WO2013137116A1 - 有機電子デバイス、有機電子デバイスの製造方法、プラズマ処理装置 - Google Patents

有機電子デバイス、有機電子デバイスの製造方法、プラズマ処理装置 Download PDF

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拓 石川
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東京エレクトロン株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an organic electronic device, a method for manufacturing an organic electronic device, and a plasma processing apparatus.
  • an organic electroluminescence (EL) element which is a light emitting device using an organic compound, has been developed. Since the organic EL element emits light by itself, it consumes less power and has advantages such as an excellent viewing angle compared to a liquid crystal display (LCD).
  • LCD liquid crystal display
  • the most basic structure of an organic EL element is a sandwich structure in which an anode (anode) layer, a light emitting layer, and a cathode (cathode) layer are formed on a glass substrate.
  • the light emitting layer is weak to moisture and oxygen, and when moisture and oxygen are mixed, the characteristics change and become a factor of generating a non-light emitting point (dark spot).
  • the organic EL element is sealed so as not to allow external moisture or oxygen to pass through the device. That is, in the manufacture of an organic electronic device, an anode layer, a light emitting layer, and a cathode layer are sequentially formed on a glass substrate, and a sealing film layer is further formed thereon.
  • a silicon nitride film (SiN film) is used as the sealing film described above.
  • the silicon nitride film is formed by plasma CVD (Chemical Vapor Deposition), for example.
  • the silicon nitride film is formed using, for example, plasma generated by exciting a source gas containing silane (SiH 4 ) gas or nitrogen (N 2 ) gas with microwave power.
  • the amorphous hydrocarbon film has a relatively low moisture and oxygen barrier property
  • the number of laminated silicon nitride films must be increased in order to improve the sealing performance of the sealing film.
  • the silicon nitride film has a lower deposition rate than the amorphous hydrocarbon film, increasing the number of silicon nitride films stacked causes a decrease in the throughput of the sealing film deposition.
  • an embodiment of the present invention aims to suppress a decrease in the throughput of forming a sealing film of an organic EL element and improve the sealing performance of the sealing film.
  • An organic electronic device includes an organic element formed on a target object and a sealing film that covers the organic element.
  • the sealing film has an organic layer containing a carbon component and an inorganic layer not containing a carbon component.
  • the organic layer includes a first organic layer and a second organic layer having more carbon component dangling bonds than the first organic layer.
  • FIG. 1 is a diagram showing a manufacturing process of an organic electronic device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a configuration example of a substrate processing system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a vapor deposition apparatus according to an embodiment.
  • FIG. 4 is a longitudinal sectional view of an RLSA type microwave plasma processing apparatus according to an embodiment.
  • FIG. 5 is a plan view of the source gas supply structure according to one embodiment.
  • FIG. 6 is a plan view of a plasma excitation gas supply structure according to an embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a time chart of each condition and a film formation state at each timing in the first film formation example of the aCHx film.
  • FIG. 1 is a diagram showing a manufacturing process of an organic electronic device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a configuration example of a substrate processing system according to an embodiment of the present
  • FIG. 8 is a diagram showing a time chart of each condition and a film formation state at each timing in the second film formation example of the aCHx film.
  • FIG. 9 is a diagram showing a time chart of each condition and a film formation state at each timing in the third film formation example of the aCHx film.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a time chart of each condition and a film formation state at each timing in the fourth film formation example of the aCHx film.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a time chart of each condition and a film formation state at each timing in the fifth film formation example of the aCHx film.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating experimental results of film characteristics of the aCHx film of the third film formation example.
  • FIG. 13 is a diagram showing experimental results of film characteristics in a laminated structure in which the upper and lower layers are sandwiched between the 100 nm SiNx films of the aCHx films of the fourth and fifth film formation examples.
  • FIG. 1 is a diagram showing a manufacturing process of an organic electronic device according to an embodiment of the present invention.
  • a glass substrate G on which an indium tin oxide anode (ITO: Indium Tin Oxide) 50 is formed in advance is used as an object to be processed.
  • the vapor deposition apparatus forms an organic layer 51 on the surface of the anode (ITO) 50 through a pattern mask by vacuum vapor deposition.
  • the vapor deposition apparatus forms a cathode (metal electrode) 52 on the organic layer 51.
  • the vapor deposition apparatus forms a cathode (metal electrode) 52 by depositing evaporated atoms (for example, Ag or LiF) on the organic layer 51 through a pattern mask by vacuum vapor deposition.
  • evaporated atoms for example, Ag or LiF
  • the organic layer 51 and the cathode (metal electrode) 52 are referred to as an organic EL element.
  • the microwave plasma processing apparatus forms a SiNx film (silicon nitride film) 53 by a low temperature process of 100 ° C. or less by microwave plasma CVD (Chemical Vapor Deposition).
  • the SiNx film 53 is an inorganic layer that does not contain a carbon component but contains a nitrogen component.
  • the microwave plasma processing apparatus forms an aCHx (amorphous hydrocarbon) film 54 on the SiNx film 53.
  • the aCHx film 54 is an organic layer containing a carbon component.
  • the aCHx film 54 is formed by microwave plasma CVD. Specifically, the aCHx film 54 is 100 ° C. using plasma generated by exciting a gas containing a hydrocarbon gas such as methane gas (CH 4 ) or butyne gas (C 4 H 6 ) with microwave power. It is formed by the following low temperature process. Since the organic EL element is damaged at a high temperature of 100 ° C. or higher, the aCHx film 54 is desirably formed by a low temperature process of 100 ° C. or lower.
  • the aCHx film 54 is formed on the SiNx film 53 .
  • the present invention is not limited to this, and an organic layer containing a carbon component can be formed on the SiNx film 53. . Details of the aCHx film 54 will be described later.
  • the microwave plasma processing apparatus forms a SiNx film (silicon nitride film) 55 on the aCHx film 54 by microwave plasma CVD in a low temperature process of 100 ° C. or lower.
  • the SiNx film 55 is an inorganic layer that does not contain a carbon component but contains a nitrogen component.
  • the SiNx film 53 and the SiNx film 55 are formed on the organic EL element with the aCHx film 54 interposed therebetween is described, but the present invention is not limited thereto.
  • an inorganic layer containing no carbon component such as SiON or AL 2 O 3 can be formed instead of the SiNx film 53 and the SiNx film 55.
  • the sealing film of the organic EL element is formed including the SiNx film 53, the aCHx film 54, and the SiNx film 55.
  • the aCHx film 54 of the present embodiment will be described in detail.
  • the aCHx film 54 includes a first aCHx film 54-1 and a second aCHx film 54-2. More specifically, the first aCHx film 54-1 and the second aCHx film 54-2 are formed on the SiNx film 53 by the first aCHx film 54-1, the second aCHx film 54-2, Two layers are laminated in the order of the first aCHx film 54-1 and the second aCHx film 54-2.
  • the aCHx film 54-1 is formed using plasma generated by a microwave plasma processing apparatus to be described later.
  • the second aCHx film 54-2 applies a bias electric field using a high-frequency power source of a microwave plasma processing apparatus during film formation using plasma in the same manner as the first aCHx film 54-1. Formed by.
  • the second aCHx film 54-2 is formed by applying a bias electric field using a high-frequency power source of the microwave plasma processing apparatus after being formed using plasma generated by the microwave plasma processing apparatus. You can also
  • a bias electric field is applied to the second aCHx film 54-2 by the high-frequency power source during or after the aCHx film is formed.
  • ions in the plasma are drawn into the second aCHx film 54-2.
  • the second aCHx film 54-2 formed by this ion bombardment is formed while a part of the C—H bond is broken.
  • the second aCHx film 54-2 has more dangling bonds of CH than the first aCHx film 54-1.
  • the sealing film of the organic EL element of the present embodiment can suppress the penetration of moisture and oxygen that have entered from the outside into the organic EL element. As a result, the organic EL sealing film of the present embodiment can improve the sealing performance of the sealing film.
  • the sealing film of the organic EL element of the present embodiment is formed by laminating a large number of SiNx films by applying a bias electric field to the aCHx film 54 having a higher deposition rate than the SiNx film 53 and the SiNx film 55. Therefore, the sealing performance can be improved. Therefore, the sealing film of the organic EL element of the present embodiment can suppress a decrease in the deposition throughput of the sealing film and improve the sealing performance of the sealing film.
  • a bias electric field is applied to the second aCHx film 54-2 by a high-frequency power source during or after the film formation, so that the second aCHx film 54-2 is the first aCHx film 54-1.
  • the carbon density (film density) becomes higher.
  • the second aCHx film 54-2 is the first aCHx film 54-1.
  • the defect (trap) density of the aCHx film in other words, the moisture trap concentration becomes higher.
  • a bias electric field is applied to the second aCHx film 54-2 by a high-frequency power source in a non-film forming plasma during film formation or after film formation.
  • the refractive index of light is higher than that of the first aCHx film 54-1.
  • a bias electric field is applied to the second aCHx film 54-2 by a high-frequency power source in a non-film forming plasma during film formation or after film formation.
  • the light transmittance is smaller than that of the first aCHx film 54-1.
  • the aCHx film 54 contains a carbon component, the stress is smaller than that of the SiNx film 53 and the SiNx film 55. Therefore, the aCHx film 54 functions as a stress relaxation layer that relaxes the stress of the SiNx film 53 and the SiNx film 55. Therefore, this embodiment can prevent an excessive stress from being applied to the organic EL element by forming the aCHx film 54. As a result, this embodiment can prevent the SiNx film 53 from peeling from the organic EL element or the vicinity of the interface of the organic EL element from being destroyed.
  • the aCHx film 54 is cited as an example of the stress relaxation layer. This is because of the following reason. That is, since the aCHx film 54 is dense, it has moisture permeability resistance. Further, since the aCHx film 54 contains carbon, the stress is smaller than that of the nitride film, and the stress of the SiNx film 53 and the SiNx film 55 is relieved. Further, the aCHx film 54 has high mechanical strength and excellent light transmittance. Since the CN film has the property of absorbing light, in the case of an organic EL element, it is particularly significant to apply the aCHx film 54 having better light transmission than the CN film to the stress relaxation layer.
  • the SiNx film 53 and the SiNx film 55 are cited as an example of the sealing layer, for the following reason. That is, the SiNx film 53 and the SiNx film 55 are very dense and have high sealing properties. For example, since the SiO 2 film allows water to pass through, the SiNx film 53 and the SiNx film 55 do not pass water, and thus has excellent moisture resistance.
  • FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a configuration example of a substrate processing system according to an embodiment of the present invention.
  • the substrate processing system Sys according to the present embodiment includes a substrate processing apparatus 10 in which a plurality of processing apparatuses are connected in series, and a control device 20 that controls the substrate processing apparatus 10.
  • the substrate processing apparatus 10 includes a loader 11, a load lock chamber LLM12, a vapor deposition apparatus PM1, a conveyance chamber TM (Transfer Module) 13, and a vapor deposition apparatus PM2 connected in series along the conveyance direction of the glass substrate G. , A transfer chamber TM14, a microwave plasma processing apparatus PM3, a transfer chamber TM15, a microwave plasma processing apparatus PM4, a transfer chamber TM16, and a microwave plasma processing apparatus PM5.
  • Loader 11, load lock chamber LLM12, vapor deposition device PM1, transfer chamber TM13, vapor deposition device PM2, transfer chamber TM14, microwave plasma processing device PM3, transfer chamber TM15, microwave plasma processing device PM4, transfer chamber TM16, and microwave plasma A series of processes shown in FIG. 1 is performed by the processing apparatus PM5.
  • the wave plasma processing apparatus PM5 is not limited to being connected in series along the transport direction, but may be connected in-line (vacuum consistent). For example, even if the loader 11, the vapor deposition device PM1, the vapor deposition device PM2, the microwave plasma processing device PM3, the microwave plasma processing device PM4, and the microwave plasma processing device PM5 are arranged around the common transfer chamber. Good.
  • the subsequent processing of the microwave plasma processing apparatus PM4 and the microwave plasma processing apparatus PM5 does not necessarily have to be performed continuously via the transfer chamber TM or the common transfer chamber. Good.
  • discontinuous processing is performed so as to perform the processing of the microwave plasma processing apparatus PM4 and the microwave plasma processing apparatus PM5. May be.
  • the loader 11 is a device for carrying a glass substrate G, for example, a glass substrate G having an anode (ITO) 50 formed on the surface in advance into the substrate processing apparatus system Sys.
  • the load lock chamber LLM12, the transfer chamber TM13, the transfer chamber TM14, the transfer chamber TM15, and the transfer chamber TM16 are devices for transferring the glass substrate G between the processing apparatuses.
  • the load lock chamber LLM12 is a vacuum transfer chamber in which the glass substrate G transferred from the loader 11 (atmospheric system) is held in a predetermined reduced pressure state in order to transfer the glass substrate G to the transfer chamber TM in a reduced pressure state.
  • a transfer arm (not shown) is disposed inside the transfer chamber TM. The transfer arm is formed in an articulated shape that can bend and stretch and turn.
  • the size of the glass substrate G may be 730 mm ⁇ 920 mm or more.
  • the size of the glass substrate G may be, for example, a G4.5 substrate size of 730 mm ⁇ 920 mm (diameter in the chamber: 1000 mm ⁇ 1190 mm). Further, the size of the glass substrate G may be equal to or larger than the G5 substrate size of 1100 mm ⁇ 1300 mm (diameter in the chamber: 1470 mm ⁇ 1590 mm). Further, the object to be processed on which the element is formed is not limited to the glass substrate G having the above size, and may be a silicon wafer of 200 mm or 300 mm, for example.
  • the glass substrate G is transferred to the vapor deposition apparatus PM1 via the loader 11 and the load lock chamber LLM12.
  • the vapor deposition apparatus PM1 continuously forms six organic layers 51 on the ITO surface of the glass substrate G by vapor deposition.
  • the glass substrate G is transferred to the vapor deposition apparatus PM2 through the transfer chamber TM13.
  • the vapor deposition apparatus PM2 forms a cathode (metal electrode) 52 by vacuum vapor deposition.
  • the glass substrate G is transferred to the microwave plasma processing apparatus PM3 through the transfer chamber TM14.
  • the microwave plasma processing apparatus PM3 forms the SiNx film 53 by microwave plasma CVD.
  • the glass substrate G is transferred to the microwave plasma processing apparatus PM4 (corresponding to the second microwave plasma processing apparatus) through the transfer chamber TM15.
  • the microwave plasma processing apparatus PM4 forms the aCHx film 54 by microwave plasma CVD.
  • the glass substrate G is transferred to the microwave plasma processing apparatus PM5 through the transfer chamber TM16.
  • the microwave plasma processing apparatus PM5 forms the SiNx film 55 by microwave plasma CVD.
  • the control device 20 is a computer that controls the entire substrate processing system Sys. Specifically, the control device 20 controls the conveyance of the glass substrate G in the substrate processing system Sys and the actual process inside the substrate processing device 10.
  • the control device 20 includes a ROM (Read Only Memory) 22a, a RAM (Random Access Memory) 22b, and a CPU (Central Processing Unit) 24.
  • the control device 20 includes a bus 26, an external interface (external I / F) 28a, and an internal interface (internal I / F) 28b.
  • the basic program executed by the control device 20, the program that is activated in the event of an abnormality, the recipe that indicates the process procedure of each PM, and the like are recorded in the ROM 22a.
  • Data indicating process conditions in each PM and a control program for executing the process are stored in the RAM 22b.
  • the ROM 22a and the RAM 22b are examples of a storage medium, and may be an EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), an optical disc, a magneto-optical disc, or the like.
  • the CPU24 controls the process which manufactures an organic electronic device on the glass substrate G by running a control program according to various recipes.
  • the bus 26 is a path for exchanging data between devices.
  • the internal interface 28a inputs data and outputs necessary data to a monitor or a speaker (not shown).
  • the external interface 28b transmits / receives data to / from the substrate processing apparatus 10 via the network.
  • the substrate processing apparatus 10 conveys the instructed glass substrate G, drives the instructed PM, controls a necessary process, and controls a control result (response Signal) to the control device 20.
  • the control device 20 (computer) executes the control program stored in the ROM 22a and RAM 22b, so that the substrate EL processing (device) manufacturing process shown in FIG. 1 is performed. Control the system Sys.
  • FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a vapor deposition apparatus according to an embodiment. As shown in FIG. 3, the vapor deposition apparatus PM ⁇ b> 1 has a first processing container 100 and a second processing container 200, and continuously forms six layers of organic films in the first processing container 100. .
  • the first processing container 100 has a rectangular parallelepiped shape.
  • the first processing container 100 includes a sliding mechanism 110 for transporting the glass substrate G, six blowing mechanisms 120 a to 120 f for blowing organic molecules to the glass substrate G, and seven partition walls for partitioning the blowing mechanisms 120. 130.
  • a gate valve 140 is provided on the side wall of the first processing vessel 100.
  • the gate valve 140 is a valve that can carry in and out the glass substrate G while keeping indoor secrets by opening and closing.
  • the sliding mechanism 110 includes a stage 110a, a support 110b, and a sliding mechanism 110c.
  • the stage 110a is supported by the support 110b and electrostatically adsorbs the substrate G carried in from the gate valve 140 by a high voltage applied from a high voltage power source (not shown).
  • the slide mechanism 110c is mounted on the ceiling of the first processing container 100 and is grounded, and slides the substrate G in the longitudinal direction of the first processing container 100 together with the stage 110a and the support 110b. Thereby, the glass substrate G moves in parallel slightly above each blowing mechanism 120.
  • the six blowing mechanisms 120a to 120f are all the same in shape and structure, and are arranged in parallel at equal intervals.
  • the blowing mechanisms 120a to 120f have a hollow rectangular shape inside, and blow out organic molecules from an opening provided at the upper center. Lower portions of the blowing mechanisms 120a to 120f are connected to connecting pipes 150a to 150f penetrating the bottom wall of the first processing vessel 100, respectively.
  • a partition wall 130 is provided between each blowing mechanism 120.
  • the partition wall 130 partitions each blowing mechanism 120 to prevent the organic molecules blown out from the opening of each blowing mechanism 120 from being mixed.
  • the second processing vessel 200 contains six vapor deposition sources 210a to 210f having the same shape and structure.
  • the vapor deposition sources 210a to 210f store organic materials in the storage portions 210a1 to 210f1, respectively.
  • the vapor deposition sources 210a to 210f vaporize each organic material by raising the temperature of each storage portion to about 200 to 500 ° C. Vaporization includes not only a phenomenon in which a liquid turns into a gas but also a phenomenon in which a solid directly turns into a gas without going through a liquid state (that is, sublimation).
  • the vapor deposition sources 210a to 210f are respectively connected to the connecting pipes 150a to 150f at the upper part thereof.
  • the organic molecules vaporized in each vapor deposition source 210 pass through each connection pipe 150 without being attached to each connection pipe 150 from the opening of each blowing mechanism 120 by keeping each connection pipe 150 at a high temperature. It is discharged into the processing container 100.
  • the first and second processing vessels 100 and 200 are depressurized to a desired degree of vacuum by an exhaust mechanism (not shown) in order to maintain the inside thereof at a predetermined degree of vacuum.
  • Valves 220a to 220f are attached to the respective connecting pipes 150 in the atmosphere.
  • the valves 220a to 220f control blocking and communication between the space in the vapor deposition source 210 and the internal space of the first processing container.
  • the glass substrate G is carried in from the gate valve 140 of the vapor deposition apparatus PM1. Subsequently, under the control of the control device 20, the glass substrate G advances in advance from the blowing mechanism 120 a toward the blowing mechanism 120 f at the predetermined speed in order above each blowing port. On the glass substrate G, organic molecules blown out in order from each outlet are deposited. Thereby, for example, six organic layers including a hole transport layer, an organic light emitting layer, and an electron transport layer are sequentially formed. However, the organic layer 51 shown in FIG.
  • the glass substrate G is conveyed to the vapor deposition apparatus PM2.
  • the vapor deposition apparatus PM2 heats a vapor deposition source containing a vapor deposition material (for example, Ag or LiF) for forming the cathode (metal electrode) 52, and vaporizes the vapor deposition material.
  • the vaporized deposition material is supplied into a processing container maintained at a predetermined degree of vacuum.
  • the vapor deposition apparatus PM2 forms the cathode (metal electrode) 52 by vacuum-depositing the vapor deposition material (evaporated atoms) supplied into the processing container on the organic layer 51 through the pattern mask.
  • FIG. 4 is a longitudinal sectional view of an RLSA type microwave plasma processing apparatus according to an embodiment.
  • FIG. 5 is a plan view of the source gas supply structure according to one embodiment.
  • FIG. 6 is a plan view of a plasma excitation gas supply structure according to an embodiment.
  • the microwave plasma processing apparatus PM3 of the present embodiment is a CVD apparatus that generates plasma using a radial line slot antenna.
  • the microwave plasma processing apparatus PM3 includes a bottomed cylindrical processing container 430 having an open top surface.
  • the processing container 430 is made of, for example, an aluminum alloy. Further, the processing container 430 is grounded.
  • a mounting table 431 serving as a mounting unit for mounting the glass substrate G is provided at substantially the center of the bottom of the processing container 430.
  • An electrode plate 432 is built in the mounting table 431.
  • the electrode plate 432 is connected to a DC power source 433 provided outside the processing container 430.
  • the DC power source 433 electrostatically attracts the glass substrate G onto the mounting table 431 by generating an electrostatic force on the surface of the mounting table 431.
  • a high frequency power source 437 is connected to the mounting table 431 via a matching unit 435.
  • the high frequency power source 437 can apply a bias electric field to the mounting table 431 by outputting high frequency power.
  • the high frequency power source 437 can apply a bias electric field to the object to be processed placed on the mounting table 431 and the film formed on the object to be processed by outputting high frequency power.
  • a dielectric window 441 is provided in the upper opening of the processing container 430 through a sealing material 440 such as an O-ring for ensuring airtightness, for example.
  • the inside of the processing container 430 is closed by a dielectric window 441.
  • a radial line slot antenna 442 is provided above the dielectric window 441.
  • the radial line slot antenna 442 functions as a plasma excitation unit that supplies microwaves for plasma generation.
  • alumina (Al 2 O 3 ) is used for the dielectric window 441.
  • the dielectric window 441 has resistance to nitrogen trifluoride (NF 3 ) gas used in dry cleaning.
  • NF 3 nitrogen trifluoride
  • the processing container 430 has yttria (Y 2 O 3 ), spinel (MgAl 2 O 4 ), or aluminum nitride (AlN) on the alumina surface of the dielectric window 441. May be coated.
  • the radial line slot antenna 442 includes a substantially cylindrical antenna body 450 having an open bottom surface.
  • a disc-shaped slot plate 451 in which a large number of slots are formed is provided in the opening on the lower surface of the antenna body 450.
  • a dielectric plate 452 made of a low-loss dielectric material is provided above the slot plate 451 in the antenna body 450.
  • a coaxial waveguide 454 leading to the microwave oscillation device 453 is connected to the upper surface of the antenna body 450.
  • the microwave oscillation device 453 converts the source gas transferred into the processing container 430 into plasma, and forms an organic layer on the organic element formed on the glass substrate G object to be processed placed on the placing table 431. It acts as a plasma generator.
  • the microwave oscillating device 453 is installed outside the processing container 430 and can oscillate microwaves of a predetermined frequency, for example, 2.45 GHz, with respect to the radial line slot antenna 442. Thereby, the microwave oscillated from the microwave oscillating device 453 is propagated into the radial line slot antenna 442 and is compressed by the dielectric plate 452 to be shortened in wavelength. Thereafter, the microwave having a shorter wavelength generates circularly polarized waves at the slot plate 451. The circularly polarized wave is radiated from the dielectric window 441 toward the processing container 430.
  • a predetermined frequency for example, 2.45 GHz
  • a substantially flat source gas supply structure 460 is provided between the mounting table 431 and the radial line slot antenna 442 in the processing container 430.
  • the source gas supply structure 460 is formed in a circular shape whose outer shape is at least larger than the diameter of the glass substrate G when viewed from the top.
  • the inside of the processing vessel 430 is partitioned into a plasma generation region R1 on the radial line slot antenna 442 side and a source gas dissociation region R2 on the mounting table 431 side.
  • alumina can be used for the source gas supply structure 460. In this case, since alumina is a ceramic, it has higher heat resistance and higher strength than a metal material such as aluminum.
  • the glass substrate G can be sufficiently irradiated with ions.
  • a dense film is generated by sufficient ion irradiation to the film on the glass substrate G.
  • the source gas supply structure 460 is resistant to nitrogen trifluoride gas used in dry cleaning.
  • the processing container 430 may further cover the alumina surface of the source gas supply structure 460 with yttria, spinel, or aluminum nitride in order to improve resistance to nitrogen trifluoride gas.
  • the source gas supply structure 460 is formed to include a series of source gas supply pipes 461 arranged in a substantially grid pattern on the same plane as shown in FIG.
  • the source gas supply pipe 461 has a rectangular longitudinal section.
  • a large number of openings 462 are formed in the gaps between the source gas supply pipes 461.
  • the plasma and radicals generated in the plasma generation region R1 on the upper side of the source gas supply structure 460 pass through the opening 462 and enter the source gas dissociation region R2 on the mounting table 431 side.
  • a large number of source gas supply ports 463 are formed on the lower surface of the source gas supply pipe 461 of the source gas supply structure 460, as shown in FIG. These source gas supply ports 463 are evenly arranged in the surface of the source gas supply structure 460.
  • a gas pipe 465 communicating with a source gas supply source 464 installed outside the processing container 430 is connected to the source gas supply pipe 461.
  • a source gas supply source 464 for example, silane (SiH 4 ) gas, hydrogen (H 2 ) gas, and argon (Ar) gas are individually sealed as source gases.
  • the gas pipe 465 is provided with a valve 466 and a mass flow controller 467.
  • silane gas, hydrogen gas, and argon (Ar) gas are introduced from the source gas supply source 464 to the source gas supply pipe 461 through the gas pipe 465.
  • the silane gas, hydrogen gas, and argon (Ar) gas are supplied from the source gas supply ports 463 toward the lower source gas dissociation region R2.
  • a first plasma excitation gas supply port 470 for supplying a plasma excitation gas serving as a plasma raw material is formed on the inner peripheral surface of the processing vessel 430 covering the outer peripheral surface of the plasma generation region R1.
  • the first plasma excitation gas supply ports 470 are formed at a plurality of locations along the inner peripheral surface of the processing container 430, for example.
  • a first plasma excitation gas supply pipe 472 is connected to the first plasma excitation gas supply port 470.
  • the first plasma excitation gas supply pipe 472 penetrates the side wall of the processing container 430 and communicates with a first plasma excitation gas supply source 471 installed outside the processing container 430.
  • the first plasma excitation gas supply pipe 472 is provided with a valve 473 and a mass flow controller 474.
  • a plasma excitation gas having a predetermined flow rate is supplied from the side into the plasma generation region R1 in the processing container 430.
  • argon (Ar) gas for example, is sealed in the first plasma excitation gas supply source 471 as the plasma excitation gas.
  • the plasma excitation gas supply structure 480 is laminated on the upper surface of the source gas supply structure 460.
  • the plasma excitation gas supply structure 480 has the same configuration as that of the source gas supply structure 460.
  • the substantially flat plate-shaped plasma excitation gas supply structure 480 is formed to include second plasma excitation gas supply pipes 481 arranged in a lattice pattern as shown in FIG.
  • alumina is used for the plasma excitation gas supply structure 480. Even in this case, since alumina is a ceramic as described above, it has higher heat resistance and higher strength than a metal material such as aluminum. In addition, since alumina does not trap the plasma generated in the plasma generation region R1, the glass substrate G can be sufficiently irradiated with ions.
  • the plasma excitation gas supply structure 480 is resistant to nitrogen trifluoride gas used in dry cleaning. Furthermore, in order to improve resistance to nitrogen trifluoride gas, the surface of alumina of the plasma excitation gas supply structure 480 may be coated with yttria or spinel.
  • a plurality of second plasma excitation gas supply ports 482 are formed on the upper surface of the second plasma excitation gas supply pipe 481.
  • the plurality of second plasma excitation gas supply ports 482 are evenly arranged in the surface of the plasma excitation gas supply structure 480.
  • the plasma excitation gas can be supplied from the lower side to the upper side with respect to the plasma generation region R1.
  • the plasma excitation gas is, for example, argon gas.
  • nitrogen (N 2 ) gas which is a source gas, is also supplied from the plasma excitation gas supply structure 480 to the plasma generation region R1.
  • An opening 483 is formed in a gap between the lattice-like second plasma excitation gas supply pipes 481.
  • the plasma and radicals generated in the plasma generation region R1 pass through the plasma excitation gas supply structure 480 and the source gas supply structure 460 and enter the lower source gas dissociation region R2.
  • a gas pipe 485 that communicates with a second plasma excitation gas supply source 484 installed outside the processing vessel 430 is connected to the second plasma excitation gas supply pipe 481.
  • the second plasma excitation gas supply source 484 for example, argon gas that is a plasma excitation gas and nitrogen gas that is a source gas are individually sealed.
  • the gas pipe 485 is provided with a valve 486 and a mass flow controller 487. With this configuration, nitrogen gas and argon gas at a predetermined flow rate are respectively supplied from the second plasma excitation gas supply port 482 to the plasma generation region R1.
  • source gas and plasma excitation gas correspond to the processing gas of this embodiment.
  • the source gas supply structure 460 and the plasma excitation gas supply structure 480 correspond to the processing gas supply unit of the present embodiment.
  • Exhaust ports 490 are provided on both sides of the mounting table 431 at the bottom of the processing container 430.
  • the exhaust port 490 exhausts the atmosphere in the processing container 430.
  • An exhaust pipe 492 that communicates with an exhaust device 491 such as a turbo molecular pump is connected to the exhaust port 490.
  • a predetermined pressure in the processing container 430 can be maintained at, for example, 20 Pa to 100 Pa as will be described later.
  • the control unit 400 is provided in the microwave plasma processing apparatus PM3.
  • the control unit 400 is a computer, for example, and has a program storage unit (not shown).
  • the program storage unit stores a program for controlling the film forming process of the SiNx film on the glass substrate G in the microwave plasma processing apparatus PM3.
  • the above-mentioned source gas supply, plasma excitation gas supply, microwave emission, drive system operation, etc. are controlled in the program storage unit to realize the film forming process in the microwave plasma processing apparatus PM3.
  • a program for making it run is also stored.
  • the program storage unit also stores a program for controlling the application timing of the bias electric field applied by the high frequency power supply 437.
  • the program can be recorded on a computer-readable storage medium such as a computer-readable HDD (Hard Disk Drive), FD (Flexible Disk), or CD (Compact Disc).
  • the program can be recorded on a computer-readable storage medium such as an MO (Magneto-Optical disk) or a memory card.
  • the program can be installed in the control unit 400 from a storage medium. Source gas supply, plasma excitation gas supply, microwave emission, and bias electric field application timing will be described later.
  • the supply flow rate of argon gas is adjusted. Specifically, the supply flow rate of argon gas supplied from the first plasma excitation gas supply port 470 and the second plasma excitation gas supply port 482 is the concentration of argon gas supplied into the plasma generation region R1. Is adjusted to be uniform. In this supply flow rate adjustment, for example, the exhaust device 491 is operated, and an appropriate air supply is supplied from each of the plasma excitation gas supply ports 470 and 482 in a state where an air flow similar to that during actual film formation is formed in the processing container 430. Argon gas set at a flow rate is supplied.
  • the film forming process of the glass substrate G in the microwave plasma processing apparatus PM3 is started.
  • the glass substrate G is carried into the processing container 430 and sucked and held on the mounting table 431.
  • the temperature of the glass substrate G is maintained at 100 ° C. or lower, for example, 50 ° C. to 100 ° C.
  • the exhaust device 491 starts exhausting the processing container 430, the pressure in the processing container 430 is reduced to a predetermined pressure, for example, 20 Pa to 100 Pa, and the state is maintained.
  • the temperature of the glass substrate G is not limited to 100 ° C. or lower, and may be any temperature that does not damage the organic electronic device, and is determined by the material of the organic electronic device and the like.
  • the pressure in the processing container 430 is lower than 20 Pa, the SiNx film may not be appropriately formed on the glass substrate G. Further, it was found that when the pressure in the processing container 430 exceeds 100 Pa, the reaction between gas molecules in the gas phase increases and particles may be generated. Therefore, as described above, the pressure in the processing container 430 is maintained at 20 Pa to 100 Pa.
  • argon gas is supplied from the lateral first plasma excitation gas supply port 470 into the plasma generation region R1, and the lower second plasma excitation gas supply port is provided. Nitrogen gas and argon gas are supplied from 482. At this time, the concentration of argon gas in the plasma generation region R1 is uniformly maintained in the plasma generation region R1. Nitrogen gas is supplied at a flow rate of, for example, 21 sccm. From the radial line slot antenna 442, microwaves with a power of 2.5 kW to 4.5 kW, for example, are radiated at a frequency of 2.45 GHz toward the plasma generation region R1 directly below.
  • the argon gas is turned into plasma in the plasma generation region R1, and the nitrogen gas is radicalized (or ionized). At this time, the microwave traveling downward is absorbed by the generated plasma. As a result, high-density plasma is generated in the plasma generation region R1.
  • Plasma and radicals generated in the plasma generation region R1 pass through the plasma excitation gas supply structure 480 and the raw material gas supply structure 460 and enter the lower raw material gas dissociation region R2.
  • Silane gas and hydrogen gas are supplied from the source gas supply ports 463 of the source gas supply structure 460 to the source gas dissociation region R2.
  • the silane gas is supplied at a flow rate of 18 sccm, for example, and the hydrogen gas is supplied at a flow rate of 64 sccm, for example.
  • the supply flow rate of the hydrogen gas is set according to the film characteristics of the SiNx film as will be described later.
  • Silane gas and hydrogen gas are dissociated by plasma entering from above. Then, a SiNx film is deposited on the glass substrate G by these radicals and radicals of nitrogen gas supplied from the plasma generation region R1.
  • the SiNx film is formed and a SiNx film having a predetermined thickness is formed on the glass substrate G, the emission of microwaves and the supply of the processing gas are stopped. Thereafter, the glass substrate G is unloaded from the processing container 430, and a series of plasma film forming processes is completed.
  • the supply of the source gas may be performed simultaneously with the generation of the plasma by the plasma excitation gas or before the generation of the plasma.
  • the glass substrate G is transported to the microwave plasma processing apparatus PM4 based on the control of the control apparatus 20.
  • the microwave plasma processing apparatus PM4 forms an aCHx film 54 so as to cover the SiNx film 53, as shown in FIG.
  • the source gas supply source 464 is filled with, for example, methane (CH 4 ) gas or butyne (C 4 H 6) gas as the source gas.
  • methane (CH 4 ) gas or butyne (C 4 H 6) gas as the source gas.
  • a predetermined flow rate of methane gas or butyne gas is introduced from the source gas supply source 464 into the source gas supply pipe 461 through the gas pipe 465. Then, methane gas or butyne gas is supplied from each source gas supply port 463 toward the lower source gas dissociation region R2.
  • the pressure in the processing chamber is controlled to 6.7 Pa or less by the exhaust apparatus 491 based on the control of the control unit 400.
  • the power of the microwave supplied from the microwave oscillating apparatus 453 to the processing chamber is controlled to 3.0 W / cm 2 or more based on the control of the control unit 400.
  • the temperature (for example, the substrate surface temperature) in the vicinity of the glass substrate G placed in the processing chamber is controlled to 100 ° C. or less based on the control of the control unit 400.
  • the microwave plasma processing apparatus PM4 sets the flow rate ratio of argon gas and methane gas to 1: 1, for example, from the plasma excitation gas supply ports 470 and 482 above the processing chamber. 300 sccm of gas (inert gas) is supplied. Further, the microwave plasma processing apparatus PM4 supplies 300 sccm of methane gas from the source gas supply structure 460 in the center of the processing chamber based on the control of the control unit 400. The mixed gas is excited by the microwave power to generate plasma.
  • the aCHx (amorphous hydrocarbon) film 54 is formed at a low temperature of 100 ° C. or lower using the generated plasma.
  • the aCHx film 54 is laminated as a stress relaxation layer. For this reason, the aCHx film 54 is preferably thick to some extent. The certain thickness is preferably, for example, 500 to 3000 nm. This is because the stress generated in the SiNx films 53 and 55 can be relaxed by making the aCHx film 54 thick to some extent.
  • the glass substrate G is transferred to the microwave plasma processing apparatus PM5 based on the control of the control apparatus 20.
  • the microwave plasma processing apparatus PM5 forms a SiNx film 55 so as to cover the aCHx film 54, as shown in FIG. Since the internal structure of the microwave plasma processing apparatus PM5 is the same as that of the microwave plasma processing apparatus PM3 shown in FIGS. 4 to 6, detailed description thereof is omitted here. Further, since the formation of the SiNx film 55 is the same as the formation of the SiNx film 53, a detailed description thereof is omitted.
  • the aCHx film and the SiNx film are formed using the RLSA type microwave plasma processing apparatus, for example, compared with the case where the same film is formed using a parallel plate type plasma processing apparatus.
  • the electron temperature is low. For this reason, in this embodiment, the dissociation of gas can be easily controlled, and a higher quality film can be formed.
  • hydrocarbon gas having multiple bonds can be used instead of methane gas or butyne gas.
  • Other hydrocarbon gases having multiple bonds include, for example, double-bonded ethylene (C 2 H 4 ) gas, triple-bonded acetylene (C 2 H 2 ) gas, 1-pentyne, 2-pentyne and other pentyne (C 5 H 10 ) gas and a mixed gas of these multiple bonds and hydrogen gas can be used.
  • the butyne gases it is more preferable to use 2-butyne gas.
  • Si 2 H 6 gas may be used instead of SiH 4 gas.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a time chart of each condition and a film formation state at each timing in the first film formation example of the aCHx film.
  • the control unit 400 of the microwave plasma processing apparatus PM4 supplies the source gas, the plasma excitation gas, the microwave emission, and the bias electric field according to the time chart at the top of FIG. Control application timing. Specifically, the control unit 400 first starts supplying argon (Ar) gas, methane (CH 4 ) gas, and microwave power at a certain time 0.
  • the controller 400 may supply nitrogen (N 2 ) gas or ammonia (NH 3 ) gas instead of argon gas.
  • the control unit 400 instead of the methane gas, can be supplied butyne (C 4 H 6) gas.
  • Time t 1 to time t 2 can be, for example, about 20 seconds.
  • the first aCHx film 54-1 stacked between time t 1 and time t 2 is about 100 nm.
  • the control unit 400 continues to supply argon gas, methane gas, and microwave power while using the high-frequency power source 437 between time t 2 and time t 3. (RF bias) is applied.
  • the high frequency power output from the high frequency power source 437 can have a frequency of 13.5 MHz and a power of 0.1 to 0.5 W / cm 2 .
  • a bias electric field having a power of 0.5 W / cm 2 is applied.
  • a bias electric field is applied at the same time when the aCHx film 54 is laminated, ions in the plasma are drawn into the aCHx film 54 as shown in the lower part of FIG. As a result, a second aCHx film 54-2 having more carbon component (CH) dangling bonds than the first aCHx film 54-1 is formed on the first aCHx film 54-1.
  • the time t 2 to the time t 3 can be set to about 7 seconds, for example. In this case, the second aCHx film 54-2 stacked between time t 2 and time t 3 is about 50 nm.
  • control unit 400 stops the application of the bias electric field from time t 3 to time t 4 while continuing to supply argon gas, methane gas, and microwave power.
  • the first aCHx film 54-1 is laminated on the second aCHx film 54-2.
  • Time t 3 to time t 4 can be set to about 20 sec, for example.
  • the first aCHx film 54-1 stacked between time t 3 and time t 4 is about 100 nm.
  • the control unit 400 continues to supply argon gas, methane gas, and microwave power while using the high-frequency power source 437 between time t 4 and time t 5.
  • RF bias is applied.
  • the high frequency power output from the high frequency power supply 437 can have a frequency of 13.5 MHz and a power of 0.1 to 0.5 W / cm 2 .
  • a bias electric field having a power of 0.5 W / cm 2 is applied.
  • Time t 4 to time t 5 can be set to about 7 sec, for example.
  • the second aCHx film 54-2 laminated between time t 4 and time t 5 is about 50 nm.
  • FIG. 8 is a diagram showing a time chart of each condition and a film formation state at each timing in the second film formation example of the aCHx film.
  • the first film formation example is an example in which a bias electric field is applied during the formation of the aCHx film 54
  • the second film formation example is an example in which the bias electric field is applied after the aCHx film 54 is formed. is there.
  • the control unit 400 of the microwave plasma processing apparatus PM4 supplies the source gas, the plasma excitation gas, the microwave emission, and the bias electric field according to the time chart at the top of FIG. Control application timing. Specifically, first, at a certain time 0, the control unit 400 starts supply of argon (Ar) gas, methane (CH 4 ) gas, and microwave power with a slight delay.
  • the controller 400 may supply nitrogen (N 2 ) gas or ammonia (NH 3 ) gas instead of argon gas.
  • the control unit 400 instead of the methane gas, can be supplied butyne (C 4 H 6) gas.
  • Argon gas, methane gas, and the time t 1 after a predetermined time from the input of the microwave power supply of supply and microwave power of the gas is stabilized. Further, at the time t 2 after the elapse of a predetermined time, the first aCHx film 54-1 is laminated on the SiNx film 53 as shown in the lower part of FIG.
  • the time t 1 to the time t 2 can be set to about 40 sec, for example. In this case, the first aCHx film 54-1 laminated between time t 1 and time t 2 is about 200 nm.
  • the control unit 400 gradually stops the supply of methane gas from time t 2 to time t 3 while continuing to supply argon gas and microwave power. Thereby, the control unit 400 stops the film formation of the aCHx film 54.
  • the control unit 400 applies a bias electric field (RF bias) using the high-frequency power source 437 while stopping the supply of methane gas from time t 3 to time t 4 .
  • the high frequency power output from the high frequency power source 437 can have a frequency of 13.5 MHz and a power of 0.1 to 0.5 W / cm 2 .
  • a bias electric field having a power of 0.5 W / cm 2 is applied.
  • a second aCHx film 54-2 having more carbon component (CH) dangling bonds than the first aCHx film 54-1 is formed on the first aCHx film 54-1.
  • Time t 3 to time t 4 can be set to about 10 sec, for example.
  • the second aCHx film 54-2 laminated between time t 3 and time t 4 is about 10 nm.
  • FIG. 9 is a diagram showing a time chart of each condition and a film formation state at each timing in the third film formation example of the aCHx film.
  • the first film formation example is an example in which the bias electric field is applied twice during the film formation of the aCHx film 54, whereas the third film formation example is performed by applying the bias electric field once during the film formation of the aCHx film 54. It is an example of applying.
  • the third film formation example is different from the first film formation example only in the number of times the bias electric field is applied, the length in which the bias electric field is applied, and the like. Therefore, the description which overlaps with the 1st film-forming example is abbreviate
  • Time t 2 the first aCHx film 54-1 is laminated on the SiNx film 53.
  • Time t 1 to time t 2 can be, for example, about 20 seconds.
  • the control unit 400 uses the high-frequency power source 437 from time t 2 to time t 3 while continuously supplying the argon gas, methane gas, and the microwave power with a slight delay.
  • a bias electric field (RF bias) is applied.
  • the high frequency power output from the high frequency power source 437 can have a frequency of 13.5 MHz and a power of 0.1 to 0.5 W / cm 2 .
  • a bias electric field having a power of 0.5 W / cm 2 is applied.
  • a second aCHx film 54-2 having more carbon component (CH) dangling bonds than the first aCHx film 54-1 is formed on the first aCHx film 54-1.
  • the time t 2 to the time t 3 can be set to about 100 sec, for example.
  • the aCHx film 54 laminated between time t 1 and time t 3 is, for example, about 500 nm.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a time chart of each condition and a film formation state at each timing in the fourth film formation example of the aCHx film.
  • the first film formation example is an example in which the control unit 400 performs control such as bias electric field OFF ⁇ bias electric field ON ⁇ bias electric field OFF ⁇ bias electric field ON while the aCHx film 54 is formed.
  • the fourth film formation example is an example in which the control unit 400 performs control of bias electric field OFF ⁇ bias electric field ON ⁇ bias electric field OFF.
  • the fourth film formation example differs from the first film formation example only in the ON / OFF control mode of the bias electric field, the length of application of the bias electric field, and the like. Therefore, the description which overlaps with the 1st film-forming example is abbreviate
  • Time t 2 the first aCHx film 54-1 is laminated on the SiNx film 53.
  • Time t 1 to time t 2 can be, for example, about 20 seconds.
  • the control unit 400 uses the high-frequency power source 437 from time t 2 to time t 3 while continuously supplying the argon gas, methane gas, and microwave power with a slight delay.
  • a bias electric field (RF bias) is applied.
  • the high frequency power output from the high frequency power source 437 can have a frequency of 13.5 MHz and a power of 0.1 to 0.5 W / cm 2 .
  • a bias electric field having a power of 0.5 W / cm 2 is applied.
  • a bias electric field is applied at the same time when the aCHx film 54 is stacked, ions in the plasma are drawn into the aCHx film 54 as shown in the lower part of FIG. As a result, a second aCHx film 54-2 having more carbon component (CH) dangling bonds than the first aCHx film 54-1 is formed on the first aCHx film 54-1.
  • the time t 2 to the time t 3 can be set to about 10 seconds, for example.
  • control unit 400 stops the application of the bias electric field from the time t 3 to the time t 4 while continuously supplying the argon gas, the methane gas, and the microwave power.
  • Time t 3 to time t 4 can be set to about 90 sec, for example.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a time chart of each condition and a film formation state at each timing in the fifth film formation example of the aCHx film.
  • the fifth film formation example differs from the first film formation example only in the length of application of the bias electric field. Therefore, the description which overlaps with the 1st film-forming example is abbreviate
  • Time t 2 the first aCHx film 54-1 is laminated on the SiNx film 53.
  • Time t 1 to time t 2 can be, for example, about 20 seconds.
  • the control unit 400 uses the high-frequency power source 437 from time t 2 to time t 3 while continuously supplying the argon gas, methane gas, and microwave power with a slight delay.
  • a bias electric field (RF bias) is applied.
  • the high frequency power output from the high frequency power source 437 can have a frequency of 13.5 MHz and a power of 0.1 to 0.5 W / cm 2 .
  • a bias electric field having a power of 0.5 W / cm 2 is applied.
  • a bias electric field is applied at the same time when the aCHx film 54 is laminated, ions in the plasma are drawn into the aCHx film 54 as shown in the lower part of FIG. As a result, a second aCHx film 54-2 having more carbon component (CH) dangling bonds than the first aCHx film 54-1 is formed on the first aCHx film 54-1.
  • the time t 2 to the time t 3 can be set to about 10 seconds, for example.
  • control unit 400 stops applying the bias electric field from time t 3 to time t 4 while continuing to supply argon gas, methane gas, and microwave power.
  • first aCHx film 54-1 is laminated on the second aCHx film 54-2.
  • Time t 3 to time t 4 can be set to about 80 sec, for example.
  • the control unit 400 applies a bias electric field (RF bias) using the high frequency power source 437 between time t 4 and time t 5 while continuing to supply argon gas, methane gas, and microwave power.
  • RF bias bias electric field
  • High-frequency power output from the high frequency power supply 437, frequency 13.5 MHz, the power can be set to 0.1 ⁇ 0.5W / cm 2.
  • a bias electric field having a power of 0.5 W / cm 2 is applied.
  • Time t 4 to time t 5 can be set to about 10 sec, for example.
  • the bias electric field is intermittently applied using the high-frequency power source 437 during or after the formation of the aCHx film 54.
  • the second aCHx film 54-2 can be formed in the aCHx film 54. Since the second aCHx film 54-2 (trap site) has a relatively large number of CH dangling bonds, for example, when moisture (H 2 O) or oxygen (O 2 ) enters from the outside, OH in the moisture Groups and oxygen can be trapped by CH dangling bonds. Therefore, according to this embodiment, it is possible to suppress moisture and oxygen that have entered from the outside from penetrating into the organic EL element, and to improve the sealing performance of the sealing film.
  • the sealing film can be formed without stacking a large number of SiNx films. Sealing performance can be improved. Therefore, according to this embodiment, it is possible to suppress a decrease in the throughput of the sealing film and to improve the sealing performance of the sealing film.
  • the first aCHx film 54-1 and the second aCHx film 54-2 are controlled by simple control of intermittently applying a bias electric field during or after the formation of the aCHx film 54.
  • a plurality of layers (for example, two layers each) can be alternately stacked.
  • moisture (H 2 O) and oxygen (O 2 ) can be further trapped (trapped) by CH unbonded hands. it can. Therefore, according to this embodiment, it is possible to suppress a decrease in the throughput of the sealing film and improve the sealing performance of the sealing film with simple control.
  • the aCHx film 54 is formed by alternately forming the first aCHx film 54-1 and the second aCHx film 54-2 in the same processing container (microwave plasma processing apparatus PM4). A plurality of layers are laminated. Thereby, it can suppress that the throughput of a sealing film falls and can improve the sealing performance of a sealing film.
  • the first aCHx film 54-1 has a thickness of 100 to 500 nm
  • the second aCHx film 54-2 has a thickness of 5 to 50 nm. Therefore, the film thickness of the aCHx film 54 can be about 500 nm. If the SiNx film 53 and the SiNx film 55 have a thickness of about 100 nm, the thickness of the entire sealing film can be set to an appropriate thickness of 700 nm.
  • the first aCHx film 54-1 is formed in the lowermost layer of the aCHx film 54.
  • the bias electric field is started from OFF.
  • the film in contact with the SiNx film 53 can be the first aCHx film 54-1 to which no bias electric field is applied.
  • the present embodiment prevents the SiNx film 53 from being damaged due to the drawing of ions into the SiNx film 53 by starting from OFF in the ON / OFF intermittent control of the bias electric field. can do.
  • the control unit 400 controls the power of the high frequency power applied from the high frequency power source 437 to the aCHx film 54 to 0.1 to 0.5 W / cm 2 .
  • This is due to the following reason. That is, if the power of the high frequency power applied to the aCHx film 54 (second aCHx film 54-2) is too large, the refractive index of the light of the second aCHx film 54-2 increases, and as a result, the light There is a possibility that the permeability of the material deteriorates.
  • the control unit 400 by controlling the power of the RF power applied from the high frequency power source 437 to aCHx film 54 to 0.1 ⁇ 0.5W / cm 2, water It is possible to improve the trapping performance such as, and to suppress the deterioration of light transmission.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating experimental results of film characteristics of the aCHx film of the third film formation example.
  • FIG. 12 shows the second aCHx film 54-2 by applying a bias electric field in the time chart of the comparative example when no bias electric field is applied to the aCHx film 54 (No bias) and the third film forming example. It is an experimental result of film characteristics when one layer is formed (one bias layer).
  • the aCHx film 54 was deposited for 100 (sec) in a state where no bias electric field was applied.
  • the process conditions at this time are a microwave (MW) power of 4000 (W), an argon gas flow rate of 300 (sccm), a methane gas flow rate of 300 (sccm), and a processing temperature of 30 (° C.). That is, the flow ratio of argon gas to methane gas is 1: 1.
  • the process conditions are: pressure 2.66 (Pa), ESC (Electric Static Chuck) 3000 (V), RF (power by bias electric field ON) 0 (W), RF Time 0 (sec), substrate
  • the back helium for cooling (BP He) is 0.67 (kPa).
  • the average film thickness (ave) of the aCHx film was 503.3 (nm), and the film thickness uniformity (unif) of the aCHx film was 0.069.
  • the deposition rate (D / R) of the aCHx film was 302.0 (nm / min).
  • the average (ave) refractive index (RI) of the 633 nm thick aCHx film was 1.608, and the refractive index uniformity (unif) of the 633 nm thick aCHx film was 0.016.
  • the average (ave) light absorption coefficient (k) of the 530 nm thick aCHx film is 0.001, and the light absorption coefficient uniformity (unif) of the 530 nm thick aCHx film is 3.704. there were. Further, the average (ave) light absorption coefficient (k) in the 100 nm-thick aCHx film was 0.00026.
  • the film density of the aCHx film was 0.94 (g / cm 3 ). Further, the defect (trap) density (spin / mm 3 ) of the aCHx film, that is, the moisture trap concentration was below the measurement limit value.
  • the aCHx film 54 was deposited for 20 (sec) without applying a bias electric field, and then the aCHx film 54 was deposited for 100 (sec) with a bias electric field applied.
  • the process conditions at this time are a microwave (MW) power of 4000 (W), an argon gas flow rate of 300 (sccm), a methane gas flow rate of 300 (sccm), and a processing temperature of 30 (° C.).
  • the process conditions are as follows: pressure is 2.66 (Pa), ESC (Electric Static Chuck) is 3000 (V), RF (power by bias electric field ON) is 200 (W), RF Time is 100 (sec), substrate The back helium for cooling (BP He) is 0.67 (kPa).
  • the average (ave) film thickness of the aCHx film was 484.7 (nm), and the film thickness uniformity (unif) of the aCHx film was 0.458.
  • the deposition rate (D / R) of the aCHx film was 242.3 (nm / min).
  • the average (ave) refractive index (RI) of the 633 nm thick aCHx film was 1.718, and the refractive index uniformity (unif) of the 633 nm thick aCHx film was 0.239.
  • the average (ave) light absorption coefficient (k) in the 530 nm-thick aCHx film is 0.268, and the light absorption coefficient uniformity (unif) in the 530 nm-thick aCHx film is 2.385. there were. Further, the average (ave) light absorption coefficient (k) in the 100 nm-thick aCHx film was 0.05519. Further, the film density of aCHx film was 1.38 (g / cm 3). In addition, the defect (trap) density (spin / mm 3 ) of the aCHx film, that is, the moisture trap concentration was 1.00E18.
  • the refractive index of the aCHx film increases and the absorption coefficient increases (light transmittance decreases).
  • the absorption coefficient increases several times to several hundred times. Since the light is transmitted as the absorption coefficient is smaller, it is desirable to apply the bias electric field in a short time or with a low bias power.
  • the film density of the aCHx film increased, and the defect (trap) density, that is, the moisture trap concentration also increased. Therefore, it was possible to improve the moisture and oxygen barrier properties of the aCHx film by applying a bias electric field to the aCHx film.
  • FIG. 13 is a diagram showing experimental results of film characteristics in a laminated structure in which the upper and lower layers are sandwiched between the 100 nm SiNx films of the aCHx films of the fourth and fifth film formation examples.
  • FIG. 13 shows a comparative example in the case where a bias electric field is not applied to the aCHx film 54 (No bias) and a case where the second aCHx film 54-2 is formed in the time charts of the third and fourth film formation examples (bias). This is an experimental result of film characteristics of one layer and two bias layers.
  • the aCHx film 54 was deposited for 100 (sec) in a state where no bias electric field was applied.
  • the process conditions at this time are a microwave (MW) power of 4000 (W), an argon gas flow rate of 300 (sccm), a methane gas flow rate of 300 (sccm), and a processing temperature of 30 (° C.). That is, the flow ratio of argon gas to methane gas is 1: 1.
  • the process conditions are: pressure 2.66 (Pa), ESC (Electric Static Chuck) 3000 (V), RF (power by bias electric field ON) 0 (W), RF Time 0 (sec), substrate
  • the back helium for cooling (BP He) is 0.67 (kPa).
  • the water permeation amount was 30 (mg / m 2 / day).
  • the measurement of the amount of moisture permeation was calculated based on the area in which the aCHx membrane was formed on a permeable resin film (PEN) (film thickness was 200 nm) and the moisture permeated in a humidified water vapor atmosphere reacted with Ca. is there.
  • the unit is the weight of permeated water converted into per unit area (m 2 ) and per unit time (day).
  • the aCHx film 54 was deposited for 20 (sec) without applying a bias electric field, and then the aCHx film 54 was deposited for 10 (sec) with a bias electric field applied. Then, under the bias 1 layer condition 540, after that, the aCHx film 54 was deposited for 90 (sec) without applying a bias electric field.
  • the process conditions at this time are a microwave (MW) power of 4000 (W), an argon gas flow rate of 300 (sccm), a methane gas flow rate of 300 (sccm), and a processing temperature of 30 (° C.). That is, the flow ratio of argon gas to methane gas is 1: 1.
  • the process conditions are as follows: pressure is 2.66 (Pa), ESC (Electric Static Chuck) is 3000 (V), RF (power by bias electric field ON) is 200 (W), RF Time is 10 (sec), substrate The back helium for cooling (BP He) is 0.67 (kPa).
  • the moisture permeation amount was 10 (mg / m 2 / day).
  • the aCHx film 54 was deposited for 20 (sec) without applying a bias electric field, and then the aCHx film 54 was deposited for 10 (sec) with a bias electric field applied. Then, under the bias two-layer condition 550, the aCHx film 54 is deposited for 80 (sec) without applying a bias electric field, and then the aCHx film 54 is deposited for 10 (sec) with a bias electric field applied. I let you.
  • the process conditions at this time are a microwave (MW) power of 4000 (W), an argon gas flow rate of 300 (sccm), a methane gas flow rate of 300 (sccm), and a processing temperature of 30 (° C.).
  • the flow ratio of argon gas to methane gas is 1: 1.
  • the process conditions are as follows: pressure is 2.66 (Pa), ESC (Electric Static Chuck) is 3000 (V), RF (power by bias electric field ON) is 200 (W), and RF Time is 20 (sec: 2 times)
  • the backside helium (BP He) for substrate cooling is 0.67 (kPa).
  • the moisture permeation amount was 0.72 (mg / m 2 / day).
  • the second aCHx film 54-2 is formed as one layer (10 (mg / m 2). / Day)) has less water permeation and less water permeation. Further, when two layers of the second aCHx film 54-2 are formed (0.72 (mg / m 2 / day)) than when the second aCHx film 54-2 is formed of one layer (10 (mg / m 2 / day)). m 2 / day)) has a smaller amount of water permeation and is less permeable to water. Therefore, the sealing performance of the sealing film can be improved by applying a bias electric field to the aCHx film 54 and increasing the number of bias layers.
  • the sealing film of the present embodiment is not limited to the sealing film of the organic EL element.
  • the sealing film of this embodiment can also be used for sealing an organometallic element formed by MOCVD (Metal Organic Chemical Deposition).
  • MOCVD Metal Organic Chemical Deposition
  • a liquid organic metal is mainly used as a film forming material, and the evaporated film forming material is decomposed on the object to be processed heated to 500 to 700 ° C. to grow a thin film on the object to be processed. This is a metal organic chemical vapor deposition method.
  • the sealing film of the present embodiment seals organic electronic devices such as organic transistors, organic FETs (Field Effect Transistors), organic solar cells, and the like, and thin film transistors (TFTs) used in drive systems for liquid crystal displays. It can also be used to stop.
  • the RLSA type microwave plasma processing apparatus has been described.
  • the present invention is not limited to this, and other plasma CVD apparatuses can also be applied.
  • it can be used for an ICP (Inductively Coupled Plasma) apparatus.
  • ICP Inductively Coupled Plasma
  • the ICP apparatus a plurality of dielectric plates are formed in a tile shape on the ceiling surface of the processing container, and the processing chamber is powered by the power of the high-frequency electromagnetic field transmitted through each dielectric plate through a coil provided on each dielectric plate.
  • the object to be processed is plasma processed by converting the gas into plasma.

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Abstract

　有機電子デバイスは、ガラス基板Ｇ（陽極５０）上に形成された有機層５１と、有機層５１を覆う封止膜とを備える。封止膜は、炭素成分を含有するａＣＨｘ膜５４と、炭素成分を含有しないＳｉＮｘ膜５５とを備える。ａＣＨｘ膜５４は、第１のａＣＨｘ膜５４－１と第２のａＣＨｘ膜５４－２とを有する。第１のａＣＨｘ膜５４－１は、マイクロ波プラズマＣＶＤにより成膜される。第２のａＣＨｘ膜５４－２は、マイクロ波プラズマＣＶＤによりａＣＨｘ膜５４を成膜中、又は成膜後に、マイクロ波プラズマ処理装置の高周波電源でバイアス電界を印加することによって、第１のａＣＨｘ膜５４－１より炭素成分の未結合手が多い。

Description

有機電子デバイス、有機電子デバイスの製造方法、プラズマ処理装置
　本発明は、有機電子デバイス、有機電子デバイスの製造方法、プラズマ処理装置に関するものである。
　近年、有機化合物を利用した発光デバイスである有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ：Ｅｌｅｃｔｒｏ　Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）素子が開発されている。有機ＥＬ素子は自発光するので消費電力が小さく、また、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｒｙｓｔａｌ　Ｄｉｓｐｌａｙ）などに比べて視野角が優れている等の利点がある。
　有機ＥＬ素子の最も基本的な構造は、ガラス基板上にアノード（陽極）層、発光層及びカソード（陰極）層を重ねて形成したサンドイッチ構造である。このうち発光層は、水分や酸素に弱く、水分や酸素が混入すると、特性が変化して非発光点（ダークスポット）が発生する要因となる。
　このため、有機ＥＬ素子を有する有機電子デバイスの製造においては、外部の水分や酸素をデバイス内に透過させないように有機ＥＬ素子を封止することが行われている。すなわち、有機電子デバイスの製造では、ガラス基板上に、アノード層、発光層、カソード層が順に成膜され、さらにその上に封止膜層が成膜される。
　上述した封止膜としては、例えばシリコン窒化膜（ＳｉＮ膜）が用いられる。シリコン窒化膜は、例えばプラズマＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｖａｐｏｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）により形成される。シリコン窒化膜は、例えばマイクロ波のパワーによりシラン（ＳｉＨ４）ガスや窒素（Ｎ２）ガスを含む原料ガスを励起させてプラズマを生成し、生成されたプラズマを用いて形成される。
国際公開第２００９／０２８４８５号
　しかしながら、シリコン窒化膜にはピンホールが発生するおそれがある。したがって、例えばシリコン窒化膜の単層で封止膜を形成した場合、シリコン窒化膜のピンホールを介して水分や酸素が有機ＥＬ素子へ透過するおそれがある。
　この点、シリコン窒化膜の単層ではなく、例えばアモルファスハイドロカーボン膜とシリコン窒化膜とを積層することにより、シリコン窒化膜のピンホールを介して水分や酸素が有機ＥＬ素子へ透過するのを抑制することができると考えられる。
　しかしながら、アモルファスハイドロカーボン膜は水分や酸素のバリア性が比較的低いので、封止膜の封止性能を向上させるためにはシリコン窒化膜の積層数を増やさざるを得ない。ところが、シリコン窒化膜はアモルファスハイドロカーボン膜に比べて成膜速度が遅いため、シリコン窒化膜の積層数を増やすと、封止膜の成膜のスループットが低下する原因となる。
　そこで、本発明の一実施形態は、有機ＥＬ素子の封止膜の成膜のスループットが低下するのを抑制し、かつ、封止膜の封止性能を向上させることを目的とする。
　本発明の一側面に係る有機電子デバイスは、被処理体上に形成された有機素子と、前記有機素子を覆う封止膜と、を備える。前記封止膜は、炭素成分を含有する有機層と、炭素成分を含有しない無機層と、を有する。前記有機層は、第１の有機層と、前記第１の有機層より炭素成分の未結合手が多い第２の有機層とを有する。
　本発明の種々の側面及び実施形態によれば、有機ＥＬ素子の封止膜の成膜のスループットが低下するのを抑制し、かつ、封止膜の封止性能を向上させることができる。
図１は、本発明の一実施形態にかかる有機電子デバイスの製造工程を示す図である。 図２は、本発明の一実施形態に係る基板処理システムの構成例を模式的に示した図である。 図３は、一実施形態にかかる蒸着装置の縦断面図である。 図４は、一実施形態にかかるＲＬＳＡ型マイクロ波プラズマ処理装置の縦断面図である。 図５は、一実施形態にかかる原料ガス供給構造体の平面図である。 図６は、一実施形態にかかるプラズマ励起用ガス供給構造体の平面図である。 図７は、ａＣＨｘ膜の第１成膜例における各条件のタイムチャート及び各タイミングの成膜状態を示す図である。 図８は、ａＣＨｘ膜の第２成膜例における各条件のタイムチャート及び各タイミングの成膜状態を示す図である。 図９は、ａＣＨｘ膜の第３成膜例における各条件のタイムチャート及び各タイミングの成膜状態を示す図である。 図１０は、ａＣＨｘ膜の第４成膜例における各条件のタイムチャート及び各タイミングの成膜状態を示す図である。 図１１は、ａＣＨｘ膜の第５成膜例における各条件のタイムチャート及び各タイミングの成膜状態を示す図である。 図１２は、第３成膜例のａＣＨｘ膜の膜特性の実験結果を示す図である。 図１３は、第４，５成膜例のａＣＨｘ膜を１００ｎｍのＳｉＮｘ膜で上下層を挟み込んだ積層構造での膜特性の実験結果を示す図である。
　以下、添付図面を参照しながら、本発明の一実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明及び添付図面において、同一の構成及び機能を有する構成要素については、同一符号を付することにより、重複説明を省略する。また、本明細書中１ｍＴｏｒｒは（１０－３×１０１３２５／７６０）Ｐａ、１ｓｃｃｍは（１０－６／６０）ｍ３／ｓｅｃ、１Åは１０－１０ｍとする。
　まず、本発明の一実施形態にかかる有機電子デバイスの製造方法について、図１を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態にかかる有機電子デバイスの製造工程を示す図である。
　（有機電子デバイスの製造方法）
　図１の（ａ）に示すように、被処理体には、予めインジウムスズ酸化物の陽極（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ　Ｔｉｎ　Ｏｘｉｄｅ）５０が形成されたガラス基板Ｇが用いられる。蒸着装置は、図１の（ａ）に示すように、陽極（ＩＴＯ）５０の表面に、真空蒸着によりパターンマスクを介して有機層５１を成膜する。
　続いて蒸着装置は、有機層５１上に陰極（メタル電極）５２を形成する。蒸着装置は、真空蒸着によりパターンマスクを介して有機層５１上に蒸発原子（たとえば、ＡｇやＬｉＦ）を堆積することによって、陰極（メタル電極）５２を形成する。以下では、有機層５１及び陰極（メタル電極）５２を含めて有機ＥＬ素子という。
　続いて、図１の（ｂ）に示すように、マイクロ波プラズマ処理装置は、マイクロ波プラズマＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｖａｐｏｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）によって、ＳｉＮｘ膜（シリコン窒化膜）５３を１００℃以下の低温プロセスで形成する。ＳｉＮｘ膜５３は、炭素成分を含有せず、窒素成分を含有する無機層である。
　次に、図１の（ｃ）に示すように、マイクロ波プラズマ処理装置は、ＳｉＮｘ膜５３上に、ａＣＨｘ（アモルファスハイドロカーボン）膜５４を形成する。ａＣＨｘ膜５４は、炭素成分を含有する有機層である。ａＣＨｘ膜５４は、マイクロ波プラズマＣＶＤによって形成される。具体的には、ａＣＨｘ膜５４は、マイクロ波のパワーによりメタンガス（ＣＨ４）又はブチンガス（Ｃ４Ｈ６）などの炭化水素ガスを含むガスを励起させることによって生成されたプラズマを用いて１００℃以下の低温プロセスで形成される。有機ＥＬ素子は、１００℃以上の高温になるとダメージを受けるので、ａＣＨｘ膜５４は１００℃以下の低温プロセスで形成されるのが望ましい。なお、本実施形態では、ＳｉＮｘ膜５３上に、ａＣＨｘ膜５４が形成される例を説明したが、これに限らず、ＳｉＮｘ膜５３上に、炭素成分を含有する有機層を形成することができる。ａＣＨｘ膜５４の詳細については後述する。
　次に、図１の（ｄ）に示すように、マイクロ波プラズマ処理装置は、ａＣＨｘ膜５４上に、マイクロ波プラズマＣＶＤによってＳｉＮｘ膜（シリコン窒化膜）５５を１００℃以下の低温プロセスで形成する。ＳｉＮｘ膜５５は、炭素成分を含有せず、窒素成分を含有する無機層である。
　なお、本実施形態では、有機ＥＬ素子の上に、ａＣＨｘ膜５４を挟んでＳｉＮｘ膜５３及びＳｉＮｘ膜５５を形成する例を説明したが、これには限られない。例えば、ＳｉＮｘ膜５３及びＳｉＮｘ膜５５の代わりに、例えばＳｉＯＮやＡＬ２Ｏ３など、炭素成分を含有しない無機層を形成することができる。なお、有機ＥＬ素子の封止膜は、ＳｉＮｘ膜５３、ａＣＨｘ膜５４、及びＳｉＮｘ膜５５を含んで形成される。
　ここで、本実施形態のａＣＨｘ膜５４について詳細に説明する。図１に示すように、ａＣＨｘ膜５４は、第１のａＣＨｘ膜５４－１と、第２のａＣＨｘ膜５４－２とを有する。より具体的には、第１のａＣＨｘ膜５４－１及び第２のａＣＨｘ膜５４－２は、ＳｉＮｘ膜５３の上に、第１のａＣＨｘ膜５４－１、第２のａＣＨｘ膜５４－２、第１のａＣＨｘ膜５４－１、第２のａＣＨｘ膜５４－２の順に、それぞれ２層ずつ積層される。
　ａＣＨｘ膜５４－１は、後述するマイクロ波プラズマ処理装置によって生成されたプラズマを用いて成膜される。第２のａＣＨｘ膜５４－２は、第１のａＣＨｘ膜５４－１と同様にプラズマを用いて成膜している最中に、マイクロ波プラズマ処理装置の高周波電源を用いてバイアス電界を印加することによって形成される。また、第２のａＣＨｘ膜５４－２は、マイクロ波プラズマ処理装置によって生成されたプラズマを用いて成膜された後に、マイクロ波プラズマ処理装置の高周波電源を用いてバイアス電界を印加することによって形成することもできる。
　このように、第２のａＣＨｘ膜５４－２には、ａＣＨｘ膜の成膜中又は成膜後に、高周波電源によってバイアス電界が印加される。これにより、プラズマ中のイオンが第２のａＣＨｘ膜５４－２に引き込まれる。このイオン衝撃により成膜された第２のａＣＨｘ膜５４－２は一部のＣ－Ｈ結合が切断された状態のまま成膜が行われる。その結果、第２のａＣＨｘ膜５４－２は、第１のａＣＨｘ膜５４－１に比べて、ＣＨの未結合手（ダングリングボンド）が多くなる。
　第２のａＣＨｘ膜５４－２は、第１のａＣＨｘ膜５４－１より未結合手が多いので、例えば外部から水分（Ｈ２Ｏ）や酸素（Ｏ２）が浸入してきた場合に、水分（Ｈ２Ｏ）のＯＨ基や酸素をＣＨの未結合手に捕捉（トラップ）することができる。したがって、本実施形態の有機ＥＬ素子の封止膜は、外部から浸入してきた水分や酸素が有機ＥＬ素子へ浸透するのを抑制することができる。その結果、本実施形態の有機ＥＬの封止膜は、封止膜の封止性能を向上させることができる。
　これに加えて、本実施形態の有機ＥＬ素子の封止膜は、ＳｉＮｘ膜５３及びＳｉＮｘ膜５５と比べて成膜速度が速いａＣＨｘ膜５４にバイアス電界を印加することによって、ＳｉＮｘ膜を多数積層することなく、封止性能を向上させることができる。したがって、本実施形態の有機ＥＬ素子の封止膜は、封止膜の成膜スループットが低下するのを抑制し、かつ、封止膜の封止性能を向上させることができる。
　なお、第２のａＣＨｘ膜５４－２には、成膜中又は成膜後に、高周波電源によってバイアス電界が印加されるので、第２のａＣＨｘ膜５４－２は、第１のａＣＨｘ膜５４－１より炭素密度（膜密度）が高くなる。また、第２のａＣＨｘ膜５４－２には、成膜中又は成膜後に、高周波電源によってバイアス電界が印加されるので、第２のａＣＨｘ膜５４－２は、第１のａＣＨｘ膜５４－１よりａＣＨｘ膜の欠陥（トラップ）密度、言い換えると水分のトラップ濃度が高くなる。
　また、第２のａＣＨｘ膜５４－２には、成膜中又は成膜後非成膜性のプラズマ中で高周波電源によってバイアス電界が印加されるので、第２のａＣＨｘ膜５４－２は、第１のａＣＨｘ膜５４－１より光の屈折率が高くなる。また、第２のａＣＨｘ膜５４－２には、成膜中又は成膜後非成膜性のプラズマ中で高周波電源によってバイアス電界が印加されるので、第２のａＣＨｘ膜５４－２は、第１のａＣＨｘ膜５４－１より光の透過率が小さくなる。
　また、本実施形態では、ａＣＨｘ膜５４は、炭素成分を含有するので、ＳｉＮｘ膜５３及びＳｉＮｘ膜５５よりも応力が小さい。よって、ａＣＨｘ膜５４は、ＳｉＮｘ膜５３及びＳｉＮｘ膜５５の応力を緩和する応力緩和層として作用する。よって、本実施形態は、ａＣＨｘ膜５４を形成することによって、有機ＥＬ素子に過度なストレスが加わることを防止することができる。この結果、本実施形態は、有機ＥＬ素子からＳｉＮｘ膜５３が剥離したり、有機ＥＬ素子の界面近傍が破壊されたりすることを防ぐことができる。
　なお、本実施形態では、応力緩和層の一例としてａＣＨｘ膜５４を挙げているが、これは次のような理由による。すなわち、ａＣＨｘ膜５４は、緻密であるため、耐透湿性を有する。また、ａＣＨｘ膜５４は、カーボンを含んでいるので窒化膜と比べて応力が小さく、ＳｉＮｘ膜５３及びＳｉＮｘ膜５５の応力を緩和する。また、ａＣＨｘ膜５４は、機械的強度が高く、光透過性に優れている。ＣＮ膜は、光を吸収する性質を有しているので、有機ＥＬ素子の場合には、特に、ＣＮ膜より光透過性に優れたａＣＨｘ膜５４を応力緩和層に適用する意義は大きい。
　一方、本実施形態では、封止層の一例としてＳｉＮｘ膜５３及びＳｉＮｘ膜５５を挙げているが、これは次のような理由による。すなわち、ＳｉＮｘ膜５３及びＳｉＮｘ膜５５は非常に緻密であり封止性が高い。例えば、ＳｉＯ２膜は水を通すのに対してＳｉＮｘ膜５３及びＳｉＮｘ膜５５は水を通さないため、耐透湿性に優れている。
　（基板処理システム）
　次に、図１に示した一連のプロセスを実施するための基板処理システムについて、図２を参照しながら説明する。図２は、本発明の一実施形態に係る基板処理システムの構成例を模式的に示した図である。図２に示すように、本実施形態にかかる基板処理システムＳｙｓは、複数の処理装置を直列に接続した基板処理装置１０及び基板処理装置１０を制御する制御装置２０を有する。
　（基板処理装置１０）
　本実施の形態に係る基板処理装置１０は、ガラス基板Ｇの搬送方向に沿って直列に接続されたローダ１１、ロードロック室ＬＬＭ１２、蒸着装置ＰＭ１、搬送室ＴＭ（Ｔｒａｎｓｆｅｒ　Ｍｏｄｕｌｅ）１３、蒸着装置ＰＭ２、搬送室ＴＭ１４、マイクロ波プラズマ処理装置ＰＭ３、搬送室ＴＭ１５、マイクロ波プラズマ処理装置ＰＭ４、搬送室ＴＭ１６、及びマイクロ波プラズマ処理装置ＰＭ５を備える。
　ローダ１１、ロードロック室ＬＬＭ１２、蒸着装置ＰＭ１、搬送室ＴＭ１３、蒸着装置ＰＭ２、搬送室ＴＭ１４、マイクロ波プラズマ処理装置ＰＭ３、搬送室ＴＭ１５、マイクロ波プラズマ処理装置ＰＭ４、搬送室ＴＭ１６、及びマイクロ波プラズマ処理装置ＰＭ５により図１に示した一連のプロセスが実施される。
　なお、ローダ１１、ロードロック室ＬＬＭ１２、蒸着装置ＰＭ１、搬送室ＴＭ１３、蒸着装置ＰＭ２、搬送室ＴＭ１４、マイクロ波プラズマ処理装置ＰＭ３、搬送室ＴＭ１５、マイクロ波プラズマ処理装置ＰＭ４、搬送室ＴＭ１６、及びマイクロ波プラズマ処理装置ＰＭ５は、搬送方向に沿って直列に接続されている場合に限定されるものではなく、インライン（真空一貫）で接続されていればよい。例えば共通搬送室の周囲に、ローダ１１、蒸着装置ＰＭ１、蒸着装置ＰＭ２、マイクロ波プラズマ処理装置ＰＭ３、マイクロ波プラズマ処理装置ＰＭ４、及びマイクロ波プラズマ処理装置ＰＭ５が配置されているものであってもよい。
　また、マイクロ波プラズマ処理装置ＰＭ３の処理後、それ以降のマイクロ波プラズマ処理装置ＰＭ４及びマイクロ波プラズマ処理装置ＰＭ５の処理は、必ずしも搬送室ＴＭや共通搬送室を介して連続して実施しなくともよい。マイクロ波プラズマ処理装置ＰＭ３の処理後、ガラス基板Ｇが一度大気圧下で保管された後、マイクロ波プラズマ処理装置ＰＭ４及びマイクロ波プラズマ処理装置ＰＭ５の処理を実施するような不連続な処理を行ってもよい。
　ローダ１１は、ガラス基板Ｇ、例えば予め表面に陽極（ＩＴＯ）５０が形成されたガラス基板Ｇを基板処理装置システムＳｙｓ内に搬入するための装置である。ロードロック室ＬＬＭ１２，搬送室ＴＭ１３，搬送室ＴＭ１４，搬送室ＴＭ１５，搬送室ＴＭ１６は、各処理装置間でガラス基板Ｇを受け渡しするための装置である。
　ロードロック室ＬＬＭ１２は、ローダ１１（大気系）から搬送されたガラス基板Ｇを、減圧状態にある搬送室ＴＭに搬送するために内部を所定の減圧状態に保持した真空搬送室である。図示しない搬送アームが、搬送室ＴＭの内部に配設される。搬送アームは、屈伸及び旋回可能な多関節状に形成される。
　なお、ガラス基板Ｇのサイズは、７３０ｍｍ×９２０ｍｍ以上であってもよい。また、ガラス基板Ｇのサイズは、例えば、７３０ｍｍ×９２０ｍｍ（チャンバ内の径：１０００ｍｍ×１１９０ｍｍ）のＧ４．５基板サイズであってもよい。また、ガラス基板Ｇのサイズは、１１００ｍｍ×１３００ｍｍ（チャンバ内の径：１４７０ｍｍ×１５９０ｍｍ）のＧ５基板サイズ以上であってもよい。また、素子が形成される被処理体は、上記サイズのガラス基板Ｇに限られず、たとえば２００ｍｍや３００ｍｍのシリコンウエハであってもよい。
　まず、ガラス基板Ｇがローダ１１及びロードロック室ＬＬＭ１２を介して蒸着装置ＰＭ１へ搬送される。蒸着装置ＰＭ１は、蒸着によってガラス基板ＧのＩＴＯ表面に、６層の有機層５１を連続成膜する。次に、ガラス基板Ｇは、搬送室ＴＭ１３を介して蒸着装置ＰＭ２に搬送される。蒸着装置ＰＭ２は、真空蒸着によって陰極（メタル電極）５２を形成する。
　次に、ガラス基板Ｇは、搬送室ＴＭ１４を介してマイクロ波プラズマ処理装置ＰＭ３へ搬送される。マイクロ波プラズマ処理装置ＰＭ３は、マイクロ波プラズマＣＶＤによってＳｉＮｘ膜５３を形成する。
　その後、ガラス基板Ｇは、搬送室ＴＭ１５を介してマイクロ波プラズマ処理装置ＰＭ４（第２のマイクロ波プラズマ処理装置に相当）に搬送される。マイクロ波プラズマ処理装置ＰＭ４は、マイクロ波プラズマＣＶＤによってａＣＨｘ膜５４を成膜する。次に、ガラス基板Ｇは、搬送室ＴＭ１６を介してマイクロ波プラズマ処理装置ＰＭ５に搬送される。マイクロ波プラズマ処理装置ＰＭ５は、マイクロ波プラズマＣＶＤによってＳｉＮｘ膜５５を形成する。
　（制御装置２０）
　制御装置２０は、基板処理システムＳｙｓの全体を制御するコンピュータである。具体的には、制御装置２０は、基板処理システムＳｙｓ内のガラス基板Ｇの搬送及び基板処理装置１０内部での実際のプロセスを制御する。制御装置２０は、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）２２ａ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）２２ｂ、及びＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）２４を有する。また、制御装置２０は、バス２６、外部インタフェース（外部Ｉ／Ｆ）２８ａ及び内部インタフェース（内部Ｉ／Ｆ）２８ｂを有する。
　制御装置２０にて実行される基本プログラム、異常時に起動するプログラム、及び各ＰＭのプロセス手順が示されたレシピ等は、ＲＯＭ２２ａに記録されている。各ＰＭでのプロセス条件を示すデータやプロセスを実行するための制御プログラムは、ＲＡＭ２２ｂに蓄積されている。ＲＯＭ２２ａ及びＲＡＭ２２ｂは、記憶媒体の一例であり、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ　Ｅｒａｓａｂｌｅ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｒｅａｄ－Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、光ディスク、光磁気ディスクなどであってもよい。
　ＣＰＵ２４は、各種レシピにしたがって制御プログラムを実行することにより、ガラス基板Ｇ上に有機電子デバイスを製造するプロセスを制御する。バス２６は、各デバイス間でデータをやりとりする経路である。内部インタフェース２８ａは、データを入力し、必要なデータを図示しないモニタやスピーカ等に出力する。外部インタフェース２８ｂは、ネットワークを介して基板処理装置１０との間でデータを送受信する。
　基板処理装置１０は、例えば、制御装置２０から駆動信号が送信されると、指示されたガラス基板Ｇを搬送し、指示されたＰＭを駆動させ、必要なプロセスを制御するとともに、制御結果（応答信号）を制御装置２０に通知する。このようにして、制御装置２０（コンピュータ）は、ＲＯＭ２２ａやＲＡＭ２２ｂに記憶された制御プログラムを実行することにより、図１に示した有機ＥＬ素子（デバイス）の製造プロセスが遂行されるように基板処理システムＳｙｓを制御する。
　次に、各ＰＭの内部構成及び各ＰＭで実行される具体的処理について順に説明する。真空蒸着を実行する蒸着装置ＰＭ２については、一般的な装置を用いればよく、その内部構成の説明は省略する。
　（ＰＭ１：有機層５１の蒸着処理）
　図３は、一実施形態にかかる蒸着装置の縦断面図である。図３に示すように、蒸着装置ＰＭ１は、第１の処理容器１００及び第２の処理容器２００を有しており、第１の処理容器１００内にて６層の有機膜を連続成膜する。
　第１の処理容器１００は、直方体の形状である。第１の処理容器１００は、内部に、ガラス基板Ｇを搬送する摺動機構１１０、ガラス基板Ｇに対して有機分子を吹き出す６つの吹き出し機構１２０ａ～１２０ｆ、及び各吹き出し機構１２０を仕切る７つの隔壁１３０を有する。第１の処理容器１００の側壁には、ゲートバルブ１４０が設けられている。ゲートバルブ１４０は、開閉により室内の機密を保持しながらガラス基板Ｇを搬入、搬出可能なバルブである。
　摺動機構１１０は、ステージ１１０ａ、支持体１１０ｂ及びスライド機構１１０ｃを有する。ステージ１１０ａは、支持体１１０ｂにより支持され、ゲートバルブ１４０から搬入された基板Ｇを、図示しない高電圧電源から印加された高電圧により静電吸着する。スライド機構１１０ｃは、第１の処理容器１００の天井部に装着されるとともに接地されていて、基板Ｇをステージ１１０ａ及び支持体１１０ｂとともに第１の処理容器１００の長手方向にスライドさせる。これにより、ガラス基板Ｇは、各吹き出し機構１２０のわずか上空で平行移動するようになっている。
　６つの吹き出し機構１２０ａ～１２０ｆは、形状及び構造がすべて同一であって、互いに平行して等間隔に配置されている。吹き出し機構１２０ａ～１２０ｆは、その内部が中空の矩形形状をしていて、その上部中央に設けられた開口から有機分子を吹き出すようになっている。吹き出し機構１２０ａ～１２０ｆの下部は、第１の処理容器１００の底壁を貫通する連結管１５０ａ～１５０ｆにそれぞれ連結されている。
　各吹き出し機構１２０の間には、隔壁１３０がそれぞれ設けられている。隔壁１３０は、各吹き出し機構１２０を仕切ることにより、各吹き出し機構１２０の開口から吹き出される有機分子が混ざり合うことを防止する。
　第２の処理容器２００には、形状及び構造が同一の６つの蒸着源２１０ａ～２１０ｆが内蔵されている。蒸着源２１０ａ～２１０ｆは、収納部２１０ａ１～２１０ｆ１に有機材料をそれぞれ収納している。蒸着源２１０ａ～２１０ｆは、各収納部を２００～５００℃程度の高温にすることによって、各有機材料を気化させる。なお、気化とは、液体が気体に変わる現象だけでなく、固体が液体の状態を経ずに直接気体に変わる現象（すなわち、昇華）も含む。
　蒸着源２１０ａ～２１０ｆは、その上部にて連結管１５０ａ～１５０ｆにそれぞれ連結される。各蒸着源２１０にて気化された有機分子は、各連結管１５０を高温に保つことによって、各連結管１５０に付着することなく各連結管１５０を通って各吹き出し機構１２０の開口から第１の処理容器１００の内部に放出される。なお、第１及び第２の処理容器１００、２００は、その内部を所定の真空度に保持するために、図示しない排気機構により所望の真空度まで減圧される。各連結管１５０には、大気中にてバルブ２２０ａ～２２０ｆがそれぞれ取り付けられている。バルブ２２０ａ～２２０ｆは、蒸着源２１０内の空間と第１の処理容器の内部空間との遮断及び連通を制御する。
　ガラス基板Ｇは、蒸着装置ＰＭ１のゲートバルブ１４０から搬入される。続いて、ガラス基板Ｇは、制御装置２０の制御に基づいて、吹き出し機構１２０ａから吹き出し機構１２０ｆに向かって各吹き出し口の上方を順に所定速度で進行する。ガラス基板Ｇには、各吹き出し口から順に吹き出された有機分子が蒸着する。これにより、例えば、ホール輸送層、有機発光層、電子輸送層を含む６層の有機層が、順に形成される。ただし、図１の（ａ）に示した有機層５１は６層でなくてもよい。
　（ＰＭ２：陰極（メタル電極）５２の蒸着処理）
　次に、ガラス基板Ｇは、蒸着装置ＰＭ２に搬送される。蒸着装置ＰＭ２は、制御装置２０の制御に基づいて、陰極（メタル電極）５２を形成するための蒸着材料（たとえば、ＡｇやＬｉＦ）を収納した蒸着源を加熱し、蒸着材料を気化させる。気化された蒸着材料は所定の真空度に維持された処理容器内に供給される。蒸着装置ＰＭ２は、処理容器内に供給された蒸着材料（蒸発原子）をパターンマスクを介して有機層５１上に真空蒸着することによって、陰極（メタル電極）５２を形成する。
　（ＰＭ３：ＳｉＮｘ膜の成膜処理）
　次に、ガラス基板Ｇは、制御装置２０の制御に基づいて、マイクロ波プラズマ処理装置ＰＭ３に搬送される。マイクロ波プラズマ処理装置ＰＭ３は、図１の（ｂ）に示したように、有機ＥＬ素子を覆うようにＳｉＮｘ膜５３を成膜する。図４は、一実施形態にかかるＲＬＳＡ型マイクロ波プラズマ処理装置の縦断面図である。図５は、一実施形態にかかる原料ガス供給構造体の平面図である。図６は、一実施形態にかかるプラズマ励起用ガス供給構造体の平面図である。なお、本実施形態のマイクロ波プラズマ処理装置ＰＭ３は、ラジアルラインスロットアンテナを用いてプラズマを発生させるＣＶＤ装置である。
　マイクロ波プラズマ処理装置ＰＭ３は、上面が開口した有底円筒状の処理容器４３０を備える。処理容器４３０は、例えばアルミニウム合金により形成される。また、処理容器４３０は、接地される。処理容器４３０の底部のほぼ中央部には、ガラス基板Ｇを載置するための載置部としての載置台４３１が設けられる。
　載置台４３１には、電極板４３２が内蔵されている。電極板４３２は、処理容器４３０の外部に設けられた直流電源４３３に接続されている。直流電源４３３は、載置台４３１の表面に静電気力を生じさせることによって、ガラス基板Ｇを載置台４３１上に静電吸着する。また、載置台４３１には、整合器４３５を介して高周波電源４３７が接続されている。高周波電源４３７は、高周波電力を出力することによって、載置台４３１にバイアス電界を印加することができる。また、高周波電源４３７は、高周波電力を出力することによって、載置台４３１に載置された被処理体及び被処理体上に形成された膜にバイアス電界を印加することができる。
　処理容器４３０の上部開口には、例えば気密性を確保するためのＯリングなどのシール材４４０を介して、誘電体窓４４１が設けられている。処理容器４３０の内部は、誘電体窓４４１によって閉鎖されている。誘電体窓４４１の上部には、ラジアルラインスロットアンテナ４４２が設けられている。ラジアルラインスロットアンテナ４４２は、プラズマ生成用のマイクロ波を供給するプラズマ励起部として作用する。なお、誘電体窓４４１には、例えばアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）が用いられる。この場合、誘電体窓４４１は、ドライクリーニングで用いられる三フッ化窒素（ＮＦ３）ガスに対する耐性を有する。処理容器４３０は、さらに三フッ化窒素ガスに対する耐性を向上させるため、誘電体窓４４１のアルミナの表面に、イットリア（Ｙ２Ｏ３）、スピネル（ＭｇＡｌ２Ｏ４）、又は窒化アルミニウム（ＡｌＮ）を被覆してもよい。
　ラジアルラインスロットアンテナ４４２は、下面が開口した略円筒状のアンテナ本体４５０を備えている。アンテナ本体４５０の下面の開口部には、多数のスロットが形成された円盤状のスロット板４５１が設けられている。アンテナ本体４５０内のスロット板４５１の上部には、低損失誘電体材料により形成された誘電体板４５２が設けられている。アンテナ本体４５０の上面には、マイクロ波発振装置４５３に通じる同軸導波管４５４が接続されている。マイクロ波発振装置４５３は、処理容器４３０内に搬送された原料ガスをプラズマ化させ、載置台４３１に載置されたガラス基板Ｇ被処理体上に形成された有機素子上に有機層を成膜するプラズマ発生部として作用する。マイクロ波発振装置４５３は、処理容器４３０の外部に設置されており、ラジアルラインスロットアンテナ４４２に対し、所定周波数、例えば２．４５ＧＨｚのマイクロ波を発振できる。これにより、マイクロ波発振装置４５３から発振されたマイクロ波は、ラジアルラインスロットアンテナ４４２内に伝搬され、誘電体板４５２で圧縮され短波長化される。この後、短波長化されたマイクロ波は、スロット板４５１で円偏波を発生させる。円偏波は、誘電体窓４４１から処理容器４３０内に向けて放射される。
　処理容器４３０内の載置台４３１とラジアルラインスロットアンテナ４４２との間には、略平板形状の原料ガス供給構造体４６０が設けられている。原料ガス供給構造体４６０は、外形が平面から見て少なくともガラス基板Ｇの直径よりも大きい円形状に形成されている。この原料ガス供給構造体４６０によって、処理容器４３０の内部は、ラジアルラインスロットアンテナ４４２側のプラズマ生成領域Ｒ１と、載置台４３１側の原料ガス解離領域Ｒ２とに区画されている。なお、原料ガス供給構造体４６０には例えばアルミナを用いることができる。この場合、アルミナはセラミックスであるため、アルミニウム等の金属材料に比べ高耐熱性や高強度を有する。また、アルミナは、プラズマ生成領域Ｒ１で生成されたプラズマをトラップすることもないので、ガラス基板Ｇに対して十分なイオン照射を行うことができる。そして、ガラス基板Ｇ上の膜への十分なイオン照射によって、緻密な膜が生成される。また、原料ガス供給構造体４６０は、ドライクリーニングで用いられる三フッ化窒素ガスに耐性を有する。処理容器４３０は、さらに三フッ化窒素ガスに対する耐性を向上させるため、原料ガス供給構造体４６０のアルミナの表面にイットリア、スピネル又は窒化アルミニウムを被覆してもよい。
　原料ガス供給構造体４６０は、図５に示すように同一平面上で略格子状に配置された一続きの原料ガス供給管４６１を含んで形成されている。原料ガス供給管４６１は、縦断面が方形に形成されている。原料ガス供給管４６１同士の隙間には、多数の開口部４６２が形成されている。原料ガス供給構造体４６０の上側のプラズマ生成領域Ｒ１で生成されたプラズマとラジカルは、この開口部４６２を通過して載置台４３１側の原料ガス解離領域Ｒ２に進入する。
　原料ガス供給構造体４６０の原料ガス供給管４６１の下面には、図４に示すように、多数の原料ガス供給口４６３が形成されている。これらの原料ガス供給口４６３は、原料ガス供給構造体４６０面内において均等に配置されている。原料ガス供給管４６１には、処理容器４３０の外部に設置された原料ガス供給源４６４に連通するガス管４６５が接続されている。原料ガス供給源４６４には、例えば原料ガスとして、シラン（ＳｉＨ４）ガスと水素（Ｈ２）ガス及びアルゴン（Ａｒ）ガスが個別に封入されている。ガス管４６５には、バルブ４６６、マスフローコントローラ４６７が設けられている。この構成によって、所定流量のシランガスと水素ガス及びアルゴン（Ａｒ）ガスが、原料ガス供給源４６４からガス管４６５を通じて原料ガス供給管４６１にそれぞれ導入される。そして、これらシランガスと水素ガス及びアルゴン（Ａｒ）ガスは、各原料ガス供給口４６３から下方の原料ガス解離領域Ｒ２に向けて供給される。
　プラズマ生成領域Ｒ１の外周面を覆う処理容器４３０の内周面には、プラズマの原料となるプラズマ励起用ガスを供給する第１のプラズマ励起用ガス供給口４７０が形成されている。第１のプラズマ励起用ガス供給口４７０は、例えば処理容器４３０の内周面に沿って複数箇所に形成されている。第１のプラズマ励起用ガス供給口４７０には、第１のプラズマ励起用ガス供給管４７２が接続されている。第１のプラズマ励起用ガス供給管４７２は、処理容器４３０の側壁部を貫通し、処理容器４３０の外部に設置された第１のプラズマ励起用ガス供給源４７１に通じる管である。第１のプラズマ励起用ガス供給管４７２には、バルブ４７３、マスフローコントローラ４７４が設けられている。この構成によって、処理容器４３０内のプラズマ生成領域Ｒ１内には、側方から所定流量のプラズマ励起用ガスが供給される。本実施形態においては、第１のプラズマ励起用ガス供給源４７１に、プラズマ励起用ガスとして、例えばアルゴン（Ａｒ）ガスが封入されている。
　原料ガス供給構造体４６０の上面には、プラズマ励起用ガス供給構造体４８０が積層され配置されている。プラズマ励起用ガス供給構造体４８０は、当該原料ガス供給構造体４６０と同様の構成を有する。略平板形状のプラズマ励起用ガス供給構造体４８０は、図６に示すように格子状に配置された第２のプラズマ励起用ガス供給管４８１を含んで形成されている。なお、プラズマ励起用ガス供給構造体４８０には、例えばアルミナが用いられる。この場合においても、上述したようにアルミナはセラミックスであるため、アルミニウム等の金属材料に比べ高耐熱性や高強度を有する。また、アルミナは、プラズマ生成領域Ｒ１で生成されたプラズマをトラップすることもないので、ガラス基板Ｇに対して十分なイオン照射を行うことができる。そして、ガラス基板Ｇ上の膜への十分なイオン照射によって、緻密な膜が生成される。また、プラズマ励起用ガス供給構造体４８０は、ドライクリーニングで用いられる三フッ化窒素ガスに耐性を有する。さらに、三フッ化窒素ガスに対する耐性を向上させるため、プラズマ励起用ガス供給構造体４８０のアルミナの表面にイットリア又はスピネルを被覆してもよい。
　第２のプラズマ励起用ガス供給管４８１の上面には、図４に示すように、複数の第２のプラズマ励起用ガス供給口４８２が形成されている。これらの複数の第２のプラズマ励起用ガス供給口４８２は、プラズマ励起用ガス供給構造体４８０面内において均等に配置されている。これにより、プラズマ生成領域Ｒ１に対し下側から上方に向けてプラズマ励起用ガスを供給できる。なお、本実施形態では、このプラズマ励起用ガスは例えばアルゴンガスである。また、アルゴンガスに加えて、原料ガスである窒素（Ｎ２）ガスも、プラズマ励起用ガス供給構造体４８０からプラズマ生成領域Ｒ１に対して供給される。
　格子状の第２のプラズマ励起用ガス供給管４８１同士の隙間には、開口部４８３が形成されている。プラズマ生成領域Ｒ１で生成されたプラズマとラジカルは、プラズマ励起用ガス供給構造体４８０と原料ガス供給構造体４６０を通過して下方の原料ガス解離領域Ｒ２に進入する。
　第２のプラズマ励起用ガス供給管４８１には、処理容器４３０の外部に設置された第２のプラズマ励起用ガス供給源４８４に連通するガス管４８５が接続されている。第２のプラズマ励起用ガス供給源４８４には、例えばプラズマ励起用ガスであるアルゴンガスと原料ガスである窒素ガスが個別に封入されている。ガス管４８５には、バルブ４８６、マスフローコントローラ４８７が設けられている。この構成によって、所定流量の窒素ガスとアルゴンガスが、第２のプラズマ励起用ガス供給口４８２からプラズマ生成領域Ｒ１に対しそれぞれ供給される。
　なお、上述した原料ガスとプラズマ励起用ガスが本実施形態の処理ガスに相当する。また、原料ガス供給構造体４６０とプラズマ励起用ガス供給構造体４８０が本実施形態の処理ガス供給部に相当する。
　処理容器４３０の底部の載置台４３１を挟んだ両側には、排気口４９０が設けられている。排気口４９０は、処理容器４３０内の雰囲気を排気する。排気口４９０には、ターボ分子ポンプなどの排気装置４９１に通じる排気管４９２が接続されている。排気口４９０からの排気によって、処理容器４３０内を所定の圧力を、例えば後述するように２０Ｐａ～１００Ｐａに維持することができる。
　マイクロ波プラズマ処理装置ＰＭ３には、制御部４００が設けられている。制御部４００は、例えばコンピュータであり、プログラム格納部（図示せず）を有している。プログラム格納部には、マイクロ波プラズマ処理装置ＰＭ３におけるガラス基板Ｇ上へのＳｉＮｘ膜の成膜処理を制御するプログラムが格納されている。また、プログラム格納部には、上述の原料ガスの供給や、プラズマ励起用ガスの供給、マイクロ波の放射、駆動系の動作等を制御して、マイクロ波プラズマ処理装置ＰＭ３における成膜処理を実現させるためのプログラムも格納されている。また、プログラム格納部には、高周波電源４３７によって印加されるバイアス電界の印加タイミングを制御するためのプログラムも格納されている。なお、プログラムは、例えばコンピュータ読み取り可能なＨＤＤ（Ｈａｒｄ　Ｄｉｓｋ　Ｄｒｉｖｅ）、ＦＤ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ　Ｄｉｓｋ）、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ　Ｄｉｓｃ）などのコンピュータに読み取り可能な記憶媒体に記録することができる。また、プログラムは、ＭＯ（Ｍａｇｎｅｔｏ－Ｏｐｔｉｃａｌ　ｄｉｓｋ）、メモリーカードなどのコンピュータに読み取り可能な記憶媒体に記録することができる。プログラムは、記憶媒体から制御部４００にインストールすることができる。原料ガスの供給、プラズマ励起用ガスの供給、マイクロ波の放射、及びバイアス電界の印加タイミングについては後述する。
　次に、以上のように構成されたマイクロ波プラズマ処理装置ＰＭ３において行われるＳｉＮｘ膜の成膜方法について説明する。
　まず、マイクロ波プラズマ処理装置ＰＭ３の立ち上げ時に、アルゴンガスの供給流量が調整される。具体的には、第１のプラズマ励起用ガス供給口４７０及び第２のプラズマ励起用ガス供給口４８２から供給されるアルゴンガスの供給流量が、プラズマ生成領域Ｒ１内に供給されるアルゴンガスの濃度が均一になるように調整される。この供給流量調整では、例えば排気装置４９１を稼動させ、処理容器４３０内に実際の成膜処理時と同じような気流を形成した状態で、各プラズマ励起用ガス供給口４７０、４８２から適当な供給流量に設定されたアルゴンガスが供給される。そして、その供給流量設定で、実際に試験用の基板に成膜が施され、その成膜が基板面内で均一に行われたか否かが検査される。プラズマ生成領域Ｒ１内のアルゴンガスの濃度が均一の場合に、基板面内の成膜が均一に行われるので、検査の結果、成膜が基板面内において均一に行われていない場合には、各アルゴンガスの供給流量の設定が変更され、再度試験用の基板に成膜が施される。これを繰り返して、成膜が基板面内において均一に行われプラズマ生成領域Ｒ１内のアルゴンガスの濃度が均一になるように、各プラズマ励起用ガス供給口４７０、４８２からの供給流量が設定される。
　各プラズマ励起用ガス供給口４７０、４８２からの供給流量が設定された後、マイクロ波プラズマ処理装置ＰＭ３におけるガラス基板Ｇの成膜処理が開始される。まず、ガラス基板Ｇが、処理容器４３０内に搬入され、載置台４３１上に吸着保持される。このとき、ガラス基板Ｇの温度は、１００℃以下、例えば５０℃～１００℃に維持される。続いて、排気装置４９１により処理容器４３０内の排気が開始され、処理容器４３０内の圧力が所定の圧力、例えば２０Ｐａ～１００Ｐａに減圧され、その状態が維持される。なお、ガラス基板Ｇの温度は、１００℃以下に限定されず、有機電子デバイスがダメージを受けない温度であればよく、有機電子デバイスの材質等によって決まる。
　ここで、発明者らが鋭意検討した結果、処理容器４３０内の圧力が２０Ｐａより低いとガラス基板Ｇ上にＳｉＮｘ膜を適切に成膜することができないおそれがあることが分かった。また、処理容器４３０内の圧力が１００Ｐａを超えると、気相中でのガス分子間の反応が増加し、パーティクルが発生するおそれがあることが分かった。このため、上述のように処理容器４３０内の圧力は、２０Ｐａ～１００Ｐａに維持される。
　処理容器４３０内が減圧されると、プラズマ生成領域Ｒ１内に、側方の第１のプラズマ励起用ガス供給口４７０からアルゴンガスが供給されると共に、下方の第２のプラズマ励起用ガス供給口４８２から窒素ガスとアルゴンガスが供給される。このとき、プラズマ生成領域Ｒ１内のアルゴンガスの濃度は、プラズマ生成領域Ｒ１内において均等に維持される。また、窒素ガスは、例えば２１ｓｃｃｍの流量で供給される。ラジアルラインスロットアンテナ４４２からは、直下のプラズマ生成領域Ｒ１に向けて、例えば２．４５ＧＨｚの周波数で２．５ｋＷ～４．５ｋＷのパワーのマイクロ波が放射される。このマイクロ波の放射によって、プラズマ生成領域Ｒ１内においてアルゴンガスがプラズマ化され、窒素ガスがラジカル化（或いはイオン化）する。なお、このとき、下方に進行するマイクロ波は、生成されたプラズマに吸収される。この結果、プラズマ生成領域Ｒ１内には、高密度のプラズマが生成される。
　プラズマ生成領域Ｒ１内で生成されたプラズマとラジカルは、プラズマ励起用ガス供給構造体４８０と原料ガス供給構造体４６０を通過して下方の原料ガス解離領域Ｒ２内に進入する。原料ガス解離領域Ｒ２には、原料ガス供給構造体４６０の各原料ガス供給口４６３からシランガスと水素ガスが供給されている。このとき、シランガスは例えば１８ｓｃｃｍの流量で供給され、水素ガスは例えば６４ｓｃｃｍの流量で供給される。なお、この水素ガスの供給流量は、後述するようにＳｉＮｘ膜の膜特性に応じて設定される。シランガスと水素ガスは、それぞれ上方から進入したプラズマにより解離される。そして、これらのラジカルとプラズマ生成領域Ｒ１から供給された窒素ガスのラジカルによって、ガラス基板Ｇ上にＳｉＮｘ膜が堆積する。
　その後、ＳｉＮｘ膜の成膜が進んで、ガラス基板Ｇ上に所定厚さのＳｉＮｘ膜が形成されると、マイクロ波の放射や、処理ガスの供給が停止される。その後、ガラス基板Ｇは処理容器４３０から搬出されて一連のプラズマ成膜処理が終了する。
　なお、原料ガスの供給は、プラズマ励起用ガスによるプラズマの生成と同時又はプラズマの生成前に行われるようにしてもよい。
　（ＰＭ４：ａＣＨｘ膜５４の成膜処理）
　次に、ガラス基板Ｇは、制御装置２０の制御に基づいて、マイクロ波プラズマ処理装置ＰＭ４に搬送される。マイクロ波プラズマ処理装置ＰＭ４は、図１の（ｃ）に示したように、ＳｉＮｘ膜５３を覆うようにａＣＨｘ膜５４を成膜する。
　マイクロ波プラズマ処理装置ＰＭ４の内部構造は、図４～図６に示したマイクロ波プラズマ処理装置ＰＭ３と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。ただし、原料ガス供給源４６４には、例えば原料ガスとして、メタン（ＣＨ４）ガス、又はブチン（Ｃ４Ｈ６）ガスが封入されている。この構成によって、所定流量のメタンガス又はブチンガスが、原料ガス供給源４６４からガス管４６５を通じて原料ガス供給管４６１に導入される。そして、メタンガス又はブチンガスは、各原料ガス供給口４６３から下方の原料ガス解離領域Ｒ２に向けて供給される。
　また、マイクロ波プラズマ処理装置ＰＭ４は、制御部４００の制御に基づいて、排気装置４９１により処理室内の圧力が６．７Ｐａ以下に制御される。また、マイクロ波プラズマ処理装置ＰＭ４は、制御部４００の制御に基づいて、マイクロ波発振装置４５３から処理室内に供給されるマイクロ波のパワーが３．０Ｗ／ｃｍ２以上に制御される。また、マイクロ波プラズマ処理装置ＰＭ４は、制御部４００の制御に基づいて、同処理室内に載置されるガラス基板Ｇ近傍の温度（例えば、基板表面温度）が１００℃以下に制御される。
　この状態で、マイクロ波プラズマ処理装置ＰＭ４は、制御部４００の制御に基づいて、例えばアルゴンガスとメタンガスとの流量比を１：１として処理室上方のプラズマ励起用ガス供給口４７０，４８２からアルゴンガス（不活性ガス）を３００ｓｃｃｍ供給する。また、マイクロ波プラズマ処理装置ＰＭ４は、制御部４００の制御に基づいて、処理室中央の原料ガス供給構造体４６０からメタンガスを３００ｓｃｃｍ供給する。マイクロ波のパワーによって上記混合ガスが励起してプラズマが生成される。ａＣＨｘ（アモルファスハイドロカーボン）膜５４は、生成されたプラズマを用いて１００℃以下の低温にて成膜される。
　ａＣＨｘ膜５４は、応力緩和層として積層される。このため、ａＣＨｘ膜５４の膜厚はある程度厚いほうがよい。ある程度の厚さとは、例えば、５００～３０００ｎｍが好ましい。これは、ａＣＨｘ膜５４をある程度厚くすることにより、ＳｉＮｘ膜５３，５５にて発生した応力を緩和することができるからである。
　（ＰＭ５：ＳｉＮｘ膜５５の成膜処理）
　次に、ガラス基板Ｇは、制御装置２０の制御に基づいて、マイクロ波プラズマ処理装置ＰＭ５に搬送される。マイクロ波プラズマ処理装置ＰＭ５は、図１の（ｄ）に示したように、ａＣＨｘ膜５４を覆うようにＳｉＮｘ膜５５を成膜する。マイクロ波プラズマ処理装置ＰＭ５の内部構造は、図４～図６に示したマイクロ波プラズマ処理装置ＰＭ３と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。また、ＳｉＮｘ膜５５の成膜については、ＳｉＮｘ膜５３の成膜と同様であるので、詳細な説明は省略する。
　以上のように、本実施形態では、ＲＬＳＡ型マイクロ波プラズマ処理装置を用いてａＣＨｘ膜及びＳｉＮｘ膜を形成しているので、例えば、平行平板型プラズマ処理装置にて同膜を形成する場合に比べて、電子温度が低い。このため、本実施形態では、ガスの解離を容易にコントロールすることができ、より良質な膜を成膜することができる。
　また、ａＣＨｘ膜５４の形成時に供給するガスとしては、メタンガス又はブチンガスに代えて多重結合を有する他の炭化水素ガスを用いることができる。多重結合を有する他の炭化水素ガスとしては、例えば二重結合するエチレン（Ｃ２Ｈ４）ガス、三重結合するアセチレン（Ｃ２Ｈ２）ガス、１－ペンチン、２－ペンチンなどのペンチン（Ｃ５Ｈ１０）ガス、及びこれらの多重結合を有するガスと水素ガスの混合ガスを用いることができる。ブチンガスの中では２－ブチンガスを用いるとより好ましい。また、ＳｉＮｘ膜の形成時に供給するガスとしては、ＳｉＨ４ガスに代えてＳｉ２Ｈ６ガスを用いてもよい。ＳｉＨ４ガスやＳｉ２Ｈ６ガスに加えて、モノメチルシラン（ＣＨ３ＳｉＨ３：Ｍｏｎｏｍｅｔｈｙｌｓｉｌａｎｅ）や、ジメチルシラン（(ＣＨ３）２ＳｉＨ２：Ｄｉｍｅｔｈｙｌｓｉｌａｎｅ）、トリメチルシラン（(ＣＨ３）３ＳｉＨ：Ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｓｉｌａｎｅ）を用いることも可能である。
　（ａＣＨｘ膜の第１成膜例）
　次に、マイクロ波プラズマ処理装置ＰＭ４によって成膜されるａＣＨｘ膜５４の第１成膜例を説明する。図７は、ａＣＨｘ膜の第１成膜例における各条件のタイムチャート及び各タイミングの成膜状態を示す図である。
　マイクロ波プラズマ処理装置ＰＭ４の制御部４００は、ａＣＨｘ膜５４を形成する際、図７上部のタイムチャートにしたがって、原料ガスの供給、プラズマ励起用ガスの供給、マイクロ波の放射、及びバイアス電界の印加タイミングを制御する。具体的には、制御部４００は、まず、ある時刻０において、アルゴン（Ａｒ）ガス、メタン（ＣＨ４）ガス、及びマイクロ波パワーの供給を開始する。制御部４００は、アルゴンガスに代えて、窒素（Ｎ２）ガス、アンモニア（ＮＨ３）ガスを供給することもできる。また、制御部４００は、メタンガスに代えて、ブチン（Ｃ４Ｈ６）ガスを供給することもできる。
　アルゴンガス、メタンガス、及び少し遅れてマイクロ波パワーの投入から所定時間経過後の時刻ｔ１には、ガスの供給及びマイクロ波パワーの供給が安定する。さらに、所定時間経過後の時刻ｔ２には、図７下部に示すように、第１のａＣＨｘ膜５４－１が、ＳｉＮｘ膜５３上に積層される。時刻ｔ１～時刻ｔ２は、例えば２０ｓｅｃ程度とすることができる。この場合、時刻ｔ１～時刻ｔ２の間に積層される第１のａＣＨｘ膜５４－１は１００ｎｍ程度となる。
　続いて、制御部４００は、図７上部に示すように、アルゴンガス、メタンガス、及びマイクロ波パワーを供給し続けたまま、時刻ｔ２～時刻ｔ３の間、高周波電源４３７を用いてバイアス電界（ＲＦバイアス）を印加する。高周波電源４３７から出力される高周波電力は、周波数が１３．５ＭＨｚ、パワーが０．１～０．５Ｗ／ｃｍ２とすることができる。ここでは、例えば、０．５Ｗ／ｃｍ２のパワーのバイアス電界を印加したとする。
　このように、ａＣＨｘ膜５４を積層する際に同時にバイアス電界を印加すると、図７下部に示すように、プラズマ中のイオンがａＣＨｘ膜５４へ引き込まれる。その結果、第１のａＣＨｘ膜５４－１上に、第１のａＣＨｘ膜５４－１に比べて炭素成分（ＣＨ）の未結合手が多い第２のａＣＨｘ膜５４－２が形成される。時刻ｔ２～時刻ｔ３は、例えば７ｓｅｃ程度とすることができる。この場合、時刻ｔ２～時刻ｔ３の間に積層される第２のａＣＨｘ膜５４－２は５０ｎｍ程度となる。
　続いて、制御部４００は、図７上部に示すように、アルゴンガス、メタンガス、及びマイクロ波パワーを供給し続けたまま、時刻ｔ３～時刻ｔ４の間、バイアス電界の印加を停止する。
　所定時間経過後の時刻ｔ４には、図７下部に示すように、第１のａＣＨｘ膜５４－１が第２のａＣＨｘ膜５４－２上に積層される。時刻ｔ３～時刻ｔ４は、例えば２０ｓｅｃ程度とすることができる。この場合、時刻ｔ３～時刻ｔ４の間に積層される第１のａＣＨｘ膜５４－１は１００ｎｍ程度となる。
　続いて、制御部４００は、図７上部に示すように、アルゴンガス、メタンガス、及びマイクロ波パワーを供給し続けたまま、時刻ｔ４～時刻ｔ５の間、高周波電源４３７を用いてバイアス電界（ＲＦバイアス）を印加する。高周波電源４３７から出力される高周波電力は、周波数が１３．５ＭＨｚ、パワーが０．１～０．５Ｗ／ｃｍ２とすることができる。ここでは、例えば、０．５Ｗ／ｃｍ２のパワーのバイアス電界を印加したとする。
　このように、ａＣＨｘ膜５４を積層する際に同時にバイアス電界を印加すると、図７下部に示すように、プラズマ中のイオンがａＣＨｘ膜５４へ引き込まれる。その結果、第１のａＣＨｘ膜５４－１上に、第１のａＣＨｘ膜５４－１に比べて炭素成分（ＣＨ）の未結合手が多い第２のａＣＨｘ膜５４－２が形成される。時刻ｔ４～時刻ｔ５は、例えば７ｓｅｃ程度とすることができる。この場合、時刻ｔ４～時刻ｔ５の間に積層される第２のａＣＨｘ膜５４－２は５０ｎｍ程度である。
　（ａＣＨｘ膜の第２成膜例）
　次に、マイクロ波プラズマ処理装置ＰＭ４によって成膜されるａＣＨｘ膜５４の第２成膜例を説明する。図８は、ａＣＨｘ膜の第２成膜例における各条件のタイムチャート及び各タイミングの成膜状態を示す図である。
　第１成膜例は、ａＣＨｘ膜５４を成膜中にバイアス電界を印加する例であるのに対して、第２成膜例は、ａＣＨｘ膜５４を成膜した後にバイアス電界を印加する例である。
　マイクロ波プラズマ処理装置ＰＭ４の制御部４００は、ａＣＨｘ膜５４を形成する際、図８上部のタイムチャートにしたがって、原料ガスの供給、プラズマ励起用ガスの供給、マイクロ波の放射、及びバイアス電界の印加タイミングを制御する。具体的には、制御部４００は、まず、ある時刻０において、アルゴン（Ａｒ）ガス、メタン（ＣＨ４）ガス、及び少し遅れてマイクロ波パワーの供給を開始する。制御部４００は、アルゴンガスに代えて、窒素（Ｎ２）ガス、アンモニア（ＮＨ３）ガスを供給することもできる。また、制御部４００は、メタンガスに代えて、ブチン（Ｃ４Ｈ６）ガスを供給することもできる。
　アルゴンガス、メタンガス、及びマイクロ波パワーの投入から所定時間経過後の時刻ｔ１には、ガスの供給及びマイクロ波パワーの供給が安定する。さらに、所定時間経過後の時刻ｔ２には、図８下部に示すように、第１のａＣＨｘ膜５４－１がＳｉＮｘ膜５３上に積層される。時刻ｔ１～時刻ｔ２は、例えば４０ｓｅｃ程度とすることができる。この場合、時刻ｔ１～時刻ｔ２の間に積層される第１のａＣＨｘ膜５４－１は２００ｎｍ程度となる。
　続いて、制御部４００は、図８上部に示すように、アルゴンガス及びマイクロ波パワーを供給し続けたまま、時刻ｔ２から時刻ｔ３にかけて序々にメタンガスの供給を停止する。これにより、制御部４００は、ａＣＨｘ膜５４の成膜を停止する。
　その後、制御部４００は、時刻ｔ３～時刻ｔ４の間、メタンガスの供給を停止させたままで、高周波電源４３７を用いてバイアス電界（ＲＦバイアス）を印加する。高周波電源４３７から出力される高周波電力は、周波数が１３．５ＭＨｚ、パワーが０．１～０．５Ｗ／ｃｍ２とすることができる。ここでは、例えば、０．５Ｗ／ｃｍ２のパワーのバイアス電界を印加したとする。
　このように、ａＣＨｘ膜５４（第１のａＣＨｘ膜５４－１）を積層した後にバイアス電界を印加すると、図８下部に示すように、プラズマ中のイオンがａＣＨｘ膜５４へ引き込まれる。その結果、第１のａＣＨｘ膜５４－１上に、第１のａＣＨｘ膜５４－１に比べて炭素成分（ＣＨ）の未結合手が多い第２のａＣＨｘ膜５４－２が形成される。時刻ｔ３～時刻ｔ４は、例えば１０ｓｅｃ程度とすることができる。この場合、時刻ｔ３～時刻ｔ４の間に積層される第２のａＣＨｘ膜５４－２は１０ｎｍ程度となる。
　（ａＣＨｘ膜の第３成膜例）
　次に、マイクロ波プラズマ処理装置ＰＭ４によって成膜されるａＣＨｘ膜５４の第３成膜例を説明する。図９は、ａＣＨｘ膜の第３成膜例における各条件のタイムチャート及び各タイミングの成膜状態を示す図である。
　第１成膜例は、ａＣＨｘ膜５４を成膜中にバイアス電界を２回印加する例であるのに対して、第３成膜例は、ａＣＨｘ膜５４を成膜中にバイアス電界を１回印加する例である。第３成膜例は、第１成膜例と比べると、バイアス電界を印加する回数、及びバイアス電界を印加する長さ等が異なるだけである。したがって、第１成膜例と重複する説明は省略する。
　図９に示すように、時刻ｔ２には、第１のａＣＨｘ膜５４－１がＳｉＮｘ膜５３上に積層される。時刻ｔ１～時刻ｔ２は、例えば２０ｓｅｃ程度とすることができる。
　続いて、制御部４００は、図９上部に示すように、アルゴンガス、メタンガス、及び少し遅れてマイクロ波パワーを供給し続けたまま、時刻ｔ２～時刻ｔ３の間、高周波電源４３７を用いてバイアス電界（ＲＦバイアス）を印加する。高周波電源４３７から出力される高周波電力は、周波数が１３．５ＭＨｚ、パワーが０．１～０．５Ｗ／ｃｍ２とすることができる。ここでは、例えば、０．５Ｗ／ｃｍ２のパワーのバイアス電界を印加したとする。
　このように、ａＣＨｘ膜５４を積層する際に同時にバイアス電界を印加すると、図９下部に示すように、プラズマ中のイオンがａＣＨｘ膜５４へ引き込まれる。その結果、第１のａＣＨｘ膜５４－１上に、第１のａＣＨｘ膜５４－１に比べて炭素成分（ＣＨ）の未結合手が多い第２のａＣＨｘ膜５４－２が形成される。時刻ｔ２～時刻ｔ３は、例えば１００ｓｅｃ程度とすることができる。この場合、時刻ｔ１～時刻ｔ３の間に積層されるａＣＨｘ膜５４は、例えば５００ｎｍ程度である。
　（ａＣＨｘ膜の第４成膜例）
　次に、マイクロ波プラズマ処理装置ＰＭ４によって成膜されるａＣＨｘ膜５４の第４成膜例を説明する。図１０は、ａＣＨｘ膜の第４成膜例における各条件のタイムチャート及び各タイミングの成膜状態を示す図である。
　第１成膜例は、制御部４００が、ａＣＨｘ膜５４を成膜中にバイアス電界ＯＦＦ→バイアス電界ＯＮ→バイアス電界ＯＦＦ→バイアス電界ＯＮという制御をする例である。これに対して、第４成膜例は、制御部４００が、バイアス電界ＯＦＦ→バイアス電界ＯＮ→バイアス電界ＯＦＦという制御を行う例である。第４成膜例は、第１成膜例と比べると、バイアス電界のＯＮ／ＯＦＦの制御態様、及びバイアス電界を印加する長さ等が異なるだけである。したがって、第１成膜例と重複する説明は省略する。
　図１０に示すように、時刻ｔ２には、第１のａＣＨｘ膜５４－１がＳｉＮｘ膜５３上に積層される。時刻ｔ１～時刻ｔ２は、例えば２０ｓｅｃ程度とすることができる。
　続いて、制御部４００は、図１０上部に示すように、アルゴンガス、メタンガス、及び少し遅れてマイクロ波パワーを供給し続けたまま、時刻ｔ２～時刻ｔ３の間、高周波電源４３７を用いてバイアス電界（ＲＦバイアス）を印加する。高周波電源４３７から出力される高周波電力は、周波数が１３．５ＭＨｚ、パワーが０．１～０．５Ｗ／ｃｍ２とすることができる。ここでは、例えば、０．５Ｗ／ｃｍ２のパワーのバイアス電界を印加したとする。
　このように、ａＣＨｘ膜５４を積層する際に同時にバイアス電界を印加すると、図１０下部に示すように、プラズマ中のイオンがａＣＨｘ膜５４へ引き込まれる。その結果、第１のａＣＨｘ膜５４－１上に、第１のａＣＨｘ膜５４－１に比べて炭素成分（ＣＨ）の未結合手が多い第２のａＣＨｘ膜５４－２が形成される。時刻ｔ２～時刻ｔ３は、例えば１０ｓｅｃ程度とすることができる。
　続いて、制御部４００は、図１０上部に示すように、アルゴンガス、メタンガス、及びマイクロ波パワーを供給し続けたまま、時刻ｔ３～時刻ｔ４の間、バイアス電界の印加を停止する。
　所定時間経過後の時刻ｔ４には、図１０下部に示すように、第１のａＣＨｘ膜５４－１が第２のａＣＨｘ膜５４－２上に積層される。時刻ｔ３～時刻ｔ４は、例えば９０ｓｅｃ程度とすることができる。
　（ａＣＨｘ膜の第５成膜例）
　次に、マイクロ波プラズマ処理装置ＰＭ４によって成膜されるａＣＨｘ膜５４の第５成膜例を説明する。図１１は、ａＣＨｘ膜の第５成膜例における各条件のタイムチャート及び各タイミングの成膜状態を示す図である。
　第５成膜例は、第１成膜例と比べると、バイアス電界を印加する長さ等が異なるだけである。したがって、第１成膜例と重複する説明は省略する。
　図１１に示すように、時刻ｔ２には、第１のａＣＨｘ膜５４－１がＳｉＮｘ膜５３上に積層される。時刻ｔ１～時刻ｔ２は、例えば２０ｓｅｃ程度とすることができる。
　続いて、制御部４００は、図１１上部に示すように、アルゴンガス、メタンガス、及び少し遅れてマイクロ波パワーを供給し続けたまま、時刻ｔ２～時刻ｔ３の間、高周波電源４３７を用いてバイアス電界（ＲＦバイアス）を印加する。高周波電源４３７から出力される高周波電力は、周波数が１３．５ＭＨｚ、パワーが０．１～０．５Ｗ／ｃｍ２とすることができる。ここでは、例えば、０．５Ｗ／ｃｍ２のパワーのバイアス電界を印加したとする。
　このように、ａＣＨｘ膜５４を積層する際に同時にバイアス電界を印加すると、図１１下部に示すように、プラズマ中のイオンがａＣＨｘ膜５４へ引き込まれる。その結果、第１のａＣＨｘ膜５４－１上に、第１のａＣＨｘ膜５４－１に比べて炭素成分（ＣＨ）の未結合手が多い第２のａＣＨｘ膜５４－２が形成される。時刻ｔ２～時刻ｔ３は、例えば１０ｓｅｃ程度とすることができる。
　続いて、制御部４００は、図１１上部に示すように、アルゴンガス、メタンガス、及びマイクロ波パワーを供給し続けたまま、時刻ｔ３～時刻ｔ４の間、バイアス電界の印加を停止する。
　所定時間経過後の時刻ｔ４には、図１１下部に示すように、第１のａＣＨｘ膜５４－１が第２のａＣＨｘ膜５４－２上に積層される。時刻ｔ３～時刻ｔ４は、例えば８０ｓｅｃ程度とすることができる。
　続いて、制御部４００は、アルゴンガス、メタンガス、及びマイクロ波パワーを供給し続けたまま、時刻ｔ４～時刻ｔ５の間、高周波電源４３７を用いてバイアス電界（ＲＦバイアス）を印加する。高周波電源４３７から出力される高周波電力は、周波数が１３．５ＭＨｚ、パワーが０．１～０．５Ｗ／ｃｍ２とすることができる。ここでは、例えば、０．５Ｗ／ｃｍ２のパワーのバイアス電界を印加したとする。
　このように、ａＣＨｘ膜５４を積層する際に同時にバイアス電界を印加すると、図１１下部に示すように、プラズマ中のイオンがａＣＨｘ膜５４へ引き込まれる。その結果、第１のａＣＨｘ膜５４－１上に、第１のａＣＨｘ膜５４－１に比べて炭素成分（ＣＨ）の未結合手が多い第２のａＣＨｘ膜５４－２が形成される。時刻ｔ４～時刻ｔ５は、例えば１０ｓｅｃ程度とすることができる。
　以上、例えば成膜例１～５のようにａＣＨｘ膜を成膜する本実施形態によれば、ａＣＨｘ膜５４を成膜中又は成膜後に高周波電源４３７を用いてバイアス電界を間欠的に印加することによって、ａＣＨｘ膜５４中に、第２のａＣＨｘ膜５４－２を形成することができる。第２のａＣＨｘ膜５４－２（トラップサイト）は、ＣＨの未結合手が比較的多いので、外部から例えば水分（Ｈ２Ｏ）や酸素（Ｏ２）が浸入した場合に、水分中のＯＨ基や酸素をＣＨの未結合手で捕捉（トラップ）することができる。したがって、本実施形態によれば、外部から浸入してきた水分や酸素が有機ＥＬ素子へ浸透するのを抑制することができ、かつ、封止膜の封止性能を向上させることができる。
　これに加えて、本実施形態は、ＳｉＮｘ膜５３及びＳｉＮｘ膜５５と比べて成膜速度が速いａＣＨｘ膜５４にバイアス電界を印加することによって、ＳｉＮｘ膜を多数積層することなく、封止膜の封止性能を向上させることができる。したがって、本実施形態によれば、封止膜のスループットが低下するのを抑制し、かつ、封止膜の封止性能を向上させることができる。
　また、本実施形態は、ａＣＨｘ膜５４を成膜中又は成膜後にバイアス電界を間欠的に印加するという簡単な制御によって、第１のａＣＨｘ膜５４－１と第２のａＣＨｘ膜５４－２とを交互に複数層（例えばそれぞれ２層）積層することができる。例えばａＣＨｘ膜５４中に第２のａＣＨｘ膜５４－２を複数層形成することによって、より一層水分（Ｈ２Ｏ）や酸素（Ｏ２）をＣＨの未結合手で捕捉（トラップ）することができる。よって、本実施形態によれば、簡単な制御で、封止膜のスループットが低下するのを抑制し、かつ、封止膜の封止性能を向上させることができる。
　また、本実施形態では、ａＣＨｘ膜５４は、第１のａＣＨｘ膜５４－１と第２のａＣＨｘ膜５４－２とが同一処理容器（マイクロ波プラズマ処理装置ＰＭ４）内で連続成膜され、交互に複数層積層される。これにより、封止膜のスループットが低下するのを抑制し、かつ、封止膜の封止性能を向上させることができる。
　また、本実施形態では、例えば第１のａＣＨｘ膜５４－１はそれぞれ１００～５００ｎｍの膜厚を有し、第２のａＣＨｘ膜５４－２はそれぞれ５～５０ｎｍの膜厚を有する。したがって、ａＣＨｘ膜５４の膜厚をおよそ５００ｎｍとすることができる。仮にＳｉＮｘ膜５３及びＳｉＮｘ膜５５がそれぞれおよそ１００ｎｍの膜厚であるとしたら、封止膜全体の膜厚を、７００ｎｍの適度な厚みにすることができる。
　また、本実施形態は、第１のａＣＨｘ膜５４－１が、ａＣＨｘ膜５４の最下層に形成される。言い換えれば、本実施形態は、ａＣＨｘ膜５４の成膜中のバイアス電界のＯＮ／ＯＦＦの間欠制御において、最初はバイアス電界のＯＦＦからスタートする。これにより、本実施形態は、ＳｉＮｘ膜５３と接する膜を、バイアス電界を印加していない第１のａＣＨｘ膜５４－１とすることができる。このように、本実施形態は、バイアス電界のＯＮ／ＯＦＦ間欠制御において最初はＯＦＦからスタートすることによって、ＳｉＮｘ膜５３にイオンを引き込むことに起因してＳｉＮｘ膜５３にダメージが与えられることを防止することができる。
　また、本実施形態では、制御部４００は、高周波電源４３７からａＣＨｘ膜５４へ印加される高周波電力のパワーを０．１～０．５Ｗ／ｃｍ２に制御する。これは次の理由による。すなわち、仮にａＣＨｘ膜５４（第２のａＣＨｘ膜５４－２）へ印加される高周波電力のパワーが大きすぎると、第２のａＣＨｘ膜５４－２の光の屈折率が大きくなって、その結果光の透過性が悪化するおそれがある。一方、仮にａＣＨｘ膜５４（第２のａＣＨｘ膜５４－２）へ印加される高周波電力のパワーが小さすぎるとＣＨの未結合手があまり形成されないので、水分等の捕捉性能に影響を与えるおそれがある。これに対して、本実施形態のように、制御部４００は、高周波電源４３７からａＣＨｘ膜５４へ印加される高周波電力のパワーを０．１～０．５Ｗ／ｃｍ２に制御することにより、水分等の捕捉性能を向上し、かつ、光の透過性の悪化を抑制することができる。
　（膜特性の実験結果の第１実施例）
　次に、バイアス電界の印加によるａＣＨｘ膜の膜特性の実験結果について説明する。図１２は、第３成膜例のａＣＨｘ膜の膜特性の実験結果を示す図である。図１２は、ａＣＨｘ膜５４に対してバイアス電界を印加しない場合（Ｎｏバイアス）の比較例と、第３成膜例のタイムチャートでバイアス電界を印加することによって第２のａＣＨｘ膜５４－２を１層形成した場合（バイアス１層）の、膜特性の実験結果である。
　図１２に示すように、Ｎｏバイアス条件５１０では、バイアス電界を印加していない状態でａＣＨｘ膜５４を１００（ｓｅｃ）堆積させた。このときのプロセス条件は、マイクロ波（ＭＷ）のパワーが４０００（Ｗ）、アルゴンガスの流量が３００（ｓｃｃｍ）、メタンガスの流量が３００（ｓｃｃｍ）、処理温度が３０（℃）である。つまり、アルゴンガスとメタンガスの流量比は１：１である。また、プロセス条件は、圧力が２．６６（Ｐａ）、ＥＳＣ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｓｔａｔｉｃ　Ｃｈｕｃｋ）が３０００（Ｖ）、ＲＦ（バイアス電界ＯＮによるパワー）が０（Ｗ）、ＲＦ　Ｔｉｍｅが０（ｓｅｃ）、基板冷却用裏面ヘリウム（ＢＰ　Ｈｅ）が０．６７（ｋＰａ）である。
　この場合、ａＣＨｘ膜の平均膜厚（ａｖｅ）は、５０３．３（ｎｍ）であり、ａＣＨｘ膜の膜厚の均一度（ｕｎｉｆ）は０．０６９であった。また、ａＣＨｘ膜の堆積レート（Ｄ／Ｒ）は３０２．０（ｎｍ／ｍｉｎ）であった。また、６３３ｎｍの厚みのａＣＨｘ膜における平均（ａｖｅ）屈折率（ＲＩ）は１．６０８であり、６３３ｎｍの厚みのａＣＨｘ膜における屈折率の均一度（ｕｎｉｆ）は０．０１６であった。また、５３０ｎｍの厚みのａＣＨｘ膜における平均（ａｖｅ）の光の吸収係数（ｋ）は０．００１であり、５３０ｎｍの厚みのａＣＨｘ膜における光の吸収係数の均一度（ｕｎｉｆ）は３．７０４であった。また、１００ｎｍの厚みのａＣＨｘ膜における平均（ａｖｅ）の光の吸収係数（ｋ）は０．０００２６であった。また、ａＣＨｘ膜の膜密度は０．９４（ｇ／ｃｍ３）であった。また、ａＣＨｘ膜の欠陥（トラップ）密度（ｓｐｉｎ／ｍｍ３）、つまり水分のトラップ濃度は測定限界値以下であった。
　一方、バイアス１層条件５２０では、バイアス電界を印加していない状態でａＣＨｘ膜５４を２０（ｓｅｃ）堆積させ、その後、バイアス電界を印加した状態でａＣＨｘ膜５４を１００（ｓｅｃ）堆積させた。このときのプロセス条件は、マイクロ波（ＭＷ）のパワーが４０００（Ｗ）、アルゴンガスの流量が３００（ｓｃｃｍ）、メタンガスの流量が３００（ｓｃｃｍ）、処理温度が３０（℃）である。また、プロセス条件は、圧力が２．６６（Ｐａ）、ＥＳＣ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｓｔａｔｉｃ　Ｃｈｕｃｋ）が３０００（Ｖ）、ＲＦ（バイアス電界ＯＮによるパワー）が２００（Ｗ）、ＲＦ　Ｔｉｍｅが１００（ｓｅｃ）、基板冷却用裏面ヘリウム（ＢＰ　Ｈｅ）が０．６７（ｋＰａ）である。
　この場合、ａＣＨｘ膜の平均（ａｖｅ）膜厚は、４８４．７（ｎｍ）であり、ａＣＨｘ膜の膜厚の均一度（ｕｎｉｆ）は０．４５８であった。また、ａＣＨｘ膜の堆積レート（Ｄ／Ｒ）は２４２．３（ｎｍ／ｍｉｎ）であった。また、６３３ｎｍの厚みのａＣＨｘ膜における平均（ａｖｅ）屈折率（ＲＩ）は１．７１８であり、６３３ｎｍの厚みのａＣＨｘ膜における屈折率の均一度（ｕｎｉｆ）は０．２３９であった。また、５３０ｎｍの厚みのａＣＨｘ膜における平均（ａｖｅ）の光の吸収係数（ｋ）は０．２６８であり、５３０ｎｍの厚みのａＣＨｘ膜における光の吸収係数の均一度（ｕｎｉｆ）は２．３８５であった。また、１００ｎｍの厚みのａＣＨｘ膜における平均（ａｖｅ）の光の吸収係数（ｋ）は０．０５５１９であった。また、ａＣＨｘ膜の膜密度は１．３８（ｇ／ｃｍ３）であった。また、ａＣＨｘ膜の欠陥（トラップ）密度（ｓｐｉｎ／ｍｍ３）、つまり水分のトラップ濃度は１．００Ｅ１８であった。
　図１２の実験結果に示すように、バイアス電界を印加するとａＣＨｘ膜の屈折率が上昇し、かつ、吸収係数が増加する（光の透過率が小さくなる）。特に、バイアス電界を印加する条件にも依存するが、吸収係数は数倍から数百倍程度大きくなる。吸収係数は小さいほど光が透過するのでバイアス電界の印加は短時間もしくは低バイアスパワーで行うことが望ましい。また、バイアス電界を印加するとａＣＨｘ膜の膜密度が上昇するとともに、欠陥（トラップ）密度、つまり水分のトラップ濃度も上昇した。したがって、ａＣＨｘ膜にバイアス電界を印加することによって、ａＣＨｘ膜の水分や酸素のバリア性を向上させることができた。
　（膜特性の実験結果の第２実施例）
　次に、バイアス電界の印加によるａＣＨｘ膜の膜特性の実験結果について説明する。図１３は、第４，５成膜例のａＣＨｘ膜を１００ｎｍのＳｉＮｘ膜で上下層を挟み込んだ積層構造での膜特性の実験結果を示す図である。図１３は、ａＣＨｘ膜５４に対してバイアス電界を印加しない場合（Ｎｏバイアス）の比較例と、第３，４成膜例のタイムチャートで第２のａＣＨｘ膜５４－２を形成した場合（バイアス１層，バイアス２層）の、膜特性の実験結果である。
　図１３に示すように、Ｎｏバイアス条件５３０では、バイアス電界を印加していない状態でａＣＨｘ膜５４を１００（ｓｅｃ）堆積させた。このときのプロセス条件は、マイクロ波（ＭＷ）のパワーが４０００（Ｗ）、アルゴンガスの流量が３００（ｓｃｃｍ）、メタンガスの流量が３００（ｓｃｃｍ）、処理温度が３０（℃）である。つまり、アルゴンガスとメタンガスの流量比は１：１である。また、プロセス条件は、圧力が２．６６（Ｐａ）、ＥＳＣ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｓｔａｔｉｃ　Ｃｈｕｃｋ）が３０００（Ｖ）、ＲＦ（バイアス電界ＯＮによるパワー）が０（Ｗ）、ＲＦ　Ｔｉｍｅが０（ｓｅｃ）、基板冷却用裏面ヘリウム（ＢＰ　Ｈｅ）が０．６７（ｋＰａ）である。
　また、Ｎｏバイアス条件５３０では、水分透過量が３０（ｍｇ／ｍ２／ｄａｙ）となった。なお、水分透過量の測定は、ａＣＨｘ膜を透過性のある樹脂フィルム（ＰＥＮ）に成膜し（膜厚は２００ｎｍ）、加湿水蒸気雰囲気で透過する水分がＣａと反応する面積で計算したものである。単位は、透過する水分の重さを面積当たり（ｍ２）と時間当たり（ｄａｙ）に換算したものである。
　一方、バイアス１層条件５４０では、バイアス電界を印加していない状態でａＣＨｘ膜５４を２０（ｓｅｃ）堆積させ、その後、バイアス電界を印加した状態でａＣＨｘ膜５４を１０（ｓｅｃ）堆積させた。そして、バイアス１層条件５４０では、その後、バイアス電界を印加していない状態でａＣＨｘ膜５４を９０（ｓｅｃ）堆積させた。このときのプロセス条件は、マイクロ波（ＭＷ）のパワーが４０００（Ｗ）、アルゴンガスの流量が３００（ｓｃｃｍ）、メタンガスの流量が３００（ｓｃｃｍ）、処理温度が３０（℃）である。つまり、アルゴンガスとメタンガスの流量比は１：１である。また、プロセス条件は、圧力が２．６６（Ｐａ）、ＥＳＣ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｓｔａｔｉｃ　Ｃｈｕｃｋ）が３０００（Ｖ）、ＲＦ（バイアス電界ＯＮによるパワー）が２００（Ｗ）、ＲＦ　Ｔｉｍｅが１０（ｓｅｃ）、基板冷却用裏面ヘリウム（ＢＰ　Ｈｅ）が０．６７（ｋＰａ）である。
　バイアス１層条件５４０では、水分透過量が１０（ｍｇ／ｍ２／ｄａｙ）となった。
　他方、バイアス２層条件５５０では、バイアス電界を印加していない状態でａＣＨｘ膜５４を２０（ｓｅｃ）堆積させ、その後、バイアス電界を印加した状態でａＣＨｘ膜５４を１０（ｓｅｃ）堆積させた。そして、バイアス２層条件５５０では、その後、バイアス電界を印加していない状態でａＣＨｘ膜５４を８０（ｓｅｃ）堆積させ、さらにその後、バイアス電界を印加した状態でａＣＨｘ膜５４を１０（ｓｅｃ）堆積させた。このときのプロセス条件は、マイクロ波（ＭＷ）のパワーが４０００（Ｗ）、アルゴンガスの流量が３００（ｓｃｃｍ）、メタンガスの流量が３００（ｓｃｃｍ）、処理温度が３０（℃）である。つまり、アルゴンガスとメタンガスの流量比は１：１である。また、プロセス条件は、圧力が２．６６（Ｐａ）、ＥＳＣ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｓｔａｔｉｃ　Ｃｈｕｃｋ）が３０００（Ｖ）、ＲＦ（バイアス電界ＯＮによるパワー）が２００（Ｗ）、ＲＦ　Ｔｉｍｅが２０（ｓｅｃ：２回の合計）、基板冷却用裏面ヘリウム（ＢＰ　Ｈｅ）が０．６７（ｋＰａ）である。
　バイアス２層条件５５０では、水分透過量が０．７２（ｍｇ／ｍ２／ｄａｙ）となった。
　図１３の実験結果に示すように、バイアス電界を印加しない場合（３０（ｍｇ／ｍ２／ｄａｙ））より、第２のａＣＨｘ膜５４－２を１層形成した場合（１０（ｍｇ／ｍ２／ｄａｙ））のほうが、水分透過量が少なくなり、水が透過しにくくなっている。また、第２のａＣＨｘ膜５４－２を１層形成した場合（１０（ｍｇ／ｍ２／ｄａｙ））より、第２のａＣＨｘ膜５４－２を２層形成した場合（０．７２（ｍｇ／ｍ２／ｄａｙ））のほうが、水分透過量が少なくなり、水が透過しにくくなっている。したがって、ａＣＨｘ膜５４にバイアス電界を印加すること及びバイアス層の層数を増やすことによって封止膜の封止性能を向上させることができる。
　以上、添付図面を参照しながら本発明の一実施形態について説明したが、本発明は実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
　例えば、本実施形態の封止膜は、有機ＥＬ素子の封止膜には限られない。例えば、本実施形態の封止膜は、ＭＯＣＶＤ（Ｍｅｔａｌ　Ｏｒｇａｎｉｃ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｖａｐｏｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：有機金属気相成長法）により形成された有機金属素子を封止するために使用することもできる。ＭＯＣＶＤは、成膜材料に主に液体の有機金属を用い、気化させた成膜材料を５００～７００℃に加熱された被処理体上で分解させることにより、被処理体上に薄膜を成長させる有機金属気相成長法である。さらに、本実施形態の封止膜は、有機トランジスタ、有機ＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ　Ｅｆｆｅｃｔ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）、有機太陽電池などの有機素子や、液晶ディスプレイの駆動系に用いられる薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）等の有機電子デバイスを封止するために使用することもできる。
　また、本実施形態では、ＲＬＳＡ型マイクロ波プラズマ処理装置について説明したが、これに限らず、その他のプラズマＣＶＤ装置を適用することもできる。例えば、ＩＣＰ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｐｌａｓｍａ）装置に使用することもできる。ＩＣＰ装置は、複数の誘電体板が処理容器の天井面にタイル状に形成され、各誘電体板上に設けられたコイルを介して各誘電体板を透過した高周波電磁界のパワーにより処理室内においてガスをプラズマ化させて被処理体をプラズマ処理する装置である。
５１　有機層
４００　制御部
４３０　処理容器
４３１　載置台
４３２　電極板
４３７　高周波電源
４５３　マイクロ波発振装置

Claims (11)

  1. 　被処理体上に形成された有機素子と、
    　前記有機素子を覆う封止膜と、を備え、
    　前記封止膜は、
    　炭素成分を含有する有機層と、
    　炭素成分を含有しない無機層と、を有し、
    　前記有機層は、第１の有機層と、前記第１の有機層より炭素成分の未結合手が多い第２の有機層とを有する
    　ことを特徴とする有機電子デバイス。
  2. 　前記第２の有機層は、前記第１の有機層より膜密度が高い
    　ことを特徴とする請求項１に記載の有機電子デバイス。
  3. 　前記有機層は、前記第１の有機層と前記第２の有機層とが交互に複数層積層される
    　ことを特徴とする請求項１又は２に記載の有機電子デバイス。
  4. 　前記有機層は、前記第１の有機層と前記第２の有機層とが同一処理容器内で連続成膜され、交互に複数層積層される
    　ことを特徴とする請求項１又は２に記載の有機電子デバイス。
  5. 　前記有機層は、前記第１の有機層と前記第２の有機層とが交互にそれぞれ２層積層され、前記第１の有機層は少なくとも前記第２の有機層よりも小さな膜厚を有する
    　ことを特徴とする請求項１に記載の有機電子デバイス。
  6. 　前記第１の有機層は、前記有機層の最下層に形成される
    　ことを特徴とする請求項１に記載の有機電子デバイス。
  7. 　被処理体上に有機素子を形成し、
    　前記有機素子上に、炭素成分を含有する有機層と、炭素成分を含有しない無機層と、を積層して封止膜を成膜し、
    　前記有機層の一部に対して高周波電源によってバイアス電界を印加する
    　ことを特徴とする有機電子デバイスの製造方法。
  8. 　前記有機層を成膜する間、高周波電源のＯＮ／ＯＦＦを間欠的に制御することによって前記有機層の一部に対して前記バイアス電界を印加するか、又は前記有機層を成膜した後、非成膜性のプラズマ中で高周波電源をＯＮ制御することによって前記有機層の一部に対して前記バイアス電界を印加する
    　ことを特徴とする請求項７に記載の有機電子デバイスの製造方法。
  9. 　前記有機層の一部に対して、０．１Ｗ／ｃｍ２～０．５Ｗ／ｃｍ２のバイアス電界を印加する
    　ことを特徴とする請求項７又は８に記載の有機電子デバイスの製造方法。
  10. 　前記有機層がアモルファスハイドロカーボンである
    　ことを特徴とする請求項１に記載の有機電子デバイス、又は請求項７に記載の有機電子デバイスの製造方法。
  11. 　処理容器と、
    　該処理容器内に設けられ、被処理体が載置される載置部と、
    　前記処理容器内に炭素成分を含有する原料ガスを供給する原料ガス供給源と、
    　前記処理容器内に搬送された原料ガスをプラズマ化させ、前記載置部に載置された被処理体上に形成された有機素子上に有機層を成膜するプラズマ発生部と、
    　前記載置部に対してバイアス電界を印加する高周波電源と、
    　前記有機層の成膜中又は成膜後に、前記有機層の一部に対して前記バイアス電界が印加されるように前記高周波電源のＯＮ／ＯＦＦを制御する制御部と、
    　を備えたことを特徴とするプラズマ処理装置。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003288994A (ja) * 2002-01-24 2003-10-10 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 発光装置およびその作製方法
WO2009028485A1 (ja) * 2007-08-31 2009-03-05 Tokyo Electron Limited 有機電子デバイス、有機電子デバイスの製造方法、有機電子デバイスの製造装置、基板処理システム、保護膜の構造体、および制御プログラムが記憶された記憶媒体
JP2010219112A (ja) * 2009-03-13 2010-09-30 Tokyo Electron Ltd アモルファスハイドロカーボンナイトライド（ａ−ＣＮ：Ｈｘ）膜の成膜方法、有機ＥＬデバイスおよびその製造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003288994A (ja) * 2002-01-24 2003-10-10 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 発光装置およびその作製方法
WO2009028485A1 (ja) * 2007-08-31 2009-03-05 Tokyo Electron Limited 有機電子デバイス、有機電子デバイスの製造方法、有機電子デバイスの製造装置、基板処理システム、保護膜の構造体、および制御プログラムが記憶された記憶媒体
JP2010219112A (ja) * 2009-03-13 2010-09-30 Tokyo Electron Ltd アモルファスハイドロカーボンナイトライド（ａ−ＣＮ：Ｈｘ）膜の成膜方法、有機ＥＬデバイスおよびその製造方法

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