CN110268091A - 成膜方法、成膜装置、元件结构体的制造方法及元件结构体的制造装置 - Google Patents

成膜方法、成膜装置、元件结构体的制造方法及元件结构体的制造装置 Download PDF

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Abstract

本发明的成膜方法通过将液状的树脂材料喷雾到加热部并气化，并且将经气化的蒸气供给到基板上而形成树脂材料膜，所述成膜方法以补偿所述树脂材料的气化率的方式控制成膜条件，所述树脂材料的气化率与作为供给到所述加热部的所述树脂材料的量的合计的气化累计量相应地减少。

Description

成膜方法、成膜装置、元件结构体的制造方法及元件结构体的 制造装置
技术领域
本发明涉及一种成膜方法、成膜装置、元件结构体的制造方法及元件结构体的制造装置，特别是涉及一种适于制造元件结构体的技术，该元件结构体具有从氧气或水分等中保护器件等的层叠结构。
本申请基于2017年2月21日在日本申请的专利申请2017-030318号要求优先权，并且在此援引其内容。
背景技术
作为包含具有因水分或氧气等而容易变差性质的化合物的元件，例如已知有有机EL(Electro Luminescence，电致发光)元件等。关于这种元件，尝试通过形成经层叠包含化合物的层和覆盖该层的保护层而成的层叠结构来抑制水分等向元件内侵入。例如，在下述专利文献1中记载了发光元件，该发光元件在上部电极层上具有由无机膜和有机膜的层叠膜形成的保护膜。
专利文献1：日本专利公开2013-73880号公报
作为上述有机膜，可使用丙烯酸树脂等。作为有机膜的成膜方法，正在研究如下的方法：即，通过对树脂材料进行气化并供给，在基板上使树脂材料液化，并且对树脂材料照射UV光，从而使树脂材料聚合以形成树脂膜。然而，在对树脂材料进行气化时，有时树脂材料在气化器中不完全蒸发而树脂材料液残留在加热部中，或者因加热而发生树脂材料的固化。因此，存在如下的问题：即，随时间经过而气化效率变差，在向气化器供给的树脂材料的供给量恒定的情况下，从气化器供给到成膜室的蒸气供给量也逐渐减少，沉积速率(成膜率)逐渐变差。特别是，存在若处理时间变长则因气化效率的降低而成膜状态不稳定的问题。
另外，由于充分的树脂材料的蒸气未供给到成膜装置而有可能无法充分地进行成膜。在该情况下，具有如下的问题：即，在具有器件层的基板表面上形成有凹凸等时，无法充分覆盖该凹凸，例如有可能在凹凸的边界部发生覆盖不良。如果发生这种无机膜的被覆不良，则由于无法阻止水分从发生覆盖不良的部位侵入，因此难以确保充分的阻隔性。
发明内容
本发明是鉴于上述情况而提出的，想要实现以下至少一个目的。
1、改善树脂材料蒸气的供给状态。
2、防止因供给量下降引起的成膜缺陷。
3、稳定成膜速率。
4、确保阻隔性。
本发明的第一方式的成膜方法通过将液状的树脂材料喷雾到加热部并气化，并且将经气化的蒸气供给到基板上而形成树脂材料膜，所述成膜方法以补偿所述树脂材料的气化率的方式控制成膜条件，所述树脂材料的气化率与作为供给到所述加热部的所述树脂材料量的合计的气化累计量相应地减少。
在本发明的第一方式的成膜方法中，所述成膜条件也可以包括对每一张所述基板形成所述树脂材料膜的成膜时间或者喷雾到所述加热部的液状的树脂材料的每单位时间的供给量中的至少一种。
在本发明的第一方式的成膜方法中，所述加热部也可以具有倾斜面。
在本发明的第一方式的成膜方法中，所述树脂材料也可以是紫外线硬化型丙烯酸树脂材料。
本发明的第二方式的成膜装置通过将液状的树脂材料喷雾到加热部并气化，并且将经气化的蒸气供给到基板上而形成树脂材料膜，所述成膜装置具有：记录部，用于记录包含供给到所述加热部的树脂材料的累计量在内的气化运转数据；和控制部，通过参照所述气化运转数据，确定延长成膜时间的时间或者增加喷雾到所述加热部的所述液状的树脂材料的每单位时间的供给量的增加量中的至少一种。
本发明的第三方式的元件结构体的制造方法包括：第一工序(工序A)，形成第一层，所述第一层覆盖配设在基板的一面上的功能层，并且具有局部凸部且由无机材料形成；第二工序(工序B)，通过以覆盖遮盖所述基板的一面侧(一主面侧)的所述第一层的方式，对液状的树脂材料进行气化并供给，从而形成由所述树脂材料构成的树脂材料膜；第三工序(工序C)，从侧剖面观察所述第一层时，残留位于包括所述凸部的外侧面与所述基板的一面之间的边界部在内的位置上的所述树脂材料膜的一部分，并且去除位于与所述树脂材料膜所残留的位置不同的位置上的该树脂材料膜；和第四工序(工序D)，以覆盖残留的所述树脂材料膜的一部分和因所述树脂材料膜的去除而露出的所述第一层的方式，形成由无机材料构成的第二层，在所述第二工序中，以补偿与经气化的所述树脂材料的气化持续时间相应地减少的所述树脂材料的方式控制供给状态。
在本发明的第三方式的元件结构体的制造方法中，也可以在所述第二工序中，根据与经气化的所述树脂材料的供给时间对应的所述树脂材料的供给量，延长所述树脂材料膜的成膜时间。
在本发明的第三方式的元件结构体的制造方法中，在所述第二工序中的所述树脂材料膜的成膜处理时，将经气化的所述树脂材料供给到成膜室的内部，并且在所述树脂材料膜的非成膜处理时，将经气化的所述树脂材料送出到所述成膜室的外部，得到将所述树脂材料的供给量作为所述树脂材料的气化量累计的累计量，并且根据所述累计量来控制所述树脂材料膜的成膜时间。
在本发明的第三方式的元件结构体的制造方法中，所述第三工序也可以以在从侧剖面观察所述第一层时，所述凸部的外侧面中的包括顶部在内的区域露出的方式，去除所述树脂材料膜。
在本发明的第三方式的元件结构体的制造方法中，所述第三工序也可以使用干式蚀刻法作为去除所述树脂材料膜的方法。
所述第三工序也可以检测对所述树脂材料膜进行蚀刻处理的条件中的特定条件的变化，并且将检测出的检测结果用作该蚀刻处理的终点。
本发明的第四方式的元件结构体的制造装置具有：第一层形成部，用于形成第一层，所述第一层覆盖配设在基板的一面侧的功能层，并且具有局部凸部且由无机材料构成；树脂成膜部，能够供给树脂材料，从而形成覆盖所述第一层且由所述树脂材料构成的树脂材料膜，所述树脂材料是由通过加热液状的树脂材料而进行气化的气化器气化而得到的；局部存在化处理部，从侧剖面观察所述第一层时，残留位于包括所述凸部的外侧面与所述基板的一面之间的边界部在内的位置上的所述树脂材料膜的一部分，并且去除位于与所述树脂材料膜所残留的位置不同的位置上的该树脂材料膜；第二层形成部，以覆盖位于所述基板的一面侧的所述凸部、残留的所述树脂材料膜的一部分及因所述去除而露出的所述第一层的方式，形成由无机材料构成的第二层，并且，所述元件结构体的制造装置具备：供给管，与所述气化器所具备的气化槽连接，并且将在成膜时气化的所述树脂材料供给到所述树脂成膜部；外部管，与所述气化槽连接，并且将在非成膜处理时气化的所述树脂材料送出到所述树脂成膜部的外部；和切换阀，用于对所述供给管和所述外部管进行切换，所述元件结构体的制造装置具有控制部，所述控制部以补偿与气化持续时间相应地减少的所述树脂材料的方式，控制对所述树脂成膜部供给树脂材料的供给时间。
根据本发明的第一方式的成膜方法，能够补偿与经气化的所述树脂材料的气化持续时间相应地减少的所述树脂材料，并且通过不依赖成膜时间的经过而稳定地补偿树脂材料的供给量，从而能够使与气化累计量相应地减少的情况下的成膜速率恒定，能够将膜厚的均匀性等成膜特性设为期望的状态。
在本发明的第一方式的成膜方法中，所述成膜条件包括对每一张所述基板形成所述树脂材料膜的成膜时间或者喷雾到加热部的液状的树脂材料的每单位时间的供给量中的至少一种。由此，通过延长成膜时间或者逐渐增加喷雾到加热部的液状的树脂材料的每单位时间的供给量，从而能够实现成膜速率的均匀化。
在本发明的第一方式的成膜方法中，由于所述加热部具有倾斜面，因此能够减少树脂材料的供给量与气化累计量相应地减少的比例。
在本发明的第一方式的成膜方法中，所述树脂材料也可以是紫外线硬化型丙烯酸树脂材料。
根据本发明的第二方式的成膜装置，可具有：记录部，用于记录包含供给到所述加热部的树脂材料的累计量在内的气化运转数据；和控制部，通过参照所述气化运转数据，确定延长成膜时间的时间或者增加喷雾到所述加热部的所述液状的树脂材料的每单位时间的供给量的增加量中的至少一种。
根据本发明的第三方式的元件结构体的制造方法，在所述第二工序中，通过以补偿与经气化的所述树脂材料的气化持续时间相应地减少的所述树脂材料的方式控制供给状态，从而使树脂材料的供给量不依赖成膜时间的经过而稳定，并且在对多个基板依次进行成膜时，也能够使树脂材料的供给量不依赖成膜顺序及成膜时间而稳定，能防止成膜速率发生变动。另外，能够使成膜速率稳定，并且形成具有期望的膜特性的树脂材料膜，由此能够通过局部存在化的树脂材料膜(树脂材料)，切实地进行第一层和第二层对功能层的封装，并且能够制造阻隔特性高的元件结构体。
在本发明的第三方式的元件结构体的制造方法中，在所述第二工序中，通过根据与经气化的所述树脂材料的供给时间对应的所述树脂材料的供给量，延长所述树脂材料膜的成膜时间，从而能够容易补偿与处理时间相应地减少的所述树脂材料，并且实现成膜速率的稳定化，能防止膜特性的变动。
在本发明的第三方式的元件结构体的制造方法中，在所述第二工序中的所述树脂材料膜的成膜处理时，供给经气化的所述树脂材料，并且在非成膜处理时，将经气化的所述树脂材料送出到所述成膜室的外部。得到将所述树脂材料的供给量作为所述树脂材料的气化量累计的累计量，通过根据所述累计量来控制所述树脂材料膜的成膜时间，从而在进行多张成膜时，能够与成膜顺序及成膜时间的经过无关地控制成膜厚度。
另外，在本发明的第三方式的元件结构体的制造方法中，所述第三工序以在从侧剖面观察所述第一层时，所述凸部的外侧面中的包括顶部在内的区域露出的方式，去除所述树脂材料膜。由此，通过该局部存在化的树脂材料膜(树脂材)，切实地进行第一层及第二层对功能层的封装，并且不会对第一层带来不必要的损伤，能够容易通过去除树脂材料膜(树脂材)的不必要的部分而仅使封装所需的部分局部存在化。由此，能够制造阻隔特性高的元件结构体。
在本发明的第三方式的元件结构体的制造方法中，所述第三工序通过使用干式蚀刻法作为去除所述树脂材料膜的方法，从而不会对第一层带来不必要的损伤，仅使封装所需的部分局部存在化。
另外，所述第三工序通过检测对所述树脂膜进行蚀刻处理的条件中的特定条件的变化，并且将检测出的结果用作该蚀刻处理的终点，从而能够切实去除树脂材料膜，降低对第一层带来不必要的损伤。
根据本发明的第四方式的元件结构体的制造装置，能够使树脂材料的供给量不依赖成膜时间的经过而稳定，并且在对多个基板依次进行成膜时，也能够使树脂材料的供给量不依赖成膜顺序及成膜时间而稳定，能防止成膜速率发生变动。另外，能够使成膜速率稳定，并且形成具有期望的膜特性的树脂材料膜，由此能够通过局部存在化的树脂材料膜，切实地进行第一层和第二层对功能层的封装，并且能够制造阻隔特性高的元件结构体。
本发明的方式能取得如下的效果：即，能实现树脂材料供给状态的稳定化，防止因供给量变动而引起的成膜缺陷，并且实现成膜速率的稳定化，能够稳定地形成树脂材料膜。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式的元件结构体的制造装置的示意图。
图2是表示本发明的第一实施方式的元件结构体的制造装置中的树脂成膜部的示意性剖面图。
图3是表示本发明的第一实施方式的元件结构体的制造方法的流程图。
图4是表示由本发明的第一实施方式的元件结构体的制造装置制造的元件结构体的示意性剖面图。
图5是表示由本发明的第一实施方式的元件结构体的制造装置制造的元件结构体的俯视图。
图6是上述元件结构体的主要部分的放大剖面图。
图7是表示本发明的第一实施方式的元件结构体的制造方法中的工序的工序图。
图8是表示本发明的第一实施方式的元件结构体的制造方法中的工序的工序图。
图9是表示本发明的第一实施方式的元件结构体的制造方法中的工序的工序图。
图10是表示本发明的第一实施方式的元件结构体的制造方法中的工序的工序图。
图11是表示本发明的第一实施方式的元件结构体的制造方法中的工序的工序图。
图12是表示由本发明的第一实施方式所涉及的元件结构体的制造装置制造的元件结构体结构的变形例的示意性剖视图。
图13是表示由本发明的第一实施方式所涉及的元件结构体的制造装置制造的元件结构体结构的变形例的示意性剖视图。
图14是表示由本发明的第一实施方式所涉及的元件结构体的制造装置制造的元件结构体结构的变形例的示意性剖视图。
图15是表示树脂材料的气化持续时间(供给量)与规定处理时间下的成膜厚度之间的关系的图表。
图16是表示本发明的第一实施方式的元件结构体的制造方法中的树脂材料的气化持续时间(供给量)与加入补偿时间后的成膜厚度之间的关系的图表。
图17是表示本发明的第二实施方式的元件结构体的制造方法的流程图。
图18是表示本发明的第三实施方式的元件结构体的制造方法的流程图。
具体实施方式
下面，基于附图对本发明的第一实施方式的成膜方法、成膜装置、元件结构体的制造方法及元件结构体的制造装置进行说明。
图1是表示本实施方式的元件结构体的制造装置(成膜装置)的示意图。图2是表示本实施方式的元件结构体的制造装置的示意图。图3是表示本实施方式的元件结构体的制造方法的流程图，在图1中，附图标记1000为元件结构体的制造装置。
如后述，本实施方式的元件结构体的制造装置1000进行有机EL元件等元件结构体的制造。如图1所示，制造装置1000具有第一层形成部201、树脂成膜部100、局部存在化处理部202、第二层形成部203、形成作为有机EL层的功能层的功能层形成部204、芯室200和与外部连接的装载锁定室210。芯室200与第一层形成部201、树脂成膜部100、局部存在化处理部202、第二层形成部203、功能层形成部204及装载锁定室210连结。
在装载锁定室210的内部插入从其他装置等运送到元件结构体的制造装置1000中的基板。在芯室200中配置有例如未图示的基板运送机器人。由此，能够在芯室200与第一层形成部201、树脂成膜部100、局部存在化处理部202、第二层形成部203、功能层形成部204及装载锁定室210之间运送基板。能够经由该装载锁定室210向元件结构体的制造装置1000的外侧运送基板。芯室200、各成膜室100、201、202、203、204及装载锁定室210分别构造连接有未图示的真空排气系统的真空腔室。
通过使用具有上述结构的元件结构体的制造装置1000来制造元件结构体10，从而能够实现各制造工序的自动化，并且能够同时使用多个成膜室来高效地进行制造，从而能提高生产率。
第一层形成部201形成后述的元件结构体10中的第一层41，该第一层41覆盖配设在基板2的一面侧2a上的功能层3，并且具有局部凸部且由硅氮化物(SiNX)等无机材料形成。第一层形成部201为例如通过CVD(Chemical Vapor Deposition，化学气相沉积)法、溅射法或ALD(Atomic Layer Deposition，原子层沉积)法等来形成第一层41的成膜室。
功能层形成部204形成后述的元件结构体10中的功能层3。此外，功能层形成部204也可以设置于装载锁定室210的外侧。
第二层形成部203为以覆盖后述的元件结构体10中的第一层41及树脂材51的方式形成第二层42的成膜室，该第二层42与第一层41同样由无机材料形成。此外，在第二层42和第一层41由相同的材料形成的情况下，将第二层形成部203和第一层形成部201设为相同的结构，或者也可以使用一个成膜室(共同的成膜室)来形成第二层42和第一层41。
此外，在第二层形成部203和第一层形成部201中的任一个形成部或者共同的成膜室由等离子体CVD装置构造的情况下，该形成部201、203或成膜室不仅具有上述功能，而且还兼具后述的局部存在化处理部202的功能。例如，可向等离子体CVD装置中搬入形成有树脂膜的基板，并且导入氧化性气体以发生等离子体，从而蚀刻树脂膜并使树脂膜局部存在化以形成树脂材。之后，还可以直接在等离子体CVD装置内形成第二层42。
树脂成膜部100为如下的成膜室：即，该成膜室通过将经气化的树脂材料供给到树脂成膜部100的内部，在第一层41上形成由树脂材料构成的树脂材料膜，并且使树脂材料膜硬化而形成树脂膜。
如图2所示，树脂成膜部100具有内部空间能够减压的腔室110、用于将经气化的树脂材料供给到腔室110(处理室)中的气化器300和控制部400。
如后述，腔室110的内部空间由上部空间107和下部空间108构造。
在腔室110中连接有未图示的真空排气装置(真空排气机构或真空泵等)，真空排气装置被构造为能够排出内部空间的气体，从而使腔室110的内部空间成为真空气氛。
如图2所示，在腔室110的内部空间中配设有簇射板(シャワープレート)105，在腔室110内比簇射板105更上侧的空间构造上部空间107。在腔室110的最上部设置有由石英等可透射紫外光的部件构造的顶板120，在顶板120的上侧配设有紫外光照射装置122(UV照射装置)。
在此，由于簇射板105也由可透射紫外光的部件形成，因此从照射装置122经由顶板120导入到上部空间107中的紫外光进一步经过簇射板105，并且能够行进到位于簇射板105的下侧的下部空间108中。由此，能够在成膜后对形成在后述的基板S上的丙烯酸材料膜(树脂材料膜)照射紫外光，并且使丙烯酸材料膜硬化而形成丙烯酸树脂膜(树脂膜)。
在腔室110中配设有未图示的加热装置。为了使构造上部空间107及下部空间108的腔室110的内壁面的温度设定为树脂材料的气化温度以上，且优选成为40～250℃左右，可利用加热装置来进行控制。
在腔室110内的位于比簇射板105更下侧的下部空间108中配设有用于载置基板S的载物台102(基板保持部)。
在载物台102的表面上预先规定有应配置基板的位置。载物台102在其表面露出的状态下配置在腔室110内。附图标记S表示配置在基板载物台102表面的规定位置上的基板。在载物台102中设置有用于冷却基板S的基板冷却装置102a。
基板冷却装置102a通过向载物台102的内部供给制冷剂而冷却载物台102上表面上的基板S。具体而言，通过内置在用于载置基板S的载物台102(基板保持部)中的冷却装置102a来控制基板S的温度，并且将该基板S的温度控制为树脂材料的气化温度以下，优选控制为零度(0℃)以下，例如-30℃～0℃左右。
在载物台102的上侧位置上，与载物台102的整个面相对地设置有簇射板105。簇射板105由板状部件构造，该板状部件由设置有多个贯穿孔的石英等的紫外线透射材料形成，簇射板105将腔室110的内部空间分割为上部空间和下部空间。
在下部空间108中设置有未图示的掩模，该掩模的位置在成膜时可设定在规定位置上。当基板移动时，掩模能够相对于基板退避移动。
腔室110的上部空间107经由管道112(树脂材料供给管)及阀门112V与气化器300连通。能够经由该树脂材料供给管112，对腔室110的上部空间107供给经气化的树脂材料。
在树脂材料供给管112(第一管道)的与阀门112V相比更靠近气化器300的位置上，连接有具有阀门113V的树脂材料旁通管113的一端。树脂材料旁通管113(第二管道)的另一端经由排气管114与外部连接，能够通过树脂材料旁通管113来排出气体。排气管114与液化回收装置连接，能够对树脂材料进行液化并将其回收。
通过控制部400来控制阀门112V及阀门113V的开闭驱动。控制部400以能够切换成膜状态和非成膜状态的方式进行控制，其中，该成膜状态为将来自气化器300且经气化的树脂材料供给到腔室110内的状态，该非成膜状态为将来自气化器300且经气化的树脂材料排出到外部而未供给到腔室110内的状态。
阀门112V、阀门113V及控制部400构造切换部，该切换部具有通过树脂材料供给管112向腔室110的内部供给树脂材料或者通过树脂材料旁通管113向腔室110的外部排出树脂材料的选择功能。
气化器300能够对腔室110供给经气化的树脂材料。如图2所示，气化器300具有气化槽130、吐出部132和树脂材料原料容器150。
如图2所示，气化槽130具备用于对液状树脂材料进行气化的内部空间，在内部空间的上方配设有喷雾出液状树脂材料的吐出部132。气化槽130被形成为大致圆筒状，但也可以是其他剖面形状。气化槽130的内表面例如可以由不锈钢或Al等形成。
在吐出部132上连接有经由阀门140V与树脂材料原料容器150连接的树脂材料液供给管140的一端和用于供给氮气等的载气的载气供给管130G。树脂材料液供给管140的另一端与树脂材料原料容器150连接，并且位于储存在树脂材料原料容器150内的液状树脂材料的内部。
在树脂材料原料容器150上连接有用于供给材料液的氮气等加压气体供给管150G，能够向树脂材料液供给管140送出通过提高树脂材料原料容器150的内压而进行加压后的液状树脂材料。
吐出部132被构造为将由树脂材料液供给管140供给的液状树脂材料与载气一同喷雾到气化槽130的内部空间中。吐出部132设置在气化槽130的顶部中大致中央位置上。
在气化槽130的内部空间中设置有具有倾斜面的加热部135，也可以朝向加热部件喷雾出树脂材料。
在气化槽130上设置有真空计PG，能够测定内部的压力。
另外，在气化槽130的侧壁上设置有控制与内部空间相接的面的温度的温度控制装置，具体而言，设置有用于对气化槽130的侧壁进行加热的加热器。
在与气化槽130连接的树脂材料供给管112(第一管道)中，也设置有作为同样的温度调整装置的加热器。该加热器缠绕在树脂材料供给管(第一管道)上，经气化的树脂材料不会在壁面上冷凝。
此外，也可以在树脂材料旁通管113中设置有作为同样的温度调整装置的加热器。
这些加热器能够将露出到经气化的树脂材料中的表面的温度设定为比树脂材料的气化温度更高的状态，从而防止树脂材料的液化。同时，以尽可能降低树脂材料的加热固化的方式设定温度。
当在气化器300中进行树脂材料的气化时，设为通过加热器对气化槽130及树脂材料供给管112(第一管道)进行加热的状态。
同时，通过控制部400将阀门112V设为关闭状态，从而设为气体不能流向树脂材料供给管112的状态，并且通过控制部400将阀门113V设为打开状态，从而设为气体能够流向树脂材料旁通管113的状态。
在该状态下，通过提高树脂材料原料容器150的内压，从而由树脂材料液供给管140供给的液状树脂材料与载气一同从吐出部132喷雾到气化槽130的内部空间中。此时，还可以进一步对供给到吐出部132的树脂材料及载气进行加热。
与载气一同从吐出部132喷雾到气化槽130的内部空间中的树脂材料在经加热的气化槽130的内部进行气化。
此外，在本实施方式中，有时使用紫外线硬化树脂材料作为树脂材料。紫外线硬化树脂材料有时因加热等而其一部分聚合及变质。如此变化的树脂的蒸发温度上升且该变化的树脂不会蒸发，有可能残留在加热部135及气化槽130的表面上而蒸发量发生变动。
在稳定地进行树脂材料的气化的期间，通过控制部400将阀门112V设为打开状态，从而设为气体能够流向树脂材料供给管112的状态，并且通过控制部400将阀门113V设为关闭状态，从而设为气体无法流向树脂材料旁通管113的状态。由此，能够向腔室110供给经气化的树脂材料，并且进行成膜处理。
另外，只需通过切换部的驱动即通过控制部400来切换阀门112V及阀门113V的开闭状态，即能在树脂材料对树脂材料供给管112(第一管道)的供给和树脂材料对树脂材料旁通管113(第二管道)的供给中进行选择。因此，能够实现向腔室110供给的经气化的树脂材料的供给量的稳定化，从而能够使成膜开始时的成膜速率稳定。
树脂成膜部100被构造为例如能够在同一个腔室110内进行气化温度为40～250℃左右的紫外线硬化型丙烯酸树脂材料的成膜和用于硬化成膜后树脂材料的紫外线照射。由此，能够在同一个装置结构中进行任何处理工序，从而能提高生产率。
在树脂成膜部100中，作为本实施方式的元件结构体的制造方法(成膜方法)中的工序B，在形成后述的液状的树脂材料膜5a时，控制树脂材料的供给。如图3所示，工序B具有：检量线获取工序S01、补偿时间设定工序S02、外部排气切换工序S03、气化开始工序S04、气化持续时间计测工序S05、膜厚设定工序S06、供给时间设定工序S07、基板搬入工序S08、供给开始工序S09、供给时间计测工序S10、供给停止工序S11、基板搬出工序S12和气化停止工序S13。
在图3所示的检量线获取工序S01中，如图15所示，通过将每一张基板的成膜时间设为恒定，相对于来自气化器300且经气化的树脂材料供给量而测定膜厚。
此时，在将来自树脂材料原料容器150的树脂材料供给量设为恒定并稳定地供给的状态下，以成为相同的成膜处理时间的方式对多张基板S依次进行成膜，并且测定每次的膜厚的减少份量(减少量)以作为检量线。
如图15所示，每一张基板的膜厚(＝成膜速率)相对于向气化器300供给的累计供给量(气化器累计树脂材料供给量(g))即气化持续时间的经过而减少。针对该减少，在图中描绘直线，并作为检量线。
在图3所示的补偿时间设定工序S02中，以相对于由检量线获取工序S01获取的检量线，补偿最初设定的成膜处理时间的减少份量的方式，对应于累计树脂材料供给量，设定增加每一张的成膜处理时间的补偿时间。该补偿时间以相对于成膜的目标膜厚而补偿成膜速率的减少的方式设定。补偿时间或成膜速率的变化倾向被存储在控制部中。
接着，在图3所示的外部排气切换工序S03中，通过控制部400来切换阀门112V和阀门113V的开闭状态，从气化器300向树脂材料旁通管113(第二管道)供给树脂材料。
在图3所示的气化开始工序S04中，在该状态下，如上所述，在气化器300中开始树脂材料的气化。
同时，图3所示的气化持续时间计测工序S05开始计测作为计算补偿时间的基准的气化持续时间。
接着，在图3所示的膜厚设定工序S06和供给时间设定工序S07中，计算目标膜厚和成膜开始时的来自气化持续时间的补偿时间。
具体而言，以与经气化的树脂材料的气化持续时间对应地，延长作为每一次的成膜时间的供给时间的方式进行设定。
接着，在图3所示的基板搬入工序S08中，将基板S搬入到树脂成膜部100。
接着，在图3所示的供给开始工序S09中，通过控制部400来切换阀门112V和阀门113V的开闭状态，从气化器300向树脂材料供给管112(第一管道)供给树脂材料，并且开始成膜。
同时，图3所示的供给时间计测工序S10开始计测换算为成膜的膜厚的树脂材料供给量。
接着，在图3所示的供给停止工序S11中，根据由供给时间设定工序S07设定的供给时间，通过控制部400来切换阀门112V和阀门113V的开闭状态，从气化器300向树脂材料旁通管113(第二管道)供给树脂材料，得到目标膜厚，并且结束成膜。
接着，作为图3所示的基板搬出工序S12，从树脂成膜部100搬出成膜的基板S。
根据需要，反复进行多次膜厚设定工序S06至基板搬出工序S12。此时，累计气化持续时间计测工序S05的气化持续时间，供给时间测定工序S07根据该值每次重新计算补偿时间，从而控制供给停止工序S11中的切换时间。
具体而言，为了根据气化器300中的树脂材料的气化持续时间的增加，来补偿因发生加热固化等而减少的树脂材料量，设定为以延长作为成膜时间的供给时间的方式补偿供给时间。
接着，图3所示的气化停止工序S13停止气化器300中的气化，并且结束气化持续时间的计测。此外，膜厚设定工序S06和供给时间设定工序S07只要是比基板搬入工序S08以后进行的工序即进行实际成膜的工序更靠前的工序，则其实施时期及顺序并不限于上述工序顺序。
另外，即便未连续运转气化器300，也通过从最近清空起的气化时间的累计，来减少气化效率。在反复进行气化器300运转及停止的情况下，只要累计气化时间，也能够计算出气化效率的减少量。
作为本实施方式的元件结构体的制造方法，如上述以补偿与处理时间相应地减少的经气化的树脂材料的供给的方式控制供给状态。由此，树脂材料的成膜速率不依赖气化持续时间的经过而稳定，并且如图16所示，在对多个基板S依次进行成膜的情况下，树脂材料的成膜速率也不依赖成膜次数及成膜时间而稳定。因此，能防止成膜特性发生变动，并且能防止膜特性(膜厚)的变动。
此外，能够由控制部400进行各工序的控制，检量线的计算和成膜时间的计算及累计也由控制部400所具有的运算部进行。此外，必要的数据存储也由控制部400所具有的存储部进行。
下面，对由本实施方式的元件结构体的制造装置1000制造的元件结构体10进行说明。
图4是表示本实施方式的元件结构体的示意性剖面图。图5是表示图4的元件结构体的俯视图。图6是表示元件结构体的主要部分的放大图。在各图中，X轴、Y轴及Z轴方向表示彼此正交的三轴方向。在本实施方式中，X轴及Y轴方向表示彼此正交的水平方向，Z轴方向表示铅直方向。
本实施方式的元件结构体10具备：基板2，包括器件层3(功能层)；第一无机材料层41(第一层)，用于覆盖形成在基板2的正面2a上的功能层3，并且具有局部凸部且由硅氮化物(SiNX)等无机材料形成；和第二无机材料层42(第三层)，用于覆盖第一无机材料层41，并且与第一层41同样地具有局部凸部且由硅氮化物(SiNX)等无机材料形成。本实施方式的元件结构体10由具有有机EL发光层的发光元件构造。
基板2具有正面2a(第一面)和背面2c(第二面)，例如由玻璃基板或塑料基板等构造。基板2的形状不受特别限定，在本实施方式中被形成为矩形状。基板2的大小或厚度等不受特别限定，可根据元件尺寸的大小来使用具有适当的大小及厚度的基板。在本实施方式中，由在一张大型基板S上制作的同一元件的集合体来制作多个元件结构体10。
器件层3(功能层)由包括上部电极和下部电极的有机EL发光层构造。除这种构造以外，器件层3也可以由如液晶元件中的液晶层或发电元件中的发电层等的、包含因水分或氧气等而容易变差性质的材料的各种功能元件构造。
在基板2的正面2a的规定区域上形成有器件层3。器件层3的平面形状不受特别限定，在本实施方式中被形成为大致矩形状，但除这种形状以外，也可以采用圆形状或线形状等的形状。器件层3不限于配置在基板2的正面2a上的例子，配置在基板2的正面2a及背面2c中的至少一个面上即可。
第一无机材料层41(第一层)设置在配置器件层3的基板2的正面2a上，并且构造覆盖器件层3的正面3a及侧面3s的凸部。第一无机材料层41具有从基板2的正面2a朝向图6中的上方突出的立体结构。
第一无机材料层41由能够在水分或氧气中保护器件层3的无机材料形成。在本实施方式中，第一无机材料层41由水蒸气阻隔特性优异的硅氮化物(SiNX)形成，但并不限定于该材料。也可以由硅氧化物或硅氧氮化物等的其他硅化合物或者氧化铝等的具有水蒸气阻隔性的其他无机材料形成第一无机材料层41。
例如，使用适当的掩模来将第一无机材料层41成膜在基板2的正面2a上。在本实施方式中，使用具有能够容纳器件层3的大小的矩形开口部的掩模来形成第一无机材料层41。成膜方法不受特别限定，可应用CVD(Chemical Vapor Deposition)法、溅射法或ALD(Atomic layer deposition)法等。第一无机材料层41的厚度不受特别限定，例如为200nm～2μm。
第二无机材料层42(第二层)与第一无机材料层41同样由能够在水分或氧气中保护器件层3的无机材料形成，并且以覆盖第一无机材料层41的正面41a及侧面41s的方式设置于基板2的正面2a上。在本实施方式中，第二无机材料层42由水蒸气阻隔特性优异的硅氮化物(SiNX)形成，但并不限定于该材料。也可以由硅氧化物或硅氧氮化物等的其他硅化合物或者氧化铝等的具有水蒸气阻隔性的其他无机材料形成第二无机材料层42。
例如，使用适当的掩模来将第二无机材料层42成膜在基板2的正面2a上。在本实施方式中，使用具有能够容纳第一无机材料层41的大小的矩形开口部的掩模来形成第二无机材料层42。成膜方法不受特别限定，可应用CVD(Chemical Vapor Deposition)法、溅射法或ALD(Atomic layer deposition)法等。第二无机材料层42的厚度不受特别限定，例如为200nm～2μm。
本实施方式的元件结构体10进一步具有第一树脂材51。第一树脂材51偏在于第一无机材料层41(凸部)的周围。在本实施方式中，第一树脂材51存在于第一无机材料层41与第二无机材料层42之间，并且偏在于第一无机材料层41的侧面41s与基板2的正面2a之间的边界部2b。第一树脂材51具有如下的功能：即，用于填充形成在边界部2b附近的第一无机材料层41与基板正面2a之间的间隙G(图6)。
图6放大表示元件结构体10中的边界部2b的周边结构。由于第一无机材料层41由无机材料的CVD膜或溅射膜形成，因此对包括器件层3在内的基板2的凹凸结构面的覆盖特性(阶梯覆盖性)比较低。其结果，如图6所示，覆盖器件层3的侧面3s的第一无机材料层41在基板的正面2a附近其覆盖特性下降，有可能处于覆盖膜厚极小或不存在覆盖膜的状态。
因此，在本实施方式中，通过使第一树脂材51偏在于如上所述的第一无机材料层41周边的覆盖不良区域，从而抑制水分或氧气从该覆盖不良区域向器件层3内部侵入。另外，在形成第二无机材料层42时，通过使第一树脂材51作为第二无机材料层42的基底层发挥功能，从而能进行第二无机材料层42的适当成膜，并且可以以期望的膜厚适当覆盖第一无机材料层41的侧面41s。
对于第一树脂材51的形成方法来说，经喷雾气化而气化的树脂材料被供给到基板的正面2a并冷凝而形成树脂材料膜5a，在使树脂材料膜5a硬化而形成树脂膜5之后，通过去除不需要部分的局部存在化工序来形成该第一树脂材51。
下面，对利用本实施方式的元件结构体的制造装置实现的元件结构体的制造方法进行说明。
图7～图11是示意性地表示本实施方式的元件结构体的制造方法中的第一树脂材51的形成方法的工序图。
(器件层的形成工序例～工序A)
首先，在图1所示的元件结构体的制造装置1000中，利用未图示的基板运送机器人从芯室200向功能层形成部204运送从装载锁定室210搬入到芯室200的基板S。在该功能层形成部204中，在基板S上的规定区域形成器件层3(功能层)。
在本实施方式中，作为成为功能层3的区域，可使用基板S上的多个部位的区域或单个的成为功能层3的区域，其中，该多个部位的区域例如为在X轴方向及Y轴方向上以规定间隔分别排列有两个部位的四个部位的区域配置。
器件层3的形成方法不受特别限定，可根据器件层3的材料或结构等来适当选择。例如，可通过将基板S运送到功能层形成部204的成膜室等，在基板S上进行规定材料的蒸镀或溅射等，并且进行图案加工等，从而在基板S上的规定区域上形成期望的器件层3。图案加工方法不受特别限制，例如可采用蚀刻等。
此外，对元件结构体的制造装置1000的具体结构省略图1中的详细说明。功能层形成部204由多个处理室形成，可采用具有能够在彼此相邻的处理室之间运送基板S的运送装置的结构。或者，也可以采用非真空装置结构。即，无需经由装载锁定室210，而是能够在元件结构体的制造装置1000的外部对基板S进行处理。
(第一层的形成工序例～工序A)
接着，利用未图示的基板运送机器人从功能层形成部204搬出形成有器件层3的基板S，并且经由芯室200搬入到第一层形成部201。
在第一层形成部201中，以覆盖器件层3的方式，在包括器件层3的区域在内的基板S上的规定区域形成第一无机材料层41(第一层)。由此，如图7所示，覆盖器件层3的第一无机材料层41被形成为在基板S上具有凸部。
在该工序中，也可以例如使用具有与第一无机材料层41的区域对应的数量的开口的掩模，来将例如由氮化硅形成的第一无机材料层41作为保护层的一部分形成。
在此，第一层形成部201可以是具有CVD处理装置或溅射处理装置的结构。另外，虽然未图示，但在第一层形成部201的成膜室中可设置有用于配置基板S的载物台、配置在基板S上的掩模、支撑掩模并对载物台上的基板S进行掩模的位置对准等的掩模对准装置、或者成膜材料供给装置等。
形成有器件层3的基板S通过配置在芯室200中的基板运送机器人等而被配置在第一层形成部201的载物台上。通过掩模对准装置等，以经由掩模的开口露出器件层3的方式在基板S上的规定位置上配置掩模。
并且，例如通过CVD法，以覆盖器件层3的方式形成由氮化硅等形成的第一无机材料层41。此外，第一无机材料层41的形成方法不限于CVD法，例如也可以采用溅射法。在该情况下，第一层形成部201被构造为具有溅射装置。
(树脂膜的形成工序例～成膜工序～工序B、工序C)
接着，利用未图示的基板运送机器人从第一层形成部201搬出形成有具有凸部的第一无机材料层41的基板S，并且经由芯室200搬入到树脂成膜部100中。
此时，通过真空排气装置来排出腔室110内的气体，使腔室110内维持真空状态。之后，通过继续驱动真空排气装置，从而腔室110的气氛被维持在真空气氛。
此时，在腔室110中，通过加热装置，至少将上部空间107及下部空间108的内表面侧的温度设定为树脂材料的气化温度以上。同时，配置在载物台102上的基板S通过基板冷却装置102a与载物台102一同被冷却至比树脂材料的气化温度更低的温度。
另外，通过加热器112d，将树脂材料供给管112(第一管道)设为加热至树脂材料的气化温度以上的状态。
在树脂成膜部100中进行以下工序：在形成有第一无机材料层41的基板S上形成树脂材料膜5a；和通过使树脂材料膜5a硬化而形成树脂膜5。在该工序中，首先使用树脂成膜部100，来形成例如由紫外线硬化型丙烯酸树脂材料构成的树脂材料膜5a。
作为树脂成膜部100中的树脂材料膜5a的形成工序，在搬入基板S之前，首先，如图3所示，检量线获取工序S01和补偿时间设定工序S02获取检量线并设定补偿时间。
接着，如图3所示，作为外部排气切换工序S03、气化开始工序S04和气化持续时间计测工序S05，在气化器300中进行使树脂材料的气化稳定的处理。
在该气化稳定化处理期间，通过控制部400将阀门112V设为关闭状态，从而设为气体不能流向树脂材料供给管112的状态，并且通过控制部400将阀门113V设为打开状态，从而维持气体能够流向树脂材料旁通管113的状态。
此外，对于气化器300中的树脂材料的气化来说，优选根据供给的气化树脂材料量的稳定度，维持成膜处理前所需要的时间。
接着，如图3所示，作为膜厚设定工序S06、供给时间设定工序S07和基板搬入工序S08，设定成膜的膜厚，并且通过控制部400来设定该处理所需要的处理时间，如上所，搬入到树脂成膜部100中的基板S被载置到载物台102上。
对于配置在载物台102上的基板S来说，未图示的掩模通过掩模载置装置等而被配置在基板S上的规定位置上。
接着，通过控制部400，以掩膜对准状态、腔室110内的气氛、腔室110的内壁温度、树脂材料供给管112的温度和基板S的温度等条件成为规定状态的方式进行设定。
接着，如图3所示，作为供给开始工序S09和供给时间计测工序S10，通过控制部400来切换阀门112V和阀门113V的开闭状态。由此，通过将阀门112V设为打开状态，从而使气体流向树脂材料供给管112，并且通过将阀门113V设为关闭状态，从而设为气体不能流向树脂材料旁通管113V的状态。由此，向腔室110供给经气化的树脂材料。
由气化器300供给的经气化的树脂材料经过树脂材料供给管112的内部，并且从上部空间107经由簇射板105被供给到下部空间108内。
在下部空间108中，如图8所示，由簇射板105大致均匀地供给到基板S的整个面上的经气化的树脂材料在基板的正面2a上冷凝成液状树脂材料膜5a。对于液状树脂材料膜5a来说，在基板的正面2a上具有劣角的角部、凹部和间隙部等中，液状树脂材料膜5a的膜厚因表面张力而变厚。
在该工序B中，通过由控制部400以补偿与气化持续时间相应地减少的树脂材料的方式控制处理时间(供给时间)，从而使成膜速率均匀化。
此时，也可以通过未图示的掩模，只在靠近凸部41的部位(附近位置)的区域上形成树脂材料膜5a。此外，考虑到树脂材料的液化及成膜速率，优选由控制部400控制从气化器300供给的树脂材料的供给量。
在基板S的正面上液化的树脂材料因毛细管现象而进入到微细的间隙中，或者因树脂材料的表面张力而进一步凝集，因此能够使基板S上的微细的凹凸变得光滑的同时形成树脂材料膜5a。由此，在基板S的正面上具有劣角的角部、凹部和间隙部等中，树脂材料膜5a的膜厚变厚。特别是，能够由树脂材料膜5a来填埋第一无机材料层41的侧面41s与基板2的正面2a之间的边界部2b上的微细的间隙。
另外，由于腔室110被加热，因此经气化的树脂材料不会在腔室110内壁等的表面上冷凝。
在经过设定的基于补偿时间的供给时间之后，如图3所示，作为供给停止工序S11，在基板S的正面上形成规定厚度的树脂材料膜5a。之后，通过控制部400将阀门112V设为关闭状态，从而设为气体不能流向腔室110的状态，并且通过控制部400将阀门113V设为打开状态，从而设为气体能够流向树脂材料旁通管113的状态。
由于继续对腔室110进行排气，因此气化树脂材料被排出到腔室110的外部，并且停止成膜。
在该状态下，维持腔室110内的真空气氛的同时，从UV照射装置122对基板S的正面照射紫外线。照射的紫外线穿过由石英等的紫外线透射材料形成的顶板120及簇射板105而到达腔室110内的基板S上。
在腔室110内朝向基板S照射的一部分紫外线入射到基板S的正面，并且在形成于基板S的正面上的由树脂材料构成的树脂材料膜5a上发生光聚合反应，从而液状膜5a硬化。如图9所示，在基板S的正面上形成树脂膜5。在本实施方式中，形成丙烯酸树脂薄膜。
接着，未图示的掩模通过掩模载置装置等从基板S上的成膜位置向退避位置移动。
在工序B结束之后，如图3所示，作为基板搬出工序S12，利用未图示的基板运送机器人从树脂成膜部100搬出形成有树脂膜5的基板S。
在多个基板S上依次形成树脂膜5时，反复进行上述方法，在需要维护树脂成膜部100或维护气化器300时，作为气化停止工序S13，停止气化器300中的树脂材料的气化。
(树脂材的形成工序例～局部存在化工序～工序C)
接着，利用未图示的基板运送机器人，经由芯室200向局部存在化处理部202搬入从树脂成膜部100搬出的基板S。
在此，局部存在化处理部202可以是具有干式蚀刻处理装置特别是等离子体蚀刻处理装置的结构。
另外，虽然未图示，但局部存在化处理部202也可以是平行平板型的等离子体处理装置。在该情况下，在局部存在化处理部202中，将基板S载置在电极上，并且向腔室内导入蚀刻气体，通过将由高频电源产生的高频经由天线照射到腔室内而生成等离子体，并且从高频电源对载置有基板S的电极施加偏置电压。等离子体中存在的离子被引向载置在电极上的基板，对形成在基板S的正面上的树脂膜5进行蚀刻并去除。
在此，通过由氧化气体等蚀刻气体生成的等离子体中的离子来对树脂膜5进行蚀刻。此时，为了朝向电极上的基板S引入离子，也可以对电极施加偏置电压。
通过蚀刻来去除膜厚薄的平坦部分的树脂膜5，在基板S的正面上具有劣角的角部、凹部和间隙部等中，残留比平坦部分更厚的部分的树脂膜5。该残留部分为第一树脂材51。
此外，在上述第一层形成部201和第二层形成部203具有溅射装置或等离子体CVD装置的情况下，该形成部201、203不仅可以具有成膜功能，而且还兼具局部存在化处理部202的功能。在该情况下，例如第一层形成部201、第二层形成部203及局部存在化处理部202可使用相同的处理装置。
对于局部存在化处理部202来说，如图10所示，在形成有树脂膜5的基板S中，例如通过等离子体蚀刻，作为工序C，如图11所示那样去除大部分树脂膜5。能够根据蚀刻速率计算出该等离子体处理的处理时间，并且在规定的处理时间内进行该等离子体处理。
此外，在局部存在化处理部202可设置有检测装置。该检测装置测定施加到电极的偏置电压，根据测定值的变化，判断基本上已经去除基板S上的树脂膜5，并且将该判断结果(检测结果)用作蚀刻处理的终点。
如图11所示，在第一无机材料层41的侧面41s与基板2的正面2a之间的边界部2b，局部存在化(局部地存在)因该干式蚀刻处理而残留在基板S上的第一树脂材51。此外，第一树脂材51偏在于能够使第一无机材料层41表面的微细凹凸变得光滑的部分上。
(第二层的形成工序例～工序D)
利用未图示的基板运送机器人从局部存在化处理部202搬出以局部存在化的方式形成有第一树脂材51的基板S，并且经由芯室200搬入到第二层形成部203。
在第二层形成部203中，以覆盖形成有第一树脂材51的第一无机材料层41的方式，在包括凸部的基板S上的规定区域形成第二无机材料层42(第二层)。
在该工序D中，与第一无机材料层41的形成同样，使用具有与第二无机材料层42的区域对应的数量的开口的掩模来形成第二无机材料层42(第二层)，该第二无机材料层42由与第一无机材料层41相同的材料例如氮化硅形成。由此，第一无机材料层41(第一层)、第一树脂材51及第二无机材料层42(第二层)覆盖器件层3(功能层)，并且能够作为保护器件层3的保护层发挥功能。
在此，第二层形成部203可以是具有CVD处理装置或溅射处理装置的结构。
第二层形成部203可具有与上述第一层形成部201同样的装置结构。例如，第一层形成部201及第二层形成部203可使用相同的处理装置，或者第二层形成部203可兼具第一层形成部201的功能。
另外，在第二层形成部203为等离子体CVD处理装置的情况下，可兼具局部存在化处理部202的功能。如果能够由第二层形成部203进行第一树脂材51的局部存在化，则在局部存在化之后可直接形成第二无机材料层42(第二层)。
之后，利用未图示的基板运送机器人从第二层形成部203搬出形成有第二无机材料层42的基板S，并且经由芯室200及装载锁定室210搬出到元件结构体的制造装置1000的外部。
对于本实施方式的元件结构体的制造装置1000来说，在由树脂成膜部100作为工序B形成树脂膜5。之后，在局部存在化处理部202中作为工序C形成经等离子体蚀刻处理而局部存在化的第一树脂材51。之后，通过形成第二无机材料层42(第二层)，从而能够在边界部2b等的作为保护层要求阻隔性的部位切实地形成第二无机材料层42(第二层)。
并且，控制部400以使树脂材料的成膜速率稳定化的方式进行控制，具体而言，在工序B中，补偿与使气化器300工作的气化持续时间相应地减少的树脂材料量。因此，能够通过以延长作为成膜时间的供给时间的方式控制供给状态，从而能够使成膜速率稳定，并且防止膜特性的变动。
根据本实施方式的元件结构体的制造方法，如图15所示，在相对于目标膜厚，单纯将供给时间设定为恒定的情况下，关于与气化持续时间(丙烯酸供给量)相应地减少的膜厚，如图16所示，通过增加如与气化持续时间(丙烯酸供给量)相应地变长的补偿时间而设定供给时间(处理时间)。由此可知，即便重复进行多次，也能够成为相同的膜厚。即，能够补偿成膜速率的减少。
下面，对由本实施方式的元件结构体的制造装置1000制造的元件结构体的其他例进行说明。
对于由本实施方式的元件结构体的制造装置1000制造的本例中的元件结构体10来说，树脂材不只限于偏在于作为第一无机材料层41(凸部)的周围的边界部2b的结构，例如也可以在边界部2b以外的基板2的正面2a和第一无机材料层41的正面41a等上残留有该树脂材料。
在该情况下，如图12所示，第二无机材料层42(第二层)具有经由第二树脂材52层叠在第一无机材料层41上的区域。第二树脂材52存在于第一无机材料层41与第二无机材料层42之间，并且与第一树脂材51独立地偏在于第一无机材料层41的正面41a。
如上述，根据本实施方式的元件结构体10，由于器件层3的侧面被第一无机材料层41(第一层)及第二无机材料层42(第二层)覆盖，因此能防止水分或氧气向器件层3侵入。
另外，根据本实施方式，由于第一树脂材51偏在于边界部2b，因此能防止伴随第一无机材料层41或第二无机材料层42的覆盖能力不良而产生的阻隔特性的下降，并且能够长期维持稳定的元件特性。
下面，对由本实施方式的元件结构体的制造装置1000制造的元件结构体的其他例进行说明。
如图13所示，本例的元件结构体20进一步具有存在于第一无机材料层41与第二无机材料层42之间的第二树脂材52。第二树脂材52与第一树脂材51独立地偏在于第一无机材料层41的正面。
在本例的元件结构体20中，例示出如下情况：第一无机材料层41的正面并不一定平坦，例如在成膜前(基板运送时或加入到成膜装置之前)或者成膜时等，因颗粒P混入到膜中而形成凹凸。如果颗粒混入第一无机材料层41中，则第一无机材料层41对器件层3的覆盖特性下降，有可能无法得到期望的阻隔特性。
因此，本例的元件结构体20具有在因颗粒P的混入等而生成的第一无机材料层41的覆盖不良部填充有第二树脂材52的结构。典型地，该第二树脂材52因表面张力而偏在于第一无机材料层41的正面与颗粒P的周面之间的边界部32b。由此，器件层3的覆盖性得到提高，并且能够通过使第二树脂材52作为基底发挥功能而进行第二无机材料层42的适当成膜。此外，成膜时也可以在平坦部分形成较薄的树脂膜5。在颗粒P的周边，因表面张力而形成比平坦部分更厚的树脂膜5。
通过与第一树脂材51同样的方法来形成第二树脂材52。第二树脂材52也可以由与第一树脂材51相同的有机物形成。在该情况下，能够在同一个工序中同时形成第一树脂材51和第二树脂材52。
在此，在局部存在化处理部202中，通过蚀刻来去除较薄的部分且残留较厚的部分，即，除存在颗粒P的部位以外，去除树脂膜5，当第一无机材料层41露出时，停止树脂膜5的蚀刻。由此，从上方沿铅直方向观察凸部时，由颗粒P遮盖的边界部32b的树脂膜5不会被过度蚀刻，树脂膜5切实地残留在颗粒P周围的边界部32b。其结果，在颗粒P附近的边界部32b，树脂膜5呈平滑的表面形状。如果在颗粒P完全不存在的情况下，通过各向异性蚀刻而实质上去除树脂膜5时，树脂膜5被完全去除，露出第一无机材料层41。
此外，可根据等离子体的发光光谱分析结果或各向异性蚀刻的经过时间来停止蚀刻。
此时，不去除边界部2b的树脂膜5，通过树脂膜5的局部存在化来形成第一树脂材51。同样，不去除边界部32b的树脂膜5，通过树脂膜5的局部存在化来形成第二树脂材52。
在本例中，也能够得到与上述的元件结构体10的制造同样的作用效果。另外，根据本例，由于通过第二树脂材52来弥补因颗粒P的混入产生的膜质下降，因此能确保期望的阻隔特性的同时提高生产率。
下面，对由本实施方式的元件结构体的制造装置1000制造的元件结构体的其他例进行说明。
如图14所示，本例的元件结构体30例如具有：基板21，具有器件层3(功能层)；凸部40，覆盖器件层3的侧面3s；第一无机材料层41(第一层)及第二无机材料层42(第二层)，以覆盖凸部40及器件层3的方式形成在基板21的正面上。
凸部40形成在基板21的正面21a上，并且在中央部具有容纳器件层3的凹部40a。在本例中，凹部40a的底面形成在比基板21的正面21a更高的位置上，但也可以形成在与正面21a相同的高度位置上，也可以形成在比正面21a更低的位置上。
本例的元件结构体30进一步具有存在于第一无机材料层41与第二无机材料层42之间的树脂材53。树脂材53分别偏在于凸部40的外侧面与基板21的正面21a之间的边界部21b和凸部40的内侧面与器件层3之间的边界部22b。
由此，能抑制第一无机材料层41及第二无机材料层42对凸部40及器件层3的正面3a的覆盖不良，并且能提高阻隔特性。可通过与上述第一树脂材51及第二树脂材52同样的方法来形成树脂材53。
在如此具有凹凸的基板S中，通过偏在的树脂材来使无法由无机材料层覆盖的部分进一步平坦化。能够进一步均匀地且覆盖能力优良地形成在树脂材上成膜的无机材料层。此外，虽然树脂材对水等的密封性低于无机材料层，但由于偏在的树脂材被无机材料层覆盖而不会向外部气氛露出，因此提高密封性。即，优选使树脂材以不会向外部气氛露出的方式偏在，而不是形成为膜状。
以上，对本发明的优选实施方式进行了说明，并且一直在上述内容中进行了说明，但应理解这些实施方式是本发明的举例说明，而不应认为限定本发明。在不脱离本发明的范围内可进行附加、省略、置换及其他变更。因此，不应该视为本发明由前述说明来限定，本发明由权利要求书来限定。
例如，在以上的实施方式中，覆盖第一无机材料层41(第一层)的第二无机材料层42(第二层)由单层形成，但第二无机材料层42(第二层)也可以由多层膜形成。该情况下，也可以通过按形成各层的工序将树脂材料供给到基板上而形成偏在于基板的凹凸部的树脂材，由此能够进一步提高阻隔性。
此外，在以上的实施方式中，在形成第一无机材料层41(第一层)之后，使第一树脂材51局部存在化于作为凸部的第一无机材料层41周围，但也可以在利用第一层形成部201来形成第一无机材料层41之前，通过树脂成膜部100及局部存在化处理部202来使第一树脂材51偏在于器件层3的周围。由此，能提高第一无机材料层41覆盖器件层3的效率。
下面，基于附图对本发明的第二实施方式的成膜方法、成膜装置、元件结构体的制造方法及元件结构体的制造装置进行说明。
图17是表示本实施方式的元件结构体的制造方法(成膜方法)的流程图，本实施方式与上述第一实施方式的不同点在于成膜速率的补偿方法，对除此以外的与上述第一实施方式对应的结构使用相同的附图标记并省略其说明。
在上述第一实施方式中，为了补偿减少的成膜速率，延长每一张基板S的成膜时间，但在本实施方式中，控制从气化器300向树脂成膜部100供给的树脂材料的供给量，并且随时间经过而增加该树脂材料的供给量。
具体而言，在形成树脂材料膜5a时，控制树脂材料的供给。如图17所示，具有检量线获取工序S01、补偿树脂量设定工序S32、外部排气切换工序S03、气化开始工序S04、气化树脂量累计工序S35、膜厚设定工序S06、供给树脂量设定工序S37、基板搬入工序S08、供给开始工序S09、供给树脂量计测工序S30、供给控制工序S31、供给停止工序S11、基板搬出工序S12和气化停止工序S13。
在图17所示的补偿树脂量设定工序S32中，与第一实施方式中的补偿时间设定工序S02相应地，对应于累计树脂材料供给量，设定相对于一张成膜处理中的时间经过而增加树脂材料的供给量的补偿树脂量，从而相对于由检量线获取工序S01获取的检量线，对作为与最初设定的成膜处理相称的树脂材料的供给量补偿其减少份量。该补偿树脂量以相对于成膜的目标膜厚而补偿成膜速率的减少的方式设定。补偿树脂量或成膜速率的变化倾向被存储在控制部中。
与图17所示的气化开始工序S04同时，作为与图3所示的气化持续时间计测工序S05对应的工序的气化树脂量累计工序S35，开始累计(计测)作为计算补偿树脂量的基准的气化持续树脂量。
接着，在图17所示的膜厚设定工序S06和供给树脂量设定工序S37(与供给时间设定工序S07对应)中，计算目标膜厚和成膜开始时的来自气化持续树脂量的补偿树脂量。
具体而言，以与经气化的树脂材料的气化持续树脂量对应地，随着供给时间的经过而逐渐增加在一次成膜中供给的树脂量的方式进行设定。
接着，在图3所示的基板搬入工序S08中，将基板S搬入到树脂成膜部100。
接着，在图3所示的供给开始工序S09中，通过控制部400来切换阀门112V和阀门113V的开闭状态，从气化器300向树脂材料供给管112(第一管道)供给树脂材料，并且开始成膜。
此时，作为与图3所示的供给时间计测工序S10对应的工序的供给树脂量计测工序S30，开始计测换算为成膜的膜厚的树脂材料供给量。
在成膜过程中，作为图17所示的供给控制工序S31，控制部400为了根据由供给树脂量设定工序S37设定的供给树脂量而补偿成膜速率的减少，以与气化持续树脂量的累计量对应地逐渐增大阀门112V的开度的方式进行调整并成膜。
在此，阀门112V具有能够调整开度的结构。
接着，在图17所示的供给停止工序S11中，通过控制部400来切换阀门112V和阀门113V的开闭状态，从气化器300向树脂材料旁通管113(第二管道)供给树脂材料，得到目标的膜厚，并且结束成膜。
接着，作为图17所示的基板搬出工序S12，从树脂成膜部100搬出成膜的基板S。
根据需要，反复进行多次膜厚设定工序S06至基板搬出工序S12。此时，累计气化树脂量累计工序S35的气化持续树脂量，供给树脂量设定工序S37根据该值每次重新计算补偿树脂量，从而控制成膜过程中的阀门112V的开度。
具体而言，为了根据气化器300中的树脂材料的气化持续树脂量的增加，来补偿因发生加热固化等而减少的树脂量，以随着成膜时间的增加而增大供给树脂量以补偿成膜速率的减少的方式进行设定。
接着，作为图17所示的气化停止工序S13，停止气化器300中的气化，并且结束气化持续树脂量的计测。此外，膜厚设定工序S06和供给树脂量设定工序S37只要是比基板搬入工序S08以后进行的工序即进行实际的成膜的工序更靠前的工序，则其实施时期及顺序并不限于上述工序顺序。
另外，即便未连续运转气化器300，也通过从最近清空起的气化时间的累计，来减少气化效率。在反复进行气化器300的运转及停止的情况下，只要累计气化持续树脂量，也能够计算出气化效率的减少量。
作为本实施方式的元件结构体的制造方法，如上述以补偿与气化持续树脂量相应地减少的气化树脂材料的方式控制供给状态。由此，树脂材料的成膜速率不依赖气化持续树脂量而稳定。此外，在对多个基板S依次进行成膜的情况下，树脂材料的成膜速率也不依赖成膜次数及从上次清空起的成膜时的气化持续树脂量，并且使树脂材料的成膜速率稳定。因此，能防止成膜特性发生变动，并且能防止膜特性(膜厚)的变动。
此外，能够由控制部400进行各工序的控制，检量线的计算和成膜树脂量的计算及累计也由控制部400所具有的运算部进行。此外，必要的数据的存储也由控制部400所具有的存储部进行。
下面，基于附图对本发明的第三实施方式的成膜方法、成膜装置、元件结构体的制造方法及元件结构体的制造装置进行说明。
图18是表示本实施方式的元件结构体的制造方法(成膜方法)的流程图，本实施方式与上述第二实施方式不同点在于补偿成膜速率的树脂供给方法，对除此以外的与上述第二实施方式对应的结构使用相同的附图标记并省略其说明。
具体而言，在形成树脂材料膜5a时，控制树脂材料的供给。如图18所示，具有检量线获取工序S01、补偿树脂量设定工序S32、外部排气切换工序S03、气化开始工序S04、气化树脂量累计工序S35、膜厚设定工序S06、供给树脂量设定工序S37、基板搬入工序S08、供给开始工序S09、供给树脂量计测工序S30、供给停止工序S11、基板搬出工序S12和气化停止工序S13。
在本实施方式的成膜过程中，控制部400为了根据由供给树脂量设定工序S37设定的供给树脂量而补偿成膜速率的减少，以与气化持续树脂量的累计量对应地逐渐增大气化器300中的来自树脂材料原料容器150的树脂材料供给量的方式进行调整并成膜。
此时，控制喷雾到加热部152的液状树脂材料的每单位时间的供给量。
另外，在根据需要，反复进行多次膜厚设定工序S06至基板搬出工序S12时，累计气化树脂量累计工序S35的气化持续树脂量，供给树脂量设定工序S37根据该值每次重新计算补偿树脂量，从而控制成膜过程中的来自树脂材料原料容器150的树脂材料供给量。
具体而言，为了根据气化器300中的树脂材料的气化持续树脂量的增加，来补偿因发生加热固化等而减少的树脂量，以通过随着成膜时间的增加而增大供给树脂量来补偿成膜速率的减少的方式进行设定。
作为本实施方式的元件结构体的制造方法，如上述以补偿与气化持续树脂量相应地减少的气化树脂材料的方式控制向气化器300供给的树脂材料的供给量，并且随时间经过而增加该树脂材料的供给量，从而树脂材料的成膜速率不依赖气化持续树脂量的经过而稳定。此外，在对多个基板S依次进行成膜的情况下，树脂材料的成膜速率也不依赖成膜次数及从上次清空起的成膜时的气化持续树脂量的影响而稳定。因此，能防止成膜特性发生变动，并且能防止膜特性(膜厚)的变动。
产业上的可利用性
作为本发明的应用例，可列举有机EL装置的封装或电子器件的封装。
附图标记说明
S、2、21…基板
2b、21b、22b、32b…边界部
3…器件层(功能层)
5…树脂膜
5a…树脂材料膜
10、20、30…元件结构体
40…凸部
41…第一无机材料层(第一层)
42…第二无机材料层(第二层)
51、53…第一树脂材
52…第二树脂材
100…树脂成膜部(成膜室)
102…载物台
105…簇射板
102a…基板冷却装置
112…树脂材料供给管(第一管道)
112V…阀门
113…树脂材料旁通管(第二管道)
113V…阀门
122…UV照射装置
130…气化槽
132…吐出部
140…树脂材料液供给管
150…树脂材料原料容器
200…芯室
201…第一层形成部(成膜室)
202…局部存在化处理部
203…第二层形成部(成膜室)
204…功能层形成部(成膜室)
210…装载锁定室
300…气化器
400…控制部
1000…元件结构体的制造装置

Claims (12)

1.一种成膜方法，通过将液状的树脂材料喷雾到加热部并气化，并且将经气化的蒸气供给到基板上而形成树脂材料膜，其中，
所述成膜方法以补偿所述树脂材料的气化率的方式控制成膜条件，所述树脂材料的气化率与作为供给到所述加热部的所述树脂材料的量的合计的气化累计量相应地减少。
2.根据权利要求1所述的成膜方法，
所述成膜条件包括对每一张所述基板形成所述树脂材料膜的成膜时间或者喷雾到所述加热部的液状的树脂材料的每单位时间的供给量中的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的成膜方法，
所述加热部具有倾斜面。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的成膜方法，
所述树脂材料为紫外线硬化型丙烯酸树脂材料。
5.一种成膜装置，通过将液状的树脂材料喷雾到加热部并气化，并且将经气化的蒸气供给到基板上而形成树脂材料膜，所述成膜装置具有：
记录部，用于记录包含供给到所述加热部的树脂材料的累计量在内的气化运转数据；和
控制部，通过参照所述气化运转数据，确定延长成膜时间的时间或者增加喷雾到所述加热部的所述液状的树脂材料的每单位时间的供给量的增加量中的至少一种。
6.一种元件结构体的制造方法，包括：
第一工序，形成第一层，所述第一层覆盖配设在基板的一面上的功能层，并且具有局部凸部且由无机材料形成；
第二工序，通过以覆盖遮盖所述基板的一面侧的所述第一层的方式，对液状的树脂材料进行气化并供给，从而形成由所述树脂材料构成的树脂材料膜；
第三工序，从侧剖面观察所述第一层时，残留位于包括所述凸部的外侧面与所述基板的一面之间的边界部在内的位置上的所述树脂材料膜的一部分，并且去除位于与所述树脂材料膜所残留的位置不同的位置上的该树脂材料膜；和
第四工序，以覆盖残留的所述树脂材料膜的一部分和因所述树脂材料膜的去除而露出的所述第一层的方式，形成由无机材料构成的第二层，
在所述第二工序中，以补偿与经气化的所述树脂材料的气化持续时间相应地减少的所述树脂材料的方式控制供给状态。
7.根据权利要求6所述的元件结构体的制造方法，
在所述第二工序中，根据与经气化的所述树脂材料的供给时间对应的所述树脂材料的供给量，延长所述树脂材料膜的成膜时间。
8.根据权利要求7所述的元件结构体的制造方法，
在所述第二工序中的所述树脂材料膜的成膜处理时，将经气化的所述树脂材料供给到成膜室的内部，并且在所述树脂材料膜的非成膜处理时，将经气化的所述树脂材料送出到所述成膜室的外部，
得到将所述树脂材料的供给量作为所述树脂材料的气化量累计的累计量，并且根据所述累计量来控制所述树脂材料膜的成膜时间。
9.根据权利要求6至8中的任一项所述的元件结构体的制造方法，
所述第三工序以在从侧剖面观察所述第一层时，所述凸部的外侧面中的包括顶部在内的区域露出的方式，去除所述树脂材料膜。
10.根据权利要求6至9中的任一项所述的元件结构体的制造方法，
所述第三工序使用干式蚀刻法作为去除所述树脂材料膜的方法。
11.根据权利要求10所述的元件结构体的制造方法，
所述第三工序检测对所述树脂材料膜进行蚀刻处理的条件中的特定条件的变化，并且将检测出的检测结果用作该蚀刻处理的终点。
12.一种元件结构体的制造装置，具有：
第一层形成部，用于形成第一层，所述第一层覆盖配设在基板的一面侧的功能层，并且具有局部凸部且由无机材料构成；
树脂成膜部，能够供给树脂材料，从而形成覆盖所述第一层且由所述树脂材料构成的树脂材料膜，所述树脂材料是由通过加热液状的树脂材料而进行气化的气化器气化而得到的；
局部存在化处理部，从侧剖面观察所述第一层时，残留位于包括所述凸部的外侧面与所述基板的一面之间的边界部在内的位置上的所述树脂材料膜的一部分，并且去除位于与所述树脂材料膜所残留的位置不同的位置上的该树脂材料膜；
第二层形成部，以覆盖位于所述基板的一面侧的所述凸部、残留的所述树脂材料膜的一部分及因所述去除而露出的所述第一层的方式，形成由无机材料构成的第二层，
并且，所述元件结构体的制造装置具备：
供给管，与所述气化器所具备的气化槽连接，并且将在成膜时气化的所述树脂材料供给到所述树脂成膜部；
外部管，与所述气化槽连接，并且将在非成膜处理时气化的所述树脂材料送出到所述树脂成膜部的外部；和
切换阀，用于对所述供给管和所述外部管进行切换，
所述元件结构体的制造装置具有控制部，所述控制部以补偿与气化持续时间相应地减少的所述树脂材料的方式，控制对所述树脂成膜部供给树脂材料的供给时间。
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