JP2007154225A

JP2007154225A - 処理方法及び処理装置、並びに電子デバイス

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Publication number: JP2007154225A
Application number: JP2005347614A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Koiwasaki; 剛小岩崎; Tomohiro Okumura; 智洋奥村
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-12-01
Filing date: 2005-12-01
Publication date: 2007-06-21
Anticipated expiration: 2025-12-01
Also published as: JP4816034B2

Abstract

【課題】微小領域に任意の形状でダイレクトにパターニングできる処理方法及び処理装置、並びにそれらにより作成された電子デバイスを提供すること。
【解決手段】第１の噴出口に反応性ガス及び蒸着物質が供給されつつ前記第１の噴出口の外周に設けられた第２の噴出口から不活性ガスを導入し、前記第１の噴出口の外周に設けられた電極に高周波電力を印加することで、前記第１の噴出口に対向して設けられた基板を処理する処理方法であって、前記蒸着物質は基板上に噴出されるとともにその一部は前記反応性ガスによってアッシング処理されることで解決できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、蒸着方法及び蒸着ヘッドに関するものであり、特に有機物，無機物，或いは有機物と無機物の混合された材料を微小領域に蒸着するための処理方法及び処理装置、並びに電子デバイスに関するものである。

近年、有機ＥＬ、有機半導体に用いられる有機物に関して、高分子系の材料はインクジェット方式で形成され、低分子系の材料は主に蒸着技術で形成されている。高分子を用いた材料は、特にインクジェット方式で形成されている。インクジェット方式は、必要なところに必要なだけ塗布する方式で、その材料効率が非常にいいことから低コスト製造技術として近年注目を浴びてきている。

特許文献１では、ノズルから液状のレジストインクを噴射させて電子回路潜像を形成し、マスクの製造工程を削減した電子回路基板を製造している。また、特許文献２では、配向処理した面に高分子を溶解した溶媒を塗布することにより、高分子材料による半導体を形成しており、材料効率は極めて高い。しかしながら、高分子材料は、低分子材料に比べて電気移動度、ＥＬ素子の場合には、発光効率の面で低分子材料で形成された素子に比べ、その性能面では劣っている。

一方、低分子系を用いた材料は、真空引きされたチャンバー内で蒸着方式により形成されるために、その膜質の精度は高く、特に有機EL用材料としては、高分子系の材料に比べてその性能がすぐれている。

特許文献３では、イオン化した有機物と無機物を交互に蒸着させ、有機物の配向性を向上させている。

しかしながら、このような方法を用いて作成した被処理物にパターニング加工を行う場合、一般的に、レジストプロセスが用いられる。レジストプロセスは、微細パターンを精度良く形成するのに適しているため、半導体などの電子デバイスの製造において重要な役割を果たすに至った。だが、工程が複雑であるという欠点がある。

このような欠点に対して、特許文献４では図１５に示すような装置を用いて、微小な領域のみにプラズマ処理を行う方法により、レジストマスクを用いることなく、微小領域を部分的に表面処理し、パターニング加工ができることを報告している。
特開昭５８−５０７９４号公報特開２００４−３１４５８号公報特開平８−１７６８０３号公報特開２００４−２８１５１９号公報

しかしながら、低分子系の有機材料を蒸着して、デバイスを形成する場合、材料がチャンバー内全体に広がるために、目標とする基板に到達する材料は、極めて少ない。更に、例え基板に到達したとしても蒸着領域はノズルの開口形状よりも大きくなってしまい、微小領域に任意の形状を形成するのが困難である。また、基板全面に蒸着を行い、微小領域のプラズマ形成による表面加工及びホトリグラフィー等により、基板にパターニングすると工程が複雑であり、材料効率が極めて悪くなってしまう。

一方、高分子系材料を用いたインクジェット方式でも、必要な場所に必要なだけ材料が形成されるが、その有機EL等に用いられたときにその発光特性等は、低分子系のものに比べてその特性が劣っている。

更に、従来技術で蒸着された材料を用いて、半導体及び電子デバイス等を形成すると、材料及び基板の表面エネルギーにより、図１２に示すように蒸着された蒸着物質の接触角が大きくなり、積層したときに空孔ができ、信頼性が低下してしまう。

そこで、本発明では、上記従来の問題に鑑み、微小領域に任意の形状でダイレクトにパターニングできる処理方法及び処理装置、並びにそれらにより作成された電子デバイスを提供することを目的とする。

本願の第１発明の処理方法は、蒸着源である蒸着ノズルから蒸着物質を対向する基板に蒸着する方法であって、蒸着ノズルから噴出された蒸着物質及び基板に蒸着された蒸着物質の一部をアッシングしながら蒸着を行うことを特徴とする。

本願の第１発明の処理方法において、中央に配置された蒸着ノズルから蒸着物質とともに反応性ガスを噴出しつつ、蒸着ノズルの外周に蒸着ノズルを囲むように配置された第２ノズルから不活性ガスを主体とするガスを噴出させ、第２ノズルに設けられた電極に電圧を印加することによって、第２ノズルと基板間にプラズマを発生させることが望ましい。

また、好適には、第２ノズルの外周に第２ノズルを囲むように第３ノズルを設け、第３ノズルから第２ノズルから噴出させるガスよりも放電しにくいガスを噴出させることが望ましい。

また、好適には、蒸着ノズルの温度を制御しながら蒸着を行うことが望ましい。

本願の第２発明の蒸着方法は、本願の第１発明の蒸着方法にて蒸着した後に、中央に配置された内側ノズルから不活性ガスを主体とするガスを噴出しつつ、内側ノズルの外周に内側ノズルを囲むように配置された外側ノズルから内側ノズルから噴出させるガスより放電しにくいガスを噴出させ、内側ノズルに設けられた電極に電圧を印加することによって、内側ノズルと基板間にプラズマを発生させ、発生したプラズマにより基板上に蒸着された蒸着物質の一部を処理することを特徴とする。

本願の第１及び第２発明において、好適には、前記蒸着物質が有機物、または無機物あるいは有機物と無機物の混合されたものであることが望ましい。

本願の第３発明の処理装置は蒸着ノズルと蒸着ノズルの外周に蒸着ノズルを囲むように配置された第２ノズルと電極と蒸着ノズルに蒸着物質を供給するセルとセルを加熱する抵抗部と蒸着ノズルに反応性ガスを供給する蒸着ノズル用ガス供給装置と第２ノズルに不活性ガスを主体とするガスを供給する第２ノズル用ガス供給装置と電極に電圧を与える電源を備えたことを特徴とする。

本願の第３発明において、好適には第２ノズルの外周に第２ノズルを囲むように配置された第３ノズルと第３ノズルに第２ノズルから噴出させるガスよりも放電しにくいガスを供給する第３ノズル用ガス供給装置を備えたことが望ましい。

また、好適には、進行方向に対して後方が開口していないＵ字形状の第２ノズルを有することが望ましい。

また、好適には、蒸着ノズルにノズルの温度を制御する温度制御機構を備えたことが望ましい。

また、好適には、第２ノズルにガス種の切り替え機構を備えたことが望ましい。

また、好適には、蒸着ノズル及び第３ノズルにノズルの内部を排気する機構を備えたことが望ましい。

本願の第４発明の処理装置は本願の第３発明の蒸着ノズルの進行方向に対して後方に内側ノズルと、内側ノズルの外周に内側ノズルを囲むように配置された外側ノズルと、内側ノズルに不活性ガスを主体とするガスを供給する内側ノズル用ガス供給装置と外側ノズルに内側ノズルから噴出させるガスよりも放電しにくいガスを供給する外側ノズル用ガス供給装置と電極に電圧を供給する電源とを備えたプラズマ発生ヘッドを配置したことを特徴とする。

本願の第５発明の電子デバイスは、本願の第１及び２発明の蒸着方法及び本願の第３及び４発明の蒸着ヘッドにより蒸着パターニングされたデバイスであって、蒸着された蒸着物質の外周が中心部に比べて凹であることを特徴とする。

このような処理方法及び処理装置により、蒸着ノズルから噴出した蒸着物質の拡散を防ぐとともに、基板上の任意の箇所以外に蒸着した蒸着物質を除去することができ、微小領域に任意の形状でダイレクトにパターニングできる。

以上のように、本願発明の処理方法及び処理装置によれば、高性能な低分子系の材料を用いて、蒸着方法により、微小領域に任意の形状でダイレクトにパターニングできる。また、本願発明の電子デバイスによれば、積層した場合に陰になる箇所を無くすことができ、その結果、信頼性を高めることができる。

（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１については、図１及び２を参照して説明する。

図１は、本発明の実施の形態１における蒸着ヘッドの断面図である。蒸着ヘッドは中心に直径５０μｍの同心同円状の開口を有する蒸着ノズル１、蒸着ノズル１の外周に蒸着ノズル１を囲んで設けられた直径３００μｍの同心同円状の開口を有するセラミック製の第２ノズル２から成り、蒸着ノズル１には、基板３に対向した先端部分に蒸着物質及びガス噴出口４があり、奥側にセル５が接続されている。セル５には抵抗加熱器６及び蒸着ノズル用ガス供給口７が設けられている。

蒸着物質である有機材料はセル５に入っており、抵抗加熱器６で加熱されている。第２ノズル２には、第２ガス流路８及び基板３に対向した先端部分に第２ガス噴出口９が設けられている。蒸着物質及びガス噴出口４から噴出するガスの原料ガスは、蒸着ノズル用ガス供給装置（図示せず）により、蒸着ノズル用ガス供給口７から、セル５内に供給される。

第２ガス噴出口９から噴出するガスの原料ガスは、第２ノズル用ガス供給装置（図示せず）により、第２ノズル２に設けられた第２ガス供給口１０から、第２ガス流路８に導かれる。高周波電力が印加される電極１１は第２ノズル２に設けられ、電極１１は高周波電源１２に配線されており、高周波電圧が供給されている。蒸着ノズル１及び第２ノズル２は、その最下部がテーパー形状をなし、より微小な領域にプラズマ生成及び蒸着できるようになっている。

図２に、本発明の実施の形態１における蒸着ヘッドを蒸着物質の噴出側から見た平面図を示す。蒸着ノズル１及び第２ノズル２が設けられ、蒸着ノズル１と第２ノズル２の間に第２ガス噴出口９が設けられている。

このような構成の蒸着ヘッドにおいて、セル５から抵抗加熱器６により蒸発させられた有機材料の分子が蒸着ノズル用ガス供給口７から供給された酸素（Ｏ₂）とともに蒸着ノズル１に到達し、蒸着物質及びガス噴出口４から噴出される。また、第２ガス噴出口９から不活性ガスとしてのヘリウム（Ｈｅ）を供給しつつ、電極１１に１３．５６ＭＨｚの高周波電力を供給し、第２ガス噴出口９と基板間でプラズマを生成させた。

このような条件で蒸着を行うことにより蒸着物質及びガス噴出口４から噴出した有機材料はその外周に配置された第２ガス噴出口９と基板３との間で生成しているプラズマと蒸着物質及びガス噴出口４より同時に噴出されている酸素により蒸着ノズル１の開口より外側に拡散した有機材料がアッシングされる。よって、基板に到達する有機材料の面積は蒸着物質及びガス噴出口４の開口径と同等程度になる。

さらに、基板に到達した有機材料が基板上で広がろうとしてもプラズマによりアッシングされるために、広がらない。本実施の形態１により蒸着された蒸着物質は、蒸着ノズル１の開口径直径５０μｍに対して直径約５０μｍの微小な領域に精度良くパターニング蒸着されていることがわかった。

また、本発明の実施の形態１の蒸着ヘッドは数Ｐａから数気圧まで動作可能であるが、典型的には１０⁴Ｐａから３気圧程度の範囲の圧力で動作する。特に、大気圧付近での動作は、厳重な密閉構造や特別な排気装置が不要であるとともに、蒸着粒子やプラズマや活性粒子の拡散が適度に抑制され、特に好ましい。

また、高周波電源１２は交流のパルスが供給可能になっており、ＯＮ時間をｔ_ONとし、交流の周波数をｆ_ACとしたとき、ｆ_AC＞１／ｔ_ONを満たすような設定が可能であり、電圧のＯＮ時間が０．１から１μｓであることが特に好ましい。連続波の交流電圧を供給した場合に比べてｔ_ON時間を１μｓ以下にすることでプラズマが広がる過渡的な状態で電圧の供給を停止しており、プラズマの発生領域をさらに小さくできるためである。

本発明では、ヘリウムと酸素の大気圧近傍の圧力下における放電のしやすさ（ヘリウムの方が格段に放電しやすい）及び有機材料との反応性（酸素の方が有機物質のアッシングに大きく寄与する）の差を利用することで、ヘリウムが高濃度となる第２ガス噴出口９の近傍の微小領域にのみプラズマを発生させ、蒸着ノズル１の開口よりも外側に広がった有機材料がプラズマ及び酸素によりアッシングされたために、蒸着ノズル１の開口径に対して精度良くパターニング蒸着されたと言える。

（実施の形態２）
以下、本発明の実施の形態２については、図３及び４を参照して説明する。

図３は、本発明の実施の形態２における蒸着ヘッドの断面図である。第２ノズル２の外周に同心同円状の開口を有するセラミック製の第３ノズル１３が設けられている。第３ノズル１３には、第３ガス流路１４及び第３ガス噴出口１５が設けられている。第３ガス噴出口１５から噴出するガスの原料ガスは、第３ノズル用ガス供給装置（図示せず）により、第３ノズル１３に設けられた第３ガス供給口１６から、第３ガス流路１４に導かれる。

図４に、本発明の実施の形態２における蒸着ヘッドを蒸着物質の噴出側から見た平面図を示す。第２ノズル２の外周に第３ノズル１３が設けられ、第２ノズル２と第３ノズル１３の間に第３ガス噴出口１５が設けられている。

実施の形態１と同様の条件にて、第３ガス噴出口１５から窒素（Ｎ₂）を供給しつつ、蒸着することで、パターニングの間隔を１００μｍまで小さくできた。

本実施の形態２では、実施の形態１に加えて、ヘリウムに比べて放電しにくく、反応性の低い窒素を第２ガス噴出口９の外周に配置された第３ガス噴出口１５から噴出させることで第２ガス噴出口９と基板間で生成されているプラズマが外側に広がるのを防止し、さらに微小領域にのみプラズマを発生させることができるために、すでに基板に蒸着されている有機材料がプラズマに暴露されず、パターニングの間隔を小さくできたと言える。

（実施の形態３）
以下、本発明の実施の形態３については、図５を参照して説明する。

図５は、本発明の実施の形態３における蒸着ヘッドの断面図である。蒸着ノズル１に蒸着ノズル用抵抗加熱器１７が設置されている。実施の形態２と同様の方法で蒸着を行う際に、蒸着ノズル用抵抗加熱器１７により蒸着ノズル１の温度を有機材料が付着してもただちに再蒸発するように５０から２００℃に加熱することにより、蒸着ノズル１への有機材料の付着を低下させ、ノズルのつまりを防止できる。

（実施の形態４）
以下、本発明の実施の形態４については、図６を参照して説明する。

図６は、本発明の実施の形態４における蒸着ヘッドの断面図である。蒸着ノズル１に蒸着ノズル用排気口１８が設けられ、蒸着ノズル１が蒸着ノズル用排気口１８から排気機構（図示せず）により排気できるようになっている。また、蒸着ノズル１とセル５の間に蒸着ノズル１とセル５が遮断できるような開閉機構１９が設けられている。第３ノズル１３にも排気口２０が設けられ、第３ノズル１３が第３ノズル用排気口２０から排気機構（図示せず）により排気できるようになっている。また、第２ノズル２には、反応性ガス供給口２１が設けられており、反応性ガスが反応性ガス供給装置（図示せず）から反応性ガス供給口２１により第２ガス流路８に導かれる。

上記のような構成にて所定の蒸着終了後、第２ノズル用ガス供給装置と反応性ガス供給装置から第２ノズル用ガス供給口１０と反応性ガス供給口２１によりヘリウムと酸素の混合ガスを供給し、第２ガス流路８に導き、第２ガス噴出口９より噴出する。同時に蒸着ノズル１とセル５の間に設けられた開閉機構１８により蒸着ノズル１とセル５を遮断し、蒸着ノズル１及び第３ノズル１３に設けられた蒸着ノズル用排気口１７及び第３ノズル用排気口２０から排気機構により排気を行う。このような条件で電極１１に１３．５６ＭＨｚの高周波電力を供給し、第２ガス噴出口９でプラズマを生成する。第２ガス噴出口９近傍で生成したプラズマは蒸着ノズル１及び第３ノズル１３が排気されているために蒸着ノズル１及び第３ノズル１３の内部へ一部引き込まれる。

さらに、ヘリウムに酸素を混合しているために、蒸着及び蒸着中のアッシングにより蒸着ノズル１及び第２ノズル２及び第３ノズル１３の内部に付着した有機材料がアッシングされ、排気される。以上のように、本発明の実施の形態４の構成にすることで所定の蒸着終了後にノズルのメンテナンスを非常に簡単に行うことができる。

（実施の形態５）
以下、本発明の実施の形態５については、図７及び８を参照して説明する。

図７は、本発明の実施の形態５における蒸着ヘッドの概略図である。実施の形態１から４で示した蒸着ヘッド２２の進行方向に対して後方にプラズマ発生ヘッド２３及び２４が並列に配置されている。本発明の実施の形態５におけるプラズマ発生ヘッド２３及び２４の断面図を図８に示す。

プラズマ発生ヘッド２３及び２４は同構造であるのでプラズマ発生ヘッド２３についてのみ説明する。同心同円の開口を有する内側ノズル２５の外周に内側ノズル２５を囲むように配置された同心同円の開口を有する外側ノズル２６から成り、内側ノズル２５には、内側ガス流路２７及び内側ガス噴出口２８が設けられ、外側ノズル２６には、外側ガス流路２９及び外側ガス噴出口３０が設けられている。

内側ガス噴出口２８から噴出するガスの原料ガスは、内側ガス供給装置（図示せず）により、内側ガス供給口３１から内側ガス流路２７に導かれる。また、外側ガス噴出口３０から噴出するガスの原料ガスは、外側ガス供給装置（図示せず）により、外側ガス供給口３２から外側ガス流路２９に導かれる。高周波電力が印加される電極３３は内側ノズル２５に配置されており、高周波電源３４に配線されている。内側ノズル２５は、その最下部がテーパー形状をなし、より微小な領域をプラズマ処理できるようになっている。

このような蒸着ヘッド２２の進行方向に対して後方にプラズマ発生ヘッドＡ２３及びプラズマ発生ヘッドＢ２４が並列に配置された蒸着ヘッドにおいて、蒸着ヘッド２２により、蒸着を行いながら、プラズマ発生ヘッドＡ２３及びプラズマ発生ヘッドＢ２４の内側ガス噴出口２８から不活性ガスとしてヘリウムを、外側ガス噴出口３０から反応性ガスとして酸素を供給しつつ、電極３３に１３．５６ＭＨｚの高周波電力を供給し、内側ガス噴出口２８と基板間でプラズマを生成させた。このような条件で蒸着することにより、幅３０μｍの線状に蒸着パターニングできた。

このような３ヘッドの蒸着ヘッドを用いて蒸着を行うと、蒸着ヘッド２２により蒸着後にプラズマ発生ヘッドＡ２３及びプラズマ発生ヘッドＢ２４により蒸着物質の両端がアッシングされ、より微小領域の蒸着パターニングが可能になったと言える。

以上述べた本発明の実施の形態において、蒸着ノズル及び第２ノズル、第３ノズルを同心同円の形状で説明したが、蒸着ノズルの外周を囲むように第２ノズルが配置され、第２ノズルの外周を囲むように第３ノズルが配置されていれば、各ノズルの形状はこれに限定されない。特に、図９に進行方向に対して後方が開口していないＵ字型の形状をした第２ノズル３５を有する蒸着ヘッドを蒸着物質の噴出側から見た平面図を示すが、第２ノズルが進行方向に対して後方に開口を有していることにより、閉じられていないＵ字状のプラズマを作成し、パターニングを行うことですでに蒸着された蒸着物質へのプラズマによるダメージをなくすこともできる。従って、微小な点状だけでなく、線状にパターニングを行う場合、特に本発明が有効である。

また、本発明では抵抗加熱により蒸発させた蒸着材料を蒸着ノズル１に供給し、蒸着ノズル１先端の蒸着物質及びガス噴出口４から噴出させているが、蒸着材料の供給及び噴出方法はこれに限られず、圧電素子を用いるピエゾ方式や熱により泡を発生させるサーマル方式に代表されるインクジェット技術や、ディスペンサ技術などを用いて供給及び噴出を行ってもよい。

また、プラズマ源としてセラミック製のノズルを用いた場合を示したが、平行平板型キャピラリタイプや誘導結合型キャピラリタイプなどのキャピラリタイプや、マイクロギャップ方式、誘導結合型チューブタイプなど、様々なプラズマ源を用いることができる。

また、パルス状の高周波（交流）電圧を用いてプラズマを発生させる場合を例示したが、交流電圧の周波数は、数百ｋＨｚから数ＧＨｚまでの高周波電力が利用できる。ただし、電圧を、ＯＮ時間が０．１から１０μｓである必要がある。ＯＮ時間を０．１μｓ未満に制御するには、電圧供給のための回路に、波形がなまらないように格別の工夫を要するという不便があり、逆にＯＮ時間が１０μｓよりも大きいと、微小領域にプラズマを限定的に発生させることができない。より好適には、電圧のＯＮ時間が０．１から１μｓであることが望ましい。ＯＮ時間が１μｓ以下であれば、定常状態に比べて格別に小さい領域にプラズマを限定的な発生させることができ、すでに蒸着されている蒸着物質へのプラズマの暴露を防止できる。

また、電圧パルスが直流であり、正負の直流パルスを実質的に交互に供給することも可能である。この場合においても、電圧を、ＯＮ時間が０．１から１０μｓであるパルス状にする必要がある。より好適には、電圧のＯＮ時間が０．１から１μｓであることが望ましい。なお、連続して正、或いは負となる直流パルスを供給しても良いが、帯電が生じるために極性が逆転した最初のパルスでのみ放電が発生するので、この場合も実質的には正負の直流パルスを交互に供給したものとみなされる。

また、パルス電圧のＯＦＦ時間は、発生したプラズマがほぼ完全に消滅するのに必要な時間以上で、かつ、処理速度の向上を図るためになるべく短く設定することが望ましい。その時間としては、概ね０．５μｓから１００μｓであることが好ましい。さらに好適には、パルス電圧のＯＦＦ時間は１μｓから１０μｓであることが好ましい。

また、第２ガス噴出口及び内側ガス噴出口から基板に向けてヘリウムガスを噴出させる場合を例示したが、第２ガス噴出口及び内側ガス噴出口から噴出させるガスは、不活性ガスを主体とするガスであることが必要である。これは、一般に不活性ガスを主体とするガスの方が、他のガスと比べて大気圧近傍の圧力下でプラズマ化しやすいという性質があるためである。

また、蒸着物質及びガス噴出口から酸素ガスを第３ガス噴出口から窒素ガスを噴出させる場合を例示したが、蒸着物質及びガス噴出口または第３ガス噴出口からは、第２ガス噴出口から噴出させるガスよりも放電しにくいガスを噴出させることが必要である。パルス状の電圧を供給する方式は、安定したグロー放電を発生させやすい性質があるため、蒸着物質及びガス噴出口または第３ガス噴出口から不活性ガスのような放電しやすいガスを噴出させてしまうと、プラズマが広範囲に拡がってしまいやすいという不都合がある。

第２ガス噴出口から供給する不活性ガスとしては、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトンまたはキセノン、或いはこれらの混合ガスであることが好ましい。ヘリウムガスは大気圧近傍で安定したグロー放電を発生させやすいガスであり、特に好ましい。蒸着物質及びガス噴出口または第３ガス噴出口から供給するガスとしては、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトンまたはキセノン以外のガスを主体とするガスであることが好ましく、フッ素、塩素、臭素などのハロゲン含有のエッチングガスや、ＴＥＯＳなどの有機シランに代表される堆積性ガス、酸素、窒素などの放電しにくいガスなどから処理に応じて選択することができる。

また、１３．５６ＭＨｚの連続の交流電圧とした場合を例示したが、ＯＮ時間をｔ_ONとし、交流の周波数をｆ_ACとしたとき、好適には、ｆ_AC＞１／ｔ_ONを満たすことが望ましい。ｆ_AC＞１／ｔ_ONを満たさないような波形の形成は極めて困難である。また、さらに好適には、ｆ_AC＞１０／ｔ_ONを満たすことが望ましい。ｆ_ACが１０／ｔ_ONより小さいと、パルス変調された交流としてみたときの電圧において、サイドバンドが中心周波数ｆ_ACから大きく離れて生じるため、インピーダンス整合を図ることが困難になる。良好なインピーダンス整合を確保して、反射電力を抑制するためには、ｆ_ACは１／ｔ_ONに比べて大きいほど良い。

また、本発明ではセル５及び蒸着ノズル１を抵抗加熱器により加熱しているが、セル５及び蒸着ノズル１が所定の温度を確保できる加熱方法であればこれに限定されない。

また、実施の形態ではヘッドを単体で説明したが、これに限られず図１０に示すように複数個であってもよい。

また、材料を蒸着する場合、蒸着ヘッドが移動しても、基板自体が移動してもよい。

なお、従来、図１１に示すようにノズルの開口径に対して基板上に広がるために、微細化が困難になったり、材料及び表面状態によっては接触角が大きくなったとき、積層したりすると図１３に示すように空孔ができてしまい、信頼性が低くなっていたが、上記のような方法、装置で製造したデバイスは、ノズルの開口より外側に広がった蒸着材料がアッシングされ、外周が中心部に比べて凹である特徴を有し、図１４に示すように、１０から１００μｍの微小領域にノズルの開口と同形状に蒸着できるとともに、積層した場合に陰になる箇所を無くすことができ、高信頼性であるという格別の効果を奏する。

微小領域にダイレクトにパターン形成する場合において、微小領域に蒸着パターニングする方法及び装置として、有機半導体，有機ＥＬ，有機太陽電池などの広範囲の用途に適用することができる。

本発明の実施の形態１における蒸着ヘッドの断面図本発明の実施の形態１における蒸着ヘッドを蒸着物質の噴出側から見た平面図本発明の実施の形態２における蒸着ヘッドの断面図発明の実施の形態２における蒸着ヘッドを蒸着物質の噴出側から見た平面図本発明の実施の形態３における蒸着ヘッドの断面図本発明の実施の形態４における蒸着ヘッドの断面図本発明の実施の形態５における蒸着ヘッドの概略図本発明の実施の形態５におけるプラズマ発生ヘッドの断面図進行方向に対して後方が開口していないＵ字型の形状をした第２ノズル３４を有する蒸着ヘッドを蒸着物質の噴出側から見た平面図複数個のヘッドを有する蒸着ヘッドの概略図従来例により蒸着した蒸着物質の断面図従来例により蒸着した蒸着物質の上部に薄膜を成膜した場合の断面図本発明の実施の形態により蒸着した蒸着物質の断面図本発明の実施の形態により蒸着した蒸着物質の上部に薄膜を成膜した場合の断面図従来例のプラズマ発生装置の断面図

符号の説明

１蒸着ノズル
２第２ノズル
３基板
４蒸着物質及びガス噴出口
５セル
６抵抗加熱器
７蒸着ノズル用ガス供給口
８第２ガス流路
９第２ガス噴出口
１０第２ガス供給口
１１電極
１２高周波電源

Claims

第１の噴出口に反応性ガス及び蒸着物質が供給されつつ前記第１の噴出口の外周に設けられた第２の噴出口から不活性ガスを導入し、前記第１の噴出口の外周に設けられた電極に高周波電力を印加することで、前記第１の噴出口に対向して設けられた基板を処理する処理方法であって、前記蒸着物質は基板上に噴出されるとともにその一部は前記反応性ガスによってアッシング処理されることを特徴とする処理方法。
第２の噴出口の外周に、前記第２の噴出口を囲むように第３の噴出口を設け、前記第３の噴出口から前記第２の噴出口から噴出させるガスよりも放電しにくいガスを噴出させることを特徴とする請求項１記載の処理方法。
第１の噴出口の温度を制御しながら処理を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の処理方法。
蒸着物質は、有機物，無機物，或いは、有機物と無機物の混合されたものであることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の処理方法。
第１の噴出口と、前記第１の噴出口の外周に設けられ、かつ、前記第１の噴出口を囲むように配置された第２の噴出口と、前記第１の噴出口に設けられた電極と、前記第１の噴出口に蒸着材料を供給するセルと、前記セルを加熱する抵抗部と、前記第１の噴出口にガスを供給する第１ガス供給装置と、前記第２の噴出口にガスを供給する第２ガス供給装置と、前記電極に電圧を印加する電源とで構成されることを特徴とする処理装置。
第２の噴出口の外周に、前記第２の噴出口を囲むように第３の噴出口を設けたことを特徴とする請求項５記載の処理装置。
進行方向に対して後方が開口していないＵ字形状の第２ノズルを有することを特徴とする請求項５または６に記載の処理装置。
第１の噴出口に前記第１の噴出口の温度を制御する温度制御機構を備えたことを特徴とする請求項５〜７の何れか一項に記載の処理装置。
第２の噴出口にガス種の切り替え機構を備えたことを特徴とする請求項５〜８の何れか一項に記載の処理装置。
第１の噴出口及び第３の噴出口に噴出口の内部を排気する機構を備えたことを特徴とする請求項５〜９の何れか一項に記載の処理装置。
第１の噴出口の進行方向に対して後方に内側ノズルと、内側ノズルの外周に内側ノズルを囲むように配置された外側ノズルと、内側ノズルに不活性ガスを主体とするガスを供給する内側ノズル用ガス供給装置と外側ノズルに内側ノズルから噴出させるガスよりも放電しにくいガスを供給する外側ノズル用ガス供給装置と電極に電圧を供給する電源とを備えたプラズマ発生ヘッドを配置したことを特徴とする請求項５〜１０の何れか一項に記載の処理装置。
蒸着された蒸着物質の外周が中心部に比べて凹であることを特徴とする電子デバイス。