問題点が存在した。
【００６３】
かような問題点を解決するために、本発明の一実施形態による有機層エッチング装置を利用して、有機層の蒸着が完了した基板において、非成膜領域である回路領域ＣＡに形成された有機層を除去するのである。すなわち、図６のような状態で、本発明の一実施形態による有機層エッチング装置を利用して、酸素（Ｏ２）が含まれたプラズマを利用した化学的エッチングを行うことにより、回路領域ＣＡの有機層を除去する。
【００６４】
以下では、本発明の一実施形態による有機層エッチング装置について詳細に説明する。
図８は、本発明の一実施形態による有機層エッチング装置５００を示す断面図であり、図９は、図８の有機層エッチング装置の概略斜視図である。
図８及び図９を参照すれば、本発明の一実施形態による有機層エッチング装置５００は、エッチング・チャンバ５１０、ステージ５２０、分割部材５３０、マスク５４０、プラズマ生成部５５０及び排出部５６０を含む。
【００６５】
詳細には、従来の有機層エッチング装置の場合、エッチング・チャンバの底に形成された排気口が、ステージの下の部分に位置した。従って、プラズマガスの移動経路は、ガス噴射部→基板→ステージ周囲→チャンバ下部→排気口の順に続くが、この経路空間が広いために、概してガス噴射部から排気口までの最短経路が、プラズマガス流動のメイン経路になる。従って、排気口近辺に集中したプラズマガスフローが、基板及びステージの上面に逆流し、画素領域に不要なエッチングが発生するという問題点が存在した。
【００６６】
かような問題点を解決するために、本発明の一実施形態による有機層エッチング装置１は、プラズマガスのフローを、基板外にガイドするマスクと、排気スリットが形成された分割部材とを具備して、プラズマガスが基板の画素領域に入り込むことを遮断することを一特徴とする。
【００６７】
それについて、さらに詳細に説明すれば、次の通りである。
エッチング・チャンバ５１０は、エッチングが進められる間、真空に維持されるエッチング空間を形成する。そして、このエッチング・チャンバ５１０内に、有機層エッチングのための構成要素が配置される。
【００６８】
ステージ５２０は、基板２が載置される載置部の役割を行い、エッチング・チャンバ５１０内で、上下方向、すなわち、図８の矢印Ｌ方向に移動自在に形成される。ステージ５２０が下降している状態で、有機層蒸着装置１（図１）で、有機層蒸着が完了した基板２がエッチング・チャンバ５１０の内部に移送され、ステージ５２０上に載置される。そして、この状態で、ステージ５２０が上昇し、基板２が、マスク５４０と近接または密着する状態まで移動する。
【００６９】
分割部材５３０は、エッチング・チャンバ５１０内の空間を、エッチング空間ＥＴと排気空間ＥＸとに分割する役割を行う。また分割部材５３０には、一つ以上の排気スリット５３１が形成され、エッチング空間ＥＴで、有機層エッチングを行ったプラズマガスが、排気空間ＥＸに移動することができる通路を形成する。そのとき、排気スリット５３１は、基板２と対応する領域の外側に形成されもする。すなわち、基板２の回路領域ＣＡを経ながら、回路領域ＣＡに蒸着された有機物を除去したプラズマガスが、排気空間ＥＸに排出される位置に、排気スリット５３１が形成される。本実施形態では、排気スリット５３１は、マスク５４０と一直線になるように、Ｘ軸方向に延設されたストライプ状の単一スリットの場合を例示して説明する。
【００７０】
マスク５４０は、基板２とプラズマ生成部５５０との間に形成され、非成膜領域以外の画素領域ＰＡには、プラズマガスが入り込まないように、プラズマガスの移動経路をガイドする役割を行う。すなわち、マスク５４０は、基板２の画素領域ＰＡの枠部を覆うように形成され、プラズマ生成部５５０で生成され、ガス噴射部５５１を介して、エッチング・チャンバ５１０内部に供給されたプラズマガスが、基板２の外側に流れるように、プラズマガスの移動経路をガイドする役割を行う。
【００７１】
ここで、マスク５４０は、プラズマガスの移動経路をガイドするために、基板２の外側に行くほど薄くなるように形成される。すなわち、ガス噴射部５５１を介して、エッチング・チャンバ５１０の内部に供給されたプラズマガスが、基板２の外側に流れるように、マスク５４０の外側端部を、傾きができるように形成する。
【００７２】
かようなマスク５４０によって、プラズマガスが基板２の画素領域ＰＡに入り込むことを遮断する役割を行う。
ここで、図面には、マスク５４０がＸ軸方向に延設された平板プレート状であるに図示されているが、本発明の思想は、それに制限されるものではなく、基板２の画素領域ＰＡの枠部を覆い、プラズマガスが画素領域ＰＡに入り込まない範囲で、多様な形状で形成されることが可能である。
【００７３】
プラズマ生成部５５０は、エッチング・チャンバ５１０の一側に形成され、プラズマガスを生成し、エッチング・チャンバ５１０内に供給する役割を行う。ここで、プラズマ生成部５５０は、プラズマガス供給源５５２及びプラズマ生成装置５５３を含んでもよい。ここで、プラズマガス供給源５５２が供給するプラズマガスが、プラズマ生成装置５５３によって、プラズマ化され、ガス噴射部５５１を介して、エッチング・チャンバ５１０内に供給される。ここで、プラズマガスとしては、ＣＦ４とＯ２との混合ガスなどが利用される。または、かようなプラズマガスに、Ｎ２などの運搬ガスを混合することも可能である。ここで、プラズマ生成部５５０で生成されたプラズマガスは、プラズマ励起されたガスであり、電荷を有しているイオンと、電荷を有さないラジカルとを含んでもよい。
【００７４】
ここで、プラズマ生成部５５０は、ガス噴射部５５１を含んでもよい。ガス噴射部５５１は、例えば、シャワーヘッドのような形状に形成されもし、エッチング・チャンバ５１０内で、基板２の上部に形成され、プラズマ生成部５５０で生成されたプラズマガスを、エッチング・チャンバ５１０の上部から、基板２に向けて噴射する役割を行う。
【００７５】
排出部５６０は、エッチング・チャンバ５１０の排気空間ＥＸ内のプラズマガスを、エッチング・チャンバ５１０の外部に排出する通路の役割を行う。そのとき、排出部５６０の一側には、排気ポンプ（図示せず）が配置され、プラズマガスがエッチング・チャンバ５１０の外部に排出される。
【００７６】
結果的に、プラズマ生成部５５０で生成され、ガス噴射部５５１を介してエッチング・チャンバ５１０内に噴射されたプラズマガスは、基板２の画素領域ＰＡを覆っている（または、基板２の画素領域ＰＡの枠を覆っている）マスク５４０によって、基板２の画素領域ＰＡには入り込むことができずに、マスク５４０の傾いた部分に沿って、基板２の外側の回路領域ＣＡを通過しながら、回路領域ＣＡに蒸着されている有機物のみを除去する。そして、かように有機物を除去したプラズマガスは、分割部材５３０の排気スリット５３１を介して、排気空間ＥＸに移動し、そこで、排出部５６０を介して、エッチング・チャンバ５１０の外部に排出される。そのとき、基板２を通過したプラズマガスは、基板２の外側下に形成された排気スリット５３１を通過して排出部５６０側に流れるので、基板２に噴射されたプラズマガスが逆流しない。また、排気スリット５３１を、基板２と一直線な位置に、スリット状に形成することにより、エッチング・チャンバ５１０内でのプラズマガスのフローを均一化し、エッチング均一度を向上させることができる。
【００７７】
図１０は、本発明の他の一実施形態による有機層エッチング装置の概略斜視図である。図１０を参照すれば、本発明の他の一実施形態による有機層エッチング装置５００は、エッチング・チャンバ５１０、ステージ５２０、分割部材５３０’、マスク５４０、プラズマ生成部５５０及び排出部５６０を含む。ここで、図１０に図示された本発明の他の一実施形態は、図９に図示された有機層エッチング装置に比べ、分割部材５３０’が特徴的に異なる。すなわち、本実施形態は、排気スリット５３２が複数個に分割されて形成されることを一特徴とする。言い換えれば、各排気スリット５３２を通過するプラズマガスが均一なフローになるように、排気スリット５３２を複数個に分割形成することにより、１つの細長いスリット５３１（図８）より、分割部材５３０の排気スリット部分の構造強度を強め、排気スリット５３２の寸法精度を維持しやすくすることができる。すなわち、装置メインテナンス（maintainance）を含め、組み立て分解が容易になる。
【００７８】
図１１は、本発明のさらに他の一実施形態による有機層エッチング装置の概略斜視図である。図１１を参照すれば、本発明のさらに他の一実施形態による有機層エッチング装置５００は、エッチング・チャンバ５１０、ステージ５２０、分割部材５３０、マスク５４０、プラズマ生成部５５０及び排出部５６０を含む。さらに、図１１に図示された本発明のさらに他の一実施形態は、図９に図示された有機層エッチング装置に比べ、遮蔽部材５３５，５３６をさらに含む。すなわち、本実施形態は、排気空間ＥＸに、Ｚ軸方向に突設された一つ以上の遮蔽部材５３５，５３６をさらに具備することを一特徴とする。ここで、第１遮蔽部材５３５は、分割部材５３０から下方へ延設され、第２遮蔽部材５３６は、エッチング・チャンバ５１０の底面から上方へ延設される。かような遮蔽部材５３５，５３６に、排気スリット５３１の一側、望ましくは、内側に形成され、排気スリット５３１を介して排気空間ＥＸに流入されたプラズマガスが、排出部５６０を介して排出される移動経路をガイドすることができる。すなわち、排気空間ＥＸでは、排気スリット５３１から排出部５６０に至る経路が非線形であり、排気抵抗が局所的に大きくなる遮蔽部材５３５，５３６がさらに形成される。言い換えれば、遮蔽部材５３５，５３６で、全体の排気抵抗を大きくすることにより、ガス噴射部５５１から排出部５６０に至る多様な経路の排気抵抗差が相対的に小さくなる。そのために、経路差によるガスフローの不均一性を抑制することができ、エッチング・チャンバ５１０中でのプラズマガスのフローを均一にすることができる。
【００７９】
図１２ないし図１５は、本発明の他の一実施形態による有機層エッチング法を示す図面である。
図１２ないし図１５を参照すれば、本発明の他の一実施形態による有機層エッチング法は、エッチング・チャンバ内のステージ上に、有機層が蒸着された基板が載置される段階、前記ステージが第１方向に沿って移動し、前記基板とマスクとが密着または近接し、前記マスクが、前記基板の少なくとも一部を覆うように配置される段階、及びプラズマ生成部で生成されたプラズマガスが、前記エッチング・チャンバ内部に噴射され、前記基板の回路領域に形成された有機層が除去される段階、有機層を除去した前記プラズマガスが、前記エッチング・チャンバ外部に排出される段階を含む。
【００８０】
詳細には、図１の有機層蒸着装置１で、有機層の蒸着が完了した基板２は、有機層蒸着装置１から、有機層エッチング装置５００に移送される。すなわち、図１２のように、ステージ５２０が、エッチング・チャンバ５１０内から下側に移動している状態で、基板２が、エッチング・チャンバ５１０内部に搬入され、ステージ５２０の上部に載置される。
【００８１】
基板２が、ステージ５２０上部に載置されれば、図１３に図示されているように、ステージ５２０が、矢印Ｌ方向に上昇し始め、図１４に図示されているように、基板２とマスク５４０とが近接あるいは密着する。かように、ステージ５２０の移動によって、基板２とマスク５４０との間隔が調節される。
【００８２】
そのとき、マスク５４０は、基板２とプラズマ生成部５５０との間に形成され、非成膜領域以外の画素領域ＰＡには、プラズマガスが入り込まないように、プラズマガスの移動経路をガイドする役割を行う。すなわち、マスク５４０は、基板２の画素領域ＰＡの枠部を覆うように形成され、プラズマ生成部５５０で生成され、ガス噴射部５５１を介してエッチング・チャンバ５１０の内部に供給されたプラズマガスが、基板２の外側に流れるように、プラズマガスの移動経路をガイドする役割を行う。
【００８３】
かように、基板２とマスク５４０とが近接あるいは密着すれば、図１５に図示されているように、プラズマ生成部５５０でプラズマガスが生成され、生成されたプラズマガスが、ガス噴射部５５１を介して、エッチング・チャンバ５１０内部に噴射され、基板２の回路領域ＣＡに形成された有機層が除去される。
【００８４】
次に、有機層を除去したプラズマガスは、エッチング・チャンバ５１０の外部に排出される。そのとき、エッチング・チャンバ５１０内部の空間は、分割部材５３０によって、エッチング空間ＥＴと排気空間ＥＸとに分割されており、分割部材５３０には、エッチング空間ＥＴ内のプラズマガスが、排気空間ＥＸに移動することができる一つ以上の排気スリットが形成されている。
【００８５】
一方、図面には、図示されていないが、回路領域ＣＡに形成された有機層の除去が完了すれば、ステージ５２０が、矢印Ｌの反対方向に下降し、基板２がエッチング・チャンバ５１０の外部に排出された後、新たな基板２が、有機層蒸着装置から移送されてくる過程が反復される。
【００８６】
かような本発明によって、プラズマガスが画素領域に逆流し、画素領域がエッチングされることを防止する効果を得ることができる。また、エッチング・チャンバ内でのプラズマガスのフローを均一化し、エッチング均一度を向上させるという効果を得ることができる。
【００８７】
本明細書では、本発明について、限定された実施形態を中心に説明したが、本発明の範囲内で、多様な実施形態が可能である。また、説明していないにしても、均等な手段もまた、本発明にそのまま結合されるものであるといえる。従って、本発明の真の保護範囲は、特許請求の範囲によって決まらなければならないのである。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
本発明の有機層エッチング装置及び有機層エッチング法は、例えば、有機層エッチング関連の技術分野に効果的に適用可能である。
【符号の説明】
【００８９】
５００    有機層エッチング装置
５１０    エッチング・チャンバ
５２０    ステージ
５３０    分割部材
５４０    マスク
５５０    プラズマ生成部
５６０    排出部
【図１】
2014232727.tif 000003
【図２】
2014232727.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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