(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材上に素子を形成するための素子製造方法であって、
前記基材と、前記基材の法線方向に延びる突起部と、を含む中間製品を準備する工程と、
前記中間製品を前記突起部の側から蓋材の第１面を用いて覆う工程と、
前記第１面の反対側にある前記蓋材の第２面側に形成されている、周囲から密閉された密閉空間に気体を注入して、前記密閉空間の圧力を、前記蓋材と前記中間製品との間の空間の圧力よりも高くすることにより、前記蓋材の前記第１面を前記中間製品に密着させる密着工程と、を備え、
前記密閉空間は、前記蓋材の前記第２面と対向するよう設けられたフィルムと、前記フィルムが固定された第１封止治具と、によって囲われた空間に形成され、
前記密閉空間は、前記フィルムのうち前記蓋材と対向する側とは反対の側に形成され、
前記密着工程においては、前記密閉空間に気体を注入して、前記密閉空間の圧力を、前記蓋材と前記中間製品との間の空間の圧力よりも高くすることにより、前記密閉空間が膨らんで前記フィルムが前記蓋材側へ変位し、これによって前記フィルムが前記蓋材を押圧し、このことにより前記蓋材の前記第１面が前記中間製品に密着する、素子製造方法。
【請求項２】
前記素子製造方法は、前記密着工程によって蓋材の前記第１面が前記中間製品に密着されている間に、前記第１封止治具の外部に配置された光照射部を用いて、前記第１封止治具および前記蓋材を通して光を前記中間製品に向けて照射する光照射工程をさらに備え、
前記第１封止治具は、透光性を有する材料から構成された光透過領域を有する、請求項１に記載の素子製造方法。
【請求項３】
基材上に素子を形成するための素子製造方法であって、
前記基材と、前記基材の法線方向に延びる突起部と、を含む中間製品を準備する工程と、
前記中間製品を前記突起部の側から蓋材の第１面を用いて覆う工程と、
前記第１面の反対側にある前記蓋材の第２面側に形成されている、周囲から密閉された密閉空間に気体を注入して、前記密閉空間の圧力を、前記蓋材と前記中間製品との間の空間の圧力よりも高くすることにより、前記蓋材の前記第１面を前記中間製品に密着させる密着工程と、を備え、
前記素子製造方法は、前記密着工程の前に、前記蓋材の前記第２面に接する空間に、周囲から密閉された前記密閉空間を形成する工程をさらに備え、
前記密閉空間は、前記蓋材の前記第２面と、前記蓋材の前記第２面側に配置された第１封止治具と、によって囲われた空間に形成され、
前記蓋材と前記第１封止治具とが接触するように前記蓋材を前記第１封止治具に向けて移動させることにより、前記密閉空間が形成され、
前記素子製造方法は、前記密着工程によって蓋材の前記第１面が前記中間製品に密着されている間に、前記第１封止治具の外部に配置された光照射部を用いて、前記第１封止治具および前記蓋材を通して光を前記中間製品に向けて照射する光照射工程をさらに備え、
前記第１封止治具は、透光性を有する材料から構成された光透過領域を有する、素子製造方法。
【請求項４】
前記密着工程の際、前記第１封止治具の前記光透過領域に接する、前記第１封止治具の外部の空間には、大気から遮蔽された外側密閉空間が形成されており、かつ、前記光照射部は前記外側密閉空間の外部に配置されており、
前記光照射工程の際、前記第１封止治具の前記光透過領域に接する、前記第１封止治具の外部の空間は、前記光照射部の周囲の空間と連通している、請求項２または３に記載の素子製造方法。
【請求項５】
前記蓋材がロール・トゥー・ロールで供給される、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の素子製造方法。
【請求項６】
基材上に素子を形成するための素子製造方法であって、
前記基材と、前記基材の法線方向に延びる突起部と、を含む中間製品を準備する工程と、
前記中間製品を前記突起部の側から蓋材の第１面を用いて覆う工程と、
前記第１面の反対側にある前記蓋材の第２面側に形成されている、周囲から密閉された密閉空間に気体を注入して、前記密閉空間の圧力を、前記蓋材と前記中間製品との間の空間の圧力よりも高くすることにより、前記蓋材の前記第１面を前記中間製品に密着させる密着工程と、を備え、
前記蓋材がロール・トゥー・ロールで供給される、素子製造方法。
【請求項７】
前記中間製品を前記突起部の側から蓋材の第１面を用いて覆う工程は、真空環境下で実施されることを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の素子製造方法。
【請求項８】
前記素子は、前記基材と、前記基材上に設けられた複数の第１電極と、前記第１電極間に設けられた補助電極および前記突起部と、前記第１電極上に設けられた有機半導体層と、前記有機半導体層上および前記補助電極上に設けられた第２電極と、を含み、
前記中間製品は、前記基材と、前記基材上に設けられた複数の前記第１電極と、前記第１電極間に設けられた前記補助電極および前記突起部と、前記第１電極上および前記補助電極上に設けられた前記有機半導体層と、を含み、
前記素子製造方法は、前記密着工程の後、前記補助電極上に設けられた前記有機半導体層を除去する除去工程を備える、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の素子製造方法。
【請求項９】
前記蓋材の前記第１面には蒸着用材料が設けられており、
前記素子製造方法は、前記密着工程の後、前記蒸着用材料に向けて光を照射して前記蒸着用材料を前記基材上に蒸着させる工程を備える、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の素子製造方法。
【請求項１０】
基材上に素子を形成するための素子製造装置であって、
前記基材および前記基材の法線方向に延びる突起部を含む中間製品に、前記突起部の側から蓋材の第１面を密着させる封止機構を備え、
前記封止機構は、蓋材を供給する蓋材供給部と、前記第１面の反対側にある前記蓋材の第２面側に形成されている、周囲から密閉された密閉空間に気体を注入して、前記密閉空間の圧力を、前記蓋材と前記中間製品との間の空間の第１圧力よりも高い第２圧力にすることにより、前記蓋材の前記第１面を前記中間製品に密着させる加圧部と、を有し、
前記密閉空間は、前記蓋材の前記第２面と対向するよう設けられたフィルムと、前記フィルムが固定された第１封止治具と、によって囲われた空間に形成され、
前記密閉空間は、前記フィルムのうち前記蓋材と対向する側とは反対の側に形成され、
前記加圧部は、前記密閉空間に気体を注入して、前記密閉空間の圧力を、前記蓋材と前記中間製品との間の空間の圧力よりも高くすることにより、前記密閉空間が膨らんで前記フィルムが前記蓋材側へ変位し、これによって前記フィルムが前記蓋材を押圧し、このことにより前記蓋材の前記第１面が前記中間製品に密着するよう、構成されている、素子製造装置。
【請求項１１】
前記素子製造装置は、前記第１封止治具の外部に配置された光照射部をさらに備え、
前記光照射部は、前記蓋材の前記第１面が前記中間製品に密着されている間に、前記第１封止治具および前記蓋材を通して光を前記中間製品に向けて照射し、
前記第１封止治具は、透光性を有する材料から構成された光透過領域を有する、請求項１０に記載の素子製造装置。
【請求項１２】
基材上に素子を形成するための素子製造装置であって、
前記基材および前記基材の法線方向に延びる突起部を含む中間製品に、前記突起部の側から蓋材の第１面を密着させる封止機構を備え、
前記封止機構は、蓋材を供給する蓋材供給部と、前記第１面の反対側にある前記蓋材の第２面側に形成されている、周囲から密閉された密閉空間に気体を注入して、前記密閉空間の圧力を、前記蓋材と前記中間製品との間の空間の第１圧力よりも高い第２圧力にすることにより、前記蓋材の前記第１面を前記中間製品に密着させる加圧部と、を有し、
前記密閉空間は、前記蓋材の前記第２面と、前記蓋材の前記第２面側に配置された第１封止治具と、によって囲われた空間に形成され、
前記蓋材と前記第１封止治具とが接触するように前記蓋材を前記第１封止治具に対して相対的に移動させることにより、前記密閉空間が形成され、
前記素子製造装置は、前記第１封止治具の外部に配置された光照射部をさらに備え、
前記光照射部は、前記蓋材の前記第１面が前記中間製品に密着されている間に、前記第１封止治具および前記蓋材を通して光を前記中間製品に向けて照射し、
前記第１封止治具は、透光性を有する材料から構成された光透過領域を有する、素子製造装置。
【請求項１３】
前記封止機構は、前記第１封止治具の前記光透過領域に隣接して配置されるとともに開閉自在な開閉窓を備えた第３封止治具をさらに有し、
前記第１封止治具の内部の空間の圧力が前記第２圧力より低いとき、前記第３封止治具の内部の空間には、大気から遮蔽され、かつ前記第１封止治具の前記光透過領域に接する外側密閉空間が形成され、かつ、前記光照射部は前記外側密閉空間の外部に配置され、
前記光照射部が前記中間製品に向けて光を照射する際、前記第３封止治具の前記開閉窓が開放される、請求項１１または１２に記載の素子製造装置。
【請求項１４】
前記蓋材供給部は、前記蓋材をロール・トゥー・ロールで供給するよう構成されている、請求項１０乃至１３のいずれか一項に記載の素子製造装置。
【請求項１５】
基材上に素子を形成するための素子製造装置であって、
前記基材および前記基材の法線方向に延びる突起部を含む中間製品に、前記突起部の側から蓋材の第１面を密着させる封止機構を備え、
前記封止機構は、蓋材を供給する蓋材供給部と、前記第１面の反対側にある前記蓋材の第２面側に形成されている、周囲から密閉された密閉空間に気体を注入して、前記密閉空間の圧力を、前記蓋材と前記中間製品との間の空間の圧力よりも高くすることにより、前記蓋材の前記第１面を前記中間製品に密着させる加圧部と、を有し、
前記蓋材供給部は、前記蓋材をロール・トゥー・ロールで供給するよう構成されている、素子製造装置。
【請求項１６】
真空雰囲気に維持されるチャンバをさらに備え、前記チャンバ内で、前記加圧部によって前記中間製品と前記蓋材とを密着させ、真空環境下で基材上に素子を形成するものであることを特徴とする、請求項１０乃至１５のいずれか一項に記載の素子製造装置。
【請求項１７】
前記素子は、前記基材と、前記基材上に設けられた複数の第１電極と、前記第１電極間に設けられた補助電極および前記突起部と、前記第１電極上に設けられた有機半導体層と、前記有機半導体層上および前記補助電極上に設けられた第２電極と、を含み、
前記中間製品は、前記基材と、前記基材上に設けられた複数の前記第１電極と、前記第１電極間に設けられた前記補助電極および前記突起部と、前記第１電極上および前記補助電極上に設けられた前記有機半導体層と、を含み、
前記素子製造装置は、前記中間製品に前記蓋材が密着されている間に、前記補助電極上に設けられた前記有機半導体層を除去する除去機構を備える、請求項１０乃至１６のいずれか一項に記載の素子製造装置。
【請求項１８】
前記蓋材の前記第１面には蒸着用材料が設けられており、
前記素子製造装置は、前記中間製品に前記蓋材が密着されている間に前記蒸着用材料に向けて光を照射して前記蒸着用材料を前記基材上に蒸着させる蒸着機構を備える、請求項１０乃至１６のいずれか一項に記載の素子製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機半導体素子などの素子を製造するための素子製造方法および素子製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機半導体素子や無機半導体素子などの素子を製造する工程は、素子中に不純物が混入することを防ぐため、一般に真空環境下で実施される。例えば、基材上にカソード電極、アノード電極や半導体層を形成するための方法として、スパッタ法や蒸着法などの、真空環境下で実施される成膜技術が用いられている。真空環境は、真空ポンプなどを用いて、所定の時間をかけて素子製造装置の内部を脱気することによって実現される。
【０００３】
ところで素子の製造工程においては、成膜工程以外にも様々な工程が実施される。その中には、従来は大気圧下で実施されている工程も存在している。一方、真空環境を実現するためには、上述のように所定の時間を要する。従って、素子の製造工程が、真空環境下で実施される成膜工程に加えて、大気圧下で実施される工程をさらに含む場合、素子製造装置の内部を脱気したり、素子製造装置の内部の環境を大気に置換したりすることに要する時間がかさむことになる。このことから、素子の各製造工程は、大気圧よりも低圧の環境下で実施されることが望ましい。これによって、１つの素子を得るために要する時間やコストを低減することができる。
【０００４】
成膜工程以外の工程としては、例えば特許文献１に記載されているような、補助電極上に位置する有機半導体層を除去する除去工程を挙げることができる。補助電極とは、有機半導体層の上に設けられる電極が薄膜状の共通電極である場合に、共通電極で発生する電圧降下が場所に応じて異なることを抑制するために設けられるものである。すなわち、共通電極を補助電極に様々な場所で接続させることにより、共通電極における電圧降下を低減することができる。一方、有機半導体層は一般に基材の全域にわたって設けられるため、共通電極を補助電極に接続するためには、補助電極上の有機半導体層を除去する上述の除去工程を実施する必要がある。
【０００５】
補助電極上の有機半導体層を除去する方法として、有機半導体層にレーザ光などの光を照射する方法が知られている。この場合、アブレーションによって、有機半導体層を構成する有機半導体材料が飛散するため、飛散した有機半導体材料による汚染を防ぐよう、基材を何らかの部材で覆っておくことが好ましい。例えば特許文献１においては、はじめに、真空環境下で対向基材を基材に重ね合わせて重ね合わせ基材を構成し、次に、対向基材と基材との間の空間を真空雰囲気に維持した状態で重ね合わせ基材を大気中に取り出し、その後、有機半導体層にレーザ光を照射する方法が提案されている。この場合、真空雰囲気と大気との間の差圧に基づいて、対向基材を基材に対して強固に密着させることができ、これによって、飛散した有機半導体材料による汚染を確実に防ぐことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４３４０９８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載のように素子の製造工程の一部が大気中で実施される場合、上述のように、素子製造装置の内部を脱気したり、素子製造装置の内部の環境を大気に置換したりすることに要する時間がかさむことになる。この点を考慮すると、差圧を利用して基材を覆う工程は、素子製造装置の内部の真空環境下で実施されることが好ましい。しかしながら、従来、真空環境下で差圧を利用して基材を覆う方法は提案されてこなかった。
【０００８】
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、真空環境下で差圧を利用して基材を覆うことによって有機半導体素子などの素子を効率良く製造する素子製造方法および素子製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、基材上に素子を形成するための素子製造方法であって、前記基材と、前記基材の法線方向に延びる突起部と、を含む中間製品を準備する工程と、前記中間製品を前記突起部の側から蓋材の第１面を用いて覆う工程と、前記第１面の反対側にある前記蓋材の第２面側に形成されている、周囲から密閉された密閉空間に気体を注入して、前記密閉空間の圧力を、前記蓋材と前記中間製品との間の空間の圧力よりも高くすることにより、前記蓋材の前記第１面を前記中間製品に密着させる密着工程と、を備える、素子製造方法である。
【００１０】
前記素子製造方法は、前記密着工程の前に、前記蓋材の前記第２面に接する空間に、周囲から密閉された前記密閉空間を形成する工程をさらに備えていてもよい。この場合、前記密閉空間は、前記蓋材の前記第２面と、前記蓋材の前記第２面側に配置された第１封止治具と、によって囲われた空間に形成されてもよい。具体的には、前記蓋材と前記第１封止治具とが接触するように前記蓋材を前記第１封止治具に向けて移動させることにより、前記密閉空間が形成される。
【００１１】
前記素子製造方法は、前記密閉空間は、前記蓋材の前記第２面と対向するよう設けられたフィルムと、前記フィルムが固定された第１封止治具と、によって囲われた空間に形成されてもよい。この場合、前記密閉空間は、前記フィルムのうち前記蓋材と対向する側とは反対の側に形成され、前記密着工程においては、前記密閉空間に気体を注入して、前記密閉空間の圧力を、前記蓋材と前記中間製品との間の空間の圧力よりも高くすることにより、前記密閉空間が膨らんで前記フィルムが前記蓋材側へ変位し、これによって前記フィルムが前記蓋材を押圧し、このことにより前記蓋材の前記第１面が前記中間製品に密着してもよい。
【００１２】
前記素子製造方法は、前記密着工程によって蓋材の前記第１面が前記中間製品に密着されている間に、前記第１封止治具の外部に配置された光照射部を用いて、前記第１封止治具および前記蓋材を通して光を前記中間製品に向けて照射する光照射工程をさらに備え、前記第１封止治具は、透光性を有する材料から構成された光透過領域を有していてもよい。この場合、前記密着工程の際、前記第１封止治具の前記光透過領域に接する、前記第１封止治具の外部の空間には、大気から遮蔽された外側密閉空間が形成されており、かつ、前記光照射部は前記外側密閉空間の外部に配置されており、前記光照射工程の際、前記第１封止治具の前記光透過領域に接する、前記第１封止治具の外部の空間は、前記光照射部の周囲の空間と連通していてもよい。
【００１３】
本発明による素子製造方法は、真空環境下で実施されてもよい。
【００１４】
本発明による素子製造方法において、前記素子は、前記基材と、前記基材上に設けられた複数の第１電極と、前記第１電極間に設けられた補助電極および前記突起部と、前記第１電極上に設けられた有機半導体層と、前記有機半導体層上および前記補助電極上に設けられた第２電極と、を含み、前記中間製品は、前記基材と、前記基材上に設けられた複数の前記第１電極と、前記第１電極間に設けられた前記補助電極および前記突起部と、前記第１電極上および前記補助電極上に設けられた前記有機半導体層と、を含んでいてもよい。この場合、前記素子製造方法は、前記密着工程の後、前記補助電極上に設けられた前記有機半導体層を除去する除去工程を備えていてもよい。
【００１５】
本発明による素子製造方法において、前記補助電極は、前記突起部によって部分的に覆われており、前記除去工程は、前記突起部に隣接して配置された前記補助電極上の前記有機半導体層に光を照射する工程を含んでいてもよい。
【００１６】
本発明による素子製造方法において、前記突起部は、前記補助電極によって少なくとも部分的に覆われており、前記除去工程において、前記突起部上に位置する前記補助電極上の前記有機半導体層が除去されてもよい。
【００１７】
本発明による素子製造方法において、前記中間製品は、前記基材と、前記基材上に設けられた前記突起部および被露光層を含み、前記素子製造方法は、前記密着工程の後、前記被露光層に露光光を照射する露光工程を備えていてもよい。
【００１８】
本発明による素子製造方法において、前記蓋材の前記第１面には蒸着用材料が設けられており、前記素子製造方法は、前記密着工程の後、前記蒸着用材料に向けて光を照射して前記蒸着用材料を前記基材上に蒸着させる工程を備えていてもよい。
【００１９】
本発明による素子製造方法において、前記蓋材がロール・トゥー・ロールで供給されてもよい。
【００２０】
本発明による素子製造方法において、前記密閉空間は、前記中間製品の前記基材の法線方向に沿って見た場合に前記密閉空間が前記中間製品を包含するよう形成されていてもよい。
【００２１】
本発明による素子製造方法において、前記蓋材の第２面側には、主面と、前記主面から前記蓋材に向かう側面と、を有する第１封止治具が配置されていてもよい。この場合、前記密着工程の際、前記密閉空間を前記中間製品の前記基材の法線方向に沿って見た場合の前記密閉空間の輪郭は、前記第１封止治具の前記側面によって画定される。また前記素子製造方法は、前記密着工程によって蓋材の前記第１面が前記中間製品に密着されている間に、前記第１封止治具の外部に配置された光照射部を用いて、前記第１封止治具の前記主面および前記蓋材を通して光を前記中間製品に向けて照射する光照射工程をさらに備えている。
【００２２】
本発明による素子製造方法において、前記第１封止治具の前記主面のうち前記光照射部からの光が通る部分は、透光性を有する材料から構成された光透過領域となっていてもよい。この場合、前記密着工程の際、前記第１封止治具の前記光透過領域に接する、前記第１封止治具の外部の空間には、大気から遮蔽された外側密閉空間が形成されており、かつ、前記光照射部は前記外側密閉空間の外部に配置されている。一方、前記光照射工程の際、前記第１封止治具の前記光透過領域に接する、前記第１封止治具の外部の空間は、前記光照射部の周囲の空間と連通している。
【００２３】
本発明による素子製造方法において、前記第１封止治具の前記主面のうち前記光照射部からの光が通る部分は、開閉自在な開閉窓によって構成されており、前記光照射部は、前記第１封止治具の前記開閉窓が開放されている際に前記第１封止治具の内部の空間と連通可能に構成された補助チャンバ内に配置されていてもよい。この場合、前記第１封止治具は、第１圧力に制御された環境下で、かつ前記第１封止治具の前記開閉窓が閉鎖された状態で前記蓋材の前記第２面に接することにより、前記蓋材の前記第２面側に密閉空間を形成する。一方、前記光照射工程の際、前記第１封止治具の前記開閉窓は開放されており、かつ、前記第１封止治具の内部の空間および前記補助チャンバの内部の空間の圧力が、前記第１圧力よりも高い第２圧力に制御されている。
【００２４】
本発明は、基材上に素子を形成するための素子製造装置であって、前記基材および前記基材の法線方向に延びる突起部を含む中間製品に前記突起部の側から蓋材を密着させる封止機構を備え、前記封止機構は、蓋材を供給する蓋材供給部と、前記第１面の反対側にある前記蓋材の第２面側に形成されている、周囲から密閉された密閉空間に気体を注入して、前記密閉空間の圧力を、前記蓋材と前記中間製品との間の空間の圧力よりも高くすることにより、前記蓋材の前記第１面を前記中間製品に密着させる加圧部と、を有する、素子製造装置である。
【００２５】
本発明による素子製造装置において、前記密閉空間は、前記蓋材の前記第２面と、前記蓋材の前記第２面側に配置された第１封止治具と、によって囲われた空間に形成されてもよい。この場合、前記蓋材と前記第１封止治具とが接触するように前記蓋材を前記第１封止治具に対して相対的に移動させることにより、前記密閉空間が形成されてもよい。
【００２６】
本発明による素子製造装置において、前記密閉空間は、前記蓋材の前記第２面と対向するよう設けられたフィルムと、前記フィルムが固定された第１封止治具と、によって囲われた空間に形成されてもよい。この場合、前記密閉空間は、前記フィルムのうち前記蓋材と対向する側とは反対の側に形成され、前記加圧部は、前記密閉空間に気体を注入して、前記密閉空間の圧力を、前記蓋材と前記中間製品との間の空間の圧力よりも高くすることにより、前記密閉空間が膨らんで前記フィルムが前記蓋材側へ変位し、これによって前記フィルムが前記蓋材を押圧し、このことにより前記蓋材の前記第１面が前記中間製品に密着するよう、構成されてもよい。
【００２７】
本発明による素子製造装置は、前記第１封止治具の外部に配置された光照射部をさらに備え、前記光照射部は、前記蓋材の前記第１面が前記中間製品に密着されている間に、前記第１封止治具および前記蓋材を通して光を前記中間製品に向けて照射し、前記第１封止治具は、透光性を有する材料から構成された光透過領域を有していてもよい。この場合、前記封止機構は、前記第１封止治具の前記光透過領域に隣接して配置されるとともに開閉自在な開閉窓を備えた第３封止治具をさらに有し、前記第１封止治具の内部の空間の圧力が前記第２圧力より低いとき、前記第３封止治具の内部の空間には、大気から遮蔽され、かつ前記第１封止治具の前記光透過領域に接する外側密閉空間が形成され、かつ、前記光照射部は前記外側密閉空間の外部に配置され、前記光照射部が前記中間製品に向けて光を照射する際、前記第３封止治具の前記開閉窓が開放されてもよい。
【００２８】
本発明による素子製造装置は、真空環境下で基材上に素子を形成するものであってもよい。
【００２９】
本発明による素子製造装置において、前記加圧部は、光透過領域および気体透過領域を含む基板と、少なくとも前記気体透過領域を囲うよう前記基板上に設けられたパッキンと、を有していてもよい。この場合、前記蓋材、前記基板および前記パッキンによって囲まれた空間が前記密閉空間となる。また前記加圧部は、前記気体透過領域に接続され、前記密閉空間に気体を注入する気体注入部をさらに有していてもよい。
【００３０】
本発明による素子製造装置において、前記素子は、前記基材と、前記基材上に設けられた複数の第１電極と、前記第１電極間に設けられた補助電極および前記突起部と、前記第１電極上に設けられた有機半導体層と、前記有機半導体層上および前記補助電極上に設けられた第２電極と、を含み、前記中間製品は、前記基材と、前記基材上に設けられた複数の前記第１電極と、前記第１電極間に設けられた前記補助電極および前記突起部と、前記第１電極上および前記補助電極上に設けられた前記有機半導体層と、を含んでいてもよい。この場合、前記素子製造装置は、前記中間製品に前記蓋材が密着されている間に、前記補助電極上に設けられた前記有機半導体層を除去する除去機構を備えていてもよい。
【００３１】
本発明による素子製造装置において、前記補助電極は、前記突起部によって部分的に覆われており、前記除去機構は、前記突起部に隣接して配置された前記補助電極上の前記有機半導体層に光を照射する光照射部を有していてもよい。
【００３２】
本発明による素子製造装置において、前記突起部は、前記補助電極によって少なくとも部分的に覆われており、前記除去機構は、前記突起部上に位置する前記補助電極上の前記有機半導体層を除去するよう構成されていてもよい。
【００３３】
本発明による素子製造装置において、前記中間製品は、前記基材と、前記基材上に設けられた前記突起部および被露光層を含み、前記素子製造装置は、前記中間製品に前記蓋材が密着されている間に前記被露光層に露光光を照射する露光機構を備えていてもよい。
【００３４】
本発明による素子製造装置において、前記蓋材の前記第１面には蒸着用材料が設けられており、前記素子製造装置は、前記中間製品に前記蓋材が密着されている間に前記蒸着用材料に向けて光を照射して前記蒸着用材料を前記基材上に蒸着させる蒸着機構を備えていてもよい。
【００３５】
本発明による素子製造装置において、蓋材供給部は、前記蓋材をロール・トゥー・ロールで供給するよう構成されていてもよい。
【００３６】
本発明による素子製造装置において、前記密閉空間は、前記中間製品の前記基材の法線方向に沿って見た場合に前記密閉空間が前記中間製品を包含するよう形成されていてもよい。
【００３７】
本発明による素子製造装置において、前記封止機構は、前記蓋材の第２面側に配置された第１封止治具であって、主面と、前記主面から前記蓋材に向かう側面と、を有する第１封止治具、を有していてもよい。この場合、前記密閉空間を前記中間製品の前記基材の法線方向に沿って見た場合の前記密閉空間の輪郭は、前記第１封止治具の前記側面によって画定される。
【００３８】
本発明による素子製造装置において、前記封止機構は、前記蓋材の前記第１面側に配置され、前記密閉空間を形成する際に前記第１封止治具の前記側面との間で前記蓋材を挟み込む第２封止治具をさらに有していてもよい。
【００３９】
本発明による素子製造装置は、前記第１封止治具の外部に配置された光照射部をさらに備えていてもよい。この場合、前記光照射部は、前記蓋材の前記第１面が前記中間製品に密着されている間に、前記第１封止治具の前記主面および前記蓋材を通して光を前記中間製品に照射する。
【００４０】
本発明による素子製造装置において、前記第１封止治具の前記主面のうち前記光照射部からの光が通る部分は、透光性を有する材料から構成された光透過領域となっており、前記封止機構は、前記第１封止治具の前記光透過領域に隣接して配置されるとともに開閉自在な開閉窓を備えた第３封止治具をさらに有していてもよい。この場合、前記第１封止治具の内部の空間の圧力が第２圧力より低いとき、前記第３封止治具の内部の空間には、大気から遮蔽され、かつ前記第１封止治具の前記光透過領域に接する外側密閉空間が形成され、かつ、前記光照射部は前記外側密閉空間の外部に配置される。一方、前記光照射部が前記中間製品に光を照射する際、前記第３封止治具の前記開閉窓が開放される。
【００４１】
本発明による素子製造装置において、前記第１封止治具の前記主面のうち前記光照射部からの光が通る部分は、開閉自在な開閉窓によって構成されており、前記封止機構は、前記第１封止治具の前記開閉窓が開放されている際に前記第１封止治具の内部の空間と連通可能に構成された補助チャンバをさらに有しており、光照射部は前記補助チャンバ内に配置されていてもよい。この場合、前記第１封止治具が前記蓋材に接触していないとき、前記第１封止治具の前記開閉窓は閉鎖されている。一方、光照射部が前記中間製品に光を照射する際、前記第１封止治具の前記開閉窓は開放されており、かつ、前記第１封止治具の内部の空間および前記補助チャンバの内部の空間が、前記第１圧力よりも高い第２圧力に制御されている。
【発明の効果】
【００４２】
本発明によれば、差圧を利用して基材を蓋材で覆うことによって、有機半導体素子などの素子を効率良く製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】図１は、本発明の実施の形態における有機半導体素子を示す縦断面図。
【図２Ａ】図２Ａは、図１に示す有機半導体素子の補助電極、突起部および有機半導体層のレイアウトの一例を示す平面図。
【図２Ｂ】図２Ｂは、図１に示す有機半導体素子の補助電極、突起部および有機半導体層のレイアウトのその他の例を示す平面図。
【図３】図３は、本発明の実施の形態における素子製造装置を示す図。
【図４】図４（ａ）〜（ｇ）は、本発明の実施の形態における素子製造方法を示す図。
【図５】図５（ａ）〜（ｄ）は、本発明の実施の形態において、補助電極上の有機半導体層を除去する方法を示す図。
【図６】図６（ａ）（ｂ）は、比較の形態において、補助電極上の有機半導体層を除去する方法を示す図。
【図７】図７（ａ）〜（ｇ）は、本発明の実施の形態の変形例において、補助電極上の有機半導体層を除去する方法を示す図。
【図８】図８は、封止機構を含む中間製品処理装置が、被露光層を露光する露光装置として構成される例を示す図。
【図９】図９は、図８に示す露光装置によって実施される露光工程を示す図。
【図１０】図１０は、封止機構を含む中間製品処理装置が、蒸着用材料を基材上に蒸着させる蒸着装置として構成される例を示す図。
【図１１】図１１は、図１０に示す蒸着装置によって実施される蒸着工程を示す図。
【図１２】図１２は、中間製品処理装置の変形例を示す斜視図。
【図１３Ａ】図１３Ａは、図１２に示す中間製品処理装置を第２方向に沿って切断した場合を示す断面図。
【図１３Ｂ】図１３Ｂは、図１２に示す中間製品処理装置を第１方向に沿って切断した場合を示す断面図。
【図１４】図１４（ａ）〜（ｆ）は、図１２に示す中間製品処理装置を用いて補助電極上の有機半導体層を除去する方法を示す図。
【図１５】図１５（ａ）〜（ｆ）は、さらなる変形例による中間製品処理装置を用いて補助電極上の有機半導体層を除去する方法を示す図。
【図１６】図１６（ａ）〜（ｆ）は、さらなる変形例による中間製品処理装置を用いて補助電極上の有機半導体層を除去する方法を示す図。
【図１７】図１７は、素子製造装置の変形例を示す図。
【図１８】図１８（ａ）〜（ｈ）は、さらなる変形例による中間製品処理装置を用いて補助電極上の有機半導体層を除去する方法を示す図。
【図１９】図１９（ａ）〜（ｈ）は、さらなる変形例による中間製品処理装置を用いて補助電極上の有機半導体層を除去する方法を示す図。
【図２０】図２０は、中間製品処理装置のさらなる変形例を示す図。
【図２１】図２１は、中間製品処理装置のさらなる変形例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
以下、図１乃至図５（ａ）〜（ｄ）を参照して、本発明の実施の形態について説明する。まず図１により、本実施の形態における有機半導体素子４０の層構成について説明する。ここでは有機半導体素子４０の一例として、トップエミッションタイプの有機ＥＬ素子について説明する。
【００４５】
有機半導体素子
図１に示すように有機半導体素子４０は、基材４１と、基材４１上に設けられた複数の第１電極４２と、第１電極４２間に設けられた補助電極４３および突起部４４と、第１電極４２上に設けられた有機半導体層４５と、有機半導体層４５上および補助電極４３上に設けられた第２電極４６と、を備えている。
【００４６】
有機半導体層４５は、有機化合物中における電子と正孔の再結合によって発光する発光層を少なくとも含んでいる。また有機半導体層４５は、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層または電子注入層など、有機ＥＬ素子において一般に設けられる様々な層をさらに含んでいてもよい。有機半導体層の構成要素としては公知のものを用いることができ、例えば特開２０１１−９４９８号公報に記載のものを用いることができる。
【００４７】
第１電極４２は、有機半導体層４５の各々に対応して設けられている。第１電極４２は、有機半導体層４５で発生した光を反射させる反射電極としても機能するものである。第１電極４２を構成する材料としては、アルミニウム、クロム、チタン、鉄、コバルト、ニッケル、モリブデン、銅、タンタル、タングステン、白金、金、銀などの金属元素の単体またはこれらの合金を挙げることができる。なお第１電極４２においては、上述の金属の上に、インジウム錫酸化物いわゆるＩＴＯや、インジウム亜鉛酸化物いわゆるＩＺＯ等の無機酸化物の層が形成されていてもよい。
【００４８】
第２電極４６は、複数の有機半導体層４５に対する共通電極として機能するものである。また第２電極４６は、有機半導体層４５で発生した光を透過させるよう構成されている。第２電極４６を構成する材料としては、光を透過させることができる程度に薄くされた金属膜や、ＩＴＯなどの酸化物導電性材料を用いることができる。
【００４９】
補助電極４３は、電源（図示せず）から個々の有機半導体層までの距離の差に起因して電圧降下のばらつきが生じないようにし、これにより、有機ＥＬ素子を用いた表示装置の輝度のばらつきを抑制するためのものである。図１に示すように、各補助電極４３は第２電極４６に接続されている。補助電極４３を構成する材料としては、第１電極４２と同様の金属元素の単体または合金を挙げることができる。補助電極４３は、第１電極４２と同一の材料から構成されていてもよく、若しくは、第１電極４２とは異なる材料から構成されていてもよい。
【００５０】
突起部４４は、絶縁性を有する材料から構成されるものである。図１に示す例において、突起部４４は、第１電極４２と補助電極４３との間に設けられている。このような突起部４４を設けることにより、第１電極４２と補助電極４３および第２電極４６との間の絶縁性を確保することができる。また、突起部４４の間に設けられる有機半導体層４５の形状を適切に定めることができる。突起部４４を構成する材料としては、ポリイミドなどの有機材料や、酸化シリコンなどの無機絶縁性材料を用いることができる。また突起部４４は、基材４１の法線方向に沿って延びるよう構成されており、このため後述する蓋材を基材４１に密着させる際に、蓋材と基材４１との間に空間を確保するためのスペーサーとして機能することもできる。
【００５１】
図１に示すように、有機半導体層４５および第２電極４６は、第１電極４２上だけでなく突起部４４上にも連続して設けられていてもよい。なお、有機半導体層４５のうち電流が流れて発光するのは、第１電極４２と第２電極４６とによって上下に挟まれている部分であり、突起部４４上に位置する有機半導体層４５では発光が生じない。後述する図２Ａおよび図２Ｂにおいては、有機半導体層４５のうち発光が生じる部分のみが示されている。
【００５２】
次に、基材４１の法線方向から見た場合の有機半導体素子４０の構造について説明する。特に、有機半導体素子４０の補助電極４３、突起部４４および有機半導体層４５のレイアウトについて説明する。図２Ａは、補助電極４３、突起部４４および有機半導体層４５のレイアウトの一例を示す平面図である。図２Ａに示すように、有機半導体層４５は、マトリクス状に順に配置され、各々が矩形形状を有する赤色有機半導体層４５Ｒ、緑色有機半導体層４５Ｇおよび青色有機半導体層４５Ｂを含んでいてもよい。この場合、隣り合う有機半導体層４５Ｒ，４５Ｇ，４５Ｂの組み合わせが１つの画素を構成している。
【００５３】
図２Ａに示すように、補助電極４３は、マトリクス状に配置された有機半導体層４５の間を延びるよう格子状に配置されている。このように補助電極４３を配置することにより、各有機半導体層４５に接続された第２電極４６における電圧降下に、場所に応じた差が生じることを抑制することができる。また図２Ａに示すように、突起部４４は、有機半導体層４５を側方から取り囲むよう、有機半導体層４５と補助電極４３との間に設けられている。すなわち、突起部４４は、有機半導体層４５の四辺に沿って連続して設けられている。これによって、補助電極４３上の有機半導体層４５を除去する工程において、飛散した有機半導体材料が第１電極４２上の有機半導体層４５に到達することを防ぐことができる。
【００５４】
なお電圧降下を適切に低減することができる限りにおいて、補助電極４３がその全域にわたって第２電極４６に接続される必要はない。すなわち、後述する除去工程において、補助電極４３上の有機半導体層４５の全てが除去される必要はない。従って図２Ｂに示すように、突起部４４は、有機半導体層４５の四辺のうちの任意の辺に沿って非連続的に設けられていてもよい。図２Ｂに示す例においても、突起部４４によって挟まれた位置にある補助電極４３上の有機半導体層４５を除去する工程において、飛散した有機半導体材料が第１電極４２上の有機半導体層４５に到達することを防ぐことができる。また、突起部４４によって挟まれた位置にある補助電極４３を第２電極４６に接続することにより、電圧降下を適切に抑制することができる。
【００５５】
次に、本実施の形態による有機半導体素子４０を基材４１上に形成するための素子製造装置１０および素子製造方法について説明する。有機半導体素子４０に不純物が混入されることを十分に防ぐことができる限りにおいて、素子製造方法が実施される環境は特には限られないが、例えば素子製造方法は部分的に真空環境の下で実施される。なお少なくとも大気圧よりも低圧の環境である限りにおいて、真空環境における具体的な圧力が特に限定されることはないが、例えば素子製造装置１０の内部の圧力は１．０×１０４Ｐａ以下になっている。
【００５６】
素子製造装置
図３は、素子製造装置１０を概略的に示す図である。図３に示すように、素子製造装置１０は、基材４１上に複数の第１電極４２を形成する第１電極形成装置１１と、第１電極４２間に補助電極４３を形成する補助電極形成装置１２と、第１電極４２と補助電極４３との間に突起部４４を形成する突起部形成装置１３と、第１電極４２、補助電極４３上および突起部４４上に有機半導体層４５を形成する有機半導体層形成装置１４と、を備えている。以下の説明において、各装置１１，１２，１３，１４を用いた工程によって得られるものを中間製品５０と称することもある。第１電極形成装置１１を経た後の中間製品５０は、基材４１と、基材４１上に形成された複数の第１電極４２と、を含むものである。補助電極形成装置１２を経た後の中間製品５０は、第１電極４２間に形成された補助電極４３をさらに含むものである。突起部形成装置１３を経た後の中間製品５０は、第１電極４２と補助電極４３との間に形成された突起部４４をさらに含むものである。有機半導体層形成装置１４を経た後の中間製品５０は、補助電極４３上および突起部４４上に形成された有機半導体層４５をさらに含むものである。また、後述する中間製品処理装置１５を経た後の中間製品５０においては、補助電極４３上に設けられた有機半導体層４５が除去されている。
【００５７】
素子製造装置１０は、後述する蓋材２１ｃが基材４１に対して密着されている間に所定の処理を実施する中間製品処理装置１５をさらに備えている。本実施の形態においては、中間製品処理装置１５が、補助電極４３上に設けられた有機半導体層４５を除去する除去装置として構成されている例について説明する。具体的には、本実施の形態において、中間製品処理装置１５は、基材４１および突起部４４を含む中間製品５０に突起部４４の側から後述する蓋材２１ｃを密着させる封止機構２０と、補助電極４３上に設けられた有機半導体層４５を除去する除去機構３０と、を有している。また素子製造装置１０は、補助電極４３上の有機半導体層４５が除去された後に補助電極４３および有機半導体層４５上に第２電極４６を形成する第２電極形装置１６をさらに備えている。
【００５８】
図３に示すように、素子製造装置１０は、各装置１１〜１６間で基材４１や中間製品５０を搬送するために各装置１１〜１６に接続された搬送装置１７をさらに備えていてもよい。
【００５９】
なお図３は、機能的な観点から各装置を分類したものであり、物理的な形態が図３に示す例に限られることはない。例えば、図３に示す各装置１１〜１６のうちの複数の装置が、物理的には１つの装置によって構成されていてもよい。若しくは、図３に示す各装置１１〜１６のいずれかは、物理的には複数の装置によって構成されていてもよい。例えば後述するように、第１電極４２および補助電極４３は１つの工程において同時に形成されることがある。この場合、第１電極形成装置１１および補助電極形成装置１２は１つの装置として構成されていてもよい。
【００６０】
素子製造方法
以下、図４（ａ）〜（ｇ）を参照して、素子製造装置１０を用いて有機半導体素子４０を製造する方法について説明する。はじめに、例えばスパッタリング法によって、第１電極４２および補助電極４３を構成する金属材料の層を基材４１上に形成し、次に、金属材料の層をエッチングによって成形する。これによって、図４（ａ）に示すように、上述の第１電極４２および補助電極４３を同時に基材４１上に形成することができる。なお、第１電極４２を形成する工程および補助電極４３を形成する工程は、別個に実施されてもよい。
【００６１】
次に、図４（ｂ）に示すように、例えばフォトリソグラフィー法によって、第１電極４２と補助電極４３との間に、第１電極４２および補助電極４３よりも上方まで基材４１の法線方向に沿って延びる複数の突起部４４を形成する。その後、蒸着法，ＣＶＤ法，印刷法，インクジェット法または転写法などの一般的な成膜方法によって、図４（ｃ）に示すように、第１電極４２上，補助電極４３上および突起部４４上に有機半導体層４５を形成する。このようにして、基材４１と、基材４１に設けられた複数の第１電極４２と、第１電極４２間に設けられた補助電極４３および突起部４４と、第１電極４２上、補助電極４３上および突起部４４上に設けられた有機半導体層４５と、を含む中間製品５０を得ることができる。なお本実施の形態においては、上述のように、第１電極４２および補助電極４３が突起部４４よりも先に基材４１上に形成される。このため、第１電極４２および補助電極４３は、突起部４４によって部分的に覆われている。
【００６２】
次に、蓋材２１ｃを準備し、その後、図４（ｄ）に示すように、封止機構２０を用いて蓋材２１ｃの第１面２１ｄを中間製品５０に密着させる密着工程を実施する。次に、蓋材２１ｃが中間製品５０に密着している間に、図４（ｅ）に示すように、除去機構３０を用いて、補助電極４３上に設けられた有機半導体層４５にレーザ光などの光Ｌ１を照射する。これによって、光Ｌ１のエネルギーが有機半導体層４５によって吸収され、この結果、補助電極４３上の有機半導体層４５を構成する有機半導体材料が飛散する。このようにして、補助電極４３上の有機半導体層４５を除去する除去工程を実施することができる。補助電極４３上から飛散した有機半導体材料は、例えば図４（ｅ）に示されているように、蓋材２１ｃの第１面２１ｄに付着する。その後、後述するように、第１電極４２上の有機半導体層４５上、および補助電極４３上に第２電極４６を形成する。
【００６３】
以下、上述の図４（ｄ）（ｅ）を参照して説明した、蓋材２１ｃを中間製品５０に密着させるとともに補助電極４３上の有機半導体層４５を除去する方法について、図５（ａ）〜（ｄ）を参照してより詳細に説明する。
【００６４】
（封止機構）
はじめに封止機構２０について説明する。封止機構２０は、図５（ａ）に示すように、蓋材２１ｃを供給する蓋材供給部２１と、蓋材２１ｃの第１面２１ｄが中間製品５０に密着するよう蓋材２１ｃに対して圧力を印加する加圧部２３と、を有している。蓋材２１ｃは、中間製品５０を突起部４４側から覆うためのものである。このような蓋材２１ｃを用いることにより、例えば上述の除去工程において、補助電極４３上から飛散した有機半導体材料が第１電極４２上の有機半導体層４５や周囲環境を汚染することを防ぐことができる。蓋材２１ｃを構成する材料としては、ガラスやプラスチックなどの透光性を有する材料が用いられる。
【００６５】
蓋材供給部２１は、蓋材２１ｃをロール・トゥー・ロールで供給するよう構成されていてもよい。例えば蓋材供給部２１は、蓋材２１ｃを巻き出す巻出部２１ａと、蓋材２１ｃを巻き取る巻取部２１ｂと、を含んでいてもよい。この場合、蓋材２１ｃの材料や厚みは、ロール状に巻き取られることができる程度の柔軟性を有するように設定される。
【００６６】
加圧部２３は、図５（ａ）に示すように、光透過領域２４ａおよび気体通過領域２４ｂを含む基板２４と、少なくとも気体通過領域２４ｂを囲うよう基板２４上に設けられたパッキン２５と、を有している。パッキン２５は、基板２４のうち蓋材２１ｃと対向する側に設けられている。また加圧部２３は、気体通過領域２４ｂに接続され、基板２４と蓋材２１ｃとの間の空間に不活性ガスなどの気体を供給する気体注入部２６をさらに有している。基板２４は、透光性を有する材料から構成されており、例えば石英等のガラスから構成されている。パッキン２５は、蓋材２１ｃの第２面２１ｅに密着して基板２４と蓋材２１ｃとの間の空間の気密性を高めることができる材料から構成されており、例えばゴムから構成されている。
【００６７】
（除去機構）
次に除去機構３０について説明する。除去機構３０は、基板２４および蓋材２１ｃを通してレーザ光などの光Ｌ１を補助電極４３上の有機半導体層４５に照射することにより、補助電極４３上の有機半導体層４５を除去するものである。除去機構３０は、図５（ａ）に示すように、例えば、レーザ光を生成する光照射部３１を有している。なお蓋材２１ｃを構成する材料としては、レーザ光などの光Ｌ１を透過させることができるよう、ＰＥＴ、ＣＯＰ，ＰＰ，ＰＥ，ＰＣ，ガラスフィルムなどの透光性を有する材料が用いられる。
なお蓋材２１ｃは、蓋材２１ｃからガスが流入し、中間製品５０と蓋材２１ｃとの間の空間の機密性が低下してしまうことや、中間製品５０の構成要素が酸化などによって劣化してしまうことを防ぐため、所定のガスバリア性を備えていることが好ましい。例えば、蓋材２１ｃの酸素透過度は、好ましくは１００ｃｃ／ｍ２・ｄａｙ以下になっており、より好ましくは３０ｃｃ／ｍ２・ｄａｙ以下になっており、さらに好ましくは１５ｃｃ／ｍ２・ｄａｙ以下になっている。
【００６８】
以下、中間製品処理装置１５の作用について説明する。
【００６９】
はじめに、図５（ａ）に示すように、中間製品５０を、封止機構２０および除去機構３０が設けられ、かつ真空雰囲気に維持されたチャンバ１５ａ内に搬入する。次に、図５（ｂ）に示すように、巻出部２１ａから巻取部２１ｂに向けて蓋材２１ｃを巻き出して、中間製品５０を突起部４４の側から蓋材２１ｃの第１面２１ｄで覆う。その後、中間製品５０を蓋材２１ｃに対して相対的に接近させ、そして、中間製品５０と蓋材２１ｃとを当接させる。これによって、図５（ｃ）に示すように、第１面２１ｄの反対側にある蓋材２１ｃの第２面２１ｅに接する空間に、具体的には、蓋材２１ｃ、基板２４およびパッキン２５によって囲まれた空間に、周囲から密閉された密閉空間２８を形成することができる。なお中間製品５０を蓋材２１ｃに対して相対的に接近させる方法が特に限られることはない。例えば図５（ｃ）に示すように、伸縮自在な複数のシリンダー２２ａを含む支持部２２によって中間製品５０が支持されている場合、シリンダー２２ａを伸ばすことによって中間製品５０を蓋材２１ｃに接触させることができる。
【００７０】
その後、気体注入部２６を用いて密閉空間２８に気体を注入して密閉空間２８の圧力を高める。この結果、密閉空間２８の圧力が、蓋材２１ｃと中間製品５０との間の空間の圧力よりも高くなる。このため、密着工程において、蓋材２１ｃの第１面２１ｄを中間製品５０に強固に密着させることができる。なお気体注入部２６には、図５（ｃ）に示すように、気体注入部２６の注入口２６ａから密閉空間２８への気体の注入を制御するためのシャッター２６ｂが設けられていてもよい。
【００７１】
次に、中間製品に前記蓋材が密着されている間に、図５（ｄ）および図４（ｅ）に示すように、補助電極４３上に設けられた有機半導体層４５に、除去機構３０の光照射部３１を用いて光Ｌ１を照射する。これによって、真空環境下において、補助電極４３上の有機半導体層４５を除去することができる。図４（ｆ）は、補助電極４３上の有機半導体層４５が除去された状態を示す図である。
【００７２】
その後、図４（ｇ）に示すように、第１電極４２上の有機半導体層４５上、および補助電極４３上に第２電極４６を形成する。このようにして、第２電極４６に接続された補助電極４３を備える有機半導体素子４０を得ることができる。
【００７３】
本実施の形態によれば、大気圧よりも低圧の環境下で複数の工程を実施する素子製造装置１０の内部に、素子製造装置１０の内部の圧力よりも高い圧力を有する密閉空間２８を形成することにより、差圧を利用して蓋材２１ｃを中間製品５０に対して強固に密着させることができる。このため、上述の除去工程などの、中間製品５０に対する様々な処理を、蓋材２１ｃが中間製品５０に強固に密着した状態で実施することができる。これによって、既に形成されている有機半導体層４５や、中間製品５０の周囲の環境が汚染されてしまうことを抑制することができる。
【００７４】
比較の形態
次に、本実施の形態の効果を、比較の形態と比較して説明する。図６（ａ）（ｂ）は、比較の形態において、補助電極４３上の有機半導体層４５を除去する方法を示す図である。
【００７５】
図６（ａ）（ｂ）に示す比較の形態においては、中間製品５０に蓋材２１ｃを密着させて重ね合わせ基材を構成した後、蓋材２１ｃと中間製品５０との間の空間を真空雰囲気に維持した状態で重ね合わせ基材を大気中に取り出し、そして、大気中で補助電極４３上の有機半導体層４５に光を照射する。図６（ａ）（ｂ）に示す比較の形態において、図１乃至図５（ａ）〜（ｄ）に示す本実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００７６】
比較の形態においては、重ね合わせ基材を大気中に取り出したり再び搬入したりする際に、素子製造装置の内部雰囲気の置換や脱気に時間がかかることになる。このため、有機半導体素子を製造することに要する時間やコストが増大することが考えられる。また重ね合わせ基材が大気中に一旦取り出されるため、重ねあわせ基材を形成した後、蓋材２１ｃを切断する必要がある。従って、使用後の蓋材２１ｃを巻き取ること、すなわち蓋材２１ｃロール・トゥー・ロールで回収することが困難である。このため、蓋材２１ｃの回収方法が限定されてしまうことになる。
【００７７】
これに対して本実施の形態によれば、補助電極４３上の有機半導体層４５を除去する工程を、素子製造装置の内部の、大気圧よりも低圧の環境下で実施することができる。このため、有機半導体素子４０などの素子を効率良く製造することができる。また、蓋材２１ｃをロール・トゥー・ロールで供給することが可能になる。従って本実施の形態によれば、ロール・トゥー・ロールや枚葉など、蓋材２１ｃの供給方法として様々な方法を採用することができる。
【００７８】
なお、上述した実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、図面を参照しながら、変形例について説明する。以下の説明および以下の説明で用いる図面では、上述した実施の形態と同様に構成され得る部分について、上述の実施の形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いることとし、重複する説明を省略する。また、上述した実施の形態において得られる作用効果が変形例においても得られることが明らかである場合、その説明を省略することもある。
【００７９】
（有機半導体素子の層構成の変形例）
上述の本実施の形態において、第１電極４２および補助電極４３が突起部４４よりも先に基材４１上に形成される例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、突起部４４を第１電極４２および補助電極４３よりも先に基材４１上に形成してもよい。このような場合であっても、上述した本実施の形態による密着工程や除去工程を利用することができる。以下、このような例について図７（ａ）〜（ｇ）を参照して説明する。
【００８０】
はじめに図７（ａ）に示すように、基材４１上に複数の突起部４４を形成する。次に、図７（ｂ）に示すように、突起部４４間に第１電極４２を形成するとともに、突起部４４上に補助電極４３を形成する。その後、図７（ｃ）に示すように、第１電極４２，補助電極４３および突起部４４上に有機半導体層４５を形成する。このようにして、基材４１と、基材４１に設けられた複数の第１電極４２と、第１電極４２間に設けられた補助電極４３および突起部４４と、第１電極４２上および補助電極４３上に設けられた有機半導体層４５と、を含む中間製品５０を得ることができる。なお本変形例においては、第１電極４２および補助電極４３よりも先に突起部４４が形成されるため、突起部４４が補助電極４３によって覆われている。なお突起部４４は、その上面が全域にわたって補助電極４３によって覆われている必要はない。すなわち突起部４４は、その上面が少なくとも部分的に補助電極４３によって覆われていればよい。また上述の本実施の形態においては、第１電極４２間に２列にわたって突起部４４が設けられ、突起部４４間に補助電極４３が設けられる例を示したが、本変形例においては、補助電極４３が突起部４４上に設けられるため、図７（ｃ）に示すように第１電極４２間に設けられる突起部４４は１列のみであってもよい。
【００８１】
次に、蓋材２１ｃの第１面２１ｄを中間製品５０に密着させる密着工程を実施する。具体的には、図７（ｄ）に示すように、蓋材２１ｃの第１面２１ｄが、突起部４４上の補助電極４３上の有機半導体層４５に当接される。この際、上述の本実施の形態の場合と同様に、蓋材２１ｃは、差圧を利用することによって中間製品５０に対して強固に密着される。この場合、蓋材２１ｃの第１面２１ｄの表面エネルギーを適切に設定することにより、図７（ｅ）に示すように、突起部４４上の補助電極４３上の有機半導体層４５を蓋材２１ｃの第１面２１ｄに転移させることができる。すなわち本変形例においては、転移を利用して、突起部４４上の補助電極４３上の有機半導体層４５を除去する除去工程を実施することができる。図７（ｆ）は、突起部４４上の補助電極４３上の有機半導体層４５が除去された状態を示す図である。なお本変形例においても、転移を促進するため、上述の本実施の形態の場合と同様に、突起部４４上の補助電極４３上の有機半導体層４５に光を照射してもよい。
【００８２】
その後、図７（ｇ）に示すように、第１電極４２上の有機半導体層４５上および突起部４４上の補助電極４３上に第２電極４６を形成する。このようにして、第２電極４６に接続された補助電極４３を備える有機半導体素子４０を得ることができる。
【００８３】
なお上述の本実施の形態および本変形例においては、除去される有機半導体層４５が、補助電極４３に接している例を示したが、これに限られることはなく、除去される有機半導体層４５と補助電極４３との間に、図示しないその他の層、例えば導電性を有する層が介在されていてもよい。すなわち本願において、「補助電極上に設けられた有機半導体層を除去する」とは、基材の法線方向に沿って見た場合に補助電極と重なっている有機半導体層を除去することを意味している。
【００８４】
（中間製品処理装置が露光装置として構成される例）
また上述の本実施の形態および変形例において、封止機構２０を有する中間製品処理装置１５が、補助電極４３上の有機半導体層４５を除去する除去装置として構成される例を示した。しかしながら、上述の封止機構２０の応用例が特に限られることはない。例えば中間製品処理装置１５は、図８および図９に示すように、封止機構２０と、中間製品５０に蓋材２１ｃが密着されている間に被露光層４７に対して露光光Ｌ２を照射する露光工程を実施する露光機構３３と、を有していてもよい。すなわち、素子製造装置１０の内部における差圧を利用した上述の密着方法が、露光工程のために適用されてもよい。
【００８５】
（中間製品処理装置が蒸着装置として構成される例）
若しくは、中間製品処理装置１５は、図１０および図１１（ａ）（ｂ）に示すように、封止機構２０と、中間製品５０に蓋材２１ｃが密着されている間に蒸着用材料４８に光を照射して蒸着用材料４８を基材４１上に蒸着させる蒸着機構３５と、を有していてもよい。すなわち、素子製造装置１０の内部における差圧を利用した上述の密着方法が、蒸着工程のために適用されてもよい。なお、蓋材２１ｃのような柔軟性を有する部材の上に所定の材料を設け、この材料を加熱して蒸発させることにより、別の部材上に材料を付着させる、という方法は、印刷の分野において「昇華転写」と呼ばれる方法である。従って、本変形例における「蒸発」および「蒸着」という用語を、「昇華」および「昇華転写」に読み替えることも可能である。
【００８６】
本変形例においては、図１１（ａ）に示すように、蒸着用材料４８が蓋材２１ｃの第１面２１ｄに設けられている。また図１１（ａ）に示すように、中間製品５０は、基材４１と、基材４１上に設けられた複数の突起部４４と、突起部４４間に設けられた第１電極４２と、を有している。この場合、蒸着機構３５を用いて赤外線などの光Ｌ３を蒸着用材料４８に照射すると、蒸着用材料４８が蒸発する。より具体的には、図１１（ａ）に示すように蒸着用材料４８のうち第１電極４２と対向する位置に存在する蒸着用材料４８に光Ｌ３を照射すると、蒸着用材料４８が蒸発して基材４１上の第１電極４２に付着する。この結果、図１１（ｂ）に示すように、第１電極４２上に蒸着層４９を形成することができる。また基材４１と蓋材２１ｃとの間の空間は、突起部４４によって適切に区画されている。このため、基材４１と蓋材２１ｃとの間の空間で蒸着用材料４８が広域にわたって飛散してしまうことが防がれている。なお蒸着用材料４８を加熱する方法は、上述の限りではない。例えば蒸着用材料４８の下部に赤外光を吸収する金属薄膜を形成しておき、金属薄膜を加熱することで蒸着用材料４８を蒸着させても良い。すなわち本変形例において、「光Ｌ３を蒸着用材料４８に照射する」という工程は、蒸着用材料４８に直接的に光を照射する工程だけでなく、蒸着用材料４８に隣接している部材に光が到達するように蒸着用材料４８に向けて光を照射するという工程をも含んでいる。
【００８７】
（その他の変形例）
上述の本実施の形態および各変形例において、基材４１が枚葉で供給される例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、基材４１は、ロール・トゥー・ロールで供給されてもよい。この場合、ロール・トゥー・ロールで供給されている基材４１を蓋材２１ｃに対して接近させる可動ステージなどを用いることによって、上述の本実施の形態および各変形例の場合と同様に、基材４１を部分的に蓋材２１ｃによって覆うことができる。
【００８８】
また上述の本実施の形態および各変形例において、有機半導体素子４０が有機ＥＬである例を示した。しかしながら、上述の素子製造装置１０および素子製造方法によって製造される有機半導体素子のタイプが特に限られることはない。例えば上述の素子製造装置１０および素子製造方法を用いて、有機トランジスタデバイスや有機太陽電池デバイスなどの様々な有機半導体素子を製造することが可能である。有機トランジスタデバイスにおいて、有機半導体層およびその他の構成要素としては公知のものを用いることができ、例えば特開２００９−８７９９６号公報に記載のものを用いることができる。同様に、有機太陽電池デバイスにおいて、有機半導体層から構成される光電変換層およびその他の構成要素としては公知のものを用いることができ、例えば特開２０１１−１５１１９５号公報に記載のものを用いることができる。また、上述の素子製造装置１０および素子製造方法は、有機半導体素子の製造だけでなく、無機半導体素子の製造に適用されてもよい。
【００８９】
（中間製品処理装置の変形例）
以下、中間製品処理装置１５のその他の変形例について説明する。はじめに図１２を参照して、本変形例による中間製品処理装置１５の概略について説明する。図１２は、中間製品処理装置１５の主要な構成要素を示す斜視図である。
【００９０】
図１２において、中間製品５０のうち蓋材２１ｃの第１面２１ｄと対向する第１面が符号５０ａで表されており、第１面５０ａの反対側にある第２面が符号５０ｂで表されている。本変形例による中間製品処理装置１５のチャンバ１５ａ内において、中間製品５０は、蓋材２１ｃよりも上方の位置で基材保持具７１によって保持されている。基材保持具７１としては、中間製品５０の第２面５０ｂに接触して中間製品５０を保持できるものが用いられ、例えば静電チャックが用いられる。なお図が煩雑になることを防ぐため、チャンバ１５ａ、および、中間製品５０をチャンバ１５ａに搬入するためにチャンバ１５ａに形成されている基材取り出し窓１５ｂは一点鎖線で表されている。また、後述する第１封止治具６１のうち蓋材２１ｃの下方に隠れている部分が点線で表されている。
【００９１】
図１２に示すように、本変形例において、中間製品処理装置１５の封止機構２０の加圧部２３は、蓋材２１ｃの第２面２１ｅ側に配置された第１封止治具６１を有している。第１封止治具６１は、蓋材２１ｃの第２面２１ｅ側に、周囲から密閉された上述の密閉空間２８を形成するためのものである。第１封止治具６１は例えば、蓋材２１ｃに平行に延びる主面６１ａと、主面６１ａから蓋材２１ｃに向かう側面と、を有している。この場合、密閉空間２８は、第１封止治具６１の側面の内側の空間に少なくとも形成される。すなわち、中間製品５０の基材４１の法線方向から見た場合の密閉空間２８の輪郭は、第１封止治具６１の側面によって画定される。第１封止治具６１の側面は例えば、第１方向Ｄ１に沿って延びる一対の第１側面６１ｂと、第１方向Ｄ１に直交する第２方向Ｄ２に沿って延びる一対の第２側面６１ｃと、を含んでいる。ここで第１方向Ｄ１とは、蓋材供給部２１によって蓋材２１ｃが搬送される方向のことである。なお「第１側面６１ｂが第１方向Ｄ１に沿って延びる」とは、第１側面６１ｂと第１方向Ｄ１との間に形成される角度が、第１側面６１ｂと第２方向Ｄ２との間に形成される角度よりも小さいことを意味している。好ましくは、第１側面６１ｂと第１方向Ｄ１との間に形成される角度は、−１０度〜＋１０度の範囲内になっている。同様に、「第２側面６１ｃが第２方向Ｄ２に沿って延びる」とは、第２側面６１ｃと第２方向Ｄ２との間に形成される角度が、第２側面６１ｃと第１方向Ｄ１との間に形成される角度よりも小さいことを意味している。好ましくは、第２側面６１ｃと第２方向Ｄ２との間に形成される角度は、−１０度〜＋１０度の範囲内になっている。なお図１２においては、第１方向Ｄ１および第２方向Ｄ２の両方に直交する第３方向が符号Ｄ３で表されている。
【００９２】
図１２に示すように、第１封止治具６１の第１側面６１ｂおよび第２側面６１ｃはいずれも、中間製品５０の基材４１の法線方向から見た場合に中間製品５０と重ならない位置に配置されている。このため、第１封止治具６１の側面の内側の空間に形成される密閉空間２８は、中間製品５０の基材４１の法線方向に沿って見た場合に密閉空間２８が中間製品５０を包含するよう形成されることになる。
【００９３】
次に図１３Ａおよび図１３Ｂを参照して、本変形例による中間製品処理装置１５についてさらに詳細に説明する。図１３Ａは、図１２に示す中間製品処理装置１５を第２方向Ｄ２に沿って切断した場合を示す断面図であり、図１３Ｂは、図１２に示す中間製品処理装置１５を第１方向Ｄ１に沿って切断した場合を示す断面図である。
【００９４】
図１３Ａおよび図１３Ｂに示すように、光照射部３１は第１封止治具６１の外部に配置される。また、第１封止治具６１の主面６１ａのうち光照射部３１からの光が通る部分は、透光性を有する材料から構成された光透過領域６１ｄとなっている。透光性を有する材料としては、上述の基板２４と同様に例えば石英が用いられる。
【００９５】
封止機構２０の加圧部２３は、蓋材２１ｃの第１面２１ｄ側に配置され、密閉空間２８を形成する際に第１封止治具６１の側面との間で蓋材２１ｃを挟み込む第２封止治具をさらに有していてもよい。これによって、密閉空間２８を周囲からさらに強固に密閉することができる。第２封止治具６２は例えば、第１封止治具６１の第１側面６１ｂとの間で蓋材２１ｃを挟み込む第１側面６２ｂと、第１封止治具６１の第２側面６１ｃとの間で蓋材２１ｃを挟み込む第２側面６２ｃと、を含む、枠状の部材として構成されている。
【００９６】
ところで上述のように、本変形例においては、密閉空間２８が中間製品５０を包含するよう形成されている。このため図１３Ａおよび図１３Ｂに示すように、蓋材２１ｃと中間製品５０とを密着させる際、密閉空間２８を形成する第１封止治具６１の主面６１ａ側に中間製品５０を押し込み、これによって蓋材２１ｃを第１封止治具６１の主面６１ａ側に撓ませた状態で、蓋材２１ｃを中間製品５０に密着させることができる。この際、第１封止治具６１および第２封止治具６２による挟み込みによって蓋材２１ｃが強固に保持されているので、蓋材２１ｃには、中間製品５０に向かう、撓みに対する反発力が生じる。このため本変形例によれば、蓋材２１ｃを中間製品５０により強固に密着させることができる。このことにより、既に形成されている有機半導体層４５や、中間製品５０の周囲の環境が汚染されてしまうことをより確実に抑制することができる。
【００９７】
また本変形例によれば、中間製品５０の基材４１の法線方向から見た場合に第１封止治具６１の側面６１ｂ，６１ｃが中間製品５０と重ならないよう、第１封止治具６１の側面６１ｂ，６１ｃが配置されている。このため、蓋材２１ｃを中間製品５０に密着させる際、第１封止治具６１の側面６１ｂ，６１ｃが蓋材２１ｃを介して中間製品５０の第１面５０ａを局所的に押圧することがない。このことは、中間製品５０の第１面５０ａ側の構成要素が、第１封止治具６１の側面６１ｂ，６１ｃからの局所的な押圧によって破損されることがないことを意味する。従って、中間製品５０の第１面５０ａ側の構成要素のレイアウトを高い自由度で設定することが可能になる。
【００９８】
次に図１４（ａ）〜（ｆ）を参照して、本変形例による中間製品処理装置１５を用いて補助電極４３上の有機半導体層４５を除去する方法について説明する。なお図１４（ａ）〜（ｆ）には、第１方向Ｄ１に沿って切断された場合の中間製品処理装置１５が示されている。
【００９９】
はじめに図１４（ａ）に示すように、チャンバ１５ａ内に中間製品５０を準備し、かつ、蓋材２１ｃを第１方向Ｄ１に沿って巻出部２１ａから巻取部２１ｂに向けて搬送することにより、中間製品５０と蓋材２１ｃの第１面２１ｄとを対向させる準備工程を実施する。この際、チャンバ１５ａ内の圧力は第１圧力Ｐ１に制御されている。第１圧力Ｐ１は、中間製品５０に不純物が混入することを抑制するよう、好ましくは１×１０２Ｐａ以下に設定されており、より好ましくは１×１０−１Ｐａ以下に設定されている。
【０１００】
次に図１４（ｂ）に示すように、第１圧力Ｐ１に制御された環境下で第１封止治具６１を蓋材２１ｃの第２面２１ｅに接触させることにより、蓋材２１ｃの第２面２１ｅ側に密閉空間２８を形成する密閉空間形成工程を実施する。具体的には、第２封止治具６２を第１封止治具６１に向けて移動させることにより、第１封止治具６１の側面と第２封止治具６２の側面とで蓋材２１ｃを挟み込むようにする。この際、密閉空間２８の圧力は第１圧力になっている。
【０１０１】
その後、図１４（ｃ）に示すように、基材保持具７１を用いて中間製品５０を蓋材２１ｃに向けて移動させることにより、中間製品５０を蓋材２１ｃの第１面２１ｄに接触させる。また、密閉空間２８の圧力を、上述の第１圧力Ｐ１よりも高い第２圧力Ｐ２に高める。この際、中間製品５０と蓋材２１ｃの第１面２１ｄとの間の空間の圧力は第１圧力Ｐ１になっている。このため、第１圧力Ｐ１と第２圧力Ｐ２との差に基づいて、蓋材２１ｃの第１面２１ｄを中間製品５０に強固に密着させることができる。この密着工程の際、第１圧力Ｐ１と第２圧力Ｐ２との差は、好ましくは１×１０１Ｐａ以上に設定され、より好ましくは１×１０２Ｐａ以上に設定される。なお図示はしないが、第１封止治具６１には、密閉空間２８に気体を注入する気体注入部が接続されている。また第１封止治具６１には、密閉空間２８内の気体を排気する排気部がさらに接続されていてもよい。
【０１０２】
次に図１４（ｄ）に示すように、中間製品５０に蓋材２１ｃが密着されている間に、第１封止治具６１の外部に配置された光照射部３１を用いて、第１封止治具６１の主面６１ａおよび蓋材２１ｃを通して光Ｌ１を中間製品５０に照射する光照射工程を実施する。これによって、補助電極４３上の有機半導体層４５を除去することができる。光照射部３１は、大気環境下に配置されていてもよい。
【０１０３】
その後、図１４（ｅ）に示すように、密閉空間２８内の気体を排気して、密閉空間２８の圧力を低減させる。例えば、密閉空間２８内の圧力を第１圧力Ｐ１まで低下させる。その後、図１４（ｆ）に示すように、中間製品５０から蓋材２１ｃを剥離させる剥離工程を実施する。この際、図１４（ｅ）に示すように密閉空間２８内の気体を排気している場合、剥離工程の際にチャンバ１５ａ内の圧力が上昇してしまうことを抑制することができる。
【０１０４】
（中間製品処理装置のその他の変形例）
図１２乃至図１４（ａ）〜（ｆ）に示す中間製品処理装置１５の変形例においては、光照射部３１が第１封止治具６１の外部に、例えば大気環境下に配置される例を示した。ところで図１２乃至図１４（ａ）〜（ｆ）に示す例においては、光照射部３１が大気環境下に配置される場合、上述の準備工程および密閉空間形成工程の間は、上述の第１圧力Ｐ１と大気圧との差圧が第１封止治具６１の光透過領域６１ｄに加えられることになる。このことは、最大で約１気圧の差圧が光透過領域６１ｄに加えられる可能性があることを意味している。従って、光透過領域６１ｄは、最大で約１気圧の差圧に耐え得るよう構成される必要がある。光透過領域６１ｄが例えば石英によって構成されている場合、約１気圧の差圧に耐えるためには、数ｃｍ程度の厚い石英を用いることになる。
ところで、光照射部３１は通常、レーザ光などの光を生成する光源に加えて、光を中間製品５０に縮小投影するための結像光学系や、レーザ光を集光する集光光学系などの光学系を含んでいる。一方、光照射部３１と中間製品５０との間に光透過領域６１ｄが存在する場合は、光学系の出射面から中間製品５０までの距離、いわゆるワークディスタンスを、光透過領域６１ｄの厚みよりも短くすることができない。従って、光透過領域６１ｄの厚みが大きい場合、ワークディスタンスが長くなり、この結果、光学系の設計の自由度が低下してしまう。また光透過領域６１ｄの厚みが大きいことは、第１封止治具６１のコストの増大を招く。
【０１０５】
このような課題を考慮し、図１５（ａ）〜（ｆ）に示す本変形例においては、第１封止治具６１の主面６１ａのうち光照射部３１からの光が通る部分を、開閉自在な開閉窓６１ｅによって構成することを提案する。この場合、光照射部３１を用いて中間製品５０に光を照射する際、開閉窓６１ｅを開放することによって形成される開口部に光照射部３１の光学系を配置させることができるので、ワークディスタンスを短くすることができる。これによって、所望の光学系を容易に得ることができるようになる。
【０１０６】
本変形例において、封止機構２０の加圧部２３は、図１５（ａ）に示すように、第１封止治具６１の開閉窓６１ｅが開放されている際に第１封止治具６１の内部の空間と連通可能に構成された補助チャンバ７２をさらに有している。そして光照射部３１は、この補助チャンバ７２内に配置されている。後述するように、第１封止治具６１が蓋材２１ｃに接触していないとき、第１封止治具６１の開閉窓６１ｅは閉鎖されている。一方、光照射部３１が中間製品５０に光を照射する際、第１封止治具６１の開閉窓６１ｅは開放されており、かつ、第１封止治具６１の内部の空間および補助チャンバ７２の内部の空間が、第１圧力Ｐ１よりも高い第２圧力Ｐ２に制御される。
【０１０７】
以下、図１５（ａ）〜（ｆ）を参照して、本変形例による中間製品処理装置１５を用いて補助電極４３上の有機半導体層４５を除去する方法について説明する。
【０１０８】
はじめに図１５（ａ）に示すように、中間製品５０と蓋材２１ｃの第１面２１ｄとを対向させる上述の準備工程を実施する。この際、第１封止治具６１の開閉窓６１ｅは閉鎖されている。また補助チャンバ７２の内部の空間の圧力は、第２圧力Ｐ２に制御されている。第２圧力Ｐ２は、光照射部３１が動作可能であるよう設定されており、例えば１気圧に設定されている。好ましくは、補助チャンバ７２の内部の環境は、酸素および水素を含まない環境になっている。例えば補助チャンバ７２内には、窒素などの不活性ガスが充填されている。これによって、後述するように開閉窓６１ｅが開放され、補助チャンバ７２内に充填されていた気体が蓋材２１ｃに接するようになった場合に、酸素や水素が蓋材２１ｃを透過して中間製品５０に到達してしまうことを防ぐことができる。
【０１０９】
次に図１５（ｂ）に示すように、第１圧力Ｐ１に制御された環境下で、かつ第１封止治具６１の開閉窓６１ｅが閉鎖された状態で、第１封止治具６１を蓋材２１ｃの第２面２１ｅに接触させる密閉空間形成工程を実施する。開閉窓６１ｅが閉鎖されたままであるので、第１封止治具６１と蓋材２１ｃとの間に形成される密閉空間２８の圧力は第１圧力となる。
【０１１０】
その後、図１５（ｃ）に示すように、中間製品５０を蓋材２１ｃの第１面２１ｄに接触させる。また、第１封止治具６１の開閉窓６１ｅを開放する。これによって、第１封止治具６１の内部の空間および補助チャンバ７２の内部の空間が、第１圧力よりも高い第２圧力に制御された密閉空間２８となる。これによって、蓋材２１ｃの第１面２１ｄを中間製品５０に強固に密着させることができる。
【０１１１】
次に図１５（ｄ）に示すように、開閉窓６１ｅを開放することによって形成される開口部に光照射部３１の光学系を配置させた状態で、光Ｌ１を中間製品５０に照射する光照射工程を実施する。その後、図１５（ｅ）に示すように、第１封止治具６１の開閉窓６１ｅを閉鎖する。開閉窓６１ｅを閉鎖した後、第１封止治具６１の内部の密閉空間２８内の気体を排気して、密閉空間２８の圧力を例えば第１圧力Ｐ１に低減させてもよい。その後、図１５（ｆ）に示すように、中間製品５０から蓋材２１ｃを剥離させる剥離工程を実施する。
【０１１２】
（中間製品処理装置のその他の変形例）
図１５（ａ）〜（ｆ）に示す中間製品処理装置１５の変形例においては、第１封止治具６１の開閉窓６１ｅが開放されている間、光照射部３１の周囲の空間の圧力が蓋材２１ｃの第２面２１ｅに加えられることになる。ところで、蓋材２１ｃの第２面２１ｅに加えられる圧力は、蓋材２１ｃを中間製品５０に密着させることができる程度の圧力で十分である。一方、光照射部３１の周囲の空間の圧力は一般に、光照射部３１の特性や仕様に応じて決定され、例えば１気圧に設定される。従って、図１５（ａ）〜（ｆ）に示す変形例のように、蓋材２１ｃの第２面２１ｅ側の空間と光照射部３１の周囲の空間とが連通している場合、蓋材２１ｃの第２面２１ｅに加えられる圧力が、蓋材２１ｃを中間製品５０に密着させるために必要な圧力を超えた過剰なものになってしまうことがある。
【０１１３】
このような課題を考慮し、図１６（ａ）〜（ｆ）に示す本変形例においては、光照射部３１の周囲の空間の圧力とは独立に蓋材２１ｃの第２面２１ｅ側の空間の圧力を調整することを可能にしながら、第１封止治具６１の主面６１ａの厚みを小さくすることができる構成を提案する。
【０１１４】
本変形例において、第１封止治具６１の主面６１ａのうち光照射部３１からの光が通る部分は、石英などの透光性を有する材料から構成された光透過領域６１ｄとなっている。また封止機構２０の加圧部２３は、第１封止治具６１の光透過領域６１ｄに隣接して配置されるとともに開閉自在な開閉窓６３ｅを備えた第３封止治具６３をさらに有している。後述するように、第１封止治具６１の内部の空間の圧力が第２圧力Ｐ２より低いとき、第３封止治具６３の内部の空間には、閉鎖された開閉窓６３ｅによって大気から遮蔽され、かつ第１封止治具６１の光透過領域６１ｄに接する外側密閉空間６４が形成される。そして、光照射部３１は外側密閉空間６４の外部に配置される。一方、光照射部３１が中間製品５０に光を照射する際、第３封止治具６３の開閉窓６３ｅは開放される。
【０１１５】
以下、図１６（ａ）〜（ｆ）を参照して、本変形例による中間製品処理装置１５を用いて補助電極４３上の有機半導体層４５を除去する方法について説明する。
【０１１６】
はじめに図１６（ａ）に示すように、中間製品５０と蓋材２１ｃの第１面２１ｄとを対向させる上述の準備工程を実施する。この際、第３封止治具６３の開閉窓６３ｅは閉鎖されている。このため第３封止治具６３の内部には、大気から遮蔽された外側密閉空間６４が形成されている。光透過領域６１ｄに加えられる差圧が小さく、このため光透過領域６１ｄの厚みを小さくすることができる限りにおいて、外側密閉空間６４の圧力が特に限られることはない。例えば図示はしないが、開閉弁が設けられた連通管を用いて第１封止治具６１と第３封止治具６３とを接続し、そして連通管の開閉弁を開放することにより、外側密閉空間６４の圧力を、第１封止治具６１の内部の空間の圧力と同一の第１圧力Ｐ１にすることができる。
【０１１７】
次に図１６（ｂ）に示すように、第３封止治具６３の開閉窓６３ｅが閉鎖された状態で、第１封止治具６１を蓋材２１ｃの第２面２１ｅに接触させる密閉空間形成工程を実施する。その後、第１封止治具６１と蓋材２１ｃとの間に形成された密閉空間２８の圧力を、上述の第１圧力Ｐ１よりも高い第２圧力Ｐ２に高める。また、中間製品５０を蓋材２１ｃの第１面２１ｄに接触させる。これによって、蓋材２１ｃの第１面２１ｄを中間製品５０に強固に密着させることができる。ここで、上述のように第１封止治具６１の内部の空間と外側密閉空間６４の内部の空間とが連通管によって連通している場合、外側密閉空間６４の圧力は、密閉空間２８と同様に第２圧力Ｐ２になる。
【０１１８】
その後、第１封止治具６１と外側密閉空間６４とを接続する上述の連通管の開閉弁を閉鎖する。また図１６（ｃ）に示すように、第３封止治具６３の開閉窓６３ｅを開放する。これによって、第３封止治具６３の内部の空間の圧力が、光照射部３１の周囲の圧力と同一の第３圧力Ｐ３、例えば大気圧となる。このとき、密閉空間２８の圧力は上述のように、第１圧力Ｐ１よりも高い第２圧力Ｐ２となっている。
【０１１９】
次に図１６（ｄ）に示すように、中間製品５０に蓋材２１ｃが密着されている間に、第１封止治具６１の主面６１ａおよび蓋材２１ｃを通して光Ｌ１を中間製品５０に照射する光照射工程を実施する。その後、図１６（ｅ）に示すように、第３封止治具６３の開閉窓６３ｅを閉鎖する。開閉窓６３ｅを閉鎖した後、密閉空間２８内の気体を排気して、密閉空間２８の圧力を例えば第１圧力Ｐ１に低減させてもよい。同様に、外側密閉空間６４内の気体を排気して、外側密閉空間６４の圧力を例えば第１圧力Ｐ１に低減させてもよい。この際、第１封止治具６１と外側密閉空間６４とを接続する上述の連通管の開閉弁を開放することにより、外側密閉空間６４内の気体の排気を、第１封止治具６１内の気体の排気と同時に行ってもよい。その後、図１６（ｆ）に示すように、中間製品５０から蓋材２１ｃを剥離させる剥離工程を実施する。
【０１２０】
本変形例によれば、開閉窓６３ｅを備えた第３封止治具６３を第１封止治具６１の光透過領域６１ｄに隣接して設けることにより、上述の準備工程、密閉空間形成工程や密着工程の際、第１封止治具６１の光透過領域６１ｄに接する、光透過領域６１ｄの外部の空間に、大気から遮蔽された外側密閉空間６４を形成することができる。このため、密閉空間２８の圧力が第１圧力Ｐ１になっているときに外部から光透過領域６１ｄに加えられる圧力を、大気圧以下の圧力に制限することができる。例えば上述のように第１封止治具６１と外側密閉空間６４とを接続する連通管が設けられている場合、準備工程、密閉空間形成工程や密着工程の際に光透過領域６１ｄに加えられる差圧をほぼゼロにすることができる。このため、光透過領域６１ｄに加えられる差圧が最大になるのは、第３封止治具６３の開閉窓６３ｅが開放され、光透過領域６１ｄに外部から大気圧が加えられているときである。ここで本変形例のように、密閉空間２８の圧力を第２圧力Ｐ２に高めた後に第３封止治具６３の開閉窓６３ｅを開放するようにした場合、光透過領域６１ｄに加えられる差圧の最大値は、大気圧と第２圧力Ｐ２との差になる。従って本変形例によれば、第２圧力Ｐ２を適切に調整することにより、光透過領域６１ｄに加えられる差圧が大きくなりすぎることを抑制することができる。このため、厚みの小さな石英などを用いて光透過領域６１ｄを構成することが可能になる。従って、光学系の設計に関する高い自由度を確保することができ、また、第１封止治具６１のコストが高くなることを抑制することができる。
また、蓋材２１ｃの第２面２１ｅ側の空間と光照射部３１の周囲の空間とが連通しないので、蓋材２１ｃを中間製品５０に密着させるための第２圧力Ｐ２が過剰に高くなることを防ぐことができる。
【０１２１】
なお図１２乃至図１６（ａ）〜（ｆ）に示す上記各変形例においては、下側から蓋材２１ｃを中間製品５０に密着させる例を示した。しかしながら、蓋材２１ｃを中間製品５０に密着させる方向が特に限られることはない。例えば図１２乃至図１６（ａ）〜（ｆ）に示す上記各変形例においても、図１乃至図５（ａ）〜（ｄ）に示す上述の本実施の形態の場合と同様に、上側から蓋材２１ｃを中間製品５０に密着させてもよい。若しくは図示はしないが、横方向から蓋材２１ｃを中間製品５０に密着させてもよい。
【０１２２】
上側から蓋材２１ｃを中間製品５０に密着させるということは、基材保持具７１を中間製品５０の下方に配置し、そして基材保持具７１によって中間製品５０を下方から支持することができることを意味している。この場合、重力によって中間製品５０の基材４１が撓んでしまうことを防ぐことができる。蓋材２１ｃと基材保持具７１との位置的な干渉が生じやすいことを考慮すると、蓋材２１ｃが存在しない側において下方から安定に基材４１を支持できるということは非常に有効である。そして、基材４１の撓みを防ぐことにより、蓋材２１ｃが中間製品５０に密着している間に実施される処理の精度を高めることができる。例えば、蓋材２１ｃが中間製品５０に密着している間に中間製品５０に向けて光Ｌ１を照射し、これによって補助電極４３上の有機半導体層４５を除去する場合、高い位置精度で有機半導体層４５を除去することができる。
ところで、上述の第１電極４２、補助電極４３、有機半導体層４５や第２電極４６が、蒸着法やスパッタリング法など、原料となる粒子や分子を基材４１に向けて飛来させる成膜法が用いられる場合、不純物によって第１電極４２などが汚染されてしまうことを防ぐためには、成膜処理の際、基材４１の面のうち第１電極４２などが形成される面が下を向いていることが好ましい。なぜなら、基材４１の面のうち第１電極４２などが形成される面を下に向けることにより、重力によって落下している不純物が第１電極４２などに混入してしまうことを防ぐことができるからである。以下の説明において、基材４１の面のうち第１電極４２などが形成される面のことを素子形成面４１ａとも称する。
【０１２３】
蓋材２１ｃが中間製品５０に密着している間に実施される処理の精度を高めるためには、上述のように、素子形成面４１ａが上に向けられることが好ましい。一方、第１電極４２などに不純物が混入することを防ぐためには、上述のように、素子形成面４１ａが下に向けられることが好ましい。これらの要求をいずれも満たすことができる素子製造装置１０について、図１７を参照して以下に説明する。
【０１２４】
（素子製造装置の変形例）
図１７は、本変形例における素子製造装置１０を概略的に示す図である。本変形例において、素子製造装置１０は、基材４１の素子形成面４１ａに第１電極４２および補助電極４３を形成する第１成膜室１８ａと、基材４１の素子形成面４１ａに有機半導体層４５を形成する第２成膜室１８ｂと、反転室１８ｃと、基材４１の素子形成面４１ａに蓋材２１ｃを密着させた状態で所定の処理を実施する処理室１８ｄと、基材４１の素子形成面４１ａに第２電極４６を形成する第３成膜室１８ｅと、を備えている。第１成膜室１８ａは、上述の第１電極形成装置１１および補助電極形成装置１２として機能するものであり、第２成膜室１８ｂは、上述の有機半導体層形成装置１４として機能するものであり、処理室１８ｄは、上述の中間製品処理装置１５として機能するものであり、第３成膜室１８ｅは、上述の第２電極形成装置１６として機能するものであると言える。
【０１２５】
各室１８ａ〜１８ｅは、真空環境に維持されている。例えば各室１８ａ〜１８ｅの圧力は、１．０×１０４Ｐａ以下、好ましくは１×１０２Ｐａ以下に、より好ましくは１×１０−１Ｐａ以下になっている。また、各室１８ａ〜１８ｅの間における基材４１の受け渡しも、真空環境下で実施される。例えば、図示はしないが、各室１８ａ〜１８ｅの間には、真空環境に維持された受け渡し室が設けられており、これら受け渡し室に設けられたロボットアームによって、基材４１の受け渡し作業が行われる。これによって、各室１８ａ〜１８ｅの間において基材４１を受け渡す度に基材４１の周囲で給気または排気を実施する必要性を無くすまたは軽減することができ、これによって、有機半導体素子４０の製造効率を高めることができる。また、有機半導体素子４０の製造中に不純物が混入することを抑制することができ、これによって、得られる有機半導体素子４０の品質や信頼性を高めることができる。
【０１２６】
以下、図１７に示す素子製造装置１０を用いて有機半導体素子４０を製造する方法について説明する。
【０１２７】
第１成膜室１８ａにおいては、基材４１の素子形成面４１ａが下を向いた状態で、素子形成面４１ａに第１電極４２および補助電極４３が形成される。素子形成面４１ａが下を向いた状態で基材４１を保持する方法が特に限られることはなく、様々な方法が用いられ得る。例えば図１７に示すように、マスク１９ａを用いた蒸着処理が第１成膜室１８ａにおいて実施される場合、マスク１９ａを張架するためのマスクフレーム１９ｂの上に基材４１を載置することにより、素子形成面４１ａが下を向いた状態で基材４１を保持することができる。
【０１２８】
第２成膜室１８ｂにおいても、第１成膜室１８ａの場合と同様に、基材４１の素子形成面４１ａが下を向いた状態で、素子形成面４１ａに有機半導体層４５が形成される。第２成膜室１８ｂにおいて用いられるマスク１９ａおよびマスクフレーム１９ｂは、第１成膜室１８ａにおいて用いられるものと同一であってもよく、異なっていてもよい。
【０１２９】
素子形成面４１ａに有機半導体層４５が設けられた後、基材４１は、素子形成面４１ａが下を向いた状態で反転室１８ｃに搬入される。次に、反転室１８ｃにおいて基材４１の上下が反転された後、素子形成面４１ａが上を向いた状態で基材４１が処理室１８ｄに搬入される。処理室１８ｄにおいては、素子形成面４１ａが上を向いた状態の基材４１に対して上方から蓋材２１ｃが密着される。その後、光を照射して突起部４４上の有機半導体層４５を除去する処理など、上述の様々な処理が実施される。処理された後の基材４１は、素子形成面４１ａが上を向いた状態で再び反転室１８ｃに搬入される。次に、反転室１８ｃにおいて基材４１の上下が再び反転された後、素子形成面４１ａが下を向いた状態で基材４１が第３成膜室１８ｅに搬入される。
【０１３０】
第３成膜室１８ｅにおいては、第１成膜室１８ａや第２成膜室１８ｂの場合と同様に、基材４１の素子形成面４１ａが下を向いた状態で、素子形成面４１ａに第２電極４６が形成される。第３成膜室１８ｅにおいて用いられるマスク１９ａおよびマスクフレーム１９ｂは、第１成膜室１８ａや第２成膜室１８ｂにおいて用いられるものと同一であってもよく、異なっていてもよい。
【０１３１】
本変形例によれば、上述の第１電極形成装置１１、補助電極形成装置１２、有機半導体層形成装置１４，中間製品処理装置１５および第２電極形成装置１６で実施される工程を、真空環境に維持された一連の室１８ａ〜１８ｅにおいて実施することができる。このため、有機半導体素子４０の製造効率を高めることができ、また、得られる有機半導体素子４０の品質や信頼性を高めることができる。また、第１電極形成装置１１、補助電極形成装置１２、有機半導体層形成装置１および第２電極形成装置１６で実施される成膜処理を、基材４１の素子形成面４１ａが下に向けられた状態で実施することができる。このため、形成される電極や層に不純物が混入することを抑制することができる。また、中間製品処理装置１５で実施される処理を、基材４１の素子形成面４１ａが上に向けられた状態で実施することができる。このため、重力によって中間製品５０の基材４１が撓んでしまうことを防ぐことができ、これによって、蓋材２１ｃが中間製品５０に密着している間に実施される処理の精度を高めることができる。
【０１３２】
なお図示はしないが、上述の突起部形成装置１３における処理、すなわち基材４１の素子形成面４１ａに突起部４４を形成する工程が実施されるタイミングや場所が特に限られることはない。例えば、第１成膜室１８ａに搬入される基材４１に予め突起部４４が形成されていてもよい。若しくは、素子形成面４１ａに第１電極４２および補助電極４３が形成された後であって、素子形成面４１ａに有機半導体層４５が形成される前に、素子形成面４１ａに突起部４４を形成してもよい。
【０１３３】
また本変形例においては、中間製品処理装置１５が有機半導体層４５を除去する除去装置として構成されている場合に、素子製造装置１０に反転室１８ｃが導入される例を示したが、これに限られることはない。上述のように中間製品処理装置１５が露光装置や蒸着装置として構成される場合にも、素子製造装置１０に反転室１８ｃが導入されてもよい。
【０１３４】
（中間製品処理装置のその他の変形例）
中間製品処理装置１５のさらなる変形例として、図１６（ａ）〜（ｆ）に示す変形例の場合と同様に第３封止治具６３が設けられており、かつ図１７に示す変形例の場合と同様に素子形成面４１ａが上を向いた状態の基材４１に対して上方から蓋材２１ｃが密着される例について、図１８（ａ）〜（ｈ）を参照して説明する。本変形例において、図１６（ａ）〜（ｆ）に示す変形例と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【０１３５】
本変形例においては、図１８（ａ）に示すように、中間製品５０の基材４１は、素子形成面４１ａを上に向けた状態で、基材保持具７１によって下方から支持される。また、蓋材２１ｃ、第１封止治具６１および第３封止治具６３は、中間製品５０よりも上方に位置している。
【０１３６】
図１８（ａ）に示すように、基材保持具７１は、中間製品５０の側方において第１封止治具６１に向かって突出する側部７１ａを有していてもよい。この側部７１ａは、密閉空間２８を形成する際に第１封止治具６１の第１側面６１ｂとの間で蓋材２１ｃを挟み込むことができる。すなわち本変形例においては、上述の図１４，１５，１６における第２封止治具６２が、基材保持具７１と一体に構成されていると言える。第２封止治具６２と基材保持具７１とが一体に構成される場合、仮に密閉空間２８内の気体が蓋材２１ｃを透過して蓋材２１ｃの第１面２１ｄ側に到達してしまったとしても、そのような気体は、蓋材２１ｃの第１面２１ｄと基材保持具７１とによって囲われた空間内に閉じ込められる。このため、チャンバ１５ａの内部の空間の真空度が劣化してしまうことを防ぐことができる。なお上述の図１４，１５，１６に示す例においても、基材保持具７１と第２封止治具６２とが一体に構成されていてもよい。
【０１３７】
好ましくは、側部７１ａの高さは、基材保持具７１によって保持される中間製品５０の高さとほぼ同等になっている。この場合、側部７１ａの上面に接する蓋材２１ｃの第１面２１ｄが、同様に中間製品５０の上面にもほぼ接するようになる。これによって、後述する密着工程において蓋材２１ｃの第１面２１ｄを中間製品５０に容易に密着させることが可能になる。
【０１３８】
また図１８（ａ）に示すように、第３封止治具６３の開閉窓６３ｅには、透光性を有する材料から構成された光透過部分６３ｆが形成されていてもよい。この光透過部分６３ｆは、後述するように、中間製品５０を第３封止治具６３の外部から視認して中間製品５０の位置を調整するために利用され得る。なお上述の図１６に示す例においても、第３封止治具６３の開閉窓６３ｅに光透過部分６３ｆが形成されていてもよい。
【０１３９】
以下、図１８（ａ）〜（ｈ）を参照して、本変形例による中間製品処理装置１５を用いて補助電極４３上の有機半導体層４５を除去する方法について説明する。
【０１４０】
はじめに図１８（ａ）に示すように、基材４１の素子形成面４１ａが上を向いた状態で中間製品５０を中間製品処理装置１５のチャンバ１５ａ内に搬入する。中間製品５０は、図１８（ａ）において一点鎖線で示されている基材取り出し窓１５ｂを介して搬入される。図示はしないが、基材保持具７１は、上下方向において進退自在に構成された、中間製品５０を受け取るための受け取りピンを有していてもよい。
【０１４１】
好ましくは、基材取り出し窓１５ｂは、蓋材２１ｃが搬送される第１方向Ｄ１に沿って延びている。また、基材取り出し窓１５ｂを介して中間製品５０が搬入される際の中間製品５０の移動方向は、蓋材２１ｃが搬送される第１方向Ｄ１と交差する方向、例えば直交する方向になっている。なお上述の本実施の形態および各変形例においても、蓋材２１ｃが搬送される方向と中間製品５０が搬入される際の中間製品５０の移動方向とが交差していてもよく、より具体的には直交していてもよい。
【０１４２】
また図１８（ａ）に示すように、中間製品５０と蓋材２１ｃの第１面２１ｄとを対向させる上述の準備工程を実施する。これによって、中間製品５０が少なくとも部分的に、蓋材２１ｃの第１面２１ｄによって覆われるようになる。なお本願において、「覆う」とは、中間製品５０の基材４１の法線方向に沿って見た場合に蓋材２１ｃが少なくとも部分的に中間製品５０と重なっていることを意味しており、蓋材２１ｃと中間製品５０とが互いに当接しているかどうかは問わない。
【０１４３】
次に図１８（ｂ）に示すように、蓋材２１ｃを第１封止治具６１に向けて、すなわち上方に移動させて、蓋材２１ｃの第２面２１ｅを第１封止治具６１に接触させる。なお図１６（ｂ）においては、巻出部２１ａおよび巻取部２１ｂが蓋材２１ｃとともに上方に移動される例を示したが、これに限られることはなく、図示はしないが、蓋材２１ｃに第１面２１ｄ側から接しているガイドロールなどを上方に移動させることにより、蓋材２１ｃのうち中間製品５０に対向している部分を上方に移動させてもよい。なお、蓋材２１ｃを移動させるためのこのような機構は、上述の本実施の形態および各変形例においても設けられていてもよい。
【０１４４】
次に図１８（ｃ）に示すように、基材保持具７１を上方に移動させ、これによって基材保持具７１の側部７１ａが第１封止治具６１の第２側面６１ｃとの間で蓋材２１ｃを挟み込むようにする。これによって、蓋材２１ｃの第２面２１ｅと第１封止治具６１とによって囲われた空間に、周囲から密閉された密閉空間２８が形成される。このとき、密閉空間２８の圧力は、チャンバ１５ａ内の圧力と同様に第１圧力Ｐ１になっている。
【０１４５】
なお、第１封止治具６１と基材保持具７１とによって蓋材２１ｃを挟み込むよりも前に、第３封止治具６３の外部に配置されたカメラを用いて第３封止治具６３の光透過部分６３ｆを介して中間製品５０を観察することにより、中間製品５０の位置を調整してもよい。例えば、中間製品５０に向けて光を照射する際に用いられる光照射部３１に対する中間製品５０の位置合わせを実施してもよい。このような位置の調整をより精密に実施することができるよう、基材保持具７１は、第１方向Ｄ１や第２方向Ｄ２において移動可能に構成されていてもよい。また基材保持具７１は、第１方向Ｄ１および第２方向Ｄ２に平行な面内において回転できるように構成されていてもよい。なお上述の図１４，１５，１６に示す例においても、このような基材保持具７１の駆動機構が設けられていてもよい。
【０１４６】
その後、上述の図１６（ｂ）に示す変形例の場合と同様に、密閉空間２８の圧力を、上述の第１圧力Ｐ１よりも高い第２圧力Ｐ２に高める。これによって、蓋材２１ｃの第１面２１ｄを中間製品５０に強固に密着させることができる。この際に密閉空間２８に導入される気体としては、水分を含まない不活性ガス、特に窒素が好ましく用いられる。これによって、後に密閉空間２８内を排気して密閉空間２８の圧力を下げるときに、排気に要する時間を短くすることができる。
【０１４７】
また上述の図１６（ｂ）に示す変形例の場合と同様に、第１封止治具６１の外部の空間のうち第１封止治具６１の光透過領域６１ｄに接する空間に形成されている外側密閉空間６４の圧力を、同様に第２圧力Ｐ２に高める。このようにして、図１８（ｄ）に示すように、密閉空間２８の圧力および外側密閉空間６４の圧力がいずれも第２圧力Ｐ２である状態が実現される。
【０１４８】
なお、密閉空間２８に接続される吸排気手段と、外側密閉空間６４に接続される吸排気手段とは、同一であってもよく、異なっていてもよい。同一の吸排気手段が用いられる場合、密閉空間２８と外側密閉空間６４との間に圧力勾配が生じることが抑制されるので、圧力勾配に起因する気体のリークが生じることを抑制することができる。また、異なる吸排気手段が用いられる場合、密閉空間２８と外側密閉空間６４とが連通していないので、吸排気の際に外側密閉空間６４内の気体が密閉空間２８内に流れ込んでしまうことを防ぐことができ、これによって、密閉空間２８の圧力が意図しない値になってしまうことを防ぐことができる。
【０１４９】
好ましくは、密閉空間２８および外側密閉空間６４の吸排気を行うために第１封止治具６１や第３封止治具６３に設けられる吸排気口は、蓋材２１ｃが搬送される第１方向Ｄ１に沿って延びている。これによって、吸排気口に接続される吸排気手段を、蓋材２１ｃと干渉させることなく容易に配置することができる。密閉空間２８用の吸排気手段と外側密閉空間６４用の吸排気手段とがそれぞれ別々に設けられる場合、好ましくは、密閉空間２８用の吸排気手段は、外側密閉空間６４用の吸排気手段が配置される側とは反対の側に配置される。
【０１５０】
次に、図１８（ｅ）に示すように、第３封止治具６３の開閉窓６３ｅを開放する。これによって、第３封止治具６３の内部の空間の圧力が、光照射部３１の周囲の圧力と同一の第３圧力Ｐ３、例えば大気圧となる。なお開閉窓６３ｅは、図１８（ｅ）に示すように、両開きではなく片開きのものとして構成されていてもよい。
【０１５１】
次に図１８（ｆ）に示すように、中間製品５０に蓋材２１ｃが密着されている間に、第１封止治具６１の光透過領域６１ｄおよび蓋材２１ｃを通して光Ｌ１を中間製品５０に照射する光照射工程を実施する。その後、図１８（ｇ）に示すように、第３封止治具６３の開閉窓６３ｅを閉鎖する。開閉窓６３ｅを閉鎖した後、密閉空間２８内の気体を排気して、密閉空間２８の圧力を例えば第１圧力Ｐ１に低減させてもよい。同様に、外側密閉空間６４の気体を排気して、外側密閉空間６４の圧力を例えば第１圧力Ｐ１に低減させてもよい。なお密閉空間２８および外側密閉空間６４において実現される真空度は、互いに異なっていてもよい。例えば、密閉空間２８の圧力の方が外側密閉空間６４の圧力よりも低くなるよう、排気が実施されてもよい。外側密閉空間６４は、開閉窓６３ｅが開放される際には大気圧になる空間であるので、密閉空間２８で実現される真空度と同等の真空度を外側密閉空間６４で実現するために要する時間は非常に長くなると考えられる。従って、外側密閉空間６４で実現される真空度を、密閉空間２８における真空度よりも低く設定することにより、排気工程全体に要する時間を低減することができる。
【０１５２】
その後、図１８（ｈ）に示すように、中間製品５０から蓋材２１ｃを剥離させる剥離工程を実施する。また、第１封止治具６１から蓋材２１ｃを離す工程を実施する。そして、蓋材２１ｃのうち少なくとも中間製品５０の長さに対応する部分を巻取部２１ｂに向けて送り出す。これによって、次にチャンバ１５ａに搬入されてくる中間製品５０に対して、新たな蓋材２１ｃを密着させることができるようになる。
【０１５３】
本変形例によれば、基材４１が基材保持具７１によって下方から支持されるので、重力によって基材４１が撓んでしまうことを防ぐことができる。これによって、蓋材２１ｃが中間製品５０に密着している間に実施される処理の精度を高めることができる。
【０１５４】
（中間製品処理装置のその他の変形例）
ところで、上述の本実施の形態や各変形例においては、周囲から密閉された密閉空間２８を蓋材２１ｃの第２面２１ｅに接する空間に形成するために、上述のパッキン２５や第１封止治具６１を蓋材２１ｃの第２面２１ｅにある程度の力で押し付ける必要がある。この場合、例えば、第１封止治具６１との間で蓋材２１ｃを挟み込むための第２封止治具６２や基材保持具７１の側部７１ａが必要になるので、中間製品５０の周囲の部材の数が増加したり、部材の配置が複雑になってしまったりする。また、上述のパッキン２５や第１封止治具６１を蓋材２１ｃに押し付けるための力に起因して、中間製品５０に何らかのダメージが生じてしまうことも考えられる。このような点を考慮すると、密閉空間２８における密閉が、蓋材２１ｃにパッキン２５や第１封止治具６１を押し付けることによって実現されるのではなく、溶接、接着剤を用いた接着、治具を用いた固定などの安定な密閉方法によって予め実現されていることが好ましい。
一方、溶接などの不可逆的な方法によって蓋材２１ｃを固定してしまうと、中間製品５０毎に新たな蓋材２１ｃを用いるこということが困難になり、この結果、蓋材２１ｃに不純物などが蓄積することが考えられる。蓋材２１ｃは、中間製品５０に密着されるものであるので、蓋材２１ｃが汚染されていると、得られる有機半導体素子４０の品質や信頼性が低下してしまうことが考えられる。
【０１５５】
このような課題を考慮し、図１９（ａ）〜（ｈ）に示す本変形例においては、密閉空間２８を形成するための部材と、中間製品５０に密着される部材とをそれぞれ別々に準備することを提案する。
【０１５６】
本変形例においては、図１９（ａ）に示すように、密閉空間２８は、蓋材２１ｃの第２面２１ｅと対向するよう設けられたフィルム２７と、フィルム２７が固定された第１封止治具６１と、によって囲われた空間に形成される。また密閉空間２８は、フィルム２７のうち蓋材２１ｃと対向する側とは反対の側に形成される。フィルム２７としては、蓋材２１ｃと同様に、ガラスやプラスチックなどの透光性を有する材料が用いられる。またフィルム２７は、密閉空間２８を膨らませることができる程度の柔軟性を有するよう構成されている。また気密性の観点から、フィルム２７は、所定のガスバリア性を備えていることが好ましい。例えば、フィルム２７の酸素透過度は、好ましくは１００ｃｃ／ｍ２・ｄａｙ以下になっており、より好ましくは３０ｃｃ／ｍ２・ｄａｙ以下になっており、さらに好ましくは１５ｃｃ／ｍ２・ｄａｙ以下になっている。なお、フィルム２７がこのようなガスバリア性を備えている場合、蓋材２１ｃは、ガスバリア性を備えていなくてもよい。例えば、フィルム２７の酸素透過度が１００ｃｃ／ｍ２・ｄａｙ以下になっている場合、蓋材２１ｃの酸素透過度が１００ｃｃ／ｍ２・ｄａｙを超えていてもよい。
【０１５７】
以下、図１９（ａ）〜（ｈ）を参照して、本変形例による中間製品処理装置１５を用いて補助電極４３上の有機半導体層４５を除去する方法について説明する。なお、図１８（ａ）〜（ｈ）に示す変形例と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【０１５８】
はじめに図１９（ａ）に示すように、基材４１の素子形成面４１ａが上を向いた状態で中間製品５０を中間製品処理装置１５のチャンバ１５ａ内に搬入する。また、中間製品５０を、中間製品５０の突起部４４の側から、すなわち素子形成面４１ａの側から、蓋材２１ｃの第１面２１ｄを用いて覆う。
【０１５９】
次に図１９（ｂ）に示すように、蓋材２１ｃを第１封止治具６１に向けて、すなわち上方に移動させて、蓋材２１ｃの第２面２１ｅをフィルム２７に近接または接触させる。その後、図１９（ｃ）に示すように、基材保持具７１を上方に移動させ、これによって蓋材２１ｃの第１面２１ｄを中間製品５０に近接または接触させる。
【０１６０】
その後、図１９（ｄ）に示すように、密閉空間２８に気体を注入して、密閉空間２８の圧力を、蓋材２１ｃと中間製品５０との間の空間の第１圧力Ｐ１よりも高い第２圧力Ｐ２にする。これによって、密閉空間２８が膨らんでフィルム２７が蓋材２１ｃ側へ変位し、フィルム２７が蓋材２１ｃを押圧するようになる。このことにより、蓋材２１ｃの第１面２１ｄが中間製品５０に強固に密着する。また、外側密閉空間６４の圧力を第２圧力Ｐ２に高める。
【０１６１】
次に、図１９（ｅ）に示すように第３封止治具６３の開閉窓６３ｅを開放し、そして図１９（ｆ）に示すように、光照射部３１を用いて光Ｌ１を中間製品５０に照射する。その後、図１９（ｇ）に示すように、第３封止治具６３の開閉窓６３ｅを閉鎖する。次に、図１９（ｈ）に示すように、中間製品５０から蓋材２１ｃを剥離させる。また、第１封止治具６１から蓋材２１ｃを離す。そして、蓋材２１ｃのうち少なくとも中間製品５０の長さに対応する部分を巻取部２１ｂに向けて送り出す。これによって、次にチャンバ１５ａに搬入されてくる中間製品５０に対して、新たな蓋材２１ｃを密着させることができるようになる。
【０１６２】
本変形例によれば、密閉空間２８は、第１封止治具６１に固定されたフィルム２７を利用することによって、予め形成されている。このため、密閉空間２８を形成するために蓋材２１ｃに何らかの部材を押し付ける必要がない。従って、中間製品５０の周囲の部材の数が増加したり、部材の配置が複雑になってしまったりすることを防ぐことができる。また、部材を蓋材２１ｃに押し付けるための力に起因して中間製品５０に何らかのダメージが生じてしまうことを防ぐことができる。
【０１６３】
また本変形例においては、蓋材２１ｃの第２面２１ｅが第１封止治具６１の第１側面６１ｂなどに対して強く押し付けられる必要がないので、中間製品５０の周囲における部材の配置の自由度が増加する。例えば図２０に示すように、基材４１の素子形成面４１ａを支持することができる爪部７１ｃが基材保持具７１に設けられる場合を考える。密閉空間２８を形成するために第１側面６１ｂとの間で蓋材２１ｃを挟み込む必要がある場合、このような爪部７１ｃを設けることは困難である。一方、本変形例においては、フィルム２７を第１封止治具６１の第１側面６１ｂに固定することによって既に密閉空間２８が形成されている。従って、爪部７１ｃと干渉しないように第１封止治具６１の第１側面６１ｂを爪部７１ｃよりも内側に配置すれば、爪部７１ｃを設けることが可能になる。このため、中間製品５０をより安定に基材保持具７１によって保持することができる。
【０１６４】
また本変形例においては、気体からの圧力によって蓋材２１ｃが押圧されて蓋材２１ｃが中間製品５０に密着するのではなく、フィルム２７によって蓋材２１ｃが押圧されて蓋材２１ｃが中間製品５０に密着する。このため、図２１に示すように１つの中間製品５０に対して複数の蓋材２１ｃを密着させる場合であっても、１つの密閉空間２８によって２つの蓋材２１ｃの密着を実現することができる。すなわち、第１封止治具６１、第３封止治具６３やフィルム２７の基本的な構成を変えることなく、蓋材２１ｃの数を増加させることができる。従って、基材４１を大型化させる場合、例えば従来と同一の寸法を有する蓋材２１ｃの数を単に増加させ、かつ第１封止治具６１、第３封止治具６３やフィルム２７を単に大型化することによって、基材４１の大型化に対応することができる。なお図２１においては、蓋材２１ｃが搬送される第１方向Ｄ１に直交する第２方向Ｄ２に沿って２つの蓋材２１ｃが並べられる例を示したが、蓋材２１ｃの数が特に限られることはない。
【０１６５】
なお、上述した実施の形態に対するいくつかの変形例を説明してきたが、当然に、複数の変形例を適宜組み合わせて適用することも可能である。
【符号の説明】
【０１６６】
１０  素子製造装置
１５  中間製品処理装置
２０  封止機構
２１  蓋材供給部
２１ｃ  蓋材
２３  加圧部
２４  基板
２５  パッキン
２６  気体注入部
２７  フィルム
２８  密閉空間
３０  除去機構
３１  光照射部
４０  有機半導体素子
４１  基材
４２  第１電極
４３  補助電極
４４  突起部
４５  有機半導体層
４６  第２電極
５０  中間製品
６１  第１封止治具
６２  第２封止治具
６３  第３封止治具
６４  外側密閉空間
７１  基材保持具
７２  補助チャンバ
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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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９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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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１９】
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【図２０】
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【図２１】
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