專利名稱:成膜裝置和發(fā)光元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及在包括發(fā)光層的有機(jī)層上進(jìn)行成膜的成膜裝置、和具 有包括發(fā)光層的有機(jī)層的發(fā)光元件的制造方法。
背景技術(shù):
近年來,替代在現(xiàn)有技術(shù)中使用的CRT (Cathode Ray Tube:陰極
射線管),能夠形成為薄型的平面型顯示裝置的應(yīng)用不斷進(jìn)展,例如有 機(jī)場致發(fā)光元件(有機(jī)EL元件)具有自發(fā)光、高速響應(yīng)等特征,因此 作為新一代的顯示裝置被關(guān)注。另外,有機(jī)EL元件除了使用于顯示裝 置以外,也有用作面發(fā)光元件的情況。
有機(jī)EL元件構(gòu)成為在陽電極(正電極)和陰電極(負(fù)電極)之間 夾持包括有機(jī)EL層(發(fā)光層)的有機(jī)層的結(jié)構(gòu),在該發(fā)光層中,從正 極注入空穴、從負(fù)極注入電子,并且使它們再結(jié)合,從而使該發(fā)光層 發(fā)光。
并且,在上述有機(jī)層中,根據(jù)需要在陽極和發(fā)光層之間、或者在 陰極和發(fā)光層之間,例如也能夠添加空穴輸送層、或者電子輸送層等 用于使發(fā)光效率良好的層。
作為形成上述發(fā)光元件的方法的一個例子, 一般采用以下的方法。 首先,在圖案形成有由ITO構(gòu)成的陽電極的基板上,通過蒸鍍法形成 上述有機(jī)層。所謂蒸鍍法,例如是將蒸發(fā)或者升華的蒸鍍原料蒸鍍在 被處理基板上從而形成薄膜的方法。接下來,在該有機(jī)層上,通過蒸 鍍法形成作為陰電極的Al (鋁)。這樣的發(fā)光元件也被稱為所謂的頂陰 極型發(fā)光元件。
例如這樣,在陽電極和陰電極之間形成有機(jī)層,從而形成發(fā)光元 件(例如參照專利文獻(xiàn)l)
圖1是示意性表示現(xiàn)有的蒸鍍裝置的結(jié)構(gòu)的一個例子的圖。 參照圖l,該圖中所示的成膜裝置IO構(gòu)成為具有在內(nèi)部構(gòu)成有
內(nèi)部空間11A的處理容器11,在該內(nèi)部空間11A中,設(shè)置有蒸鍍源12 和與該蒸鍍源12相對的基板保持臺15。上述內(nèi)部空間IIA,利用與排 氣泵等排氣單元(未圖示)連接的排氣線路14進(jìn)行排氣,保持在規(guī)定 的減壓狀態(tài)。
在上述蒸鍍源12上設(shè)置有加熱器13,能夠通過該加熱器13加熱 保持在內(nèi)部的原料12A,使其蒸發(fā)或者升華而作為氣體原料。該氣體 原料被蒸鍍在保持于上述基板保持臺15上的被處理基板S上。
使用上述成膜裝置10,能夠進(jìn)行例如發(fā)光元件的有機(jī)層(發(fā)光層)、 有機(jī)層上的電極等的成膜。
但是,使用現(xiàn)有的蒸鍍裝置進(jìn)行成膜的情況下,為了使從處理容 器內(nèi)的蒸鍍源蒸發(fā)或者升華的原料在被處理基板上進(jìn)行成膜,需要進(jìn) 行使被處理基板的成膜面朝下的所謂倒裝(face down)的成膜方法。 因此,在被處理基板變大的情況下基板的處理變得困難,存在成膜裝 置的生產(chǎn)率低下的問題。
此外,在現(xiàn)有的蒸鍍裝置中,從蒸鍍源蒸發(fā)或者升華的原料也可 能附著在被處理基板以外的部分,由此可能成為微粒的產(chǎn)生源,會產(chǎn) 生除去附著的原料的頻率變高,生產(chǎn)率低下的問題。
這樣,為了抑制向被處理基板以外的附著,優(yōu)選使蒸鍍源和被處 理基板(保持臺)的距離接近。但是,蒸鍍源具有通過加熱使原料蒸 發(fā)或者升華的功能,當(dāng)蒸鍍源和被處理基板接近時(shí),有可能會產(chǎn)生被 處理基板、被處理基板上的掩模被加熱的問題、膜厚的均勻性惡化的 問題。因此,蒸鍍源和被處理基板必須分開規(guī)定的距離以上地進(jìn)行設(shè) 置。
另一方面,例如利用濺射法的成膜,雖然具有對被處理基板的朝 向等的限制少,生產(chǎn)率良好的優(yōu)點(diǎn),但是與蒸鍍法相比,存在對成膜 對象的損傷較大的問題。
例如,在有機(jī)EL元件等的包括發(fā)光層的有機(jī)層上進(jìn)行成膜的情況 下,存在由濺射引起的對有機(jī)層的損傷的問題。例如由于通過濺射法 等Al等硬金屬的粒子以高速度沖擊有機(jī)層的情況、伴隨等離子體激勵 的紫外線照射等,存在有機(jī)層受到損傷、發(fā)光元件的品質(zhì)低下的情況。
這樣,以在有機(jī)層上進(jìn)行成膜時(shí)為例,例如存在以下情況。
例如,在使用有機(jī)層和金屬電極的發(fā)光元件中,存在由于有機(jī)層 和電極之間的功函數(shù)的差導(dǎo)致發(fā)光效率降低的情況。為了抑制這樣的 發(fā)光效率的降低,存在在有機(jī)層和電極之間(即有機(jī)層上),形成例如 包括規(guī)定的金屬的層(例如金屬層、或金屬化合物層等)的情況。這 樣,在形成用于抑制由有機(jī)層和電極之間的功函數(shù)的差引起的發(fā)光效 率的降低的層(以下也稱作功函數(shù)調(diào)整層)時(shí),存在由于成膜方法(例 如濺射法)而對有機(jī)層造成損傷的情況。此外,根據(jù)構(gòu)成功函數(shù)調(diào)整 層的材料的不同,也存在難以構(gòu)成濺射的靶材料的材料。
另一方面,當(dāng)利用現(xiàn)有的蒸鍍法形成該功函數(shù)調(diào)整層時(shí),如先前 所說明的,難以解決應(yīng)對大型基板較為困難等使生產(chǎn)率降低的問題。
此外,在上述專利文獻(xiàn)2中,公開了通過使成膜原料蒸發(fā)或者升 華并進(jìn)行輸送從而進(jìn)行成膜的成膜裝置。但是,在上述專利文獻(xiàn)2中, 并沒有公開在包括發(fā)光層的有機(jī)層上進(jìn)行成膜的問題或其解決方法。
專利文獻(xiàn)1:日本特開2004-225058號公報(bào)
專利文獻(xiàn)2: USP 6849241號公報(bào)
發(fā)明內(nèi)容
于是,本發(fā)明的總體目的在于提供解決上述問題的新型且有用的 成膜裝置和發(fā)光元件的制造方法。
本發(fā)明具體的第一課題為,提供能夠以良好的生產(chǎn)率在發(fā)光元件 的有機(jī)層上形成含有金屬的層的成膜裝置。
本發(fā)明具體的第二課題為,提供以良好的生產(chǎn)率,制造在第一電 極與第二電極之間形成有包括發(fā)光層的有機(jī)層、在上述有機(jī)層與第二 電極之間形成有功函數(shù)調(diào)整層的發(fā)光元件的制造方法。
本發(fā)明的第一觀點(diǎn)是,提供一種成膜裝置,其特征在于,包括 在內(nèi)部具有保持被處理基板的保持臺的處理容器;使含有金屬的成膜 原料蒸發(fā)或者升華而生成氣體原料、且設(shè)置在上述處理容器的外部的 氣體原料生成部;向上述處理容器內(nèi)供給上述氣體原料的氣體原料供 給部;和將上述氣體原料從上述氣體原料生成部輸送至上述氣體原料 供給部的輸送通路,以在上述被處理基板上的包括發(fā)光層的有機(jī)層上 形成含有金屬的層的方式構(gòu)成,由此解決上述課題。
本發(fā)明的第二觀點(diǎn)是,提供一種發(fā)光元件的制造方法,其特征在 于,包括在包括發(fā)光層的有機(jī)層上形成含有金屬的層的第一成膜工 序;和在上述含有金屬的層上形成電極的第二成膜工序,在上述第一 成膜工序中,成膜原料蒸發(fā)或者升華而形成的氣體原料,通過輸送通 路被供給至上述有機(jī)層上并進(jìn)行成膜,由此解決上述課題。
根據(jù)本發(fā)明,能夠提供能夠以良好的生產(chǎn)率在發(fā)光元件的有機(jī)層 上形成含有金屬的層的成膜裝置。
并且,能夠提供以良好的生產(chǎn)率,制造在第一電極與第二電極之 間形成包括發(fā)光層的有機(jī)層、在上述有機(jī)層與第二電極之間形成功函 數(shù)調(diào)整層而構(gòu)成的發(fā)光元件的制造方法。
圖1是示意性地表示現(xiàn)有的成膜裝置的圖。 圖2是示意性地表示實(shí)施例1的成膜裝置的圖。 圖3是示意性地表示實(shí)施例2的成膜裝置的圖。 圖4是示意性地表示實(shí)施例3的成膜裝置的圖。 圖5A是表示實(shí)施例4的發(fā)光元件的制造方法的圖(其一)。 圖5B是表示實(shí)施例4的發(fā)光元件的制造方法的圖(其一)。 圖5C是表示實(shí)施例4的發(fā)光元件的制造方法的圖(其一)。 圖5D是表示實(shí)施例4的發(fā)光元件的制造方法的圖(其一)。 圖5E是表示實(shí)施例4的發(fā)光元件的制造方法的圖(其一)。 圖5F是表示實(shí)施例4的發(fā)光元件的制造方法的圖(其一)。 圖5G是表示實(shí)施例4的發(fā)光元件的制造方法的圖(其一)。 符號說明
100、 100A、 100B成膜裝置
101、 101B處理容器 102保持臺
103移動軌道
104、 104A氣體原料供給部
105、 105A原料供給部本體
106、 106A整流板
107、 107A過濾板
108輸送通路
109氣體原料生成部
110原料保持容器110
11 OA成膜原料
111加熱單元
112載流氣體供給線路
200濺射成膜部
201凹部
202A、 202B耙
203電源
204氣體供給單元 205氣體流路 206氣孔
207氣體供給通路
300發(fā)光元件
301基板
302陽電極
303引出線
304有機(jī)層
304A功函數(shù)調(diào)整層
305陰電極
306保護(hù)膜
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的成膜裝置使成膜原料蒸發(fā)或者升華,并在被處理基板上
進(jìn)行成膜,其特征在于,包括在內(nèi)部具有保持上述被處理基板的保 持臺的處理容器;使上述成膜原料蒸發(fā)或者升華而生成氣體原料、設(shè) 置在上述處理容器的外部的氣體原料生成部;向上述處理容器內(nèi)供給 上述氣體原料的氣體原料供給部;和將上述氣體原料從上述氣體原料 生成部輸送至上述氣體原料供給部的輸送通路,以上述成膜原料中含 有金屬材料、在上述被處理基板上的包括發(fā)光層的有機(jī)層上形成含有 金屬的層的方式構(gòu)成。
在上述成膜裝置中,成膜原料被蒸發(fā)或升華而生成的氣體原料通 過輸送通路被輸送,并被供給至處理容器內(nèi)的被處理基板附近。由此, 與現(xiàn)有的蒸鍍裝置相比較,具有供給氣體原料的方向的設(shè)定自由度高, 對于保持被處理基板的朝向的限制變少的特點(diǎn)。因此,例如能夠進(jìn)行 使被處理基板的成膜面朝上(使成膜面朝向施加重力的方向)的所謂
面朝上(faceup)的成膜,達(dá)到使向大型基板的成膜更為容易的效果。 另外,上述成膜裝置的特征在于因?yàn)榫哂休斔蜌怏w原料的輸送 通路,所以能夠?qū)⑹钩赡ぴ险舭l(fā)或升華的氣體原料生成部和將蒸發(fā) 或升華而生成的氣體原料供給至處理容器內(nèi)的氣體原料供給部分開 (分離)設(shè)置。
由此,即使例如在使氣體原料供給部靠近被處理基板、保持臺的 情況下,被處理基板、保持臺也不易受到加熱的影響。因此,能夠使 氣體原料供給部靠近被處理基板而設(shè)置。從而能夠在抑制被處理基板 以外的部分的成膜量、使原料的利用效率良好的同時(shí),達(dá)到降低維護(hù) 的頻率、提高生產(chǎn)率的效果。
利用上述成膜裝置,在具有發(fā)光層的有機(jī)層上,能夠降低對該有 機(jī)層的損傷且具有良好的生產(chǎn)率地形成含有金屬的層(例如功函數(shù)調(diào) 整層等)。
接下來,基于附圖對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行具體說明。 實(shí)施例1
圖2為示意性地表示本發(fā)明的實(shí)施例1的成膜裝置100的截面圖。 參照圖2,本實(shí)施例的成膜裝置100包括在內(nèi)部具有保持被處理基 板W的保持臺102的處理容器101。在上述處理容器101的外側(cè),具 有將成膜原料110A保持在內(nèi)部的氣體原料生成部109。
上述氣體原料生成部109使上述成膜原料IIOA蒸發(fā)或升華而生成 氣體原料。由上述氣體原料生成部109生成的氣體原料,通過與上述 氣體原料生成部109連接的輸送通路108內(nèi),被輸送至設(shè)置在上述處 理容器101中的氣體原料供給部104。進(jìn)而,被輸送至上述原料供給部 104的氣體原料,被供給至上述處理容器101內(nèi)的上述被處理基板W
的附近,在被處理基板w上進(jìn)行成膜。
另外,在上述被處理容器101內(nèi),通過與例如真空泵等排氣單元 (未圖示)連接的排氣線路114進(jìn)行排氣,能夠保持為規(guī)定的減壓狀 態(tài)。
上述氣體原料生成部109具有原料容器110,在該原料容器110的 內(nèi)部保持有由液體或固體構(gòu)成的上述成膜原料110A。在上述原料容器 110的外側(cè),設(shè)置有例如由加熱器等構(gòu)成的加熱單元lll,構(gòu)成為能夠 加熱上述成膜原料110A,使其蒸發(fā)或升華的結(jié)構(gòu)。
另外,上述原料容器110中,連接有供給例如由Ar、 He等惰性氣 體構(gòu)成的載流氣體的載流氣體供給線路112。在上述原料容器110內(nèi)生 成的氣體原料與該載流氣體一起,通過上述輸送通路108和上述氣體 原料供給部104被供給至上述處理容器101內(nèi)。
上述原料供給部104具有與上述輸送通路108連接的例如圓筒狀 或箱體狀的供給部本體105,通過該輸送通路108向其內(nèi)部供給氣體原 料。
另外,在上述供給部本體105的內(nèi)部,設(shè)置有控制氣體原料的流 動的整流板106。該整流板106例如由具有多個氣孔的多孔板構(gòu)成。通 過設(shè)置上述整流板106,使得相對被處理基板W的氣體原料的供給量 的分布的均勻性良好。而且,也能夠設(shè)置多個這樣的整流板。
進(jìn)一步,在上述供給部本體105的面向被處理基板W的一側(cè),設(shè) 置有例如由多孔質(zhì)的金屬材料(金屬過濾器)構(gòu)成的過濾板107。氣體 原料通過該過濾板107被供給至上述處理容器101內(nèi)。由此,氣體原 料中所含的微粒被除去,達(dá)到使被成膜的膜的品質(zhì)良好的效果。
另外,上述保持臺102構(gòu)成為能夠與成膜(氣體原料的供給)相 對應(yīng)地移動的結(jié)構(gòu)。上述保持臺102以能夠在設(shè)置于上述處理容器101 的底面(與上述氣體原料供給部104相對的一側(cè))的移動軌道103上 平行移動的方式構(gòu)成。即,通過在成膜時(shí)移動上述保持臺102,能夠使 被處理基板的面內(nèi)的成膜均勻性良好。
另外,在上述處理容器101上設(shè)置有閘閥113。上述閘閥113,被 例如設(shè)置在上述處理室101與真空搬送室等搬送單元(未圖示)連接 的一側(cè)。通過打開上述閘閥113,能夠?qū)崿F(xiàn)被處理基板W向上述處理
容器IOI內(nèi)的搬入,或被處理基板W從上述處理容器101內(nèi)的搬出。
在本實(shí)施例的成膜裝置100中,上述成膜原料110A被蒸發(fā)或升華 而生成的氣體原料通過上述輸送通路108被輸送,并供給至上述處理 容器101內(nèi)的被處理基板W的附近。因此,與現(xiàn)有的蒸鍍裝置相比較, 具有供給氣體原料的方向的設(shè)定自由度高的特征。例如,上述氣體原 料供給部104的設(shè)置位置、或設(shè)置方向(氣體原料的供給方向)的自 由度提高。
從而,被處理基板W的朝向,即上述保持臺102的設(shè)置位置、設(shè) 置方向的自由度提高。由此,能夠?qū)崿F(xiàn)例如被處理基板W的成膜面向 上的所謂面朝上的成膜,達(dá)到能夠容易地對大型基板進(jìn)行成膜的效果。
另外,本實(shí)施例的成膜裝置100,具有將氣體原料從上述的氣體原 料生成部109輸送至上述氣體原料供給部104的輸送通路108。由此, 能夠?qū)⑸鲜鰵怏w原料生成部109與上述氣體原料供給部104分開(分 離)設(shè)置。在本實(shí)施例的情況下,例如上述氣體原料生成部109設(shè)置 在上述處理容器101的外側(cè),上述氣體原料供給部104在上述處理容 器101的開口部以面向上述處理容器101的內(nèi)部(被處理基板)的方 式設(shè)置,兩者分別分開設(shè)置。
其結(jié)果是,在上述處理容器101內(nèi),達(dá)到抑制上述處理基板W以 外的部分的成膜量、使原料的利用效率良好、并且降低必需的維護(hù)頻 率、使成膜裝置的生產(chǎn)率良好的效果。
通過本實(shí)施例的成膜裝置100,能夠在例如有機(jī)EL元件等的具有 發(fā)光層的有機(jī)層上,以良好的生產(chǎn)率形成含有金屬的層(例如功函數(shù) 調(diào)整層等)。在這樣的有機(jī)層上進(jìn)行成膜時(shí),在利用例如現(xiàn)有的濺射法 的成膜中存在有機(jī)層容易受到損傷的問題。另一方面,如果使用上述 成膜裝置,則能夠降低對有機(jī)層的損傷,以更好的生產(chǎn)率進(jìn)行成膜。
另外,這樣的具有發(fā)光層的發(fā)光元件,例如隨著顯示裝置的大型 化而使用大型基板進(jìn)行制作。在這樣的發(fā)光元件的制造中,與現(xiàn)有的 成膜裝置相比,能夠應(yīng)對面朝上成膜的本實(shí)施例的成膜裝置具有更好 的生產(chǎn)率。
另外,在例如制造底部發(fā)射型發(fā)光元件的情況下,構(gòu)成形成在上 層的陰電極(頂陰極)的材料,優(yōu)選使用發(fā)光的反射率良好的材料。
例如優(yōu)選使用Ag。
另外,在陰電極使用Ag的情況下,作為形成在包括發(fā)光層的有機(jī) 層與電極之間的、用于抑制發(fā)光效率的降低的層(功函數(shù)調(diào)整層),優(yōu) 選使用Li。
例如,在對Li進(jìn)行成膜時(shí),在利用濺射法的成膜中,除去可能對 有機(jī)層造成損傷之外,還具有難以形成用于濺射的靶材料的問題。
當(dāng)例如被放置在大氣中,Li的表面很容易變化(例如氮化),尤其 是存在難以進(jìn)行形成大型的靶材料、或輸送等處理的問題。因此,利 用濺射法難以形成由Li層構(gòu)成的功函數(shù)調(diào)整層。
另外,在利用現(xiàn)有的蒸鍍法對Li進(jìn)行成膜的情況下,根據(jù)成膜條 件,特別是在處理容器的內(nèi)部(被處理基板以外的部分)被成膜的量 變多,需要維護(hù)裝置的時(shí)間,從而可能使生產(chǎn)率降低。
另一方面,在本實(shí)施例的成膜裝置100中,在有機(jī)EL元件等的包 括(有機(jī))發(fā)光層的有機(jī)層上,能夠在抑制對有機(jī)層的損傷的同時(shí)以 良好的生產(chǎn)率形成由Li層構(gòu)成的功函數(shù)調(diào)整層。
另外,本發(fā)明的成膜裝置并不限定于本實(shí)施例的成膜裝置。例如, 能夠進(jìn)行如下所示的各種變形、變更。 實(shí)施例2
圖3為示意性地表示本發(fā)明的實(shí)施例2的成膜裝置的截面圖。在 圖中,對先前已說明的部分標(biāo)注同一參照符號,略去說明。另外,沒 有特別說明的部分與實(shí)施例l具有相同的結(jié)構(gòu)、功能。
參照圖3,本實(shí)施例的成膜裝置100A的特征在于,相當(dāng)于實(shí)施例 1的氣體原料供給部104的氣體原料供給部104A,沿著上述保持臺102 的移動方向排列有多個地進(jìn)行設(shè)置。上述氣體原料供給部104A具有分 別相當(dāng)于實(shí)施例1的供給部本體105、整流板106、和過濾板107的供 給部本體105A、整流板106A、和過濾板107A。
上述氣體原料供給部104A的大小(沿上述保持臺102的移動方向 的長度)小于上述氣體原料供給部104。由此,上述氣體原料供給部 104A能夠沿著上述保持臺的移動方向排列多個。因此,能夠根據(jù)成膜 的膜厚、需要的成膜速度設(shè)置多個氣體原料供給部。 實(shí)施例3
圖4為示意性地表示本發(fā)明的實(shí)施例3的成膜裝置的截面圖。在 圖中,對先前已說明的部分標(biāo)注同一參照符號,略去說明。另外,沒 有特別說明的部分與實(shí)施例1具有相同的結(jié)構(gòu)、功能。
參照圖4,本實(shí)施例的成膜裝置IOOB,在實(shí)施例1所示結(jié)構(gòu)的基 礎(chǔ)上,還具有濺射成膜部200,構(gòu)成為能夠進(jìn)一步進(jìn)行濺射法的成膜的 結(jié)構(gòu)。
因此,例如,本實(shí)施例的成膜裝置IOOB構(gòu)成為,能夠例如在減壓 氣氛下連續(xù)實(shí)施下述成膜在實(shí)施例1中已說明的使上述成膜原料 IIOA蒸發(fā)或升華而進(jìn)行的成膜(例如功函數(shù)調(diào)整層的成膜)之后,進(jìn) 而通過濺射法進(jìn)行成膜(例如在該功函數(shù)調(diào)整層上的陰電極的成膜)。
上述濺射成膜部200,以大致收納在處理容器101B (相當(dāng)于實(shí)施 例1的處理容器101)的凹部201的方式設(shè)置在處理容器101B中。在 上述濺射成膜部200中,設(shè)置有分別被施加電壓的相互相對的電壓施 加耙202A、 202B,和在該電壓施加靶202A、 202B之間設(shè)置的例如供 給Ar等處理氣體的氣體供給單元204。通過從電源203向該電壓施加 靶202A、 202B施加電壓,該處理氣體被等離子體激勵。
上述氣體供給單元204具有沿著與上述基板保持臺102移動的方 向大致正交的方向延伸的結(jié)構(gòu),以夾著上述電壓施加靶202A、 202B 地與上述基板保持臺102相對的方式設(shè)置。
另外,上述氣體供給單元204具有在內(nèi)部形成有氣體流路205的 管狀的中空結(jié)構(gòu),在該氣體流路205中,從設(shè)置在上述處理容器101B 的外部的氣體供給源(未圖示),通過氣體供給通路207供給例如Ar 等處理氣體。向上述氣體流路205供給的處理氣體,從形成在上述氣 體供給單元204上的多個氣孔206,供給至上述電壓施加靶202A、202B 之間的空間。
如下所述進(jìn)行使用上述成膜裝置100B的濺射成膜部200的成膜。 首先,在上述電壓施加靶202A、 202B之間的空間中,通過上述 氣體供給單元204供給例如Ar等用于等離子體激勵的處理氣體。此處, 通過從電源203對上述電壓施加靶202A、 202B分別施加電力,在該 空間中激發(fā)等離子體,生成Ar離子。
利用這樣生成的Ar離子,上述靶202A、 202B被濺射,由此在被
保持在上述基板保持臺102上的被處理基板W上進(jìn)行成膜。
在上述成膜裝置100B中具有以下特征被處理基板W離開被激 發(fā)等離子體的空間(上述電壓施加靶202A、 202B之間的空間),被處 理基板W不易受到伴隨等離子體激勵的紫外線、Ar離子的沖撞所引起 的損傷的影響。另外,通過濺射產(chǎn)生的用于成膜的粒子,通過在從上 述氣體供給單元204朝向上述基板保持臺102的方向上形成的處理氣 體的流動而被輸送,到達(dá)上述被處理基板W上。
根據(jù)本實(shí)施例的成膜裝置IOOB,能夠連續(xù)實(shí)施在實(shí)施例1中已說 明的使上述成膜原料110A蒸發(fā)或升華而進(jìn)行的第一成膜,和使用上述 濺成膜部200的濺射法的第二成膜。在該情況下,在第一成膜之后, 通過移動上述保持臺102,使上述被處理基板W移動至上述濺射成膜 部200的正下方,進(jìn)行第二成膜。
因此,例如在有機(jī)EL元件等的包括(有機(jī))發(fā)光層的有機(jī)層上, 能夠在減壓氣氛下連續(xù)實(shí)施形成功函數(shù)調(diào)整層的第一成膜工序,和在 該功函數(shù)調(diào)整層上形成陰電極(頂陰極)的第二成膜工序。
例如,在形成作為功函數(shù)調(diào)整層的Li層的情況下,存在Li層的表 面狀態(tài)改變(例如氮化等)的問題。如果Li層被暴露在常壓的通???間下,則例如會發(fā)生表面氮化而無法得到期望的電特性。
在本實(shí)施例的成膜裝置中,在形成功函數(shù)調(diào)整層(例如Li層)之 后,在減壓空間內(nèi),能夠連續(xù)地形成例如由Ag構(gòu)成的陰電極(頂陰極)。 由此,能夠有效的抑制功函數(shù)調(diào)整層的氮化等的影響。
另外,在本實(shí)施例中,以使用相互相對的兩個靶并通過濺射法進(jìn) 行成膜的情況為例進(jìn)行了說明,但本發(fā)明并不限定于此。例如,也可 以使用一個靶,通過通常的濺射法進(jìn)行成膜。 實(shí)施例4
接下來,根據(jù)圖5A 圖5G,按順序說明使用上述成膜裝置的本 發(fā)明的實(shí)施例4的發(fā)光元件的制造方法。在以下的圖中,對先前已說 明的部分標(biāo)注同一參照符號,略去說明。
首先,在圖5A所示的工程中,在例如由玻璃等構(gòu)成的透明的基板 301上,形成由ITO等透明的材料構(gòu)成的陽電極302,和在此后的工序 中形成的陰電極的引出線303,從而準(zhǔn)備所謂的帶電極的基板。在這種
情況下,例如通過濺射法等形成上述陽電極302 (上述引出線303)。
另夕卜,在上述基板301中也能夠組裝有例如TFT等控制發(fā)光元件 的發(fā)光的控制元件。例如,在將由本實(shí)施例形成的發(fā)光元件應(yīng)用于顯 示裝置的情況下,對每個像素組裝例如TFT等控制用的元件的情況很 多。
在這種情況下,TFT的源電極與上述陽電極302連接,而且,TFT 的柵電極與漏電極被連接在形成為柵格狀的柵極線和漏極線上,進(jìn)行 對每個像素的顯示的控制。在這種情況下,上述引出線303與規(guī)定的 控制電路(未圖示)連接。這樣的顯示裝置的驅(qū)動電路被稱作有源矩 陣驅(qū)動電路。在本圖中省略了這樣的有源矩陣驅(qū)動電路的圖示。
接下來,在圖5B所示的工序中,在上述陽電極302、上述引出線 303、和上述基板301上,以覆蓋該陽電極302、該引出線303、和該 基板301的露出部的方式,通過蒸鍍法形成包括發(fā)光層(有機(jī)EL層) 的有機(jī)層304。
另外,為了使發(fā)光層的發(fā)光效率良好,也可以在該發(fā)光層與上述 陽電極302之間,例如以包括空穴輸送層、空穴注入層等的方式形成 有機(jī)層304。另外,也可以是省略該空穴輸送層、空穴注入層中任一個 或者兩者的結(jié)構(gòu)。
同樣的,為了使發(fā)光層的發(fā)光效率良好,也可以在該發(fā)光層與在 之后的工序中形成的陰電極305之間,例如以包括電子輸送層、電子 注入層等的方式形成有機(jī)層304。另外,也可以是省略該電子輸送層、 電子注入層中任一個或者兩者的結(jié)構(gòu)。
接下來,在圖5C所示的工序中,使用實(shí)施例1 實(shí)施例3所示的 任一個成膜裝置,在上述有機(jī)層304上,例如使用圖案掩模進(jìn)行圖案 形成,從而形成例如由Li層構(gòu)成的功函數(shù)調(diào)整層304A。例如,在使用 實(shí)施例1 (圖2)所示的成膜裝置IOO進(jìn)行成膜的情況下,如下述進(jìn)行。
首先,在上述氣體原料生成部109中,例如由固體的Li構(gòu)成的成 膜原料IIOA通過上述加熱單元111被加熱而升華,從而生成氣體原料。 該氣體原料從上述載流氣體供給線路112被供給,例如與由Ar構(gòu)成的 載流氣體一起,通過上述輸送通路108被輸送至上述氣體原料供給部 104。
被輸送至上述氣體原料供給部104的氣體原料,從上述過濾板107 被供給至上述處理容器101內(nèi)的上述被處理基板W (相當(dāng)于基板301) 的附近。此處,在形成在該被處理基板W (基板301)上的上述有機(jī) 層304上,形成由Li層構(gòu)成的功函數(shù)調(diào)整層304A。
接下來,在圖5D所示的工序中,在上述有機(jī)層304上,例如通過 使用圖案掩模的濺射進(jìn)行圖案形成,從而形成例如由Ag構(gòu)成的陰電極 305。
例如,當(dāng)使用例如實(shí)施例3 (圖4)所示的成膜裝置100B進(jìn)行圖 5C 圖5D的工序時(shí),如上所述,在形成功函數(shù)調(diào)整層(例如Li層) 304A之后,能夠在減壓空間內(nèi)連續(xù)地形成例如由Ag構(gòu)成的陰電極 305,因此能夠有效的抑制功函數(shù)調(diào)整層304A的氮化等的影響,是合 適的。
接下來,在圖5E所示的工序中,以在圖5D所示的工程中形成的、 已形成圖形的上述陰電極305作為掩模,通過例如等離子體蝕刻對上 述有機(jī)層304進(jìn)行蝕刻,從而進(jìn)行該有機(jī)層304的圖案形成。在該工 序中,通過蝕刻將上述有機(jī)層304的需要剝離的區(qū)域(例如上述引出 線303上、其他不需要發(fā)光層的區(qū)域)除去,進(jìn)行該有機(jī)層304的圖 案形成。
由此,通過以陰電極305作為掩模的蝕刻,進(jìn)行有機(jī)層的圖案形 成,能夠避免利用掩模蒸鍍法對有機(jī)層進(jìn)行圖案形成而引起的各種問 題。例如,能夠避免由在蒸鍍時(shí)的掩模的溫度上升引起的掩模變形所 導(dǎo)致的蒸鍍膜(有機(jī)層304)的圖案形成精度降低的問題,是合適的。 另外,能夠抑制掩模的安裝、脫卸所引起的微粒的產(chǎn)生,所以優(yōu)選。
接下來,在圖5F所示的工序中,通過例如使用圖案掩模的濺射進(jìn) 行圖案形成,從而形成電連接上述陰電極305與上述引出線303的連 接線305a。
接下來,在圖5G所示的工序中,以覆蓋上述陽電極302的一部分、 上述引出線303的一部分、上述有機(jī)層304、上述陰電極305、和上述 連接線305a的方式,通過使用圖案掩模的CVD法,在上述基板301 上形成例如由氮化硅(SiN)構(gòu)成的絕緣性的保護(hù)膜306。
由此,在上述基板301上,能夠在上述陽電極302與上述陰電極
305之間形成上述有機(jī)層304,進(jìn)一步在上述有機(jī)層304與上述陰電極 305之間形成功函數(shù)調(diào)整層304A,從而形成發(fā)光元件300。上述發(fā)光 元件300也被稱作有機(jī)EL元件。
上述發(fā)光元件300采用下述結(jié)構(gòu)通過在上述陽電極302與上述 陰電極305之間施加電壓,在上述包括有機(jī)層304的發(fā)光層上,從上 述陽電極302注入空穴、從上述陰電極305注入電子,并使它們再結(jié) 合,從而進(jìn)行發(fā)光。
該發(fā)光層,例如能夠使用多環(huán)芳烴、異質(zhì)芳香族化合物、有機(jī)金 屬絡(luò)合物等材料構(gòu)成。
例如,上述發(fā)光層例如能夠使用喹啉鋁絡(luò)合物(aluminoquinolinol complex compound) (Alq3)作為主體材料,使用紅熒烯作為摻雜材料 而形成,但并不限于此,能夠使用各種材料而形成。
例如,上述陽電極302的厚度形成為100nm 200nm,上述有機(jī)層 303的厚度形成為50nm 200nm,上述陰電極304的厚度形成為 50nm 300nm,上述功函數(shù)調(diào)整層304A的厚度形成為0.1m 10nm。
另外,例如上述發(fā)光元件300能夠應(yīng)用于顯示裝置(有機(jī)EL顯示 裝置)、面發(fā)光元件(照明、光源等)中,但并不限定于此,也能夠應(yīng) 用于各種電子設(shè)備。
根據(jù)以上說明的本實(shí)施例的發(fā)光元件的制造方法,能夠以良好的 生產(chǎn)率制造上述發(fā)光元件300。
例如,在上述圖5C的工序中,成膜原料被蒸發(fā)或升華而生成的氣 體原料通過輸送通路被供給到上述有機(jī)層304上,從而進(jìn)行上述功函 數(shù)調(diào)整層304A的成膜,因此能夠達(dá)到實(shí)施例1所述的效果。
例如,在上述制造方法中,供給氣體原料的方向的設(shè)定自由度變 高,保持被處理基板的方向的限制變少,能夠進(jìn)行所謂的面朝上的成 膜,能夠達(dá)到容易對大型基板進(jìn)行成膜的效果。
另外,在抑制被處理基板以外的部分的成膜量、提高原料的利用 效率的同時(shí),能夠達(dá)到降低成膜裝置的維護(hù)頻率、提高生產(chǎn)率的效果。
另外,在上述制造方法中,能夠在抑制對有機(jī)層造成的損傷的影 響的同時(shí),進(jìn)而以良好的生產(chǎn)率在有機(jī)層上形成通過現(xiàn)有的濺射法難 以形成的由Li層構(gòu)成的功函數(shù)調(diào)整層。
以上,對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了說明,但是本發(fā)明并不限定 于上述的特定實(shí)施例,在專利申請的范圍所記載的主旨內(nèi),能夠進(jìn)行 各種變形、變更。 產(chǎn)業(yè)上的可利用性
根據(jù)本發(fā)明,能夠提供能夠以良好的生產(chǎn)率在發(fā)光元件的有機(jī)層 上形成含有金屬的層的成膜裝置。
另外,能夠提供以良好的生產(chǎn)率,制造在第一電極與第二電極之 間形成包括發(fā)光層的有機(jī)層、在上述有機(jī)層與第二電極之間形成功函 數(shù)調(diào)整層而構(gòu)成的發(fā)光元件的制造方法。
本國際申請主張基于2006年2月22日提出的日本專利申請 2006-045343號的優(yōu)先權(quán),在本國際申請中引用2006-045343號的全部 內(nèi)容。
權(quán)利要求
1. 一種成膜裝置,其特征在于,包括在內(nèi)部具有保持被處理基板的保持臺的處理容器;使含有金屬的成膜原料蒸發(fā)或者升華而生成氣體原料、且設(shè)置在所述處理容器的外部的氣體原料生成部;向所述處理容器內(nèi)供給所述氣體原料的氣體原料供給部;和將所述氣體原料從所述氣體原料生成部輸送至所述氣體原料供給部的輸送通路,以在所述被處理基板上的包括發(fā)光層的有機(jī)層上形成含有金屬的層的方式構(gòu)成。
2. 如權(quán)利要求1所述的成膜裝置,其特征在于 所述含有金屬的層是在所述有機(jī)層和向該有機(jī)層施加電壓的電極之間形成的功函數(shù)調(diào)整層。
3. 如權(quán)利要求l所述的成膜裝置,其特征在于 所述含有金屬的層是Li層。
4. 如權(quán)利要求1所述的成膜裝置,其特征在于所述電極由Ag構(gòu)成。
5. 如權(quán)利要求l所述的成膜裝置,其特征在于所述保持臺與成膜相對應(yīng)地相對所述被處理基板相對移動。
6. 如權(quán)利要求l所述的成膜裝置,其特征在于排列有多個所述氣體原料供給部。
7. 如權(quán)利要求1所述的成膜裝置,其特征在于 還具有被施加電壓的電壓施加靶和處理氣體的供給單元, 通過對所述處理氣體進(jìn)行等離子體激勵,能夠通過濺射法進(jìn)行成
8. 如權(quán)利要求7所述的成膜裝置,其特征在于所述電壓施加靶包括相互相對的第一電壓施加靶和第二電壓施加靶。
9. 如權(quán)利要求7所述的成膜裝置,其特征在于能夠連續(xù)地實(shí)施使所述成膜原料蒸發(fā)或者升華而進(jìn)行的第一成 膜、和利用所述濺射法的第二成膜。
10. —種發(fā)光元件的制造方法,其特征在于,包括 在包括發(fā)光層的有機(jī)層上形成含有金屬的層的第一成膜工序;和在所述含有金屬的層上形成電極的第二成膜工序, 在所述第一成膜工序中,成膜原料蒸發(fā)或者升華而形成的氣體原 料,通過輸送通路被供給到所述有機(jī)層上并進(jìn)行成膜。
11. 如權(quán)利要求IO所述的發(fā)光元件的制造方法,其特征在于所述含有金屬的層為Li層。
12. 如權(quán)利要求10所述的發(fā)光元件的制造方法,其特征在于所述電極由Ag構(gòu)成。
13. 如權(quán)利要求10所述的發(fā)光元件的制造方法,其特征在于在所述第二成膜工序中,通過使用相互相對的兩個靶的濺射法形 成所述電極。
14. 如權(quán)利要求IO所述的發(fā)光元件的制造方法,其特征在于,還包括以所述電極作為掩模,對所述有機(jī)層進(jìn)行蝕刻的蝕刻工序。
全文摘要
本發(fā)明提供一種成膜裝置和發(fā)光元件的制造方法。上述成膜裝置的特征在于,包括在內(nèi)部具有保持被處理基板的保持臺的處理容器;使含有金屬的成膜原料蒸發(fā)或者升華而生成氣體原料、且設(shè)置在上述處理容器的外部的氣體原料生成部;向上述處理容器內(nèi)供給上述氣體原料的氣體原料供給部;和將上述氣體原料從上述氣體原料生成部輸送至上述氣體原料供給部的輸送通路,以在上述被處理基板上的包括發(fā)光層的有機(jī)層上形成含有金屬的層的方式構(gòu)成。
文檔編號C23C14/06GK101390450SQ200780006400
公開日2009年3月18日 申請日期2007年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月22日
發(fā)明者渡邊伸吾, 野澤俊久 申請人:東京毅力科創(chuàng)株式會社