(57)【要約】【課題】素子製造装置の内部の脱気に要する時間を少なくすることができる素子製造方法および素子製造装置を提供する。【解決手段】素子製造装置は、蓋材を供給する蓋材供給部と、中間製品に蓋材の第１面を密着させる加圧部と、を備えている。加圧部は、第１圧力に制御された環境下で蓋材の第２面側に密閉空間を形成した後、中間製品に蓋材の第１面を接触させ、かつ、密閉空間の圧力を第１圧力よりも高い第２圧力に高めることにより、蓋材の第１面を中間製品に密着させるよう構成されている。蓋材は、第１方向に沿って延びる一対の第１外縁を含む長尺状のものである。蓋材および中間製品を中間製品の基材の法線方向に沿って見た場合、蓋材の一対の第１外縁は、少なくとも部分的に中間製品の外縁の内側に位置している。【選択図】図５
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【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し、かつ、前記中間製品と蓋材の第１面とを対向させる準備工程と、
第１圧力に制御された環境下で、前記蓋材の前記第１面の反対側にある第２面の側に密閉空間を形成する密閉空間形成工程と、
前記突起部の側から前記中間製品に前記蓋材の前記第１面を接触させ、かつ、前記密閉空間の圧力を前記第１圧力よりも高い第２圧力に高めることにより、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、
前記蓋材は、第１方向に沿って延びる一対の第１外縁を含む長尺状のものであり、
前記蓋材および前記中間製品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、前記蓋材の一対の第１外縁は、少なくとも部分的に前記中間製品の外縁の内側に位置している、素子製造方法。
【請求項２】
前記蓋材および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、前記蓋材の前記第２面と前記密閉空間との接面の輪郭は、前記中間製品と重なる位置で第１方向に沿って延びる一対の第１輪郭と、前記中間製品と重ならない位置で前記第１方向に直交する第２方向に沿って延びる一対の第２輪郭と、を含む、請求項１に記載の素子製造方法。
【請求項３】
前記蓋材の前記第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おり、
前記密閉空間形成工程および前記密着工程の際、前記蓋材の前記第２面と前記密閉空間との前記接面の輪郭は、前記第１封止治具の前記側面によって画定され、
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照射する光照射工程をさらに備える、請求項１または２に記載の素子製造方法。
【請求項４】
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、
前記密閉空間形成工程および前記密着工程の際、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３に記載の素子製造方法。
【請求項５】
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おり、
前記準備工程の際、前記第１封止治具の前記開閉窓は閉鎖されており、
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２圧力に制御されている、請求項３に記載の素子製造方法。
【請求項６】
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さらに備える、請求項１に記載の素子製造方法。
【請求項７】
基材上に素子を形成するための素子製造装置であって、
前記基材上には、前記基材の法線方向に延びる突起部が形成されており、
前記素子製造装置は、前記基材および前記突起部を含む中間製品の側を向く第１面と、前記第１面の反対側にある第２面と、を含む蓋材を供給する蓋材供給部と、
前記中間製品に前記突起部の側から前記蓋材の前記第１面を密着させる加圧部と、を備え、
前記加圧部は、第１圧力に制御された環境下で前記蓋材の前記第２面側に密閉空間を形成した後、前記中間製品に前記蓋材の前記第１面を接触させ、かつ、前記密閉空間の圧力を前記第１圧力よりも高い第２圧力に高めることにより、前記蓋材の前記第１面を前記中間製品に密着させるよう構成されており、
前記蓋材は、第１方向に沿って延びる一対の第１外縁を含む長尺状のものであり、
前記蓋材および前記中間製品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、前記蓋材の一対の第１外縁は、少なくとも部分的に前記中間製品の外縁の内側に位置している、素子製造装置。
【請求項８】
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、前記蓋材の前記第２面と前記密閉空間との接面の輪郭は、前記中間製品と重なる位置で第１方向に延びる一対の第１輪郭と、前記中間製品と重ならない位置で前記第１方向に直交する第２方向に延びる一対の第２輪郭と、を含む、請求項７に記載の素子製造装置。
【請求項９】
前記加圧部は、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、
前記蓋材の前記第２面と前記密閉空間との前記接面の輪郭は、前記第１封止治具の前記側面によって画定され、
前記第１封止治具の前記側面は、前記第１輪郭を画定する一対の第１側面と、前記第２輪郭を画定する一対の第２側面と、を含む、請求項７または８に記載の素子製造装置。
【請求項１０】
前記密閉空間が形成される際、前記蓋材の前記第２面と前記第１封止治具の前記第１側面との間には封止材が介在されており、
前記封止材は、前記第１方向に沿って前記蓋材の前記第２面に取り付けられている、請求項９に記載の素子製造装置。
【請求項１１】
前記加圧部は、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封止治具の前記第２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する、請求項１０に記載の素子製造装置。
【請求項１２】
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、請求項９乃至１１のいずれか一項に記載の素子製造装置。
【請求項１３】
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、
前記加圧部は、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、
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、請求項１２に記載の素子製造装置。
【請求項１４】
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、
前記加圧部は、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をさらに有し、
前記光照射部は前記補助チャンバ内に配置されており、
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おり、
前記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２圧力に制御されている、請求項１２に記載の素子製造装置。
【請求項１５】
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さらに備える、請求項７に記載の素子製造方法。
【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、素子製造装置の内部の環境を大気に置換することに要する時間がかさむことになる。また、大気中で一部の工程を実施した後、真空環境下でさらなる工程を実施することも考えられる。例えば特許文献１においては、対向基材と基材とを分離した後、基材上に電極を形成する工程が真空環境下で実施される。この場合、素子製造装置の内部を再び脱気して真空雰囲気にする必要があるので、素子の製造工程に要する時間がさらに増大することになる。
【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、素子製造装置の内部の脱気に要する時間を少なくすることができ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し、かつ、前記中間製品と蓋材の第１面とを対向させる準備工程と、第１圧力に制御された環境下で、前記蓋材の前記第１面の反対側にある第２面の側に密閉空間を形成する密閉空間形成工程と、前記突起部の側から前記中間製品に前記蓋材の前記第１面を接触させ、かつ、前記密閉空間の圧力を前記第１圧力よりも高い第２圧力に高めることにより、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、前記蓋材は、第１方向に沿って延びる一対の第１外縁を含む長尺状のものであり、前記蓋材および前記中間製品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、前記蓋材の一対の第１外縁は、少なくとも部分的に前記中間製品の外縁の内側に位置している、素子製造方法である。
【００１０】
本発明による素子製造方法において、前記蓋材および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、前記蓋材の前記第２面と前記密閉空間との接面の輪郭は、前記中間製品と重なる位置で第１方向に沿って延びる一対の第１輪郭と、前記中間製品と重ならない位置で前記第１方向に直交する第２方向に沿って延びる一対の第２輪郭と、を含んでいてもよい。
【００１１】
本発明による素子製造方法において、前記蓋材の前記第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、前記密閉空間形成工程および前記密着工程の際、前記蓋材の前記第２面と前記密閉空間との前記接面の輪郭は、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照射する光照射工程をさらに備えていてもよい。
【００１２】
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、前記密閉空間形成工程および前記密着工程の際、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。
【００１３】
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、前記準備工程の際、前記第１封止治具の前記開閉窓は閉鎖されている。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２圧力に制御されている。
【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さらに備えていてもよい。
【００１５】
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、前記基材上には、前記基材の法線方向に延びる突起部が形成されており、前記素子製造装置は、前記基材および前記突起部を含む中間製品の側を向く第１面と、前記第１面の反対側にある第２面と、を含む蓋材を供給する蓋材供給部と、前記中間製品に前記突起部の側から前記蓋材の前記第１面を密着させる加圧部と、を備え、前記加圧部は、第１圧力に制御された環境下で前記蓋材の前記第２面側に密閉空間を形成した後、前記中間製品に前記蓋材の前記第１面を接触させ、かつ、前記密閉空間の圧力を前記第１圧力よりも高い第２圧力に高めることにより、前記蓋材の前記第１面を前記中間製品に密着させるよう構成されており、前記蓋材は、第１方向に沿って延びる一対の第１外縁を含む長尺状のものであり、前記蓋材および前記中間製品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、前記蓋材の一対の第１外縁は、少なくとも部分的に前記中間製品の外縁の内側に位置している、素子製造装置である。
【００１６】
本発明による素子製造装置において、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、前記中間製品と重なる位置で第１方向に延びる一対の第１輪郭と、前記中間製品と重ならない位置で前記第１方向に直交する第２方向に延びる一対の第２輪郭と、を含んでいてもよい。
【００１７】
本発明による素子製造装置において、前記加圧部は、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、前記蓋材の前記第２面と前記密閉空間との接面の輪郭は、前記第１封止治具の前記側面によって画定される。前記第１封止治具の前記側面は、前記第１輪郭を画定する一対の第１側面と、前記第２輪郭を画定する一対の第２側面と、を含んでいる。
【００１８】
本発明による素子製造装置において、前記密閉空間が形成される際、前記蓋材の前記第２面と前記第１封止治具の前記第１側面との間には封止材が介在されていてもよい。この場合、前記封止材は、前記第１方向に沿って前記蓋材の前記第２面に取り付けられていてもよい。
【００１９】
本発明による素子製造装置において、前記加圧部は、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封止治具の前記第２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。
【００２０】
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。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。
【００２１】
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、前記加圧部は、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、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。
【００２２】
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、前記加圧部は、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をさらに有しており、前記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２圧力に制御される。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、蓋材の第２面側に密閉空間を形成し、この密閉空間の圧力を高めることにより、蓋材を中間製品に密着させる。このため、蓋材の第２面側の空間が大気環境に曝される場合に比べて、中間製品から蓋材を剥離した後、蓋材の第２面側の空間の圧力を、短時間で低圧に戻すことができる。すなわち、製造装置の内部の脱気に要する時間を少なくすることができる。このことにより、大気圧下で蓋材を中間製品に密着させる場合に比べて、素子の生産性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【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は、本発明の実施の形態における中間製品処理装置を示す斜視図。
【図６Ａ】図６Ａは、図５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６Ｂ】図６Ｂは、図５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６Ｃ】図６Ｃは、図５に示す中間製品処理装置によって形成される密閉空間と、中間製品との位置関係を示すための平面図。
【図７】図７は、中間製品処理装置の加圧部の封止材周辺の構造の一例を示す断面図。
【図８】図８は、２本のロールから供給される蓋材を中間製品に密着させる例を示す断面図。
【図９】図９（ａ）〜（ｆ）は、図５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１０】図１０（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１１】図１１は、封止機構を含む中間製品処理装置を用いて、被露光層を露光する方法を示す図。
【図１２】図１２（ａ）（ｂ）は、封止機構を含む中間製品処理装置を用いて、蒸着用材料を基材上に蒸着させる方法を示す図。
【図１３】図１３（ａ）〜（ｆ）は、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１４】図１４（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。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図１乃至図９（ａ）〜（ｆ）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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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、またはこれらの金属材料とＩＴＯやＩＺＯなどの酸化物導電性材料とを積層したものを挙げることができる。
【００２９】
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やＩＺＯなどの酸化物導電性材料を用いることができる。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
素子製造装置
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について説明する。図３は、素子製造装置１０を概略的に示す図である。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。
【００３７】
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が除去された後に中間製品５０上に膜を形成する成膜装置１６をさらに備えている。本実施の形態において、成膜装置は、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として構成されている。各装置１１，１２，１３，１４、１５，１６によって実施される工程はそれぞれ、図３に示すように、対応するチャンバ１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａ，１５ａ，１６ａ内で実施される。
【００３８】
素子製造装置１０は、図示はしないが、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をさらに備えていてもよい。また、各装置１１〜１６のチャンバ１１ａ〜１６ａのうち隣接する２つのチャンバ間には、２つチャンバ内の雰囲気が連通することを防ぐための中間室が設けられていてもよい。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。有機半導体層４５を形成する工程は例えば、１×１０−２Ｐａ以下の環境下で実施される。これによって、中間製品５０に不純物が混入することを抑制することができる。
【００４２】
次に、蓋材２１ｃを準備し、その後、図４（ｄ）に示すように、中間製品処理装置１５の封止機構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、中間製品処理装置１５の除去機構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。蓋材２１ｃとしては、第１方向Ｄ１に沿って延びる一対の第１外縁を含む長尺状のものが用いられる。
【００４３】
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より詳細に説明する。はじめに、図４（ｄ）（ｅ）に示す工程を実施するための中間製品処理装置１５について、図５乃至図６Ｃを参照して説明する。図５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。また図６Ａは、図５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６Ｂは、図５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。また図６Ｃは、図５の中間製品処理装置１５によって形成される後述する密閉空間２８と、中間製品５０との位置関係を示すため、蓋材２１ｃ、密閉空間２８および中間製品５０を上方から見た場合を示す平面図である。ここで第２方向Ｄ２とは、上述の第１方向Ｄ１に直交するとともに蓋材２１ｃに平行な方向のことである。
【００４４】
（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６Ｂに示すように、その内部を任意の圧力に調整することができるチャンバ１５ａと、チャンバ１５ａ内に配置され、蓋材２１ｃを供給する蓋材供給部２１と、中間製品５０に突起部４４の側から蓋材２１ｃの第１面２１ｄを密着させる加圧部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。
【００４５】
図５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。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の基材４１を機械的に把持することによって中間製品５０を保持するタイプのものが用いられる。例えば基材保持具７１は、図５および図６Ａに示すように、第２方向Ｄ２における基材４１の端部に嵌合する溝７１ｂが形成された爪部７１ａを備えている。このような爪部７１ａを備えた基材保持具７１が用いられる場合、第２面５０ｂ側から中間製品５０を見ると、第２方向Ｄ２における基材４１の端部の近傍において部分的に中間製品５０が基材保持具７１によって覆われることになる。
【００４６】
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。中間製品５０は、基材保持具７１が取り付けられた状態で、基材取り出し窓１５ｂからチャンバ１５ａ内に搬入され、また基材取り出し窓１５ｂからチャンバ１５ａ外へ搬出されてもよい。
【００４７】
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、中間製品５０から剥離された後の蓋材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。
【００４８】
加圧部２３は、後述するように、第１圧力Ｐ１に制御された環境下で蓋材２１ｃの第２面２１ｅ側に密閉空間２８を形成した後、中間製品５０に蓋材２１ｃの第１面２１ｄを接触させ、かつ、密閉空間２８の圧力を第１圧力Ｐ１よりも高い第２圧力Ｐ２に高めることにより、蓋材２１ｃの第１面２１ｄを中間製品５０に密着させるよう構成されている。具体的には、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。また、蓋材２１ｃの第２面２１ｅと密閉空間２８との接面の輪郭は、蓋材２１ｃの第２面２１ｅに接する第１封止治具６１の側面によって画定される。なお「蓋材２１ｃの第２面２１ｅと密閉空間２８との接面」とは、「蓋材２１ｃの第２面２１ｅ上の領域のうち、密閉空間２８と接している領域」のことである。
【００４９】
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。この場合、蓋材２１ｃの第２面２１ｅと密閉空間２８との接面の輪郭は、第１側面６１ｂによって画定される、第１方向に延びる一対の第１輪郭と、第２側面６１ｃによって画定される、第２方向に延びる一対の第２輪郭と、を含むことになる。図５の蓋材２１ｃ、密閉空間２８および中間製品５０を上方から見た場合を示す図６Ｃにおいては、一対の第１輪郭が符号２８ｂで表され、一対の第２輪郭が符号２８ｃで表されている。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５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。また図６Ｃにおいては、中間製品５０の外縁が符号５０ｃおよび５０ｄによって表されている。符号５０ｃは、第１方向Ｄ１に沿って延びる一対の第１外縁を表している。また符号５０ｄは、第２方向Ｄ２に沿って延びる一対の第２外縁を表している。また、第１方向Ｄ１に沿って延びる、蓋材２１ｃの一対の第１外縁が、符号２１ｇで表されている。
【００５０】
蓋材２１ｃは、蓋材２１ｃおよび中間製品５０を中間製品５０の基材４１の法線方向に沿って見た場合に、蓋材２１ｃの一対の第１外縁２１ｇが少なくとも部分的に中間製品５０の外縁の内側に位置するよう、中間製品５０に対して位置決めされる。図６Ｃにおいては、蓋材２１ｃの一対の第１外縁２１ｇが、中間製品５０の一対の第１外縁５０ｃの内側に位置する例が示されている。このように蓋材２１ｃが配置される場合、中間製品５０の第２面５０ｂには、蓋材２１ｃによって覆われていない領域が、蓋材２１ｃの第１外縁２１ｇと中間製品５０の外縁との間に存在することになる。従って、上述の基材保持具７１の一対の爪部７１ａを、中間製品５０の第２面５０ｂのうち蓋材２１ｃによって覆われていない領域に配置することが可能になる。これによって、蓋材２１ｃが中間製品５０を封止する際に蓋材２１ｃが基材保持具７１と干渉することを防ぐことができる。このことにより、基材保持具７１との接触によって蓋材２１ｃが損傷してしまうことを防ぐことができる。
【００５１】
図５および図６Ａに示すように、第１封止治具６１の第１側面６１ｂは、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と重なる位置に配置されている。具体的には、図６Ａに示すように、第２方向Ｄ２において、基材保持具７１の一対の爪部７１ａよりも内側の位置に第１封止治具６１の一対の第１側面６１ｂが配置されている。このため、蓋材２１ｃの第２面２１ｅと密閉空間２８との接面の上述の第１輪郭も、中間製品５０と重なる位置で、かつ基材保持具７１の一対の爪部７１ａよりも内側の位置で、第１方向に延びることになる。一方、第１封止治具６１の第２側面６１ｃは、図５および図６Ｂに示すように、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、蓋材２１ｃの第２面２１ｅと密閉空間２８との接面の上述の第２輪郭も、中間製品５０と重ならない位置で第２方向に延びることになる。
【００５２】
図６Ｂに示すように、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の第２側面６１ｃとの間で蓋材２１ｃを挟み込む第２封止治具６２をさらに有していてもよい。これによって、第１封止治具６１の第２側面６１ｃをより強固に蓋材２１ｃの第２面２１ｅに密着させることができる。このことにより、密閉空間２８をより強固に外部から遮蔽することができる。第２封止治具６２は例えば、第２方向Ｄ２に沿って延び、第１封止治具６１の第２側面６１ｃとの間で蓋材２１ｃを挟み込む一対の棒状の部材６２ｃから構成されている。
【００５３】
一方、上述のように第１封止治具６１の第１側面６１ｂは、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と重なる位置に配置されている。このため、第１側面６１ｂとの間で蓋材２１ｃを挟み込む部材を蓋材２１ｃの第１面２１ｄ側に配置することはできない。この場合、第１封止治具６１の第１側面６１ｂをより強固に蓋材２１ｃの第２面２１ｅに密着させるよう、図６Ａに示すように、蓋材２１ｃの第２面２１ｅと第１封止治具６１の第１側面６１ｂとの間に封止材２１ｆが介在されていてもよい。封止材２１ｆは、蓋材２１ｃの第２面２１ｅおよび第１封止治具６１の第１側面６１ｂに密着して蓋材２１ｃと第１封止治具６１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いる。例えば封止材２１ｆを構成する材料は、好ましくは０．０１Ｎ／２５ｍｍ〜５Ｎ／２５ｍｍの範囲内の粘着力を有しており、より好ましくは０．１Ｎ／２５ｍｍ〜１．０Ｎ／２５ｍｍの範囲内の粘着力を有しており、さらに好ましくは０．０１Ｎ／２５ｍｍ〜０．５Ｎ／２５ｍｍの範囲内の粘着力を有している。このような粘着力を有する材料としては、例えば、ポリカーボネート系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタ ン系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂等を挙げることができる。
【００５４】
上述の封止材２１ｆは、第１方向Ｄ１に沿って蓋材２１ｃの第２面２１ｅに取り付けられていてもよい。すなわち封止材２１ｆは、蓋材２１ｃの搬送方向に沿って予め蓋材２１ｃの第２面２１ｅに取り付けられた状態で供給されるものであってもよい。なお、このような封止材２１ｆが取り付けられた蓋材２１ｃのロール体は、例えば、蓋材２１ｃの製造工程において蓋材２１ｃを巻き取る際に蓋材２１ｃの第２面２１ｅ側に封止材２１ｆ用の材料を塗布すること等により、容易に作製され得る。また、封止材２１ｆが第１方向Ｄ１に沿って連続的に延びているので、第１方向Ｄ１における、第１封止治具６１の第１側面６１ｂに対する封止材２１ｆの位置合わせは不要である。
【００５５】
ところで上述のように、本実施の形態においては、蓋材２１ｃの第２面２１ｅと密閉空間２８との接面の一対の第２輪郭が、中間製品５０と重ならない位置で第２方向に延びている。このため図６Ｂに示すように、第１方向においては、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が第２方向に沿って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。このため本実施の形態によれば、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。
【００５６】
また本実施の形態によれば、第１封止治具６１の第２側面６１ｃが中間製品５０と重ならないので、蓋材２１ｃを中間製品５０に密着させる際、第２側面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２側面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第１方向Ｄ１において高い自由度で設定することが可能になる。例えば第１方向Ｄ１における中間製品５０の端部近傍において、基材４１上に中間製品５０の構成要素を配置することが可能になる。
【００５７】
また本実施の形態によれば、上述のように、基材保持具７１の一対の爪部７１ａよりも内側の位置に第１封止治具６１の一対の第１側面６１ｂが配置されている。このため、蓋材２１ｃや第１封止治具６１を基材保持具７１と干渉させることなく、蓋材２１ｃの第２面２１ｅ側に密閉空間２８を形成することができる。従って、爪部７１ａを備えた基材保持具７１によって中間製品５０を安定に保持しながら、密閉空間２８によって蓋材２１ｃを強固に中間製品５０に密着させることが可能になる。
【００５８】
なお本実施の形態のように中間製品５０が基材保持具７１によって上方から保持される場合、第１封止治具６１には、蓋材２１ｃを介して中間製品５０を下方から支持することによって、中間製品５０の姿勢をより安定に維持する、という効果も期待される。第１封止治具６１が中間製品５０を下方から支持するという効果を高めるため、図７に示すように、第１封止治具６１の第１側面６１ｂと封止材２１ｆとの間に、第１側面６１ｂよりも大きな断面積を有する部材６５を設けてもよい。部材６５は、第１側面６１ｂと一体的に形成されたものであてもよく、若しくは、第１側面６１ｂとは別個のものであってもよい。部材６５が第１側面６１ｂとは別個のものである場合、部材６５として、金属製の板状の部材、例えばメタルマスクを用いることができる。
【００５９】
また図８に示すように、第１封止治具６１は、一対の第１側面６１ｂの間で第２方向Ｄ２に沿って延びるよう配置され、主面６１ａから蓋材２１ｃに向かう中間壁６１ｆをさらに有していてもよい。この場合、上述の密閉空間２８は、主面６１ａ、第１側面６１ｂ、第２側面６１ｃ、中間壁６１ｆおよび蓋材２１ｃによって囲まれた空間に形成される。このような中間壁６１ｆを設けることにより、基材保持具７１の爪部７１ａから離れた位置においても中間製品５０を下方から支持することができるようになる。このため、中間製品５０の姿勢をより安定に維持することができるようになる。例えば、中間製品５０が下方へ撓むことを抑制することができる。図８に示すように、蓋材２１ｃと中間壁６１ｆとの間にも封止材２１ｆが介在されていてもよい。なお図示はしないが、図７に示す場合と同様に、中間壁６１ｆと封止材２１ｆとの間に、中間壁６１ｆよりも大きな断面積を有する部材６５が設けられていてもよい。
【００６０】
また第１封止治具６１が中間壁６１ｆを有する場合、図８に示すように、第２方向Ｄ２に沿って並べられた複数枚の蓋材２１ｃ、例えば２枚の蓋材２１ｃを用いてもよい。この場合、第２方向Ｄ２における寸法が中間製品５０の寸法の半分以下の蓋材２１ｃを複数用いることにより、中間製品５０の第１面５０ａを外部から封止することが可能になる。このため、汎用的な寸法の蓋材２１ｃを用いて、より大型の中間製品５０に対応することが可能になる。
【００６１】
（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、第１封止治具６１の主面６１ａおよび蓋材２１ｃを通してレーザ光などの光を補助電極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６Ａおよび図６Ｂ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。
【００６２】
図６Ａおよび図６Ｂ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。なお、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、例えば石英が用いられる。
【００６３】
次に図９（ａ）〜（ｆ）を参照して、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９（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。
【００６４】
はじめに図９（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。
【００６５】
次に、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の第２側面６１ｃと第２封止治具６２の棒状の部材６２ｃとで蓋材２１ｃを挟み込むようにする。また封止材２１ｆを介して第１封止治具６１の第１側面６１ｂをより強固に蓋材２１ｃの第２面２１ｅに密着させるため、図９（ｂ）に示すように、蓋材２１ｃの第１面２１ｄ上で第１方向Ｄ１に沿って貼り合わせロール７３などを走行させてもよい。
具体的には、はじめに、巻出部２１ａ側から巻取部２１ｂへ向けて貼り合わせロール７３の走行を開始させる。貼り合わせロール７３が巻出部２１ａ側の第２側面６１ｃ上を通過すると、巻出部２１ａ側の棒状の部材６２ｃを第２側面６１ｃに向けて移動させ、蓋材２１ｃを挟み込む。その後、貼り合わせロール７３が巻取部２１ｂ側の第２側面６１ｃ上を通過すると、図９（ｃ）に示すように、巻取部２１ｂ側の棒状の部材６２ｃを第２側面６１ｃに向けて移動させ、蓋材２１ｃを挟み込む。これによって、外部から強固に密閉された密閉空間２８を形成することができる。この際、密閉空間２８の圧力は第１圧力になっている。
【００６６】
その後、図９（ｄ）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。
【００６７】
次に図９（ｅ）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。
【００６８】
その後、図９（ｆ）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４（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、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。
【００６９】
次に、中間製品５０を、第２電極形成装置１６のチャンバ１６ａ内に搬入する。そしてチャンバ１６ａ内において、図４（ｇ）に示すように、中間製品５０上に膜を形成する成膜工程を実施する。例えば、真空環境下で第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となる膜を形成する工程を実施する。これによって、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。ここで本実施の形態によれば、上述の密着工程の際、限られた体積の密閉空間２８の圧力のみが第２圧力に高められる。このため、中間製品５０から蓋材２１ｃを剥離した後、蓋材２１ｃの第２面２１ｅ側の空間の圧力を、短時間で低圧に戻すことができる。すなわち、中間製品処理装置１５を含む素子製造装置１０の内部の脱気に要する時間を短くすることができる。従って、チャンバ１５ａにおける上述の密着工程から、チャンバ１６ａ内における成膜工程へ移行するために要する時間を短くすることができる。このことにより、素子の生産性を高めることができる。
【００７０】
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。
【００７１】
（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１０（ａ）〜（ｇ）を参照して説明する。
【００７２】
はじめに図１０（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１０（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１０（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１０（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。
【００７３】
次に、上述の密閉空間形成工程を実施し、その後、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１０（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、蓋材２１ｃの第１面２１ｄと中間製品５０との間の空間における第１圧力Ｐ１と、蓋材２１ｃの第２面２１ｅ側に形成される密閉空間２８の第２圧力Ｐ２との間の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１０（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１０（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。
【００７４】
その後、図１０（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を形成する成膜工程を実施する。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。
【００７５】
（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１１に示すように、上述の封止機構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。
【００７６】
（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１２（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。
【００７７】
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、図１１（ａ）に示すように、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。
【００７８】
（中間処理装置の変形例）
上述の本実施の形態においては、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５乃至図９（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、結像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、結像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。
【００７９】
このような課題を考慮し、図１３（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の結像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、所望の結像光学系を容易に得ることができるようになる。
【００８０】
本変形例において、封止機構２０の加圧部２３は、図１３（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。
【００８１】
以下、図１３（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。
【００８２】
はじめに図１３（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。
【００８３】
次に図１３（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。なお図示はしないが、上述の本実施の形態の場合と同様に、蓋材２１ｃの第１面２１ｄ上で第１方向Ｄ１に沿って貼り合わせロール７３などを走行させてもよい。
【００８４】
その後、図１３（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。
【００８５】
次に図１３（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の結像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１３（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１３（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。
【００８６】
（中間処理装置のその他の変形例）
図１３（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１３（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。
【００８７】
このような課題を考慮し、図１４（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。
【００８８】
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。
【００８９】
以下、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。
【００９０】
はじめに図１４（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。
【００９１】
次に図１４（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。なお図示はしないが、上述の本実施の形態の場合と同様に、蓋材２１ｃの第１面２１ｄ上で第１方向Ｄ１に沿って貼り合わせロール７３などを走行させてもよい。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。
【００９２】
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１４（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。
【００９３】
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１４（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。
【００９４】
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、結像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。
【００９５】
（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、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。
【００９６】
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。
【００９７】
また上述の本実施の形態においては、中間製品５０が、第１方向Ｄ１に延びる一対の第１外縁５０ｃおよび第２方向Ｄ２に延びる一対の第２外縁５０ｄを含む矩形状のものである例を示した。しかしながら、「蓋材２１ｃの一対の第１外縁２１ｇが少なくとも部分的に中間製品５０の外縁の内側に位置する」という位置関係が満たされる限りにおいて、中間製品５０の形状が特に限られることはない。
【００９８】
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】
【００９９】
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
２１ｆ  封止材
２３  加圧部
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６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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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１３】
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【図１４】
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