(57)【要約】【課題】封止膜としてのシリコン窒化膜の封止性能を向上させること。【解決手段】本実施形態のシリコン窒化膜の成膜方法は、処理容器内に収容された基板上にシリコン窒化膜を成膜する成膜方法である。シリコン窒化膜の成膜方法は、処理容器内にシラン系ガスと、窒素ガス及び水素ガス又はアンモニアガスとを含む処理ガスを供給する。シリコン窒化膜の成膜方法は、処理ガスを励起させてプラズマを生成し、当該プラズマによるプラズマ処理を行って基板上にシリコン窒化膜を成膜する。シリコン窒化膜の成膜方法は、シリコン窒化膜の成膜中又は成膜後に、高周波電源のＯＮ／ＯＦＦを間欠的に制御することによって、シリコン窒化膜の一部に対してバイアス電界を印加する。【選択図】図１３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理容器内に収容された基板上にシリコン窒化膜を成膜する成膜方法であって、
前記処理容器内にシラン系ガスと、窒素ガス及び水素ガス、又はアンモニアガスとを含む処理ガスを供給し、
前記処理ガスを励起させてプラズマを生成し、当該プラズマによるプラズマ処理を行って基板上にシリコン窒化膜を成膜し、
前記シリコン窒化膜の成膜中又は成膜後に、高周波電源のＯＮ／ＯＦＦを間欠的に制御することによって、前記シリコン窒化膜の一部に対してバイアス電界を印加することを特徴とする、シリコン窒化膜の成膜方法。
【請求項２】
前記処理容器内に前記処理ガスを供給する処理は、前記処理ガスに含まれるガスのうち少なくとも前記シラン系ガスの供給を間欠的に行い、
前記シリコン窒化膜の一部に対してバイアス電界を印加する処理は、前記シラン系ガスの供給が行われる前記シリコン窒化膜の成膜中に、前記高周波電源をＯＮ制御し、前記シラン系ガスの供給が停止されるタイミングで、前記高周波電源をＯＦＦ制御することによって、前記シリコン窒化膜の一部に対してバイアス電界を印加することを特徴とする、請求項１に記載のシリコン窒化膜の成膜方法。
【請求項３】
前記処理容器内に前記処理ガスを供給する処理は、前記処理ガスに含まれるガスのうち少なくとも前記シラン系ガスの供給を間欠的に繰り返し、
前記シリコン窒化膜の一部に対してバイアス電界を印加する処理は、前記シラン系ガスの供給が行われる前記シリコン窒化膜の成膜中に、前記高周波電源をＯＮ制御し、前記シラン系ガスの供給が停止されるタイミングから前記シラン系ガスの供給が再開されるタイミングまでの所定期間に、前記高周波電源をＯＦＦ制御することによって、前記シリコン窒化膜の一部に対してバイアス電界を印加することを特徴とする、請求項１に記載のシリコン窒化膜の成膜方法。
【請求項４】
前記シリコン窒化膜の一部に対してバイアス電界を印加する処理は、前記所定期間のうち前記シラン系ガスの供給が再開されるタイミングで、前記高周波電源をＯＦＦ制御することを特徴とする、請求項３に記載のシリコン窒化膜の成膜方法。
【請求項５】
前記処理容器内に前記処理ガスを供給する処理は、前記処理ガスに含まれるガスのうち少なくとも前記シラン系ガスの供給を間欠的に繰り返し、
前記シリコン窒化膜の一部に対してバイアス電界を印加する処理は、前記シラン系ガスの供給が停止されるタイミングで、前記高周波電源をＯＮ制御し、前記シラン系ガスの供給が行われる前記シリコン窒化膜の成膜中に、前記高周波電源をＯＦＦ制御することによって、前記シリコン窒化膜の一部に対してバイアス電界を印加することを特徴とする、請求項１に記載のシリコン窒化膜の成膜方法。
【請求項６】
前記シリコン窒化膜の一部に対してバイアス電界を印加する処理の処理時間は、前記シリコン窒化膜の膜厚が厚くなるほど、長くなることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一つに記載のシリコン窒化膜の成膜方法。
【請求項７】
前記シリコン窒化膜は、有機電子デバイスの封止膜として用いられることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一つに記載のシリコン窒化膜の成膜方法。
【請求項８】
前記プラズマによるプラズマ処理中、前記処理容器内の圧力を１０Ｐａ〜６０Ｐａに維持することを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一つに記載のシリコン窒化膜の成膜方法。
【請求項９】
前記水素ガスの供給流量を制御して、前記シリコン窒化膜の膜応力を制御することを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一つに記載のシリコン窒化膜の成膜方法。
【請求項１０】
前記プラズマは、マイクロ波によって前記処理ガスが励起されて生成されることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一つに記載のシリコン窒化膜の成膜方法。
【請求項１１】
前記マイクロ波のパワーを制御して、前記シリコン窒化膜の膜応力を制御することを特徴とする、請求項１０に記載のシリコン窒化膜の成膜方法。
【請求項１２】
前記処理ガスは、前記シリコン窒化膜を成膜するための原料ガスと、前記プラズマを生成するためのプラズマ励起用ガスとを含み、
処理ガスが所望の処理条件に安定した以後に、マイクロ波（μ波）パワーの供給を開始し、プラズマを生成することを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一つに記載のシリコン窒化膜の成膜方法。
【請求項１３】
前記処理容器内に供給される前記処理ガスにおいて、前記シラン系ガスの供給流量に対する前記窒素ガスの供給流量の比は、１〜１．５であることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか一つに記載のシリコン窒化膜の成膜方法。
【請求項１４】
有機電子デバイスの製造方法であって、
基板上に有機素子を形成し、
その後、当該基板を収容した処理容器内にシラン系ガスと、窒素ガス及び水素ガス、又はアンモニアガスとを含む処理ガスを供給し、
前記処理ガスを励起させてプラズマを生成し、当該プラズマによるプラズマ処理を行って、前記有機素子を覆うように封止膜としてシリコン窒化膜を成膜し、
前記シリコン窒化膜の成膜中又は成膜後に、高周波電源のＯＮ／ＯＦＦを間欠的に制御することによって、前記シリコン窒化膜の一部に対し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。
【請求項１５】
前記処理容器内に前記処理ガスを供給する処理は、前記処理ガスに含まれるガスのうち少なくとも前記シラン系ガスの供給を間欠的に行い、
前記シリコン窒化膜の一部に対してバイアス電界を印加する処理は、前記シラン系ガスの供給が行われる前記シリコン窒化膜の成膜中に、前記高周波電源をＯＮ制御し、前記シラン系ガスの供給が停止されるタイミングで、前記高周波電源をＯＦＦ制御することによって、前記シリコン窒化膜の一部に対してバイアス電界を印加することを特徴とする、請求項１４に記載の有機電子デバイスの製造方法。
【請求項１６】
前記処理容器内に前記処理ガスを供給する処理は、前記処理ガスに含まれるガスのうち少なくとも前記シラン系ガスの供給を間欠的に繰り返し、
前記シリコン窒化膜の一部に対してバイアス電界を印加する処理は、前記シラン系ガスの供給が行われる前記シリコン窒化膜の成膜中に、前記高周波電源をＯＮ制御し、前記シラン系ガスの供給が停止されるタイミングから前記シラン系ガスの供給が再開されるタイミングまでの所定期間に、前記高周波電源をＯＦＦ制御することによって、前記シリコン窒化膜の一部に対してバイアス電界を印加することを特徴とする、請求項１４に記載の有機電子デバイスの製造方法。
【請求項１７】
前記シリコン窒化膜の一部に対してバイアス電界を印加する処理は、前記所定期間のうち前記シラン系ガスの供給が再開されるタイミングで、前記高周波電源をＯＦＦ制御することを特徴とする、請求項１６に記載の有機電子デバイスの製造方法。
【請求項１８】
前記処理容器内に前記処理ガスを供給する処理は、前記処理ガスに含まれるガスのうち少なくとも前記シラン系ガスの供給を間欠的に繰り返し、
前記シリコン窒化膜の一部に対してバイアス電界を印加する処理は、前記シラン系ガスの供給が停止されるタイミングで、前記高周波電源をＯＮ制御し、前記シラン系ガスの供給が行われる前記シリコン窒化膜の成膜中に、前記高周波電源をＯＦＦ制御することによって、前記シリコン窒化膜の一部に対してバイアス電界を印加することを特徴とする、請求項１４に記載の有機電子デバイスの製造方法。
【請求項１９】
前記シリコン窒化膜の一部に対してバイアス電界を印加する処理の処理時間は、前記シリコン窒化膜の膜厚が厚くなるほど、長くなることを特徴とする、請求項１４〜１８のいずれか一つに記載の有機電子デバイスの製造方法。
【請求項２０】
前記プラズマによるプラズマ処理中、前記処理容器内の圧力を１０Ｐａ〜６０Ｐａに維持することを特徴とする、請求項１４〜１９のいずれか一つに記載の有機電子デバイスの製造方法。
【請求項２１】
前記水素ガスの供給流量を制御して、前記シリコン窒化膜の膜応力を制御することを特徴とする、請求項１４〜２０のいずれか一つに記載の有機電子デバイスの製造方法。
【請求項２２】
前記プラズマは、マイクロ波によって前記処理ガスが励起されて生成されることを特徴とする、請求項１４〜２１のいずれか一つに記載の有機電子デバイスの製造方法。
【請求項２３】
前記マイクロ波のパワーを制御して、前記シリコン窒化膜の膜応力を制御することを特徴とする、請求項２２に記載の有機電子デバイスの製造方法。
【請求項２４】
前記処理ガスは、前記シリコン窒化膜を成膜するための原料ガスと、前記プラズマを生成するためのプラズマ励起用ガスとを含み、
処理ガスが所望の処理条件に安定した以後に、マイクロ波（μ波）パワーの供給を開始し、プラズマを生成することを特徴とする、請求項１４〜２３のいずれか一つに記載の有機電子デバイスの製造方法。
【請求項２５】
前記処理容器内に供給される前記処理ガスにおいて、前記シラン系ガスの供給流量に対する前記窒素ガスの供給流量の比は、１〜１．５であることを特徴とする、請求項１４〜２４のいずれか一つに記載の有機電子デバイスの製造方法。
【請求項２６】
基板上にシリコン窒化膜を成膜する成膜装置であって、
基板を収容し処理する処理容器と、
前記処理容器内に、シラン系ガスと、窒素ガス及び水素ガス、又はアンモニアガスとを含む処理ガスを供給する処理ガス供給部と、
前記処理ガスを励起させてプラズマを生成するプラズマ励起部と、
前記基板に対してバイアス電界を印加する高周波電源と、
前記処理ガス供給部によって前記処理容器内にシラン系ガスと、窒素ガス及び水素ガス、又はアンモニアガスとを含む処理ガスを供給し、前記プラズマ励起部によって前記処理ガスを励起させてプラズマを生成し、当該プラズマによるプラズマ処理を行って基板上にシリコン窒化膜を成膜し、前記シリコン窒化膜の成膜中又は成膜後に、前記高周波電源のＯＮ／ＯＦＦを間欠的に制御することによって、前記シリコン窒化膜の一部に対してバイアス電界を印加する制御部と、を有することを特徴とする、シリコン窒化膜の成膜装置。
【請求項２７】
前記制御部は、前記処理ガス供給部によって前記処理ガスに含まれるガスのうち少なくとも前記シラン系ガスの供給を間欠的に行い、前記シラン系ガスの供給が行われる前記シリコン窒化膜の成膜中に、前記高周波電源をＯＮ制御し、前記シラン系ガスの供給が停止されるタイミングで、前記高周波電源をＯＦＦ制御することによって、前記シリコン窒化膜の一部に対してバイアス電界を印加することを特徴とする、請求項２６に記載のシリコン窒化膜の成膜装置。
【請求項２８】
前記制御部は、前記処理ガス供給部によって前記処理ガスに含まれるガスのうち少なくとも前記シラン系ガスの供給を間欠的に行い、前記シラン系ガスの供給が行われる前記シリコン窒化膜の成膜中に、前記高周波電源をＯＮ制御し、前記シラン系ガスの供給が停止されるタイミングから前記シラン系ガスの供給が再開されるタイミングまでの所定期間に、前記高周波電源をＯＦＦ制御することによって、前記シリコン窒化膜の一部に対してバイアス電界を印加することを特徴とする、請求項２６に記載のシリコン窒化膜の成膜装置。
【請求項２９】
前記制御部は、前記所定期間のうち前記シラン系ガスの供給が再開されるタイミングで、前記高周波電源をＯＦＦ制御することを特徴とする、請求項２８に記載のシリコン窒化膜の成膜装置。
【請求項３０】
前記制御部は、前記処理ガス供給部によって前記処理ガスに含まれるガスのうち少なくとも前記シラン系ガスの供給を間欠的に行い、前記シラン系ガスの供給が停止されるタイミングで、前記高周波電源をＯＮ制御し、前記シラン系ガスの供給が行われる前記シリコン窒化膜の成膜中に、前記高周波電源をＯＦＦ制御することによって、前記シリコン窒化膜の一部に対してバイアス電界を印加することを特徴とする、請求項２６に記載のシリコン窒化膜の成膜装置。
【請求項３１】
前記シリコン窒化膜の一部に対してバイアス電界を印加する処理の処理時間は、前記シリコン窒化膜の膜厚が厚くなるほど、長くなることを特徴とする、請求項２６〜３０のいずれか一つに記載のシリコン窒化膜の成膜装置。
【請求項３２】
前記シリコン窒化膜は、有機電子デバイスの封止膜として用いられることを特徴とする、請求項２６〜３１のいずれか一つに記載のシリコン窒化膜の成膜装置。
【請求項３３】
前記制御部は、前記プラズマによるプラズマ処理中、前記処理容器内の圧力を１０Ｐａ〜６０Ｐａに維持するように、前記処理ガス供給部を制御することを特徴とする、請求項２６〜３２のいずれか一つに記載のシリコン窒化膜の成膜装置。
【請求項３４】
前記制御部は、前記水素ガスの供給流量を制御して、前記シリコン窒化膜の膜応力を制御することを特徴とする、請求項２６〜３３のいずれか一つに記載のシリコン窒化膜の成膜装置。
【請求項３５】
前記プラズマ励起部は、マイクロ波を供給して前記処理ガスを励起することを特徴とする、請求項２６〜３４のいずれか一つに記載のシリコン窒化膜の成膜装置。
【請求項３６】
前記制御部は、前記マイクロ波のパワーを制御して、前記シリコン窒化膜の膜応力を制御することを特徴とする、請求項３５に記載のシリコン窒化膜の成膜装置。
【請求項３７】
前記処理ガスは、前記シリコン窒化膜を成膜するための原料ガスと、前記プラズマを生成するためのプラズマ励起用ガスとを含み、
前記制御部は、処理ガスが所望の処理条件に安定した以後に、マイクロ波（μ波）パワーの供給を開始し、プラズマを生成するように、前記処理ガス供給部と前記プラズマ励起部を制御することを特徴とする、請求項２６〜３６のいずれか一つに記載のシリコン窒化膜の成膜装置。
【請求項３８】
前記制御部は、前記シラン系ガスの供給流量に対する前記窒素ガスの供給流量の比が１〜１．５になるように、前記処理ガス供給部を制御することを特徴とする、請求項２６〜３７のいずれか一つに記載のシリコン窒化膜の成膜装置。
【請求項３９】
前記処理ガスは、前記シリコン窒化膜を成膜するための原料ガスと、前記プラズマを生成するためのプラズマ励起用ガスとを含み、
前記処理容器の上部には、前記プラズマ励起部が設けられ、
前記処理容器の下部には、基板を載置する載置部が設けられ、
前記プラズマ励起部と前記載置部との間には、前記処理容器内を区画し、前記処理ガス供給部を構成するプラズマ励起用ガス供給構造体及び原料ガス供給構造体が設けられ、
前記プラズマ励起用ガス供給構造体には、前記プラズマ励起部側の領域に前記プラズマ励起用ガスを供給するプラズマ励起用ガス供給口と、前記プラズマ励起部側の領域で生成された前記プラズマを前記載置部側の領域に通過させる開口部とが形成され、
前記原料ガス供給構造体には、前記載置部側の領域に前記原料ガスを供給する原料ガス供給口と、前記プラズマ励起部側の領域で生成された前記プラズマを前記載置部側の領域に通過させる開口部とが形成されていることを特徴とする、請求項２６〜３７のいずれか一つに記載のシリコン窒化膜の成膜装置。
【請求項４０】
前記プラズマ励起用ガス供給構造体は、前記プラズマ励起部から３０ｍｍ以内の位置に配置されていることを特徴とする、請求項３９に記載のシリコン窒化膜の成膜装置。
【請求項４１】
前記原料ガス供給口は、水平方向に向けて形成されていることを特徴とする、請求項３９又は４０に記載のシリコン窒化膜の成膜装置。
【請求項４２】
前記原料ガス供給口は、その内径が内側から外側に向かってテーパ状に拡大するように形成されていることを特徴とする、請求項４１に記載のシリコン窒化膜の成膜装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の種々の側面及び実施形態は、シリコン窒化膜の成膜方法、有機電子デバイスの製造方法及びシリコン窒化膜の成膜装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【０００５】
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）ガスを含む処理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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−３３９８２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来技術では、封止膜としてのシリコン窒化膜の封止性能を向上する点については、考慮されていない。すなわち、従来技術のようにシリコン窒化膜を成膜するだけでは、シリコン窒化膜にピンホールが発生するおそれがある。シリコン窒化膜にピンホールが発生すると、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。その結果、従来技術では、封止膜としてのシリコン窒化膜の封止性能が低下するおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一側面に係るシリコン窒化膜の成膜方法は、処理容器内に収容された基板上にシリコン窒化膜を成膜する成膜方法である。シリコン窒化膜の成膜方法は、前記処理容器内にシラン系ガスと、窒素ガス及び水素ガス又はアンモニアガスとを含む処理ガスを供給する。シリコン窒化膜の成膜方法は、前記処理ガスを励起させてプラズマを生成し、当該プラズマによるプラズマ処理を行って基板上にシリコン窒化膜を成膜する。シリコン窒化膜の成膜方法は、前記シリコン窒化膜の成膜中又は成膜後に、高周波電源のＯＮ／ＯＦＦを間欠的に制御することによって、前記シリコン窒化膜の一部に対してバイアス電界を印加する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の種々の側面及び実施形態によれば、封止膜としてのシリコン窒化膜の封止性能を向上させることができるシリコン窒化膜の成膜方法、有機電子デバイスの製造方法及びシリコン窒化膜の成膜装置が実現される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、一実施形態に係る基板処理システムの構成の概略を示す説明図である。
【図２】図２は、一実施形態に係る有機ＥＬデバイスの製造工程を示す説明図である。
【図３】図３は、一実施形態に係るプラズマ成膜装置の構成の概略を示す縦断面図である。
【図４】図４は、一実施形態に係る原料ガス供給構造体の平面図である。
【図５】図５は、一実施形態に係るプラズマ励起用ガス供給構造体の平面図である。
【図６】図６は、一実施形態に係るプラズマ成膜方法を用いた場合において、水素ガスの供給流量とシリコン窒化膜のウェットエッチングレートとの関係を示すグラフである。
【図７】図７は、一実施形態に係るプラズマ成膜方法を用いた場合において、水素ガスの供給流量とシリコン窒化膜の膜ストレスとの関係を示すグラフである。
【図８】図８は、一実施形態に係るプラズマ成膜方法を用いた場合において、マイクロ波のパワーとシリコン窒化膜の膜ストレスとの関係を示すグラフである。
【図９】図９は、一実施形態のようにシランガス、窒素ガス及び水素ガスを含む処理ガスを用いてシリコン窒化膜を成膜した場合と、従来のようにシランガスとアンモニアガスを含む処理ガスを用いてシリコン窒化膜を成膜した場合とを比較した説明図である。
【図１０】図１０は、他の実施形態に係る原料ガス供給構造体の平面図である。
【図１１】図１１は、他の実施形態に係る原料ガス供給管の断面図である。
【図１２】図１２は、他の実施形態に係る原料ガス供給管の断面図である。
【図１３】図１３は、ＳｉＮ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１４】図１４は、ＳｉＮ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１５】図１５は、ＳｉＮ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１６】図１６は、ＳｉＮ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１７】図１７は、ＳｉＮ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１８】図１８は、比較例１及び実施例１における処理結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１２】
シリコン窒化膜の成膜方法は、処理容器内に収容された基板上にシリコン窒化膜を成膜する成膜方法である。シリコン窒化膜の成膜方法は、処理容器内にシラン系ガスと、窒素ガス及び水素ガス、又はアンモニアガスとを含む処理ガスを供給し、処理ガスを励起させてプラズマを生成し、当該プラズマによるプラズマ処理を行って基板上にシリコン窒化膜を成膜し、シリコン窒化膜の成膜中又は成膜後に、高周波電源のＯＮ／ＯＦＦを間欠的に制御することによって、シリコン窒化膜の一部に対してバイアス電界を印加する。
【００１３】
シリコン窒化膜の成膜方法は、１つの実施形態において、処理容器内に処理ガスを供給する処理は、処理ガスに含まれるガスのうち少なくともシラン系ガスの供給を間欠的に行い、シリコン窒化膜の一部に対してバイアス電界を印加する処理は、シラン系ガスの供給が行われるシリコン窒化膜の成膜中に、高周波電源をＯＮ制御し、シラン系ガスの供給が停止されるタイミングで、高周波電源をＯＦＦ制御することによって、シリコン窒化膜の一部に対してバイアス電界を印加する。
【００１４】
シリコン窒化膜の成膜方法は、１つの実施形態において、処理容器内に処理ガスを供給する処理は、処理ガスに含まれるガスのうち少なくともシラン系ガスの供給を間欠的に繰り返し、シリコン窒化膜の一部に対してバイアス電界を印加する処理は、シラン系ガスの供給が行われるシリコン窒化膜の成膜中に、高周波電源をＯＮ制御し、シラン系ガスの供給が停止されるタイミングからシラン系ガスの供給が再開されるタイミングまでの所定期間に、高周波電源をＯＦＦ制御することによって、シリコン窒化膜の一部に対してバイアス電界を印加する。
【００１５】
シリコン窒化膜の成膜方法は、１つの実施形態において、シリコン窒化膜の一部に対してバイアス電界を印加する処理は、所定期間のうちシラン系ガスの供給が再開されるタイミングで、高周波電源をＯＦＦ制御する。
【００１６】
シリコン窒化膜の成膜方法は、１つの実施形態において、処理容器内に処理ガスを供給する処理は、処理ガスに含まれるガスのうち少なくともシラン系ガスの供給を間欠的に繰り返し、シリコン窒化膜の一部に対してバイアス電界を印加する処理は、シラン系ガスの供給が停止されるタイミングで、高周波電源をＯＮ制御し、シラン系ガスの供給が行われるシリコン窒化膜の成膜中に、高周波電源をＯＦＦ制御することによって、シリコン窒化膜の一部に対してバイアス電界を印加する。
【００１７】
シリコン窒化膜の成膜方法は、１つの実施形態において、シリコン窒化膜の一部に対してバイアス電界を印加する処理の処理時間は、シリコン窒化膜の膜厚が厚くなるほど、長くなる。
【００１８】
シリコン窒化膜の成膜方法は、１つの実施形態において、シリコン窒化膜は、有機電子デバイスの封止膜として用いられる。
【００１９】
シリコン窒化膜の成膜方法は、１つの実施形態において、プラズマによるプラズマ処理中、処理容器内の圧力を１０Ｐａ〜６０Ｐａに維持する。
【００２０】
シリコン窒化膜の成膜方法は、１つの実施形態において、水素ガスの供給流量を制御して、シリコン窒化膜の膜応力を制御する。
【００２１】
シリコン窒化膜の成膜方法は、１つの実施形態において、プラズマは、マイクロ波によって処理ガスが励起されて生成される。
【００２２】
シリコン窒化膜の成膜方法は、１つの実施形態において、マイクロ波のパワーを制御して、シリコン窒化膜の膜応力を制御する。
【００２３】
シリコン窒化膜の成膜方法は、１つの実施形態において、処理ガスは、シリコン窒化膜を成膜するための原料ガスと、プラズマを生成するためのプラズマ励起用ガスとを含み、処理ガスが所望の処理条件に安定した以後に、マイクロ波（μ波）パワーの供給を開始し、プラズマを生成する。
【００２４】
シリコン窒化膜の成膜方法は、１つの実施形態において、処理容器内に供給される処理ガスにおいて、シラン系ガスの供給流量に対する窒素ガスの供給流量の比は、１〜１．５である。
【００２５】
有機電子デバイスの製造方法は、１つの実施形態において、基板上に有機素子を形成し、その後、当該基板を収容した処理容器内にシラン系ガスと、窒素ガス及び水素ガス、又はアンモニアガスとを含む処理ガスを供給し、処理ガスを励起させてプラズマを生成し、当該プラズマによるプラズマ処理を行って、有機素子を覆うように封止膜としてシリコン窒化膜を成膜し、シリコン窒化膜の成膜中又は成膜後に、高周波電源のＯＮ／ＯＦＦを間欠的に制御することによって、シリコン窒化膜の一部に対してバイアス電界を印加する。
【００２６】
有機電子デバイスの製造方法は、１つの実施形態において、処理容器内に処理ガスを供給する処理は、処理ガスに含まれるガスのうち少なくともシラン系ガスの供給を間欠的に行い、シリコン窒化膜の一部に対してバイアス電界を印加する処理は、シラン系ガスの供給が行われるシリコン窒化膜の成膜中に、高周波電源をＯＮ制御し、シラン系ガスの供給が停止されるタイミングで、高周波電源をＯＦＦ制御することによって、シリコン窒化膜の一部に対してバイアス電界を印加する。
【００２７】
有機電子デバイスの製造方法は、１つの実施形態において、処理容器内に処理ガスを供給する処理は、処理ガスに含まれるガスのうち少なくともシラン系ガスの供給を間欠的に繰り返し、シリコン窒化膜の一部に対してバイアス電界を印加する処理は、シラン系ガスの供給が行われるシリコン窒化膜の成膜中に、高周波電源をＯＮ制御し、シラン系ガスの供給が停止されるタイミングからシラン系ガスの供給が再開されるタイミングまでの所定期間に、高周波電源をＯＦＦ制御することによって、シリコン窒化膜の一部に対してバイアス電界を印加する。
【００２８】
有機電子デバイスの製造方法は、１つの実施形態において、シリコン窒化膜の一部に対してバイアス電界を印加する処理は、所定期間のうちシラン系ガスの供給が再開されるタイミングで、高周波電源をＯＦＦ制御する。
【００２９】
有機電子デバイスの製造方法は、１つの実施形態において、処理容器内に処理ガスを供給する処理は、処理ガスに含まれるガスのうち少なくともシラン系ガスの供給を間欠的に繰り返し、シリコン窒化膜の一部に対してバイアス電界を印加する処理は、シラン系ガスの供給が停止されるタイミングで、高周波電源をＯＮ制御し、シラン系ガスの供給が行われるシリコン窒化膜の成膜中に、高周波電源をＯＦＦ制御することによって、シリコン窒化膜の一部に対してバイアス電界を印加する。
【００３０】
有機電子デバイスの製造方法は、１つの実施形態において、シリコン窒化膜の一部に対してバイアス電界を印加する処理の処理時間は、シリコン窒化膜の膜厚が厚くなるほど、長くなる。
【００３１】
有機電子デバイスの製造方法は、１つの実施形態において、プラズマによるプラズマ処理中、処理容器内の圧力を１０Ｐａ〜６０Ｐａに維持する。
【００３２】
有機電子デバイスの製造方法は、１つの実施形態において、水素ガスの供給流量を制御して、シリコン窒化膜の膜応力を制御する。
【００３３】
有機電子デバイスの製造方法は、１つの実施形態において、プラズマは、マイクロ波によって処理ガスが励起されて生成される。
【００３４】
有機電子デバイスの製造方法は、１つの実施形態において、マイクロ波のパワーを制御して、シリコン窒化膜の膜応力を制御する。
【００３５】
有機電子デバイスの製造方法は、１つの実施形態において、処理ガスは、シリコン窒化膜を成膜するための原料ガスと、プラズマを生成するためのプラズマ励起用ガスとを含み、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。
【００３６】
有機電子デバイスの製造方法は、１つの実施形態において、処理容器内に供給される処理ガスにおいて、シラン系ガスの供給流量に対する窒素ガスの供給流量の比は、１〜１．５である。
【００３７】
シリコン窒化膜の成膜装置は、１つの実施形態において、基板上にシリコン窒化膜を成膜する成膜装置である。シリコン窒化膜の成膜装置は、基板を収容し処理する処理容器と、処理容器内に、シラン系ガスと、窒素ガス及び水素ガス、又はアンモニアガスとを含む処理ガスを供給する処理ガス供給部と、処理ガスを励起させてプラズマを生成するプラズマ励起部と、基板に対してバイアス電界を印加する高周波電源と、処理ガス供給部によって処理容器内にシラン系ガスと、窒素ガス及び水素ガス、又はアンモニアガスとを含む処理ガスを供給し、プラズマ励起部によって処理ガスを励起させてプラズマを生成し、当該プラズマによるプラズマ処理を行って基板上にシリコン窒化膜を成膜し、シリコン窒化膜の成膜中又は成膜後に、高周波電源のＯＮ／ＯＦＦを間欠的に制御することによって、シリコン窒化膜の一部に対してバイアス電界を印加する制御部と、を有する。
【００３８】
シリコン窒化膜の成膜装置は、１つの実施形態において、制御部は、処理ガス供給部によって処理ガスに含まれるガスのうち少なくともシラン系ガスの供給を間欠的に行い、シラン系ガスの供給が行われるシリコン窒化膜の成膜中に、高周波電源をＯＮ制御し、シラン系ガスの供給が停止されるタイミングで、高周波電源をＯＦＦ制御することによって、シリコン窒化膜の一部に対してバイアス電界を印加する。
【００３９】
シリコン窒化膜の成膜装置は、１つの実施形態において、制御部は、処理ガス供給部によって処理ガスに含まれるガスのうち少なくともシラン系ガスの供給を間欠的に行い、シラン系ガスの供給が行われるシリコン窒化膜の成膜中に、高周波電源をＯＮ制御し、シラン系ガスの供給が停止されるタイミングからシラン系ガスの供給が再開されるタイミングまでの所定期間に、高周波電源をＯＦＦ制御することによって、シリコン窒化膜の一部に対してバイアス電界を印加する。
【００４０】
シリコン窒化膜の成膜装置は、１つの実施形態において、制御部は、所定期間のうちシラン系ガスの供給が再開されるタイミングで、高周波電源をＯＦＦ制御する。
【００４１】
シリコン窒化膜の成膜装置は、１つの実施形態において、制御部は、処理ガス供給部によって処理ガスに含まれるガスのうち少なくともシラン系ガスの供給を間欠的に行い、シラン系ガスの供給が停止されるタイミングで、高周波電源をＯＮ制御し、シラン系ガスの供給が行われるシリコン窒化膜の成膜中に、高周波電源をＯＦＦ制御することによって、シリコン窒化膜の一部に対してバイアス電界を印加する。
【００４２】
シリコン窒化膜の成膜装置は、１つの実施形態において、シリコン窒化膜の一部に対してバイアス電界を印加する処理の処理時間は、シリコン窒化膜の膜厚が厚くなるほど、長くなる。
【００４３】
シリコン窒化膜の成膜装置は、１つの実施形態において、シリコン窒化膜は、有機電子デバイスの封止膜として用いられる。
【００４４】
シリコン窒化膜の成膜装置は、１つの実施形態において、制御部は、プラズマによるプラズマ処理中、処理容器内の圧力を１０Ｐａ〜６０Ｐａに維持するように、処理ガス供給部を制御する。
【００４５】
シリコン窒化膜の成膜装置は、１つの実施形態において、制御部は、水素ガスの供給流量を制御して、シリコン窒化膜の膜応力を制御する。
【００４６】
シリコン窒化膜の成膜装置は、１つの実施形態において、プラズマ励起部は、マイクロ波を供給して処理ガスを励起する。
【００４７】
シリコン窒化膜の成膜装置は、１つの実施形態において、制御部は、マイクロ波のパワーを制御して、シリコン窒化膜の膜応力を制御する。
【００４８】
シリコン窒化膜の成膜装置は、１つの実施形態において、処理ガスは、シリコン窒化膜を成膜するための原料ガスと、プラズマを生成するためのプラズマ励起用ガスとを含み、制御部は、原料ガスの供給が、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、処理ガス供給部とプラズマ励起部を制御する。
【００４９】
シリコン窒化膜の成膜装置は、１つの実施形態において、制御部は、シラン系ガスの供給流量に対する窒素ガスの供給流量の比が１〜１．５になるように、処理ガス供給部を制御する。
【００５０】
シリコン窒化膜の成膜装置は、１つの実施形態において、処理ガスは、シリコン窒化膜を成膜するための原料ガスと、プラズマを生成するためのプラズマ励起用ガスとを含み、処理容器の上部には、プラズマ励起部が設けられ、処理容器の下部には、基板を載置する載置部が設けられ、プラズマ励起部と載置部との間には、処理容器内を区画し、処理ガス供給部を構成するプラズマ励起用ガス供給構造体及び原料ガス供給構造体が設けられ、プラズマ励起用ガス供給構造体には、プラズマ励起部側の領域にプラズマ励起用ガスを供給するプラズマ励起用ガス供給口と、プラズマ励起部側の領域で生成されたプラズマを載置部側の領域に通過させる開口部とが形成され、原料ガス供給構造体には、載置部側の領域に原料ガスを供給する原料ガス供給口と、プラズマ励起部側の領域で生成されたプラズマを載置部側の領域に通過させる開口部とが形成されている。
【００５１】
シリコン窒化膜の成膜装置は、１つの実施形態において、プラズマ励起用ガス供給構造体は、プラズマ励起部から３０ｍｍ以内の位置に配置されている。
【００５２】
シリコン窒化膜の成膜装置は、１つの実施形態において、原料ガス供給口は、水平方向に向けて形成されている。
【００５３】
シリコン窒化膜の成膜装置は、１つの実施形態において、原料ガス供給口は、その内径が内側から外側に向かってテーパ状に拡大するように形成されている。
【００５４】
先ず、本発明の実施の形態にかかる有機電子デバイスの製造方法について、当該製造方法を実施するための基板処理システムと共に説明する。図１は、一実施形態に係る基板処理システム１の構成の概略を示す説明図である。図２は、一実施形態に係る有機ＥＬデバイスの製造工程を示す説明図である。なお、本実施形態では、有機電子デバイスとして有機ＥＬデバイスを製造する場合について説明する。
【００５５】
図１に示すようにクラスタ型の基板処理システム１は、搬送室１０を有している。搬送室１０は、例えば平面視において略多角形状（図示の例では六角形状）を有し、内部を密閉可能に構成されている。搬送室１０の周囲には、ロードロック室１１、洗浄装置１２、蒸着装置１３、金属成膜装置１４、蒸着装置１５及びプラズマ成膜装置１６が、平面視において時計回転方向にこの順で並ぶように配置されている。
【００５６】
搬送室１０の内部には、屈伸および旋回可能な多関節状の搬送アーム１７が設けられている。この搬送アーム１７によって、基板としてのガラス基板がロードロック室１１及び各処理装置１２〜１６に搬送される。
【００５７】
ロードロック室１１は、大気系から搬送されたガラス基板を、減圧状態にある搬送室１０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。
【００５８】
なお、プラズマ成膜装置１６の構成については後述において詳しく説明する。また、その他の処理装置である洗浄装置１２、蒸着装置１３、金属成膜装置１４及び蒸着装置１５については、一般的な装置を用いればよく、その構成の説明は省略する。必要に応じて、各装置の間に反転装置を入れてもよい。
【００５９】
次に、以上のように構成された基板処理システム１において行われる有機ＥＬデバイスの製造方法について説明する。
【００６０】
図２（ａ）に示すように、ガラス基板Ｇの上面には、予めアノード（陽極）層２０が成膜されている。アノード層２０は、例えばインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）等の透明な導電性材料よりなる。なお、アノード層２０は、例えばスパッタリング法などによりガラス基板Ｇの上面に形成される。なお、実際のデバイスでは、ガラス基板Ｇ中にパッシブ素子もしくはアクティブ素子が存在するが、図では省略している。
【００６１】
そして、洗浄装置１２において、ガラス基板Ｇ上のアノード層２０の表面をクリーニングした後、図２（ａ）に示すように、蒸着装置１３において、アノード層２０上に発光層（有機層）２１が蒸着法によって成膜される。なお、発光層２１は、例えば、ホール輸送層、非発光層（電子ブロック層）、青発光層、赤発光層、緑発光層、電子輸送層を積層した多層構成などからなる。また、蒸着装置１３に代えて蒸着装置１５が用いられてもよい。
【００６２】
続いて、図２（ｂ）に示すように、金属成膜装置１４において、発光層２１の上に例えばＡｇ、Ａｌ等からなるカソード（陰極）層２２が形成される。カソード層２２は、例えば金属蒸着によりパターンマスクを介して発光層２１上に形成される。なお、これらアノード層２０、発光層２１及びカソード層２２が本発明の有機ＥＬ素子を構成しており、以下において単に「有機ＥＬ素子」という場合がある。
【００６３】
なお、カソード層２２の形成後、例えばカップリング剤を用いたシリル化処理を行い、カソード層２２上に極薄い密着層（図示せず）を形成してもよい。この密着層と有機ＥＬ素子とは強固に密着すると共に、密着層と後述するシリコン窒化膜（ＳｉＮ膜）２３とは強固に密着する。
【００６４】
続いて、図２（ｃ）に示すように、プラズマ成膜装置１６において、発光層２１及びカソード層２２の周囲と、アノード層２０の露出部を覆うように、例えば封止膜であるシリコン窒化膜（ＳｉＮ膜）２３が成膜される。このＳｉＮ膜２３の形成は、例えばマイクロ波プラズマＣＶＤ法によって行われる。ＳｉＮ膜２３の詳細については後述する。
【００６５】
このようにして、製造された有機ＥＬデバイスＡは、アノード層２０とカソード層２２の間に電圧を加えることによって、発光層２１を発光させることができる。かかる有機ＥＬデバイスＡは、表示装置や面発光素子（照明・光源等）に適用することができ、その他、種々の電子機器に用いることが可能である。
【００６６】
ここで、本実施形態のＳｉＮ膜２３について詳細に説明する。図２に示すように、ＳｉＮ膜２３は、第１のＳｉＮ膜２３−１と、第２のＳｉＮ膜２３−２とを有する。より具体的には、第１のＳｉＮ膜２３−１及び第２のＳｉＮ膜２３−２は、有機ＥＬ素子の上に、第１のＳｉＮ膜２３−１、第２のＳｉＮ膜２３−２、第１のＳｉＮ膜２３−１、第２のＳｉＮ膜２３−２及び第１のＳｉＮ膜２３−１の順に交互に複数層積層される。
【００６７】
第１のＳｉＮ膜２３−１は、後述するプラズマ成膜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ＳｉＮ膜２３−２は、第１のＳｉＮ膜２３−１と同様にプラズマを用いて成膜している最中に、プラズマ成膜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ＳｉＮ膜２３−２は、プラズマ成膜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、プラズマ成膜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。
【００６８】
このように、ＳｉＮ膜２３の一部である第２のＳｉＮ膜２３−２には、ＳｉＮ膜２３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ＳｉＮ膜２３−２に引き込まれ、プラズマ中のイオンが第２のＳｉＮ膜２３−２に対してイオン衝撃を付与する。このイオン衝撃により成膜される第２のＳｉＮ膜２３−２は、第１のＳｉＮ膜２３−１と異なる方向に成長する。言い換えると、第２のＳｉＮ膜２３−２は、第１のＳｉＮ膜２３−１と成長（堆積）する方向（以下適宜「堆積方向」という）が異なる。
【００６９】
第２のＳｉＮ膜２３−２は、第１のＳｉＮ膜２３−１と堆積方向が異なるので、例えばＳｉＮ膜にピンホールが発生した場合でも、発生したピンホールを非線形形状（例えばジグザグ形状）に成長させることができる。例えば外部から水分が浸入した場合に、発生したピンホールは非線形形状（例えばジグザグ形状）となっており、その経路が長くなっているため、水分は効率良く捕捉（トラップ）され、有機ＥＬ素子まで到達しない。したがって、本実施形態の有機ＥＬ素子のＳｉＮ膜は、外部から侵入してきた水分が有機ＥＬ素子へ浸透することを抑制することができる。その結果、本実施形態の有機ＥＬ素子のＳｉＮ膜は、封止膜としてのＳｉＮ膜の封止性能を向上させることができる。
【００７０】
なお、第２のＳｉＮ膜２３−２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ＳｉＮ膜２３−２は、第１のＳｉＮ膜２３−１より膜密度が高くなる。また、第２のＳｉＮ膜２３−２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ＳｉＮ膜２３−２は、第１のＳｉＮ膜２３−１よりも光の屈折率が高くなる。
【００７１】
また、第２のＳｉＮ膜２３−２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、第１のＳｉＮ膜２３−１には、高周波電源によってバイアス電源が印加されない。このため、第１のＳｉＮ膜２３−１は、第２のＳｉＮ膜２３−２よりも応力が小さい。よって、第１のＳｉＮ膜２３−１は、ＳｉＮ膜２３全体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、高周波電源によってバイアス電源が印加されない第１のＳｉＮ膜２３−１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。その結果、本実施形態は、封止膜としてのＳｉＮ膜２３が有機ＥＬ素子から剥離したり、有機ＥＬ素子の界面近傍が破壊されたりすることを防止することができる。
【００７２】
次に、上述したＳｉＮ膜２３を成膜する成膜方法について、当該ＳｉＮ膜２３を成膜するプラズマ成膜装置１６と共に説明する。図３は、一実施形態に係るプラズマ成膜装置の構成の概略を示す縦断面図である。なお、本実施形態のプラズマ成膜装置１６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。
【００７３】
プラズマ成膜装置１６は、例えば上面が開口した有底円筒状の処理容器３０を備えている。処理容器３０は、例えばアルミニウム合金により形成されている。また処理容器３０は、接地されている。処理容器３０の底部のほぼ中央部には、例えばガラス基板Ｇを載置するための載置部としての載置台３１が設けられている。
【００７４】
載置台３１には、電極板３２が内蔵されている。電極板３２は、処理容器３０の外部に設けられた直流電源３３に接続されている。直流電源３３は、載置台３１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３１上に静電吸着する。また、載置台３１には、整合器３４を介して高周波電源３５が接続されている。なお、高周波電源３５は、その周波数が４００ｋＨｚ〜１３．５６ＭＨｚのものを用いる。高周波電源３５は、高周波電力を出力することによって、載置台３１に対してバイアス電界を印加することができる。また、高周波電源３５は、高周波電力を出力することによって、載置台３１に載置されたガラス基板Ｇ及びガラス基板Ｇ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。
【００７５】
処理容器３０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４０を介して、誘電体窓４１が設けられている。この誘電体窓４１によって処理容器３０内が閉鎖されている。誘電体窓４１の上部には、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のラジアルラインスロットアンテナ４２が設けられている。なお、誘電体窓４１には例えばアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）が用いられる。かかる場合、誘電体窓４１は、ドライクリーニングで用いられる三フッ化窒素（ＮＦ３）ガスに耐性を有する。また、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４１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。
【００７６】
ラジアルラインスロットアンテナ４２は、下面が開口した略円筒状のアンテナ本体５０を備えている。アンテナ本体５０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５１が設けられている。アンテナ本体５０内のスロット板５１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５２が設けられている。アンテナ本体５０の上面には、マイクロ波発振装置５３に通じる同軸導波管５４が接続されている。マイクロ波発振装置５３は、処理容器３０内に輸送された処理ガスを励起させてプラズマを生成するプラズマ励起部として作用する。マイクロ波発振装置５３は、処理容器３０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４２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。かかる構成により、マイクロ波発振装置５３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４２内に伝搬され、誘電体板５２で圧縮され短波長化された後、スロット板５１で円偏波を発生させ、誘電体窓４１から処理容器３０内に向けて放射される。
【００７７】
処理容器３０内の載置台３１とラジアルラインスロットアンテナ４２との間には、例えば略平板形状の原料ガス供給構造体６０が設けられている。原料ガス供給構造体６０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６０によって、処理容器３０内は、ラジアルラインスロットアンテナ４２側のプラズマ生成領域Ｒ１と、載置台３１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６０には例えばアルミナを用いるのがよい。かかる場合、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、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、ガラス基板に対して十分なイオン照射を得ることができる。そして、ガラス基板上の膜への十分なイオン照射によって、緻密な膜を生成することができる。また、原料ガス供給構造体６０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、原料ガス供給構造体６０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。
【００７８】
原料ガス供給構造体６０は、図４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６１により構成されている。原料ガス供給管６１は、軸方向から見て縦断面が方形に形成されている。原料ガス供給管６１同士の隙間には、多数の開口部６２が形成されている。原料ガス供給構造体６０の上側のプラズマ生成領域Ｒ１で生成されたプラズマは、この開口部６２を通過して載置台３１側の原料ガス解離領域Ｒ２に進入できる。
【００７９】
原料ガス供給構造体６０の原料ガス供給管６１の下面には、図３に示すように多数の原料ガス供給口６３が形成されている。これらの原料ガス供給口６３は、原料ガス供給構造体６０面内において均等に配置されている。原料ガス供給管６１には、処理容器３０の外部に設置された原料ガス供給源６４に連通するガス管６５が接続されている。原料ガス供給源６４には、例えば原料ガスとして、シラン系ガスであるシラン（ＳｉＨ４）ガスと水素（Ｈ２）ガスが個別に封入されている。ガス管６５には、バルブ６６、マスフローコントローラ６７が設けられている。かかる構成によって、原料ガス供給源６４からガス管６５を通じて原料ガス供給管６１に所定流量のシランガスと水素ガスとが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は、各原料ガス供給口６３から下方の原料ガス解離領域Ｒ２に向けて供給される。
【００８０】
プラズマ生成領域Ｒ１の外周面を覆う処理容器３０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７０が形成されている。第１のプラズマ励起用ガス供給口７０は、例えば処理容器３０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７０には、例えば処理容器３０の側壁部を貫通し、処理容器３０の外部に設置された第１のプラズマ励起用ガス供給源７１に通じる第１のプラズマ励起用ガス供給管７２が接続されている。第１のプラズマ励起用ガス供給管７２には、バルブ７３、マスフローコントローラ７４が設けられている。かかる構成によって、処理容器３０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を供給することができる。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７１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。
【００８１】
原料ガス供給構造体６０の上面には、例えば当該原料ガス供給構造体６０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８０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８０は、図５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８１により構成されている。なお、プラズマ励起用ガス供給構造体８０には例えばアルミナが用いられるとよい。かかる場合においても、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、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、ガラス基板に対して十分なイオン照射を得ることができる。そして、ガラス基板上の膜への十分なイオン照射によって、緻密な膜を生成することができる。また、プラズマ励起用ガス供給構造体８０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８０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。
【００８２】
第２のプラズマ励起用ガス供給管８１の上面には、図３に示すように複数の第２のプラズマ励起用ガス供給口８２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８２は、プラズマ励起用ガス供給構造体８０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８０からプラズマ生成領域Ｒ１に対して供給される。
【００８３】
格子状の第２のプラズマ励起用ガス供給管８１同士の隙間には、開口部８３が形成されており、プラズマ生成領域Ｒ１で生成されたプラズマは、プラズマ励起用ガス供給構造体８０と原料ガス供給構造体６０を通過して下方の原料ガス解離領域Ｒ２に進入できる。
【００８４】
第２のプラズマ励起用ガス供給管８１には、処理容器３０の外部に設置された第２のプラズマ励起用ガス供給源８４に連通するガス管８５が接続されている。第２のプラズマ励起用ガス供給源８４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８５には、バルブ８６、マスフローコントローラ８７が設けられている。かかる構成によって、第２のプラズマ励起用ガス供給口８２からプラズマ生成領域Ｒ１に対し、所定流量の窒素ガスとアルゴンガスをそれぞれ供給できる。
【００８５】
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６０とプラズマ励起用ガス供給構造体８０とが本実施形態の処理ガス供給部に相当する。
【００８６】
処理容器３０の底部の載置台３１を挟んだ両側には、処理容器３０内の雰囲気を排気するための排気口９０が設けられている。排気口９０には、ターボ分子ポンプなどの排気装置９１に通じる排気管９２が接続されている。この排気口９０からの排気により、処理容器３０内を所定の圧力、例えば後述するように１０Ｐａ〜６０Ｐａに維持できる。
【００８７】
以上のプラズマ成膜装置１６には、制御部１００が設けられている。制御部１００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、プラズマ成膜装置１６におけるガラス基板Ｇ上へのＳｉＮ膜２３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、プラズマ成膜装置１６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３５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、前記プログラムは、例えばコンピュータ読み取り可能なハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルデスク（ＭＯ）、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されていたものであって、その記憶媒体から制御部１００にインストールされたものであってもよい。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。
【００８８】
次に、以上のように構成されたプラズマ成膜装置１６において行われるＳｉＮ膜２３の成膜方法について説明する。
【００８９】
先ず、例えばプラズマ成膜装置１６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７０から供給されるアルゴンガスの供給流量と第２のプラズマ励起用ガス供給口８２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９１を稼動させ、処理容器３０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７０、８２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７０、８２からの供給流量が設定される。
【００９０】
各プラズマ励起用ガス供給口７０、８２の供給流量が設定された後、プラズマ成膜装置１６におけるガラス基板Ｇの成膜処理が開始される。先ず、ガラス基板Ｇが処理容器３０内に搬入され、載置台３１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９１により処理容器３０内の排気が開始され、処理容器３０内の圧力が所定の圧力、例えば１０Ｐａ〜６０Ｐａ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ＥＬデバイスＡがダメージを受けない温度であればよく、当該有機ＥＬデバイスＡの材質等によって決まる。
【００９１】
ここで、発明者らが鋭意検討した結果、処理容器３０内の圧力が２０Ｐａより低いとガラス基板Ｇ上にＳｉＮ膜２３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３０内の圧力が６０Ｐａ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３０内の圧力は、１０Ｐａ〜６０Ｐａに維持される。
【００９２】
処理容器３０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７０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８２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４２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２．５Ｗ／ｃｍ２〜４．７Ｗ／ｃｍ２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。
【００９３】
プラズマ生成領域Ｒ１内で生成されたプラズマは、プラズマ励起用ガス供給構造体８０と原料ガス供給構造体６０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６０の各原料ガス供給口６３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ＳｉＮ膜２３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ＳｉＮ膜２３が堆積する。
【００９４】
ＳｉＮ膜２３の成膜中又は成膜後に、プラズマ成膜装置１６は、図２の（ｃ）に示したように、高周波電源３５のＯＮ／ＯＦＦを間欠的に制御してＳｉＮ膜２３の一部に対してバイアス電界を印加することによって、ＳｉＮ膜２３中に第２のＳｉＮ膜２３を形成する。
【００９５】
その後、ＳｉＮ膜２３の成膜が進んで、ガラス基板Ｇ上に所定厚さのＳｉＮ膜２３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３０から搬出されて一連のプラズマ成膜処理が終了する。
【００９６】
以上のように、本実施形態によれば、ＳｉＮ膜２３の成膜中又は成膜後に、ＳｉＮ膜２３の一部である第２のＳｉＮ膜２３−２に対してバイアス電界が印加されることによって、プラズマ中のイオンが第２のＳｉＮ膜２３−２に引き込まれる。第２のＳｉＮ膜２３−２に引き込まれたイオンは、第２のＳｉＮ膜２３−２にイオン衝撃を付与し、第１のＳｉＮ膜２３−１と異なる堆積方向に第２のＳｉＮ膜２３−２を成長させるとともに、第２のＳｉＮ膜２３−２に発生したピンホールを非線形形状に成長させる。したがって、本実施形態によれば、例えば外部から水分が浸入した場合に、非線形形状に成長したピンホールによって水分を捕捉（トラップ）することができるので、外部から侵入してきた水分が有機ＥＬ素子へ浸透することを抑制することができる。その結果、本実施形態によれば、封止膜としてのＳｉＮ膜の封止性能を向上させることができる。
【００９７】
ここで、発明者らが鋭意検討した結果、上述のプラズマ成膜処理によってガラス基板Ｇ上にＳｉＮ膜２３を成膜する際、シランガス、窒素ガス及び水素ガスを含む処理ガスを用いると、ＳｉＮ膜２３の膜特性の制御性が向上することが分かった。
【００９８】
図６は、本実施形態のプラズマ成膜方法を用いて、処理ガス中の水素ガスの供給流量を変化させた場合に、フッ酸に対するＳｉＮ膜２３のウェットエッチングレートが変化する様子を示している。なお、このとき、シランガスの供給流量は１８ｓｃｃｍであって、窒素ガスの供給流量は２１ｓｃｃｍであった。また、プラズマ成膜処理中、ガラス基板Ｇの温度は１００℃であった。
【００９９】
図６を参照すると、シランガスと窒素ガスを含む処理ガス中にさらに水素ガスを添加することで、ＳｉＮ膜２３のウェットエッチングレートが低下することが分かった。したがって、処理ガス中の水素ガスによって、ＳｉＮ膜２３の緻密度が向上し、ＳｉＮ膜２３の膜質（耐薬品性、緻密さ）が向上する。また、ＳｉＮ膜２３のステップカバレッジも向上する。さらに、ＳｉＮ膜２３の屈折率が例えば２．０±０．１に向上することも分かった。したがって、水素ガスの供給流量を制御することで、ＳｉＮ膜２３のウェットエッチングレートを制御することができ、ＳｉＮ膜２３の膜特性を制御することができる。
【０１００】
図７は、本実施形態のプラズマ成膜方法を用いて、処理ガス中の水素ガスの供給流量を変動させた場合に、ＳｉＮ膜２３の膜ストレスが変化する様子を示している。なお、このとき、シランガスの供給流量は１８ｓｃｃｍであって、窒素ガスの供給流量は２１ｓｃｃｍであった。また、プラズマ成膜処理中、ガラス基板Ｇの温度は１００℃であった。
【０１０１】
図７を参照すると、シランガスと窒素ガスを含む処理ガス中にさらに水素ガスを添加することで、ＳｉＮ膜２３の膜ストレスがマイナス側（圧縮側）に変化することが分かった。したがって、水素ガスの供給流量を制御することで、ＳｉＮ膜２３の膜ストレスを制御することができる。
【０１０２】
以上のように、本実施形態によれば、処理ガス中の水素ガスの流量を変化させることで、ＳｉＮ膜２３の膜特性を変化させることができる。したがって、有機ＥＬデバイスＡ中の封止膜としてＳｉＮ膜２３を適切に成膜できるので、当該有機ＥＬデバイスＡを適切に製造することができる。なお、封止膜として用いる場合、封止膜のストレスの大きさの絶対値は小さいほうがよい。
【０１０３】
また、本実施形態のプラズマ成膜方法では、ラジアルラインスロットアンテナ４２から放射されるマイクロ波を用いてプラズマを生成している。ここで、発明者らが鋭意検討した結果、処理ガスがシランガス、窒素ガス及び水素ガスを含む場合、例えば図８に示すようにマイクロ波のパワーとＳｉＮ膜２３の膜ストレスとは、略比例関係にあることが分かった。したがって、本実施形態によれば、マイクロ波のパワーを制御することによっても、ＳｉＮ膜２３の膜ストレスを制御することができる。水素ガスの流量を最適化し、マイクロ波パワーを最適化することで、精密に所望の膜特性を備える膜を得ることができる。具体的には、水素ガスの流量を最適化した後、マイクロ波のパワーを最適化すればよい。
【０１０４】
ところで、従来、ガラス基板上にシリコン窒化膜を成膜する際には、上述したシランガスとアンモニア（ＮＨ３）ガスを含む処理ガスを用いることも行われている。しかしながら、ガラス基板の温度が１００℃以下の低温環境下では、シリコン窒化膜の成膜前に供給されるアンモニアガスが、当該シリコン窒化膜の下地に形成されている金属電極、例えばアルミニウム電極を腐食してしまう。また、低温環境下で成膜するため、シリコン窒化膜中に未反応のアンモニアがトラップされてしまう。シリコン窒化膜中にアンモニアがトラップされると、環境試験等を行った後、当該アンモニアがシリコン窒化膜から脱ガスし、有機ＥＬデバイスを劣化させるおそれがある。
【０１０５】
これに対して、本実施形態では、アンモニアガスの代わりに窒素ガスを用いている。したがって、上述した下地の金属電極の腐食や有機ＥＬデバイスの劣化を防止することができる。
【０１０６】
しかも、本実施形態のようにアンモニアガスの代わりに窒素ガスを用い、さらに処理ガスに水素ガスを添加した場合、図９に示すように成膜されるシリコン窒化膜の膜特性を向上させることができる。すなわち、段差部におけるシリコン窒化膜の膜質（緻密度）を向上させることができる。なお、図９の上段はシランガスとアンモニアガスを含む処理ガスを用いた場合のシリコン窒化膜の様子を示し、下段はシランガス、窒素ガス及び水素ガスを含む処理ガスを用いた場合のシリコン窒化膜の様子を示している。また、図９の左列は成膜直後のシリコン窒化膜の様子を示し、右列はバッファードフッ酸（ＢＨＦ）によってウェットエッチングを１２０秒行った後のシリコン窒化膜の様子を示している。
【０１０７】
本実施形態のプラズマ成膜装置１６では、原料ガス供給構造体６０からシランガスと水素ガスを供給し、プラズマ励起用ガス供給構造体８０から窒素ガスとアルゴンガスを供給していたが、水素ガスはプラズマ励起用ガス供給構造体８０から供給されてもよい。あるいは、水素ガスは原料ガス供給構造体６０とプラズマ励起用ガス供給構造体８０の両方から供給されてもよい。また、アルゴンガスは原料ガス供給構造体６０から供給されてもよい。あるいは、アルゴンガスは原料ガス供給構造体６０とプラズマ励起用ガス供給構造体８０の両方から供給されてもよい。いずれの場合でも、上述したように水素ガスの供給流量を制御することによって、ＳｉＮ膜２３の膜特性を制御することができる。
【０１０８】
ここで、発明者らが鋭意検討した結果、ＳｉＮ膜２３の膜質、特に膜中のＳｉ−Ｎ結合密度が最も多い緻密な膜質の場合、当該ＳｉＮ膜２３の屈折率は約２．０となることが分かった。また、ＳｉＮ膜２３のバリア性（封止性）の観点から、屈折率は２．０±０．１が好ましいことが分かった。
【０１０９】
そこで、上述した屈折率２．０±０．１にするため、プラズマ成膜装置１６において、シランガスの供給流量に対する窒素ガスの供給流量の比を１〜１．５とするのが好ましい。これに対して、通常（従来）のプラズマＣＶＤ装置においてシランガスと窒素ガスでシリコン窒化膜を成膜する場合、シランガスの供給流量に対する窒素ガスの供給流量の比は１０〜５０が一般的である。通常のプラズマＣＶＤ装置ではこのように窒素を大量に必要とするため、成膜速度を上げるためにシランガス流量を上げると同時にその増加に見合う窒素流量が必要となり排気システムに限界が生じる。このため、成膜速度の大きい条件では、シリコン窒化膜の屈折率として上述した屈折率２．０±０．１を維持することが困難となる。したがって、本実施形態のプラズマ成膜装置１６は、通常のプラズマＣＶＤ装置に比べて極めて優れた効果を奏する。
【０１１０】
また、シランガスの供給流量に対する窒素ガスの供給流量の比を制御することによって、屈折率が２．０±０．１の範囲内で、ＳｉＮ膜２３の膜ストレスを制御することができる。具体的には、当該膜ストレスをゼロに近づけることができる。さらに、この膜ストレスは、ラジアルラインスロットアンテナ４２からのマイクロ波のパワーや、水素ガスの供給流量を調整して制御することもできる。
【０１１１】
なお、上述したように通常のプラズマＣＶＤ装置に比べて、プラズマ成膜装置１６における窒素ガスの供給流量を少量にすることができるのは、供給された窒素ガスを活性化しやすく、解離度を高めることができるためである。すなわち、プラズマ励起用ガス供給構造体８０から窒素ガスを供給する際、プラズマが生成する誘電体窓４１に十分近い位置にあることにより、上記プラズマ励起用ガス供給構造体８０の第２のプラズマ励起用ガス供給口８２より比較的高圧の状態で処理容器３０内のプラズマ生成領域Ｒ１に放出された窒素ガスは容易にイオン化され活性な窒素ラジカル等を大量に生成する。そして、このように窒素ガスの解離度を高くするため、プラズマ励起用ガス供給構造体８０は、ラジアルラインスロットアンテナ４２（厳密には誘電体窓４１）から３０ｍｍ以内の位置に配置される。発明者らが調べたところ、このような位置にプラズマ励起用ガス供給構造体８０を配置した場合、プラズマ励起用ガス供給構造体８０自体がプラズマ生成領域Ｒ１に配置されることになる。このため、窒素ガスの解離度を高めることができる。
【０１１２】
本実施形態のプラズマ成膜装置１６において、原料ガスの供給は、プラズマの生成と同時又はプラズマ生成前に行われてもよい。すなわち、先ず、原料ガス供給構造体６０からシランガスと水素ガス（或いはシランガスのみ）を供給する。このシランガスと水素ガスの供給と同時又はガス供給後に、プラズマ励起用ガス供給構造体８０からアルゴンガスと窒素ガス（及び水素ガス）を供給し、ラジアルラインスロットアンテナ４２からマイクロ波を放射する。そして、プラズマ生成領域Ｒ１においてプラズマを生成する。
【０１１３】
ここで、ＳｉＮ膜２３が成膜されるガラス基板Ｇ上には、金属元素を含むカソード層２２が形成されている。例えばカソード層２２を含む有機ＥＬデバイスＡがプラズマに晒されると、カソード層２２は発光層２１から剥がれ、また有機ＥＬデバイスＡは損傷を被る場合がある。これに対して、本実施形態では、シランガスと水素ガスの供給と同時又は供給後にプラズマが生成されるため、当該プラズマの生成と同時にＳｉＮ膜２３の成膜が開始される。したがって、当該カソード層２２の表面が保護され、有機ＥＬデバイスＡがプラズマに晒されることなく、有機ＥＬデバイスＡを適切に製造することができる。
【０１１４】
本実施形態では、原料ガス供給口６３は原料ガス供給構造体６０から下方に向けて形成され、第２のプラズマ励起用ガス供給口８２はプラズマ励起用ガス供給構造体８０から上方に向けて形成されていたが、これら原料ガス供給口６３と第２のプラズマ励起用ガス供給口８２は水平方向、又は鉛直下方以外の斜め方向であって、より好ましくは水平方向から斜め４５度の方向に向けて形成されていてもよい。
【０１１５】
かかる場合、図１０に示すように原料ガス供給構造体６０には、互いに平行に延伸する複数の原料ガス供給管６１が形成されている。原料ガス供給管６１は、原料ガス供給構造体６０において等間隔に配置されている。原料ガス供給管６１の側面両側には、図１１に示すように原料ガスを水平方向に供給する原料ガス供給口６３が形成されている。原料ガス供給口６３は、図１０に示すように原料ガス供給管６１に等間隔に配置されている。また隣り合う原料ガス供給口６３は、互いに水平方向の反対方向に向けて形成されている。なお、プラズマ励起用ガス供給構造体８０も、上記原料ガス供給構造体６０と同様の構成を有していてもよい。そして、原料ガス供給構造体６０の原料ガス供給管６１と、プラズマ励起用ガス供給構造体８０の第２のプラズマ励起用ガス供給管８１とが略格子状になるように、原料ガス供給構造体６０とプラズマ励起用ガス供給構造体８０が配置されている。
【０１１６】
原料ガス供給口６３から供給される原料ガスは、主にシリコン窒化物として原料ガス供給口６３に堆積するため、堆積したシリコン窒化物はメンテナンス時にドライクリーニングによって除去される。かかる場合に、原料ガス供給口６３が下方向に向けて形成されていた場合、原料ガス供給口６３内にプラズマが進入し難いため、当該原料ガス供給口６３に堆積したシリコン窒化物を内部まで完全に除去できない場合がある。この点、本実施の形態のように原料ガス供給口６３が水平方向を向いている場合、当該原料ガス供給口６３の内部までドライクリーニング時に生成されるプラズマが進入する。このため、原料ガス供給口６３の内部までシリコン窒化物を完全に除去することができる。したがって、メンテナンス後、原料ガス供給口６３から原料ガスを適切に供給することができ、シリコン窒化膜２３をより適切に成膜することができる。
【０１１７】
また、原料ガス供給構造体６０の原料ガス供給管６１と、プラズマ励起用ガス供給構造体８０の第２のプラズマ励起用ガス供給管８１とが略格子状になるように、原料ガス供給構造体６０とプラズマ励起用ガス供給構造体８０が配置されている。このため、各原料ガス供給構造体６０とプラズマ励起用ガス供給構造体８０自体を略格子状にするよりも、原料ガス供給構造体６０とプラズマ励起用ガス供給構造体８０を容易に製作することができる。また、プラズマ生成領域Ｒ１で生成されたプラズマも通過させやすくできる。
【０１１８】
なお、原料ガス供給口６３は、図１２に示すようにその内径が内側から外側に向かってテーパ状に拡大するように形成されていてもよい。かかる場合、ドライクリーニング時に、プラズマが原料ガス供給口６３の内部により進入しやすくなる。したがって、原料ガス供給口６３に堆積したシリコン窒化物をより確実に除去することができる。なお、第２のプラズマ励起用ガス供給口８２についても、同様に、その内径が内側から外側に向かってテーパ状に拡大するように形成されていてもよい。
【０１１９】
次に、本実施形態のプラズマ成膜装置１６によって成膜されるＳｉＮ膜２３の第１成膜例を説明する。図１３は、ＳｉＮ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。
【０１２０】
プラズマ成膜装置１６の制御部１００は、ＳｉＮ膜２３を形成する際に、図１３上部のタイムチャートに従って、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１００は、まず、ある時刻０において、アルゴン（Ａｒ）ガス、窒素（Ｎ２）ガス、水素（Ｈ２）ガス、シラン（ＳｉＮ４）ガス及びマイクロ波（μ波）パワーの供給を開始する。制御部１００は、窒素ガス及び水素ガスに代えて、アンモニア（ＮＨ３）ガスを供給することもできる。また、制御部１００は、シランガスに代えて、他のＳｉ含有ガスを供給することもできる。
【０１２１】
アルゴンガス、窒素ガス、水素ガス、シラ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１３下部に示すように、第１のＳｉＮ膜２３−１が、有機ＥＬ素子のカソード層２２上に積層される。時刻ｔ１〜時刻ｔ２の期間に積層される第１のＳｉＮ膜２３−１は、例えば３０〜１００ｎｍ程度となる。
【０１２２】
続いて、制御部１００は、図１３上部に示すように、アルゴンガス、窒素ガス、水素ガス、シラ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の期間、高周波電源３５を用いてバイアス電界（ＲＦバイアス）を印加する。
【０１２３】
このように、ＳｉＮ膜２３の成膜中にバイアス電界を印加すると、図１３下部に示すように、プラズマ中のイオンがＳｉＮ膜２３へ引き込まれる。その結果、第１のＳｉＮ膜２３−１上に、第１のＳｉＮ膜２３−１と堆積方向が異なる第２のＳｉＮ膜２３−２が形成される。時刻ｔ２〜時刻ｔ３の期間に積層される第２のＳｉＮ膜２３−２は、例えば１０〜５０ｎｍ程度となる。
【０１２４】
続いて、制御部１００は、図１３上部に示すように、アルゴンガス、窒素ガス、水素ガス、シラ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〜ｔ４の期間、バイアス電界の印加を停止する。
【０１２５】
所定時間経過後の時刻ｔ４には、図１３下部に示すように、第１のＳｉＮ膜２３−１が第２のＳｉＮ膜２３−２上に積層される。時刻ｔ３〜ｔ４の期間に積層される第１のＳｉＮ膜２３−１は、例えば３０〜１００ｎｍ程度となる。
【０１２６】
続いて、制御部１００は、図１３上部に示すように、アルゴンガス、窒素ガス、水素ガス、シラ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の期間、高周波電源３５を用いてバイアス電界（ＲＦバイアス）を印加する。
【０１２７】
このように、ＳｉＮ膜２３の成膜中にバイアス電界を印加すると、図１３下部に示すように、プラズマ中のイオンがＳｉＮ膜２３へ引き込まれる。その結果、第１のＳｉＮ膜２３−１上に、第１のＳｉＮ膜２３−１と堆積方向が異なる第２のＳｉＮ膜２３−２が形成される。時刻ｔ４〜時刻ｔ５の期間に積層される第２のＳｉＮ膜２３−２は、例えば１０〜５０ｎｍ程度となる。
【０１２８】
続いて、制御部１００は、図１３上部に示すように、アルゴンガス、窒素ガス、水素ガス、シランガス及びマイクロ波パワーを供給し続けたまま、時刻ｔ５〜ｔ６の期間、バイアス電界の印加を停止する。
【０１２９】
時刻ｔ６には、図１３下部に示すように、第１のＳｉＮ膜２３−１が第２のＳｉＮ膜２３−２上に積層される。時刻ｔ５〜ｔ６の期間に積層される第１のＳｉＮ膜２３−１は、例えば３０〜１００ｎｍ程度となる。
【０１３０】
第１成膜例によれば、ＳｉＮ膜２３を成膜中に高周波電源３５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、ＳｉＮ膜２３中に、第２のＳｉＮ膜２３−２を形成することができる。第２のＳｉＮ膜２３−２は、第１のＳｉＮ膜２３−１と堆積方向が異なるので、例えばＳｉＮ膜２３にピンホールが発生した場合でも、発生したピンホールを非線形形状（例えばジグザグ形状）に成長させることができる。非線形形状に成長したピンホールは、例えば外部から水分が浸入した場合に、水分を効率良く捕捉（トラップ）され、有機ＥＬ素子まで到達しない。したがって、第１成膜例によれば、外部から侵入してきた水分が有機ＥＬ素子へ浸透することを抑制することができるので、封止膜としてのＳｉＮ膜の封止性能を向上させることができる。
【０１３１】
また、第１成膜例によれば、ＳｉＮ膜２３を成膜中にバイアス電界を間欠的に印加するという簡易な制御によって、第１のＳｉＮ膜２３−１と第２のＳｉＮ膜２３−２とを交互に複数層積層することができる。よって、第１成膜例によれば、簡易な制御で、封止膜としてのＳｉＮ膜のスループットが低下することを抑制し、かつ、ＳｉＮ膜の封止性能を向上させることができる。
【０１３２】
また、第１成膜例によれば、第１のＳｉＮ膜２３−１をＳｉＮ膜２３の最下層に形成する。換言すると、第１成膜例によれば、ＳｉＮ膜２３の成膜中のバイアス電界のＯＮ／ＯＦＦの間欠制御において、バイアス電界のＯＦＦからスタートする。これにより、第１成膜例によれば、有機ＥＬ素子のカソード層２２と接する膜を、バイアス電界を印加していない第１のＳｉＮ膜２３−１とすることができる。このように、第１成膜例では、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、有機ＥＬ素子にイオンが引き込まれることに起因して有機ＥＬ素子にダメージが与えられることを防止することができる。
【０１３３】
次に、本実施形態のプラズマ成膜装置１６によって成膜されるＳｉＮ膜２３の第２成膜例を説明する。図１４は、ＳｉＮ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。
【０１３４】
第１成膜例は、原料ガスの供給を連続的に行い、原料ガスの供給が行われるＳｉＮ膜２３の成膜中に高周波電源のＯＮ／ＯＦＦを間欠的に制御することによって、バイアス電界を印加する例である。これに対して、第２成膜例は、原料ガスの供給を間欠的に行い、原料ガスの供給が行われるＳｉＮ膜２３の成膜中に高周波電源をＯＮ制御し、原料ガスの供給が停止されるタイミングで高周波電源をＯＦＦ制御することによって、バイアス電界を印加する例である。第２成膜例は、第１成膜例と比べると、原料ガスの供給態様、及びバイアス電界のＯＮ／ＯＦＦの制御態様等が異なる。
【０１３５】
プラズマ成膜装置１６の制御部１００は、ＳｉＮ膜２３を形成する際に、図１４上部のタイムチャートに従って、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。さらに、制御部１００は、ＳｉＮ膜２３を形成する際に、原料ガスのうちシランガスの供給を間欠的に行う。そして、制御部１００は、シランガスの供給が行われるＳｉＮ膜２３の成膜中に、高周波電源３５をＯＮ制御し、シランガスの供給が停止されるタイミングで、高周波電源３５をＯＦＦ制御することによって、バイアス電界を印加する。具体的には、制御部１００は、まず、ある時刻０において、アルゴン（Ａｒ）ガス、窒素（Ｎ２）ガス、水素（Ｈ２）ガス、シラン（ＳｉＮ４）ガス及びマイクロ波（μ波）パワーの供給を開始する。制御部１００は、窒素ガス及び水素ガスに代えて、アンモニア（ＮＨ３）ガスを供給することもできる。また、制御部１００は、シランガスに代えて、他のＳｉ含有ガスを供給することもできる。
【０１３６】
アルゴンガス、窒素ガス、水素ガス、シラ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１４下部に示すように、第１のＳｉＮ膜２３−１が、有機ＥＬ素子のカソード層２２上に積層される。時刻ｔ１〜時刻ｔ２の期間に積層される第１のＳｉＮ膜２３−１は、例えば３０〜１００ｎｍ程度となる。
【０１３７】
続いて、制御部１００は、図１４上部に示すように、アルゴンガス、窒素ガス、水素ガス、シランガス、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の期間、高周波電源３５を用いてバイアス電界を印加する。さらに、制御部１００は、時刻ｔ３に、シランガスの供給を停止するとともに、シランガスの供給が停止される時刻ｔ３に、バイアス電界の印加を停止する。
【０１３８】
このように、シランガスの供給が行われるＳｉＮ膜２３の成膜中にバイアス電界を印加し、シランガスの供給の停止と同時にバイアス電界の印加を停止すると、図１４下部に示すように、プラズマ中のイオンがＳｉＮ膜２３へ引き込まれる。より具体的には、シランガスの供給が行われるＳｉＮ膜２３の成膜中には、アルゴンガス、窒素ガス、水素ガス及びシランガスのプラズマ中のイオンがＳｉＮ膜２３へ引き込まれ、シランガスの供給の停止時には、アルゴンガス、窒素ガス及び水素ガスのプラズマ中のイオンがＳｉＮ膜２３へ引き込まれる。その結果、第１のＳｉＮ膜２３−１上に、第１のＳｉＮ膜２３−１と堆積方向が異なる第２のＳｉＮ膜２３−２が形成されるとともに、第２のＳｉＮ膜２３−２の表面に、第２のＳｉＮ膜２３−２に比べて窒化の進行度が高い第２のＳｉＮ膜２３−２ａが形成される。時刻ｔ２〜時刻ｔ３の期間の期間に積層される第２のＳｉＮ膜２３−２，２３−２ａは、例えば５〜２０ｎｍ程度となる。
【０１３９】
続いて、制御部１００は、図１４上部に示すように、時刻ｔ３〜時刻ｔ５の期間、バイアス電界の印加を停止するとともに、時刻ｔ４に、シランガスの供給を再開する。
【０１４０】
時刻ｔ５には、図１４下部に示すように、第１のＳｉＮ膜２３−１が、第２のＳｉＮ膜２３−２ａ上に積層される。時刻ｔ４〜時刻ｔ５の期間に積層される第１のＳｉＮ膜２３−１は、例えば３０〜１００ｎｍ程度となる。
【０１４１】
続いて、制御部１００は、図１４上部に示すように、アルゴンガス、窒素ガス、水素ガス、シランガス及びマイクロ波パワーを供給し続けたまま、時刻ｔ５〜時刻ｔ６の期間、高周波電源３５を用いてバイアス電界を印加する。さらに、制御部１００は、時刻ｔ６に、シランガスの供給を停止するとともに、シランガスの供給が停止される時刻ｔ６に、バイアス電界の印加を停止する。
【０１４２】
このように、シランガスの供給が行われるＳｉＮ膜２３の成膜中にバイアス電界を印加し、シランガスの供給の停止と同時にバイアス電界の印加を停止すると、プラズマ中のイオンがＳｉＮ膜２３へ引き込まれる。より具体的には、シランガスの供給が行われるＳｉＮ膜２３の成膜中には、アルゴンガス、窒素ガス、水素ガス及びシランガスのプラズマ中のイオンがＳｉＮ膜２３へ引き込まれ、シランガスの供給の停止時には、アルゴンガス、窒素ガス及び水素ガスのプラズマ中のイオンがＳｉＮ膜２３へ引き込まれる。その結果、第１のＳｉＮ膜２３−１上に、第１のＳｉＮ膜２３−１と堆積方向が異なる第２のＳｉＮ膜２３−２が形成されるとともに、第２のＳｉＮ膜２３−２の表面に、第２のＳｉＮ膜２３−２に比べて窒化の進行度が高い第２のＳｉＮ膜２３−２ａが形成される。時刻ｔ５〜時刻ｔ６の期間に積層される第２のＳｉＮ膜２３−２，２３−２ａは、例えば５〜２０ｎｍ程度となる。
【０１４３】
続いて、制御部１００は、図１４上部に示すように、時刻ｔ６〜時刻ｔ８の期間、バイアス電界の印加を停止するとともに、時刻ｔ７に、シランガスの供給を再開する。
【０１４４】
時刻ｔ８には、図１４下部に示すように、第１のＳｉＮ膜２３−１が、第２のＳｉＮ膜２３−２ａ上に積層される。時刻ｔ７〜時刻ｔ８の期間に積層される第１のＳｉＮ膜２３−１は、例えば３０〜１００ｎｍ程度となる。
【０１４５】
第２成膜例によれば、第１成膜例と同様に、ＳｉＮ膜２３を成膜中に高周波電源３５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、ＳｉＮ膜２３中に、第２のＳｉＮ膜２３−２を形成することができる。第２のＳｉＮ膜２３−２は、第１のＳｉＮ膜２３−１と堆積方向が異なるので、例えばＳｉＮ膜２３にピンホールが発生した場合でも、発生したピンホールを非線形形状（例えばジグザグ形状）に成長させることができる。非線形形状に成長したピンホールは、例えば外部から水分が浸入した場合に、水分を効率良く捕捉（トラップ）することができる。したがって、第２成膜例によれば、外部から侵入してきた水分が有機ＥＬ素子へ浸透することを抑制することができるので、封止膜としてのＳｉＮ膜の封止性能を向上させることができる。
【０１４６】
次に、本実施形態のプラズマ成膜装置１６によって成膜されるＳｉＮ膜２３の第３成膜例を説明する。図１５は、ＳｉＮ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。
【０１４７】
第１成膜例は、原料ガスの供給を連続的に行い、原料ガスの供給が行われるＳｉＮ膜２３の成膜中に高周波電源のＯＮ／ＯＦＦを間欠的に制御することによって、バイアス電界を印加する例である。これに対して、第３成膜例は、原料ガスの供給を間欠的に行い、原料ガスの供給が行われるＳｉＮ膜２３の成膜中に高周波電源をＯＮ制御し、原料ガスの供給が停止されるタイミングと異なるタイミングで高周波電源をＯＦＦ制御することによって、バイアス電界を印加する例である。第３成膜例は、第１成膜例と比べると、原料ガスの供給態様、及びバイアス電界のＯＮ／ＯＦＦの制御態様等が異なる。
【０１４８】
プラズマ成膜装置１６の制御部１００は、ＳｉＮ膜２３を形成する際に、図１５上部のタイムチャートに従って、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。さらに、制御部１００は、ＳｉＮ膜２３を形成する際に、原料ガスのうちシランガスの供給を間欠的に行う。そして、制御部１００は、シランガスの供給が行われるＳｉＮ膜２３の成膜中に、高周波電源３５をＯＮ制御し、シランガスの供給が停止されるタイミングからシランガスの供給が再開されるタイミングまでの所定期間に、高周波電源３５をＯＦＦ制御することによって、バイアス電界を印加する。具体的には、制御部１００は、まず、ある時刻０において、アルゴン（Ａｒ）ガス、窒素（Ｎ２）ガス、水素（Ｈ２）ガス、シラン（ＳｉＮ４）ガス及びマイクロ波（μ波）パワーの供給を開始する。制御部１００は、窒素ガス及び水素ガスに代えて、アンモニア（ＮＨ３）ガスを供給することもできる。また、制御部１００は、シランガスに代えて、他のＳｉ含有ガスを供給することもできる。
【０１４９】
アルゴンガス、窒素ガス、水素ガス、シラ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１５下部に示すように、第１のＳｉＮ膜２３−１が、有機ＥＬ素子のカソード層２２上に積層される。時刻ｔ１〜時刻ｔ２の期間に積層される第１のＳｉＮ膜２３−１は、例えば３０〜１００ｎｍ程度となる。
【０１５０】
続いて、制御部１００は、図１５上部に示すように、アルゴンガス、窒素ガス、水素ガス、シランガス、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の期間、高周波電源３５を用いてバイアス電界を印加する。さらに、制御部１００は、時刻ｔ３に、シランガスの供給を停止し、時刻ｔ３〜時刻ｔ４の期間、シランガスの供給を停止させたままで、高周波電源３５を用いてバイアス電界を印加する。さらに、制御部１００は、シランガスの供給が停止される時刻ｔ３からシランガスの供給が再開される時刻ｔ５までの期間のうち時刻ｔ４に、バイアス電界の印加を停止する。
【０１５１】
このように、ＳｉＮ膜２３の成膜中と、シランガスの供給が停止されるＳｉＮ膜２３の成膜後の所定期間とにバイアス電界を印加し、シランガスの供給の再開前にバイアス電界の印加を停止すると、図１５下部に示すように、プラズマ中のイオンがＳｉＮ膜２３へ引き込まれる。より具体的には、シランガスの供給が行われるＳｉＮ膜２３の成膜中には、アルゴンガス、窒素ガス、水素ガス及びシランガスのプラズマ中のイオンがＳｉＮ膜２３へ引き込まれる。一方、シランガスの供給が停止されるＳｉＮ膜２３の成膜後の所定期間には、アルゴンガス、窒素ガス及び水素ガスのプラズマ中のイオンがＳｉＮ膜２３へ引き込まれる。その結果、第１のＳｉＮ膜２３−１上に、第１のＳｉＮ膜２３−１と堆積方向が異なる第２のＳｉＮ膜２３−２が形成されるとともに、第２のＳｉＮ膜２３−２の表面に、第２のＳｉＮ膜２３−２に比べて窒化の進行度が高い第２のＳｉＮ膜２３−２ｂが形成される。時刻ｔ２〜時刻ｔ４の期間に積層される第２のＳｉＮ膜２３−２，２３−２ｂは、例えば１０〜５０ｎｍ程度となる。
【０１５２】
続いて、制御部１００は、図１５上部に示すように、時刻ｔ４〜時刻ｔ６の期間、バイアス電界の印加を停止するとともに、時刻ｔ５に、シランガスの供給を再開する。
【０１５３】
時刻ｔ６には、図１５下部に示すように、第１のＳｉＮ膜２３−１が、第２のＳｉＮ膜２３−２ｂ上に積層される。時刻ｔ５〜時刻ｔ６の期間に積層される第１のＳｉＮ膜２３−１は、例えば３０〜１００ｎｍ程度となる。
【０１５４】
続いて、制御部１００は、図１５上部に示すように、アルゴンガス、窒素ガス、水素ガス、シランガス、及びマイクロ波パワーを供給し続けたまま、時刻ｔ６〜時刻ｔ７の期間、高周波電源３５を用いてバイアス電界を印加する。さらに、制御部１００は、時刻ｔ７に、シランガスの供給を停止し、時刻ｔ７〜時刻ｔ８の期間、シランガスの供給を停止させたままで、高周波電源３５を用いてバイアス電界を印加する。さらに、制御部１００は、シランガスの供給が停止される時刻ｔ７からシランガスの供給が再開される時刻ｔ９までの期間のうち時刻ｔ８に、バイアス電界の印加を停止する。
【０１５５】
このように、ＳｉＮ膜２３の成膜中と、シランガスの供給が停止されるＳｉＮ膜２３の成膜後の所定期間とにバイアス電界を印加し、シランガスの供給の再開前にバイアス電界の印加を停止すると、プラズマ中のイオンがＳｉＮ膜２３へ引き込まれる。より具体的には、シランガスの供給が行われるＳｉＮ膜２３の成膜中には、アルゴンガス、窒素ガス、水素ガス及びシランガスのプラズマ中のイオンがＳｉＮ膜２３へ引き込まれる。一方、シランガスの供給が停止されるＳｉＮ膜２３の成膜後の所定期間には、アルゴンガス、窒素ガス及び水素ガスのプラズマ中のイオンがＳｉＮ膜２３へ引き込まれる。その結果、第１のＳｉＮ膜２３−１上に、第１のＳｉＮ膜２３−１と堆積方向が異なる第２のＳｉＮ膜２３−２が形成されるとともに、第２のＳｉＮ膜２３−２の表面に、第２のＳｉＮ膜２３−２に比べて窒化の進行度が高い第２のＳｉＮ膜２３−２ｂが形成される。時刻ｔ６〜時刻ｔ８の期間に積層される第２のＳｉＮ膜２３−２，２３−２ｂは、例えば１０〜５０ｎｍ程度となる。
【０１５６】
続いて、制御部１００は、図１５上部に示すように、時刻ｔ８〜時刻ｔ１０の期間、バイアス電界の印加を停止するとともに、時刻ｔ９に、シランガスの供給を再開する。
【０１５７】
時刻ｔ１０には、図１５下部に示すように、第１のＳｉＮ膜２３−１が、第２のＳｉＮ膜２３−２ｂ上に積層される。時刻ｔ９〜時刻ｔ１０の期間に積層される第１のＳｉＮ膜２３−１は、例えば３０〜１００ｎｍ程度となる。
【０１５８】
第３成膜例によれば、第１成膜例と同様に、ＳｉＮ膜２３を成膜中に高周波電源３５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、ＳｉＮ膜２３中に、第２のＳｉＮ膜２３−２を形成することができる。第２のＳｉＮ膜２３−２は、第１のＳｉＮ膜２３−１と堆積方向が異なるので、例えばＳｉＮ膜２３にピンホールが発生した場合でも、発生したピンホールを非線形形状（例えばジグザグ形状）に成長させることができる。例えば外部から水分が浸入した場合に、発生したピンホールは非線形形状（例えばジグザグ形状）となっており、その経路が長くなっているため、水分は効率良く捕捉（トラップ）され、有機ＥＬ素子まで到達しない。したがって、第３成膜例によれば、外部から侵入してきた水分が有機ＥＬ素子へ浸透することを抑制することができるので、封止膜としてのＳｉＮ膜の封止性能を向上させることができる。
【０１５９】
また、第３成膜例によれば、シランガスを間欠供給し、シランガスの供給が行われるＳｉＮ膜２３の成膜中に、高周波電源３５をＯＮ制御し、シランガスの供給が停止されるタイミングからシランガスの供給が再開されるタイミングまでの所定期間に、高周波電源３５をＯＦＦ制御することによって、バイアス電界を印加する。これにより、第２のＳｉＮ膜２３−２の表面に、第２のＳｉＮ膜２３−２に比べて窒化の進行度が高い第２のＳｉＮ膜２３−２ｂを形成することができる。したがって、第３成膜例によれば、第２のＳｉＮ膜２３−２と第１のＳｉＮ膜２３−１との界面となる第２のＳｉＮ膜２３−２ｂを硬化させることができるので、ＳｉＮ膜２３の段差被覆性（ステップカバレッジ）を高めることができる。その結果、第３成膜例によれば、封止膜としてのＳｉＮ膜の封止性能をより一層向上させることができる。さらに、第３成膜例によれば、シランガスの供給が停止されるＳｉＮ膜２３の成膜後の所定期間にバイアス電界を印加するので、非成膜性のプラズマ中のイオンをＳｉＮ膜２３へ引き込む状態を長期化することができ、第２のＳｉＮ膜２３−２ｂの窒化を促進できる。
【０１６０】
次に、本実施形態のプラズマ成膜装置１６によって成膜されるＳｉＮ膜２３の第４成膜例を説明する。図１６は、ＳｉＮ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。
【０１６１】
第４成膜例は、第３成膜例と比べると、高周波電源をＯＦＦ制御するタイミング等が異なる。
【０１６２】
プラズマ成膜装置１６の制御部１００は、ＳｉＮ膜２３を形成する際に、図１６上部のタイムチャートに従って、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。さらに、制御部１００は、ＳｉＮ膜２３を形成する際に、原料ガスのうちシランガスの供給を間欠的に行う。そして、制御部１００は、シランガスの供給が行われるＳｉＮ膜２３の成膜中に、高周波電源３５をＯＮ制御し、シランガスの供給が再開されるタイミングで、高周波電源３５をＯＦＦ制御することによって、バイアス電界を印加する。具体的には、制御部１００は、まず、ある時刻０において、アルゴン（Ａｒ）ガス、窒素（Ｎ２）ガス、水素（Ｈ２）ガス、シラン（ＳｉＮ４）ガス及びマイクロ波（μ波）パワーの供給を開始する。制御部１００は、窒素ガス及び水素ガスに代えて、アンモニア（ＮＨ３）ガスを供給することもできる。また、制御部１００は、シランガスに代えて、他のＳｉ含有ガスを供給することもできる。
【０１６３】
アルゴンガス、窒素ガス、水素ガス、シラ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１６下部に示すように、第１のＳｉＮ膜２３−１が、有機ＥＬ素子のカソード層２２上に積層される。時刻ｔ１〜時刻ｔ２の期間に積層される第１のＳｉＮ膜２３−１は、例えば３０〜１００ｎｍ程度となる。
【０１６４】
続いて、制御部１００は、図１６上部に示すように、アルゴンガス、窒素ガス、水素ガス、シランガス、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の期間、高周波電源３５を用いてバイアス電界を印加する。さらに、制御部１００は、時刻ｔ３に、シランガスの供給を停止し、時刻ｔ３〜時刻ｔ４の期間、シランガスの供給を停止させたままで、高周波電源３５を用いてバイアス電界を印加する。さらに、制御部１００は、シランガスの供給が再開される時刻ｔ４に、バイアス電界の印加を停止する。
【０１６５】
このように、ＳｉＮ膜２３の成膜中と、シランガスの供給が停止されるＳｉＮ膜２３の成膜後の所定期間とにバイアス電界を印加し、シランガスの供給の再開時にバイアス電界の印加を停止すると、図１６下部に示すように、プラズマ中のイオンがＳｉＮ膜２３へ引き込まれる。より具体的には、シランガスの供給が行われるＳｉＮ膜２３の成膜中には、アルゴンガス、窒素ガス、水素ガス及びシランガスのプラズマ中のイオンがＳｉＮ膜２３へ引き込まれる。一方、シランガスの供給が停止されるＳｉＮ膜２３の成膜後の所定期間には、アルゴンガス、窒素ガス及び水素ガスのプラズマ中のイオンがＳｉＮ膜２３へ引き込まれる。その結果、第１のＳｉＮ膜２３−１上に、第１のＳｉＮ膜２３−１と堆積方向が異なる第２のＳｉＮ膜２３−２が形成されるとともに、第２のＳｉＮ膜２３−２の表面に、第２のＳｉＮ膜２３−２に比べて窒化の進行度が高い第２のＳｉＮ膜２３−２ｂが形成される。時刻ｔ２〜時刻ｔ４の期間に積層される第２のＳｉＮ膜２３−２，２３−２ｂは、例えば１０〜５０ｎｍ程度となる。
【０１６６】
続いて、制御部１００は、図１６上部に示すように、時刻ｔ４〜時刻ｔ５の期間、バイアス電界の印加を停止するとともに、時刻ｔ４に、シランガスの供給を再開する。
【０１６７】
時刻ｔ５には、図１６下部に示すように、第１のＳｉＮ膜２３−１が、第２のＳｉＮ膜２３−２ｂ上に積層される。時刻ｔ４〜時刻ｔ５の期間に積層される第１のＳｉＮ膜２３−１は、例えば３０〜１００ｎｍ程度となる。
【０１６８】
続いて、制御部１００は、図１６上部に示すように、アルゴンガス、窒素ガス、水素ガス、シランガス、及びマイクロ波パワーを供給し続けたまま、時刻ｔ５〜時刻ｔ６の期間、高周波電源３５を用いてバイアス電界を印加する。さらに、制御部１００は、時刻ｔ６に、シランガスの供給を停止し、時刻ｔ６〜時刻ｔ７の期間、シランガスの供給を停止させたままで、高周波電源３５を用いてバイアス電界を印加する。さらに、制御部１００は、シランガスの供給が再開される時刻ｔ７に、バイアス電界の印加を停止する。
【０１６９】
このように、ＳｉＮ膜２３の成膜中と、シランガスの供給が停止されるＳｉＮ膜２３の成膜後の所定期間とにバイアス電界を印加し、シランガスの供給の再開時にバイアス電界の印加を停止すると、プラズマ中のイオンがＳｉＮ膜２３へ引き込まれる。より具体的には、シランガスの供給が行われるＳｉＮ膜２３の成膜中には、アルゴンガス、窒素ガス、水素ガス及びシランガスのプラズマ中のイオンがＳｉＮ膜２３へ引き込まれる。一方、シランガスの供給が停止されるＳｉＮ膜２３の成膜後の所定期間には、アルゴンガス、窒素ガス及び水素ガスのプラズマ中のイオンがＳｉＮ膜２３へ引き込まれる。その結果、第１のＳｉＮ膜２３−１上に、第１のＳｉＮ膜２３−１と堆積方向が異なる第２のＳｉＮ膜２３−２が形成されるとともに、第２のＳｉＮ膜２３−２の表面に、第２のＳｉＮ膜２３−２に比べて窒化の進行度が高い第２のＳｉＮ膜２３−２ｂが形成される。時刻ｔ５〜時刻ｔ７の期間に積層される第２のＳｉＮ膜２３−２，２３−２ｂは、例えば１０〜５０ｎｍ程度となる。
【０１７０】
続いて、制御部１００は、図１６上部に示すように、時刻ｔ７〜時刻ｔ８の期間、バイアス電界の印加を停止するとともに、時刻ｔ７に、シランガスの供給を再開する。
【０１７１】
時刻ｔ８には、図１６下部に示すように、第１のＳｉＮ膜２３−１が、第２のＳｉＮ膜２３−２ｂ上に積層される。時刻ｔ７〜時刻ｔ８の期間に積層される第１のＳｉＮ膜２３−１は、例えば３０〜１００ｎｍ程度となる。
【０１７２】
第４成膜例によれば、シランガスを間欠供給し、シランガスの供給が行われるＳｉＮ膜２３の成膜中に、高周波電源３５をＯＮ制御し、シランガスの供給が再開されるタイミングで、高周波電源３５をＯＦＦ制御することによって、バイアス電界を印加する。これにより、第２のＳｉＮ膜２３−２の表面に、第２のＳｉＮ膜２３−２に比べて窒化の進行度が高い第２のＳｉＮ膜２３−２ｂを形成することができる。したがって、第４成膜例によれば、第２のＳｉＮ膜２３−２と第１のＳｉＮ膜２３−１との界面となる第２のＳｉＮ膜２３−２ｂを硬化させることができるので、ＳｉＮ膜２３の段差被覆性（ステップカバレッジ）を高めることができる。その結果、第４成膜例によれば、封止膜としてのＳｉＮ膜の封止性能をより一層向上させることができる。さらに、第４成膜例によれば、シランガスの供給が停止されるＳｉＮ膜２３の成膜後、シランガスの供給が再開される時刻までバイアス電界を印加するので、非成膜性のプラズマ中のイオンをＳｉＮ膜２３へ引き込む状態を最長化することができ、第２のＳｉＮ膜２３−２ｂの窒化を一層促進できる。
【０１７３】
次に、本実施形態のプラズマ成膜装置１６によって成膜されるＳｉＮ膜２３の第５成膜例を説明する。図１７は、ＳｉＮ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。
【０１７４】
第１成膜例は、原料ガスの供給を連続的に行い、原料ガスの供給が行われるＳｉＮ膜２３の成膜中に高周波電源のＯＮ／ＯＦＦを間欠的に制御することによって、バイアス電界を印加する例である。これに対して、第５成膜例は、原料ガスの供給を間欠的に行い、原料ガスの供給が停止されるタイミングで高周波電源をＯＮ制御し、原料ガスの供給が行われるＳｉＮ膜２３の成膜中に高周波電源をＯＦＦ制御することによって、バイアス電界を印加する例である。第５成膜例は、第１成膜例と比べると、原料ガスの供給態様、及びバイアス電界のＯＮ／ＯＦＦの制御態様等が異なる。
【０１７５】
プラズマ成膜装置１６の制御部１００は、ＳｉＮ膜２３を形成する際に、図１７上部のタイムチャートに従って、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。さらに、制御部１００は、ＳｉＮ膜２３を形成する際に、原料ガスのうちシランガスの供給を間欠的に行う。そして、制御部１００は、シランガスの供給が停止されるタイミングで高周波電源３５をＯＮ制御し、シランガスの供給が行われるＳｉＮ膜２３の成膜中に高周波電源をＯＦＦ制御することによって、バイアス電界を印加する。具体的には、制御部１００は、まず、ある時刻０において、アルゴン（Ａｒ）ガス、窒素（Ｎ２）ガス、水素（Ｈ２）ガス、シラン（ＳｉＮ４）ガス及びマイクロ波（μ波）パワーの供給を開始する。制御部１００は、窒素ガス及び水素ガスに代えて、アンモニア（ＮＨ３）ガスを供給することもできる。また、制御部１００は、シランガスに代えて、他のＳｉ含有ガスを供給することもできる。
【０１７６】
アルゴンガス、窒素ガス、水素ガス、シラ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。
【０１７７】
続いて、制御部１００は、時刻ｔ２に、シランガスの供給を停止するとともに、シランガスの供給が停止される時刻ｔ２に、高周波電源３５をＯＮ制御してバイアス電界の印加を開始する。
【０１７８】
このように、ＳｉＮ膜２３の成膜中にバイアス電界を印加せず、シランガスの供給の停止と同時にバイアス電界の印加を開始すると、図１７下部に示すように、プラズマ中のイオンがＳｉＮ膜２３へ引き込まれる。より具体的には、シランガスの供給が行われるＳｉＮ膜２３の成膜中には、プラズマ中のイオンがＳｉＮ膜２３へ引き込まれず、シランガスの供給の停止時には、アルゴンガス、窒素ガス及び水素ガスのプラズマ中のイオンがＳｉＮ膜２３へ引き込まれる。その結果、時刻ｔ２には、図１７下部に示すように、有機ＥＬ素子のカソード層２２上に、第１のＳｉＮ膜２３−１が形成されるとともに、第１のＳｉＮ膜２３−１の表面に、第１のＳｉＮ膜２３−１と比べて窒化の進行度が高い第１のＳｉＮ膜２３−１ａが形成される。時刻ｔ１〜時刻ｔ２の期間に積層される第１のＳｉＮ膜２３−１，２３−１ａは、例えば３０〜１００ｎｍ程度となる。
【０１７９】
続いて、制御部１００は、図１７上部に示すように、時刻ｔ２〜時刻ｔ３の期間、シランガスの供給を停止させたままで、高周波電源３５を用いてバイアス電界を印加する。さらに、制御部１００は、時刻ｔ４に、シランガスの供給を再開する。さらに、制御部１００は、アルゴンガス、窒素ガス、水素ガス、シランガス、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の期間、高周波電源３５を用いてバイアス電界を印加する。
【０１８０】
時刻ｔ４には、図１７下部に示すように、第２のＳｉＮ膜２３−２が、第１のＳｉＮ膜２３−１ａ上に積層される。時刻ｔ２〜時刻ｔ４の期間に積層される第２のＳｉＮ膜２３−２は、例えば１０〜５０ｎｍ程度となる。
【０１８１】
続いて、制御部１００は、時刻ｔ５に、シランガスの供給を停止するとともに、シランガスの供給が停止される時刻ｔ５に、高周波電源３５をＯＮ制御してバイアス電界の印加を開始する。
【０１８２】
このように、ＳｉＮ膜２３の成膜中にバイアス電界を印加せず、シランガスの供給の停止と同時にバイアス電界の印加を開始すると、図１７下部に示すように、プラズマ中のイオンがＳｉＮ膜２３へ引き込まれる。より具体的には、シランガスの供給が行われるＳｉＮ膜２３の成膜中には、プラズマ中のイオンがＳｉＮ膜２３へ引き込まれず、シランガスの供給の停止時には、アルゴンガス、窒素ガス及び水素ガスのプラズマ中のイオンがＳｉＮ膜２３へ引き込まれる。その結果、時刻ｔ５には、図１７下部に示すように、有機ＥＬ素子のカソード層２２上に、第１のＳｉＮ膜２３−１が形成されるとともに、第１のＳｉＮ膜２３−１の表面に、第１のＳｉＮ膜２３−１と比べて窒化の進行度が高い第１のＳｉＮ膜２３−１ａが形成される。時刻ｔ４〜時刻ｔ５の期間に積層される第１のＳｉＮ膜２３−１，２３−１ａは、例えば３０〜１００ｎｍ程度となる。
【０１８３】
続いて、制御部１００は、図１７上部に示すように、時刻ｔ５〜時刻ｔ６の期間、シランガスの供給を停止させたままで、高周波電源３５を用いてバイアス電界を印加する。さらに、制御部１００は、時刻ｔ６に、シランガスの供給を再開する。さらに、制御部１００は、アルゴンガス、窒素ガス、水素ガス、シランガス、及びマイクロ波パワーを供給し続けたまま、時刻ｔ６〜時刻ｔ７の期間、高周波電源３５を用いてバイアス電界を印加する。
【０１８４】
時刻ｔ７には、第２のＳｉＮ膜２３−２が、第１のＳｉＮ膜２３−１ａ上に積層される。時刻ｔ５〜時刻ｔ７の期間に積層される第２のＳｉＮ膜２３−２は、例えば１０〜５０ｎｍ程度となる。
【０１８５】
続いて、制御部１００は、図１７上部に示すように、アルゴンガス、窒素ガス、水素ガス、シランガス及びマイクロ波パワーを供給し続けたまま、時刻ｔ７〜時刻ｔ８の期間、バイアス電界の印加を停止する。
【０１８６】
時刻ｔ８には、図１７下部に示すように、第１のＳｉＮ膜２３−１が、第２のＳｉＮ膜２３−２上に積層される。時刻ｔ７〜時刻ｔ８の期間に積層される、第１のＳｉＮ膜２３−１は、例えば３０〜１００ｎｍ程度となる。
【０１８７】
第５成膜例によれば、第１成膜例と同様に、ＳｉＮ膜２３を成膜後に高周波電源３５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、ＳｉＮ膜２３中に、第２のＳｉＮ膜２３−２を形成することができる。第２のＳｉＮ膜２３−２は、第１のＳｉＮ膜２３−１と堆積方向が異なるので、例えばＳｉＮ膜２３にピンホールが発生した場合でも、発生したピンホールを非線形形状（例えばジグザグ形状）に成長させることができる。非線形形状に成長したピンホールは、例えば外部から水分が浸入した場合に、水分を効率良く捕捉（トラップ）することができる。したがって、第５成膜例によれば、外部から侵入してきた水分が有機ＥＬ素子へ浸透することを抑制することができるので、封止膜としてのＳｉＮ膜の封止性能を向上させることができる。
【０１８８】
また、第５成膜例によれば、シランガスを間欠供給し、シランガスの供給が停止されるタイミングで、高周波電源３５をＯＮ制御し、シランガスの供給が行われるＳｉＮ膜２３の成膜中に、高周波電源３５をＯＦＦ制御することによって、バイアス電界を印加する。これにより、第１のＳｉＮ膜２３−１の表面に、第１のＳｉＮ膜２３−１に比べて窒化の進行度が高い第１のＳｉＮ膜２３−１ａを形成することができる。したがって、第５成膜例によれば、第２のＳｉＮ膜２３−２と第１のＳｉＮ膜２３−１との界面となる第１のＳｉＮ膜２３−１ａを硬化させることができるので、ＳｉＮ膜２３の段差被覆性（ステップカバレッジ）を高めることができる。その結果、第５成膜例によれば、封止膜としてのＳｉＮ膜の封止性能をより一層向上させることができる。
【０１８９】
なお、上記第１成膜例〜第５成膜例では、ＳｉＮ膜２３の一部に対してバイアス電界を印加する処理の処理時間は一定である実施形態を一例として説明したが、実施形態はこれには限られない。ＳｉＮ膜２３の一部に対してバイアス電界を印加する処理の処理時間は、ＳｉＮ膜２３の膜厚が厚くなるほど、長くなるように設定されてもよい。このようにすることによって、ＳｉＮ膜２３の膜厚が比較的に薄い状況において、有機ＥＬ素子にイオンが引き込まれることに起因して有機ＥＬ素子にダメージが与えられることを防止することができる。
【０１９０】
上述してきたように、本実施形態のプラズマ成膜装置１６によれば、ＳｉＮ膜２３の成膜中又は成膜後に、ＳｉＮ膜２３の一部である第２のＳｉＮ膜２３−２に対してバイアス電界が印加されることによって、プラズマ中のイオンが第２のＳｉＮ膜２３−２に引き込まれる。第２のＳｉＮ膜２３−２に引き込まれたイオンは、第２のＳｉＮ膜２３−２にイオン衝撃を付与し、第１のＳｉＮ膜２３−１と異なる堆積方向に第２のＳｉＮ膜２３−２を成長させるとともに、第２のＳｉＮ膜２３−２に発生したピンホールを非線形形状に成長させる。したがって、本実施形態のプラズマ成膜装置１６によれば、例えば外部から水分が浸入した場合に、非線形形状に成長したピンホールによって水分を捕捉（トラップ）することができるので、外部から侵入してきた水分が有機ＥＬ素子へ浸透することを抑制することができる。その結果、本実施形態によれば、封止膜としてのＳｉＮ膜の封止性能を向上させることができる。
【０１９１】
なお、本実施形態では、シラン系ガスとしてシランガスを用いた場合について説明したが、シラン系ガスはシランガスに限定されない。発明者が鋭意検討したところ、例えばジシラン（Ｓｉ２Ｈ６）ガスを用いた場合、シランガスを用いた場合に比べて、ＳｉＮ膜２３のステップカバレッジがさらに向上することが分かった。
【０１９２】
また、本実施形態のプラズマ成膜装置１６では、ラジアルラインスロットアンテナ４２からのマイクロ波によってプラズマを生成していたが、当該プラズマの生成は本実施形態に限定されない。プラズマとしては、例えばＣＣＰ（容量結合プラズマ）、ＩＣＰ（誘導結合プラズマ）、ＥＣＲＰ（電子サイクロトロン共鳴プラズマ）、ＨＷＰ（ヘリコン波励起プラズマ）等を用いてもよい。いずれの場合でも、ＳｉＮ膜２３の成膜はガラス基板Ｇの温度が１００℃以下の低温度環境下で行われるため、高密度のプラズマを用いるのが好ましい。
【０１９３】
さらに、以上の実施の形態では、ガラス基板Ｇ上に封止膜としてＳｉＮ膜２３を成膜し、有機ＥＬデバイスＡを製造する場合について説明したが、本発明は他の有機電子デバイスを製造する場合にも適用できる。例えば有機電子デバイスとして有機トランジスタ、有機太陽電池、有機ＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等を製造する場合にも、本発明のシリコン窒化膜の成膜方法を適用することができる。さらに、本発明は、このような有機電子デバイスの製造以外にも、基板の温度が１００℃以下の低温環境下で、基板上にシリコン窒化膜を成膜する場合に広く適用することができる。
【０１９４】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明
はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内
において、各種の変更例また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。
【０１９５】
以下、開示の成膜方法について、実施例を挙げて更に詳細に説明する。ただし、開示の成膜方法は、下記の実施例に限定されるものではない。
【０１９６】
（実施例１）
実施例１では、処理容器内に基板を配置し、処理容器内に処理ガスを供給し、処理ガスのプラズマによるプラズマ処理を行って基板上にＳｉＮ膜を成膜し、成膜中又は成膜後にＳｉＮ膜の一部に対してバイアス電界を印加する一連の成膜処理を行った。実施例１で用いた諸条件は、以下の通りである。なお、実施例１は、図１７に示した第５成膜例に相当する。
【０１９７】
マイクロ波パワー：４０００Ｗ
圧力：２１Ｐａ
載置台の温度：８０℃
処理ガスの間欠供給：実行
処理ガス：Ａｒ／Ｎ２／Ｈ２＝１４５０／７６／１２８ｓｃｃｍ、ＳｉＨ４＝５４ｓｃｃｍ（供給時）
ＲＦバイアス（バイアス電界）のＯＮ／ＯＦＦ制御：実行
ＲＦバイアス（バイアス電界）：１０Ｗ（ＯＮ制御時）
【０１９８】
また、一連の成膜処理を行った後、基板上に成膜されたＳｉＮ膜の水蒸気透過度を測定した。測定では、測定対象となるＳｉＮ膜にＣａ層を蒸着し、ＳｉＮ膜を透過した水分とＣａ層との反応部位の面積から水蒸気透過度を求めるＣａ反応法を採用した。
【０１９９】
（比較例１）
比較例１では、処理容器内に基板を配置し、処理容器内に処理ガスを供給し、処理ガスのプラズマによるプラズマ処理を行って基板上にＳｉＮ膜を成膜する一連の成膜処理を行った。ただし、比較例１では、実施例１と異なり、処理ガスを連続的に供給し、かつ、バイアス電界を印加しなかった。比較例１で用いた諸条件は、以下の通りである。
【０２００】
マイクロ波パワー：４０００Ｗ
圧力：２１Ｐａ
載置台の温度：８０℃
処理ガスの間欠供給：実行せず
処理ガス：Ａｒ／Ｎ２／Ｈ２／ＳｉＨ４＝１４５０／７６／１２８／５４ｓｃｃｍ
ＲＦバイアス（バイアス電界）のＯＮ／ＯＦＦ制御：実行せず
ＲＦバイアス（バイアス電界）：０Ｗ（常にＯＦＦ制御）
【０２０１】
また、一連の成膜処理を行った後、基板上に成膜されたＳｉＮ膜の水蒸気透過度を測定した。測定では、測定対象となるＳｉＮ膜にＣａ層を蒸着し、ＳｉＮ膜を透過した水分とＣａ層との反応部位の面積から水蒸気透過度を求めるＣａ反応法を採用した。
【０２０２】
図１８は、比較例１及び実施例１における処理結果を示す図である。図１８において、処理時間は、測定に要した時間を示し、ｎ数は、測定数を示し、結果は、測定結果を示し、平均は、ｎ数分だけ測定された水蒸気透過度の平均値［ｇ／ｍ２／ｄａｙ］を示す。
【０２０３】
図１８に示すように、処理ガスを間欠的に供給しつつＳｉＮ膜の一部に対してバイアス電界を印加する実施例１では、処理ガスを連続的に供給しつつバイアス電界を印加しない比較例１と比較して、ＳｉＮ膜の水蒸気透過度の平均値が小さくなった。換言すれば、実施例１では、比較例１と比較して、封止膜としてのＳｉＮ膜の封止性能を向上することが可能となった。
【符号の説明】
【０２０４】
１    基板処理システム
１６  プラズマ成膜装置
２０  アノード層
２１  発光層
２２  カソード層
２３  シリコン窒化膜
３０  処理容器
３１  載置台
３５  高周波電源
４２  ラジアルラインスロットアンテナ
６０  原料ガス供給構造体
６２  開口部
６３  原料ガス供給口
７０  第１のプラズマ励起用ガス供給口
８０  プラズマ励起用ガス供給構造体
８２  第２のプラズマ励起用ガス供給口
８３  開口部
９０  排気口
１００  制御部
Ａ    有機ＥＬデバイス
Ｇ    ガラス基板
Ｒ１  プラズマ生成領域
Ｒ２  原料ガス解離領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図９】
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