KR100428337B1 - El display processor for cleansing a shadow mask - Google Patents
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Abstract
본 발명은 쉐도우 마스크를 세정하는 유기전기 발광소자의 제조장치에 관한 것으로, 특히 쉐도우 마스크를 사용하는 적어도 하나 이상의 공정 챔버로 이루어진 유기전기 발광소자의 제조장치에 있어서, 공정 챔버는 이온 발생부에서 발생된 이온으로 쉐도우 마스크를 세정하는 마스크 세정장치를 구비한다. 마스크 세정장치는 예컨대 쉐도우 마스크를 고정하는 마스크 고정부와, 공정 챔버의 압력을 유지하도록 제어하는 가스 밸브와, 가스 밸브를 통해 주입된 가스를 이온화하는 이온 발생부와, 이온 발생부에 공급되는 고전압 또는 고주파원을 포함한다. 이에 본 발명은 제조 공정 중에 쉐도우 마스크에서 오염이 발생하게 되면, 해당 공정 챔버내에 구비되거나 별도의 세정 챔버에 구비된 마스크 세정장치를 통해 발생된 이온으로 쉐도우 마스크를 세정함으로써 종래와 같이 쉐도우 마스크를 공정 챔버밖으로 꺼내어 세정하고 건조시키는 등의 세정 공정이 간소화한다.The present invention relates to an apparatus for manufacturing an organic electroluminescent device for cleaning a shadow mask, and more particularly, to an apparatus for manufacturing an organic electroluminescent device comprising at least one process chamber using a shadow mask, wherein the process chamber is generated in an ion generating unit. And a mask cleaning device for cleaning the shadow mask with the collected ions. The mask cleaning apparatus includes, for example, a mask fixing part for fixing a shadow mask, a gas valve for controlling the pressure of the process chamber, an ion generating part for ionizing the gas injected through the gas valve, and a high voltage supplied to the ion generating part. Or a high frequency source. Therefore, in the present invention, when contamination occurs in the shadow mask during the manufacturing process, the shadow mask is processed in a conventional manner by cleaning the shadow mask with ions generated in a mask cleaning apparatus provided in the process chamber or provided in a separate cleaning chamber. Cleaning processes such as taking out of the chamber, cleaning and drying are simplified.
Description
본 발명은 유기전기 발광소자의 제조장치에 관한 것으로서, 특히 쉐도우 마스크를 공정 중에 세정하여 쉐도우 마스크에 유기 물질 또는 전극 물질이 증착되는 것을 방지하는 쉐도우 마스크를 세정하는 유기전기 발광소자의 제조장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for manufacturing an organic electroluminescent device, and more particularly, to an apparatus for manufacturing an organic electroluminescent device, which cleans a shadow mask during a process to prevent deposition of organic materials or electrode materials on the shadow mask. will be.
일반적으로 유기전기 발광소자는 전압을 가하면 스스로 발광하는 유기 발광물질 특성을 이용해서 원하는 문자와 영상 등을 표시하는 디스플레이이다. 소형 제품시장에 그 수요가 집중되기 시작하면서 각광받고 있는 유기전기 발광소자는 LCD에 비해 빠른 응답속도와 컬러필터 없이도 자체 발광하므로 휘도가 우수한 특성을 갖고, 별도의 광원이 필요없어 전력소모가 낮은 휴대형 디스플레이장치에 적합이다.In general, an organic electroluminescent device is a display that displays desired characters, images, and the like using characteristics of an organic light emitting material that emits self by applying a voltage. The organic electroluminescent device, which has been in the spotlight as the demand is concentrated in the small product market, has a high brightness characteristic because it emits self without the quick response speed and color filter compared with LCD, and it has a low power consumption because it does not need a separate light source. It is suitable for display devices.
이러한 유기전기 발광소자의 기본 구조는 유리 기판 상부에 한 쌍의 투명 전극(Indium-Tin-Oxide)과 대항 전극(cathode)을 적층하고 그 전극들 사이에 유기 박막(organic layer)이 삽입된 구조로 이루어진다. 여기서, 유기 박막은 전자(electron)와 정공(hole)을 운반하고 빛이 발광하도록 정공 주입막, 정공 수송막, 발광막, 전자 수송막 등을 적층한 구조로 제조할 수 있다. 투명 전극과 대항 전극에 소정의 전압을 인가하면, 유기 박막에 정공(hole) 및 전자(electron)를 주입하고 재결합시킴으로써 여기자(exciton)를 생성시키고, 이 여기자가 불활성화(deactivation)될 때 특정 파장의 빛이 방출(형광·인광)된다.The basic structure of the organic electroluminescent device is a structure in which a pair of transparent electrodes (Indium-Tin-Oxide) and a counter electrode are stacked on a glass substrate, and an organic layer is inserted between the electrodes. Is done. The organic thin film may be manufactured in a structure in which a hole injection film, a hole transporting film, a light emitting film, an electron transporting film, and the like are stacked so as to transport electrons and holes and emit light. When a predetermined voltage is applied to the transparent electrode and the counter electrode, excitons are generated by injecting and recombining holes and electrons in the organic thin film, and when the exciton is deactivated, a specific wavelength is generated. Light is emitted (fluorescence and phosphorescence).
한편, 유기전기 발광소자의 제조 방법은 크게 고분자를 용제에 녹여서 코팅하는 방법과 진공중에 유기물질을 증착하는 방법으로 구분된다. 유기전기 발광소자에 사용되는 유기반도체 물질은 무기 반도체 소자에서 사용되는 물질과는 포토레지스트를 이용해서 일부분을 화학적으로 제거하거나, 스퍼터링으로 세정하기에는 적합하지 않다. 그래서 일반적으로 쉐도우 마스크를 사용하여 일부분을 마스킹하고 원하는 개구부(open region)를 만들어서 유기막과 전극의 박막을 형성하게 되는데, 화소의 크기가 감소할수록 그 두께와 개구부의 크기는 감소된다.On the other hand, the manufacturing method of the organic electroluminescent device is largely divided into a method of dissolving a polymer in a solvent coating and a method of depositing an organic material in a vacuum. The organic semiconductor material used in the organic electroluminescent device is not suitable for chemically removing a portion using a photoresist or cleaning by sputtering with the material used in the inorganic semiconductor device. Therefore, a shadow mask is generally used to form a thin film of an organic layer and an electrode by masking a portion and forming a desired open region. As the size of the pixel decreases, the thickness and the size of the opening decrease.
그런데, 다색 또는 천연색 디스플레이용 유기전기 발광소자의 경우에는 각각의 색에 해당하는 유기 물질을 포함하고 있어야 하는데, 이러한 경우 최소한 세 개(녹색, 적색, 청색)의 유기 박막용 쉐도우 마스크와 별도의 전극용 쉐도우 마스크가 필요하다. 하지만, 제조 공정시 쉐도우 마스크에는 유기 물질과 전극 물질이 증착되는데, 그 결과 쉐도우 마스크의 개구부가 감소하거나 개구부의 가장자리에 증착된 이들 물질에 의해 기판이 오염되는데, 특히 화소의 크기가 감소하게 되는 천연색 소자의 경우에는 더욱 심각해진다. 이러한 기판 오염을 줄이기 위하여 유기전기 발광소자의 제조 공정시 사용되는 쉐도우 마스크의 사용횟수는 제한된다.However, the organic electroluminescent device for a multi-color or natural color display should include an organic material corresponding to each color, in which case at least three (green, red, blue) shadow masks for the organic thin film and a separate electrode You need a shadow mask. However, during the manufacturing process, the organic material and the electrode material are deposited on the shadow mask, and as a result, the substrate is contaminated by these materials deposited at the edges of the shadow mask or at the edges of the openings. In the case of devices it becomes more serious. In order to reduce such substrate contamination, the number of use of the shadow mask used in the manufacturing process of the organic electroluminescent device is limited.
이를 개선하기 위해서는 일정 주기동안 사용한 쉐도우 마스크를 공정 챔버(process chamber), 예컨대 진공 증착용 챔버 밖으로 보내고 다시 새로운 마스크로 교체해야 하는데, 실제로는 쉐도우 마스크를 세정해서 재활용하고 있다. 즉, 일정 주기동안 사용한 쉐도우 마스크가 증착 챔버 밖으로 보내지면, 마스크 세정 챔버에서는 세정 용제로 세정하여 마스크에 부착된 물질을 제거하고 이를 다시 증착 챔버에서 사용하게 된다. 하지만, 이 방법은 세정시 많은 양의 유해물질이 배출될 뿐만 아니라 세정된 마스크를 다시 증착 챔버에 위치시키기 위해서 세정 후에 마스크를 건조시켜야 하므로 마스크 세정 및 교체 시간이 많이 걸리게 되는 문제점이 있었다.To improve this, shadow masks used for a certain period of time must be sent out of a process chamber, such as a vacuum deposition chamber, and replaced with a new mask, which is actually cleaned and recycled. That is, when the shadow mask used for a certain period of time is sent out of the deposition chamber, the mask cleaning chamber is cleaned with a cleaning solvent to remove the material attached to the mask and used again in the deposition chamber. However, this method has a problem that it takes a lot of time to clean and replace the mask because the mask has to be dried after cleaning in order not only to discharge a large amount of harmful substances during cleaning but also to place the cleaned mask in the deposition chamber.
또한, 디스플레이 화소의 크기가 감소할 경우 유기 박막 및 전극용 쉐도우 마스크의 두께도 함께 축소하기 때문에 세정시 마스크의 변형 등의 문제점으로 인해 쉐도우 마스크의 재활용 횟수가 제한된다. 이에 공정 챔버에서는 별도의 마스크 저장 챔버를 설치하여 가용한 마스크를 이송해서 모은 다음 한꺼번에 세정할 수도 있다. 하지만, 이 경우 공정상의 흐름이 정지하게 되고 이에 따라 증착물의 손실과 단위 공정 시간 등이 증가하게 될 뿐만 아니라 여러 장의 마스크를 동시에 세정하게 되므로 인접한 마스크끼리 서로 오염시키는 또 다른 문제점이 있었다.In addition, when the size of the display pixel is reduced, the thickness of the organic thin film and the shadow mask for the electrode is also reduced, thereby limiting the number of recycling of the shadow mask due to problems such as deformation of the mask during cleaning. In the process chamber, a separate mask storage chamber may be installed to transfer and collect the available masks and to clean them at once. However, in this case, the flow of the process is stopped and accordingly, the loss of the deposit and the unit process time are increased, and several masks are simultaneously cleaned, thereby causing another problem of contaminating adjacent masks.
따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 쉐도우 마스크를 사용하는 공정용 증착 쳄버 또는 별도의 마스크 세정 챔버에 마스크 세정장치를 구비함으로써 쉐도우 마스크에 증착된 유기 물질 및 전극 물질을 공정 중에 바로 세정할 수 있어 소자 제조의 생산성을 높이고 쉐도우 마스크를 교환하지 않고도 장시간동안 사용할 수 있는 마스크 세정용 반도체 제조장치를 제공하고자 한다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an organic material and an electrode material deposited on a shadow mask by providing a mask cleaning device in a process deposition chamber or a separate mask cleaning chamber using a shadow mask to solve the problems of the prior art. It is desired to provide a semiconductor manufacturing apparatus for mask cleaning that can be cleaned immediately during the process, thereby increasing the productivity of device fabrication and being able to be used for a long time without replacing the shadow mask.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 쉐도우 마스크를 사용하는 적어도 하나 이상의 공정 챔버로 이루어진 유기전기 발광소자의 제조장치에 있어서, 공정챔버는 이온 발생부에서 발생된 이온으로 쉐도우 마스크를 세정하는 마스크 세정장치를 구비한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a device for manufacturing an organic electroluminescent device comprising at least one process chamber using a shadow mask, the process chamber is a mask cleaning device for cleaning the shadow mask with ions generated in the ion generating unit It is provided.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 다른 장치는 쉐도우 마스크를 사용하는 적어도 하나 이상의 공정 챔버로 이루어진 유기전기 발광소자의 제조장치에 있어서, 공정 챔버로부터 진공 상태에서 쉐도우 마스크를 이송해서 이를 세정하는 별도의 마스크 세정 챔버를 구비하되, 마스크 세정 챔버에서는 이온 발생부에서 발생된 이온으로 쉐도우 마스크를 세정하는 마스크 세정장치를 구비한다.In order to achieve the above object, another apparatus of the present invention is an apparatus for manufacturing an organic electroluminescent device comprising at least one process chamber using a shadow mask, wherein a separate shadow mask is transferred and cleaned in a vacuum state from the process chamber. A mask cleaning chamber is provided, wherein the mask cleaning chamber includes a mask cleaning device for cleaning the shadow mask with ions generated by the ion generating unit.
도 1은 본 발명을 설명하기 위한 쉐도우 마스크를 세정하는 유기전기 발광소자의 제조장치를 나타낸 구성도,1 is a block diagram showing an apparatus for manufacturing an organic electroluminescent device for cleaning a shadow mask for explaining the present invention,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 공정 챔버내에서 쉐도우 마스크를 세정하는 유기전기 발광소자의 제조장치를 나타낸 구성도,2 is a block diagram showing an apparatus for manufacturing an organic electroluminescent device for cleaning a shadow mask in a process chamber according to an embodiment of the present invention;
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따라 공정 챔버내에서 쉐도우 마스크를 세정하는 유기전기 발광소자의 제조장치를 나타낸 구성도.3 is a block diagram showing an apparatus for manufacturing an organic electroluminescent device for cleaning a shadow mask in a process chamber according to another embodiment of the present invention.
＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞<Description of the code | symbol about the principal part of drawing>
1 : 기판 이송챔버 2 : 로봇 아암1 substrate transfer chamber 2 robot arm
3 : 쉐도우 마스크 4 : 마스크 고정부3: shadow mask 4: mask fixing part
5 : 이온 발생부 6 : 고전압/ 고주파원5: ion generating unit 6: high voltage / high frequency source
7 : 가스 공급부 8 : 유량 조절부7 gas supply unit 8 flow rate control unit
9 : 가스 밸브 11, 18 : 로딩/ 언로딩 챔버9: gas valve 11, 18: loading / unloading chamber
12 : 마스크 저장 챔버 13, 14, 15, 16 : 공정 챔버12: mask storage chamber 13, 14, 15, 16: process chamber
17 : 마스크 세정 챔버 20 : 밸브17 mask cleaning chamber 20 valve
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명하고자 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명을 설명하기 위한 쉐도우 마스크를 세정하는 유기전기 발광소자의 제조장치를 나타낸 구성도이다. 도 1을 참조하면, 유기전기 발광소자를 제조하는 장치는 기판 이송챔버(1)가 존재하고 주위에 적어도 하나 이상의 챔버들(11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18)이 배치되는 클러스터 장비가 사용된다. 장비 중앙에 있는 기판 이송챔버(1)에는 로봇 아암(2)이 장착되어서 기판을 챔버별로 이송하도록 되어 있다. 이러한 장비에 본 발명의 마스크 세정장치(19)를 적용한다.1 is a block diagram showing an apparatus for manufacturing an organic electroluminescent device for cleaning a shadow mask for explaining the present invention. Referring to FIG. 1, an apparatus for manufacturing an organic electroluminescent device has a substrate transfer chamber 1 and at least one or more chambers 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, and 18 are disposed around the substrate transfer chamber 1. Cluster equipment is used. The robot arm 2 is mounted in the substrate transfer chamber 1 at the center of the equipment to transfer the substrate for each chamber. The mask cleaning apparatus 19 of the present invention is applied to such equipment.
그리고 다색 또는 천연색의 유기전기 발광소자를 제작할 경우 상기 공정 챔버들 중에서 11은 로딩 챔버, 12는 마스크 저장 챔버, 13 내지 15는 녹색, 적색, 청색의 발광 물질을 각각 증착하는 유기 박막증착 챔버들, 16은 전극 증착 챔버, 17은 마스크 세정 챔버, 18은 언로딩 챔버로 할당될 것이다. 로딩 챔버(11)를 통해 기판이 장비로 로딩되면 기판 이송챔버(1)의 로봇 아암(2)은 공정 순서에 따라 기판을 챔버별로 이송하고 각각의 챔버(12, 13, 14, 15, 16, 16)에서는 해당 공정을 진행한 후에 언로딩 챔버(18)를 통해서 공정이 완료된 기판을 밖으로 내보낸다.And when fabricating a multi-color or natural organic electroluminescent device 11 of the process chambers 11 of the loading chamber, 12 of the mask storage chamber, 13 to 15 of the organic thin film deposition chambers for depositing green, red, blue light emitting material, respectively; 16 will be assigned to the electrode deposition chamber, 17 to the mask cleaning chamber, and 18 to the unloading chamber. When the substrate is loaded into the equipment through the loading chamber 11, the robot arm 2 of the substrate transfer chamber 1 transfers the substrate for each chamber according to the process sequence, and each chamber 12, 13, 14, 15, 16, In 16), after the process is performed, the substrate having completed the process is sent out through the unloading chamber 18.
본 발명은 유기 박막 증착 및 전극 증착 공정 중에 해당 공정이 진행되는 챔버(13, 14, 15, 16)내에 마스크 세정장치(19)가 각각 구비되어 있기 때문에 유기 물질 또는 전극 물질의 증착 공정시 쉐도우 마스크 오염이 발생하게 되면, 해당 증착 챔버내에 구비된 마스크 세정장치(19)에서 발생된 이온으로 쉐도우 마스크를 세정한다. 이때, 챔버는 진공 상태를 유지하므로 쉐도우 마스크의 세정시 마스크의 손상을 최소화할 수 있다.In the present invention, since the mask cleaning device 19 is provided in the chambers 13, 14, 15, and 16 where the process is performed during the organic thin film deposition and electrode deposition processes, the shadow mask during the deposition process of the organic material or the electrode material is provided. If contamination occurs, the shadow mask is cleaned with ions generated by the mask cleaning device 19 provided in the deposition chamber. At this time, since the chamber maintains a vacuum state, damage to the mask may be minimized when the shadow mask is cleaned.
그러므로, 본 발명은 마스크의 오염을 제거하기 위한 세정 공정시 전체 제조 공정을 정지시키지 않고서도 증착 챔버내에서 바로 쉐도우 마스크에 증착된 오염 물질을 제거할 수 있기 때문에 전체 공정이 단순해진다.Therefore, the present invention simplifies the entire process since the contaminants deposited on the shadow mask can be removed directly in the deposition chamber without stopping the entire manufacturing process in the cleaning process for removing the contamination of the mask.
또한, 본 발명은 상술한 바와 같이 클러스터 장비의 증착 챔버내에 마스크 세정 장치(19)를 장착하지 않고 다른 형태로 유기전기 발광 소자의 제조장치를 구현할 수 있다. 일반적으로 쉐도우 마스크 정렬 및 유기물질 또는 전극 물질의 증착 공정이 동일한 챔버에서 수행되기 때문에 증착 챔버에 마스크 세정 장치(19)를 두면 공정 압력이 다소 높아질 수 있으나, 본 발명의 클럭스터 장치에서는 공정 챔버이외에 별도로 마스크 세정 챔버(17)를 구비하고 세정 챔버(17)에 상술한 마스크 세정 장치(19)를 장착시킴으로써 이러한 공정 압력의 문제를 해소할 수 있다.In addition, the present invention can implement the organic electroluminescent device manufacturing apparatus in another form without the mask cleaning device 19 in the deposition chamber of the cluster equipment as described above. In general, since the shadow mask alignment and the deposition process of the organic material or the electrode material are performed in the same chamber, if the mask cleaning device 19 is placed in the deposition chamber, the process pressure may be slightly increased. By separately providing the mask cleaning chamber 17 and attaching the above-mentioned mask cleaning apparatus 19 to the cleaning chamber 17, this problem of process pressure can be eliminated.
이에 쉐도우 마스크 오염이 발생할 경우 본 발명의 제조 장치는 로봇아암(2)이 쉐도우 마스크를 마스크 세정 챔버(17)로 이송하고 세정 챔버(17)에서는 마스크 세정 장치(19)를 통해 쉐도우 마스크에 증착된 유기 물질 또는 전극 물질을 제거한다. 그리고, 로봇 아암(2)은 세정된 쉐도우 마스크를 마스크 저장 챔버(12)로 이송한 후에 마스크 저장 챔버(12)에 있는 세정된 쉐도우 마스크를 유기 박막 증착 챔버(13, 14, 15) 또는 전극 증착 챔버(16)로 이송하게 된다.Accordingly, when shadow mask contamination occurs, the manufacturing apparatus of the present invention transfers the shadow mask to the mask cleaning chamber 17 in the robot arm 2, and is deposited on the shadow mask through the mask cleaning device 19 in the cleaning chamber 17. Remove organic or electrode material. The robot arm 2 then transfers the cleaned shadow mask to the mask storage chamber 12 and deposits the cleaned shadow mask in the mask storage chamber 12 in the organic thin film deposition chamber 13, 14, 15 or electrode deposition. Transfer to chamber 16.
한편, 본 발명의 마스크 세정장치(19)는 다음 도 2 및 도 3의 실시예에 상세하게 도시되어 있다. 본 발명에서 이온으로 마스크를 세정하는 원리는 이온 발생부에서 발생된 이온을 이용해서 쉐도우 마스크에 붙은 오염 물질을 제거하는 것이다. 이온 발생부를 이용한 본 발명의 마스크 세정 공정은 도 2의 일 실시예와 같이 이온 소스를 사용할 수 있다. 또는 도 3의 다른 실시예와 같이 쉐도우 마스크에 직접 고전압 또는 고주파를 인가하고 챔버에 이온 발생용 가스를 주입한 후에 방전시켜서 방전된 가스에 의한 스퍼터링 또는 화학반응으로 쉐도우 마스크에 장착된 유기물질 또는 전극 물질 등을 제거할 수 있다. 사용하는 가스는 쉐도우 마스크로부터 제거할 물질의 종류에 따라 결정하는데, 비활성 가스와 반응성 가스를 혼합해서 사용하는 것이 바람직하다.On the other hand, the mask cleaning apparatus 19 of the present invention is shown in detail in the embodiment of Figs. In the present invention, the principle of cleaning the mask with ions is to remove contaminants attached to the shadow mask by using ions generated in the ion generating unit. In the mask cleaning process of the present invention using the ion generator, an ion source may be used as in the exemplary embodiment of FIG. 2. Alternatively, as in the other embodiment of FIG. 3, an organic material or an electrode mounted on the shadow mask by applying high voltage or high frequency directly to the shadow mask and injecting a gas for generating ions into the chamber and then discharging them by sputtering or chemical reaction by the discharged gas. Material and the like can be removed. The gas to be used depends on the type of material to be removed from the shadow mask, but it is preferable to use a mixture of an inert gas and a reactive gas.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 공정 챔버내에서 쉐도우 마스크를 세정하는 유기전기 발광소자의 제조장치를 나타낸 구성도이다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 마스크 세정장치의 일 실시예는 마스크 고정부(4), 이온 발생부(5), 고전압/고주파원(6), 가스 공급부(7), 유량 조절부(8), 가스 밸브(9)로 구성된다. 여기서, 이온 발생부(5)에서는 생성된 이온이 스퍼터링 또는 화학반응, 이들을 동시에 사용하여 쉐도우 마스크를 세정할 수 있다. 이온 발생부(5)는 적어도 하나 이상의 이온 소스 또는 이온 건을 포함한다. 그리고, 가스 밸브(9)는 공정 챔버의 압력을 유지하도록 제어하는 역할을 한다.2 is a block diagram illustrating an apparatus for manufacturing an organic electroluminescent device for cleaning a shadow mask in a process chamber according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2, an embodiment of the mask cleaning apparatus of the present invention includes a mask fixing part 4, an ion generating part 5, a high voltage / high frequency source 6, a gas supply part 7, and a flow rate adjusting part 8. ) And a gas valve 9. Here, in the ion generating unit 5, the generated ions may be sputtered or chemically reacted, and the shadow mask may be cleaned at the same time. The ion generator 5 includes at least one ion source or ion gun. And, the gas valve 9 serves to control to maintain the pressure of the process chamber.
예를 들어, 유기 박막 증착 챔버들(13, 14, 15)은 전자(electron)와 정공(hole)을 운반하고 빛을 발광하도록 정공 주입막, 정공 수송막, 발광막, 전자 수송막 등으로 이루어진 다수의 유기 박막들을 증착하는 도중 또는 이후에 마스크에 증착된 유기 물질을 제거하고자 할 경우 해당 증착 챔버(13, 14, 15)에 마련된 마스크 세정장치(19) 또는 별도로 마련된 마스크 세정 챔버(17)에서 본 발명의 마스크 세정 공정을 진행한다. 본 발명의 실시예에서는 증착 챔버(13, 14, 15)에서 진행되는 마스크 세정 공정을 예로 든다.For example, the organic thin film deposition chambers 13, 14, and 15 may be formed of a hole injection film, a hole transport film, a light emitting film, an electron transport film, etc. to transport electrons and holes and emit light. If the organic material deposited on the mask is to be removed during or after the deposition of the plurality of organic thin films, the mask cleaning apparatus 19 provided in the corresponding deposition chambers 13, 14, 15 or the mask cleaning chamber 17 provided separately may be used. The mask cleaning process of this invention is advanced. In the embodiment of the present invention, a mask cleaning process performed in the deposition chambers 13, 14, and 15 is taken as an example.
먼저, 증착 공정이 진행되는 챔버(13, 14, 15)에서는 다른 공정 챔버의 진공에 영향을 주지 않도록 가스 밸브(9)를 이용해서 격리시키거나 장비의 유지 보수 시간에 실시하도록 한다.First, in the chambers 13, 14, and 15 where the deposition process is performed, the gas valve 9 is isolated or performed during maintenance of equipment so as not to affect the vacuum of other process chambers.
본 발명의 마스크 세정장치(19)내 이온 발생부(5)는 기판과 증발원 사이에서 위치한 쉐도우 마스크(3)의 유기 물질이 증착된 면을 향해서 이온을 주사해서 유기 물질을 제거한다. 이때, 이온 발생부(5)에서 이온 소스를 사용해서 쉐도우 마스크를 세정할 경우, 단일의 이온 소스를 사용하거나 다수의 이온 소스를 배치하여 세정 효율을 증가시킬 수 있다. 그러면, 이온 발생부(5)는 가스 공급부(7)로부터 이온 소스에 가스를 공급하는데, 유량 조절부(8)와 가스 밸브(9)를 조절해서 가스 이온 소스에 공급되는 가스량을 조절한다. 일단 마스크 세정 작업이 끝나면, 가스밸브(9)를 닫고 챔버를 배기해서 공정 압력에 이르도록 한다. 이후 유기 박막 증착 챔버(13, 14, 15)에서 세정된 쉐도우 마스크는 다음 공정 위치에 위치하여 다음 공정에 사용하도록 한다.The ion generating unit 5 in the mask cleaning device 19 of the present invention removes the organic material by scanning ions toward the surface on which the organic material of the shadow mask 3 located between the substrate and the evaporation source is deposited. In this case, when the shadow mask is cleaned using the ion source in the ion generator 5, the cleaning efficiency may be increased by using a single ion source or by arranging a plurality of ion sources. Then, the ion generator 5 supplies gas to the ion source from the gas supply unit 7, and adjusts the flow rate adjusting unit 8 and the gas valve 9 to adjust the amount of gas supplied to the gas ion source. Once the mask cleaning operation is completed, the gas valve 9 is closed and the chamber is evacuated to reach the process pressure. After that, the shadow mask cleaned in the organic thin film deposition chambers 13, 14, and 15 is positioned at the next process position for use in the next process.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따라 공정 챔버내에서 쉐도우 마스크를 세정하는 유기전기 발광소자의 제조장치를 나타낸 구성도이다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 마스크 세정장치의 다른 실시예는 마스크 고정부(4), 이온 발생부(5), 가스 공급부(7), 유량 조절부(8), 가스 밸브(9)로 구성된다. 여기서, 이온 발생부(5)는 마스크(3)에 직접 고전압 또는 고주파원을 인가한다.3 is a block diagram illustrating an apparatus for manufacturing an organic electroluminescent device for cleaning a shadow mask in a process chamber according to another embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3, another embodiment of the mask cleaning apparatus of the present invention includes a mask fixing part 4, an ion generating part 5, a gas supply part 7, a flow rate adjusting part 8, and a gas valve 9. It is composed. Here, the ion generating unit 5 applies a high voltage or high frequency source directly to the mask 3.
상기와 같이 구성된 본 발명의 다른 실시예의 작동은 다음과 같다. 일단 마스크가 위치한 공정 챔버에 있는 마스크 세정장치에서는 가스 공급부(7)로부터 유량 조절부(8) 및 가스 밸브(9)를 통해 해당 챔버, 예컨대 유기 박막 증착 챔버(13)에 가스를 주입하여 방전상태의 압력을 만든다. 그리고 마스크(3)에 이온 발생부(5)를 통해 고전압 또는 고주파 전원을 인가하여 방전시킨다.Operation of another embodiment of the present invention configured as described above is as follows. In the mask cleaning apparatus in the process chamber in which the mask is located, the gas is injected into the chamber, for example, the organic thin film deposition chamber 13, from the gas supply unit 7 through the flow control unit 8 and the gas valve 9. Makes pressure. The high voltage or high frequency power is applied to the mask 3 through the ion generator 5 to discharge the mask 3.
이때, 방전시키는 방법은 먼저 마스크(3)에 고전압 또는 고주파 전원을 인가한 후에 챔버(13)에 공정 가스를 주입할 수 있다. 방전이 발생하면 이온화된 가스에 의해서 마스크에 증착된 유기 물질이 제거된다. 이러한 경우 챔버에 공급되는 가스는 유량 조절부(8)과 가스 밸브(9)에 의해서 조절되는데, 마스크의 세정 작업이 끝나면 가스 밸브(9)를 닫고 챔버를 배기해서 다시 공정압력에 이르도록 한다. 이후 마스크(3)는 마스크 저장 챔버(12)에 위치하거나 공정 위치에 위치하여 다음의 증착 공정에 사용한다.In this case, in the discharge method, first, a high voltage or high frequency power may be applied to the mask 3, and then a process gas may be injected into the chamber 13. When the discharge occurs, the organic material deposited on the mask is removed by the ionized gas. In this case, the gas supplied to the chamber is controlled by the flow rate control unit 8 and the gas valve 9. When the cleaning of the mask is finished, the gas valve 9 is closed and the chamber is exhausted to reach the process pressure again. The mask 3 is then placed in the mask storage chamber 12 or at the process position for use in the next deposition process.
본 발명의 다른 실시예에 따른 마스크 세정은 일련의 제조 공정이 한번의 주기가 끝난 다음 실시할 수 있기 때문에 마스크에 증착된 박막의 두께가 그다지 두껍지 않은 상황에서 실시할 수 있으며 두꺼운 막이 형성된 경우보다는 마스크에 가해질 수 있는 손상을 최소화할 수 있다.The mask cleaning according to another embodiment of the present invention can be performed in a situation where the thickness of the thin film deposited on the mask is not so thick because a series of manufacturing processes can be performed after one cycle. Minimize the damage that can be done.
또한, 본 발명에 의하면 유기전기 발광소자에서 유기 박막이 차지하는 두께는 200㎚이하가 되는데, 이러한 두께의 유기 박막은 마스크의 손상을 최소화하면서 제거할 수 있다. 그러나, 일정한 공정 횟수를 초과하여 사용된 마스크는 다량의 오염물질이 존재하여 이를 제거하기 위해서는 장시간의 처리 시간 또는 높은 전력이 필요로 하게 되는데, 이러한 경우 마스크에 가해지는 손상을 제어하기가 용이하지 않다. 그러므로, 단위 주기당 1회 정도의 마스크 세정을 실시하는 것이 바람직하며 본 발명에서 제안된 마스크 세정장치는 이러한 욕구를 만족시키고 있다.In addition, according to the present invention, the thickness of the organic thin film in the organic electroluminescent device is less than 200 nm, the organic thin film of such a thickness can be removed while minimizing damage to the mask. However, a mask used more than a certain number of processes is a large amount of contaminants present in the long time processing time or high power is required to remove it, in this case it is not easy to control the damage to the mask . Therefore, it is preferable to perform mask cleaning about once per unit cycle, and the mask cleaning apparatus proposed in the present invention satisfies this desire.
본 발명의 실시예들에서는 마스크의 세정 공정을 클러스터 장비의 유기 박막 증착 챔버에 대해서만 설명하였지만, 마스크 세정장치가 설치된 전극 증착 챔버뿐만 아니라 별도의 마스크 세정 챔버가 구비된 제조 장비에서도 동일하게 적용할 수 있다.In the embodiments of the present invention, the cleaning process of the mask has been described only with respect to the organic thin film deposition chamber of the cluster equipment, but the same may be applied to manufacturing equipment having a separate mask cleaning chamber as well as an electrode deposition chamber having a mask cleaning apparatus. have.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 유기전기 발광소자에 적용되는 쉐도우 마스크를 증착 공정 중에 바로 세정함으로써 종래와 같이 쉐도우 마스크를 공정 챔버밖으로 꺼내어 세정하고 건조시키는 등의 세정 공정이 간소화될 뿐만 아니라, 세정된 쉐도우 마스크를 다시 증착 챔버로 위치시키기 위한 이송 작업이 생략될 수 있다. 그리고, 본 발명의 마스크 세정은 쉐도우 마스크에 가해지는 손상을 최소화하기 위해 단위 공정의 주기당 1회 정도로 마스크 세정을 실시할 수도 있다.As described above, the present invention not only simplifies the cleaning process such as taking the shadow mask out of the process chamber, cleaning and drying the shadow mask applied to the organic electroluminescent device immediately during the deposition process, The transfer operation for positioning the shadow mask back to the deposition chamber can be omitted. In addition, the mask cleaning of the present invention may be performed once per cycle of the unit process in order to minimize the damage to the shadow mask.
또한, 본 발명은 공정 챔버이외에 별도로 마스크 세정 챔버를 구비하고 세정 챔버에 이온을 발생하는 마스크 세정 장치를 장착시킴으로써 증착 챔버에 세정 장치를 둘 경우 공정 압력이 높아지는 문제를 해소할 수 있다.In addition, the present invention can solve the problem that the process pressure is increased when the cleaning apparatus is placed in the deposition chamber by having a mask cleaning chamber in addition to the process chamber and a mask cleaning apparatus for generating ions in the cleaning chamber.
따라서, 본 발명은 유기전기 발광소자를 제조하는데 생산성을 높이고 쉐도우 마스크를 교환하지 않고도 장시간동안 사용할 수 있는 이점이 있다.Therefore, the present invention has the advantage of increasing the productivity in manufacturing the organic electroluminescent device and can be used for a long time without replacing the shadow mask.
한편, 본 발명은 상술한 실시예에 국한되는 것이 아니라 후술되는 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상과 범주내에서 당업자에 의해 여러 가지 변형이 가능하다.On the other hand, the present invention is not limited to the above-described embodiment, various modifications are possible by those skilled in the art within the spirit and scope of the present invention described in the claims to be described later.
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