(57)【要約】【課題】水分による発光部の有機化合物の劣化を防止することができる封止構造の形成方法を提供する。【解決手段】順に積層されたアノード膜１４、有機化合物を含む発光部１５及びカソード膜１６からなる素子積層部１２を、ＡＬＤ法によって形成される酸化アルミニウムの第１のバリア膜１８で覆い、該第１のバリア膜１８をＣＶＤ法によって形成される有機膜１９で覆い、該有機膜１９を異方性エッチングし、さらに、第１のバリア膜１８を窒化珪素の第２のバリア膜２０で覆う。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
順に積層された第１の電極、有機化合物を含む発光部及び第２の電極からなる素子積層部の封止構造の形成方法であって、
前記素子積層部を、ＡＬＤ法によって形成される無機材料の第１のバリア膜で覆う第１のバリア膜形成ステップと、
前記第１のバリア膜を、等方的な成膜手法によって形成される有機材料の有機膜で覆う有機膜形成ステップと、
前記有機膜を異方性エッチングによってエッチングする有機膜エッチングステップと、
少なくとも前記第１のバリア膜を、前記第１のバリア膜を形成する無機材料と同一又は異なる無機材料の第２のバリア膜で覆う第２のバリア膜形成ステップとを有することを特徴とする封止構造の形成方法。
【請求項２】
前記有機膜エッチングステップにおいて、前記第１のバリア膜が露出したときに前記第１のバリア膜が前記素子積層部を保護することを特徴とする請求項１記載の封止構造の形成方法。
【請求項３】
前記第１のバリア膜、前記有機膜及び前記第２のバリア膜は封止構造を構成し、
前記封止構造の端部において前記第１のバリア膜及び前記第２のバリア膜は密着することを特徴とする請求項１又は２記載の封止構造の形成方法。
【請求項４】
前記第１のバリア膜形成ステップの前に前記素子積層部の上には異物が存在し、
前記第１のバリア膜形成ステップにおいて前記異物は前記第１のバリア膜によって覆われることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の封止構造の形成方法。
【請求項５】
前記有機膜エッチングステップでは、前記有機膜がその表面形状を維持したまま削られ、前記有機膜は前記異物の周りだけに残存して前記異物を保持することを特徴とする請求項４記載の封止構造の形成方法。
【請求項６】
前記第２のバリア膜がＡＬＤ法によって形成されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の封止構造の形成方法。
【請求項７】
順に積層された第１の電極、有機化合物を含む発光部及び第２の電極からなる素子積層部の封止構造の製造装置であって、
前記素子積層部を、ＡＬＤ法によって形成される無機材料の第１のバリア膜で覆い、
前記第１のバリア膜を、等方的な成膜手法によって形成される有機材料の有機膜で覆い、
前記有機膜を異方性エッチングによってエッチングし、
少なくとも前記第１のバリア膜を、前記第１のバリア膜を形成する無機材料と同一又は異なる無機材料の第２のバリア膜で覆うことを特徴とする封止構造の製造装置。
【請求項８】
順に積層された第１の電極、有機化合物を含む発光部及び第２の電極からなる素子積層部を有する有機ＥＬ素子構造の製造方法であって、
前記素子積層部を、ＡＬＤ法によって形成される無機材料の第１のバリア膜で覆う第１のバリア膜形成ステップと、
前記第１のバリア膜を、等方的な成膜手法によって形成される有機材料の有機膜で覆う有機膜形成ステップと、
前記有機膜を異方性エッチングによってエッチングする有機膜エッチングステップと、
少なくとも前記第１のバリア膜を、前記第１のバリア膜を形成する無機材料と同一又は異なる無機材料の第２のバリア膜で覆う第２のバリア膜形成ステップとを有することを特徴とする有機ＥＬ素子構造の製造方法。
【請求項９】
順に積層された第１の電極、有機化合物を含む発光部及び第２の電極からなる素子積層部と、該素子積層部を封止する封止構造とを有する有機ＥＬ素子構造であって、
前記封止構造は、ＡＬＤ法によって形成される無機材料の第１のバリア膜と、少なくとも前記第１のバリア膜の一部を覆う前記第１のバリア膜を形成する無機材料と同一又は異なる無機材料の第２のバリア膜とがこの順に積層されて構成され、
前記有機ＥＬ素子構造の端部において前記第１のバリア膜及び前記第２のバリア膜は密着することを特徴とする有機ＥＬ素子構造。
【請求項１０】
前記素子積層部の上には異物が存在し、前記異物は前記第１のバリア膜によって覆われることを特徴とする請求項９記載の有機ＥＬ素子構造。
【請求項１１】
さらに有機膜が前記異物の周りだけに存在して前記異物を保持することを特徴とする請求項１０記載の有機ＥＬ素子構造。
【請求項１２】
順に積層された第１の電極、有機化合物を含む発光部及び第２の電極からなる素子積層部を有する有機ＥＬ素子構造の製造装置であって、
前記素子積層部をＡＬＤ法によって形成される無機材料の第１のバリア膜で覆い、
前記第１のバリア膜を等方的な成膜手法によって形成される有機材料の有機膜で覆い、
前記有機膜を異方性エッチングによってエッチングし、
少なくとも前記第１のバリア膜を形成する無機材料と同一又は異なる無機材料の第２のバリア膜で覆うことを特徴とする有機ＥＬ素子構造の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、封止構造の形成方法、封止構造の製造装置、並びに有機ＥＬ素子構造、その製造方法、及びその製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
パソコンやモバイル機器のディスプレイとして、近年、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）に代わり、有機ＥＬ（Organic Electro-Luminescence）素子構造を有するディスプレイ（以下、「有機ＥＬディスプレイ」という。）が用いられる。
【０００３】
有機ＥＬ素子構造では、電圧が印加された発光部の有機化合物（ジアミン類等の有機化合物）自身が発光するため、ＬＣＤに必須のバックライトが不要であり、また、有機ＥＬ素子構造は電圧印加に対する発光の応答速度が速く、構造簡素化に起因して柔軟性を呈することから、有機ＥＬディスプレイは、特にスマートフォン等のモバイル機器のディスプレイ、さらにはフレキシブルタイプのディスプレイに最適である。
【０００４】
ところで、有機ＥＬ素子構造の有機化合物は吸湿すると劣化し、最悪の場合、電圧を印加しても発光しなくなるため、有機ＥＬ素子構造では有機化合物からなる発光部を外界から封止する必要がある。これに対応して、有機ＥＬ素子構造ではＴＦＴを用いた素子駆動回路層の上に積層された陽極、発光部、陰極からなる素子積層部を封止膜で雰囲気から封止する手法が用いられている。封止膜としてはＣＶＤ法によって形成可能な無機膜、例えば、窒化珪素（ＳｉＮ）膜や酸窒化珪素（ＳｉＯＮ）膜等が用いられるが、ＣＶＤ法によって形成された膜はカバレッジが低いため、素子積層部の各層、例えば、最上層としての陰極の上にパーティクルが存在した場合、当該パーティクル（特に、アンダーカットとなるパーティクルの下部）を封止膜で完全に覆うことができず、結果として、封止膜が一部で途切れ、発光部の吸湿を防止することができないおそれがある。
【０００５】
そこで、近年、図４に示すように、陽極４０、発光部４１及び陰極４２からなる素子積層部４３をパーティクルＰとともに有機膜４４で覆い、その後、有機膜４４を無機膜４５で覆う技術が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１に関する技術では、パーティクルＰが有機膜４４に埋もれるため、無機膜４５はパーティクルＰの下部を覆う必要がなく、無機膜４５のカバレッジが低くても無機膜４５が一部で途切れることがない。
【０００６】
また、図５に示すように、素子積層部４３及び有機膜４４の間にさらに無機膜４６を設けて有機膜４４をデカップリング層として機能させることにより、特許文献１に関する技術よりもさらに封止のポテンシャルを向上させる技術も提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特表２０１１−５０８３７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、有機ＥＬ素子構造では陽極４０や陰極４２の導通を確保するために、有機ＥＬ素子構造の端部Ｅにおいて有機膜４４や無機膜４５を除去して陽極４０や陰極４２を露出させる必要がある。このとき、有機膜４４の端部も露出するため、水分が有機膜４４の端部から進入し、当該有機膜４４を透湿して発光部４１に到達するおそれがある。また、有機膜４４と発光部４１との間には陰極４２が存在するが、陰極４２は薄膜状に形成されており、封止性よりも導電性に重点を置いた材料が陰極４２に用いられているので、陰極４２は透湿を防ぐ効果を十分に有してない。
【０００９】
また、無機膜４５を成膜する際に、有機膜４４の上にパーティクルＰが存在したり、無機膜４６を成膜する際に、陰極４２の上にパーティクルＰが存在すると、パーティクルＰを覆う無機膜４５、４６が一部で途切れて隙間が発生し、該隙間から進入する水分が有機膜４４を透湿して発光部４１に到達するおそれがある。すなわち、依然として水分によって発光部の有機化合物が劣化するおそれがある。
【００１０】
本発明の目的は、水分による発光部の有機化合物の劣化を防止することができる封止構造の形成方法、封止構造の製造装置、並びに有機ＥＬ素子構造、その製造方法、及びその製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明の封止構造の形成方法は、順に積層された第１の電極、有機化合物を含む発光部及び第２の電極からなる素子積層部の封止構造の形成方法であって、前記素子積層部を、ＡＬＤ法によって形成される無機材料の第１のバリア膜で覆う第１のバリア膜形成ステップと、前記第１のバリア膜を、等方的な成膜手法によって形成される有機材料の有機膜で覆う有機膜形成ステップと、前記有機膜を異方性エッチングによってエッチングする有機膜エッチングステップと、少なくとも前記第１のバリア膜を、前記第１のバリア膜を形成する無機材料と同一又は異なる無機材料の第２のバリア膜で覆う第２のバリア膜形成ステップとを有することを特徴とする。
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明の封止構造の製造装置は、順に積層された第１の電極、有機化合物を含む発光部及び第２の電極からなる素子積層部の封止構造の製造装置であって、前記素子積層部を、ＡＬＤ法によって形成される無機材料の第１のバリア膜で覆い、前記第１のバリア膜を、等方的な成膜手法によって形成される有機材料の有機膜で覆い、前記有機膜を異方性エッチングによってエッチングし、少なくとも前記第１のバリア膜を、前記第１のバリア膜を形成する無機材料と同一又は異なる無機材料の第２のバリア膜で覆うことを特徴とする。
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明の有機ＥＬ素子構造の製造方法は、順に積層された第１の電極、有機化合物を含む発光部及び第２の電極からなる素子積層部を有する有機ＥＬ素子構造の製造方法であって、前記素子積層部を、ＡＬＤ法によって形成される無機材料の第１のバリア膜で覆う第１のバリア膜形成ステップと、前記第１のバリア膜を、等方的な成膜手法によって形成される有機材料の有機膜で覆う有機膜形成ステップと、前記有機膜を異方性エッチングによってエッチングする有機膜エッチングステップと、少なくとも前記第１のバリア膜を、前記第１のバリア膜を形成する無機材料と同一又は異なる無機材料の第２のバリア膜で覆う第２のバリア膜形成ステップとを有することを特徴とする。
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明の有機ＥＬ素子構造は、順に積層された第１の電極、有機化合物を含む発光部及び第２の電極からなる素子積層部と、該素子積層部を封止する封止構造とを有する有機ＥＬ素子構造であって、前記封止構造は、ＡＬＤ法によって形成される無機材料の第１のバリア膜と、少なくとも前記第１のバリア膜の一部を覆う前記第１のバリア膜を形成する無機材料と同一又は異なる無機材料の第２のバリア膜とがこの順に積層されて構成され、前記有機ＥＬ素子構造の端部において前記第１のバリア膜及び前記第２のバリア膜は密着することを特徴とする。
【００１５】
上記目的を達成するために、本発明の有機ＥＬ素子構造の製造装置は、順に積層された第１の電極、有機化合物を含む発光部及び第２の電極からなる素子積層部を有する有機ＥＬ素子構造の製造装置であって、前記素子積層部をＡＬＤ法によって形成される無機材料の第１のバリア膜で覆い、前記第１のバリア膜を等方的な成膜手法によって形成される有機材料の有機膜で覆い、前記有機膜を異方性エッチングによってエッチングし、少なくとも前記第１のバリア膜を形成する無機材料と同一又は異なる無機材料の第２のバリア膜で覆うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、素子積層部をＡＬＤ法によって形成される無機材料の第１のバリア膜で覆うが、ＡＬＤ法によって形成される膜のカバレッジは高いため、素子積層部上に異物が存在しても、第１のバリア膜は途切れることなく当該異物を覆うことができ、水分が第１のバリア膜の隙間から進入することがない。また、第１のバリア膜を等方的な成膜手法によって形成される有機材料の有機膜で覆い、当該有機膜を異方性エッチングによってエッチングし、その後、少なくとも第１のバリア膜を、無機材料の第２のバリア膜で覆うが、第１のバリア膜や第２のバリア膜の端部において有機膜がエッチングによって除去されるため、第１のバリア膜及び第２のバリア膜の間に有機膜が介在せずに第１のバリア膜及び第２のバリア膜が密着し、水分が有機膜の端部から進入することがない。その結果、水分による発光部の有機化合物の劣化を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態に係る有機ＥＬ素子構造の構成を概略的に説明する断面図である。
【図２】図１における封止構造を形成する有機ＥＬ素子構造の製造装置の構成を概略的に示す断面図である。
【図３】本実施の形態に係る封止構造の形成方法の工程図である。
【図４】従来の封止構造を有する有機ＥＬ素子構造の構成を概略的に説明する断面図である。
【図５】従来の他の封止構造を有する有機ＥＬ素子構造の構成を概略的に説明する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１９】
まず、本発明の第１の実施の形態に係る有機ＥＬ素子構造について説明する。本実施の形態に係る有機ＥＬ素子構造は発光パネルにおいて多数配置され、各有機ＥＬ素子構造が個別に発光することによって当該発光パネルはディスプレイや照明器具として機能する。
【００２０】
図１は、本実施の形態に係る有機ＥＬ素子構造の構成を概略的に説明する断面図である。
【００２１】
図１において、有機ＥＬ素子構造１０は、基板１１の上に形成された素子積層部１２と、該素子積層部１２を覆うように形成された封止構造１３とを有する。
【００２２】
素子積層部１２は、基板１１側から順に積層されたアノード膜１４（第１の電極）、例えば、ジアミン類等の有機化合物を含む発光部１５、及びカソード膜１６（第２の電極）からなり、発光部１５の有機化合物がアノード膜１４やカソード膜１６から注入された正孔や電子の再結合に起因して発光する。
【００２３】
アノード膜１４は、例えば、スパッタ成膜法によって形成されたＩＴＯ膜（酸化インジウム錫）の薄膜からなる。カソード膜１６は額縁マスク蒸着法によって形成された仕事関数が小さく、酸化し易い金属からなる薄膜、例えば、アルミニウムや銀・マグネシウム合金等の薄膜からなる。発光部１５はＦＭＭ（Fine Metal Mask）蒸着法によって形成される有機化合物の膜からなり、詳細には正孔注入層、正孔輸送層、有機化合物の発光層、電子輸送層、電子注入層の積層構造からなる。発光部１５の有機化合物は赤色、緑色、青色のいずれかを発光するように調整されるため、素子積層部１２は赤色、緑色、青色のいずれかを発光する。
【００２４】
また、素子積層部１２は、発光部１５を囲むように形成された、例えば、樹脂からなるバンク１７を有する。バンク１７は発光部１５の位置を規定するとともに、発光部１５の周囲においてアノード膜１４及びカソード膜１６を絶縁する。
【００２５】
封止構造１３は、素子積層部１２を直接覆うように、ＡＬＤ（Atomic Layer Deposition）法によって形成された無機材料、例えば、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）からなる第１のバリア膜１８と、第１のバリア膜１８を覆うように、等方的な成膜手法、例えば、蒸着法によって形成された有機材料からなる有機膜１９と、有機膜１９を覆うように、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法によって形成された無機材料、例えば、窒化珪素（ＳｉＮ）からなる第２のバリア膜２０とからなる。
【００２６】
ＡＬＤ法では、例えば、トリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）ガスと、Ｈ２Ｏガスやオゾン（Ｏ３）ガス等の酸化剤ガスとを反応させて酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）膜を形成する際、指向性を持たずに運動するＴＭＡ分子と酸化剤の分子により、被成膜物へのＴＭＡ分子の吸着と酸化を繰り返すことによって酸化アルミニウムの分子を１層ずつ積み上げるため、非常に薄い封止膜を等方的に（高いカバレッジで）形成することができる。したがって、ＡＬＤ法で形成される封止構造１３の第１のバリア膜１８は、途切れることなく素子積層部１２の上に存在するパーティクルＰの全面を完全に覆うことができる。
【００２７】
封止構造１３では、後述する封止構造の形成方法に示すように、第２のバリア膜２０が形成される前に有機膜１９が異方性エッチングされるため、パーティクルＰの周りを除いて有機膜１９が除去され、有機ＥＬ素子構造１０の端部Ｅにおいて第１のバリア膜１８及び第２のバリア膜２０の間に有機膜１９が介在せずに第１のバリア膜１８及び第２のバリア膜２０は互いに密着する。
【００２８】
また、有機ＥＬ素子構造１０の端部Ｅにおいて素子積層部１２のバンク１７は除去され、アノード膜１４は一方の端部Ｅへ向けて延伸され、カソード膜１６は他方の端部Ｅへ向けて延伸される。各端部Ｅにおいて封止構造１３はアノード膜１４やカソード膜１６を完全には覆わず、アノード膜１４やカソード膜１６は露出し、外部の電源との導通が確保される。なお、アノード膜１４やカソード膜１６は、第１のバリア膜１８や基板１９と密着して互いの接触面の間において十分な封止効果を有するため、アノード膜１４やカソード膜１６が封止構造１３から露出していても、有機ＥＬ素子構造１０が全体として封止効果を損なうことは無い。
【００２９】
有機ＥＬ素子構造１０によれば、素子積層部１２をＡＬＤ法によって形成される無機材料の第１のバリア膜１８で覆うが、ＡＬＤ法によって形成される膜のカバレッジは高いため、素子積層部１２上にパーティクルＰが存在しても、第１のバリア膜１８は途切れることなく当該パーティクルＰを覆うことができ、水分が第１のバリア膜１８の隙間から進入することがない。また、封止構造１３では、端部Ｅにおいて第１のバリア膜１８及び第２のバリア膜２０の間に有機膜１９が介在せずに第１のバリア膜１８及び第２のバリア膜２０が密着し、水分が有機膜１９の端部から進入することがない。その結果、水分によって発光部１５の有機化合物の劣化を防止することができる。
【００３０】
さらに、封止構造１３は２つの無機材料の膜（第１のバリア膜１８、第２のバリア膜２０）に有機膜１９が挟まれるサンドウィッチ構造を有するため、柔軟性を有する。その結果、基板１１にフレキシブルな基材を用いることにより、フレキシブルな発光パネルを製造することができる。
【００３１】
なお、上述した有機ＥＬ素子構造１０では、第２のバリア膜２０をＣＶＤ法によって形成したが、第２のバリア膜２０をＡＬＤ法で形成してもよい。
【００３２】
図２は、図１における封止構造を形成する有機ＥＬ素子構造の製造装置の構成を概略的に示す断面図である。
【００３３】
図２の製造装置２１は、内部を減圧可能な筐体状のチャンバ２２と、該チャンバ２２の底部に配置されて有機ＥＬ素子構造１０が形成される基板１１を載置する載置台２３と、チャンバ２２の内部において載置台２３に対向するように配置され、且つ接地する電極板２４と、チャンバ２２の内部へバリア膜を形成する無機材料のガス、例えば、第１のバリア膜１８を形成するためのトリメチルアルミニウムガスや酸化剤ガス、並びに第２のバリア膜２０を形成するための四弗化硅素（ＳｉＦ４）ガスを供給する無機材料ガス供給部２５と、チャンバ２２の内部へ有機膜１９を形成する有機材料のガスを供給する有機材料ガス供給部２６と、チャンバ２２の内部へパージガス、例えば、窒素（Ｎ２）ガスを供給するパージガス供給部２７と、チャンバ２２の内部へエッチングガス、例えば、酸素（Ｏ２）ガスを供給する酸素ガス供給部２８と、チャンバ２２の内部を排気する排気装置２９とを備える。
【００３４】
製造装置２１では、酸化剤ガスとしてＨ２Ｏガスやオゾンガス等を用い、無機材料ガス供給部２５にトリメチルアルミニウムガスの供給源と、Ｈ２Ｏガス若しくはオゾンガス等の酸化剤ガスの供給源とを接続し、トリメチルアルミニウムガスと酸化剤ガスとを交互に供給できる供給システムを構成するのが好ましい。また、第２のバリア膜２０を四弗化硅素ガスと窒素ガスで形成する場合、パージガス供給部２７から供給される窒素ガスを第２のバリア膜２０の材料ガスの一つとして兼用させることができるが、パージガス供給部２７とは独立した窒素ガスの供給源を無機材料ガス供給部２５に接続し、四弗化珪素ガスと窒素ガスとの混合ガスをチャンバ２２に供給してもよい。また、有機膜１９の形成に材料ガスが複数種必要な場合は、有機材料ガス供給部２６に複数の有機材料ガス供給ユニットを併設・接続するのが好ましい。
【００３５】
載置台２３には高周波電源３０が接続される。製造装置２１では、高周波電源３０が高周波電力を載置台２３へ印加して載置台２３及び電極板２４の間に電界を生じさせ、各ガスからプラズマを生成する。生成されたプラズマにより、異方性エッチング、若しくはＣＶＤ成膜が行われる。なお、載置台２３には図示しない直流電源や他の高周波電源が接続され、バイアス電圧が印加可能となっている。
【００３６】
製造装置２１は、封止構造１３の第１のバリア膜１８を形成する際、無機材料ガス供給部２５からトリメチルアルミニウムガス及び酸化剤ガスを、交互にチャンバ２２の内部へ供給し、ＡＬＤ法によってトリメチルアルミニウムガスと、酸化剤ガスとを反応させて酸化アルミニウムからなる第１のバリア膜１８を形成する。このとき、トリメチルアルミニウムガスや酸化剤ガスが無機材料ガス供給部２５とチャンバ２２との間における図示しないガス供給系で残留することにより、これらのガスが反応して堆積物を生じることを防ぐため、さらにガス供給部２５にパージガス、例えば窒素ガスの供給源を接続し、トリメチルアルミニウムガスの供給と酸化剤ガスの供給との間においてガス供給系のパージを行うために窒素ガスをガス供給系へ供給してもよい。
【００３７】
また、製造装置２１は、封止構造１３の有機膜１９を形成する際、有機材料ガス供給部２６から有機材料のガスをチャンバ２２の内部へ供給し、熱を用いた異なる有機材料同士の化学反応や有機材料を含むガスから生じさせたプラズマのラジカルを用いた化学反応等のＣＶＤ法によって有機膜１９を形成し、第２のバリア膜２０を形成する際、無機材料ガス供給部２５から四弗化硅素ガスをチャンバ２２の内部へ供給するとともに、パージガス供給部２７から窒素ガスをチャンバ２２の内部へ供給し、四弗化硅素ガスや窒素ガスから生じさせたプラズマのラジカルを用い、ＣＶＤ法によって窒化珪素からなる第２のバリア膜２０を形成する。なお、第２のバリア膜２０を、第１のバリア膜１８と同じＡＬＤ法を用いて酸化アルミニウムで形成してもよい。
【００３８】
さらに、製造装置２１は、第２のバリア膜２０を形成する前において、封止構造１３の有機膜１９をエッチングする際、酸素ガス供給部２８から酸素ガスをチャンバ２２の内部へ供給し、酸素ガスから生じさせた酸素プラズマ中の酸素イオンによって有機膜１９を異方性エッチングする。このとき、酸素イオンを載置台２３へ向けて異方的に引きこむために、載置台２３へはバイアス電圧が印加される。なお、有機膜１９をエッチングする際、有機膜１９のエッチングを最適化するために、エッチングガスとしての酸素ガスにＣＦ４ガス、Ｃｌ２ガスやＨ２ガス等を添加してもよい。
【００３９】
製造装置２１によれば、封止構造１３の第１のバリア膜１８、有機膜１９及び第２のバリア膜２０を同じチャンバ２２の内部において形成することができるため、第１のバリア膜１８の形成乃至第２のバリア膜２０の形成の間において基板１１をチャンバ２２から搬出入する必要がなく、基板１１の搬出入に伴うパーティクルＰの付着の可能性を低減することができ、もって、第１のバリア膜１８及び有機膜１９の間や有機膜１９及び第２のバリア膜２０の間に存在するパーティクルＰの数を著しく減少させることができる。
【００４０】
なお、製造装置２１は、高周波電力が印加される載置台２３と、該載置台２３に対向する電極板２４とを備える平行平板型のプラズマ処理装置であるが、製造装置２１の構成はこれに限らず、電極板２４に高周波電力が供給されて載置台２３が接地される平行平板型のプラズマ処理装置であってもよく、または、載置台２３及び電極板２４に共通の高周波電源、若しくは個別の高周波電源から高周波電力が供給される平行平板型のプラズマ処理装置であってもよく、さらには、ＩＣＰを用いるプラズマ処理装置であってもよい。
【００４１】
図３は、本実施の形態に係る封止構造の形成方法の工程図である。なお、図３の封止構造の形成方法は、素子積層部１２の上にパーティクルＰが存在することを前提とするが、素子積層部１２の上にパーティクルＰが存在していない場合も、図３の封止構造の形成方法を用いて封止構造１３を形成してもよい。有機ＥＬ素子構造１０の製造工程においてパーティクルＰの有無を有機ＥＬ素子構造１０の製造の度に確認することは困難であるが、本実施の形態に係る封止構造の形成方法は、パーティクルＰが存在すればパーティクルＰによる欠陥の発生を防止できる一方、パーティクルＰが存在しなくても何ら悪影響を及ぼすことはなく、むしろ封止効果を高めることができる。
【００４２】
図３において、まず、製造装置２１の載置台２３へ素子積層部１２の上にパーティクルＰが存在する基板１１を載置する（図３（Ａ））。
【００４３】
次いで、排気装置２９によってチャンバ２２の内部を減圧し、無機材料ガス供給部２５からトリメチルアルミニウムガス及び酸化剤ガスを、交互にチャンバ２２の内部へ供給し、ＡＬＤ法によってトリメチルアルミニウムガスと、酸化剤ガスとを反応させて酸化アルミニウムからなる第１のバリア膜１８を形成する（図３（Ｂ））（第１のバリア膜形成ステップ）。このとき、第１のバリア膜１８は、途切れることなく素子積層部１２の上に存在するパーティクルＰの全面を完全に覆う。
【００４４】
次いで、パージガス供給部２７が窒素ガスを供給してチャンバ２２の内部をパージした後、有機材料ガス供給部２６から有機材料のガスをチャンバ２２の内部へ供給し、熱を用いた異なる有機材料同士の化学反応や有機材料を含むガスから生じさせたプラズマのラジカルを用いた化学反応等のＣＶＤ法によって有機膜１９を形成する（図３（Ｃ））（有機膜形成ステップ）。ＣＶＤ法では有機膜１９が等方的に形成されるため、有機膜１９におけるパーティクルＰを覆う部分の表面形状は、パーティクルＰの表面形状を第１のバリア膜１８や有機膜１９の厚さ分だけオフセットさせた表面形状を呈する。
【００４５】
次いで、パージガス供給部２７が窒素ガスを供給してチャンバ２２の内部をパージした後、酸素ガス供給部２８から酸素ガスをチャンバ２２の内部へ供給し、酸素ガスから生じさせた酸素プラズマ中の酸素イオンによって有機膜１９をエッチングする（有機膜エッチングステップ）。このとき、載置台２３へはバイアス電圧が印加されて酸素イオンが載置台２３へ引きこまれるため、有機膜１９は異方的に（図中の下方向のみに向けて）エッチングされる（図３（Ｄ））。その結果、パーティクルＰがマスクとして機能するため、素子積層部１２を上方から眺めた際、パーティクルＰによって隠される箇所の有機膜１９は、エッチングされない。
【００４６】
また、有機膜１９のエッチングにおいて、第１のバリア膜１８を構成する酸化アルミニウムは難エッチング性なので、第１のバリア膜１８はエッチングストップ膜として機能し、素子積層部１２を保護して素子積層部１２がオーバーエッチングによってダメージを受けるのを防止することができる。
【００４７】
さらに、上述したように、有機膜１９のエッチングは異方性のエッチングなので、有機膜１９はその表面形状を維持したまま削られるが、本実施の形態では、有機膜１９が異方性エッチングにより実質的に除去されたとき、即ち、パーティクルＰが存在する箇所以外で有機膜１９が除去されて第１のバリア膜１８が露出したときに有機膜１９のエッチングを停止する。これにより、素子積層部１２を上方から眺めた際、パーティクルＰによって隠される箇所の有機膜１９がオーバーエッチングされることがなく、有機膜１９がパーティクルＰの周りに確実に残存し、結果として、パーティクルＰの近傍の有機膜１９はなだらかな表面形状を呈する。もし、パーティクルＰが全く存在しない場合には、有機膜１９が異方性エッチングにより実質的に除去されたとき、有機膜１９が完全に除去されて第１のバリア膜１８が露出する。
【００４８】
なお、エッチングの停止は、プラズマの発光スペクトル分析の結果や異方性エッチングの経過時間に基づいて実行される。
【００４９】
次いで、パージガス供給部２７が窒素ガスを供給してチャンバ２２の内部をパージした後、無機材料ガス供給部２５から四弗化硅素ガスをチャンバ２２の内部へ供給するとともに、パージガス供給部２７から窒素ガスをチャンバ２２の内部へ供給し、四弗化硅素ガスや窒素ガスから生じさせたプラズマのラジカルを用い、ＣＶＤ法によって窒化珪素からなる第２のバリア膜２０を形成する（図３（Ｅ））（第２のバリア膜形成ステップ）。なお、窒素ガスは、パージガス供給部２７からでなく無機材料ガス供給部２５から四弗化珪素ガスと混合された混合ガスの一部として供給してもよい。また、第２のバリア膜２０を、第１のバリア膜１８と同じＡＬＤ法によって酸化アルミニウムで形成してもよい。この場合、四弗化珪素ガスの供給源は不要となるため、製造装置２１の装置構成をより簡素にすることができる。
【００５０】
このとき、残存する有機膜１９によってパーティクルＰの近傍はなだらかな表面形状を呈するため、第２のバリア膜２０のカバレッジが低くても、第２のバリア膜２０は途切れることなくパーティクルＰを覆うことができる。また、パーティクルＰの近傍以外では、エッチングによって有機膜１９が除去されて第１のバリア膜１８が露出しているため、第１のバリア膜１８及び第２のバリア膜２０の間に有機膜１９が介在することなく第１のバリア膜１８及び第２のバリア膜２０が密着する。
【００５１】
本実施の形態に係る封止構造の形成方法によれば、有機膜１９のエッチングを第１のバリア膜１８が露出したときに停止するので、パーティクルＰの近傍以外で第１のバリア膜１８及び第２のバリア膜２０の間に有機膜１９が介在するのを防止することができ、第１のバリア膜１８及び第２のバリア膜を確実に密着させて水分が有機膜１９の端部から進入するのを防止することができる。
【００５２】
一方、エッチングは異方性のエッチングであるため、パーティクルＰによって隠される箇所の有機膜１９がパーティクルＰの周りに確実に残存し、当該残存する有機膜１９がパーティクルＰの移動を抑制し、パーティクルＰの移動による第１のバリア膜１８の欠損を防止することができる。
【００５３】
以上、本発明について、上記各実施の形態を用いて説明したが、本発明は上記各実施の形態に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００５４】
Ｐ  パーティクル
１２  素子積層部
１３  封止構造
１８  第１のバリア膜
１９  有機膜
２０  第２のバリア膜
【図１】
2015176717.tif 000003
【図２】
2015176717.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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