KR20080089482A - 발광 소자, 발광 소자의 제조 방법 및 기판 처리 장치 - Google Patents

발광 소자, 발광 소자의 제조 방법 및 기판 처리 장치 Download PDF

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추이치 가와무라
기미히코 요시노
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
고쿠리츠 다이가쿠 호진 도호쿠 다이가쿠
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Abstract

제 1 전극과 제 2 전극의 사이에 발광층을 포함하는 유기층이 형성되어 이루어지는 발광 소자를, 피처리 기판 상에 형성하는 기판 처리 장치로서, 상기 피처리 기판 상에 형성된 상기 제 1 전극 상에 상기 유기층을 형성하는 유기층 형성 장치와, 상기 유기층 상에 상기 제 2 전극을 형성하는 전극 형성 장치와, 상기 유기층을 에칭하는 에칭 장치를 갖는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.

Description

발광 소자, 발광 소자의 제조 방법 및 기판 처리 장치{LIGHT-EMITTING DEVICE, METHOD FOR MANUFACTURING LIGHT-EMITTING DEVICE, AND SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}
본 발명은 2개의 전극 사이에 유기 발광층이 형성되어 이루어지는 발광 소자 및, 상기 발광 소자를 형성하기 위한 기판 처리 장치에 관한 것이다.
최근, 종래 이용되어 온 CRT(Cathode Ray Tube) 대신에, 박형으로 하는 것이 가능한 평면형 표시 장치의 실용화가 진행되고 있고, 예컨대 유기 전계 발광 소자(유기 EL 소자)는 자발광, 고속 응답 등의 특징을 갖기 때문에, 차세대의 표시 장치로서 주목되고 있다. 또, 유기 EL 소자는, 표시 장치 외에, 면발광 소자로서도 이용되는 경우가 있다.
유기 EL 소자는, 양 전극(정(正) 전극)과 음 전극(부(負) 전극)의 사이에 유기 EL층(발광층)을 포함하는 유기층이 끼워진 구조로 되어 있고, 상기 발광층에 정극으로부터 정공을, 부극으로부터 전자를 주입해 그들의 재결합을 시키는 것에 의해, 상기 발광층을 발광시키는 구조로 되어 있다.
또, 상기 유기층에는, 필요에 따라 양극과 발광층의 사이, 또는 음극과 발광층의 사이에, 예컨대 정공 수송층, 또는 전자 수송층 등 발광 효율을 양호하게 하기 위한 층을 부가하는 것도 가능하다.
예컨대, 도 1a~도 1d는, 상기의 발광 소자를 형성하는 방법의 일례를, 순서를 따라 도시한 그림이다.
우선, 도 1a에 나타내는 공정에서는, 양 전극(12)과,후의 공정에서 형성되는 음 전극의 인출선(13)이 형성된 기판(11)을 준비한다. 상기 기판(11)에는, 예컨대 상기 양 전극(12)에 접속된 TFT(박막 트랜지스터) 등의 액티브 매트릭스 구동 회로가 형성되어 있어도 괜찮다.
다음에, 도 1b에 나타내는 공정에 있어서, 상기 양 전극(12) 상에, 발광층(유기 EL층)을 포함하는 유기층(14)을 증착법에 의해 형성한다. 이 경우, 상기 유기층(14)은, 상기 기판(11)의 전면에 성막되는 것은 아니고, 예컨대 상기 인출선(13)이 노출되도록, 소정의 패터닝이 이루어져 형성되는 것이 바람직하다. 이 경우, 증착막의 패터닝은, 예컨대 기판 상에 패터닝된 마스크(도시하지 않음)를 장착해 증착하는, 이른바 마스크 증착법에 의해 실시하는 것이 널리 행해지고 있다.
다음에, 도 1c에 나타내는 공정에 있어서, 예컨대 스퍼터링법에 의해, 상기 유기층(14) 상에 음 전극(15)을 형성한다. 다음에, 도 1d에 도시하는 공정에 있어서, 유기층을 덮도록 보호층(절연층)(16)을 형성하여, 발광 소자를 형성하고 있다.
그러나, 유기층을 증착하는 경우에는 상기 기판(11)이나, 그 기판(11) 상에 장착된 마스크(스텐실 마스크)가 고온으로 되어 버리는 문제가 있었다. 이 때문 에, 기판 상에 장착된 마스크가 열에 의해 변형하고, 마스크 증착에 의한 패터닝의 정도가 악화되어 발광 소자의 품질이 저하해 버리는 경우가 있었다.
또, 마스크의 열에 의한 변형이나, 마스크의 착탈 시에, 파티클이 발생하는 경우가 있어, 발광 소자의 품질의 저하나 제품 비율이 저하해 버리는 문제가 생기는 경우가 있었다.
[특허문헌 1] 일본특허공개 2004-225058호 공보
발명이 해결하려고 하는 과제
그래서, 본 발명에서는, 상기의 문제를 해결한, 새롭고 유용한 발광 소자의 제조 방법과 발광 소자를 제조하는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 통괄적 과제로 하고 있다.
본 발명의 구체적인 과제는, 고품질인 발광 소자와, 상기 발광 소자를 제조하는 발광 소자의 제조 방법, 및 상기 발광 소자를 제조하는 것이 가능한 기판 처리 장치를 제공하는 것이다.
과제를 해결하기 위한 수단
본 발명의 제 1 관점에서는, 상기의 과제를, 제 1 전극과 제 2 전극의 사이에 발광층을 포함하는 유기층이 형성되어 이루어지는 발광 소자의 제조 방법으로서, 기판 상에 형성된 상기 제 1 전극 상에, 상기 유기층을 형성하는 유기층 형성 공정과, 상기 유기층 상에 상기 제 2 전극을 형성하는 전극 형성 공정과, 상기 유기층을 에칭하는 에칭 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 발광 소자의 제조 방법에 의해 해결한다.
본 발명의 제 2 관점에서는, 상기의 과제를, 제 1 전극과 제 2 전극의 사이에 발광층을 포함하는 유기층이 형성되어 이루어지는 발광 소자를, 피처리 기판 상에 형성하는 기판 처리 장치로서, 상기 피처리 기판 상에 형성된 상기 제 1 전극 상에 상기 유기층을 형성하는 유기층 형성 장치와, 상기 유기층 상에 상기 제 2 전극을 형성하는 전극 형성 장치와, 상기 유기층을 에칭하는 에칭 장치를 갖는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치에 의해 해결한다.
본 발명의 제 3 관점에서는, 상기의 과제를, 제 1 전극과 제 2 전극의 사이에 발광층을 포함하는 유기층이 형성되어 이루어지는 발광 소자로서, 평면에서 보았을 경우에 상기 제 2 전극과 상기 유기층이 실질적으로 동일한 형상으로 패터닝되고 있는 것을 특징으로 하는 발광 소자에 의해 해결한다.
발명의 효과
본 발명에 의하면, 고품질인 발광 소자와 상기 발광 소자를 제조하는 발광 소자의 제조 방법, 및 상기 발광 소자를 제조하는 것이 가능한 기판 처리 장치를 제공하는 것이 가능해진다.
도 1a는 종래의 발광 소자의 제조 방법을 나타내는 도면(그 1),
도 1b는 종래의 발광 소자의 제조 방법을 나타내는 도면(그 2),
도 1c는 종래의 발광 소자의 제조 방법을 나타내는 도면(그 3),
도 1d는 종래의 발광 소자의 제조 방법을 나타내는 도면(그 4),
도 2a는 실시예 1에 의한 발광 소자의 제조 방법을 나타내는 도면(그 1),
도 2b는 실시예 1에 의한 발광 소자의 제조 방법을 나타내는 도면(그 2),
도 2c는 실시예 1에 의한 발광 소자의 제조 방법을 나타내는 도면(그 3),
도 2d는 실시예 1에 의한 발광 소자의 제조 방법을 나타내는 도면(그 4),
도 2e는 실시예 1에 의한 발광 소자의 제조 방법을 나타내는 도면(그 5),
도 2f는 실시예 1에 의한 발광 소자의 제조 방법을 나타내는 도면(그 6),
도 3a는 실시예 2에 의한 발광 소자의 제조 방법을 나타내는 도면(그 1),
도 3b는 실시예 2에 의한 발광 소자의 제조 방법을 나타내는 도면(그 1),
도 3c는 실시예 2에 의한 발광 소자의 제조 방법을 나타내는 도면(그 1),
도 3d는 실시예 2에 의한 발광 소자의 제조 방법을 나타내는 도면(그 1),
도 3e는 실시예 2에 의한 발광 소자의 제조 방법을 나타내는 도면(그 1),
도 3f는 실시예 2에 의한 발광 소자의 제조 방법을 나타내는 도면(그 1),
도 3g는 실시예 2에 의한 발광 소자의 제조 방법을 나타내는 도면(그 1),
도 4는 실시예 3에 의한 기판 처리 장치를 나타내는 도면,
도 5는 도 4의 기판 처리 장치의 변형예,
도 6은 실시예 4에 의한 기판 처리 장치를 나타내는 도면,
도 7은 도 6의 기판 처리 장치의 변형예,
도 8은 도 4의 기판 처리 장치에 이용하는 유기층 형성 장치의 일례,
도 9는 도 4의 기판 처리 장치에 이용하는 전극 형성 장치의 일례,
도 10은 도 4의 기판 처리 장치에 이용하는 에칭 장치의 일례이다.
부호의 설명
100, 200 : 발광 소자 101, 201 : 기판
102, 202 : 양 전극 103, 203 : 인출선
104, 204 : 유기층 105, 205 : 음 전극
106, 206, 206a : 보호막
TC1, TC2, TC3, TC4, TC5, TC6, TC7, TC8, TC9, TC10, tc1, tc2, tc3, tc4, tc5, tc6, tc7, tc8, tc9, tc10, tc1l, tc12, tc13, tc14 : 반송실
TA1, TA2, TA3, TA4, TA5, TA6, TA7, TA8, TA9, TA10, ta1, ta2, ta3, ta4, ta5, ta6, ta7, ta8, ta9, ta10, ta1l, ta12, ta13, ta14 : 반송실 수단
AL1, AL2, AL3, AL4, AL5, AL6, AL7, al1, al2, al3, al4, al5, al6, al7, al8, al9, al1O, al11, al12 : 정렬(alignment) 처리실
CL1, cl1 : 사전 처리실
LL1, LL2, LL3, LL4, ll1, ll2, ll3, ll4 : 로드록실
VA1, VA2, VA3, va1, va2, va3 : 성막 장치
SP1, SP2, SP3, SP4, sp1, sp2, sp3, sp4, sp5, sp6, sp7, sp8 : 성막 장치
CV1, CV2, CV3, CV4, cv1, cv2, cv3, cv4, cv5, cv6, cv7, cv8 : 성막 장치
ET1, ET2, ET3, ET4, et1, et2, et3, et4 : 에칭 장치
300A : 내부 공간 301 : 처리 용기
302 : 증착원 302A : 원료
303 : 히터 304 : 배기 라인
305 : 기판 보지(保持)대 306 : 이동 레일
307 : 게이트 밸브 400A : 내부 공간
401 : 처리 용기 402 : 기판 보지대
403 : 타겟 404 : 고주파 전원
406 : 배기 라인 407 : 가스 공급 수단
501, 502 : 처리 용기 503 : 코일
504, 510 : 고주파 전원 506 : 접지판
507 : 게이트 밸브 508 : 가스 공급 수단
509 : 배기 라인
다음에, 본 발명의 실시의 형태에 관하여, 도면에 근거해서 설명한다.
(실시예 1)
본 실시예에 의한 발광 소자의 제조 방법은, 제 1 전극(양 전극)과 제 2 전 극(음 전극)의 사이에, 발광층을 포함하는 유기층이 형성되어 이루어지는 발광 소자의 제조 방법으로서, 기판 상에 형성된 상기 제 1 전극 상에 상기 유기층을 형성하는 유기층 형성 공정과, 상기 유기층 상에 상기 제 2 전극을 형성하는 전극 형성 공정과, 상기 유기층을 에칭하는 에칭 공정을 갖는 것을 특징으로 하고 있다.
즉, 본 실시예에서는, 상기의 유기층의 패터닝을, 마스크 증착에 의하지 않고 에칭에 의한 패터닝에 의해 행하고 있는 것을 특징으로 하고 있다. 이러한 발광 소자의 제조 방법의 일례에 대해서, 도 2a~도 2f에 근거해, 순서에 따라 설명한다. 다만 이하의 도면 중에서는, 먼저 설명한 부분에는 동일한 참조 부호를 부여하고, 설명을 생략하는 경우가 있다.
우선, 도 2a에 나타내는 공정에 있어서, 예컨대 유리 등으로 이루어지는 투명한 기판(101) 상에, ITO 등의 투명한 재료로 이루어지는 양 전극(102)과, 후의 공정에서 형성되는 음 전극의 인출선(203)이 형성되어 이루어지는, 이른바 전극 도금의 기판을 준비한다. 이 경우, 상기 양 전극(102)(상기 인출선(103))은, 예컨대 스퍼터링법 등에 의해 형성된다.
또, 상기 기판(101)에는, 예컨대 TFT 등의 발광 소자의 발광을 제어하는 제어 소자가 내장되어 있어도 좋다. 예컨대, 본 실시예에 의해 형성되는 발광 소자를 표시 장치에 이용하는 경우에는, 화소마다, 예컨대 TFT 등의 제어용 소자가 내장되는 경우가 많다.
이 경우, TFT의 소스 전극과 상기의 양 전극 102개가 접속되고, TFT의 게이트 전극과 드레인 전극은, 격자 모양으로 형성된 게이트선과 드레인선에 더 접속되 어, 화소마다의 표시의 제어가 행해진다. 이 경우, 상기 인출선(103)은 소정의 제어 회로(도시하지 않음)에 접속된다. 이러한 표시 장치의 구동 회로는 액티브 매트릭스 구동 회로로 불리고 있다. 또 본 도면에서는, 이러한 액티브 매트릭스 구동 회로의 도시는 생략하고 있다.
다음에, 도 2b에 나타내는 공정에 있어서, 상기 양 전극(102), 상기 인출선(103), 및 상기 기판(101) 위에, 그 양 전극(102), 그 인출선(103), 및 그 기판(101)의 노출부를 덮도록, 발광층(유기 EL층)을 포함하는 유기층(104)을, 증착법에 의해 형성한다. 이 경우, 증착에 있어 마스크는 이용하지 않고, 실질적으로 기판의 전면에 상기 유기층(104)을 형성한다.
다음에, 도 2c에 나타내는 공정에 있어서, 상기 유기층(104) 상에, 예컨대 Ag로 이루어지는 음 전극(105)을, 예컨대 패턴 마스크를 이용한 스퍼터링에 의해, 소정의 형상으로 패터닝하여 형성한다. 또, 상기 음 전극(105)의 패터닝은, 상기 음 전극(105)을 전면에 형성한 후, 포토리소그래피법을 이용한 에칭법에 의해 행해도 괜찮다.
다음에, 도 2d에 도시하는 공정에 있어서, 도 2c에 나타낸 공정에서 형성된, 패터닝된 상기 음 전극(105)을 마스크로 하여, 예컨대 플라즈마 에칭에 의해, 상기 유기층(104)의 에칭을 행하여, 상기 유기층(104)의 패터닝을 행한다. 이 공정에 있어서, 상기 유기층(104)의 박리가 필요한 영역(예컨대 상기 인출선(103) 상이나, 그 외 발광층이 불필요한 영역)이 에칭에 의해 제거되고, 그 유기층(104)의 패터닝이 행해진다.
다음에, 도 2e에 나타내는 공정에 있어서, 상기 음 전극(105)과 상기 인출선(103)을 전기적으로 접속하는 접속선(105a)을, 예컨대 패턴 마스크를 이용한 스퍼터링에 의해, 패터닝해 형성한다.
다음에, 도 2f에 나타내는 공정에 있어서, 상기 양 전극(102)의 일부, 상기 인출선(103)의 일부, 상기 유기층(104), 상기 음 전극(105), 및, 상기 접속선(105a)을 덮도록, 예컨대 질화 실리콘(SiN)으로 이루어지는 절연성의 보호막(106)을, 패턴 마스크를 이용한 CVD법에 의해, 상기 기판(101) 상에 형성한다.
이와 같이 하여, 상기 기판(101) 상에, 상기 양 전극(102)과 상기 음 전극(105)의 사이에 상기 유기층(104)이 형성되어 이루어지는, 발광 소자(100)를 형성할 수 있다. 상기의 발광 소자(100)는 유기 EL 소자로 불리는 경우가 있다.
상기 발광 소자(100)는, 상기 양 전극(102)과 상기 음 전극(105)의 사이에 전압이 인가되는 것에 의해, 상기 유기층(104)에 포함되는 발광층에, 상기 양 전극(102)으로부터 정공이, 상기 음 전극(105)으로부터 전자가 주입되어 그들이 재 결합되어 발광하는 구조로 되어 있다.
상기 발광층은, 예컨대, 다환(多環) 방향족 탄화수소, 헤테로 방향족 화합물, 유기 금속 착체 화합물 등의 재료를 이용해 형성하는 것이 가능하고, 상기의 재료는 예컨대 증착법에 의해 형성하는 것이 가능하다.
또, 상기 발광층에서의 발광 효율이 양호해지도록, 상기 유기층(104)에는, 상기 발광층과 상기 양 전극(102) 사이에, 예컨대, 정공 수송층, 정공 주입층 등이 형성되어 있어도 괜찮다. 또, 상기 정공 수송층, 정공 주입층은, 그 어느 쪽, 또 는 그 쌍방이 생략되는 구조로 되어 있어도 괜찮다.
마찬가지로, 상기 발광층에서의 발광 효율이 양호해지도록, 상기 유기층(104)에는, 상기 발광층과 상기 음 전극(105)의 사이에, 예컨대, 전자 수송층, 전자 주입층이 형성되어 있어도 괜찮다. 또, 상기 전자 수송층, 전자 주입층은, 그 어느 쪽, 또는 그 쌍방이 생략되는 구조로 되어 있어도 괜찮다.
또, 상기 유기층(104)과 상기 음 전극(105)의 계면에는, 상기 계면의 일함수(work function)를 조정하기 위한(발광 효율을 양호하게 하기 위한) 물질, 예컨대, Li, LiF, CsCO3 등이 첨가된 층이 형성되어 있어도 괜찮다.
예컨대, 상기 발광층은, 예컨대, 호스트 재료에 알루미늄퀴놀리놀 착체(Alq3), 도핑재로는 루브렌을 이용해 형성할 수 있지만, 이것에 한정되지 않고, 여러가지 재료를 이용해 형성하는 것이 가능하다.
예컨대, 상기 양 전극(102)의 두께는 100㎛ 내지 200㎛, 상기 유기층(103)의 두께는 50㎛ 내지 200㎛, 상기 음 전극(104)의 두께는 50㎛ 내지 300㎛로 형성된다.
또, 예컨대, 상기 발광 소자(100)는, 표시 장치(유기 EL 표시 장치)나, 면발광 소자(조명·광원 등)에 적용할 수 있지만, 이것들에 한정되는 것이 아니고, 여러가지 전자기기에 이용하는 것이 가능하다.
상기에 설명한, 본 실시예에 의한 발광 소자의 제조 방법을 이용하면, 상기 유기층(104)을 형성하는 경우에, 종래와 같이 마스크 증착법을 이용할 필요가 없어 진다. 이 때문에, 마스크 증착법에 기인하는 여러가지 문제를 회피할 수 있다. 예컨대, 증착시의 마스크의 온도 상승에 의한 마스크 변형에 기인하는, 증착막(유기층(104))의 패터닝 정도의 저하의 문제를 회피할 수 있다.
이러한 문제는, 특히 성막시의 온도가 높은 증착 공정에서 현저하고, 성막 온도가 비교적 저온인 스퍼터링 공정에 비해 큰 문제가 되는 경우가 있었다. 본 실시예에 의한 발광 소자의 제조 방법에서는, 이러한 패터닝 정도의 저하의 문제를 회피하여, 패터닝 정도를 양호하게 하여, 고품질의 발광 소자를 형성할 수 있다.
또, 종래의 마스크 증착법에서는, 상기의 마스크의 변형이 생긴 경우나, 또는 마스크의 장착, 탈착 시에 파티클의 발생이 생기는 경우가 있어, 발광 소자의 품질이나 제품 비율을 저하시키는 경우가 있었다. 본 실시예에 의한 발광 소자의 제조 방법을 이용했을 경우, 마스크 증착에 기인하는 파티클의 발생을 억제하는 것이 가능해져, 고품질의 발광 소자를, 제품 비율을 양호하게 제조하는 것이 가능해진다.
또, 본 실시예에 의한 제조 방법에서는, 상기 음 전극(105)을 마스크로 하여 상기 유기층(104)을 에칭하고 있기 때문에, 예컨대 종래의 플라즈마 에칭과 같이, 포토레지스트법 등의 마스크 패턴을 형성하는 공정이 불필요해져, 제조 공정이 단순해지기 때문에, 매우 적합하다.
또, 상기 보호막(106)을 플라즈마 CVD법으로 형성하는 경우에, 상기 유기층(104)이 상기 음 전극(105)으로 덮여 있기 때문에, 상기 유기층(104)으로의 보호막 형성시의 손상이 억제되어, 발광 소자의 수명이 길어지는 이점이 있다.
또, 상기 양 전극(105)을 마스크로 하여 상기 유기층(104)을 에칭하고 있기 때문에, 예컨대 인접하는 음 전극(105)의 사이의 유기층(104)은 제거되게 된다. 그러나, 표시를 위한 발광은 상기 음 전극(105)과 상기 양 전극(102) 사이에 끼워진 영역에서 생기기 때문에, 표시상 문제가 생기는 일은 없고, 표시 품질은 통상의 표시 장치와 마찬가지로 양호하다. 즉, 상기 음 전극(105)을 마스크로 한 에칭은, 표시(발광)를 위한 유기층(발광층)이 확실히 확보(마스크)되어 보호되고, 또한 제조 방법이 단순하고, 매우 적합한 방법이다.
또, 상기 발광 소자(100)에서는, 평면에서 보았을 경우에, 상기 음 전극(105)과 상기 유기층(104)이 실질적으로 동일한 형상으로 패터닝되기 때문에, 이하에 설명하듯이, 종래의 발광 소자와 비교했을 경우에, 발광 면적을 실질적으로 크게 하는 것이 가능해진다.
예컨대, 도 1d에 도시하는 종래의 발광 소자에서는, 상기 유기층(14)을 마스크 증착법에 의해 형성한 후에 상기 음 전극(15)을 패터닝해 형성하고 있기 때문에, 양 전극과 음 전극의 절연을 확실히 하기 위한 가공의 마진을 확보할 필요가 있었다. 그 때문에, 상기 유기층(14)을 상기 음 전극(15)보다 크게 할 필요가 있어, 실질적인 발광 면적이 작아져 버리는 문제가 있었다.
한편, 본 실시예에 의한 발광 소자(100)에서는, 상기 유기층(104)의 패터닝을, 상기 음 전극(105)의 패터닝 후에, 상기 음 전극(105)을 마스크로 하여 행하고 있기 때문에, 평면에서 보았을 경우에, 상기 음 전극(105)과 상기 유기층(104)이 실질적으로 동일한 형상(실질적으로 같은 면적)으로 패터닝된다. 이 때문에, 본 실시예에 의한 발광 소자에서는, 음 전극과 양 전극 사이에 끼워지지 않은 절연의 마진을 위한 유기층이 거의 존재하지 않아, 패터닝된 유기층의 발광에 기여하는 면적의 비율이 종래에 비해 큰 특징이 있다.
또, 상기 유기층(104)을 플라즈마 에칭하기 위한, 플라즈마 여기되는 가스(이하 문장에서는 처리 가스)는, 예컨대, 산소(02), 수소(H2) 등을 이용할 수 있다. 그러나, 상기 음 전극(105)이, 예컨대 Ag를 주성분으로 하고 있는 경우, 상기 처리 가스에는, 산소 또는 수소를 이용하지 않는 것이 바람직하다.
예컨대, 상기 처리 가스에 산소 또는 수소를 이용했을 경우, 상기 음 전극(105)을 구성하는 Ag는 플라즈마 여기된 활성인 산소 또는 수소에 노출되게 된다. 이 때문에, 상기 음 전극(105)이 부식하거나, 또는 상기 음 전극(105)과 상기 유기층(104)의 계면의 박리가 발생하는 경우가 있었다. 이 때문에, 상기 음 전극(105)을, 예컨대 부식에 대한 내성이 큰 Al를 주성분으로서 구성해도 괜찮다.
또, 이러한 상기 음 전극(105)의 부식이나, 또는 상기 음 전극(105)의 에칭의 영향을 억제하기 위해, 상기 음 전극(105)을 구성하는 금속(예컨대 Ag 또는 Al등)의 표면을 질화하여(질화막으로 이루어지는 보호막을 마련하여), 음 전극을 보호하도록 구성해도 좋다.
한편, 상기의 발광 소자(100)와 같은, 이른바 바틈에미션형(bottom-emission type)의 발광 소자의 경우, 상기 음 전극(105)은, 상기 유기층(104)(발광층)으로부터의 발광의 반사층으로서 이용된다. 이 때문에, 상기 음 전극(105)의 가시 광선 의 반사율이 높은 것이 바람직하고, 예컨대, 상기 음 전극(105)은, 가시 광선의 반사율이 높은 Ag를 주성분으로 하도록 구성하는 것이 바람직하다. 이 경우, Ag를 주성분으로 한 재료란, Ag의 반사율을 실질적으로 저하시키지 않을 정도로 Ag의 순도가 높게 유지된(실질적인 순Ag를 포함하는) 재료를 나타내고 있다.
그래서, 특히 상기 음 전극(105)이 Ag를 주성분으로 한 재료에 의해 구성되어 있는 경우에는, 예컨대 상기 처리 가스로서 질소(N2)를 이용하는 것이 바람직하다. 예컨대, 질소는 상기의 산소나 수소에 비해 Ag 등의 금속을 부식시키는 영향이 적고, 또 효율적으로 상기 유기층(104)을 에칭하는 것이 가능하다. 예컨대, C, H를 포함하는 유기층은, 이하의 식에서 나타나는 반응에 의해, 플라즈마 에칭에 의해 제거할 수 있다고 생각할 수 있다.
CxHy + N* z→HCN↑(N*는 N의 래디칼을 나타냄)
이 때문에, 처리 가스로서 N2를 이용했을 경우에는, Ag를 주성분으로 한 상기 음 전극(105)을 마스크로 한 플라즈마 에칭에 의해, 상기 음 전극(105)에 주는 손상을 억제하면서, 효율적으로 상기 유기층(104)의 에칭을 실시하는 것이 가능하다.
또, 처리 가스로서 N2를 이용했을 경우에는, 처리 가스에 희 가스(예컨대, He, Ar, Xe 등)를 부가하여 이용하는 것이 더 바람직하다. 이 경우, 희 가스가 질소의 플라즈마에 의한 해리에 기여하기 때문에, 질소의 해리가 촉진되어 에칭의 효 율이 상승하는 효과를 갖는다. 또, 처리 가스에 희 가스가 첨가되는 경우, 희 가스의 종류에 의해 에칭의 효율(에칭 속도)이 다른 것이 본 발명의 발명자에 의해 발견되었다. 예컨대, 처리 가스로서 질소와 희 가스(예컨대 He, Ar, Xe의 어느 쪽)의 혼합 가스를 이용했을 경우, 에칭 속도는, 혼합되는 희 가스의 종류가 He, Ar, Xe의 순서로 높아지는 것이 발견되었다.
즉, 상기의 결과는, 희 가스의 이온에 의한 물리적인 에칭의 영향보다, 희 가스가 질소의 해리에 기여하는 크기(전자 온도)가, 에칭의 효율(속도)에 크게 기여하는 것을 시사하고 있다고 생각할 수 있다.
이 때문에, 상기 처리 가스를 해리하는, 에칭 장치(플라즈마 에칭 장치)의 플라즈마로서는, 질소를 고효율로 해리하는, 이른바 고밀도 플라즈마(마이크로파 플라즈마, ICP 등)를 이용하는 것이 바람직하다. 상기의 에칭 장치의 예를 포함하는, 발광 소자를 제조하기 위한 기판 처리 장치의 구성예에 대해서는, 실시예 3 이하에서 후술한다.
또, 본 발명에 의한 발광 소자의 제조 방법은 본 실시예에 한정되지 않고, 이하에 설명하듯이, 여러가지로 변형·변경하는 것이 가능하다.
(실시예 2)
도 3a~도 3g는, 본 발명의 실시예 2에 의한 발광 소자의 제조 방법을, 순서에 따라 도시한 그림이다. 다만 이하의 도면 중에서는, 먼저 설명한 부분에는 동일한 참조 부호를 부여하고, 설명을 생략하는 경우가 있다.
우선, 도 3a~도 3d에 도시하는 공정은, 실시예 1의 경우의 도 2a~도 2d에 도시한 공정에 상당한다. 본 실시예에 의한, 기판(201), 양 전극(202), 인출선(203), 유기층(204), 및 음 전극(205)은, 각각, 실시예 1의 경우의, 기판(101), 양 전극(102), 인출선(103), 유기층(104), 및 음 전극(105)에 상당하고, 실시예에 기재한 경우와 동일한 재료, 동일한 방법으로 형성하는 것이 가능하다.
본 실시예의 경우, 상기 음 전극(205)의 형상이 실시예 1의 경우와 달리, 상기 음 전극(205)의 면적이 작아지고 있다. 이 때문에, 도 3d의 공정에 있어서, 상기 양 전극(202)과 상기 인출선(203)의 사이의 상기 유기층(204)이 에칭에 의해 제거되어 있다.
다음에, 도 3e에 나타내는 공정에서는, 상기 양 전극(202)의 일부와, 상기 유기층(204), 및 상기 음 전극(205)을 덮도록, 예컨대 질화 실리콘(SiN)으로 이루어지는 절연성의 보호막(206)을, 패턴 마스크를 이용한 CVD법에 의해, 상기 기판(201) 상에 형성한다. 또, 상기 보호막(206)은, 상기 음 전극(205)의 일부가 노출되는 개구부를 가지도록 형성된다.
다음에, 도 3f에 나타내는 공정에 있어서, 상기 음 전극(205)과 상기 인출선(203)을, 상기 개구부를 거쳐 전기적으로 접속하는 접속선(205a)을, 예컨대 패턴 마스크를 이용한 스퍼터링에 의해, 패터닝하여 형성한다.
또한 도 3g에 나타내는 공정에 있어서, 상기 접속선(205a)과, 상기 인출선(203)의 일부를 덮도록, 예컨대 질화 실리콘(SiN)으로 이루어지는 절연성의 보호막(206a)을, 패턴 마스크를 이용한 CVD법에 의해, 상기 기판(201) 상에 형성한다.
이와 같이 하여, 상기 기판(201) 상에, 상기 양 전극(202)과 상기 음 전극(205)의 사이에 상기 유기층(204)이 형성되어 이루어지는, 발광 소자(200)를 형성할 수 있다. 먼저 설명한 바와 같이, 본 실시예에 의한, 기판(201), 양 전극(202), 인출선(203), 유기층(204), 및 음 전극(205)은, 각각, 실시예 1의 경우의, 기판(101), 양 전극(102), 인출선(103), 유기층(104), 및 음 전극(105)에 상당하고, 본 실시예에서는 실시예 1의 제조 방법과 같은 효과를 갖는 것은 분명하다.
본 실시예의 경우, 상기 양 전극(202)과 상기 인출선(203)(상기 음 전극(205))의 절연에, 절연성이 높은, 예컨대 질화 실리콘으로 이루어지는 상기 보호막(206)이 이용되고 있는 것이 특징이다. 그 때문에, 실시예 1의 경우(상기 양 전극(102)과 상기 인출선(103) 절연에 유기층이 이용되고 있음)와 비교하여, 양극과 음극의 절연성이 높고, 발광 소자의 신뢰성이 높은 특징을 가지고 있다.
(실시예 3)
다음에, 실시예 1에 기재된 발광 소자(100)를 제조하는 기판 처리 장치의 구성의 일례에 대해서, 도 4에 근거해 설명한다.
도 4는 상기 발광 소자(100)를 제조하는 기판 처리 장치(300)의 구성의 일례를 모식적으로 나타낸 평면도이다.
도 4를 참조하면, 본 실시예에 의한 기판 처리 장치(300)는, 처리실이나 성막 장치, 또는 에칭 장치 등이, 피처리 기판이 반송되는 반송실 TC1, TC2, TC3, TC4, TC5의 어느 하나에 접속된 구조를 가지고 있다. 상기 반송실 TC1, TC2, TC3, TC4, TC5는, 처리실이나 성막 장치, 또는 에칭 장치 등을 접속하기 위한 4개의 접속면을 각각 가지고 있다. 또, 상기 반송실 TC1, TC2, TC3, TC4, TC5는, 피처리 기판을 반송하는 반송 수단(반송 암) TA1, TA2, TA3, TA4, TA5가, 각각 내부에 설치된 구조를 가지고 있다.
상기 반송실 TC1, TC2, TC3, TC4, TC5의 어느 하나에 접속되는 것은, 예컨대, 피처리 기판의 사전 처리(클리닝 등)를 행하는 사전 처리실 CL1, 피처리 기판 또는 피처리 기판에 장착하는 마스크의 정렬(alignment)(위치 결정)을 행하는 정렬 처리실 AL1, AL2, AL3, AL4, AL5, 상기 유기층(104)을 증착법에 의해 형성하는(도 2b에 나타낸 공정을 실시함) 성막 장치(유기층 형성 장치) VA1, VA2, 상기 음 전극(105)을 스퍼터링법으로 형성하고(도 2c에 나타낸 공정을 실시함), 또한, 상기 접속선(105a)을 형성하는(도 2e에 나타낸 공정을 실시함) 성막 장치(전극 형성 장치) SP1, SP2, 상기 유기층(104)을 에칭하는(도 2d에 도시한 공정을 실시함) 에칭 장치 ET1, ET2, 상기 보호막(106)을 형성하는(도 2f에 나타낸 공정을 실시함) 성막 장치 (보호막 형성 장치) CV1, CV2, 및, 로드록실 LL1, LL2이다.
상기 반송실 TC1의 4개의 접속면에는, 각각 상기 로드록실 LL1, 상기 사전 처리실 CL1, 상기 정렬 처리실 AL1, 및 상기 성막 장치 VA1이 접속되어 있다. 상기 반송실 TC2의 4개의 접속면에는, 각각 상기 성막 장치 VA1, VA2와, 상기 정렬 처리실 AL2, AL3이 접속되어 있다. 상기 반송실 TC3의 4개의 접속면에는, 각각 상기 정렬 처리실 AL3, AL4와, 상기 성막 장치 SP1, SP2가 접속되어 있다. 상기 반송실 TC4의 4개의 접속면에는, 각각 상기 정렬 처리실 AL4, AL5와, 상기 에칭 장치 ET1, ET2가 접속되어 있다. 상기 반송실 TC5의 4개의 접속면에는, 각각 정렬 처리실 AL5, 성막 장치 CV1, CV2, 로드록실 LL2가 접속되어 있다.
즉, 상기 성막 장치 VA1은 상기 반송실 TC1, TC2의 쌍방에, 상기 정렬 처리실 AL3은 상기 반송실 TC2, TC3의 쌍방에, 상기 정렬 처리실 AL4는 상기 반송실 TC3, TC4의 쌍방에, 상기 정렬 처리실 AL5는 상기 반송실 TC4, TC5의 쌍방에 접속된 구조로 되어 있다.
또, 상기 사전 처리실 CL1, 상기 정렬 처리실 AL1, AL2, AL3, AL4, AL5, 상기 성막 장치 VA1, VA2, 상기 성막 장치 SP1, SP2, 상기 에칭 장치 ET1, ET2, 상기 성막 장치 CV1, CV2, 및, 로드록실 LL1, LL2에는, 각각 내부를 감압 상태(진공 상태)로 하기 위한, 진공 펌프 등의 배기 수단(도시하지 않음)이 접속되어, 필요에 따라 내부가 감압 상태로 유지되어 있다.
다음에, 상기 기판 처리 장치(300)에 의해, 실시예 1에 기재된 상기 발광 소자(100)를 제조하는 경우의 순서의 개략에 대해 설명한다.
우선, 피처리 기판(도 2a에 나타낸, 양 전극(102), 인출선(103)이 형성된 기판(101)에 상당)은, 상기 로드록실 LL1로부터 상기 기판 처리 장치(300)에 투입된다. 상기 로드록실 LL1에 투입된 피처리 기판은, 상기 반송 수단 TA1에 의해, 상기 사전 처리실 CL1에 반송되고, 피처리 기판의 사전 처리(클리닝 등)가 행해진다.
다음에, 피처리 기판은, 상기 반송 수단 TA1에 의해 상기 성막 장치 VA1에 반송되고, 상기 성막 장치 VA1에서, 상기 발광 소자(100)의, 상기 유기층(104)이 증착법에 의해 형성된다(도 2b에 나타낸 공정이 실시된다). 또, 필요에 따라, 상 기 피처리 기판은, 상기 성막 장치 VA2에 의해, 다층으로 유기층이 더 형성되도록 해도 좋다.
다음에, 상기 유기층(104)이 형성된 피처리 기판은, 상기 반송 수단 TA2에 의해, 상기 정렬 처리실 AL2 또는 AL3에 반송되고, 마스크가 장착된 후, 상기 반송 수단 TA3에 의해 상기 성막 장치 SP1, SP2의 어느 하나로 반송된다.
상기 성막 장치 SP1, SP2의 어느 하나에 있어서, 상기 음 전극(105)이, 스퍼터링법에 의해 형성된다(도 2c에 나타낸 공정이 실시된다). 상기 음 전극(105)이 형성된 피처리 기판은, 상기 정렬 처리실 AL2 또는 AL3에서 마스크가 탈착된 후, 상기 반송 수단 TA3, TA4에 의해, 상기 에칭 장치 ET1 또는 ET2의 어느 쪽으로 반송된다.
상기 에칭 장치 ET1, ET2의 어느 하나에 있어서는, 상기 유기층(104)이, 상기 음 전극(105)을 마스크로 하여 에칭된다(도 2d에 도시한 공정이 실시된다). 상기 유기층(104)이 패터닝된 후, 피처리 기판은, 상기 정렬 처리실 AL3, 또는 AL4에서 마스크가 장착된 후, 상기 반송 수단 TA3, TA4에 의해, 다시 상기 성막 장치 SP1, SP2의 어느 하나로 반송되고, 상기 접속선(105a)이 형성된다(도 2e에 나타낸 공정이 실시된다).
다음에, 피처리 기판은, 상기 정렬 처리실 AL3 또는 AL4에서, 마스크가 탈착된 후, 상기 반송 수단 TA3, TA4, TA5에 의해, 상기 성막 장치 CV1, CV2의 어느 하나로 반송된다.
상기 성막 장치 CV1, CV2의 어느 하나에 있어서, 상기 보호막(106)이 CVD법 에 의해 형성된다(도 2f에 나타낸 공정이 실시된다). 이와 같이 하여 실시예 1에 기재된 발광 소자(100)가 형성되고, 상기 발광 소자(100)는 상기 로드록실 LL2를 거쳐 기판 처리 장치(300)로부터 반출된다.
상기의 기판 처리 장치(300)에서는, 상기 발광 소자(100)를, 신속하게 연속적인 공정으로 형성하는 것이 가능하다. 또, 상기의 기판 처리 장치(300)는, 반송실을 복수 가지고 있고, 유기층 형성 장치, 전극 형성 장치, 및 에칭 장치가 각각 다른 반송실에 접속된 구조로 되어 있다. 그 때문에, 본 실시예에 의한 기판 처리 장치에서는, 각각 복수의, 유기층 형성 장치, 전극 형성 장치, 및 에칭 장치를 갖는 것이 가능하게 되어 있어, 기판 처리의 효율이 양호해지고 있다.
또, 상기의 기판 처리 장치(300)는, 다음에 나타내는 기판 처리 장치(400)와 같이 변경하는 것도 가능하다.
도 5는, 상기 기판 처리 장치(300)의 변형예인 기판 처리 장치(400)를 나타내는 도면이다. 다만 도면 중, 먼저 설명한 부분에는 동일한 참조 부호를 부여하고, 설명을 생략한다.
상기 기판 처리 장치(400)는, 반송실 TC6~TC1O, 및 상기 반송실 TC6~TC10에 설치되는 반송 수단 TA6~TA10를 더 가지고 있다.
또, 상기 반송실 TC6~TC1O의 어느 하나에 접속되는, 정렬 처리실 AL6~AL8, 로드록실 LL3, LL4(로드록실 LLl, LL2에 상당), 성막 장치 VA3(성막 장치 VA1에 상당), 성막 장치 SP3, SP4(성막 장치 SP1, SP2에 상당), 에칭 장치 ET3, ET4(에칭 장치 ET1, ET2에 상당), 성막 장치 CV3, CV4(성막 장치 CV1, CV2에 상당)를 더 가 지고 있다. 또, 상기 반송실 TC6은 상기 정렬 처리실 AL1과, 상기 반송실 TC7은 상기 정렬 처리실 AL2와 각각 접속되어 있다.
이와 같이, 접속되는 반송실이나, 정렬 처리실, 성막 장치, 에칭 장치 등은, 필요에 따라 여러가지로 조합하거나 또는 그 수를 증감하는 것이 가능하고, 생산 효율이 좋은 형태를 임의로 형성하는 것이 가능하다.
(실시예 4)
다음에, 실시예 2에 기재된 발광 소자(200)를 제조하는 기판 처리 장치의 구성의 일례에 대해서, 도 6에 근거해 설명한다.
도 6은 상기 발광 소자(200)를 제조하는 기판 처리 장치(500)의 구성의 일례를 모식적으로 나타낸 평면도이다.
도 6을 참조하면, 본 실시예에 의한 기판 처리 장치(500)에 있어서는, 처리실이나 성막 장치, 또는 에칭 장치 등이, 피처리 기판이 반송되는 반송실 tc1, tc2, tc3, tc4, tc5, tc6, tc7의 어느 하나에 접속된 구조를 가지고 있다. 상기 반송실 tc1, tc2, tc3, tc4, tc5, tc6, tc7은, 처리실이나 성막 장치, 또는 에칭 장치 등을 접속하기 위한 4개의 접속면을 각각 가지고 있다. 또, 상기 반송실 tc1, tc2, tc3, tc4, tc5, tc6, tc7은, 피처리 기판을 반송하는 반송 수단(반송 암) ta1, ta2, ta3, ta4, ta5, ta6, ta7이, 각각 내부에 설치된 구조를 가지고 있다.
상기 반송실 tc1, tc2, tc3, tc4, tc5, tc6, tc7의 어느 하나에 접속되는 것 은, 예컨대, 피처리 기판의 사전 처리(클리닝 등)를 행하는 사전 처리실 cl1, 피처리 기판 또는 피처리 기판에 장착하는 마스크의 정렬(위치 결정)을 행하는 정렬 처리실 al1, al2, al3, al4, al5, al6, al7, 상기 유기층(204)을 증착법에 의해 형성하는(도 3b에 나타낸 공정을 실시한다) 성막 장치(유기층 형성 장치) va1, va2, 상기 음 전극(205)을 스퍼터링법으로 형성하는(도 3c에 나타낸 공정을 실시한다) 성막 장치(전극 형성 장치) sp1, sp2, 상기 유기층(204)을 에칭하는(도 3d에 도시한 공정을 실시한다) 에칭 장치 et1, et2, 상기 보호막(206)을 형성하는(도 3e에 나타낸 공정을 실시한다) 성막 장치(보호막 형성 장치) cv1, cv2, 상기 접속선(205a)을 형성하는(도 3f에 나타낸 공정을 실시한다) 성막 장치(접속 선형성 장치) sp3, sp4, 상기 보호막(206a)을 형성하는(도 3g에 나타낸 공정을 실시한다) 성막 장치(보호막 형성 장치) cv3, cv4, 및, 로드록실 ll1, ll2이다.
상기 반송실 tc1의 4개의 접속면에는, 상기 로드록실 ll1, 상기 사전 처리실 cl1, 상기 정렬 처리실 al1, 및 상기 성막 장치 va1이 접속되어 있다. 상기 반송실 tc2의 4개의 접속면에는, 상기 성막 장치 va1, va2와, 상기 정렬 처리실 al2, al3이 접속되어 있다. 상기 반송실 tc3의 4개의 접속면에는, 각각 상기 정렬 처리실 al3, al4와, 상기 성막 장치 sp1, sp2가 접속되어 있다. 상기 반송실 tc4의 4개의 접속면에는, 각각 상기 정렬 처리실 al4, al5와, 상기 에칭 장치 et1, et2가 접속되어 있다. 상기 반송실 tc5의 4개의 접속면에는, 각각 정렬 처리실 al5, al6과, 상기 성막 장치 cv1, cv2가 접속되어 있다. 상기 반송실 tc6의 4개의 접속면에는, 상기 정렬 처리실 al6, al7과, 상기 성막 장치 sp3, sp4가 접속되어 있다. 상기 반송실 tc7의 4개의 접속면에는, 상기 정렬 처리실 al7, 상기 성막 장치 cv3, cv4, 상기 로드록실 ll2가 접속되어 있다.
즉, 상기 성막 장치 va1은 상기 반송실 tc1, tc2의 쌍방에, 상기 정렬 처리실 al3은 상기 반송실 tc2, tc3의 쌍방에, 상기 정렬 처리실 al4는 상기 반송실 tc3, tc4의 쌍방에, 상기 정렬 처리실 al5는 상기 반송실 tc4, tc5의 쌍방에, 상기 정렬 처리실 al6은 상기 반송실 tc5, tc6의 쌍방에, 상기 정렬 처리실 al7은 상기 반송실 tc6, tc7의 쌍방에 접속된 구조로 되어 있다.
또, 상기 사전 처리실 cl1, 상기 정렬 처리실 al1, al2, al3, al4, al5, al6, al7, 상기 성막 장치 va1, va2, 상기 성막 장치 sp1, sp2, ap3, sp4, 상기 에칭 장치 et1, et2, 상기 성막 장치 cv1, cv2, cv3, cv4, 및, 로드록실 ll1, ll2에는, 각각 내부를 감압 상태(진공 상태)로 하기 위한, 진공 펌프 등의 배기 수단(도시하지 않음)이 접속되고, 필요에 따라 내부가 감압 상태로 유지되고 있다.
다음에, 상기 기판 처리 장치(500)에 의해, 실시예 2에 기재된 상기 발광 소자(200)를 제조하는 경우의 순서의 개략에 대해 설명한다.
우선, 피처리 기판(도 3a에 나타낸, 양 전극(202), 인출선(203)이 형성된 기판(201)에 상당)은, 상기 로드록실 ll1로부터 상기 기판 처리 장치(500)에 투입된다. 상기 로드록실 ll1에 투입된 피처리 기판은, 상기 반송 수단 ta1에 의해, 상기 사전 처리실 cl1에 반송되고, 피처리 기판의 사전 처리(클리닝 등)를 행한다.
다음에, 피처리 기판은, 상기 반송 수단 ta1에 의해 상기 성막 장치 va1에 반송되고, 상기 성막 장치 va1에 있어서, 상기 발광 소자(200)의, 상기 유기 층(204)이 증착법에 의해 형성된다(도 3b에 나타낸 공정이 실시된다). 또, 필요에 따라, 상기 피처리 기판에는, 상기 성막 장치 va2에 의해, 다층으로 유기층이 더 형성되도록 해도 괜찮다.
다음에, 상기 유기층(204)이 형성된 피처리 기판은, 상기 반송 수단 ta2에 의해, 상기 정렬 처리실 al2 또는 al3에 반송되고, 마스크의 장착이 이루어진 후, 상기 반송 수단 ta3에 의해 상기 성막 장치 sp1, sp2의 어느 하나로 반송된다.
상기 성막 장치 sp1, sp2의 어느 하나에 있어서, 상기 음 전극(205)이 스퍼터링법에 의해 형성된다(도 3c에 나타낸 공정이 실시된다). 상기 음 전극(205)이 형성된 피처리 기판은, 상기 정렬 처리실 al2 또는 al3에서 마스크가 탈착된 후, 상기 반송 수단 ta3, ta4에 의해, 상기 에칭 장치 et1 또는 et2의 어느 하나로 반송된다.
상기 에칭 장치 et1, et2의 어느 하나에 있어서는, 상기 유기층(204)이, 상기 음 전극(205)을 마스크로 하여 에칭된다(도 3d에 도시한 공정이 실시된다). 상기 유기층(204)이 패터닝된 후, 피처리 기판은, 상기 정렬 처리실 al5에서, 마스크가 장착된 후, 상기 반송 수단 ta5에 의해, 상기 성막 장치 cv1, cv2의 어느 하나로 반송되어 상기 보호막(206)이 CVD법에 의해 형성된다(도 3e에 나타낸 공정이 실시된다).
다음에, 피처리 기판은, 상기 정렬 처리실 al5에서, 마스크가 탈착된 후, 상기 정렬 처리실 al6에서 마스크가 장착되어, 상기 반송 수단 ta6에 의해, 상기 성막 장치 sp3, sp4의 어느 하나로 반송된다.
상기 성막 장치 sp3, sp4의 어느 하나에 있어서는, 상기 접속선(205a)이 스퍼터링법에 의해 형성된다(도 3f에 나타낸 공정이 실시된다).
다음에, 피처리 기판은, 상기 정렬 처리실 al6에서 마스크가 탈착된 후, 상기 정렬 처리실 al7에서 마스크가 장착되어, 상기 반송 수단 ta7에 의해, 상기 성막 장치 cv3, cv4의 어느 하나로 반송된다.
상기 성막 장치 cv3, cv4의 어느 하나에 있어서는, 상기 보호막(206a)이 CVD법에 의해 형성된다(도 3g에 나타낸 공정이 실시된다).
이와 같이 하여, 실시예 2에 기재된 발광 소자(200)가 형성되고, 형성된 발광 소자는, 상기 ll2를 거쳐 기판 처리 장치(500)로부터 반출된다.
상기의 기판 처리 장치(500)는, 실시예 3에 기재된 기판 처리 장치(100)와 같은 효과를 가진다. 이와 같이, 기판 처리 장치는 발광 소자의 형태에 따라 여러가지로 변형할 수 있다.
또, 도 7은, 상기 기판 처리 장치(500)의 변형예인 기판 처리 장치(600)를 나타내는 도면이다. 다만 도면 중, 먼저 설명한 부분에는 동일한 참조 부호를 부여하고, 설명을 생략한다.
상기 기판 처리 장치(600)는, 반송실 tc8~tc14, 및 상기 반송실 tc8~TC14에 설치되는 반송 수단 ta8~ta14를 더 가지고 있다.
또, 상기 반송실 tc8~tc14의 어느 하나에 접속되는, 정렬 처리실 al8, al9, al1O, al11, al12, 로드록실 ll3, ll4(로드록실 ll1, ll2에 상당), 성막 장치 va3(성막 장치 va1에 상당), 성막 장치 sp5, sp6, sp7, sp8(성막 장치 sp1, sp2, sp3, sp4에 상당), 에칭 장치 et3, et4(에칭 장치 et1, et2에 상당), 성막 장치 cv5, cv6, cv7, cv8(성막 장치 cv1, cv2, cv3, cv4에 상당)를 더 가지고 있다. 또, 상기 반송실 tc8는 상기 정렬 처리실 al1과, 상기 반송실 tc9는 상기 정렬 처리실 al2와 각각 접속되어 있다.
이와 같이, 상기 발광 소자(200)를 형성하는 경우에도, 접속되는 반송실이나, 정렬 처리실, 성막 장치, 에칭 장치 등은, 필요에 따라 여러가지로 조합하거나, 또는 그 수를 증감하는 것이 가능하고, 생산 효율이 좋은 형태를 임의로 형성하는 것이 가능하다.
(실시예 5)
또, 도 8은 상기의 기판 처리 장치(300)에 이용되는 성막 장치(유기층 형성 장치) VA1의 구성의 일례를 모식적으로 나타낸 도면이다. 또, 상기 성막 장치 VA2, VA3, va1, va2, va3에 대해서도 상기의 성막 장치 VA1과 같은 구조를 가지고 있다.
도 8을 참조하면, 상기 성막 장치 VA1은, 내부에 내부 공간(300A)이 형성되는 처리 용기(301)를 갖고, 상기 내부 공간(300A)에는, 복수의 증착원(302)과 그 복수의 증착원(302)에 대향하는 1개의 기판 보지(保持)대(305)가 설치된 구조를 가지고 있다. 상기 내부 공간(300A)은, 배기 펌프 등의 배기 수단(도시하지 않음)이 접속된 배기 라인(304)으로부터 배기되어 소정의 감압 상태로 보지되는 구조로 되어 있다.
상기 증착원(302)에는 히터(303)가 설치되고 그 히터(303)에 의해 내부에 보지된 원료(302A)를 가열하여, 기화 또는 승화시켜 기체 원료로 하는 것이 가능하게 구성되어 있다. 상기 기체 원료는, 상기 기판 보지대(305)에 보지된 피처리 기판 W(예컨대 상기 양 전극(102), 상기 인출선(103)이 형성된 상기 기판(101))에 증착 되어, 상기 유기층(104)이 형성된다.
상기 기판 보지대(305)는, 상기 처리 용기(301)의 상면(상기 증착원(302)에 대향하는 쪽)에 설치된, 이동 레일(306) 위를 평행하게 이동 가능하게 구성되어 있다. 즉, 복수의 증착원으로부터 공급되는 다른 기체 원료가 차례로 피처리 기판에 성막되는 것으로, 상기 유기층(104)을 다층으로 형성하는 것이 가능하게 되어 있다.
또, 상기 처리 용기(301)의, 반송실에 접속되는 쪽에 형성된 게이트 밸브(307)를 개방함으로써, 상기 피처리 기판 W의 상기 내부 공간(300A)으로의 반입 또는 상기 내부 공간(300A)으로부터의 반출이 가능하게 된다.
상기의 성막 장치 VA1을 이용하고, 예컨대 실시예 1에 기재한 도 2b에 상당하는 공정을 실시하는 것이 가능해진다.
또, 도 9는, 상기의 기판 처리 장치(300)에 이용되는 성막 장치(전극 형성 장치) SP1의 구성의 일례를 모식적으로 나타낸 도면이다. 또, 상기 성막 장치 SP2, SP3, SP4, sp1, sp2, sp3, sp4, sp5, sp6, sp7, sp8에 대해서도 상기의 성막 장치 SP1과 같은 구조를 가지고 있다.
도 9를 참조하면, 상기 성막 장치 SP1은, 내부에 내부 공간(400A)이 형성되 는 처리 용기(401)를 갖고, 상기 내부 공간(400A)에는, 타겟(음 전극)(403)과 기판 보지대(양 전극)(402)가 설치된 구조를 가지고 있다. 상기 내부 공간(400A)은, 배기 펌프 등의 배기 수단(도시하지 않음)이 접속된 배기 라인(406)으로부터 배기되고, 소정의 감압 상태로 보지되는 구조로 되어 있다.
상기 내부 공간(400A)에는, 가스 공급 수단(407)으로부터 예컨대 Ar 등의 플라즈마 여기를 위한 가스가 공급된다. 여기서, 상기 타겟(403)에 고주파 전원(404)으로부터 고주파 전력이 인가되는 것으로, 상기 내부 공간(400A)에 플라즈마가 여기되어 Ar 이온이 생성된다. 이와 같이 하여 생성된 Ar 이온에 의해, 상기 타겟(403)이 스퍼터링되는 것으로, 상기 기판 보지대(402)에 보지된 피처리 기판 W(예컨대 상기 양 전극(102), 상기 인출선(103), 및 상기 유기층(104)이 형성된 상기 기판(101)) 상에, 상기 음 전극(105)이 형성된다.
또, 상기 처리 용기(401)의, 반송실에 접속되는 쪽에 형성된 게이트 밸브(408)를 개방함으로써, 상기 피처리 기판 W의 상기 내부 공간(400A)으로의 반입 또는 상기 내부 공간(400A)로부터의 반출이 가능하게 된다.
상기의 성막 장치 SP1을 이용하여, 예컨대 실시예 1에 기재한 도 2c에 상당하는 공정을 실시하는 것이 가능해진다.
또, 도 10은 상기의 기판 처리 장치(300)에 이용되는 에칭 장치 ET1의 구성의 일례를 모식적으로 나타낸 도면이다. 또, 상기 에칭 장치 ET2, ET3, ET4, et 1, et2, et3, et4에 대해서도 상기의 에칭 장치 ET1과 같은 구조를 가지고 있다.
도 10을 참조하면, 상기 에칭 장치 ET1은, 조합되는 것에 의해 내부에 내부 공간(500A)이 형성되는 처리 용기(501, 502)를 갖고, 상기 내부 공간(500A)에는, 접지판(506)과 기판 보지대(505)가 대향하여 설치된 구조를 가지고 있다. 상기 내부 공간(500A)은, 배기 펌프 등의 배기 수단(도시하지 않음)이 접속된 배기 라인(509)으로부터 배기되어 소정의 감압 상태로 보지되는 구조로 되어 있다.
또, 상기 처리 용기(501)는 예컨대 금속으로, 상기 처리 용기(502)는 유전체로 구성되어 있다. 상기 처리 용기(502)의 외측에는, 고주파 전원(504)으로부터 고주파 전력이 인가되는 코일(503)이 설치되어 있다. 또, 상기 기판 보지대(505)에는, 고주파 전원(510)으로부터 고주파 전력이 인가되는 구조로 되어 있다.
상기 내부 공간(500A)에는, 가스 공급 수단(508)으로부터, 예컨대 N2/Ar 등의 에칭을 위한 처리 가스가 공급된다. 상기 처리 가스는 상기 코일(503)에 고주파 전력이 인가되는 것에 의해 플라즈마 여기된다. 이러한 플라즈마를 고밀도 플라즈마(ICP)라고 부르는 경우가 있다. 고밀도 플라즈마에 의해 해리된 처리 가스에 의해, 예컨대 실시예 1의 도 2d에 도시한 공정을 실시(상기 유기층(104)을, 상기 음 전극(105)을 마스크로 하여 에칭함)할 수 있다.
또, 상기 처리 용기(501)의, 반송실에 접속되는 쪽에 형성된 게이트 밸브(507)를 개방함으로써, 상기 피처리 기판 W의 상기 내부 공간(500A)으로의 반입 또는 상기 내부 공간(500A)으로부터의 반출이 가능하게 된다.
먼저 설명한 것처럼, 처리 가스로서 N2를 이용했을 경우에는, Ag를 주성분으로 한 상기 음 전극(105)을 마스크로 한 플라즈마 에칭으로, 상기 음 전극(105)에 주는 손상을 억제하면서, 효율적으로 상기 유기층(104)의 에칭을 행하는 것이 가능하다.
또, 처리 가스를 해리하는, 에칭 장치의 플라즈마는, 질소를 고효율로 해리하는, 이른바 고밀도 플라즈마를 이용하는 것이 바람직하지만, 고밀도 플라즈마는 ICP에 한정되지 않고, 예컨대 마이크로파 플라즈마 등을 이용해도 같은 결과를 얻을 수 있다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시예에 대해 설명했지만, 본 발명은 상기의 특정 실시예에 한정되는 것이 아니고, 특허 청구의 범위에 기재한 요지 내에서 여러가지 변형·변경이 가능하다.
본 발명에 의하면, 고품질인 발광 소자와, 상기 발광 소자를 제조하는 발광 소자의 제조 방법, 및 상기 발광 소자를 제조하는 것이 가능한 기판 처리 장치를 제공하는 것이 가능해진다.
본 국제출원은, 2006년 2월 14일에 출원한 일본 특허 출원 2006-36917호에 근거하는 우선권을 주장하는 것이며, 2006-36917호의 모든 내용을 본 국제출원에 원용한다.

Claims (20)

  1. 제 1 전극과 제 2 전극의 사이에 발광층을 포함하는 유기층이 형성되어 이루어지는 발광 소자의 제조 방법으로서,
    기판 상에 형성된 상기 제 1 전극 상에, 상기 유기층을 형성하는 유기층 형성 공정과,
    상기 유기층 상에 상기 제 2 전극을 형성하는 전극 형성 공정과,
    상기 유기층을 에칭하는 에칭 공정
    을 갖는 것을 특징으로 하는 발광 소자의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 에칭 공정에서는, 상기 제 2 전극을 마스크로 하여 상기 유기층을 에칭하는 것을 특징으로 하는 발광 소자의 제조 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 전극 형성 공정에서는, 상기 제 2 전극을 소정의 형상으로 성막하는 것을 특징으로 하는 발광 소자의 제조 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 에칭 공정에서는, N2를 포함하는 처리 가스를 플라즈마 여기하여 상기 유기층을 에칭하는 것을 특징으로 하는 발광 소자의 제조 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 처리 가스는 희 가스를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 소자의 제조 방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 전극은 Ag를 주성분으로 하는 것을 특징으로 하는 발광 소자의 제조 방법.
  7. 제 1 전극과 제 2 전극의 사이에 발광층을 포함하는 유기층이 형성되어 이루어지는 발광 소자를, 피처리 기판 상에 형성하는 기판 처리 장치로서,
    상기 피처리 기판 상에 형성된 상기 제 1 전극 상에 상기 유기층을 형성하는 유기층 형성 장치와,
    상기 유기층 상에 상기 제 2 전극을 형성하는 전극 형성 장치와,
    상기 유기층을 에칭하는 에칭 장치
    를 갖는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 피처리 기판을 상기 유기층 형성 장치로부터 상기 전극 형성 장치로 반송하는 제 1 반송 수단과, 상기 피처리 기판을 상기 전극 형성 장치로부터 상기 에칭 장치로 반송하는 제 2 반송 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 유기층 형성 장치, 상기 전극 형성 장치, 및 상기 에칭 장치는 상기 제 1 반송 수단, 또는 상기 제 2 반송 수단을 갖는 반송실에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 반송실을 복수 갖는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 유기층 형성 장치, 상기 전극 형성 장치, 및 상기 에칭 장치가, 각각 다른 반송실에 접속된 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 유기층의 형성과, 그 유기층 상의 상기 제 2 전극의 형성과, 그 유기층의 에칭이 연속적으로 실시 가능하게 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  13. 제 7 항에 있어서,
    상기 에칭 장치는 상기 제 2 전극을 마스크로 하여 상기 유기층을 에칭하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  14. 제 7 항에 있어서,
    상기 에칭 장치는, N2를 포함하는 처리 가스를 플라즈마 여기하여 상기 유기 층을 에칭하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 에칭 장치는 고밀도 플라즈마에 의해 상기 처리 가스를 여기하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 처리 가스는 희 가스를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 전극 형성 장치는, 상기 유기층 상에 Ag를 주성분으로 하는 상기 제 2 전극을 형성하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  18. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 2 전극을 덮도록 보호막을 형성하는 보호막 형성 장치를 더 갖는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  19. 제 1 전극과 제 2 전극의 사이에 발광층을 포함하는 유기층이 형성되어 이루어지는 발광 소자로서,
    평면에서 보았을 경우에 상기 제 2 전극과 상기 유기층이 실질적으로 동일한 형상으로 패터닝되어 있는 것을 특징으로 하는 발광 소자.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 제 2 전극을 구성하는 금속의 표면이 질화되어 있는 것을 특징으로 하는 발광 소자.
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