WO2007094322A1 - 発光素子、発光素子の製造方法および基板処理装置 - Google Patents

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WO2007094322A1
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electrode
light
substrate
etching
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Toshihisa Nozawa
Kazuki Moyama
Tadahiro Ohmi
Chuichi Kawamura
Kimihiko Yoshino
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Tokyo Electron Limited
National University Corporation Tohoku University
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Definitions

  • the present invention relates to a light emitting element in which an organic light emitting layer is formed between two electrodes, and a substrate processing apparatus for forming the light emitting element.
  • organic electroluminescence devices Is attracting attention as a next-generation display device because it has features such as self-luminous emission and high-speed response.
  • the organic EL element may be used as a surface light emitting element.
  • An organic EL element has a structure in which an organic layer including an organic EL layer (light emitting layer) is sandwiched between a positive electrode (positive electrode) and a negative electrode (negative electrode).
  • the positive electrode force also has a structure in which the light emitting layer emits light by injecting holes and electrons from the negative electrode to recombine them.
  • the organic layer may be provided between the anode and the light-emitting layer or between the cathode and the light-emitting layer as necessary, for example, for improving the light emission efficiency such as a hole transport layer or an electron transport layer. It is also possible to add layers.
  • FIGS. 1A to 1D are diagrams illustrating an example of a method of forming the light-emitting element, following the procedure.
  • a substrate 11 on which a positive electrode 12 and a negative electrode lead-out line 13 formed in a later step are formed is prepared.
  • An active matrix driving circuit such as a TFT (thin film transistor) connected to the positive electrode 12 may be formed on the substrate 11.
  • an organic layer 14 including a light emitting layer is formed on the positive electrode 12 by vapor deposition.
  • the organic layer 14 is not formed on the entire surface of the substrate 11.
  • the organic layer 14 has a predetermined shape so that the lead line 13 is exposed. It is preferably formed by patterning. In this case, the patterning of the deposited film is
  • a so-called mask vapor deposition method in which a patterned mask (not shown) is mounted on a substrate for vapor deposition.
  • the negative electrode 15 is formed on the organic layer 14 by, eg, sputtering.
  • a protective layer (insulating layer) 16 is formed so as to cover the organic layer, thereby forming a light emitting element.
  • the substrate 11 and the mask (stencil mask) mounted on the substrate 11 become high temperature.
  • the mask mounted on the substrate may be deformed by heat, and the accuracy of the patterning by the mask vapor deposition may be deteriorated, resulting in deterioration of the quality of the light emitting element.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-225058
  • the present invention has as a general object to provide a novel and useful method for manufacturing a light-emitting element and a substrate processing apparatus for manufacturing the light-emitting element, which solve the above problems.
  • a specific problem of the present invention is to provide a high-quality light-emitting element, a method for manufacturing the light-emitting element for manufacturing the light-emitting element, and a substrate processing apparatus capable of manufacturing the light-emitting element. is there.
  • a method for manufacturing a light-emitting element in which an organic layer including a light-emitting layer is formed between a first electrode and a second electrode.
  • An organic layer forming step for forming the organic layer on the first electrode formed thereon, an electrode forming step for forming the second electrode on the organic layer, and an etchant for etching the organic layer And solving the problem by a method for manufacturing a light-emitting element.
  • the above problem is solved by providing a light emitting layer between the first electrode and the second electrode.
  • a substrate processing apparatus comprising: an organic layer forming apparatus that forms an electrode; an electrode forming apparatus that forms the second electrode on the organic layer; and an etching apparatus that etches the organic layer.
  • the above-described problem is a light-emitting element in which an organic layer including a light-emitting layer is formed between the first electrode and the second electrode. Further, the light-emitting element is characterized in that the second electrode and the organic layer are patterned in substantially the same shape.
  • the present invention it is possible to provide a high-quality light-emitting element, a method for manufacturing the light-emitting element for manufacturing the light-emitting element, and a substrate processing apparatus capable of manufacturing the light-emitting element. .
  • FIG. 1A is a view (No. 1) showing a conventional method for producing a light-emitting element.
  • FIG. 1B is a drawing (No. 2) showing a conventional method for producing a light-emitting element.
  • FIG. 1C is a diagram (No. 3) showing a conventional method for producing a light-emitting element.
  • FIG. 1D is a view (No. 4) showing a method for manufacturing a conventional light-emitting element.
  • FIG. 2A is a view (No. 1) showing a method for manufacturing a light-emitting element according to Example 1.
  • FIG. 2B is a diagram (part 2) illustrating the method for manufacturing the light-emitting element according to Example 1.
  • FIG. 2C is a diagram (part 3) illustrating the method for manufacturing the light-emitting element according to Example 1.
  • FIG. 2D is a diagram (part 4) illustrating the method for manufacturing the light-emitting element according to Example 1.
  • FIG. 2E is a diagram (part 5) illustrating the method for manufacturing the light-emitting element according to Example 1.
  • FIG. 2F is a view (No. 6) showing the method for manufacturing the light-emitting element according to Example 1.
  • FIG. 3A is a drawing (No. 1) showing a method for producing a light-emitting device according to Example 2.
  • FIG. 3B is a diagram (part 1) illustrating the method for manufacturing the light-emitting element according to Example 2.
  • FIG. 3C is a drawing (No. 1) showing a method for producing a light-emitting device according to Example 2.
  • FIG. 3D is a view (No. 1) showing a method for manufacturing the light-emitting element according to Example 2.
  • FIG. 3E is a diagram (part 1) illustrating the method for manufacturing the light-emitting element according to Example 2.
  • FIG. 3F is a view (No. 1) showing a method for manufacturing the light-emitting element according to Example 2.
  • FIG. 3G is a drawing (No. 1) showing a method for producing a light-emitting device according to Example 2.
  • FIG. 4 shows a substrate processing apparatus according to Embodiment 3.
  • FIG. 5 is a modification of the substrate processing apparatus of FIG.
  • FIG. 6 shows a substrate processing apparatus according to Embodiment 4.
  • FIG. 8 is an example of an organic layer forming apparatus used in the substrate processing apparatus of FIG.
  • FIG. 9 is an example of an electrode forming apparatus used in the substrate processing apparatus of FIG.
  • FIG. 10 is an example of an etching apparatus used in the substrate processing apparatus of FIG.
  • a method for manufacturing a light-emitting device is a light-emitting device in which an organic layer including a light-emitting layer is formed between a first electrode (a positive electrode) and a second electrode (a negative electrode).
  • a manufacturing method comprising: an organic layer forming step of forming the organic layer on the first electrode formed on a substrate; an electrode forming step of forming the second electrode on the organic layer; And an etching process for etching the organic layer.
  • this embodiment is characterized in that the patterning of the organic layer is performed by patterning by etching instead of mask deposition.
  • An example of a method for manufacturing such a light-emitting element will be described step by step based on FIGS. 2A to 2F.
  • the same reference numerals are given to the parts described above, and the description may be omitted.
  • a substrate with a so-called electrode is prepared.
  • the positive electrode 102 (the lead wire 103) is formed, for example, by sputtering.
  • the substrate 101 may incorporate a control element that controls light emission of a light emitting element such as a TFT.
  • a control element such as a TFT is often incorporated for each pixel.
  • the TFT source electrode and 102 positive electrodes are connected, and the TFT gate electrode and drain electrode are connected to the gate line and drain line formed in a lattice shape, and the pixel is connected.
  • Each display is controlled.
  • the lead wire 103 is connected to a predetermined control circuit (not shown).
  • Such a display device driving circuit is called an active matrix driving circuit. In the figure, such an active matrix driving circuit is not shown.
  • the positive electrode 102, the lead wire 103, and the exposed portion of the substrate 101 are formed on the positive electrode 102, the lead wire 103, and the substrate 101.
  • An organic layer 104 including a light emitting layer (organic EL layer) is formed by vapor deposition so as to cover the surface. In this case, the organic layer 104 is formed on substantially the entire surface of the substrate without using a mask for vapor deposition.
  • a negative electrode 105 made of, for example, Ag is formed on the organic layer 104 by patterning into a predetermined shape, for example, by sputtering using a pattern mask. Further, the patterning of the negative electrode 105 may be performed by an etching method using a photolithography method after the negative electrode 105 is formed on the entire surface.
  • the organic layer 104 is etched by, for example, plasma etching using the patterned negative electrode 105 formed in the step shown in FIG. 2C as a mask. And patterning of the organic layer 104 is performed. In this process, a region where the organic layer 104 needs to be peeled off (for example, a region on the lead line 103 or other region where the light emitting layer is unnecessary) is removed by etching, and the organic layer 104 is patterned. .
  • connection line 105a that electrically connects the negative electrode 105 and the lead-out line 103 is formed by patterning, for example, by sputtering using a pattern mask. .
  • an example is provided so as to cover a part of the positive electrode 102, a part of the lead wire 103, the organic layer 104, the negative electrode 105, and the connection line 105a.
  • an insulating protective film 106 made of silicon nitride (SiN) is formed on the substrate 101 by the CV D method using a pattern mask.
  • the light emitting device 100 in which the organic layer 104 is formed between the positive electrode 102 and the negative electrode 105 can be formed on the substrate 101.
  • the light-emitting element 100 is sometimes called an organic EL element.
  • the light emitting device 100 when a voltage is applied between the positive electrode 102 and the negative electrode 105, holes from the positive electrode 102 are added to the light emitting layer included in the organic layer 104. Electrons are injected from the negative electrode 105 and recombined to form a light-emitting structure!
  • the light-emitting layer can be formed using a material such as a polycyclic aromatic hydrocarbon, a heteroaromatic compound, an organometallic complex, and the like. Law Can be formed.
  • the organic layer 104 includes, for example, a hole transport layer or a hole injection layer between the light emitting layer and the positive electrode 102.
  • a layer or the like may be formed.
  • either or both of the hole transport layer and the hole injection layer may be omitted.
  • the organic layer 104 includes, for example, an electron transport layer and an electron injection layer between the light emitting layer and the negative electrode 105 so that the light emission efficiency in the light emitting layer is good. May be formed. In addition, either or both of the electron transport layer and the electron injection layer may be omitted.
  • a substance for adjusting the work function of the interface such as Li, LiF, CsCO, etc.
  • the light emitting layer can be formed using, for example, an aluminoquinolinol complex (Alq3) as a host material and rubrene as a doping material. It is possible to form.
  • Alq3 aluminoquinolinol complex
  • rubrene a doping material
  • the positive electrode 102 has a thickness of 100 m to 200 m
  • the organic layer 103 has a thickness of 50 ⁇ m to 200 ⁇ m
  • the negative electrode 104 has a thickness of 50 ⁇ m to 300 ⁇ m. Formed.
  • the light emitting element 100 can be applied to a display device (organic EL display device) or a surface light emitting device (lighting, light source, etc.), but is not limited thereto. It can be used for various electronic devices.
  • a display device organic EL display device
  • a surface light emitting device lighting, light source, etc.
  • Such a problem is particularly noticeable in a vapor deposition process in which the temperature during film formation is high, and may be a large problem compared to a sputtering process in which the film formation temperature is relatively low.
  • Real In the light emitting device manufacturing method according to the embodiment it is possible to avoid such a problem of deterioration in patterning accuracy, improve the notching accuracy, and form a high quality light emitting device.
  • the above-described mask deformation may occur, or particles may be generated when the mask is attached / detached, which reduces the quality and yield of the light-emitting element. There was a case of letting.
  • the light emitting device manufacturing method according to this embodiment it is possible to suppress the generation of particles due to mask vapor deposition, and it is possible to manufacture a high quality light emitting device with good yield.
  • a mask pattern such as a photoresist method is used as in conventional plasma etching, for example. This is preferable because the process for forming the film is not necessary and the manufacturing process is simplified.
  • the protective film 106 is formed by a plasma CVD method, the organic layer 104 is covered with the negative electrode 105, so that damage is caused when forming the protective film on the organic layer 104. Is suppressed, and there is an advantage that the lifetime of the light emitting element is prolonged.
  • the organic layer 104 is etched using the positive electrode 105 as a mask, for example, the organic layer 104 between the adjacent negative electrodes 105 is removed.
  • the etching using the negative electrode 105 as a mask ensures that the organic layer (light emitting layer) for display (light emission) is reliably secured (mask), protected, and the manufacturing method is simple and suitable. It is a method.
  • the negative electrode 105 and the organic layer 104 are patterned into substantially the same shape when seen in a plan view. Therefore, as described below, When compared, the light emitting area can be substantially increased.
  • the negative electrode 15 is formed by patterning after the organic layer 14 is formed by mask vapor deposition, insulation between the positive electrode and the negative electrode is performed. It was necessary to secure a processing margin to ensure the accuracy. for that reason, The organic layer 14 needs to be larger than the negative electrode 15, and there is a problem that a substantial light emitting area is reduced.
  • the patterning of the organic layer 104 is performed using the negative electrode 105 as a mask after the patterning of the negative electrode 105.
  • the negative electrode 105 and the organic layer 104 are patterned into substantially the same shape (substantially the same area). For this reason, in the light emitting device according to this example, there is almost no organic layer for an insulation margin that is not sandwiched between the negative electrode and the positive electrode, and the ratio of the area contributing to the light emission of the patterned organic layer is small. There is a big feature compared with the past.
  • oxygen (O 2), hydrogen (H 2), or the like can be used as a plasma-excited gas (hereinafter referred to as processing gas) for plasma etching the organic layer 104.
  • processing gas a plasma-excited gas
  • the negative electrode 105 is mainly composed of Ag, for example, it is preferable that oxygen or hydrogen is not used as the processing gas.
  • the negative electrode 105 when oxygen or hydrogen is used as the processing gas, Ag constituting the negative electrode 105 is exposed to active oxygen or hydrogen excited by plasma. For this reason, there is a case where the negative electrode 105 corrodes or peeling occurs at the interface between the negative electrode 105 and the organic layer 104. For this reason, the negative electrode 105 may have a high resistance to corrosion, for example.
  • the surface of the metal (for example, Ag or A1) constituting the negative electrode 105 is nitrided. (Provide a protective film made of a nitride film) to protect the negative electrode.
  • the negative electrode 105 is used as a reflective layer for light emission from the organic layer 104 (light emitting layer). .
  • the negative electrode 105 has a high visible light reflectance.
  • the negative electrode 105 is preferably configured to have Ag having a high visible light reflectance as a main component.
  • the material containing Ag as a main component means a material that does not substantially reduce the reflectance of Ag! /, And that the purity of Ag is kept high (including substantially pure Ag). ing.
  • the negative electrode 105 is made of a material mainly composed of Ag, it is preferable to use, for example, nitrogen (N 2) as the processing gas.
  • nitrogen (N 2) as the processing gas.
  • nitrogen (N 2) nitrogen
  • the organic layer 104 can be etched efficiently with less influence of corroding metals such as Ag than oxygen and hydrogen.
  • an organic layer containing C and H can be removed by plasma etching by a reaction represented by the following formula.
  • the cathode 10 containing Ag as a main component is used.
  • a noble gas eg, He,
  • the rare gas contributes to the dissociation by the plasma of nitrogen, the dissociation of nitrogen is promoted and the etching efficiency is increased.
  • the etching efficiency varies depending on the type of the rare gas. For example, when a mixed gas of nitrogen and a rare gas (for example, one of He, Ar, or Xe) is used as the processing gas, the etching rate must increase in the order of the kind power of the mixed rare gas, He, Ar, and Xe. Has been found.
  • etching apparatus plasma etching apparatus
  • high density plasma microwave plasma, ICP, etc.
  • etching apparatus A configuration example of a substrate processing apparatus for manufacturing a light-emitting element, including an example of the above-described etching apparatus, will be described later in Example 3 and later.
  • the method for manufacturing a light-emitting element according to the present invention is not limited to this example, and will be described below. It is possible to make various modifications and changes.
  • FIGS. 3A to 3G are diagrams showing a method of manufacturing a light emitting device according to Example 2 of the present invention, following the procedure.
  • the same reference numerals are assigned to the parts described above, and the description may be omitted.
  • the substrate 201, the positive electrode 202, the lead line 203, the organic layer 204, and the negative electrode 205 according to this example are the substrate 101, the positive electrode 102, the lead line 103, and the organic layer 104 in Example 1, respectively.
  • the negative electrode 105 and can be formed by the same material and the same method as those described in Example 1.
  • the shape of the negative electrode 205 is different from that in the first embodiment, and the area force of the negative electrode 205 is reduced. Therefore, in the process of FIG. 3D, the organic layer 204 between the positive electrode 202 and the lead wire 203 is removed by etching.
  • an insulating protective film made of, for example, silicon nitride (SiN) so as to cover a part of the positive electrode 202, the organic layer 204, and the negative electrode 205.
  • 206 is formed on the substrate 201 by a CVD method using a pattern mask.
  • the protective film 206 is formed to have an opening through which a part of the negative electrode 205 is exposed.
  • connection line 205a that electrically connects the negative electrode 205 and the lead line 203 through the opening is formed by, for example, the sputtering using a pattern mask. , Puttering to form.
  • an insulating protective film 206a made of, for example, silicon nitride (SiN) is used as a pattern mask so as to cover the connection line 205a and a part of the lead line 203. It is formed on the substrate 201 by V, CVD method.
  • a light emitting device 200 in which the organic layer 204 is formed between the positive electrode 202 and the negative electrode 205 can be formed on the substrate 201.
  • the substrate 201, the positive electrode 202, the lead wire 203, the organic layer 204, and The negative electrode 205 corresponds to the substrate 101, the positive electrode 102, the lead wire 103, the organic layer 104, and the negative electrode 105, respectively, in the case of Example 1.
  • the manufacturing method of Example 1 is the same. It is clear that the effects of
  • the protective film 206 made of, for example, silicon nitride having a high insulating property is used for the insulation between the positive electrode 202 and the lead wire 203 (the negative electrode 205). It is a feature. Therefore, in comparison with the case of Example 1 (an organic layer is used for insulating the positive electrode 102 and the lead wire 103), the reliability of the light emitting element having high anode and cathode insulation is high. It has the characteristics.
  • FIG. 4 is a plan view schematically showing an example of the configuration of the substrate processing apparatus 300 for manufacturing the light emitting element 100.
  • the substrate processing apparatus 300 includes a transfer chamber TCI, TC2, TC3, TC4, and the like, in which a processing target substrate is transferred, such as a processing chamber, a film forming apparatus, or an etching apparatus. It has a structure that is connected to either TC5.
  • Each of the transfer chambers TCI, TC2, TC3, TC4, and TC5 has four connection surfaces for connecting a processing chamber, a film forming apparatus, an etching apparatus, or the like.
  • the transfer chambers TCI, TC2, TC3, TC4, and TC5 have a structure in which transfer means (transfer arms) TA1, TA2, TA3, TA4, and TA5 for transferring the substrate to be processed are respectively installed inside. is doing.
  • a pretreatment chamber CL1 that performs pretreatment (cleaning, etc.) of a substrate to be processed, a substrate to be processed, or a substrate Alignment processing chambers AL1, AL2, AL3, AL4, AL5 for performing alignment (positioning) of masks to be mounted on the substrate, and the organic layer 104 are formed by vapor deposition (performing the process shown in FIG. 2B).
  • Organic layer forming apparatus VA1, VA2, and the negative electrode 105 are formed by a sputtering method (the process shown in FIG. 2C is performed), and the connection line 105a is formed (the process shown in FIG. 2E is performed).
  • Deposition apparatus Electrode formation apparatus
  • SP1, SP2 Etching the organic layer 104 (implementing the process shown in FIG. 2D) ET1, ET2, and film forming apparatuses (protective film forming apparatuses) CV1, CV2 and load lock chambers LL1, LL2 for forming the protective film 106 (performing the process shown in FIG. 2F).
  • the load lock chamber LL1, the pretreatment chamber CL1, the alignment treatment chamber AL1, and the film forming apparatus VA1 are connected to the four connection surfaces of the transfer chamber TC1, respectively.
  • the film forming apparatuses VA1 and VA2 and the alignment treatment chambers AL2 and AL3 are connected to the four connection surfaces of the transfer chamber TC2, respectively.
  • the alignment processing chambers AL3 and AL4 and the film forming apparatuses SP1 and SP2 are connected to the four connection surfaces of the transfer chamber TC3, respectively.
  • the alignment treatment chambers AL4 and AL5 and the etching apparatuses ET1 and ET2 are connected to the four connection surfaces of the transfer chamber TC4, respectively.
  • Alignment processing chamber AL5, film forming apparatuses CV1, CV2, and load lock chamber LL2 are connected to the four connection surfaces of transfer chamber TC5, respectively.
  • the film forming apparatus VA1 is in both the transfer chambers TC1 and TC2, the alignment treatment chamber AL3 is in both the transfer chambers TC2 and TC3, and the alignment treatment chamber AL4 is in the transfer chamber.
  • the alignment processing chamber AL5 is connected to both the transfer chambers TC4 and TC5.
  • Membrane devices CV1, CV2 and load lock chambers LL1, LL2 are connected to exhaust means (not shown) such as a vacuum pump for reducing the pressure inside (vacuum state). The interior is maintained at a reduced pressure.
  • a substrate to be processed (corresponding to the substrate 101 on which the positive electrode 102 and the lead wire 103 are formed as shown in FIG. 2A) is put into the substrate processing apparatus 300 from the load lock chamber LL1.
  • the substrate to be processed put into the load lock chamber LL1 is transferred to the preprocessing chamber CL1 by the transfer means TA1, and preprocessing (cleaning or the like) of the substrate to be processed is performed.
  • the substrate to be processed is transferred to the film forming apparatus VA1 by the transfer means TA1, and in the film forming apparatus VA1, the organic layer 104 of the light emitting element 100 is deposited by a vapor deposition method. (The process shown in FIG. 2B is performed). Further, if necessary, the substrate to be processed may be further formed with organic layers in multiple layers by the film forming apparatus VA2.
  • the substrate on which the organic layer 104 is formed is transferred to the alignment processing chamber AL2 or AL3 by the transfer means TA2, and after the mask is mounted, the transfer means TA3. Is transferred to one of the film forming apparatuses SP1 and SP2.
  • the negative electrode 105 is formed by sputtering (the process shown in FIG. 2C is performed). After the mask is removed from the alignment processing chamber AL2 or AL3, the substrate to be processed on which the negative electrode 105 is formed is transferred to either the etching apparatus ET1 or ET2 by the transfer means TA3 or TA4. Be transported.
  • the organic layer 104 is etched using the negative electrode 105 as a mask (the process shown in FIG. 2D is performed).
  • the substrate to be processed is attached with a mask in the alignment processing chamber A L3 or AL4, and then again by the transfer means TA3 and TA4, the film forming apparatus SP1, Any one of SP2 is transported to form the connection line 105a (the process shown in FIG. 2E is performed).
  • the substrate to be processed is transported to one of the film forming apparatuses CV1 and CV2 by the transport means TA3, TA4, and TA5 after the mask is detached in the alignment processing chamber AL3 or AL4. Is done.
  • the protective film 106 is formed by a CVD method (the process shown in FIG. 2F is performed). In this way, the light emitting element 100 described in Example 1 is formed, and the light emitting element 100 is unloaded from the substrate processing apparatus 300 via the load lock chamber LL2.
  • the light emitting element 100 can be quickly formed in a continuous process.
  • the substrate processing apparatus 300 has a plurality of transfer chambers, and the organic layer forming apparatus, the electrode forming apparatus, and the etching apparatus are connected to different transfer chambers. Therefore, in the substrate processing apparatus according to the present embodiment, Each can have a plurality of organic layer forming apparatuses, electrode forming apparatuses, and etching apparatuses, and the substrate processing efficiency is good.
  • substrate processing apparatus 300 can be modified as a substrate processing apparatus 400 shown below.
  • FIG. 5 is a view showing a substrate processing apparatus 400 that is a modification of the substrate processing apparatus 300.
  • the same reference numerals are given to the parts described above, and the description will be omitted.
  • the substrate processing apparatus 400 further includes transfer chambers TC6 to TC10 and transfer means TA6 to TA10 installed in the transfer chambers TC6 to TC10.
  • the alignment chambers AL6 to AL8, the load lock chambers LL3 and LL4 (corresponding to the load lock chambers LL1 and LL2), and the film forming apparatus VA 3 are connected to the transfer chambers TC6 to TC10.
  • the transfer chamber TC6 is connected to the alignment processing chamber AL1
  • the transfer chamber TC7 is connected to the alignment processing chamber AL2.
  • the transfer chamber, alignment chamber, film forming apparatus, etching apparatus, and the like to be connected can be variously combined or increased or decreased as necessary. Forms with high production efficiency can be arbitrarily formed.
  • FIG. 6 is a plan view schematically showing an example of the configuration of the substrate processing apparatus 500 for manufacturing the light emitting element 200.
  • the processing chamber, the film forming apparatus, the etching apparatus, and the like are transferred to the transfer chambers tcl, tc2, tc3, tc4 , tc5, tc6, tc7.
  • Each of the transfer chambers tcl, tc2, tc3, tc4, tc5, tc6, and tc7 has four connection surfaces for connecting a processing chamber, a film forming apparatus, an etching apparatus, or the like.
  • the transfer chambers tcl, tc2, tc 3, tc4, tc5, tc6, tc7 have a structure in which the transfer means (transfer arm) tal, ta2, ta3, ta4, ta5, ta6, ta7 are installed inside .
  • the transfer chamber tcl, tc2, tc3, tc4, tc5, tc6, tc7 is connected to one of the transfer chambers tcl, tc2, tc3, tc5, tc6, tc7.
  • the alignment processing chambers al 1, al2, al3, al4, al5, al6, al7, and the organic layer 204, which perform alignment (positioning) of the mask to be mounted on the substrate to be processed or the substrate to be processed, are formed by vapor deposition (see Fig. 3B).
  • Film forming apparatus (organic layer forming apparatus) val, va2, and negative electrode 205 are formed by sputtering (performing the process shown in FIG. 3C).
  • Film forming apparatus (electrode forming apparatus) spl, sp2 Etching the organic layer 204 (performing the process shown in FIG. 3D) Etching apparatus etl, et2, forming the protective film 206 (performing the process shown in FIG. 3E) Film forming apparatus (Protective film forming apparatus) cvl, cv2, and the connection line 205a are formed (the process shown in FIG. 3F is performed) Film device (connection line forming device) sp3, sp4, forming the protective film 206a (performing the process shown in FIG. 3G) Film forming device (protective film forming device) cv3, cv4, and load lock chamber 111 and 112.
  • the load lock chamber 111, the pretreatment chamber cll, the alignment treatment chamber all, and the film forming apparatus val are connected to the four connection surfaces of the transfer chamber tcl, respectively.
  • the film forming apparatuses val and va2 and the alignment treatment chambers al2 and al3 are connected to the four connection surfaces of the transfer chamber tc2, respectively.
  • the alignment processing chambers al3 and al4 and the film forming apparatuses spl and sp2 are connected to the four connection surfaces of the transfer chamber tc3, respectively.
  • the alignment processing chambers al4 and al5 and the etching apparatuses etl and et2 are connected to the four connection surfaces of the transfer chamber tc4, respectively.
  • Alignment processing chambers al5 and al6 and the film forming apparatuses cvl and cv2 are connected to the four connection surfaces of the transfer chamber tc5, respectively.
  • the alignment treatment chambers al6 and al7 and the film forming devices sp3 and sp4 are connected to the four connection surfaces of the transfer chamber tc6.
  • the alignment processing chamber al7, the film forming apparatuses cv3 and cv4, and the load lock chamber 112 are connected to the four connection surfaces of the transfer chamber tc7.
  • the film formation apparatus val is in both the transfer chambers tcl and tc2
  • the alignment treatment chamber al3 is in both the transfer chambers tc2 and tc3
  • the alignment treatment chamber al4 is in the In both transfer chambers tc3 and tc4
  • the alignment treatment chamber al5 is in both the transfer chambers tc4 and tc5
  • the alignment treatment chamber al6 is in both the transfer chambers tc5 and tc6
  • the alignment treatment chamber al7 is in The transfer chamber is connected to both the transfer chambers tc6 and tc7.
  • the pretreatment chamber cll, the alignment treatment chamber all, al2, al3, al4, al5, al6, al7, the film deposition apparatus val, va2, the film deposition apparatus spl, sp2, ap3, sp4,
  • the etching apparatuses etl, et2, the film-forming apparatuses cvl, cv2, cv3, cv4, and the load lock chambers 111, 112 are each an exhaust hand such as a vacuum pump for reducing the pressure inside (vacuum state).
  • a stage (not shown) is connected, and the inside is maintained in a reduced pressure state as necessary.
  • a substrate to be processed (corresponding to the substrate 201 on which the positive electrode 202 and the lead wire 203 are formed as shown in FIG. 3A) is put into the substrate processing apparatus 500 from the load lock chamber 111.
  • the substrate to be processed put into the load lock chamber 111 is transferred to the preprocessing chamber cll by the transfer means tal, and preprocessing (cleaning etc.) of the substrate to be processed is performed.
  • the substrate to be processed is transferred to the film forming apparatus val by the transfer means tal, and the organic layer 204 of the light emitting element 200 is formed by a vapor deposition method in the film forming apparatus val. (The process shown in FIG. 3B is performed).
  • organic layers may be formed in multiple layers on the substrate to be processed by the film forming apparatus va2.
  • the substrate to be processed on which the organic layer 204 is formed is transferred to the alignment processing chamber al2 or al3 by the transfer means ta2, and after the mask is mounted, the transfer means ta3
  • the film forming apparatuses sp 1 and sp 2 are transported to some extent.
  • the negative electrode 205 is formed by a sputtering method (the process shown in FIG. 3C is performed).
  • the substrate on which the negative electrode 205 is formed is transferred to either the etching apparatus etl or et2 by the transfer means ta3 and ta4 after the mask is detached in the alignment processing chamber al2 or al3. Is done.
  • the organic layer 204 is etched using the negative electrode 205 as a mask (the process shown in FIG. 3D is performed).
  • the substrate to be processed is mounted in the alignment processing chamber al5, and then transferred by the transfer means ta5 to one of the film forming apparatuses cvl and cv2.
  • the protective film 206 is formed by the CVD method (the process shown in FIG. 3E is performed).
  • connection line 205a is formed by a sputtering method (the process shown in FIG. 3F is performed).
  • the substrate is mounted in the alignment processing chamber al7, and the film forming apparatus cv3, is transferred by the transfer means ta7. It is transported to one of cv4.
  • the protective film 206a is formed by the CVD method (the process shown in FIG. 3G is performed).
  • the light-emitting element 200 described in Example 2 is formed, and the formed light-emitting element is unloaded from the substrate processing apparatus 500 via the 112.
  • the substrate processing apparatus 500 described above has the same effect as the substrate processing apparatus 100 described in the third embodiment. As described above, the substrate processing apparatus can be variously modified according to the form of the light emitting element.
  • FIG. 7 is a view showing a substrate processing apparatus 600 which is a modified example of the substrate processing apparatus 500.
  • the same reference numerals are given to the parts described above, and the description will be omitted.
  • the substrate processing apparatus 600 further includes transfer chambers tc8 to tcl4 and transfer means ta8 to tal4 installed in the transfer chambers tc8 to TC14.
  • alignment treatment chambers al8, al9, allO, all l, all2, load lock chambers 113, 114 (corresponding to load lock chambers 111, 112) connected to any of the transfer chambers tc8 to tc14 , Deposition device va3 (equivalent to deposition device val), deposition device sp5, sp6, sp7, sp8 (equivalent to deposition device spl, sp2, sp3, sp4), etching device et3, et4, (etching device etl , et2 equivalent), It also has film devices cv5, cv6, cv7, cv8 (film forming devices cvl, cv2, cv3, cv4).
  • the transfer chamber tc8 is connected to the alignment processing chamber all, and the transfer chamber tc9 is connected to the alignment processing chamber al2.
  • the transfer chamber, the alignment processing chamber, the film forming apparatus, the etching apparatus, and the like to be connected may be variously combined as necessary.
  • the number can be increased or decreased, and forms with good production efficiency can be arbitrarily formed.
  • FIG. 8 is a diagram schematically showing an example of the configuration of a film forming apparatus (organic layer forming apparatus) VA1 used in the substrate processing apparatus 300 described above. Further, the film forming apparatuses VA2, VA3, val, va2, and va3 have the same structure as the film forming apparatus VA1.
  • the film forming apparatus VA1 includes a processing vessel 301 in which an internal space 300A is defined.
  • the internal space 300A includes a plurality of vapor deposition sources 302, It has a structure in which one substrate holding table 305 facing a plurality of vapor deposition sources 302 is installed.
  • the internal space 300A is exhausted from an exhaust line 304 to which an exhaust means (not shown) such as an exhaust pump is connected, and is held in a predetermined reduced pressure state.
  • a heater 303 is installed in the vapor deposition source 302, and the raw material 302A held inside by the heater 303 can be heated and vaporized or sublimated to be used as a gaseous raw material.
  • the gaseous material is deposited on the substrate W to be processed held on the substrate holder 305 (for example, the substrate 101 on which the positive electrode 102 and the lead wire 103 are formed) to form the organic layer 104. .
  • the substrate holding table 305 is configured to be movable in parallel on a moving rail 306 installed on the upper surface of the processing container 301 (the side facing the vapor deposition source 302).
  • a moving rail 306 installed on the upper surface of the processing container 301 (the side facing the vapor deposition source 302).
  • FIG. 9 shows a film forming apparatus (electrode forming apparatus) SP used in the substrate processing apparatus 300 described above.
  • FIG. 2 is a diagram schematically illustrating an example of a configuration of 1.
  • the film forming apparatus SP2, SP3, SP4, spl, sp2, sp3, sp4, sp5, sp6, sp7, sp8 has the same structure as the film forming apparatus SP1.
  • the film forming apparatus SP1 includes a processing vessel 401 in which an internal space 400A is defined, and the internal space 400A includes a target (cathode) 403, The substrate holding table (positive electrode) 402 is installed.
  • the internal space 400A is exhausted from an exhaust line 406 to which exhaust means (not shown) such as an exhaust pump is connected, and is held in a predetermined reduced pressure state.
  • a gas for plasma excitation such as Ar
  • Ar is supplied from the gas supply means 407 to the internal space 400A.
  • high frequency power is applied to the target 403 from the high frequency power supply 404
  • plasma is excited in the internal space 400A, and Ar ions are generated.
  • the target 403 is sputtered by the Ar ions generated in this manner, so that the substrate to be processed W (for example, the positive electrode 102, the lead wire 103, and the organic substrate 102 held on the substrate holding table 402).
  • the negative electrode 105 is formed on the substrate 101) on which the layer 104 is formed.
  • the substrate W to be processed is loaded into the internal space 400A 'or the internal space described above. Unloading from 400A becomes possible.
  • FIG. 10 is a diagram schematically showing an example of the configuration of the etching apparatus ET1 used in the substrate processing apparatus 300 described above.
  • the etching apparatuses ET2, ET3, ET4, et 1, et2, et3, et4 have the same structure as the etching apparatus ETl.
  • the etching apparatus ET1 includes processing vessels 501, 502 in which an internal space 500A is defined by being combined, and the internal space 500A includes The earth plate 506 and the substrate holding base 505 are installed to face each other.
  • the internal space 500A is structured such that it is exhausted from an exhaust line 509 to which exhaust means (not shown) such as an exhaust pump is connected and held in a predetermined reduced pressure state.
  • the processing vessel 501 is made of, for example, metal, and the processing vessel 502 is made of a dielectric.
  • a coil 503 to which high-frequency power is applied from a high-frequency power source 504 is installed outside the processing container 502.
  • the substrate holder 505 is configured to receive high frequency power from a high frequency power source 510.
  • eztin such as NZAr
  • a processing gas is supplied for the operation.
  • the processing gas is plasma-excited by applying high-frequency power to the coil 503.
  • Such plasma is sometimes called high density plasma (ICP).
  • ICP high density plasma
  • the process shown in FIG. 2D of Example 1 can be performed with the processing gas dissociated by the high-density plasma (the organic layer 104 is etched using the negative electrode 105 as a mask).
  • the substrate W to be processed is loaded into the internal space 500A 'or the internal space described above. Unloading from 500A becomes possible.
  • the main component of Ag is the above.
  • Plasma etching using the negative electrode 105 as a mask can efficiently etch the organic layer 104 while suppressing damage to the negative electrode 105.
  • the plasma of the etching apparatus that dissociates the processing gas is preferably so-called high-density plasma that dissociates nitrogen with high efficiency.
  • the high-density plasma is not limited to ICP. Similar results can be obtained using wave plasma or the like.
  • the present invention it is possible to provide a high-quality light-emitting element, a method for manufacturing the light-emitting element for manufacturing the light-emitting element, and a substrate processing apparatus capable of manufacturing the light-emitting element. It becomes possible.

Abstract

　第１の電極と第２の電極の間に発光層を含む有機層が形成されてなる発光素子を、被処理基板上に形成する、基板処理装置であって、前記被処理基板上に形成された前記第１の電極上に前記有機層を形成する有機層形成装置と、前記有機層上に前記第２の電極を形成する電極形成装置と、前記有機層をエッチングするエッチング装置と、を有することを特徴とする基板処理装置。

Description

明 細 書
発光素子、発光素子の製造方法および基板処理装置
技術分野
[0001] 本発明は、 2つの電極の間に有機発光層が形成されてなる発光素子および当該発 光素子を形成するための基板処理装置に関する。
背景技術
[0002] 近年、従来用いられてきた CRT (Cathode Ray Tube)に換わって、薄型にする ことが可能な平面型表示装置の実用化が進んでおり、例えば有機エレクト口ルミネッ センス素子 (有機 EL素子）は自発光、高速応答などの特徴を有するために、次世代 の表示装置として着目されている。また、有機 EL素子は、表示装置のほかに、面発 光素子としても用いられる場合がある。
[0003] 有機 EL素子は、陽電極 (正電極)と陰電極 (負電極)の間に有機 EL層（発光層）を 含む有機層が狭持された構造となっており、当該発光層に正極力も正孔を、負極か ら電子を注入してそれらの再結合をさせることによって、当該発光層を発光させる構 造になっている。
[0004] また、前記有機層には、必要に応じて陽極と発光層の間、または陰極と発光層の間 に、例えば正孔輸送層、または電子輸送層など発光効率を良好とするための層を付 加することも可能である。
[0005] 例えば、図 1A〜図 1Dは、上記の発光素子を形成する方法の一例を、手順を追つ て示した図である。
[0006] まず、図 1Aに示す工程では、陽電極 12と、後の工程で形成される陰電極の引き出 し線 13が形成された基板 11を用意する。前記基板 11には、例えば前記陽電極 12 に接続された TFT (薄膜トランジスタ)などのアクティブマトリクス駆動回路が形成され ていてもよい。
[0007] 次に、図 1Bに示す工程において、前記陽電極 12上に、発光層（有機 EL層）を含 む有機層 14を蒸着法により形成する。この場合、前記有機層 14は、前記基板 11の 全面に成膜されるわけではなぐ例えば前記引き出し線 13が露出するように、所定の パター-ングがされて形成されることが好ましい。この場合、蒸着膜のパターユングは
、例えば基板上にパターユングされたマスク（図示せず)を装着して蒸着する、いわゆ るマスク蒸着法により行うことが広く行われている。
[0008] 次に、図 1Cに示す工程において、例えばスパッタリング法により、前記有機層 14上 に陰電極 15を形成する。次に、図 1Dに示す工程において、有機層を覆うように保護 層（絶縁層） 16を形成し、発光素子を形成している。
[0009] しかし、有機層を蒸着する場合には前記基板 11や、該基板 11上に装着されたマス ク (ステンシルマスク）が高温になってしまう問題があった。このため、基板上に装着さ れたマスクが熱により変形し、マスク蒸着によるパターンユングの精度が悪ィ匕して発 光素子の品質が低下してしまう場合があった。
[0010] また、マスクの熱による変形や、マスクの着脱の際に、パーティクルが発生する場合 があり、発光素子の品質の低下や歩留まりが低下してしまう問題が生じる場合があつ た。
特許文献 1：特開 2004— 225058号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0011] そこで、本発明では、上記の問題を解決した、新規で有用な発光素子の製造方法 と、発光素子を製造する基板処理装置を提供することを統括的課題として!、る。
[0012] 本発明の具体的な課題は、高品質な発光素子と、当該発光素子を製造する発光 素子の製造方法、および当該発光素子を製造することが可能な基板処理装置を提 供することである。
課題を解決するための手段
[0013] 本発明の第 1の観点では、上記の課題を、第 1の電極と第 2の電極の間に発光層を 含む有機層が形成されてなる発光素子の製造方法であって、基板上に形成された 前記第 1の電極上に、前記有機層を形成する有機層形成工程と、前記有機層上に 前記第 2の電極を形成する電極形成工程と、前記有機層をエッチングするエツチン グ工程と、を有することを特徴とする発光素子の製造方法により、解決する。
[0014] 本発明の第 2の観点では、上記の課題を、第 1の電極と第 2の電極の間に発光層を 含む有機層が形成されてなる発光素子を、被処理基板上に形成する、基板処理装 置であって、前記被処理基板上に形成された前記第 1の電極上に前記有機層を形 成する有機層形成装置と、前記有機層上に前記第 2の電極を形成する電極形成装 置と、前記有機層をエッチングするエッチング装置と、を有することを特徴とする基板 処理装置により、解決する。
[0015] 本発明の第 3の観点では、上記の課題を、第 1の電極と第 2の電極の間に発光層を 含む有機層が形成されてなる発光素子であって、平面視した場合に前記第第 2の電 極と前記有機層が実質的に同じ形状にパターユングされていることを特徴とする発光 素子により、解決する。
発明の効果
[0016] 本発明によれば、高品質な発光素子と、当該発光素子を製造する発光素子の製造 方法、および当該発光素子を製造することが可能な基板処理装置を提供することが 可能となる。
図面の簡単な説明
[0017] [図 1A]従来の発光素子の製造方法を示す図（その 1)である。
[図 1B]従来の発光素子の製造方法を示す図（その 2)である。
[図 1C]従来の発光素子の製造方法を示す図（その 3)である。
[図 1D]従来の発光素子の製造方法を示す図（その 4)である。
[図 2A]実施例 1による発光素子の製造方法を示す図（その 1)である。
[図 2B]実施例 1による発光素子の製造方法を示す図（その 2)である。
[図 2C]実施例 1による発光素子の製造方法を示す図（その 3)である。
[図 2D]実施例 1による発光素子の製造方法を示す図（その 4)である。
[図 2E]実施例 1による発光素子の製造方法を示す図（その 5)である。
[図 2F]実施例 1による発光素子の製造方法を示す図（その 6)である。
[図 3A]実施例 2による発光素子の製造方法を示す図（その 1)である。
[図 3B]実施例 2による発光素子の製造方法を示す図（その 1)である。
[図 3C]実施例 2による発光素子の製造方法を示す図（その 1)である。
[図 3D]実施例 2による発光素子の製造方法を示す図（その 1)である。 [図 3E]実施例 2による発光素子の製造方法を示す図（その 1)である。
[図 3F]実施例 2による発光素子の製造方法を示す図（その 1)である。
[図 3G]実施例 2による発光素子の製造方法を示す図（その 1)である。
[図 4]実施例 3による基板処理装置を示す図である。
[図 5]図 4の基板処理装置の変形例である。
[図 6]実施例 4による基板処理装置を示す図である。
[図 7]図 6の基板処理装置の変形例である。
[図 8]図 4の基板処理装置に用いる有機層形成装置の一例である。
[図 9]図 4の基板処理装置に用いる電極形成装置の一例である。
[図 10]図 4の基板処理装置に用いるエッチング装置の一例である。
符号の説明
100, 200 発光素子
101, 201 基板
102, 202 陽電極
103, 203 引き出し線
104, 204 有機層
105, 205 陰電極
106, 206, 206a 保護膜
TCI, TC2, TC3, TC4, TC5, TC6, TC7, TC8, TC9, TC10, tcl, tc2, tc 3, tc4, tc5, tc6, tc7, tc8, tc9, tclO, tel l, tcl 2, tcl3, tcl4 搬送室
TA1, TA2, TA3, TA4, TA5, TA6, TA7, TA8, TA9, TA10, tal, ta2, ta 3, ta4, ta5, ta6, ta7, ta8, ta9, talO, tal l, tal2, tal3, tal4 搬送室手段
AL1, AL2, AL3, AL4, AL5, AL6, AL7, all, al2, al3, al4, al5, al6, al7, al8, al9, allO, all l, all2 ァライメント処理室
CL1, cll 前処理室
LL1, LL2, LL3, LL4, 111, 112, 113, 114 ロードロック室
VA1, VA2, VA3, val, va2, va3 成膜装置
SPl, SP2, SP3, SP4, spl, sp2, sp3, sp4, sp5, sp6, sp7, sp8 成膜装置 CVl, CV2, CV3, CV4, cvl, cv2, cv3, cv4, cv5, cv6, cv7, cv8 成膜装置
ETl , ET2, ET3, ET4, etl, et2, et3, et4 エッチング装置
300A 内部空間
301 処理容器
302 蒸着源
302A 原料
303 ヒータ
304 排気ライン
305 基板保持台
306 移動レーノレ
307 ゲートバノレブ
400A 内部空間
401 処理容器
402 基板保持台
403 ターゲット
404 高周波電源
406 排気ライン
407 ガス供給手段
501, 502 処理容器
503 コイル
504， 510 高周波電源
506 アース板
507 ゲートバノレブ
508 ガス供給手段
509 排気ライン
発明を実施するための最良の形態
次に、本発明の実施の形態に関して、図面に基づき説明する。
実施例 1 [0020] 本実施例による発光素子の製造方法は、第 1の電極（陽電極)と第 2の電極 (陰電 極)の間に、発光層を含む有機層が形成されてなる発光素子の製造方法であって、 基板上に形成された前記第 1の電極上に前記有機層を形成する有機層形成工程と 、前記有機層上に前記第 2の電極を形成する電極形成工程と、前記有機層をエッチ ングするエッチング工程と、を有することを特徴として 、る。
[0021] すなわち、本実施例では、上記の有機層のパターユングを、マスク蒸着によらずに エッチングによるパターユングにより行って 、ることが特徴である。このような発光素子 の製造方法の一例について、図 2A〜図 2Fに基づき、手順を追って説明する。ただ し以下の図中では、先に説明した部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する 場合がある。
[0022] まず、図 2Aに示す工程において、例えばガラスなどよりなる透明な基板 101上に、 ITOなどの透明な材料よりなる陽電極 102と、後の工程で形成される陰電極の引き 出し線 203とが形成されてなる、いわゆる電極つきの基板を用意する。この場合、前 記陽電極 102 (前記引き出し線 103)は、例えばスパッタリング法などにより形成され る。
[0023] また、前記基板 101には、例えば TFTなどの発光素子の発光を制御する制御素子 が組み込まれていても良い。例えば、本実施例により形成される発光素子を表示装 置に用いる場合には、画素ごとに、例えば TFTなどの制御用の素子が組み込まれる 場合が多い。
[0024] この場合、 TFTのソース電極と上記の陽電極 102個が接続され、さらに TFTのゲ ート電極とドレイン電極は、格子状に形成されたゲート線とドレイン線に接続され、画 素ごとの表示の制御が行われる。この場合、前記引き出し線 103は、所定の制御回 路（図示せず）に接続される。このような表示装置の駆動回路は、アクティブマトリクス 駆動回路と呼ばれている。なお、本図では、このようなアクティブマトリクス駆動回路の 図示は省略している。
[0025] 次に、図 2Bに示す工程において、前記陽電極 102、前記引き出し線 103、および 前記基板 101の上に、該記陽電極 102、該引き出し線 103、および該基板 101の露 出部を覆うように、発光層（有機 EL層）を含む有機層 104を、蒸着法により形成する。 この場合、蒸着にあたってマスクは用いず、実質的に基板の全面に前記有機層 104 を形成する。
[0026] 次に、図 2Cに示す工程において、前記有機層 104上に、例えば Agよりなる陰電極 105を、例えばパターンマスクを用いたスパッタリングにより、所定の形状にパター- ングして形成する。また、前記陰電極 105のパターユングは、前記陰電極 105を全面 に形成した後、フォトリソグラフィ法を用いたエッチング法により行ってもよい。
[0027] 次に、図 2Dに示す工程において、図 2Cに示した工程において形成された、パタ 一ユングされた前記陰電極 105をマスクにして、例えばプラズマエッチングにより、前 記有機層 104のエッチングを行って、当該有機層 104のパターユングを行う。このェ 程において、前記有機層 104の剥離が必要な領域 (例えば前記引き出し線 103上 や、その他発光層が不要な領域）がエッチングにより除去され、該有機層 104のバタ 一二ングが行われる。
[0028] 次に、図 2Eに示す工程において、前記陰電極 105と前記引き出し線 103を電気的 に接続する接続線 105aを、例えばパターンマスクを用いたスパッタリングにより、パタ 一二ングして形成する。
[0029] 次に、図 2Fに示す工程において、前記陽電極 102の一部、前記引き出し線 103の 一部、前記有機層 104、前記陰電極 105、および前記接続線 105aを覆うように、例 えば窒化シリコン (SiN)よりなる絶縁性の保護膜 106を、パターンマスクを用いた CV D法により、前記基板 101上に形成する。
[0030] このようにして、前記基板 101上に、前記陽電極 102と前記陰電極 105の間に前記 有機層 104が形成されてなる、発光素子 100を形成することができる。上記の発光素 子 100は、有機 EL素子と呼ばれる場合がある。
[0031] 前記発光素子 100は、前記陽電極 102と前記陰電極 105の間に電圧が印加され ることで、前記有機層 104に含まれる発光層に、前記陽電極 102から正孔が、前記 陰電極 105から電子が注入されてそれらが再結合され、発光する構造になって!/ヽる
[0032] 当該発光層は、例えば、多環芳香族炭化水素、ヘテロ芳香族化合物、有機金属錯 体ィ匕合物等の材料を用いて形成することが可能であり、上記の材料は例えば蒸着法 により、形成することが可能である。
[0033] また、前記発光層での発光効率が良好となるように、前記有機層 104には、当該発 光層と前記陽電極 102との間に、例えば、正孔輸送層，正孔注入層などが形成され ていてもよい。また、当該正孔輸送層，正孔注入層は、そのいずれかが、またはその 双方が省略される構造であってもよ 、。
[0034] 同様に、前記発光層での発光効率が良好となるように、前記有機層 104には、当 該発光層と前記陰電極 105との間に、例えば、電子輸送層，電子注入層が形成され ていてもよい。また、当該電子輸送層，電子注入層は、そのいずれかが、またはその 双方が省略される構造であってもよ 、。
[0035] また、前記有機層 104と前記陰電極 105との界面には、当該界面の仕事関数を調 整するため（発光効率を良好とするため）の物質、例えば、 Li、 LiF、 CsCOなどが添
3 加された層が形成されて 、てもよ 、。
[0036] 例えば、前記発光層は、例えば、ホスト材料にアルミノキノリノール錯体 (Alq3)、ド 一ピング材にはルブレンを用いて形成することができる力 これに限定されず、様々 な材料を用いて形成することが可能である。
[0037] 例えば、前記陽電極 102の厚さは 100 m乃至 200 m、前記有機層 103の厚さ は 50 μ m乃至 200 μ m、前記陰電極 104の厚さは 50 μ m乃至 300 μ mに形成され る。
[0038] また、例えば、前記発光素子 100は、表示装置 (有機 EL表示装置)や、面発光素 子 (照明 ·光源など）に適用することができるが、これらに限定されるものではなぐ様 々な電子機器に用いることが可能である。
[0039] 上記に説明した、本実施例による発光素子の製造方法を用いれば、前記有機層 1 04を形成する場合に、従来のようにマスク蒸着法を用いる必要が無くなる。このため 、マスク蒸着法に起因する様々な問題を回避することができる。例えば、蒸着時のマ スクの温度上昇によるマスク変形に起因する、蒸着膜 (有機層 104)のパターユング 精度の低下の問題を回避することができる。
[0040] このような問題は、特に成膜時の温度が高い蒸着工程で顕著であり、成膜温度が 比較的低温であるスパッタリング工程に比べて大きな問題となる場合があった。本実 施例による発光素子の製造方法では、このようなパターユング精度の低下の問題を 回避し、ノターユング精度を良好にして、高品質の発光素子を形成することができる
[0041] また、従来のマスク蒸着法では、上記のマスクの変形が生じた場合や、またはマスク の装着、脱着の際にパーティクルの発生が生じる場合があり、発光素子の品質や歩 留まりを低下させる場合があった。本実施例による発光素子の製造方法を用いた場 合、マスク蒸着に起因するパーティクルの発生を抑制することが可能となり、高品質 の発光素子を、歩留まりを良好に製造することが可能となる。
[0042] また、本実施例による製造方法では、当該陰電極 105をマスクにして前記有機層 1 04をエッチングしているため、例えば従来のプラズマエッチングのように、フォトレジス ト法などのマスクパターンを形成する工程が不要となり、製造工程が単純となるため、 好適である。
[0043] また、前記保護膜 106をプラズマ CVD法で形成する場合に、前記有機層 104が前 記陰電極 105で覆われているため、当該有機層 104への保護膜形成の際のダメー ジが抑制されて、発光素子の寿命が長くなるメリットがある。
[0044] また、前記陽電極 105をマスクにして前記有機層 104をエッチングして ヽるため、例 えば隣接する陰電極 105の間の有機層 104は除去されることになる。しかし、表示の ための発光は当該陰電極 105と前記陽電極 102に挟まれた領域で生じるため、表示 上問題が生じることは無ぐ表示品質は通常の表示装置と同様に良好である。すなわ ち、当該陰電極 105をマスクにしたエッチングは、表示 (発光）のための有機層（発光 層）が確実に確保 (マスク)され、保護されるとともに製造方法が単純であり、好適な方 法である。
[0045] また、前記発光素子 100では、平面視した場合に、前記陰電極 105と前記有機層 104が実質的に同じ形状にパターニングされるため、以下に説明するように、従来の 発光素子と比較した場合に、発光面積を実質的に大きくすることが可能となる。
[0046] 例えば、図 1Dに示す従来の発光素子では、前記有機層 14をマスク蒸着法により 形成した後で前記陰電極 15をパターユングして形成しているため、陽電極と陰電極 の絶縁を確実にするための加工のマージンを確保する必要があった。そのために、 前記有機層 14を前記陰電極 15よりも大きくする必要があり、実質的な発光面積が小 さくなつてしまう問題があった。
[0047] 一方、本実施例による発光素子 100では、前記有機層 104のパターユングを、前 記陰電極 105のパターユングの後で、当該陰電極 105をマスクにして行っているた め、平面視した場合に、前記陰電極 105と前記有機層 104が実質的に同じ形状 (実 質的に同じ面積）にパターユングされる。このため、本実施例による発光素子では、 陰電極と陽電極に挟まれない絶縁のマージンのための有機層が殆ど存在せず、バタ 一ユングされた有機層の発光に寄与する面積の割合が従来に比べて大きい特徴が ある。
[0048] また、前記有機層 104をプラズマエッチングするための、プラズマ励起されるガス ( 以下文中処理ガス）は、例えば、酸素（O )、水素 (H )、などを用いることができる。し
2 2
かし、前記陰電極 105が、例えば Agを主成分としている場合、前記処理ガスには、 酸素または水素を用いな 、ことが好ま 、。
[0049] 例えば、前記処理ガスに酸素または水素を用いた場合、前記陰電極 105を構成す る Agは、プラズマ励起された活性な酸素または水素に曝されることになる。このため 、前記陰電極 105が腐食するカゝ、または前記陰電極 105と前記有機層 104の界面の 剥離が発生する場合があった。このため、前記陰電極 105を、例えば腐食に対する 耐性が大き ヽ A1を主成分として構成してもよ ヽ。
[0050] また、このような前記陰電極 105の腐食や、または前記陰電極 105のエッチングの 影響を抑制するため、当該陰電極 105を構成する金属 (例えば Agまたは A1など)の 表面を窒化して (窒化膜よりなる保護膜を設けて)、陰電極を保護するように構成して ちょい。
[0051] 一方で、上記の発光素子 100のような、いわゆるボトムェミッション型の発光素子の 場合、前記陰電極 105は、前記有機層 104 (発光層）からの発光の反射層として用 いられる。このため、前記陰電極 105の可視光線の反射率が高いことが好ましぐ例 えば、前記陰電極 105は、可視光線の反射率が高い Agを主成分とするように構成 することが好ましい。この場合、 Agを主成分とした材料とは、 Agの反射率を実質的に 低下させな!/、程度に Agの純度が高く維持された (実質的な純 Agを含む)材料を示し ている。
[0052] そこで、特に前記陰電極 105が Agを主成分とした材料により構成されている場合 には、例えば前記処理ガスとして窒素 (N )を用いることが好ましい。例えば、窒素は
2
上記の酸素や水素に比べて Agなどの金属を腐食させる影響が少なぐまた効率的 に前記有機層 104をエッチングすることが可能である。例えば、 C、 Hを含む有機層 は、以下の式で示される反応により、プラズマエッチングにより除去することができると 考えられる。
[0053] C H + N* → HCN† (N*は Nのラジカルを示す）
このため、処理ガスとして Nを用いた場合には、 Agを主成分とした前記陰電極 10
2
5をマスクとしたプラズマエッチングで、当該陰電極 105に与えるダメージを抑制しな がら、効率よく前記有機層 104のエッチングを行うことが可能である。
[0054] また、処理ガスとして Nを用いた場合には、さらに処理ガスに希ガス（例えば、 He,
2
Ar, Xeなど）を加えて用いることが好ましい。この場合、希ガスが窒素のプラズマによ る解離に寄与するため、窒素の解離が促進されてエッチングの効率が上昇する効果 を奏する。また、処理ガスに希ガスが添加される場合、希ガスの種類によってエッチ ングの効率 (エッチング速度）が異なることが本発明の発明者によって見出されている 。例えば、処理ガスとして窒素と希ガス（例えば He, Ar, Xeのいずれか）の混合ガス を用いた場合、エッチング速度は、混合される希ガスの種類力 He, Ar, Xeの順に 高くなることが見出されている。
[0055] すなわち、上記の結果は、希ガスのイオンによる物理的なエッチングの影響よりも、 希ガスが窒素の解離に寄与する大きさ（電子温度）が、エッチングの効率 (速度）に大 きく寄与することを示唆して 、ると考えられる。
[0056] このため、前記処理ガスを解離する、エッチング装置 (プラズマエッチング装置）の プラズマとしては、窒素を高効率で解離する、いわゆる高密度プラズマ（マイクロ波プ ラズマ、 ICPなど）を用いることが好ましい。上記のエッチング装置の例を含む、発光 素子を製造するための基板処理装置の構成例については、実施例 3以下で後述す る。
[0057] また、本発明による発光素子の製造方法は、本実施例に限定されず、以下に説明 するように、様々に変形 ·変更することが可能である。
実施例 2
[0058] 図 3A〜図 3Gは、本発明の実施例 2による発光素子の製造方法を、手順を追って 示した図である。ただし以下の図中では、先に説明した部分には同一の参照符号を 付し、説明を省略する場合がある。
[0059] まず、図 3A〜図 3Dに示す工程は、実施例 1の場合の図 2A〜図 2Dに示した工程 に相当する。本実施例による、基板 201、陽電極 202、引き出し線 203、有機層 204 、および陰電極 205は、それぞれ、実施例 1の場合の、基板 101、陽電極 102、引き 出し線 103、有機層 104、および陰電極 105に相当し、実施例 1に記載した場合と同 様の材料、同様の方法で形成することが可能である。
[0060] 本実施例の場合、前記陰電極 205の形状が実施例 1の場合と異なっており、前記 陰電極 205の面積力 、さくなつている。このため、図 3Dの工程において、前記陽電 極 202と前記引き出し線 203の間の前記有機層 204が、エッチングにより除去されて いる。
[0061] 次に、図 3Eに示す工程では、前記陽電極 202の一部と、前記有機層 204、および 前記陰電極 205を覆うように、例えば窒化シリコン (SiN)よりなる絶縁性の保護膜 20 6を、パターンマスクを用いた CVD法により、前記基板 201上に形成する。また、当 該保護膜 206は、前記陰電極 205の一部が露出する開口部を有するように形成され る。
[0062] 次に、図 3Fに示す工程において、前記陰電極 205と前記引きだし線 203を、当該 開口部を介して電気的に接続する接続線 205aを、例えばパターンマスクを用いたス ノ ッタリングにより、パターユングして形成する。
[0063] さらに、図 3Gに示す工程において、当該接続線 205aと、前記引き出し線 203の一 部を覆うように、例えば窒化シリコン (SiN)よりなる絶縁性の保護膜 206aを、パター ンマスクを用 V、た CVD法により、前記基板 201上に形成する。
[0064] このようにして、前記基板 201上に、前記陽電極 202と前記陰電極 205の間に前記 有機層 204が形成されてなる、発光素子 200を形成することができる。先に説明した ように、本実施例による、基板 201、陽電極 202、引き出し線 203、有機層 204、およ び陰電極 205は、それぞれ、実施例 1の場合の、基板 101、陽電極 102、引き出し線 103、有機層 104、および陰電極 105に相当し、本実施例では実施例 1の製造方法 と同様の効果を奏することは明らかである。
[0065] 本実施例の場合、前記陽電極 202と前記引き出し線 203 (前記陰電極 205)の絶 縁に、絶縁性の高い、例えば窒化シリコンよりなる前記保護膜 206が用いられている ことが特徴である。そのため、実施例 1の場合 (前記陽電極 102と前記引き出し線 10 3絶縁に有機層が用いられている）と比較して、陽極と陰極の絶縁性が高ぐ発光素 子の信頼性が高 、特徴を有して 、る。
実施例 3
[0066] 次に、実施例 1に記載した発光素子 100を製造する基板処理装置の構成の一例に ついて、図 4に基づき説明する。
[0067] 図 4は、前記発光素子 100を製造する基板処理装置 300の構成の一例を模式的 に示した平面図である。
[0068] 図 4を参照するに、本実施例による基板処理装置 300は、処理室や成膜装置、また はエッチング装置など力 被処理基板が搬送される搬送室 TCI, TC2, TC3, TC4 , TC5のいずれか〖こ接続された構造を有している。前記搬送室 TCI, TC2, TC3, TC4, TC5は、処理室や成膜装置、またはエッチング装置などを接続するための 4 つの接続面をそれぞれ有している。また、前記搬送室 TCI, TC2, TC3, TC4, TC 5は、被処理基板を搬送する搬送手段 (搬送アーム) TA1, TA2, TA3, TA4, TA 5が、それぞれ内部に設置された構造を有している。
[0069] 前記搬送室 TCI, TC2, TC3, TC4, TC5のいずれかに接続されるのは、例えば 、被処理基板の前処理 (クリーニングなど）を行う前処理室 CL1、被処理基板または 被処理基板に装着するマスクのァライメント (位置決め）を行うァライメント処理室 AL1 , AL2, AL3, AL4, AL5、前記有機層 104を蒸着法により形成する（図 2Bに示し た工程を実施する)成膜装置 (有機層形成装置) VA1, VA2、前記陰電極 105をス パッタリング法で形成する（図 2Cに示した工程を実施する）とともに、前記接続線 105 aを形成する（図 2Eに示した工程を実施する)成膜装置 (電極形成装置) SP1, SP2 、前記有機層 104をエッチングする（図 2Dに示した工程を実施する）エッチング装置 ET1、 ET2、前記保護膜 106を形成する（図 2Fに示した工程を実施する)成膜装置 (保護膜形成装置） CV1, CV2、および、ロードロック室 LL1、 LL2である。
[0070] 前記搬送室 TC1の 4つの接続面には、それぞれ前記ロードロック室 LL1、前記前 処理室 CL1、前記ァライメント処理室 AL1、および前記成膜装置 VA1が接続されて いる。前記搬送室 TC2の 4つの接続面には、それぞれ前記成膜装置 VA1, VA2と、 前記ァライメント処理室 AL2, AL3が接続されている。前記搬送室 TC3の 4つの接 続面には、それぞれ前記ァライメント処理室 AL3, AL4と、前記成膜装置 SP1, SP2 が接続されている。前記搬送室 TC4の 4つの接続面には、それぞれ前記ァライメント 処理室 AL4, AL5と、前記エッチング装置 ET1、 ET2が接続されている。前記搬送 室 TC5の 4つの接続面には、それぞれァライメント処理室 AL5、成膜装置 CV1, CV 2、ロードロック室 LL2が接続されている。
[0071] すなわち、前記成膜装置 VA1は、前記搬送室 TC1、 TC2の双方に、前記ァラィメ ント処理室 AL3は、前記搬送室 TC2、 TC3の双方に、前記ァライメント処理室 AL4 は、前記搬送室 TC3, TC4の双方に、前記ァライメント処理室 AL5は、前記搬送室 TC4, TC5の双方に接続された構造となっている。
[0072] また、前記前処理室 CL1、前記ァライメント処理室 AL1, AL2, AL3, AL4, AL5 、前記成膜装置 VA1, VA2、前記成膜装置 SP1, SP2、前記エッチング装置 ET1、 ET2、前記成膜装置 CV1, CV2、および、ロードロック室 LL1、 LL2には、それぞれ 内部を減圧状態 (真空状態）にするための、真空ポンプなどの排気手段（図示せず） が接続されて、必要に応じて内部が減圧状態に維持されている。
[0073] 次に、前記基板処理装置 300により、実施例 1に記載した前記発光素子 100を製 造する場合の手順の概略にっ 、て説明する。
[0074] まず、被処理基板（図 2Aに示した、陽電極 102、引き出し線 103が形成された基板 101に相当）は、前記ロードロック室 LL1から前記基板処理装置 300に投入される。 前記ロードロック室 LL1に投入された被処理基板は、前記搬送手段 TA1により、前 記前処理室 CL1に搬送され、被処理基板の前処理 (クリーニングなど）が行われる。
[0075] 次に、被処理基板は、前記搬送手段 TA1により前記成膜装置 VA1に搬送され、 当該成膜装置 VA1において、前記発光素子 100の、前記有機層 104が、蒸着法に より形成される（図 2Bに示した工程が実施される）。また、必要に応じて、前記被処理 基板は、前記成膜装置 VA2により、さらに多層に有機層が形成されるようにしてもよ い。
[0076] 次に、前記有機層 104が形成された被処理基板は、前記搬送手段 TA2により、前 記ァライメント処理室 AL2または AL3に搬送され、マスクの装着がされた後、前記搬 送手段 TA3によって前記成膜装置 SP1, SP2のいずれかに搬送される。
[0077] 前記成膜装置 SP1, SP2のいずれかにおいて、前記陰電極 105が、スパッタリング 法により形成される（図 2Cに示した工程が実施される）。当該陰電極 105が形成され た被処理基板は、前記ァライメント処理室 AL2または AL3にお 、てマスクが脱着さ れた後、前記搬送手段 TA3、 TA4によって、前記エッチング装置 ET1または ET2の いずれかに搬送される。
[0078] 前記エッチング装置 ET1, ET2のいずれかにおいては、前記有機層 104力 前記 陰電極 105をマスクにしてエッチングされる（図 2Dに示した工程が実施される）。前 記有機層 104のパターユングがされた後、被処理基板は、前記ァライメント処理室 A L3、または AL4でマスクが装着された後、前記搬送手段 TA3、 TA4によって，再び 前記成膜装置 SP1、 SP2のいずれか〖こ搬送され、前記接続線 105aが形成される（ 図 2Eに示した工程が実施される）。
[0079] 次に、被処理基板は、前記ァライメント処理室 AL3または AL4でマスクが脱着され た後、前記搬送手段 TA3, TA4, TA5によって、前記成膜装置 CV1、 CV2のいず れかに搬送される。
[0080] 前記成膜装置 CV1, CV2のいずれか〖こおいて、前記保護膜 106が、 CVD法によ り形成される（図 2Fに示した工程が実施される）。このようにして実施例 1に記載した 発光素子 100が形成され、当該発光素子 100は、前記ロードロック室 LL2を介して、 基板処理装置 300より搬出される。
[0081] 上記の基板処理装置 300では、前記発光素子 100を、速やかに連続的な工程で 形成することが可能である。また、上記の基板処理装置 300は、搬送室を複数有して おり、有機層形成装置、電極形成装置、およびエッチング装置が、それぞれ異なる搬 送室に接続された構造となっている。そのため、本実施例による基板処理装置では、 それぞれ複数の、有機層形成装置、電極形成装置、およびエッチング装置を有する ことが可能になっており、基板処理の効率が良好となっている。
[0082] また、上記の基板処理装置 300は、次に示す基板処理装置 400のように変更する ことも可能である。
[0083] 図 5は、前記基板処理装置 300の変形例である、基板処理装置 400を示す図であ る。ただし図中、先に説明した部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
[0084] 前記基板処理装置 400は、搬送室 TC6〜TC10、および当該搬送室 TC6〜TC1 0に設置される搬送手段 TA6〜TA10をさらに有している。
[0085] また、前記搬送室 TC6〜TC10の 、ずれか〖こ接続される、ァライメント処理室 AL6 〜AL8、ロードロック室 LL3, LL4 (ロードロック室 LL1, LL2に相当）、成膜装置 VA 3 (成膜装置 VA1に相当）、成膜装置 SP3, SP4, (成膜装置 SP1, SP2に相当）、ェ ツチング装置 ET3, ET4 (エッチング装置 ET1, ET2に相当）、成膜装置 CV3, CV 4 (成膜装置 CV1, CV2に相当）をさらに有している。また、前記搬送室 TC6は前記 ァライメント処理室 AL1と、前記搬送室 TC7は前記ァライメント処理室 AL2とそれぞ れ接続されている。
[0086] このように、接続される搬送室や、ァライメント処理室、成膜装置、エッチング装置な どは、必要に応じて様々に組み合わせたり、またはその数を増減することが可能であ り、生産効率力 い形態を任意に形成することが可能である。
実施例 4
[0087] 次に、実施例 2に記載した発光素子 200を製造する基板処理装置の構成の一例に ついて、図 6に基づき説明する。
[0088] 図 6は、前記発光素子 200を製造する基板処理装置 500の構成の一例を模式的 に示した平面図である。
[0089] 図 6を参照するに、本実施例による基板処理装置 500においては、処理室や成膜 装置、またはエッチング装置などが、被処理基板が搬送される搬送室 tcl, tc2, tc3 , tc4, tc5, tc6, tc7のいずれかに接続された構造を有している。前記搬送室 tcl, tc2, tc3, tc4, tc5, tc6, tc7は、処理室や成膜装置、またはエッチング装置などを 接続するための 4つの接続面をそれぞれ有している。また、前記搬送室 tcl, tc2, tc 3, tc4, tc5, tc6, tc7は、被処理基板を搬送する搬送手段 (搬送アーム) tal, ta2 , ta3, ta4, ta5, ta6, ta7が、それぞれ内部に設置された構造を有している。
[0090] 前記搬送室 tcl, tc2, tc3, tc4, tc5, tc6, tc7のいずれかに接続されるのは、例 えば、被処理基板の前処理 (クリーニングなど）を行う前処理室 cll、被処理基板また は被処理基板に装着するマスクのァライメント (位置決め）を行うァライメント処理室 al 1, al2, al3、 al4, al5, al6, al7、前記有機層 204を蒸着法により形成する（図 3Bに 示した工程を実施する)成膜装置 (有機層形成装置) val, va2、前記陰電極 205を スパッタリング法で形成する（図 3Cに示した工程を実施する)成膜装置 (電極形成装 置） spl, sp2、前記有機層 204をエッチングする（図 3Dに示した工程を実施する）ェ ツチング装置 etl、 et2、前記保護膜 206を形成する（図 3Eに示した工程を実施する )成膜装置 (保護膜形成装置) cvl, cv2、前記接続線 205aを形成する（図 3Fに示し た工程を実施する)成膜装置 (接続線形成装置) sp3、 sp4、前記保護膜 206aを形成 する（図 3Gに示した工程を実施する)成膜装置 (保護膜形成装置) cv3, cv4、およ び、ロードロック室 111、 112である。
[0091] 前記搬送室 tclの 4つの接続面には、それぞれ前記ロードロック室 111、前記前処理 室 cll、前記ァライメント処理室 all、および前記成膜装置 valが接続されている。前 記搬送室 tc2の 4つの接続面には、それぞれ前記成膜装置 val, va2と、前記ァライ メント処理室 al2, al3が接続されている。前記搬送室 tc3の 4つの接続面には、それ ぞれ前記ァライメント処理室 al3, al4と、前記成膜装置 spl, sp2が接続されている。 前記搬送室 tc4の 4つの接続面には、それぞれ前記ァライメント処理室 al4, al5と、 前記エッチング装置 etl、 et2が接続されている。前記搬送室 tc5の 4つの接続面に は、それぞれァライメント処理室 al5、 al6と、前記成膜装置 cvl, cv2が接続されてい る。前記搬送室 tc6の 4つの接続面には、前記ァライメント処理室 al6, al7と、前記成 膜装置 sp3, sp4が接続されている。前記搬送室 tc7の 4つの接続面には、前記ァラ ィメント処理室 al7,前記成膜装置 cv3, cv4、前記ロードロック室 112が接続されてい る。
[0092] すなわち、前記成膜装置 valは、前記搬送室 tcl、 tc2の双方に、前記ァライメント 処理室 al3は、前記搬送室 tc2、 tc3の双方に、前記ァライメント処理室 al4は、前記 搬送室 tc3, tc4の双方に、前記ァライメント処理室 al5は、前記搬送室 tc4, tc5の双 方に、前記ァライメント処理室 al6は前記搬送室 tc5, tc6の双方に、前記ァライメント 処理室 al7は、前記搬送室 tc6, tc7の双方に接続された構造となっている。
[0093] また、前記前処理室 cll、前記ァライメント処理室 all, al2, al3, al4, al5, al6, al7 、前記成膜装置 val, va2、前記成膜装置 spl, sp2, ap3, sp4、前記エッチング装 置 etl、 et2、前記成膜装置 cvl, cv2, cv3, cv4、および、ロードロック室 111、 112に は、それぞれ内部を減圧状態 (真空状態）にするための、真空ポンプなどの排気手 段（図示せず)が接続されて、必要に応じて内部が減圧状態に維持されている。
[0094] 次に、前記基板処理装置 500により、実施例 2に記載した前記発光素子 200を製 造する場合の手順の概略にっ 、て説明する。
[0095] まず、被処理基板（図 3Aに示した、陽電極 202、引き出し線 203が形成された基板 201に相当）は、前記ロードロック室 111から前記基板処理装置 500に投入される。前 記ロードロック室 111に投入された被処理基板は、前記搬送手段 talにより、前記前処 理室 cllに搬送され、被処理基板の前処理 (クリーニングなど）が行われる。
[0096] 次に、被処理基板は、前記搬送手段 talにより前記成膜装置 valに搬送され、当該 成膜装置 valにおいて、前記発光素子 200の、前記有機層 204が、蒸着法により形 成される（図 3Bに示した工程が実施される)。また、必要に応じて、前記被処理基板 には、前記成膜装置 va2により、さらに多層に有機層が形成されるようにしてもよい。
[0097] 次に、前記有機層 204が形成された被処理基板は、前記搬送手段 ta2により、前 記ァライメント処理室 al2または al3に搬送され、マスクの装着がされた後、前記搬送 手段 ta3によって前記成膜装置 sp 1 , sp2の 、ずれかに搬送される。
[0098] 前記成膜装置 spl, sp2のいずれかにおいて、前記陰電極 205が、スパッタリング 法により形成される（図 3Cに示した工程が実施される）。当該陰電極 205が形成され た被処理基板は、前記ァライメント処理室 al2または al3にお 、てマスクが脱着された 後、前記搬送手段 ta3、 ta4によって、前記エッチング装置 etlまたは et2のいずれか に搬送される。
[0099] 前記エッチング装置 etl, et2のいずれかにおいては、前記有機層 204が、前記陰 電極 205をマスクにしてエッチングされる（図 3Dに示した工程が実施される）。前記 有機層 204のパターユングがされた後、被処理基板は、前記ァライメント処理室 al5 でマスクが装着された後、前記搬送手段 ta5によって，前記成膜装置 cvl、 cv2のい ずれかに搬送され、前記保護膜 206が CVD法により、形成される（図 3Eに示したェ 程が実施される)。
[0100] 次に、被処理基板は、前記ァライメント処理室 al5でマスクが脱着された後、前記ァ ライメント処理室 al6でマスクが装着されて、前記搬送手段 ta6によって、前記成膜装 置 sp3, sp4のいずれかに搬送される。
[0101] 前記成膜装置 sp3, sp4のいずれかにおいては、前記接続線 205aがスパッタリング 法により、形成される（図 3Fに示した工程が実施される）。
[0102] 次に、被処理基板は、前記ァライメント処理室 al6でマスクが脱着された後、前記ァ ライメント処理室 al7でマスクが装着されて、前記搬送手段 ta7によって、前記成膜装 置 cv3, cv4のいずれかに搬送される。
[0103] 前記成膜装置 cv3, cv4の ヽずれかにお ヽては、前記保護膜 206aが、 CVD法に より、形成される（図 3Gに示した工程が実施される)。
[0104] このようにして、実施例 2に記載した発光素子 200が形成され、形成された発光素 子は、前記 112を介して、基板処理装置 500から搬出される。
[0105] 上記の基板処理装置 500は、実施例 3に記載した基板処理装置 100と同様の効果 を有する。このように、基板処理装置は、発光素子の形態に応じて様々に変形するこ とがでさる。
[0106] また、図 7は、前記基板処理装置 500の変形例である、基板処理装置 600を示す 図である。ただし図中、先に説明した部分には同一の参照符号を付し、説明を省略 する。
[0107] 前記基板処理装置 600は、搬送室 tc8〜tcl4、および当該搬送室 tc8〜TC14に 設置される搬送手段 ta8〜tal4をさらに有して 、る。
[0108] また、前記搬送室 tc8〜tc 14のいずれかに接続される、ァライメント処理室 al8, al9 , allO, all l, all2、ロードロック室 113, 114 (ロードロック室 111, 112に相当）、成膜装 置 va3 (成膜装置 valに相当）、成膜装置 sp5, sp6, sp7, sp8 (成膜装置 spl, sp2, sp3, sp4に相当）、エッチング装置 et3, et4、（エッチング装置 etl, et2に相当）、成 膜装置 cv5, cv6, cv7, cv8 (成膜装置 cvl, cv2, cv3, cv4【こネ目当）をさら【こ有して いる。また、前記搬送室 tc8は前記ァライメント処理室 allと、前記搬送室 tc9は前記 ァライメント処理室 al2とそれぞれ接続されて 、る。
[0109] このように、前記発光素子 200を形成する場合にも、接続される搬送室や、ァラィメ ント処理室、成膜装置、エッチング装置などは、必要に応じて様々に組み合わせたり 、またはその数を増減することが可能であり、生産効率がよい形態を任意に形成する ことが可能である。
実施例 5
[0110] また、図 8は、上記の基板処理装置 300に用いられる成膜装置 (有機層形成装置） VA1の構成の一例を模式的に示した図である。また、前記成膜装置 VA2, VA3, v al, va2、 va3についても上記の成膜装置 VA1と同様の構造を有している。
[0111] 図 8を参照するに、前記成膜装置 VA1は、内部に内部空間 300Aが画成される処 理容器 301を有し、当該内部空間 300Aには、複数の蒸着源 302と、該複数の蒸着 源 302に対向する 1つの基板保持台 305が設置された構造を有している。前記内部 空間 300Aは、排気ポンプなどの排気手段（図示せず)が接続された排気ライン 304 より排気され、所定の減圧状態に保持される構造になっている。
[0112] 前記蒸着源 302にはヒータ 303が設置され、該ヒータ 303によって内部に保持され た原料 302Aを加熱し、気化または昇華させて気体原料とすることが可能に構成され ている。当該気体原料は、前記基板保持台 305に保持された被処理基板 W (例えば 前記陽電極 102、前記引き出し線 103が形成された前記基板 101)に蒸着されて、 前記有機層 104が形成される。
[0113] 前記基板保持台 305は、前記処理容器 301の上面 (前記蒸着源 302に対向する 側）に設置された、移動レール 306上を、平行に移動可能に構成されている。すなわ ち、複数の蒸着源から供給される異なる気体原料が順次被処理基板に成膜されるこ とで、前記有機層 104を多層に形成することが可能になって！/、る。
[0114] また、前記処理容器 301の、搬送室に接続される側に形成されたゲートバルブ 307 を開放することにより、前記被処理基板 Wの前記内部空間 300Aへの搬入'または前 記内部空間 300Aからの搬出が可能になる。 [0115] 上記の成膜装置 VA1を用いて、例えば実施例 1に記載した図 2Bに相当する工程 を実施することが可能となる。
[0116] また、図 9は、上記の基板処理装置 300に用いられる成膜装置 (電極形成装置) SP
1の構成の一例を模式的に示した図である。また、前記成膜装置 SP2, SP3, SP4, spl, sp2, sp3, sp4, sp5, sp6, sp7, sp8につ!/ヽても上記の成膜装置 SP1と同様 の構造を有している。
[0117] 図 9を参照するに、前記成膜装置 SP1は、内部に内部空間 400Aが画成される処 理容器 401を有し、当該内部空間 400Aには、ターゲット（陰電極) 403と、基板保持 台（陽電極) 402が設置された構造を有している。前記内部空間 400Aは、排気ボン プなどの排気手段（図示せず)が接続された排気ライン 406より排気され、所定の減 圧状態に保持される構造になっている。
[0118] 前記内部空間 400Aには、ガス供給手段 407より例えば Arなどのプラズマ励起の ためのガスが供給される。ここで、前記ターゲット 403に高周波電源 404より高周波電 力が印加されることで当該内部空間 400Aにプラズマが励起され、 Arイオンが生成さ れる。このようにして生成された Arイオンにより、前記ターゲット 403がスパッタリングさ れることで、前記基板保持台 402に保持された被処理基板 W (例えば前記陽電極 10 2、前記引き出し線 103、および前記有機層 104が形成された前記基板 101)上に、 前記陰電極 105が形成される。
[0119] また、前記処理容器 401の、搬送室に接続される側に形成されたゲートバルブ 408 を開放することにより、前記被処理基板 Wの前記内部空間 400Aへの搬入'または前 記内部空間 400Aからの搬出が可能になる。
[0120] 上記の成膜装置 SP1を用いて、例えば実施例 1に記載した図 2Cに相当する工程 を実施することが可能となる。
[0121] また、図 10は、上記の基板処理装置 300に用いられるエッチング装置 ET1の構成 の一例を模式的に示した図である。また、前記エッチング装置 ET2, ET3, ET4, et 1, et2, et3, et4についても上記のエッチング装置 ETlと同様の構造を有している。
[0122] 図 10を参照するに、前記エッチング装置 ET1は、組み合わせられることで内部に 内部空間 500Aが画成される処理容器 501、 502を有し、当該内部空間 500Aには 、アース板 506と、基板保持台 505が対向して設置された構造を有している。前記内 部空間 500Aは、排気ポンプなどの排気手段（図示せず)が接続された排気ライン 5 09より排気され、所定の減圧状態に保持される構造になっている。
[0123] また、前記処理容器 501は例えば金属より、前記処理容器 502は誘電体より構成さ れている。前記処理容器 502の外側には、高周波電源 504より高周波電力が印加さ れるコイル 503が設置されている。また、前記基板保持台 505には、高周波電源 510 より高周波電力が印加される構造になっている。
[0124] 前記内部空間 500Aには、ガス供給手段 508より、例えば N ZArなどのエツチン
2
グのための処理ガスが供給される。当該処理ガスは、前記コイル 503に高周波電力 が印加されることでプラズマ励起される。このようなプラズマを高密度プラズマ (ICP) と呼ぶ場合がある。高密度プラズマにより解離された処理ガスにより、例えば実施例 1 の図 2Dに示した工程を実施する（前記有機層 104を、前記陰電極 105をマスクにし てエッチングする）ことができる。
[0125] また、前記処理容器 501の、搬送室に接続される側に形成されたゲートバルブ 507 を開放することにより、前記被処理基板 Wの前記内部空間 500Aへの搬入'または前 記内部空間 500Aからの搬出が可能になる。
[0126] 先に説明したように、処理ガスとして Nを用いた場合には、 Agを主成分とした前記
2
陰電極 105をマスクとしたプラズマエッチングで、当該陰電極 105に与えるダメージ を抑制しながら、効率よく前記有機層 104のエッチングを行うことが可能である。
[0127] また、処理ガスを解離する、エッチング装置のプラズマは、窒素を高効率で解離す る、いわゆる高密度プラズマを用いることが好ましいが、高密度プラズマは ICPに限 定されず、例えばマイクロ波プラズマなどを用いても同様の結果を得ることができる。
[0128] 以上、本発明を好ましい実施例について説明したが、本発明は上記の特定の実施 例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した要旨内にお 、て様々な変 形 ·変更が可能である。
産業上の利用可能性
[0129] 本発明によれば、高品質な発光素子と、当該発光素子を製造する発光素子の製造 方法、および当該発光素子を製造することが可能な基板処理装置を提供することが 可能となる。
本国際出願は、 2006年 2月 14日に出願した日本国特許出願 2006— 36917号に 基づく優先権を主張するものであり、 2006— 36917号の全内容を本国際出願に援 用する。

Claims

請求の範囲
[1] 第 1の電極と第 2の電極の間に発光層を含む有機層が形成されてなる発光素子の 製造方法であって、
基板上に形成された前記第 1の電極上に、前記有機層を形成する有機層形成ェ 程と、
前記有機層上に前記第 2の電極を形成する電極形成工程と、
前記有機層をエッチングするエッチング工程と、を有することを特徴とする発光素子 の製造方法。
[2] 前記エッチング工程では、前記第 2の電極をマスクにして前記有機層をエッチング することを特徴とする請求項 1記載の発光素子の製造方法。
[3] 前記電極形成工程では、前記第 2の電極を所定の形状に成膜することを特徴とす る請求項 2記載の発光素子の製造方法。
[4] 前記エッチング工程では、 Nを含む処理ガスをプラズマ励起して前記有機層をェ
2
ツチングすることを特徴とする請求項 1記載の発光素子の製造方法。
[5] 前記処理ガスは、希ガスを含むことを特徴とする請求項 4記載の発光素子の製造 方法。
[6] 前記第 2の電極は、 Agを主成分とすることを特徴とする請求項 4記載の発光素子の 製造方法。
[7] 第 1の電極と第 2の電極の間に発光層を含む有機層が形成されてなる発光素子を 、被処理基板上に形成する、基板処理装置であって、
前記被処理基板上に形成された前記第 1の電極上に前記有機層を形成する有機 層形成装置と、
前記有機層上に前記第 2の電極を形成する電極形成装置と、
前記有機層をエッチングするエッチング装置と、を有することを特徴とする基板処理 装置。
[8] 前記被処理基板を前記有機層形成装置から前記電極形成装置へ搬送する第 1の 搬送手段と、前記被処理基板を前記電極形成装置から前記エッチング装置へ搬送 する第 2の搬送手段と、を有することを特徴とする請求項 7記載の基板処理装置。
[9] 前記有機層形成装置、前記電極形成装置、および前記エッチング装置は、前記第
1の搬送手段、または前記第 2の搬送手段を有する搬送室に接続されていることを特 徴とする請求項 8記載の基板処理装置。
[10] 前記搬送室を複数有することを特徴とする請求項 9記載の基板処理装置。
[11] 前記有機層形成装置、前記電極形成装置、および前記エッチング装置が、それぞ れ異なる搬送室に接続された構造を有することを特徴とする請求項 10記載の基板処 理装置。
[12] 前記有機層の形成と、該有機層上の前記第 2の電極の形成と、該有機層のエッチ ングが連続的に実施可能に構成されていることを特徴とする請求項 7記載の基板処 理装置。
[13] 前記エッチング装置は、前記第 2の電極をマスクにして前記有機層をエッチングす ることを特徴とする請求項 7記載の基板処理装置。
[14] 前記エッチング装置は、 Nを含む処理ガスをプラズマ励起して前記有機層をエツ
2
チングすることを特徴とする請求項 7記載の基板処理装置。
[15] 前記エッチング装置は、高密度プラズマにより前記処理ガスを励起することを特徴 とする請求項 14記載の基板処理装置。
[16] 前記処理ガスは、希ガスを含むことを特徴とする請求項 15記載の基板処理装置。
[17] 前記電極形成装置は、前記有機層上に Agを主成分とする前記第 2の電極を形成 することを特徴とする請求項 14記載の基板処理装置。
[18] 前記第 2の電極を覆うように保護膜を形成する保護膜形成装置をさらに有すること を特徴とする請求項 7記載の基板処理装置。
[19] 第 1の電極と第 2の電極の間に発光層を含む有機層が形成されてなる発光素子で あって、
平面視した場合に前記第第 2の電極と前記有機層が実質的に同じ形状にパター二 ングされて!/ヽることを特徴とする発光素子。
[20] 前記第 2の電極を構成する金属の表面が窒化されて ヽることを特徴とする請求項 1 9記載の発光素子。
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