TW200938647A - Method for controlling film forming apparatus, film forming method, film forming apparatus, organic el electronic device and storage medium storing its control program - Google Patents

Description

200938647 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明乃關於成膜裝置之控制方法，陰極之成膜裝置 及有機電激發光電子裝置，更且’關於收納訂定爲了使成 膜裝置之控制方法由電腦執行之處理步驟之程式的記憶媒 體。 近年來，利用使用有機化合物而使其發光之有機電激 發光（Organic Electroluminescence )元件的有機電激發 光顯示器，則被眾所注目。有機電激發光元件乃因具有自 發光，反應速度快，消耗電力低等之特徵，而無需背照光 ，例如對於攜帶型機器之顯示部等之應用’有所期待。 有機電激發光元件乃具有形成於玻璃基板上，由陽極 層（陽極）及陰極層（陰極）夾層有機層之構造。當於其 ^ 有機電激發光元件，從外部施加數V的電壓而流動電流時 ，從陰極層側植入電子於有機層，從陽極側植入電洞於有 機層。經由電子與電洞的植入，有機分子乃成爲激態，但 電子與電洞再結合所激發的有機分子乃重返爲原本的基底 狀態時，其多餘的能量乃作爲光而加以放出。 在將電子植入於有機層時，如作爲使電子植入阻障降 低而可有效從陰極側植入電子於有機層者，可製造高性能 之有機電激發光元件。因此，一般進行於有機層與陰極的 界面，形成工作函數低之鹼金屬等材料所成之電子植入層 -4- 200938647 者（例如，參照非專利文獻1〜3 )。 例如，在非專利文獻1中，揭示有爲了有效植入電子 於有機層，於經由鋁所形成之陰極層與電子輸送層之間， 插入有氟化鋰（LiF )層者。由鋰（Li )或鉋（Cs )所代 表之鹼金屬乃因工作函數爲小，作爲形成電子植入層的材 料爲佳。 在非專利文獻2中，揭示有於經由鋁所形成之陰極層 與有機層（Alq3 )之間，插入有氧化鋁（Al2〇3 )層者。 在非專利文獻3中，揭示有於經由鋁所形成之陰極層與有 機層（Alq3 )之間，插入有氧化緦（SrO )層者。 作爲將電子植入層成膜之手法，從以往使用真空蒸鍍 ，或使用鹼調合器之蒸鍍法。另外，對於電子植入層之上 層的陰極的成膜，一般使用真空蒸鍍，但從均一性的問題 及基板的大面積化，近來，爲了經由大面積的基板而形成 均一的膜，利用濺鍍之情況變多。 在此等成膜過程而將電子植入層成膜之後，盡可能儘 快將陰極成膜，由陰極被覆電子植入層者爲佳。其理由係 亦如記載於上述非專利文獻1，因工作函數低之材料乃活 性之故，即使在真空狀態的處理室內，亦容易與殘留於處 理室內之水份，氮，氧等產生反應。 [非專利文獻 1] “Enhanced electron injection in organic electroluminescence deviceusing an A/LiF electrode” 1 9 9 7 American Institute of Physics，Appl.Phys.

Lett.70(2), 13 January 1997 200938647 [非專利文獻 2] “Fabrication and electrolumir of double-layered organicligh-emitting diodes A12 O 3 / A1 cathode” 1 9 9 7 American Institute of Appl. Phys. Lett. 70( 1 0), 1 0 March 1997 [非專利文獻3]「對於Alq上之氧化鋸薄膜 於電激發光元件之應用」電子資訊通信學會論文 Vol.J82-C-II No.2ρρ·70-7 1 1 999 年 2 月 ❹ 【發明內容】 〔發明欲解決之課題〕 將電子植入層成膜之後，爲了盡可能儘快將 ，亦思考在同一處理室內連續性地進行將鹼金屬 真空蒸鍍與將陰極成膜的濺鍍者。但，在將鹼金 之真空蒸鍍與將陰極成膜的濺鑛中，動作壓力乃 就是，對於鹼金屬等之成膜時，有必要將處理室 Q 期望的真空狀態（減壓狀態）。另一方面，對於 膜時，需要在成膜前，將濺鍍用氣體供給至處理 時，處理室內的壓力則必然性地上升某種程度。 金屬等的膜與陰極的膜之連續性的成膜係在動作 可能。 加上此，對於在同一處理室內進行真空蒸鍍 連續性地進行陰極之濺鍍，係有必要將使用於真 鹼金屬等之氣體乃呈不流動於濺鍍成膜機構側地 要之鹼金屬等之氣體排氣於外部，鹼金屬等之氣 lescence with the Physics, 形成與對 誌 c-π ’ 陰極成膜 等成膜之 屬等成膜 不同。也 內保持爲 陰極之成 室內，此 因此，鹼 原理上不 後’爲了 空蒸鍍之 ，將不需 體與濺鍍 -6 - 200938647 氣體，如成爲不混合之狀態，導入濺鍍氣體而執行濺鍍處 理。由此理由，在真空蒸鍍之後，連續性地進行陰極之濺 鍍者亦爲困難。 亦考慮有將混入鹼金屬之標靶材，於事前作準備，經 由將其標靶材進行濺鍍者，於陰極，混入鹼金屬同時進行 成膜之方法。但，如前述，因鹼金屬乃活性，混入有鹼金 屬之標靶材係馬上產生氧化等，對於其製造或保管，輸送 _ 係帶來困難，對於量產並不適合。 Ο 亦考慮有在同一處理室內，將鋰等之鹼金屬與銀或鋁 等之陰極用金屬收納於個別的容器，並個別使其蒸發，將 各蒸氣，在擴散時進行混合同時，蒸鍍於被處理體者。但 ，在此方法中，控制性差，且考慮電子植入效率而精密地 控制混入於陰極之鹼金屬的比例，以及均一地使鹼金屬混 入於陰極地精確度佳地進行控制者爲困難。 因此，爲了消解上述問題，本發明係提供下降工作函 ❹ 數低的材料，迅速地插入於有機層與陰極之界面近旁的成 膜裝置之控制方法，成膜方法，成膜裝置，有機電激發光 電子裝置以及其收納控制程式之記憶媒體。 〔爲解決課題之手段〕 即，爲了解決上述課題，如根據本發明之型態，屬於 在處理容器內，於形成在被處理體上方之有機層，形成陰 極之成膜裝置的控制方法，其特徵乃提供前述成膜裝置係 具備：設置於處理容器內，由前述陰極之主原料的第1金 200938647 屬所形成之標靶材，和設置於處理容器外，將較前述第1 金屬工作函數爲小之第2金屬加熱而使其蒸發之蒸發源， 和連通於前述蒸發源，使前述蒸發之第2金屬的蒸氣，經 由不活性氣體而運送至處理容器內之第1氣體供給路徑， 和於前述處理容器內，供給所期望之能量的能量源；使用 前述所供給之能量’使從前述第1氣體供給路徑所供給之 前述不活性氣體激發，生成電漿，將經由接觸所生成之電 漿而從前述標靶材所引出的第1金屬之標靶原子，作爲陰 〇 _ 極進行成膜時，控制混入於前述成膜中之陰極的前述第2 金屬的比例之成膜裝置之控制方法。 如根據此，將第1金屬之標靶原子，作爲陰極進行成 膜時，控制混入於前述成膜中之陰極的前述第2金屬的比 例。由此，可經由在陰極之成膜時，使工作函數爲低之第 2金屬混入於陰極之時，實質上可同時將電子植入層與陰 極進行形成膜者。其結果，可防止活性之第2金屬的原子 Q ’與處理容器內的殘留水份，氮，氧等產生反應者。由此 ，可安定地製作電子植入效率高之高性能的有機電激發光 電子裝置者。 在此，混入於前述成膜中之陰極的前述第2金屬的比 例乃非常重要。此係在於發光層上，使電子輸送層、電子 植入層、陰極層積之以往的有機電激發光電子裝置，了解 到有構成電子植入層之鹼金屬的厚度係比較於陰極相當程 度爲薄者爲佳之硏究結果例如，鹼金屬之一例的鋰的厚度 係乃0.5〜2.0nm程度爲佳，而當較其厚度以上時，亦有 -8- 200938647 電子之植入效率下降的報告。 因此，有鑑於對於陰極之第2金屬的混入比例之重要 性，在本發明中，作爲控制混入於前述陰極之前述第2金 屬的比例之一方法，可舉出設置於處理容器外之蒸發源的 溫度之方法。由此，可控制收納於蒸發源之第2金屬之蒸 發速度者。即，如提昇蒸發源之溫度，第2金屬之蒸發速 度則上升，可增加混入於陰極之前述第2金屬的比例者， A 如下降蒸發源之溫度，第2金屬之蒸發速度則下降，可減 0 少混入於陰極之前述第2金屬的比例者。爲了控制蒸發源 之溫度，如控制施加於設置在蒸發源的電源之電壓，或流 動在電源之電流即可。 作爲控制混入於前述陰極之前述第2金屬的比例之其 他方法，可舉出控制不活性氣體之流量的方法。不活性氣 體係作爲輸送第2金屬之載氣而發揮機能。因而，對於第 2金屬的蒸氣（氣化分子）而言，如相對性地增加不活性 q 氣體之流量，對於每單位時間所輸送之第2金屬則增加， 由此，可相對性地增加混入於陰極之第2金屬的比例者。 相反地，對於第2金屬的蒸氣而言，如相對性地減少不活 性氣體之流量，可相對性地減少混入於陰極之第2金屬的 比例者。 另外，在前述之溫度控制中，在變更電壓値或電流値 之後，實際上蒸發源乃需要到達至所期望溫度之程度的時 間，而回應不佳。另一方面，不活性氣體之流量控制係比 較於溫度控制，回應爲佳。因此，根據經由溫度控制而進 -9- 200938647 行粗略的控制，經由不活性氣體之流量控制而進行精細的 控制者，可在陰極成膜中精確度更加地控制混入第2金屬 的量者。 亦可經由於前述成膜裝置，設置將濺鍍用氣體供給至 處理容器內之第2氣體供給路徑，控制從前述第2氣體供 給路徑所供給之濺鍍用氣體的流量者，控制混入於前述陰 極之前述第2金屬的比例。 ^ 對於第2金屬的蒸氣而言，如相對性地增加濺鍍用氣 ❹ 體之流量，氣體中的第2金屬成分比則下降’可相對性地 減少混入於陰極之第2金屬的比例者。相反地，對於第2 金屬的蒸氣而言，如相對性地較少濺鍍用氣體之流量，氣 體中的第2金屬成分比則上升，可相對性地增加混入於陰 極之第2金屬的比例者。 亦可經由控制從前述第1氣體供給路徑供給至處理容 器內之氣體的總流量與從前述第2氣體供給路徑供給至處 0 理容器內之氣體的總流量比例者，控制混入於前述陰極之 前述第2金屬的比例。 亦可將使混入前述第2金屬於前述第1金屬的薄膜形 成至所期望的厚度之後，呈停止從前述第1氣體供給路徑 ，前述第2金屬之蒸氣供給地控制前述蒸發源的溫度。 另外，亦可將使混入前述第2金屬於前述第1金屬的 薄膜形成至所期望的厚度之後，呈停止從前述第1氣體供 給路徑之氣體供給，只供給從前述第2氣體供給路徑所供 給之濺鍍用氣體於處理容器內地加以控制。 -10- 200938647 如經由此等，可將使第2金屬混入之陰極層與未使第 2金屬混入之陰極層，進行成膜者。由此，調整使第2金 屬混入之陰極層的厚度，可製造維持高電子的植入效率之 高性能之有機電激發光電子裝置者。 亦可呈從前述第1氣體供給路徑供給至處理容器內之 氣體的總流量，對於從前述第2氣體供給路徑供給至處理 容器內之氣體的總流量而言，作爲相對性減少地控制。 亦可呈從前述第1氣體供給路徑供給至處理容器內之 第2金屬的蒸氣量，對於從同第1氣體供給路徑供給至處 理容器內之不活性氣體的流量而言，作爲相對性減少地控 制。 如根據此等，可徐緩地減少第2金屬的混入量同時， 將陰極成膜者。由此，越爲有基層近旁程度，第2金屬的 混入比例則越高，離有機層越遠程度，第2金屬的混入比 例則變低地可使第2金屬混入於陰極者。由此，可安定地 φ 製作電子植入效率高之高性能的有機電激發光電子裝置者 〇 亦可將形成前述第1氣體供給路徑之配管，控制爲 400°C以上。如根據此，第2金屬的蒸氣乃將不活性氣體 作爲載氣，輸送在第1氣體供給路徑時，可防止附著於構 成第1氣體供給路徑之配管而液化者。由此，可精確度佳 地控制混入於陰極之第2金屬之比例的同時，可提昇材料 效率者。 前述第2金屬乃工作函數低之低之鹼金屬者爲佳。作 -11 - 200938647 爲鹼金屬係可舉出鋰，鈉，鉀，铷’鉋。由此，可提升電 子之植入效率。然而，前述第1金屬乃工作函數低，光的 反射率高的銀或鋁者爲佳。 另外，爲了解決上述課題，如根據本發明其他之型態 ，屬於在處理容器內，於形成在被處理體上方之有機層， 形成陰極之成膜方法，其特徵乃提供經由設置於處理容器 內外之蒸發源，加熱較前述陰極之主原料的第1金屬工作 & 函數爲小之第2金屬而使其蒸發，使前述所蒸發之第2金 0 屬的蒸氣，將不活性氣體作爲載氣而通過於連結於前述蒸 發源之第1氣體供給路徑，輸送至處理容器內，於前述處 理容器內，供給所期望之能量，使用前述所供給之能量， 使從前述第1氣體供給路徑所供給之前述不活性氣體激發 而生成電漿，經由使所生成之電漿接觸於由前述第1金屬 所成之標靶材者，將從前述標靶材所引出之第1金屬之標 靶原子作爲陰極而成膜時，於前述成膜中之陰極，使前述 q 第2金屬混入的成膜方法。 另外’爲了解決上述課題，如根據本發明其他之型態 ’屬於在處理容器內，於形成在被處理體上方之有機層， 形成陰極之成膜裝置，其特徵乃提供具備：設置於處理容 器內’由前述陰極之主原料的第1金屬所形成之標靶材， 和設置於處理容器外，將較前述第1金屬工作函數爲小之 第2金屬加熱而使其蒸發之蒸發源，和連通於前述蒸發源 ’使前述蒸發之第2金屬的蒸氣，經由不活性氣體而運送 至處理容器內之第1氣體供給路徑，和於前述處理容器內 -12- 200938647 ，供給所期望之能量的能量源，和使用前述所供給之能量 ，使從前述第1氣體供給路徑所供給之前述不活性氣體激 發，生成電漿，將經由接觸所生成之電漿而從前述標靶材 所引出的第1金屬之標靶原子，作爲陰極進行成膜時，控 制混入於前述成膜中之陰極的前述第2金屬的比例之控制 器的成膜裝置。 另外，爲了解決上述課題，如根據本發明其他之型態 I ，提供根據經由上述控制方法而控制成膜裝置之時所製造 ❹ 之有機電激發光電子裝置。 更且，爲了解決上述課題，如根據本發明其他之型態 ，提供爲了經由上述控制方法而控制成膜裝置，記憶訂定 由電腦所執行之處理步驟之控制程式的記憶媒體。

如根據此等，可經由在陰極之成膜時，使工作函數爲 低之第2金屬混入於陰極之時，實質上可同時將電子植入 層與陰極進行形成膜者。其結果，可防止活性之第2金屬 的原子，與處理容器內的殘留水份，氮，氧等產生反應者 。由此，可安定地製造維持高電子之植入效率之高性能的 有機電激發光電子裝置者。 〔發明之效果〕 如以上說明，如根據本發明，可將工作函數低之材料 ，迅速地插入於有機層與陰極的界面近旁者。 【實施方式】 -13- 200938647 以下，參照圖面之同時，對於本發明之一實施形態詳 細地進行說明。然而，在以下的說明及附加圖面，對於具 有同一構成及機能的構成要素，係經由附加同一符號者， 而省略重複說明。 (有機電激發光電子裝置之製造處理） 最初，對於關於本實施形態之有機電激發光電子裝置 ^ 之製造處理，參照圖1之同時加以說明。首先，將圖la ❹ 所示之附上ITO ( Indium Tin Oxide )的玻璃基板G (以下 ，稱之爲基板G)，輸入至蒸鍍裝置，於IT0 (陽極）10 上，將圖lb所示之有機層20進行成膜。 接著，基板G乃輸送至濺鍍裝置，經由於由銀Ag所 形成之濺鍍材，使氬氣的離子進行碰撞者，引出濺鍍原子 Ag。所碰撞的濺鍍原子Ag乃混入供給至濺鍍裝置的鉋同 時，藉由圖樣罩幕層而堆積於有機層20上。由此，將圖 I lc所示之絶混入金屬電極（陰極）30，進行成膜。 接著，基板G乃輸送至蝕刻裝置，經由使供給至容器 內之鈾刻氣體激發所生成之電漿，將金屬電極30作爲光 罩而乾蝕刻有機層20。由此，如圖Id所示，唯位置於金 屬電極30之下部的有機層20乃殘留於基板G上。 接著，基板G乃再次輸送至濺鍍裝置，經由前述之濺 鍍，如圖le所示，使用圖樣罩幕層而將金屬電極（側壁 )3 0進行成膜。 接著，基板G乃例如輸送至RLSA ( Radial Line Slot -14- 200938647

Antenna)電漿CVD裝置等之CVD裝置，如圖If所示， 使用圖樣罩幕層，例如將氫化氮化矽（H: SiNx)所成之 密封膜40進行成膜，由此，密封有電激發光元件’保護 從外部水份等之侵入。 以上所說明之有電激發光電子裝置乃例如在圖2所示 之簇集型之基板處理系統Sys内所製造。以下’說明基板 處理系統Sys之全體構成，之後，對於在基板處理系統 Sys內部之基板G的輸送及處理加以說明。 (基板處理系統Sys之全體構成，基板的輸送及各處 理） 關於本實施型態之基板處理系統Sys乃具有複數處理 容器之簇集型的製造裝置，由加載互鎖真空室LLM ( Load Lock Module )，輸送室 Τ Μ ( T r an s f e r Μ o d u 1 e )，無塵室

(前処理室）CM(Cleaning Module)及執行4個不同之 處理的處理容器之處理模組 PM (Process Module) 1〜 PM4所構成。 加載互鎖真空室LLM乃爲了將從大氣系統所輸送之 基板G，輸送至爲減壓狀態之輸送室TM，而將內部保持 爲減壓狀態之真空輸送室。對於輸送室TM，係於略中央 ，配設有可伸屈及旋轉之多關節狀的搬送臂Arm。基板G 乃於最初，使用搬送臂Arm，從加載互鎖真空室LLM輸 送至前處理室CM，接著輸送至PM1，更且，輸送至其他 P M2〜PM4。在無塵室CM中’除去附著於作爲形成於基 -15- 200938647 板G之陽極層的ITO10之表面的污染物（主要爲有機物） 〇 在PM1〜PM4中，首先，在PM1，經由蒸鍍而連續性 地將6層的有機層20成膜於基板之ITO表面。接著，基 板G乃輸送至PM4。在PM4中，經由濺鍍，於基板G的 有機層20上，形成摻雜鉋之金屬電極30。接著，基板G 係輸送至PM2，將金屬電極30作爲圖樣罩幕層，經由蝕 Ο 刻而除去有機層20之一部分。 接著，基板G乃再次輸送至PM4，在PM4經由濺鍍 而形成金屬電極30之側部，最終，輸送至PM3，在PM3 ，經由CVD而形成密封膜40。 (控制器） 使用基板處理系統Sys之上述處理乃經由控制器50 所控制。控制器 50係具有 ROM50a、RAM50b、CPU50c 0 及輸出入I/F (介面）50d。對於ROM50a、RAM50b，係 收納有爲了控制在將金屬電極30進行成膜時之絶混入量 的資料或控制程式。 CPU50c係使用收納於R〇M50a、RAM50b之資料或控 制程式，生成爲了控制基板處理系統Sys內之輸送或處理 之驅動信號。輸出入I/F 5 0d係將經由CPU 50c所生成之驅 動信號，輸出於基板處理系統Sys，對應於此，輸入從基 板處理系統Sys所輸出之回應信號，傳達於CPU50c。 以下，對於將設置於基板處理系統Sys之有機膜進行 -16- 200938647 成膜之蒸鍍裝置（PM1)之內部構成及有機膜之層積構造 ，參照圖3，4同時，進行簡單說明之後，對於爲了將混 入鉋之金屬電極進行成膜之成膜裝置（濺鎪裝置）之內部 構成及其控制方法，參照圖5~8同時，詳細進行說明。 (有機膜之成膜：PM1 ) 如於圖3模式性地顯示其縱剖面地，PM 1係具有第1 _ 處理容器100及第2處理容器200，在第1處理容器1〇〇 〇 內，連續性地將6層的有機膜20進行成膜。然而，在圖3 中，未圖示有控制有機膜20之連續成膜之控制器50。 第1處理容器100乃長方體形狀，於其內部，具有滑 動機構110，6個噴出機構120 a〜120f及7個隔壁130。對 於第1處理容器100之側壁，設置有經由開閉可輸入，輸 出之聞閥1 40。 滑動機構110係具有平台UOa，支撐體110b及導軌 0 機構1 1 Oc。平台1 1 Oa係由支撐體1 1 Ob所支撐，將從閘閥 140所輸送的基板G，經由從未圖示之高電壓電源所施加 的高電壓而靜電吸附。導軌機構110c係裝置於第1處理 容器100的頂部同時而加以接地，將基板G，與平台11 〇a 及支撐體ll〇b同時滑動於第1處理容器100的長度方向 ，由此，在各噴出機構120之稍微上空，使基板G平行移 動。 6個噴出機構120a〜120f係形狀及構造乃均爲相同， 相互平行，等間隔地加以配置。噴出機構1 2 0 a〜1 2 0 f係其 -17- 200938647 內部乃作爲中空之矩形形狀，呈從設置於其上部中央的開 口’噴出有機分子。噴出機構120 a〜120f之下部係各連結 於貫通第1處理容器100之底壁的連結管150a〜150f。 隔壁130係經由間隔各噴出機構120者，防止從各噴 出機構120的開口所噴出的有機分子，混入於從旁邊的噴 出機構120所噴出的有機分子者。 對於第2處理容器2 00係內藏有形狀及構造同一之6 I 個蒸鍍源 210a〜210f。蒸鍍源 210a〜21 Of係於收納部 〇 2 10a 1〜2 1 Ofl，各收納有機材料，經由將各收納部作爲 200〜5 00 °C程度的高溫者，使各有機材料作爲氣化。然而 ，氣化係指不只是液體變化成氣體之現象，亦包含固體未 歷經液體的狀態而直接變化成氣體的現象（即，昇華）。 蒸鍍源 210a〜210f係在其上部，各連結於連結管 15 0a〜15 Of。由個蒸鍍源210所氣化之有機分子係經由將 各連結管150保持爲高溫者，未附著於各連結管150而通 q 過各連結管150，從各噴出機構120的開口釋放於第1處 理容器100之內部。然而，第2處理容器200係爲了將其 內部保持爲特定之真空度，經由未圖示之排氣機構減壓至 所期望之真空度。對於各連結管150’係各安裝有閥 220 a〜220f，呈控制各有機材之連通及遮斷。 從各噴出機構120所噴出的有機分子之中’首先’從 噴出機構120a所噴出之有機分子，經由附著於以某種速 度行進在噴出機構120a之上方的基板G上的ITO (陽極 )者，如圖4所示，於基板G形成電洞輸送層。接著，在 -18- 200938647 基板G從噴出機構12 0b依序移動至噴 由各噴出機構l2〇a〜l2〇f所噴出之有機 板G者，依序形成有機層（第2層〜第 ，在顯示有機電激發光製造處理之各工1 圖la所示之基板G之ITO (陽極）10J 有機層20進行成膜。 (混入鉋之金屬電極的成膜：PM4 ) ❹ 對於有機層20上，係將混入絶之金 膜。絶混入金屬電極30係在PM4，經 如圖5所示，對於PM4係配置濺鍍裝攉 置Sp之外部，係設置有調合器Ds。濺 '器Ds，其他的機器係經由從控制器5 0 而加以驅動。 然而，濺鍍裝置Sp係相當於在處 q 極（金屬電極30)於形成於基板G上之 裝置，而調合器Ds係相當於設置於處 熱較形成金屬電極30的銀等之第1金 鉋等之第2金屬，使其蒸發的蒸發源。 (濺鍍裝置之內部構成） 首先，對於濺鍍裝置Sp之內部構 裝置Sp係具有在其內部生成電漿，經 電極30之處理容器3 00。處理容器300 機構120f時，經 分子乃各堆積於基 6層）。如此作爲 呈的圖1之中，於 1，將圖1 b所示之 :屬電極3 0進行成 由濺鍍加以成膜。 I Sp。對於濺鍍裝 鍍裝置Sp或調合 所輸出的驅動信號 理容器內，形成陰 .有機層20的成膜 理容器外，例如加 屬工作函數爲小之 成加以說明。濺鍍 由濺鍍而形成金屬 係具有一對之標靶 -19- 200938647 材 305a，3 05b，塡充板 310a，310b，標把架 315a，315b ，磁場產生手段320a，320b，平台325，排氣口 330，氣 體噴頭340。 一對之標靶材305a，305b係在處理容器300的略中 央唯相距特定的距離，平台面乃呈平行地作爲對向加以配 置。標靶材3 05 a，305b (相當於形成有機電激發光元件之 陰極的第1金屬）係電阻低，光的反射率比較高的銀或鋁 者爲佳。在本實施型態中，標靶材305a，3 05b係由銀Ag 所加以形成。 —對之標靶材305a，305b係藉由塡充板310a，310b 而保持於標把架315a，315b。磁場產生手段320a係在本 實施型態中，爲磁鐵，在各標靶材3 05 a，3 05b的背面， 於標靶材305a，位置有S極的磁鐵，於標靶材305b，位 置有N極的磁鐵地加以配置。由此，對於標靶材3 05a， 3 05b之對向空間，係呈圍繞其空間地，於各標靶材3 05a ，305b，產生垂直之磁場。 平台325乃設於處理容器300之底面，經由支撐體 325a所支撐。對於平台325係埋設有調溫手段325b，隨 著從控制器50的驅動信號，調整其發熱量。平台325係 經由從未圖示之高電壓電源所施加之高電壓，將基板G作 爲靜電吸附。 排氣口 330係藉由可開度調整閥VI而與真空泵335 連結，依據從控制器50所輸出之驅動信號，經由調節閥 VI的開度者，將處理容器3 00內控制爲所期望之真空壓 -20- 200938647 對於一對之標靶材3〇5a，3 05b間之側部，係設 氣體噴頭3 40。氣體供給管340乃作爲分支而連接於 氣體供給管345及第2氣體供給管3 5 0。第1氣體供 3 45之上流側係藉由閥V2而連接於調合器Ds。 對於調合器Ds之內部，係設置有可收納絶等之 屬的蒸發容器Dsl。蒸發容器Dsl係與電源連接。依 _ 控制器5 0所輸出之驅動信號，經由控制加上於電源 Ό 之電壓，控制流動於蒸發容器Dsl之電流者，蒸發 Dsl乃成所期望的溫度地，加熱蒸發容器Dsl。由此 調整收納於蒸發容器Ds 1的鉋之蒸發量者。然而，收 蒸發容器Dsl之金屬（相當於第2金屬）乃較第1金 作函數低之鹼金屬者爲佳。作爲鹼金屬之一例係可舉 ，鈉，鉀，铷，鉋。 調合器Ds係藉由可開度調整閥V31而與真空泵 0 連結。閥V 3乃經由依據從控制器5 0所輸出之驅動信 調節其開度者，將調合器Ds內控制爲所期望之真空壓 另外，調合器Ds係藉由調整氣體的流量之流量 器 MFC1 ( Mass Flow Controller)及閥 V4 而與氣 源3 60連結。從氬氣供給源3 60所輸出之氬氣乃通過 氣體供給管345內之通路（第1氣體供給路徑）而供 處理容器內。氬氣的給斷及流量係依據從控制器50 出之驅動信號，經由控制流量控制器MFC 1及閥V4 加以調節。 置有 第1 給管 鹼金 據從 Ds2 容器 ，可 納於 屬工 出鋰 3 55 號， ；〇 控制 供給 第1 給至 所輸 者而 -21 - 200938647 由此，在調合器Ds所蒸發的鉋乃將送入至調合器Ds 內之特定量之氬氣，作爲載氣而通過第1氣體供給管345 內部的通路而輸送至處理容器內。此時’使氬氣及絶的蒸 汽通過之配管（包含第1氣體供給管345 )及調合器Ds 係依據從控制器50所輸出之驅動信號’經由加熱埋設於 配管或調合器Ds之壁面的加熱器（未圖示）者’例如調 節爲400。(：以上。由此，絶的蒸汽乃經由氬氣加以輸送時 A ，可防止附著於配管等而液化者。由此，可精確度佳地控 〇 制混入於金屬電極30之第2金屬之比例的同時’可提昇 材料效率者。 第2氣體供給管350乃與第1氣體供給管345各自獨 立之其他系統的配管，藉由閥V5，流量控制器MFC2及 閥V6，連結於氬氣供給源3 65。從氬氣供給源365所輸出 之氬氣乃通過第2氣體供給管350內之通路（第2氣體供 給路徑）而供給至處理容器內。氬氣的給斷及流量係依據 Q 從控制器50所輸出之驅動信號，經由控制流量控制器 MFC2及閥V6者而加以調節。另外，經由閥V2及閥V5 之切換，可切換氬氣之供給路徑者。 直流電源370係將各標靶材305a，305b作爲陰極， 將塡充板310b作爲陽極，依據從控制器50所輸出之驅動 信號’施加所期望之直流電壓（DC定電力）。由此，於 標靶材3 0 5 a ’ 3 05b之對向空間，生成電漿。作爲電力的 種類’不限於DC定電力，而亦可爲AC電力，RF電力， MF電力’脈衝DC電力等’亦可爲此等之重疊電力。然 -22- 200938647 而，直流電源370係於處理容器300內，供給所期望之能 量的能量源之一例。 (金屬電極成膜處理） 接著，對於在具有上述構成之濺鍍裝置Sp之內部， 混入铯（Cs)同時，將金屬電極30進行成膜之處理，參 照顯示控制器50所執行之處理步驟的圖6流程圖同時加 _ 以說明。 0 金屬電極成膜處理係從步驟600開始，控制器50係 在步驟605，控制各部之溫度。作爲溫度控制之一，控制 器50係控制流動在設置於調合器Ds之蒸發容器Dsl的電 流値（電源D s 2之電壓値）。例如，如圖7 A所示，爲了 控制對於成膜時間之電流値的資料乃記憶於RO Μ 5 0 a之情 況，控制器50係依據ROM50a的資料，在步驟605，將電 流値設定爲圖7A之特定的値（ON値）。作爲其他的溫度 0 控制，控制器5 0係作爲控制埋設於平台3 2 5之調溫手段 3 2 5 b，以及將埋設於第1氣體供給管3 4 5或第2氣體供給 管350等之未圖示的加熱器，控制爲400 °C以上之特定溫 度。 接著，控制器50係在步驟610,供給原料於濺鍍裝置 Sp。具體而言，控制器50係調整流量控制器MFC1的開 度，呈開啓閥V4及閥V2地加以控制。由此，調合器Ds 內之絶的蒸氣係將從氬氣供給源360所輸出之氬氣，作爲 載氣而通過第1氣體供給管345內，供給至處理容器內。 -23- 200938647 控制器50係亦可另外供給從第2氣體供給管3 50 ’供 給氬氣。此情況’控制器5 0係調整流量控制器MFC2的 開度，呈開啓閥V5及閥V6地加以控制。由此’從氬氣 供給源365所供給之氬氣乃通過第2氣體供給管3 50內’ 供給至處理容器內。 接著，前進至步驟61 5，控制器5 0係控制閥V1之開 度。由此，處理容器內係保持爲所期望之減壓狀態。接著 ，前進至步驟620，控制器50係呈從直流電源370施加特 定之直流電壓於各標靶材3 05a，305b地加以控制。 將在此時之標靶材305a，305b的對向空間所進行之 成膜處理，參照圖8加以說明。從氣體噴頭340所供給之 氬氣Ar係如圖8 a所示，經由直流電壓的能量而離子化（ 電漿化），朝向標靶材305a，305b而導入，對於各標靶 材305a，305b產生碰撞，從各標靶材305a，305b引出銀 Ag原子。 另一方面，絶Cs係混入存在於前述對向空間中的電 漿，其一部分係吸付於標靶材3 05 a，3 05b，與所離子化的 氬Ar +碰撞而離子化（Cs+)，以及再次返回至基底狀態（ Cs)同時漂浮在電漿中。 從標靶材3 05 a，3 05b引出銀Ag原子則徐緩地層積於 基板G上時，如圖7B所示，對於銀Ag的成膜中，係混 入有絶Cs。由此，可將混入有提昇電子植入率的铯之金 屬電極（陰極）30，進行成膜。其結果，可在活性的鉋 Cs，y與處理容器內的殘留水份，氮，氧等產生反應之前 -24- 200938647 ，由銀Ag被覆铯Cs。由此，可安定地製造維持高電子之 植入效率之高性能的有機電激發光電子裝置者。 在此，混入於金屬電極的鉋Cs的比例乃非常重要。 此係在於發光層上，使電子輸送層、電子植入層、金屬電 極（陰極）層積之以往的有機電激發光電子裝置，亦了解 到有構成電子植入層之鹼金屬的厚度係比較於金屬電極（ 陰極）相當程度爲薄者爲佳之硏究結果。例如，鹼金屬之 _ 一例的鋰的厚度係乃0.5〜2.0nm程度爲佳，而當較其厚 p 度以上時，亦有電子之植入效率下降的報告。 因此，在本實施型態中，有鑑於絶c S的混入比例之 重要性，作爲控制混入於金屬電極3 0之鉋C s的比例之一 方法，控制器50係在圖6之步驟605，控制調合器Ds之 溫度。由此，可控制收納於調合器Ds之鉋Cs等之鹼金屬 的蒸發速度（或，氣化速度）者。即，如提昇調合器Ds 之溫度，絶Cs之蒸發速度則上升，可增加混入於金屬電 q 極30之鉋Cs的比例者，如下降調合器Ds之溫度，铯Cs 之蒸發速度則下降，可減少混入於金屬電極30之鉋Cs的 比例者。 如此作爲，在混入鉋Cs之金屬電極30乃徐緩地加以 層積之間，控制器50係重複控制圖6之步驟62 5〜645。在 圖8b之狀態中，金屬電極30因還未形成至結束成膜處理 之特定厚度，故前進至步驟63 0 ’控制器50係判斷是否變 更調合器Ds之溫度。在此’從本處理開始，經過時間tl (參照圖7 A )之情況’控制器5 0係判定變更調合器D s -25- 200938647 之溫度，在步驟63 5，將電流値控制爲0 ( OFF値）。 經由其控制，從調合器Ds，急遽地供給鉋Cs，在經 過特定期間後，如圖8 c所示，對於處理容器內，係只供 給氬氣Ar。所供給之氬氣Ar係如前述作爲離子化，於標 靶材305a，305b產生碰撞，引出銀Ag。由此，如圖8d 所示，未混入有鉋Cs之金屬電極30乃層積於混入有絶 Cs之金屬電極30(Ag+Cs)上。 & 然而，控制器5 0係亦可在步驟640，使氣體的流量變 動。對於使氣體的流量變動之情況，控制器5 0係例如在 步驟645，經由改變流量控制器MFC1之開度或閥V4之 開閉者，可變更供給至處理容器內之氬氣的流量者。 另外，控制器50係例如在步驟645，經由改變流量控 制器MFC2之開度或閥V6之開閉者，亦可變更供給至處 理容器內之氬氣的流量者。 另外，控制器50係例如在步驟645，經由改變閥V2 Q 或閥V5之開閉者，亦可變更供給至處理容器內之氬氣的 流量者。由以上所說明之各流量控制器MFC及各閥V的 控制之組合，可作爲多樣的流量控制。 如此作爲，混入絶Cs之金屬電極30乃加以形成至特 定的厚度時，控制器50係從圖6之步驟625前進至步驟 695，結束本處理。 如以上說明，如根據關於本實施型態之金屬電極的成 膜方法，經由使鹼金屬混入於金屬電極30者，實質上可 同時將電子植入層與陰極層進行形成膜者。由此，可控制 -26- 200938647 活性之鹼金屬與水份，氮，氧等之反應，可製造電 效率高之有機電激發光電子裝置者。 另外，如根據關於本實施型態之金屬電極30 方法，可使用各種控制方法而控制混入於金屬電極 鹼金屬的比例者。作爲具體例，係如上述，例如經 調合器Ds之溫度者，控制收納於調合器Ds之鹼金 發速度，由此，可控制混入於金屬電極30之鹼金 _ 例者。 p 另外，作爲其他的例，經由控制氬氣等之不活 的流量者，控制對於每單位時間所運送之鹼金屬量 ，可控制混入於金屬電極30之鹼金屬的比例者。 爲，根據經由溫度控制而進行粗略的控制，經由載 活性氣體之流量控制而進行精細的控制者，可在金 30成膜中精確度更佳地控制混入鹼金屬的量者。 作爲流量控制，例如可進行如以下之各種控制 0 其一，如上述，可舉出經由於濺鍍裝置Sp，設置 濺鍍用氣體之氬氣供給至處理容器內之第2氣體 3 50，控制從第2氣體供給管3 50所供給之濺鍍用 流量者，控制混入於金屬電極3 0之鹼金屬的比例 〇 亦可經由控制從第1氣體供給管345供給至處 內之氣體的總流量與從第2氣體供給管3 50供給至 器內之氣體的總流量比例者，控制混入於金屬電極 鹼金屬的比例。 子植入 的成膜 30之 由控制 屬的蒸 屬的比 性氣體 ，由此 如此作 氣之不 屬電極 。作爲 將作爲 供給管 氣體的 之方法 理容器 處理容 30之 -27- 200938647 另外，例如，將混入鹼金屬於標靶原子Ag之薄膜， 形成至預先訂定之膜厚，之後，停止從第1氣體供給管 345，鹼金屬之蒸氣的供給情況，可於混入驗金屬之金屬 電極的層上，將未混入鹼金屬之金屬電極進行成膜者。 同樣地，即使將使鹼金屬混入於標靶原子Ag的薄膜 形成至所期望的厚度之後，呈停止從第1氣體供給管345 之氣體供給，只供給從第2氣體供給管350所供給之灘鑛 _ 用氣體於處理容器內地控制，亦可於混入鹼金屬之金屬電 Ό 極的層上，將未混入驗金屬之金屬電極進行成膜者。 另外，如圖8b所示，經由徐緩地使流動於調合器Ds 之電流量者，徐緩地使鹼金屬的蒸發量減少，由此，從第 1氣體供給管345供給至處理容器內之鹼金屬的蒸氣量， 亦可作爲對於供給至處理容器內之氬氣的流量而言，相對 性減少地加以控制。 如根據此，在金屬電極3 0之成膜中，可徐緩地減少 Q 鹼金屬的混入量者。由此，呈越爲有機層20近旁程度， 鹼金屬的原子數則越多，距離有機層20越遠程度，鹼金 屬的原子數則越少地，使鹼金屬混入於金屬電極30，成膜 時間t2經過厚係鹼金屬乃呈幾乎未混入地，可將金屬電 極3 0近形成膜者。 如以上說明，如根據本發明’可將工作函數低之材料 與陰極，同時進行成膜者’可安定地製造高性能之有電激 發光裝置者。 在上述實施型態，各部的動作係相互關連’考慮相互 -28- 200938647 之關連同時，可作爲一連串的動作而進行置換者。並且， 經由如此進行置換者，可將爲了製造上述有電激發光裝置 之成膜裝置的實施型態，作爲爲了製造上述裝置之成膜方 法的實施型態及爲了製造上述裝置之成膜裝置的控制方法 者。 以上，參照附加圖面同時，對於本發明之最佳實施型 態，已做過說明，但本發明，當然不局限於有關的例。如 赢 爲該業者，在記載於專利申請之範圍的範疇內，可思考對 ❹ 於各種變更例或修正例，對於此等，當然亦屬於本發明之 技術範圍者。 例如，在本實施型態中，於陰極（金屬電極30)，使 鹼金屬混入，但於陰極（金屬電極30)，使鹼金屬混入同 時，亦可於有機層20之第6層（參照圖4)中，混入鹼金 屬。 例如，在本實施型態中，於有機層20之第6層，使 H 鹼金屬混入，但於有機層20，使鹼金屬混入同時，亦可於 接著所成膜之有機層20之金屬電極30中，混入鹼金屬。 然而，基板G的尺寸乃亦可爲730mmx920mm以上， 例如，亦可爲 730mmx920mm (處理室内的口徑：1 〇〇〇mm xll90mm)的 G4.5 基板尺寸、1 1 0 Ommx 1 3 0 0 m m (處理室 内的口徑：1470mmxl 590mm)的G5基板尺寸。另外，形 成元件之被處理體係不限於上述尺寸的基板G，例如’亦 可爲200mm或300mm以上之政晶圓。 -29- 200938647 【圖式簡單說明】 圖1乃顯示製造關於本發明之一實施形態之有機電激 發光電子裝置之處理圖。 圖2乃關於同實施型態之基板處理系統的槪略構成圖 〇 圖3乃執行關於同實施型態之6層連續成膜處理之 Ρ Μ 1的縱剖面圖。 圖4乃顯示經由關於同實施型態之6層連續成膜處理 所形成之有機電激發光元件的圖。 圖5乃執行關於同實施型態之成膜處理之ΡΜ4的縱 剖面圖。 圖6乃顯示金屬電極成膜處理的流程圖。 圖7Α乃顯示對於成膜時間的電流値之圖表。 圖7Β乃顯示對於成膜時間的電流値之圖表。 圖8乃爲了說明金屬電極之成膜過程的圖。 〇 【主要元件符號說明】 10 ： ΙΤΟ 20 :有機層 30 :金屬電極 40 :密封膜 5 〇 :控制器 100、200、3 00 ：處理容器 3 05a、305b :標靶材 -30- 200938647 310a、3 10b：塡充板 315a、315b :標靶保持器 320a、3 20b :磁場產生手段 110a、 325 ：平台 3 3 0 :排氣部 335 、 355 :真空泵 340 :氣體噴頭 345 :第1氣體供給管 3 5 0 :第2氣體供給管 3 6 0、3 6 5 :氬氣供給源 3 7 0 :直流電源 G :基板

Sys :基板處理系統 PM1、PM2、PM3、PM4:處理模組

Sp :濺鍍裝置

Ds :調合器

Dsl :蒸發容器 D s 2 :電源 -31 -

Claims (1)

1. 200938647 十、申請專利範園 〗· 一種成膜裝置的控制方法，屬於在處理容器內， 於形成在被處理體上方之有機層，形成陰極之成膜裝置的 控制方法，其特徵乃 前述成膜裝置係具備： 設置於處理容器內，由前述陰極之主原料的第1金屬 所形成之標靶材， 0 和設置於處理容器外’將較前述第1金屬工作函數爲 小之第2金屬加熱而使其蒸發之蒸發源， 和連通於前述蒸發源，使前述蒸發之第2金屬的蒸氣 ’經由不活性氣體而運送至處理容器內之第丨氣體供給路 徑， 和於前述處理容器內，供給所期望之能量的能量源； 使用前述所供給之能量，使從前述第1氣體供給路徑 所供給之前述不活性氣體激發，生成電漿，將經由接觸所 Q 生成之電漿而從前述標靶材所引出的第1金屬之標靶原子 ，作爲陰極進行成膜時，控制混入於前述成膜中之陰極的 前述第2金屬的比例。 2-如申請專利範圍第1項記載之成膜裝置的控制方 法，其中，經由控制前述蒸發源的溫度者，控制混入於前 述陰極的前述第2金屬的比例。 3.如申請專利範圍第1項記載之成膜裝置的控制方 法，其中，經由控制前述不活性氣體的流量者，控制混入 於前述陰極的前述第2金屬的比例。 -32- 200938647 4.如申請專利範圍第1項記載之成膜裝置的控制方 法，其中，前述成膜裝置係更具備 將濺鍍用氣體供給至處理容器內之第2氣體供給路徑 » 經由控制從前述第2氣體供給路徑所供給之濺鍍用氣 體的流量者，控制混入於前述陰極的前述第2金屬的比例 〇 0 5.如申請專利範圍第1項記載之成膜裝置的控制方 法，其中，經由控制從前述第1氣體供給路徑供給至處理 容器內之氣體的總流量與從前述第2氣體供給路徑供給至 處理容器內之氣體的總流量比例者，控制混入於前述陰極 之前述第2金屬的比例。 6.如申請專利範圍第2項記載之成膜裝置的控制方 法，其中，將使混入前述第2金屬於前述第〗金屬的薄膜 形成至所期望的厚度之後，呈停止從前述第1氣體供給路 Q 徑，前述第2金屬之蒸氣供給地控制前述蒸發源的溫度。 7 ·如申請專利範圍第5項記載之成膜裝置的控制方 法，其中，將使混入前述第2金屬於前述第1金屬的薄膜 形成至所期望的厚度之後，呈停止從前述第1氣體供給路 徑之氣體供給，只供給從前述第2氣體供給路徑所供給之 濺鍍用氣體於處理容器內地加以控制。 8 ·如申請專利範圍第5項記載之成膜裝置的控制方 法，其中，呈從前述第1氣體供給路徑供給至處理容器內 之氣體的總流量，對於從前述第2氣體供給路徑供給至處 -33- 200938647 理容器內之氣體的總流量而言，作爲相對性減少地控制。 9. 如申請專利範圍第5項記載之成膜裝置的控制方 法，其中，呈從前述第1氣體供給路徑供給至處理容器內 之第2金屬的蒸氣量，對於從同第1氣體供給路徑供給至 處理容器內之不活性氣體的流量而言，作爲相對性減少地 控制。 10. 如申請專利範圍第1項記載之成膜裝置的控制方 法，其中，將形成前述第i氣體供給路徑之配管，控制爲 D 4 0 0 °C以上。 11. 一種成膜方法，屬於在處理容器內，於形成在被 處理體上方之有機層，形成陰極之成膜方法，其特徵乃 經由設置於處理容器內外之蒸發源，加熱較前述陰極 之主原料的第1金屬工作函數爲小之第2金屬而使其蒸發 使前述所蒸發之第2金屬的蒸氣，將不活性氣體作爲 Q 載氣而通過於連結於前述蒸發源之第1氣體供給路徑，輸 送至處理容器內， 於前述處理容器內，供給所期望之能量， 使用前述所供給之能量，使從前述第1氣體供給路徑 所供給之前述不活性氣體激發而生成電漿，經由使所生成 之電漿接觸於由前述第1金屬所成之標靶材者，將從前述 標靶材所引出之第1金屬之標靶原子作爲陰極而成膜時， 於前述成膜中之陰極，使前述第2金屬混入者。 12. —種成膜裝置，在處理容器內，於形成在被處理 -34- 200938647 體上方之有機層，形成陰極之成膜裝置，其特徵; 設置於處理容器內，由前述陰極之主原料的第丨 所形成之標靶材， 和設置於處理容器外，將較前述第1金屬工作 小之第2金屬加熱而使其蒸發之蒸發源， 和連通於前述蒸發源，使前述蒸發之第2金屬 ，經由不活性氣體而運送至處理容器內之第1氣H丨共，給％ 秦徑， © 和於前述處理容器內，供給所期望之能量的能量源， 和使用前述所供給之能量，使從前述第1氣體供給路 徑所供給之前述不活性氣體激發，生成電漿，將經由接觸 所生成之電漿而從前述標靶材所引出的第1金屬之標靶原 子，作爲陰極進行成膜時，控制混入於前述成膜中之陰極 的前述第2金屬的比例之控制器。 13. —種有機電激發光電子裝置，其特徵乃根據經由 Q 如申請專利範圍第1項記載之控制方法而控制成膜裝置之 時所製造。 14. 一種有記憶媒體，其特徵乃爲了經由如申請專利 範圍第1項記載之控制方法而控制成膜裝置，記憶訂定由 電腦所執行之處理步驟之控制程式。 -35-