JPH06223974A - 薄膜ｅｌ素子の誘電体層 - Google Patents
薄膜ｅｌ素子の誘電体層Info
- Publication number
- JPH06223974A JPH06223974A JP5028573A JP2857393A JPH06223974A JP H06223974 A JPH06223974 A JP H06223974A JP 5028573 A JP5028573 A JP 5028573A JP 2857393 A JP2857393 A JP 2857393A JP H06223974 A JPH06223974 A JP H06223974A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thin film
- dielectric layer
- oxygen
- nitrogen
- dielectric
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- Pending
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- Electroluminescent Light Sources (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高温において安定性があり、絶縁破壊モード
が自己回復型で、誘電率、絶縁耐圧がともに高く、かつ
生産性の良い薄膜ＥＬ素子の誘電体層を提供する。 【構成】 薄膜ＥＬ素子の誘電体層の形成に当たり、Ｓ
ｉ，Ｓｉ3 Ｎ4 ，ＳｉＯ2 ，ＳｉＯx Ｎy のいずれかを
ターゲットに用い、Ａｒ、酸素、窒素をスパッタガスと
する反応性スパッタ法によってＳｉＯx Ｎy を成膜す
る。そして、前記ＳｉＯx Ｎy における窒素と酸素との
原子比ｙ／ｘが０．０２〜１．５となるように制御する
ことにより、Ｑmax が高く、絶縁破壊モードが自己回復
型の誘電体層を得ることができる。この誘電体層は膜内
に水素を含まないので高温における安定性が高く、薄膜
ＥＬ素子や薄膜ＥＬ素子パネルの第１、第２誘電体層の
どちらに対しても成膜可能である。
が自己回復型で、誘電率、絶縁耐圧がともに高く、かつ
生産性の良い薄膜ＥＬ素子の誘電体層を提供する。 【構成】 薄膜ＥＬ素子の誘電体層の形成に当たり、Ｓ
ｉ，Ｓｉ3 Ｎ4 ，ＳｉＯ2 ，ＳｉＯx Ｎy のいずれかを
ターゲットに用い、Ａｒ、酸素、窒素をスパッタガスと
する反応性スパッタ法によってＳｉＯx Ｎy を成膜す
る。そして、前記ＳｉＯx Ｎy における窒素と酸素との
原子比ｙ／ｘが０．０２〜１．５となるように制御する
ことにより、Ｑmax が高く、絶縁破壊モードが自己回復
型の誘電体層を得ることができる。この誘電体層は膜内
に水素を含まないので高温における安定性が高く、薄膜
ＥＬ素子や薄膜ＥＬ素子パネルの第１、第２誘電体層の
どちらに対しても成膜可能である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、フラットパネルディス
プレイとして用いられる薄膜ＥＬ素子の誘電体層に関す
る。
プレイとして用いられる薄膜ＥＬ素子の誘電体層に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】薄膜ＥＬ素子は近年、表示品質の優れた
フラットパネルディスプレイとして注目されている。自
己発光型であるため視野角が広く、視認性もよい。ま
た、全固体で構成されているため、使用温度範囲が広
く、対衝撃性もよい。前記薄膜ＥＬ素子には一般に二重
絶縁構造が用いられている。この構造は、絶縁耐熱性基
板上に第１の電極、第１の誘電体層、発光層、第２の誘
電体層、第２の電極を順次積層したものである。このよ
うな薄膜ＥＬ素子の誘電体層に必要な特性として、Ｑma
x が大きいこと、耐薬品性があること、絶縁破壊モード
が自己回復型であることが要求される。なお、Ｑmax と
は誘電率と絶縁耐圧との積であり、この値が大きい程薄
膜ＥＬ素子は壊れにくくなる。また第２電極を形成する
際、誘電体層に耐薬品性がないと、ウエットエッチング
を行ったときピンホールなどから薬品がしみ込み、発光
層が溶解したり、誘電体層が剥離したりする。
フラットパネルディスプレイとして注目されている。自
己発光型であるため視野角が広く、視認性もよい。ま
た、全固体で構成されているため、使用温度範囲が広
く、対衝撃性もよい。前記薄膜ＥＬ素子には一般に二重
絶縁構造が用いられている。この構造は、絶縁耐熱性基
板上に第１の電極、第１の誘電体層、発光層、第２の誘
電体層、第２の電極を順次積層したものである。このよ
うな薄膜ＥＬ素子の誘電体層に必要な特性として、Ｑma
x が大きいこと、耐薬品性があること、絶縁破壊モード
が自己回復型であることが要求される。なお、Ｑmax と
は誘電率と絶縁耐圧との積であり、この値が大きい程薄
膜ＥＬ素子は壊れにくくなる。また第２電極を形成する
際、誘電体層に耐薬品性がないと、ウエットエッチング
を行ったときピンホールなどから薬品がしみ込み、発光
層が溶解したり、誘電体層が剥離したりする。
【０００３】絶縁破壊モードとは、薄膜ＥＬ素子が駆動
中に微小欠陥により絶縁破壊したときの破壊形態であ
り、伝搬型と自己回復型の２種類がある。伝搬型とは、
微小破壊点がその場所だけに留まらず画素全域に広がる
もので、断線の原因となり、表示品質を著しく損ねるも
のである。自己回復型とは、微小破壊点が生じても広が
らないので、断線には至らず、表示品質を著しく損ねる
ことはない。絶縁破壊モードは、誘電体層の種類や電極
に使用される金属の種類によって伝搬型になるか自己回
復型になるかがおおよそ決まる。このような点に基づ
き、プラズマＣＶＤ法によりＳｉＯＮ：Ｈ薄膜を成膜す
ることが特開平２−１８９８９１で提案されている。前
記プラズマＣＶＤ法によるＳｉＯＮ：Ｈ薄膜は、ＳｉＨ
4 などのＳｉを含むガスと、酸素、窒素やＮ2 Ｏ、ＮＨ
3 など酸素や窒素を含むガスを真空槽内に導入し、プラ
ズマで分解して基板上に堆積させることにより得ること
ができる。
中に微小欠陥により絶縁破壊したときの破壊形態であ
り、伝搬型と自己回復型の２種類がある。伝搬型とは、
微小破壊点がその場所だけに留まらず画素全域に広がる
もので、断線の原因となり、表示品質を著しく損ねるも
のである。自己回復型とは、微小破壊点が生じても広が
らないので、断線には至らず、表示品質を著しく損ねる
ことはない。絶縁破壊モードは、誘電体層の種類や電極
に使用される金属の種類によって伝搬型になるか自己回
復型になるかがおおよそ決まる。このような点に基づ
き、プラズマＣＶＤ法によりＳｉＯＮ：Ｈ薄膜を成膜す
ることが特開平２−１８９８９１で提案されている。前
記プラズマＣＶＤ法によるＳｉＯＮ：Ｈ薄膜は、ＳｉＨ
4 などのＳｉを含むガスと、酸素、窒素やＮ2 Ｏ、ＮＨ
3 など酸素や窒素を含むガスを真空槽内に導入し、プラ
ズマで分解して基板上に堆積させることにより得ること
ができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記プラズマＣＶＤ法
による薄膜は水素を多量に含有するため、高温になると
水素が気体となって薄膜中に気泡を生じたり、膜中から
抜け出したりして不都合を生じる。そのため薄膜ＥＬ素
子に適用する場合は、素子を製造するときに最も高温と
なる発光層を成膜した後の第２の誘電体層以外には適用
できない。また、第２の電極を形成する際においても、
密着性を向上させるために高温で成膜することが望まし
いが、前記理由によりこれができない。従って、第１の
誘電体層はスパッタ法などによって成膜されるため、薄
膜ＥＬ素子を製造するための成膜装置が多種類になって
しまう。更に、ＳｉＨ4 、Ｎ2 Ｏ、ＮＨ3 などのガスは
危険性、有害性があり、その取扱いには細心の注意を要
する。また、ＣＶＤ法はガスの反応であるため、真空槽
内にダストが多く発生し、薄膜の欠陥の原因になる。真
空ポンプ内にも前記ダストが堆積するので、真空槽、真
空ポンプともにメインテナンスに手間がかかる。以上述
べた通り、プラズマＣＶＤ法を用いる薄膜ＥＬ素子製造
方法は、膜質に問題があるとともに、生産性がよくな
い。本発明は上記従来の問題点に着目してなされたもの
で、高温において安定性があり、絶縁破壊モードが自己
回復型でＱmax が大きく、かつ生産性の高い薄膜ＥＬ素
子の誘電体層を提供することを目的としている。
による薄膜は水素を多量に含有するため、高温になると
水素が気体となって薄膜中に気泡を生じたり、膜中から
抜け出したりして不都合を生じる。そのため薄膜ＥＬ素
子に適用する場合は、素子を製造するときに最も高温と
なる発光層を成膜した後の第２の誘電体層以外には適用
できない。また、第２の電極を形成する際においても、
密着性を向上させるために高温で成膜することが望まし
いが、前記理由によりこれができない。従って、第１の
誘電体層はスパッタ法などによって成膜されるため、薄
膜ＥＬ素子を製造するための成膜装置が多種類になって
しまう。更に、ＳｉＨ4 、Ｎ2 Ｏ、ＮＨ3 などのガスは
危険性、有害性があり、その取扱いには細心の注意を要
する。また、ＣＶＤ法はガスの反応であるため、真空槽
内にダストが多く発生し、薄膜の欠陥の原因になる。真
空ポンプ内にも前記ダストが堆積するので、真空槽、真
空ポンプともにメインテナンスに手間がかかる。以上述
べた通り、プラズマＣＶＤ法を用いる薄膜ＥＬ素子製造
方法は、膜質に問題があるとともに、生産性がよくな
い。本発明は上記従来の問題点に着目してなされたもの
で、高温において安定性があり、絶縁破壊モードが自己
回復型でＱmax が大きく、かつ生産性の高い薄膜ＥＬ素
子の誘電体層を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る薄膜ＥＬ素子の誘電体層は、絶縁性基
板上に第１の電極、第１の誘電体層、発光層、第２の誘
電体層、第２の電極を順次積層してなる薄膜ＥＬ素子に
おいて、前記誘電体層がＳｉ，Ｓｉ3 Ｎ4 ，ＳｉＯ2 ，
ＳｉＯx Ｎy のいずれかをターゲットに用い、Ａｒ、酸
素、窒素をスパッタガスとする反応性スパッタ法によっ
て成膜したＳｉＯx Ｎy からなるものとし、このような
構成において、反応性スパッタ法によって成膜したＳｉ
Ｏx Ｎy における窒素と酸素との原子比ｙ／ｘが、０．
０２〜１．５であることとした。
め、本発明に係る薄膜ＥＬ素子の誘電体層は、絶縁性基
板上に第１の電極、第１の誘電体層、発光層、第２の誘
電体層、第２の電極を順次積層してなる薄膜ＥＬ素子に
おいて、前記誘電体層がＳｉ，Ｓｉ3 Ｎ4 ，ＳｉＯ2 ，
ＳｉＯx Ｎy のいずれかをターゲットに用い、Ａｒ、酸
素、窒素をスパッタガスとする反応性スパッタ法によっ
て成膜したＳｉＯx Ｎy からなるものとし、このような
構成において、反応性スパッタ法によって成膜したＳｉ
Ｏx Ｎy における窒素と酸素との原子比ｙ／ｘが、０．
０２〜１．５であることとした。
【０００６】
【作用】ＳｉＯ2 は絶縁耐圧は高いが誘電率が低いた
め、薄膜ＥＬ素子の誘電体層として使用するとＱmax が
小さくなる。ＩＣ駆動のできるような電圧範囲で駆動さ
せるためには、ＳｉＯ2 の膜厚を薄くしなければならな
いが、前記膜厚を薄くするとステップカバレージが悪く
なり、成膜時に欠陥を作りやすい。また、Ｓｉ3 Ｎ4 は
絶縁耐圧が高く、誘電率も比較的高いが、薄膜ＥＬ素子
に用いると絶縁破壊モードが伝搬型となる。これに対し
て本発明のように、誘電体層の形成に当たり、Ｓｉ，Ｓ
ｉ3 Ｎ4 ，ＳｉＯ2 ，ＳｉＯx Ｎy のいずれかをターゲ
ットに用い、スパッタガスにＡｒ、酸素、窒素を用いる
反応性スパッタ法によって、窒素と酸素の原子比ｙ／ｘ
が０．０２〜１．５となるようにＳｉＯx Ｎy 薄膜を形
成すると、絶縁耐圧、誘電率がともに高く、絶縁破壊モ
ードが自己回復型の誘電体層を得ることができる。この
誘電体層の成膜時には危険なガスを使わず、ＣＶＤ法に
よる場合に比べてダストの発生が少ない。また、膜内に
水素を含まないので高温での安定性があり、薄膜ＥＬ素
子の誘電体層として使用する場合、第１、第２のどちら
に対しても使用することができる。
め、薄膜ＥＬ素子の誘電体層として使用するとＱmax が
小さくなる。ＩＣ駆動のできるような電圧範囲で駆動さ
せるためには、ＳｉＯ2 の膜厚を薄くしなければならな
いが、前記膜厚を薄くするとステップカバレージが悪く
なり、成膜時に欠陥を作りやすい。また、Ｓｉ3 Ｎ4 は
絶縁耐圧が高く、誘電率も比較的高いが、薄膜ＥＬ素子
に用いると絶縁破壊モードが伝搬型となる。これに対し
て本発明のように、誘電体層の形成に当たり、Ｓｉ，Ｓ
ｉ3 Ｎ4 ，ＳｉＯ2 ，ＳｉＯx Ｎy のいずれかをターゲ
ットに用い、スパッタガスにＡｒ、酸素、窒素を用いる
反応性スパッタ法によって、窒素と酸素の原子比ｙ／ｘ
が０．０２〜１．５となるようにＳｉＯx Ｎy 薄膜を形
成すると、絶縁耐圧、誘電率がともに高く、絶縁破壊モ
ードが自己回復型の誘電体層を得ることができる。この
誘電体層の成膜時には危険なガスを使わず、ＣＶＤ法に
よる場合に比べてダストの発生が少ない。また、膜内に
水素を含まないので高温での安定性があり、薄膜ＥＬ素
子の誘電体層として使用する場合、第１、第２のどちら
に対しても使用することができる。
【０００７】ここで、Ｓｉをターゲットに用いた場合に
ついて説明する。プラズマ中でイオン化され、加速され
たＡｒは、Ｓｉターゲットに衝突してＳｉ原子を叩き出
す。叩き出されたＳｉ原子は、ターゲットに対向して設
置された基板上に付着し、薄膜を形成する。このときス
パッタ室内に酸素と窒素とを導入すると、酸素と窒素は
プラズマ中で活性化され、叩き出されたＳｉ原子と反応
して基板上にＳｉＯxＮy として付着する。当然のこと
ながら、スパッタガスのＡｒと酸素だけを導入した場合
はＳｉＯx 薄膜となり、スパッタガスのＡｒと窒素だけ
を導入した場合はＳｉＮx 薄膜となる。ＳｉＯx 薄膜の
成膜条件下で徐々に窒素を導入した場合、またはＳｉＮ
x 薄膜の成膜条件下で徐々に酸素を導入した場合は、酸
素と窒素の比が少しずつ異なるＳｉＯＮ薄膜を得ること
ができる。このようにして得られたＳｉＯx Ｎy 薄膜
は、酸素が多いときは絶縁破壊モードが自己回復型であ
り、窒素が多いときの破壊モードは伝搬型である。誘電
率が大きいと絶縁破壊モードは伝搬型になるが、窒素と
酸素の原子比ｙ／ｘが０．０２〜１．５の範囲では自己
回復型であり、薄膜ＥＬ素子に使用するのに十分なＱma
x が得られる。更に、窒素と酸素の原子比ｙ／ｘが０．
０５〜０．７の範囲でＱmax は最適の大きさとなる。
ついて説明する。プラズマ中でイオン化され、加速され
たＡｒは、Ｓｉターゲットに衝突してＳｉ原子を叩き出
す。叩き出されたＳｉ原子は、ターゲットに対向して設
置された基板上に付着し、薄膜を形成する。このときス
パッタ室内に酸素と窒素とを導入すると、酸素と窒素は
プラズマ中で活性化され、叩き出されたＳｉ原子と反応
して基板上にＳｉＯxＮy として付着する。当然のこと
ながら、スパッタガスのＡｒと酸素だけを導入した場合
はＳｉＯx 薄膜となり、スパッタガスのＡｒと窒素だけ
を導入した場合はＳｉＮx 薄膜となる。ＳｉＯx 薄膜の
成膜条件下で徐々に窒素を導入した場合、またはＳｉＮ
x 薄膜の成膜条件下で徐々に酸素を導入した場合は、酸
素と窒素の比が少しずつ異なるＳｉＯＮ薄膜を得ること
ができる。このようにして得られたＳｉＯx Ｎy 薄膜
は、酸素が多いときは絶縁破壊モードが自己回復型であ
り、窒素が多いときの破壊モードは伝搬型である。誘電
率が大きいと絶縁破壊モードは伝搬型になるが、窒素と
酸素の原子比ｙ／ｘが０．０２〜１．５の範囲では自己
回復型であり、薄膜ＥＬ素子に使用するのに十分なＱma
x が得られる。更に、窒素と酸素の原子比ｙ／ｘが０．
０５〜０．７の範囲でＱmax は最適の大きさとなる。
【０００８】Ｓｉ3 Ｎ4 ，ＳｉＯ2 ，ＳｉＯx Ｎy のい
ずれかをターゲットに用いた場合は、Ａｒによって叩き
出された粒子は必ずしもターゲットの組成と一致せず、
多くの場合ＮやＯが少なくなる。そこで、初めのターゲ
ットの組成比を適当に選び、窒素や酸素を導入してスパ
ッタすると、所望の組成比の薄膜を得ることができる。
ずれかをターゲットに用いた場合は、Ａｒによって叩き
出された粒子は必ずしもターゲットの組成と一致せず、
多くの場合ＮやＯが少なくなる。そこで、初めのターゲ
ットの組成比を適当に選び、窒素や酸素を導入してスパ
ッタすると、所望の組成比の薄膜を得ることができる。
【０００９】
【実施例】以下に本発明に係る薄膜ＥＬ素子の誘電体層
の実施例について、図面を参照して説明する。まず、本
発明による誘電体層の特性を調べるため、ガラス基板上
に電子ビーム蒸着法を用いてＩＴＯを０．１μｍ蒸着
し、その上にＳｉをターゲットとして酸素と窒素を導入
する反応性スパッタ法により、ＳｉＯx Ｎy 薄膜を成膜
した。更に、Ａｌを電子ビーム蒸着法で０．３μｍ蒸着
した。このときスパッタのパワーは２〜３ｋＷで、酸
素、窒素の分圧をそれぞれ２×１０-3〜３×１０-3Ｔｏ
ｒｒ、１．５×１０-3〜２×１０-3Ｔｏｒｒとし、トー
タル圧力を３．５×１０-3Ｔｏｒｒとした。酸素が多い
ときは絶縁破壊モードが自己回復型となり、窒素が多い
と誘電率が大きくなる。窒素が多いときの絶縁破壊モー
ドは伝搬型であるが、図１に示すように自己回復型を示
す窒素と酸素の原子比ｙ／ｘが０．０２〜１．５の範囲
では、ＳｉＯx Ｎy 薄膜のＱmax は十分に大きく、薄膜
ＥＬ素子に使用するのに十分である。
の実施例について、図面を参照して説明する。まず、本
発明による誘電体層の特性を調べるため、ガラス基板上
に電子ビーム蒸着法を用いてＩＴＯを０．１μｍ蒸着
し、その上にＳｉをターゲットとして酸素と窒素を導入
する反応性スパッタ法により、ＳｉＯx Ｎy 薄膜を成膜
した。更に、Ａｌを電子ビーム蒸着法で０．３μｍ蒸着
した。このときスパッタのパワーは２〜３ｋＷで、酸
素、窒素の分圧をそれぞれ２×１０-3〜３×１０-3Ｔｏ
ｒｒ、１．５×１０-3〜２×１０-3Ｔｏｒｒとし、トー
タル圧力を３．５×１０-3Ｔｏｒｒとした。酸素が多い
ときは絶縁破壊モードが自己回復型となり、窒素が多い
と誘電率が大きくなる。窒素が多いときの絶縁破壊モー
ドは伝搬型であるが、図１に示すように自己回復型を示
す窒素と酸素の原子比ｙ／ｘが０．０２〜１．５の範囲
では、ＳｉＯx Ｎy 薄膜のＱmax は十分に大きく、薄膜
ＥＬ素子に使用するのに十分である。
【００１０】薄膜ＥＬ素子の製造に当たり、ガラス基板
（たとえばＨＯＹＡ社のＮＡ４０）上に第１の電極とし
てＩＴＯを電子ビーム蒸着法で０．１μｍ蒸着し、フォ
トリソグラフィによりストライプ状にパターニングし
た。その上に第１の誘電体層として、本発明であるＳｉ
をターゲットとし酸素と窒素とを導入する反応性スパッ
タ法により、ＳｉＯx Ｎy 薄膜を０．１５μｍ成膜し
た。このときの酸素および窒素の分圧は、それぞれ３×
１０-3Ｔｏｒｒ、２×１０-3Ｔｏｒｒである。次にＭＳ
Ｄ法により発光層としてＺｎＳ：Ｍｎを０．６μｍ成膜
し、第２の誘電体層として前記と同様にＳｉＯx Ｎy 薄
膜を０．１５μｍ成膜した。更に第２の電極としてＡ
ｌ、Ｃｕの順にそれぞれ０．３μｍずつＡｌおよびＣｕ
を電子ビーム蒸着法で蒸着し、ＩＴＯと直交するように
ストライプ状にフォトリソグラフィによりパターニング
した。このようにして製造した薄膜ＥＬパネルは、絶縁
耐圧、輝度ともに非常に良好で、断線の生じないパネル
を得ることができた。
（たとえばＨＯＹＡ社のＮＡ４０）上に第１の電極とし
てＩＴＯを電子ビーム蒸着法で０．１μｍ蒸着し、フォ
トリソグラフィによりストライプ状にパターニングし
た。その上に第１の誘電体層として、本発明であるＳｉ
をターゲットとし酸素と窒素とを導入する反応性スパッ
タ法により、ＳｉＯx Ｎy 薄膜を０．１５μｍ成膜し
た。このときの酸素および窒素の分圧は、それぞれ３×
１０-3Ｔｏｒｒ、２×１０-3Ｔｏｒｒである。次にＭＳ
Ｄ法により発光層としてＺｎＳ：Ｍｎを０．６μｍ成膜
し、第２の誘電体層として前記と同様にＳｉＯx Ｎy 薄
膜を０．１５μｍ成膜した。更に第２の電極としてＡ
ｌ、Ｃｕの順にそれぞれ０．３μｍずつＡｌおよびＣｕ
を電子ビーム蒸着法で蒸着し、ＩＴＯと直交するように
ストライプ状にフォトリソグラフィによりパターニング
した。このようにして製造した薄膜ＥＬパネルは、絶縁
耐圧、輝度ともに非常に良好で、断線の生じないパネル
を得ることができた。
【００１１】誘電体層の他の実施例として、Ｓｉ3 Ｎ4
をターゲットとし、酸素を導入する反応性スパッタ法を
用いてＳｉＯx Ｎy 薄膜を形成した。このとき得られた
薄膜の窒素と酸素の原子比ｙ／ｘは０．２〜０．５であ
った。この薄膜を用いて製造した薄膜ＥＬ素子は、絶縁
耐圧が良く、良好な輝度電圧特性が得られた。
をターゲットとし、酸素を導入する反応性スパッタ法を
用いてＳｉＯx Ｎy 薄膜を形成した。このとき得られた
薄膜の窒素と酸素の原子比ｙ／ｘは０．２〜０．５であ
った。この薄膜を用いて製造した薄膜ＥＬ素子は、絶縁
耐圧が良く、良好な輝度電圧特性が得られた。
【００１２】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、薄
膜ＥＬ素子の誘電体層の成膜に当たり、Ｓｉ，Ｓｉ3 Ｎ
4 ，ＳｉＯ2 ，ＳｉＯx Ｎy のいずれかをターゲットに
用い、スパッタガスにＡｒ、酸素、窒素を用いる反応性
スパッタ法によってＳｉＯx Ｎy 薄膜を形成し、窒素と
酸素の原子比ｙ／ｘが０．０２〜１．５となるように制
御することにしたので、誘電率、絶縁耐圧がともに高
く、絶縁破壊モードが自己回復型の誘電体層を得ること
ができる。また、この誘電体層は膜内に水素を含まない
ので高温における安定性が高く、薄膜ＥＬ素子や薄膜Ｅ
Ｌ素子パネルの第１、第２誘電体層のどちらに対しても
使用することができる。このように誘電体層として優れ
た性能を有するとともに、誘電体層の成膜時には危険な
ガスを使わず、反応室内をプラズマＣＶＤなどのように
汚染することがないので、真空槽や真空ポンプのメイン
テナンス回数が少なくて済み、生産性が向上するという
効果も得られる。
膜ＥＬ素子の誘電体層の成膜に当たり、Ｓｉ，Ｓｉ3 Ｎ
4 ，ＳｉＯ2 ，ＳｉＯx Ｎy のいずれかをターゲットに
用い、スパッタガスにＡｒ、酸素、窒素を用いる反応性
スパッタ法によってＳｉＯx Ｎy 薄膜を形成し、窒素と
酸素の原子比ｙ／ｘが０．０２〜１．５となるように制
御することにしたので、誘電率、絶縁耐圧がともに高
く、絶縁破壊モードが自己回復型の誘電体層を得ること
ができる。また、この誘電体層は膜内に水素を含まない
ので高温における安定性が高く、薄膜ＥＬ素子や薄膜Ｅ
Ｌ素子パネルの第１、第２誘電体層のどちらに対しても
使用することができる。このように誘電体層として優れ
た性能を有するとともに、誘電体層の成膜時には危険な
ガスを使わず、反応室内をプラズマＣＶＤなどのように
汚染することがないので、真空槽や真空ポンプのメイン
テナンス回数が少なくて済み、生産性が向上するという
効果も得られる。
【図１】誘電体層ＳｉＯx Ｎy 薄膜における窒素と酸素
の原子比ｙ／ｘと、誘電率と絶縁耐圧との積Ｑmax との
関係を示す図である。
の原子比ｙ／ｘと、誘電率と絶縁耐圧との積Ｑmax との
関係を示す図である。
Claims (2)
- 【請求項１】 絶縁性基板上に第１の電極、第１の誘電
体層、発光層、第２の誘電体層、第２の電極を順次積層
してなる薄膜ＥＬ素子において、前記誘電体層がＳｉ，
Ｓｉ3 Ｎ4 ，ＳｉＯ2 ，ＳｉＯx Ｎy のいずれかをター
ゲットに用い、Ａｒ、酸素、窒素をスパッタガスとする
反応性スパッタ法によって成膜したＳｉＯx Ｎy からな
ることを特徴とする薄膜ＥＬ素子の誘電体層。 - 【請求項２】 反応性スパッタ法によって成膜したＳｉ
Ｏx Ｎy における窒素と酸素との原子比ｙ／ｘが、０．
０２〜１．５であることを特徴とする請求項１の薄膜Ｅ
Ｌ素子の誘電体層。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5028573A JPH06223974A (ja) | 1993-01-25 | 1993-01-25 | 薄膜ｅｌ素子の誘電体層 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5028573A JPH06223974A (ja) | 1993-01-25 | 1993-01-25 | 薄膜ｅｌ素子の誘電体層 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06223974A true JPH06223974A (ja) | 1994-08-12 |
Family
ID=12252363
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5028573A Pending JPH06223974A (ja) | 1993-01-25 | 1993-01-25 | 薄膜ｅｌ素子の誘電体層 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06223974A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002275628A (ja) * | 2001-03-21 | 2002-09-25 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | スパッタリング成膜方法 |
| JP2007092095A (ja) * | 2005-09-27 | 2007-04-12 | Shincron:Kk | 薄膜形成方法及び薄膜形成装置 |
| JP2008010408A (ja) * | 2006-06-02 | 2008-01-17 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 発光素子及び発光装置 |
| KR100843302B1 (ko) * | 2001-02-19 | 2008-07-03 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 발광장치 및 그의 제작방법 |
| US7443097B2 (en) | 2001-02-21 | 2008-10-28 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Light emitting device and electronic equipment |
-
1993
- 1993-01-25 JP JP5028573A patent/JPH06223974A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7825419B2 (en) | 2001-02-19 | 2010-11-02 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Light emitting device and method of manufacturing the same |
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| US9502679B2 (en) | 2001-02-19 | 2016-11-22 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Light emitting device and method of manufacturing the same |
| US9768405B2 (en) | 2001-02-19 | 2017-09-19 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Light emitting device and method of manufacturing the same |
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