유리 스트레인을 최적화하는 방법 document_id A220623042300

종종 디스플레이 디바이스에 있어서, 디스플레이 디바이스에 사용하는 유리 기판 상에 전자 부품을 도입하는 것이 유용하다. 이는 액정 디스플레이(LCD) 디바이스의 경우에 해당된다. LCD 디바이스에서, 액상 물질 층은 트랜지스터 어레이에 의해 생성되는 전압에 의해 변조(modulation)된다. 때때로, 상기 트랜지스터는 박막 트랜지스터(TFT)이며, 상보형(complementary) 금속 산화물 반도체(CMOS) 디바이스이다. LCD 디스플레이는 종종 유리 기판 위, 및 LC 물질 층 밑에 형성된 트랜지스터를 갖는 유리 기판을 포함한다. 상기 트랜지스터는 패턴화된 어레이로 배치되고, 원하는 방식으로 LC 물질의 분자가 배향할 수 있도록 바람직한 전압으로의 스위칭을 제공하기 위하여 주변 회로에 의해 구동된다. 디스플레이의 트랜지스터는 종종 직접 유리 기판 상에, 또는 유리 기판 위에 배치되는 반도체 물질로 형성된다. 반도체의 캐리어의 이동성이 일반적으로 비정형 물질과 비교하여 다결정성 물질에서 보다 크기 때문에, LCD 디스플레이의 유리 기판상에 또는 그 위에 다결정성 반도체 층을 성장시키는 것이 이롭다. 예를 들어, 높은 이동성의 캐리어는 비디오 등에 적용하는 트랜지스터를 보다 빠르게 할 수 있다. 택일적으로, 보다 높은 이동성은 트랜지스터의 크기를 줄일 수 있는데, 이는 보다 높은 종횡비(aspect ratio)의 디스플레이를 제조하는 것을 용이하게 한다. 또한, 유리 디스플레이 표면 상에 다결정성 물질 및 디바이스를 제조하는 것의 상술한 장점이외에도, 유리 디스플레이 상에 다결정성(예를 들어, 폴리실리콘 또는 '폴리') 트랜지스터를 형성하는 것은 디스플레이상에 직접 드라이버 회로를 형성할 수 있도록 하여 테입 자동화 본딩(Tape Automated Bonding; TAB) 접속에 대한 필요성을 제거한다. 게다가, 유기발광 소자(OLED)계 디스플레이라면, OLED의 상대적으로 높은 전류 요구를 만족하도록 폴리 트랜지스터를 도입하는 것이 유리하다. 유리 기판상에 폴리를 성장시키는 것의 중요한 결점은 성장 시퀀스에 요구되는 비교적 높은 온도이다. 스트라이드(stride)가 폴리의 성장 온도를 감소시키기 위해 제조되었으나, 이는 후속 폴리 프로세싱을 위해 유리를 열적으로 안정시키도록 유리 기판을 사전-어닐링시는 것이 종종 필요했다. 이러한 열 프로세싱 및 다른 열 프로세싱은 유리의 물리적 구조를 변화시킬 수 있다. 예를 들어서, 이러한 프로세싱으로 인해 유리가 팽창 또는 수축될 수 있다. 열 프로세싱에 의한 유리 변형의 일 척도(measure)는 유리 스트레인으로 알려져 있는 바, 이는 음의 값일때 압축(compaction)을 뜻하며 양의 값일때는 팽창(expansion)으로 알려져 있다. 상기 유리 스트레인은 가상(fictive)의 온도의 변화에 비례하는데, 상기 가상 온도는 분자 구조가 특정 질서 상태(state of order)에 도달할 때의 유리 온도를 의미한다. 높은 유리 온도에서 가상 온도는 통상의 유리 온도와 같은데, 이는 유리가 이의 주변 온도와 매우 신속하게 평형을 유지할 수 있기 때문이다. 온도가 감소하면, 유리 점도는 온도 감소에 따라 지수함수적으로 증가하고 유리 평형 속도는 급격하게 저하된다. 따라서, 온도가 감소함에 따라, 유리는 온도 변화에 따라 평형상태를 유지할 수 없기 때문에 "평형상태에서 이탈"하게 된다. 이러한 경우, 가상 온도는 열 온도보다 지체되며, 최종적으로 상기 가상 온도는 더 이상 유리가 냉각속도를 따라잡을 정도로 충분히 빠르게 평형화할 수 없을 정도의 약간의 보다 높은 온도에서 '정지하게(stall)'된다. 최종 가상 온도는 유리가 얼마나 빠르게 냉각하는지에 의존하는데, 통상적으로 상온에서 LCD 기판의 경우 대략 600 내지 800℃의 범위이다. 이해될 수 있듯이, 상기 가상 온도는 따라서 유리의 열 이력(history)에 의존된다. 이와 같이, 압축 및 팽창은 유리의 열 이력에 좌우된다. 열 처리 사이클의 전 및 후의 유리 기판상에 마킹된(marked) 두 지점 사이의 간격 차이를 열처리 전 간격(distance)으로 나눈 값에 따라 비례하는 스트레인은 사용자가 설정한 특정 값 범위 내로 유지되어야 한다. 예를 들어, LCD 디스플레이 시스템에 있어서, 상기 디스플레이 기판은 통상적으로 대략 10 ppm의 절대 값을 갖는 유리 스트레인이 요구되며, 종종 압축 레벨은 -10 ppm 내지 0 ppm이다. 대략 10 ppm보다 큰 압축 값은 LCD 디스플레이에서 오버래핑된 패턴의 잘못된 배열 및 부정합(mis-registration)을 야기하여, 예를 들어 이미지 왜곡을 야기한다. 유리에 실장하는 최종 제품의 프로세싱 전체에 걸쳐 상기 유리 기판 내 유리 스트레인을 제어하는 것은 중대한 문제로 남아 있다. 예를 들어, 상술한 바와 같이, 열 처리를 사용하여 유리 상에 다결정성 반도체 물질을 성장시키는 것이 필요한 분야에 있어서 결과적으로 얻어지는 압축 현상은 지나치게 클 수 있다. 따라서, 유리 프로세싱 중 열 사이클(cycles)에 의하여 야기되는 유리 스트레인의 문제점을 해결할 수 있는 방법 및 장치가 요구된다. -본 발명의 요약- 본 발명의 예시적 구체예에 따르면, 설정된 유리 스트레인 레벨을 얻기 위하여 복수의 열 사이클의 변수(parameter)를 결정하는 방법은 유리 기판에 대한 복수의 입력 변수 및 복수의 열 사이클에 대한 복수의 변수를 제공하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 또한 최종 열 사이클이 완료된 후 유리 스트레인이 설정된(set) 유리 스트레인 레벨보다 크기 않도록 복수의 열 사이클 변수 중 적어도 하나를 반복적으로 변경하는 단계를 포함한다.