(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
載置面を有する載置台と、
前記載置面に対向して配置され、複数の対向面を有する対向部材と、
を備え、
前記複数の対向面は、第１の対向面、第２の対向面、及び第３の対向面を含み、
前記第１の対向面と前記載置面との間の第１の距離、前記第２の対向面と前記載置面との間の第２の距離、及び前記第３の対向面と前記載置面との間の第３の距離は、各々異なっていることを特徴とする原子層堆積装置。
【請求項２】
載置面を有する載置台と、
前記載置面に対向して配置され、複数の対向面を有する対向部材と、
前記対向部材と前記載置台との距離を調整可能な距離調整手段と、
を備え、
前記複数の対向面は、第１の対向面、及び第２の対向面を含み、
前記第１の対向面と前記載置面との間の第１の距離と、前記第２の対向面と前記載置面との間の第２の距離とは異なり、
前記距離調整手段は、前記対向部材と前記載置台との距離を計測する計測部を有することを特徴とする原子層堆積装置。
【請求項３】
前記対向面は、凸部の先端部を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の原子層堆積装置。
【請求項４】
前記対向部材と前記載置台との距離を調整可能な距離調整手段を有することを特徴とする請求項１に記載の原子層堆積装置。
【請求項５】
前記距離調整手段は、前記対向部材と前記載置台との距離を計測する計測部を有することを特徴とする請求項４に記載の原子層堆積装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の原子層堆積装置により成膜することを特徴とする原子層堆積の成膜方法。
【請求項７】
前記対向部材の前記複数の対向面のうち被処理面に最も近い対向面と前記被処理面との距離を５μｍ以上４０μｍ以下の範囲内とすることを特徴とする請求項６に記載の原子層堆積の成膜方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原子層堆積装置および原子層堆積の成膜方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ装置は、多数の有機ＥＬ素子が一定の間隔で平面上に並べられて構成されている。有機ＥＬ素子は、一対の電極層（陽極および陰極）によって発光層が挟持されている。発光層は、電極間に電圧が印加されることで発光する。しかしながら、有機ＥＬ素子に水分が滲入して、電極が酸化し、あるいは発光層と電極とが剥離することにより、発光層に発光しなくなる部位（黒点やダークスポットという）が発生する場合がある。したがって、有機ＥＬ装置においては、水分の滲入によるダークスポット等の発生を防ぐことが求められている。
【０００３】
従来、基板と、電極層、有機発光材料である発光層、および電極層が基板上に積層されてなる有機ＥＬ素子と、この積層体を覆うように配置される封止層との間に、原子層堆積装置（ＡＤＬ装置）により成膜された緻密な保護膜（原子層堆積）が形成されている。この保護膜は原子層を堆積して形成されているため非常に緻密であり、水分の滲入を防止することができる。
【０００４】
特許文献１では、基板上に積層された電極層、発光層、および電極層の有機ＥＬ素子部は覆われるようにしつつ、有機ＥＬ素子部から引き出された端子部は覆わないように保護膜を形成する際に、基板上の端子部表面にマスクを配置して、有機ＥＬ素子部表面のみに保護膜を形成する原子層堆積装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−１４２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の原子層堆積装置は、基板上に保護膜を成膜した領域と成膜していない領域とを形成することができるが、１つの成膜シーケンスで複数の膜厚の保護膜を形成することができないという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
本発明の一態様の原子層堆積装置は、載置面を有する載置台と、前記載置面に対向して配置され、複数の対向面を有する対向部材と、を備え、前記複数の対向面は、第１の対向面、第２の対向面、及び第３の対向面を含み、前記第１の対向面と前記載置面との間の第１の距離、前記第２の対向面と前記載置面との間の第２の距離、及び前記第３の対向面と前記載置面との間の第３の距離は、各々異なっていることを特徴とする。
本発明の別の態様の原子層堆積装置は、載置面を有する載置台と、前記載置面に対向して配置され、複数の対向面を有する対向部材と、前記対向部材と前記載置台との距離を調整可能な距離調整手段と、を備え、前記複数の対向面は、第１の対向面、及び第２の対向面を含み、前記第１の対向面と前記載置面との間の第１の距離と、前記第２の対向面と前記載置面との間の第２の距離とは異なり、前記距離調整手段は、前記対向部材と前記載置台との距離を計測する計測部を有することを特徴とする。
【０００８】
［適用例１］本適用例に係る原子層堆積装置は、載置面を有する載置台と、前記載置面に対向して配置され、前記載置面との距離が異なる複数の対向面を有する対向部材と、を備えていることを特徴とする。
【０００９】
本適用例によれば、基板が載置される載置台の載置面と、基板上に配置される対向部材の対向面と、が複数の異なる距離で配置されているため、載置面と対向面との距離により原子層堆積を生成するガスの拡散距離が異なることによる、原子層堆積の膜厚を制御することができる。つまり、載置面と対向面との距離を小さくすることにより、ガスの拡散距離を短くし膜厚を薄くすることができ、逆に、載置面と対向面との距離を大きくすることにより、ガスの拡散距離を長くし膜厚を厚くすることができる。従って、載置面と対向面との距離を複数設けることにより、１つの成膜シーケンスで複数の膜厚を有する原子層堆積を成膜することができる。
【００１０】
［適用例２］上記適用例に記載の原子層堆積装置において、前記対向面は、凸部の先端部を含むことが好ましい。
【００１１】
本適用例によれば、凸部の先端部も対向面とすることで、対向部材に載置面との距離が異なる対向面を複数設けることができるので、複数の膜厚を有する原子層堆積を成膜することができる。
【００１２】
［適用例３］上記適用例に記載の原子層堆積装置において、前記対向部材は、前記載置台との距離が異なる複数の凸部を有することが好ましい。
【００１３】
本適用例によれば、対向部材が載置台との距離が異なる複数の凸部を有することで、対向部材に複数の載置面との距離が異なる対向面を有することができるので、複数の膜厚を有する原子層堆積を成膜することができる。
【００１４】
［適用例４］上記適用例に記載の原子層堆積装置において、前記対向部材と前記載置台との距離を調整可能な距離調整手段を有することが好ましい。
【００１５】
本適用例によれば、対向部材の対向面と載置台の載置面との距離を調整可能な距離調整手段を有することにより、対向面と載置面との距離を調整できるので、所望の膜厚を有する原子層堆積を成膜することができる。
【００１６】
［適用例５］上記適用例に記載の原子層堆積装置において、前記距離調整手段は、前記対向部材と前記載置台との距離を計測する計測部を有することが好ましい。
【００１７】
本適用例によれば、距離調整手段が対向部材と載置台との距離を計測する計測部を有することにより、対向部材と載置台との距離を所望の値に調整することができるので、所望の膜厚を有する原子層堆積を成膜することができる。
【００１８】
［適用例６］本適用例に係る原子層堆積の成膜方法は、上記適用例に記載の原子層堆積装置により成膜することを特徴とする。
【００１９】
本適用例によれば、載置面を有する載置台と、載置面との距離が異なる複数の対向面を有する対向部材と、を備えている原子層堆積装置を用いることにより、複数の膜厚を有する原子層堆積を１つの成膜シーケンスで成膜することができる。
【００２０】
［適用例７］上記適用例に記載の原子層堆積の成膜方法において、対向部材の複数の対向面のうち被処理面に近い方の対向面と前記被処理面との距離を５μｍ以上４０μｍ以下の範囲内とすることが好ましい。
【００２１】
本適用例によれば、対向面と被処理面との距離を５μｍ以上４０μｍ以下の範囲内とすることで、原子層堆積を成膜するためのガスの流入と拡散距離とを調整できるので、原子層堆積の膜厚を制御でき、異なる膜厚の原子層堆積を精度良く成膜することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る原子層堆積装置の構成を示す概略断面図。
【図２】本発明の第１実施形態に係る載置台と対向部材との構成を示す概略断面図。
【図３】基板の被処理面と対向部材の対向面との距離に対する、拡散距離と膜厚との関係を示すグラフ。
【図４】有機ＥＬ素子の構成を示す概略断面図。
【図５】本発明の第２実施形態に係る対向部材の構成を示す概略断面図。
【図６】有機ＥＬ装置の構成を示す概略断面図。
【図７】本発明の第３実施形態に係る原子層堆積装置の構成を示す概略図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に示す各図においては、各構成要素を図面上で認識され得る程度の大きさとするため、各構成要素の寸法や比率を実際の構成要素とは適宜に異ならせて記載する場合がある。
【００２４】
＜第１実施形態＞
先ず、本発明の第１実施形態に係る原子層堆積装置の概略構成について、図１を参照して説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係る原子層堆積装置の構成を示す概略断面図である。なお、図において、載置台２４を基準とし対向部材３０が配置されている方向を上方とし、反対側を下方と称して説明する。
【００２５】
本実施形態の原子層堆積装置１０は、図１に示すように、原子層堆積の成膜を行うチャンバー２０、載置面２６を有する載置台２４、凸部３２を有する対向部材３０、チャンバー２０内に反応ガスを供給するガス供給部３４、チャンバー２０内のガスを排気する排気部３６、および載置台２４上に載置された基板２２と対向部材３０とをアライメントし高さを測定する計測部３８などを備えている。
【００２６】
チャンバー２０は、内部に基板２２を載置する載置台２４と原子層堆積の膜厚を調整する凸部３２を有する対向部材３０とを備えている。載置台２４の載置面２６上に基板２２が載置される。また、対向部材３０は、載置台２４の載置面２６又は基板２２に対向する側、つまり載置台２４の上方に配置され、対向部材３０の凸部３２は、載置台２４の載置面２６又は基板２２に対向する側に設けられている。
【００２７】
チャンバー２０の上方には、ガラスなどの透明部材で構成された窓部６０が設けられており、カメラ６２を介して、載置台２４又は基板２２と対向部材３０との位置の測定や載置台２４又は基板２２と対向部材３０との高さの測定を行い、計測部３８で載置台２４又は基板２２と対向部材３０とのアライメント調整や高さ調整量を計測する。つまり、本実施形態の原子層堆積装置１０は、載置台２４又は基板２２と対向部材３０との距離を計測する計測部３８を有している。
【００２８】
載置台２４は、基板２２を加熱するためのヒーター２８が内蔵されており、スライダー４０に固定されている。スライダー４０はモーター４２に接続されており、モーター４２によりスライダー４０を載置台２４の載置面２６と並行した方向に移動させることができる。そのため、計測部３８で測定した結果に基づいて、制御部４４よりモーター４２を制御し、載置台２４を載置面２６と並行した方向に位置調整することができる。
【００２９】
対向部材３０は、載置台２４の載置面２６と交差する方向に移動させることができるスライダー５２に固定された保持部５０に保持されており、スライダー５２に接続されているモーター５４によって、対向部材３０を載置面２６と交差する方向に移動させることができる。そのため、計測部３８で測定した結果に基づいて、制御部５６よりモーター５４を制御し、対向部材３０を載置面２６と交差する方向に位置調整することができる。つまり、本実施形態の原子層堆積装置１０は、対向部材３０と載置台２４との距離を調整可能な距離調整手段を有している。
【００３０】
なお、スライダー４０，５２は、チャンバー２０内を気密に維持するためのシール部４６，５８を介してモーター４２，５４に接続されている。そのため、載置台２４や対向部材３０の位置調整を行ってもチャンバー２０内は気密に維持されている。
【００３１】
次に、載置台２４、基板２２、および対向部材３０の配置関係について、図２を参照して説明する。なお、基板２２は多数の有機ＥＬ素子を一定間隔で構成するために必要な隔壁８０が設けられた基板を一例として挙げて説明する。
図２は、本発明の第１実施形態に係る載置台と対向部材との構成を示す概略断面図である。
隔壁８０を有する基板２２は、隔壁８０が設けられている側を対向部材３０に向け、載置台２４の載置面２６上に載置されている。
対向部材３０は、凸部３２を基板２２側に向け、隔壁８０と隔壁８０との間に凸部３２が位置するように配置されている。
【００３２】
対向部材３０は、載置面２６又は基板２２に対向する対向面７０と、凸部３２の先端部７２の載置面２６又は基板２２に対向する対向面７４と、を有しており、対向面７０と基板２２の被処理面８２との距離がＧ２となるように、対向面７４と基板２２の被処理面８２との距離がＧ１となるように、配置されている。つまり、対向部材３０は、載置面２６又は基板２２の被処理面８２に対向して配置され、載置面２６又は基板２２の被処理面８２との距離が異なる複数の対向面７０，７４を有している。
【００３３】
次に、基板２２の被処理面８２と対向部材３０の対向面７０，７４との距離に対する、原子層堆積の拡散距離と膜厚との関係について、図３を参照して説明する。
図３は、基板の被処理面と対向部材の対向面との距離に対する、拡散距離と膜厚との関係を示すグラフである。なお、拡散距離とは、被処理面８２と対向面７０，７４とに挟まれた空間において、挟まれた空間の入口からガスが流入して拡散し原子層堆積が成膜された領域までの長さである。
【００３４】
基板２２の被処理面８２と対向部材３０の対向面７０，７４との距離が５μｍの場合には、入口付近での膜厚は約７ｎｍで、拡散距離は約３ｍｍである。また、距離が２０μｍと４０μｍの場合には、入口付近での膜厚は約２５ｎｍと約３５ｎｍであり、拡散距離は約９ｍｍと約１５ｍｍである。更に、距離が６０μｍの場合には、入口付近での膜厚は約４０ｎｍで、拡散距離は１５ｍｍにおいても膜厚は入口付近の約１０％減である約３５ｎｍである。
【００３５】
この結果から、基板２２の被処理面８２と対向部材３０の対向面７０，７４との距離を小さくすることで、成膜する原子層堆積の膜厚を薄くすることができ、逆に、被処理面８２と対向面７０，７４との距離を大きくすることで、成膜する原子層堆積の膜厚を厚くすることができる。これは、被処理面８２と対向面７０，７４との距離が小さくなることで、原子層堆積を成膜するためのガスが流入して拡散し難くなり、原子層堆積が成膜されなくなるためである。逆に、被処理面８２と対向面７０，７４との距離が大きくなると、原子層堆積を成膜するためのガスが流入して拡散し易くなり、入口付近の膜厚も厚くなり、長い拡散距離まで原子層堆積が成膜される。しかし、距離が４０μｍと６０μｍでは、入口付近の膜厚は約３５ｎｍと約４０ｎｍとその差は小さい。
【００３６】
従って、有機ＥＬ素子のように隔壁８０の間隔が１ｍｍ未満の領域に原子層堆積を成膜する場合には、拡散距離が短いので、被処理面８２と対向面７０，７４との距離を調整することで、原子層堆積を所望の膜厚に精度良く成膜することができる。なお、被処理面８２と対向面７０，７４との距離が５μｍ未満の場合には、計測精度や高さ調整精度の影響により、距離の制御が難しくあるので、膜厚精度が劣化する虞がある。また、被処理面８２と対向面７０，７４との距離が４０μｍより大きい場合には、４０μｍの時の膜厚に比べ、膜厚を大幅に厚くすることができない。よって、被処理面８２と対向面７０，７４との距離は、５μｍ以上４０μｍ以下の範囲内が好ましい。
【００３７】
次に、本実施形態の原子層堆積装置１０を用いた原子層堆積の成膜方法について、有機ＥＬ素子１００の製造方法における保護膜１２０を一例として挙げ、図４を参照して説明する。
図４は、有機ＥＬ素子の構成を示す概略断面図である。なお、通常有機ＥＬ素子は大型基板上に一定間隔で複数形成されているが、図４における有機ＥＬ素子１００は、大型基板の端部に１個だけ形成された状態を示している。
【００３８】
有機ＥＬ素子１００は、図４に示すように、基板１１０上に、陽極となる電極層１１４、隔壁１１２、発光部１１６、陰極となる電極層１１８、保護膜１２０、平坦化層１２２、封止層１２４の順で積層された積層体で構成されている。発光部１１６は、陽極と陰極との電極層１１４，１１８間に電圧が印加されることで発光する。
【００３９】
有機ＥＬ素子１００の製造方法は、先ず、石英ガラスなどの基板１１０を用意し、フッ酸（ＨＦ）などを含む水溶液や純水などにより基板１１０の表面を洗浄する。
次に、この基板１１０上に陽極となる電極層１１４を形成する。電極層１１４として透明性を有するＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの電極材料は、例えば、プラズマＣＶＤ、熱ＣＶＤのような化学蒸着法（ＣＶＤ法）、真空蒸着等の乾式メッキ法、電解メッキ等の湿式メッキ法、溶射法、ゾル・ゲル法、ＭＯＤ法、金属箔の接合等を用いて形成することができる。
【００４０】
その後、アクリル系樹脂などの有機材料を電極層１１４が形成されている基板１１０上に、一様に形成し、フォトリソグラフィ法により、電極層１１４が露出するパターンとなるように、隔壁１１２を形成する。また、アクリル系樹脂などの有機材料をスクリーン印刷法により形成する方法でも構わない。パターン形成後に加熱することで、隔壁１１２を形成することができる。
【００４１】
次に、電極層１１４の上面には、酸素プラズマ処理を施す。これにより、電極層１１４の上面に親液性を付与すること、電極層１１４の上面に付着する有機物を除去（洗浄）すること、電極層１１４の上面付近の仕事関数を調整すること等を行うことができる。
ここで、酸素プラズマ処理の条件としては、例えば、プラズマパワー１００〜８００Ｗ程度、酸素ガス流量５０〜１００ｍＬ／ｍｉｎ程度、被処理部材（電極層１１４）の搬送速度０．５〜１０ｍｍ／ｓｅｃ程度、基板１１０の温度７０〜９０℃程度とするのが好ましい。
【００４２】
その後、陽極となる電極層１１４と隔壁１１２上に、発光部１１６を形成する。発光部１１６は、正孔注入層、発光層、電子輸送層、および電子注入層が積層された積層体として構成されている。
先ず、正孔注入層は、例えば、ＣＶＤ法や、真空蒸着、スパッタリング等の乾式メッキ法等を用いた気相プロセスにより形成する。
次に、正孔注入層上に、発光層を形成する。発光層は、例えば、真空蒸着等の乾式メッキ法等を用いた気相プロセスにより形成することができる。
【００４３】
次に、発光層上に、電子輸送層を形成する。電子輸送層は、例えば、真空蒸着等の乾式メッキ法等を用いた気相プロセスにより形成するのが好ましい。
次に、電子輸送層上に、電子注入層を形成する。電子注入層の構成材料として無機材料を用いる場合、電子注入層は、例えば、ＣＶＤ法や、真空蒸着、スパッタリング等の乾式メッキ法等を用いた気相プロセス、無機微粒子インクの塗布および焼成等を用いて形成することができる。
【００４４】
次に、発光部１１６の電子注入層上に、陰極となる電極層１１８を形成する。
電極層１１８としてＭｇＡｇなどの電極材料は、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、金属箔の接合、金属微粒子インクの塗布および焼成等を用いて形成することができる。
【００４５】
なお、本実施形態の有機ＥＬ素子１００は、ボトムエミッション型であるため、陰極となる電極層１１８に、光透過性は、特に要求されない。また、トップエミッション型である場合には、電極層１１８側から光を透過させる必要があるので、電極層１１８の平均厚さは、１〜５０ｎｍ程度であるのが好ましい。
【００４６】
その後、陰極となる電極層１１８上に、本実施形態の原子層堆積装置１０を用いて原子層堆積の保護膜１２０を形成する。酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）などの保護膜１２０は、発光部１１６への水分の滲入を抑制するものであり、極めて緻密に形成する必要があるので、原子層堆積装置１０で成膜される。
【００４７】
電極層１１８上への酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）などの保護膜１２０の形成は、先ず、再び図１を参照し、載置台２４上に載置された電極層１１８などが形成された基板２２と対向部材３０とのアライメント調整を行い、基板２２の被処理面８２と凸部３２の対向面７４との距離を例えば２０μｍとなるように高さ調整を行う。
【００４８】
次に、加熱された原子層堆積装置１０のチャンバー２０内にガス供給部３４から反応ガスであるＴＭＡ（Tri Methyl Aluminum）とキャリアガスである窒素（Ｎ2）を投入する。ＴＭＡガスはチャンバー２０に導入され、基板２２の表面に付与されているＯＨ基との反応により、アルミニウム原子が基板１１０の電極層１１８上に付着（化学吸着）する。その後、１レイヤー分のアルミニウムが成膜されれば、排気部３６により、チャンバー２０内の付着せず余ったＴＭＡやメタンやキャリアガスを排気する。
【００４９】
次に、ガス供給部３４から水蒸気（Ｈ2Ｏ）を投入し、１レイヤー分のアルミニウム上に１レイヤー分の酸素原子を結合させ１レイヤー分の酸化アルミニウムを成膜する。その後、余分な水蒸気や反応で発生したメタンを排気する。このように、ＴＭＡ投入、排気、水蒸気投入、排気の１サイクルで１レイヤー分の酸化アルミニウムを成膜することができる。従って、このサイクルを繰り返すことにより、保護膜１２０である酸化アルミニウムを所望の膜厚に成膜することができる。つまり、酸化アルミニウムは１サイクルでおよそ０．１ｎｍずつ成膜できるので、１０ｎｍの膜厚にしたければ、１００サイクルを１シーケンスとすればよい。
【００５０】
なお、本実施形態では基板１１０の電極層１１８上に距離２０μｍで対向部材３０の対向面７４が配置されているので、サイクル数を５００サイクルとしても、拡散の影響を受けるため、酸化アルミニウムの膜厚の上限は２５ｎｍである。
【００５１】
次に、保護膜１２０上に平坦化層１２２を形成する。
平坦化層１２２は、個々に有機ＥＬ素子を形成するための隔壁１１２による凹凸を平坦化して封止層１２４を平坦に形成できるようにする機能を有する。樹脂などを保護膜１２０上にスピンコート法を用いて塗布し、加熱して硬化することで平坦化層１２２を形成する。なお、平坦化層１２２を構成する材料としては、例えば、アクリル系樹脂やポリイミド系樹脂、ノボラック系樹脂等の感光性の有機樹脂材料が挙げられる。これらのうち、安価である点や無色透明である点から、アクリル樹脂が好ましい。
【００５２】
最後に、平坦化層１２２上に封止層１２４を形成する。
封止層１２４は、例えばガラス等の基板であり、紫外線硬化樹脂や熱硬化エポキシ樹脂等の封止樹脂で平坦化層１２２上に貼り合わされている。
以上の工程により、発光部１１６への水分の滲入を抑制する酸化アルミニウムなどの保護膜１２０を有する有機ＥＬ素子１００を形成することができる。
【００５３】
以上で述べたように、本実施形態の原子層堆積装置１０は、基板２２が載置される載置台２４の載置面２６と、基板上に配置される対向部材３０の対向面７０，７４と、が複数の異なる距離で配置されているため、載置面２６と対向面７０，７４との距離により原子層堆積を生成するガスの拡散距離が異なることによる、原子層堆積の膜厚を制御することができる。つまり、載置面２６と対向面７０，７４との距離を小さくすることにより、ガスの拡散距離を短くし膜厚を薄くすることができ、逆に、載置面と対向面との距離を大きくすることにより、ガスの拡散距離を長くし膜厚を厚くすることができる。従って、載置面２６と対向面７０，７４との距離を複数設けることにより、１つの成膜シーケンスで複数の膜厚を有する原子層堆積を成膜することができる。
【００５４】
また、凸部３２の先端部７２も対向面７４とすることで、対向部材３０に載置面２６との距離が異なる対向面７０，７４を複数設けることができるので、複数の膜厚を有する原子層堆積を成膜することができる。
【００５５】
また、対向部材３０の対向面７０，７４と載置台２４の載置面２６との距離を調整可能な距離調整手段を有することにより、対向面と載置面との距離を調整できるので、所望の膜厚を有する原子層堆積を成膜することができる。
【００５６】
また、距離調整手段が対向部材３０と載置台２４との距離を計測する計測部３８を有することにより、対向部材と載置台との距離を所望の値に調整することができるので、所望の膜厚を有する原子層堆積を成膜することができる。
【００５７】
また、対向面７０，７４と被処理面８２との距離を５μｍ以上４０μｍ以下の範囲内とすることで、原子層堆積を成膜するためのガスの流入と拡散距離とを調整し、原子層堆積の膜厚を制御できるので、異なる膜厚の原子層堆積を精度良く成膜することができる。
【００５８】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係る対向部材３０ａを備えた原子層堆積装置１０について、図５を参照して説明する。
図５は、本発明の第２実施形態に係る対向部材の構成を示す概略断面図である。
【００５９】
第２実施形態に係る対向部材３０ａには、図５に示すように、基板２２と対向する側に複数の高さを有する凸部３２，３２ａが設けられている。凸部３２ａは、凸部３２ａの先端部７２ａの載置面２６又は基板２２に対向する対向面７４ａを有し、対向面７４ａと基板２２の被処理面８２との距離がＧ２となるように、配置されている。従って、対向部材３０ａは、対向面７４と被処理面８２との距離がＧ１、対向面７４ａと被処理面８２との距離がＧ２、および対向面７０と被処理面８２との距離がＧ３と、基板２２の被処理面８２と３つの距離を有する領域を備えている。
【００６０】
このような構成とすることにより、対向面７０，７４，７４ａと被処理面８２との距離が３つとなるため、原子層堆積を成膜するためのガスの流入と拡散距離が調整でき、３つの膜厚を有する原子層堆積を１つのシーケンスで成膜することができる。
【００６１】
次に、本発明の第２実施形態に係る対向部材３０ａを備えた原子層堆積装置１０により製造した有機ＥＬ装置２００について、図６を参照して説明する。なお、本実施形態では、トップエミッション構造の有機ＥＬ装置２００を一例として説明する。
図６は、有機ＥＬ装置の構成を示す概略断面図である。
【００６２】
有機ＥＬ装置２００は、赤色光を射出する赤色画素２０８Ｒと緑色光を射出する緑色画素２０８Ｇと青色光を射出する青色画素２０８Ｂとを有しており、図６に示すように、基板２１０上に、反射層２１２、膜厚の異なる陽極となる電極層２１４（２１４Ｒ，２１４Ｇ，２１４Ｂ）、発光部２１８、陰極となる電極層２２０、保護膜２２２、平坦化層２２４、封止層２２６、カラーフィルター２２８（２２８Ｒ，２２８Ｇ，２２８Ｂ）、対向基板２３２の順で積層された積層体で構成されている。
【００６３】
発光部２１８は、陽極と陰極との電極層（２１４，２２０）間に電圧が印加されることで発光する。なお、基板２１０側に発光された光は、反射層２１２に反射し、カラーフィルター２２８側に発光される。
【００６４】
各画素２０８（２０８Ｒ，２０８Ｇ，２０８Ｂ）は、発光部２１８より射出される発光が他の画素２０８へ射出されるのを低減するために、各画素２０８を構成する陽極となる電極層２１４（２１４Ｒ，２１４Ｇ，２１４Ｂ）やカラーフィルター２２８（２２８Ｒ，２２８Ｇ，２２８Ｂ）と間に隔壁２１６，２３０が形成されている。
【００６５】
各々のカラーフィルター２２８（２２８Ｒ，２２８Ｇ，２２８Ｂ）には、各画素２０８の発光色に合せた顔料が混入されている。赤色カラーフィルター２２８Ｒには、赤色光に相当する波長範囲の光、すなわち波長が略６１０ｎｍ〜略７５０ｎｍの範囲内の光を透過させ、それ以外の波長範囲の光を吸収する材料が分散されている。緑色カラーフィルター２２８Ｇには、緑色光に相当する波長範囲の光、すなわち波長が略５００ｎｍ〜略５６０ｎｍの範囲内の光を透過させ、それ以外の波長範囲の光を吸収する材料が分散されている。青色カラーフィルター２２８Ｂには、青色光に相当する波長範囲の光、すなわち波長が略４３５ｎｍ〜略４８０ｎｍの範囲内の光を透過させ、それ以外の波長範囲の光を吸収する材料が分散されている。
【００６６】
陽極となる電極層２１４（２１４Ｒ，２１４Ｇ，２１４Ｂ）の膜厚は、画素２０８の発光色により異なっている。具体的には、赤色画素２０８Ｒの電極層２１４Ｒの膜厚は略１００ｎｍであり、緑色画素２０８Ｇの電極層２１４Ｇの膜厚は略６０ｎｍであり、青色画素２０８Ｂの電極層２１４Ｂの層厚は略２０ｎｍである。かかる膜厚の差は、共振（共振現象）を利用して、所定の波長分布の光を強調するため設定されている。すなわち、各画素２０８の電極層２１４の膜厚と発光部２１８の膜厚との和が、夫々の画素２０８が射出すべき波長範囲の光を強調するために好適な長さとなるように設定されている。
【００６７】
ここで、膜厚の異なる電極層２１４（２１４Ｒ，２１４Ｇ，２１４Ｂ）の形成は、一般的に、フォトリソグラフィー工程、具体的には、ＩＴＯ薄膜の成膜工程とパターニング工程の組合せ、を計３回繰り返して形成する。そのため、製造コストや歩留まりの点で課題があった。
【００６８】
しかし、本実施形態では、３つの異なる被処理面８２との距離を有する対向部材３０ａを備えた原子層堆積装置１０を用いた原子層堆積の成膜方法により、３つの異なる膜厚を有する電極層２１４（２１４Ｒ，２１４Ｇ，２１４Ｂ）を１つの成膜シーケンスで同時に成膜することができる。つまり、被処理面８２との距離が最も短くなる凸部３２を電極層２１４Ｂを成膜する位置に配置し、次に短くなる凸部３２ａを電極層２１４Ｇを成膜する位置に配置し、最も長くなる対向面７０を電極層２１４Ｒを成膜する位置に配置することで、３つの異なる膜厚を１つの成膜シーケンスで同時に成膜することができる。従って、製造コストの低減や歩留まり向上の点で非常に効果がある。
【００６９】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態に係る原子層堆積装置１０ａについて、図７を参照して説明する。
図７は、本発明の第３実施形態に係る原子層堆積装置の構成を示す概略図である。
以下、第３実施形態に係る原子層堆積装置１０ａについて、前述した第１実施形態の原子層堆積装置１０との相違点を中心に説明する。また、同様の構成には、同一符号を付してあり、同様の事項については、その説明を省略する。
【００７０】
第３実施形態に係る原子層堆積装置１０ａは、載置台２４ａ上の基板２２と対向部材３０とをアライメントしセッテイングするアライメントステーション１０００、セッテイングされた基板２２と対向部材３０とを原子層堆積部３０００へ搬送する搬送ロボット２０００、および基板２２上に原子層堆積を成膜する原子層堆積部３０００などで構成されている。
原子層堆積装置１０ａでは、アライメントステーション１０００において、カメラ６２の情報データを計測部３８で処理し、算出したデータに基づいて基板２２と対向部材３０とのアライメントと高さ調整を施し、固定治具３１でセッテイングする。次に、搬送ロボット２０００によりセッテイングされた基板２２と対向部材３０とを原子層堆積部３０００へ搬送する。その後、原子層堆積部３０００において原子層堆積を行う。
このような構成とすることにより、第１実施形態の原子層堆積装置１０で行っていたチャンバー２０内での基板２２と対向部材３０とのアライメントや高さ調整を施す機構をチャンバー２０内に備える必要がなくなるため、チャンバー２０を小型にでき、供給ガス量の低減や排気効率を向上させることができる。
【符号の説明】
【００７１】
１０，１０ａ…原子層堆積装置、２０…チャンバー、２２…基板、２４…載置台、２６…載置面、２８…ヒーター、３０…対向部材、３２…凸部、３４…ガス供給部、３６…排気部、３８…計測部、４０…スライダー、４２…モーター、４４…制御部、４６…シール部、５０…保持部、５２…スライダー、５４…モーター、５６…制御部、５８…シール部、６０…窓部、６２…カメラ、７０…対向面、７２…先端部、７４…対向面、８０…隔壁、８２…被処理面、１００…有機ＥＬ素子、２００…有機ＥＬ装置、１０００…アライメントステーション、２０００…搬送ロボット、３０００…原子層堆積部、Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３…距離。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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