JP6267449B2 - 有機デバイスの製造方法及び有機デバイスの製造装置 - Google Patents
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Description
有機デバイスの製造方法、有機デバイスの製造装置及び有機デバイスに関する。
近年、例えば、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ:electro Luminescence）を利用した有機ＥＬ素子が開発されている。有機ＥＬ素子は、ブラウン管等に比べて消費電力が小さく、自発光であり、液晶ディスプレイに比べて視野角に優れている等の利点がある。
一方、有機ＥＬ素子は水分に弱い。このため、有機ＥＬ素子の欠陥部から水分が浸入すると、発光輝度が低下したり、ダークスポットと呼ばれる非発光領域が発生したりする。このため、有機ＥＬ素子の表面には、例えば耐透湿性を有する封止層が形成される場合がある。この場合、有機ＥＬ素子にダメージを与えない低温プロセスで形成でき、かつ、耐透湿性が要求される封止層として、例えば窒化珪素等の無機層が用いられることがある。
ところが、上記封止層では、電極パッドの開口された側面から水分が浸入し、浸入した水分が有機ＥＬ素子を劣化させ、寿命を短くさせることが懸念される。
そこで、有機ＥＬ素子上に中間層（平坦化層）とバリア層とが１以上積層された多層封止層により有機ＥＬ素子を封止することも提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
しかしながら、特許文献１では、中間層を成膜するためにマスクが必要であり、かつ、マスクと基板との位置合わせが必要であるため、スループットが低下し、製造コストが高くなるという課題を有する。
上記課題に対して、一側面では、封止性能の高い封止構造を有するデバイスを、コストを低く抑え、スループットを低下させずに形成することを目的とする。
上記課題を解決するために、一の態様によれば、一又は複数の隔壁部と陽極上の有機層とを封止する無機材料の第１の封止層の上に中間層が形成された基板を搬入する工程と、前記基板に形成された中間層をエッチバックする工程と、無機材料の第２の封止層を成膜する工程と、を有し、前記エッチバックする工程は、前記一又は複数の隔壁部のうち少なくとも一つの隔壁部の上の第１の封止層の少なくとも一部が前記中間層から露出し、露出した前記第１の封止層の先端部が、前記中間層から突出するまで実行され、前記成膜する工程は、前記エッチバックした後、前記第２の封止層を成膜し、該第２の封止層に対して前記中間層から突出した前記第１の封止層の先端部が一部埋め込まれた状態で密着させる、ことを特徴とする有機デバイスの製造方法が提供される。
また、上記課題を解決するために、他の態様によれば、基板上に形成された一又は複数の隔壁部と陽極上の有機層とを封止する無機材料の第１の封止層を成膜する第１の成膜装置と、前記第１の封止層の上に中間層を塗布する第２の成膜装置と、前記中間層をエッチバックするエッチング装置と、無機材料の第２の封止層を成膜する第３の成膜装置と、を有し、前記エッチング装置は、前記一又は複数の隔壁部のうち少なくとも一つの隔壁部上の第１の封止層の少なくとも一部が前記中間層から露出し、露出した前記第１の封止層の先端部が、前記中間層から突出するまで前記中間層をエッチバックし、前記第３の成膜装置は、前記エッチバックした後、前記第２の封止層を成膜し、該第２の封止層に対して前記中間層から突出した前記第１の封止層の先端部が一部埋め込まれた状態で密着させる、ことを特徴とする有機デバイスの製造装置が提供される。
また、上記課題を解決するために、他の態様によれば、一又は複数の隔壁部と陽極上の有機層とを封止する無機材料の第１の封止層の上に、前記一又は複数の隔壁部のうち少なくとも一つの隔壁部の上の第１の封止層の少なくとも一部が前記中間層から露出し、露出した前記第１の封止層の先端部が、前記中間層から突出し、前記中間層の上に形成された無機材料の第２の封止層に対して前記中間層から突出した前記第１の封止層の先端部が一部埋め込まれた状態で密着する、ことを特徴とする有機デバイスが提供される。
一の態様によれば、封止性能の高い封止構造を有するデバイスを、コストを低く抑え、スループットを低下させずに形成することができる。
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の構成については、同一の符号を付することにより重複した説明を省く。
＜はじめに＞
一般に、有機ＥＬ素子は水分に弱い。有機ＥＬ素子の欠陥部から水分が浸入すると、発光輝度が低下したり、ダークスポットと呼ばれる非発光部領域が発生したりする。このため、有機ＥＬ素子の表面には、耐透湿性を有する封止層が形成される。例えば、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示されるように、ガラス基板Ｓ（以下、単に基板Ｓという。）上には、有機ＥＬ素子５０を封止する封止層１０１（第１の封止層）が形成される。
一般に、有機ＥＬ素子は水分に弱い。有機ＥＬ素子の欠陥部から水分が浸入すると、発光輝度が低下したり、ダークスポットと呼ばれる非発光部領域が発生したりする。このため、有機ＥＬ素子の表面には、耐透湿性を有する封止層が形成される。例えば、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示されるように、ガラス基板Ｓ（以下、単に基板Ｓという。）上には、有機ＥＬ素子５０を封止する封止層１０１（第１の封止層）が形成される。
しかし、封止層１０１を設けても、図１（ｂ）に示されるように、デバイス製造工程中や製造後において水分が電極パッド部５２の上方から入り、有機ＥＬ素子５０まで浸入した場合、有機ＥＬ素子５０を劣化させ、素子の寿命を短くさせる。
そこで、水分が有機ＥＬ素子５０まで浸入することを抑止するために、本実施形態により製造される有機デバイスでは、図１（ａ）に示されるように、有機ＥＬ素子５０と電極パッド部５２との間に隔壁部（バンク）１２０が設けられ、その上の位置Ｂにおいて封止層１０１の上部は、封止層１０５(第２の封止層)に対して一部埋め込まれた状態で接触し、密着する。これにより、位置Ｂにて水分浸入抑止用の壁部が形成される。
かかる構成によれば、デバイス製造工程中や製造後において電極パッド部５２の上方から浸入した水分は、壁部によりブロックされ、有機ＥＬ素子５０のエリアＡまで浸入することが困難になる。これにより、有機ＥＬ素子５０が水分によって劣化し、その寿命が短くなることを抑止できる。以下では、本実施形態に係る有機デバイスの製造装置及び有機デバイスの製造方法について図面を参照しながら説明する。
［有機デバイスの製造装置］
まず、本発明の一実施形態に係る有機デバイスの製造装置の全体構成について、図２を参照しながら説明する。また、本発明の一実施形態に係る有機デバイスの製造装置の動作について、主に図３Ａ〜図３Ｄを参照しながら説明する。図２は、本実施形態に係る有機デバイスの製造装置の全体構成図である。図３Ａ〜図３Ｄは、本実施形態に係る有機デバイスを製造するための各工程を示した図である。
まず、本発明の一実施形態に係る有機デバイスの製造装置の全体構成について、図２を参照しながら説明する。また、本発明の一実施形態に係る有機デバイスの製造装置の動作について、主に図３Ａ〜図３Ｄを参照しながら説明する。図２は、本実施形態に係る有機デバイスの製造装置の全体構成図である。図３Ａ〜図３Ｄは、本実施形態に係る有機デバイスを製造するための各工程を示した図である。
有機デバイスの製造装置１は、基板Ｓが搬入されるロードロックモジュール（ＬＬＭ）１０から順に、洗浄装置（前処理）１２、トランスファーモジュール（ＴＭ）１４、蒸着装置１６、トランスファーモジュール（ＴＭ）１８、成膜装置Ａ２０、トランスファーモジュール（ＴＭ）２２、成膜装置Ｂ２４、ロードロックモジュール（ＬＬＭ）２６、成膜装置Ｃ２８、加熱装置３０（リフロー）、エッチング装置３２、成膜装置Ｄ３４、カバーの貼り合わせ装置３６及びパッドのエッチング装置３８を有する。
上記構成のうち、ロードロックモジュール１０からロードロックモジュール２６までは、基板Ｓを真空中で処理するインラインの装置構成である。トランスファーモジュール（ＴＭ）１４、１８、２２は、隣接する装置間で基板Ｓを受け渡しするための装置であって、例えば搬送ロボットを用いて基板Ｓを搬送してもよい。ただし、トランスファーモジュール（ＴＭ）１４、１８、２２が行う搬送方法はこれに限らず、コロ搬送等を使用してもよい。
（基板搬入）
ロードロックモジュール１０は、基板Ｓを装置外部から真空雰囲気の洗浄装置１２へ受け渡すように機能する。受け渡される基板Ｓの一例を図３Ａに示す。例えば、図３Ａの「Ｓ０」に示されるように、受け渡される基板Ｓには陽極となる、例えば、ＩＴＯ(Indium Tin Oxide)、ＩＧＺＯ、ＺｎＯ、グラフェン等や隔壁部１１０，１２０が既に形成されている。以下では、陽極としてＩＴＯを例に挙げて説明する。
ロードロックモジュール１０は、基板Ｓを装置外部から真空雰囲気の洗浄装置１２へ受け渡すように機能する。受け渡される基板Ｓの一例を図３Ａに示す。例えば、図３Ａの「Ｓ０」に示されるように、受け渡される基板Ｓには陽極となる、例えば、ＩＴＯ(Indium Tin Oxide)、ＩＧＺＯ、ＺｎＯ、グラフェン等や隔壁部１１０，１２０が既に形成されている。以下では、陽極としてＩＴＯを例に挙げて説明する。
アノード層９０（陽極層）及び電極パッド部５２は、ＩＴＯで形成されている。隔壁部１１０、１２０の形成には、フォトリソグラフィー（露光）技術を用いてもよい。つまり、隔壁部１１０、１２０は、基板Ｓ上に感光性の有機ポリイミド等の樹脂を塗布（スピンコート）し、パターン状に露光、現像することにより形成される。形成された隔壁部１１０、１２０はアニール処理される。これにより、隔壁部１１０、１２０中の水分が除去される。
図３Ａの「Ｓ１」に示されるように、隔壁部１１０は、有機ＥＬ素子５０の形成用の隔壁部である。隔壁部１２０は、水分の浸入抑止用の隔壁部である。ただし、各隔壁部の機能はこれに限らず、例えば、隔壁部１１０は、水分の浸入を抑止する機能も有する。
本実施形態では、隔壁部１１０と電極パッド部５２との間には、隔壁部１２０が１つだけ設けられている。しかし、隔壁部の形成パターンはこれに限らず、隔壁部１１０と電極パッド部５２との間に複数の隔壁部を形成してもよい。例えば、図４では、隔壁部１１０と金属パッド部５２との間には、数μｍの間隔で３つの隔壁部１２０，１３０，１４０が形成されている。隔壁部１１０の内側には有機ＥＬ素子５０が形成されている。３つの隔壁部１２０，１３０，１４０は、有機ＥＬ素子５０及び隔壁部１１０を囲むように設けられている。つまり、有機ＥＬ素子５０を中心として、内周側から外周側に向けて隔壁部１１０、１２０、１３０、１４０が形成され、最も外側に電極パッド部５２が形成されている。ここでは、電極パッド部５２は一つ図示されているが、これに限らず、周方向に複数設けられ得る。
なお、隔壁部１１０は、有機層に隣接する第１の隔壁部の一例である。隔壁部１２０，１３０，１４０は、第１の隔壁部の外側であって第１の隔壁部と電極パッド部との間にて有機層を囲むように設けられた一又は複数の第２の隔壁部の一例である。
図３Ａに戻って、隔壁部の形状について説明すると、本実施形態において隔壁部１１０、１２０の高さは概ね同一であり、２μｍ程度である。また、隔壁部１１０、１２０の側壁の傾斜（角度）も概ね同一である。隔壁部１２０は、少なくとも有機ＥＬ素子５０のエリアＡの隔壁部１１０よりも幅を狭くする。隔壁部１２０は、根元側において数μｍ程度の幅を有していればよい。また、隔壁部１２０は、先端側が根元側よりも細く形成されていることが好ましい。また、隔壁部１２０は、隔壁部１２０上に形成される中間層を考慮して、台形形状よりも先端側がＲ形状であることが好ましい。中間層については後述する。
（洗浄）
洗浄装置（前処理）１２は、搬入された基板Ｓを洗浄する。洗浄方法の一例としては、高周波放電による酸素プラズマを生成し、生成された酸素ラジカルを利用して有機化合物を酸化及び分解させることで、基板表面の有機物を除去する酸素ラジカル洗浄が挙げられる。ただし、基板Ｓを洗浄する方法は、洗浄装置（前処理）１２が行うような洗浄方法に限らない。
洗浄装置（前処理）１２は、搬入された基板Ｓを洗浄する。洗浄方法の一例としては、高周波放電による酸素プラズマを生成し、生成された酸素ラジカルを利用して有機化合物を酸化及び分解させることで、基板表面の有機物を除去する酸素ラジカル洗浄が挙げられる。ただし、基板Ｓを洗浄する方法は、洗浄装置（前処理）１２が行うような洗浄方法に限らない。
（有機層の成膜）
蒸着装置１６は、真空蒸着法にて、ＩＴＯ９０上にホール注入層、ホール輸送層、青発光層、赤発光層、緑発光層及び電子輸送層からなる有機層を成膜する。ただし、有機層の成膜方法は、蒸着装置１６が行うような蒸着方法に限らない。
蒸着装置１６は、真空蒸着法にて、ＩＴＯ９０上にホール注入層、ホール輸送層、青発光層、赤発光層、緑発光層及び電子輸送層からなる有機層を成膜する。ただし、有機層の成膜方法は、蒸着装置１６が行うような蒸着方法に限らない。
（カソード層の成膜）
成膜装置Ａ２０は、パターンマスクを用いて、例えば銀、アルミニウム、アルミニウム合金、リチウムアルミ合金、又はマグネシウム及び銀の合金等を蒸着する。これにより、電子輸送層上にカソード層９２が成膜される。ただし、カソード層の成膜方法は、成膜装置Ａ２０が行うような蒸着方法に限らない。
成膜装置Ａ２０は、パターンマスクを用いて、例えば銀、アルミニウム、アルミニウム合金、リチウムアルミ合金、又はマグネシウム及び銀の合金等を蒸着する。これにより、電子輸送層上にカソード層９２が成膜される。ただし、カソード層の成膜方法は、成膜装置Ａ２０が行うような蒸着方法に限らない。
以上により、図３Ａの「Ｓ１」に示されるように、成膜装置Ａ２０によってカソード層９２（陰極層）が形成され、蒸着装置１６によりＩＴＯ（アノード層）９０とカソード層９２との間に有機層の積層膜が形成される。このようにして、隔壁部１１０内に有機ＥＬ素子５０が形成される。なお、図３Ｂ及びそれ以降の図面では、有機ＥＬ素子５０中のアノード層９０及びカソード層９２の図示は省略する。
（封止層の成膜）
成膜装置Ｂ２４は、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）処理により、隔壁部１１０，１２０と有機ＥＬ素子５０とを封止する封止層１０１を形成する。封止層１０１は、例えば、窒化珪素（ＳｉＮ）により形成されてもよいし、窒化酸化珪素（ＳｉＯＮ）により形成されてもよい。成膜装置Ｂ２４の構成については後程説明する（図１０）。
成膜装置Ｂ２４は、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）処理により、隔壁部１１０，１２０と有機ＥＬ素子５０とを封止する封止層１０１を形成する。封止層１０１は、例えば、窒化珪素（ＳｉＮ）により形成されてもよいし、窒化酸化珪素（ＳｉＯＮ）により形成されてもよい。成膜装置Ｂ２４の構成については後程説明する（図１０）。
封止層１０１として窒化珪素膜を成膜する場合には、成膜装置Ｂ２４には、アルゴン（Ａｒ）ガス、窒素（Ｎ２）ガス、水素（Ｈ２）ガス、シラン系ガスが供給される。シラン系ガスは、例えば、シラン（ＳｉＨ４）ガスやジシラン（Ｓｉ２Ｈ６）ガスなどが用いられる。窒素ガス及び水素ガスに替えて、アンモニア（ＮＨ３）ガスを供給することもできる。また、シランガスに替えて、他のＳｉ含有ガス、例えば、トリシリルアミン（ＴＳＡ）やオルトケイ酸テトラエチル（ＴＥＯＳ）を供給することもできる。
図３Ｂの「Ｓ２」に示されるように、封止層１０１が、隔壁部１１０，１２０、有機ＥＬ素子５０及び電極パッドＰ上に形成されている。封止層１０１の厚さは、５０ｎｍ〜２００ｎｍ程度である。
成膜装置Ｂ２４により、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）の封止層１０１を成膜してもよい。アルミナの封止層１０１は、透明性が高いという利点を有する。また、窒化珪素層とアルミナ層とを組み合わせて封止層１０１を形成してもよい。この場合、例えば、水分の浸入をより抑止するために、窒化珪素層の薄膜上に、所定の厚さになるまでアルミナ層を成膜するほうが好ましい。窒化珪素層は、例えば、ＣＶＤ処理により成膜してもよい。アルミナ層は、例えば、ＣＶＤ処理あるいはＡＬＤ（Atomic Layer Deposition）処理により成膜してもよい。封止層１０１は、アルミナの他、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）でもよい。なお、封止層１０１は、一又は複数の隔壁部と陽極上の有機層とを封止する第１の封止層の一例である。また、成膜装置Ｂ２４は、基板上に形成された一又は複数の隔壁部と陽極上の有機層とを封止する第１の封止層を成膜する第１の成膜装置の一例である。
（基板搬出）
ロードロックモジュール２６は、基板Ｓを成膜装置Ｂ２４内の真空雰囲気から外部（大気）へと受け渡す。
ロードロックモジュール２６は、基板Ｓを成膜装置Ｂ２４内の真空雰囲気から外部（大気）へと受け渡す。
（中間層の形成）
成膜装置Ｃ２８は、アクリル酸エステルもしくはビニル化合物の液体材料を塗布（スピンコート）し、中間層を形成する。その結果、図３Ｂの「Ｓ３」に示されるように、封止層１０１上には、中間層１０３が形成される。中間層１０３は、有機ＥＬ素子５０を保護し、かつ、基板Ｓに付着したゴミを埋没するように機能する。
成膜装置Ｃ２８は、アクリル酸エステルもしくはビニル化合物の液体材料を塗布（スピンコート）し、中間層を形成する。その結果、図３Ｂの「Ｓ３」に示されるように、封止層１０１上には、中間層１０３が形成される。中間層１０３は、有機ＥＬ素子５０を保護し、かつ、基板Ｓに付着したゴミを埋没するように機能する。
中間層１０３を形成する材料は、融点が低い、例えば、融点が１００℃以下の液体材料を用いる。中間層１０３が形成された後、硬化（キュア）処理が実行される。硬化（キュア）処理には、ＵＶ光の照射、電子ビームの照射、プラズマキュア等を使用することができる。このとき、処理温度は有機ＥＬ素子５０にダメージを与えない範囲で行われる。
中間層１０３は、流動性がある液体状態の材料で形成した層である。このため、表面張力により下地の封止層１０１の角部（突出部）では、平坦部よりも膜が薄くなる。よって、前述の通り、隔壁部１２０は、先端側が根元側よりも細く形成されることが好ましい。これにより、図３Ｂの「Ｓ３」に示されるように、隔壁部１２０上に形成された中間層１０３の厚さＴｈ１は、隔壁部１１０上に形成された中間層１０３の厚さＴｈ２よりも薄くなる。更に、隔壁部１２０の先端側がＲ形状であれば、中間層１０３を薄く形成できるため好ましい。なお、成膜装置Ｃ２８は、第１の封止層（封止層１０１）上に中間層１０３を塗布する第２の成膜装置の一例である。
中間層１０３は、熱ＣＶＤ又は蒸着により、炭化水素系化合物（ＣｘＨｙＯｚＮｗ；ｚ，ｗは０を含む）の材料によって形成されてもよい。炭化水素系化合物（炭化水素材料）による中間層１０３は、例えば、真空蒸着法によって形成する。具体的には、室温で固体状態にある炭化水素材料を加熱することによって、炭化水素材料を蒸発させ、炭化水素材料の蒸気をアルゴンガス等の搬送ガスによって搬送し、封止層１０１上に供給する。炭化水素材料の蒸気を供給する際、基板Ｓを炭化水素材料の融点よりも低い温度に保持することで、封止層１０１上に供給された炭化水素材料の蒸気を凝縮させる。これにより、中間層１０３を形成することができる。中間層１０３の厚みは、例えば０．５〜２．０μｍである。
中間層１０３に使用する代表的な炭化水素材料の分子式、分子量及び融点を下記表１に示す。有機ＥＬ素子５０の劣化を抑制するためには、融点が約１００℃以下の炭化水素材料を用いることが好ましい。融点が約５０℃以下の炭化水素材料を用いると、より確実に有機ＥＬ素子５０の劣化を抑制することができるためより好ましい。
（リフロー）
リフロー処理は、加熱装置３０により行われる。加熱装置３０は、成膜された中間層１０３に対して赤外線を照射することによって、炭化水素材料を加熱する。これにより、中間層１０３の炭化水素材料を軟化又は融解させ、リフロー作用によって、中間層１０３を平坦化させる。図５の「Ｓ３'」にした矢印は赤外線を表している。中間層１０３の加熱温度は、炭化水素材料が軟化又は融解し、かつ有機ＥＬ素子５０が劣化しない温度範囲で行う。炭化水素材料を軟化又は融解させることで、カバレッジが良好で、かつ平坦な中間層１０３を形成することができる。
リフロー処理は、加熱装置３０により行われる。加熱装置３０は、成膜された中間層１０３に対して赤外線を照射することによって、炭化水素材料を加熱する。これにより、中間層１０３の炭化水素材料を軟化又は融解させ、リフロー作用によって、中間層１０３を平坦化させる。図５の「Ｓ３'」にした矢印は赤外線を表している。中間層１０３の加熱温度は、炭化水素材料が軟化又は融解し、かつ有機ＥＬ素子５０が劣化しない温度範囲で行う。炭化水素材料を軟化又は融解させることで、カバレッジが良好で、かつ平坦な中間層１０３を形成することができる。
基板Ｓには、通常、不純物パーティクルが付着している。不純物パーティクルには３μｍ程度のものがあり、該不純物パーティクルの形状によっては、基板Ｓ及び不純物パーティクルが中間層１０３で覆われずに欠陥部が発生することがある。欠陥部が生じると、耐透湿性が低下するおそれがあり、後工程の成膜処理にも悪影響を及ぼす恐れがあり、好ましくない。そこで、炭化水素材料を軟化又は融解させることにより、中間層１０３を平坦化させる。これにより、欠陥部を埋没させることができる。特に隔壁部１１０、１２０上の中間層１０３の角部を平坦化させることができる。中間層１０３の成膜後にリフロー処理が実行される場合、中間層１０３の成膜後の硬化（キュア）処理は、リフロー処理後に実行されることが好ましい。
（エッチバック）
図２に示したエッチング装置３２は、酸素（Ｏ２）ガスや希ガス（Ａｒ等）をチャンバ内に導入し、高周波電力を供給することで、酸素ガスを電離及び解離させて酸素プラズマを生成する。エッチング装置３２は、生成された酸素プラズマにより、中間層１０３をエッチバックする。中間層１０３の厚さは、隔壁部１１０、１２０の形状に基づき隔壁部１２０上にて最も薄くなる。よって、図３Ｃの「Ｓ４」に示されるように、中間層１０３のエッチバックの際、位置Ｂの封止層１０１の頂部が、最も早く中間層１０３から露出する。中間層１０３は、選択比により封止層１０１よりもエッチングレートが高い。よって、位置Ｂにおいて、封止層１０１の頂部が中間層１０３から露出した後もエッチバックを続ければ、封止層１０１の先端部が、中間層１０から突出する。
図２に示したエッチング装置３２は、酸素（Ｏ２）ガスや希ガス（Ａｒ等）をチャンバ内に導入し、高周波電力を供給することで、酸素ガスを電離及び解離させて酸素プラズマを生成する。エッチング装置３２は、生成された酸素プラズマにより、中間層１０３をエッチバックする。中間層１０３の厚さは、隔壁部１１０、１２０の形状に基づき隔壁部１２０上にて最も薄くなる。よって、図３Ｃの「Ｓ４」に示されるように、中間層１０３のエッチバックの際、位置Ｂの封止層１０１の頂部が、最も早く中間層１０３から露出する。中間層１０３は、選択比により封止層１０１よりもエッチングレートが高い。よって、位置Ｂにおいて、封止層１０１の頂部が中間層１０３から露出した後もエッチバックを続ければ、封止層１０１の先端部が、中間層１０から突出する。
また、中間層１０３をエッチバックする際、封止層１０１がストッパーになって有機ＥＬ素子５０がエッチングされたり、ダメージを受けたりすることを回避できる。
以上のように、本実施形態にかかるエッチバック処理は、隔壁部１１０，１２０のうち少なくとも最も外側に位置する隔壁部１２０上の封止層１０１の少なくとも一部が、次工程において成膜される封止層と接触可能な程度に中間層１０３から露出するまで実行される。
（封止層の成膜）
次に、図２に示した成膜装置Ｄ３４は、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）処理により、中間層１０３上に封止層１０５を形成する。封止層１０５は、例えば、窒化珪素（ＳｉＮ）により形成されてもよいし、窒化酸化珪素（ＳｉＯＮ）や酸化マグネシウム（ＭｇＯ）等により形成されてもよい。
次に、図２に示した成膜装置Ｄ３４は、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）処理により、中間層１０３上に封止層１０５を形成する。封止層１０５は、例えば、窒化珪素（ＳｉＮ）により形成されてもよいし、窒化酸化珪素（ＳｉＯＮ）や酸化マグネシウム（ＭｇＯ）等により形成されてもよい。
図３Ｃの「Ｓ５」に示されるように、中間層１０３上の封止層１０５は、中間層１０３から露出した封止層１０１と位置Ｂで接触する。封止層１０５の厚さは、１００ｎｍ〜１０００ｎｍ程度である。成膜装置Ｄ３４は、ＣＶＤ処理に加えてＡＬＤ処理と組み合わせて封止層１０５を成膜してもよい。
なお、封止層１０５は、中間層１０３をエッチバックした後に成膜される第２の封止層の一例である。また、成膜装置Ｄ３４は、中間層１０３のエッチバック後に封止層１０５を成膜し、成膜した封止層１０５を、中間層１０３から露出した封止層１０１と接触させる第３の成膜装置の一例である。
図３Ｃの「Ｓ５」に示されるように、隔壁部１２０上の位置Ｂにおいて、封止層１０１の上部は、封止層１０５に対して一部埋め込まれた状態で密着（接触）している。これにより、少なくとも最も外側の隔壁部、すなわち、最も電極パッド部５２に近い位置Ｂの隔壁部１２０において、封止層１０１と封止層１０５とが密着した壁部を形成することができる。これにより、図１（ａ）に示したとおり、水分が電極パッド部５２の上方から浸入したとしても、封止層１０１と封止層１０５とから形成された壁部によりブロックされ、有機ＥＬ素子まで浸入することは困難である。この結果、水分による有機ＥＬ素子５０の発光輝度の低下やダークスポットと呼ばれる非発光領域の発生が抑止される。このようにして本実施形態によれば、水分による有機ＥＬ素子５０の劣化を抑止して有機デバイスの寿命が短くなることを防ぎ、製品の信頼性を高めることができる。
図２に示した貼合わせ装置３６は、図３Ｄの「Ｓ６」に示されるように、カバーシート１０７を接着剤（粘着層）によって有機ＥＬ素子５２をカバーするように取り付ける。これにより、有機デバイスの機械的強度を保ち、有機ＥＬ素子５２を保護することができる。カバーシート１０７は、透明なガラスやプラスチックにより形成されている。
エッチング装置３８は、カバーシート１０７をマスクとして、電極パッド部５２上の封止層１０５、中間層１０３、封止層１０１をエッチングし、電極パッド部５２を開口する。これにより、有機デバイスの製造が完了する。
電極パッド部５２を開口したことにより、電極パッド部５２の上方から水分が入り込む。しかし、水分は、前述の通り、封止層１０１と封止層１０５とから形成された壁部によりブロックされ、有機ＥＬ素子５０まで浸入できない。これにより、有機ＥＬ素子５０の劣化を抑止して有機デバイスの寿命の低下を防ぐことができる。
図２に示した有機デバイスの製造装置１は、更に制御部５１を有する。制御部５１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）５３，ＲＯＭ（Read Only Memory）５４、ＲＡＭ（Random Access Memory）５６、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）５８及びインターフェイス５９を有する。ＣＰＵ５２は、上記記憶領域に格納された各種レシピに従ってシステム全体を制御する。レシピには、各装置の制御情報であるプロセス時間、チャンバ内温度、圧力（ガスの排気）、高周波電力や電圧、各種ガス流量、搬送タイミング等が設定されている。
（変形例１）
図３Ｃの「Ｓ５」では、隔壁部１２０上の位置Ｂにおいて、封止層１０１と封止層１０５とを密着させて壁部を形成することにより、電極パッド部５２側からの水分の浸入がブロックされた。これに対して、変形例１では、図６の「Ｓ４」に示されるように、隔壁部１２０上の位置Ｂのみならず、隔壁部１１０上の位置Ｃ，Ｄにおいても、封止層１０１と封止層１０５とによる壁部によって、電極パッド部５２側からの水分の浸入がブロックされる。その際には、図６の「Ｓ４」に示されるように、位置Ｂ，Ｃ，Ｄにおいて、中間層１０３から封止層１０１が露出されるまでエッチバックが実行される。これにより、図６の「Ｓ５」に示されるように、中間層１０３ｃ封止層１０５は、中間層１０３から露出した封止層１０１と位置Ｂ，Ｃ，Ｄにおいて接触する。
図３Ｃの「Ｓ５」では、隔壁部１２０上の位置Ｂにおいて、封止層１０１と封止層１０５とを密着させて壁部を形成することにより、電極パッド部５２側からの水分の浸入がブロックされた。これに対して、変形例１では、図６の「Ｓ４」に示されるように、隔壁部１２０上の位置Ｂのみならず、隔壁部１１０上の位置Ｃ，Ｄにおいても、封止層１０１と封止層１０５とによる壁部によって、電極パッド部５２側からの水分の浸入がブロックされる。その際には、図６の「Ｓ４」に示されるように、位置Ｂ，Ｃ，Ｄにおいて、中間層１０３から封止層１０１が露出されるまでエッチバックが実行される。これにより、図６の「Ｓ５」に示されるように、中間層１０３ｃ封止層１０５は、中間層１０３から露出した封止層１０１と位置Ｂ，Ｃ，Ｄにおいて接触する。
かかる構成によれば、位置Ｂ，Ｃ，Ｄにおいて形成された壁部により、電極パッド部５２側からの水分は、より確実にブロックされ、有機ＥＬ素子５０まで浸入できない。これにより、有機ＥＬ素子５０の劣化をより確実に抑止することができる。
（変形例２）
更に、変形例２では、図７の「Ｓ４」に示されるように、隔壁部１１０、１２０上の位置Ｂ，Ｃ，Ｄのみならず、隔壁部１１０が形成されていない位置Ｅ，Ｆにおいても、封止層１０１と封止層１０５とが接触する。製造工程では、図７の「Ｓ４」に示されるように、位置Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆにおいて、中間層１０３から封止層１０１が露出されるまでエッチバックが実行される。この場合、中間層１０３は、障壁部の側面にのみ形成されている状態になる。これにより、図７の「Ｓ５」に示されるように、中間層１０３上に成膜される封止層１０５は、中間層１０３から露出した封止層１０１と位置Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆにおいて接触する。
更に、変形例２では、図７の「Ｓ４」に示されるように、隔壁部１１０、１２０上の位置Ｂ，Ｃ，Ｄのみならず、隔壁部１１０が形成されていない位置Ｅ，Ｆにおいても、封止層１０１と封止層１０５とが接触する。製造工程では、図７の「Ｓ４」に示されるように、位置Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆにおいて、中間層１０３から封止層１０１が露出されるまでエッチバックが実行される。この場合、中間層１０３は、障壁部の側面にのみ形成されている状態になる。これにより、図７の「Ｓ５」に示されるように、中間層１０３上に成膜される封止層１０５は、中間層１０３から露出した封止層１０１と位置Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆにおいて接触する。
かかる構成によれば、位置Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆにおいて形成された壁部により、水分は、更に確実にブロックされ、有機ＥＬ素子５０まで浸入することをより確実に抑止することができる。
（変形例３）
変形例３では、中間層の形成及びエッチバックを繰り返し実行する。例えば、１００〜５００ｎｍの厚さの封止層１０１を形成後に中間層１０３を形成した基板に対して、図７の「Ｓ４」に示した中間層１０３のエッチバックが行われる。その後、図８Ａの「Ｓ４−１」に示したように、再度、中間層１０３を形成する。次に、図８Ａの「Ｓ４−２」に示したように、形成された中間層１０３を更にエッチバックする。次に、図８Ｂの「Ｓ５−１」に示したように、封止層１０５を形成する。ここでは、中間層１０３の形成及びエッチバックを２度繰り返して実行したが、中間層１０３の形成及びエッチバックの繰り返しの回数はこれに限られない。
変形例３では、中間層の形成及びエッチバックを繰り返し実行する。例えば、１００〜５００ｎｍの厚さの封止層１０１を形成後に中間層１０３を形成した基板に対して、図７の「Ｓ４」に示した中間層１０３のエッチバックが行われる。その後、図８Ａの「Ｓ４−１」に示したように、再度、中間層１０３を形成する。次に、図８Ａの「Ｓ４−２」に示したように、形成された中間層１０３を更にエッチバックする。次に、図８Ｂの「Ｓ５−１」に示したように、封止層１０５を形成する。ここでは、中間層１０３の形成及びエッチバックを２度繰り返して実行したが、中間層１０３の形成及びエッチバックの繰り返しの回数はこれに限られない。
次に、図８Ｃの「Ｓ６−１」に示されるように、有機ＥＬ素子５２をカバーするように、カバーシート１０７を接着剤（粘着層）によって取り付ける。これにより、有機デバイスの機械的強度を保ち、有機ＥＬ素子５２を保護することができる。カバーシート１０７は、透明なガラスやプラスチックにより形成されている。
エッチング装置３８は、カバーシート１０７をマスクとして、電極パッド部５２上の封止層１０５、中間層１０３、封止層１０１をエッチングし、電極パッド部５２を開口する。これにより、有機デバイスの製造が完了する。
変形例３に係る有機デバイスの製造によれば、中間層１０３の形成及びエッチバックを繰り返した後に封止層１０５を形成する。このように、中間層１０３の塗布とエッチバックを複数回繰り返すことにより、表面の形状をより滑らかにし、封止層１０５(第２の封止層)を形成したときのカバレッジを良好にし、ピンホール等の発生を抑制することができる。この結果、有機素子への水分の浸入をより抑制することができる。
特に、変形例３に係る有機デバイスの製造では、下地層の表面に凹凸がある基板に対して封止層１０５の成膜時にカバレッジを良好にするという効果がある。
上記実施形態及び変形例１〜３に係る有機デバイスの製造によれば、メタルマスクを使用しないため、パーティクルの懸念が少ない。また、パターン形成によるリソグラフィー（露光工程）は１回だけであり、簡単かつ低コスト化が可能であり、大面積の基板への対応も容易である。また、上記実施形態及び変形例１〜３に係る有機デバイスの製造に、ＬＣＤ等の既存設備を使用することができるため、新たな設備投資を必要とせず、製造コストを抑制できる。
なお、封止層１０１と封止層１０５とから形成される壁部は、上記実施形態及び変形例１，２において明記した位置に限らない。壁部は、中間層１０３の機能を損なわない範囲でエッチバックを行い封止層１０１が露出した位置において形成できる。ただし、より外側の隔壁部上、つまり、電極パッド部５２に近い位置に壁部を形成するほど、水分の浸入抑止の効果は高く好ましい。よって、基板Ｓ上に形成された一又は複数の隔壁部のうち少なくとも最も外側に位置する隔壁部上に封止層１０１と封止層１０５とから形成される壁部を形成することが好ましい。ただし、一又は複数の隔壁部のうち少なくとも一つの隔壁部上に封止層１０１と封止層１０５とから形成される壁部を形成してもよい。例えば、有機ＥＬ素子５０の形成用の隔壁部１１０以外の隔壁部を形成せず、隔壁部１１０上に上記の壁部を形成してもよい。
以上、本実施形態に係る有機デバイスの製造装置１の全体構成及び動作について説明した。これによれば、中間層１０３から封止層１０１が露出するまで中間層１０３がエッチバックされる。エッチバック後に成膜される封止層１０５は、露出した封止層１０１と接触し、これにより、壁部が形成される。水分は、かかる壁部によりブロックされ、有機ＥＬ素子５０まで浸入することは困難である。よって、水分による有機ＥＬ素子５０の劣化が妨げられ、これにより、有機デバイスの寿命を維持し、その信頼性を高めることができる。特に、本実施形態によれば、製品化後だけでなく、製造工程中においても水分をブロックできるため、有機ＥＬ素子の劣化がより確実に防げる。
また、本実施形態に係る有機デバイスの製造方法によれば、中間層１０３を成膜するためのマスクは不要であり、マスクと基板との位置合わせが不要である。よって、本実施形態では、封止性能の高い封止構造を有するデバイスを、コストを低く抑え、スループットを低下させずに形成することができる。
（装置構成例：エッチング装置）
次に、中間層１０３をエッチバックするエッチング装置３２の装置構成例について、図９を参照しながら説明し、更に、封止層１０１（封止層１０５）を成膜する成膜装置Ｂ２４（成膜装置Ｄ３４）の装置構成例について、図９を参照しながら説明する。
次に、中間層１０３をエッチバックするエッチング装置３２の装置構成例について、図９を参照しながら説明し、更に、封止層１０１（封止層１０５）を成膜する成膜装置Ｂ２４（成膜装置Ｄ３４）の装置構成例について、図９を参照しながら説明する。
エッチング装置３２は、内部が気密に保持され、電気的に接地されたチャンバＣを有している。チャンバＣは円筒状であり、例えばチャンバ内壁表面を陽極酸化処理されたアルミニウム等から形成されている。エッチング装置３２は、図示しないガス供給源に接続されている。中間層１０３をエッチバックする場合、ガス供給源からチャンバＣ内に、例えば、酸素ガスを含むガスが導入される。
チャンバＣの内部には、基板Ｓを載置する載置台２０２が設けられている。載置台２０２は、支持台に支持されている。載置台２０２は、下部電極としても機能する。つまり、載置台２０２は、図示しない整合器を介して高周波電源２１０に接続されている。これにより、載置台２０２には、高周波電源２１０から所定周波数（例えば２ＭＨｚ）のバイアス用の高周波電力が供給される。
載置台２０２の上方には、載置台２０２と対向する位置に上部電極２０４が設けられている。上部電極２０４は、図示しない整合器を介して高周波電源２０８に接続されている。これにより、上部電極２０４には、高周波電源２０８から所定周波数（例えば４０ＭＨｚ）のプラズマ生成用の高周波電力が供給される。
チャンバＣの底部には、排気管２０６が設けられている。排気管２０６には、図示しない排気装置が接続されている。排気装置は、チャンバＣのガスを排気する。
（装置構成例：成膜装置）
次に、封止層１０１（封止層１０５）を成膜する成膜装置Ｂ２４（成膜装置Ｄ３４）の構成例について図１０を参照しながら説明する。図１０は、成膜装置の構成の一例を示す縦断面図である。成膜装置Ｄ３４は、成膜装置Ｂ２４と同様な構成であるため、以下では成膜装置Ｂ２４について説明する。なお、本実施形態の成膜装置Ｂ２４は、ラジアルラインスロットアンテナを用いてプラズマを発生させるＣＶＤ装置である。
次に、封止層１０１（封止層１０５）を成膜する成膜装置Ｂ２４（成膜装置Ｄ３４）の構成例について図１０を参照しながら説明する。図１０は、成膜装置の構成の一例を示す縦断面図である。成膜装置Ｄ３４は、成膜装置Ｂ２４と同様な構成であるため、以下では成膜装置Ｂ２４について説明する。なお、本実施形態の成膜装置Ｂ２４は、ラジアルラインスロットアンテナを用いてプラズマを発生させるＣＶＤ装置である。
成膜装置Ｂ２４は、例えば上面が開口した有底円筒状のチャンバＣを備えている。チャンバＣは、例えばアルミニウム合金により形成されている。またチャンバＣは、接地されている。チャンバＣの底部のほぼ中央部には、例えば基板Ｓを載置するための載置部としての載置台１３１が設けられている。
載置台１３１には、電極板１３２が埋め込まれてもよい。電極板１３２は、直流電圧源１３３に接続されてもよい。直流電圧源１３３は、電極板１３２に電圧を供給してもよい。これにより、載置台１３１の表面には静電気力が生じ、基板Ｓは載置台１３１上に静電吸着される。また、載置台１３１は、整合器１３４を介して高周波電源１３５に接続されてもよい。載置台１３１には、高周波電源１３５からの高周波電力によりバイアス電界が印加されてもよい。高周波電源１３５は、例えば、周波数が４００ｋＨｚ〜１３．５６ＭＨｚのものを用いてもよい。高周波電源１３５は、高周波電力を出力することによって、載置台１３１に対してバイアス電界を印加することができる。また、高周波電源１３５は、高周波電力を出力することによって、載置台１３１に載置された基板Ｓ及び基板Ｓ上に形成された膜にバイアス電界を印加することができる。
チャンバＣの上部開口には、例えば気密性を確保するためのＯリングなどのシール材１４０を介して、誘電体窓１４１が設けられている。この誘電体窓１４１によってチャンバＣ内が閉鎖されている。誘電体窓１４１の上部には、プラズマ生成用のマイクロ波を供給するプラズマ励起部としてのラジアルラインスロットアンテナ１４２が設けられている。なお、誘電体窓１４１には例えばアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）が用いられる。かかる場合、誘電体窓１４１は、ドライクリーニングで用いられる三フッ化窒素（ＮＦ３）ガスに耐性を有する。また、さらに三フッ化窒素ガスに対する耐性を向上させるため、誘電体窓１４１のアルミナの表面にイットリア（Ｙ２Ｏ３）、スピネル（ＭｇＡｌ２Ｏ４）、又は窒化アルミニウム（ＡｌＮ）を被覆してもよい。
ラジアルラインスロットアンテナ１４２は、下面が開口した略円筒状のアンテナ本体１５０を備えている。アンテナ本体１５０の下面の開口部には、多数のスロットが形成された円盤状のスロット板１５１が設けられている。アンテナ本体１５０内のスロット板１５１の上部には、低損失誘電体材料により形成された誘電体板１５２が設けられてもよい。アンテナ本体１５０の上面には、マイクロ波発振装置１５３に通じる同軸導波管１５４が接続されている。マイクロ波発振装置１５３は、チャンバＣの外部に設置されており、ラジアルラインスロットアンテナ１４２に対し、所定周波数、例えば２．４５ＧＨｚのマイクロ波を発振できる。かかる構成により、マイクロ波発振装置１５３から発振されたマイクロ波は、ラジアルラインスロットアンテナ１４２内に伝搬され、誘電体板１５２で圧縮され短波長化された後、スロット板１５１で円偏波を発生させ、誘電体窓１４１からチャンバＣ内に向けて放射される。
チャンバＣ内の載置台１３１とラジアルラインスロットアンテナ１４２との間には、例えば略平板形状の原料ガス供給構造体６０が設けられている。原料ガス供給構造体６０は、外形が平面から見て少なくとも基板Ｓの直径よりも大きい円形状に形成されている。この原料ガス供給構造体６０によって、チャンバＣ内は、ラジアルラインスロットアンテナ１４２側のプラズマ生成領域Ｒ１と、載置台１３１側の原料ガス解離領域Ｒ２とに区画されている。なお、原料ガス供給構造体６０には例えばアルミナを用いるのがよい。かかる場合、アルミナはセラミックスであるため、アルミニウム等の金属材料に比べ高耐熱性や高強度を有する。また、プラズマ生成領域Ｒ１で生成されたプラズマをトラップすることもないので、ガラス基板に対して十分なイオン照射を得ることができる。そして、ガラス基板上の膜への十分なイオン照射によって、緻密な膜を生成することができる。また、原料ガス供給構造体６０は、ドライクリーニングで用いられる三フッ化窒素ガスに耐性を有する。さらに、三フッ化窒素ガスに対する耐性を向上させるため、原料ガス供給構造体６０のアルミナの表面にイットリア、スピネル又は窒化アルミニウムを被覆してもよい。
原料ガス供給構造体６０は、図１１Ａに示すように同一平面上で略格子状に配置された一続きの原料ガス供給管６１により構成されている。原料ガス供給管６１は、軸方向から見て縦断面が方形に形成されている。原料ガス供給管６１同士の隙間には、多数の開口部６２が形成されている。原料ガス供給構造体６０の上側のプラズマ生成領域Ｒ１で生成されたプラズマは、この開口部６２を通過して載置台１３１側の原料ガス解離領域Ｒ２に進入できる。
原料ガス供給構造体６０の原料ガス供給管６１の下面には、図１０に示すように多数の原料ガス供給口６３が形成されている。これらの原料ガス供給口６３は、原料ガス供給構造体６０面内において均等に配置されている。原料ガス供給管６１には、チャンバＣの外部に設置された原料ガス供給源６４に連通するガス管６５が接続されている。原料ガス供給源６４には、例えば原料ガスとして、シラン系ガスであるシラン（ＳｉＨ４）ガスと水素（Ｈ２）ガスが個別に封入されている。ガス管６５には、バルブ６６、マスフローコントローラ６７が設けられている。かかる構成によって、原料ガス供給源６４からガス管６５を通じて原料ガス供給管６１に所定流量のシランガスと水素ガスとがそれぞれ導入される。そして、これらシランガスと水素ガスは、各原料ガス供給口６３から下方の原料ガス解離領域Ｒ２に向けて供給される。
プラズマ生成領域Ｒ１の外周面を覆うチャンバＣの内周面には、プラズマの原料となるプラズマ励起用ガスを供給する第１のプラズマ励起用ガス供給口７０が形成されている。第１のプラズマ励起用ガス供給口７０は、例えばチャンバＣの内周面に沿って複数箇所に形成されている。第１のプラズマ励起用ガス供給口７０には、例えばチャンバＣの側壁部を貫通し、チャンバＣの外部に設置された第１のプラズマ励起用ガス供給源７１に通じる第１のプラズマ励起用ガス供給管７２が接続されている。第１のプラズマ励起用ガス供給管７２には、バルブ７３、マスフローコントローラ７４が設けられている。かかる構成によって、チャンバＣ内のプラズマ生成領域Ｒ１内には、側方から所定流量のプラズマ励起用ガスを供給することができる。本実施形態においては、第１のプラズマ励起用ガス供給源７１に、プラズマ励起用ガスとして、例えばアルゴン（Ａｒ）ガスが封入されている。
原料ガス供給構造体６０の上面には、例えば原料ガス供給構造体６０と同様の構成を有する略平板形状のプラズマ励起用ガス供給構造体８０が積層され配置されている。プラズマ励起用ガス供給構造体８０は、図１１Ｂに示すように格子状に配置された第２のプラズマ励起用ガス供給管８１により構成されている。なお、プラズマ励起用ガス供給構造体８０には例えばアルミナが用いられるとよい。かかる場合においても、上述したようにアルミナはセラミックスであるため、アルミニウム等の金属材料に比べ高耐熱性や高強度を有する。また、プラズマ生成領域Ｒ１で生成されたプラズマをトラップすることもないので、ガラス基板に対して十分なイオン照射を得ることができる。そして、ガラス基板上の膜への十分なイオン照射によって、緻密な膜を生成することができる。また、プラズマ励起用ガス供給構造体８０は、ドライクリーニングで用いられる三フッ化窒素ガスに耐性を有する。さらに、三フッ化窒素ガスに対する耐性を向上させるため、プラズマ励起用ガス供給構造体８０のアルミナの表面にイットリア又はスピネルを被覆してもよい。
第２のプラズマ励起用ガス供給管８１の上面には、図１０に示すように複数の第２のプラズマ励起用ガス供給口８２が形成されている。これらの複数の第２のプラズマ励起用ガス供給口８２は、プラズマ励起用ガス供給構造体８０面内において均等に配置されている。これにより、プラズマ生成領域Ｒ１に対し下側から上方に向けてプラズマ励起用ガスを供給できる。なお、本実施形態では、このプラズマ励起用ガスは例えばアルゴンガスである。また、アルゴンガスに加えて、原料ガスである窒素（Ｎ２）ガスもプラズマ励起用ガス供給構造体８０からプラズマ生成領域Ｒ１に対して供給される。
格子状の第２のプラズマ励起用ガス供給管８１同士の隙間には、開口部８３が形成されており、プラズマ生成領域Ｒ１で生成されたプラズマは、プラズマ励起用ガス供給構造体８０と原料ガス供給構造体６０を通過して下方の原料ガス解離領域Ｒ２に進入できる。
第２のプラズマ励起用ガス供給管８１には、チャンバＣの外部に設置された第２のプラズマ励起用ガス供給源８４に連通するガス管８５が接続されている。第２のプラズマ励起用ガス供給源８４には、例えばプラズマ励起用ガスであるアルゴンガスと原料ガスである窒素ガスが個別に封入されている。ガス管８５には、バルブ８６、マスフローコントローラ８７が設けられている。かかる構成によって、第２のプラズマ励起用ガス供給口８２からプラズマ生成領域Ｒ１に対し、所定流量の窒素ガスとアルゴンガスをそれぞれ供給できる。
チャンバＣの底部の載置台１３１を挟んだ両側には、チャンバＣ内の雰囲気を排気するための排気口１９０が設けられている。排気口１９０には、ターボ分子ポンプなどの排気装置１９１に通じる排気管１９２が接続されている。この排気口１９０からの排気により、チャンバＣ内を所定の圧力、例えば後述するように１０Ｐａ〜６０Ｐａに維持できる。
以上の成膜装置Ｂ２４には、制御部１００が設けられている。制御部１００は、例えばコンピュータであり、プログラム格納部（図示せず）を有している。制御部１００は、図２に示した制御部５１と一体であってもよいし、別体であってもよい。プログラム格納部には、成膜装置Ｂ２４における基板Ｓ上への封止膜１０１の成膜処理及び成膜装置Ｄ３４における基板Ｓ上への封止膜１０５の成膜処理を制御するプログラムが格納されている。また、プログラム格納部には、上述の原料ガスの供給や、プラズマ励起用ガスの供給、マイクロ波の放射、駆動系の動作等を制御して、成膜装置Ｂ２４，３４における成膜処理を実現させるためのプログラムも格納されている。また、プログラム格納部には、高周波電源１３５によって印加されるバイアス電界の印加タイミングを制御するためのプログラムも格納されている。なお、前記プログラムは、例えばコンピュータ読み取り可能なハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルデスク（ＭＯ）、メモリーカードなどのコンピュータに読み取り可能な記憶媒体に記録されていたものであって、その記憶媒体から制御部１００にインストールされたものであってもよい。原料ガスの供給、プラズマ励起用ガスの供給、マイクロ波の放射、及びバイアス電界の印加タイミングについては後述する。
次に、以上のように構成された成膜装置Ｂ２４において行われるＳｉＮ膜の成膜方法について説明する。成膜装置Ｄ３４においても同様にＳｉＮ膜を成膜できる。なお、成膜装置Ｂ２４において成膜されるＳｉＮ膜は封止膜１０１の一例であり、成膜装置Ｄ３４において成膜されるＳｉＮ膜は封止膜１０５の一例である。
先ず、例えば成膜装置Ｂ２４の立ち上げ時に、アルゴンガスの供給流量が調整される。具体的には、第１のプラズマ励起用ガス供給口７０から供給されるアルゴンガスの供給流量と第２のプラズマ励起用ガス供給口８２から供給されるアルゴンガスの供給流量が、プラズマ生成領域Ｒ１内に供給されるアルゴンガスの濃度が均一になるように調整される。この供給流量調整では、例えば排気装置１９１を稼動させ、チャンバＣ内に実際の成膜処理時と同じような気流を形成した状態で、各プラズマ励起用ガス供給口７０、８２から適当な供給流量に設定されたアルゴンガスが供給される。そして、その供給流量設定で、実際に試験用の基板に成膜が施され、その成膜が基板面内で均一に行われたか否かが検査される。プラズマ生成領域Ｒ１内のアルゴンガスの濃度が均一の場合に、基板面内の成膜が均一に行われるので、検査の結果、成膜が基板面内において均一に行われていない場合には、各アルゴンガスの供給流量の設定が変更され、再度試験用の基板に成膜が施される。これを繰り返して、成膜が基板面内において均一に行われプラズマ生成領域Ｒ１内のアルゴンガスの濃度が均一になるように、各プラズマ励起用ガス供給口７０、８２からの供給流量が設定される。
各プラズマ励起用ガス供給口７０、８２の供給流量が設定された後、成膜装置Ｂ２４における基板Ｓの成膜処理が開始される。先ず、基板ＳがチャンバＣ内に搬入され、載置台１３１上に吸着保持される。このとき、基板Ｓの温度は１００℃以下、例えば５０℃〜１００℃に維持される。続いて、排気装置１９１によりチャンバＣ内の排気が開始され、チャンバＣ内の圧力が所定の圧力、例えば１０Ｐａ〜６０Ｐａに減圧され、その状態が維持される。なお、基板Ｓの温度は１００℃以下に限定されず、有機ＥＬ素子がダメージを受けない温度であればよく、有機ＥＬ素子の材質等によって決まる。
ここで、チャンバＣ内の圧力が２０Ｐａより低いと基板Ｓ上にＳｉＮ膜を適切に成膜することができないおそれがある。また、チャンバＣ内の圧力が６０Ｐａを超えると、気相中でのガス分子間の反応が増加し、パーティクルが発生するおそれがある。このため、上述のようにチャンバＣ内の圧力は、１０Ｐａ〜６０Ｐａに維持される。
チャンバＣ内が減圧されると、プラズマ生成領域Ｒ１内に、側方の第１のプラズマ励起用ガス供給口７０からアルゴンガスが供給されると共に、下方の第２のプラズマ励起用ガス供給口８２から窒素ガスとアルゴンガスが供給される。このとき、プラズマ生成領域Ｒ１内のアルゴンガスの濃度は、プラズマ生成領域Ｒ１内において均等に維持される。また、窒素ガスは例えば２１ｓｃｃｍの流量で供給される。ラジアルラインスロットアンテナ１４２からは、直下のプラズマ生成領域Ｒ１に向けて、例えば２．４５ＧＨｚの周波数で２．５Ｗ／ｃｍ２〜４．７Ｗ／ｃｍ２のパワーのマイクロ波が放射される。このマイクロ波の放射によって、プラズマ生成領域Ｒ１内においてアルゴンガスがプラズマ化され、窒素ガスがラジカル化（或いはイオン化）する。なお、このとき、下方に進行するマイクロ波は、生成されたプラズマに吸収される。この結果、プラズマ生成領域Ｒ１内には、高密度のプラズマが生成される。
プラズマ生成領域Ｒ１内で生成されたプラズマは、プラズマ励起用ガス供給構造体８０と原料ガス供給構造体６０を通過して下方の原料ガス解離領域Ｒ２内に進入する。原料ガス解離領域Ｒ２には、原料ガス供給構造体６０の各原料ガス供給口６３からシランガスと水素ガスが供給されている。このとき、シランガスは例えば１８ｓｃｃｍの流量で供給され、水素ガスは例えば６４ｓｃｃｍの流量で供給される。シランガスと水素ガスは、それぞれ上方から進入したプラズマにより解離される。そして、これらのラジカルとプラズマ生成領域Ｒ１から供給された窒素ガスのラジカルによって、基板Ｓ上にＳｉＮ膜が堆積する。
（封止層の積層構造例）
封止層１０１，１０５は、単層膜よりも多層膜にすると、界面にて物質の進入経路を変える封止効果が高まり、水分がより浸入し難い封止層を形成できる。
（封止層の積層構造例）
封止層１０１，１０５は、単層膜よりも多層膜にすると、界面にて物質の進入経路を変える封止効果が高まり、水分がより浸入し難い封止層を形成できる。
多層膜の封止層の形成方法について、図１２を参照しながら簡単に説明する。ここでは、封止層１０１の成膜方法を説明するが、封止層１０５の場合も同様に成膜できる。図１２は、封止層１０１の積層構造の一例における高周波電力の印加タイミングと各タイミングにおける成膜状態を示す図である。ここでは、封止層１０１としてＳｉＮ膜（窒化珪素膜）を成膜する例を挙げて説明する。
制御部１００は、封止層１０１を形成する際、図１２に示したタイムチャートに従い、図１２に示した高周波電源１３５からの高周波電力の印加タイミングを制御する。これにより、載置台１３１へのバイアス電界が制御される。具体的には、制御部１００は、最初に、ある時刻において、アルゴン（Ａｒ）ガス、窒素（Ｎ２）ガス、水素（Ｈ２）ガス、シラン系ガス、及びマイクロ波（μ波）パワーの供給を開始する。制御部１００は、窒素ガス及び水素ガスに替えて、アンモニア（ＮＨ３）ガスを供給することもできる。また、制御部１００は、シランガスに替えて、他のＳｉ含有ガスを供給することもできる。
アルゴンガス、窒素ガス、水素ガス及びシランガスを供給した後、少し遅れてマイクロ波（μ波）のパワーの供給を開始する。このように、ガスの供給から少し遅れてマイクロ波（μ波）のパワーを供給することで、基板Ｓにダメージを与えずに成膜することができる。ガスの供給及びマイクロ波のパワーの供給が安定した時刻ｔ０の後の時刻ｔ１において、有機ＥＬ素子５０上にはＳｉＮ層１０１ａが積層される。このとき、ＳｉＮ層１０１ａの厚さは、３０〜１００ｎｍ程度である。
上記各種ガス及びマイクロ波のパワーの供給は継続したまま、時刻ｔ１〜時刻ｔ２の間、高周波電源１３５からバイアス用の高周波電力（ＲＦバイアス）が印加される。これにより、プラズマ中のイオンがＳｉＮ層１０１ａへ引き込まれ、ＳｉＮ層１０１ａにイオン衝撃を付与し、ＳｉＮ層１０１ａと異なる堆積方向にＳｉＮ層１０１ｂを成長させるとともに、ＳｉＮ層１０１ａに発生したピンホールを非線形形状に成長させる。このとき、ＳｉＮ層１０１ｂの厚さは、１０〜５０ｎｍ程度である。
このように、バイアス用の高周波電力の印加のオン及びオフを周期的に繰り返すことにより、ＳｉＮ層１０１ａ及びＳｉＮ層１０１ｂが交互に積層がされた多層膜の封止層を形成できる。
これによれば、ＳｉＮ層１０１ａ及びＳｉＮ層１０１ｂの各層の界面にて物質の進入経路を変えることができるので封止効果が高まり、水分がより浸入し難い封止層１０１を形成できる。その他に成膜中にシラン（ＳｉＨ４）ガスを間欠供給することで積層構造を作ることもできる。
以上、有機デバイスの製造方法、有機デバイスの製造装置及び有機デバイスを実施例により説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変形及び改良が可能である。また、上記実施例及び変形例を矛盾しない範囲で組み合わせることができる。
例えば、本発明にかかるエッチング装置としては、図９に示した容量結合型プラズマ(ＣＣＰ:Capacitively Coupled Plasma)エッチング装置に限られず、ラジアルラインスロットアンテナを用いたプラズマ装置、誘導結合型プラズマ(ＩＣＰ:Inductively Coupled Plasma)装置、ヘリコン波励起型プラズマ（ＨＷＰ：Helicon Wave Plasma）装置、電子サイクロトロン共鳴プラズマ（ＥＣＲ：Electron Cyclotron resonance Plasma）装置等を用いることができる。
また、本発明に係る成膜装置（成膜装置Ａ〜Ｄ）としては、図１０に示したラジアルラインスロットアンテナを用いたＣＶＤ装置に限られず、容量結合型プラズマ(ＣＣＰ:Capacitively Coupled Plasma)装置、誘導結合型プラズマ(ＩＣＰ:Inductively Coupled Plasma)装置、ヘリコン波励起型プラズマ（ＨＷＰ：Helicon Wave Plasma）装置、電子サイクロトロン共鳴プラズマ（ＥＣＲ：Electron Cyclotron resonance Plasma）装置等を用いることができる。
１：有機デバイスの製造装置、１２：洗浄装置、１６：蒸着装置、２０：成膜装置Ａ、２４：成膜装置Ｂ、３２：エッチング装置、３４：成膜装置Ｄ、３６：貼り合わせ装置、３８：エッチング装置、５０：有機ＥＬ素子、５１：制御部、５２：電極パッド部、１００：制御部、１０１：封止層、１０３：中間層、１０５：封止層、１１０，１２０，１３０，１４０：隔壁部
Claims (6)
- 一又は複数の隔壁部と陽極上の有機層とを封止する無機材料の第１の封止層の上に中間層が形成された基板を搬入する工程と、
前記基板に形成された中間層をエッチバックする工程と、
無機材料の第２の封止層を成膜する工程と、を有し、
前記エッチバックする工程は、
前記一又は複数の隔壁部のうち少なくとも一つの隔壁部の上の第１の封止層の少なくとも一部が前記中間層から露出し、露出した前記第１の封止層の先端部が、前記中間層から突出するまで実行され、
前記成膜する工程は、
前記エッチバックした後、前記第２の封止層を成膜し、該第２の封止層に対して前記中間層から突出した前記第１の封止層の先端部が一部埋め込まれた状態で密着させる、
ことを特徴とする有機デバイスの製造方法。 - 前記搬入する工程は、
前記有機層に隣接する第１の隔壁部と、該第１の隔壁部の外側であって該第１の隔壁部と電極パッド部との間にて前記有機層を囲むように設けられた一又は複数の第２の隔壁部とが形成された基板を搬入する、
ことを特徴とする請求項１に記載の有機デバイスの製造方法。 - 一又は複数の前記第２の隔壁部の幅は、前記第１の隔壁部の幅よりも狭く形成されている、
ことを特徴とする請求項２に記載の有機デバイスの製造方法。 - 一又は複数の前記第２の隔壁部は、先端側が根元側よりも細く形成されている、
ことを特徴とする請求項３に記載の有機デバイスの製造方法。 - 前記エッチバックする工程は、
リフロー後の平坦化された前記中間層をエッチバックする、
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の有機デバイスの製造方法。 - 基板上に形成された一又は複数の隔壁部と陽極上の有機層とを封止する無機材料の第１の封止層を成膜する第１の成膜装置と、
前記第１の封止層の上に中間層を塗布する第２の成膜装置と、
前記中間層をエッチバックするエッチング装置と、
無機材料の第２の封止層を成膜する第３の成膜装置と、を有し、
前記エッチング装置は、
前記一又は複数の隔壁部のうち少なくとも一つの隔壁部上の第１の封止層の少なくとも一部が前記中間層から露出し、露出した前記第１の封止層の先端部が、前記中間層から突出するまで前記中間層をエッチバックし、
前記第３の成膜装置は、
前記エッチバックした後、前記第２の封止層を成膜し、該第２の封止層に対して前記中間層から突出した前記第１の封止層の先端部が一部埋め込まれた状態で密着させる、
ことを特徴とする有機デバイスの製造装置。
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