JP6494411B2 - 成膜方法および成膜装置 - Google Patents
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Description
[成膜装置10の構成]
図1は、成膜装置10の一例を示す縦断面図である。成膜装置10は、誘導結合プラズマ(ICP:Inductively Coupled Plasma)を用いたプラズマ処理装置として構成される。成膜装置10は、例えば、内壁面が陽極酸化処理されたアルミニウムからなる角筒形状の気密な処理容器1を有する。この処理容器1は分解可能に組み立てられており、接地線1aにより接地されている。処理容器1は、誘電体壁2により上下にアンテナ室3および処理室4に区画されている。誘電体壁2は処理室4の天井壁を構成している。誘電体壁2は、例えばAl2O3等のセラミックスまたは石英等で構成されている。
図2は、高周波アンテナ13の構成の一例を示す平面図である。図2に示すように、高周波アンテナ13は、例えば、外形が略正方形状の8重アンテナである。高周波アンテナ13は、高周波アンテナ13の中心から、高周波アンテナ13の周囲へ渦巻き状に延びる8本のアンテナ線130〜137を有する。8本のアンテナ線130〜137は、2本ずつが1組となって、それぞれの組が、4つの給電部41〜44のいずれかに接続されている。4つの給電部41〜44のそれぞれは、4本の給電部材16のいずれかに接続されている。
図3は、発光モジュール100の製造手順の一例を示すフローチャートである。図4は、第1の実施形態に係る発光モジュール100の構造の一例を示す断面図である。
図5は、第1の実施形態に係る封止膜形成工程の一例を示すフローチャートである。本実施形態に係る封止膜形成工程は、例えば図1に示した成膜装置10を用いて行われる。
N2/SiH4/SiF4=27/31〜26/5〜10sccm
高周波電力(13.56MHz):2000W(1.5〜2W/cm2)
処理室4内圧力:0.5Pa
Gap:150mm
ガラス基板Gの温度:70℃
封止膜中のフッ素濃度:10atm%以下
非特許文献1:G. R. Desiraju, Acc. Chem. Res. 35, 565 (2002).
次に、第2の実施形態について説明する。本実施形態における封止膜は、多層構造である点が、第1の実施形態における封止膜とは異なる。なお、本実施形態で用いられる成膜装置10の構成は、図1および図2を用いて説明した第1の実施形態における成膜装置10の構成と同様であるため、詳細な説明を省略する。また、本実施形態における発光モジュール100の製造手順の概略についても、図3を用いて説明した第1の実施形態における発光モジュール100の製造手順の概略と同様であるため、以下に説明する点を除き、詳細な説明を省略する。
図7は、第2の実施形態に係る発光モジュール100の構造の一例を示す断面図である。発光モジュール100は、例えば図7に示すように、ガラス基板G上に積層された有機EL素子106と、有機EL素子106を覆うように有機EL素子106上に積層された封止膜105とを有する。本実施形態における封止膜105は、第1の膜107、第2の膜108、および第3の膜109を有する。
図9は、第2の実施形態に係る封止膜形成工程の一例を示すフローチャートである。図10は、第2の実施形態において混合ガスに含まれる各処理ガスの流量の変化の一例を示す図である。本実施形態に係る封止膜形成工程は、例えば図1に示した成膜装置10を用いて行われる。
次に、第3の実施形態について説明する。本実施形態における封止膜は、フッ素が添加された第2の膜108において、厚み方向にフッ素の濃度の勾配を有する点が、第2の実施形態における封止膜とは異なる。なお、本実施形態で用いられる成膜装置10の構成は、図1および図2を用いて説明した第1の実施形態における成膜装置10の構成と同様であるため、詳細な説明を省略する。また、本実施形態における発光モジュール100の製造手順の概略についても、図3を用いて説明した第1の実施形態における発光モジュール100の製造手順の概略と同様であるため、以下に説明する点を除き、詳細な説明を省略する。
図11は、第3の実施形態に係る封止膜105の構造の一例を示す断面図である。本実施形態における封止膜105は、例えば図11に示すように、第1の膜107、第2の膜108、および第3の膜109を有する。本実施形態における第2の膜108は、例えば図11に示すように、第1層108a、第2層108b、および第3層108cを有する。
図12は、第3の実施形態に係る第2の膜の形成工程の一例を示すフローチャートである。図12は、図9に示した封止膜形成工程のうち、第2の膜が形成される工程(図9に示したステップS206〜S208)に対応する処理について示している。図13は、第3の実施形態において混合ガスに含まれる各処理ガスの流量の変化の一例を示す図である。
次に、第4の実施形態について説明する。本実施形態における封止膜は、フッ素が添加された第2の膜108と、フッ素が添加されていない第1の膜107とが交互に積層される点が、第2の実施形態における封止膜とは異なる。なお、本実施形態で用いられる成膜装置10の構成は、図1および図2を用いて説明した第1の実施形態における成膜装置10の構成と同様であり、本実施形態における発光モジュール100の製造手順の概略は、図3を用いて説明した第1の実施形態における発光モジュールの製造手順の概略と同様である。そのため、以下に説明する点を除き、成膜装置10の構成および発光モジュール100の製造手順の概略に関する説明を省略する。
図14は、第4の実施形態に係る封止膜105の構造の一例を示す断面図である。本実施形態における封止膜105は、例えば図14に示すように、第1の膜107および第2の膜108が交互に複数積層され、最上層に第3の膜109が積層された構造である。図14に例示した封止膜105では、第1の膜107および第2の膜108が交互にn0回ずつ積層されている。
図15は、第4の実施形態に係る封止膜形成工程の一例を示すフローチャートである。本実施形態に係る封止膜形成工程は、例えば図1に示した成膜装置10を用いて行われる。
1 処理容器
102 透明電極
105 封止膜
Claims (15)
- 基板上に形成されている素子を封止する封止膜の成膜方法であって、
シリコン含有ガスとハロゲン元素含有ガスとを含む第1の混合ガスを処理容器内に供給する第1の供給工程と、
前記処理容器内において前記第1の混合ガスのプラズマを生成する第1の生成工程と、
プラズマにより活性化された前記第1の混合ガスにより、前記素子を覆うように第1の封止膜を成膜する第1の成膜工程と
を含み、
前記第1の混合ガスには、窒素含有ガス、シリコン含有ガス、およびフッ素含有ガスが含まれ、
前記第1の混合ガスにおいて、前記シリコン含有ガスの流量に対する前記窒素含有ガスの流量の比は、0.8〜1.1の範囲内であり、
前記シリコン含有ガスの流量に対する前記フッ素含有ガスの流量の比は、0.1〜0.4の範囲であることを特徴とする成膜方法。 - 前記窒素含有ガスは、N2ガスまたはNH3ガスであり、
前記シリコン含有ガスは、SiH4ガスであり、
前記フッ素含有ガスは、SiF4ガスまたはSiHxF4−x(xは1から3までの整数)ガスのいずれかであることを特徴とする請求項1に記載の成膜方法。 - 基板上に形成されている素子を封止する封止膜の成膜方法であって、
シリコン含有ガスとハロゲン元素含有ガスとを含む第1の混合ガスを処理容器内に供給する第1の供給工程と、
前記処理容器内において前記第1の混合ガスのプラズマを生成する第1の生成工程と、
プラズマにより活性化された前記第1の混合ガスにより、前記素子を覆うように第1の封止膜を成膜する第1の成膜工程と
を含み、
前記第1の混合ガスには、前記ハロゲン元素含有ガスとしてフッ素含有ガスが含まれ、
前記第1の封止膜中のフッ素の濃度は、10atom%以下であることを特徴とする成膜方法。 - 基板上に形成されている素子を封止する封止膜の成膜方法であって、
シリコン含有ガスとハロゲン元素含有ガスとを含む第1の混合ガスを処理容器内に供給する第1の供給工程と、
前記処理容器内において前記第1の混合ガスのプラズマを生成する第1の生成工程と、
プラズマにより活性化された前記第1の混合ガスにより、前記素子を覆うように第1の封止膜を成膜する第1の成膜工程と
を含み、
前記第1の混合ガスには、前記ハロゲン元素含有ガスとして塩素含有ガスが含まれ、
前記第1の封止膜中の塩素の濃度は、10atom%以下であることを特徴とする成膜方法。 - 前記ハロゲン元素含有ガスは、SiCl4ガス、SiHxCl4−x(xは1から3までの整数)ガス、またはSiHxFyClz(x、y、およびzはx+y+z=4を満たす自然数)ガスのいずれかであることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の成膜方法。
- 基板上に形成されている素子を封止する封止膜の成膜方法であって、
シリコン含有ガスとハロゲン元素含有ガスとを含む第1の混合ガスを処理容器内に供給する第1の供給工程と、
前記処理容器内において前記第1の混合ガスのプラズマを生成する第1の生成工程と、
プラズマにより活性化された前記第1の混合ガスにより、前記素子を覆うように第1の封止膜を成膜する第1の成膜工程と、
ハロゲン元素含有ガスを含まず、シリコン含有ガスを含む第2の混合ガスを前記処理容器内に供給する第2の供給工程と、
前記処理容器内において前記第2の混合ガスのプラズマを生成する第2の生成工程と、
プラズマにより活性化された前記第2の混合ガスにより、前記第1の成膜工程において成膜された前記第1の封止膜を覆うように第2の封止膜を成膜する第2の成膜工程と
を含み、
前記第1の混合ガスには、SiH4ガス、SiF4ガス、およびN2ガス、または、SiHxF4−xガスおよびNH3ガスが含まれ、
前記第2の混合ガスには、SiH4ガスおよびN2ガスが含まれることを特徴とする成膜方法。 - 前記第2の封止膜の厚みは、前記第1の封止膜の厚みの2〜4倍の範囲内であることを特徴とする請求項6に記載の成膜方法。
- 前記第2の混合ガスを前記処理容器内に供給する第3の供給工程と、
前記処理容器内において前記第2の混合ガスのプラズマを生成する第3の生成工程と、
前記第1の成膜工程が行われる前に、プラズマにより活性化された前記第2の混合ガスにより、前記素子を覆うように第3の封止膜を成膜する第3の成膜工程と
をさらに含み、
前記第1の成膜工程では、
プラズマにより活性化された前記第1の混合ガスにより、前記第3の成膜工程において成膜された前記第3の封止膜を覆うように前記第1の封止膜が成膜されることを特徴とする請求項6または7に記載の成膜方法。 - 前記第3の封止膜の厚みは、前記第1の封止膜の厚みの0.5〜1.5倍の範囲内であることを特徴とする請求項8に記載の成膜方法。
- 前記第1の供給工程、前記第1の生成工程、および前記第1の成膜工程を第1の工程とし、前記第2の供給工程、前記第2の生成工程、および前記第2の成膜工程を第2の工程とし、前記第3の供給工程、前記第3の生成工程、および前記第3の成膜工程を第3の工程とした場合、前記第1の工程と、前記第3の工程とは、前記第2の工程が行われる前に、交互に複数回繰り返されることを特徴とする請求項8または9に記載の成膜方法。
- 基板上に形成されている素子を封止する封止膜の成膜方法であって、
シリコン含有ガスとハロゲン元素含有ガスとを含む第1の混合ガスを処理容器内に供給する第1の供給工程と、
前記処理容器内において前記第1の混合ガスのプラズマを生成する第1の生成工程と、
プラズマにより活性化された前記第1の混合ガスにより、前記素子を覆うように第1の封止膜を成膜する第1の成膜工程と
を含み、
前記第1の供給工程では、
前記第1の混合ガスにおける、ハロゲン元素含有ガスの割合を、0から所定割合まで増加させ、その後に前記所定割合から0まで減少させ、
前記第1の供給工程では、前記ハロゲン元素含有ガスとしてフッ素含有ガスが用いられ、前記所定割合は、前記第1の封止膜中のフッ素の濃度の最大値が4〜6atom%の範囲内の値となるように、前記第1の混合ガスにおける、ハロゲン元素含有ガスの割合が調整されることを特徴とする成膜方法。 - 基板上に形成されている素子を封止する封止膜の成膜方法であって、
シリコン含有ガスと窒素よりも電気的負性が強い官能基を含有するガスとを含む第1の混合ガスを処理容器内に供給する第1の供給工程と、
前記処理容器内において前記第1の混合ガスのプラズマを生成する第1の生成工程と、
プラズマにより活性化された前記第1の混合ガスにより、前記素子を覆うように第1の封止膜を成膜する第1の成膜工程と
を含み、
前記官能基は、カルボニル基またはカルボキシレート基であることを特徴とする成膜方法。 - 前記カルボニル基は、−C(=O)−で表される官能基であり、
前記カルボキシレート基は、(R)−COOHで表される官能基であることを特徴とする請求項12に記載の成膜方法。 - 前記第1の成膜工程における前記基板の温度は、10〜70℃の範囲であることを特徴とする請求項1から13のいずれか一項に記載の成膜方法。
- 処理容器と、
前記処理容器内に前記第1の混合ガスを供給するガス供給部と、
前記処理容器内において前記第1の混合ガスのプラズマを生成するプラズマ生成部と、
請求項1から14のいずれか一項に記載の成膜方法を実行する制御部と
を備えることを特徴とする成膜装置。
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