用于刻蝕有機層的裝置和方法
【專利摘要】提供了用于刻蝕有機層的裝置和方法，其中被沉積在襯底的非層形成區(qū)域中的有機材料被刻蝕。所述裝置包括刻蝕室、等離子體發(fā)生器、臺和掩模，其中所述等離子體發(fā)生器被配置為將等離子體供給所述刻蝕室內(nèi)，所述臺被設(shè)置在所述刻蝕室內(nèi)并且被配置為支撐所述襯底，所述掩模被設(shè)置在所述刻蝕室內(nèi)并且被配置為朝向非像素區(qū)域引導所述等離子體。
【專利說明】用于刻蝕有機層的裝置和方法
[0001] 相關(guān)申請的交叉引用
[0002] 本申請要求于2013年5月29日向韓國專利局提交的第10-2013-0061260號韓國 專利申請的權(quán)益，該韓國專利申請的全部公開內(nèi)容通過引用并入本文。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003] 本公開的示例性實施方式涉及用于刻蝕有機層的裝置和方法，更具體地涉及沉積 在襯底的非層形成區(qū)域中的有機層被刻蝕的用于刻蝕有機層的裝置和方法。
【背景技術(shù)】
[0004] 有機發(fā)光顯示設(shè)備具有寬視角、高對比度和高響應(yīng)速度，因此被認為是下一代顯 示設(shè)備。
[0005] 有機發(fā)光顯不設(shè)備包括被設(shè)置在第一電極與第二電極之間的中間層（包括發(fā)光 層）。電極和中間層可使用各種方法形成，其中一種方法是獨立沉積方法。當有機發(fā)光顯示 設(shè)備使用沉積方法制造時，與待形成的有機層具有相同圖案的精細金屬掩模（FMM)被設(shè)置 為與待形成有有機層等的襯底緊密接觸，并且有機層材料被沉積在FMM上以形成具有期望 圖案的有機層。
[0006] 此【背景技術(shù)】部分公開的信息在實現(xiàn)本發(fā)明之前已經(jīng)為本發(fā)明的發(fā)明人所知，或者 是實現(xiàn)本發(fā)明的過程所需的技術(shù)信息。因此，它可包含不形成為這個國家的本領(lǐng)域普通技 術(shù)人員已知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007] 本發(fā)明的示例性實施方式提供了用于刻蝕有機層的裝置和方法，其中對沉積在襯 底的非層形成區(qū)域中的有機材料進行刻蝕，防止等離子體回流到像素區(qū)域中，并且提高等 離子體的流動均勻度，由此提高刻蝕均勻度。
[0008] 本發(fā)明的附加特征將在下面的描述中闡述，并且部分地根據(jù)該描述變得顯而易 見，或者可通過本發(fā)明的實踐學習到。
[0009] 根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種用于移除在襯底的非像素區(qū)域中形成的有機 層的有機層刻蝕裝置，所述裝置包括刻蝕室、等離子體發(fā)生器、安裝有所述襯底的臺、以及 被設(shè)置在所述刻蝕室內(nèi)且覆蓋所述襯底的至少一部分的掩模，其中所述等離子體發(fā)生器被 設(shè)置在所述刻蝕室的一側(cè)、生成等離子體且將所述等離子體供給到所述刻蝕室內(nèi)，所述掩 模被配置為朝向所述非像素區(qū)域引導所述等離子體。
[0010] 根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種從襯底的非像素區(qū)域移除有機層的方法， 所述方法包括：將所述襯底安裝在刻蝕室內(nèi)的臺上；通過相對于所述掩模移動所述臺，覆 蓋所述襯底的至少一部分；以及通過朝向所述非像素區(qū)域引導在等離子體發(fā)生器中生成的 等離子體，從所述襯底的非像素區(qū)域移除所述有機層。
[0011] 將理解，前面的一般描述和下面的詳細描述是示例性和說明性的，并且用于提供 對本發(fā)明的進一步解釋。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012] 被包括以提供對本發(fā)明的進一步理解且并入和構(gòu)成本說明書的一部分的附圖示 出了本發(fā)明的示例性實施方式，并與描述一起解釋本發(fā)明的原理。
[0013] 圖1是根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的有機層沉積裝置和其所連接的有機層刻 蝕裝置的系統(tǒng)配置的示意性平面視圖；
[0014] 圖2是根據(jù)本發(fā)明的示意性實施方式的圖1的有機層沉積裝置的沉積單元和有機 層沉積裝置所連接的有機層刻蝕裝置的系統(tǒng)配置的示意性平面視圖；
[0015] 圖3是示出了圖1的沉積單元的示意性立體視圖；
[0016] 圖4是圖3的沉積單元的示意性剖視圖；
[0017] 圖5是通過使用圖1的有機層沉積裝置制造的有源矩陣型有機發(fā)光顯示設(shè)備的剖 視圖；
[0018] 圖6示出了通過使用圖1的有機層沉積裝置沉積的有機層；
[0019] 圖7示出了非層形成區(qū)域，通過使用根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的有機層刻蝕 裝置，從非層形成區(qū)域移除沉積在非層形成區(qū)域中的有機層；
[0020] 圖8是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施方式的有機層刻蝕裝置的剖視圖；
[0021] 圖9是根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的圖8的有機層刻蝕裝置的示意性立體視 圖；
[0022] 圖10是示出了根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實施方式的有機層刻蝕裝置的示意性立 體視圖；
[0023] 圖11是示出了根據(jù)本發(fā)明的又一示例性實施方式的有機層刻蝕裝置的示意性立 體視圖；以及
[0024] 圖12至圖15是示出了根據(jù)本發(fā)明的又一示例性實施方式的刻蝕有機層的方法的 示意性視圖。
【具體實施方式】
[0025] 現(xiàn)在參考附圖更完整地描述本發(fā)明，在附圖中示出了本發(fā)明的示例性實施方式。 實施方式被詳細地描述使得本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可容易地實現(xiàn)本發(fā)明。應(yīng)該理解，本發(fā)明 的實施方式可改變但不具有相互排他性。例如，根據(jù)在本說明書中描述的預定實施方式的 具體形狀、結(jié)構(gòu)和屬性可在其它實施方式中被修改而不背離本發(fā)明的精神和范圍。此外，每 個實施方式中的單獨部件的位置或布置也可被修改而不背離本發(fā)明的精神和范圍。由此， 下面的詳細描述不應(yīng)該被解釋為具有限制意義而被解釋為包含權(quán)利要求的范圍及其任意 等同范圍。在附圖中，相似的參考標號表示各個方面中的相似元件。
[0026] 下文參考附圖更完整地描述本發(fā)明，在附圖中示出了本發(fā)明的示例性實施方式使 得本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可容易地實現(xiàn)本發(fā)明。例如"至少一個"的表達位于一列元件之 前時修改整列元件而不修改列表中的單獨元件。
[0027] 圖1是根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的有機層沉積裝置1和其所連接的有機層刻 蝕裝置500的系統(tǒng)配置的示意性平面視圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的圖1的 有機層沉積裝置1的沉積單元100和有機層沉積裝置1所連接的有機層刻蝕裝置500的示 意性平面視圖。
[0028] 參考圖1和圖2,有機層沉積裝置1包括沉積單元100、裝載單元200、卸載單元300 和輸送單元400。而且，有機層刻蝕裝置500被設(shè)置在卸載單元300的一側(cè)。
[0029] 裝載單元200可包括第一齒條212、搬運室214、第一倒置室218和緩存室219。未 應(yīng)用沉積材料的多個襯底2被堆疊在第一齒條212上。搬運室214內(nèi)包括的搬運機器人 (未不出）從第一齒條212拾起一個襯底2,將其置于由第二輸送單兀420傳送的移動單兀 430上，并且將設(shè)置有襯底2的移動單元430移動到第一倒置室218內(nèi)。
[0030] 第一倒置室218被設(shè)置為與搬運室214相鄰。第一倒置室218包括第一倒置機器 人（未示出），第一倒置機器人將移動單元430倒置然后將其裝載到沉積單元100的第一輸 送單元410上。
[0031] 參考圖1，搬運室214的搬運機器人將一個襯底2置于移動單元430的頂面。設(shè)置 有襯底2的移動單元430然后被傳送到第一倒置室218內(nèi)。第一倒置室218的倒置機器人 反轉(zhuǎn)第一倒置室218,使得襯底2在沉積單元100內(nèi)上下顛倒。
[0032] 卸載單元300被配置為與如上描述的裝載單元200相反的方式操作。特別地，第 二倒置室328內(nèi)的第二倒置機器人（未示出）反轉(zhuǎn)在襯底2被設(shè)置在移動單元430上的同 時已經(jīng)穿過沉積單元100的移動單元430,然后將其上設(shè)置有襯底2的移動單元430移動到 驅(qū)出室324內(nèi)。然后，驅(qū)出機器人（未示出）將其上設(shè)置有襯底2的移動單元430從驅(qū)出 室324取出，分離襯底2與移動單元430,然后將襯底2裝載到第二齒條322上。與襯底2 分離的移動單元430經(jīng)由第二輸送單元420返回到裝載單元200。
[0033] 然而，本發(fā)明不限于上面的實施例。例如，在將襯底2設(shè)置在移動單元430上時，襯 底2可被固定于移動單元430的底面，然后被移動到沉積單元100內(nèi)。在這個實施方式中， 例如，第一倒置室218的第一倒置機器人和第二倒置室328的第二倒置機器人可被省略。
[0034] 沉積單元100可包括用于沉積的至少一個室。在一個實施方式中，如圖1和圖2 所示，沉積單元100包括其中可設(shè)置有多個有機層沉積組件100-1至100-n的室101。參考 圖1，11個有機層沉積組件即有機層沉積組件100-1、有機層沉積組件100-2……有機層沉 積組件100-11被設(shè)置在室101內(nèi)。然而，有機層沉積組件的數(shù)量可隨著期望的沉積材料和 沉積條件改變。室101在沉積工序中被維持在真空。
[0035] 在圖1所示的實施方式中，其上固定有襯底2的移動單元430可至少被移動至沉 積單元100,或者可通過第一輸送單元410被順序地移動至裝載單元200、沉積單元100和 卸載單元300。在卸載單元300內(nèi)與襯底2分離的移動單元430可通過第二輸送單元420 被移回裝載單元200。第一輸送單元410在穿過沉積單元100時穿過室101，并且第二輸送 單元420輸送與襯底2分離的移動單元430。
[0036] 在當前的示例性實施方式中，有機層沉積裝置1被配置為使得第一輸送單元410 和第二輸送單元420被分別設(shè)置為彼此上下定位，從而在穿過第一輸送單元410的同時完 成沉積的移動單元430在卸載單元300內(nèi)與襯底2分離之后，移動單元430經(jīng)由形成于第 一輸送單元410下方的第二輸送單元420被返回裝載單元200。因此，有機層沉積裝置1可 具有提1?的空間利用率。
[0037] 有機層刻蝕裝置500被設(shè)置在卸載單元300的一側(cè)。有機層在內(nèi)聯(lián)型的有機層沉 積裝置1內(nèi)以條狀被沉積，如圖1和圖2所示。因此，通過穿過有機層沉積裝置1，有機層還 可能意外地形成于沉積有機層的襯底2的非層形成區(qū)域中。由此，有機層刻蝕裝置500被 設(shè)置在有機層沉積裝置1的一側(cè)，以移除形成于非層形成區(qū)域中的有機層。
[0038] 圖3是示出了圖1的沉積單元100的示意性立體視圖，以及圖4是圖3的沉積單 元100的示意性剖視圖。參考圖3和圖4,沉積單元100包括至少一個有機層沉積組件（例 如，有機層沉積組件100-1)和輸送單元400。
[0039] 室101為中空箱體形式，并且有機層沉積組件100-1和輸送單元400容納在室101 內(nèi)。上殼體104和下殼體103形成于室101內(nèi)。詳細地，有機層沉積組件100-1和第一輸 送單元410形成于上殼體104內(nèi)，并且第二輸送單元420形成于下殼體103內(nèi)。而且，當移 動單元430在第一輸送單元410與第二輸送單元420之間循環(huán)移動時，連續(xù)執(zhí)行沉積。
[0040] 有機層沉積組件100-1包括沉積源110、沉積源噴嘴單元120、圖案化縫隙板130 和屏蔽構(gòu)件140等。在其上執(zhí)行沉積的襯底2被布置在室101內(nèi)。襯底2可以是用于平板 顯示設(shè)備的襯底。例如，可制造多個平板顯示器的40英寸或更大的大襯底（例如，母玻璃） 可用作襯底2。
[0041] 根據(jù)圖3所示的有機層沉積裝置1，通過相對于有機層沉積組件100-1移動襯底 2而執(zhí)行沉積。也就是說，被設(shè)置為面向有機層沉積組件100-1的襯底2沿Y軸方向移動， 使得沉積連續(xù)地發(fā)生。換句話說，當襯底2沿圖3的箭頭方向A移動時，沉積以掃描方式執(zhí) 行。因此，圖案化縫隙板130可遠小于在傳統(tǒng)沉積方法中使用的FMM。換句話說，在有機層 沉積組件100-1中，連續(xù)地執(zhí)行沉積，即在襯底2沿Y軸方向移動的同時以掃描方式執(zhí)行沉 積。因此，圖案化縫隙板130沿X軸方向和Y軸方向的長度中的至少一個可遠小于襯底2 的長度。由于圖案化縫隙板130可被形成為遠小于在傳統(tǒng)沉積方法中使用的FMM，因此容易 地制造圖案化縫隙板130。為了在如上所述襯底2相對于有機層沉積組件100-1移動的同 時執(zhí)行沉積，有機層沉積組件100-1和襯底2可彼此間隔一定距離。
[0042] 沉積源110包含和加熱沉積材料115并且被設(shè)置在與襯底2被設(shè)置在室內(nèi)的一側(cè) 相反（相對）的一側(cè)。隨著包含在沉積源110中的沉積材料115被蒸發(fā)，在襯底2上執(zhí)行 沉積。詳細地，沉積源110包括填充有沉積材料115的坩堝111和加熱坩堝111的加熱器 112以蒸發(fā)沉積材料115。蒸發(fā)的沉積材料115朝向沉積源噴嘴單元120移動。
[0043] 沉積源噴嘴單元120被設(shè)置在沉積源110的一側(cè)，具體地設(shè)置在沉積源110面向 襯底2的一側(cè)。沉積源噴嘴單元120包括位于中央的至少一個沉積源噴嘴121。在沉積源 110中已經(jīng)被蒸發(fā)的沉積材料115穿過沉積源噴嘴121，然后朝向襯底2前進。
[0044] 圖案化縫隙板130可被設(shè)置在沉積源110與襯底2之間。圖案化縫隙板130還可 包括格子形狀的框架135。圖案化縫隙板130包括沿X軸方向布置的多個圖案化縫隙131。 在沉積源110內(nèi)已經(jīng)被蒸發(fā)的沉積材料115穿過沉積源噴嘴單元120和圖案化縫隙板130， 然后朝向襯底2前進。
[0045] 如上所述，在襯底2相對于有機層沉積組件100-1移動的同時執(zhí)行沉積。為了使 有機層沉積組件100-1相對于襯底2移動，圖案化縫隙板130與襯底2間隔一定距離。
[0046] 參考圖3和圖4,輸送單兀100包括第一輸送單兀410、第二輸送單兀420和移動 單元430。第一輸送單元410以內(nèi)聯(lián)方式輸送移動單元430和附接至移動單元430的襯底 2,移動單元430包括承載件431和與承載件431聯(lián)接的靜電吸盤432,使得有機層可通過有 機層沉積組件100-1被沉積在襯底2上。
[0047] 在通過穿過沉積單元100完成第一沉積之后，第二輸送單元420使得在卸載單元 300中與襯底2分離的移動單元430返回。移動單元430包括沿第一輸送單元410和第二 輸送單元420被輸送的承載件431以及聯(lián)接至承載件431的表面且附接襯底2的靜電吸盤 432。
[0048] 圖5是使用圖1的有機層沉積裝置1制造的有源矩陣型有機發(fā)光顯示設(shè)備的剖視 圖。參考圖5,有源矩陣型有機發(fā)光顯示設(shè)備形成于襯底2上。襯底2可由透明材料（例 如，玻璃材料、塑料材料或金屬）形成。絕緣層31 (例如，緩沖層）完全形成于襯底2上。
[0049] 薄膜晶體管（TFT) 40、電容器50和有機發(fā)光設(shè)備60形成于絕緣層31上。半導體 有源層41以預定圖案形成于絕緣層31上。半導體有源層41被柵絕緣層32覆蓋。半導體 有源層41可由p型或η型半導體形成。
[0050] TFT40的柵電極42形成于柵絕緣層32的與半導體有源層41對應(yīng)的部分上。而 且，層間絕緣層33被形成為覆蓋柵電極42。在層間絕緣層33形成之后，柵絕緣層32和層 間絕緣層33通過刻蝕操作（例如，干法刻蝕）被刻蝕，以形成接觸孔使半導體有源層41的 一部分暴露。
[0051] 接下來，源電極43和漏電極44形成于層間絕緣層33上以與半導體有源層41通 過接觸孔暴露的部分接觸。無源層34被形成為覆蓋源電極43和漏電極44。無源層34通 過刻蝕操作被刻蝕以使漏電極44的一部分暴露。絕緣層還可形成于無源層34上以平坦化 無源層34。
[0052] 有機發(fā)光設(shè)備60被形成為根據(jù)電流產(chǎn)生紅光、綠光或藍光，以顯示預定的圖像信 息，并且第一電極61形成于無源層34上。第一電極61電連接至TFT40的漏電極44上。
[0053] 像素限定層35被形成為覆蓋第一電極61。預定的開口形成于像素限定層35中， 并且包括發(fā)光層的有機層63形成于開口內(nèi)。第二電極62形成于有機層63上。
[0054] 像素限定層35分割每個像素。像素限定層35由有機材料形成以平坦化襯底2的 形成有第一電極61的表面，具體地，平坦化無源層34的表面。
[0055] 第一電極61和第二電極62彼此絕緣，并且它們分別向包括發(fā)光層的有機層63施 加不同極性的電壓以由此發(fā)出光。也就是說，圖5所示的有機層63通過使用圖1所示的有 機層沉積裝置1被沉積。有機層63可由低分子量或高分子量有機材料形成。當使用低分 子量有機材料時，空穴注入層（HIL)、空穴傳輸層（HTL)、發(fā)光層（EML)、電子傳輸層（ETL)和 電子注入層（EIL)可被堆疊在單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)上。而且，可使用各種有機材料，例如， 酞菁銅（CuPc)、Ν，Ν' -二（萘-1-基）-Ν，Ν' -二苯基-聯(lián)苯胺（ΝΡΒ)和三-8-羥基喹啉鋁 (Alq3)。
[0056] 在形成有機層63之后，還可使用相同的沉積操作形成第二電極62。第一電極61 可充當陽極，并且第二電極62可充當陰極。然而，第一電極61和第二電極62的極性可顛 倒。此外，第一電極61可被圖案化以與每個像素區(qū)域?qū)?yīng)，并且第二電極62可被形成為覆 蓋所有像素。
[0057] 第一電極61可被形成為透明電極或反射電極。當?shù)谝浑姌O61為透明電極時，它可 由ΙΤ0、ΙΖ0、Ζη0或Ιη 203形成。當?shù)谝浑姌O61為反射電極時，第一反射層可由Ag、Mg、Al、 Pt、Pd、Au、Ni、Nd、Ir、Cr或其組合形成，然后透明電極層可在反射層上由ITO、IZO、ZnO或 Ιη203形成。第一電極61例如可通過濺射方法形成，然后可通過光刻方法被圖案化。
[0058] 第二電極62也可被形成為透明電極或反射電極。當?shù)诙姌O62為透明電極時， 它被用作陰極電極，因此具有小功函數(shù)的金屬（即，Li、Ca、LiF/Ca、LiF/Al、Al、Ag、Mg)或 它們的化合物可被沉積以面向有機層63,并且輔助電極層或總線電極線可由ΙΤΟ、ΙΖ0、Ζη0 或Ιη 203形成。當?shù)诙姌O62為反射電極時，Li、Ca、LiF/Ca、LiF/Al、Al、Ag、Mg或它們的 組合被完全沉積。沉積也可通過與上面描述的用于形成有機層63相同的方式執(zhí)行。
[0059] 有機層沉積裝置1還可在有機TFT的有機層或無機層的沉積過程中被應(yīng)用，或在 其它各種材料的層形成操作中被應(yīng)用。
[0060] 下文將詳細描述根據(jù)本發(fā)明的實施方式的通過使用圖1所示的有機層沉積裝置1 和用于刻蝕有機層的裝置制造有機發(fā)光顯示設(shè)備的方法。圖6示出了通過使用圖1的有機 層沉積裝置1被沉積的有機層。圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的非層形成區(qū)域， 通過使用有機層刻蝕裝置從非層形成區(qū)域移除被沉積在非層形成區(qū)域中的有機層。在本文 中，"移除"有機層不一定需要從非層形成區(qū)域完全移除有機層，因為可保留一些微量的有 機層。
[0061] 首先，在襯底2上順序地形成TFT40 (見圖5)、電容器50 (見圖5)、第一電極61 (見 圖5)和像素限定層35(見圖5)。接下來，如圖6所示，通過使用圖1所示的有機層沉積裝 置1在襯底2的第一電極61和像素限定層35上形成有機層63。
[0062] 如上所述，有機層沉積裝置1包括尺寸顯著比傳統(tǒng)FMM小的圖案化縫隙板。為了 通過使用圖案化縫隙板將有機層沉積在襯底上，當有機層沉積裝置1和襯底2相對于彼此 移動時執(zhí)行沉積。當襯底2沿預定方向移動時以掃描方式執(zhí)行沉積。由此，一旦完成沉積， 以線形式在襯底2上連續(xù)形成有機層63,如圖6所示。
[0063] 有機發(fā)光顯示裝置包括發(fā)光的像素區(qū)域PA和被設(shè)置為與其相鄰的非像素區(qū)域。 非像素區(qū)域包括設(shè)置在像素區(qū)域PA外的電路區(qū)域CA。電路區(qū)域CA在產(chǎn)品檢查或后續(xù)的產(chǎn) 品制造期間用作終端。然而，如果有機層形成于電路區(qū)域CA中，則電路區(qū)域CA可能不能充 當電極，因此電路區(qū)域CA -般為不存在層（例如，有機層）的非層形成區(qū)域。然而，如上所 述，由于在圖1所示的有機層沉積裝置1中以掃描方式執(zhí)行沉積，當襯底2相對于有機層沉 積裝置1移動時，難以防止在襯底2的電路區(qū)域CA中沉積有機層。
[0064] 可包括例如百葉窗或遮蔽罩的附加設(shè)備以覆蓋非層形成區(qū)域來防止這種情況。然 而，當必須包括附加設(shè)備時，有機層沉積裝置1的尺寸和制造成本增加。
[0065] 為了至少解決上述問題，通過使用根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的有機層刻蝕裝 置移除形成于電路區(qū)域CA中的有機層。也就是說，在圖6所示的狀態(tài)中，可由有機層刻蝕 裝置執(zhí)行使用包含氧氣（〇2)的等離子體的化學刻蝕方法來移除電路區(qū)域CA中的有機層。 [0066] 圖8是示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的有機層刻蝕裝置500的剖視圖。圖 9是圖8的有機層刻蝕裝置500的示意性立體視圖。參考圖8和圖9,有機層刻蝕裝置500 包括刻蝕室510、臺520、劃分構(gòu)件530、掩模540、等離子體發(fā)生器550和排放單元560。 [0067] 在傳統(tǒng)領(lǐng)域的有機層刻蝕裝置中，形成于刻蝕室底部的排出口被設(shè)置在臺下方。 因此，等離子體按順序流過等離子體噴射單元、襯底，沿臺的周邊流過，流入室的下部，然后 流至排出口。由于此等離子體路徑相對較寬，從等離子體噴射單元至排出口的最小路徑是 等離子體流動的主要路徑。由此，集中在排出口附近的等離子體流回襯底和臺的上表面，導 致對像素區(qū)域的不必要刻蝕。
[0068] 為了解決這個問題和其它問題，有機層刻蝕裝置500包括掩模540以引導襯底2 外的等離子體，還包括形成有至少一個排放縫隙531的劃分構(gòu)件530以阻止等離子體進入 襯底的像素區(qū)域。
[0069] 刻蝕室510形成在執(zhí)行刻蝕時被維持為真空的刻蝕空間。而且，用于刻蝕有機層 的部件被設(shè)置在刻蝕室510內(nèi)。
[0070] 臺520充當安裝有襯底2的安裝單元。臺520可在刻蝕室510內(nèi)沿垂直方向（即， 沿箭頭方向L，如圖8所示）移動。臺520可由設(shè)置在臺520下方的桿521移動。當臺520 在室510內(nèi)被降低時，通過有機層沉積裝置1沉積有有機層的襯底2被搬運到刻蝕室510 內(nèi)并且被安裝在臺520上。然后，臺520被提升直到襯底2和掩模540彼此相鄰或緊密粘 附至彼此。然而，根據(jù)一些實施方式，掩模540可相對于臺520移動，或者掩模540和臺520 可相對于彼此移動。
[0071] 劃分構(gòu)件530將刻蝕室510劃分成刻蝕空間ET和排放空間EX。而且，至少一個排 放縫隙531形成于劃分構(gòu)件530內(nèi)以形成等離子體可從刻蝕空間ET移動至排放空間EX的 路徑。排放縫隙531可形成于與襯底2對應(yīng)的區(qū)域外。也就是說，排放縫隙531形成于已 經(jīng)移除被沉積在電路區(qū)域CA中的有機層的等離子體可被排放至排放空間EX的位置處。根 據(jù)當前的示例性實施方式，排放縫隙531可以是沿平行于掩模540的Y軸方向延伸的條狀 單個縫隙。
[0072] 掩模540形成于襯底2與等離子體發(fā)生器550之間以引導等離子體的移動路徑， 使得等離子體不會進入像素區(qū)域PA。也就是說，掩模540被形成為覆蓋襯底2的像素區(qū)域 PA的邊界，以通過等離子體噴射單元551將在等離子體發(fā)生器550中生成的等離子體引導 至襯底2的外部。
[0073] 掩模540可朝向襯底2的外側(cè)成錐形以引導等離子體。也就是說，掩模540的外 部可傾斜使得被供給刻蝕室510的等離子體流至襯底2的外部。由此，通過掩模540防止 等離子體進入襯底2的像素區(qū)域PA。
[0074] 圖8和圖9所示的掩模540為沿Y軸方向延伸的平板形式。然而，本發(fā)明不限于 此，并且掩模540可具有各種形式，只要它覆蓋襯底2的像素區(qū)域PA的邊界以阻止等離子 體進入像素區(qū)域PA。
[0075] 等離子體發(fā)生器550形成于刻蝕室510的一側(cè)。等離子體發(fā)生器550將等離子體 供給刻蝕室510。等離子體發(fā)生器550可包括等離子體氣體供應(yīng)源552和等離子體生成元 件553。從等離子體氣體供應(yīng)源552供給的等離子體氣體通過等離子體生成元件553被形 成為等離子體并且經(jīng)由等離子體噴射單元551被供給刻蝕室510。例如，CF 4和02的混合氣 體可被用作等離子體氣體?？蛇x地，輸送氣體例如隊可與等離子體混合。在等離子體發(fā)生 器550中生成的等離子體可包括具有電荷的離子和不具有電荷的自由基。
[0076] 等離子體發(fā)生器550可包括等離子體噴射單元551。等離子體噴射單元551可例 如形成為淋浴頭形式，并且可被設(shè)置在刻蝕室510內(nèi)的襯底2上，以從刻蝕室510朝向襯底 2噴射在等離子體發(fā)生器550中生成的等離子體。
[0077] 排放單元560充當刻蝕室510的排放空間EX中的等離子體被排放到刻蝕室510 外的路徑。排放泵（未示出）可被設(shè)置在排放單元560的一側(cè)使得等離子體可被排放到刻 蝕室510外。
[0078] 結(jié)果，通過等離子體噴射單元551被噴射到刻蝕室510內(nèi)的等離子體被覆蓋襯底 2的像素區(qū)域PA(或者覆蓋襯底2的像素區(qū)域PA的邊界）的掩模540阻止進入襯底2的 像素區(qū)域PA，并且沿掩模540的傾斜部分經(jīng)過電路區(qū)域CA僅移除被沉積在電路區(qū)域CA內(nèi) 的有機層。等離子體在移除有機層之后通過劃分構(gòu)件530的排放縫隙530移動至排放空間 EX，并且通過排放單元560被排放到刻蝕室510外。等離子體通過形成于襯底2下方的排 放縫隙531流入排放單元560。由此，等離子體不會流回到襯底2。而且，通過在平行于襯 底2的位置處形成排放縫隙531，等離子體在刻蝕室510內(nèi)的流動可以是均勻的，由此提高 刻蝕均勻度。
[0079] 圖10是示出了根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實施方式的有機層刻蝕裝置500的示意 性立體視圖。參考圖10,有機層刻蝕裝置500包括刻蝕室510、臺520、劃分構(gòu)件530'、掩模 540、等離子體發(fā)生器550和排放單元560。圖10的有機層刻蝕裝置500與圖9的有機層刻 蝕裝置500的不同之處在于劃分構(gòu)件530'。由此，穿過每個縫隙532的等離子體均勻地流 動。與圖8的單個單元且相對較薄的排放縫隙531相比，劃分構(gòu)件530的排放縫隙532的 結(jié)構(gòu)強度增強，以允許容易地維護排放縫隙532的測量精度。也就是說，用于其維護的有機 層刻蝕裝置500的組裝或拆卸被簡化。
[0080] 圖11是示出了根據(jù)本發(fā)明的又一示例性實施方式的有機層刻蝕裝置500的修改 版的示意性立體視圖。參考圖11，圖11的有機層刻蝕裝置500除了圖9的有機層刻蝕裝置 500所包括的部件之外，還包括第一屏蔽構(gòu)件535和第二屏蔽構(gòu)件536。第一屏蔽構(gòu)件535 和第二屏蔽構(gòu)件536在排放空間EX中沿Z軸方向突起。第一屏蔽構(gòu)件535可從劃分構(gòu)件 530向下延伸，并且第二屏蔽構(gòu)件536可從刻蝕室510的底面向上延伸。
[0081] 第一屏蔽構(gòu)件535和第二屏蔽構(gòu)件536可形成于排放縫隙531的一側(cè)，優(yōu)選地相 對于排放縫隙531向內(nèi)形成，由此引導已經(jīng)進入示例排放空間的等離子體，使得等離子體 通過排放單元560被排放。換句話說，第一屏蔽構(gòu)件535和第二屏蔽構(gòu)件536形成從排放 縫隙531至排放單元560的非線性路徑，并且允許排放阻力在排放空間EX內(nèi)局部地增加。 第一屏蔽構(gòu)件535和第二屏蔽構(gòu)件536增加排放阻力，并且從等離子體噴射單元551至排 放單元560的各個路徑的排放阻力的變化相對減少。由此，可減少因排放阻力引起的不均 勻的等離子體流動，并且可提高刻蝕室510內(nèi)等離子體的均勻流動。
[0082] 圖12至圖15是示出了根據(jù)本發(fā)明的又一實施方式的使用有機層刻蝕裝置500刻 蝕有機層的方法的示意性視圖。參考圖12至圖15,該方法包括：將沉積有有機層的襯底安 裝在刻蝕室內(nèi)的臺上；當臺沿第一方向移動時，設(shè)置掩模以覆蓋襯底的至少一部分，使得襯 底和掩模緊密粘附至彼此或者彼此相鄰；通過將在等離子體發(fā)生器中生成的等離子體噴射 到刻蝕室內(nèi)，移除在襯底的電路區(qū)域中形成的有機層；以及將已經(jīng)移除了有機層的等離子 體排放到刻蝕室外。
[0083] 詳細地，將在圖1的有機層沉積裝置1中完成有機層沉積的襯底2從有機層沉積 裝置1搬運到有機層刻蝕裝置500。也就是說，在將臺520移動至刻蝕室510的下部的同 時，如圖12所示，將襯底2輸入刻蝕室510以將其安裝在臺520上。臺520可由設(shè)置在臺 520下方的桿521移動。
[0084] 當襯底2被安裝在臺520上時，臺520開始沿箭頭L上升，如圖13所示，使得襯底 2和掩模540接近彼此或緊密地粘附至彼此，如圖14所示。以這種方式，襯底2與掩模540 之間的間隔可通過臺520的移動調(diào)整。
[0085] 掩模540形成于襯底2與等離子體發(fā)生器550之間并且引導等離子體，使得等離 子體不進入像素區(qū)域PA并且被限制至非層形成區(qū)域。也就是說，掩模540被形成為覆蓋襯 底2的像素區(qū)域PA的邊界并且將在等離子體發(fā)生器550中生成的等離子體引導至襯底2 的外部。
[0086] 如上所述，當襯底2和掩模54彼此接近或緊密接觸彼此時，如圖15所示，在等離 子體發(fā)生器550中生成等離子體，并且將生成的等離子體通過等離子體噴射單元551噴射 到刻蝕室510。由此，從襯底2的電路區(qū)域CA移除有機層。
[0087] 接下來，將移除有機層的等離子體排放出刻蝕室510。刻蝕室510被劃分構(gòu)件530 劃分成刻蝕空間ET和排放空間EX，并且在劃分構(gòu)件530中形成至少一個排放縫隙，刻蝕空 間ET中的等離子體可通過至少一個排放縫隙移動至排放空間EX。
[0088] 盡管在圖12至圖15中未不出，在移除形成于電路區(qū)域CA中的有機層之后，臺520 沿與箭頭方向L相反的方向下降。在將襯底2排出刻蝕室510之后，從有機層沉積裝置1 搬運新的襯底2。
[0089] 根據(jù)本發(fā)明的實施方式，可防止等離子體回流至像素區(qū)域，回流導致對像素區(qū)域 的刻蝕。此外，可提供等離子體在刻蝕室內(nèi)的均勻流動以提高刻蝕均勻度。
[0090] 盡管已經(jīng)參考示例性實施方式具體示出和描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人 員將理解，可在本文中進行形式和細節(jié)的各種變化而不背離由下面的權(quán)利要求限定的本發(fā) 明的精神和范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種有機層刻蝕裝置，被配置為刻蝕設(shè)置在襯底的非像素區(qū)域上的有機層，所述裝 置包括： 刻蝕室； 等離子體發(fā)生器，被設(shè)置在所述刻蝕室上并且被配置為將等離子體供給所述刻蝕室； 臺，被設(shè)置在所述刻蝕室內(nèi)并且被配置為支撐所述襯底；以及 掩模，被設(shè)置在所述刻蝕室內(nèi)并且被配置為朝向所述非像素區(qū)域引導所述等離子體。
2. 如權(quán)利要求1所述的有機層刻蝕裝置，其中 所述等離子體發(fā)生器的至少一部分被設(shè)置在所述襯底的非像素區(qū)域上；以及 所述掩模被設(shè)置在所述等離子體發(fā)生器與所述襯底的像素區(qū)域的一部分之間。
3. 如權(quán)利要求2所述的有機層刻蝕裝置，其中所述掩模覆蓋所述像素區(qū)域的周界。
4. 如權(quán)利要求1所述的有機層刻蝕裝置，其中所述掩模遠離所述襯底的像素區(qū)域且朝 向所述襯底的外部引導所述等離子體。
5. 如權(quán)利要求1所述的有機層刻蝕裝置，其中所述掩模朝向所述襯底的外部成錐形。
6. 如權(quán)利要求1所述的有機層刻蝕裝置，其中所述掩模朝向所述襯底的相反兩側(cè)引導 所述等離子體。
7. 如權(quán)利要求1所述的有機層刻蝕裝置，還包括劃分構(gòu)件，所述劃分構(gòu)件將所述刻蝕 室劃分成刻蝕空間和排放空間，所述劃分構(gòu)件包括排放縫隙，所述排放縫隙被配置為將所 述等離子體從所述刻蝕空間排放至所述排放空間。
8. 如權(quán)利要求7所述的有機層刻蝕裝置，其中所述排放縫隙被設(shè)置為與所述襯底的邊 緣相鄰。
9. 如權(quán)利要求7所述的有機層刻蝕裝置，其中所述排放縫隙平行于所述掩模的邊緣延 伸。
10. 如權(quán)利要求7所述的有機層刻蝕裝置，其中所述劃分構(gòu)件包括多個排放縫隙。
11. 如權(quán)利要求7所述的有機層刻蝕裝置，還包括屏蔽構(gòu)件，所述屏蔽構(gòu)件被設(shè)置在所 述排放空間內(nèi)且與所述排放縫隙相鄰。
12. 如權(quán)利要求7所述的有機層刻蝕裝置，還包括排放單元，所述排放單元被配置為從 所述排放空間排放所述等離子體。
13. 如權(quán)利要求7所述的有機層刻蝕裝置，還包括屏蔽構(gòu)件，所述屏蔽構(gòu)件被設(shè)置在所 述排放空間內(nèi)且被配置為增加從所述刻蝕空間被排放的所述等離子體的排放阻力。
14. 一種刻蝕被設(shè)置在襯底的非像素區(qū)域上的有機層的方法，所述方法包括： 將所述襯底設(shè)置在被設(shè)置于刻蝕室內(nèi)的臺上； 通過減小所述臺與所述掩模之間的距離，用被設(shè)置于所述刻蝕室內(nèi)的掩模覆蓋所述襯 底的至少一部分；以及 通過使用所述掩模朝向所述襯底的非像素區(qū)域引導被供給所述刻蝕室的等離子體，刻 蝕被設(shè)置在所述襯底的非像素區(qū)域上的有機層。
15. 如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述掩模覆蓋所述襯底的像素區(qū)域的至少一部 分。
16. 如權(quán)利要求15所述的方法，其中所述掩模覆蓋所述像素區(qū)域的邊緣。
17. 如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述掩模朝向所述襯底的外部引導所述等離子 體。
18. 如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述掩模引導所述等離子體遠離所述襯底的像素 區(qū)域。
19. 如權(quán)利要求16所述的方法，還包括在所述等離子體朝向所述非像素區(qū)域被引導之 后從所述刻蝕室排放所述等離子體。
20. 如權(quán)利要求19所述的方法，其中： 所述刻蝕室被劃分構(gòu)件劃分成刻蝕空間和排放空間；以及 排放步驟包括將所述等離子體通過所述劃分構(gòu)件的排放縫隙從所述刻蝕空間排放并 進入所述排放空間內(nèi)。
【文檔編號】H01L51/56GK104218187SQ201410197903
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年5月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月29日
【發(fā)明者】坂本義明, 河南 申請人:三星顯示有限公司