JP2010121144A - 成膜装置 - Google Patents

Abstract

【課題】基板内の成膜のカバレッジ性を改善することができ、異物があった場合においても、この異物に起因する欠陥部が生じる虞が無く、外部からの酸素や水分の進入を防止することができ、薄膜の信頼性を確保することができる成膜装置を提供する。
【解決手段】基板Ｗを収納する真空容器と、この真空容器内かつ基板Ｗに対向して配設される複数対のハース４Ａ、４Ｂ、５Ａ、５Ｂと、これらのハース４Ａ、４Ｂ、５Ａ、５Ｂにプラズマビームを照射するプラズマガン６、７とを備え、ハース４Ａ、４Ｂとハース５Ａ、５Ｂとを時系列的に切り替えることにより、基板Ｗ上に成膜を行う。
【選択図】図２

Description

本発明は、成膜装置に関するものである。

従来、フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）の一種として、一対の電極の間に有機発光層を挟持した複数の有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）を備えた有機ＥＬ装置が知られている。この有機ＥＬ装置は、複数の有機ＥＬ素子を覆う封止層を備えた素子基板と、この素子基板に対向して配置され接着層を介して接着された封止基板と、を備えて構成されている。
この有機ＥＬ装置の発光方式としては、有機ＥＬ素子が放つ光を該有機ＥＬ素子が形成された基板側から取り出すボトムエミッション方式と、有機ＥＬ素子が放つ光を該有機ＥＬ素子が形成された基板側とは反対側から取り出すトップエミッション方式とがある。

このトップエミッション方式の有機ＥＬ装置は、ボトムエミッション方式の有機ＥＬ装置と比べて、画素開口率を上げ易く、表示画面の高精細化・高画質化に有利な構造である。さらに、色変換を行うカラーフィルタと組み合わせると、トップエミッション構造の利点を活かしかつフルカラー表示が可能な、高性能の有機ＥＬ装置とすることができる。
ところで、このトップエミッション方式の有機ＥＬ装置では、一般に、有機ＥＬ素子を構成する有機発光膜の厚みが１００〜数１００オングストロームと極めて薄いことが多く、この薄膜を成膜する際にサブミクロンのレベルの異物があった場合、この異物の影響により薄膜の均質性が低下するという問題点があった。

特に、トップエミッション方式の有機ＥＬ装置の場合、有機層へ酸素や水分が進入するのを遮断するために、この有機層を薄膜封止層で封止することが多く、この薄膜封止層が異物で破られていた場合には、この破られている部分から酸素や水分が進入して有機層を劣化させることとなり、信頼性の確保の点で大きな問題点となっていた。
そこで、薄膜封止層が異物の影響を受けないようにするために、図９に示すようなイオンプレーテイング装置が提案されている（特許文献１）。

このイオンプレーテイング装置１０００は、真空容器（成膜室）１００１と、この真空容器１００１内に配設されるハース（蒸着源）１００２と、このハース１００２にプラズマビームＰＢを照射するプラズマガン１００３と、この真空容器１００１内かつハース１００２に対向して設けられ基板Ｗを搬送する搬送機構１００４とにより構成されている。
このハース１００２の貫通孔１００５には成膜材料ロッド１００６が挿入され、このハース１００２の下方には、成膜材料ロッド１００６を徐々に突き上げる供給装置１００７が設けられている。

このイオンプレーテイング装置１０００では、プラズマガン１００３からプラズマビームＰＢが真空容器１００１中に照射される。このプラズマビームＰＢは、ハース１００２の正電位を適当な値に制御することにより、確実にハース１００２に導かれ、このハース１００２中の成膜材料ロッド１００６の上端部を加熱する。
この成膜材料ロッド１００６では、その上端部が加熱されることで成膜材料が蒸発し、この蒸発した成膜材料がプラズマビームＰＢ中にてイオン化され、このイオン化した成膜材料粒子が基板Ｗの表面に付着され成膜される。
特許第４０８７６４５号公報

ところで、従来のイオンプレーテイング装置では、成膜材料の利用効率を高めるためには、ハースと基板との間の距離をできるだけ短くすることが望ましいが、この場合、ハースから飛び出してくる成膜材料粒子の入射角が、基板の表面の中央部と周縁部とで大きく異なることとなり、したがって、ハースの直上と周縁部とで成膜のカバレッジ性に差が生じるという問題点があった。
特に、成膜の際に異物があった場合、この異物の裏側に成膜材料粒子が回り込まない部分が生じていまい、したがって、得られる薄膜封止層においても異物に起因する欠陥部が生じることとなり、この薄膜封止層の封止性能についても、場所によって差が生じてしまうという問題点があった。

例えば、図１０に示すように、２つのハース１００２ａ、１００２ｂを用いて基板Ｗ上に成膜する場合、次のような問題点があった。
基板Ｗの幅方向（図１０中紙面に沿う方向）の長さ（Ｌ）を４００ｍｍ、２つのハース１００２ａ、１００２ｂ間の距離（Ｄ）を５００ｍｍ、基板Ｗとハース１００２ａ、１００２ｂ間の距離（Ｈ）を５００ｍｍとした場合、基板Ｗの中心部ではハース１００２ａからの成膜材料粒子の入射角θ１とハース１００２ｂからの成膜材料粒子の入射角θ２とでは差がないが、中心部からｘｍｍずれることにより入射角θ１と入射角θ２との間にθ１−θ２の差が生じ、基板Ｗの端部では入射角θ１と入射角θ２との間に３５°以上の差が生じている。特に、基板Ｗの周縁部分の成膜カバレッジが悪い。
基板Ｗを回転させれば、その周縁部分の成膜カバレッジは改善されるが、基板Ｗを回転させるための機構が大型であることから、設備のコストが上昇することとなり、現実的ではない。

一般に、薄膜封止層に十分な封止性能を確保するためには、封止性能を有する薄膜をできるだけ厚く成膜することが望ましいが、厚く成膜した場合、成膜温度が上昇する虞がある。そこで、この成膜温度の上昇を防止するために、基板を複数回搬送することにより、複数回のパスによる成膜を行うことがあるが、この場合においても、ハース１００２ａからの成膜材料粒子の入射角θ１とハース１００２ｂからの成膜材料粒子の入射角θ２との差が一定であるから、成膜カバレッジを改善することはできない。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、基板内の成膜のカバレッジ性を改善することができ、異物があった場合においても、この異物に起因する欠陥部が生じる虞が無く、外部からの酸素や水分の進入を防止することができ、薄膜の信頼性を確保することができる成膜装置を提供することを目的とする。

本発明は、上記の課題を解決するために、次のような成膜装置を提供した。
本発明の成膜装置は、基板を収納する真空容器と、この真空容器内かつ前記基板に対向して配設される複数対の蒸着源と、これらの蒸着源にプラズマビームを照射する複数のプラズマガンとを備え、前記複数対の蒸着源のそれぞれの放電電圧を各対毎に時系列的に切り替えることにより、これらの蒸着源から時系列的に粒子を蒸発させて前記基板上に成膜することを特徴とする。

この構成によれば、複数対の蒸着源のそれぞれの放電電圧を各対毎に時系列的に切り替えることにより、これらの蒸着源から時系列的に粒子を蒸発させて基板上に成膜するので、蒸着源からの入射角の差が小さく偏りのない成膜を行うことができ、基板内の成膜のカバレッジ性を改善することができる。
特に、成膜の際に異物があった場合においても、この異物の裏側に成膜材料粒子が回り込むことにより、薄膜中に異物に起因する欠陥部が生じるのを防止することができ、したがって、外部からの酸素や水分の進入を防止することができ、薄膜の信頼性を確保することができる。

本発明においては、前記複数対の蒸着源のうち各対の蒸着源の一方側の蒸着源と、他方側の蒸着源とを、前記基板の一辺に沿う方向に順次配設し、前記複数対の蒸着源の放電電圧を各対毎に時系列的に切り替えることが好ましい。
この構成によれば、各対の蒸着源の一方側の蒸着源と、他方側の蒸着源とを、基板の一辺に沿う方向に順次配設し、複数対の蒸着源の放電電圧を各対毎に時系列的に切り替えるので、１回の操作毎に複数の蒸着源を用いることにより、蒸着源からの入射角の差がさらに小さくなり、基板内の成膜のカバレッジ性をさらに改善することができる。

本発明においては、前記真空容器に、前記基板を搬送する搬送機構を設け、前記複数対の蒸着源のうち各対の蒸着源の一方側の蒸着源と、他方側の蒸着源とを、前記基板の搬送方向に対して直交する方向に順次配設することが好ましい。
この構成によれば、各対の蒸着源の一方側の蒸着源と、他方側の蒸着源とを、基板の搬送方向に対して直交する方向に順次配設したので、成膜カバレッジ性が改善された薄膜付き基板を、効率よくかつ低コストにて生産することができる。

本発明においては、前記複数対の蒸着源のうち各対の蒸着源の一方側の蒸着源と、他方側の蒸着源とを、円形状に順次配設し、前記複数対の蒸着源の放電電圧を各対毎に時系列的に切り替えることが好ましい。
この構成によれば、各対の蒸着源の一方側の蒸着源と、他方側の蒸着源とを、円形状に順次配設し、複数対の蒸着源の放電電圧を各対毎に時系列的に切り替えるので、１回の操作毎に中心点に対して対称な位置の一対の蒸着源を用いることにより、蒸着源からの入射角の差がさらに小さくなり、基板内の成膜のカバレッジ性をさらに改善することができる。

本発明の他の成膜装置は、基板を収納する真空容器と、この真空容器内に前記基板を搬送する複数の搬送機構と、前記真空容器内かつ前記基板に対向して配設される一対の蒸着源と、これらの蒸着源それぞれにプラズマビームを照射するプラズマガンとを備え、前記一対の蒸着源を、前記複数の搬送機構の搬送方向と直交する方向かつこれらの搬送機構の面対称となる面の両側にそれぞれ設け、前記複数の搬送機構を時系列的に切り替えることにより、前記基板の搬送経路を切り替え、前記一対の蒸着源から粒子を蒸発させて前記基板上に成膜することを特徴とする。

この構成によれば、複数の搬送機構を時系列的に切り替えることにより、基板の搬送経路を切り替え、一対の蒸着源から粒子を蒸発させて基板上に成膜するので、蒸着源からの入射角の差が小さく偏りのない成膜を行うことができ、基板内の成膜のカバレッジ性を改善することができる。
特に、成膜の際に異物があった場合においても、この異物の裏側に成膜材料粒子が回り込むことにより、薄膜中に異物に起因する欠陥部が生じるのを防止することができ、したがって、外部からの酸素や水分の進入を防止することができ、薄膜の信頼性を確保することができる。

本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。
本発明の実施の形態は、本発明の一態様を示すものであり、本発明を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。
また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造とは縮尺や数等が異なっている。

「第１の実施の形態」
図１は、本発明の第１の実施形態の成膜装置を示す断面図であり、イオンプレーティング装置と称される成膜装置の例である。
この成膜装置１は、基板Ｗを収納する真空容器２と、真空容器２の上部に設けられ基板Ｗを真空容器２内に搬送するための基板搬送機構３と、真空容器２内の底部に、基板Ｗの成膜面に対向しかつその搬送方向（図中矢印方向）に対して直交する方向（図中紙面に垂直な方向）に配設された２対のハース（蒸着源）４Ａ、４Ｂ、５Ａ、５Ｂと、ハース４Ａ、５Ａに高密度プラズマＨＰを入射させるプラズマガン６と、ハース４Ｂ、５Ｂに高密度プラズマＨＰを入射させるプラズマガン７とにより構成されている。

これらハース４Ａ、４Ｂ、５Ａ、５Ｂ各々には、酸化ケイ素（ＳｉＯ）等の成膜材料が充填され、これらハース４Ａ、４Ｂ、５Ａ、５Ｂ各々の周囲には、各々に入射する高密度プラズマＨＰの向きを制御するハースコイル８が設けられている。また、プラズマガン６、７の高密度プラズマＨＰの出射側にも高密度プラズマＨＰの向きを制御するステアリングコイル９が設けられ、さらに、真空容器２には、窒素ガス（Ｎ₂）等を導入するための配管１０が設けられている。

これら２対のハース４Ａ、４Ｂ及びハース５Ａ、５Ｂは、図２に示すように、一方側のハース４Ａ、５Ａと、他方側のハース４Ｂ、５Ｂとは、基板Ｗの搬送方向（図２中紙面に垂直な方向）に対して直交する方向（図２中左右方向）、すなわち基板搬送機構３が進行する方向に対して直交する方向に、隣接するハース間の間隔が等間隔となるように、一直線上に順次配設されている。
２対のハース４Ａ、４Ｂ及びハース５Ａ、５Ｂの放電電圧は、制御装置（図示略）により各対毎、すなわちハース４Ａ、４Ｂを放電させた後にハース５Ａ、５Ｂを放電させるというように、各対毎に時系列的に切り替えるようになっている。

この成膜装置１では、ハース４Ａ、４Ｂとハース５Ａ、５Ｂとを時系列的に切り替えることにより、基板Ｗ上に成膜を行うようになっている。
例えば、１回目の成膜を行う場合、プラズマガン６、７それぞれのステアリングコイル９を調整することにより、プラズマガン６、７それぞれから真空容器２中に高密度プラズマＨＰが照射される。

プラズマガン６から出射された高密度プラズマＨＰは、制御装置（図示略）にてハース４Ａの放電電圧を適当な値に制御することにより、確実にハース４Ａに導かれ、ハース４Ａ中の成膜材料を加熱し、蒸発させる。この蒸発した成膜材料は、高密度プラズマＨＰ中にてイオン化するとともに窒素ガス等の雰囲気ガスと反応し、この反応生成物が基板Ｗの表面に付着し、成膜される。

同様に、プラズマガン７から出射された高密度プラズマＨＰも、制御装置（図示略）にてハース４Ｂの放電電圧を適当な値に制御することにより、確実にハース４Ｂに導かれ、ハース４Ｂ中の成膜材料を加熱し、蒸発させる。この蒸発した成膜材料は、高密度プラズマＨＰ中にてイオン化するとともに窒素ガス等の雰囲気ガスと反応し、この反応生成物が基板Ｗの表面に付着し、成膜される。

例えば、基板Ｗの幅方向の長さ（Ｌ）を４００ｍｍ、２つのハース４Ａ、４Ｂ間の距離（Ｄ）を５００ｍｍ、基板Ｗとハース４Ａ、４Ｂ間の距離（Ｈ）を５００ｍｍとした場合、ハース４Ａからの入射角（θ１）とハース４Ｂからの入射角（θ２）との差（θ１−θ２）が０となる位置（ｘｍｍ）は、中心から左側に１２５ｍｍほどずれた位置となる。

このハース４Ａ、４Ｂによる成膜終了後に、図３に示すように、放電をハース４Ａ、４Ｂからハース５Ａ、５Ｂに切り替え、２回目の成膜を行う。
プラズマガン６から出射された高密度プラズマＨＰは、ハース５Ａの放電電圧を適当な値に制御することにより、確実にハース５Ａに導かれ、ハース５Ａ中の成膜材料を加熱し、蒸発させる。この蒸発した成膜材料は、高密度プラズマＨＰ中にてイオン化するとともに窒素ガス等の雰囲気ガスと反応し、この反応生成物が基板Ｗの表面に付着し、成膜される。

同様に、プラズマガン７から出射された高密度プラズマＨＰも、ハース５Ｂの放電電圧を適当な値に制御することにより、確実にハース５Ｂに導かれ、ハース５Ｂ中の成膜材料を加熱し、蒸発させる。この蒸発した成膜材料は、高密度プラズマＨＰ中にてイオン化するとともに窒素ガス等の雰囲気ガスと反応し、この反応生成物が基板Ｗの表面に付着し、成膜される。
この場合、ハース４Ａからの入射角（θ１）とハース４Ｂからの入射角（θ２）との差（θ１−θ２）が０となる位置（ｘｍｍ）は、１回目の成膜とは逆に中心から右側へ１２５ｍｍほどずれた位置となる。

このように、ハース４Ａ、４Ｂの入射角の差が「０」となる位置は、基板Ｗの中心Ｃから図中左方向へｘだけずれた位置（−ｘの位置）となり、一方、ハース５Ａ、５Ｂの入射角の差が「０」となる位置は、基板Ｗの中心Ｃから図中右方向へｘだけずれた位置（＋ｘの位置）となる。
したがって、ハース４Ａ、４Ｂ及びハース５Ａ、５Ｂそれぞれの放電電圧を各対毎に時系列的に切り替えることにより、入射角の差が「０」となる位置が基板Ｗの中心に対して図中左右方向へ｜ｘ｜だけ変化することとなり、入射角の差に起因する基板Ｗ内の成膜のカバレッジ性を改善することができる。

また、基板Ｗ上に異物があった場合においても、ハース４Ａ、４Ｂ及びハース５Ａ、５Ｂそれぞれの放電電圧を各対毎に時系列的に切り替えることにより、この異物の裏側に成膜材料を回り込ませることができる。したがって、得られる薄膜においては異物に起因する欠陥部が生じる虞が無くなり、薄膜の面内均一性を向上させることができる。

次に、この成膜装置１を用いて有機ＥＬ装置を製造する方法について説明する。
ここでは、まず、この成膜装置１を用いて得られたトップエミッション方式の有機ＥＬ装置について、図４に基づき説明する。
この有機ＥＬ装置１１は、素子基板２１と透明保護基板３１とが対向して配置され、これら素子基板２１及び透明保護基板３１は接着層４１を介して接着され一体化されている。
この素子基板２１上には複数の有機ＥＬ素子２２が形成されている。これら有機ＥＬ素子２２は、陽極としての第１電極２３と陰極としての第２電極２４とにより、単色の光、例えば白色の光を発生する有機発光層２５を挟持した構成である。また、素子基板２１上には、複数の有機ＥＬ素子２２を覆うように封止層５１が形成されている。

これらの有機ＥＬ素子２２は、素子基板２１上ではマトリクス状に規則的に配列され表示領域Ｌを構成している。なお、有機ＥＬ素子２２は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３種類の有機材料を使い分けて３種類の有機ＥＬ素子、例えば赤色光を発生する有機ＥＬ素子、緑色光を発生する有機ＥＬ素子、青色光を発生する有機ＥＬ素子としても良い。なお、この表示領域Ｌの外側の領域を非表示領域Ｍとする。

素子基板２１は、素子基板本体２６と、この素子基板本体２６の透明保護基板３１側の面を覆う無機絶縁層２７とを備えている。この素子基板本体２６は、例えばガラス基板、プラスチック基板等の絶縁材料により形成されている。また、無機絶縁層２７は、例えば酸化珪素（ＳｉＯ₂）や窒化珪素（ＳｉＮ）等の珪素化合物により形成されている。この素子基板本体２６上には、複数の有機ＥＬ素子２２に１対１で対応する複数の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）からなるスイッチング素子２８及び各種の配線（図示略）等が形成されている。

この無機絶縁層２７上には、Ａｌ（アルミニウム）合金等からなる金属反射層６１が内装された樹脂平坦化層６２が形成されている。この樹脂平坦化層６２は、絶縁性の樹脂材料、例えば感光性のアクリル樹脂や環状オレフィン樹脂等により形成されている。

この樹脂平坦化層６２上の金属反射層６１に平面的に重なる領域には、有機ＥＬ素子２２の第１電極２３が形成されている。この第１電極２３は、正孔注入性の高いＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ：インジウム錫酸化物）等の金属酸化物により形成されている。この第１電極２３は、樹脂平坦化層６２及び無機絶縁層２７を貫通するコンタクトホール（図示略）を介して、素子基板本体２６上のスイッチング素子２８に接続されている。

この樹脂平坦化層６２上には、有機ＥＬ素子２２を区画するために、例えばアクリル樹脂等からなる絶縁性の隔壁層６３が形成されている。この隔壁層６３は、第１電極２３の上部を露出させる複数の開口部を有している。
この開口部と隔壁層６３による凹凸形状に沿って、隔壁層６３及び第１電極２３の上面を覆うように有機発光層２５が形成されている。

この有機発光層２５は、電界により注入された正孔と電子との再結合により励起して発光する発光層を含むものであり、この有機発光層２５は、発光層以外の層をも含む多層構造とすることも可能である。発光層以外の層としては、正孔を注入し易くするための正孔注入層、注入された正孔を発光層へ輸送し易くするための正孔輸送層、電子を注入し易くするための電子注入層、注入された電子を発光層へ輸送し易くするための電子輸送層等、上記の再結合に寄与する層が挙げられる。

この有機発光層２５の発光層としては、低分子系有機ＥＬ材料あるいは高分子系有機ＥＬ材料が挙げられる。
低分子系有機ＥＬ材料は、正孔と電子との再結合により励起して発光する有機化合物のうち、分子量が比較的に低いものである。また、高分子系有機ＥＬ材料は、正孔と電子との再結合により励起して発光する有機化合物のうち、分子量が比較的に高いものである。
これら低分子系有機ＥＬ材料あるいは高分子系有機ＥＬ材料は、有機ＥＬ素子２２の発する単色の発光色の光（白色光）に応じた物質となっている。発光層における再結合に寄与する層の材料は、この層に接する層の材料に応じた物質となっている。

この有機発光層２５上には、この有機発光層２５をその凹凸形状に沿って覆うように、第２電極２４が形成されている。この第２電極２４は、例えば有機発光層２５へ電子を注入し易くするための電子注入バッファ層と、電子注入バッファ層上に形成された電気抵抗の小さい導電層とを有する。
この電子注入バッファ層は、例えば、ＬｉＦ（フッ化リチウム）やＣａ（カルシウム）、ＭｇＡｇ（マグネシウム‐銀合金）により形成されている。また、導電層は、例えばＩＴＯやＡｌ等の金属により形成された電気抵抗の小さい導電層である。

また、この素子基板２１上には、無機絶縁層２７、樹脂平坦化層６２及び有機ＥＬ素子２２の第２電極２４を覆う封止層５１が形成され、この封止層５１は、電極保護層５２と、有機緩衝層５３と、ガスバリア層５４とにより構成されている。
電極保護層５２は、例えば、珪素酸窒化物（ＳｉＯＮ）等の珪素化合物により構成されている。
有機緩衝層５３は、隔壁層６３とその開口部による凹凸形状を埋めるように形成され、素子基板２１上を平坦化している。有機緩衝層５３を構成する材料としては、例えばエポキシ化合物等を用いることができる。
ガスバリア層５４は、有機緩衝層５３を覆い、さらに電極保護層５２の終端部までを覆うように形成されている。このガスバリア層５４は、透光性、ガスバリア性、耐水性を考慮して、例えばＳｉＯＮ等により形成されている。

この素子基板２１のガスバリア層５４が形成された面には、透明保護基板３１が対向して配置されている。この透明保護基板３１は、接着層４１を介して素子基板２１上のガスバリア層５４に接着されている。
この透明保護基板３１は、例えば透明ガラス基板または透明プラスチック基板等の光透過性を有する材料で構成された透明基板本体３２を備えている。

透明基板本体３２の素子基板２１と対向する面には、カラーフィルタ層３３として、赤色着色層３３Ｒ、緑色着色層３３Ｇ、青色着色層３３Ｂがマトリクス状に規則的に配列され、表示領域Ｌを構成している。また、各着色層３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂの周囲を囲む位置に、より具体的には隔壁層６３に対応する領域にブラックマトリクス層（遮光層）３４が形成されている。このブラックマトリクス層３４を構成する材料としては、例えばＣｒ（クロム）等を用いることができる。

各着色層３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂは、第１電極２３上に形成された白色の有機発光層２５に対向して平面的に重なるように配置されている。これにより、有機発光層２５から発せられた光は、着色層３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂの各々を透過し、赤色光、緑色光、青色光の各色光として観察者側に出射されるようになっている。

また、透明基板本体３２上には、表示領域Ｌに形成されたカラーフィルタ層３３及びブラックマトリクス層３４上を覆うオーバーコート層（被覆層）３５が形成されている。
このオーバーコート層３５は、表示領域Ｌの内側から非表示領域Ｍの周辺の後述する第２接着層４３の形成領域近傍まで延設されている。オーバーコート層３５は、例えばアクリルやポリイミド等の樹脂材料により形成されている。
このオーバーコート層３５上には、このオーバーコート層３５を覆うように、例えば、珪素酸窒化物（ＳｉＯＮ）等の珪素化合物からなるガスバリア層３６が形成されている。

接着層４１は、第１接着層４２と、周辺部をシールする第２接着層４３とにより構成されている。
第１接着層４２は、素子基板２１と透明保護基板３１との間に設けられてガスバリア層５４の少なくとも表示領域Ｌに対応する部位を覆うものであり、この第１接着層４２の材料としては、例えばウレタン系樹脂やアクリル系樹脂に硬化剤としてイソシアネートを添加した低弾性樹脂を用いることができる。

第２接着層４３は、素子基板２１と透明保護基板３１との間に、第１接着層４２を囲むように非表示領域Ｍに設けられたものであり、この第２接着層４３の材料としては、水分透過率が低い材料、例えばエポキシ系樹脂に硬化剤として酸無水物を添加し、促進剤としてシランカップリング剤を添加した高接着性の接着剤を用いることができる。

これら第１接着層４２及び第２接着層４３では、上述した材料を用いて形成することにより、第１接着層４２は第２接着層４３よりも低い弾性率を有することができる。また、第２接着層４３は第１接着層４２よりも高い接着強度を得ることができ、第１接着層４２よりも水分透過率を低くすることができる。

次に、この有機ＥＬ装置１１の製造方法について説明する。
この有機ＥＬ装置１１の製造工程は、素子基板２１側の工程と、透明保護基板３１側の工程と、素子基板２１と透明保護基板３１とを接着層４１により接着、一体化する工程と、により構成される。

まず、素子基板本体２６上にスイッチング素子２８及び各種配線（図示略）を形成し、それらを覆うように無機絶縁層２７を熱酸化法、ＣＶＤ法、スパッタリング法等の乾式成膜法や、スピンコート法等の湿式成膜法を用いて形成する。
次いで、無機絶縁層２７上にＡｌ合金などの光反射性の金属反射層６１を形成し、それを覆うように樹脂平坦化層６２をスクリーン印刷法やスピンコート法等の湿式成膜法を用いて形成する。

次いで、樹脂平坦化層６２上の金属反射層６１に平面的に重なる領域に、ＩＴＯ等の透明導電材料をスパッタリング法等により成膜して複数の画素となる第１電極２３を形成する。
次いで、この第１電極２３を含む領域全体に絶縁材料を成膜し、この膜を、無機絶縁層２７上かつ第１電極２３を囲むように、公知のレジスト技術、フォトリソグラフィ技術、エッチング技術等を用いてパターニングし、隔壁層６３を形成する。次いで、素子基板２１上から有機物系の異物除去とＩＴＯ表面の濡れ性を向上させるために、プラズマ洗浄などの洗浄処理を行う。

次いで、隔壁層６３により囲まれた開口部と隔壁層６３による凹凸形状に沿って、隔壁層６３及び第１電極２３の上面を覆うように、例えば蒸着、あるいはスピンコートやスリットコート法等の湿式成膜法により有機発光層２５を形成する。有機発光層２５が複数の層からなる場合には、各層を順に成膜することになる。

次いで、有機ＥＬ素子２２の第２電極２４を、凹凸形状に沿って有機発光層２５を覆うように形成する。例えば、真空蒸着法によりＬｉＦ及びＣａやＭｇなどの電子注入性の高い金属又は合金を成膜し、次いで、膜の電極抵抗を下げるために、真空蒸着法により画素部を避けるようにパターン形成したＡｌ薄膜を成膜するか、あるいはＥＣＲ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ：電子サイクロトロン共鳴）プラズマスパッタ法やイオンプレーティング法、対向ターゲットスパッタ法などの高密度プラズマ成膜法により透明なＩＴＯ膜を成膜する。

次いで、素子基板２１上に、無機絶縁層２７、樹脂平坦化層６２、及び有機ＥＬ素子２２の第２電極２４を覆うように電極保護層５２を形成する。
この電極保護層５２は、上記の成膜装置１のハース４Ａ、４Ｂ及びハース５Ａ、５Ｂに成膜材料である酸化ケイ素（ＳｉＯ）を充填し、ハース４Ａ、４Ｂとハース５Ａ、５Ｂとを時系列的に切り替えることにより、ハース４Ａ、４Ｂまたはハース５Ａ、５Ｂから蒸発する酸化ケイ素（ＳｉＯ）が雰囲気ガスである窒素（Ｎ₂）と反応し、生成したケイ素酸窒化物（ＳｉＯＮ）が無機絶縁層２７、樹脂平坦化層６２、及び有機ＥＬ素子２２の第２電極２４を覆うように堆積することで形成することができる。

この場合、ハース４Ａ、４Ｂとハース５Ａ、５Ｂとを時系列的に切り替えることにより、ハース４Ａ、４Ｂからの入射角とハース５Ａ、５Ｂからの入射角との差を小さくすることができ、この電極保護層５２におけるカバレッジ性を改善することができる。

次いで、この電極保護層５２上に有機緩衝層５３を形成する。有機緩衝層５３は、例えばエポキシ化合物等の有機材料を減圧雰囲気下でスクリーン印刷し、その後、加熱硬化させることにより形成する。

次いで、この有機緩衝層５３上にガスバリア層５４を形成する。
このガスバリア層５４は、上記の成膜装置１のハース４Ａ、４Ｂ及びハース５Ａ、５Ｂに成膜材料である酸化ケイ素（ＳｉＯ）を充填し、ハース４Ａ、４Ｂとハース５Ａ、５Ｂとを時系列的に切り替えることにより、ハース４Ａ、４Ｂまたはハース５Ａ、５Ｂから蒸発する酸化ケイ素（ＳｉＯ）が雰囲気ガスである窒素（Ｎ₂）と反応し、生成したケイ素酸窒化物（ＳｉＯＮ）が有機緩衝層５３を覆うように堆積することで形成することができる。

この場合、ハース４Ａ、４Ｂとハース５Ａ、５Ｂとを時系列的に切り替えることにより、ハース４Ａ、４Ｂからの入射角とハース５Ａ、５Ｂからの入射角との差を小さくすることができ、このガスバリア層５４におけるカバレッジ性を改善することができる。
以上により、複数の有機ＥＬ素子２２を備え、それらが電極保護層５２、有機緩衝層５３及びガスバリア層５４からなる封止層５１により被覆された素子基板２１が作製される。

一方、透明基板本体３２上の隔壁層６３に対応する領域に、例えば蒸着法やスパッタリング法でＣｒ（クロム）を成膜し、この膜を公知のレジスト技術、フォトリソグラフィ技術、エッチング技術等を用いてパターニングし、ブラックマトリクス層３４を形成する。

次いで、ブラックマトリクス層３４を隔壁として、例えばインクジェットなどの液滴吐出法により、カラーフィルタ層３３を形成する。具体的には、液滴吐出ヘッドから所定のブラックマトリクス層３４の間に、例えば赤色着色層３３Ｒ、緑色着色層３３Ｇ、青色着色層３３Ｂの液状の材料を選択的に注入し、これらを所定の温度にて加熱乾燥させることにより、赤色着色層３３Ｒ、緑色着色層３３Ｇ、青色着色層３３Ｂを形成する。このようにして、赤色着色層３３Ｒ、緑色着色層３３Ｇ、青色着色層３３Ｂからなるカラーフィルタ層３３を形成することができる。

次いで、カラーフィルタ層３３及びブラックマトリクス層３４を覆い、表示領域Ｌの内側から外側まで延設するようにオーバーコート層３５を形成する。このオーバーコート層３５は、アクリルやポリイミド等の樹脂材料を原料成分又は有機溶媒等で希釈して、スリットコート法やスクリーン印刷法等を用いてパターン塗布し、熱オーブン等で蒸発及び硬化することにより形成する。

次いで、このオーバーコート層３５を覆うようにガスバリア層３６を形成する。
このガスバリア層３６は、上記の成膜装置１のハース４Ａ、４Ｂ及びハース５Ａ、５Ｂに成膜材料である酸化ケイ素（ＳｉＯ）を充填し、ハース４Ａ、４Ｂとハース５Ａ、５Ｂとを時系列的に切り替えることにより、ハース４Ａ、４Ｂまたはハース５Ａ、５Ｂから蒸発する酸化ケイ素（ＳｉＯ）が雰囲気ガスである窒素（Ｎ₂）と反応し、生成したケイ素酸窒化物（ＳｉＯＮ）がオーバーコート層３５を覆うように堆積することで形成することができる。

この場合、ハース４Ａ、４Ｂとハース５Ａ、５Ｂとを時系列的に切り替えることにより、ハース４Ａ、４Ｂからの入射角とハース５Ａ、５Ｂからの入射角との差を小さくすることができ、このガスバリア層３６におけるカバレッジ性を改善することができる。
以上により、透明基板本体３２上に、カラーフィルタ層３３及びブラックマトリクス層３４が形成され、これらを覆うオーバーコート層３５及びガスバリア層３６を備えた透明保護基板３１が作製される。

次いで、透明保護基板３１上の額縁部、より具体的には透明保護基板３１上の非表示領域Ｍのオーバーコート層３５及びガスバリア層３６が形成されていない領域に、第２接着層４３の形成材料を塗布する。具体的には、例えばディスペンス描画法やスクリーン印刷法により上述した接着剤を塗布する。
次いで、透明保護基板３１上に形成されたオーバーコート層３５及びガスバリア層３６を覆うように、第１接着層４２の形成材料を塗布する。具体的には、例えばディスペンス滴下法により上述した接着剤を塗布する。

次いで、第１接着層４２及び第２接着層４３の形成材料が塗布された透明保護基板３１に紫外線照射を行う。具体的には、第１接着層４２及び第２接着層４３の形成材料の硬化反応を開始させる目的で、例えば照度３０ｍＷ／ｃｍ²、光量２０００ｍＪ／ｃｍ²の紫外線を透明保護基板３１に照射する。これにより、第１接着層４２及び第２接着層４３の形成材料が反応し、徐々に粘度が上昇する。

次いで、素子基板２１の封止層５１が形成された面と、透明保護基板３１の粘度が上昇した第１接着層４２及び第２接着層４３の形成材料が形成された面とを対向させ、第１接着層４２及び第２接着層４３の形成材料を介して素子基板２１と透明保護基板３１とを貼り合せる。
このとき、貼り合わせた素子基板２１と透明保護基板３１とのアライメント位置の微調整を行いながら、素子基板２１と透明保護基板３１とを相互に接近させていく。具体的には、素子基板２１と透明保護基板３１とを面方向（平行方向）に相対移動させ、有機ＥＬ素子２２とカラーフィルタ層３３との相対位置を調整する。このように、アライメント位置精度を高めながら最終的な位置合わせを行う。

次いで、素子基板２１と透明保護基板３１とを圧着する。具体的には、例えば真空度１Ｐａの真空雰囲気下にて、加圧６００Ｎで２００秒間保持して圧着させる。
次いで、この圧着された素子基板２１及び透明保護基板３１を大気雰囲気中にて加熱する。具体的には、素子基板２１と透明保護基板３１とを貼り合わせた状態で、大気中、所定の温度にて所定の時間、加熱することにより、粘度が上昇した第１接着層４２及び第２接着層４３の形成材料を硬化させ、第１接着層４２及び第２接着層４３を形成する。
以上により、上述した有機ＥＬ装置１１を作製することができる。

以上説明したように、本実施形態の有機ＥＬ装置１１によれば、電極保護層５２、ガスバリア層５４及びガスバリア層３６を、ハース４Ａ、４Ｂとハース５Ａ、５Ｂとを時系列的に切り替えることにより成膜したので、偏りのない均一な膜を成膜することができ、成膜のカバレッジ性を改善することができる。
また、電極保護層５２、ガスバリア層５４及びガスバリア層３６を成膜する際に異物があったとしても、この異物の裏側に成膜材料が回り込むことにより、これら電極保護層５２、ガスバリア層５４及びガスバリア層３６中に異物に起因する欠陥部が生じるのを防止することができる。したがって、緻密かつ均一性に優れた電極保護層５２、ガスバリア層５４及びガスバリア層３６に外部から酸素や水分が進入するのを防止することができ、薄膜の信頼性を確保することができる。

「第２の実施の形態」
図５は、本発明の第２の実施形態の成膜装置の要部を示す平面図であり、イオンプレーティング装置と称される成膜装置の例である。
この成膜装置７１が、第１の実施形態の成膜装置１と異なる点は、第１の実施形態の成膜装置１が２対のハース４Ａ、４Ｂ、５Ａ、５Ｂを真空容器２内の底部に、基板Ｗの成膜面に対向しかつその搬送方向に対して直交する方向に、隣接するハース間の間隔が等間隔となるように、一直線上に順次配設したのに対し、本実施形態の成膜装置７１では、真空容器２内の底部に、基板Ｗの成膜面に対して対向する位置に、ハース４Ａ、４Ｂ、５Ａ、５Ｂと同一の構成からなる４対のハース（蒸着源）７２Ａ、７２Ｂ、７３Ａ、７３Ｂ、７４Ａ、７４Ｂ、７５Ａ、７５Ｂを、一方側のハース７２Ａ、７３Ａ、７４Ａ、７５Ａと、他方側のハース７２Ｂ、７３Ｂ、７４Ｂ、７５ｂとが、隣接するハース間の間隔が等間隔となるように、円周上に順次配設した点が異なる。

この成膜装置７１では、第１の実施形態の成膜装置１と同様に、ハース７２Ａ、７２Ｂと、ハース７３Ａ、７３Ｂと、ハース７４Ａ、７４Ｂと、ハース７５Ａ、７５Ｂとを、時系列的に切り替えることにより、基板Ｗ上に成膜を行うことができる。
例えば、１回目の成膜を行う場合、プラズマガン６から出射された高密度プラズマＨＰは、制御装置（図示略）にてハース７２Ａの放電電圧を適当な値に制御することにより、確実にハース７２Ａに導かれ、ハース７２Ａ中の成膜材料を加熱し、蒸発させる。この蒸発した成膜材料は、高密度プラズマＨＰ中にてイオン化するとともに窒素ガス等の雰囲気ガスと反応し、この反応生成物が基板Ｗの表面に付着し、成膜される。

同様に、プラズマガン７から出射された高密度プラズマＨＰも、制御装置（図示略）にてハース７２Ｂの放電電圧を適当な値に制御することにより、確実にハース７２Ｂに導かれ、ハース７２Ｂ中の成膜材料を加熱し、蒸発させる。この蒸発した成膜材料は、高密度プラズマＨＰ中にてイオン化するとともに窒素ガス等の雰囲気ガスと反応し、この反応生成物が基板Ｗの表面に付着し、成膜される。

この成膜装置７１においても、第１の実施形態の成膜装置１と同様、ハース７２Ａ、７２Ｂ、ハース７３Ａ、７３Ｂ、ハース７４Ａ、７４Ｂ、ハース７５Ａ、７５Ｂそれぞれの放電電圧を各対毎に時系列的に順次切り替えることにより、入射角の差が「０」となる位置が基板Ｗの中心点を軸とする円周上を等間隔に移動することとなり、入射角の差に起因する基板Ｗ内の成膜のカバレッジ性を改善することができる。

また、基板Ｗ上に異物があった場合においても、ハース７２Ａ、７２Ｂ、ハース７３Ａ、７３Ｂ、ハース７４Ａ、７４Ｂ、ハース７５Ａ、７５Ｂそれぞれの放電電圧を各対毎に時系列的に切り替えることにより、この異物の裏側に成膜材料を回り込ませることができる。したがって、得られる薄膜においては異物に起因する欠陥部が生じる虞が無くなり、薄膜の面内均一性を向上させることができる。

「第３の実施の形態」
図６は、本発明の第３の実施形態の成膜装置の要部を示す模式図であり、イオンプレーティング装置と称される成膜装置の例である。
この成膜装置８１が、第１の実施形態の成膜装置１と異なる点は、第１の実施形態の成膜装置１が真空容器２の上部に１つの基板搬送機構３を設け、２対のハース４Ａ、４Ｂ、５Ａ、５Ｂを真空容器２内の底部に、基板Ｗの成膜面に対向しかつその搬送方向に対して直交する方向、すなわち基板搬送機構３が進行する方向に対して直交する方向に、隣接するハース間の間隔が等間隔となるように、一直線上に順次配設したのに対し、本実施形態の成膜装置８１では、真空容器２の上部に２つの基板搬送機構３Ａ、３Ｂを互いに平行に設け、１対のハース４Ａ、４Ｂを、真空容器２内の底部であり、２つの基板搬送機構３Ａ、３Ｂの搬送方向と直交する方向かつこれらの基板搬送機構３Ａ、３Ｂの面対称となる面Ｓの両側にそれぞれ配設した点が異なる。

この成膜装置８１では、２つの基板搬送機構３Ａ、３Ｂを、時系列的に切り替えることにより、基板Ｗ上に成膜を行うことができる。
例えば、基板搬送機構３Ａにより搬送された基板Ｗに対して１回目の成膜を行う場合、プラズマガン６から出射された高密度プラズマＨＰは、制御装置（図示略）にてハース４Ａの放電電圧を適当な値に制御することにより、確実にハース４Ａに導かれ、ハース４Ａ中の成膜材料を加熱し、蒸発させる。
同様に、プラズマガン７から出射された高密度プラズマＨＰも、制御装置（図示略）にてハース４Ｂの放電電圧を適当な値に制御することにより、確実にハース４Ｂに導かれ、ハース４Ｂ中の成膜材料を加熱し、蒸発させる。

この蒸発した成膜材料は、高密度プラズマＨＰ中にてイオン化するとともに窒素ガス等の雰囲気ガスと反応し、この反応生成物が基板Ｗの表面に付着し、成膜される。
例えば、基板Ｗの幅方向の長さ（Ｌ）を４００ｍｍ、２つのハース４Ａ、４Ｂ間の距離（Ｄ）を５００ｍｍ、基板Ｗとハース４Ａ、４Ｂ間の距離（Ｈ）を５００ｍｍとした場合、ハース４Ａからの入射角（θ１）とハース４Ｂからの入射角（θ２）との差（θ１−θ２）が０となる位置（ｘｍｍ）は、基板Ｗの中心から左側に１２５ｍｍほどずれた基板Ｗ上の位置となる。

次いで、この基板Ｗを基板搬送機構３Ｂに切り替えて再度搬送し、この基板搬送機構３Ｂにより搬送された基板Ｗに対して２回目の成膜を行う。
この場合、図７に示すように、ハース４Ａからの入射角（θ１）とハース４Ｂからの入射角（θ２）との差（θ１−θ２）が０となる位置（ｘｍｍ）は、１回目の成膜とは逆に基板Ｗの中心から右側に１２５ｍｍほどずれた基板Ｗ上の位置となる。

このように、基板搬送機構３Ａ、３Ｂを時系列的に切り替え、搬送される基板Ｗのハース４Ａ、４Ｂに対する相対位置を時系列的に切り替えることにより、入射角の差が「０」となる位置が基板Ｗの中心に対して図中左右方向へｘだけ変化することとなり、入射角の差に起因する基板Ｗ内の成膜のカバレッジ性を改善することができる。

また、基板Ｗ上に異物があった場合においても、基板搬送機構３Ａ、３Ｂを時系列的に切り替え、基板搬送機構３Ａ、３Ｂにより搬送される基板Ｗのハース４Ａ、４Ｂに対する相対位置を時系列的に切り替えることにより、この異物の裏側に成膜材料を回り込ませることができる。したがって、得られる薄膜においては異物に起因する欠陥部が生じる虞が無くなり、薄膜の面内均一性を向上させることができる。

（電子機器）
次に、本発明に係る電子機器について、携帯電話を例に挙げて説明する。図８は、携帯電話６００の全体構成を示す斜視図である。携帯電話６００は、筺体６０１、複数の操作ボタンが設けられた操作部６０２、画像や動画、文字等を表示する表示部６０３を有する。表示部６０３には、本発明に係る有機ＥＬ装置１１が搭載される。
このように、成膜のカバレッジ性が改善された有機ＥＬ装置１１を備えているので、高信頼性かつ高性能な電子機器（携帯電話）６００を得ることができる。

なお、電子機器としては、上記携帯電話６００以外にも、マルチメディア対応のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）、およびエンジニアリング・ワークステーション（ＥＷＳ）、ページャ、あるいは投射型液晶表示装置、ワードプロセッサ、テレビ、ビューファインダ型またはモニタ直視型のビデオテープレコーダ、電子手帳、電子卓上計算機、カーナビゲーション装置、ＰＯＳ端末、タッチパネルなどを挙げることができる。

本発明の第１の実施形態の成膜装置を示す断面図である。 本発明の第１の実施形態の成膜装置のハースの配列及び動作を示す模式図である。 本発明の第１の実施形態の成膜装置のハースの配列及び動作を示す模式図である。 本発明の第１の実施形態の有機ＥＬ装置を示す断面図である。 本発明の第２の実施形態の成膜装置のハースの配列及び動作を示す平面図である。 本発明の第３の実施形態の成膜装置の基板搬送機構及びハースの配列及び動作を示す模式図である。 本発明の第３の実施形態の成膜装置の基板搬送機構及びハースの配列及び動作を示す模式図である。 電子機器の一例である携帯電話を示す斜視図である。 従来のイオンプレーテイング装置の一例を示す断面図である。 従来のイオンプレーテイング装置の問題点を示す模式図である。

符号の説明

１…成膜装置、２…真空容器、３…基板搬送機構、４Ａ、４Ｂ、５Ａ、５Ｂ…ハース、６、７…プラズマガン、８…ハースコイル、９…ステアリングコイル、１０…配管、１１…有機ＥＬ装置、２１…素子基板、２２…有機ＥＬ素子、３１…透明保護基板、４１…接着層、３６、５４…ガスバリア層、５２…電極保護層、Ｌ…表示領域、Ｍ…非表示領域、６００…携帯電話（電子機器）

Claims (5)

1. 基板を収納する真空容器と、この真空容器内かつ前記基板に対向して配設される複数対の蒸着源と、これらの蒸着源にプラズマビームを照射する複数のプラズマガンとを備え、
   前記複数対の蒸着源のそれぞれの放電電圧を各対毎に時系列的に切り替えることにより、これらの蒸着源から時系列的に粒子を蒸発させて前記基板上に成膜することを特徴とする成膜装置。
2. 前記複数対の蒸着源のうち各対の蒸着源の一方側の蒸着源と、他方側の蒸着源とを、前記基板の一辺に沿う方向に順次配設し、
   前記複数対の蒸着源の放電電圧を各対毎に時系列的に切り替えることを特徴とする請求項１記載の成膜装置。
3. 前記真空容器に、前記基板を搬送する搬送機構を設け、
   前記複数対の蒸着源のうち各対の蒸着源の一方側の蒸着源と、他方側の蒸着源とを、前記基板の搬送方向に対して直交する方向に順次配設することを特徴とする請求項２記載の成膜装置。
4. 前記複数対の蒸着源のうち各対の蒸着源の一方側の蒸着源と、他方側の蒸着源とを、円形状に順次配設し、
   前記複数対の蒸着源の放電電圧を各対毎に時系列的に切り替えることを特徴とする請求項１記載の成膜装置。
5. 基板を収納する真空容器と、この真空容器内に前記基板を搬送する複数の搬送機構と、前記真空容器内かつ前記基板に対向して配設される一対の蒸着源と、これらの蒸着源それぞれにプラズマビームを照射するプラズマガンとを備え、
   前記一対の蒸着源を、前記複数の搬送機構の搬送方向と直交する方向かつこれらの搬送機構の面対称となる面の両側にそれぞれ設け、
   前記複数の搬送機構を時系列的に切り替えることにより、前記基板の搬送経路を切り替え、前記一対の蒸着源から粒子を蒸発させて前記基板上に成膜することを特徴とする成膜装置。

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