JP4100011B2 - Surface treatment apparatus, organic EL device manufacturing apparatus, and manufacturing method - Google Patents

Surface treatment apparatus, organic EL device manufacturing apparatus, and manufacturing method Download PDF

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【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、気体放電により生成されるプラズマを利用し、プラズマ中に生成される励起活性種を用いて試料の被処理面を処理する表面処理装置、この表面処理装置を備えた有機ＥＬ装置の製造装置及び製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、有機蛍光材料等の発光材料をインクのごとく液滴化し、当該インク（組成物）を基材上に吐出するインクジェット法（液滴吐出法）により、発光材料のパターニングを行う方法を採用して、陽極及び陰極の間に該発光材料からなる発光層が挟持された構造のカラー表示装置、特に発光材料として有機発光材料を用いた有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス：electroluminescence）表示装置の開発が行われている。有機ＥＬ表示装置（以下、「有機ＥＬ装置」と称する）は、基板上に複数の回路素子や、有機発光層を陽極及び陰極の電極層で挟んだ発光素子などを積層した構成を有している。そして、有機ＥＬ装置においては、陽極側から注入された正孔と、陰極側から注入された電子とを発光能を有する発光層内で再結合し、励起状態から失括する際に発光する現象を利用している。
【０００３】
有機ＥＬ装置は複数の材料層を積層したものであり、基板上に材料を配置した後、乾燥処理や表面処理等の所定の処理を行い、これを順次繰り返すことによって製造される。表面処理としては、材料層の被処理面を撥液性や親液性に加工する処理、あるいは電極の仕事関数を調整する処理、洗浄等があり、これにはプラズマ処理が適用される場合が多い。近年において、大気圧付近の圧力下でのプラズマ放電により生成される化学的に活性な励起活性種を利用して、真空設備を必要としない比較的低コストで簡単な構成により、被処理面を様々に処理するプラズマ表面処理技術が提案されている。大気圧下でのプラズマによる表面処理には、処理ガスを電極と被処理面との間に送り込み、電極と被処理物との間の放電により作られる励起活性種を被処理面に直接曝露する直接方式と、一対の電極間での気体放電により作られたプラズマにより生成される励起活性種を輸送して被処理面を曝露する間接方式とがある。
【０００４】
直接方式は、チャージアップによる被処理面の損傷、複雑な形状や凹凸がある被処理面、又は処理範囲の制限に十分に対応できないおそれがある反面、高い処理レートが得られる利点がある。また、間接方式は、チャージアップによる被処理面の損傷のおそれが無く、ガス噴射ノズルの形状やガス流量の調整により被処理面の形状や処理範囲の制限に対応し得る利点はあるが、放電により生成された活性種を移送するため、反応に寄与できる活性種が直接方式に比べ少なく、処理レートが低いので、直接方式に比して高速での大面積の処理は不利である。
【０００５】
図１４は、直接方式の大気圧プラズマによる従来のプラズマ処理装置の一例を示す概略図である。図１４に示すプラズマ処理装置は、交流電源１に接続された電極２と、接地電極である試料ステージ１０とを有している。試料ステージ１０は試料３を支持しつつＹ軸方向に移動可能となっている。電極２の下面には、移動方向と直交するＸ軸方向に延在する２本の平行な放電発生部４，４が突設されているとともに、放電発生部４を囲むように誘電体部材５が設けられている。誘電体部材５は放電発生部４の異常放電を防止するものである。そして、誘電体部材５を含む電極２の下面は略平面状となっており、放電発生部４及び誘電体部材５と試料３との間には僅かな空間（放電ギャップ）が形成されるようになっている。また、電極２の中央にはＸ軸方向に細長く形成されたガス噴出口６が設けられている。ガス噴出口６は、電極内部のガス通路７及び中間チャンバ８を介してガス導入口９に接続している。
【０００６】
ガス通路７を通ってガス噴出口６から噴射された所定のガスは、前記空間の中を移動方向（Ｙ軸方向）の前方及び後方に分かれて流れ、誘電体部材５の前端及び後端から外部に排気される。これと同時に、電源１から電極２に所定の電圧が印加され、放電発生部４，４と試料ステージ１０との間で気体放電が発生する。そして、この気体放電により生成されるプラズマで前記所定のガスの励起活性種が生成され、放電領域を通過する試料３の表面全体が連続的に処理される。
【０００７】
通常、前記所定のガスは、目的とする表面処理に適した酸素（Ｏ2）、四フッ化炭素（ＣＦ4）等の処理ガスと、大気圧近傍の圧力下で放電を容易に開始させ且つ安定に維持するためのヘリウム（Ｈｅ）、アルゴン（Ａｒ）等の希ガスや窒素（Ｎ2）等の不活性ガスとを混合したものである。処理ガスを適当に選択することにより、試料表面に対するエッチング、アッシング、改質、被膜形成などといった種々の表面処理が行われる。特に、処理ガスとして酸素を用いることにより、有機ＥＬ装置における電極の仕事関数の調整等が行われる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来のプラズマ処理装置には、以下に述べる問題があった。
従来のプラズマ処理装置において、ガス噴出口６は電極２の下面中央部に形成され、放電発生部４とガス噴出口６とは離間した位置に設けられた構成である。この場合、放電領域４ａのうち、ガス噴出口６に対して近い領域（図１４中、符号Ｙ１参照）においては、ガス噴出口６から供給されたフレッシュなガス（フレッシュガス）を用いてプラズマ処理が行われるが、ガス噴出口６に対して遠い領域（図１４中、符号Ｙ２参照）においては、放電領域４ａを通過したガス（非フレッシュガス）を用いてプラズマ処理が行われる。すなわち、従来のプラズマ処理装置においては、放電領域４ａの各位置において鮮度の異なるガスで処理が行われるため、プラズマ処理分布が不均一となってしまう。プラズマ処理分布が均一化されないと、被処理面が例えば有機ＥＬ装置の電極である場合、仕事関数が不均一な電極を形成してしまう。この場合、有機ＥＬ装置の発光特性も不均一あるいは不安定となり、発光性能の低下を招く。
【０００９】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、試料に対してプラズマ処理を行う際、プラズマ処理分布を均一化できる表面処理装置、この表面処理装置を備えた有機ＥＬ装置の製造装置、この製造装置で製造された有機ＥＬ装置、及び電子機器を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明の表面処理装置は、試料の被処理面に対して所定の処理を行う表面処理装置において、前記試料を支持する試料ステージと、前記試料ステージに支持された前記試料の被処理面に対向する位置に設けられ、多孔質体部を有するプラズマ放電電極と、前記試料ステージに支持された前記試料と前記プラズマ放電電極との間に、前記多孔質体部を介して所定のガスを供給するガス供給部と、を備えてなることを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、プラズマ放電電極の一部を多孔質体部とし、この多孔質体部を介して放電ギャップに対してガスが供給されるので、放電領域に対して近接した位置から均一な鮮度のガスが供給されることになる。したがって、プラズマ処理分布は均一化される。また、ガス供給を多孔質体部を介して行うので、放電領域に対して供給される単位面積当たりのガス流量分布も均一化される。
【００１２】
また、本発明の表面処理装置においては、前記多孔質体部は放電発生部である構成が採用される。
これにより、ガスは放電領域に直接供給されるので、より一層供給されるガスの鮮度は均一化され、プラズマ処理分布を均一化することができる。
【００１３】
また、本発明の表面処理装置においては、前記多孔質体部は多孔質金属部と多孔質誘電体部とによって形成されている構成が採用される。
これにより、多孔質体部は放電による劣化を抑えられて長寿命化し、安定した放電を長期間維持できる。
【００１４】
また、本発明の表面処理装置においては、前記試料ステージと前記プラズマ放電電極とを相対的に移動する移動装置を備える構成が採用される。
これにより、試料のスキャンさせつつプラズマ処理できるので、広い被処理面を均一に処理できる。
【００１５】
本発明の有機ＥＬ装置の製造装置は、基板上に設けられた電極と、前記電極に隣接して設けられた有機発光層とを有する有機ＥＬ装置の製造装置において、上記記載の表面処理装置を備えたことを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、放電強度を均一化した状態でプラズマ処理を行うことができるので、プラズマ処理分布の均一化を実現することができる。したがって、例えば、撥液性及び親液性の調整、エッチングやアッシングを所望の状態で行うことができる。
【００１７】
また、本発明の有機ＥＬ装置の製造装置においては、前記所定のガスは酸素またはフッ素を含む化合物を含み、前記表面処理装置は、前記有機ＥＬ装置の前記電極の表面改質を行い、または前記電極の仕事関数の調整を行う構成が採用される。
これにより、電極は仕事関数を均一に調整されるので、良好な発光性能を有する有機ＥＬ装置を製造できる。ここで表面改質には、親液化、撥液化、洗浄等の処理が含まれる。
【００１８】
本発明の有機ＥＬ装置は、上記記載の有機ＥＬ装置の製造装置によって製造されたことを特徴とする。
本発明によれば、プラズマ処理分布が均一化されているので、良好な発光性能が得られる。
【００１９】
本発明の電子機器は、上記記載の有機ＥＬ装置を有することを特徴とする。
本発明によれば、本発明の有機ＥＬ装置が搭載されたので、信頼性の高い動作を実現できる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
＜表面処理装置＞
以下、本発明の有機ＥＬ装置の製造装置の一実施形態について図１〜図６を参照しながら説明する。図１は本発明の有機ＥＬ装置の製造装置としての表面処理装置（プラズマ処理装置）の一例を示す−Ｙ方向側から見た図、図２は図１に示したプラズマ処理装置を＋Ｙ方向側から見た図、図３は図１のＡ−Ａ矢視断面図、図４は図１に示したプラズマ処理装置のうち試料ステージを示す外観斜視図、図５は図３の部分拡大図、図６は図５のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【００２１】
なお、以下の説明におけるプラズマ処理装置を用いた処理工程は、有機ＥＬ装置の製造工程のうちの１つの工程として説明するが、処理対象は有機ＥＬ装置に限らず、例えばカラーフィルター製造装置にても適用可能であるし、表面処理を必要とする様々な試料を処理対象とすることができる。
【００２２】
図１，図２，図３において、プラズマ処理装置Ｓは、試料（基板）４３を支持する試料ステージ１２と、試料ステージ１２に対向する位置に設けられたプラズマ放電電極２０を有する電極部１１とを備えている。試料ステージ１２には、この試料ステージ１２を移動させるアクチュエータ（移動装置）１２Ａが接続されており、試料ステージ１２はアクチュエータ１２Ａの駆動のもとで試料４３を支持しつつＹ軸方向に移動可能となっている。また、試料ステージ１２は支持した試料４３を温度調整する温度調整装置を備えている。
【００２３】
ここで、以下の説明において、水平面内における試料ステージ１２の移動方向（スキャン方向）をＹ軸方向、水平面内においてＹ軸方向と直交する方向（非スキャン方向）をＸ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向と直交する方向をＺ軸方向とする。更に、以下の説明において、Ｘ軸方向を「幅方向」と称し、その両端を「左端、右端」と称する場合がある。また、移動方向前方側（＋Ｙ方向側）を「前端」、移動方向後方側（−Ｙ方向側）を「後端」と称する場合がある。
【００２４】
図３に示すように、電極部１１は、アルミナ等の絶縁材料で形成された電極保持ブロック１３と、ポリ４フッ化エチレンの絶縁樹脂材料からなる略直方体の前部ブロック１４とを有している。また、電極保持ブロック１３及び前部ブロック１４の上方には上部ブロック１６が設けられている。更に、図１及び図２に示すように、上記各ブロック１３，１４，１６のＸ軸方向両側には、側板１７ａ，１７ｂがボルトなどの固定部材（不図示）によって結合されている。
【００２５】
図３に示すように、電極保持ブロック１３は、その下面に段状の凹部１９を有している。凹部１９はＸ軸方向を長手方向として形成されている。凹部１９内部にはプラズマ放電電極２０が設けられている。プラズマ放電電極２０は側面視Ｌ字状に形成されており、Ｌ字先端に放電発生部（プラズマ放電電極）２１を有している。プラズマ放電電極２０は凹部１９内部において放電発生部２１を下向きにして配置されている。プラズマ放電電極２０の先端部である放電発生部２１はアルミナ（酸化アルミニウム）からなる多孔質体（多孔質金属部）によって構成されており、ガスを流通可能となっている。そして、プラズマ放電電極２０は、アルミナ、石英等の誘電体からなる取付ブロック２２を介してボルト２３により電極保持ブロック２３に対して固定されている（図１参照）。プラズマ放電電極２０は交流電源２４に接続されている。
【００２６】
電極保持ブロック１３の下側には、該ブロックと同じ長さ・幅を有するアルミナ、石英等の誘電体薄板からなるガス流制御板２５が、前部ブロック１４下面と一致する高さに水平に取り付けられている。ガス流制御板２５のうち放電発生部２１に対応する位置も多孔質体（多孔質誘電体部）となっており、ガスが流通可能となっている。ここで、少なくとも誘電体部は、耐プラズマ性に優れた材料により形成されていることが好ましい。なお、耐プラズマ性に優れた誘電体材料の例としては、アルミナの他に、窒化アルミナ等がある。ただし、処理の用途によっては、誘電体は石英等でもよく、あるいは、石英等に表面処理をすることにより、耐プラズマ性を持たせてもよい。
【００２７】
また、電極保持ブロック１３と前部ブロック１４との間には、主ガス通路（ガス供給部）１５が設けられている。主ガス通路１５の一端（上端）は、上部ブロック１６に形成されている中間チャンバ３０に接続しており、主ガス流路１５の他端（下端）は、放電発生部（多孔質体部）２１に接続している。ここで、主ガス流路１５の一部はプラズマ放電電極２０の一部を通過するように形成されている。中間チャンバ３０は、その略中央において上部ブロック１６上面に開口するガス導入口３１に連通している。ガス導入口３１にはジョイント３２が設けられており、ジョイント３２はヘリウム等の放電用ガスの供給源３２Ａに接続する。供給源３２Ａからジョイント３２を介してガス導入口３１に導入された放電用ガスは、中間チャンバ３０内で幅方向（Ｘ軸方向）にガス圧を略均一化され、主ガス通路１５を幅方向に略一様に流れる。そして、主ガス流路１５からのガスは、多孔質体からなる放電発生部２１及びガス流制御板２５の多孔質体部分を介して、放電発生部２１の下面と、試料ステージ１２に支持されている試料４３との間の空間（放電ギャップ）４７に供給されるようになっている。なお、本実施形態ではガス導入口３１は１つであるが、必要に応じて複数個設け、主ガス通路１５の全幅に亘って放電用ガスの流れをより均一にすることができる。
【００２８】
図１に示すように、ガス流制御板２５下側のうち左右両側（Ｘ軸方向両側）のそれぞれには、マイカ等の絶縁材料からなる脚部材（壁部）２６ａ，２６ｂが設けられている。脚部材２６ａ，２６ｂのそれぞれはガス流制御板２５の左右両側の辺に沿って側板１７ａ，１７ｂの内側に取り付けられ、電極保持ブロック１３の内側端面に当接するように配置されている。脚部材２６ａ，２６ｂのそれぞれと電極保持ブロック１３とはボルトなどの固定部材により一体に結合されている。そして、ガス流制御板２５と脚部２６ａ，２６ｂとによって、下向き「コ」字状の空間が形成されるようになっている。
【００２９】
図２に示すように、前部ブロック１４の下面のうち左右両側（Ｘ軸方向両側）のそれぞれには突部（壁部）２７ａ，２７ｂが形成されている。これら突部２７ａ，２７ｂのそれぞれと電極保持ブロック１３の脚部材２６ａ，２６ｂのそれぞれとは連続するように形成されており、同一形状及び寸法の断面を有している。突部２７ａ，２７ｂのそれぞれは前部ブロック１４の左右両側の辺の全長に亘って設けられており、図２に示すように、前部ブロック１４の下面と突部２７ａ，２７ｂとによって、下向き「コ」字状の空間が形成されるようになっている。
【００３０】
図２及び図３に示すように、前部ブロック１４の背面には、この前部ブロック１４の下面及び突部２７ａ，２７ｂの内面を後方へ延長させるように、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）等の樹脂材料からなるカバー２８が取り付けられている。
【００３１】
前部ブロック１４の内部には、実施しようとする表面処理に適した特定の処理ガスを主ガス通路１５に導入するために、その幅方向に等間隔で配置した多数の水平な小円孔からなる副ガス通路３３が形設されている。副ガス通路３３の一端は、電極保持ブロック１３を経て主ガス流路１５に接続され、副ガス流路３３の他端は、前部ブロック１４に内設された中間チャンバ３４を経て、前部ブロック１４の後面に開口するガス導入口３５に接続している。ガス導入口３５には、多くの場合にＯ2 やＣＦ4 等である処理ガスの供給源３６Ａに接続するためのジョイント３６が設けられている。ジョイント３６から導入された処理ガスは、中間チャンバ３４内で幅方向にガス圧が略均一化されるので、副ガス通路３３のそれぞれを略一様な流量で流れる。
【００３２】
本実施形態において、プラズマ処理装置Ｓは有機ＥＬ装置の電極の仕事関数調整に用いられるので、処理ガスとしてＯ2が用いられる。
なお、処理ガスとして酸素（Ｏ2）が用いられる場合、Ｏ2プラズマ処理はアッシング処理や親液処理に適用されることが多い。また、処理ガスとして四フッ化炭素（ＣＦ4）が用いられる場合、ＣＦ4プラズマ処理はエッチングや撥液処理に適用されることが多い。
【００３３】
供給源３６Ａからの処理ガスは、供給源３２Ａからの放電用ガスとともに、主ガス流路１５を介して多孔質体からなる放電発生部２１を介して、電極部１１の下面と、試料ステージ２１に支持されている試料４３との間の空間（放電ギャップ）４７に供給される。
【００３４】
ここで、電極部１１の下面には、左右両側（Ｘ軸方向両側）の辺の全長に亘って脚部材２６ａ，２６ｂ及び突部２７ａ，２７ｂからなる壁部（ガス流通規制部）が設けられたことになるので、これら壁部によって放電ギャップ４７のうちＸ軸方向両側は閉塞され、放電ギャップ４７内部と外部とのガスの流通が規制されるようになっている。
【００３５】
試料ステージ１２は、図４に示すように移動方向（Ｙ軸方向）に長い長方形のアルミニウム等の金属板からなり、プラズマ放電電極２０に対する接地電極として機能する。試料ステージ１２は、電極部１１の左右脚部２６ａ、２６ｂ、２７ａ、２７ｂ間の幅より僅かに狭幅の上面３７と、その左右両側に全長に亘って形成され、前記左右脚部と同じ高さの段差部３８ａ、３８ｂとを有する。
【００３６】
試料ステージ１２の上面３７には、その中央付近に僅かな段差３９がＸ軸方向に形成され、段差３９の下側に後方に延長する試料支持面４０が設けられている。試料支持面４０の後端には、突縁４１が上面３７を超えない高さに形成されている。
【００３７】
本実施形態では、試料支持面４０上にアルミナ等の絶縁材料の薄板からなるマウントプレート４２を配置し、その上に試料４３を載置する。マウントプレート４２は試料支持面４０と同じ寸法を有し、段差３９と突縁４１との間に前後方向に移動しないように位置決め・保持される。マウントプレート４２の上面には、その移動方向前端から少し距離を置いて、例えば基板のような長方形の試料を収容するために対応する長方形の凹所４４が形成されている。凹所４４は、その中に収容した試料４３の表面がマウントプレート上面と一致して前記移動方向に凹凸を生じないように、試料４３の厚さ及び長さに対応する深さ及び長さに形成するのが好ましい。
【００３８】
なお、図４では、マウントプレートの凹所４４を長方形にしたが、処理しようとする試料の形状・寸法に対応した様々な形状・寸法の凹所を有するマウントプレートを用いることができる。例えば、円形の試料を処理するために、それに対応する直径の円形凹所がマウントプレートに形成されている。
【００３９】
もちろん、前記マウントプレートを使用せず、試料ステージ１２の試料支持面４０上に試料４３を直接載置することができる。この場合にも、処理しようとする試料に対応した凹所を試料支持面に形成すると、同様に移動方向に凹凸を生じないので、好ましい。
【００４０】
図１及び図２に示すように、電極部１１は試料ステージ１２の上方に、その左右脚部２６ａ、２６ｂ、２７ａ、２７ｂの間を上面３７が通過するように配置される。図５に示すように、電極部１１下面と試料ステージ１２の上面３７との間には、両者が接触しない程度の僅かな隙間が維持され、段差３９によって低い位置のマウントプレート４２に配置される試料４３と電極部１１下面との間には、前記隙間に比して十分に大きい空間（放電ギャップ）４７が形成される。同様に、図６に示すように、電極部１１の壁部２６ａ，２７ａ（２６ｂ，２７ｂ）の下面４８及び内側面４９と、試料ステージ１２の段差部３８ａ（３８ｂ）の底面５０及び側壁面５１との間には、それぞれ前記空間（放電ギャップ）４７に比して十分に狭い僅かな隙間が形成される。
【００４１】
次に、上述した構成を有するプラズマ処理装置Ｓを用いて、試料４３に対してプラズマ処理する際の手順について説明する。
試料ステージ１２に処理対象である試料４３が支持されたら、試料ステージ１２が−Ｙ側（図３中、左側）にセットされる。そして、試料ステージ１２が＋Ｙ方向に移動しながら、放電用ガスが主ガス通路１５内にジョイント３２を介して供給されるとともに、処理ガスがジョイント３６から副ガス通路３３を介して主ガス流路１５に供給され、主ガス流路１５において放電用ガスと処理ガスとが混合される。この混合ガス（所定のガス）は、多孔質体部（放電発生部）２１及びガス流制御板２５の多孔質体部分を介して放電ギャップ４７内に噴射される。これと同時に交流電源２４から所定の電圧がプラズマ放電電極２０に印加される。すると、図３及び図５に示すように、前記放電ギャップ４７の放電発生部２１と試料ステージ１２との間で放電が発生する。
【００４２】
放電発生部２１からのガスは、放電領域５２に直接供給される。また、多孔質体を介することにより、放電ギャップ４７に対して均一な流量（放電領域５２に対する単位面積当たりの流量）のガスが供給される。
【００４３】
以上説明したように、プラズマ放電電極２０の一部を、多孔質体とし、また、耐プラズマ性に優れた誘電体部の一部を多孔質体として、これら多孔質部を多孔質体部２１とし、この多孔質体部２１を介して放電ギャップ４７に対してガスが供給されるので、放電領域５２に対して近接した位置から均一な鮮度のガスが供給されることになる。したがって、プラズマ処理分布は均一化される。また、ガス供給は多孔質体部２１を介して行われるので、放電領域５２に対して供給されるガスの流量分布も均一化される。
【００４４】
放電ギャップ４７は、その前方が段差３９により仕切られ、かつ左右両側方が前記左右壁部２６ａ，２６ｂ，２７ａ，２７ｂにより仕切られて、それぞれ実質的に閉塞されているので、ガス噴出口２９から噴射された混合ガスは、放電ギャップ４７を移動方向と逆向き（すなわち−Ｙ方向）に一方向に流れる。また、上述したように試料４３表面とマウントプレート４２上面とが同一平面上にあって、放電ギャップ４７が全長に亘って均一なことから、前記混合ガスは放電ギャップ４７の中を一様に流れる。
【００４５】
本実施形態では、試料ステージ１２の中央付近に段差３９を設けてその前端からの距離を比較的長くし、且つ前部ブロック１４に電極部１１の下面を延長するカバー２８を設けたことにより、電極部１１の下面と試料ステージ１２の上面３７との間の隙間が放電ギャップ４７の前方に長く設けられる。このため、この隙間を介して混合ガスが放電ギャップ４７から前方へ漏出したり、大気が外部から放電ギャップ４７へ侵入することを有効に防止することができる。また、放電ギャップ４７の左右両側方には、ガス流通規制部としての左右壁部２６ａ，２６ｂ，２７ａ，２７ｂと左右段差部３８ａ、３８ｂとにより垂直方向及び水平方向に狭小な隙間が連続しているので、放電ギャップ４７内部と外部とでガスの流通が困難であり、同様に前記混合ガスの左右側方への漏出及び大気の左右側方からの侵入を有効に防止することができる。したがって、試料４３の左右両端部近傍における乱流の発生を抑えることができ、試料４３の被処理面が有機ＥＬ装置の電極である場合、電極表面のいずれの位置においてもプラスマ放電は安定化される。したがって、電極の仕事関数は均一に調整される。
【００４６】
また、ガス流通規制部である壁部２６ａ，２６ｂ，２７ａ，２７ｂにより、放電ギャップ４７に供給される混合ガスの放電ギャップ４７外部（すなわち大気）への拡散及び放電ギャップ４７内部に対する大気の侵入を制限できるので、放電用ガスの流量を少なくしても、放電を容易に開始させることができるとともに放電を安定化することができる。一方で、目的とする表面処理のための処理ガスの添加量を増加させることができるので、処理効率の向上及び処理コストの低下を実現することができる。
【００４７】
更に、段差３９とマウントプレート４２上面に置いた試料４３との間には、上述したように或る程度の距離が設けられているので、図５に示すように、放電ギャップ４７には、試料４３が放電領域５２に入る前から、ガス噴出口２９より前方に先行する段差３９との間で閉塞された空間が画定される。ガス噴出口２９から噴射された混合ガスは、その一部が一旦この閉塞された空間内へも広がって、ガス溜まりを形成するので、電極部１１の下面と試料ステージ１２の上面３７との間の前記隙間からの大気の侵入が、より確実に防止される。
【００４８】
放電領域５２では、放電により作られたプラズマによる前記混合ガスの励起活性種が生成され、それによって放電領域５２を通過する試料４３の表面が処理される。上述したように放電ギャップ４７が放電領域５２よりも後方に延長して設けられ、且つ放電ギャップ４７内におけるガスの流れが一方向に制限されているので、前記励起活性種を含む反応性ガスは、放電領域５２から直ぐに大気中に拡散することなく、試料４３表面に沿って後方にガス流制御板２５の端部まで流れた後に外部に排出される。
【００４９】
上記実施形態では、電極部１１の下面左右両側に下方に突出する壁部２６ａ、２６ｂ、２７ａ、２７ｂを設けるとともに、試料ステージ１２の左右両側に段差部３８ａ、３８ｂを設けた構成であるが、もちろん、試料ステージ１２の左右両側に上方に突出する壁部を設けるとともに、電極部１１の下面左右両側に段差部を設ける構成でもよい。
【００５０】
また、プラズマ処理装置に排気装置を付設し、その排気取入口をガス流制御板２５の端部付近に配置して、放電ギャップ４７からの排気を大気中に放出することなく、回収・処理するようにしてもよい。こうすることにより、特に気体放電により生成されるオゾン等による大気の汚染が防止される。
【００５１】
以上、本発明について好適な実施例を用いて詳細に説明したが、本発明はその技術的範囲内において上記実施例に様々な変形・変更を加えて実施することができる。例えば電極部１１は、上記実施例以外の様々な構造にすることができ、また１つのガス通路に予め放電用ガスと処理ガスとを適当な割合で混合したガスを供給することができる。また、試料ステージ１２は逆向きに、試料支持面４０側を先にして電極部１１の下を移動させることができる。また、試料４３側を固定して電極部１１を移動させることもできる。
【００５２】
＜有機ＥＬ装置＞
次に、有機ＥＬ装置及びその製造工程の一例について説明する。
図７は有機ＥＬ表示装置における表示領域の断面構造を拡大した図である。ここで、図７に示す有機ＥＬ装置は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）が配置された基板２０２側から光を取り出す形態である。
図７に示すように、有機ＥＬ装置Ｅは、基板２０２と、基板２０２上に設けられた発光素子（有機ＥＬ素子）２０３と、ＴＦＴ２０４とを有している。発光素子２０３は、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ：Indium Tin Oxide）等の透明電極材料からなる画素電極（陽極）２２３と、画素電極２２３から正孔を輸送可能な正孔輸送層２７０と、有機発光材料を含む有機発光層２６０と、発光層２６０の上面に設けられている電子輸送層２５０と、電子輸送層２５０の上面に設けられているアルミニウム（Ａｌ）やマグネシウム（Ｍｇ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、カルシウム（Ｃａ）等からなる対向電極（陰極）２２２とを有している。
【００５３】
ＴＦＴ２０４は、ＳｉＯ2を主体とする下地保護層２８１を介して基板２０２の表面に設けられている。このＴＦＴ２０４は、下地保護層２８１の上層に形成されたシリコン層２４１と、シリコン層２４１を覆うように下地保護層２８１の上層に設けられたゲート絶縁層２８２と、ゲート絶縁層２８２の上面のうちシリコン層２４１に対向する部分に設けられたゲート電極２４２と、ゲート電極２４２を覆うようにゲート絶縁層２８２の上層に設けられた第１層間絶縁層２８３と、ゲート絶縁層２８２及び第１層間絶縁層２８３にわたって開孔するコンタクトホールを介してシリコン層２４１と接続するソース電極２４３と、ゲート電極２４２を挟んでソース電極２４３と対向する位置に設けられ、ゲート絶縁層２８２及び第１層間絶縁層２８３にわたって開孔するコンタクトホールを介してシリコン層２４１と接続するドレイン電極２４４と、ソース電極２４３及びドレイン電極２４４を覆うように第１層間絶縁層２８３の上層に設けられた第２層間絶縁層２８４とを備えている。
【００５４】
そして、第２層間絶縁層２８４の上面に画素電極２２３が配置され、画素電極２２３とドレイン電極２４４とは、第２層間絶縁層２８４に設けられたコンタクトホール２２３ａを介して接続されている。また、第２層間絶縁層２８４の表面のうち発光素子（有機ＥＬ素子）が設けられている以外の部分と対向電極２２２との間には、合成樹脂などからなバンク層２２１が設けられている。
【００５５】
なお、シリコン層２４１のうち、ゲート絶縁層２８２を挟んでゲート電極２４２と重なる領域がチャネル領域とされている。また、シリコン層２４１のうち、チャネル領域のソース側にはソース領域が設けられている一方、チャネル領域のドレイン側にはドレイン領域が設けられている。このうち、ソース領域が、ゲート絶縁層２８２と第１層間絶縁層２８３とにわたって開孔するコンタクトホールを介して、ソース電極２４３に接続されている。一方、ドレイン領域が、ゲート絶縁層２８２と第１層間絶縁層２８３とにわたって開孔するコンタクトホールを介して、ソース電極２４３と同一層からなるドレイン電極２４４に接続されている。画素電極２３は、ドレイン電極２４４を介して、シリコン層２４１のドレイン領域に接続されている。
【００５６】
本例では、ＴＦＴ２０４が設けられている基板２０２側から発光光を取り出す構成であるため、基板２０２は透明あるいは半透明であるものが好ましく、この場合の基板材料としてはガラスや石英、樹脂等の透明度の高い（透過率が高い）なものが用いられる。
また、基板に色フィルター膜や発光性物質を含む色変換膜、あるいは誘電体反射膜を配置して、発光色を制御するようにしてもよい。
【００５７】
一方、発光層からの発光光をＴＦＴが設けられている基板とは反対側から取り出す構成とすることも可能である。発光光を基板とは反対側から取り出す構成とする場合、基板２０２は不透明であってもよく、その場合、アルミナ等のセラミック、ステンレス等の金属シートに表面酸化などの絶縁処理を施したもの、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂などを用いることができる。
【００５８】
次に、図８及び図９を参照しながら図７に示した有機ＥＬ装置Ｅの製造工程について説明する。
はじめに、基板２０２上にシリコン層２４１が形成される。シリコン層２４１を形成する際には、まず、図８（ａ）に示すように、基板２０２の表面にＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）や酸素ガスなどを原料としてプラズマＣＶＤ法により厚さ約２００〜５００ｎｍのシリコン酸化膜からなる下地保護層２８１を形成する。
【００５９】
次に、図８（ｂ）に示すように、基板２０２の温度を約３５０℃に設定して、下地保護膜２８１の表面にプラズマＣＶＤ法あるいはＩＣＶＤ法により厚さ約３０〜７０ｎｍのアモルファスシリコン膜からなる半導体層２４１Ａが形成される。次いで、この半導体層２４１Ａに対してレーザアニール法、急速加熱法、または固相成長法などによって結晶化工程を行い、半導体層２４１Ａをポリシリコン層に結晶化する。レーザアニール法では、例えばエキシマレーザでビームの長寸が４００ｍｍのラインビームを用い、その出力強度は例えば２００ｍＪ／ｃｍ2とする。ラインビームについては、その短寸方向におけるレーザ強度のピーク値の９０％に相当する部分が各領域毎に重なるようにラインビームを走査する。
【００６０】
次いで、図８（ｃ）に示すように、半導体層（ポリシリコン層）２４１Ａをパターニングして島状のシリコン層２４１とし、その表面に対して、ＴＥＯＳや酸化ガスなどを原料としてプラズマＣＶＤ法により厚さ約６０〜１５０ｎｍのシリコン酸化膜又は窒化膜からなるゲート絶縁層２８２が形成される。
【００６１】
なお、ゲート絶縁層２８２の表面に水素（Ｈ2）プラズマ処理をしてもよい。これにより、空隙の表面のＳｉ−Ｏ結合中のダングリングボンドがＳｉ−Ｈ結合に置き換えられ、膜の耐吸湿性が良くなる。そして、このプラズマ処理されたゲート絶縁層２８２の表面に別のＳｉＯ2層を設けてもよい。こうすることにより、誘電率な絶縁層が形成できる。
【００６２】
次いで、図８（ｄ）に示すように、ゲート絶縁層２８２上にアルミニウム、タンタル、モリブデン、チタン、タングステンなどの金属を含む導電膜をスパッタ法により形成した後、これをパターニングすることにより、ゲート電極２４２が形成される。次いで、この状態で高濃度のリンイオンを打ち込み、シリコン層２４１に、ゲート電極２４２に対して自己整合的にソース領域２４１ｓ及びドレイン領域２４１ｄが形成される。この場合、ゲート電極２４２はパターニング用マスクとして用いられる。なお、不純物が導入されなかった部分がチャネル領域２４１ｃとなる。
【００６３】
次いで、図８（ｅ）に示すように、第１層間絶縁層２８３が形成される。第１層間絶縁層２８３は、ゲート絶縁層２８２同様、シリコン酸化膜または窒化膜、多孔性を有するシリコン酸化膜などによって構成され、ゲート絶縁層２８２の形成方法と同様の手順でゲート絶縁層２８２の上層に形成される。
そして、この第１層間絶縁層２８３及びゲート絶縁層２８２にフォトリソグラフィ法を用いてパターニングすることにより、ソース電極及びドレイン電極に対応するコンタクトホールが形成される。次いで、第１層間絶縁層２８３を覆うように、アルミニウムやクロム、タンタル等の金属からなる導電層を形成した後、この導電層のうち、ソース電極及びドレイン電極が形成されるべき領域を覆うようにパターニング用マスクを設けるとともに、導電層をパターニングすることにより、ソース電極２４３及びドレイン電極２４４が形成される。
次に、図示はしないが、第１層間絶縁層２８３上に、信号線、共通給電線、走査線を形成する。このとき、これらに囲まれる箇所は後述するように発光層等を形成する画素となることから、例えば発光光を基板側から取り出す形態とする場合には、ＴＦＴ２０４が前記各配線に囲まれた箇所の直下に位置しないよう、各配線を形成する。
【００６４】
次いで、図９（ａ）に示すように、第２層間絶縁層２８４が、第１層間絶縁層２８３、各電極２４３、２４４、前記不図示の各配線を覆うように形成される。第２層間絶縁層２８４は、第１層間絶縁層２８３同様、シリコン酸化膜または窒化膜などによって構成され、第１層間絶縁層２８３の形成方法と同様の手順で第１層間絶縁層２８３の上層に形成される。そして、第２層間絶縁層２８４を形成したら、第２層間絶縁層２８４のうちドレイン電極２４４に対応する部分にコンタクトホール２２３ａが形成される。そして、このコンタクトホール２２３ａを介してドレイン電極２４４に連続するようにＩＴＯ等の導電性材料をパターニングし、画素電極２２３が形成される。
【００６５】
画素電極２２３は、ＩＴＯやフッ素をドープしてなるＳｎＯ2、更にＺｎＯやポリアミン等の透明電極材料からなり、コンタクトホール２２３ａを介してＴＦＴ２０４のドレイン電極２４４に接続されている。画素電極２２３を形成するには、前記透明電極材料からなる膜を第２層間絶縁層２８４上面に形成し、この膜をパターニングすることにより形成される。
【００６６】
画素電極２２３を形成したら、図９（ｂ）に示すように、第２層間絶縁層２８４の所定位置及び画素電極２２３の一部を覆うように、バンク層２２１が形成される。バンク層２２１はアクリル樹脂、ポリイミド樹脂などの合成樹脂によって構成されている。具体的なバンク層２２１の形成方法としては、例えば、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂など、あるいはそれらの前駆体のレジストを溶媒に融かしたものを、スピンコート、ディップコート等により塗布して絶縁層が形成される。なお、絶縁層の構成材料は、後述するインクの溶媒に溶解せず、しかもエッチング等によってパターニングしやすいものであればどのようなものでもよい。更に、絶縁層をフォトリソグラフィ技術等により同時にエッチングして、開口部２２１ａを形成することにより、開口部２２１ａを備えたバンク層２２１が形成される。
【００６７】
画素電極２２３及びバンク部２２１が形成されたら、本発明の特徴部分であるプラズマ処理工程が行われる。すなわち、図９（ｂ）に示した状態のものが試料４３となる。
プラズマ処理工程は、画素電極２２３の表面を活性化すること、更にバンク部２２１の表面を表面処理することを目的として行われる。特に活性化工程は、画素電極２２３（ＩＴＯ）上の洗浄、更に仕事関数の調整を主な目的として行われる。更に、画素電極２２３の表面の親液化処理、バンク部２２１表面の撥液化処理が行われる。
【００６８】
このプラズマ処理工程は、例えば予備加熱工程、活性化処理工程（親液性にする親液化工程）、撥液化処理工程、及び冷却工程とに大別される。なお、このような工程に限られるものではなく、必要に応じて工程を削減、更なる工程追加も行われる。
【００６９】
図１０は、図１〜図６を用いて説明したプラズマ処理装置Ｓを備えたプラズマ処理システムＳＹＳを示す図である。
図１０に示すプラズマ処理システムＳＹＳは、予備加熱処理室５５１、第１プラズマ処理室５５２、第２プラズマ処理室５５３、冷却処理室５５４、これらの各処理室５５１〜５５４に試料４３を搬送する搬送装置５５５とから構成されている。各処理室５５１〜５５４は、搬送装置５５５を中心として放射状に配置されている。第１プラズマ処理室５５２及び第２プラズマ処理室５５３には、上述した本発明に係るプラズマ処理装置Ｓがそれぞれ配置されている。なお、第１，第２プラズマ処理室５５２，５５３のそれぞれに設置されているプラズマ処理装置Ｓは同じ構成のものであるが、以下の説明において、第１，第２プラズマ処理室５５２，５５３のそれぞれに設置されているプラズマ処理装置を適宜、「第１プラズマ処理装置Ｓ１」、「第２プラズマ処理装置Ｓ２」と称する。
【００７０】
まず、これらの装置を用いた概略の工程を説明する。
予備加熱工程は、図１０に示す予備加熱処理室５５１において行われる。そしてこの処理室５５１により、バンク部形成工程から搬送された試料４３が所定の温度に加熱される。
予備加熱工程の後、親液化工程及び撥液化処理工程が行われる。すなわち、試料４３は第１，第２プラズマ処理室５５２，５５３に順次搬送され、それぞれの処理室５５２，５５３においてバンク部２２１にプラズマ処理が行われ親液化する。この親液化処理後に撥液化処理が行われる。撥液化処理の後に試料４３は冷却処理室に搬送され、冷却処理室５５４おいて試料４３は室温まで冷却される。この冷却工程後、搬送装置５５５により次の工程である正孔注入／輸送層形成工程に試料４３が搬送される。
【００７１】
以下に、それぞれの工程について詳細に説明する。
（予備加熱工程）
予備加熱工程は予備加熱処理室５５１により行う。この処理室５５１において、バンク部２２１を含む試料４３は所定の温度まで加熱される。
試料４３の加熱方法は、例えば処理室５５１内にて試料４３を載せるステージにヒータを取り付け、このヒータで当該ステージごと試料４３を加熱する手段がとられている。なお、これ以外の方法を採用することも可能である。
予備加熱処理室５５１において、例えば７０℃〜８０℃の範囲に試料４３が加熱される。この温度は次工程であるプラズマ処理における処理温度であり、次の工程に合わせて試料４３が事前に加熱され、試料４３の温度ばらつきが解消されることを目的としている。
仮に予備加熱工程を加えなければ、試料４３は室温から上記のような温度に加熱されることになり、工程開始から工程終了までのプラズマ処理工程中において温度が常に変動しながら処理されることになる。したがって、基板温度が変化しながらプラズマ処理を行うことは、特性の不均一につながる可能性がある。したがって、処理条件を一定に保ち、均一な特性を得るために予備加熱が行われる。
【００７２】
そこで、プラズマ処理工程においては、第１，第２プラズマ処理室５５２，５５３に設置されているプラズマ処理装置Ｓの試料ステージ１２上に試料４３を載置した状態で親液化工程または撥液化工程が行われるので、予備加熱温度は、親液化工程または撥液化工程を連続して行う試料ステージ１２の温度にほぼ一致させることが好ましい。
そこで、第１，第２プラズマ処理装置Ｓ１，Ｓ２の試料ステージが上昇する温度、例えば７０〜８０℃まで予め試料４３を予備加熱することにより、多数の試料４３にプラズマ処理を連続的に行った場合でも、処理開始直後と処理終了直前でのプラズマ処理条件をほぼ一定にすることができる。これにより、試料４３間の表面処理条件を同一にし、バンク部２２１の組成物に対する濡れ性を均一化することができ、一定の品質を有する表示装置を製造することができる。
また、試料４３を予め予備加熱しておくことにより、後のプラズマ処理における処理時間を短縮することができる。
【００７３】
（活性化処理）
次に、第１プラズマ処理室５５２では、活性化処理が行われる。活性化処理には、画素電極２２３における仕事関数の調整、制御、画素電極表面の洗浄、画素電極２２３表面の親液化処理が含まれる。
親液化処理として、大気雰囲気中で酸素を処理ガスとするプラズマ処理（Ｏ2プラズマ処理）が第１プラズマ処理装置Ｓ１によって行われる。
Ｏ2プラズマ処理の条件は、例えば、プラズマパワー１００〜８００Ｗ、酸素ガス流量５０〜１００ｍｌ/ｍｉｎ、基板搬送速度０．５〜２０ｍｍ／ｓｅｃ、基板温度７０〜９０℃の条件で行われる。なお、試料ステージ１２による加熱は、主として予備加熱された試料４３の保温のために行われる。
【００７４】
このＯ2プラズマ処理により、画素電極２２３の電極面、バンク層２２１の上面及び開口部２２１ａ壁面が親液処理される。この親液処理により、これらの各面に水酸基が導入されて親液性が付与される。
そして、このＯ2プラズマ処理は、親液性を付与することのほかに、上述の通り画素電極２２３であるＩＴＯ上の洗浄，及び仕事関数の調整も兼ねている。
【００７５】
（撥液処理）
次に、第２プラズマ処理室５５３では、撥液化工程として、大気雰囲気中でテトラフルオロメタンを処理ガスとするプラズマ処理（ＣＦ4プラズマ処理）が第２プラズマ処理装置Ｓ２によって行われる。即ち、試料４３は、試料ステージ１２によって加熱されつつ、試料ステージ１２ごと所定の搬送速度で搬送され、その間に試料４３に対してプラズマ状態のテトラフルオロメタン（四フッ化炭素）が照射される。
ＣＦ4プラズマ処理の条件は、例えば、プラズマパワー１００〜８００Ｗ、４フッ化メタンガス流量５０〜１００ｍｌ/ｍｉｎ、基板搬送速度０．５〜２０ｍｍ／ｓｅｃ、基板温度７０〜９０℃の条件で行われる。なお、加熱ステージによる加熱は、第１プラズマ処理室５５２の場合と同様に、主として予備加熱された試料４３の保温のために行われる。
なお、処理ガスは、テトラフルオロメタン（四フッ化炭素）に限らず、他のフルオロカーボン系のガスを用いることができる。
【００７６】
ＣＦ4プラズマ処理により、バンク層２２１の上面及び開口部２２１ａ壁面が撥液処理される。この撥液処理により、これらの各面にフッ素基が導入されて撥液性が付与される。バンク層２２１を構成するアクリル樹脂、ポリイミド樹脂等の有機物はプラズマ状態のフルオロカーボンが照射することで容易に撥液化させることができる。また、Ｏ2プラズマにより前処理した方がフッ素化されやすい、という特徴を有しており、本実施形態には特に有効である。
なお、画素電極２２３の電極面もこのＣＦ4プラズマ処理の影響を多少受けるが、濡れ性に影響を与える事は少ない。
【００７７】
（冷却工程）
次に冷却工程として、冷却処理室５５４を用い、プラズマ処理のために加熱された試料４３を管理温度まで冷却する。これは、この以降の工程であるインクジェット工程（液滴吐出工程）の管理温度まで冷却するために行う工程である。
この冷却処理室５５４は、試料４３を配置するためのプレートを有し、そのプレートは試料４３を冷却するように水冷装置が内蔵された構造となっている。
また、プラズマ処理後の試料４３を室温、または所定の温度（例えばインクジェット工程を行う管理温度）まで冷却することにより、次の正孔注入／輸送層形成工程において、試料４３の温度が一定となり、試料４３の温度変化が無い均一な温度で次工程を行うことができる。したがって、このような冷却工程を加えることにより、インクジェット法等の吐出手段により吐出された材料を均一に形成できる。例えば、正孔注入／輸送層を形成するための材料を含む第１組成物を吐出させる際に、第１組成物を一定の容積で連続して吐出させることができ、正孔注入／輸送層を均一に形成することができる。
【００７８】
次いで、図９（ｃ）に示すように、画素電極２２３の上面に正孔輸送層２７０が形成される。ここで、正孔輸送層２７０の形成材料としては、特に限定されることなく公知のものが使用可能であり、例えばピラゾリン誘導体、アリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、トリフェニルジアミン誘導体等が挙げられる。具体的には、特開昭６３−７０２５７号、同６３−１７５８６０号公報、特開平２−１３５３５９号、同２−１３５３６１号、同２−２０９９８８号、同３−３７９９２号、同３−１５２１８４号公報に記載されているもの等が例示されるが、トリフェニルジアミン誘導体が好ましく、中でも４，４’−ビス（Ｎ（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ）ビフェニルが好適とされる。
【００７９】
なお、正孔輸送層に代えて正孔注入層を形成するようにしてもよく、さらに正孔注入層と正孔輸送層を両方形成するようにしてもよい。その場合、正孔注入層の形成材料としては、例えば銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）や、ポリテトラヒドロチオフェニルフェニレンであるポリフェニレンビニレン、１，１−ビス−（４−Ｎ，Ｎ−ジトリルアミノフェニル）シクロヘキサン、トリス（８−ヒドロキシキノリノール）アルミニウム等が挙げられるが、特に銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）を用いるのが好ましい。
【００８０】
正孔注入／輸送層２７０を形成する際には、インクジェット法（液滴吐出法）が用いられる。すなわち、上述した正孔注入／輸送層材料を含む組成物滴（組成物インク）を画素電極２２３の電極面上に吐出した後に、乾燥処理及び熱処理を行うことにより、画素電極２２３上に正孔注入／輸送層２７０が形成される。なお、この正孔注入／輸送層形成工程以降は、正孔注入／輸送層２７０及び発光層２６０の酸化を防止すべく、窒素雰囲気、アルゴン雰囲気等の不活性ガス雰囲気で行うことが好ましい。例えば、不図示のインクジェットヘッド（液滴吐出ヘッド）に正孔注入／輸送層材料を含む組成物インクを充填し、インクジェットヘッドの吐出ノズルを画素電極２２３の電極面に対向させ、インクジェットヘッドと試料（基板２０２）とを相対移動させながら、吐出ノズルから１滴当たりの液量が制御されたインキ滴を電極面に吐出する。次に、吐出後のインク滴を乾燥処理して組成物インクに含まれる極性溶媒を蒸発させることにより、正孔注入／輸送層２７０が形成される。
【００８１】
なお、組成物インクとしては、例えば、ポリエチレンジオキシチオフェン等のポリチオフェン誘導体と、ポリスチレンスルホン酸等との混合物を、イソプロピルアルコール等の極性溶媒に溶解させたものを用いることができる。ここで、吐出されたインク滴は、親インク処理された画素電極２２３の電極面上に広がり、開口部２２１ａの底部近傍に満たされる。その一方で、撥インク処理されたバンク層２２１の上面にはインク滴がはじかれて付着しない。したがって、インク滴が所定の吐出位置からはずれてバンク層２２１の上面に吐出されたとしても、該上面がインク滴で濡れることがなく、はじかれたインク滴がバンク層２２１の開口部２２１ａ内に転がり込むものとされている。
【００８２】
次に、乾燥工程が行われる。乾燥工程を行うことにより、吐出後の組成物インクが乾燥処理され、組成物インクに含まれる極性溶媒が蒸発されることにより、正孔注入／輸送層２７０が形成される。
【００８３】
上記の乾燥処理は、例えば窒素雰囲気中、室温〜約５０℃で圧力を例えば１３．３Ｐａ（０．１Ｔｏｒｒ）程度にして行う。圧力があまりに低すぎると組成物インクが突沸してしまうので好ましくない。また、温度を室温以上例えば８０℃以上の高温にすると、極性溶媒の蒸発速度が高まり、平坦な膜を形成する事ができない。
乾燥処理後は、窒素中、好ましくは真空中で２００℃で１０分程度加熱する熱処理を行うことで、正孔注入／輸送層２７０内に残存する極性溶媒や水を除去することが好ましい。
【００８４】
次いで、図９（ｄ）に示すように、正孔注入／輸送層２７０上面に発光層２６０が形成される。発光層２６０の形成材料としては、特に限定されることなく、例えば、［化１］〜［化５］に示すポリフェニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体、ポリビニルカルバゾール、ポリチオフェン誘導体、またはこれらの高分子材料にペリレン係色素、クマリン系色素、ローダミン系色素、例えばルブレン、ペリレン、９，１０-ジフェニルアントラセン、テトラフェニルブタジエン、ナイルレッド、クマリン６、キナクリドン等をドープして用いることができる。
【００８５】
【化１】

Figure 0004100011
【００８６】
【化２】
Figure 0004100011
【００８７】
【化３】
Figure 0004100011
【００８８】
【化４】
Figure 0004100011
【００８９】
【化５】
Figure 0004100011
【００９０】
発光層２６０は、正孔注入／輸送層２７０の形成方法と同様の手順で形成される。すなわち、インクジェット法によって発光層材料を含む組成物インクを正孔注入／輸送層２７０の上面に吐出した後に、乾燥処理及び熱処理を行うことにより、バンク層２２１に形成された開口部２２１ａ内部の正孔注入／輸送層２７０上に発光層２６０が形成される。この発光層形成工程も上述したように不活性ガス雰囲気化で行われる。吐出された組成物滴（組成物インク、液体材料）は撥液処理された領域ではじかれるので、液滴滴が所定の吐出位置からはずれたとしても、はじかれた液滴滴がバンク層２２１の開口部２２１ａ内に転がり込む。発光層２６０の形成材料を含む組成物インクを設けたら、所定の条件で乾燥処理が行われる。
【００９１】
なお、発光層２６０の上面に電子輸送層２５０を形成してもよい。電子輸送層２５０の形成材料としては、特に限定されることなく、オキサジアゾール誘導体、アントラキノジメタンおよびその誘導体、ベンゾキノンおよびその誘導体、ナフトキノンおよびその誘導体、アントラキノンおよびその誘導体、テトラシアノアンスラキノジメタンおよびその誘導体、フルオレノン誘導体、ジフェニルジシアノエチレンおよびその誘導体、ジフェノキノン誘導体、８−ヒドロキシキノリンおよびその誘導体の金属錯体等が例示される。具体的には、先の正孔輸送層の形成材料と同様に、特開昭６３−７０２５７号、同６３−１７５８６０号公報、特開平２−１３５３５９号、同２−１３５３６１号、同２−２０９９８８号、同３−３７９９２号、同３−１５２１８４号公報に記載されているもの等が例示され、特に２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール、ベンゾキノン、アントラキノン、トリス（８−キノリノール）アルミニウムが好適とされる。
【００９２】
なお、前述した正孔注入／輸送層２７０の形成材料や電子輸送層２５０の形成材料を発光層２６０の形成材料に混合し、発光層形成材料として使用してもよく、その場合に、正孔注入／輸送層形成材料や電子輸送層形成材料の使用量については、使用する化合物の種類等によっても異なるものの、十分な成膜性と発光特性を阻害しない量範囲でそれらを考慮して適宜決定される。通常は、発光層形成材料に対して１〜４０重量％とされ、さらに好ましくは２〜３０重量％とされる。
【００９３】
次いで、図９（ｅ）に示すように、電子輸送層２５０及びバンク層２２１の上面に対向電極２２２が形成される。対向電極２２２は、電子輸送層２５０及びバンク層２２１の表面全体、あるいはストライプ状に形成されている。対向電極２２２については、もちろんＡｌ、Ｍｇ、Ｌｉ、Ｃａなどの単体材料やＭｇ：Ａｇ（１０：１合金）の合金材料からなる１層で形成してもよいが、２層あるいは３層からなる金属（合金を含む。）層として形成してもよい。具体的には、Ｌｉ2 Ｏ（０．５ｎｍ程度）／ＡｌやＬｉＦ（０．５ｎｍ程度）／Ａｌ、ＭｇＦ2 ／Ａｌといった積層構造のものも使用可能である。対向電極２２２は上述した金属からなる薄膜であり、光を透過可能な材料、構造であってもよい。
【００９４】
＜電子機器＞
上記実施の形態の有機ＥＬ装置を備えた電子機器の例について説明する。
図１１は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図１１において、符号１０００は携帯電話本体を示し、符号１００１は上記の有機ＥＬ表示装置を用いた表示部を示している。
【００９５】
図１２は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図１２において、符号１１００は時計本体を示し、符号１１０１は上記の有機ＥＬ表示装置を用いた表示部を示している。
【００９６】
図１３は、ワープロ、パソコンなどの携帯型情報処理装置の一例を示した斜視図である。図１３において、符号１２００は情報処理装置、符号１２０２はキーボードなどの入力部、符号１２０４は情報処理装置本体、符号１２０６は上記の有機ＥＬ表示装置を用いた表示部を示している。
【００９７】
図１１〜図１３に示す電子機器は、上記実施の形態の有機ＥＬ表示装置を備えているので、表示品位に優れ、明るい画面の有機ＥＬ表示部を備えた電子機器を実現することができる。
【００９８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の表面処理装置によれば、プラズマ放電電極の一部を多孔質体部とし、この多孔質体部を介して放電ギャップに対してガスが供給されるので、放電領域に対して近接した位置から均一な鮮度のガスが供給されることになる。したがって、プラズマ処理分布は均一化される。また、ガス供給を多孔質体部を介して行うので、放電領域に対して供給されるガス流量分布も均一化され、良好にプラズマ処理を行うことができる。
【００９９】
本発明の有機ＥＬ装置の製造装置によれば、放電強度を均一化した状態でプラズマ処理を行うことができるので、プラズマ処理分布の均一化を実現することができる。したがって、例えば、撥液性及び親液性の調整、エッチングやアッシングを所望の状態で行うことができる。
【０１００】
本発明の有機ＥＬ装置によれば、プラズマ処理分布が均一化されているので、良好な発光性能が得られる。
【０１０１】
本発明の電子機器によれば、本発明の有機ＥＬ装置が搭載されたので、信頼性の高い動作を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の表面処理装置であるプラズマ処理装置の一実施形態を示す−Ｙ方向側から見た図である。
【図２】図１を＋Ｙ方向側から見た図である。
【図３】図１のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図４】試料ステージを示す外観斜視図である。
【図５】図３の要部拡大図である。
【図６】図５のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図７】有機ＥＬ装置の部分断面図である。
【図８】有機ＥＬ装置の製造工程を説明するための図である。
【図９】有機ＥＬ装置の製造工程を説明するための図である。
【図１０】プラズマ処理システムの概略構成図である。
【図１１】本発明の有機ＥＬ装置が搭載された電子機器を示す図である。
【図１２】本発明の有機ＥＬ装置が搭載された電子機器を示す図である。
【図１３】本発明の有機ＥＬ装置が搭載された電子機器を示す図である。
【図１４】従来の表面処理装置であるプラズマ処理装置を示す図である。
【符号の説明】
１１ 電極部
１２ 試料ステージ
１２Ａ 移動装置
１５ 主ガス流路（ガス供給部）
２０ プラズマ放電電極
２１ 放電発生部（多孔質体部）
２６ａ、２６ｂ 脚部材（壁部）
２７ａ、２７ｂ 突部（壁部）
４３ 試料
４７ 放電ギャップ（空間）
２０２ 基板
２０３ 発光素子
２２２ 電極（陰極、対向電極）
２２３ 電極（陽極、画素電極）
２６０ 発光層
Ｅ 有機ＥＬ装置
Ｓ プラズマ処理装置（表面処理装置）
ＳＹＳ プラズマ処理システム（有機ＥＬ装置の製造装置）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a surface processing apparatus that uses a plasma generated by gas discharge and processes a surface to be processed of a sample using excited active species generated in the plasma, and an organic EL device including the surface processing apparatus. Manufacturing equipment Device and manufacturing method It is related.
[0002]
[Prior art]
In recent years, a method has been adopted in which a light-emitting material such as an organic fluorescent material is formed into droplets like ink, and the light-emitting material is patterned by an inkjet method (droplet discharge method) in which the ink (composition) is discharged onto a substrate. In addition, a color display device having a structure in which a light emitting layer made of the light emitting material is sandwiched between an anode and a cathode, in particular, an organic EL (electroluminescence) display device using an organic light emitting material as a light emitting material has been developed. ing. An organic EL display device (hereinafter referred to as “organic EL device”) has a configuration in which a plurality of circuit elements, a light emitting element in which an organic light emitting layer is sandwiched between an anode and a cathode electrode layer, and the like are stacked on a substrate. Yes. In the organic EL device, a phenomenon in which holes injected from the anode side and electrons injected from the cathode side are recombined in a light emitting layer having a light emitting ability, and light is emitted when the excited state is lost. Is used.
[0003]
An organic EL device is formed by laminating a plurality of material layers, and after a material is arranged on a substrate, a predetermined process such as a drying process or a surface process is performed, and this is sequentially repeated. Surface treatment includes processing to process the surface of the material layer into liquid repellency and lyophilicity, processing to adjust the work function of the electrode, cleaning, etc., and plasma processing may be applied to this. Many. In recent years, a chemically active excited active species generated by plasma discharge under a pressure near atmospheric pressure has been used, and a surface to be processed can be formed with a relatively low cost and simple configuration that does not require vacuum equipment. Various plasma surface treatment techniques have been proposed. For surface treatment with plasma under atmospheric pressure, a processing gas is sent between the electrode and the surface to be processed, and excited active species created by discharge between the electrode and the object to be processed are directly exposed to the surface to be processed. There are a direct method and an indirect method in which excited active species generated by plasma generated by gas discharge between a pair of electrodes are transported to expose the surface to be processed.
[0004]
The direct method may not sufficiently cope with damage to the surface to be processed due to charge-up, a surface to be processed having a complicated shape or unevenness, or the limitation of the processing range, but has an advantage that a high processing rate can be obtained. Moreover, the indirect method has no advantage of damage to the surface to be processed due to charge-up, and has the advantage of being able to cope with restrictions on the shape and processing range of the surface to be processed by adjusting the shape of the gas injection nozzle and the gas flow rate. Since the active species generated by the above method are transferred, the number of active species that can contribute to the reaction is less than that of the direct method and the processing rate is low, so that a large area treatment at a high speed is disadvantageous compared to the direct method.
[0005]
FIG. 14 is a schematic view showing an example of a conventional plasma processing apparatus using a direct system atmospheric pressure plasma. The plasma processing apparatus shown in FIG. 14 has an electrode 2 connected to an AC power source 1 and a sample stage 10 that is a ground electrode. The sample stage 10 is movable in the Y-axis direction while supporting the sample 3. On the lower surface of the electrode 2, two parallel discharge generating portions 4, 4 extending in the X-axis direction orthogonal to the moving direction are projected, and the dielectric member 5 surrounds the discharge generating portion 4. Is provided. The dielectric member 5 prevents abnormal discharge of the discharge generating portion 4. The lower surface of the electrode 2 including the dielectric member 5 has a substantially flat shape, and a slight space (discharge gap) is formed between the discharge generating portion 4 and the dielectric member 5 and the sample 3. It has become. In addition, a gas outlet 6 that is elongated in the X-axis direction is provided at the center of the electrode 2. The gas outlet 6 is connected to a gas inlet 9 through a gas passage 7 and an intermediate chamber 8 inside the electrode.
[0006]
Predetermined gas injected from the gas outlet 6 through the gas passage 7 flows in the space in the moving direction (Y-axis direction) in front and rear, and flows from the front end and the rear end of the dielectric member 5. Exhausted outside. At the same time, a predetermined voltage is applied from the power source 1 to the electrode 2, and gas discharge is generated between the discharge generators 4 and 4 and the sample stage 10. The excited active species of the predetermined gas is generated by the plasma generated by the gas discharge, and the entire surface of the sample 3 passing through the discharge region is continuously processed.
[0007]
Usually, the predetermined gas is oxygen (O) suitable for the target surface treatment. 2 ), Carbon tetrafluoride (CF Four ), And a rare gas such as helium (He) or argon (Ar) or nitrogen (N) for easily starting discharge and maintaining stable under a pressure near atmospheric pressure. 2 ) And other inert gases. By appropriately selecting a processing gas, various surface treatments such as etching, ashing, modification, and film formation on the sample surface are performed. In particular, adjustment of the work function of the electrode in the organic EL device is performed by using oxygen as the processing gas.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-described conventional plasma processing apparatus has the following problems.
In the conventional plasma processing apparatus, the gas ejection port 6 is formed at the center of the lower surface of the electrode 2, and the discharge generating unit 4 and the gas ejection port 6 are provided at positions separated from each other. In this case, in the discharge region 4a in a region close to the gas jet port 6 (see symbol Y1 in FIG. 14), a plasma treatment is performed using a fresh gas (fresh gas) supplied from the gas jet port 6. However, in a region far from the gas ejection port 6 (see symbol Y2 in FIG. 14), plasma processing is performed using a gas (non-fresh gas) that has passed through the discharge region 4a. That is, in the conventional plasma processing apparatus, the processing is performed with the gas having different freshness at each position of the discharge region 4a, so that the plasma processing distribution becomes non-uniform. If the plasma processing distribution is not uniform, when the surface to be processed is an electrode of an organic EL device, for example, an electrode having a non-uniform work function is formed. In this case, the light emission characteristics of the organic EL device are also non-uniform or unstable, leading to a decrease in light emission performance.
[0009]
The present invention has been made in view of such circumstances, and when performing plasma processing on a sample, a surface processing apparatus that can make the plasma processing distribution uniform, an apparatus for manufacturing an organic EL device including the surface processing apparatus, An object of the present invention is to provide an organic EL device and an electronic device manufactured by this manufacturing apparatus.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, a surface treatment apparatus according to the present invention is a surface treatment apparatus that performs a predetermined treatment on a surface to be treated of a sample, and is supported by a sample stage that supports the sample and the sample stage The porous body portion is provided between the plasma discharge electrode provided at a position facing the surface to be processed of the sample and having a porous body portion, and the sample supported by the sample stage and the plasma discharge electrode. And a gas supply unit for supplying a predetermined gas via the gas supply unit.
[0011]
According to the present invention, a part of the plasma discharge electrode is used as a porous body portion, and gas is supplied to the discharge gap through the porous body portion. A fresh gas will be supplied. Therefore, the plasma processing distribution is made uniform. Further, since the gas is supplied through the porous body portion, the gas flow rate distribution per unit area supplied to the discharge region is made uniform.
[0012]
In the surface treatment apparatus of the present invention, a configuration in which the porous body portion is a discharge generating portion is employed.
Thereby, since the gas is directly supplied to the discharge region, the freshness of the further supplied gas is made uniform, and the plasma processing distribution can be made uniform.
[0013]
In the surface treatment apparatus of the present invention, a configuration in which the porous body portion is formed by a porous metal portion and a porous dielectric portion is employed.
As a result, the porous body portion can be prevented from being deteriorated by the discharge and have a longer life, and can maintain a stable discharge for a long time.
[0014]
Moreover, in the surface treatment apparatus of this invention, the structure provided with the moving apparatus which moves the said sample stage and the said plasma discharge electrode relatively is employ | adopted.
As a result, plasma processing can be performed while scanning the sample, so that a wide surface to be processed can be uniformly processed.
[0015]
The organic EL device manufacturing apparatus of the present invention is an organic EL device manufacturing apparatus having an electrode provided on a substrate and an organic light emitting layer provided adjacent to the electrode. It is characterized by having.
[0016]
According to the present invention, the plasma processing can be performed in a state where the discharge intensity is made uniform, so that the plasma processing distribution can be made uniform. Therefore, for example, adjustment of liquid repellency and lyophilicity, etching and ashing can be performed in a desired state.
[0017]
In the organic EL device manufacturing apparatus of the present invention, the predetermined gas includes a compound containing oxygen or fluorine, and the surface treatment device performs surface modification of the electrode of the organic EL device, or A configuration for adjusting the work function of the electrode is employed.
Thereby, since the work function of the electrode is adjusted uniformly, an organic EL device having good light emission performance can be manufactured. Here, the surface modification includes treatments such as lyophilicity, liquid repellency, and washing.
[0018]
The organic EL device of the present invention is manufactured by the above-described organic EL device manufacturing apparatus.
According to the present invention, since the plasma processing distribution is uniform, good light emission performance can be obtained.
[0019]
An electronic apparatus according to the present invention includes the organic EL device described above.
According to the present invention, since the organic EL device of the present invention is mounted, a highly reliable operation can be realized.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
<Surface treatment device>
Hereinafter, an embodiment of an organic EL device manufacturing apparatus of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a view of an example of a surface treatment apparatus (plasma treatment apparatus) as an apparatus for manufacturing an organic EL device according to the present invention as seen from the −Y direction side, and FIG. 2 is a view showing the plasma treatment apparatus shown in FIG. 3 is a cross-sectional view taken along arrow AA in FIG. 1, FIG. 4 is an external perspective view showing a sample stage in the plasma processing apparatus shown in FIG. 1, and FIG. 5 is a partially enlarged view of FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.
[0021]
In addition, although the processing process using the plasma processing apparatus in the following description is described as one process among the manufacturing processes of the organic EL device, the processing target is not limited to the organic EL apparatus, and for example, a color filter manufacturing apparatus Can be applied, and various samples requiring surface treatment can be processed.
[0022]
1, 2, and 3, the plasma processing apparatus S includes a sample stage 12 that supports a sample (substrate) 43, and an electrode unit 11 that includes a plasma discharge electrode 20 provided at a position facing the sample stage 12. It has. An actuator (moving device) 12A for moving the sample stage 12 is connected to the sample stage 12, and the sample stage 12 can move in the Y-axis direction while supporting the sample 43 under the drive of the actuator 12A. It has become. In addition, the sample stage 12 includes a temperature adjustment device that adjusts the temperature of the supported sample 43.
[0023]
Here, in the following description, the movement direction (scan direction) of the sample stage 12 in the horizontal plane is the Y-axis direction, and the direction (non-scan direction) orthogonal to the Y-axis direction in the horizontal plane is the X-axis direction, X-axis direction, and A direction orthogonal to the Y-axis direction is taken as a Z-axis direction. Furthermore, in the following description, the X-axis direction may be referred to as the “width direction”, and both ends thereof may be referred to as “left end, right end”. In addition, the moving direction front side (+ Y direction side) may be referred to as “front end”, and the moving direction rear side (−Y direction side) may be referred to as “rear end”.
[0024]
As shown in FIG. 3, the electrode part 11 has an electrode holding block 13 made of an insulating material such as alumina, and a substantially rectangular parallelepiped front block 14 made of an insulating resin material of polytetrafluoroethylene. Yes. An upper block 16 is provided above the electrode holding block 13 and the front block 14. Further, as shown in FIGS. 1 and 2, side plates 17a and 17b are coupled to both sides of the blocks 13, 14, and 16 in the X-axis direction by fixing members (not shown) such as bolts.
[0025]
As shown in FIG. 3, the electrode holding block 13 has a stepped recess 19 on the lower surface thereof. The recess 19 is formed with the X-axis direction as the longitudinal direction. A plasma discharge electrode 20 is provided inside the recess 19. The plasma discharge electrode 20 is formed in an L shape in side view, and has a discharge generation part (plasma discharge electrode) 21 at the L-shaped tip. The plasma discharge electrode 20 is disposed inside the recess 19 with the discharge generation part 21 facing downward. The discharge generation part 21 which is the tip part of the plasma discharge electrode 20 is made of a porous body (porous metal part) made of alumina (aluminum oxide), and can pass gas. And the plasma discharge electrode 20 is being fixed with respect to the electrode holding block 23 with the volt | bolt 23 through the attachment block 22 which consists of dielectric materials, such as an alumina and quartz (refer FIG. 1). The plasma discharge electrode 20 is connected to an AC power source 24.
[0026]
Below the electrode holding block 13, a gas flow control plate 25 made of a dielectric thin plate such as alumina or quartz having the same length and width as the block is horizontally placed at a height matching the lower surface of the front block 14. It is attached. The position corresponding to the discharge generation part 21 in the gas flow control plate 25 is also a porous body (porous dielectric part), and gas can flow therethrough. Here, at least the dielectric portion is preferably formed of a material having excellent plasma resistance. Examples of the dielectric material having excellent plasma resistance include alumina nitride in addition to alumina. However, depending on the purpose of the treatment, the dielectric may be quartz or the like, or may be made to have plasma resistance by subjecting quartz or the like to a surface treatment.
[0027]
A main gas passage (gas supply unit) 15 is provided between the electrode holding block 13 and the front block 14. One end (upper end) of the main gas passage 15 is connected to an intermediate chamber 30 formed in the upper block 16, and the other end (lower end) of the main gas flow path 15 is a discharge generating part (porous body part). 21 is connected. Here, a part of the main gas channel 15 is formed so as to pass a part of the plasma discharge electrode 20. The intermediate chamber 30 communicates with a gas inlet 31 that opens to the upper surface of the upper block 16 at substantially the center thereof. The gas introduction port 31 is provided with a joint 32, and the joint 32 is connected to a discharge gas supply source 32A such as helium. The discharge gas introduced into the gas inlet 31 from the supply source 32A through the joint 32 is made to have a substantially uniform gas pressure in the width direction (X-axis direction) in the intermediate chamber 30, and the main gas passage 15 is moved in the width direction. It flows almost uniformly. The gas from the main gas flow path 15 is supported by the lower surface of the discharge generation unit 21 and the sample stage 12 via the discharge generation unit 21 made of a porous body and the porous body portion of the gas flow control plate 25. It is supplied to a space (discharge gap) 47 between the sample 43 and the sample 43. In the present embodiment, the number of gas inlets 31 is one, but a plurality of gas inlets 31 may be provided as necessary to make the discharge gas flow more uniform over the entire width of the main gas passage 15.
[0028]
As shown in FIG. 1, leg members (wall portions) 26a and 26b made of an insulating material such as mica are provided on both the left and right sides (both sides in the X-axis direction) of the lower side of the gas flow control plate 25. . Each of the leg members 26 a and 26 b is attached to the inside of the side plates 17 a and 17 b along the left and right sides of the gas flow control plate 25, and is disposed so as to contact the inner end surface of the electrode holding block 13. Each of the leg members 26a, 26b and the electrode holding block 13 are integrally coupled by a fixing member such as a bolt. The gas flow control plate 25 and the legs 26a and 26b form a downward “U” -shaped space.
[0029]
As shown in FIG. 2, protrusions (wall portions) 27 a and 27 b are formed on the left and right sides (both sides in the X-axis direction) of the lower surface of the front block 14. Each of the protrusions 27a and 27b and each of the leg members 26a and 26b of the electrode holding block 13 are formed so as to be continuous and have a cross section of the same shape and size. Each of the protrusions 27a and 27b is provided over the entire length of the left and right sides of the front block 14, and as shown in FIG. 2, the lower surface of the front block 14 and the protrusions 27a and 27b face downward. A “U” -shaped space is formed.
[0030]
As shown in FIGS. 2 and 3, on the rear surface of the front block 14, polyvinyl chloride (PVC) or the like is used so that the lower surface of the front block 14 and the inner surfaces of the protrusions 27a and 27b extend rearward. A cover 28 made of a resin material is attached.
[0031]
Inside the front block 14, in order to introduce a specific processing gas suitable for the surface treatment to be performed into the main gas passage 15, a number of horizontal small holes arranged at equal intervals in the width direction are provided. A secondary gas passage 33 is formed. One end of the sub gas passage 33 is connected to the main gas flow path 15 via the electrode holding block 13, and the other end of the sub gas flow path 33 passes through the intermediate chamber 34 provided in the front block 14 to the front portion. The gas inlet 35 connected to the rear surface of the block 14 is connected. The gas inlet 35 is often O 2 And CF Four A joint 36 is provided for connection to a processing gas supply source 36A. Since the processing gas introduced from the joint 36 has a substantially uniform gas pressure in the width direction in the intermediate chamber 34, it flows through each of the sub gas passages 33 at a substantially uniform flow rate.
[0032]
In the present embodiment, since the plasma processing apparatus S is used for adjusting the work function of the electrode of the organic EL apparatus, O 2 is used as the processing gas. 2 Is used.
Note that oxygen (O 2 ) Is used, O 2 Plasma treatment is often applied to ashing treatment or lyophilic treatment. In addition, carbon tetrafluoride (CF Four ) Is used, CF Four Plasma treatment is often applied to etching and liquid repellent treatment.
[0033]
The processing gas from the supply source 36A, together with the discharge gas from the supply source 32A, passes through the main gas flow path 15 and the discharge generator 21 made of a porous body, and the lower surface of the electrode unit 11 and the sample stage 21. Is supplied to a space (discharge gap) 47 between the sample 43 and the sample 43 supported by the substrate.
[0034]
Here, the lower surface of the electrode portion 11 is provided with a wall portion (gas flow restriction portion) including leg members 26a and 26b and protrusion portions 27a and 27b over the entire length of the left and right sides (both sides in the X-axis direction). Therefore, these walls close both sides of the discharge gap 47 in the X-axis direction so that the gas flow between the inside and outside of the discharge gap 47 is regulated.
[0035]
As shown in FIG. 4, the sample stage 12 is made of a metal plate such as rectangular aluminum that is long in the moving direction (Y-axis direction), and functions as a ground electrode for the plasma discharge electrode 20. The sample stage 12 has an upper surface 37 that is slightly narrower than the width between the left and right leg portions 26a, 26b, 27a, and 27b of the electrode portion 11, and is formed over the entire length on both the left and right sides. Step portions 38a and 38b.
[0036]
On the upper surface 37 of the sample stage 12, a slight step 39 is formed in the X-axis direction in the vicinity of the center thereof, and a sample support surface 40 extending rearward is provided below the step 39. A protruding edge 41 is formed at the rear end of the sample support surface 40 so as not to exceed the upper surface 37.
[0037]
In the present embodiment, a mount plate 42 made of a thin plate of an insulating material such as alumina is disposed on the sample support surface 40, and the sample 43 is placed thereon. The mount plate 42 has the same dimensions as the sample support surface 40 and is positioned and held between the step 39 and the protruding edge 41 so as not to move in the front-rear direction. On the upper surface of the mount plate 42, a corresponding rectangular recess 44 is formed at a distance from the front end in the moving direction to accommodate a rectangular sample such as a substrate. The recess 44 has a depth and length corresponding to the thickness and length of the sample 43 so that the surface of the sample 43 accommodated therein is aligned with the top surface of the mount plate and does not cause unevenness in the moving direction. Preferably formed.
[0038]
In FIG. 4, the recess 44 of the mount plate is rectangular, but a mount plate having recesses of various shapes and dimensions corresponding to the shape and dimensions of the sample to be processed can be used. For example, in order to process a circular sample, a circular recess with a corresponding diameter is formed in the mount plate.
[0039]
Of course, the sample 43 can be directly placed on the sample support surface 40 of the sample stage 12 without using the mount plate. Also in this case, it is preferable that a recess corresponding to the sample to be processed is formed on the sample support surface because unevenness is not generated in the moving direction.
[0040]
As shown in FIGS. 1 and 2, the electrode unit 11 is disposed above the sample stage 12 so that the upper surface 37 passes between the left and right leg portions 26a, 26b, 27a, 27b. As shown in FIG. 5, a slight gap is maintained between the lower surface of the electrode unit 11 and the upper surface 37 of the sample stage 12 so that they do not come into contact with each other. A space (discharge gap) 47 that is sufficiently larger than the gap is formed between the sample 43 and the lower surface of the electrode portion 11. Similarly, as shown in FIG. 6, the lower surface 48 and the inner side surface 49 of the wall portions 26 a, 27 a (26 b, 27 b) of the electrode portion 11, and the bottom surface 50 and the side wall surface 51 of the stepped portion 38 a (38 b) of the sample stage 12. A small gap that is sufficiently narrower than the space (discharge gap) 47 is formed between the two.
[0041]
Next, a procedure for performing plasma processing on the sample 43 using the plasma processing apparatus S having the above-described configuration will be described.
When the sample 43 to be processed is supported on the sample stage 12, the sample stage 12 is set on the -Y side (left side in FIG. 3). Then, while the sample stage 12 moves in the + Y direction, the discharge gas is supplied into the main gas passage 15 via the joint 32, and the processing gas is supplied from the joint 36 via the sub gas passage 33. 15, the discharge gas and the processing gas are mixed in the main gas flow path 15. This mixed gas (predetermined gas) is injected into the discharge gap 47 through the porous body portion (discharge generating portion) 21 and the porous body portion of the gas flow control plate 25. At the same time, a predetermined voltage is applied from the AC power source 24 to the plasma discharge electrode 20. Then, as shown in FIGS. 3 and 5, a discharge is generated between the discharge generating portion 21 of the discharge gap 47 and the sample stage 12.
[0042]
The gas from the discharge generator 21 is directly supplied to the discharge region 52. Further, through the porous body, a gas having a uniform flow rate (flow rate per unit area with respect to the discharge region 52) is supplied to the discharge gap 47.
[0043]
As described above, a part of the plasma discharge electrode 20 is a porous body, and a part of the dielectric part excellent in plasma resistance is a porous body, and these porous parts are made into the porous body part 21. Since the gas is supplied to the discharge gap 47 through the porous body portion 21, the gas having a uniform freshness is supplied from a position close to the discharge region 52. Therefore, the plasma processing distribution is made uniform. Further, since the gas supply is performed through the porous body portion 21, the flow rate distribution of the gas supplied to the discharge region 52 is made uniform.
[0044]
The discharge gap 47 is partitioned substantially at the front by a step 39 and both left and right sides by the left and right wall portions 26a, 26b, 27a, 27b, and is substantially closed. The injected mixed gas flows through the discharge gap 47 in one direction in the direction opposite to the moving direction (that is, the −Y direction). Further, as described above, since the surface of the sample 43 and the upper surface of the mount plate 42 are on the same plane and the discharge gap 47 is uniform over the entire length, the mixed gas flows uniformly in the discharge gap 47. .
[0045]
In this embodiment, the step 39 is provided near the center of the sample stage 12 to make the distance from the front end relatively long, and the cover 28 that extends the lower surface of the electrode unit 11 is provided on the front block 14. A gap between the lower surface of the electrode portion 11 and the upper surface 37 of the sample stage 12 is provided long in front of the discharge gap 47. For this reason, it is possible to effectively prevent the mixed gas from leaking forward from the discharge gap 47 through this gap and the air from entering the discharge gap 47 from the outside. In addition, narrow gaps in the vertical and horizontal directions are continuously formed on the left and right sides of the discharge gap 47 by the left and right wall portions 26a, 26b, 27a, 27b as the gas flow restriction portions and the left and right step portions 38a, 38b. Therefore, it is difficult for gas to flow between the inside and outside of the discharge gap 47, and similarly, the leakage of the mixed gas to the left and right sides and the penetration of the atmosphere from the left and right sides can be effectively prevented. Therefore, the occurrence of turbulent flow in the vicinity of both left and right ends of the sample 43 can be suppressed, and when the surface to be processed of the sample 43 is an electrode of an organic EL device, the plasma discharge is stabilized at any position on the electrode surface. The Therefore, the work function of the electrode is adjusted uniformly.
[0046]
Further, the wall portions 26 a, 26 b, 27 a, and 27 b that are gas flow restriction portions prevent the mixed gas supplied to the discharge gap 47 from diffusing outside the discharge gap 47 (that is, the atmosphere) and entering the atmosphere into the discharge gap 47. Since it can restrict | limit, even if it reduces the flow volume of the gas for discharge, discharge can be started easily and discharge can be stabilized. On the other hand, since the amount of processing gas added for the target surface treatment can be increased, it is possible to improve processing efficiency and reduce processing costs.
[0047]
Further, since a certain distance is provided between the step 39 and the sample 43 placed on the upper surface of the mount plate 42 as described above, as shown in FIG. Before 43 enters the discharge region 52, a closed space is defined between the step 39 that precedes the gas outlet 29. A part of the mixed gas ejected from the gas ejection port 29 also spreads into the closed space to form a gas reservoir, so that a gap is formed between the lower surface of the electrode unit 11 and the upper surface 37 of the sample stage 12. Intrusion of air from the gap is more reliably prevented.
[0048]
In the discharge region 52, excited active species of the mixed gas are generated by the plasma generated by the discharge, whereby the surface of the sample 43 passing through the discharge region 52 is processed. As described above, the discharge gap 47 is provided to extend rearward from the discharge region 52, and the flow of gas in the discharge gap 47 is restricted in one direction. Therefore, the reactive gas containing the excited active species is Without being immediately diffused into the atmosphere from the discharge region 52, it flows backward to the end of the gas flow control plate 25 along the surface of the sample 43 and is then discharged to the outside.
[0049]
In the embodiment described above, the wall portions 26a, 26b, 27a, 27b projecting downward are provided on the left and right sides of the lower surface of the electrode portion 11, and the step portions 38a, 38b are provided on the left and right sides of the sample stage 12. Of course, a configuration may be adopted in which wall portions projecting upward are provided on both the left and right sides of the sample stage 12 and step portions are provided on both the left and right sides of the lower surface of the electrode portion 11.
[0050]
Further, an exhaust device is attached to the plasma processing apparatus, and the exhaust intake is disposed near the end of the gas flow control plate 25 so that the exhaust from the discharge gap 47 is recovered and processed without being released into the atmosphere. You may do it. By doing so, it is possible to prevent air pollution caused by ozone generated by gas discharge.
[0051]
Although the present invention has been described in detail with reference to the preferred embodiments, the present invention can be implemented with various modifications and changes within the technical scope thereof. For example, the electrode unit 11 can have various structures other than the above-described embodiments, and a gas in which a discharge gas and a processing gas are mixed in advance at an appropriate ratio can be supplied to one gas passage. In addition, the sample stage 12 can be moved under the electrode portion 11 in the reverse direction, with the sample support surface 40 side first. Moreover, the electrode part 11 can also be moved while fixing the sample 43 side.
[0052]
<Organic EL device>
Next, an example of an organic EL device and its manufacturing process will be described.
FIG. 7 is an enlarged view of the cross-sectional structure of the display region in the organic EL display device. Here, the organic EL device shown in FIG. 7 has a form in which light is extracted from the substrate 202 side where a thin film transistor (TFT) is disposed.
As shown in FIG. 7, the organic EL device E includes a substrate 202, a light emitting element (organic EL element) 203 provided on the substrate 202, and a TFT 204. The light emitting element 203 includes a pixel electrode (anode) 223 made of a transparent electrode material such as indium tin oxide (ITO), a hole transport layer 270 capable of transporting holes from the pixel electrode 223, and organic light emission. An organic light emitting layer 260 containing a material, an electron transport layer 250 provided on the upper surface of the light emitting layer 260, and aluminum (Al), magnesium (Mg), gold (Au) provided on the upper surface of the electron transport layer 250 And a counter electrode (cathode) 222 made of silver (Ag), calcium (Ca), or the like.
[0053]
TFT 204 is made of SiO. 2 Is provided on the surface of the substrate 202 through a base protective layer 281 mainly composed of The TFT 204 includes a silicon layer 241 formed over the base protective layer 281, a gate insulating layer 282 provided over the base protective layer 281 so as to cover the silicon layer 241, and an upper surface of the gate insulating layer 282. A gate electrode 242 provided in a portion facing the silicon layer 241; a first interlayer insulating layer 283 provided above the gate insulating layer 282 so as to cover the gate electrode 242; a gate insulating layer 282 and a first interlayer insulating layer A source electrode 243 connected to the silicon layer 241 through a contact hole opened over the layer 283, and a position facing the source electrode 243 with the gate electrode 242 interposed therebetween. The gate insulating layer 282 and the first interlayer insulating layer 283 are provided. A drain electrode 244 connected to the silicon layer 241 through a contact hole opened over the And a second interlayer insulating layer 284 provided on an upper layer of the first interlayer insulating layer 283 to cover the over scan electrode 243 and the drain electrode 244.
[0054]
The pixel electrode 223 is disposed on the upper surface of the second interlayer insulating layer 284, and the pixel electrode 223 and the drain electrode 244 are connected through a contact hole 223 a provided in the second interlayer insulating layer 284. Further, a bank layer 221 made of synthetic resin or the like is provided between a portion of the surface of the second interlayer insulating layer 284 other than the light emitting element (organic EL element) and the counter electrode 222. .
[0055]
Note that a region of the silicon layer 241 that overlaps with the gate electrode 242 with the gate insulating layer 282 interposed therebetween is a channel region. In the silicon layer 241, a source region is provided on the source side of the channel region, and a drain region is provided on the drain side of the channel region. Among these, the source region is connected to the source electrode 243 through a contact hole that opens over the gate insulating layer 282 and the first interlayer insulating layer 283. On the other hand, the drain region is connected to the drain electrode 244 made of the same layer as the source electrode 243 through a contact hole that extends through the gate insulating layer 282 and the first interlayer insulating layer 283. The pixel electrode 23 is connected to the drain region of the silicon layer 241 through the drain electrode 244.
[0056]
In this example, since the emitted light is extracted from the substrate 202 side on which the TFT 204 is provided, the substrate 202 is preferably transparent or translucent. In this case, the substrate material is glass, quartz, resin, or the like. Those having high transparency (high transmittance) are used.
In addition, a color filter film, a color conversion film containing a luminescent substance, or a dielectric reflection film may be disposed on the substrate to control the emission color.
[0057]
On the other hand, the light emitted from the light emitting layer can be extracted from the side opposite to the substrate on which the TFT is provided. When the configuration is such that the emitted light is extracted from the side opposite to the substrate, the substrate 202 may be opaque. In that case, a ceramic sheet such as alumina, a metal sheet such as stainless steel that has been subjected to an insulation treatment such as surface oxidation, A thermosetting resin, a thermoplastic resin, or the like can be used.
[0058]
Next, the manufacturing process of the organic EL device E shown in FIG. 7 will be described with reference to FIGS.
First, a silicon layer 241 is formed on the substrate 202. When forming the silicon layer 241, first, as shown in FIG. 8A, a thickness of about 200 to 500 nm is formed on the surface of the substrate 202 by plasma CVD using TEOS (tetraethoxysilane), oxygen gas, or the like as a raw material. A base protective layer 281 made of a silicon oxide film is formed.
[0059]
Next, as shown in FIG. 8B, the temperature of the substrate 202 is set to about 350 ° C., and an amorphous silicon film having a thickness of about 30 to 70 nm is formed on the surface of the base protective film 281 by plasma CVD or ICVD. A semiconductor layer 241A made of is formed. Next, a crystallization step is performed on the semiconductor layer 241A by a laser annealing method, a rapid heating method, a solid phase growth method, or the like to crystallize the semiconductor layer 241A into a polysilicon layer. In the laser annealing method, for example, a line beam having a beam length of 400 mm is used with an excimer laser, and the output intensity thereof is, for example, 200 mJ / cm. 2 And With respect to the line beam, the line beam is scanned so that a portion corresponding to 90% of the peak value of the laser intensity in the short dimension direction overlaps each region.
[0060]
Next, as shown in FIG. 8C, the semiconductor layer (polysilicon layer) 241A is patterned to form an island-shaped silicon layer 241, and the surface is formed by plasma CVD using TEOS, oxidizing gas, or the like as a raw material. A gate insulating layer 282 made of a silicon oxide film or nitride film having a thickness of about 60 to 150 nm is formed.
[0061]
Note that the surface of the gate insulating layer 282 has hydrogen (H 2 ) Plasma treatment may be performed. Thereby, dangling bonds in Si—O bonds on the surface of the voids are replaced with Si—H bonds, and the moisture absorption resistance of the film is improved. Then, another SiO 2 is formed on the surface of the plasma-treated gate insulating layer 282. 2 A layer may be provided. By doing so, an insulating layer having a dielectric constant can be formed.
[0062]
Next, as shown in FIG. 8D, a conductive film containing a metal such as aluminum, tantalum, molybdenum, titanium, or tungsten is formed on the gate insulating layer 282 by sputtering, and then patterned to form a gate. An electrode 242 is formed. Next, phosphorus ions at a high concentration are implanted in this state, and a source region 241 s and a drain region 241 d are formed in the silicon layer 241 in a self-aligned manner with respect to the gate electrode 242. In this case, the gate electrode 242 is used as a patterning mask. Note that a portion where no impurity is introduced becomes a channel region 241c.
[0063]
Next, as shown in FIG. 8E, a first interlayer insulating layer 283 is formed. The first interlayer insulating layer 283 is composed of a silicon oxide film or a nitride film, a porous silicon oxide film, etc., like the gate insulating layer 282, and is formed of the gate insulating layer 282 in the same procedure as the method for forming the gate insulating layer 282. It is formed in the upper layer.
Then, by patterning the first interlayer insulating layer 283 and the gate insulating layer 282 using a photolithography method, contact holes corresponding to the source electrode and the drain electrode are formed. Next, after forming a conductive layer made of a metal such as aluminum, chromium, or tantalum so as to cover the first interlayer insulating layer 283, the conductive layer covers a region where the source electrode and the drain electrode are to be formed. A source mask 243 and a drain electrode 244 are formed by patterning a mask and patterning the conductive layer.
Next, although not shown, a signal line, a common power supply line, and a scanning line are formed on the first interlayer insulating layer 283. At this time, since the portion surrounded by these is a pixel that forms a light emitting layer or the like as will be described later, for example, in the case where the emitted light is extracted from the substrate side, the portion where the TFT 204 is surrounded by each wiring. Each wiring is formed so as not to be located directly under the line.
[0064]
Next, as shown in FIG. 9A, a second interlayer insulating layer 284 is formed so as to cover the first interlayer insulating layer 283, the electrodes 243, 244, and the wirings (not shown). Like the first interlayer insulating layer 283, the second interlayer insulating layer 284 is configured by a silicon oxide film, a nitride film, or the like, and is formed on the upper layer of the first interlayer insulating layer 283 in the same procedure as the method for forming the first interlayer insulating layer 283. It is formed. When the second interlayer insulating layer 284 is formed, a contact hole 223a is formed in a portion corresponding to the drain electrode 244 in the second interlayer insulating layer 284. Then, a pixel electrode 223 is formed by patterning a conductive material such as ITO so as to be continuous with the drain electrode 244 through the contact hole 223a.
[0065]
The pixel electrode 223 is made of SnO doped with ITO or fluorine. 2 Further, it is made of a transparent electrode material such as ZnO or polyamine, and is connected to the drain electrode 244 of the TFT 204 via the contact hole 223a. The pixel electrode 223 is formed by forming a film made of the transparent electrode material on the upper surface of the second interlayer insulating layer 284 and patterning the film.
[0066]
After the pixel electrode 223 is formed, a bank layer 221 is formed so as to cover a predetermined position of the second interlayer insulating layer 284 and a part of the pixel electrode 223 as shown in FIG. 9B. The bank layer 221 is made of a synthetic resin such as an acrylic resin or a polyimide resin. As a specific method for forming the bank layer 221, for example, an acrylic resin, a polyimide resin, or the like, or a precursor resist melted in a solvent is applied by spin coating, dip coating, or the like. It is formed. The constituent material of the insulating layer may be any material as long as it does not dissolve in the ink solvent described below and can be easily patterned by etching or the like. Furthermore, the insulating layer is simultaneously etched by a photolithography technique or the like to form the opening 221a, whereby the bank layer 221 having the opening 221a is formed.
[0067]
After the pixel electrode 223 and the bank part 221 are formed, a plasma processing process that is a characteristic part of the present invention is performed. That is, the sample 43 in the state shown in FIG.
The plasma processing step is performed for the purpose of activating the surface of the pixel electrode 223 and further surface-treating the surface of the bank unit 221. In particular, the activation process is performed mainly for the purpose of cleaning the pixel electrode 223 (ITO) and adjusting the work function. Further, a lyophilic process on the surface of the pixel electrode 223 and a lyophobic process on the surface of the bank unit 221 are performed.
[0068]
This plasma treatment process is roughly classified into, for example, a preheating process, an activation treatment process (a lyophilic process), a lyophobic process, and a cooling process. In addition, it is not restricted to such a process, A process is reduced as needed and the further process addition is also performed.
[0069]
FIG. 10 is a diagram illustrating a plasma processing system SYS including the plasma processing apparatus S described with reference to FIGS.
The plasma processing system SYS shown in FIG. 10 transports the sample 43 to the preheating processing chamber 551, the first plasma processing chamber 552, the second plasma processing chamber 553, the cooling processing chamber 554, and the processing chambers 551 to 554. The apparatus 555 is comprised. The processing chambers 551 to 554 are arranged radially with the transfer device 555 as the center. In the first plasma processing chamber 552 and the second plasma processing chamber 553, the above-described plasma processing apparatus S according to the present invention is disposed. In addition, although the plasma processing apparatus S installed in each of the first and second plasma processing chambers 552 and 553 has the same configuration, in the following description, in the first and second plasma processing chambers 552 and 553, The plasma processing apparatuses installed in each are appropriately referred to as “first plasma processing apparatus S1” and “second plasma processing apparatus S2”.
[0070]
First, a schematic process using these apparatuses will be described.
The preheating step is performed in a preheating treatment chamber 551 shown in FIG. Then, in the processing chamber 551, the sample 43 conveyed from the bank part forming step is heated to a predetermined temperature.
After the preheating step, a lyophilic step and a lyophobic treatment step are performed. That is, the sample 43 is sequentially transferred to the first and second plasma processing chambers 552 and 553, and the bank portion 221 is subjected to plasma processing in each of the processing chambers 552 and 553 to be lyophilic. A lyophobic process is performed after the lyophilic process. After the lyophobic treatment, the sample 43 is transferred to the cooling treatment chamber, and the sample 43 is cooled to room temperature in the cooling treatment chamber 554. After this cooling step, the sample 43 is transferred by the transfer device 555 to the hole injection / transport layer forming step which is the next step.
[0071]
Below, each process is demonstrated in detail.
(Preheating process)
The preheating process is performed in the preheating treatment chamber 551. In the processing chamber 551, the sample 43 including the bank unit 221 is heated to a predetermined temperature.
As a method for heating the sample 43, for example, a heater is attached to a stage on which the sample 43 is placed in the processing chamber 551, and a means for heating the sample 43 together with the stage with this heater is used. It should be noted that other methods may be employed.
In the preheating chamber 551, the sample 43 is heated, for example, in the range of 70 ° C to 80 ° C. This temperature is a processing temperature in the plasma processing that is the next step, and is intended to eliminate the temperature variation of the sample 43 by heating the sample 43 in advance in accordance with the next step.
If the preheating step is not added, the sample 43 is heated from room temperature to the temperature as described above, and the sample 43 is processed while the temperature constantly fluctuates during the plasma processing step from the start of the step to the end of the step. Become. Therefore, performing plasma treatment while the substrate temperature changes may lead to non-uniform characteristics. Therefore, preheating is performed to keep the processing conditions constant and to obtain uniform characteristics.
[0072]
Therefore, in the plasma processing step, the lyophilic step or the lyophobic step is performed with the sample 43 placed on the sample stage 12 of the plasma processing apparatus S installed in the first and second plasma processing chambers 552 and 553. Therefore, it is preferable that the preheating temperature substantially matches the temperature of the sample stage 12 in which the lyophilic step or the liquid repellent step is continuously performed.
Therefore, plasma processing was continuously performed on a large number of samples 43 by preheating the sample 43 to a temperature at which the sample stage of the first and second plasma processing apparatuses S1 and S2 rises, for example, 70 to 80 ° C. Even in this case, the plasma processing conditions immediately after the start of processing and immediately before the end of processing can be made substantially constant. Thereby, the surface treatment conditions between the samples 43 can be made the same, the wettability with respect to the composition of the bank part 221 can be made uniform, and a display device having a certain quality can be manufactured.
Further, by preheating the sample 43 in advance, the processing time in the subsequent plasma processing can be shortened.
[0073]
(Activation process)
Next, activation processing is performed in the first plasma processing chamber 552. The activation process includes work function adjustment and control in the pixel electrode 223, cleaning of the surface of the pixel electrode, and lyophilic processing of the surface of the pixel electrode 223.
As a lyophilic treatment, a plasma treatment (O 2 Plasma processing) is performed by the first plasma processing apparatus S1.
O 2 The plasma treatment is performed under the conditions of, for example, plasma power of 100 to 800 W, oxygen gas flow rate of 50 to 100 ml / min, substrate transfer speed of 0.5 to 20 mm / sec, and substrate temperature of 70 to 90 ° C. Note that the heating by the sample stage 12 is mainly performed to keep the sample 43 preliminarily heated.
[0074]
This O 2 By the plasma treatment, the electrode surface of the pixel electrode 223, the upper surface of the bank layer 221 and the wall surface of the opening 221a are subjected to lyophilic treatment. By this lyophilic treatment, hydroxyl groups are introduced into these surfaces to impart lyophilic properties.
And this O 2 In addition to imparting lyophilicity, the plasma treatment also serves to clean the ITO that is the pixel electrode 223 and adjust the work function as described above.
[0075]
(Liquid repellent treatment)
Next, in the second plasma processing chamber 553, as a lyophobic process, plasma processing (CF) using tetrafluoromethane as a processing gas in an air atmosphere is performed. Four Plasma processing) is performed by the second plasma processing apparatus S2. That is, the sample 43 is conveyed by the sample stage 12 at a predetermined conveyance speed while being heated by the sample stage 12, and the sample 43 is irradiated with plasma tetrafluoromethane (carbon tetrafluoride) during that time.
CF Four The plasma treatment is performed under conditions of, for example, plasma power of 100 to 800 W, tetrafluoromethane gas flow rate of 50 to 100 ml / min, substrate transfer speed of 0.5 to 20 mm / sec, and substrate temperature of 70 to 90 ° C. Note that the heating by the heating stage is mainly performed to keep the pre-heated sample 43 warm as in the case of the first plasma processing chamber 552.
The processing gas is not limited to tetrafluoromethane (carbon tetrafluoride), and other fluorocarbon gases can be used.
[0076]
CF Four By the plasma treatment, the upper surface of the bank layer 221 and the wall surface of the opening 221a are subjected to a liquid repellent treatment. By this liquid repellent treatment, fluorine groups are introduced into each of these surfaces to impart liquid repellency. Organic substances such as an acrylic resin and a polyimide resin constituting the bank layer 221 can be easily made liquid repellent when irradiated with plasma fluorocarbon. O 2 The pretreatment with plasma is characterized in that it is more easily fluorinated, and is particularly effective in this embodiment.
The electrode surface of the pixel electrode 223 is also CF. Four Although it is somewhat affected by plasma treatment, it hardly affects wettability.
[0077]
(Cooling process)
Next, as a cooling process, the cooling processing chamber 554 is used to cool the sample 43 heated for the plasma processing to the management temperature. This is a process performed for cooling to a control temperature of an ink jet process (droplet discharge process) which is a subsequent process.
The cooling processing chamber 554 has a plate for placing the sample 43, and the plate has a structure in which a water cooling device is incorporated so as to cool the sample 43.
In addition, by cooling the sample 43 after the plasma treatment to room temperature or a predetermined temperature (for example, a control temperature for performing the ink jet process), the temperature of the sample 43 becomes constant in the next hole injection / transport layer forming process, The next process can be performed at a uniform temperature without any temperature change of the sample 43. Therefore, by adding such a cooling step, the material discharged by the discharging means such as the ink jet method can be formed uniformly. For example, when the first composition containing the material for forming the hole injection / transport layer is ejected, the first composition can be ejected continuously at a constant volume, and the hole injection / transport layer is Can be formed uniformly.
[0078]
Next, as illustrated in FIG. 9C, the hole transport layer 270 is formed on the upper surface of the pixel electrode 223. Here, the material for forming the hole transport layer 270 is not particularly limited, and known materials can be used, and examples thereof include pyrazoline derivatives, arylamine derivatives, stilbene derivatives, and triphenyldiamine derivatives. Specifically, JP-A-63-70257, JP-A-63-175860, JP-A-2-135359, JP-A-2-135361, JP-A-2-209998, JP-A-3-37992, and JP-A-3-152184. Examples described in the publication are exemplified, but a triphenyldiamine derivative is preferable, and 4,4′-bis (N (3-methylphenyl) -N-phenylamino) biphenyl is particularly preferable.
[0079]
Note that a hole injection layer may be formed instead of the hole transport layer, and both the hole injection layer and the hole transport layer may be formed. In this case, as a material for forming the hole injection layer, for example, copper phthalocyanine (CuPc), polytetravinylthiophene polyphenylene vinylene, 1,1-bis- (4-N, N-ditolylaminophenyl) cyclohexane , Tris (8-hydroxyquinolinol) aluminum and the like, and copper phthalocyanine (CuPc) is particularly preferable.
[0080]
When the hole injection / transport layer 270 is formed, an ink jet method (droplet discharge method) is used. That is, after ejecting a composition droplet (composition ink) containing the above-described hole injection / transport layer material onto the electrode surface of the pixel electrode 223, a drying process and a heat treatment are performed, whereby holes are formed on the pixel electrode 223. An injection / transport layer 270 is formed. In addition, it is preferable to carry out after this hole injection / transport layer formation process in inert gas atmosphere, such as nitrogen atmosphere and argon atmosphere, in order to prevent the oxidation of the hole injection / transport layer 270 and the light emitting layer 260. For example, an ink jet head (droplet discharge head) (not shown) is filled with a composition ink containing a hole injection / transport layer material, and the discharge head of the ink jet head is opposed to the electrode surface of the pixel electrode 223 so that the ink jet head and sample While relatively moving (substrate 202), ink droplets whose liquid amount per droplet is controlled are ejected from the ejection nozzle onto the electrode surface. Next, the hole injection / transport layer 270 is formed by drying the ejected ink droplets to evaporate the polar solvent contained in the composition ink.
[0081]
In addition, as a composition ink, what melt | dissolved the mixture of polythiophene derivatives, such as polyethylene dioxythiophene, polystyrene sulfonic acid, etc. in polar solvents, such as isopropyl alcohol, can be used, for example. Here, the ejected ink droplet spreads on the electrode surface of the pixel electrode 223 that has been subjected to the parent ink treatment, and is filled near the bottom of the opening 221a. On the other hand, ink droplets are repelled and do not adhere to the upper surface of the bank layer 221 that has been subjected to the ink repellent treatment. Therefore, even if the ink droplets deviate from the predetermined ejection position and are ejected onto the upper surface of the bank layer 221, the upper surface does not get wet with the ink droplets, and the repelled ink droplets enter the opening 221a of the bank layer 221. It is supposed to roll in.
[0082]
Next, a drying process is performed. By performing the drying process, the discharged composition ink is dried, and the polar solvent contained in the composition ink is evaporated, whereby the hole injection / transport layer 270 is formed.
[0083]
The drying treatment is performed, for example, in a nitrogen atmosphere at room temperature to about 50 ° C. and a pressure of about 13.3 Pa (0.1 Torr), for example. If the pressure is too low, the composition ink will boil, which is not preferable. On the other hand, when the temperature is higher than room temperature, for example, 80 ° C. or higher, the evaporation rate of the polar solvent increases and a flat film cannot be formed.
After the drying treatment, it is preferable to remove the polar solvent and water remaining in the hole injection / transport layer 270 by performing a heat treatment in nitrogen, preferably in vacuum, at 200 ° C. for about 10 minutes.
[0084]
Next, as shown in FIG. 9D, the light emitting layer 260 is formed on the upper surface of the hole injection / transport layer 270. The material for forming the light emitting layer 260 is not particularly limited, and examples thereof include polyphenylene derivatives, polyfluorene derivatives, polyvinyl carbazole, polythiophene derivatives, and perylene as shown in [Chemical Formula 1] to [Chemical Formula 5]. A pigment, coumarin dye, rhodamine dye such as rubrene, perylene, 9,10-diphenylanthracene, tetraphenylbutadiene, nile red, coumarin 6, quinacridone and the like can be used.
[0085]
[Chemical 1]
Figure 0004100011
[0086]
[Chemical 2]
Figure 0004100011
[0087]
[Chemical 3]
Figure 0004100011
[0088]
[Formula 4]
Figure 0004100011
[0089]
[Chemical formula 5]
Figure 0004100011
[0090]
The light emitting layer 260 is formed in the same procedure as the method for forming the hole injection / transport layer 270. That is, the composition ink containing the light emitting layer material is ejected onto the upper surface of the hole injection / transport layer 270 by an inkjet method, and then subjected to a drying process and a heat treatment, thereby performing positive processing inside the opening 221a formed in the bank layer 221. A light emitting layer 260 is formed on the hole injection / transport layer 270. This light emitting layer forming step is also performed in an inert gas atmosphere as described above. Since the ejected composition droplets (composition ink, liquid material) are repelled in the liquid-repellent treated region, the repelled droplet droplets remain in the bank layer 221 even if the droplet droplets deviate from a predetermined ejection position. Roll into the opening 221a. When a composition ink containing a material for forming the light emitting layer 260 is provided, a drying process is performed under predetermined conditions.
[0091]
Note that the electron-transporting layer 250 may be formed on the top surface of the light-emitting layer 260. The material for forming the electron transport layer 250 is not particularly limited, and is an oxadiazole derivative, anthraquinodimethane and its derivative, benzoquinone and its derivative, naphthoquinone and its derivative, anthraquinone and its derivative, tetracyanoanthraquinodi. Examples include methane and its derivatives, fluorenone derivatives, diphenyldicyanoethylene and its derivatives, diphenoquinone derivatives, metal complexes of 8-hydroxyquinoline and its derivatives, and the like. Specifically, as with the material for forming the hole transport layer, JP-A-63-70257, JP-A-63-175860, JP-A-2-135359, JP-A-2-135361, and JP-A-2-209888 are disclosed. And the like described in JP-A-3-379992 and 3-152184, particularly 2- (4-biphenylyl) -5- (4-t-butylphenyl) -1,3,4. -Oxadiazole, benzoquinone, anthraquinone, tris (8-quinolinol) aluminum are preferred.
[0092]
Note that the hole injection / transport layer 270 formation material and the electron transport layer 250 formation material described above may be mixed with the light emission layer 260 formation material and used as the light emission layer formation material. Although the amount of the injection / transport layer forming material and the electron transport layer forming material used varies depending on the type of compound used, etc., it is appropriately determined in consideration of the amount within a range that does not impair sufficient film formability and light emission characteristics. Is done. Usually, it is 1 to 40 weight% with respect to the light emitting layer forming material, More preferably, it is 2 to 30 weight%.
[0093]
Next, as shown in FIG. 9E, the counter electrode 222 is formed on the upper surfaces of the electron transport layer 250 and the bank layer 221. The counter electrode 222 is formed in the whole surface of the electron carrying layer 250 and the bank layer 221, or stripe shape. Of course, the counter electrode 222 may be formed of a single layer made of a single material such as Al, Mg, Li, or Ca, or an alloy material of Mg: Ag (10: 1 alloy). It may be formed as a metal (including alloy) layer. Specifically, Li 2 O (about 0.5 nm) / Al or LiF (about 0.5 nm) / Al, MgF 2 A layered structure such as / Al can also be used. The counter electrode 222 is a thin film made of the above-described metal, and may be a material and a structure capable of transmitting light.
[0094]
<Electronic equipment>
Examples of electronic devices provided with the organic EL device of the above embodiment will be described.
FIG. 11 is a perspective view showing an example of a mobile phone. In FIG. 11, reference numeral 1000 indicates a mobile phone body, and reference numeral 1001 indicates a display unit using the organic EL display device.
[0095]
FIG. 12 is a perspective view showing an example of a wristwatch type electronic apparatus. In FIG. 12, reference numeral 1100 indicates a watch body, and reference numeral 1101 indicates a display unit using the organic EL display device.
[0096]
FIG. 13 is a perspective view showing an example of a portable information processing apparatus such as a word processor or a personal computer. In FIG. 13, reference numeral 1200 denotes an information processing apparatus, reference numeral 1202 denotes an input unit such as a keyboard, reference numeral 1204 denotes an information processing apparatus main body, and reference numeral 1206 denotes a display unit using the organic EL display device.
[0097]
Since the electronic devices shown in FIGS. 11 to 13 include the organic EL display device according to the above-described embodiment, it is possible to realize an electronic device that has an excellent display quality and includes a bright screen organic EL display unit.
[0098]
【The invention's effect】
As described above, according to the surface treatment apparatus of the present invention, a part of the plasma discharge electrode is a porous body part, and gas is supplied to the discharge gap through the porous body part. A gas having a uniform freshness is supplied from a position close to the region. Therefore, the plasma processing distribution is made uniform. Moreover, since the gas is supplied through the porous body portion, the gas flow rate distribution supplied to the discharge region is made uniform, and the plasma treatment can be performed satisfactorily.
[0099]
According to the apparatus for manufacturing an organic EL device of the present invention, the plasma processing can be performed in a state where the discharge intensity is made uniform, so that the plasma processing distribution can be made uniform. Therefore, for example, adjustment of liquid repellency and lyophilicity, etching and ashing can be performed in a desired state.
[0100]
According to the organic EL device of the present invention, since the plasma processing distribution is made uniform, good light emission performance can be obtained.
[0101]
According to the electronic apparatus of the present invention, since the organic EL device of the present invention is mounted, a highly reliable operation can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a plasma processing apparatus which is a surface processing apparatus of the present invention, as viewed from the −Y direction side.
FIG. 2 is a diagram of FIG. 1 viewed from the + Y direction side.
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
FIG. 4 is an external perspective view showing a sample stage.
FIG. 5 is an enlarged view of a main part of FIG. 3;
6 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.
FIG. 7 is a partial cross-sectional view of an organic EL device.
FIG. 8 is a diagram for explaining a manufacturing process of the organic EL device.
FIG. 9 is a diagram for explaining a manufacturing process of the organic EL device.
FIG. 10 is a schematic configuration diagram of a plasma processing system.
FIG. 11 is a diagram showing an electronic apparatus equipped with the organic EL device of the present invention.
FIG. 12 is a diagram showing an electronic apparatus equipped with the organic EL device of the present invention.
FIG. 13 is a diagram showing an electronic apparatus equipped with the organic EL device of the present invention.
FIG. 14 is a view showing a plasma processing apparatus which is a conventional surface processing apparatus.
[Explanation of symbols]
11 Electrode section
12 Sample stage
12A mobile device
15 Main gas flow path (gas supply part)
20 Plasma discharge electrode
21 Discharge generation part (porous body part)
26a, 26b Leg member (wall part)
27a, 27b Projection (wall)
43 samples
47 Discharge gap (space)
202 substrate
203 Light Emitting Element
222 electrodes (cathode, counter electrode)
223 electrode (anode, pixel electrode)
260 Light emitting layer
E Organic EL device
S Plasma processing equipment (surface treatment equipment)
SYS Plasma processing system (Organic EL device manufacturing equipment)

Claims (5)

試料の被処理面に対して所定の処理を行う表面処理装置において、
前記試料を支持する試料ステージと、
前記試料ステージに支持された前記試料の被処理面に対向する位置に設けられ、多孔質体部からなる放電発生部を有するプラズマ放電電極と、
前記試料ステージに支持された前記試料と前記プラズマ放電電極との間に、前記多孔質体部を介して所定のガスを供給するガス供給部と、
前記試料ステージに支持された前記試料と対向し、前記放電発生部に対応する位置が多孔質体であるガス流制御板と、
前記プラズマ放電電極に対して前記試料ステージを所定のスキャン方向に移動する移動装置と、
前記試料に対して、前記スキャン方向と交差する幅方向の両側に設けられた壁部と、
前記試料ステージに支持された前記試料の移動方向前方側で前記試料ステージに設けられ、前記ガス流制御板と前記試料との間の第１の隙間より大きい第２の隙間を前記ガス流制御板との間で形成する上面に結ばれた段差と、
を備えてなることを特徴とする表面処理装置。In a surface treatment apparatus that performs a predetermined treatment on a surface to be treated of a sample,
A sample stage for supporting the sample;
A plasma discharge electrode provided at a position facing a surface to be processed of the sample supported by the sample stage, and having a discharge generating portion composed of a porous body portion;
A gas supply unit that supplies a predetermined gas through the porous body portion between the sample supported by the sample stage and the plasma discharge electrode;
A gas flow control plate facing the sample supported by the sample stage and having a porous body at a position corresponding to the discharge generation unit;
A moving device for moving the sample stage in a predetermined scanning direction with respect to the plasma discharge electrode;
Wall portions provided on both sides of the width direction intersecting the scan direction with respect to the sample,
The gas flow control plate is provided with a second gap larger than the first gap between the gas flow control plate and the sample provided on the sample stage on the front side in the moving direction of the sample supported by the sample stage. A step connected to the upper surface formed between and
A surface treatment apparatus comprising: 前記多孔質体部は、多孔質金属部と多孔質誘電体部とで形成されてなることを特徴とする請求項１に記載の表面処理装置。The surface treatment apparatus according to claim 1 , wherein the porous body part is formed of a porous metal part and a porous dielectric part. 基板上に設けられた電極と、前記電極に隣接して設けられた有機発光層とを有する有機ＥＬ装置の製造装置において、
請求項１又は２記載の表面処理装置を備えたことを特徴とする有機ＥＬ装置の製造装置。In an apparatus for manufacturing an organic EL device having an electrode provided on a substrate and an organic light emitting layer provided adjacent to the electrode,
Manufacturing apparatus of an organic EL device which is characterized in that it comprises a surface treatment apparatus according to claim 1 or 2, wherein. 前記所定のガスは少なくとも酸素またはフッ素を含み、
前記表面処理装置は、前記有機ＥＬ装置の前記電極の表面改質、又は前記電極の仕事関数の調整を行うことを特徴とする請求項３記載の有機ＥＬ装置の製造装置。The predetermined gas includes at least oxygen or fluorine;
The said surface treatment apparatus performs the surface modification of the said electrode of the said organic EL apparatus, or adjustment of the work function of the said electrode, The manufacturing apparatus of the organic EL apparatus of Claim 3 characterized by the above-mentioned. 基板上に設けられた電極と、前記電極に隣接して設けられた有機発光層と、前記発光層を形成するためのバンクを有する有機ＥＬ装置の製造方法において、請求項１又は２に記載の表面処理装置を用いて、少なくとも前記電極とバンクを所定の表面処理する工程を有することを特徴とする有機ＥＬ装置の製造方法。An electrode provided on the substrate, an organic light-emitting layer provided adjacent to the electrode, the manufacturing method of the organic EL device having a bank for forming the luminescent layer, as claimed in claim 1 or 2 A method of manufacturing an organic EL device comprising a step of performing a predetermined surface treatment on at least the electrode and the bank using a surface treatment device.
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