JP2007335204A - 発光素子の製造装置および発光素子の製造方法 - Google Patents

発光素子の製造装置および発光素子の製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】単純な構造で占有面積が小さい発光素子の製造装置を提供する。
【解決手段】被処理基板上に、有機層を含む複数の層を有する発光素子を形成するための複数の処理室を有し、前記複数の処理室に前記被処理基板が順次搬送される発光素子の製造装置であって、前記複数の処理室が実質的に直線状に接続されるとともに、隣接する２つの前記処理室の間で前記被処理基板が搬送される場合、当該２つの処理室が前記被処理基板上の層と反応性を有しないガスで満たされるよう構成されていることを特徴とする発光素子の製造装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、有機発光層を含む発光素子の製造方法、および有機発光層を含む発光素子の製造装置に関する。
近年、従来用いられてきたＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）に換わって、薄型にすることが可能な平面型表示装置の実用化が進んでおり、例えば有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）は自発光、高速応答などの特徴を有するために、次世代の表示装置として着目されている。また、有機ＥＬ素子は、表示装置のほかに、面発光素子としても用いられる場合がある。
有機ＥＬ素子は、陽電極（正電極）と陰電極（負電極）の間に有機ＥＬ層（発光層）を含む有機層が狭持された構造となっており、当該発光層に正極から正孔を、負極から電子を注入してそれらの再結合をさせることによって、当該発光層を発光させる構造になっている。
また、前記有機層には、必要に応じて陽極と発光層の間、または陰極と発光層の間に、例えば正孔輸送層、または電子輸送層など発光効率を良好とするための層を付加することも可能である。
上記の発光素子を形成する方法の一例としては、以下の方法を取ることが一般的であった。まず、ＩＴＯよりなる陽電極がパターニングされた基板上に、前記有機層を蒸着法により形成する。蒸着法とは、例えば蒸発あるいは昇華された蒸着原料を、被処理基板上に蒸着させることで薄膜を形成する方法である。次に、当該有機層上に、陰電極となるＡｌ（アルミニウム）を、蒸着法により形成する。このような発光素子を、いわゆるトップカソード型発光素子と呼ぶ場合がある。
例えばこのようにして、陽電極と陰電極の間に有機層が形成されてなる、発光素子が形成される。
例えば、上記の発光素子を製造する発光素子の製造装置は、例えば有機層や電極層などを成膜するための処理室が、搬送室にそれぞれ異なる方向で接続された構造を有する、いわゆるクラスター構造であることが一般的であった。
特開２００４−２２５０５８号公報
しかし、発光素子をクラスター構造を有する製造装置で製造する場合、製造装置が大きくなり、装置が占有する床面積（いわゆるフットプリント）が大きくなりすぎる問題が生じていた。
また、上記のクラスター構造では、装置構成によっては複数の搬送室が必要となり、フットプリントが大きくなることに加えて、搬送室などの搬送系に係るコストが増大してしまう問題が生じていた。また、クラスター構造においては、被処理基板の搬送経路が複雑になり、搬送の制御が複雑になってしまう問題があった。
そこで、本発明では、上記の問題を解決した、新規で有用な発光素子の製造装置、および発光素子の製造方法を提供することを統括的課題としている。
本発明の具体的な課題は、単純な構造で占有面積が小さい発光素子の製造装置と、製造に係る占有面積が小さくなる発光素子の製造方法を提供することである。
本発明は、上記の課題を、請求項１に記載したように、
被処理基板上に有機層を含む複数の層を有する発光素子を形成するための、複数の処理室を有し、前記複数の処理室に前記被処理基板が順次搬送される発光素子の製造装置であって、
前記複数の処理室が実質的に直線状に接続されるとともに、隣接する２つの前記処理室の間で前記被処理基板が搬送される場合、当該２つの処理室が前記被処理基板上の層と反応性を有しないガスで満たされるよう構成されていることを特徴とする発光素子の製造装置により、また、
請求項２に記載したように、
前記被処理基板上の層に対応して、前記ガスが変更されることを特徴とする請求項１記載の発光素子の製造装置により、また、
請求項３に記載したように、
前記複数の処理室は、少なくとも、
前記有機層を成膜するための有機層成膜室と、
前記有機層に電圧を印加するための電極を成膜するための電極成膜室と、を含むことを特徴とする請求項１または２記載の発光素子の製造装置により、また、
請求項４に記載したように、
前記有機層は、電圧が印加されることで発光する発光層を含む多層構造を有し、前記有機層成膜室は、蒸着法により、前記多層構造が連続的に成膜されるように構成されていることを特徴とする請求項３記載の発光素子の製造装置により、また、
請求項５に記載したように、
前記有機層成膜室には、
前記被処理基板を保持する保持台と
複数の成膜原料を前記被処理基板上に供給するための複数の成膜原料供給部が設置されていることを特徴とする請求項４記載の発光素子の製造装置により、また、
請求項６に記載したように、
複数の前記成膜原料供給部は直線状に配列され、前記保持台は、成膜に対応して当該成膜原料供給部の配列に沿って移動されるように構成されていることを特徴とする請求項５記載の発光素子の製造装置により、また、
請求項７に記載したように、
前記複数の処理室は、前記有機層と前記電極との間に前記発光層の発光効率を良好にするための、仕事関数調整層を形成する調整層成膜室を含むことを特徴とする請求項４乃至６のうち、いずれか１項記載の発光素子の製造装置により、また、
請求項８に記載したように、
前記仕事関数調整層は、アルカリ金属よりなることを特徴とする請求項７記載の発光素子の製造装置により、また、
請求項９に記載したように、
被処理基板上に有機層を含む複数の層を有する発光素子を形成するための複数の処理行程が、複数の処理室で順次行われる発光素子の製造方法であって、
前記複数の処理室が実質的に直線状に接続されるとともに、隣接する２つの前記処理室の間で前記被処理基板が搬送される場合、当該２つの処理室が前記被処理基板上の層と反応性を有しないガスで満たされることを特徴とする発光素子の製造方法により、また、
請求項１０に記載したように、
前記被処理基板上の層に対応して、前記ガスが変更されることを特徴とする請求項９記載の発光素子の製造方法により、また、
請求項１１に記載したように、
前記複数の処理工程は、少なくとも、
前記有機層を成膜する有機層成膜工程と、
前記有機層に電圧を印加するための電極を成膜する電極成膜工程と、を含むことを特徴とする請求項９または１０記載の発光素子の製造方法により、また、
請求項１２に記載したように、
前記有機層は、電圧が印加されることで発光する発光層を含む多層構造を有し、前記有機層成膜工程では、蒸着法により、前記多層構造が連続的に成膜されることを特徴とする請求項１１記載の発光素子の製造方法により、また、
請求項１３に記載したように、
前記有機層成膜工程と前記電極成膜工程との間に前記発光層の発光効率を良好にするための、仕事関数調整層を成膜する調整層成膜工程を含むことを特徴とする請求項１２記載の発光素子の製造方法により、また、
請求項１４に記載したように、
前記仕事関数調整層は、アルカリ金属よりなることを特徴とする請求項１３記載の発光素子の製造方法により、解決する。
本発明によれば、単純な構造で占有面積が小さい発光素子の製造装置と、製造に係る占有面積が小さくなる発光素子の製造方法を提供することが可能となる。
本発明に係る発光素子の製造装置（製造方法）では、発光層を含む有機層を有する発光素子が製造される。
例えば、当該発光素子は、ガラスなどよりなる基板上に形成され、電圧が印加されると発光する有機材料を主成分とする発光層（有機ＥＬ層）を含む有機層を有している。さらに、当該基板上には、当該有機層を挟んで対向するように、当該有機層（発光層）に電圧を印加するための２つの電極（層）が形成される。
上記の発光素子は、有機ＥＬ素子と呼ばれる場合があり、２つの電極の間に電圧を印加することで、発光層で電子と正孔を再結合させることによって、当該発光層を発光させる構造になっている。
上記の発光素子は、複数の層が積層されてなる構造を有しているため、複数の処理室において行われる複数の基板処理工程を経て製造される。このため、上記の発光素子を製造するためには、複数の処理室（処理装置）を用いる必要があった。
例えば、複数の処理室を有する発光素子の製造装置の例としては、クラスター構造を有する発光素子の製造装置がある。この場合、クラスター構造とは、被処理基板を搬送するための搬送室（トランスファーチャンバ）に対して複数の処理室が接続された構造を意味する。また、当該搬送室には、必要に応じて、被処理基板に装着されるマスクの装着室や、ロードロック室などが接続される場合がある。
しかし、クラスター構造を有する製造装置は小型化が困難であり、また装置構成や搬送システムが複雑になってしまう問題を有していた。このため、基板処理に係るコストが増大してしまう問題を有していた。
そこで、本発明に係る発光素子の製造装置では、複数の処理室が実質的に直線状に接続されるとともに、複数の処理室に被処理基板が順次搬送されて発光素子が形成されるよう構成されている。
すなわち、上記の製造装置においては、実質的に直線状に接続された複数の処理室で被処理基板が処理される複数の処理工程が実施され、前記被処理基板上に有機層を含む複数の層が形成されて発光素子が形成される。
このため、発光素子の製造装置の構造が単純となり、製造装置の占有面積（フットプリント）を小さくすることが可能となる。また、上記の製造装置（製造方法）においては、被処理基板は複数の処理室を、実質的に直線状に搬送されるため、搬送経路が単純であり、搬送システムを単純とすることが可能になる効果を奏する。
次に、上記の発光素子の製造装置および製造方法の例について、図面に基づき以下に説明する。
図１は、本発明の実施例１による発光素子の製造装置１００を模式的に示す図である。図１を参照するに、本実施例による発光素子の製造装置１００の概略は、複数の処理室１０１乃至１０９が、実質的に直線状に接続された構造を有している。但し、本図では処理室の中の構造は図示を省略している。
上記の、隣接する処理室の間にはゲートバルブ１０１ａ乃至１０８ａが設けられている。前記処理室１０１、１０２の間にはゲートバルブ１０１ａが、以下同様に、処理室１０２、１０３の間にゲートバルブ１０２ａ、処理室１０３、１０４の間にゲートバルブ１０３ａ、処理室１０４、１０５の間にゲートバルブ１０４ａ、処理室１０５、１０６の間にゲートバルブ１０５ａ、処理室１０６、１０７の間にゲートバルブ１０６ａ、処理室１０７、１０８の間にゲートバルブ１０７ａ、処理室１０８、１０９の間にゲートバルブ１０８ａが、それぞれ設けられている。
前記製造装置１００は、図示を省略する例えば搬送アームなどの搬送手段を処理室内部に有している。被処理基板は、上記のゲートバルブが開放されることによって、隣接する２つの処理室の間を搬送されるよう構成されている。この場合、被処理基板は実質的に直線状に複数の処理室を搬送され、それぞれの処理室において基板処理が行われることになる。本実施例による製造装置１００では、このように複数の基板処理工程を経て、被処理基板上に発光層を含む多層構造の有機層を有する発光素子が形成される。
また、複数の処理室１０１乃至１０９には、例えば真空ポンプなどの排気手段に接続された排気ライン１０１Ａ乃至１０９Ａがそれぞれ接続され、処理室１０１乃至１０９の内部が所定の減圧状態とされるように構成されている。
また、複数の処理室１０１乃至１０９には、ガス供給ライン１０１Ｂ乃至１０９Ｂがそれぞれ接続され、処理室１０１乃至１０９の内部が、所定の雰囲気ガスで満たされるように構成されている。すなわち、複数の処理室１０１乃至１０９の内部は、必要に応じて所定の減圧状態の当該雰囲気ガスで満たされるようになっている。例えば、２つの処理室の間で被処理基板が搬送される場合には、当該２つの処理室は、減圧状態の雰囲気ガスで満たされるようにされる。
前記ガス供給ライン１０１Ｂ乃至１０９Ｂには、それぞれバルブ１０１Ｃ乃至１０９Ｃ、および質量流量コントローラ（ＭＦＣ）１０１Ｄ乃至１０９Ｄが設置され、供給される雰囲気ガスの流量が制御される構造になっている。
また、前記処理室１０４には、ガスライン１０４Ｂに加えて、ガスライン１０４ＢＢが接続されている。前記ガスラインＢＢには、バルブ１０４ＣＣ、および質量流量コントローラ（ＭＦＣ）１０４ＤＤが設置され、供給される雰囲気ガスの流量が制御される構造になっている。すなわち、前記処理室１０４には、２種類の雰囲気ガス（たとえばＡｒ、Ｎ２）のいずれかを選択して供給することが可能になっている。
また、前記製造装置１００は、製造装置の製造に係る動作を制御する制御装置（コンピュータ）１５０を有している。前記制御装置１５０は、被処理基板の搬送を制御する基板搬送制御手段１５１、前記処理室１０１乃至１０９の雰囲気ガスを制御する雰囲気制御手段１５２、前記処理室１０１乃至１０９の基板処理を制御する基板処理制御手段１５３、記憶手段１５４、および入出力手段１５５を有している。
前記製造装置１００の発光素子の製造に係る動作は、上記の制御装置１５０によって制御される。また、複数の処理室によって実施される基板処理は、前記記憶手段１５４に記憶されたプログラム（レシピと呼ぶ場合がある）に基づいて前記基板処理制御手段１５３によって制御される。
本実施例による製造装置１００は、複数の処理室１０１乃至１０９を有し、前記複数の処理室１０１乃至１０９が実質的に直線状に接続されるとともに、前記複数の処理室１０１乃至１０９に被処理基板が順次搬送されて発光素子が形成されるよう構成されていることが特徴である。
すなわち、上記の製造装置１００においては、実質的に直線状に接続された複数の処理室で被処理基板が処理される処理工程がそれぞれ実施され、前記被処理基板上に有機層を含む複数の層が形成されて発光素子が形成される。
このため、上記の製造装置１００は、従来のクラスター型の製造装置に比べて構造が単純であり、製造装置の占有面積（フットプリント）が小さくなっている。また、本実施例による製造装置１００では、被処理基板が実質的に直線状に搬送されるため、搬送経路が単純であり、搬送システムが単純となっている。
また、本実施例による製造装置１００では、複数の処理室１０１乃至１０９内に搬送された被処理基板が、酸素や水などに曝されないように構成されている。被処理基板に発光素子を形成する場合には、当該被処理基板が酸素や水などにできるだけ曝されないことが好ましい。例えば、発光層（有機ＥＬ層）などの有機層は、水分や酸素による影響を受けて変質しやすく、発光素子の品質が低下してしまう場合がある。
そのため、本実施例による製造装置の場合、処理室１０１乃至１０９の内部は、減圧状態の雰囲気ガスで満たされた状態にすることが可能に構成されている。また、これらの雰囲気ガスは、被処理基板上の層（膜）と実質的に反応しない（反応性を有しない）ガスであることが好ましい。また、本実施例による製造装置では、前記被処理基板上の層に対応して、処理室を満たす雰囲気ガスが変更されるように構成されている。このような雰囲気ガスの変更の具体的な例については後述する。
また、図１には、複数の処理室１０１乃至１０９に対応して、当該処理室１０１乃至１０９で行われる基板処理工程ステップ１（図中Ｓ１と表記、以下同様）乃至ステップ９が示してある。
まず、ステップ１で被処理基板Ｗが前記処理室１０１に投入されると、該処理室１０１において該被処理基板Ｗにマスク（パターニングマスク）が装着される。
次に、被処理基板Ｗは、前記処理室１０１から処理室１０２に搬送される。この場合、当該処理室１０１，１０２は、それぞれ減圧状態の、例えば窒素（Ｎ２）ガスで満たされていることが好ましい。前記被処理基板Ｗは、前記ゲートバルブ１０１ａが開放されることで、図示を省略する搬送アームによって、前記処理室１０１から前記処理室１０２へ搬送される。
次に、ステップ２（前記処理室１０２）では、前記被処理基板Ｗ上に、例えばＩＴＯなどよりなる陽電極がパターニングして形成される。例えば、当該処理室１０２は、ＣＶＤ法により陽電極を形成することが可能となるように構成されるが、当該処理室１０２を、スパッタリング法を用いて陽電極を形成するように構成してもよい。
次に、前記被処理基板Ｗは、前記処理室１０２から処理室１０３に搬送される。この場合、当該処理室１０２，１０３は、それぞれ減圧状態の、例えば窒素（Ｎ２）ガスで満たされていることが好ましい。前記被処理基板Ｗは、前記ゲートバルブ１０２ａが開放されることで、図示を省略する搬送アームによって、前記処理室１０２から前記処理室１０３へ搬送される。
次に、ステップ３（前記処理室１０３）では、前記被処理基板Ｗに装着されたマスクが脱着されるとともに、必要に応じて新たなマスクが当該被処理基板Ｗに装着される。
次に、前記被処理基板Ｗは、前記処理室１０３から処理室１０４に搬送される。この場合、当該処理室１０３，１０４は、それぞれ減圧状態の、例えば窒素（Ｎ２）ガスで満たされていることが好ましい。前記被処理基板Ｗは、前記ゲートバルブ１０３ａが開放されることで、図示を省略する搬送アームによって、前記処理室１０３から前記処理室１０４へ搬送される。
次に、ステップ４（前記処理室１０４）では、前記陽電極が形成された前記被処理基板Ｗ上に、例えば蒸着法により、発光層（有機ＥＬ層）を含む多層構造よりなる有機層が成膜される。この場合、当該処理室１０４は、蒸着法により、前記多層構造が連続的に成膜されるように、複数の成膜原料供給部を有するように構成される。このような構造の例については後述する。
次に、前記被処理基板Ｗは、前記処理室１０４から処理室１０５に搬送される。この場合、当該処理室１０４，１０５は、それぞれ減圧状態の、雰囲気ガスで満たされていることが好ましい。前記被処理基板Ｗは、前記ゲートバルブ１０４ａが開放されることで、図示を省略する搬送アームによって、前記処理室１０４から前記処理室１０５へ搬送される。
この場合、当該雰囲気ガスは、次のステップ５（処理容器１０５）で形成される仕事関数調整層と、実質的に反応しない（反応性を有しない）ことが好ましい。この場合、仕事関数調整層とは、有機層での発光効率を良好とするための層である。例えば、有機層と陰電極の仕事関数の差が大きくなりすぎると、発光素子の発光効率が低下してしまう問題が生じる場合がある。そこで、有機層と陰電極の間に仕事関数を調整するための仕事関数調整層を設けて、発光素子の発光効率の低下を抑制することが好ましい。
例えば、上記の仕事関数調整層は、アルカリ金属（例えばＬｉ）などの活性な金属により形成される。上記のアルカリ金属は、例えば雰囲気ガスと反応して化合物が形成されてしまう場合がある。例えばＬｉの場合、雰囲気中に窒素が存在すると窒化してしまう場合がある。
そこで、当該処理室１０４、１０５は、仕事関数調整層と反応しない、減圧状態の希ガス（例えばＡｒガス）で満たされていることが好ましい。このように、本実施例による製造装置（製造方法）では、被処理基板を搬送する場合の雰囲気を、被処理基板上に形成される層の材料に応じて変更することが可能なように構成されている。このため、例えば仕事関数調整層のように活性な層が形成される場合には、例えばＨｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅなどの希ガスを雰囲気ガスとして用いることが好ましい。また、被処理基板上に露出する層が、ＩＴＯやＡｌ、Ａｇなどの場合には、窒素ガスなどの安価なガスを用いるようにし、雰囲気ガスを使い分けることが好ましい。
次に、ステップ５（処理室１０５）では、前記有機層の上に、例えば蒸着法により、Ｌｉよりなる仕事関数調整層を形成し、例えばスパッタリング法により、陰電極の一部を構成するＡｇ層が成膜される。このような処理室１０５の構成の例については後述する。
次に、前記被処理基板Ｗは、前記処理室１０５から処理室１０６に搬送される。この場合、仕事関数調整層（Ｌｉ層）は、Ａｇ層で覆われた状態であるため、当該処理室１０５，１０６は、それぞれ減圧状態の、例えば窒素（Ｎ２）ガスで満たされていればよい。前記被処理基板Ｗは、前記ゲートバルブ１０５ａが開放されることで、図示を省略する搬送アームによって、前記処理室１０５から前記処理室１０６へ搬送される。
次に、ステップ６（処理室１０６）において、前記被処理基板Ｗに装着されたマスク脱着されるとともに、必要に応じて新たなマスクが当該被処理基板Ｗに装着される。
次に、前記被処理基板Ｗは、前記処理室１０６から処理室１０７に搬送される。この場合、当該処理室１０６，１０７は、それぞれ減圧状態の、例えば窒素（Ｎ２）ガスで満たされていることが好ましい。前記被処理基板Ｗは、前記ゲートバルブ１０６ａが開放されることで、図示を省略する搬送アームによって、前記処理室１０６から前記処理室１０７へ搬送される。
次に、ステップ７（前記処理室１０７）では、例えばスパッタリング法により、Ａｌ層がパターニングして形成される。ここで、Ａｇ層とＡｌ層よりなる陰電極が形成される。
次に、前記被処理基板Ｗは、前記処理室１０７から処理室１０８に搬送される。この場合、当該処理室１０７，１０８は、それぞれ減圧状態の、例えば窒素（Ｎ２）ガスで満たされていることが好ましい。前記被処理基板Ｗは、前記ゲートバルブ１０７ａが開放されることで、図示を省略する搬送アームによって、前記処理室１０７から前記処理室１０８へ搬送される。
次に、ステップ８（処理室１０８）において、前記被処理基板Ｗに装着されたマスクが脱着されるとともに、必要に応じて新たなマスクが当該被処理基板Ｗに装着される。
次に、ステップ９(処理室１０９)において、例えばＣＶＤ法により、Ｓｉ３Ｎ４などよりなる絶縁層により有機層や電極が覆われ、発光素子が形成される。
また、上記の発光素子の製造装置（製造方法）では、被処理基板を搬送する場合の雰囲気の圧力を、処理室によって異なるようにすることで、基板処理に係る汚染が発生することを抑制することが可能になる。例えば、隣接する処理室の間に圧力差を設けることで、当該雰囲気の流れの方向を好ましい方向に制御することができる。
例えば、前記処理室１０４Ａの圧力を前記処理室１０５Ａの圧力よりも高くすることで、有機層を形成する場合に金属（Ｌｉ、Ａｌなど）が混入する影響を抑制することが可能となる。
次に、上記の製造装置１００の処理室の構成の例について、図２〜図５に基づき、説明する。ただし以下の図２〜図５中、先に説明した部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
図２は、図１に示した処理室１０２を模式的に示した断面図である。但し、前記ガス供給ライン１０２Ｂは図示を省略している。
図２を参照するに、前記処理室１０２は、内部に被処理基板Ｗを保持する保持台３０５が設置された処理容器３０１を有している。前記処理容器３０１は、例えば略円筒状の下部容器３０１Ａの一端の開口部に、蓋部３０１Ｂが設置された構造を有している。前記蓋部３０２には、例えば略円盤状のアンテナ３０２が設置され、当該アンテナ３０２には、電源３０３からマイクロ波が印加される構造になっている。
また、前記アンテナ３０２と前記保持台３０５の間には、処理容器内に成膜のための成膜原料ガスを供給するガス供給部３０４が設置されている。前記ガス供給部３０４は、例えば格子状に形成され、当該格子の穴からマイクロ波が通過する構造となっている。
このため、前記ガス供給部３０４から供給された成膜原料ガスは、前記アンテナ３０２から供給されるマイクロ波によってプラズマ励起され、前記保持台３０５上に保持される被処理基板Ｗ上に、例えばＩＴＯよりなる陰電極（透明電極）が成膜される。
また、陰電極を成膜するための処理室は、上記のようにＣＶＤによらず、スパッタリング法によって陰電極が形成されるように構成されてもよい。
また、図３は、図１に示した処理室１０４を模式的に示した断面図である。但し、前記ガス供給ライン１０４Ｂは図示を省略している。図３を参照するに、前記処理室１０４は、内部に被処理基板Ｗを保持する保持台３１２を有する処理容器３１１を有している。
前記処理容器３１１の外側には、例えば固体または液体よりなる成膜原料３２１を蒸発または昇華させて成膜原料ガス（気体原料）を生成する気体原料生成部３２２Ａが設置されている。
前記気体原料生成部３２２Ａは、原料容器３１９、およびキャリアガス供給ライン３２０を有している。前記原料容器３１９に保持された成膜原料３２１は、図示を省略するヒータなどにより加熱されて成膜原料ガス（気体原料）が生成される。生成された成膜原料ガスは、キャリアガス供給ライン３２０から供給されるキャリアガスととともに、輸送路３１８Ａ内を輸送されて、前記処理容器３１１に設置されたガス供給部３１７Ａに供給される構造になっている。前記ガス供給部３１７Ａに輸送された成膜原料ガスは、前記処理容器３１１内の前記被処理基板Ｗの近傍へと供給され、被処理基板Ｗ上に成膜が行われる構造になっている。
前記ガス供給部３１７Ａは、前記輸送路３１８Ａが接続された、例えば円筒状または筐体状の供給部本体３１４を有し、その内部に成膜原料ガスの流れを制御する整流板３１５が設置されている。さらに、前記供給部本体３１４の、被処理基板Ｗに面する側には、例えば多孔質の金属材料（金属フィルタ）よりなるフィルタ板３１６が設置されている。
また、前記処理容器３１１には、前記ガス供給部３１７Ａと同様の構造を有するガス供給部３１７Ｂ〜３１７Ｆが、該ガス供給部３１７Ａとともに直線状に配列されている。また、前記ガス供給部３１７Ｂ〜３１７Ｆは、それぞれ輸送路３１８Ｂ〜３１８Ｆを介して、それぞれ気体原料生成部３２２Ｂ〜３２２Ｆに接続されている。前記気体原料生成部３２２Ｂ〜３２２Ｆは、前記気体原料生成部３２２Ａと同様の構造を有している。
また、前記保持台３１２は、前記ガス供給部３１７Ａ〜３１７Ｆからの複数の成膜原料ガスの供給に対応して、移動可能に構成されている。例えば、前記保持台３１２は、前記処理容器３１１の底面に設置された、移動レール３１３上を、ガス供給部の配列に沿って平行に移動可能に構成されている。
この場合、前記ガス供給部３１７Ａ〜３１７Ｆからの複数の成膜原料ガスの供給に対応して、前記保持台３１２が移動されることによって、前記被処理基板Ｗ上には、多層構造よりなる有機層を形成することが可能となる。
例えば、従来のクラスター構造の発光素子の製造装置では、多層構造よりなる有機層は、複数の処理室により成膜されていた。そのため、有機層の成膜のために多くの処理室が必要となる問題があり、製造装置が大型化・複雑化していた。本実施例では、多層構造よりなる有機層を、１つの処理室で連続的に成膜することが可能となっている。このため、製造装置の構造が単純となるとともに、製造装置を小型化することが容易となっている。また、処理室が実質的に直線状に配置されることが容易となっている。
また、図４は、図１に示した処理室１０５を模式的に示した断面図である。但し、前記ガス供給ライン１０５Ｂ、排気ライン１０５Ａは図示を省略している。図４を参照するに、前記処理室１０５は、内部に被処理基板Ｗを保持する保持台３３２を有する処理容器３３１を有している。前記保持台３３２は、前記処理容器３３１の底面に設置された、移動レール３３８上を、平行に移動可能に構成されている。
また、前記処理容器３３１の前記保持台３３２に対向する側には、それぞれ電源３３４、３３６に接続された、ターゲット３３３、３３５が設置されている。さらに、前記処理容器３３１内にＡｒなどのスパッタリングのためのガスを供給するガス供給部３３７が、前記処理容器３３１の側面に設置されている。
上記の処理室１０５によって、例えば異なる材料よりなる層（例えば仕事関数調整層と陰電極）を、連続的に形成することが可能となる。また、例えばＬｉ層を蒸着法で形成した後、Ａｇ層をスパッタリング法により連続的に形成する場合には、上記の処理室１０５に、図３に示した構造（蒸着のための成膜原料ガスの輸送構造）を付加するようにすればよい。例えば、上記の処理室１０５に、図３に示した、気体原料生成部３２２Ａ、輸送路３１８Ａ，ガス供給部３１７Ａに相当する構造を付加して、成膜原料ガス（気体原料）のＬｉを輸送して蒸着するようにすればよい。
また、例えばスパッタリング法による成膜においては、２つのターゲットを平行に設置することにより、成膜対象に与えるダメージを抑制することも可能である。
図５は、上記の製造装置１００に用いることが可能な処理室１０５Ｘの構成の一例である。ただし図中、先に説明した部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。図５を参照するに、処理室１０５Ｘの処理容器３３１内には、それぞれに電圧が印加されるターゲット３４０Ａ，３４０Ｂが互いに対向するように設置されている。
前記基板保持台３３２上に設置された、２つの前記ターゲット３４０Ａ，３４０Ｂは、それぞれ、前記基板保持台３３２が移動する方向と略直交する方向に延伸した構造を有し、互いに対向するようにして設置されている。
また、前記処理容器３３１内には、前記ターゲット３４０Ａ，３４０Ｂの間の空間３３１Ａに、例えばＡｒなどのスパッタリングのための処理ガスを供給するガス供給手段３４１が設置されている。当該処理ガスは、当該圧印加ターゲット３４０Ａ，３４０Ｂに電源３４２より電圧が印加されることでプラズマ励起される。
前記処理室１０５Ｘにおいては、前記ターゲット３４０Ａ，３４０Ｂに、それぞれ、電源３４２より電力が印加されることで、当該空間３３１Ａにプラズマが励起され、ターゲットがスパッタリングされることで、前記被処理基板Ｗ上に成膜が行われる。
また、上記の処理室１０５Ｘにおいては、被処理基板Ｗが、プラズマが励起される空間から離間しており、成膜対象が、プラズマ励起に伴う紫外線や、スパッタ粒子の衝突によるダメージの影響を受けにくい特徴がある。
また、例えばスパッタリングにより多層構造を形成する場合には、前記ターゲット３４０Ａ，３４０Ｂと前記ガス供給手段３４１とを組み合わせた構造を増設すればよい。
次に、上記の発光素子の製造装置１００を用いて、発光素子を製造する例を、図６（Ａ）〜（Ｃ）、および図７（Ｄ）〜（Ｅ）を用いて手順を追って説明する。
まず、図６（Ａ）は、図１のステップ２に対応する工程を示す図である。本工程では、例えば図２に示した処理室１０２において、基板１１（被処理基板Ｗに相当）上に、例えばＩＴＯよりなる陽電極１２が成膜される。
図６（Ｂ）は、図１のステップ４に対応する工程を示す図である。本工程では、例えば図３に示した処理室１０４において、前記陽電極１２上に、発光層(有機ＥＬ層)を含む多層構造を有する有機層１３が成膜される。例えば、当該有機層１３は、前記陽電極１２の側から順に、正孔注入層、正孔輸送層、発光層（有機ＥＬ層）、電子輸送層、電子注入層が、積層されるようにして形成される。また、必要に応じて正孔輸送層、正孔注入層、電子輸送層、電子注入層などは、成膜を省略することも可能である。また、有機層はこれらの構造に限定されず、様々に構成することが可能である。
図６（Ｃ）は、図１のステップ５に対応する工程を示す図である。本工程では、例えば図４に示した処理室１０５おいて、例えばスパッタリング法によって、前記有機層１３上に、まず、Ｌｉ層よりなる仕事関数調整層１４が形成され、さらに当該仕事関数調整層１４上に、陰電極を構成するＡｇ層１５Ａが形成される。
また、この場合スパッタリングによる成膜は、例えば図５に示すように、互いに対向する２つのターゲットを有する処理室において実施されると、成膜の下地となる層（例えば前記有機層１３）に与えるダメージを抑制することが可能となり、好適である。
図７（Ｄ）は、図１のステップ７に対応する工程を示す図である。本工程では、例えばスパッタリング法により、前記Ａｇ層１５Ａ上に、Ａｌ層１５Ｂが成膜され、当該Ａｇ層１５Ａ、Ａｌ層１５Ｂよりなる陰電極１５が形成される。
図７（Ｅ）は、図１のステップ９に対応する工程を示す図である。本工程では、例えば図２に示した処理室１０２と同様の構造を有する処理室１０９により、ＣＶＤ法によってＳｉ３Ｎ４よりなる保護層１６が、前記陰電極１５を覆うように形成され発光素子が形成される。
このようにして、陽電極１２と陰電極１５の間に有機層（有機ＥＬ層）が挟持されてなる発光素子を製造することができる。このような構造を有する発光素子を、ボトムエミッション型（トップカソード型）発光素子と呼ぶ場合がある。
上記のボトムエミッション型発光素子では、陰電極１５が発光を反射する機能を有するため、陰電極の反射面には、反射率の高い材料であるＡｇを用いることが好ましい。また、陰電極にＡｇを用いた場合には、Ａｇと有機層の間には、仕事関数調整層としてはＬｉを用いることが発光効率を良好とする上で好ましい。
また、実施例１に記載した発光素子の製造装置１００は、ボトムエミッション型の発光素子を製造するためのものであるが、本発明をトップエミッション型の発光素子の製造に適用することも可能である。
図８は、本発明の実施例２による発光素子の製造装置２００を模式的に示す図である。本実施例に係る発光素子の製造装置２００は、基本的な構造とその動作は、実施例１に係る発光素子の製造装置１００と同様であり、実施例１の場合と同様の効果を奏する。
図８を参照するに、本実施例による発光素子の製造装置２００の概略は、複数の処理室２０１乃至２１０が、実質的に直線状に接続された構造を有している。但し、本図では処理室の中の構造は図示を省略している。上記の、隣接する処理室の間にはゲートバルブ２０１ａ乃至２０９ａが設けられている。
本実施例による製造装置２００は、図示を省略する例えば搬送アームなどの搬送手段を処理室内部に有し、上記のゲートバルブを開放することによって、被処理基板が隣接する２つの処理室の間を搬送されるよう構成されている点で実施例１の場合と同様である。この場合、被処理基板は実質的に直線状に複数の処理室を搬送され、それぞれの処理室において基板処理が行われ、被処理基板上に発光層を含む多層構造の有機層を有する発光素子が形成される。
また、上記の処理室２０１乃至２１０は、例えば被処理基板を搬送する場合には、処理室の内部が所定の減圧された雰囲気ガスで満たされるように構成されている点で実施例１の場合と同様である。
例えば、複数の処理室２０１乃至２１０には、真空ポンプなどの排気手段に接続された排気ライン２０１Ａ乃至２１０Ａがそれぞれ接続され、処理室２０１乃至２１０の内部が所定の減圧状態とされるように構成されている。
また、複数の処理室２０１乃至２１０には、ガス供給ライン２０１Ｂ乃至２１０Ｂがそれぞれ接続され、処理室２０１乃至２１０の内部が、所定の雰囲気ガスで満たされるように構成されている。また、前記ガス供給ライン２０１Ｂ乃至２１０Ｂには、それぞれバルブ２０１Ｃ乃至２１０Ｃ、および質量流量コントローラ（ＭＦＣ）２０１Ｄ乃至２１０Ｄが設置され、供給される雰囲気ガスの流量が制御される構造になっている。
また、前記製造装置２００は、実施例１の制御装置１５０と同様の機能を有する制御装置（コンピュータ）２５０を有している。前記制御装置２５０は、被処理基板の搬送を制御する基板搬送制御手段２５１、前記処理室２０１乃至２１０の雰囲気ガスを制御する雰囲気制御手段２５２、前記処理室２０１乃至２１０の基板処理を制御する基板処理制御手段２５３、記憶手段２５４、および入出力手段２５５を有している。
また、図８には、複数の処理室２０１乃至２１０に対応して、当該処理室２０１乃至２１０で行われる基板処理工程ステップ１１乃至ステップ２０が示してある。
まず、ステップ１１で被処理基板Ｗが前記処理室２０１に投入されると、該処理室２０１において該被処理基板Ｗにマスク（パターニングマスク）が装着される。
次に、被処理基板Ｗは、前記処理室２０１から処理室２０２に搬送される。この場合、当該処理室２０１，２０２は、それぞれ減圧状態の、例えば窒素（Ｎ２）ガスで満たされていることが好ましい。前記被処理基板Ｗは、前記ゲートバルブ２０１ａが開放されることで、図示を省略する搬送アームによって、前記処理室２０１から前記処理室２０２へ搬送される。
次に、ステップ１２（前記処理室２０２）では、前記被処理基板Ｗ上に、例えばスパッタリング法により、Ａｌ層とＡｇ層よりなる陰電極が形成される。
次に、前記被処理基板Ｗは、前記処理室２０２から処理室２０３に搬送される。この場合、当該処理室２０２，２０３は、それぞれ減圧状態の、例えば窒素（Ｎ２）ガスで満たされていることが好ましい。前記被処理基板Ｗは、前記ゲートバルブ２０２ａが開放されることで、図示を省略する搬送アームによって、前記処理室２０２から前記処理室２０３へ搬送される。
次に、ステップ１３（前記処理室２０３）では、前記被処理基板Ｗに装着されたマスクが脱着されるとともに、必要に応じて新たなマスクが当該被処理基板Ｗに装着される。
次に、前記被処理基板Ｗは、前記処理室２０３から処理室２０４に搬送される。この場合、当該処理室２０３、２０４は、それぞれ減圧状態の、雰囲気ガスで満たされていることが好ましい。前記被処理基板Ｗは、前記ゲートバルブ２０３ａが開放されることで、図示を省略する搬送アームによって、前記処理室２０３から前記処理室２０４へ搬送される。
この場合、当該雰囲気ガスは、次のステップ１４（処理容器２０４）で形成される仕事関数調整層と、実質的に反応しない（反応性を有しない）ことが好ましい。
例えば、上記の仕事関数調整層は、実施例１の場合で説明したように、アルカリ金属（例えばＬｉ）などの活性な金属により形成される。上記のアルカリ金属は、例えばガスと反応して化合物が形成されてしまう場合がある。例えばＬｉの場合、雰囲気中に窒素が存在すると窒化してしまう場合がある。
そこで、当該処理室２０３、２０４は、仕事関数調整層と反応しない、減圧状態の希ガス（例えばＡｒガス）で満たされていることが好ましい。このように、本実施例による製造装置（製造方法）では、実施例１の場合と同様に、被処理基板を搬送する場合の雰囲気ガスを、被処理基板上に形成される層の材料に応じて変更することが可能なように構成されている。例えば仕事関数調整層のように活性な層が形成される場合には、例えばＨｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅなどの希ガスを雰囲気ガスとして用いることが好ましい。また、被処理基板上に露出する層が、ＩＴＯやＡｌ、Ａｇなどの場合には、窒素ガスなどの安価なガスを用いるようにし、雰囲気ガスを使い分けることが好ましい。
次に、ステップ１４（前記処理室２０４）では、前記陰電極が形成された前記被処理基板Ｗ上に、例えば蒸着法により、Ｌｉ層よりなる仕事関数調整層が成膜される。
次に、前記被処理基板Ｗは、前記処理室２０４から処理室２０５に搬送される。この場合、当該処理室２０４、２０５は、それぞれ減圧状態の、当該仕事関数調整層と反応しない雰囲気ガス（例えば、Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅなどの希ガス）で満たされていることが好ましい。前記被処理基板Ｗは、前記ゲートバルブ２０４ａが開放されることで、図示を省略する搬送アームによって、前記処理室２０４から前記処理室２０５へ搬送される。
次に、ステップ１５（前記処理室２０５）では、前記陰電極と仕事関数調整層が形成された前記被処理基板Ｗ上に、例えば蒸着法により、発光層（有機ＥＬ層）を含む多層構造よりなる有機層が成膜される。
次に、前記被処理基板Ｗは、前記処理室２０５から処理室２０６に搬送される。この場合、仕事関数調整層（Ｌｉ層）は有機層で覆われた状態であるため、当該処理室２０５，２０６は、それぞれ減圧状態の、例えば窒素（Ｎ２）ガスで満たされていればよい。前記被処理基板Ｗは、前記ゲートバルブ２０５ａが開放されることで、図示を省略する搬送アームによって、前記処理室２０５から前記処理室２０６へ搬送される。
次に、ステップ１６（処理室２０６）において、前記被処理基板Ｗに装着されたマスクが脱着されるとともに、必要に応じて新たなマスクが当該被処理基板Ｗに装着される。
次に、前記被処理基板Ｗは、前記処理室２０６から処理室２０７に搬送される。この場合、当該処理室２０６，２０７は、それぞれ減圧状態の、例えば窒素（Ｎ２）ガスで満たされていることが好ましい。前記被処理基板Ｗは、前記ゲートバルブ２０６ａが開放されることで、図示を省略する搬送アームによって、前記処理室２０６から前記処理室２０７へ搬送される。
次に、ステップ１７（前記処理室２０７）では、例えばスパッタリング法により、陽電極を構成するＩＺＯ層が、パターニングして形成される。
次に、前記被処理基板Ｗは、前記処理室２０７から処理室２０８に搬送される。この場合、当該処理室２０７，２０８は、それぞれ減圧状態の、例えば窒素（Ｎ２）ガスで満たされていることが好ましい。前記被処理基板Ｗは、前記ゲートバルブ２０７ａが開放されることで、図示を省略する搬送アームによって、前記処理室２０７から前記処理室２０８へ搬送される。
次に、ステップ１８（処理室２０８）において、例えばスパッタリング法により、陽電極を構成するＩＴＯ層が、パターニングして形成される。ここで、ＩＺＯ層とＩＴＯ層よりなる陽電極（透明電極）が形成される。
次に、前記被処理基板Ｗは、前記処理室２０８から処理室２０９に搬送される。この場合、当該処理室２０８，２０９は、それぞれ減圧状態の、例えば窒素（Ｎ２）ガスで満たされていることが好ましい。前記被処理基板Ｗは、前記ゲートバルブ２０８ａが開放されることで、図示を省略する搬送アームによって、前記処理室２０８から前記処理室２０９へ搬送される。
次に、ステップ１９（処理室２０９）において、前記被処理基板Ｗに装着されたマスクが脱着されるとともに、必要に応じて新たなマスクが当該被処理基板Ｗに装着される。
次に、ステップ２０(処理室２１０)において、例えばＣＶＤ法により、Ｓｉ３Ｎ４などよりなる絶縁層により有機層や電極が覆われ、発光素子が形成される。
次に、上記の発光素子の製造装置２００を用いて、発光素子を製造する例を、図９（Ａ）〜（Ｂ）、図１０（Ｃ）〜（Ｄ）、および図１１（Ｅ）〜（Ｆ）を用いて手順を追って説明する。
まず、図９（Ａ）は、図８のステップ２に対応する工程を示す図である。本工程では、例えば図４に示した処理室１０５と同様の構造を有する処理室２０２において、基板２１（被処理基板Ｗに相当）上に、例えばＡｌ層２２Ａ、Ａｇ層２２Ｂがスパッタリング法により連続的に成膜される。ここで、Ａｌ層２２ＡとＡｇ層２２Ｂよりなる陰電極２２が形成される。
図９（Ｂ）は、図８のステップ１４に対応する工程を示す図である。本工程では処理室２０４において、例えば蒸着法により、前記陰電極２２上に、Ｌｉ層よりなる仕事関数調整層２３が成膜される。
図１０（Ｃ）は、図８のステップ１５に対応する工程を示す図である。本工程では、図３に示した処理室１０４と同様の構造を有する処理室２０５において、前記仕事関数調整層２３上に、発光層(有機ＥＬ層)を含む多層構造を有する有機層２４を成膜する。例えば、当該有機層２４は、前記仕事関数調整層２４の側から順に、電子注入層、電子輸送層、発光層（有機ＥＬ層）、正孔輸送層、正孔注入層が、積層されるようにして形成される。また、必要に応じて電子注入層、電子輸送層、発光層、正孔輸送層、正孔注入層などは、成膜を省略することも可能である。また、有機層はこれらの構造に限定されず、様々に構成することが可能である。
図１０（Ｄ）は、図８のステップ１７に対応する工程を示す図である。本工程では処理室２０７において、例えばスパッタリング法により、前記有機層２４に、陰電極を構成するＩＺＯ層２５Ａが成膜される。
また、図１１（Ｅ）は、図８のステップ１８に対応する工程を示す図である。本工程では処理室２０８において、例えばスパッタリング法により、前記ＩＺＯ層２５Ａ上に、ＩＴＯ層２５Ｂが成膜される。ここで、ＩＺＯ層２５ＡとＩＴＯ層２５Ｂよりなる陽電極２５が形成される。
図１１（Ｆ）は、図８のステップ２０に対応する工程を示す図である。本工程では、例えば図２に示した処理室１０２と同様の構造を有する処理室２１０により、ＣＶＤ法によってＳｉ３Ｎ４よりなる保護層２６が、前記陽電極２５を覆うように形成され、発光素子が形成される。
このようにして、陰電極２２と陰電極２５の間に有機層２４が挟持されてなる発光素子を製造することができる。このような構造を有する発光素子を、トップエミッション型発光素子と呼ぶ場合がある。
上記のトップエミッション型発光素子では、陰電極２２が発光を反射する機能を有するため、陰電極の反射面には、反射率の高い材料であるＡｇを用いることが好ましい。また、陰電極にＡｇを用いた場合には、Ａｇと有機層の間には、仕事関数調整層としてはＬｉを用いることが発光効率を良好とする上で好ましい。
また、本発明は上記の実施例に限定されず、様々な処理室の構成で様々な構造を有する発光素子を形成することが可能であることは明らかである。
以上、本発明を好ましい実施例について説明したが、本発明は上記の特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した要旨内において様々な変形・変更が可能である。
本発明によれば、単純な構造で占有面積が小さい発光素子の製造装置と、製造に係る占有面積が小さくなる発光素子の製造方法を提供することが可能となる。
実施例１による発光素子の製造装置と製造方法を示す概略図である。 図１の製造装置に接続される処理室の一例（その１）である。 図１の製造装置に接続される処理室の一例（その２）である。 図１の製造装置に接続される処理室の一例（その３）である。 図１の製造装置に接続される処理室の一例（その４）である。 （Ａ）〜（Ｃ）は、実施例１による発光素子の製造方法を示す図（その１）である。 （Ｄ）〜（Ｅ）は、実施例１による発光素子の製造方法を示す図（その２）である。 実施例２による発光素子の製造装置と製造方法を示す概略図である。 （Ａ）〜（Ｂ）は、実施例２による発光素子の製造方法を示す図（その１）である。 （Ｃ）〜（Ｄ）は、実施例２による発光素子の製造方法を示す図（その２）である。 （Ｅ）〜（Ｆ）実施例２による発光素子の製造方法を示す図（その３）である。
符号の説明
１０１，１０２，１０３，１０３，１０５，１０６，１０７，１０８，１０９、２０１，２０２，２０３，２０４，２０５，２０６，２０７，２０８，２０９，２１０ 処理室
１０１ａ，１０２ａ，１０３ａ，１０４ａ，１０５ａ，１０６ａ，１０７ａ，１０８ａ，１０９ａ，２０１ａ，２０２ａ，２０３，２０４ａ，２０５ａ，２０６ａ，２０７ａ，２０８ａ，２０９ａ，２１０ａ ゲートバルブ
１０１Ａ，１０２Ａ，１０３Ａ，１０４Ａ，１０５Ａ，１０６Ａ，１０７Ａ，１０８Ａ，１０９Ａ，２０１Ａ，２０２Ａ，２０３Ａ，２０４Ａ，２０５Ａ，２０６Ａ，２０７Ａ，２０８Ａ，２０９Ａ，２１０Ａ 排気ライン
１０１Ｂ，１０２Ｂ，１０３Ｂ，１０４Ｂ，１０５Ｂ，１０６Ｂ，１０７Ｂ，１０８Ｂ，１０９Ｂ，２０１Ｂ，２０２Ｂ，２０３Ｂ，２０４Ｂ，２０５Ｂ，２０６Ｂ，２０７Ｂ，２０８Ｂ，２０９Ｂ，２１０Ｂ ガス供給ライン
１０１Ｃ，１０２Ｃ，１０３Ｃ，１０４Ｃ，１０５Ｃ，１０６Ｃ，１０７Ｃ，１０８Ｃ，１０９Ｃ，２０１Ｃ，２０２Ｃ，２０３Ｃ，２０４Ｃ，２０５Ｃ，２０６Ｃ，２０７Ｃ，２０８Ｃ，２０９Ｃ，２１０Ｃ バルブ
１０１Ｄ，１０２Ｄ，１０３Ｄ，１０４Ｄ，１０５Ｄ，１０６Ｄ，１０７Ｄ，１０８Ｄ，１０９Ｄ，２０１Ｄ，２０２Ｄ，２０３Ｄ，２０４Ｄ，２０５Ｄ，２０６Ｄ，２０７Ｄ，２０８Ｄ，２０９Ｄ，２１０Ｄ 質量流量コントローラ
１５０，２５０ 制御装置
１５１，２５１ 基板搬送制御手段
１５２，２５２ 雰囲気制御手段
１５３，２５３ 基板処理制御手段
１５４，２５４ 記憶手段
１５５，２５５ 入出力手段

Claims (14)

  1. 被処理基板上に有機層を含む複数の層を有する発光素子を形成するための、複数の処理室を有し、前記複数の処理室に前記被処理基板が順次搬送される発光素子の製造装置であって、
    前記複数の処理室が実質的に直線状に接続されるとともに、隣接する２つの前記処理室の間で前記被処理基板が搬送される場合、当該２つの処理室が前記被処理基板上の層と反応性を有しないガスで満たされるよう構成されていることを特徴とする発光素子の製造装置。
  2. 前記被処理基板上の層に対応して、前記ガスが変更されることを特徴とする請求項１記載の発光素子の製造装置。
  3. 前記複数の処理室は、少なくとも、
    前記有機層を成膜するための有機層成膜室と、
    前記有機層に電圧を印加するための電極を成膜するための電極成膜室と、を含むことを特徴とする請求項１または２記載の発光素子の製造装置。
  4. 前記有機層は、電圧が印加されることで発光する発光層を含む多層構造を有し、前記有機層成膜室は、蒸着法により、前記多層構造が連続的に成膜されるように構成されていることを特徴とする請求項３記載の発光素子の製造装置。
  5. 前記有機層成膜室には、
    前記被処理基板を保持する保持台と
    複数の成膜原料を前記被処理基板上に供給するための複数の成膜原料供給部が設置されていることを特徴とする請求項４記載の発光素子の製造装置。
  6. 複数の前記成膜原料供給部は直線状に配列され、前記保持台は、成膜に対応して当該成膜原料供給部の配列に沿って移動されるように構成されていることを特徴とする請求項５記載の発光素子の製造装置。
  7. 前記複数の処理室は、前記有機層と前記電極との間に前記発光層の発光効率を良好にするための、仕事関数調整層を形成する調整層成膜室を含むことを特徴とする請求項４乃至６のうち、いずれか１項記載の発光素子の製造装置。
  8. 前記仕事関数調整層は、アルカリ金属よりなることを特徴とする請求項７記載の発光素子の製造装置。
  9. 被処理基板上に有機層を含む複数の層を有する発光素子を形成するための複数の処理行程が、複数の処理室で順次行われる発光素子の製造方法であって、
    前記複数の処理室が実質的に直線状に接続されるとともに、隣接する２つの前記処理室の間で前記被処理基板が搬送される場合、当該２つの処理室が前記被処理基板上の層と反応性を有しないガスで満たされることを特徴とする発光素子の製造方法。
  10. 前記被処理基板上の層に対応して、前記ガスが変更されることを特徴とする請求項９記載の発光素子の製造方法。
  11. 前記複数の処理工程は、少なくとも、
    前記有機層を成膜する有機層成膜工程と、
    前記有機層に電圧を印加するための電極を成膜する電極成膜工程と、を含むことを特徴とする請求項９または１０記載の発光素子の製造方法。
  12. 前記有機層は、電圧が印加されることで発光する発光層を含む多層構造を有し、前記有機層成膜工程では、蒸着法により、前記多層構造が連続的に成膜されることを特徴とする請求項１１記載の発光素子の製造方法。
  13. 前記有機層成膜工程と前記電極成膜工程との間に前記発光層の発光効率を良好にするための、仕事関数調整層を成膜する調整層成膜工程を含むことを特徴とする請求項１２記載の発光素子の製造方法。
  14. 前記仕事関数調整層は、アルカリ金属よりなることを特徴とする請求項１３記載の発光素子の製造方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016199810A (ja) * 2011-01-12 2016-12-01 株式会社半導体エネルギー研究所 成膜装置及び製造装置

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6332875B2 (ja) * 2016-02-17 2018-05-30 本田技研工業株式会社 車両制御装置、車両制御方法、および車両制御プログラム
JP6937549B2 (ja) * 2016-06-10 2021-09-22 株式会社ジャパンディスプレイ 発光素子の製造装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004022401A (ja) * 2002-06-18 2004-01-22 Sony Corp 有機膜形成装置および有機膜形成方法
WO2004077886A1 (ja) * 2003-02-27 2004-09-10 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki 有機電界発光素子
JP2005011578A (ja) * 2002-06-19 2005-01-13 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 発光装置の作製方法
JP2005285576A (ja) * 2004-03-30 2005-10-13 Mitsubishi-Hitachi Metals Machinery Inc インライン式有機エレクトロルミネセンス製造装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5016562A (en) * 1988-04-27 1991-05-21 Glasstech Solar, Inc. Modular continuous vapor deposition system
US6239038B1 (en) * 1995-10-13 2001-05-29 Ziying Wen Method for chemical processing semiconductor wafers
DE10223280A1 (de) * 2002-05-24 2003-12-11 Agro Federkernprod Gmbh Federkern
US6858464B2 (en) * 2002-06-19 2005-02-22 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method of manufacturing light emitting device
US20040227197A1 (en) * 2003-02-28 2004-11-18 Shinji Maekawa Composition of carbon nitride, thin film transistor with the composition of carbon nitride, display device with the thin film transistor, and manufacturing method thereof
US7780821B2 (en) * 2004-08-02 2010-08-24 Seagate Technology Llc Multi-chamber processing with simultaneous workpiece transport and gas delivery
JP4384093B2 (ja) * 2004-09-03 2009-12-16 株式会社東芝 プロセス状態管理システム、管理サーバ、プロセス状態管理方法及びプロセス状態管理用プログラム
JP4674848B2 (ja) 2004-11-09 2011-04-20 トッキ株式会社 有機ｅｌ素子の製造装置
US20070196011A1 (en) * 2004-11-22 2007-08-23 Cox Damon K Integrated vacuum metrology for cluster tool
JP2007179797A (ja) * 2005-12-27 2007-07-12 Tokyo Electron Ltd 成膜装置および発光素子の製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004022401A (ja) * 2002-06-18 2004-01-22 Sony Corp 有機膜形成装置および有機膜形成方法
JP2005011578A (ja) * 2002-06-19 2005-01-13 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 発光装置の作製方法
WO2004077886A1 (ja) * 2003-02-27 2004-09-10 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki 有機電界発光素子
JP2005285576A (ja) * 2004-03-30 2005-10-13 Mitsubishi-Hitachi Metals Machinery Inc インライン式有機エレクトロルミネセンス製造装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016199810A (ja) * 2011-01-12 2016-12-01 株式会社半導体エネルギー研究所 成膜装置及び製造装置

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