WO2019167121A1 - 表示デバイスの製造方法及び製造装置 - Google Patents

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WO2019167121A1
WO2019167121A1 PCT/JP2018/007245 JP2018007245W WO2019167121A1 WO 2019167121 A1 WO2019167121 A1 WO 2019167121A1 JP 2018007245 W JP2018007245 W JP 2018007245W WO 2019167121 A1 WO2019167121 A1 WO 2019167121A1
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resin layer
gas
substrate
pressure
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PCT/JP2018/007245
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English (en)
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Inventor
厚志 新納
Original Assignee
シャープ株式会社
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/54—Controlling or regulating the coating process
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/52—Controlling or regulating the coating process
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F9/00—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00—Electroluminescent light sources
    • H05B33/02—Details
    • H05B33/04—Sealing arrangements, e.g. against humidity
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00—Electroluminescent light sources
    • H05B33/10—Apparatus or processes specially adapted to the manufacture of electroluminescent light sources

Definitions

  • the present invention relates to a display device manufacturing method and a manufacturing apparatus.
  • Polyimide substrates polyethylene terephthalate (PET) substrates, and the like are widely used as flexible substrates. Further, it is known that moisture is easily adsorbed to the resin, and moisture released from the resin has an adverse effect on the light emitter (see, for example, Patent Document 1).
  • the chamber in which the resin layer and the laminated film are loaded is depressurized to an ultrahigh vacuum (10 ⁇ 5 to 10 ⁇ 8 Pa), or the resin layer and the laminated film are heated. Or In this ultra-high vacuum or heat treatment, a gas such as H 2 O may be released from the resin layer. If the amount of gas released is large, the gas accumulates between the layers, forming bubbles and causing separation.
  • pixel circuits are usually formed in a complex vacuum system such as a multi-chamber system or an in-line system. Therefore, whether or not peeling has occurred can be determined only after the substrate is taken out from the complex vacuum system. I can't confirm. For this reason, it takes time from the start of production to the discovery of peeling, and the production efficiency is lowered.
  • This invention is made
  • the present invention includes a step of forming a resin layer on a substrate, a step of putting the substrate on which the resin layer is formed into a first chamber, and reducing the pressure in the first chamber from atmospheric pressure to first vacuum pressure, A step of carrying the substrate from the first chamber into the second chamber adjusted to the second vacuum pressure, a step of measuring the gas desorbed from the resin layer in the second chamber, and measuring the gas, Forming an inorganic compound layer on the resin layer in the second chamber or the third chamber, and forming the inorganic compound layer in the second or third chamber before the film formation.
  • the second vacuum pressure is a pressure higher than the third vacuum pressure.
  • the pressure of the second chamber for carrying the substrate from the first chamber is adjusted to the second vacuum pressure, which is higher than the third pressure before forming the inorganic compound layer. Is also a great pressure. For this reason, the gas released from the resin layer can be reliably detected by measuring the gas desorbed from the resin layer in the second chamber. By such an analysis, it can be determined whether or not a resin layer from which gas is easily released is formed, and a resin layer that is easily peeled off can be detected at an early stage. For this reason, the production efficiency of a display device can be improved. Also, by feeding back to the resin layer film forming process that a resin layer that is easily peeled off is formed, the film forming conditions and heat treatment conditions of the resin layer can be improved. Can be prevented from being formed.
  • the display device manufacturing method of the present invention includes a step of forming a resin layer on a substrate, and the substrate on which the resin layer has been formed is placed in a first chamber, and the first chamber is subjected to a first vacuum from atmospheric pressure.
  • a step of reducing the pressure to a pressure a step of loading the substrate from the first chamber into a second chamber adjusted to a second vacuum pressure, a step of measuring a gas desorbed from the resin layer in the second chamber, A step of forming an inorganic compound layer on the resin layer in the second chamber or the third chamber after measuring the gas, wherein the step of forming the inorganic compound layer is performed before the film formation.
  • the third chamber is a step of setting a third vacuum pressure, and the second vacuum pressure is higher than the third vacuum pressure.
  • the production method of the present invention preferably further includes a step of determining the quality of the resin layer based on the measurement result of the step of measuring the gas desorbed from the resin layer. This makes it possible to detect a resin layer that easily releases gas at an early stage.
  • the step of forming the inorganic compound layer is preferably a step of forming the inorganic compound layer on the resin layer by sputtering, physical vapor deposition, or chemical vapor deposition.
  • the third vacuum pressure is preferably a pressure within the range of 10 ⁇ 8 Pa to 10 ⁇ 5 Pa. Thereby, the adhesiveness and film quality of the inorganic compound layer can be improved.
  • the first vacuum pressure is preferably a pressure in the range of 10 ⁇ 4 Pa to 10 ⁇ 1 Pa. As a result, it is possible to suppress excessive removal of the gas released from the resin layer due to the reduced pressure in the first chamber, and to reliably detect the gas released from the resin layer in the second chamber. become.
  • the second vacuum pressure is preferably a pressure within the range of 10 ⁇ 4 Pa to 10 ⁇ 1 Pa. This makes it possible to reliably detect the gas released from the resin layer in the second chamber.
  • the step of measuring the gas desorbed from the resin layer is preferably a step of measuring the gas while heating the substrate. This makes it possible to analyze a gas that is not released unless the temperature of the resin layer is raised.
  • the production method of the present invention preferably includes a step of replacing the gas in the second chamber with an inert gas and adjusting the inside of the second chamber to the second vacuum pressure. As a result, measurement noise during gas measurement can be reduced.
  • the step of measuring the gas desorbed from the resin layer is preferably a step of measuring the gas in the second chamber by a mass spectrometer attached to the second chamber. This makes it possible to analyze the amount and type of each gas (each mass number) released from the resin layer.
  • the step of reducing the pressure to the first vacuum pressure is preferably a step of reducing the pressure after replacing the gas in the first chamber with an inert gas. Accordingly, the gas remaining in the first chamber can be made an inert gas, and air components can be prevented from being mixed into the film formation chamber. In addition, noise due to atmospheric components during gas analysis can be reduced, and accurate analysis can be performed even when a small amount of gas is released from the resin layer.
  • the resin layer is a polyimide layer.
  • the step of measuring the gas desorbed from the resin layer is preferably a step of detecting H 2 O in the second chamber.
  • the present invention also includes a first chamber, a second chamber to which a mass analyzing unit is attached, and a third chamber having a film forming unit.
  • the first chamber includes a substrate having a resin layer from the atmosphere side.
  • the first chamber and the second chamber are connected so that the substrate having the resin layer in the first chamber can be transferred to the second chamber without being exposed to the atmosphere.
  • the third chamber is connected so that the substrate having the resin layer in the second chamber can be transferred to the third chamber without being exposed to the atmosphere, and the mass analyzer is provided to analyze the gas desorbed from the resin layer.
  • a display device manufacturing apparatus is also provided.
  • FIG. 1 is a schematic explanatory view of a display device manufacturing apparatus of this embodiment
  • FIG. 2 is a schematic explanatory view of a film forming apparatus included in the manufacturing apparatus of this embodiment.
  • FIG. 3 is a flowchart of the display device manufacturing method of this embodiment.
  • the display device manufacturing method of the present embodiment includes a step of forming a resin layer 3 on a substrate 2 and a step of placing the substrate 2 on which the resin layer 3 has been formed into a first chamber 5 so that the inside of the first chamber 5 is large.
  • the manufacturing method of the present embodiment includes a step of forming a barrier layer on the resin layer 3, a step of forming a pixel circuit on the barrier layer, a step of forming and forming an organic EL layer on the pixel circuit, or the substrate 2.
  • the process of peeling off the resin layer 3 can be included.
  • the display device manufacturing apparatus 30 of this embodiment includes a first chamber 5, a second chamber 6 to which the mass analyzer 14 is attached, and a third chamber 7 having a film forming unit 27.
  • the substrate 2 having the resin layer 3 from the atmosphere side is provided so as to be able to be carried into the first chamber 5.
  • the first chamber 5 and the second chamber 6 remove the substrate 2 having the resin layer 3 in the first chamber 5 from the atmosphere.
  • the second chamber 6 and the third chamber 7 are connected so that they can be transferred to the second chamber 6 without being exposed to the air, and the second chamber 6 and the third chamber 7 are not exposed to the atmosphere.
  • the mass analyzing unit 14 is provided so as to analyze the gas desorbed from the resin layer 3.
  • an organic EL device will be described as an example, but the display device is not limited to the organic EL device.
  • step S ⁇ b> 1 the resin layer 3 is formed on the substrate 2.
  • substrate 2 is a member used as a support material in the manufacturing process of a display device. After the pixel circuit and the organic EL layer are formed, the substrate 2 and the resin layer 3 are peeled off, and the display device can be separated from the substrate 2.
  • substrate 2 will not be specifically limited if it becomes a support material in the manufacturing process of a display device, For example, it is a glass substrate.
  • the resin layer 3 is a portion that becomes a flexible substrate of the display device.
  • the resin layer 3 is, for example, a polyimide layer, a polyethylene terephthalate (PET) layer, a polyethylene naphthalate (PEN) layer, or the like.
  • the resin layer 3 is preferably a polyimide layer.
  • a polyamic acid solution is applied onto the substrate 2 and the coating film is heat-treated at 200 ° C. to 500 ° C. in the baking furnace 13, whereby the resin layer 3 (polyimide layer) is formed on the substrate 2. Can be formed.
  • the resin layer 3 may be subjected to heat treatment. Thereby, moisture contained in the resin layer 3 can be removed.
  • This heat treatment may be performed continuously with the heat treatment when the resin layer 3 is formed, or may be performed separately from the heat treatment when the resin layer 3 is formed. For example, when the resin layer 3 is a polyimide layer, heat treatment can be performed at 450 ° C.
  • the hygroscopicity of the polyimide layer varies depending on the heat treatment temperature, the heat treatment time, the type and amount of the solvent / content of the polyamic acid solution, and the like.
  • step S2 the substrate 2 on which the resin layer 3 is formed is carried into the first chamber 5 (load lock chamber) of the film forming apparatus 29, and the inside of the first chamber 5 is reduced to the first vacuum pressure.
  • the film forming apparatus 29 is an apparatus including a film forming chamber for performing a film forming process by a sputtering method, a physical vapor deposition method, a chemical vapor deposition method, or the like.
  • the film forming apparatus 29 may be a composite vacuum system.
  • the film forming apparatus 29 may be a multi-chamber type film forming apparatus 29 as shown in FIG. 2 or an inline type film forming apparatus 29 as shown in FIG.
  • the multi-chamber film forming apparatus 29 includes a transfer chamber 8 and a transfer mechanism 10, and can transfer the substrate 2 by exposing the substrate 2 to the atmosphere.
  • the in-line film forming apparatus 29 is a film forming apparatus in which chambers are arranged in the order of processes.
  • the first chamber 5 and the second chamber 6 are hermetically connected via the gate valve 20b, and the second chamber 6 and the third chamber 7 are connected via the gate valve 20c.
  • the first chamber 5 and the transfer chamber 8 are hermetically connected via the gate valve 20e, and the second chamber 6 and the transfer chamber 8 are hermetically sealed via the gate valve 20f. It is connected to the.
  • the third chamber 7 and the transfer chamber 8 are hermetically connected via the gate valve 20g, and the delivery chamber 9 and the transfer chamber 8 are hermetically sealed via the gate valve 20h. It is connected.
  • the delivery chamber 9 is a chamber for delivering a substrate from the transport mechanism 10 to the next transport mechanism.
  • the film forming apparatus 29 includes a first chamber 5 (load lock chamber) for transporting the substrate 2 from the atmosphere side to the vacuum side.
  • the outside (atmosphere side) of the first chamber 5 and the film forming apparatus 29 is partitioned by an atmosphere side gate valve 20a, and the first chamber 5 and the second chamber 6 or the transfer chamber 8 are separated from the vacuum side gate valve 20b or It is partitioned by 20e.
  • the gate valve 20 is a valve that allows the substrate 2 to pass through the gate valve 20 in a state in which the gate valve 20 is opened and can be airtightly isolated in a state in which the gate valve 20 is closed.
  • the first chamber 5 is connected to the exhaust device 15a via the valve 21a.
  • the first chamber 5 is connected to the leak valve 22.
  • the exhaust device 15a is a device that exhausts the gas in the chamber, and can include a vacuum pump.
  • the first chamber 5 can be connected to an inert gas introduction pipe that introduces an inert gas into the first chamber 5.
  • the inert gas is, for example, argon gas, helium gas, nitrogen gas, or the like.
  • Step S2 will be specifically described.
  • the gate valve 20a is opened and the substrate 2 on which the resin layer 3 is formed is carried into the first chamber 5.
  • the air in the first chamber 5 is exhausted by the exhaust device 15a, and the first pressure in the range of 10 ⁇ 4 Pa to 10 ⁇ 1 Pa in the first chamber 5 is exhausted. Reduce the pressure until the vacuum pressure is reached.
  • the pressure is reduced until the pressure in the first chamber 5 reaches the first vacuum pressure in the range of 10 ⁇ 3 Pa to 10 ⁇ 2 Pa.
  • the atmosphere of the resin layer 3 does not become an ultra-high vacuum (10 ⁇ 8 Pa to 10 ⁇ 5 Pa). It is possible to prevent all the adsorbed water and the like from being released from the resin layer 3.
  • the resin layer 3 is formed so as to easily adsorb moisture, the amount of moisture remaining in the resin layer 3 after the first chamber 5 is exhausted increases.
  • the resin layer 3 is formed so as to hardly absorb moisture, the amount of moisture remaining in the resin layer 3 after the first chamber 5 is exhausted decreases.
  • step S ⁇ b> 3 the substrate 2 is transferred from the first chamber 5 to the second chamber 6.
  • the gate valve 20b between the first chamber 5 and the second chamber 6 is opened, the substrate 2 is transferred to the second chamber 6, and the gate valve 20b is closed.
  • the gate valves 20e and 20f are opened, the substrate 2 is transferred from the first chamber 5 to the second chamber 6 using the transfer mechanism 10, and the gate valves 20e, Close 20f.
  • the second chamber 6 and the transfer chamber 8 before transfer can be set to a second vacuum pressure within a range of 10 ⁇ 4 Pa to 10 ⁇ 1 Pa.
  • the second vacuum pressure can be a pressure preferably in the range of 10 ⁇ 3 Pa to 10 ⁇ 2 Pa.
  • step S4 the gas released from the resin layer 3 in the second chamber 6 is measured.
  • the residual gas that could not be removed from the resin layer 3 due to the reduced pressure in step S2 can be detected, and the resin layer 3 that is easy to release gas is formed, or the resin layer 3 that is difficult to release gas is formed. You can know what is formed.
  • the gas analysis can be started immediately after the substrate 2 is carried into the second chamber 6 and the gate valve 20b or 20f is closed.
  • the gas analysis can be performed using, for example, the mass analyzer 14.
  • the mass analyzer 14 may be a quadrupole mass analyzer, an ion trap mass analyzer, or a time-of-flight mass analyzer.
  • the mass analysis unit 14 can include an ionization unit, a mass separation unit, a detection unit, and the like.
  • the mass analyzer 14 can be attached to the second chamber 6 so that the gas in the second chamber 6 can be analyzed.
  • the amount of H 2 O released from the resin layer 3 can be known from the ionic strength of the mass number 18 measured by the mass analyzer 14. it can. From this amount of released H 2 O, it can be determined whether the resin layer 3 that easily adsorbs moisture or the resin layer 3 that hardly adsorbs moisture is formed. Further, it is possible to analyze the type and amount of the gas released from the resin layer 3 by the mass analyzer 14.
  • step S5 it is determined whether or not the amount of gas released from the resin layer 3 is small. If it is determined that the amount of released gas is large, the resin layer 3 that readily releases the gas is formed, so the manufacturing process is stopped and the substrate 2 is removed from the load lock chamber (first chamber 5) to the film forming apparatus 29. (Step S11). This is because the resin layer 3 that easily releases gas may cause film peeling in a later manufacturing process. Thereafter, the film formation conditions of the resin layer 3 (heat treatment temperature, heat treatment time, type / amount of solvent / content of the polyamic acid solution, etc.), heat treatment conditions, etc. are reviewed (step S12). Resin layer 3 is formed (step S1).
  • step S5 If it is determined in step S5 that the amount of gas released from the resin layer 3 is small, the substrate 2 is transferred from the second chamber 6 to the third chamber 7 because the resin layer 3 that hardly releases gas is formed. .
  • the gate valve 20c between the second chamber 6 and the third chamber 7 is opened, the substrate 2 is transferred, and the gate valve 20c is closed.
  • the gate valves 20f and 20g are opened to transfer the substrate 2 from the second chamber 6 to the third chamber 7 using the transfer mechanism 10, and the gate valves 20f and 20f Close 20g.
  • the third chamber 7 is decompressed to the third vacuum pressure, and the inorganic compound layer 4 is formed on the resin layer 3.
  • the third chamber 7 is a film forming chamber provided with a film forming unit 27.
  • the film forming unit 27 is a part that forms the inorganic compound layer 4 on the resin layer 3 by sputtering, physical vapor deposition, chemical vapor deposition, or the like.
  • the film forming unit 27 can include a sputtering electrode 25 and a sputtering target 26.
  • the film forming unit 27 can include a vapor deposition source.
  • the film forming unit 27 can include a source gas supply unit and a mechanism (heating, plasma, etc.) that causes a chemical reaction.
  • the third vacuum pressure in the third chamber 7 before film formation is set to a pressure in the range of 10 ⁇ 8 Pa to 10 ⁇ 5 Pa by the exhaust device 15 c connected to the third chamber 7 through the valve 21 c. be able to.
  • an organic compound layer may be formed by the film forming unit 27 instead of the inorganic compound layer 4.
  • a barrier layer can be formed on the resin layer 3 in the third chamber 7 (step S6).
  • the pixel circuit and the organic EL layer are formed by performing film formation in a plurality of chambers while transporting the substrate 2 in the film formation apparatus 29 (steps S7 and S8). Then, the substrate 2 is unloaded from the film forming apparatus 29, the substrate 2 and the resin layer 2 are peeled off (step S9), and an individualization process or the like is performed, whereby an organic EL device can be manufactured.
  • FIG. 4 is a schematic explanatory diagram of the film forming apparatus 29 included in the display device manufacturing apparatus 30 of the present embodiment.
  • the second chamber 6 includes both the mass analysis unit 14 and the film forming unit 27.
  • the second chamber 6 or the mass analysis unit 14 can include a gate valve 20i that partitions the space where the sample stage 17b and the film forming unit 27 are provided from the space where the mass analysis unit 14 is provided.
  • the process is the same as in the first embodiment until the gas released from the resin layer 3 in the second chamber 6 is measured.
  • the gate valve 20i is opened at the time of gas measurement.
  • the pressure in the second chamber 6 is reduced to the third vacuum pressure and the gate valve 20i is closed, and then the second chamber 6 forms the inorganic compound layer 4 on the resin layer 3.
  • substrate 2 can be skipped and production efficiency can be improved.
  • the gas released from the resin layer 3 can be analyzed by the mass analyzer 14 attached to the chamber included in the existing film forming apparatus 29, and the introduction cost can be reduced.
  • the third vacuum pressure can be a pressure in the range of 10 ⁇ 8 Pa to 10 ⁇ 5 Pa.
  • Other steps are the same as those in the first embodiment. Further, the description of the first embodiment is applicable to the second embodiment as long as there is no contradiction.
  • the second chamber 6 includes a heating unit 28 that heats the resin layer 3.
  • FIG. 5 is a schematic explanatory diagram of the film forming apparatus 29 included in the display device manufacturing apparatus 30 of the present embodiment. Further, the heating unit 28 may be provided in the second chamber 6 including the film forming unit 27 and the mass analyzing unit 14 illustrated in FIG.
  • step S ⁇ b> 4 the gas released from the resin layer 3 is analyzed while the resin layer 3 is heated by the heating unit 28 in the second chamber 6.
  • the heating unit 28 can heat the resin layer 3 so that the temperature increase rate of the resin layer 3 becomes constant.
  • the heating unit 28 is not particularly limited as long as the temperature of the resin layer 3 can be raised, and for example, an infrared heating mechanism can be used. Moreover, the thermocouple which measures the temperature of the stage 17b which mounts the board
  • the inside of the second chamber 6 is replaced with an inert gas before the substrate 2 is carried into the second chamber 6. More specifically, before the substrate 2 is carried into the second chamber 6, the inside of the second chamber 6 is depressurized to an ultra-high vacuum (10 ⁇ 8 Pa to 10 ⁇ 5 Pa), and then the valve 21e is opened to turn off the substrate 21. An active gas is introduced into the second chamber 6.
  • the inert gas is, for example, argon gas, helium gas, nitrogen gas, or the like. Then, the valve 21b is opened, and the exhaust device 15b exhausts until the pressure in the second chamber 6 becomes the second vacuum pressure. Thereby, the gas remaining in the second chamber 6 can be an inert gas.
  • the second vacuum pressure is a pressure in the range of 10 ⁇ 4 Pa to 10 ⁇ 1 Pa, preferably a pressure in the range of 10 ⁇ 3 Pa to 10 ⁇ 2 Pa.
  • the inside of the first chamber 5 is replaced with an inert gas. More specifically, in step S2, after the leak valve 22 is opened and the inside of the first chamber 5 is set to atmospheric pressure, the gate valve 20a is opened and the substrate 2 on which the resin layer 3 is formed is carried into the first chamber 5. . After the gate valve 20a and the leak valve 22 are closed, the air in the first chamber 5 is exhausted by the exhaust device 15a, and the pressure in the first chamber 5 is within the range of 10 ⁇ 4 Pa to 10 ⁇ 1 Pa (preferably The pressure is reduced until it falls within the range of 10 ⁇ 3 Pa to 10 ⁇ 2 Pa. Thereafter, the valve 21 d is opened to introduce an inert gas into the first chamber 5.
  • the inert gas is, for example, argon gas, helium gas, nitrogen gas, or the like.
  • the valve 21a is opened and the pressure in the first chamber 5 is set to the first vacuum pressure (pressure in the range of 10 ⁇ 4 Pa to 10 ⁇ 1 Pa, preferably 10 ⁇ 3 Pa to 10 ⁇ 2 Pa by the exhaust device 15a. Exhaust until the pressure is within the range.
  • the gas remaining in the first chamber 5 can be an inert gas, and air components can be prevented from being mixed into the film forming chamber.
  • noise due to atmospheric components during gas analysis can be reduced, and accurate analysis can be performed even when a small amount of gas is released from the resin layer 3.
  • the decompression of the first chamber 5 and the introduction of the inert gas into the first chamber 5 may be repeated a plurality of times. Moreover, you may replace both the 1st chamber 5 and the 2nd chamber 6 with an inert gas combining 4th Embodiment and 5th Embodiment. Other steps are the same as those in the first to fourth embodiments. Further, the description of the first to fourth embodiments is applicable to the fifth embodiment as long as there is no contradiction.
  • Desorption gas analysis experiment A polyamic acid solution was applied on a glass substrate, and the coating film was heat-treated in a baking furnace to form a polyimide film (film thickness: 6 ⁇ m) on the glass substrate. Thereafter, the formed polyimide film was heat-treated at 500 ° C. for 3 hours. Thereafter, the glass substrate on which the polyimide film was formed was carried into a multi-chamber film forming apparatus, and a pixel circuit and an organic EL layer were formed on the polyimide film. When the laminated substrate was taken out from the film forming apparatus and spin-washed with pure water, it was confirmed that spin unevenness occurred and the surface of the laminated substrate was uneven (abnormal substrate).
  • the polyimide film formed on the glass substrate was heat-treated by changing the heat treatment time to 14 hours, and then a pixel circuit and an organic EL layer were formed on the polyimide film.
  • this laminated substrate was subjected to spin cleaning, no spin unevenness occurred (normal substrate).
  • the polyimide film formed on the glass substrate was heat-treated under the same heat treatment conditions as the polyimide film included in the abnormal substrate in which the spin unevenness occurred, and Sample 1 was manufactured. Moreover, the polyimide film formed on the glass substrate was heat-processed on the same heat processing conditions as the polyimide film contained in a normal board
  • the sample was carried into the preliminary exhaust chamber of the temperature programmed desorption analyzer (TDS1200, manufactured by Electronic Science Co., Ltd.), and the preliminary exhaust chamber was depressurized until the pressure in the preliminary exhaust chamber reached about 10 ⁇ 3 Pa. Further, the measurement chamber was depressurized until the pressure in the measurement chamber reached about 10 ⁇ 3 Pa.
  • TDS1200 temperature programmed desorption analyzer

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Abstract

本発明の表示デバイスの製造方法は、基板上に樹脂層を成膜する工程と、樹脂層が成膜された基板を第１チャンバーに入れて第１チャンバー内を大気圧から第１真空圧力まで減圧する工程と、第２真空圧力に調整された第２チャンバーに第１チャンバーから基板を搬入する工程と、第２チャンバーにおいて樹脂層から脱離した気体を測定する工程と、気体を測定した後、第２チャンバー又は第３チャンバーで樹脂層上に無機化合物層を成膜する工程とを備える。無機化合物層を成膜する工程は、成膜前において第２又は第３チャンバー内を第３真空圧力とする工程である。第２真空圧力は、第３真空圧力よりも大きい圧力である。

Description

表示デバイスの製造方法及び製造装置
　本発明は、表示デバイスの製造方法及び製造装置に関する。
　ポリイミド製基板、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）製基板などがフレキシブル基板として広く用いられている。
　また、樹脂には水分が吸着しやすく、樹脂から放出された水分が発光体に悪影響を与えることが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０００－０３０８７１号公報
　樹脂層上に積層膜を形成する際に、樹脂層及び積層膜が搬入されたチャンバーが超高真空（１０-5～１０-8Ｐａ）まで減圧されたり、樹脂層及び積層膜が加熱処理されたりする。この超高真空や加熱処理において樹脂層からＨ2Ｏなどの気体が放出される場合がある。放出される気体の量が多いと、気体が層間に溜まり気泡となり剥離が生じる。
　表示デバイスの製造工程において画素回路などの形成は、通常マルチチャンバー方式、インライン方式などの複合真空システム中で行われるため、剥離が生じたか否かは、複合真空システムから基板を取り出した後でしか確認することができない。このため、製造開始から剥離の発見までに時間がかかり生産効率を低下させている。
　本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、生産効率を向上させることができる表示デバイスの製造方法を提供する。
　本発明は、基板上に樹脂層を成膜する工程と、前記樹脂層が成膜された前記基板を第１チャンバーに入れて第１チャンバー内を大気圧から第１真空圧力まで減圧する工程と、第２真空圧力に調整された第２チャンバーに第１チャンバーから前記基板を搬入する工程と、第２チャンバーにおいて前記樹脂層から脱離した気体を測定する工程と、前記気体を測定した後、第２チャンバー又は第３チャンバーで前記樹脂層上に無機化合物層を成膜する工程とを備え、前記無機化合物層を成膜する工程は、成膜前において第２又は第３チャンバー内を第３真空圧力とする工程であり、第２真空圧力は、第３真空圧力よりも大きい圧力であることを特徴とする表示デバイスの製造方法を提供する。
　本発明の製造方法では、第１チャンバーから基板を搬入する第２チャンバーの圧力は第２真空圧力に調整されており、この第２真空圧力は、無機化合物層を形成する前の第３圧力よりも大きい圧力である。このため、第２チャンバーにおいて樹脂層から脱離した気体を測定することにより、樹脂層から放出される気体を確実に検出することができる。このような分析により、気体が放出されやすい樹脂層が形成されているか否かを判別することができ、剥離が生じやすい樹脂層を早い段階で検出することができる。このため、表示デバイスの生産効率を向上させることができる。
　また、剥離が生じやすい樹脂層が形成されていることを樹脂層の成膜工程にフィードバックすることにより、樹脂層の成膜条件や熱処理条件などを改良することができ、剥離が生じやすい樹脂層が形成されることを抑制することができる。
本発明の一実施形態の表示デバイス製造装置の概略説明図である。 本発明の一実施形態の表示デバイス製造装置に含まれる成膜装置の概略説明図である。 本発明の一実施形態の表示デバイス製造方法のフローチャートである。 本発明の一実施形態の表示デバイス製造装置に含まれる成膜装置の概略説明図である。 本発明の一実施形態の表示デバイス製造装置に含まれる成膜装置の概略説明図である。 脱離ガス分析の結果を示すグラフである。
　本発明の表示デバイスの製造方法は、基板上に樹脂層を成膜する工程と、前記樹脂層が成膜された前記基板を第１チャンバーに入れて第１チャンバー内を大気圧から第１真空圧力まで減圧する工程と、第２真空圧力に調整された第２チャンバーに第１チャンバーから前記基板を搬入する工程と、第２チャンバーにおいて前記樹脂層から脱離した気体を測定する工程と、前記気体を測定した後、第２チャンバー又は第３チャンバーで前記樹脂層上に無機化合物層を成膜する工程とを備え、前記無機化合物層を成膜する工程は、成膜前において第２又は第３チャンバー内を第３真空圧力とする工程であり、第２真空圧力は、第３真空圧力よりも大きい圧力であることを特徴とする。
　本発明の製造方法は、樹脂層から脱離した気体を測定する工程の測定結果に基づき樹脂層の良否を判定する工程をさらに備えることが好ましい。このことにより、気体を放出しやすい樹脂層を早い段階で検出することができる。
　前記無機化合物層を成膜する工程は、スパッタリング法、物理蒸着法又は化学蒸着法により樹脂層上に無機化合物層を成膜する工程であることが好ましい。
　第３真空圧力は、１０-8Ｐａ～１０-5Ｐａの範囲内の圧力であることが好ましい。このことにより、無機化合物層の密着性や膜質を向上させることができる。
　第１真空圧力は、１０-4Ｐａ～１０-1Ｐａの範囲内の圧力であることが好ましい。このことにより、第１チャンバーにおける減圧により樹脂層から放出される気体が過剰に除去されることを抑制することができ、第２チャンバーにおいて樹脂層から放出される気体を確実に検出することが可能になる。
　第２真空圧力は、１０-4Ｐａ～１０-1Ｐａの範囲内の圧力であることが好ましい。このことにより、第２チャンバーにおいて樹脂層から放出される気体を確実に検出することが可能になる。
　前記樹脂層から脱離した気体を測定する工程は、基板を加熱しながら気体を測定する工程であることが好ましい。このことにより、樹脂層を昇温しないと放出されない気体についても分析することができる。
　本発明の製造方法は、第２チャンバー内の気体を不活性ガスで置換し第２チャンバー内を第２真空圧力に調整する工程を備えることが好ましい。このことにより、気体測定時の測定ノイズを小さくすることができる。
　前記樹脂層から脱離した気体を測定する工程は、第２チャンバーに取り付けられた質量分析部により第２チャンバー内の気体を測定する工程であることが好ましい。このことにより、樹脂層から放出される各気体（各質量数）の放出量や種類について分析することができる。
　第１真空圧力まで減圧する工程は、第１チャンバー内の気体を不活性ガスで置換した後減圧する工程であることが好ましい。このことにより、第１チャンバーに残存する気体を不活性ガスとすることができ、大気成分が成膜チャンバーに混入することを抑制することができる。また、気体分析時の大気成分によるノイズを小さくすることができ、樹脂層から放出される気体が微量であっても正確に分析することができる。
　前記樹脂層はポリイミド層である。このことにより、ポリイミド層を基板とする表示デバイスの生産効率を向上させることができる。
　前記樹脂層から脱離した気体を測定する工程は、第２チャンバー内のＨ2Ｏを検出する工程であることが好ましい。
　また、本発明は、第１チャンバーと、質量分析部が取り付けられた第２チャンバーと、成膜部を有する第３チャンバーとを備え、第１チャンバーは、大気側から樹脂層を有する基板を第１チャンバーに搬入できるように設けられ、第１チャンバーと第２チャンバーは、第１チャンバー内の樹脂層を有する基板を大気に曝すことなく第２チャンバーに搬送できるように接続され、第２チャンバーと第３チャンバーは、第２チャンバー内の樹脂層を有する基板を大気に曝すことなく第３チャンバーに搬送できるように接続され、質量分析部は、樹脂層から脱離した気体を分析するように設けられた表示デバイス製造装置も提供する。
　以下、複数の実施形態を参照して本発明をより詳細に説明する。図面や以下の記述中で示す構成は、例示であって、本発明の範囲は、図面や以下の記述中で示すものに限定されない。
第１実施形態
　図１は、本実施形態の表示デバイス製造装置の概略説明図であり、図２は本実施形態の製造装置に含まれる成膜装置の概略説明図である。図３は本実施形態の表示デバイス製造方法のフローチャートである。
　本実施形態の表示デバイスの製造方法は、基板２上に樹脂層３を成膜する工程と、樹脂層３が成膜された基板２を第１チャンバー５に入れて第１チャンバー５内を大気圧から第１真空圧力まで減圧する工程と、第２真空圧力に調整された第２チャンバー６に第１チャンバー５から基板２を搬入する工程と、第２チャンバー６において樹脂層３から脱離した気体を測定する工程と、気体を測定した後、第２チャンバー６又は第３チャンバー７で樹脂層３上に無機化合物層４を成膜する工程とを備え、無機化合物層４を成膜する工程は、成膜前において第３チャンバー７内を第３真空圧力とする工程であり、第２真空圧力は、第３真空圧力よりも大きい圧力であることを特徴とする。
　本実施形態の製造方法は、樹脂層３上にバリア層を成膜する工程、バリア層上に画素回路を形成する工程、画素回路上に有機ＥＬ層を成膜・形成する工程又は基板２から樹脂層３を剥がす工程を含むことができる。
　本実施形態の表示デバイス製造装置３０は、第１チャンバー５と、質量分析部１４が取り付けられた第２チャンバー６と、成膜部２７を有する第３チャンバー７とを備え、第１チャンバー５は、大気側から樹脂層３を有する基板２を第１チャンバー５に搬入できるように設けられ、第１チャンバー５と第２チャンバー６は、第１チャンバー５内の樹脂層３を有する基板２を大気に曝すことなく第２チャンバー６に搬送できるように接続され、第２チャンバー６と第３チャンバー７は、第２チャンバー６内の樹脂層３を有する基板２を大気に曝すことなく第３チャンバー７に搬送できるように接続され、質量分析部１４は、樹脂層３から脱離した気体を分析するように設けられたことを特徴とする。
　以下、本実施形態の表示デバイスの製造方法及び製造装置について説明する。ここでは有機ＥＬデバイスを例として説明するが、表示デバイスは有機ＥＬデバイスに限定されない。
　ステップＳ１において、基板２上に樹脂層３を形成する。
　基板２は、表示デバイスの製造工程において支持材となる部材である。画素回路及び有機ＥＬ層を形成した後に基板２と樹脂層３を剥離させ、表示デバイスを基板２から分離することができる。基板２は、表示デバイスの製造工程において支持材となるものであれば特に限定されないが、例えばガラス基板である。
　樹脂層３は、表示デバイスのフレキシブル基板となる部分である。樹脂層３は、例えば、ポリイミド層、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）層、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）層などである。樹脂層３は、ポリイミド層であることが好ましい。
　樹脂層３がポリイミド層である場合、ポリアミック酸溶液を基板２上に塗布し、塗布膜を焼成炉１３において２００℃～５００℃で熱処理することにより、基板２上に樹脂層３（ポリイミド層）を形成することができる。
　樹脂層３を形成した後、樹脂層３に対し熱処理を施してもよい。このことにより、樹脂層３に含まれる水分などを除去することができる。この熱処理は、樹脂層３を形成する際の熱処理と連続して行われてもよく、樹脂層３を形成する際の熱処理と別々に行われてもよい。例えば、樹脂層３がポリイミド層である場合、４５０℃～５００℃で３～２０時間熱処理することができる。
　ポリイミド層の吸湿性は、熱処理温度、熱処理時間、ポリアミック酸溶液の溶媒・含有物の種類・量などにより変化すると考えられる。
　ステップＳ２において、樹脂層３が形成された基板２を成膜装置２９の第１チャンバー５（ロードロックチャンバー）に搬入して第１チャンバー５内を第１真空圧力まで減圧する。
　成膜装置２９は、スパッタリング法、物理蒸着法、化学蒸着法などにより成膜プロセスを行う成膜チャンバーを備えた装置である。成膜装置２９は、複合真空システムであってもよい。成膜装置２９は、図２に示したようなマルチチャンバー方式の成膜装置２９であってもよく、図１に示したようなインライン方式の成膜装置２９であってもよい。マルチチャンバー方式の成膜装置２９は、搬送チャンバー８及び搬送機構１０を備え、搬送機構１０により基板２を大気に曝すことなく搬送することができる。インライン方式の成膜装置２９は、プロセス順にチャンバーが並べられた成膜装置である。また、このインライン方式の成膜装置２９では、第１チャンバー５と第２チャンバー６とがゲートバルブ２０ｂを介して気密に接続され、第２チャンバー６と第３チャンバー７とがゲートバルブ２０ｃを介して気密に接続されている。また、マルチチャンバー方式の成膜装置２９では、第１チャンバー５と搬送チャンバー８とがゲートバルブ２０ｅを介して気密に接続され、第２チャンバー６と搬送チャンバー８とがゲートバルブ２０ｆを介して気密に接続されている。更に、マルチチャンバー方式の成膜装置２９では、第３チャンバー７と搬送チャンバー８とがゲートバルブ２０ｇを介して気密に接続され、受渡チャンバー９と搬送チャンバー８とがゲートバルブ２０ｈを介して気密に接続されている。なお、受渡チャンバー９は、搬送機構１０から次の搬送機構へと基板を受け渡すためのチャンバーである。また、以下の説明では、図１及び図２に示したゲートバルブ２０ａ～２０ｈを、ゲートバルブ２０にて総称する。
　成膜プロセスは真空雰囲気で行われるため、成膜装置２９は、大気側から真空側に基板２を搬送する第１チャンバー５（ロードロックチャンバー）を備える。第１チャンバー５と成膜装置２９の外部（大気側）は、大気側のゲートバルブ２０ａで仕切られ、第１チャンバー５と第２チャンバー６又は搬送チャンバー８とは、真空側のゲートバルブ２０ｂ又は２０ｅで仕切られている。ゲートバルブ２０は、ゲートバルブ２０を開けた状態において基板２が当該ゲートバルブ２０を通過することができ、ゲートバルブ２０を閉じた状態において気密隔離できるバルブである。
　第１チャンバー５は、バルブ２１ａを介して排気装置１５ａに接続する。また、第１チャンバー５は、リークバルブ２２と接続する。排気装置１５ａは、チャンバー内の気体を排気する装置であり、真空ポンプを備えることができる。また、第１チャンバー５は、第１チャンバー５内に不活性ガスを導入する不活性ガス導入管と接続することができる。不活性ガスは、例えば、アルゴンガス、ヘリウムガス、窒素ガスなどである。
　ステップＳ２を具体的に説明すると、リークバルブ２２を開き、第１チャンバー５内を大気圧にした後、ゲートバルブ２０ａを開き樹脂層３が形成された基板２を第１チャンバー５に搬入する。ゲートバルブ２０ａ、リークバルブ２２を閉じた後、排気装置１５ａにより第１チャンバー５内の空気を排気し、第１チャンバー５内の圧力が１０-4Ｐａ～１０-1Ｐａの範囲内の第１真空圧力となるまで減圧する。好ましくは、第１チャンバー５の圧力が１０-3Ｐａ～１０-2Ｐａの範囲内の第１真空圧力となるまで減圧する。第１チャンバー５の排気を上記の第１真空圧力までとすることにより、樹脂層３の雰囲気が超高真空（１０-8Ｐａ～１０-5Ｐａ）になることがなく、第１チャンバー５において吸着水などがすべて樹脂層３から放出されることを抑制することができる。樹脂層３が水分を吸着しやすく形成されている場合、第１チャンバー５の排気後において樹脂層３に残存する水分量は多くなる。樹脂層３が水分を吸着しにくく形成されている場合、第１チャンバー５の排気後において樹脂層３に残存する水分量は少なくなる。
　ステップＳ３において、第１チャンバー５から第２チャンバー６に基板２を搬送する。図１のようなインライン方式の成膜装置２９の場合、第１チャンバー５と第２チャンバー６との間のゲートバルブ２０ｂを開き、基板２を第２チャンバー６に搬送し、ゲートバルブ２０ｂを閉じる。図２のようなマルチチャンバー方式の成膜装置２９の場合、ゲートバルブ２０ｅ、２０ｆを開き、搬送機構１０を用いて基板２を第１チャンバー５から第２チャンバー６に搬送し、ゲートバルブ２０ｅ、２０ｆを閉じる。搬送前の第２チャンバー６、搬送チャンバー８は、１０-4Ｐａ～１０-1Ｐａの範囲内の第２真空圧力とすることができる。第２真空圧力は、好ましくは１０-3Ｐａ～１０-2Ｐａの範囲内の圧力とすることができる。
　ステップＳ４において、第２チャンバー６内の樹脂層３から放出された気体を測定する。この気体測定により、ステップＳ２における減圧により樹脂層３から除去できなかった残存気体を検出することができ、気体を放出しやすい樹脂層３が形成されているか、気体を放出しにくい樹脂層３が形成されているかを知ることができる。気体の分析は、基板２を第２チャンバー６に搬入し、ゲートバルブ２０ｂ又は２０ｆを閉めた直後から開始することができる。
　気体分析は、例えば、質量分析部１４を用いて行うことができる。質量分析部１４は、四重極型質量分析部であってもよく、イオントラップ型質量分析部であってもよく、飛行時間型質量分析部であってもよい。質量分析部１４は、イオン化部、質量分離部、検出部などを備えることができる。質量分析部１４は、第２チャンバー６内の気体を分析できるように第２チャンバー６に取り付けることができる。
　樹脂層３から放出される気体が水分（Ｈ2Ｏ）である場合、質量分析部１４により測定される質量数１８のイオン強度から樹脂層３から放出されるＨ2Ｏの量を知ることができる。このＨ2Ｏの放出量から、水分を吸着しやすい樹脂層３が形成されているか、水分を吸着しにくい樹脂層３が形成されているか知ることができる。
　また、質量分析部１４により樹脂層３から放出される気体の種類及び量を分析することが可能である。
　ステップＳ５において、樹脂層３から放出される気体の量が少ないか否かを判断する。放出される気体の量が多いと判断した場合、気体を放出しやすい樹脂層３が形成されているため製造プロセスを中止して基板２をロードロックチャンバー（第１チャンバー５）から成膜装置２９の外部へ取り出す（ステップＳ１１）。気体を放出しやすい樹脂層３は、後の製造工程における膜剥がれの原因となる場合があるからである。その後、樹脂層３の成膜条件（熱処理温度、熱処理時間、ポリアミック酸溶液の溶媒・含有物の種類・量など）、熱処理条件などを見直し（ステップＳ１２）、見直した成膜条件、熱処理条件により樹脂層３を形成する（ステップＳ１）。
　ステップＳ５において樹脂層３から放出される気体の量が少ないと判断した場合、気体を放出しにくい樹脂層３が形成されているため、基板２を第２チャンバー６から第３チャンバー７に搬送する。図１のようなインライン方式の成膜装置２９の場合、第２チャンバー６と第３チャンバー７との間のゲートバルブ２０ｃを開けて基板２を搬送し、ゲートバルブ２０ｃを閉じる。図２のようなマルチチャンバー方式の成膜装置２９の場合、ゲートバルブ２０ｆ、２０ｇを開けて第２チャンバー６から第３チャンバー７に搬送機構１０を用いて基板２を搬送し、ゲートバルブ２０ｆ、２０ｇを閉じる。そして、第３チャンバー７を第３真空圧力まで減圧し、樹脂層３上に無機化合物層４を成膜する。
　第３チャンバー７は、成膜部２７を備えた成膜チャンバーである。成膜部２７は、スパッタリング法、物理蒸着法、化学蒸着法などにより樹脂層３上に無機化合物層４を成膜する部分である。スパッタリング法により成膜する場合、成膜部２７は、スパッタリング電極２５、スパッタリングターゲット２６を含むことができる。物理蒸着法により成膜する場合、成膜部２７は蒸着源を含むことができる。化学蒸着法（ＣＶＤ）で成膜する場合、成膜部２７は、原料ガス供給部、化学反応を生じさせる機構（加熱、プラズマなど）を含むことができる。成膜前の第３チャンバー７内の第３真空圧力は、バルブ２１ｃを介して第３チャンバー７に接続された排気装置１５ｃにより、１０-8Ｐａ～１０-5Ｐａの範囲内の圧力とすることができる。また、無機化合物層４の代わりに成膜部２７により有機化合物層を形成してもよい。
　例えば、第３チャンバー７において樹脂層３上にバリア層を成膜することができる（ステップＳ６）。
　その後、成膜装置２９内で基板２を搬送しながら複数のチャンバーで成膜などを行うことにより、画素回路、有機ＥＬ層を形成する（ステップＳ７、Ｓ８）。そして、基板２を成膜装置２９から搬出し、基板２と樹脂層２を剥離させ（ステップＳ９）、個片化工程などを行うことにより、有機ＥＬデバイスを製造することができる。
第２実施形態
　第２実施形態は、第２チャンバー６において樹脂層３から放出される気体の分析と、樹脂層３上への無機化合物層４の成膜との両方を行う。他は第１実施形態と同様である。
　図４は、本実施形態の表示デバイス製造装置３０に含まれる成膜装置２９の概略説明図である。本実施形態では、第２チャンバー６は、質量分析部１４と成膜部２７の両方を備える。また、第２チャンバー６又は質量分析部１４は、試料ステージ１７ｂ及び成膜部２７を設けたスペースと質量分析部１４を設けたスペースとを仕切るゲートバルブ２０ｉを備えることができる。
　第２チャンバー６において樹脂層３から放出される気体を測定するまでは第１実施形態と同じである。気体測定時においてゲートバルブ２０ｉは開けている。
　本実施形態では、ステップＳ５において樹脂層３から放出される気体の量が少ないと判断した場合、第２チャンバー６の圧力を第３真空圧力まで減圧しゲートバルブ２０ｉを閉めた後、第２チャンバー６の成膜部２７で樹脂層３上に無機化合物層４を成膜する。このことにより、基板２を搬送する工程を省略することができ、生産効率を向上させることができる。また、既存の成膜装置２９に含まれるチャンバーに取り付けた質量分析部１４により、樹脂層３から放出される気体を分析することが可能であり、導入コストを低減することができる。また、ゲートバルブ２０ｉを設けることにより、成膜時に質量分析部１４がダメージを受けることを防止することができる。
　第３真空圧力は、１０-8Ｐａ～１０-5Ｐａの範囲内の圧力とすることができる。
　その他の工程は第１実施形態と同様である。また、第１実施形態についての記載は矛盾がない限り第２実施形態についても当てはまる。
第３実施形態
　第３実施形態では、第２チャンバー６が樹脂層３を加熱する加熱部２８を備えている。図５は、本実施形態の表示デバイス製造装置３０に含まれる成膜装置２９の概略説明図である。また、図４に示した成膜部２７と質量分析部１４を備えた第２チャンバー６に加熱部２８を設けてもよい。
　第２チャンバー６に基板２を搬送するまでは第１実施形態と同じである。
　本実施形態では、ステップＳ４において、第２チャンバー６内において加熱部２８により樹脂層３を加熱しながら樹脂層３から放出された気体を分析する。この気体分析により、ステップＳ２における減圧により樹脂層３から除去できなかった残存気体や樹脂層３を加熱することにより樹脂層３から放出される気体を検出することができ、気体を放出しやすい樹脂層３が形成されているか、気体を放出しにくい樹脂層３が形成されているかを知ることができる。また、加熱部２８は、樹脂層３の昇温速度が一定となるように樹脂層３を加熱することができる。
　加熱部２８は、樹脂層３を昇温することができるものであれば特に限定されないが、例えば、赤外線加熱機構とすることができる。
　また、第２チャンバー６に基板２又は基板２を載せるステージ１７ｂの温度を測定する熱電対を設けることができる。このことにより、樹脂層３の温度を制御することが可能である。
　その他の工程は第１又は第２実施形態と同様である。また、第１又は第２実施形態についての記載は矛盾がない限り第３実施形態についても当てはまる。
第４実施形態
　第４実施形態では、基板２を第２チャンバー６に搬入する前に第２チャンバー６内を不活性ガスで置換する。
　具体的に説明すると、基板２を第２チャンバー６に搬入する前において、第２チャンバー６内を超高真空（１０-8Ｐａ～１０-5Ｐａ）まで減圧した後、バルブ２１ｅを開いて不活性ガスを第２チャンバー６に導入する。不活性ガスは、例えば、アルゴンガス、ヘリウムガス、窒素ガスなどである。そして、バルブ２１ｂを開いて排気装置１５ｂにより第２チャンバー６内の圧力が第２真空圧力になるまで排気する。このことにより、第２チャンバー６に残存する気体を不活性ガスとすることができる。第２真空圧力は、１０-4Ｐａ～１０-1Ｐａの範囲内の圧力であり、好ましくは１０-3Ｐａ～１０-2Ｐａの範囲内の圧力である。
　その後、基板２を第２チャンバー６に搬入し、第２チャンバー６の圧力が安定した後、第１実施形態と同様に樹脂層３から放出される気体を質量分析部１４で分析する。
　このように第２チャンバー６を不活性ガスで置換することにより、気体分析時の測定ノイズを小さくすることができる。また、基板２を第２チャンバー６に搬入する前に第２チャンバー６の圧力を第２真空圧力とすることにより、気体分析時の第２チャンバー６の圧力が安定しやすくなり、測定ノイズを減少させることができる。
　その他の工程は第１～第３実施形態と同様である。また、第１～第３実施形態についての記載は矛盾がない限り第４実施形態についても当てはまる。
第５実施形態
　第５実施形態では、第１チャンバー５内を不活性ガスで置換する。
　具体的に説明すると、ステップＳ２において、リークバルブ２２を開き、第１チャンバー５内を大気圧にした後、ゲートバルブ２０ａを開き樹脂層３が形成された基板２を第１チャンバー５に搬入する。ゲートバルブ２０ａ、リークバルブ２２を閉じた後、排気装置１５ａにより第１チャンバー５内の空気を排気し、第１チャンバー５内の圧力が１０-4Ｐａ～１０-1Ｐａの範囲内（好ましくは１０-3Ｐａ～１０-2Ｐａの範囲内）となるまで減圧する。その後、バルブ２１ｄを開いて不活性ガスを第１チャンバー５に導入する。不活性ガスは、例えば、アルゴンガス、ヘリウムガス、窒素ガスなどである。そして、バルブ２１ａを開いて排気装置１５ａにより第１チャンバー５内の圧力が第１真空圧力（１０-4Ｐａ～１０-1Ｐａの範囲内の圧力、好ましくは１０-3Ｐａ～１０-2Ｐａの範囲内の圧力）になるまで排気する。このことにより、第１チャンバー５に残存する気体を不活性ガスとすることができ、大気成分が成膜チャンバーに混入することを抑制することができる。また、気体分析時の大気成分によるノイズを小さくすることができ、樹脂層３から放出される気体が微量であっても正確に分析することができる。
　また、第１チャンバー５の減圧、第１チャンバー５への不活性ガスの導入を複数回繰り返してもよい。
　また、第４実施形態と第５実施形態を組み合わせて、第１チャンバー５と第２チャンバー６の両方を不活性ガスで置換してもよい。
　その他の工程は第１～第４実施形態と同様である。また、第１～第４実施形態についての記載は矛盾がない限り第５実施形態についても当てはまる。
脱離ガス分析実験
　ガラス基板上にポリアミック酸溶液を塗布し、塗布膜を焼成炉で熱処理することによりガラス基板上にポリイミド膜（膜厚：６μｍ）を成膜した。その後、成膜したポリイミド膜に対し５００℃で３時間の熱処理を施した。その後、ポリイミド膜が形成されたガラス基板をマルチチャンバー方式の成膜装置に搬入し、ポリイミド膜上に画素回路及び有機ＥＬ層を形成した。成膜装置から積層基板を取り出し、純水を用いて積層基板をスピン洗浄したところ、スピンムラが発生し積層基板の表面に凹凸があることが確認された（異常基板）。
　また、熱処理時間を１４時間に変えてガラス基板上に成膜したポリイミド膜を熱処理し、その後、ポリイミド膜上に画素回路及び有機ＥＬ層を形成した。この積層基板をスピン洗浄したところスピンムラは発生しなかった（正常基板）。
　次に、スピンムラが発生した異常基板に含まれるポリイミド膜と同じ熱処理条件でガラス基板上に成膜したポリイミド膜を熱処理し、試料１を作製した。また、正常基板に含まれるポリイミド膜と同じ熱処理条件でガラス基板上に成膜したポリイミド膜を熱処理し、試料２を作製した。
　昇温脱離分析装置（電子科学株式会社製TDS1200）の予備排気室に試料を搬入し、予備排気室の圧力が約１０-3Ｐａとなるまで予備排気室を減圧した。また、測定室の圧力が約１０-3Ｐａとなるまで測定室を減圧した。その後、予備排気室と測定室との間のゲートバルブを開き、試料を測定室に搬入した。また、試料を測定室に搬入した直後から測定室内の気体（Ｈ2Ｏ、質量数：１８）を四重極質量分析部を用いて分析した。
　試料１、２についての測定結果を図６に示す。試料１（異常基板）の質量数１８のイオン強度は、試料２（正常基板）に比べ大きく、試料１（異常基板）から放出される水分量は試料２（正常基板）から放出される水分量よりも多いことが確認された。従って５００℃３時間熱処理したポリイミド膜は水分を放出しやすい膜になっており、スピンムラの発生につながったことが分かった。また、異常基板で生じたスピンムラはポリイミド膜から放出されるＨ2Ｏにより膜剥がれが生じ積層基板の表面に凹凸ができたため発生したと考えられる。
　また、約１０-3Ｐａまでの排気後のポリイミド膜からの放出ガスを分析することにより、放出ガスの多いポリイミド膜を検出することができることがわかった。
　２： 基板　　３：樹脂層　　４：無機化合物層　　５：第１チャンバー　　６：第２チャンバー　　７：第３チャンバー　　８：搬送チャンバー　　９：受渡チャンバー　　１０：搬送機構　　１３：焼成炉　　１４：質量分析部　　１５ａ～１５ｃ：排気装置　　１７：ステージ　　２０、２０ａ～２０ｉ：ゲートバルブ　　２１ａ～２１ｅ：バルブ　　２２：リークバルブ　　２５：スパッタリング電極　　２６：スパッタリングターゲット　　２７：成膜部　　２８：加熱部　　２９：成膜装置　　３０：表示デバイス製造装置

Claims (13)

  1. 　基板上に樹脂層を成膜する工程と、
    　前記樹脂層が成膜された前記基板を第１チャンバーに入れて第１チャンバー内を大気圧から第１真空圧力まで減圧する工程と、
    　第２真空圧力に調整された第２チャンバーに第１チャンバーから前記基板を搬入する工程と、
    　第２チャンバーにおいて前記樹脂層から脱離した気体を測定する工程と、
    　前記気体を測定した後、第２チャンバー又は第３チャンバーで前記樹脂層上に無機化合物層を成膜する工程とを備え、
    　前記無機化合物層を成膜する工程は、成膜前において第２又は第３チャンバー内を第３真空圧力とする工程であり、
    　第２真空圧力は、第３真空圧力よりも大きい圧力であることを特徴とする表示デバイスの製造方法。
  2. 　前記樹脂層から脱離した気体を測定する工程の測定結果に基づき前記樹脂層の良否を判定する工程をさらに備える請求項１に記載の製造方法。
  3. 　前記無機化合物層を成膜する工程は、スパッタリング法、物理蒸着法又は化学蒸着法により前記樹脂層上に前記無機化合物層を成膜する工程である請求項１又は２に記載の製造方法。
  4. 　第３真空圧力は、１０-8Ｐａ～１０-5Ｐａの範囲内の圧力である請求項１～３のいずれか１つに記載の製造方法。
  5. 　第１真空圧力は、１０-4Ｐａ～１０-1Ｐａの範囲内の圧力である請求項１～４のいずれか１つに記載の製造方法。
  6. 　第２真空圧力は、１０-4Ｐａ～１０-1Ｐａの範囲内の圧力である請求項１～５のいずれか１つに記載の製造方法。
  7. 　前記樹脂層から脱離した気体を測定する工程は、前記基板を加熱しながら気体を測定する工程である請求項１～６のいずれか１つに記載の製造方法。
  8. 　第２チャンバー内の気体を不活性ガスで置換し第２チャンバー内を第２真空圧力に調整する工程をさらに備える請求項１～７のいずれか１つに記載の製造方法。
  9. 　前記樹脂層から脱離した気体を測定する工程は、第２チャンバーに取り付けられた質量分析部により第２チャンバー内の気体を測定する工程である請求項１～８のいずれか１つに記載の製造方法。
  10. 　第１真空圧力まで減圧する工程は、第１チャンバー内の気体を不活性ガスで置換した後減圧する工程である請求項１～９のいずれか１つに記載の製造方法。
  11. 　前記樹脂層はポリイミド層である請求項１～１０のいずれか１つに記載の製造方法。
  12. 　前記樹脂層から脱離した気体を測定する工程は、第２チャンバー内のＨ2Ｏを検出する工程である請求項１～１１のいずれか１つに記載の製造方法。
  13. 　第１チャンバーと、質量分析部が取り付けられた第２チャンバーと、成膜部を有する第３チャンバーとを備え、
    　第１チャンバーは、大気側から樹脂層を有する基板を第１チャンバーに搬入できるように設けられ、
    　第１チャンバーと第２チャンバーは、第１チャンバー内の樹脂層を有する基板を大気に曝すことなく第２チャンバーに搬送できるように接続され、
    　第２チャンバーと第３チャンバーは、第２チャンバー内の樹脂層を有する基板を大気に曝すことなく第３チャンバーに搬送できるように接続され、
    　前記質量分析部は、前記樹脂層から脱離した気体を分析するように設けられた表示デバイス製造装置。
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