JP2006328533A - 触媒強化化学気相蒸着装置及び有機電界発光素子の製造方法 - Google Patents

触媒強化化学気相蒸着装置及び有機電界発光素子の製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】触媒強化化学気相蒸着装置のシャワーヘッドにフィラメントを效率的に配列することによって蒸着ソースの分解を均一に発生させてガス使用効率を極大化させて、これを通じて均一な薄膜を得ることができる触媒強化CVD装置及びフィラメント配列構造により形成された薄膜を採用する有機電界発光素子の製造方法を提供する。
【解決手段】2個以上の電極と、電極に各端が接続されたフィラメント、及びフィラメント側に噴射口が向くように配列された複数個のガスノズルで構成されるシャワーヘッドを含む触媒強化化学気相蒸着装置であって、フィラメントは、シャワーヘッドの中心軸に対して左右対称に装着される。フィラメントを效率的に配列することによって蒸着ソースガスの分解を均一に発生させてガス使用効率を80%以上まで極大化させて、これを通じて均一な薄膜を得る。
【選択図】図2

Description

本発明は触媒強化化学気相蒸着(CVD)装置に係り、さらに詳細には触媒強化CVD装置のシャワーヘッドに装着されるフィラメントを效率的に配列することによって、蒸着ソースガスの分解を均一に発生させてガス使用効率を80%以上まで極大化させて、これを通じて均一な薄膜を得ることができる触媒強化CVD装置及びそれを介して形成される無機膜を利用した有機電界発光素子の製造方法に関する。
一般的に有機電界発光素子の封止(Encapsulation)用薄膜は誘導結合プラズマCVD(ICP;Inductive Coupled Plasma Chemical Vapor Deposition)またはプラズマ−強化CVD(PECVD;Plasma−Enhanced Chemical Vapor Deposition)などのプラズマ工程を利用して窒化シリコン(SiNx)または窒酸化シリコン(SiON)を有機EL素子上部に成膜している。
一般的にCVD装備は蒸着ソースを運送する蒸着ソース供給装置と、供給装置から供給受けた蒸着ソースを基板が装着された反応チャンバーに均一に噴射させるシャワーヘッドで構成される。シャワーヘッドは供給装置から供給受けた蒸着ソースを収容するシャワーゾーンと、受容された蒸着ソースを反応チャンバー内部に噴射させる蒸着ソース噴射ノズルで構成される。このようなCVD装備を利用して金属薄膜や無機膜などを形成する。
この時、通常的に蒸着ソースは、SiN:H薄膜の場合、シラン(SiH)/アンモニア(NH)/窒素(N)ガス、SiON薄膜の場合、シラン(SiH)/アンモニア(NH)/一酸化窒素(NO)ガスを利用して成膜を遂行するのに、NHのような蒸着ソースはプラズマ内でガスの水素結合を完全に分解するのは難しいため多量の水素がSiNxやSiONに含まれて薄膜の特性を阻害するようになる。特に、有機電界発光素子用封止時水素が多量に存在するようになれば酸素との反応を介して有機発光素子の特性に影響をおよぼすため封止用薄膜内に水素の含有量を最小化しなければならない。
従来には、CVD装置において、フィラメント部の幅を狭めて長手方向に長く形成して、左右に移動させながら反応ガス(SiH)を分解させて基板上に大面積で薄膜を蒸着する方法が特許文献1に開示されているが、フィラメントの配列構造に対する詳細な図面はさがすことができなかった。また、熱フィラメント−化学気相蒸着(HF−CVD)装置において2個の平行した電極上に等しい長さのフィラメントが一定間隔で形成される内容が特許文献2に開示されている。
しかし、従来のCVD装置において、シャワーヘッドにフィラメントとガスノズルが装着される構造はなかったし、またフィラメントとガスノズル間の効率的な配列構造も考慮されなかった。これにより、従来のPECVDの場合、水素結合が離れて薄膜形成に使われる蒸着ソースガスの使用効率が5%以内と低い問題点を有している。
大韓民国公開特許公報第1993−0019805号 米国特許第6、582、780号
触媒強化CVD装置のシャワーヘッドにフィラメントを效率的に配列することによって蒸着ソースの分解を均一に発生させてガス使用効率を極大化させて、これを通じて均一な薄膜を得ることができる触媒強化CVD装置の製造方法及びフィラメント配列構造により形成された薄膜を採用する有機電界発光素子の製造方法を提供する。
前記目的を達成するために、本発明の触媒強化化学気相蒸着装置は、2個以上の電極と、電極に各端が接続されたフィラメント、及びフィラメント側に噴射口が向くように配列された複数個のガスノズルで構成されるシャワーヘッドを含む触媒強化化学気相蒸着装置であって、フィラメントは、シャワーヘッドの中心軸に対して左右対称に装着されることを要旨とする。
また、本発明のもう1つのの触媒強化化学気相蒸着装置は、2個以上の電極と、電極に各端が接続されたフィラメント、及びフィラメント側に噴射口が向くように配列された複数個のガスノズルで構成されるシャワーヘッドを含む触媒強化化学気相蒸着装置であって、フィラメントは、シャワーヘッドの中心点に対して対角線対称に装着されることを要旨とする。
さらに、本発明のもう1つのの触媒強化化学気相蒸着装置は、2個以上の電極と、電極に各端が接続されたフィラメント、及びフィラメント側に噴射口が向くように配列された複数個のガスノズルで構成されるシャワーヘッドを含む触媒強化化学気相蒸着装置であって、フィラメントは、シャワーヘッドの中心軸及び中心点に対して非対称であり、同一構造のフィラメントを2以上反復して具備することを要旨とする。
一方、本発明の有機電界発光素子の製造方法は、基板と、基板上部に形成された第1電極と、第1電極上部に形成された最小限有機発光層を含む有機膜と、有機膜上部に形成された第2電極と、第2電極上部に形成された無機膜を含む有機電界発光素子の製造方法であって、触媒強化化学気相蒸着装置のシャワーヘッドに、シャワーヘッドの中心軸に対して左右対称である構造、シャワーヘッドの中心点に対して対角線対称である構造、及びシャワーヘッドの中心軸及び中心点に対して非対称形態で、同一パターンを2回以上反復した構造で構成された群から選択されるいずれか一つの構造を有するフィラメントを装着して、無機膜を形成することを要旨とする。
ここで、フィラメントは、タングステン、タンタル、ニッケル及びクロムのうちいずれか一元素で形成し、望ましくは、フィラメントはタングステンで形成する。
また、フィラメントは、フィラメント領域で、SiN:H薄膜の場合、シラン/アンモニア/窒素、SiON薄膜の場合、シラン/アンモニア/一酸化窒素の蒸着ソースガスを分解する。
無機膜はSiNxまたはSiONである。
上述したように本発明によると触媒強化CVD装置のWフィラメントを效率的に配列することによって蒸着ソースの分解を均一に発生させてガス使用効率を80%以上に極大化させて、これを通じて均一な薄膜を得られる。
また、触媒強化CVD装置のWフィラメント配列構造を介して形成された無機膜を有機電界発光素子に利用して水分や酸素の浸透を防止して有機発光層の劣化を防止することによって有機電界発光素子の寿命を向上できる。
以下、本発明を添付した図面を参照してさらに詳細に説明する。
図1を参照して触媒強化CVD装置を説明すると、真空排気されたチャンバー100内部の電極160に外部電源を介して電源を供給した後、ガス(SiH/NH/N)をガス注入口(図示せず)を通じてシャワーヘッド130に注入する。シャワーヘッド130に注入されたガスはガスノズル140を介して噴射されて、約1800℃に加熱したフィラメント150を過ぎた後、シャワーヘッド130で供給されるガスが、フィラメント150の熱により分解されて薄膜を成膜させる。すなわち、フィラメント150により成膜反応が促進されるため触媒強化化学気相蒸着と呼ぶ。
触媒強化CVDの熱分解特性は、フィラメント150の特性に依存するようになるが、本発明によるフィラメントの配列構造を有する触媒強化CVDを利用する場合、蒸着ソースガスの分解がフィラメント150領域で起きるため水素結合の分解が完壁にできて、SiNx薄膜の特性を向上させることができる。すなわち、水素結合が完全分解されたシリコン(Si)や窒素(N)ラジカルが薄膜成長に関与するためSiN薄膜内の水素濃度を最小化することができる。
フィラメント150は、タングステン(W)、タンタル(Ta)、ニッケル(Ni)及びクロム(Cr)のうちから選択される1元素で形成する。望ましくは高融点金属であるタングステン(W)で形成する。フィラメント150は外部電源から電極160に電源を供給受けて高熱に発熱する。
蒸着ソースガスの種類により、他の種類の薄膜を形成できる。たとえば、蒸着ソースガスにSiH/NH/NOを用いる場合、SiON薄膜として成膜される。
また、チャンバー100の外壁には壁ヒーター170がさらに装着されている。これはチャンバー100の温度が低い場合、基板120に蒸着しなければならない蒸着物がチャンバー100の内壁に蒸着し、蒸着効率が減少するだけでなく、パーティクルを生成する原因になるので、これを防止するため一定な温度で加熱するために形成される。
一方、シャワーヘッド130で噴射されるガスは、シャワーヘッド130の複数個のガスノズル140のサイズ及び位置、またはフィラメント150の位置によって多様な分布を有するので、噴射されるガスが均一な密度を有するように適切なガスノズル140のサイズ及び位置、またはフィラメント150の位置を選定してシャワーヘッドを形成する。
本発明の実施の形態では、ガスノズル140の位置よりはフィラメント150の位置を調節して蒸着される薄膜を均一に塗布するようにする。
以下、図面を参照して本発明の実施形態を具体的に説明する。
(実施形態1)
図2に示すように、本発明の第1実施形態では、フィラメント150はシャワーヘッド130の中心軸に対して左右対称的に配置されている。また、フィラメント150に印加される電源を供給する電極160は、シャワーヘッド上の左右側上部にそれぞれ一つずつ形成されている。これにより、フィラメント150は全体的に一つの線で連結されている。そして、基板110はシャワーヘッド130のサイズよりは小さくなっていて、基板110のエッジ部分で蒸着される膜が中心部分と均一度に差がないように配置される。
フィラメント50はW、Ta、Ni及びCrのうちのいずれか一元素で形成する。望ましくは、フィラメント50はWで形成する。
フィラメント50は0.3mm以上の厚さで形成する。フィラメント50の厚さが0.3mm以上であれば蒸着ソースガスの分解特性が向上する。さらに望ましくは、フィラメント50の厚さは0.3ないし2.0mmにする。フィラメント50の厚さが0.3mm以下の場合には、蒸着ソースガスの分解が低下する場合があって、2.0mm以上の場合には工程時高い温度を必要とする。
本発明の第1実施形態によるフィラメント150の配列構造は、直列型フィラメントであって、パワーの制御及び製作が簡便である。
以上のように、触媒強化CVD装置のフィラメント150を效率的に配列することによって、基板の薄膜形成領域全体で蒸着ソースガスの分解を均一に発生させて、蒸着ソースガスの使用効率を80%以上まで極大化させる。これを通じて均一な薄膜を得ることができる。これで、高品質の薄膜を形成して、薄膜の特性を向上させることができる。
フィラメント50の配列構造は、触媒強化CVDの特性を左右する最も重要な要素で作用する。
本発明の第2実施形態ないし第9実施形態では、実施形態1と等しく触媒強化CVD装置のシャワーヘッド130に装着されるフィラメント150は、シャワーヘッド130の中心軸に対して左右対称である形態に配列されている。但し、フィラメント150及び電極の配列構造が第1実施形態とは相異なる。
(実施形態2)
図3に示すように、本発明の第2実施形態は、同一間隔を有する並列型フィラメント構造を有する。
第2実施形態によるフィラメント配列構造は、ガスノズル140が一つの線で連結されているのではなく、縦方向にそれぞれ分離されて複数個のフィラメント150が形成されており、複数個のフィラメント150の各末端には複数個の電極160がそれぞれ連結している構造である。
本発明の第2実施形態によるフィラメント50の配列構造は、並列型配列構造であって最も簡便に製作することができて、線間距離を調節して薄膜の均一度調節が易しい。
(実施形態3)
図4に示すように、本発明の第3実施形態は、同一サイズと同一間隔を有する一字型フィラメントが平行するように繰り返されたフィラメント構造を有する。
第3実施形態によるフィラメント配列構造は、基板110上部に位置するシャワーヘッド130の垂直な両末端に平行して一定間隔で一列に形成される複数個の電極160、電極160間に一定間隔で一列に形成される複数個のガスノズル140及び平行した両電極160を連結させてガスノズル140下部に形成される複数個の分離されたフィラメント150が平行するように繰り返された構造で形成される。
さらに詳細には、本発明の第3実施形態によるフィラメント150配列構造は、本発明の第2実施形態による一字型フィラメントが平行するように繰り返された構造であって、基板110の形状によって均一度調節が容易くて、フィラメント交替が容易いフィラメント配列構造である。フィラメント150は基板110の形状に合うように個数を指定すればよい。
(実施形態4)
図5に示すように、本発明の第4実施形態は、シャワーヘッド130の両端側のフィラメント150間の間隔を狭く配列した並列型フィラメント構造を有する。
第4実施形態によるフィラメント配列構造は、基板110上部に位置するシャワーヘッド130の垂直な両末端に平行して、両端側のフィラメント150間の間隔が狭く配列されて一列に形成される複数個の電極160、電極160間に一定間隔で一列に形成される複数個のガスノズル140及び平行した両電極160を連結させてガスノズル140下部に形成される複数個の分離されたフィラメント150で形成される。
本発明の第4実施形態によるフィラメント配列構造は、一般的にエッジ部の薄膜均一度を一定にできないため、この部分をさらに狭く配列して均一度を一定にできるフィラメント配列構造である。
(実施形態5)
図6に示すように、本発明の第5実施形態は、一定間隔で形成されたガスノズル140を取り囲んだフィラメント150が対称で繰り返された構造のフィラメント配列構造を有する。
第5実施形態によるフィラメント配列構造は、基板110上部に位置するシャワーヘッド130の中心軸に垂直して両末端に平行するように形成される複数個の電極160、電極160の外部に一定間隔で一列に形成されるガスノズル140及びガスノズル140を取り囲んで平行した両電極160を連結させるフィラメント150が対称で繰り返されて形成される。
本発明の第5実施形態によるフィラメント配列構造は、均一度を向上させるためのフィラメント配列構造である。
(実施形態6)
図7に示すように、本発明の第6実施形態は、同一サイズと同一間隔を有する直列型フィラメント配列構造を有する。
第6実施形態によるフィラメント配列構造は、基板110上部に位置するシャワーヘッド130の水平な両末端に平行して一定間隔で一列に形成される複数個の電極160、電極160間に一定間隔で一列に形成される複数個のガスノズル140及び平行した両電極160を連結させてガスノズル140下部に形成される複数個の分離されたフィラメント150で形成される。
本発明の第6実施形態は、本発明の第1実施形態と同様であるが、フィラメント150が直列型で形成されることが異なっており、均一度を向上させるためのフィラメント配列構造をしている。
(実施形態7)
図8に示すように、本発明の第7実施形態は、中心部に並列型フィラメントを含んでガスノズル140を取り囲んだフィラメント150が対称であるフィラメント配列構造を有する。
第7実施形態によるフィラメント配列構造は、基板110上部に位置するシャワーヘッド130の中心軸に垂直な両末端に一定間隔で平行するように形成される複数個の電極160、電極160間に一定間隔で形成される複数個のガスノズル140及び平行した両電極160を連結させてガスノズル140下部に形成される複数個の分離されたフィラメント150と中心部を逸れて中心部と水平するように形成される複数個の電極160、電極160外部に一定間隔で形成される複数個のガスノズル140及びガスノズル140を取り囲んで電極160を連結させるフィラメント150が対称で繰り返されて形成される。
本発明の第7実施形態は、本発明の第5実施形態と同様であるが、中心部に並列型フィラメントをさらに含んで、均一度を向上させるためのフィラメント配列構造をしている。
(実施形態8)
図9に示すように、本発明の第8実施形態は、櫛状パターンが上下に連結されて対称であるフィラメント配列構造を有する。
第8実施形態によるフィラメント配列構造は、基板110上部に位置するシャワーヘッド130の上下両末端にそれぞれ一つずつ形成される電極160、電極160内部に一定間隔で一列に形成される複数個のガスノズル140及び上下部の電極160を連結させてガスノズル140に沿って凹凸状に形成されるフィラメント150が対称で繰り返される構造で形成される。
本発明の第8実施形態は、均一度を向上させるためのフィラメント配列構造をしている。
(実施形態9)
図10に示すように、本発明の第9実施形態は、櫛状パターンが上下部に繰り返される構造のフィラメント配列構造を有する。
第9実施形態によるフィラメント配列構造は、基板110上部に位置するシャワーヘッド130の上下両末端にそれぞれ一つずつ形成される電極160、電極160内部に一定間隔で一列に形成される複数個のガスノズル140及び上部の電極160を連結させてガスノズル140に沿って櫛状に形成されるフィラメント150が下部に繰り返される構造で形成される。
本発明の第9実施形態は、均一度を向上させるためのフィラメント配列構造をしている。
第1実施形態ないし第9実施形態によるフィラメント150の配列はシャワーヘッド130の中心軸に対して左右対称の構造である。
フィラメント150は、W、Ta、Ni及びCrのうちいずれか一元素で形成する。望ましくは、フィラメント150はWで形成する。
フィラメント150の厚さは、本発明の第1実施形態と等しく0.3mm以上に形成し、さらに望ましくは、0.3ないし2.0mmの厚さで形成する。
フィラメントは、フィラメント領域で、SiN:H薄膜の場合、SiH/NH/Nガス、SiON薄膜の場合、SiH/NH/NO蒸着ソースガスを分解する。
図11及び図12は本発明の実施形態10及び実施形態11による触媒強化CVD装置のシャワーヘッドに装着される対角線対称形フィラメントの配列構造を示す断面図である。
(実施形態10)
図11に示すように、本発明の実施形態10では、並列型フィラメント構造のうちフィラメントがジグザグ型で配置された構造を有する。
実施形態10によるフィラメント配列構造は、基板110上部に位置するシャワーヘッド130の垂直な両末端に一定間隔で一列に形成される複数個の電極160、電極160内部間に形成される複数個のガスノズル140、電極160間に水平で一列に配置さているセラミックボルト180及び平行した両電極160を連結させて、セラミックボルト180によりガスノズル40下部にフィラメント150がジグザグで配置されている構造である。
本発明の実施形態10では、フィラメントを対角線のジグザグ形態で連結した並列型構造であって、直列型も可能な構造で蒸着ソースガスの使用効率を極大化させることができる配列構造をしている。
実施形態10では、フィラメントを対角線に配列するためのセラミックボルト180を含み、セラミックボルト180を利用してフィラメント150を巻いてフィラメント150の方向を転換させる。
(実施形態11)
図12に示すように、本発明の実施形態11では、並列型フィラメントが対角線方向に平行するように配置されている。
実施形態11のフィラメント配列構造は、基板110上部に位置するシャワーヘッド130を取り囲んで一定間隔で形成される複数個の電極160、電極160内部に形成される複数個のガスノズル140及び電極160を対角線で連結させてガスノズル140下部に形成される複数個のフィラメント150で形成される。
本発明の実施形態11では、フィラメント150を対角線に配列して薄膜の均一度及び熱均一度を向上させたフィラメント配列構造をしている。
実施形態10及び実施形態11によるフィラメント150の配列は対角線方向に対称的な構造である。
フィラメント150は、W、Ta、Ni及びCrのうちいずれか一元素で形成する。望ましくはフィラメント150はWで形成する。
フィラメント150の厚さは、本発明の第1実施形態と等しく0.3mm以上に形成する。さらに望ましくは、0.3ないし2.0mmの厚さで形成する。
フィラメントは、フィラメント領域で、SiN:H薄膜の場合、SiH/NH/Nガス、SiON薄膜の場合、SiH/NH/NO蒸着ソースガスを分解する。
(実施形態12)
図13に示すように、本発明の第12実施形態では、実施形態10のジグザグ型フィラメント構造が対角線方向に配置されている。
第12実施形態によるフィラメント配列構造は、基板110上部に位置するシャワーヘッド130を取り囲んで一定間隔で形成される複数個の電極160、電極160内部間に形成される複数個のガスノズル140、電極160間毎に形成されるセラミックボルト180及び両電極160を連結させてセラミックボルト180を介してガスノズル140下部にジグザグで連結する複数個のフィラメント150で形成される。
本発明の第12実施形態は、フィラメント150を対角線のジグザグ形態で羅列して蒸着ソースガスの使用効率を極大化させることができる配列構造をしている。
対角線型ジグザグ型フィラメントは、フィラメント150を対角線に配列するためのセラミックボルト180を含み、セラミックボルト180を利用してフィラメント150を巻いてフィラメント150の方向を転換させる。
(実施形態13)
図14に示すように、本発明の実施形態13では、フィラメント間の間隔が順次的に大きくなる四角形フィラメントパターンが繰り返されるフィラメント構造を有する。
実施形態13のフィラメント配列構造は、基板110上部に位置するシャワーヘッド130に対角線で平行するように形成される電極160、電極160周囲に一定間隔で形成される複数個のガスノズル140及び平行した両電極160を連結させて、ガスノズル140に沿って内側の電極を基準にしてフィラメント150間の間隔が順次的に大きくなる四角形フィラメント150パターンが繰り返される複数個のフィラメント150で形成される。
本発明の実施形態13では、フィラメント150を内側から外方へますます大きい四角形を描いて形成される構造が繰り返されたフィラメントであって、均一度を向上させるためのフィラメント配列構造をしている。
この時、一つのパターンでフィラメントは断線なく一度に連結する。
第12実施形態及び第13実施形態によるフィラメント150の配列は、シャワーヘッド130の中心軸や中心点に対した非対称構造である。
フィラメント150は、W、Ta、Ni及びCrのうちいずれか一元素で形成する。望ましくは、フィラメント150はWで形成する。
フィラメント150の厚さは、本発明の第1実施形態と等しく0.3mm以上にする。さらに望ましくは、0.3ないし2.0mmの厚さで形成する。
フィラメントは、フィラメント領域で、SiN:H薄膜の場合、SiH/NH/Nガス、SiON薄膜の場合、SiH/NH/NO蒸着ソースガスを分解する。
このように、触媒強化CVD装置のフィラメントを效率的に配列することによって、基板の薄膜形成領域全体で蒸着ソースガスの分解を均一に発生させてガス使用効率を80%以上まで極大化させて、これを通じて均一な薄膜を得ることができる。これで、高品質の薄膜を形成して、薄膜の特性を向上させることができる。
図15に示すように、本発明の触媒強化CVD装置のシャワーヘッドに装着されるフィラメント配列構造を介して形成した無機膜を利用した有機電界発光素子は、ガラス、プラスチックまたは石英等のような基板100を提供する。
基板100上に第1電極210を形成する。第1電極210は、アノード電極で形成して、仕事関数が高い酸化錫インジウム(ITO:Indium Tin Oxide)または酸化亜鉛インジウム(IZO:Indium Zinc Oxide)で構成された透明電極であるか、下部層にアルミニウムまたはアルミニウム合金等のような高反射率の特性を有する金属で構成された反射膜を含むITOまたはIZOのような透明電極で形成する。第1電極210が下部層に反射膜を含む透明電極である場合、第1電極210は反射型アノード電極で形成される。第1電極210はスパッタリング法、真空蒸着法またはイオンめっき法で形成し、通常、スパッタリング法を遂行して蒸着後、マスクを利用してパターニングして形成する。
続いて、第1電極210上部に最小限有機発光層(EML;Emitting Layer)を含む有機膜層220を形成する。
有機発光層はトリス(8−キノリノラト)アルミニウ錯体(Alq3)、アントラセン(Anthracene)、シクロペンタジエン(Cyclopentadiene)等のような低分子物質またはポリ(p−フェニレンビニレン)(PPV;poly−(p−phenylenevinylene))、ポリチオフェン(PT;polythiophene)、ポリビニレン(PPP;polyphenylene)及びそれらの誘導体等のような高分子物質で形成する。有機膜層220は、有機発光層以外にも正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層及び電子注入層のうち1つ以上の層をさらに含むことができる。
有機膜層220は、真空蒸着、スピンコーティング、インクジェットプリンティング、レーザー熱転写法(LITI;Laser Induced Thermal Imaging)等の方法で積層する。望ましくは、スピンコーティングや真空蒸着方式を介して積層する。また有機膜層のパターニングは、レーザー熱転写法、シャドーマスクを用いた真空蒸着法などを用いて実施できる。
続いて、有機膜層220上部に第2電極230を形成する。第2電極230は、仕事関数が低い導電性の金属としてマグネシウム(Mg)、カルシウム(Ca)、アルミニウム(Al)、銀(Ag)、及びこれらの合金で構成された群から選択された1種の物質から形成され、反射電極または光を透過することができる透過電極である。
続いて、第2電極230上部には無機膜240を形成する。
無機膜240は触媒強化CVD装置のシャワーヘッドに装着されて、先に説明した本発明の実施形態1ないし13のフィラメント配列構造である左右対称、対角線対称及び非対称形態の配列構造のうちいずれか一つの構造を有するフィラメントにより形成する。
フィラメント150は、W、Ta、Ni及びCrのうちいずれか一元素で形成する。望ましくは、フィラメント150はWで形成する。
フィラメント150は、0.3mm以上の厚さで形成する。フィラメント150の厚さが0.3mm以上であれば蒸着ソースガスの分解特性が向上する。
さらに望ましくは、フィラメント150の厚さは0.3ないし2.0mmにする。フィラメント150の厚さが0.3mm以下の場合には蒸着ソースガスの分解が低下する場合があって、2.0mm以上の場合には、工程時に高い温度を必要とする。
この時、蒸着ソースは、SiN:H薄膜の場合、SiH/NH/Nガス、SiON薄膜の場合、SiH/NH/NOガスを利用して、ガスノズルを介して噴射される。
無機膜240はSiNxまたはSiONである。無機膜240は、外部の水分や酸素から有機膜層220に形成された有機発光層を保護する保護膜役割をして、従来のメタル缶や基板を利用した封止の代わりに有機電界発光素子の封止に適用される。
本発明による触媒強化CVD装置のシャワーヘッドに装着されるWフィラメント配列構造を利用して形成された無機膜240は、均一な薄膜を得られるため、透湿防止特性が優秀であることによって、これを利用した有機電界発光素子で保護膜として優秀な薄膜特性を有する。これで、有機発光層の劣化防止を介して有機電界発光素子の寿命を向上させることができる。
以上、本発明の望ましい一実施形態を参照しながら説明したが、該技術分野の熟練された当業者は、特許請求の範囲に記載された本発明の思想及び領域から外れない範囲内で本発明を多様に修正及び変更できることを理解することができる。
本発明の触媒強化CVD装置の基本的な構造を概略的に示した断面図。 本発明の第1実施形態に係る図1における触媒強化CVD装置でシャワーヘッド、ノズル、フィラメント及び基板の配置関係を平面的に示す平面図。 本発明の第2実施形態に係る触媒強化CVD装置でシャワーヘッド、ノズル、フィラメント及び基板の配置関係を平面的に示す平面図。 本発明の第3実施形態に係る触媒強化CVD装置でシャワーヘッド、ノズル、フィラメント及び基板の配置関係を平面的に示す平面図。 本発明の第4実施形態に係る触媒強化CVD装置でシャワーヘッド、ノズル、フィラメント及び基板の配置関係を平面的に示す平面図。 本発明の第5実施形態に係る触媒強化CVD装置でシャワーヘッド、ノズル、フィラメント及び基板の配置関係を平面的に示す平面図。 本発明の第6実施形態に係る触媒強化CVD装置でシャワーヘッド、ノズル、フィラメント及び基板の配置関係を平面的に示す平面図。 本発明の第7実施形態に係る触媒強化CVD装置でシャワーヘッド、ノズル、フィラメント及び基板の配置関係を平面的に示す平面図。 本発明の第8実施形態に係る触媒強化CVD装置でシャワーヘッド、ノズル、フィラメント及び基板の配置関係を平面的に示す平面図。 本発明の第9実施形態に係る触媒強化CVD装置でシャワーヘッド、ノズル、フィラメント及び基板の配置関係を平面的に示す平面図。 本発明の第10実施形態に係る触媒強化CVD装置のシャワーヘッド、ノズル、フィラメント及び基板の配置関係を平面的に示す平面図。 本発明の第11実施形態に係る触媒強化CVD装置のシャワーヘッド、ノズル、フィラメント及び基板の配置関係を平面的に示す平面図。 本発明の第12実施形態に係る触媒強化CVD装置のシャワーヘッド、ノズル、フィラメント及び基板の配置関係を平面的に示す平面図。 本発明の第13実施形態に係る触媒強化CVD装置のシャワーヘッド、ノズル、フィラメント及び基板の配置関係を平面的に示す平面図。 本発明の一実施形態による触媒強化CVD装置のシャワーヘッドに装着されるフィラメント配列構造を用いて形成される無機膜を利用した有機電界発光素子の断面図。
符号の説明
100 チャンバー
110、120 基板
130 シャワーヘッド
140 ガスノズル
150 フィラメント
160 電極
170 壁ヒーター
180 セラミックボルト
210 第1電極
220 有機膜層
230 第2電極
240 無機膜

Claims (26)

  1. 2個以上の電極と、前記電極に各端が接続されたフィラメント、及び前記フィラメント側に噴射口が向くように配列された複数個のガスノズルで構成されるシャワーヘッドを含む触媒強化化学気相蒸着装置であって、
    前記フィラメントは、前記シャワーヘッドの中心軸に対して左右対称に装着されることを特徴とする触媒強化化学気相蒸着装置。
  2. 前記フィラメントは、等間隔に配列させた構造、前記シャワーヘッドの両端側に前記中心軸部分より狭い間隔で配列させた構造、櫛型に折り曲げて配列させた構造、及び前記ガスノズルを取り囲むように折り曲げて配列させた構造で構成された群から選択されるいずれか一つの構造を有することを特徴とする請求項1に記載の触媒強化化学気相蒸着装置。
  3. 前記フィラメントは、タングステン、タンタル、ニッケル及びクロムのうちいずれか一元素で形成することを特徴とする請求項1に記載の触媒強化化学気相蒸着装置。
  4. 前記フィラメントの厚さは、0.3mm以上であることを特徴とする請求項1に記載の触媒強化化学気相蒸着装置。
  5. 前記フィラメントの厚さは、0.3mmないし2.0mmであることを特徴とする請求項4に記載の触媒強化化学気相蒸着装置。
  6. 前記ガスノズルは、SiN:H薄膜の場合、シラン/アンモニア/窒素の、SiON薄膜の場合、シラン/アンモニア/一酸化窒素の蒸着ソースガスを噴射することを特徴とする請求項1に記載の触媒強化化学気相蒸着装置。
  7. 2個以上の電極と、前記電極に各端が接続されたフィラメント、及び前記フィラメント側に噴射口が向くように配列された複数個のガスノズルで構成されるシャワーヘッドを含む触媒強化化学気相蒸着装置であって、
    前記フィラメントは、前記シャワーヘッドの中心点に対して対角線対称に装着されることを特徴とする触媒強化化学気相蒸着装置。
  8. 前記フィラメントは、ジグザグ形態に配列された構造及び一定間隔の直線形態に配列された構造のいずれかを有することを特徴とする請求項7に記載の触媒強化化学気相蒸着装置。
  9. 前記フィラメントは、タングステン、タンタル、ニッケル及びクロムのうちいずれか一元素で形成することを特徴とする請求項7に記載の触媒強化化学気相蒸着装置。
  10. 前記フィラメントの厚さは、0.3mm以上であることを特徴とする請求項7に記載の触媒強化化学気相蒸着装置。
  11. 前記フィラメントの厚さは、0.3mmないし2.0mmであることを特徴とする請求項10に記載の触媒強化化学気相蒸着装置。
  12. 前記ガスノズルは、SiN:H薄膜の場合、シラン/アンモニア/窒素の、SiON薄膜の場合、シラン/アンモニア/一酸化窒素の蒸着ソースガスを噴射することを特徴とする請求項7に記載の触媒強化化学気相蒸着装置。
  13. 2個以上の電極と、前記電極に各端が接続されたフィラメント、及び前記フィラメント側に噴射口が向くように配列された複数個のガスノズルで構成されるシャワーヘッドを含む触媒強化化学気相蒸着装置であって、
    前記フィラメントは、前記シャワーヘッドの中心軸及び中心点に対して非対称であり、同一パターンの前記フィラメントを2以上反復して具備することを特徴とする触媒強化化学気相蒸着装置。
  14. 前記フィラメントは、タングステン、タンタル、ニッケル及びクロムのうちいずれか一元素で形成することを特徴とする請求項13に記載の触媒強化化学気相蒸着装置。
  15. 前記フィラメントの厚さは、0.3mm以上であることを特徴とする請求項13に記載の触媒強化化学気相蒸着装置。
  16. 前記フィラメントの厚さは、0.3mmないし2.0mmであることを特徴とする請求項15に記載の触媒強化化学気相蒸着装置。
  17. 前記ガスノズルは、SiN:H薄膜の場合、シラン/アンモニア/窒素の、SiON薄膜の場合、シラン/アンモニア/一酸化窒素の蒸着ソースガスを噴射することを特徴とする請求項13に記載の触媒強化化学気相蒸着装置。
  18. 基板と、前記基板上部に形成された第1電極と、前記第1電極上部に形成された最小限有機発光層を含む有機膜と、前記有機膜上部に形成された第2電極と、前記第2電極上部に形成された無機膜を含む有機電界発光素子の製造方法であって、
    触媒強化化学気相蒸着装置のシャワーヘッドに、前記シャワーヘッドの中心軸に対して左右対称である構造、前記シャワーヘッドの中心点に対して対角線対称である構造、及び前記シャワーヘッドの前記中心軸及び前記中心点に対して非対称形態で、同一パターンをを2回以上反復した構造で構成された群から選択されるいずれか一つの構造を有するフィラメントを装着して、前記無機膜を形成することを特徴とする有機電界発光素子の製造方法。
  19. 前記フィラメントは、等間隔に配列させた構造、前記シャワーヘッドの両端側に前記中心軸部分より狭い間隔で配列させた構造、櫛型に折り曲げて配列させた構造、前記ガスノズルを取り囲むように折り曲げて配列させた構造、ジグザグ形態に配列させた構造を有するフィラメント、及び一定間隔の直線形態に配列された構造で構成された群から選択されるいずれか一つ以上の構造を有することを特徴とする請求項18に記載の有機電界発光素子の製造方法。
  20. 前記フィラメントは、タングステン、タンタル、ニッケル及びクロムのうちいずれか一元素で形成することを特徴とする請求項18に記載の有機電界発光素子の製造方法。
  21. 前記フィラメントの厚さは、0.3mm以上であることを特徴とする請求項18に記載の有機電界発光素子の製造方法。
  22. 前記フィラメントの厚さは、0.3mmないし2.0mmであることを特徴とする請求項21に記載の有機電界発光素子の製造方法。
  23. 前記ガスノズルは、SiN:H薄膜の場合、シラン/アンモニア/窒素、SiON薄膜の場合、シラン/アンモニア/一酸化窒素の蒸着ソースガスを噴射することを特徴とする請求項18に記載の有機電界発光素子の製造方法。
  24. 前記無機膜は、窒化シリコン及び窒酸化シリコンのいずれかであることを特徴とする請求項18に記載の有機電界発光素子の製造方法。
  25. 前記第1電極は、透明電極及び下部層に反射膜を含む透明電極のいずれかであることを特徴とする請求項18に記載の有機電界発光素子の製造方法。
  26. 前記第2電極は、マグネシウム、カルシウム、アルミニウム、銀、及びこれらの合金で構成された群から選択された1種の物質で形成され、反射電極及び光を透過することができる透過電極のいずれかであることを特徴とする請求項18に記載の有機電界発光素子の製造方法。
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