KR100955595B1 - 막 형성장치와 막 형성 방법 및 클리닝 방법 - Google Patents

막 형성장치와 막 형성 방법 및 클리닝 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100955595B1
KR100955595B1 KR1020020079021A KR20020079021A KR100955595B1 KR 100955595 B1 KR100955595 B1 KR 100955595B1 KR 1020020079021 A KR1020020079021 A KR 1020020079021A KR 20020079021 A KR20020079021 A KR 20020079021A KR 100955595 B1 KR100955595 B1 KR 100955595B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
film
chamber
substrate
organic compound
film formation
Prior art date
Application number
KR1020020079021A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20030048348A (ko
Inventor
야마자키순페이
무라카미마사카즈
Original Assignee
가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 filed Critical 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼
Publication of KR20030048348A publication Critical patent/KR20030048348A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100955595B1 publication Critical patent/KR100955595B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/20—Deposition of semiconductor materials on a substrate, e.g. epitaxial growth solid phase epitaxy
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/58—After-treatment
    • C23C14/5806—Thermal treatment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/60—Deposition of organic layers from vapour phase
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/04—Coating on selected surface areas, e.g. using masks
    • C23C14/042—Coating on selected surface areas, e.g. using masks using masks
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/12—Organic material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/56—Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/56—Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks
    • C23C14/564—Means for minimising impurities in the coating chamber such as dust, moisture, residual gases
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/56—Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks
    • C23C14/568—Transferring the substrates through a series of coating stations
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45514—Mixing in close vicinity to the substrate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F4/00—Processes for removing metallic material from surfaces, not provided for in group C23F1/00 or C23F3/00
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/10—Deposition of organic active material
    • H10K71/16—Deposition of organic active material using physical vapour deposition [PVD], e.g. vacuum deposition or sputtering
    • H10K71/164—Deposition of organic active material using physical vapour deposition [PVD], e.g. vacuum deposition or sputtering using vacuum deposition
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/10—Deposition of organic active material
    • H10K71/16—Deposition of organic active material using physical vapour deposition [PVD], e.g. vacuum deposition or sputtering
    • H10K71/166—Deposition of organic active material using physical vapour deposition [PVD], e.g. vacuum deposition or sputtering using selective deposition, e.g. using a mask
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/40—Thermal treatment, e.g. annealing in the presence of a solvent vapour
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K30/00—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
    • H10K30/80—Constructional details
    • H10K30/865—Intermediate layers comprising a mixture of materials of the adjoining active layers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S438/00—Semiconductor device manufacturing: process
    • Y10S438/905—Cleaning of reaction chamber

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

본 발명의 목적은, 고순도 및 고밀도의 EL층을 형성할 수 있는 막 형성장치 및 클리닝 방법을 제공하는데 있다. 이러한 본 발명은, 기판을 가열하는 가열수단으로 기판(10)을 가열하고, 막 형성실에 접속된 감압수단(터보-분자 펌프, 드라이 펌프 또는 크라이오 펌프)으로 5×10-3Torr(0.665Pa)이하, 바람직하게는 1×10-3Torr(0.133Pa)이하로서, 콘택홀으로부터 유기화합물 재료를 증착시킴으로써 막을 형성한다. 막 형성실에서는, 플라즈마에 의해 증착 마스크를 클리닝한다.
막 형성장치, 가열수단, EL층, 감압수단, 증착 마스크, 클리닝

Description

막 형성장치와 막 형성 방법 및 클리닝 방법{FILM FORMATION APPARATUS AND FILM FORMATION METHOD AND CLEANING METHOD}
도 1은 본 발명의 막 형성장치를 도시한 도면(실시형태 1),
도 2는 본 발명의 흐름도(실시형태 1),
도 3은 본 발명의 막 형성장치를 도시한 도면(실시형태 2),
도 4는 본 발명의 막 형성장치에 의해 제작된 소자구조를 설명한 도면(실시예 1),
도 5는 막 형성장치에 대해서 설명한 도면(실시예 2),
도 6은 막 형성장치에 대해서 설명한 도면(실시예 3),
도 7은 막 형성장치에 대해서 설명한 도면(실시예 4),
도 8은 발광장치에 대해서 설명한 도면,
도 9는 발광장치에 대해서 설명한 도면,
도 10은 발광장치에 대해서 설명한 도면,
도 11은 전기기기의 일례를 도시한 도면,
도 12는 전기기기의 일례를 도시한 도면,
도 13은 본 발명의 막 형성장치를 도시한 도면(실시예 3),
도 14는 증착 마스크의 확대 단면도를 도시한 도면,
도 15는 본 발명의 막 형성장치의 단면도를 예시도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
10 : 기판 11 : 히터
12a : 금속 마스크 12b : 홀더
13 : 막 형성실 14 : 전열선
15 : 방착 쉴드 16a, 16b, 16c : 콘택홀 홀더
17a, 17b, 17c : 유기화합물 18a : 제 1 재료실
18b : 제 2 재료실 18c : 제 3 재료실
19a, 19b, 19c : 셔터
본 발명은 증착에 의해 막 형성 가능한 재료(이하, 증착재료라고 함)의 막 형성에 사용하는 막 형성장치 및 막 형성방법에 관한 것이다. 아울러, 본 발명은 증착에 의해 내벽 등에 부착한 증착재료를 제거하는 클리닝방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 증착재료로서 유기재료를 사용하는 경우에 유효한 기술이다.
최근, 자발광형 소자로서 EL 소자를 가진 발광장치의 연구가 활발히 이루어지고 있고, 특히, EL 재료로서 유기재료를 사용한 발광장치가 주목받고 있다. 이 발광장치는, 유기 EL 디스플레이(OELD:Organic EL Display) 또는 유기 발광 다이오드(OLED:Organic light Emitting Diode)라고도 불리고 있다.
또한, EL 소자는, 전계를 가함으로써 발생하는 전계발광(ELectro luminescence)을 얻을 수 있는 유기화합물을 포함하는 층(이하, EL 층이라고 적는다)과, 양극과 음극을 가진다. 유기화합물에서의 루미네선스에는, 단일항 여기상태에서 기저상태로 되돌아갈 때의 발광(형광)과 3중항 여기상태에서 기저상태로 되돌아갈 때의 발광(인광)이 있지만, 본 발명의 막 형성장치 및 막 형성방법에 의해 제작되는 발광장치는, 어느 쪽의 발광을 사용한 경우에도 적용 가능하다.
발광장치는, 액정표시장치와 달리 자발광형이기 때문에 시야각의 문제가 없다고 하는 특징이 있다. 즉, 옥외에 사용되는 디스플레이로서는, 액정 디스플레이보다도 적당하고, 여러 가지 모양으로 사용이 제안되고 있다.
EL 소자는 한 쌍의 전극사이에 EL 층이 사이에 끼워진 구조로 되어 있지만, EL 층은 통상 적층 구조로 되어 있다. 대표적으로는, 코닥·이스트만·컴퍼니의 Tang 등이 제안한 정공수송층/발광층/전자수송층이라는 적층구조를 들 수 있다. 이 구조는, 대단히 발광효율이 높고, 현재, 연구개발이 진행되고 있는 발광장치는 거의 이 구조를 채용하고 있다.
또한, 그 외에도 양극상에 정공주입층/정공수송층/발광층/전자수송층, 또는 정공주입층/정공수송층/발광층/전자수송층/전자주입층의 순차로 적층하는 구조도 된다. 발광층에 대하여 형광성 색소 등을 도핑해도 된다. 또한, 이 층들은, 모두 저분자계의 재료를 사용하여 형성해도 되고, 모두 고분자계의 재료를 사용하여 형 성해도 된다.
이때, 본 명세서에서, 음극과 양극의 사이에 설치되는 모든 층을 총칭하여 EL 층이라고 한다. 따라서, 상술한 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층 및 전자주입층은 모두 EL 층에 포함된다.
또한, 본 명세서에서는, 음극, EL 층 및 양극으로 형성되는 발광소자를 EL 소자라고 말하고, 이것에는, 서로 직교하도록 설치된 2 종류의 스트라이프형 전극 사이에 EL 층을 형성하는 단순 매트릭스방식, 또는 TFT에 접속되어 매트릭스형으로 배열된 화소전극과 대향전극의 사이에 EL 층을 형성하는 액티브 매트릭스방식의 2 종류가 있다.
EL 소자의 실용화에서의 최대 중요한 문제는, 소자의 수명이 불충분한 점이다. 또한, 소자의 열화는, 장시간 발광시킴과 동시에 비발광 영역(다크(dark) 스폿)이 넓어지는 형태로 나타나지만, 그 원인으로서 EL 층의 열화가 문제가 되고 있다.
EL 층을 형성하는 EL 재료는, 산소나 물 등의 불순물에 의해 열화된다. 또한, 그 밖의 불순물이 EL 재료에 포함됨으로써 EL 층의 열화에 영향을 미치는 것도 생각되어진다.
또한, EL 재료는 저분자계(모노머계) 재료와 고분자계(폴리머계) 재료로 대별되지만, 이 중 저분자계 재료는 주로 증착에 의해 막 형성된다.
종래의 증착법에 의해 막 형성을 할 때는, 증착재료를 그대로 사용하고 있지만, 증착시의 증착재료에는, 불순물이 혼입하고 있는 것으로 생각되어진다. 즉, EL 소자의 열화 원인 중 하나인 산소나 물 및 그 밖의 불순물이 혼입하고 있을 가능성이 있다.
또한, 증착재료를 미리 정제함으로써 순도를 높일 수는 있지만, 증착할 때까지의 사이에 불순물이 혼입하여 버릴 가능성도 있다.
EL 재료는 매우 열화하기 쉽고, 산소 또는 물의 존재에 의해 용이하게 산화하여 열화한다. 그 때문에, 막 형성 후에 포토리소그래피 공정을 행할 수 없고, 패턴화하기 위해서는 개구부를 가진 마스크(이하, 증착 마스크라고 함)로 막 형성과 동시에 분리시킬 필요가 있다. 따라서, 승화된 유기 EL 재료의 대부분이 막 형성실 내의 증착 마스크 또는 방착 쉴드(증착재료가 막 형성실의 내벽에 부착되는 것을 방지하기 위한 보호판)에 부착하였다.
증착 마스크나 방착 쉴드에 부착된 유기 EL 재료를 제거하기 위해서는, 막 형성실을 일단 대기에 노출시켜 증착 마스크나 방착 쉴드를 밖으로 꺼내고, 세정한 후에 다시 막 형성실 안으로 되돌린다고 하는 작업이 필요하였다. 그렇지만, 대기에 노출된 증착 마스크나 방착 쉴드에 흡착된 물 또는 산소가 유기 EL 재료의 막 형성시에 이탈하여 막 내로 들어갈 가능성도 있어, 유기 EL 재료의 열화를 촉진하는 요인이 될 수 있는 것이 염려되었다.
본 발명은 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 스루풋이 높고, 또한 고밀도, 고순도인 EL 층을 형성할 수 있는 막 형성장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 게다가, 본 발명의 막 형성장치를 사용한 막 형성방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 막 형성장치의 내부에 설치되는 지그(jig), 및 막 형성장치의 내벽에 부착된 증착재료를 대기에 노출시키지 않고 제거하기 위한 클리닝 방법 및 그 클리닝 방법을 하기 위한 기구를 구비한 막 형성장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 이때, 본 명세서에서는, 상기 막 형성장치의 내부에 설치되는 지그에 기판 홀더, 마스크 홀더, 방착 쉴드 또는 증착 마스크를 포함한다.
본 발명의 막 형성장치는, 기판에 대향하여 배치한 증착원으로부터 유기화합물 재료를 증착시켜 상기 기판 상에 막을 형성하는 막 형성장치에 있어서, 상기 기판이 배치되는 막 형성실에는, 증착원과, 그 증착원을 가열하는 수단과, 마스크를 가열하는 가열수단을 갖고, 상기 막 형성실은, 상기 막 형성실 안을 진공으로 하는 진공 배기 처리실과 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 막 형성장치이다.
본 발명은, 기판을 가열하는 가열수단으로 기판을 가열하고, 또한 막 형성실에 접속된 감압수단(터보분자펌프, 드라이펌프, 클라이오 펌프 등의 진공펌프)으로 5×10-3Torr(0.665 Pa) 이하, 바람직하게는 1×10-3Torr(0.133 Pa) 이하로서, 증착원으로부터 유기화합물 재료를 증착시킴으로써 막 형성을 하고, 고밀도인 EL 층을 형성하는 방법을 제공한다. 따라서, 본 발명에서는, 막 형성과 동시에 진공속에서 어닐링을 행할 수 있다. 또한, 막을 형성하기 전에 기판을 진공속에서 어닐링할 수 도 있다. 또한, 막 형성한 후에 기판을 진공속에서 어닐링할 수도 있다. 또한, 상기 기판의 온도(T1)는, 증착원의 온도(T3)보다도 낮게 설정한다. 또한, 기판을 가열하는 수단으로서는, 히터와 전열선이 설치된 스테이지(기판을 고정하는 기능을 가져도 된다), 또는 히터와 전열선이 설치된 금속 마스크를 기판에 밀접 또는 근접시켜 가열할 수 있고, 기판의 온도(T1)는, 50∼200℃, 바람직하게는 65∼150℃로 할 수 있다. 본 발명에서, 기판을 가열시킴에 따라, 가열된 기판에 밀접 또는 근접하게 설치되는 증착 마스크도 가열된다. 따라서, 증착 마스크는 열에 의해서 변형하기 어렵고 (저열 팽창율이며), 기판의 온도(T1)에 견딜 수 있는 금속재료(예를 들면, 텅스텐, 탄탈, 크롬, 니켈 또는 몰리브덴과 같은 고융점 금속 또는 이들 원소를 포함하는 합금, 스테인레스, 인코넬(Inconel), 하스텔로이(Hastelloy)와 같은 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 중량환산으로 42% 및 중량환산으로 58%의 니켈을 포함한 저열팽창 합금(42 합금)과, 유리 기판의 열팽창율(0.4×10-6∼8.5×10-6)에 가까운 열팽창율을 갖는 중량환산으로 36%의 니켈을 포함한 저열팽창 합금(36 인바르(Invar))을 들 수 있다.
또한, 증착시에 유기화합물이 막 형성실의 내벽에 부착되는 것을 방지하기 위한 부착방지수단을 설치하는 것이 바람직하고, 본 발명의 막 형성장치는, 기판에 대향하여 배치된 증착원으로부터 유기화합물 재료를 증착시켜 상기 기판 상에 막 형성을 행하는 막 형성장치에 있어서, 상기 기판이 배치되는 막 형성실에는, 내벽에 막 형성되는 것을 방지하는 부착방지수단과, 그 부착방지수단을 가열하는 가열 수단과, 증착원과, 그 증착원을 가열하는 수단과, 기판 또는 마스크(증착 마스크)를 가열하는 가열수단을 가지고, 상기 막 형성실은, 상기 막 형성실내를 진공으로 하는 진공 배기 처리실과 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 막 형성장치이다.
부착방지수단으로서는, 방착 쉴드가 바람직하고, 방착 쉴드의 주위에 히터를 설치하여, 방착 쉴드 전체를 가열하고, 방착 쉴드의 온도(T2)를 기판의 온도(T)보다 적어도 10℃ 이상으로 설정함으로써, 기판 상에 증착되지 않았던 유기화합물을 기판에 부착시킬 수 있다. 또한, 방착 쉴드를 소정 온도(유기화합물의 승화온도)이상으로 가열함으로써, 그 부착된 유기화합물을 기화시켜 막 형성실을 클리닝할 수 있다.
본 발명에 있어서, 막 형성을 할 때, 기판의 온도(T1)는, 방착 쉴드의 온도(T2)보다도 낮게 설정하고, 방착 쉴드의 온도(T2)는, 증착원의 온도(T3)보다도 낮게 설정하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 막 형성장치를 사용하여, 인라인(inline)방식의 막 형성장치로 할 수 있고, 본 발명의 막 형성장치는, 로드(load)실과, 반송실과, 막 형성실이, 직렬방향으로 연결된 막 형성장치에 있어서, 상기 막 형성실은, 마스크와 기판의 위치맞춤을 행하는 기능을 가지고, 상기 막 형성실은 상기 막 형성실 안을 진공으로 하는 진공 배기 처리실과 연결되고, 내벽에 막 형성되는 것을 방지하는 부착방지수단과, 그 부착방지수단을 가열하는 가열수단과, 증착원과, 그 증착원을 가열하는 수단과, 기판 또는 마스크(증착 마스크)를 가열하는 가열수단을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 막 형성장치이다.
또한, 본 발명의 막 형성장치를 사용하여, 멀티챔버방식의 막 형성장치로 할 수 있고, 본 발명의 막 형성장치는, 로드실, 그 로드실에 연결된 반송실 및 그 반송실에 연결된 막 형성실을 갖는 막 형성장치에 있어서, 상기 반송실은, 마스크와 기판의 위치맞춤을 행하는 기능을 가지고, 상기 막 형성실은, 상기 막 형성실 안을 진공으로 하는 진공 배기 처리실과 연결되고, 내벽에 막 형성되는 것을 방지하는 부착방지수단과, 그 부착방지수단을 가열하는 가열수단과, 증착원과, 그 증착원을 가열하는 수단과, 기판 또는 마스크(증착 마스크)를 가열하는 가열수단을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 막 형성장치이다.
또한, 상기 각 막 형성장치에 있어서, 하나의 막 형성실에 복수의 증착원을 배치하고, 단일 막 형성실에서, 복수의 기능영역을 형성하며, 또한 혼합영역을 갖는 발광소자를 형성할 수 있다. 따라서, 발광소자의 양극과 음극의 사이에 복수의 기능영역으로 이루어진 유기화합물막이 형성되는 경우, 종래의 명확한 계면이 존재하는 적층구조가 아니라, 제 1 기능영역과 제 2 기능영역의 사이에, 제 1 기능영역을 구성하는 재료 및 제 2 기능영역을 구성하는 재료의 양쪽으로 이루어진 혼합영역을 갖는 구조를 형성할 수 있다. 본 발명에 의해, 막 형성전에 또는 막 형성시에, 진공어닐링을 행함으로써, 혼합영역에서의 분자 사이를 보다 잘 맞출 수 있다. 혼합영역을 형성함으로써, 기능영역간의 에너지장벽은 완화된다. 따라서, 구동전압의 감소 및 휘도 저하의 방지가 가능해진다.
또한, 제 1 유기화합물 및 제 2 유기화합물은, 양극으로부터 정공을 받아들이는 정공주입성, 전자이동도보다도 정공이동도 쪽이 큰 정공수송성, 정공이동도 보다도 전자이동도쪽이 큰 전자수송성, 음극으로부터 전자를 받아들이는 전자주입성, 정공 또는 전자의 이동을 저지할 수 있는 블록킹성, 발광을 보이는 발광성 등의 군으로부터 선택되는 성질을 가지며, 또한 각각 다른 상기 성질을 가진다.
이때, 정공주입성이 높은 유기화합물로서는, 프탈로시아닌계의 화합물이 바람직하고, 정공수송성이 높은 유기화합물로서는, 방향족디아민화합물이 바람직하고, 또한, 전자수송성이 높은 유기화합물로서는, 퀴놀린 골격을 포함하는 금속착체, 벤조퀴놀린 골격을 포함하는 금속착체, 또는 옥사디아졸 유도체, 또는 트리아졸 유도체, 또는 페난트로린(phenanthroline) 유도체가 바람직하다. 게다가, 발광을 보이는 유기화합물로서는, 안정적으로 발광하는 퀴놀린 골격을 포함하는 금속착체, 또는 벤조옥사졸 골격을 포함하는 금속착체, 또는 벤조티아졸 골격을 포함하는 금속착체가 바람직하다.
더욱 바람직하게는, 발광성 영역을, 호스트(host) 재료와, 호스트 재료보다도 여기에너지가 낮은 발광재료(도펀트)로 구성하고, 도펀트의 여기에너지가 정공수송성 영역의 여기에너지 및 전자수송층의 여기에너지보다도 낮게 되도록 설계하는 것이다. 이에 의해, 도펀트의 분자여기자의 확산을 막아, 효과적으로 도펀트를 발광시킬 수 있다. 또한, 도펀트가 캐리어 트랩형의 재료이면 캐리어의 재결합 효율도 높일 수 있다.
또한, 3중항 여기에너지를 발광으로 변환할 수 있는 재료를 도펀트로 해서 혼합영역에 첨가한 경우도 본 발명에 포함시키기로 한다. 또한, 혼합영역의 형성에서, 혼합영역은 농도 경사를 가져도 된다.
이때, 본 발명에서의 막 형성장치는, EL 재료로 대표되는 유기화합물뿐만 아니라, 증착에 사용하는 금속재료 등 그 밖의 재료의 막 형성에도 사용할 수 있다.
또한, 레이저광을 조사하고, 레이저광을 막 형성실의 내벽에 주사시켜 클리닝을 행할 수 있고, 본 발명의 막 형성장치는, 기판에 대향하여 배치된 증착원으로부터 유기화합물재료를 증착시켜 상기 기판 상에 막을 형성하는 막 형성장치에 있어서, 상기 기판이 배치되는 막 형성실에는, 증착원과, 그 증착원을 가열하는 수단과, 기판을 가열하는 가열수단을 갖고, 상기 막 형성실은, 상기 막 형성실 안을 진공으로 하는 진공 배기 처리실과 연결되고, 또한, 상기 처리실의 내벽에 레이저광을 조사하는 클리닝 예비실과 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 막 형성장치이다.
상기 구성에서, 상기 레이저광은, 갈바노(galvano) 미러 또는 폴리곤 미러 등을 사용하여 주사시키고, 막 형성실 내벽, 방착 쉴드, 또는 증착 마스크 등에 부착된 증착물을 기화시켜 클리닝하면 된다. 상기 구성에 의해, 유지보수시에 막 형성실 안을 대기에 노출시키지 않고 클리닝하는 것이 가능해진다.
또한, 상기 레이저광으로서는, 연속발진 또는 펄스발진의 고체레이저, 또는, 연속발진 또는 펄스발진의 엑시머레이저, Ar레이저, Kr 레이저 등을 레이저 광원으로 하는 레이저광이다. 상기 고체레이저는, YAG레이저, YVO4레이저, YLF레이저, YAlO3레이저, 유리레이저, 루비레이저, 알렉산드라이트 레이저, Ti:사파이어 레이저로부터 선택된 일종 또는 복수종을 들 수 있다.
또한, 증착원을 구비한 막 형성장치 내에 플라즈마 발생수단을 갖는 막 형성 장치도 본 발명의 하나이며, 본 발명의 막 형성장치에 관한 다른 구성은, 기판에 대향하여 배치된 증착원으로부터 유기화합물재료를 증착시켜 상기 기판 상에 막 형성을 행하는 막 형성장치에 있어서, 상기 기판이 배치되는 막 형성실에는, 증착원과, 그 증착원을 가열하는 수단과, 기판을 가열하는 가열수단과, 마스크(증착 마스크)와, 그 마스크에 대향하는 전극을 가지고, 상기 막 형성실은, 상기 막 형성실 안을 진공으로 하는 진공 배기 처리실과 연결되며, 또한, 상기 막 형성실 내에 플라즈마를 발생시키는 것을 특징으로 하는 막 형성장치이다.
상기 구성에 있어서, 상기 마스크는 도전성재료로 이루어지고, 상기 마스크 또는 상기 전극 중 어느 한 쪽에 고주파전원(13MHz∼40MHz의 주파수 및 고주파전원 20W∼200W)이 접속되어 있는 것을 특징으로 한다. 상기 마스크와 전극의 간격은 1cm∼5cm로 조정되어도 된다. 또한, 상기 구성에 있어서, 상기 막 형성실 내에 Ar, H, F, NF3, 또는 O로부터 선택된 일종 또는 복수종의 가스를 도입하는 가스도입수단과, 기화시킨 증착물을 배기하는 수단을 가지고 있다.
또한, 상기 구성에 있어서, 플라즈마를 발생시키는 한쪽의 전극으로 이루어진 증착 마스크는, 도전성을 갖는 재료로 이루어지고, 또한 열에 의해서 변형하기 어렵고(저열팽창율을 가지고), 플라즈마에 견딜 수 있는 텅스텐, 탄탈, 크롬, 니켈 또는 몰리브덴과 같은 고융점 금속재료 또는 이들 원소를 포함하는 합금, 스테인레스, 인코넬, 하스텔로이와 같은 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 가열되는 증착 마스크를 냉각하기 위해서, 증착 마스크에 냉각매체(냉각수, 냉각가스)를 순환시키는 기구를 구비해도 된다.
상기 플라즈마 발생수단에 의해, 막 형성실 내에 플라즈마를 발생시키고, 막 형성실 내벽, 방착 쉴드, 또는 증착 마스크에 부착된 증착물을 기화시켜 막 형성실 밖으로 배기함으로써 클리닝하면 된다. 상기 구성에 의해, 유지보수시에 막 형성실 내를 대기에 노출시키지 않고 클리닝하는 것이 가능해진다.
또한, 상기 구성의 막 형성장치를 사용한 클리닝 방법도 본 발명의 하나이며, 증착원을 구비한 막 형성실 안에 부착된 유기화합물을 제거하는 클리닝 방법에 있어서, 막 형성실 내에 플라즈마를 발생시켜 내벽 또는 그 내벽에 막 형성되는 것을 방지하는 부착방지수단, 또는 마스크를 클리닝하는 것을 특징으로 하는 클리닝 방법이다.
또한, 상기 클리닝 방법의 구성에 있어서, 상기 플라즈마는, 상기 마스크와, 그 마스크와 상기 증착원 사이에 설치된 전극과의 사이에서 발생시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 클리닝 방법의 구성에 있어서, 상기 플라즈마는, Ar, H, F, NF3, 또는 O로부터 선택된 일종 또는 복수종의 가스를 여기하여 발생시키는 것을 특징으로 한다.
[발명의 실시형태]
본 발명의 실시예에 대해서 이하에 설명한다.
(실시형태 1)
본 발명에서의 막 형성장치의 구성에 대해서 도 1을 참조하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 막 형성장치에서의 단면도의 일례이다.
증착법에 의한 막 형성을 행할 때, 페이스다운(face-down)방식(증착-업 방식이라고도 한다)으로 하는 것이 바람직하고, 기판(10)은, 피막 형성면을 하향으로 하여 세트되어 있다. 페이스다운방식이란, 기판의 피막 형성면이 아래로 향한 상태로 막을 형성하는 방식을 말하고, 이 방식에 의하면 먼지의 부착 등을 억제할 수 있다.
도 1에 나타낸 것처럼, 기판(10)에 접해서 가열수단, 여기서는 히터(11)가 구비되어 있다. 가열수단에 의해서, 기판의 온도(T1)는 50∼200℃, 바람직하게는 65∼150℃로 할 수 있다. 또한, 기판(10)의 아래쪽에는, 홀더(12b)에 고정된 금속마스크(12a)가 구비되어 있고, 게다가 그 아래쪽에는 각각 다른 온도로 가열하는 것도 가능한 증착원 홀더(16a∼16c)가 설치되어 있다. 또한, 기판에 대향하도록 증착원이 설치되어 있다. 이 경우에, 상기 홀더(12b)에 고정된 기판을 예로 들었지만, 영구자석을 사용하여 금속 마스크로 고정되어도 된다.
도 1에서는, 기판(10)에 접하여 금속마스크(어떤 경우에는 증착 마스크라고도 부른다)(12a)를 설치하기 때문에, 기판을 가열하면 금속 마스크도 동시에 가열된다. 기판의 가열수단과 금속 마스크에 따라서 기판전체를 가열할 수 있다. 따라서, 금속 마스크(증착 마스크)는 열에 의해서 변형하기 어렵고, 기판의 온도(T1)에 견딜 수 있는 금속재료를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 증착 마스크는 금속재료에 한정되지 않고, 기판의 온도(T1)에 견딜 수 있는 다른 재료로 이루어진 마스크(차광막이 표면에 설치된 유리 또는 석영)를 사용해도 된다. 이때, 여기서는, 기판(10)에 접하여 금속 마스크(12a)를 배치한 예를 나타냈지만, 특별히 한정되지 않고, 기판과 금속 마스크를 이간시켜도 된다.
또한, 금속 마스크에 접하여 가열수단(히터와 전열선)을 설치하거나, 혹은 금속 마스크 자체에 가열수단(히터와 전열선)을 설치하고, 금속 마스크를 가열함으로써, 금속 마스크에 접하는 기판을 가열하여도 된다. 금속 마스크를 가열함으로써, 막 형성되는 측의 기판표면을 가열할 수 있다.
여기서는, 증착원이란, 증착 홀더(16a∼16c)와, 유기화합물막을 형성하는 유기화합물(17(17a∼17c))과, 유기화합물이 구비되어 있는 재료실(18(18a∼18c))과, 셔터(19(19a∼19c))로 구성되어 있다. 또한, 유기화합물은, 막 형성실에 부설되는 전용재료 교환실(도시하지 않는다)을 통해 도입함으로써 막 형성실의 대기 개방을 되도록 피하는 것이 바람직하다. 막 형성실을 대기 개방함으로써, 내벽에는 수분을 비롯하여 여러 가지 가스가 흡착하고, 이것이 진공 배기를 함으로써 재차 방출된다. 흡착한 가스의 방출이 수습되어 진공도가 평형값으로 안정되기까지의 시간은, 수십∼수백 시간이 필요하다. 그 때문에 막 형성실의 벽을 베이킹 처리하여 그 시간을 단축시키고 있다. 그러나, 반복하여 대기 개방하는 것은, 효율적인 방법이 아니기 때문에, 전용재료 교환실을 설치하는 것이 바람직하다.
이때, 본 발명의 막 형성장치에 있어서, 증착원 또는 증착되는 기판이 이동가능하도록(또는 회전가능하도록) 해두어도 된다. 도 1에서는, 증착되는 기판이 회전하는 것이 가능하게 되어 있고, 금속 마스크(12a) 및 홀더(12b)도 회전하는 예를 나타내고 있다. 또한, 기판을 고정하지만, 증착을 행하기 위해 기판에 대하여 x 방향 또는 y 방향으로 증착 홀더는 이동하여도 된다.
또한, 재료실(18(18a∼18c))은, 도전성의 금속재료로 이루어진 증착 홀더(16 a∼16c)의 공간이며, 증착 홀더에 설치된 가열수단(전압이 인가되었을 때에 생기는 저항(저항가열))에 의해 내부의 유기화합물(17(17a∼17c))이 각각 승화온도(T3, T 3', T3'',)까지 가열되면, 기화하여 기판(10)의 표면 상에 증착된다. 가열수단으로서는, 저항가열형을 기본으로 하지만, 분자선(Knudsen) 셀을 사용해도 된다. 이때, 기판(10)의 표면이란, 본 명세서에서는, 기판과 그 위에 형성된 박막도 포함하는 것으로 하고, 여기서는, 기판 상에 양극 또는 음극이 형성되어 있는 것으로 한다.
이때, 셔터(19(19a∼19c))는, 기화한 유기화합물(17(17a∼17c))의 증착을 제어한다. 즉, 셔터가 열리고 있을 때, 가열에 의해 기화한 유기화합물(17(17a∼17 c))을 증착할 수 있다. 게다가, 기판(10)과 셔터(19)의 사이에 별도의 셔터(예를 들면, 증착원에서의 승화가 안정될 때까지, 증착원을 덮는 셔터)를 하나 또는 복수 설치해도 된다.
이때, 유기화합물(17(17a∼17c))은, 증착전부터 가열하여 기화시켜 놓고, 증착시에 셔터(19(19a∼19c))를 열면 곧 증착할 수 있도록 해두면, 막 형성 시간을 단축할 수 있기 때문에 바람직하다.
또한, 본 발명에서의 막 형성장치에서는, 하나의 막 형성실에서 복수의 기능영역을 갖는 유기화합물막을 형성하는 것이 가능하게 되어 있고, 증착원도 그에 따 라서 복수로 설치된다. 각각의 증착원에서 기화된 유기화합물은 위쪽으로 흩어지고, 금속 마스크(12a)에 설치된 개구부(도시하지 않음)를 통해서 기판(10)에 증착된다. 이때, 금속 마스크의 개구부는, 직사각형, 타원형, 또는 선형이어도 되고, 또한, 이들이 매트릭스형 배열 또는 델타 배열이어도 된다.
또한, 증착재료의 석출온도차를 이용하여 고순도 EL 재료(중온재료)보다 고온으로 석출하는 불순물(고온재료), 또는, 저온으로 석출하는 불순물(저온재료)을 분리하고, 고순도 EL 재료만으로 막 형성을 하여도 된다. 또한, 본 명세서에서는, 고순도 EL 재료보다도 승화온도가 높은 물질(불순물)을 고온재료라고 부르고, 승화온도가 낮은 물질(불순물)을 저온재료라고 부르기로 한다. 또한, 고온과 저온의 중간에 위치하는 온도에서 승화하는 고순도 EL 재료를 중온재료라고 부르기로 한다. 이때, 온도마다 석출한 재료를 미리 질량분석(GC-MS) 등의 분석에 의해 조사하여 둠으로써, 순수한 EL 재료의 승화온도를 조사할 수 있다.
또한, 증착재료는, 증착전에 승화정제를 행해도 된다. 증착재료의 정제를 하기 위해서, 구역 정제법을 사용하여도 된다.
또한, 증착시에 유기화합물이 막 형성실의 내벽에 부착되는 것을 방지하기 위한 방착 쉴드(15)가 설치되어 있다. 이 방착 쉴드(15)를 설치함으로써, 기판상에 증착되지 않았던 유기화합물을 기판에 부착시킬 수 있다. 또한, 방착 쉴드(15)의 주위에는, 전열선(14)이 접하여 설치되고 있고, 전열선(14)에 의해 방착 쉴드(15) 전체를 가열할 수 있다. 막 형성시, 방착 쉴드(15)의 온도(T2)는, 기판의 온도(T1)보다도 적어도 10℃ 이상 높게 제어하는 것이 바람직하다.
또한, 막 형성실(13)에는, 막 형성실 안을 진공으로 하는 진공 배기 처리실과 연결되어 있다. 진공 배기 처리실로서는, 자기부상형의 터보분자펌프, 클라이오 펌프, 또는 드라이펌프가 구비되어 있다. 이에 따라, 막 형성실의 도달 진공도를 10-5∼10-6 Pa로 하는 것이 가능하며, 게다가, 펌프측 및 배기계에서의 불순물의 역확산을 제어할 수 있다.
또한, 막 형성실(13)에는, 막 형성실 안을 상압으로 하는 가스 도입계와 연결되어 있다. 장치내부에 불순물이 도입되는 것을 막기 위해서, 도입하는 가스로서는, 질소나 희가스 등의 불활성가스를 사용한다. 장치내부에 도입되는 이들의 가스는, 장치내에 도입되기 전에 가스정제기에 의해 고순도화된 것을 사용한다. 따라서, 가스가 고순도화된 후에 막 형성장치에 도입되도록 가스 정제기를 구비해 둘 필요가 있다. 이에 따라, 가스 내에 포함되는 산소나 물, 그 밖의 불순물을 미리 제거할 수 있으므로, 장치내부에 이들의 불순물이 도입되는 것을 막을 수 있다.
막 형성실의 내부에 사용하는 재료로서는, 그 표면적을 작게 함으로써 산소나 물 등의 불순물의 흡착성을 작게 할 수 있기 때문에, 전해연마를 시행하여 경면화시킨 알루미늄과 스테인레스강(SUS) 등을 내부벽면에 사용한다. 이에 따라, 막 형성실 내부의 진공도를 10-5∼10-6 Pa로 유지할 수 있다. 또한, 기공이 대단히 적어지도록 처리된 세라믹 등의 재료를 내부 부재로 사용한다. 이때, 이들은, 중심선 평균 거칠기가 3nm 이하가 되는 표면 평활성을 갖는 것이 바람직하다.
이때, 도 1의 막 형성장치에서는, 동일한 막 형성실 내에서 복수의 재료실을 사용하여 막 형성이 행해지는데 있어서, 막 형성성을 향상시키기 위해서, 막 형성에 사용되는 유기재료가 구비되어 있는 재료실이, 막 형성시에 기판 밑의 최적의 위치로 이동하거나 혹은 기판이 재료실상의 최적의 위치로 이동하는 것과 같은 기능을 설치해도 된다.
도 1에 나타낸 막 형성장치를 사용하면, 하나의 막 형성실에서 막 형성전에 진공으로 어닐링하는 처리, 막 형성시에 진공으로 어닐링하는 처리, 또는, 막 형성후에 진공으로 어닐링하는 처리를 행하는 것이 가능해지고, 스루풋이 향상한다. 또한, 막 형성실에 진공 배기 가능한 어닐링실을 연결시키고, 기판의 반송을 진공속에서 행함으로써, 막 형성실과 연결된 어닐링실에서 막 형성전에 진공으로 어닐링하는 처리, 또는, 막 형성후에 진공으로 어닐링하는 처리를 행해도 된다.
이하에 도 1의 막 형성장치를 사용하여, 양극과, 그 양극에 접하는 유기화합물층과, 그 유기화합물층에 접하는 음극을 갖는 발광소자의 제작순서의 일례를 도 2를 참조하여 나타낸다. 이때, 도 2는 막 형성실에 반입 후의 흐름을 도시한 도면이다.
우선, 양극이 형성된 기판을 반입실(도시하지 않는다)에 반입한다. 양극을 형성하는 재료는, 투명 도전성재료가 사용되고, 인듐-주석 화합물이나 산화아연 등을 사용할 수 있다. 이어서, 반입실(도시하지 않는다)에 연결된 막 형성전 처리실(도시하지 않는다)에 반송한다. 이 막 형성전 처리실에서는, 양극표면의 클리닝, 산화처리 또는 가열처리 등을 행하면 된다. 양극표면의 클리닝으로서는, 진공속에서 자외선 조사를 행하고, 양극표면을 클리닝한다. 또한, 산화처리로서는, 100∼120℃로 가열하면서, 산소를 포함하는 분위기속에서 자외선을 조사하면 되고, 양극이 ITO와 같은 산화물일 경우에 유효하다. 또한, 가열처리로서는, 진공속에서 기판이 견딜 수 있는 50℃ 이상의 가열온도, 바람직하게는 65∼150℃의 가열을 행하면 되고, 기판에 부착된 산소나 수분 등의 불순물이나, 기판상에 형성한 막 내의 산소나 수분 등의 불순물을 제거한다. 특히, EL 재료는, 산소나 물 등의 불순물에 의해 열화를 받기 쉽기 때문에, 증착전에 진공속에서 가열하는 것은 유효하다.
이어서, 상기 전처리가 끝난 기판을 대기에 노출시키지 않고, 막 형성실(13)에 반입한다. 막 형성실(13)에는, 기판(10)의 피막 형성면을 아래로 향하게 세트한다. 이때, 기판을 반입하기 전에 막 형성실 내는 진공 배기해 두는 것이 바람직하다.
막 형성실에 연결하여 설치되는 진공배기수단은, 대기압으로부터 1Pa정도를 오일이 없는 드라이펌프로 진공배기하고, 그 이상의 압력은 자기부상형의 터보분자펌프 또는 복합분자펌프에 의해 진공배기한다. 막 형성실에는 수분을 제거하기 위해서 클라이오 펌프를 병설해도 된다. 이렇게 해서, 배기수단으로부터 주로 기름 등의 유기물에 의한 오염을 방지하고 있다. 내벽면은, 전해연마에 의해 경면처리하고 표면적을 줄여 가스방출을 막고 있다. 내벽으로부터의 가스방출을 감소한다고 하는 목적을 위해서는, 막 형성실의 외측에는 히터를 설치하여 베이킹처리를 하는 것이 바람직하다. 베이킹처리에 의해 가스방출은, 상당히 감소할 수 있다. 게다가, 가스방출에 의한 불순물오염을 방지하기 위해서는, 증착시에 냉매를 사용하여 냉각하면 된다. 이렇게 해서, 1×10-6Pa까지의 진공도를 실현할 수 있다.
막 형성실을 진공배기할 때, 동시에 막 형성실 내벽, 금속 마스크 및 방착 쉴드 등에 부착된 흡착물이나 흡착산소를 제거하는 것도 가능하다. 또한, 기판을 반입하기 전에 막 형성실을 가열해 두는 것이 바람직하다. 전처리에서 가열한 기판을 서서히 냉각시켜, 막 형성실에 반입한 후, 다시 가열하는 것은 장시간이 걸리고, 스루풋의 저하를 초래하게 된다. 바람직하게는, 전처리에서 행한 가열처리로 가열한 기판을 냉각하지 않고, 그대로 가열된 막 형성실에 반입 및 세트한다. 이때, 도 1에 나타낸 장치는, 기판을 가열하는 가열수단이 설치되기 때문에, 전처리인 진공속에서 가열처리를 막 형성실에서 행하는 것도 가능하다.
여기서는, 증착을 행하기 전에 막 형성실의 진공속에서 가열처리(어닐링)를 행한다. 이 어닐링(탈기(degassing))에 의해서 기판에 부착된 산소나 수분 등의 불순물이나, 기판 상에 형성한 막내의 산소나 수분 등의 불순물을 제거한다. 이렇게 해서 제거된 불순물을 막 형성실에서 제거하기 위해서, 진공배기를 행하는 것이 바람직하고, 진공도를 더욱 높여도 된다.
이어서, 진공도가 5×10-3Torr(0.665Pa) 이하, 바람직하게는 10-4∼10-6Pa까지 진공배기된 막 형성실(13)로 증착을 행한다. 증착시, 미리 저항가열에 의해 제 1 유기화합물(17a)은 기화되어 있고, 증착시에 셔터(19a)가 열리는 것에 의해 기판 (10)의 방향으로 흩어진다. 기화된 유기화합물은, 위쪽으로 흩어지고, 금속 마스(12a)에 설치된 개구부(도시하지 않음)를 통하여 기판(10)에 증착된다. 이때, 증착시, 기판을 가열하는 수단에 의해 기판의 온도(T1)는 50∼200℃, 바람직하게는 65∼150℃로 한다. 단, 증착시, 기판의 온도(T1)는, 방착 쉴드의 온도(T2)보다도 낮게 설정하고, 방착 쉴드의 온도(T2)는 증착원의 온도(T3)보다도 낮게 설정한다. 또한, 방착 쉴드의 온도(T2)를 기판의 온도(T1)보다 적어도 10℃ 이상으로 설정함으로써, 기판 상에 증착되지 않았던 유기화합물을 기판에 부착시킬 수 있다.
도 1에 나타낸 장치에서는, 기판을 가열하는 가열수단이 설치되고, 막 형성시에 진공속에서 가열처리가 행하여진다. 증착시의 증착재료에는, 산소나 수분 등의 불순물이 혼입되어 있을 우려가 있기 때문에, 증착시에 진공속에서 가열처리를 행하여 막 속에 포함되는 가스를 방출시키는 것은 유효하다. 이와 같이, 진공속에서 기판을 가열하면서 증착을 행하여, 원하는 막두께까지 막 형성을 함에 따라, 고밀도 및 고순도의 유기화합물층을 형성할 수 있다. 이때, 여기서 말하는 유기화합물이란, 양극에서 정공을 받아들이는 정공주입성, 전자이동도보다도 정공이동도쪽이 큰 정공수송성, 정공이동도보다도 전자이동도쪽이 큰 전자수송성, 음극으로부터 전자를 받아들이는 전자주입성, 정공 또는 전자의 이동을 저지할 수 있는 블록킹성, 발광을 보이는 발광성 등과 같은 성질을 갖는 유기화합물이다.
이렇게 해서, 유기화합물(17a)의 증착이 종료하고, 유기화합물(17a)로 이루어진 막이 양극 상에 형성된다.
또한, 상기 얻어진 유기화합물층 중의 수분이나 산소의 불순물을 저감하기 위해서, 1×10-4Pa 이하의 압력으로 가열처리를 행하여, 증착시에 혼입한 수분 등을 방출시키는 가열처리를 행해도 된다. 증착시의 증착재료에는, 산소나 수분 등의 불 순물이 혼입되어 있을 우려가 있기 때문에, 증착 후에 진공속에서 가열처리를 행하여 막 속에 포함되는 가스를 방출시키는 것은 유효하다. 증착 후의 어닐링을 행하는 경우, 대기에 노출되지 않고, 막 형성실과는 별도의 처리실에 기판을 반송하여, 진공 속에서 어닐링을 행하는 것이 바람직하다.
도 1에 나타낸 장치는, 기판을 가열하는 가열수단이 설치되어 있기 때문에, 막 형성후에 진공속에서 가열처리를 막 형성실에서 행하는 것도 가능하다. 증착시의 진공도보다도 더욱 고진공으로 하여, 증착 후, 100∼200℃의 어닐링을 행하는 것이 바람직하다. 이 막 형성후의 어닐링(탈기)에 의해서 기판 상에 형성한 유기화합물층 중의 산소나 수분 등의 불순물을 더 제거하고, 고밀도 및 고순도의 유기화합물층을 형성한다.
여기까지 나타낸 공정은, 유기화합물(17a)의 단층을 형성하는 경우로, 도 2a에 나타낸 흐름에 대응한다.
이후, 상기 단층의 형성공정을 반복하는 것에 의해, 원하는 유기화합물층을 적층하고, 최후에 음극을 적층 형성한다. 이때, 다른 증착재료(유기화합물과 음극재료)를 적층하는 경우, 각각의 막 형성실에서 행해도 되며, 모두 동일한 막 형성실에서 적층해도 된다. 음극의 재료는, 일함수가 작은 마그네슘(Mg), 리튬(Li) 또는 칼슘(Ca)을 포함하는 재료를 사용한다. 바람직하게는, MgAg(Mg와 Ag를 Mg:Ag = 10:1로 혼합한 재료)로 이루어진 전극을 사용하여도 된다. 그 외에도, 이테르븀(Yb), MgAgAl전극, LiAl전극, 또한, LiFAl 전극을 들 수 있다. 이렇게 해서, 양극과, 그 양극에 접하는 유기화합물층과, 그 유기화합물층에 접하는 음극을 갖는 발광소자를 제작할 수 있다. 또한, 막 형성전의 어닐링을 막 형성실에서 행하는 것이 가능하고, 이 경우 스루풋이 향상한다.
또한, 하나의 막 형성실에 3개의 증착원을 구비하고, 동일한 막 형성실에서 3층을 적층 형성한 예를 도 2b에 나타낸 흐름 및 도 1을 사용하여 설명한다. 상술한 단층을 형성하는 순서에 따라, 셔터(19a)를 닫고, 유기화합물(17a)로 이루어진 유기화합물층의 증착(제 1 증착)을 종료시키면, 미리 증착 홀더에 설치된 가열수단에 의해 내부의 유기화합물(17b)을 승화온도(T3')까지 가열해 두고, 셔터(19b)를 여는 것에 따라 증착(제 2 증착)을 시작하고, 유기화합물(17a)로 이루어진 유기화합물층상에 유기화합물(17b)로 이루어진 유기화합물층을 형성한다. 계속해서, 같은 방법으로, 셔터(19b)를 닫고, 유기화합물(17b)로 이루어진 유기화합물층의 증착(제 2 증착)을 종료시키면, 미리 증착 홀더에 설치된 가열수단에 의해 내부의 유기화합물(17c)을 승화온도(T3'')까지 가열해 두고, 셔터(19c)를 여는 것에 따라 증착(제 3 증착)을 시작하고, 유기화합물(17b)로 이루어진 유기화합물층상에 유기화합물(17c)로 이루어진 유기화합물층을 형성한다.
제 1 증착, 제 2 증착 및 제 3 증착시에, 기판의 온도(T1)는, 방착 쉴드의 온도(T2)보다도 낮게 설정하고, 방착 쉴드의 온도(T2)는, 증착원의 온도(T3, T3', T3'')보다도 낮게 설정한다. 이때, 각각의 증착원의 온도는, 사용하는 증착재료에 따라서 다르기 때문에, 증착원의 온도에 따라서 각각 기판의 온도(T1)나 방착 쉴드 의 온도(T2)를 적절히 변경하는 것도 가능하다. 또한, 제 1 증착, 제 2 증착 및 제 3 증착시에, 각각 진공도를 적절히 변경해도 된다.
또한, 복수의 증착원의 셔터를 동시에 열고, 공증착(co-deposition)하는 것도 가능하다. 공증착이란, 다른 증착원을 가열하여 동시에 기화시키고, 막 형성 단계에서 다른 물질을 혼합하는 증착법을 말한다.
또한, 제 1 증착, 제 2 증착 및 제 3 증착시에, 진공속에서 기판을 가열하면서 증착을 행하고, 원하는 막두께까지 막 형성을 행하기 때문에, 고밀도 및 고순도의 유기화합물층을 형성할 수 있다. 또한, 대기에 노출시키지 않고, 진공속에서 기판을 가열하면서 복수의 증착을 함으로써, 각 층간에서의 분자 사이를 보다 잘 맞출 수 있다.
이렇게 해서, 다른 복수의 유기화합물의 증착이 종료하고, 유기화합물(17a)로 이루어진 층과, 유기화합물(17b)로 이루어진 층과, 유기화합물(17c)로 이루어진 층의 적층이, 양극 상에 형성된다.
이어서, 단층의 형성과 마찬가지로, 얻어진 유기화합물층 중의 수분이나 산소의 불순물을 저감하기 위해서, 1×10-4Pa 이하의 압력으로 가열처리(어닐링)를 행하고, 증착시에 혼입한 수분 등을 방출시키는 가열처리를 행하면 된다. 증착 후의 어닐링을 행하는 경우, 막 형성실에서 행해도 되고, 혹은 대기에 노출시키지 않고, 막 형성실과는 별도의 처리실에 기판을 반송하고, 진공속에서 어닐링을 행해도 된다.
여기까지 나타낸 공정이, 유기화합물의 적층을 형성하는 경우로, 도 2b에 나타낸 흐름에 대응한다.
상기 공정에 따라서, 원하는 유기화합물층을 적층하면, 최후에 음극을 적층형성한다. 이렇게 해서, 양극과, 그 양극에 접하는 유기화합물층과, 그 유기화합물층에 접하는 음극을 갖는 발광소자를 제작할 수 있다. 이와 같이 동일한 막 형성에서 적층형성하는 경우, 기판의 반송을 생략할 수 있고, 게다가 막 형성실을 진공으로 하는 시간, 기판을 가열, 서서히 냉각하는 시간을 단축할 수 있어, 대폭으로 스루풋이 향상한다.
또한, 상기에 나타낸 유기화합물층의 단층 또는 적층의 형성을 1회 또는 복수회 행한 후에는, 클리닝을 행하는 것이 바람직하다. 클리닝은, 재승화와 배기에 의해서 행한다. 재승화시키기 위해서는, 막 형성장치의 내벽 및 막 형성장치의 내부에 설치되는 지그를 가열하면 되고, 가열의 방법은, 히터가열, 적외광 가열 또는 자외광 가열의 어느 쪽을 사용해도 되며, 이들을 병용해도 된다. 또한, 재승화시킨 증착재료는, 즉시 진공펌프를 사용하여 배기하는 것이 바람직하다. 또한, 가스 도입계에서 할로겐족 원소를 포함하는 가스를 주입하고, 재승화시킴과 동시에 증착재료를 플루오르화물로서 배기해도 된다.
또한, 기판을 배치하고 있지 않은 상태에 행하는 클리닝에서, 도 1의 막 형성장치는, 기판의 가열수단을 가열함으로써, 홀더, 금속 마스크를 가열하고, 이들에 부착된 유기화합물을 기화시킬 수 있다. 또한, 방착 쉴드를 전열선(14)에 의해 가열함으로써, 방착 쉴드에 부착된 유기화합물을 기화시킬 수 있다. 클리닝을 행하 는 것이면, 기판의 가열수단이나 방착 쉴드의 가열수단은, 유기화합물이 기화하는 온도까지 온도제어 가능하게 하는 것이 바람직하다. 클리닝시에, 기화한 유기화합물은, 배기계(진공펌프) 등에 의해서 회수되어, 다시 이용할 수도 있다.
(실시형태 2)
여기서는, 상기 실시형태 1과 다른 막 형성장치를 도 3에 나타낸다.
도 3에 나타낸 것처럼, 히터 퍼니스(furnace)(31)와 클리닝 예비실(22)이 막 형성실(33)에 연결되어 설치된 예를 나타낸다.
기판을 가열하기 위한 히터 퍼니스(31)는, 외측에 히터가 설치되어 어닐링처리가 가능하게 되어 있다. 이 히터 퍼니스(31)에 의해서, 기판의 온도(T1)는, 50∼200℃, 바람직하게는 65∼150℃로 할 수 있다. 또한, 이 히터 퍼니스(31)와 막 형성실(33)의 사이에는 도 3에 점선으로 나타낸 게이트 또는 셔터가 설치된다. 여기서는 도시하지 않지만, 히터 퍼니스(31)에 별도의 진공배기수단을 설치하여도 된다. 본 실시형태에서는, 증착전에 히터 퍼니스(31)에 의해 진공속에서 어닐링을 행한 후, 게이트를 열어 증착을 행한다.
또한, 클리닝 예비실(22)에는 레이저(23)와 광학계(24)가 설치되어 있고, 레이저로부터 출사된 레이저광(21)이, 주사수단(20)에 의해서 막 형성실(33)의 내부를 조사가 능하게 되어 있다. 이때, 클리닝 예비실(22)과 막 형성실(33)을 구분하는 벽에는, 레이저광(21)이 통과하는 것이 가능한 재료로 이루어진 창(석영 등)이 설치되어 있다. 주사수단(20)으로서는, 갈바노 미러 또는 폴리건 미러 등을 사용하여 주사시켜, 막 형성실 내벽 또는 방착 쉴드에 부착된 증착물을 기화시켜 클리닝 하여도 된다.
또한, 기판을 배치하지 않은 상태에서 행하는 클리닝에 있어서, 도 3의 막 형성장치는, 레이저광의 조사에 의해서 막 형성장치의 내벽, 및 막 형성장치의 내부에 설치되는 지구를 가열하여, 재승화시킨다. 레이저광(21)으로서는, 연속발진 또는 펄스발진의 고체레이저, 혹은, 연속발진 또는 펄스발진의 엑시머레이저, Ar레이저, Kr레이저 등을 레이저광원으로 하는 레이저광이다. 상기 고체레이저는, YAG레이저, YVO4레이저, YLF레이저, YAlO3레이저, 유리레이저, 루비레이저, 알렉산드라이트 레이저, Ti:사파이어 레이저로부터 선택된 일종 또는 복수종을 들 수 있다. 그 중에서도, 광학계(24)에 의해서 조사면에서 조사면적을 확대할 수 있는, 펄스발진의 엑시머레이저 및 Ar레이저가 바람직하다.
또한, 기판이 설치되는 부분(도면에서 점선으로 보인 부분)에 접하여, 홀더에 고정된 금속 마스크(32a)가 구비되어 있고, 그 아래쪽으로는, 각각 다른 온도로 가열하는 것도 가능한 증착원 홀더(36)가 설치되어 있다. 이때, 기판에 대향하도록 증착원이 설치되어 있다.
또한, 재료실(38)은, 도전성의 금속재료로 이루어진 증착 홀더(36)의 공간이며, 증착 홀더에 설치된 가열수단(전압이 인가되었을 때에 생기는 저항(저항가열))에 의해 내부의 유기화합물(37)이 승화온도(T3)까지 가열되면, 기화하여 기판의 표면에 증착된다.
이때, 제 1 셔터(39)는, 기화한 유기화합물(37)의 증착을 제어한다. 히터 퍼 니스(31)와 제 1 셔터(39)의 사이에 제 2 셔터(25)가 설치된다. 제 2 셔터(25)는, 증착원에서의 승화속도가 안정할 때까지 증착원을 덮는 셔터이다.
이때, 증착시에 유기화합물이 막 형성실의 내벽에 부착되는 것을 방지하기 위한 방착 쉴드(35)가 설치된다. 또한, 방착 쉴드(35)의 주위에는, 전열선(34)이 접하여 설치되어 있고, 전열선(34)에 의해, 방착 쉴드(35) 전체를 가열할 수 있다. 단, 증착시, 기판의 온도(T1)는, 방착 쉴드의 온도(T2)보다도 낮게 설정하고, 방착 쉴드의 온도(T2)는, 증착원의 온도(T3)보다도 낮게 설정한다. 또한, 방착 쉴드의 온도(T2)를 기판의 온도(T1)보다 적어도 10℃ 이상으로 설정함으로써, 기판 상에 증착될 수 없는 유기화합물을 기판에 부착시킬 수 있다.
또한, 막 형성실(33)에는, 막 형성실내를 진공으로 하는 진공 배기 처리실과 연결되어 있다. 또한, 막 형성실(33)에는, 막 형성실내를 상압으로 하는 가스도입계와 연결되어 있다.
또한, 도 3에 나타낸 장치에서도, 히터 퍼니스(31)에 의해 막 형성시에 진공중에서의 가열처리가 행하여진다. 증착시의 증착재료로는, 산소나 수분 등의 불순물이 혼입되어 있을 우려가 있기 때문에, 증착시에 진공내에서 가열처리를 행하여 막속에 포함되는 가스를 방출시키는 것은 유효하다. 이와 같이, 진공에서 기판을 가열하면서 증착을 하여, 원하는 막두께까지 막 형성을 함으로써, 고밀도 및 고순도의 유기화합물층을 형성할 수 있다.
도 3에 나타낸 막 형성장치를 사용하면, 막 형성 전에 진공으로 어닐링하는 처리, 막 형성중에 진공으로 어닐링하는 처리, 또는 막 형성 후에 진공으로 어닐링하는 처리를 행하는 것이 가능해져, 스루풋이 향상된다.
또한, 상기 레이저광에 의한 클리닝은, 1회의 막 형성 프로세스마다 행하여도 되고, 복수회의 막 형성 프로세스를 행한 후에 행하는 것도 가능하다.
또한, 본 실시형태는, 상기 실시형태 1과 자유롭게 조합하는 것이 가능하다.
(실시형태 3)
본 발명에서의 막 형성장치의 구성에 관해서 도 13을 참조하여 설명한다. 도 13은, 본 발명의 막 형성장치에서의 단면도의 일례이다.
도 13에 나타낸 것처럼, 고주파전원(1300a)과 콘덴서(1300b)를 통해 접속된 증착 마스크(1302a)와, 전극(1302b)과의 사이에서 플라즈마(1301)를 발생시키는 예를 나타낸다.
기판이 설치되는 부분(도면에서 점선으로 보인 부분)에 접하여, 홀더에 고정된 증착 마스크(1302a)가 구비되어 있고, 그 아래쪽에는, 각각 다른 온도로 가열하는 것도 가능한 증착원 홀더(1306)가 설치된다. 이때, 기판에 대향하도록 증착원이 설치된다.
또한, 재료실(1308)은, 도전성의 금속재료로 이루어진 증착 홀더(1306)의 공간이고, 증착 홀더에 설치된 가열수단(대표적으로는, 저항가열법)에 의해 내부의 유기화합물(1307)이 승화온도(T3)까지 가열되면, 기화하여 기판의 표면에 증착된다. 이때, 증착시에는, 증착을 방해하지 않는 위치로 전극(1302b)을 이동시킨다.
또한, 증착시에, 유기화합물이 막 형성실의 내벽에 부착되는 것을 방지하기 위한 방착 쉴드(1305)가 설치된다. 또한, 방착 쉴드(1305)의 주위에는, 전열선(1304)이 접하여 설치되어 있고, 전열선(1304)에 의해 방착 쉴드(1305) 전체를 가열할 수 있다. 증착시, 기판의 온도(T1)는, 방착 쉴드의 온도(T2)보다도 낮게 설정하고, 방착 쉴드의 온도(T2)는, 증착원의 온도(T3)보다도 낮게 설정한다. 또한, 방착 쉴드의 온도(T2)를 기판의 온도(T1)보다 적어도 10℃ 이상으로 설정함으로써, 기판 상에 증착될 수 없는 유기화합물을 기판에 부착시킬 수 있다.
또한, 도 14a에 증착 마스크(1302a)의 확대 단면도를 나타낸다. 증착 마스크는, 금속 마스크이기 때문에 가공할 때, 단면이 수직이 아니라 테이퍼형으로 되어있다. 또한, 도 14b에 증착 마스크의 단면구조가 다른 예를 나타낸다. 어느 쪽의 단면구조에서도 개구 부근이 날카로운 형상으로 된다. 따라서, 마스크의 개구 부근에 플라즈마가 발생하기 쉽고, 부착물을 가장 클리닝하고 싶은 부분, 즉, 부착물이 부착된 경우 마스크 정밀도가 저하하는 개구 부근을 클리닝할 수 있다. 상기 식각기술 이외의 금속 마스크를 제작하는 방법으로서, 전기형성기술도 이용가능하고, 이 경우에, 단면 형상이 단면이 R인 매어 단 형상이 된다.
증착이 종료한 후, 기판을 빼내어, 막 형성장치의 내부에 설치된 지그, 및 막 형성장치의 내벽에 부착된 증착재료를 대기에 노출시키지 않고 제거하는 클리닝을 행한다. 이 클리닝시에는, 증착 마스크(1302a)와 대향하는 위치로 전극(1302b)을 이동시킨다. 막 형성실(1303)에 가스를 도입한다. 막 형성실(1303)에 도입하는 가스로서는, Ar, H, F, NF3, 또는 O로부터 선택된 일종 또는 복수종의 가스를 사용 하여도 된다. 이어서, 고주파전원(1300a)에서 증착 마스크(1302a)에 고주파 전계를 인가하여 가스(Ar, H, F, NF3, 또는 O)를 여기하여 플라즈마(1301)를 발생시킨다. 이렇게 해서, 막 형성실(1303)내에 플라즈마(1301)를 발생시켜, 막 형성실 내벽, 방착 쉴드(1305), 또는 증착 마스크(1302a)에 부착된 증착물을 기화시켜 막 형성실밖으로 배기한다. 도 13에 나타낸 막 형성장치에 의해서, 유지보수시에 막 형성실내를 대기에 개방하지 않고 클리닝하는 것이 가능해진다.
이때, 여기서는, 증착 마스크(1302a)와, 해당 마스크와 상기 증착원 홀더(1306)의 사이에 배치된 전극(1302b)과의 사이에 발생시킨 예를 나타내었지만, 특별히 한정되지 않고, 플라즈마 발생수단을 가지면 된다. 또한, 전극(1302b)에 고주파전원을 접속하여도 좋고, 전극(1302b)을 메시 형상의 전극으로 하여도 되고, 샤워 헤드처럼 가스를 도입할 수 있는 전극으로 하여도 된다.
또한, 상기 플라즈마에 의한 클리닝은, 1회의 막 형성 프로세스마다 행하여도 되고, 복수회의 막 형성 프로세스를 행한 후에 행하는 것도 가능하다.
이때, 본 실시형태는, 상기 실시형태 1과 자유롭게 조합하는 것이 가능하다.
이상의 구성으로 된 본 발명에 관해서, 이하에 나타낸 실시예를 갖고 더욱 상세한 설명을 하기로 한다.
[실시예]
(실시예 1)
본 실시예에서는, 유기화합물막중에 존재하는 에너지장벽을 완화하여 캐리어의 이동성을 높임과 동시에, 적층구조의 기능분리와 마찬가지로 각 종 복수의 재료 의 기능을 갖는 소자를 제작한 예를 나타낸다.
적층구조에서의 에너지장벽의 완화에 관해서는, 캐리어주입층의 삽입이라는 기술이 현저해진다. 요컨대, 에너지장벽이 큰 적층구조의 계면에서, 그 에너지장벽을 완화하는 재료를 삽입함으로써, 에너지장벽을 계단형으로 설계할 수 있다. 이에 따라, 전극으로부터의 캐리어주입성을 높여, 확실히 구동전압을 어느 정도까지는 하강시킬 수 있다. 그러나, 문제점은, 층수를 늘림에 따라, 유기계면의 수는 반대로 증가하는 것이다. 이것이, 단층 구조쪽이 구동전압 및 파워효율의 톱(top) 데이터를 유지하고 있는 원인이라고 생각된다. 다시 말하면, 이 문제점을 극복함으로써, 적층구조의 장점(여러 가지 재료를 조합할 수 있어, 복잡한 분자설계가 필요없다)을 살리면서, 단층구조의 구동전압 및 파워효율을 달성할 수 있다.
그래서, 본 실시예에서, 발광소자의 양극과 음극의 사이에, 복수의 기능영역으로 이루어진 유기화합물막이 형성되는 경우, 종래의 명확한 계면이 존재하는 적층구조가 아니라, 제 1 기능영역과 제 2 기능영역의 사이에, 제 1 기능영역을 구성하는 재료 및 제 2 기능영역을 구성하는 재료의 양쪽으로 이루어진 혼합영역을 갖는 구조를 형성한다.
이러한 구조를 형성함으로써, 기능영역간에 존재하는 에너지장벽은, 종래의 구조와 비교하여 감소되고, 캐리어의 주입성이 향상한다고 생각되어진다. 즉, 기능영역간의 에너지장벽은, 혼합영역을 형성함으로써 완화된다. 따라서, 구동전압의 감소 및 휘도저하의 방지가 가능해진다.
상술한 것처럼, 본 실시예에서는 제 1 유기화합물이 기능을 발휘할 수 있는 영역(제 1 기능영역)과, 상기 제 1 기능영역을 구성하는 물질과는 다른 제 2 유기화합물이 기능을 발현할 수 있는 영역(제 2 기능영역)을 적어도 포함하는 발광소자, 및 이것을 갖는 발광장치의 제작에 있어서, 도 1에 나타낸 막 형성장치를 사용하여, 상기 제 1 기능영역과 상기 기능영역의 사이에, 상기 제 1 기능영역을 구성하는 유기화합물과 상기 제 2 기능영역을 구성하는 유기화합물로 이루어진 혼합영역을 제작한다.
도 1에 나타낸 막 형성장치에 있어서, 하나의 막 형성실에서 복수의 기능영역을 갖는 유기화합물막이 형성되도록 되어 있고, 증착원도, 그에 따라서 복수로 설치되어 있다. 이때, 양극이 형성되어 있는 기판을 반입하여 세트한다. 기판은 가열수단에 의해서, 기판의 온도(T1)는, 50∼200℃, 바람직하게는 65∼150℃로 한다. 또한, 막 형성시에, 기판의 온도(T1)는, 방착 쉴드의 온도(T2)보다도 낮게 설정하고, 방착 쉴드의 온도(T2)는 증착원의 온도(T3)보다도 낮게 설정한다.
먼저, 제 1 재료실(18a)에 저장되어 있던, 제 1 유기화합물(17a)이 증착된다. 이때, 제 1 유기화합물(17a)은, 미리 저항가열에 의해 기화되어 있고, 증착시에 셔터(19a)가 열림에 따라 기판의 방향으로 비산한다. 이에 따라, 도 4a에 나타낸 제 1 기능영역(210)을 형성할 수 있다.
그리고, 제 1 유기화합물(17a)을 증착한 채로, 셔터(19b)를 열어, 제 2 재료실(18b)에 저장되어 있는, 제 2 유기화합물(17b)을 증착한다. 이때, 제 2 유기화합물(17b)도 미리 저항가열에 의해 기화되어 있고, 셔터(219b)가 열림에 따라 기판의 방향으로 비산한다. 여기서, 제 1 유기화합물(17a)과 제 2 유기화합물(17b)로 이루어진 제 1 혼합영역(211)을 형성할 수 있다.
그리고, 셔터(19a)만을 닫고, 제 2 유기화합물(17b)을 증착한다. 이에 따라, 제 2 기능영역(212)을 형성할 수 있다.
이때, 본 실시예에서는, 2종류의 유기화합물을 동시에 증착하여 혼합영역을 형성하는 방법을 설명하였지만, 이 혼합영역은, 제 1 유기화합물을 증착한 후 상기 제 1 유기화합물의 증착 분위기하에서 제 2 유기화합물을 증착함으로써 제 1 기능영역과 제 2 기능영역 사이에 형성되어도 된다.
이어서, 제 2 유기화합물(17b)을 증착한 채로, 셔터(19c)를 개방하여 제 3 재료실(18c)에 저장된 제 3 유기화합물(17c)을 증착한다. 제 3 유기화합물(17c)은, 저항 가열에 의해 미리 기화되고, 셔터(19c)를 열음으로써 기판을 향하여 비산된다. 여기서, 제 2 유기화합물(17b)과 제 3 유기화합물(17c)로 이루어진 제 2 혼합영역(213)을 형성할 수 있다.
그 후, 셔터(19b)만을 닫은 후, 제 3 유기화합물(17c)을 증착한다. 그에 따라, 제 3 기능영역(214)이 형성될 수 있다.
끝으로, 음극을 형성하여 본 발명의 막 형성장치에 의해 발광소자를 완성한다.
또한, 도 4b에 도시된 것처럼, 다른 유기화합물막으로서는, 제 1 기능영역(220)을 제 1 유기화합물(17a)을 사용하여 형성한 후, 제 1 유기화합물(17a)과 제 2 유기화합물(17b)로 이루어진 제 1 혼합영역(221)을 형성하 고, 또한 그 제 2 유기화합물(17b)을 사용하여 제 2 기능영역(222)을 형성한다. 이어서, 제 2 혼합영역(223)은, 제 2 기능영역(222)의 형성중에 상기 셔터(19c)를 일시적으로 개방하여 상기 제 3 유기화합물(17c)을 동시에 증착함으로써 형성된다.
그 후, 셔터(19c)를 닫고 다시 제 2 기능영역(222)을 형성한다. 끝으로, 음극을 형성하여 발광소자를 완성한다.
상술한 유기화합물막을 형성할 수 있는 도 1의 막 형성장치가 단일 막 형성실 내에서 복수의 기능영역을 갖는 유기화합물막을 형성할 수 있기 때문에, 상기 기능영역의 계면은, 불순물에 의해 오염되지도 않고, 그 기능영역의 계면에 혼합영역이 형성될 수 있다. 이상으로, 명료한 적층구조를 나타내지 않고(즉, 명확한 유기계면이 없고), 또한, 복수의 기능을 구비한 발광소자를 제작할 수 있다.
또한, 도 1의 막 형성장치는, 막 형성전, 막 형성중 또는 막 형성후에 진공어닐링을 행하는 것이 가능하고, 막 형성중에 진공어닐링을 행함에 따라, 혼합영역에서, 분자사이를 보다 잘 맞출 수 있다. 따라서, 구동전압의 감소, 및 휘도 저하의 방지가 가능해진다. 또한, 막 형성후의 어닐링(탈기)에 의해서 기판 상에 형성한 유기화합물층내의 산소나 수분 등의 불순물을 제거하여, 고밀도 및 고순도의 유기화합물층을 형성할 수 있다.
또한, 본 실시예는, 상기 실시형태 1, 실시형태 2 또는 실시형태 3과 자유롭게 조합하는 것이 가능하다.
(실시예 2)
본 실시예에서의 막 형성장치의 구성에 관해서 도 5에 따라 설명한다. 도 5a 는, 막 형성장치의 평면도이고, 도 5b는 단면도이다. 이때, 공통의 부분에는, 공통의 부호를 사용하기로 한다. 또한, 본 실시예에서는, 3개의 막 형성실을 갖는 인라인방식의 막 형성장치의 각 막 형성실에서, 3종류의 유기화합물막(빨강, 초록, 파랑)을 형성하는 예를 나타낸다. 이때, 제 1 막 형성실(305), 제 2 막 형성실(308), 제 3 막 형성실(310)은, 도 1에 나타낸 막 형성실(13)에 대응한다.
도 5a에서, 도면부호 300은 로드실이고, 해당 로드실 내를 진공 배기하여 감압 한 후, 로드실에 구비된 기판은, 제 1 반송실(301)로 반송된다. 이때, 제 1 반송실(301)에서는, 미리 홀더(302)에 고정되어 있는 금속 마스크(303)의 얼라인먼트가 홀더마다 행해지고 있고, 얼라인먼트가 종료한 금속 마스크(303)상에 증착전의 기판(304)이 놓인다. 이에 따라, 기판(304)과 금속 마스크(303)는 일체가 되어, 제 1 막 형성실(305)로 반송된다. 또한, 본 실시예에서는, 제 1 반송실(301)에 진공배기수단, 및 기판의 가열수단을 설치하여, 증착전에 진공어닐링을 행하여, 기판에 포함되어지는 수분을 제거한다. 또한, 제 1 반송실(301)에 기판의 반전기구를 구비하여도 된다.
홀더(302)는, 마스크홀더, 샤프트, 기판 홀더, 제어기구 및 보조 핀 등으로 구성되어 있다. 이때, 마스크홀더상의 돌기에 맞추어 금속 마스크(303)가 고정되어, 금속 마스크(303)상에 기판(304)이 놓여져 있다. 이때, 금속 마스크(303)상의 기판(304)은, 보조 핀에 의해 고정되어 있다.
금속 마스크(303)의 얼라인먼트가 막 종료한 때에, Z축 방향으로 축을 이동시켜 금속 마스크(303)를 다시 이동시키고, 보조 핀으로 금속 마스크(303)와 기판(304)을 고정시킴으로써, 금속 마스크(303)의 얼라인먼트 및 금속 마스크(303)와 기판(304)의 위치 맞춤을 완료시킬 수 있다. 이때, 여기서는 핀 얼라인먼트방식에 의한 위치 맞춤의 경우를 나타내었지만, CCD 카메라를 사용한 CCD 얼라인먼트방식에 의한 위치 맞춤을 행하여도 된다.
또한, 제 1 반송실(301)로부터 제 1 막 형성실(305)에 기판을 반송할 때, 대기에 닿지 않고, 진공도를 유지보수하는 것이 바람직하다. 따라서, 기판을 반송하기 전에, 미리 제 1 막 형성실(305)을 진공배기수단에 의해서, 제 1 반송실(301)과 같은 정도의 진공도로 한다.
도 5에서의 제 1 막 형성실(305)에는, 복수의 증착원(306)이 설치된다. 이때, 증착원(306)은, 유기화합물을 구비하여 놓은 재료실(도시하지 않음)과 재료실에서 기화한 유기화합물이 재료실의 밖으로 비산하는 것을 개폐에 의해 제어하는 셔터(도시하지 않음)로 구성되어 있다. 또한, 제 1 막 형성실(305)에는, 기판의 가열수단이 설치된다. 또한, 여기서는 도시하지 않지만, 기판의 가열수단과 금속 마스크(303)(기판도 포함한다)의 얼라인먼트를 행하는 기구도 가지고 있다.
또한, 제 1 막 형성실(305)에 구비되어 있는 복수의 증착원(306)에는, 발광소자의 유기화합물막을 구성하는 복수의 다른 기능을 갖는 유기화합물이 각각 구비되어 있다.
제 1 막 형성실(305)에서는, 이 증착원들에 구비되어 있는 유기화합물을 실시형태 1 또는 실시예 1로 설명한 방법에 의해 차례로 증착함으로써, 복수의 기능영역을 갖는 제 1 유기화합물막(여기서는, 빨강)이 형성된다. 이때, 증착시에, 얻 을 수 있는 박막의 기판면내에서의 균일성을 향상시키기 위해서, 기판(304)을 회전시키면서 막 형성을 행한다.
다음에, 기판(304)은, 제 2 반송실(307)에 반송된다. 또한, 제 1 막 형성실(305)로부터 제 2 반송실(307)로 기판을 반송할 때, 대기에 닿지 않고, 진공도를 유지보수하는 것이 바람직하다. 동일한 개구패턴의 금속 마스크(303)를 사용하는 경우, 제 2 반송실(307)에서, 기판(304)과 금속 마스크(303)를 한번 분리하고서, 제 2 유기화합물막을 막 형성하는 위치에 맞도록 이동시켜 금속 마스크(303)의 얼라인먼트를 행하여도 된다. 그리고, 얼라인먼트 종료후에 다시 기판(304)과 금속 마스크(303)를 다시 고정한다. 또한, 다른 패턴의 금속 마스크를 사용하는 경우에는, 미리, 새로운 마스크를 준비해두고, 제 2 반송실 또는 제 2 막 형성실에서 기판과의 얼라인먼트를 행하면 된다.
그리고, 기판(304)을 제 2 막 형성실(308)에 반송한다. 또한, 제 2 반송실(307)로부터 제 2 막 형성실(308)에 기판을 반송할 때, 대기에 닿지 않고, 진공도를 유지보수하는 것이 바람직하다. 제 2 막 형성실에도 마찬가지로 복수의 증착원과, 기판의 가열수단이 구비되고 있고, 제 1 막 형성실(305)과 마찬가지로 복수의 유기화합물을 차례로 사용하여 증착함으로써, 복수의 기능을 갖는 영역으로 이루어진 제 2 유기화합물막(여기서는, 초록)이 형성된다.
또한, 기판(304)을 제 3 반송실(309)에 반송한다. 또한, 제 2 막 형성실(308)에서 제 3 반송실(309)로 기판을 반송할 때, 대기에 닿지 않고, 진공도를 유지보수하는 것이 바람직하다. 동일한 개구패턴의 금속 마스크(303)를 사용하 는 경우, 제 3 반송실(309)에 있어서, 기판(304)과 금속 마스크(303)를 한번 분리하고서, 제 3 유기화합물막을 막 형성하는 위치에 맞도록 금속 마스크(303)의 얼라인먼트를 행하면 된다. 얼라인먼트 종료 후에 다시 기판(304)과 금속 마스크(303)를 거듭 고정한다. 또한, 다른 패턴의 금속 마스크를 사용하는 경우에는, 미리, 새로운 마스크를 준비해두고, 제 3 반송실 또는 제 3 막 형성실에서 기판과의 얼라인먼트를 행하면 된다.
그리고, 기판(304)을 제 3 막 형성실(310)에 반송한다. 또한, 제 3 반송실(309)에서 제 3 막 형성실(310)로 기판을 반송할 때, 대기에 닿지 않고, 진공도를 유지보수하는 것이 바람직하다. 제 3 막 형성실에도 마찬가지로 복수의 증착원, 기판의 가열수단이 구비되어 있고, 다른 막 형성실과 마찬가지로 복수의 유기화합물을 차례로 사용하여 증착함으로써, 복수의 기능을 갖는 영역으로 이루어진 제 3 유기화합물막(여기서는, 파랑)이 형성된다.
그리고, 기판(304)을 어닐링실(312)에 반송한다. 또한, 제 3 막 형성실(310)에서 어닐링실(312)로 기판을 반송할 때, 대기에 닿지 않고, 진공도를 유지보수하는 것이 바람직하다. 어닐링실(312)에 기판을 반송한 후, 진공속에서 어닐링을 행한다. 증착시의 진공도보다도 더욱 고진공으로서, 증착 후, 100∼200℃의 어닐링을 행하는 것이 바람직하다. 이 어닐링(탈기)에 의해서 기판 상에 형성한 유기화합물층중의 산소나 수분 등의 불순물을 더욱 제거하여, 고밀도 및 고순도의 유기화합물층을 형성한다. 또한, 어닐링실(312)에 기판의 반전기구를 구비하여도 된다.
마지막으로, 기판(304)은, 언로드(unload)실(311)에 반송되어, 불활성가스를 도입하여 상압으로 되돌린 후, 막 형성장치의 외부에 추출된다.
또한, 어닐링실(312)로 불활성가스를 도입하여 상압으로 되돌린 후, 어닐링을 행하여도 된다. 어닐링실(312)에서 진공으로 어닐링을 행한 후, 어닐링실(312)에 불활성가스를 도입함으로써 상압으로 되돌려도 된다.
이와 같이, 다른 유기화합물막을 형성할 때마다 반송실(혹은 막 형성실)에서 금속 마스크(303)의 얼라인먼트를 행함으로써, 동일 장치내에서, 진공도를 유지한 채로, 복수의 유기화합물막을 형성할 수 있다. 이와 같이, 하나의 유기화합물막을 형성하는 기능영역은, 동일한 막 형성실에서 막 형성되기 때문에, 기능영역의 사이에서 불순물오염을 피할 수 있다. 또한, 본 막 형성장치에서, 다른 기능영역의 사이에 혼합영역을 형성하는 것이 가능하기 때문에, 명료한 적층구조를 나타내지 않고 복수의 기능을 갖는 발광소자를 제작할 수 있다.
이때, 본 실시예에서는, 유기화합물막의 형성까지를 행하는 장치에 관해서 나타내었지만, 본 발명의 막 형성장치는 이 구성에 한정되는 것은 아니고, 유기화합물막 상에 형성되는 음극을 형성하는 막 형성실이나, 발광소자를 밀봉하는 것이 가능한 처리실이 설치된 구성이어도 된다. 또한, 빨강, 초록, 청색의 발광을 나타낸 유기화합물막이 막 형성되는 순서는, 어떤 순서이어도 된다.
이때, 본 실시예에서 나타낸, 반송실 및 막 형성실을 클리닝하기 위한 수단을 설치하여도 된다. 이때, 도 3에 나타낸 것과 같은 클리닝 예비실(22)을 설치할 수 있다.
또한, 각 반송실 및 각 막 형성실에 사용 종료의 증착 마스크나 사용전의 증 착 마스크를 저장해두기 위한 마스크 예비실을 설치하여도 된다.
또한, 본 실시예는, 실시형태 1, 실시형태 2, 실시형태 3 또는 실시예 1과 자유롭게 조합할 수 있다.
(실시예 3)
실시예 2에서는, 유기화합물막의 형성까지를 행하는 장치의 일례를 나타내었지만, 본 실시예에서는, 밀봉까지를 행하는 장치를 인라인방식으로 한 경우에 관해서 도 6을 참조하여 설명한다.
도 6에서, 도면부호 501은 로드실이고, 기판의 반송은 여기에서 행해진다. 이때, 본 실시예에서 기판이란, 기판 상에 발광소자의 양극 또는 음극까지(본 실시예에서는 양극까지)형성된 것을 말한다. 또한, 로드실(501)에는 배기계(500a)가 구비되고, 배기계(500a)는 제 1 밸브(51), 터보분자펌프(52), 제 2 밸브(53), 제 3 밸브(54) 및 드라이펌프(55)를 포함한 구성으로 이루어져 있다.
또한, 본 실시예에서, 게이트로 차단된 로드실, 반송실, 막 형성실, 밀봉실 및 언로드실 등의 각 처리실의 내부에 사용하는 재료로서는, 그 표면적을 작게 함으로써 산소나 물절의 불순물의 흡착성을 작게 할 수 있기 때문에, 전해연마를 시행하여 경면화시킨 알루미늄이나 스테인레스(SUS) 등의 재료를 내부벽면에 사용하고, 또한, 기공이 극히 적어지도록 처리된 세라믹 등의 재료로 이루어진 내부부재를 사용한다. 이때, 이것들의 재료는, 중심 평균 거칠기가 30Å 이하가 되는 표면 평활성을 가진다.
제 1 밸브(51)는 게이트밸브를 갖는 메인 밸브이지만, 컨덕턴스 밸브를 겸하 여 버터플라이 밸브를 사용하는 경우도 있다. 제 2 밸브(53) 및 제 3 밸브(54)는 포어(fore)밸브이며, 우선 제 2 밸브(53)를 열어 드라이펌프(55)에 의해 로드실(501)을 거칠게 감압하고, 다음에 제 1 밸브(51) 및 제 3 밸브(54)를 개방하여 터보분자펌프(52)로 로드실(501)을 고진공까지 감압한다. 이때, 터보분자펌프 대신에 기계적 부스터 펌프를 사용하여도 되고, 기계적 부스터 펌프로 진공도를 높이고 나서 터보분자펌프를 사용하여도 된다.
다음에, 도면부호 502로 표시된 것은 얼라인먼트실이다. 여기서는, 다음에 반송되는 막 형성실에서의 막 형성을 위해 금속 마스크의 얼라인먼트와 금속 마스크상에의 기판의 배치를 행하여도 된다. 또한, 얼라인먼트실(502)에 기판의 반전기구를 구비하여도 된다. 이때, 여기서의 얼라인먼트의 방법에 관해서는, 도 5에서 설명한 방법으로 행하여도 된다. 또한, 반송실A(502)은, 가스배기계(500b)를 구비하고, 도시되지 않은 게이트에 의해 로드실(501)로부터 밀폐 차단되어 있다.
이때, 반송실A(502)는, 클리닝 예비실(513a)을 설치하고, 반송실A(502)에서의 클리닝이 가능하다. 이때, 반송실A(502)에 미리 사용완료의 금속 마스크를 구비하여 놓음으로써, 금속 마스크의 클리닝을 행할 수 있다.
다음에, 도면부호 503은 진공 증착법에 의해 제 1 유기화합물층을 형성하기 위한 막 형성실로, 막 형성실A(503)이라고 부른다. 막 형성실A(503)은, 배기계(500c)를 구비하고 있다. 또한, 이것은, 반송실A(502)로부터 도시하지 않은 게이트에 의해 밀폐차단되어 있다.
또한, 막 형성실A(503)은, 반송실A(502)와 마찬가지로 클리닝 예비실(513b) 을 설치하고 있다.
본 실시예에서는, 막 형성실A(503)로서 도 1에 나타낸 구조의 막 형성실을 설치하여, 적색의 발광을 나타낸 제 1 유기화합물막을 막 형성한다. 또한, 증착원으로서는, 정공주입성의 유기화합물을 구비한 제 1 증착원과, 정공수송성의 유기화합물을 구비한 제 2 증착원과, 발광성을 갖는 유기화합물의 호스트가 되는 정공수송성의 유기화합물을 구비한 제 3 증착원과, 발광성을 갖는 유기화합물을 구비한 제 4 증착원과, 블록킹성을 갖는 유기화합물을 구비한 제 5 증착원과, 전자수송성 유기화합물을 구비한 제 6 증착원이 구비되어 있다.
또한, 본 실시예에서는, 제 1 증착원에 구비한 정공주입성의 유기화합물로서, 구리 프탈로시아닌(이하, "Cu-Pc"로 나타낸다), 제 2 증착원에 구비하는 정공수송성의 유기화합물로서, 4, 4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐-아미노]-비페닐(이하, "α-NPD"로 나타낸다), 제 3 증착원에 구비하는 호스트가 되는 유기화합물로서, 4, 4'-디카바졸-비페닐(이하, "CBP"라 나타낸다), 제 4 증착원에 구비하는 발광성의 유기화합물로서, 2, 3, 7, 8, 12, 13, 17, 18-옥타에틸-21H, 23H-포르피린-백금(이하, "PtOEP"로 나타낸다), 제 5 증착원에 구비하는 블록킹성의 유기화합물로서, 바소큐프로인(이하, "BCP"로 나타낸다), 제 6 증착원에 구비하는 전자수송성의 유기화합물로서, 트리스(8-퀴노리노레이트(quinolinoate) 알루미늄(이하, "Alq3"로 나타낸다)을 사용한다.
이때, 이것들의 유기화합물을 차례로 증착하여 감으로써, 양극상에 정공주입성, 정공수송성, 발광성, 및 전자수송성의 기능을 갖는 영역으로 이루어진 유기화 합물막을 형성할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는, 다른 기능영역의 계면에는, 양쪽의 기능영역을 형성하는 유기화합물을 동시에 증착함에 의해 혼합영역을 형성한다. 요컨대, 정공주입성영역과 정공수송성영역과의 계면, 정공수송성영역과 발광성영역을 포함하는 전자수송성영역의 계면에 각각 혼합영역을 형성하고 있다.
구체적으로는, Cu-Pc를 15nm의 막두께로 막 형성하여 제 1 기능영역을 형성한 후, Cu-Pc와 α-NPD를 동시에 증착함에 의해 5∼10nm의 막두께로 제 1 혼합영역을 형성하고, α-NPD를 40nm의 막두께로 막 형성하여 제 2 기능영역을 형성하고, α-NPD 및 CBP를 동시에 증착함에 의해 5∼10nm의 막두께로 제 2 혼합영역을 형성한 후, CBP를 25∼40nm의 막두께로 막 형성하고, 제 3 기능영역을 형성하지만, 제 3 기능영역 형성시에 CBP와 PtOEP를 동시에 증착함에 의해, 제 3 기능영역 전체 또는 일부에 제 3 혼합영역을 형성한다. 이때, 여기서는, 제 3 혼합영역이 발광성을 가진다. 그리고, CBP와 BCP를 5∼10nm의 막두께로 동시에 증착함에 의해 제 4 혼합영역을 형성한다. 또한, BCP를 8nm의 막두께로 막 형성함에 의해, 제 4 기능영역을 형성한다. BCP와 Alq3을 5∼10nm의 막두께로 동시에 증착함에 의해 제 5 혼합영역을 형성한다. 마지막으로, Alq3을 25nm의 막두께로 형성함에 의해, 제 5 기능영역을 형성할 수 있고, 이상으로부터 제 1 유기화합물막을 형성한다.
이때, 여기서는 제 1 유기화합물막으로서, 6종류의 기능이 다른 유기화합물을 6개의 증착원에 각각 구비해두고, 이들을 증착하여 유기화합물막을 형성하는 경 우에 관해서 설명하였지만, 본 실시예는, 이것에 한정되는 것은 아니고 복수이어도 된다. 또한, 하나의 증착원에 구비되는 유기화합물은 반드시 하나일 필요는 없고, 복수이어도 된다. 예를 들면, 증착원에 발광성의 유기화합물로서 구비되어 있는 한 종류의 재료 외에, 도펀트가 될 수 있는 별도의 유기화합물을 함께 구비하여 놓아도 된다. 이때, 이것들의 복수의 기능을 가지고, 적색발광을 나타낸 유기화합물막을 형성하는 유기화합물로서는 공지의 재료를 사용하여도 된다.
이때, 증착원은, 마이크로컴퓨터에 의해 그 막 형성속도를 제어할 수 있도록 해두면 된다. 또한, 이에 따라, 동시에 복수의 유기화합물을 막 형성할 때의 혼합비율을 제어할 수 있도록 해 두면 된다.
다음에, 도면부호 506으로 표시되는 것도 반송실이다. 여기서는, 다음에 반송되는 막 형성실에서의 막 형성을 위해 금속 마스크의 얼라인먼트와 금속 마스크상에의 기판의 배치를 행하여도 된다. 또한, 막 형성실(507)에서 얼라인먼트를 행하여도 된다. 이때, 반송실B(506)는 배기계(500d)를 구비하고 있다. 또한, 막 형성실A(503)이란 도시하지 않은 게이트로 밀폐차단되어 있다. 그리고, 반송실A(502)와 마찬가지로 도시하지 않은 게이트로 밀폐차단된 클리닝 예비실(513c)을 구비하고 있다.
다음에, 도면부호 507은 증착법에 의해 제 2 유기화합물막을 막 형성하기 위한 막 형성실이며, 막 형성실B라고 부른다. 막 형성실B(507)는, 배기계(500e)를 구비하고 있다. 또한, 반송실B(506)란 도시하지 않은 게이트로 밀폐차단되어 있다. 막 형성실A(503)와 마찬가지로, 도시하지 않은 게이트로 밀폐차단된 클리닝 예비실(513d)을 구비하고 있다.
본 실시예에서는 막 형성실B(507)로 하여 도 1에 나타낸 구조의 막 형성실을 설치하고, 녹색의 발광을 나타낸 제 2 유기화합물막을 막 형성한다. 또한, 증착원으로서는, 정공주입성의 유기화합물을 구비한 제 1 증착원과, 정공수송성의 유기화합물을 구비한 제 2 증착원 및 제 3 증착원과, 정공수송성의 호스트재료를 구비한 제 4 증착원과, 발광성의 유기화합물을 구비한 제 5 증착원과, 블록킹성을 갖는 유기화합물을 구비한 제 6 증착원과, 전자수송성의 유기화합물을 구비한 제 7 증착원이 구비되어 있다.
또한, 본 실시예에서는, 제 1 증착원에 구비하는 정공주입성의 유기화합물로서, Cu-Pc, 제 2 증착원에 구비하는 정공수송성의 유기화합물로서, MTDATA, 제 3 증착원에 구비하는 정공수송성의 유기화합물로서, α-NPD, 제 4 증착원에 구비하는 정공수송성의 호스트재료로서 CBP, 제 5 증착원에 구비하는 발광성의 유기화합물로서 트리스(2-페닐피리딘)이리듐(Ir(ppy)3), 제 6 증착원에 구비하는 블록킹성의 유기화합물로서, BCP, 제 7 증착원에 구비하는 전자수송성의 유기화합물로서, Alq3를 사용한다.
또한, 이것들의 유기화합물을 순차로 증착해감으로써, 양극상에 정공수송성, 발광성, 블록킹성 및 전자수송성의 기능을 갖는 영역으로 이루어진 제 2 유기화합물막을 형성할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는, 다른 기능영역의 계면에는, 양쪽의 기능영역을 형성 하는 유기화합물을 동시에 증착함에 의해 혼합영역을 형성한다. 요컨대, 정공수송성영역과 블록킹성영역과의 계면, 블록킹성영역과 전자수송성영역의 계면에 각각 혼합영역을 형성하고 있다.
구체적으로는, Cu-Pc를 10nm의 막두께로 막 형성하여 제 1 기능영역을 형성한 후, Cu-Pc와 MTDATA를 동시에 증착함에 의해 5∼10nm의 막두께로 제 1 혼합영역을 형성하고, MTDATA를 20nm의 막두께로 막 형성하여, 제 2 기능영역을 형성하고, MTDATA와 α-NPD를 동시에 증착함에 의해 5∼10nm의 막두께로 제 2 혼합영역을 형성하고, α-NPD를 10nm의 막두께로 막 형성하여, 제 3 기능영역을 형성하고, α-NPD와 CBP를 동시에 증착함에 의해 5∼10nm의 막두께로 제 3 혼합영역을 형성하고, CBP를 20∼40nm의 막두께로 막 형성하여, 제 4 기능영역을 형성하고, 제 4 기능영역을 형성할 때에 그 일부 또는 전체에 (Ir(ppy)3)를 동시에 증착함에 의해 제 4 혼합영역을 형성하고, CBP와 BCP를 동시에 증착함에 의해 5∼10nm의 막두께로 제 5 혼합영역을 형성하고, BCP를 10nm의 막두께로 막 형성하여 제 5 기능영역을 형성하고, BCP와 Alq3를 동시에 증착함에 의해 5∼10nm의 막두께로 제 6 혼합영역을 형성하고, 마지막으로 Alq3를 40nm의 막두께로 형성함에 의해, 제 6 기능영역을 형성하여, 제 2 유기화합물막을 형성한다.
이때, 여기서는 제 2 유기화합물막으로서, 기능이 다른 유기화합물을 7개의 증착원에 각각 구비하여 두고, 이들을 증착하여 유기화합물막을 형성하는 경우에 관해서 설명하였지만, 본 실시예는, 이것에 한정되는 것은 아니고 복수이어도 된 다. 이때, 이것들의 복수의 기능을 가지고, 녹색발광을 나타낸 유기화합물막을 형성하는 유기화합물로서는 공지의 재료를 사용하여도 된다.
다음에, 도면부호 508로 표시되는 것도 반송실이다. 여기서는, 다음에 반송되는 막 형성실에서의 막 형성을 위해 금속 마스크의 얼라인먼트와 금속 마스크상에의 기판의 배치를 행하여도 된다. 또한, 막 형성실(509)에서 얼라인먼트를 행하여도 된다. 이때, 반송실C(508)은 배기계(500f)를 구비하고 있다. 또한, 막 형성실B(507)이란, 도시하지 않은 게이트로 밀폐차단되어 있다. 그리고, 반송실A(502)와 마찬가지로, 도시하지 않은 게이트로 밀폐차단된 클리닝 예비실(513e)을 구비하고 있다.
다음에, 도면부호 509는, 증착법에 의해 제 3 유기화합물막을 막 형성하기 위한 막 형성실로, 막 형성실C라고 부른다. 막 형성실C(509)는 배기계(500g)를 구비하고 있다. 또한, 반송실C(508)이란, 도시하지 않은 게이트로 밀폐차단되어 있다. 더욱이, 반송실A(503)과 마찬가지로 도시하지 않은 게이트로 밀폐차단된 클리닝 예비실(513f)을 구비하고 있다.
본 실시예에서는, 막 형성실C(509)로서 도 1에 나타낸 구조의 막 형성실을 설치하여, 청색발광을 나타낸 제 3 유기화합물막을 막 형성한다. 또한, 증착원으로서는, 정공주입성의 유기화합물을 구비한 제 1 증착원과, 발광성을 갖는 유기화합물을 구비한 제 2 증착원과, 블록킹성을 갖는 유기화합물을 구비한 제 3 증착원과, 전자수송성의 유기화합물을 구비한 제 4 증착원이 구비되어 있다.
또한, 본 실시예에서는, 제 1 증착원에 구비하는 정공주입성의 유기화합물로 서, Cu-Pc, 제 2 증착원에 구비하는 발광성의 유기화합물로서, α-NPD, 제 3 증착원에 구비하는 블록킹성의 유기화합물로서, BCP, 제 4 증착원에 구비하는 전자수송성의 유기화합물로서, Alq3를 사용한다.
이때, 이것들의 유기화합물을 순차로 증착하여 감으로써, 양극상에 정공주입성, 발광성, 블록킹성 및 전자수송성의 기능을 갖는 영역으로 이루어진 제 3 유기화합물막을 형성할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는, 다른 기능영역의 계면에는, 양쪽의 기능영역을 형성하는 유기화합물을 동시에 증착함에 의해 혼합영역을 형성한다. 요컨대, 정공주입성영역과 발광성영역의 계면, 및 발광성영역과 블록킹성영역과의 계면, 블록킹성영역과 전자수송성영역과의 계면에 각각 혼합영역을 형성하고 있다.
구체적으로는, Cu-Pc을 20nm의 막두께로 막 형성하여 제 1 기능영역을 형성한 후, Cu-Pc와 α-NPD를 동시에 증착함에 의해 5∼10nm의 막두께로 제 1 혼합영역을 형성하고, α-NPD를 40nm의 막두께로 막 형성하여 제 2 기능영역을 형성하고, α-NPD와 BCP를 동시에 증착함에 의해 5∼10nm의 막두께로 제 2 혼합영역을 형성하고, BCP를 10nm의 막두께로 막 형성하여 제 3 기능영역을 형성하고, BCP와 Alq3를 동시에 증착함에 의해 5∼10nm의 막두께로 제 3 혼합영역을 형성하고, 마지막으로 Alq3를 40nm의 막두께로 형성함에 의해 제 3 유기화합물막을 형성한다.
이때, 여기서는 제 3 유기화합물막으로서, 4종류의 기능이 다른 유기화합물을 4개의 증착원에 각각 구비하고, 이들을 순차로 증착하고 유기화합물막을 형성하 는 경우에 관해서 설명하였지만, 이것에 한정되는 것은 아니고 복수이어도 된다. 또한, 하나의 증착원에 구비되는 유기화합물은 반드시 하나일 필요는 없고, 복수이어도 된다. 예를 들면, 증착원에 발광성의 유기화합물로서 구비되어 있는 한 종류의 재료 외에, 도펀트로 될 수 있는 별도의 유기화합물을 함께 구비하여도 된다. 이때, 이것들의 복수의 기능을 가지고, 청색발광을 나타낸 유기화합물막을 형성하는 유기화합물로서는 공지의 재료를 사용하여도 된다.
또한, 본 실시예에서는, 제 1 막 형성실인 막 형성실A(503)에 있어서, 적색의 발광을 나타낸 유기화합물막을 형성하고, 제 2 막 형성실인 막 형성실B(507)에 있어서, 녹색의 발광을 나타낸 유기화합물막을 형성하고, 제 3 막 형성실인 막 형성실C(510)에서, 청색의 발광을 나타낸 유기화합물막을 형성하는 경우에 관해서 설명하였지만, 형성되는 순서는 이것에 한정되는 것은 아니고, 막 형성실A(503), 막 형성실B(507) 및 막 형성실C(510)에서, 적색의 발광을 나타낸 유기화합물막, 녹색의 발광을 나타낸 유기화합물막, 청색의 발광을 나타낸 유기화합물막의 어느 하나가 형성되면 된다. 그리고, 또 하나의 막 형성실을 설치하여 백색발광을 나타낸 유기화합물막을 형성되도록 하여도 된다.
또한, 여기서, 어닐링 퍼니스를 설치하여, 이것들의 유기화합물의 막 형성이 종료한 후에 진공으로 어닐링하여도 된다. 이 막 형성후의 어닐링에 의해서 기판상에 형성한 유기화합물층중의 산소나 수분 등의 불순물을 더욱 제거하여, 고밀도 및 고순도의 유기화합물층을 형성할 수 있다.
다음에, 도면부호 510은, 증착법에 의해 발광소자의 양극 또는 음극이 되는 도전막(본 실시예에서는 음극이 되는 금속막)을 막 형성하기 위한 막 형성실이며, 막 형성실D라고 부른다. 막 형성실D(510)는, 배기계(800h)를 구비하고 있다. 또한, 막 형성실C(509)란, 도시하지 않은 게이트로 밀폐차단되어 있다. 그리고, 막 형성실A(503)와 마찬가지로, 도시하지 않은 게이트로 밀폐차단된 클리닝 예비실(513g)를 구비하고 있다.
본 실시예에서는 막 형성실D(510)로서 도 1에 나타낸 구조의 막 형성실을 설치하고 있다. 따라서, 막 형성실D(510)의 상세한 동작에 관해서는, 도 1의 설명을 참조하여도 된다.
본 실시예에서는, 막 형성실D(510)에서, 발광소자의 음극이 되는 도전막으로서 Al-Li 합금막(알루미늄과 리튬과의 합금막)을 막 형성한다. 이때, 주기표의 1족 또는 2족에 속하는 원소와 알루미늄을 공증착하는 것도 가능하다.
그리고, 여기서 CVD 실을 설치하여, 질화실리콘막, 산화실리콘막 및 D1C 막 등의 절연막을 발광소자의 보호막(패시베이션막)으로서 형성시켜도 된다. 이때, CVD 실을 설치하는 경우에는, CVD 실에서 사용하는 재료가스를 미리 고순도화하기 위한 가스 정제기를 설치하여 놓아도 된다.
다음에, 도면부호 511은 밀봉실이며, 배기계(500i)를 구비하고 있다. 또한, 막 형성실D(510)란, 도시하지 않은 게이트로 밀폐차단되어 있다. 밀봉실(511)에서는, 최종적으로 발광소자를 밀폐공간에 봉입하기 위한 처리가 행하여진다. 이 처리는 형성된 발광소자를 산소나 수분으로부터 보호하기 위한 처리이며, 커버재로 기계적으로 봉입하는, 또는 열경화성수지 또는 자외광 경화성수지로 봉입한다고 하는 수단을 사용한다.
커버재로서는, 유리, 세라믹, 플라스틱 또는 금속을 사용할 수 있지만, 커버재측에 빛을 방사시키는 경우는 투광성이 아니면 안 된다. 또한, 커버재와 상기 발광소자가 형성된 기판이란, 열경화성수지 또는 자외광경화성수지 등의 밀봉재를 사용하여 합쳐지고, 열처리 또는 자외광 조사처리에 의해서 수지를 경화시켜 밀폐공간을 형성한다. 이 밀폐공간 속에 산화바륨으로 대표되는 흡습재를 설치하는 것도 유효하다.
또한, 커버재와 발광소자의 형성된 기판과의 공간을 열경화성수지 또는 자외광 경화성수지로 충전하는 것도 가능하다. 이 경우, 열경화성수지 또는 자외광 경화성수지 속에 산화바륨으로 대표되는 흡습재를 첨가해 두는 것은 유효하다.
도 6에 나타낸 막 형성장치에는, 밀봉실(511)의 내부에 자외광을 조사하기 위한 기구(이하, "자외광 조사기구"라 한다)가 설치되어 있고, 이 자외광 조사기구로부터 나온 자외광에 의해서 자외광 경화성수지를 경화시키는 구성으로 되어 있다.
마지막으로, 도면부호 512는 언로드실이며, 배기계(500j)를 구비하고 있다. 발광소자가 형성된 기판은 여기로부터 추출된다.
이상과 같이, 도 6 또는 도 1에 나타낸 막 형성장치를 사용함으로써, 완전히 발광소자를 밀폐공간에 봉입할 때까지 외기에 노출시키지 않고서 끝나기 때문에, 신뢰성이 높은 발광장치를 제작하는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시예는, 상기 실시형태 1-실시형태 3, 실시예 1 또는 실시예 2와 자유롭게 조합할 수 있다.
(실시예 4)
본 발명의 막 형성장치에 관해서 도 7을 참조하여 설명한다. 도 7에서, 도면부호 701은 반송실이며, 반송실(701)에는 반송기구A(702)가 구비되고, 기판(703)의 반송이 행해진다. 반송실(701)은, 감압분위기로 되어 있고, 각 처리실과는 게이트에 의해서 연결되어 있다. 각 처리실에의 기판의 주고 받기는, 게이트를 열었을 때에 반송기구A(702)에 의해서 행해진다. 또한, 반송실(701)을 감압하기 위해서는, 드라이펌프, 기계적 부스터펌프, 터보분자펌프(자기부상형) 또는 냉동펌프 등의 배기펌프를 사용하는 것이 가능하지만, 보다 고순도로 고진공상태를 얻기 위해서는 자기부상형의 터보분자펌프가 바람직하다.
이하에, 각 처리실에 관한 설명을 한다. 이때, 반송실(701)은, 감압분위기로 되기 때문에, 반송실(701)에 직접적으로 연결된 처리실에는 모두 배기펌프(도시하지 않음)가 구비되어 있다. 배기펌프로서는, 상술한 드라이펌프, 기계적 부스터펌프, 터보분자펌프(자기부상형) 또는 냉동펌프가 사용되지만, 여기서도 자기부상형의 터보분자펌프가 바람직하다.
우선, 도면부호 704는 기판의 세팅(설치)을 행하는 로드실이다. 로드실(704)은, 게이트(700a)에 의해 반송실(701)과 연결되고, 여기에 기판(703)을 세트한 캐리어(도시하지 않음)가 배치된다. 이때, 로드실(704)은, 소자형성까지 종료한 기판을 밀봉실에의 반송실의 역할도 겸한다. 이때, 로드실(704)은 기판반입용과 기판반송용으로 방이 구별되어 있어도 된다. 또한, 로드실(704)은 상술한 배기펌프와 고 순도의 질소가스 또는 희가스를 도입하기 위한 퍼지(purge)라인을 구비하고 있다. 이때, 배기펌프로서는, 터보분자펌프가 바람직하다. 그리고, 이 퍼지라인에는, 가스정제기가 구비되어 있고, 장치내에 도입되는 가스의 불순물(산소나 물)이 미리 제거되게 되어 있다.
이때, 본 실시예에서는 기판(703)으로서, 발광소자의 양극이 되는 투명도전막까지 형성한 기판을 사용한다. 본 실시예에서는 기판(703)을, 피막 형성면을 하향으로 하여 캐리어에 세트한다.
다음에, 도면부호 705로 표시되는 것은, 금속 마스크의 얼라인먼트 및 발광소자의 양극 또는 음극(본 실시예에서는 양극)까지 형성된 기판과 금속 마스크의 위치맞춤을 행하는 얼라인먼트실이며, 얼라인먼트실(705)은, 게이트(700b)에 의해 반송실(701)과 연결된다. 이때, 다른 유기화합물막을 형성할 때마다 얼라인먼트실에서 금속 마스크의 얼라인먼트 및 기판과 금속 마스크의 위치맞춤이 행하여진다. 또한, 얼라인먼트실(705)에는, 이미지센서로서 알려져 있는 CCD(Charge Coupled Device)를 구비함으로써, 금속 마스크를 사용하여 막 형성을 행할 때에 기판과 금속 마스크의 위치맞춤을 정밀도 좋게 하는 것을 가능하게 한다.
또한, 얼라인먼트실(705)에는, 클리닝 예비실(722a)이 연결되어 있다. 클리닝 예비실(722a)의 구성은, 도 3 및 실시형태 2에 나타낸 것과 같다. 또한, 반응성가스를 사용하여 클리닝을 행하여도 된다. 또한, 클리닝 예비실을 설치하지 않고, 실시형태 3에 도시한 것처럼, 막 형성실내에 가스(Ar, H, F, NF3, 또는 O로부터 선택된 일종 또는 복수종의 가스)를 도입하여, 막 형성실내에서 플라즈마를 발생시켜 드라이클리닝을 행하여도 되고, Ar 가스 등을 도입하여 스퍼터링법에 의한 물리적인 클리닝을 행하여도 된다.μ
반응성가스를 사용하여 클리닝을 행하는 경우, μ파를 발생시키는 μ파 발진기를 갖고, 여기서 발생한 μ파는 도파관을 통하여 플라즈마 방전관에 보내어진다. 이때, 여기서 사용하는 μ파 발진기로부터는, 약 2.45GHz의 μ파가 방사된다. 또한, 플라즈마 방전관에는, 가스도입관으로부터 반응성가스가 공급된다. 이때, 반응성가스로서, NF3, CF4, 또는 ClF3 등을 사용하여도 된다. 그리고, 플라즈마 방전관에 있어서 반응성가스가 μ파에 의해 분해되어 라디칼이 발생한다. 이 라디칼은, 가스도입관을 통과하여, 게이트를 통해 연결된 얼라인먼트실(705)에 도입된다. 그리고, 얼라인먼트실(705)에는, 유기화합물막이 부착된 금속 마스크를 구비하여 둔다. 그리고, 클리닝 예비실(722a)과 얼라인먼트실(705)의 사이에 설치되는 게이트를 여는 것에 의해, 얼라인먼트실(705)에 라디칼을 도입할 수 있다. 이에 따라, 금속 마스크의 클리닝을 행할 수 있다.
계속해서, 도면부호 706은, 증착법에 의해 유기화합물막을 막 형성하기 위한 막 형성실이며, 막 형성실A라고 부른다. 막 형성실A(706)는, 게이트(700c)를 통해 반송실(701)로 연결된다. 본 실시예에서는 막 형성실A(706)로서 도 1에 나타낸 구조의 막 형성실을 설치하고 있다.
본 실시예에서는, 막 형성실A(706)내의 막 형성부(707)에 있어서, 적색으로 발광하는 제 1 유기화합물막을 막 형성한다.
이때, 유기화합물을 순차적으로 증착해 감으로써, 양극상에 정공주입성, 정 공수송성, 발광성 및 전자수송성의 기능을 갖는 영역으로 이루어진 유기화합물막을 형성할 수 있다.
또한, 막 형성실A(706)는, 게이트(700g)를 통해 재료교환실(714)에 연결된다. 이때, 재료교환실(714)에는, 교환한 유기화합물을 가열하는 히터가 설치되어 있다. 미리 유기화합물을 가열함으로써 물 등의 불순물을 제거할 수 있다. 이때, 가하는 온도는 200℃ 이하인 것이 바람직하다. 또한, 재료교환실(714)에는, 내부를 감압상태로 할 수 있는 배기펌프가 구비되고 있기 때문에, 외부에서 유기화합물을 추가 또는 교환하여 가열처리한 후, 내부를 감압상태로 한다. 그리고, 막 형성실 내부와 같은 압력상태가 된 곳에서 게이트(700g)를 열고, 막 형성실 내부의 증발원에 유기화합물을 구비할 수 있도록 되어 있다. 이때, 유기화합물은, 반송기구 등에 의해 막 형성실 내부의 증발원에 구비된다.
이때, 막 형성실A(706)내에서의 막 형성 프로세스에 관해서는, 실시형태 1에 기재한 도 1의 설명이나 실시예 1을 참조하여도 된다.
이때, 막 형성실A(706)에도 얼라인먼트실(705)과 마찬가지로 클리닝 예비실(722b)이 게이트(도시하지 않음)를 통해 연결되어 있다. 이때, 구체적인 구성은, 클리닝 예비실(722a)과 마찬가지고, 막 형성실A(706)내부에 부착한 유기화합물 등을 제거할 수 있다.
계속해서, 도면부호 708은 증착법에 의해 제 2유기화합물막을 막 형성하기 위한 막 형성실이고, 막 형성실B라고 부른다. 막 형성실B(708)는, 게이트(700d)를 통해 반송실(701)에 연결된다. 본 실시예에서는, 막 형성실B(708)로서 도 1에 나타 낸 구조의 막 형성실을 설치하고 있다. 본 실시예에서는, 막 형성실B(708)내의 막 형성부(709)에 있어서, 녹색으로 발광하는 유기화합물막을 막 형성한다.
이때, 유기화합물을 순차적으로 증착해 감으로써, 양극상에 정공수송성, 발광성, 블록킹성 및 전자수송성의 기능을 갖는 영역으로 이루어진 유기화합물막을 형성할 수 있다.
또한, 막 형성실B(708)는, 게이트(700h)를 통해 재료교환실(715)에 연결된다. 이때, 재료교환실(715)에는, 교환한 유기화합물을 가열하는 히터가 설치되어있다. 미리 유기화합물을 가열함으로써 물 등의 불순물을 제거할 수 있다. 이때 가하는 온도는 200℃ 이하인 것이 바람직하다. 또한, 재료교환실(715)에는, 내부를 감압상태로 할 수 있는 배기펌프가 구비되고 있기 때문에, 외부로부터 유기화합물을 도입한 후, 내부를 감압상태로 한다. 그리고, 막 형성실 내와 같은 압력상태가 된 곳에서 게이트(700h)를 열고, 막 형성실 내부의 증발원에 유기화합물을 구비할 수 있도록 되어 있다. 이때, 유기화합물은, 반송기구 등에 의해 막 형성실 내의 증발원에 구비된다.
이때, 막 형성실B(708)내에서의 막 형성 프로세스에 관해서는, 실시형태 1에 기재한 도 1의 설명이나 실시예 1을 참조하여도 된다. 이때, 막 형성실B(708)에도 얼라인먼트실(705)과 마찬가지로 클리닝 예비실(722c)이 게이트(도시하지 않음)를 통해 연결되어 있다.
다음으로, 도면부호 710은, 증착법에 의해 제 3유기화합물막을 막 형성하기 위한 막 형성실이며, 막 형성실C라고 부른다. 막 형성실C(710)는 게이트(700e)를 통해 반송실(701)에 연결된다. 본 실시예에서는 막 형성실C(710)로서 도 1에 나타낸 구조의 막 형성실을 설치하고 있다. 본 실시예에서는, 막 형성실C(710)내의 막 형성부(711)에 있어서, 청색으로 발광하는 유기화합물막을 막 형성한다.
이때, 유기화합물을 순차적으로 증착해 감으로써, 양극상에 정공주입성, 발광성, 블록킹성 및 전자수송성의 기능을 갖는 영역으로 이루어진 유기화합물막을 형성할 수 있다.
이때, 막 형성실C(710)는 게이트(700i)를 통해 재료교환실(716)에 연결된다.
이때, 막 형성실C(710)내에서의 막 형성 프로세스에 관해서는, 실시형태 1에 기재한 도 1의 설명이나 실시예 1을 참조하여도 된다.
이때, 막 형성실C(710)에도 얼라인먼트실(705)과 마찬가지로 클리닝 예비실(722d)이 게이트(도시하지 않음)를 통해 연결되어 있다.
다음으로, 도면부호 712는, 증착법에 의해 발광소자의 양극 또는 음극이 되는 도전막(본 실시예에서는 음극이 되는 금속막)을 막 형성하기 위한 막 형성실이며, 막 형성실D라고 부른다. 막 형성실D(712)는 게이트(700f)를 통해 반송실(701)에 연결된다. 본 실시예에서는, 막 형성실D(712)내의 막 형성부(713)에 있어서, 발광소자의 음극이 되는 도전막으로서 Al-Li합금막(알루미늄과 리튬과의 합금막)을 막 형성한다. 이때, 주기표의 1족 또는 2족에 속하는 원소와 알루미늄을 함께 증착하는 것도 가능하다.
또한, 막 형성실D(712)는, 게이트(700j)를 통해 재료교환실(717)에 연결된다. 이때, 재료교환실(717)에는, 교환한 도전재료를 가열하는 히터가 설치되어 있 다. 이때, 막 형성실D(712)에도 얼라인먼트실(705)과 마찬가지로 클리닝 예비실(722e)이 게이트(도시하지 않음)를 통해 연결되어 있다.
또한, 막 형성실A(706), 막 형성실B(708), 막 형성실C(710) 및 막 형성실D(712)에는, 각 막 형성실 내를 가열하는 기구를 구비하여 놓는다. 이에 따라, 막 형성실 내의 불순물의 일부를 제거할 수 있다.
또한, 막 형성실A(706), 막 형성실B(708), 막 형성실C(710) 및 막 형성실D(712)는, 배기펌프에 의해 감압된다. 이때, 이때의 도달진공도는 10-6Pa 이상인 것이 바람직하고, 예를 들면, 배기속도가 10,000 l/s(H2O)의 크라이오 펌프를 사용하여, 막 형성실 내부의 표면적을 10m2으로 하고, 막 형성실 내부를 알루미늄으로 형성했을 때의 막 형성실 내부의 누설량은, 20시간으로 4.1×10-7Pa·m3/s-1 이하가 되도록 해야한다.
계속해서, 도면부호 718은, 밀봉실(봉입실 또는 글로브 박스(glove box)라고도 한다)로, 게이트(700k)를 통해 로드실(704)에 연결되어 있다. 밀봉실(718)에서는, 최종적으로 발광소자를 밀폐공간에 봉입하기 위한 처리가 행하여진다. 이 처리는 형성된 발광소자를 산소와 수분으로부터 보호하기 위한 처리이며, 커버재로 기계적으로 봉입하고, 또는 열경화성수지 또는 자외광 경화성수지로 봉입한 수단을 사용한다.
커버재로서는, 유리, 세라믹, 플라스틱 또는 금속을 사용할 수 있지만, 커버 재측에 빛을 방사시키는 경우는 투광성이 아니면 안 된다. 또한, 커버재와 상기 발광소자가 형성된 기판과는 열경화성수지 또는 자외광 경화성수지 등의 밀봉(seal)제를 사용하여 접합하고, 열처리 또는 자외광 조사처리에 의해서 수지를 경화시켜 밀폐공간을 형성한다. 이 밀폐공간 속에 산화바륨으로 대표되는 흡습제를 설치하는 것도 유효하다.
또한, 커버재와 발광소자의 형성된 기판과의 공간을 열경화성수지 또는 자외광 경화성수지로 충전하는 것도 가능하다. 이 경우, 열경화성수지 또는 자외광 경화성수지 중에 산화바륨으로 대표되는 흡습재를 첨가해 두는 것은 유효하다.
도 7에 나타낸 막 형성장치에서는, 밀봉실(718)의 내부에 자외광을 조사하기 위한 기구(이하, 자외광 조사기구라고 함)(719)가 설치되어 있고, 이 자외광 조사기구(719)로부터 발한 자외광에 의해서 자외광 경화성수지를 경화시키는 구성으로 되어 있다. 또한, 밀봉실(718)의 내부는, 배기펌프를 부착함으로써 감압하는 것도 가능하다. 상기 봉입공정을 로봇조작으로 기계적으로 행하는 경우에는, 감압하에서 함으로써, 산소나 수분의 혼입을 막을 수 있다. 이때, 구체적으로는, 산소나 물의 농도는 0.3ppm 이하로 하는 것이 바람직하다. 또한, 반대로 밀봉실(718) 내부를 가압하는 것도 가능하다. 이 경우, 고순도의 질소가스나 희가스로 퍼지하면서 가압하여, 외기로부터 산소 등이 침입하는 것을 막는다.
다음으로, 밀봉실(718)에는 수도실(passing chamber)(패스박스)(720)이 연결된다. 수도실(720)에는 반송기구B(721)가 설치되고, 밀봉실(718)에서 발광소자의 봉입이 완료한 기판을 수도실(720)로 반송한다. 수도실(720)도 배기펌프를 부착함 으로써 감압하는 것이 가능하다. 이 수도실(720)은, 밀봉실(718)을 직접 외기에 노출되지 않도록 하기 위한 설비이고, 여기에서 기판을 추출한다. 또한, 밀봉실에서 사용하는 부재를 공급하는 부재 공급실(도시하지 않음)을 설치하는 것도 가능하다.
또한, 본 실시예에서 도시하지 않았지만, 발광소자의 형성 후에 질화실리콘이나 산화실리콘 등의 실리콘을 포함하는 화합물이나 이들의 화합물의 위에 탄소를 포함하는 DLC(Diamond Like Carbon)막을 적층시킨 절연막을 발광소자상에 형성시켜도 된다. 이때, DLC막이란, 다이아몬드결합(SP3결합)과 흑연결합(SP2결합)이 혼재한 비정질막이다. 또한, 이 경우에는, 자기바이어스를 인가함으로써 플라즈마를 발생시키고, 원료가스의 플라즈마 방전분해에 의해 박막을 형성시키는 CVD(chemical vapor deposition)장치를 구비한 막 형성실을 설치하여도 된다.
이상과 같이, 도 7에 나타낸 막 형성장치를 사용함으로 완전히 발광소자를 밀폐공간에 봉입할 때까지 외기에 노출되지 않고서 끝내기 때문에, 신뢰성이 높은 발광장치를 제작하는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시예는, 실시형태 1, 실시형태 2, 실시예 1 또는 실시예 2와 자유롭게 조합할 수 있다.
(실시예 5)
본 실시예에서는, 본 발명의 막 형성장치를 사용하여 제작한 발광장치에 대해서 설명한다. 도 8은 액티브 매트릭스형 발광장치의 단면도이다. 이때, 능동소자로서 여기에서는 박막트랜지스터(이하, 「TFT」라고 적는다)를 사용하고 있지만, MOS 트랜지스터를 사용해도 된다.
또한, TFT로서 탑 게이트형 TFT(구체적으로는 플래너형 TFT)를 예시하지만, 보텀 게이트형 TFT(전형적으로는 역스태거형 TFT)를 사용할 수도 있다.
본 실시예에서는, 기판(800)으로서 바륨보로실리케이트 유리 또는 알루미노보로실리케이트 유리 등의 유리로 이루어진 기판, 석영기판이나 실리콘 기판, 금속기판 또는 스테인레스 기판의 표면에 절연막을 형성한 것을 사용하여도 된다. 또한, 본 실시예의 처리온도에 견딜 수 있는 내열성을 갖는 플라스틱기판을 사용해도 되고, 가요성(flexible) 기판을 사용해도 된다.
우선, 두께 0.7mm의 내열성 유리기판(기판(800))상에 플라즈마 CVD법에 의해 하지 절연막의 하층(801)으로 하여, 플라즈마 CVD법으로 막 형성온도 400℃, 원료가스 SiH4, NH3, N2O으로 제작된 산화질화실리콘막(조성비: Si=32%, O=27%, N=24%, H=17%)을 50nm(바람직하게는 10∼200nm) 형성한다. 이어서, 표면을 오존수로 세정한 후, 표면의 산화막을 희불산(1/100희석)으로 제거한다. 이어서, 하지절연막의 상층(802)으로 해서, 플라즈마 CVD법으로 막 형성온도 400℃, 원료가스 SiH4, N2O으로 제작되는 산화질화실리콘막(조성비: Si=32%, O=59%, N=7%, H=2%)을 100nm(바람직하게는 50∼200nm)의 두께로 적층형성하고, 대기에 노출시키지 않고 플라즈마 CVD법으로 막 형성온도 300℃, 막 형성가스 SiH4로 비정질구조를 갖는 반도체막(여기에서는 비결정질 실리콘막)을 54nm의 두께(바람직하게는 25∼200nm)로 형성한다.
본 실시예에서는, 하지절연막을 2층 구조로 나타내었지만, 실리콘을 주성분으로 하는 절연막의 단층막 또는 2층 이상 적층시킨 구조로 형성해도 된다. 또한, 반도체막의 재료에 한정은 없지만, 바람직하게는 실리콘 또는 실리콘게르마늄(SiXGEL-X(X=0.0001∼0.02))합금 등을 사용하고, 공지한 수단(스퍼터링법, LPCVD법 또는 플라즈마 CVD법 등)으로 형성하여도 된다. 또한, 플라즈마 CVD장치는, 웨이퍼 단위로 처리하는 장치라도 되고, 배치식으로 처리하는 장치이어도 된다. 또한, 동일한 막 형성실에서 대기에 닿지 않고 하지절연막과 반도체막을 연속적으로 형성해도 된다.
계속해서, 비정질구조를 갖는 반도체막의 표면을 세정한 후, 오존수로 표면에 약 2nm의 매우 얇은 산화막을 형성한다. 이어서, TFT의 임계값을 제어하기 위해서 미량의 불순물원소(붕소 또는 인)의 도핑을 행한다. 여기서는, 디보란(B2H6)을 질량분리하지 않고 플라즈마 여기한 이온도핑법을 사용하고, 도핑조건을 가속전압 15kV, 디보란을 수소에 1%로 희석한 가스를 유량 30sccm로 하여, 도우즈량 2×1012atoms/㎠로 비정질실리콘막에 붕소를 첨가한다.
이어서, 중량환산으로 10ppm의 니켈을 함유하는 아세트산 니켈염용액을 스피너로 도포하였다. 도포 대신에 스퍼터링법으로 니켈원소를 전면에 살포하는 방법을 사용해도 된다.
계속해서, 가열처리를 행하여 결정화시켜 결정구조를 갖는 반도체막을 형성한다. 이 가열처리는, 전기로의 열처리 또는 강광의 조사를 사용하여도 된다. 전기로의 열처리로 행하는 경우는, 500℃∼650℃에서 4∼24시간 행하여도 된다. 여기에서는 탈수소화를 위한 열처리(500℃, 1시간)후, 결정화를 위한 열처리(550℃, 4시 간)를 하여 결정구조를 갖는 실리콘막을 얻었다. 이때, 여기에서는 퍼니스를 사용한 열처리를 사용하여 결정화를 행했지만, 단기간의 결정화가 가능한 램프어닐링장치로 결정화를 행해도 된다.
이어서, 결정구조를 갖는 실리콘막 표면의 산화막을 희불산 등으로 제거한 뒤, 대입경의 결정을 얻기 위해서, 연속발진이 가능한 고체레이저를 사용하고, 기본파인 제 2고조파∼제 4고조파를 반도체막에 조사한다. 레이저광의 조사는 대기중, 또는 산소분위기 속에서 행한다. 이때, 대기중 또는 산소분위기 속에서 행하기 때문에, 레이저광의 조사에 의해 표면에 산화막이 형성된다. 대표적으로는, Nd:YVO4레이저(기본파 1064nm)의 제 2고조파(532nm)나 제 3고조파(355nm)를 적용하여도 된다. 출력 10W의 연속발진의 YVO4레이저로부터 사출된 레이저광을 비선형광학소자에 의해 고조파로 변환한다. 또한, 공진기 속에 YVO4결정과 비선형 광학소자를 넣어, 고조파를 사출하는 방법도 있다. 그리고, 바람직하게는 광학계에 의해 조사면에서 직사각형 또는 타원형상의 레이저광으로 성형하여, 피처리체에 조사한다. 이때의 에너지밀도는 0.01∼100MW/㎠정도(바람직하게는 0.1∼10MW/㎠)가 필요하다. 그리고, 10∼2000cm/s 정도의 속도로 레이저광에 대하여 상대적으로 반도체막을 이동시켜 조사하여도 된다.
물론, 연속발진의 YVO4레이저의 제 2고조파를 조사하기 전의 결정구조를 갖는 실리콘막을 사용하여 TFT를 제작할 수도 있지만, 레이저광조사 후의 결정구조를 갖는 실리콘막 쪽이 결정성이 향상하고 있기 때문에, TFT의 전기적 특성이 향상하 기 때문에 바람직하다. 예를 들면, 상기 레이저광조사 전의 결정구조를 갖는 실리콘막을 사용하여 TFT를 제작하면, 이동도는 300㎠/Vs 정도이지만, 상기 레이저광조사 후의 결정구조를 갖는 실리콘막을 사용하여 TFT를 제작하면, 이동도는 500∼600 ㎠/Vs 정도로 현저히 향상한다.
이때, 여기서는 실리콘의 결정화를 촉진하는 금속원소로서 니켈을 사용하여 결정화시킨 후, 더욱 연속발진의 YVO4레이저의 제 2고조파를 조사하였지만, 특히 한정되지 않고, 비정질구조를 갖는 실리콘막을 막 형성하고, 탈수소화를 위한 열처리를 행한 후, 상기 연속발진의 YVO4레이저의 제 2고조파를 조사하여 결정구조를 갖는 실리콘막을 얻어도 된다.
또한, 연속발진의 레이저 대신 펄스발진의 레이저를 사용할 수 있고, 펄스발진의 엑시머레이저를 사용하는 경우에는, 주파수 300Hz로 하고, 레이저 에너지밀도를 100∼1000mJ/㎠(대표적으로는 200∼800mJ/㎠)으로 하는 것이 바람직하다. 이때, 레이저광을 50∼98% 중첩시켜도 된다.
이어서, 상기 레이저광의 조사에 의해 형성된 산화막에 가하여, 오존수로 표면을 120초 처리하여 합계 1∼5nm의 산화막으로 이루어진 장벽층을 형성한다. 본 실시예에서는 오존수를 사용하여 장벽층을 형성하였지만, 산소분위기하의 자외선의 조사로 결정구조를 갖는 반도체막의 표면을 산화하는 방법이나 산소플라즈마처리에 의해 결정구조를 갖는 반도체막의 표면을 산화하는 방법이나 플라즈마 CVD법이나 스퍼터링법이나 증착법 등으로 1∼10nm 정도의 산화막을 퇴적하여 장벽층을 형성해 도 된다. 또한, 장벽층을 형성하기 전에 레이저광의 조사에 의해 형성된 산화막을 제거해도 된다.
계속해서, 상기 장벽층상에 플라즈마 CVD법 또는 스퍼터링법으로 게터링 사이트가 되는 아르곤원소를 포함하는 비정질실리콘막을 50nm∼400nm, 여기에서는 막두께 150nm으로 형성한다. 본 실시예에서는, 스퍼터링법으로 실리콘타깃을 사용하고, 아르곤 분위기하, 압력 0.3Pa로 막 형성한다.
그 후, 650℃로 가열된 퍼니스에 넣어 3분의 열처리를 행하여 게터링해서 결정구조를 갖는 반도체막 중의 니켈농도를 감소한다. 퍼니스 대신에 램프 어닐링장치를 사용해도 된다.
이어서, 장벽층을 식각스토퍼로서, 게터링사이트인 아르곤원소를 함유하는 비정질실리콘막을 선택적으로 제거한 후, 장벽층을 희불산으로 선택적으로 제거한다. 이때, 게터링시, 니켈은 산소농도가 높은 영역으로 이동하기 쉬운 경향이 있기 때문에, 산화막으로 이루어진 장벽층을 게터링 후에 제거하는 것이 바람직하다.
계속해서, 얻어진 결정구조를 갖는 실리콘막(폴리실리콘막이라고도 불린다)의 표면에 오존수로 얇은 산화막을 형성한 후, 레지스트로 이루어진 마스크를 형성하고, 원하는 형상으로 식각처리하여 섬 형상으로 분리된 반도체층을 형성한다. 반도체층을 형성한 후, 레지스트로 이루어진 마스크를 제거한다.
다음으로, 불산을 함유하는 에쳔트로 산화막을 제거함과 동시에 실리콘막의 표면을 세정한 뒤, 게이트절연막(803)이 되는 실리콘을 주성분으로 하는 절연막을 형성한다. 여기에서는, 플라즈마 CVD법에 의해 115nm의 두께로 산화질화실리콘막( 조성비 Si=32%, O=59%, N=7%, H=2%)으로 형성하였다.
이어서, 게이트절연막상에 막두께 20∼100nm의 제 1도전막과, 막두께 100∼400nm의 제 2도전막을 적층형성한다. 본 실시예에서는, 게이트절연막(803)상에 막두께 50nm의 질화탄탈륨막, 막두께 370nm의 텅스텐막을 순차적으로 적층하고, 이하에 나타낸 순서로 패터닝을 하여 각 게이트전극 및 각 배선을 형성한다.
제 1도전막 및 제 2도전막을 형성하는 도전성재료로서는 Ta, W, Ti, Mo, Al, Cu에서 선택된 원소, 또는 상기원소를 주성분으로 하는 합금재료 또는 화합물재료로 형성한다. 또한, 제 1도전막 및 제 2도전막으로 인 등의 불순물원소를 도핑한 다결정 실리콘막으로 대표되는 반도체막이나, AgPdCu합금을 사용해도 된다. 또한, 2층 구조에 한정되지 않고, 예를 들면, 막두께 50nm의 텅스텐막, 막두께 500nm의 알루미늄과 실리콘의 합금(Al-Si)막, 막두께 30nm의 질화티타늄막을 순차적으로 적층한 3층 구조로 하여도 된다. 이때, 3층 구조로 하는 경우, 제 1 도전막의 텅스텐 대신에 질화텅스텐을 사용해도 되고, 제 2도전막의 알루미늄과 실리콘의 합금(Al-Si)막 대신에 알루미늄과 티타늄의 합금막(Al-Ti)을 사용해도 되고, 제 3도전막의 질화티타늄막 대신에 티타늄막을 사용해도 된다. 또한, 단층구조여도 된다.
상기 제 1도전막 및 제 2도전막의 식각(제 1식각처리 및 제 2식각처리)에는ICP(Inductively Coupled Plasma:유도 결합형 플라즈마)식각법을 사용하여도 된다. ICP 식각법을 사용하여, 식각조건(코일형의 전극에 인가되는 전력량, 기판측의 전극에 인가되는 전력량, 기판측의 전극온도 등)을 적절히 조절함으로써 원하는 테이퍼형상으로 막을 식각할 수 있다. 여기서는, 레지스트로 이루어진 마스크를 형성한 후, 제 1식각조건으로서 1Pa의 압력으로 코일형의 전극에 700W의 RF(13.56 MHz)전력을 투입하고, 식각용 가스에 CF4와 Cl2와 O2를 사용하고, 각각의 가스유량비를 25:25:10(sccm)로 하고, 기판측(시료스테이지)에도 150W의 RF(13.56 MHz)전력을 투입하며, 실질적으로 부의 자기바이어스전압을 인가한다. 이때, 기판측의 전극면적사이즈는, 12.5cm×12.5cm이며, 코일형의 전극면적 사이즈(여기에서는 코일이 설치된 석영원판)는, 직경 25cm의 원판이다. 이 제 1 식각조건에 의해 W막을 식각하여 단부를 테이퍼형상으로 한다. 이후, 레지스트로 이루어진 마스크를 제거하지 않고 제 2식각조건으로 바꾸어, 식각용 가스로 CF4와 Cl2를 사용하고, 각각의 가스유량비를 30:30(sccm)로 하고, 1Pa의 압력으로 코일형의 전극에 500W의 RF(13.56 MHz)전력을 투입하여 플라즈마를 생성하여 약 30초 정도의 식각을 행하였다. 기판측(시료 스테이지)에도 20W의 RF(13.56 MHz)전력을 투입하고, 실질적으로 부의 자기바이어스전압을 인가한다. CF4와 Cl2를 혼합한 제 2식각조건으로서는 W막 및 TaN막 모두 같은 정도로 식각된다. 이때, 여기서는, 제 1식각조건 및 제 2식각조건을 제 1식각처리라고 부르기로 한다.
이어서, 레지스트로 이루어진 마스크를 제거하지 않고 제 2식각처리를 행한다. 여기에서는, 제 3식각조건으로서 식각용 가스로 CF4와 Cl2를 사용하고, 각각의 가스유량비를 30:30(sccm)로 하고, 1Pa의 압력으로 코일형의 전극에 500W의 RF(13.56 MHz)전력을 투입하여 플라즈마를 생성하여 식각을 60초 행하였다. 기판측(시료스테이지)에도 20W의 RF(13.56MHz)전력을 투입하고, 실질적으로 부의 자기바이어스전압을 인가한다. 이후, 레지스트로 이루어진 마스크를 제거하지 않고 제 4식각조건으로 바꾸어, 식각용 가스로 CF4, Cl2 및 O2를 사용하며, 각각의 가스유량비를 20:20:20(sccm)로 하고, 1Pa의 압력으로 코일형의 전극에 500W의 RF(13.56 MHz)전력을 투입하여 플라즈마를 생성하여 약 20초 정도의 식각을 행하였다. 기판측(시료스테이지)에도 20W의 RF(13.56MHz)전력을 투입하여, 실질적으로 부의 자기바이어스전압을 인가한다. 이때, 여기서는, 제 3식각조건 및 제 4식각조건을 제 2식각처리라고 부르기로 한다. 이 단계에서 제 1도전층(804a)을 하층으로 하고, 제 2도전층(804b)을 상층으로 하는 게이트전극(804) 및 각 전극(805∼807)이 형성된다.
계속해서, 레지스트로 이루어진 마스크를 제거한 후, 게이트전극(804∼807)을 마스크로 하여서 전면에 도핑하는 제 1도핑처리를 행한다. 제 1도핑처리는 이온도핑법, 또는 이온주입법으로 행하여도 된다. 이온도핑법의 조건은 도우즈량을 1.5×1014atoms/㎠로 하고, 가속전압을 60∼100keV로서 행한다. n형을 부여하는 불순물원소로서, 전형적으로는 인(P)또는 비소(As)를 사용한다. 자기 정합적으로 제 1불순물영역(n--영역)(822∼825)이 형성된다.
이어서, 새롭게 레지스트로 이루어진 마스크를 형성하지만, 이때, 스위칭 TFT(903)의 오프 전류값을 하강시키기 위해서, 마스크는, 화소부(901)의 스위칭 TFT(903)을 형성하는 반도체층의 채널형성영역 및 그 일부를 덮어 형성한다. 또한, 마스크는 구동회로의 p채널형 TFT(906)을 형성하는 반도체층의 채널형성영역 및 그 주변의 영역을 보호하기 위해서도 설치된다. 아울러, 마스크는, 화소부(901)의 전류제어용 TFT(904)을 형성하는 반도체층의 채널형성영역 및 그 주변의 영역을 덮어 형성된다.
이어서, 상기 레지스트로 이루어진 마스크를 사용하고, 선택적으로 제 2도핑처리를 행해, 게이트전극의 일부와 겹치는 불순물영역(n-영역)을 형성한다. 제 2도핑처리는 이온도핑법, 또는 이온주입법으로 행하여도 된다. 여기에서는, 이온도핑법을 사용하고, 포스핀(PH3)을 수소로 5% 희석한 가스를 유량 30sccm으로 하고, 도우즈량을 1.5×1014atoms/㎠로 하며, 가속전압을 90keV로 행한다. 이 경우, 레지스트로 이루어진 마스크와 제 2도전층이 n형 도전성을 부여하는 불순물원소에 대한 마스크가 되고, 제 2불순물영역(311, 312)이 형성된다. 제 2불순물영역에는 1×1016∼1×1017atoms/㎤의 농도범위에서 n형을 부여하는 불순물원소가 첨가된다. 여기에서는, 제 2불순물영역과 같은 농도범위의 영역을 n-영역이라고도 부른다.
이어서, 레지스트로 이루어진 마스크를 제거하지 않고 제 3도핑처리를 행한다. 제 3도핑처리는 이온도핑법, 또는 이온주입법으로 행하여도 된다. n형 도전성을 부여하는 불순물원소로서, 전형적으로는 인(P) 또는 비소(As)를 사용한다. 여기에서는, 이온도핑법을 사용하고, 포스핀(PH3)을 수소로 5% 희석한 가스를 유량40sccm으로 하고, 도우즈량을 2×1015atoms/㎠로 하며, 가속전압을 80keV로 행 한다. 이 경우, 레지스트로 이루어진 마스크와 제 1도전층 및 제 2도전층이 n형 도전성을 부여하는 불순물원소에 대한 마스크가 되고, 제 3불순물영역(813, 814, 826∼828)이 형성된다. 제 3불순물영역에는 1×1020∼1×1021atoms/㎤의 농도범위에서 n형 도전성을 부여하는 불순물원소가 첨가된다. 여기에서는, 제 3불순물영역과 같은 농도범위의 영역을 n+영역이라고도 부른다.
이어서, 레지스트로 이루어진 마스크를 제거한 후, 새롭게 레지스트로 이루어진 마스크를 형성하여 제 4도핑처리를 행한다. 제 4도핑처리에 의해, p채널형 TFT을 형성하는 반도체층을 형성하는 반도체층에 p형 도전형 도전성을 부여하는 불순물원소가 첨가된 제 4불순물영역(818, 819, 832, 833) 및 제 5불순물영역(816, 817, 830, 831)을 형성한다.
또한, 제 4불순물영역(818, 819, 832, 833)에는 1×1020∼1×1021atoms/㎤의 농도범위에서 p형 도전성을 부여하는 불순물원소가 첨가되도록 한다. 또한, 제 4불순물영역(818, 819, 832, 833)에는 앞 공정에서 인(P)이 첨가된 영역(n--영역)이지만, p형 도전성을 부여하는 불순물원소의 농도가 그 1.5∼3배 첨가되어 있어 도전형은 p형으로 되어 있다. 여기에서는, 제 4불순물영역과 같은 농도범위의 영역을 p+영역이라고도 부른다.
또한, 제 5불순물영역(816, 817, 830, 831)은, 제 2도전층의 테이퍼부와 겹 치는 영역에 형성되는 것이고, 1×1018∼1×1020atoms/㎤의 농도범위에서 p형 도전성을 부여하는 불순물원소가 첨가되도록 한다. 여기에서는, 제 5불순물영역과 같은 농도범위의 영역을 p- 영역이라고도 부른다.
이상까지의 공정에서 각각의 반도체층에 n형 또는 p형의 도전형을 갖는 불순물영역이 형성된다. 도전층(804∼807)은 TFT의 게이트전극이 된다.
계속해서, 거의 전면을 덮는 절연막(도시하지 않음)을 형성한다. 본 실시예에서는, 플라즈마 CVD법에 의해 막두께 50nm의 산화실리콘막을 형성하였다. 물론, 이 절연막은 산화실리콘막에 한정되는 것이 아니고, 다른 실리콘을 포함하는 절연막을 단층 또는 적층구조로서 사용해도 된다.
이어서, 각각의 반도체층에 첨가된 불순물원소를 활성화처리하는 공정을 행한다. 이 활성화공정은, 램프광원을 사용한 급속 열 어닐링법(RTA법), 혹은 레이저를 조사하는 방법, 또는 퍼니스를 사용한 열처리, 혹은 이들 방법 중, 어느 하나와 조합한 방법에 의해서 행한다.
또한, 본 실시예에서는, 상기 활성화 전에 절연막을 형성한 예를 나타내었지만, 상기 활성화를 행한 후, 절연막을 형성하는 공정으로 하여도 된다.
이어서, 질화실리콘막으로 이루어진 제 1층간절연막(808)을 형성하여 열처리(300∼550℃에서 1∼12시간의 열처리)를 행하고, 반도체층을 수소화하는 공정을 행한다. 이 공정은 제 1층간절연막(808)에 포함되는 수소에 의해 반도체층의 댕글링본드를 종단하는 공정이다. 산화실리콘막으로 이루어진 절연막(도시하지 않 음)의 존재에 관계없이 반도체층을 수소화할 수 있다. 수소화의 다른 수단으로서, 플라즈마수소화(플라즈마에 의해 여기된 수소를 사용한다)를 행해도 된다.
이어서, 제 1층간절연막(808)상에 유기절연물 재료로 이루어진 제 2층간절연막(809)을 형성한다. 본 실시예에서는 도포법에 의해 막두께 1.6μm의 아크릴수지막(809a)을 형성하고, 스퍼터링법에 의해 200nm의 질화실리콘막(809b)을 적층한다.
이어서, p채널형 TFT로 이루어진 전류제어용 TFT(904)의 드레인영역에 접한 후에 형성되는 접속전극에 접하여 겹치도록 화소전극(834)을 형성한다. 본 실시예에서는, 화소전극은 OLED의 양극으로서 기능시키고, OLED의 발광을 화소전극에 통과시키기 위해서, 투명도전막으로 한다.
이어서, 게이트전극 또는 게이트배선이 되는 도전층에 달하는 콘택홀과, 각 불순물영역에 달하는 콘택홀을 형성한다. 본 실시예에서는, 복수의 식각처리를 순차적으로 행한다. 본 실시예에서는 제 2층간절연막을 식각 스토퍼로 해서 제 3층간절연막을 식각한 후, 제 1층간절연막을 식각 스토퍼로서 제 2층간절연막을 식각하고 나서 제 1층간절연막을 식각하였다.
그 후, Al, Ti, Mo, W 등을 사용하여 전극(835∼841), 구체적으로는 소스배선, 전원공급선, 인출 전극 및 접속전극 등을 형성한다. 여기에서는, 이들 전극 및 배선의 재료는, Ti막(막두께 100nm)과 실리콘을 포함하는 Al막(막두께 350nm)과 Ti막(막두께 50nm)과의 적층막을 사용하여, 패터닝을 행하였다. 이렇게 해서, 소스전극 및 소스배선, 접속전극, 인출 전극, 전원공급선 등이 적절히 형성된다. 이때, 층간절연막으로 덮인 게이트배선과 콘택트을 취하기 위한 인출 전극은, 게이트배선 의 단부에 설치되고, 다른 각 배선의 단부에도, 외부회로나 외부전원과 접속하기 위한 전극이 복수 설치된 입출력 단자부를 형성한다. 또한, 먼저 형성된 화소전극(834)과 접하여 겹치도록 설치된 접속전극(841)은, 전류제어용 TFT(904)의 드레인영역에 접해 있다.
이상과 같이 하여, n채널형 TFT(905), p채널형 TFT(906) 및 이들을 상보적으로 조합한 CMOS 회로를 갖는 구동회로(902)와, 하나의 화소내에 n채널형 TFT(903) 또는 p채널형 TFT(904)을 복수 구비한 화소부(901)를 형성할 수 있다.
각 전극의 패터닝이 종료하면, 레지스트를 제거하여 열처리를 행하고, 이어서, 화소전극(834)의 단부를 덮도록 양단에 뱅크라고 불리는 절연물(842a, 842b)를 형성한다. 뱅크(842a, 842b)는 실리콘을 포함하는 절연막 또는 수지막으로 형성하여도 된다. 여기에서는, 유기수지막으로 이루어진 절연막을 패터닝하여 뱅크(842a)를 형성한 후, 스퍼터링법으로 질화실리콘막을 막 형성하고, 패터닝하여 뱅크(842b)를 형성한다.
이어서, 양단이 뱅크로 덮여 있는 화소전극(834)상에 EL층(843) 및 OLED의 음극(844)을 형성한다. 본 실시예에서는, EL층(843) 및 OLED의 음극(844)을 실시형태 1에 나타낸 막 형성장치를 사용하여 증착한다. 증착방법은, 실시형태 1 또는 실시예 1에 따라서, 기판을 가열하면서, 진공속에서 증착함으로써 고밀도 및 고순도의 EL층을 형성하여도 된다.
EL층(843)으로서는, 발광층, 전하수송층 또는 전하주입층을 자유롭게 조합하여 EL층(발광 및 그것을 위한 캐리어의 이동을 하기 위한 층)을 형성하여도 된다. 예를 들면, 저분자계 유기 EL재료나 고분자계 유기 EL재료를 사용하여도 된다. 또한, EL층으로서 단일항 여기에 의해 발광(형광)하는 발광재료(단일항 화합물)로 이루어진 박막 또는 3중항 여기에 의해 발광(인광)하는 발광재료(3중항 화합물)로 이루어진 박막을 사용할 수 있다. 또한, 전하수송층이나 전하주입층으로서 탄화실리콘 등의 무기재료를 사용하는 것도 가능하다. 이들 유기 EL 재료나 무기재료는 공지된 재료를 사용할 수 있다.
또한, 음극(844)에 사용하는 재료로서는, 일함수가 작은 금속(대표적으로는 주기표의 1족 또는 2족에 속하는 금속원소)나, 이들을 포함하는 합금을 사용하는 것이 바람직하다. 일함수가 작으면 작을수록 발광효율이 향상하기 때문에, 그 중에서도, 음극에 사용하는 재료로서는, 알칼리금속의 하나인 Li(리튬)을 포함하는 합금재료가 바람직하다. 이때, 음극은 모든 화소에 공통의 배선으로서도 기능하고, 접속배선을 경유하여 입력단자부에 단자전극을 가지고 있다.
여기까지의 공정이 종료된 단계가 도 8이다. 이때, 도 8에서는, 스위칭 TFT(903)와, OLED에 전류를 공급하는 TFT(전류제어용 TFT(904))을 나타내었지만, 그 TFT의 게이트전극 단에는 복수의 TFT 등으로 이루어진 여러 가지 회로를 설치해도 되고, 특별히 한정되지 않는 것은 말할 필요도 없다.
이어서, 음극과, 유기화합물층과, 양극을 적어도 갖는 OLED를 유기 수지, 보호막, 밀봉기판, 혹은 밀봉캔으로 봉입함으로써, OLED를 외부로부터 완전히 차단하고, 외부로부터 수분이나 산소 등의 EL층의 산화에 의한 열화를 촉진하는 물질이 침입하는 것을 막는 것이 바람직하다. 그러나, 나중에 FPC와 접속할 필요가 있는 입출력 단자부에는 보호막 등은 설치하지 않아도 된다.
이어서, 이방성 도전재로 입출력 단자부의 각 전극에 FPC(플렉시블 프린트 회로)를 부착한다. 이방성 도전재는, 수지와 표면에 Au 등이 도금된 수십∼수백μm 지름의 도전성입자로 이루어지고, 도전성입자에 의해 입출력 단자부의 각 전극과 FPC로 형성된 배선이 전기적으로 접속한다.
또한, 필요하면, 편광판과 위상차판으로 구성되는 원 편광판 등의 광학필름을 설치해도 되고, IC칩 등을 실장하여도 된다.
이상의 공정으로 FPC가 접속된 모듈형 발광장치가 완성된다.
또한, 본 실시예는, 실시형태 1, 2 및 실시예 1∼4중 어느 하나와 자유롭게 조합할 수 있다.
(실시예 6)
실시예 5에 의해 얻어진 모듈형 발광장치(EL 모듈이라고도 칭함)의 평면도 및 단면도를 나타낸다.
도 9a는, EL 모듈을 나타낸 평면도, 도 9b는 도 9a를 A-A'로 절단한 단면도이다. 도 9a에 있어서, 기판(400)(예를 들면, 내열성유리 등)에 하지절연막(401)이 설치되고, 그 위에 화소부(402), 소스측 구동회로(404) 및 게이트측 구동회로(403)가 형성되어 있다. 이들 화소부와 구동회로는, 상기 실시예 5를 따르면 얻을 수 있다.
또한, 도면부호 418은 유기수지, 419는 보호막이다. 화소부 및 구동회로부는 유기수지(418)로 덮여지고, 그 유기수지는 보호막(419)으로 덮여져 있다. 또한, 접 착제를 사용하여 커버재로 밀봉해도 된다. 이 유기수지는, 접착제를 사용하는 커버재로 밀봉되어도 된다.
이때, 도면부호 408은, 소스측 구동회로(404) 및 게이트측 구동회로(403)에 입력되는 신호를 전송하기 위한 배선이고, 외부입력단자로 이루어진 FPC(플렉시블프린트 회로)(409)로부터 비디오신호나 클록신호를 받아들인다. 이때, 여기에서는 FPC밖에 도시되어 있지 않지만, 이 FPC에는 프린트 배선기반(PWB)이 부착되어 있어도 된다. 본 명세서에서의 발광장치에는, 발광장치 본체뿐만 아니라, 그것에 FPC 또는 PWB가 부착된 상태도 포함하는 것으로 한다.
다음에, 단면구조에 대해서 도 9b를 사용하여 설명한다. 기판(400)상에 접하여 하지절연막(401)이 설치된다. 그 절연막(401)과 접하여 화소부(402) 및 게이트측 구동회로(403)가 형성되어 있다. 화소부(402)는 전류제어용 TFT(411)와 그 드레인에 전기적으로 접속된 화소전극(412)을 포함하는 복수의 화소로 형성된다. 또한, 게이트측 구동회로(403)는 n채널형 TFT(413)와 p채널형 TFT(414)를 조합한 CMOS 회로를 사용해 형성된다.
이들 TFT(411, 413, 414를 포함함)는, 상기 실시예 5의 n채널형 TFT, 상기 실시예 5의 p채널형 TFT에 따라서 제작하여도 된다. 도 9에서는, OLED에 전류를 공급하는 TFT(전류제어용 TFT(411))만을 나타내었지만, 그 TFT의 게이트전극의 끝에는 복수의 TFT 등으로 이루어진 여러 가지 회로를 설치해도 되고, 특별히 한정되지 않는 것은 말할 필요도 없다.
이때, 실시예 5에 따라서 동일 기판상에 화소부(402), 소스측 구동회로(404) 및 게이트측 구동회로(403)를 형성한다.
화소전극(412)은, 발광소자(OLED)의 음극으로서 기능한다. 또한, 화소전극(412)의 양단에는 뱅크(415)가 형성되고, 화소전극(412)상에는 유기화합물층(416) 및 발광소자의 양극(417)이 형성된다.
유기화합물층(416)으로서는, 발광층, 전하수송층 또는 전하주입층을 자유롭게 조합하여 유기화합물층(발광 및 그를 위한 캐리어의 이동을 하기 위한 층)을 형성하여도 된다.
양극(417)은 모든 화소부에 공통의 배선으로서도 기능하고, 접속배선(408)을 경유하여 FPC(409)에 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 화소부(402) 및 게이트측 구동회로(403)에 포함되는 소자는, 모두 양극(417), 유기수지(418) 및 보호막(419)으로 덮여져 있다.
이때, 유기수지(418)로서는, 될 수 있는 한 가시광에 대하여 투명 또는 반투명의 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 유기수지(418)는 될 수 있는 한 수분이나 산소를 투과하지 않는 재료인 것이 바람직하다.
또한, 유기수지(418)를 사용하여 발광소자를 완전히 덮은 후, 적어도 도 7a 및 도 7b에 나타낸 것처럼, 보호막(419)을 유기수지(418)의 표면(노정면)에 설치하는 것이 바람직하다. 또한, 기판(400)의 이면을 포함하는 전체 면에 보호막을 적어도 설치해도 된다. 여기서, 외부입력단자(FPC)가 설치되는 부분에 보호막이 막 형성되지 않도록 주의하는 것이 필요하다. 마스크를 사용하여 보호막이 막 형성되지 않도록 해도 되고, CVD장치에서 마스킹 테이프로 사용하는 테프론(등록상표) 등의 테이프로 외부입력 단자부분을 덮음으로써, 보호막이 형성되지 않도록 해도 된다. 보호막(419)으로서, 질화실리콘막, DLC막 또는 AlNXOY막을 사용하여도 된다.
이상과 같은 구조로 발광소자를 보호막(419)으로 봉입함으로써, 발광소자를 외부로부터 완전히 차단할 수 있고, 외부로부터 수분이나 산소 등의 유기화합물층의 산화에 의한 열화를 촉진하는 물질이 침입하는 것을 막을 수 있다. 따라서, 신뢰성이 높은 발광장치를 얻을 수 있다. 또한, EL층의 막 형성으로부터 봉입까지의 공정을 도 5∼도 7에 나타낸 장치를 사용하여 행해도 된다.
또한, 화소전극을 양극으로 하고, 유기화합물층과 음극을 적층하여 도 9와는 역방향으로 발광하는 구성으로 해도 된다. 도 10에 그 일례를 나타낸다. 이때, 평면도는 도 9에 나타낸 평면도와 동일하기 때문에 생략한다.
도 10에 나타낸 단면구조에 대해서 이하에 설명한다. 기판(600)상에 절연막(610)이 설치되고, 절연막(610)의 위쪽에는 화소부(602), 게이트측 구동회로(603)가 형성되어 있고, 화소부(602)는 전류제어용 TFT(611)와 그 드레인에 전기적으로 접속된 화소전극(612)을 포함하는 복수의 화소로 형성된다. 또한, 게이트측 구동회로(603)는, n채널형 TFT(613)과 p채널형 TFT(614)를 조합한 CMOS 회로를 사용하여 형성된다.
이들 TFT(611, 613, 614 등)는, 상기 실시예 5의 n채널형 TFT, 상기 실시예 5의 p채널형 TFT에 따라서 제작하여도 된다. 이때, 도 10에서는, OLED에 전류를 공급하는 TFT(전류제어용 TFT(611))만을 나타내었지만, 해당 TFT의 게이트전극의 끝에는 복수의 TFT 등으로 이루어진 여러 가지 회로를 설치해도 되고, 특별히 한정되 지 않는 것은 말할 필요도 없다.
화소전극(612)은 발광소자(OLED)의 양극으로서 기능한다. 또한, 화소전극(612)의 양단에는 뱅크(615)가 형성되고, 화소전극(612)상에는 유기화합물층(616) 및 발광소자의 음극(617)이 형성된다.
음극(617)은 모든 화소에 공통의 배선으로서도 기능하고, 접속배선(608)을 경유해 FPC(609)에 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 화소부(602) 및 게이트측 구동회로(603)에 포함되는 소자는 모두 음극(617), 유기수지(618) 및 보호막(619)으로 덮어져 있다. 또한, 커버재(620)와 접착제로 접합하여도 된다. 또한, 커버재(620)에는 오목부를 설치하고, 건조제(621)를 설치해도 된다.
또한, 도 10에서는, 화소전극을 양극으로 하고, 유기화합물층과 음극을 적층하였기 때문에, 발광방향은 도 10에 나타낸 화살표 방향으로 되어 있다.
또한, 여기에서는 탑 게이트형 TFT을 예로서 설명하였지만, TFT 구조에 관계없이 본 발명을 적용하는 것이 가능하고, 예를 들면 보텀 게이트형(역스태거형) TFT나 순스태거형 TFT에 적용하는 것이 가능하다.
또한, 본 실시예는, 실시형태 1, 실시형태 2, 실시예 1∼5중 어느 하나와 자유롭게 조합할 수 있다.
(실시예 7)
본 발명을 실시하여 EL모듈(액티브 매트릭스형 액정모듈, 액티브 매트릭스형 EL모듈, 액티브 매트릭스형 EL모듈)을 완성할 수 있다. 즉, 본 발명을 실시함으로써, 그것들을 내장한 모든 전자기기가 완성된다.
그와 같은 전자기기로서는, 비디오 카메라, 디지털 카메라, 헤드 마운트 디스플레이(고글형 디스플레이), 카내비게이션, 카스테레오, 퍼스널 컴퓨터, 휴대정보단말(모바일 컴퓨터, 휴대전화 또는 전자서적 등) 등을 들 수 있다. 그것들의 일례를 도 11 및 도 12에 나타낸다.
도 11a는 퍼스널 컴퓨터로, 본체(2001), 화상 입력부(2002), 표시부(2003), 키보드(2004) 등을 포함한다.
도 11b는 비디오 카메라로, 본체(2101), 표시부(2102), 음성 입력부(2103), 조작스위치(2104), 배터리(2105), 화상 수신부(2106) 등을 포함한다.
도 11c는 모바일 컴퓨터로, 본체(2201), 카메라부(2202), 화상 수신부(2203), 조작스위치(2204), 표시부(2205) 등을 포함한다.
도 11d는 고글형 디스플레이로, 본체(2301), 표시부(2302), 아암부(2303) 등을 포함한다.
도 11e는 프로그램을 기록한 기록매체(이하, 기록매체라고 부름)를 이용하는 재생장치로, 본체(2401), 표시부(2402), 스피커부(2403), 기록매체(2404), 조작 스위치(2405) 등을 포함한다. 이때, 이 재생장치는, 기록매체로서 DVD(Digital Versatile Disc), CD 등을 사용하여, 음악감상, 영화감상, 게임, 인터넷을 할 수 있다.
도 11f는 디지털 카메라로, 본체(2501), 표시부(2502), 접안부(2503), 조작 스위치(2504), 화상 수신부(미도시됨) 등을 포함한다.
도 12a는 휴대전화로, 본체(2901), 음성 출력부(2902), 음성 입력부(2903), 표시부(2904), 조작 스위치(2905), 안테나(2906), 화상 입력부(CCD, 이미지 센서 등)(2907) 등을 포함한다.
도 12b는 휴대서적(전자서적)으로, 본체(3001), 표시부(3002, 3003), 기억매체(3004), 조작 스위치(3005), 안테나(3006) 등을 포함한다.
도 12c는 디스플레이로, 본체(3101), 지지대(3102), 표시부(3103) 등을 포함한다.
아울러, 도 12c에 도시한 디스플레이는, 중소형 또는 대형의 것, 예를 들면, 5∼20인치 화면 사이즈이다. 또한, 이러한 사이즈의 표시부를 형성하기 위해서는, 기판의 한 변이 1m인 것을 이용하여, 갱 프린팅(gang printing)에 의해 양산하는 것이 바람직하다.
이상과 같이, 본 발명의 적용범위는 매우 넓고, 모든 분야의 전자기기의 제작방법에 적용하는 것이 가능하다. 이때, 본 실시예의 전자기기는, 실시형태 1∼실시형태 3, 실시예 1 내지 6중 어느 하나와의 조합으로 이루어진 구성을 이용하여도 실현할 수 있다.
(실시예 8)
본 실시예에서는, 새로운 막 형성방법을 설명한다.
물리적 막 형성방법의 전형적인 예로서, 진공하의 증착원으로부터 기화물을 기화하여 막을 형성하는 진공 증발이 공지되어 있다. 또한, 화학적 막 형성방법의 전형적인 예로서, 기판 표면 상에 화학적 반응에 의해 또는 증기로 막을 형성하는 CVD(화학적 기상 증착)법이 공지되어 있다.
본 실시예는, 새로운 막 형성방법을 제공한다. 즉, 막 형성실에서 증착원으로부터 유기화합물재료를 기화할 경우, 성분으로서, 유기화합물 재료의 입자보다 작은 재료를 포함하는 미량의 물질 가스를 흐르게 하여, 유기화합물막에 작은 원자 반경 재료를 포함한다.
상기 작은 원자 반경 재료 가스로서는, 실란족 가스(모노실란, 디실란 및 트리실란), SiF4, GeH4, GeF4, SnH4 및 탄화수소족 가스(CH4 , C2H2, C2H4 및 C6H6)로부터 선택된 일종 또는 복수종을 사용할 수 있다. 가스를 상기 장치 내부로 도입하기 전에, 가스 정제기에 의해 고순도로 가스를 정제한다. 따라서, 상기 가스 정제기를 제공하고, 상기 가스가 고순도로 정제된 후, 상기 증착장치 내로 가스를 도입할 필요가 있다. 따라서, 가스에 포함된 산소, 수분 및 다른 불순물을 미리 제거할 수 있다. 따라서, 이들 불순물이 상기 장치 내부로 도입하는 것을 막을 수 있다.
예를 들면, 유기재를 증발에 의해 증착하는 막 형성실 내에 소정 유량으로 모노실란 가스를 도입할 경우, 상기 막 형성실 내부에서 유동하는 SiH4는, 증착원으로부터 기화된 유기재를 증착하여서 기판 상에 형성된 박막으로 들어간다. 그 후, 그대로 작은 원자반경 SiH4 또는 SiHX는, 그 막 내에 포함되는 비교적 대입자 반경 유기재 분자들 사이에 매립된다. 증발시에, 증착원은, 약 100℃로 가열된다. 모노실란은 약 550℃의 분해 온도를 갖기 때문에, 분해되지 않는다. 증발되는 유기재에 따라, 그것은 SiH4 또는 SiHX와 반응하여 화합물을 형성한다. 또한, 상기 막 형성실에 약간 잔류하는 산소(또는 습기)가 포획되어, 열화의 요인이 되는 SiOx, 산소(또 는 습기)를 형성하여, 막 형성실 내 및 상기 막에 유기재가 감소될 수 있다. 따라서, 발광소자의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
막 내에 있는 유기재 분자간에 공간이 있을 경우, 산소가 그 공간으로 쉽게 들어가 열화가 생긴다. 이 공간은 매립되어야 하기 때문에, SiF4, GeH4, GeF4 , SnH4 및 탄화수소족 가스(CH4, C2H2, C2H4 및 C6 H6)을 사용하여, 발광소자의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
상기 유기재로서, α-NPD(4,4'-비스-[N-(나프틸)-N-페닐-아미노] 비페닐), BCP(바소큐프로인), MTDATA(4,4',4''-트리스(N-3-메틸페닐-N-페닐-아미노) 트리페닐아민), Alq3(트리스-8-퀴노리노라소알루미늄(quinolinorathoaluminum) 유도체)를 들 수 있다.
본 실시예는, 공증착에 의해 도 4에 도시된 혼합영역을 형성하는 경우 또는, 기능영역(전자 수송기능을 가짐)을 증착할 경우에 효과적이다. 그 결과, 발광소자의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
막 형성실의 진공도는, 10-8∼10-1Torr, 바람직하게는 10-7∼10-2 Torr이다. 드라이 펌프, 크라이오펌프 또는 자기부상형 터보분자펌프가, 상기 막 형성실과 연결된 진공 증착처리실을 위해 설치된다. 또한, 막 형성실의 내부 벽면에 사용하는 재료로서는, 그 표면적을 작게 함으로써, 산소나 물 등의 불순물의 흡착성을 작게 할 수 있다. 그 때문에, 전해연마를 시행하여 경면화시킨 알루미늄과 스테인레스강(SUS) 등을 사용한다. 이에 따라, 막 형성실 내부의 진공도를 10-8∼10-1Torr로 유지할 수 있다. 또한, 기공이 대단히 적어지도록 처리된 세라믹 등의 재료를 내부 부재로 사용한다. 이때, 이들은, 중심선 평균 거칠기가 3nm 이하가 되는 표면 평활성을 갖는 것이 바람직하다.
본 발명의 막 형성장치의 구성을 도 15를 사용하여 설명한다. 도 15는, 본 발명의 막 형성장치의 단면도를 나타낸 예시도이다.
도 15에서, 홀더에 의해 기판(1501)과 접하여 고정된 증착 마스크(1502a)가 설치되어 있다. 또한, 이렇게 설치된 상태에서, 각각 서로 다른 온도에서 가열될 수 있는 증착원 홀더(1506)가 설치되어 있다. 이때, 이들 증착원은 상기 기판에 대향하도록 설치된다.
재료실(1508)은, 도전성 금속재료를 포함한 상기 증착원 홀더(1506)의 공간이 있다. 내부에 형성된 유기화합물(1507)을 상기 증착원 홀더를 위해 설치된 가열수단(전형적으로는 저항가열방법)에 의해 승화온도로 가열할 경우, 그 유기화합물은 증발을 통해 기판의 표면 상에 증착된다. 이때, 상기 증착을 수행할 경우, 전극(1502b)이 상기 증착을 막지 않는 위치로 이동된다. 또한, 유기화합물(1507)은, 각 용기(전형적으로, 도가니 및 증착 보트)에 형성된다.
또한, 증착시에, 재료 가스는, 상기 막에 그 재료가스를 포함하도록 소정 유량으로 도입된다. 상기 재료 가스 또는 상기 재료 가스의 주 성분은, 그 막에 0.01 atoms%∼5 atoms%로, 바람직하게는 0.1 atoms%∼2 atoms%로 포함된다. 막 형성실(1503) 내에 도입된 가스로서는, 실란족 가스(모노실란, 디실란, 트리실란), SiF4, GeH4, GeF4, SnH4 및 탄화수소족 가스(CH4, C2H2, C2H4 및 C6H6)로부터 선택된 일종 또는 복수종을 사용할 수 있다.
도 15를 사용하여 형성된 유기화합물을 포함한 막은, 재료 가스 또는 그 재료가스의 주 성분을 포함하여, 산소 및 습기가 거의 그 막에 들어가지 않는다. 따라서, 그 유기화합물을 포함한 이 막을 사용한 발광소자는, 신뢰성에 있어서 향상된다.
또한, 복수의 서로 다른 재료를 증착하여 공증착을 할 경우, 2종류의 유기화합물을 동시에 증착하고, 상기 재료 가스를 도입하여 상기 2종류의 유기화합물과 상기 재료가스 또는 상기 재료가스의 주 성분을 포함한 혼합영역을 형성한다.
또한, 상기 제 1 유기화합물을 증착한 후, 동일 증착 분위기하에서 제 2 유기화합물을 증착하고, 상기 재료 가스를 도입하여, 상기 제 1 기능영역과 제 2 기능영역 사이에 혼합영역을 형성한다. 본 실시예에서, 이전의 저항 가열에 의해 제 1 유기화합물을 기화시키고, 그 증착시에 제 1 셔터(1509)를 개방시킨다. 따라서, 그 기판을 향하여 분산된다. 이렇게 하여, 도 4a에 도시된 제 1 기능영역을 형성할 수 있다. 다음에, 증착을 위해 제 2 셔터(1519)를 개방하여 혼합영역을 형성한다.
또한, 혼합영역을 형성할 때, 상기 혼합영역은, 농도 경사를 가져도 된다. 또한, 본 발명은, 3중항 여기 에너지를 발광으로 변환할 수 있는 재료를 도펀트로서 상기 혼합영역에 첨가할 경우 적용 가능하다. 또한, 공증착을 할 때, 유기화합물을 증착하는 방향은 피증착물의 위치에서 교차되어 서로 상기 유기화합물과 혼합되는 것이 바람직하다.
또한, 부착 방지 쉴드(1505)는, 증착시에 막 형성실의 내벽에 유기화합물이 부착하는 것을 방지하도록 설치된다.
또한, 히터 등의 가열수단으로 구성된 증착원 홀더(1506)가 고온으로 상승되기 때문에, 가열 절연재(1504)로 덮여 있는 것이 바람직하다.
또한, 유기화합물을 포함하는 막에 손상을 주지 않도록 형성된 플라즈마를 발생하여도 된다. 콘덴서(1500b)를 통해 고주파 전원(1500a)과 연결된 증착 마스크(1502a)와 전극(1502b) 사이에서 플라즈마를 발생하는 것이 가능하다.
또한, 포스핀 가스는, 모노실란에 추가로 도입되어도 된다. 또한, 모노실란 대신에, AsH3, B2H2, BF4, H2Te, Cd(CH3) 2, Zn(CH3)2, (CH3)3In, H2Se, BeH2 , 트리메틸 갈륨 또는 트리에틸 갈륨을 사용할 수 있다.
본 발명은, 실시형태 1∼실시형태 3 및 실시예 1∼실시예 7 중 어느 하나와 자유롭게 조합할 수 있다.
본 발명에 의해, 진공속에서 기판을 가열하면서 증착을 행하고, 원하는 막두께까지 막 형성을 함으로써, 고밀도 및 고순도의 유기화합물층을 형성할 수 있다.
또한, 본 발명에 의해, 진공속에서 기판을 가열하면서 복수회의 증착을 함으로써, 각 인접 층간에서의 분자사이를 보다 잘 맞출 수 있다. 특히, 혼합영역을 형성하는 경우, 혼합영역에서의 분자사이를 보다 잘 맞출 수 있다. 따라서, 구동전압의 감소 및 휘도 저하 방지가 가능해진다.
또한, 본 발명에 의해, 하나의 막 형성실에서, 막 형성 전에 진공으로 어닐링하는 처리, 막 형성 중에 진공으로 어닐링하는 처리, 또는 막 형성 후에 진공으로 어닐링하는 처리를 행하는 것이 가능해져, 스루풋이 향상된다.
또한, 본 발명에 의해, 막 형성장치의 내부에 설치되는 지그 및 막 형성장치의 내벽에 부착된 증착재료를 대기에 노출시키지 않고 제거할 수 있다.

Claims (61)

  1. 기판에 대향하여 배치된 복수의 증착원으로부터 유기화합물 재료를 증착시켜 상기 기판 상에 막을 형성하는 막 형성장치에 있어서,
    상기 기판이 배치되는 막 형성실과,
    상기 막 형성실에 설치되어 상기 막 형성실의 내벽에 막이 형성되는 것을 방지하는 부착방지수단과,
    상기 막 형성실에 설치되어 상기 부착방지수단을 가열하는 가열수단과,
    상기 막 형성실 내에 배치된 상기 복수의 증착원과,
    상기 막 형성실 내에 설치되어 상기 증착원을 가열하는 수단과,
    상기 막 형성실 내에 설치되어 상기 기판과 상기 증착원 사이에 배치된 마스크를 가열하는 가열수단과,
    상기 막 형성실 안을 진공으로 하는 진공 배기 처리실을 구비하고,
    상기 막 형성실은 상기 진공 배기 처리실과 연결되며,
    상기 기판의 온도 T1은 상기 부착방지수단의 온도 T2보다도 적어도 10℃ 낮게 제어되고, 상기 부착방지수단의 온도 T2는 상기 증착원의 온도 T3보다도 낮게 제어되는 것을 특징으로 하는 막 형성장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 막 형성실은, 1×10-3Torr이하의 압력을 갖는 진공도로 유지하는 것을 특징으로 하는 막 형성장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 증착원은, 각각 기능이 다른 유기화합물을 갖고, 적어도 2종류 의 유기화합물을 동시에 증착하는 것을 특징으로 하는 막 형성장치.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판의 온도 T1은, 50℃∼200℃의 범위로 제어된 것을 특징으로 하는 막 형성장치.
  6. 기판에 대향하여 배치된 복수의 증착원으로부터 유기화합물 재료를 증착시켜 상기 기판 상에 막을 형성하는 막 형성장치에 있어서,
    상기 기판이 배치되는 막 형성실과,
    상기 막 형성실에 설치되어 상기 막 형성실의 내벽에 막이 형성되는 것을 방지하는 부착방지수단과,
    상기 막 형성실에 설치되어 상기 부착방지수단을 가열하는 가열수단과,
    상기 막 형성실에 설치된 상기 증착원과,
    상기 막 형성실에 설치되어 상기 증착원을 가열하는 수단과,
    상기 막 형성실에 설치되어 마스크를 가열하는 가열수단과,
    상기 막 형성실 안을 진공으로 하는 진공 배기 처리실을 구비하고,
    상기 막 형성실은 상기 진공 배기 처리실과 연결되며,
    상기 기판의 온도 T1은 상기 부착방지수단의 온도 T2보다도 적어도 10℃ 낮게 제어되고, 상기 부착방지수단의 온도 T2는 상기 증착원의 온도 T3보다도 낮게 제어되는 것을 특징으로 하는 막 형성장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 막 형성실은, 1×10-3Torr이하의 압력을 갖는 진공도로 유지하는 것을 특징으로 하는 막 형성장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 복수의 증착원은, 각각 기능이 다른 유기화합물을 갖고, 적어도 2종류의 유기화합물을 동시에 증착하는 것을 특징으로 하는 막 형성장치.
  9. 삭제
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 기판의 온도 T1은, 50℃∼200℃의 범위로 제어된 것을 특징으로 하는 막 형성장치.
  11. 삭제
  12. 로드실과, 반송실과, 직렬로 서로 연결된 막 형성실을 구비한 막 형성장치에 있어서,
    상기 막 형성실은, 마스크와 기판의 위치맞춤을 행하는 기능을 갖고, 상기 막 형성실은, 상기 막 형성실 안을 진공으로 하는 진공 배기 처리실과 연결되고, 상기 막 형성실의 내벽에 막 형성되는 것을 방지하는 부착방지수단과, 상기 부착방지수단을 가열하는 가열수단과, 복수의 증착원과, 상기 증착원을 가열하는 수단과, 마스크를 가열하는 가열수단을 구비하며,
    상기 기판의 온도 T1은 상기 부착방지수단의 온도 T2보다도 적어도 10℃ 낮게 제어되고, 상기 부착방지수단의 온도 T2는 상기 증착원의 온도 T3보다도 낮게 제어되는 것을 특징으로 하는 막 형성장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 막 형성실은, 1×10-3Torr이하의 압력을 갖는 진공도로 유지하는 것을 특징으로 하는 막 형성장치.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 복수의 증착원은, 각각 기능이 다른 유기화합물을 갖고, 적어도 2종류의 유기화합물을 동시에 증착하는 것을 특징으로 하는 막 형성장치.
  15. 삭제
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 기판의 온도 T1은, 50℃∼200℃의 범위로 제어된 것을 특징으로 하는 막 형성장치.
  17. 삭제
  18. 로드실과, 상기 로드실에 연결된 반송실과, 상기 그 반송실에 연결된 막 형성실을 구비한 막 형성장치에 있어서,
    상기 반송실은, 마스크와 기판의 위치맞춤을 행하는 기능을 가지고, 상기 막 형성실은, 상기 막 형성실 안을 진공으로 하는 진공 배기 처리실과 연결되고, 상기 막 형성실의 내벽에 막 형성되는 것을 방지하는 부착방지수단과, 상기 부착방지수단을 가열하는 가열수단과, 복수의 증착원과, 상기 증착원을 가열하는 수단과, 마스크를 가열하는 가열수단을 구비하며,
    상기 기판의 온도 T1은 상기 부착방지수단의 온도 T2보다도 적어도 10℃ 낮게 제어되고, 상기 부착방지수단의 온도 T2는 상기 증착원의 온도 T3보다도 낮게 제어되는 것을 특징으로 하는 막 형성장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 막 형성실은, 1×10-3Torr이하의 압력을 갖는 진공도로 유지하는 것을 특징으로 하는 막 형성장치.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 복수의 증착원은, 각각 기능이 다른 유기화합물을 갖고, 적어도 2종류의 유기화합물을 동시에 증착하는 것을 특징으로 하는 막 형성장치.
  21. 삭제
  22. 제 18 항에 있어서,
    상기 기판의 온도 T1은, 50℃∼200℃의 범위로 제어된 것을 특징으로 하는 막 형성장치.
  23. 삭제
  24. 기판에 대향하여 배치된 증착원으로부터 유기화합물 재료를 증착시켜 상기 기판 상에 막을 형성하는 막 형성장치에 있어서,
    상기 막 형성실은,
    상기 기판에 배치된 막 형성실과,
    상기 막 형성실에 설치되어 상기 막 형성실의 내벽에 막이 형성되는 것을 방지하는 부착방지수단과,
    상기 막 형성실에 설치되어 상기 부착방지수단을 가열하는 가열수단과,
    상기 막 형성실에 설치된 상기 증착원과,
    상기 막 형성실에 설치되어 상기 증착원을 가열하는 수단과,
    상기 막 형성실에 설치되어 기판을 가열하는 가열수단과,
    상기 막 형성실에 설치된 마스크와,
    상기 막 형성실에 설치되어 상기 마스크에 대향하는 전극과,
    상기 막 형성실 안을 진공으로 하는 진공 배기 처리실을 구비하고,
    상기 막 형성실은, 상기 진공 배기 처리실과 연결되고, 상기 막 형성실내에 플라즈마를 발생시키며,
    상기 기판의 온도 T1은 상기 부착방지수단의 온도 T2보다도 적어도 10℃ 낮게 제어되고, 상기 부착방지수단의 온도 T2는 상기 증착원의 온도 T3보다도 낮게 제어되는 것을 특징으로 하는 막 형성장치.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 마스크는, 도전성 재료로 이루어지고, 상기 마스크와 상기 전극 중 어느 한쪽에 고주파 전원이 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 막 형성장치.
  26. 기판에 대향하여 배치된 증착원으로부터 유기화합물 재료를 증착시켜 상기 기판 상에 막을 형성하는 막 형성장치에 있어서,
    상기 기판이 배치되는 막 형성실과,
    상기 막 형성실에 설치된 증착원과,
    상기 막 형성실에 설치되어 상기 증착원을 가열하는 수단과,
    상기 막 형성실에 설치되어 상기 기판을 가열하는 가열수단과,
    상기 막 형성실 안을 진공으로 하는 진공 배기 처리실과,
    상기 막 형성실은 상기 진공 배기 처리실과 연결되고, 상기 처리실의 내벽에 레이저광을 조사하는 클리닝 예비실과 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 막 형성장치.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 레이저광은, 갈바노 미러를 사용하여 주사시키는 것을 특징으로 하는 막 형성장치.
  28. 막 형성실내에 배치된 기판 상에 유기화합물을 증착시키는 막 형성방법에 있어서,
    상기 막 형성실 안을 5×10-3Torr이하의 압력보다도 고진공도로 하고, 상기 기판에 대향하여 배치된 증착원으로부터 유기화합물 재료를 증착시켜 상기 기판 상에 막을 형성하는 경우, 동시에 상기 기판을 가열하여 상기 막 내의 가스를 감소시키는 것을 특징으로 하는 막 형성방법.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 기판의 온도 T1은, 50℃∼200℃의 범위로 제어하는 것을 특징으로 하는 막 형성방법.
  30. 막 형성실 안에 배치된 기판 상에 유기화합물을 증착시키는 막 형성방법에 있어서,
    상기 막 형성실 안을 5×10-3Torr이하의 압력보다도 고진공도로 하고, 상기 기판에 대향하여 배치된 증착원으로부터 유기화합물 재료를 증착시켜 상기 기판 상에 막을 형성한 후, 상기 기판을 대기에 노출시키지 않고, 상기 막 형성시보다도 더욱 진공도로 증가시키고, 상기 기판을 가열하여 상기 막 내의 가스를 감소시키는 것을 특징으로 하는 막 형성방법.
  31. 제 30 항에 있어서,
    상기 막 형성시보다도 고진공도로 하고, 상기 기판을 가열하여 상기 막 내의 가스를 감소시키는 처리는, 상기 막 형성시와 동일한 막 형성실에서 행하는 것을 특징으로 하는 막 형성방법.
  32. 제 30 항에 있어서,
    상기 막 형성시보다도 고진공도로 하고, 상기 기판을 가열하여 상기 막 내의 가스를 감소시키는 처리는, 상기 막 형성시와 다른 처리실에서 행하는 것을 특징으로 하는 막 형성방법.
  33. 제 30 항에 있어서,
    막 형성을 할 때, 상기 기판을 동시에 가열하여 상기 막 내의 가스를 감소시키는 것을 특징으로 하는 막 형성방법.
  34. 막 형성실 안에 배치된 기판 상에 유기화합물을 증착시키는 막 형성방법에 있어서,
    상기 기판 상에 제 1 유기화합물층을 형성한 후, 상기 막 형성실 안을 5×10-3Torr이하의 압력보다도 고진공도로 하고, 상기 기판에 대향하여 배치된 증착원으로부터 유기화합물 재료를 증착시켜, 상기 제 1 유기화합물층 상에 제 2 유기화합물층의 막 형성을 행하기 전에, 상기 기판을 가열하여 상기 제 1 유기화합물층 내의 가스를 감소시키는 것을 특징으로 하는 막 형성방법.
  35. 기판이 배치되는 막 형성실과, 상기 막 형성실 내에 배치된 증착원과, 상기 막 형성실 내에 설치되어 상기 증착원을 가열하는 수단과, 상기 막 형성실 내에 설치되어 상기 기판을 가열하는 가열수단과, 상기 막 형성실 내에 배치된 마스크와, 상기 막 형성실 내에 상기 마스크와 대향하여 설치되는 전극과, 상기 막 형성실 안을 진공으로 하는 진공 배기 처리실을 구비하는 막 형성 장치 내에 설치되어, 상기 막 형성실에 부착되는 유기화합물을 제거하는 클리닝 방법에 있어서,
    상기 막 형성실 안에 플라즈마를 발생시킴으로써, 상기 마스크, 상기 막 형성실의 내벽, 또는 상기 막 형성실의 내벽에 막이 형성되는 것을 방지하는 부착방지수단을 클리닝하는 단계를 포함하며,
    상기 막 형성실은 상기 진공 배기 처리실과 연결되고,
    상기 기판의 온도 T1은 상기 부착방지수단의 온도 T2보다도 적어도 10℃ 낮게 제어되고, 상기 부착방지수단의 온도 T2는 상기 증착원의 온도 T3보다도 낮게 제어되는 것을 특징으로 하는 클리닝 방법.
  36. 제 35 항에 있어서,
    상기 플라즈마는 상기 마스크와 상기 전극 사이에 발생되는 것을 특징으로 하는 클리닝 방법.
  37. 제 35 항에 있어서,
    상기 플라즈마는, Ar, H, F, NF3, 또는 O로부터 선택된 일종 또는 복수종의 가스를 여기하여 발생시키는 것을 특징으로 하는 클리닝 방법.
  38. 전처리실 내의 기판을 가열하는 것과,
    상기 기판을 대기에 노출시키지 않고 상기 기판을 상기 전처리실로부터 막 형성실로 이송하는 것과,
    상기 막 형성실 안을 5×10-3Torr이하의 압력의 진공도로 유지하는 것과,
    상기 5×10-3Torr이하의 압력의 진공도로 유지된 상기 막 형성실 내의 증착원으로부터 유기화합물 재료를 증착시켜 상기 기판 위에 막을 형성하는 것과,
    상기 유기 화합물 재료의 증착 시보다 상기 막 형성실 내의 상기 진공도를 증가시키는 것과,
    상기 진공도의 증가 시에 상기 기판을 대기로부터 보호하는 것과,
    상기 5×10-3Torr이하의 압력의 진공도로 상기 기판을 가열하여 상기 막 내의 가스를 감소시키는 것을 포함한 것을 특징으로 하는 EL 소자 형성방법.
  39. 제 38 항에 있어서,
    상기 기판의 온도 T1은, 50℃∼200℃의 범위로 제어되는 것을 특징으로 하는 EL 소자 형성방법.
  40. 막 형성실 내에 기판을 제공하는 것과,
    상기 막 형성실 안을 5×10-3Torr이하의 압력의 진공도로 유지하는 것과,
    상기 5×10-3Torr이하의 압력의 진공도로 유지된 상기 막 형성실 내의 증착원으로부터 유기화합물 재료를 증착시켜 상기 기판 위에 막을 형성하는 것과,
    상기 유기 화합물 재료의 증착 시보다 상기 막 형성실 내의 상기 진공도를 증가시키는 것과,
    상기 진공도의 증가 시에 상기 기판을 대기로부터 보호하는 것과,
    상기 5×10-3Torr이하의 압력의 진공도로 상기 기판을 가열하여 상기 막 내의 가스를 감소시키는 것을 포함한 것을 특징으로 하는 EL 소자 형성방법.
  41. 제 40 항에 있어서,
    상기 5×10-3Torr이하의 압력의 진공도로 상기 기판을 가열해서 상기 막 내의 가스를 감소시키는 처리를, 상기 막 형성실 내에서 행하는 것을 특징으로 하는 EL 소자 형성방법.
  42. 제 40 항에 있어서,
    상기 5×10-3Torr이하의 압력의 진공도로 상기 기판을 가열해서 상기 막 내의 가스를 감소시키는 처리를, 상기 막 형성실과 다른 처리실 내에서 행하는 것을 특징으로 하는 EL 소자 형성방법.
  43. 제 40 항에 있어서,
    상기 막 형성 시에, 동시에 상기 기판을 가열해서 상기 막 내의 가스를 감소시키는 것을 특징으로 하는 EL 소자 형성방법.
  44. 전처리실 내의 기판을 가열하는 것과,
    상기 기판을 대기에 노출시키지 않고 상기 기판을 상기 전처리실로부터 막 형성실로 이송하는 것과,
    상기 기판 위에 제 1 유기 화합물층을 형성하는 것과,
    상기 막 형성실 안을 5×10-3Torr이하의 압력의 진공도로 유지하는 것과,
    상기 5×10-3Torr이하의 압력의 진공도로 유지된 상기 막 형성실 내의 증착원으로부터 유기화합물 재료를 증착시켜 상기 제 1 유기 화합물층 위에 제 2 유기 화합물층을 형성하는 것과,
    상기 제 2 유기 화합물층에 대한 상기 유기 화합물 재료의 증착 시보다 상기 막 형성실 내의 상기 진공도를 증가시키는 것과,
    상기 진공도의 증가 시에 상기 기판을 대기로부터 보호하는 것과,
    상기 5×10-3Torr이하의 압력의 진공도로 상기 기판을 가열해서 상기 제 1 유기 화합물층 및 상기 제 2 유기 화합물층 중 적어도 하나의 유기 화합물층 내의 가스를 감소시키는 것을 포함한 것을 특징으로 하는 EL 소자 형성방법.
  45. 제 38 항에 있어서,
    상기 EL 소자는 퍼스널 컴퓨터, 비디오 카메라, 모바일 컴퓨터, 휴대전화, 전자서적, 및 디스플레이로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나에 내장되는 것을 특징으로 하는 EL 소자 형성방법.
  46. 제 40 항에 있어서,
    상기 EL 소자는 퍼스널 컴퓨터, 비디오 카메라, 모바일 컴퓨터, 휴대전화, 전자서적, 및 디스플레이로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나에 내장되는 것을 특징으로 하는 EL 소자 형성방법.
  47. 제 44 항에 있어서,
    상기 EL 소자는 퍼스널 컴퓨터, 비디오 카메라, 모바일 컴퓨터, 휴대전화, 전자서적, 및 디스플레이로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나에 내장되는 것을 특징으로 하는 EL 소자 형성방법.
  48. 제 38 항에 있어서,
    상기 증착원 내에 있는 상기 유기 화합물 재료를, 저항 가열에 의해 가열하는 것을 특징으로 하는 EL 소자 형성방법.
  49. 제 38 항에 있어서,
    상기 유기 화합물 재료는 정공 주입성을 갖는 것을 특징으로 하는 EL 소자 형성방법.
  50. 제 38 항에 있어서,
    상기 유기 화합물 재료는 정공 수송성을 갖는 것을 특징으로 하는 EL 소자 형성방법.
  51. 제 38 항에 있어서,
    상기 유기 화합물 재료는 전자 수송성을 갖는 것을 특징으로 하는 EL 소자 형성방법.
  52. 제 38 항에 있어서,
    상기 유기 화합물 재료는 전자 주입성을 갖는 것을 특징으로 하는 EL 소자 형성방법.
  53. 제 38 항에 있어서,
    상기 유기 화합물 재료는 정공 또는 전자 이동을 저지하는 블록킹성을 갖는 것을 특징으로 하는 EL 소자 형성방법.
  54. 제 38 항에 있어서,
    상기 유기 화합물 재료는 발광성을 갖는 것을 특징으로 하는 EL 소자 형성방법.
  55. 제 40 항에 있어서,
    상기 증착원 내에 있는 상기 유기 화합물 재료를, 저항 가열에 의해 가열하는 것을 특징으로 하는 EL 소자 형성방법.
  56. 제 40 항에 있어서,
    상기 유기 화합물 재료는 정공 주입성을 갖는 것을 특징으로 하는 EL 소자 형성방법.
  57. 제 40 항에 있어서,
    상기 유기 화합물 재료는 정공 수송성을 갖는 것을 특징으로 하는 EL 소자 형성방법.
  58. 제 40 항에 있어서,
    상기 유기 화합물 재료는 전자 수송성을 갖는 것을 특징으로 하는 EL 소자 형성방법.
  59. 제 40 항에 있어서,
    상기 유기 화합물 재료는 전자 주입성을 갖는 것을 특징으로 하는 EL 소자 형성방법.
  60. 제 40 항에 있어서,
    상기 유기 화합물 재료는 정공 또는 전자 이동을 저지하는 블록킹성을 갖는 것을 특징으로 하는 EL 소자 형성방법.
  61. 제 40 항에 있어서,
    상기 유기 화합물 재료는 발광성을 갖는 것을 특징으로 하는 EL자 형성방법.
KR1020020079021A 2001-12-12 2002-12-12 막 형성장치와 막 형성 방법 및 클리닝 방법 KR100955595B1 (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001379273 2001-12-12
JPJP-P-2001-00379273 2001-12-12
JP2002046967 2002-02-22
JPJP-P-2002-00046967 2002-02-22

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20030048348A KR20030048348A (ko) 2003-06-19
KR100955595B1 true KR100955595B1 (ko) 2010-05-03

Family

ID=26625028

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020020079021A KR100955595B1 (ko) 2001-12-12 2002-12-12 막 형성장치와 막 형성 방법 및 클리닝 방법

Country Status (7)

Country Link
US (3) US6776847B2 (ko)
EP (1) EP1319732B1 (ko)
JP (2) JP5111287B2 (ko)
KR (1) KR100955595B1 (ko)
CN (2) CN101054657B (ko)
SG (2) SG114589A1 (ko)
TW (1) TWI286348B (ko)

Families Citing this family (165)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7517551B2 (en) * 2000-05-12 2009-04-14 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method of manufacturing a light-emitting device
US6770562B2 (en) 2000-10-26 2004-08-03 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Film formation apparatus and film formation method
TWI262034B (en) * 2002-02-05 2006-09-11 Semiconductor Energy Lab Manufacturing system, manufacturing method, method of operating a manufacturing apparatus, and light emitting device
TWI285515B (en) * 2002-02-22 2007-08-11 Semiconductor Energy Lab Light-emitting device and method of manufacturing the same, and method of operating manufacturing apparatus
SG113448A1 (en) * 2002-02-25 2005-08-29 Semiconductor Energy Lab Fabrication system and a fabrication method of a light emitting device
US7309269B2 (en) 2002-04-15 2007-12-18 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method of fabricating light-emitting device and apparatus for manufacturing light-emitting device
US6642092B1 (en) * 2002-07-11 2003-11-04 Sharp Laboratories Of America, Inc. Thin-film transistors formed on a metal foil substrate
JP3690380B2 (ja) * 2002-08-02 2005-08-31 セイコーエプソン株式会社 材料の配置方法、電子装置の製造方法、電気光学装置の製造方法
AU2003263609A1 (en) 2002-09-20 2004-04-08 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Fabrication system and manufacturing method of light emitting device
CN1723741B (zh) * 2002-12-12 2012-09-05 株式会社半导体能源研究所 发光装置、制造装置、成膜方法及清洁方法
DE60304745T2 (de) * 2002-12-18 2007-01-25 Cardinal Cg Co., Eden Prairie Plasmaunterstützte filmabscheidung
US7211461B2 (en) * 2003-02-14 2007-05-01 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Manufacturing apparatus
WO2004090928A1 (ja) * 2003-04-04 2004-10-21 Matsushita Electric Industrial Co. Ltd. プラズマディスプレイパネルの製造方法
JP4493926B2 (ja) * 2003-04-25 2010-06-30 株式会社半導体エネルギー研究所 製造装置
US7211454B2 (en) * 2003-07-25 2007-05-01 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Manufacturing method of a light emitting device including moving the source of the vapor deposition parallel to the substrate
KR100699994B1 (ko) 2004-08-30 2007-03-26 삼성에스디아이 주식회사 라미네이션 장비 및 레이저 열전사 방법
US7315047B2 (en) * 2004-01-26 2008-01-01 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting device
US20080241587A1 (en) * 2004-03-29 2008-10-02 Tadahiro Ohmi Film-Forming Apparatus And Film-Forming Method
JP2006066884A (ja) * 2004-07-27 2006-03-09 Tokyo Electron Ltd 成膜方法、成膜装置及び記憶媒体
US9150953B2 (en) 2004-08-13 2015-10-06 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method for manufacturing semiconductor device including organic semiconductor
KR100699993B1 (ko) * 2004-08-30 2007-03-26 삼성에스디아이 주식회사 레이저 열전사 방법
US20060081184A1 (en) * 2004-10-19 2006-04-20 Yeh Te L Evaporation mask with high precision deposition pattern
KR100626037B1 (ko) * 2004-11-18 2006-09-20 삼성에스디아이 주식회사 마스크 세정방법
US7431807B2 (en) * 2005-01-07 2008-10-07 Universal Display Corporation Evaporation method using infrared guiding heater
JP4554378B2 (ja) * 2005-01-21 2010-09-29 富士通セミコンダクター株式会社 窒化膜の形成方法、半導体装置の製造方法及びキャパシタの製造方法
US7918940B2 (en) * 2005-02-07 2011-04-05 Semes Co., Ltd. Apparatus for processing substrate
US7948171B2 (en) 2005-02-18 2011-05-24 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light emitting device
JP2006330684A (ja) * 2005-04-26 2006-12-07 Kyocera Corp マスク洗浄装置、マスク洗浄方法、蒸着膜の形成方法、ｅｌディスプレイの製造装置、及びｅｌディスプレイの製造方法
JP4758159B2 (ja) * 2005-07-19 2011-08-24 株式会社日立ハイテクノロジーズ プラズマエッチング装置および微粒子除去方法
JP5014603B2 (ja) * 2005-07-29 2012-08-29 株式会社アルバック 真空処理装置
US7615501B2 (en) * 2005-08-11 2009-11-10 3M Innovative Properties Company Method for making a thin film layer
US7572741B2 (en) 2005-09-16 2009-08-11 Cree, Inc. Methods of fabricating oxide layers on silicon carbide layers utilizing atomic oxygen
WO2007034541A1 (ja) * 2005-09-21 2007-03-29 Tadahiro Ohmi 減圧蒸着装置及び減圧蒸着方法
KR101130545B1 (ko) * 2005-11-26 2012-03-23 엘지디스플레이 주식회사 유기 전계발광 표시소자의 유기 발광물질 증착방법
US20070178225A1 (en) * 2005-12-14 2007-08-02 Keiji Takanosu Vapor deposition crucible, thin-film forming apparatus comprising the same, and method of producing display device
DE102005061563A1 (de) * 2005-12-22 2007-07-19 Applied Materials Gmbh & Co. Kg Anlage zur Behandlung von Substraten und Verfahren
EP1801843B1 (de) * 2005-12-22 2013-07-03 Applied Materials GmbH & Co. KG Anlage und Verfahren zur Behandlung von Substraten
DE102006003847B4 (de) * 2006-01-26 2011-08-18 Siemens AG, 80333 Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines polykristallinen Keramikfilms auf einem Substrat
US8261690B2 (en) * 2006-07-14 2012-09-11 Georgia Tech Research Corporation In-situ flux measurement devices, methods, and systems
TW200809739A (en) * 2006-08-08 2008-02-16 Ritdisplay Corp Method for fabricating active matrix organic electro-luminescence display panel
WO2008069259A1 (en) * 2006-12-05 2008-06-12 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Film formation apparatus, film formation method, manufacturing apparatus, and method for manufacturing light-emitting device
JP4974672B2 (ja) * 2006-12-28 2012-07-11 東京エレクトロン株式会社 圧力波発生装置
KR100866935B1 (ko) * 2007-02-26 2008-11-04 가부시키가이샤 히다치 하이테크놀로지즈 플라즈마처리장치 및 플라즈마처리방법
US20080214007A1 (en) * 2007-03-02 2008-09-04 Texas Instruments Incorporated Method for removing diamond like carbon residue from a deposition/etch chamber using a plasma clean
CN101271869B (zh) * 2007-03-22 2015-11-25 株式会社半导体能源研究所 发光器件的制造方法
JP2008248311A (ja) * 2007-03-30 2008-10-16 Fujifilm Corp 真空蒸着装置
US20080268136A1 (en) * 2007-04-27 2008-10-30 Canon Kabushiki Kaisha Method of producing organic light emitting apparatus
EP1998389B1 (en) 2007-05-31 2018-01-31 Applied Materials, Inc. Method of cleaning a patterning device, method of depositing a layer system on a substrate, system for cleaning a patterning device, and coating system for depositing a layer system on a substrate
CN101647099B (zh) * 2007-05-31 2011-08-10 株式会社爱发科 等离子体处理装置的干式清洁方法
KR101563237B1 (ko) * 2007-06-01 2015-10-26 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 제조장치 및 발광장치 제작방법
US20090098309A1 (en) * 2007-10-15 2009-04-16 Advantech Global, Ltd In-Situ Etching Of Shadow Masks Of A Continuous In-Line Shadow Mask Vapor Deposition System
US8153201B2 (en) 2007-10-23 2012-04-10 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method of manufacturing light-emitting device, and evaporation donor substrate
KR20090041314A (ko) * 2007-10-23 2009-04-28 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 증착용 기판 및 발광장치의 제조방법
US8425974B2 (en) * 2007-11-29 2013-04-23 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Evaporation donor substrate and method for manufacturing light-emitting device
JP2009138210A (ja) * 2007-12-04 2009-06-25 Sony Corp 成膜装置および成膜方法ならびに発光装置の製造方法
KR101689519B1 (ko) * 2007-12-26 2016-12-26 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 증착용 기판, 증착용 기판의 제조방법, 및 발광장치의 제조방법
US8080811B2 (en) 2007-12-28 2011-12-20 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method for manufacturing evaporation donor substrate and light-emitting device
WO2009099002A1 (en) * 2008-02-04 2009-08-13 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Deposition method and method for manufacturing light-emitting device
JP5416987B2 (ja) 2008-02-29 2014-02-12 株式会社半導体エネルギー研究所 成膜方法及び発光装置の作製方法
WO2009107548A1 (en) * 2008-02-29 2009-09-03 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Deposition method and manufacturing method of light-emitting device
US20090218219A1 (en) * 2008-02-29 2009-09-03 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Manufacturing Apparatus
JP5238544B2 (ja) * 2008-03-07 2013-07-17 株式会社半導体エネルギー研究所 成膜方法及び発光装置の作製方法
KR101143623B1 (ko) * 2008-03-10 2012-05-09 에스케이하이닉스 주식회사 산화 처리를 이용한 위상반전마스크 형성방법
US8182863B2 (en) * 2008-03-17 2012-05-22 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Deposition method and manufacturing method of light-emitting device
US7993945B2 (en) * 2008-04-11 2011-08-09 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method for manufacturing light-emitting device
JP5244680B2 (ja) * 2008-04-14 2013-07-24 株式会社半導体エネルギー研究所 発光装置の作製方法
US8409672B2 (en) * 2008-04-24 2013-04-02 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method of manufacturing evaporation donor substrate and method of manufacturing light-emitting device
JP5159689B2 (ja) * 2008-04-25 2013-03-06 株式会社半導体エネルギー研究所 発光装置の作製方法
EP2135970A1 (en) * 2008-06-20 2009-12-23 Applied Materials, Inc. Processing system and method for processing a substrate
JP5469950B2 (ja) * 2008-08-08 2014-04-16 株式会社半導体エネルギー研究所 発光装置の作製方法
US8486736B2 (en) * 2008-10-20 2013-07-16 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method for manufacturing light-emitting device
JP5291607B2 (ja) * 2008-12-15 2013-09-18 株式会社半導体エネルギー研究所 発光装置の作製方法
KR100994118B1 (ko) * 2009-01-13 2010-11-15 삼성모바일디스플레이주식회사 유기 발광 소자 및 그 제조 방법
JP5088331B2 (ja) * 2009-01-26 2012-12-05 東京エレクトロン株式会社 熱処理装置用の構成部品及び熱処理装置
EP2230703A3 (en) 2009-03-18 2012-05-02 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Manufacturing apparatus and manufacturing method of lighting device
FR2946462B1 (fr) * 2009-06-09 2011-07-01 Commissariat Energie Atomique Procede de realisation d'au moins un microcomposant avec un masque unique
DE102009038519B4 (de) * 2009-08-25 2012-05-31 Von Ardenne Anlagentechnik Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Stöchiometriegradientenschichten
US8486737B2 (en) * 2009-08-25 2013-07-16 Samsung Display Co., Ltd. Thin film deposition apparatus and method of manufacturing organic light-emitting display device by using the same
JP5328726B2 (ja) * 2009-08-25 2013-10-30 三星ディスプレイ株式會社 薄膜蒸着装置及びこれを利用した有機発光ディスプレイ装置の製造方法
JP5611718B2 (ja) * 2009-08-27 2014-10-22 三星ディスプレイ株式會社Ｓａｍｓｕｎｇ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． 薄膜蒸着装置及びこれを利用した有機発光表示装置の製造方法
JP5677785B2 (ja) 2009-08-27 2015-02-25 三星ディスプレイ株式會社Ｓａｍｓｕｎｇ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． 薄膜蒸着装置及びこれを利用した有機発光表示装置の製造方法
JP4599469B1 (ja) 2009-08-31 2010-12-15 富士フイルム株式会社 有機電界発光素子用材料及び有機電界発光素子
US20110052795A1 (en) * 2009-09-01 2011-03-03 Samsung Mobile Display Co., Ltd. Thin film deposition apparatus and method of manufacturing organic light-emitting display device by using the same
KR101073558B1 (ko) * 2009-10-08 2011-10-17 삼성모바일디스플레이주식회사 기판 합착 장치 및 기판 합착 방법
US8876975B2 (en) 2009-10-19 2014-11-04 Samsung Display Co., Ltd. Thin film deposition apparatus
EP2315234A1 (en) * 2009-10-20 2011-04-27 Applied Materials, Inc. Method and installation for producing an anti-reflection and/or passivation coating for semiconductor devices
KR101156431B1 (ko) * 2009-12-01 2012-06-18 삼성모바일디스플레이주식회사 증착 장치 및 이를 이용한 유기 발광 소자 제조 방법
KR101084184B1 (ko) * 2010-01-11 2011-11-17 삼성모바일디스플레이주식회사 박막 증착 장치
KR101174875B1 (ko) 2010-01-14 2012-08-17 삼성디스플레이 주식회사 박막 증착 장치, 이를 이용한 유기 발광 디스플레이 장치의 제조방법 및 이에 따라 제조된 유기 발광 디스플레이 장치
KR101193186B1 (ko) 2010-02-01 2012-10-19 삼성디스플레이 주식회사 박막 증착 장치, 이를 이용한 유기 발광 디스플레이 장치의 제조방법 및 이에 따라 제조된 유기 발광 디스플레이 장치
JP5237982B2 (ja) * 2010-03-10 2013-07-17 株式会社日立ハイテクノロジーズ 有機ｅｌ用蒸着マスククリーニング装置、有機ｅｌディスプレイの製造装置および有機ｅｌ用蒸着マスククリーニング方法
KR101156441B1 (ko) * 2010-03-11 2012-06-18 삼성모바일디스플레이주식회사 박막 증착 장치
KR101202348B1 (ko) 2010-04-06 2012-11-16 삼성디스플레이 주식회사 박막 증착 장치 및 이를 이용한 유기 발광 표시 장치의 제조 방법
US8894458B2 (en) 2010-04-28 2014-11-25 Samsung Display Co., Ltd. Thin film deposition apparatus, method of manufacturing organic light-emitting display device by using the apparatus, and organic light-emitting display device manufactured by using the method
KR101223723B1 (ko) 2010-07-07 2013-01-18 삼성디스플레이 주식회사 박막 증착 장치, 이를 이용한 유기 발광 디스플레이 장치의 제조방법 및 이에 따라 제조된 유기 발광 디스플레이 장치
TW201204845A (en) * 2010-07-16 2012-02-01 Hon Hai Prec Ind Co Ltd Processing apparatus for smoothing film material and evaporation deposition device with same
KR20120039944A (ko) * 2010-10-18 2012-04-26 삼성모바일디스플레이주식회사 기판 증착 시스템 및 증착 방법
KR101738531B1 (ko) 2010-10-22 2017-05-23 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 디스플레이 장치의 제조 방법 및 이에 따라 제조된 유기 발광 디스플레이 장치
KR101723506B1 (ko) 2010-10-22 2017-04-19 삼성디스플레이 주식회사 유기층 증착 장치 및 이를 이용한 유기 발광 디스플레이 장치의 제조 방법
KR20120045865A (ko) 2010-11-01 2012-05-09 삼성모바일디스플레이주식회사 유기층 증착 장치
DE102010062082A1 (de) * 2010-11-29 2012-05-31 4Jet Sales + Service Gmbh Reinigen von Oberflächen in Vakuumapparaturen mittels Laser
WO2012073908A1 (ja) * 2010-12-03 2012-06-07 シャープ株式会社 蒸着装置および回収装置
KR20120065789A (ko) 2010-12-13 2012-06-21 삼성모바일디스플레이주식회사 유기층 증착 장치
KR101760897B1 (ko) 2011-01-12 2017-07-25 삼성디스플레이 주식회사 증착원 및 이를 구비하는 유기막 증착 장치
US9722212B2 (en) * 2011-02-14 2017-08-01 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Lighting device, light-emitting device, and manufacturing method and manufacturing apparatus thereof
US20120263887A1 (en) * 2011-04-13 2012-10-18 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Technique and apparatus for ion-assisted atomic layer deposition
US8940411B2 (en) 2011-04-25 2015-01-27 General Electric Company Materials for optoelectronic devices
KR101852517B1 (ko) 2011-05-25 2018-04-27 삼성디스플레이 주식회사 유기층 증착 장치 및 이를 이용한 유기 발광 디스플레이 장치의 제조 방법
KR101840654B1 (ko) 2011-05-25 2018-03-22 삼성디스플레이 주식회사 유기층 증착 장치 및 이를 이용한 유기 발광 디스플레이 장치의 제조 방법
KR101857249B1 (ko) 2011-05-27 2018-05-14 삼성디스플레이 주식회사 패터닝 슬릿 시트 어셈블리, 유기막 증착 장치, 유기 발광 표시장치제조 방법 및 유기 발광 표시 장치
TWI433625B (zh) 2011-07-04 2014-04-01 Ind Tech Res Inst 軟性電子元件的製法
KR101826068B1 (ko) 2011-07-04 2018-02-07 삼성디스플레이 주식회사 유기층 증착 장치
DE102011113274A1 (de) * 2011-09-01 2013-03-07 Schmid Vacuum Technology Gmbh Beschichtungsanlage
JP5779804B2 (ja) * 2011-10-12 2015-09-16 日東電工株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法
JP2013161570A (ja) * 2012-02-02 2013-08-19 Nitto Denko Corp 有機ｅｌデバイスの製造方法及び製造装置
US20130137273A1 (en) * 2011-11-28 2013-05-30 Infineon Technologies Ag Semiconductor Processing System
JP5875851B2 (ja) * 2011-12-20 2016-03-02 株式会社アルバック 薄膜製造方法、薄膜製造装置
CN102534506A (zh) * 2012-01-20 2012-07-04 纳峰真空镀膜（上海）有限公司 低温真空镀膜装置
US8785235B2 (en) * 2012-02-10 2014-07-22 Tsmc Solar Ltd. Apparatus and method for producing solar cells
CN103325953B (zh) * 2012-03-19 2016-02-10 瀚宇彩晶股份有限公司 有机发光二极管封装及其封装方法
US20130302937A1 (en) * 2012-05-10 2013-11-14 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Film Formation Apparatus, Method for Forming Film, Method for Forming Multilayer Film or Light-Emitting Element, and Method for Cleaning Shadow Mask
KR101938365B1 (ko) * 2012-07-31 2019-04-12 삼성디스플레이 주식회사 증착 장치 및 이를 이용한 증착량 측정 방법
KR102003199B1 (ko) * 2012-12-18 2019-07-24 주식회사 원익아이피에스 박막증착장치
KR102075527B1 (ko) 2013-05-16 2020-02-11 삼성디스플레이 주식회사 유기층 증착 장치 및 이를 이용한 유기 발광 디스플레이 장치의 제조 방법
CN104213078A (zh) * 2013-05-30 2014-12-17 海洋王照明科技股份有限公司 一种低浓度掺杂的蒸发设备
KR102181233B1 (ko) * 2013-07-19 2020-11-23 삼성디스플레이 주식회사 기상 증착 장치 및 이를 이용한 표시 장치의 제조방법
CN103474453B (zh) * 2013-09-23 2016-09-21 京东方科技集团股份有限公司 电致发光装置及其制备方法
JP2015133444A (ja) * 2014-01-15 2015-07-23 株式会社東芝 半導体製造装置および半導体装置の製造方法
EP3119683B1 (en) * 2014-03-18 2021-10-06 3D-Oxides Deposition process based on stencil mask and application to the fabrication of tags supporting multi-functional traceable codes
EP2999019B1 (en) * 2014-09-19 2019-06-12 Novaled GmbH Organic light-emitting diode including an electron transport layer stack comprising different lithium compounds and elemental metal
CN104404450B (zh) * 2014-10-28 2018-06-01 深圳市华星光电技术有限公司 用于升华型oled材料蒸镀的坩埚
CN104460072B (zh) * 2014-12-31 2018-01-05 深圳市华星光电技术有限公司 基板烘烤装置
CN112011765B (zh) * 2015-06-18 2022-10-21 佳能特机株式会社 蒸镀装置及其控制方法、以及成膜方法
CN105088142B (zh) * 2015-07-30 2017-06-16 京东方科技集团股份有限公司 一种蒸镀方法
WO2017048696A1 (en) * 2015-09-16 2017-03-23 Advantech Global, Ltd Evaporative deposition with improved deposition source
CN105137660A (zh) * 2015-09-25 2015-12-09 京东方科技集团股份有限公司 一种光配向膜杂质去除装置和方法
CN105132861A (zh) * 2015-10-13 2015-12-09 京东方科技集团股份有限公司 一种蒸镀掩膜版以及蒸镀设备
WO2017069221A1 (ja) * 2015-10-22 2017-04-27 東京エレクトロン株式会社 膜形成装置及び膜形成方法
CN107282547A (zh) * 2016-03-30 2017-10-24 东莞新科技术研究开发有限公司 电子元件的清洗方法
CN106222615B (zh) * 2016-08-23 2019-05-21 电子科技大学 高通量组合材料芯片及其制备方法、制备装置
JP2019503431A (ja) * 2016-12-12 2019-02-07 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ 基板上に材料を堆積する装置、基板上に１つ以上の層を堆積するシステム、及び真空堆積システムをモニタする方法
EP3366804B1 (en) * 2017-02-22 2022-05-11 Satisloh AG Box coating apparatus for vacuum coating of substrates, in particular spectacle lenses
EP3366805B1 (en) * 2017-02-24 2022-01-12 Satisloh AG Box coating apparatus for vacuum coating of substrates, in particular spectacle lenses, and heating device for it
WO2018166622A1 (en) * 2017-03-17 2018-09-20 Applied Materials, Inc. Methods of operating a vacuum processing system
US10886468B2 (en) 2017-04-14 2021-01-05 Sakai Display Products Corporation Manufacturing method and manufacturing apparatus for organic EL display device
KR102488145B1 (ko) 2017-05-30 2023-01-17 삼성디스플레이 주식회사 마스크 세정 장치 및 마스크 세정 방법
CN107123754A (zh) 2017-06-14 2017-09-01 京东方科技集团股份有限公司 一种有机电致发光器件及制备方法、蒸镀设备
JP6662840B2 (ja) * 2017-12-11 2020-03-11 株式会社アルバック 蒸着装置
US10766057B2 (en) * 2017-12-28 2020-09-08 Micron Technology, Inc. Components and systems for cleaning a tool for forming a semiconductor device, and related methods
US10227693B1 (en) * 2018-01-31 2019-03-12 Axcelis Technologies, Inc. Outgassing impact on process chamber reduction via chamber pump and purge
JP6588128B2 (ja) * 2018-05-24 2019-10-09 堺ディスプレイプロダクト株式会社 有機ｅｌ表示装置の製造方法及び製造装置
CN108807129B (zh) * 2018-06-21 2020-09-01 北京蜃景光电科技有限公司 镀膜腔室清洗装置及镀膜腔室清洗方法
RU2711292C1 (ru) * 2018-11-21 2020-01-16 Акционерное Общество "Российский Концерн По Производству Электрической И Тепловой Энергии На Атомных Станциях" (Ао "Концерн Росэнергоатом") Способ дезактивации элемента конструкции ядерного реактора
KR102469600B1 (ko) * 2018-12-03 2022-11-22 가부시키가이샤 아루박 성막장치 및 성막방법
KR102680671B1 (ko) * 2018-12-21 2024-07-01 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 기상 증착 장치 및 진공 챔버에서 기판을 코팅하기 위한 방법
KR20200086582A (ko) * 2019-01-09 2020-07-17 삼성전자주식회사 원자층 증착 장치 및 이를 이용한 박막 형성 방법
CN110016696B (zh) * 2019-03-25 2023-04-07 广东工业大学 一种基于光致导电电极板的微电铸装置及其微电铸方法
JPWO2020222065A1 (ko) * 2019-04-30 2020-11-05
CN109972099B (zh) * 2019-05-10 2020-11-27 福建农林大学 一种制备片状氧化铁的方法
KR20210061639A (ko) * 2019-11-20 2021-05-28 캐논 톡키 가부시키가이샤 성막 장치, 이를 사용한 성막 방법 및 전자 디바이스 제조 방법
CN111367361B (zh) * 2020-02-29 2023-04-21 重庆顺贞科技有限公司 一种笔记本外壳转轴
RU2740591C1 (ru) * 2020-05-27 2021-01-15 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ростовский государственный университет путей сообщения" (ФГБОУ ВО РГУПС) Способ получения многослойных износостойких алмазоподобных покрытий
CN112634758A (zh) * 2020-12-18 2021-04-09 惠州视维新技术有限公司 一种柔性屏的封装方法及封装***
CN113075858A (zh) * 2021-03-26 2021-07-06 歌尔股份有限公司 中间转印模板的处理方法
WO2023011733A1 (en) * 2021-08-06 2023-02-09 MAX-PLANCK-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. Method of operating an evaporation system, deflection device, and evaporation system

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6130661A (ja) * 1984-07-19 1986-02-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd 被膜形成装置
JPS61235553A (ja) * 1985-04-12 1986-10-20 Citizen Watch Co Ltd 有色ｉｐパタ−ン被膜の形成方法
JPH04236759A (ja) * 1991-01-19 1992-08-25 Hitachi Cable Ltd 蒸着装置
JPH05243185A (ja) * 1991-02-27 1993-09-21 Sony Corp プラズマ処理装置
JPH0762526A (ja) * 1993-08-19 1995-03-07 Mitsubishi Chem Corp 有機電界発光素子の製造方法
JPH10102234A (ja) * 1996-09-26 1998-04-21 Canon Inc スパッタ装置及び該装置を用いた成膜方法
KR20000048002A (ko) * 1998-12-08 2000-07-25 엔도 마코토 기판처리장치
JP2000282219A (ja) * 1999-04-02 2000-10-10 Canon Inc 有機膜真空蒸着用マスク再生方法及び装置
JP2000328229A (ja) * 1999-05-19 2000-11-28 Canon Inc 真空蒸着装置
JP2002322556A (ja) * 2001-02-21 2002-11-08 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 成膜方法及び成膜装置

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5039561A (en) * 1986-08-25 1991-08-13 Minnesota Mining And Manufacturing Company Method for preparing an article having surface layer of uniformly oriented, crystalline, organic microstructures
JPH01119662A (ja) * 1987-10-30 1989-05-11 Sumitomo Electric Ind Ltd 有機物薄膜の製造法
US4987851A (en) * 1988-01-12 1991-01-29 Kabushiki Kaisha Toshiba Apparatus for forming organic thin film
JPH0445259A (ja) * 1990-06-11 1992-02-14 Ulvac Japan Ltd 成膜装置
JPH06116097A (ja) * 1992-10-08 1994-04-26 Mitsubishi Kasei Corp 不純物が添加された有機ポリシラン薄膜又は炭化ケイ素薄膜及びその製造方法
JP3115134B2 (ja) * 1992-11-27 2000-12-04 松下電器産業株式会社 薄膜処理装置および薄膜処理方法
JP3044168B2 (ja) * 1994-09-20 2000-05-22 三菱電機株式会社 有機分子の薄膜製造方法および薄膜パターン製造方法
JPH08319586A (ja) 1995-05-24 1996-12-03 Nec Yamagata Ltd 真空処理装置のクリーニング方法
US6106627A (en) * 1996-04-04 2000-08-22 Sigma Laboratories Of Arizona, Inc. Apparatus for producing metal coated polymers
CN100405530C (zh) * 1996-05-15 2008-07-23 精工爱普生株式会社 薄膜器件的制造方法
US6037712A (en) * 1996-06-10 2000-03-14 Tdk Corporation Organic electroluminescence display device and producing method thereof
US6294025B1 (en) * 1996-11-01 2001-09-25 THEVA DüNNSCHICHTTECHNIK GMBH Device for producing oxidic thin films
JP4059946B2 (ja) 1996-12-06 2008-03-12 株式会社アルバック 有機薄膜形成装置及び有機材料の再利用方法
JPH10294181A (ja) * 1997-02-24 1998-11-04 Toray Ind Inc 有機電界発光素子およびその製造方法
US6340501B1 (en) * 1997-05-08 2002-01-22 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Device and method for manufacturing an optical recording medium
JP3801730B2 (ja) * 1997-05-09 2006-07-26 株式会社半導体エネルギー研究所 プラズマｃｖｄ装置及びそれを用いた薄膜形成方法
US6271498B1 (en) * 1997-06-23 2001-08-07 Nissin Electric Co., Ltd Apparatus for vaporizing liquid raw material and method of cleaning CVD apparatus
JPH1161386A (ja) * 1997-08-22 1999-03-05 Fuji Electric Co Ltd 有機薄膜発光素子の成膜装置
TW475078B (en) * 1997-09-30 2002-02-01 Toshiba Corp Liquid crystal display device and production of liquid crystal display device
US6337102B1 (en) 1997-11-17 2002-01-08 The Trustees Of Princeton University Low pressure vapor phase deposition of organic thin films
JPH11172418A (ja) * 1997-12-12 1999-06-29 Ulvac Corp 成膜装置
TW455912B (en) * 1999-01-22 2001-09-21 Sony Corp Method and apparatus for film deposition
JP2000243566A (ja) * 1999-02-19 2000-09-08 Sharp Corp 有機電界発光素子及びその製造方法
JP2000355769A (ja) * 1999-06-14 2000-12-26 Mitsubishi Electric Corp クリーニングガスの除害方法および除害装置
JP2001149877A (ja) * 1999-11-29 2001-06-05 Japan Steel Works Ltd:The 処理装置内のクリーニング方法及び装置
TW490714B (en) 1999-12-27 2002-06-11 Semiconductor Energy Lab Film formation apparatus and method for forming a film
JP4785269B2 (ja) 2000-05-02 2011-10-05 株式会社半導体エネルギー研究所 発光装置の作製方法及び成膜装置のクリーニング方法
US20020011205A1 (en) 2000-05-02 2002-01-31 Shunpei Yamazaki Film-forming apparatus, method of cleaning the same, and method of manufacturing a light-emitting device
JP3628939B2 (ja) * 2000-06-27 2005-03-16 松下電器産業株式会社 露光方法及び露光装置
TW550672B (en) * 2001-02-21 2003-09-01 Semiconductor Energy Lab Method and apparatus for film deposition
TWI277363B (en) * 2002-08-30 2007-03-21 Semiconductor Energy Lab Fabrication system, light-emitting device and fabricating method of organic compound-containing layer
TW589920B (en) 2003-04-04 2004-06-01 Au Optronics Corp Evaporation apparatus for organic light emitted diode

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6130661A (ja) * 1984-07-19 1986-02-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd 被膜形成装置
JPS61235553A (ja) * 1985-04-12 1986-10-20 Citizen Watch Co Ltd 有色ｉｐパタ−ン被膜の形成方法
JPH04236759A (ja) * 1991-01-19 1992-08-25 Hitachi Cable Ltd 蒸着装置
JPH05243185A (ja) * 1991-02-27 1993-09-21 Sony Corp プラズマ処理装置
JPH0762526A (ja) * 1993-08-19 1995-03-07 Mitsubishi Chem Corp 有機電界発光素子の製造方法
JPH10102234A (ja) * 1996-09-26 1998-04-21 Canon Inc スパッタ装置及び該装置を用いた成膜方法
KR20000048002A (ko) * 1998-12-08 2000-07-25 엔도 마코토 기판처리장치
JP2000282219A (ja) * 1999-04-02 2000-10-10 Canon Inc 有機膜真空蒸着用マスク再生方法及び装置
JP2000328229A (ja) * 1999-05-19 2000-11-28 Canon Inc 真空蒸着装置
JP2002322556A (ja) * 2001-02-21 2002-11-08 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 成膜方法及び成膜装置

Also Published As

Publication number Publication date
TWI286348B (en) 2007-09-01
JP2012162806A (ja) 2012-08-30
JP5111287B2 (ja) 2013-01-09
EP1319732B1 (en) 2012-03-21
US20050106322A1 (en) 2005-05-19
CN1319116C (zh) 2007-05-30
CN1428817A (zh) 2003-07-09
TW200303574A (en) 2003-09-01
EP1319732A1 (en) 2003-06-18
US7763320B2 (en) 2010-07-27
CN101054657A (zh) 2007-10-17
US20030124764A1 (en) 2003-07-03
KR20030048348A (ko) 2003-06-19
CN101054657B (zh) 2012-05-23
SG149680A1 (en) 2009-02-27
US6776847B2 (en) 2004-08-17
JP5288660B2 (ja) 2013-09-11
JP2008308766A (ja) 2008-12-25
SG114589A1 (en) 2005-09-28
US7316983B2 (en) 2008-01-08
US20080081115A1 (en) 2008-04-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100955595B1 (ko) 막 형성장치와 막 형성 방법 및 클리닝 방법
JP4294305B2 (ja) 成膜装置および成膜方法
JP6074389B2 (ja) 発光装置
US8138670B2 (en) Light-emitting device and method of manufacturing the same, and method of operating manufacturing apparatus
JP5072184B2 (ja) 成膜方法
US8609476B2 (en) Manufacturing method of light emitting device
JP4558277B2 (ja) 発光装置の作製方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130318

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140320

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160318

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170317

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180328

Year of fee payment: 9

LAPS Lapse due to unpaid annual fee