WO2013157770A1

WO2013157770A1 - 無機膜を用いた水分透過防止膜の製造方法、無機膜を用いた水分透過防止膜及び電気、電子封止素子

Info

Publication number: WO2013157770A1
Application number: PCT/KR2013/002953
Authority: WO
Inventors: ソンミンチョ
Original assignee: 株式会社カネカ; 成均館大学校産学協力団
Priority date: 2012-04-18
Filing date: 2013-04-09
Publication date: 2013-10-24
Also published as: KR20130117510A

Abstract

本発明は、複数の無機膜を単位構造として積層した水分透過防止膜に関するもので、上記水分透過防止膜は水分透過率が低くなって、安定的に曲がることができ、電気、電子素子の機能低下を防止し、安定性を高めることができる封止材料として好適に用いることができる。

Description

無機膜を用いた水分透過防止膜の製造方法、無機膜を用いた水分透過防止膜及び電気、電子封止素子

　本発明は、水分透過防止膜及びその製造方法に関するもので、さらに具体的には、アモルファス状態の２種類以上の無機膜（ｉｎｏｒｇａｎｉｃ　ｌａｙｅｒ）を交互に積層した構造を含む水分透過防止膜及びその製造方法に関するものである。

　最近、電気、電子素子分野で酸素や湿気を遮断できる水分透過防止膜（ｍｏｉｓｔｕｒｅ　ｂａｒｒｉｅｒ　ｌａｙｅｒ）に対する需要及び関心が高まっている。
　水分透過防止膜は、有機発光素子（Ｏｒｇａｎｉｃ　Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ、ＯＬＥＤ）や有機太陽電池（Ｏｒｇａｎｉｃ　Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ、ＯＰＶ）のような有機素子が水分に脆弱な有機物で構成されているため、素子の寿命を延ばすためにどうしても必要になる。従来の曲がらない基板に形成された有機素子は、素子の上部をガラスで覆い、周囲部分を封止材（ｓｅａｌａｎｔ）で塞ぎ、水分の透過を防止するガラス封止（ｇｌａｓｓ　ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎ）方法が活用されている。しかし、柔軟性基板を用いるフレキシブル有機素子の場合には、このようなガラス封止方法は使用が不可能であるため、薄膜封止（ｔｈｉｎ　ｆｉｌｍ　ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎ）方法を用いなければならない。
　ところが、フレキシブル有機素子に対する水分の透過を十分に防ぎ、素子の使用寿命を延ばすことができ、素子が曲がっても亀裂が生じない薄膜封止材料に関する研究は非常に不十分な状態である。

　本発明は、上記のような従来技術の問題を解決するためのもので、本発明の目的は、２種類以上の無機膜を交互に積層して構成された水分透過防止膜及びその製造方法を提供することである。
　本発明の他の目的は、２つ以上の金属元素を含む均質の無機膜を積層して構成された水分透過防止膜及びその製造方法を提供することである。
　本発明のもう１つの目的は、新規の水分透過防止膜を電気、電子素子の薄膜封止材料として用いることによって、電子素子の機能の低下を防止し、安定性を高めることができる方法を提供することである。

　本発明による水分透過防止膜は、アモルファス（ａｍｏｒｐｈｏｕｓ）状態である複数の無機膜を１つの単位構造とし、該当単位構造が交互に積層された構造を含む。
　本発明による他の水分透過防止膜はアモルファス（ａｍｏｒｐｈｏｕｓ）状態であり、複数の金属元素を含む均質の無機膜を含む。
　本発明による水分透過防止膜の製造方法は、水分透過防止膜に含まれた無機膜を原子層蒸着法で形成する段階を含む。
　本発明による電気、電子素子封止材料は、上記水分透過防止膜を含む。

　本発明による水分透過防止膜は水分透過率が非常に低く、亀裂発生率も低いため、これを薄膜封止材料として用いた電子素子の寿命の延長が可能である。
　また、本発明による水分透過防止膜はフレキシブルＯＬＥＤなど電気、電子素子において水分の浸透を防止し、素子中の水分を吸収することによって、電気、電子素子の機能の低下を防止して安定性を高めることができ、封止材料として好適に用いることができる。

　図１は、本発明による水分透過防止膜を示すための模式図である。
　図２は、本発明の他の実施例による水分透過防止膜を示すための模式図である。
　図３は、本発明による水分透過防止膜の製造に用いられる製造装置の模式図である。
　図４ａは、アルミニウム酸化膜（Ａｌ２Ｏ３）及びジルコニウム酸化膜（ＺｒＯ２）の厚さ別Ｃａテストの結果を示したもので、図４ｂは、ジルコニウム酸化膜の厚さ別表面粗さをテストした結果を示す。
　図５ａ，５ｂは、２種類の無機膜の成膜過程を示した模式図である。
　図６は、いくつかの酸化膜のＣａテストの結果を示したものである。
　図７は、本発明による方法によって製造された水分透過防止膜の電子顕微鏡の写真である。
　図８は、本発明による実施例と比較例のＣａテストの結果を示したものである。
　図９は、本発明による実施例と比較例のＣａテストの結果を示したものである。
　図１０は、光学的Ｃａテストのための積層構造を説明した模式図である。
　図１１は、本発明による実施例を光学的Ｃａテストを用いて測定した結果である。

　以下では、本明細書に添付する図面を参照し、本発明について詳細に説明する。
　図１は、本発明による水分透過防止膜の一実施例の模式図を示したものである。水分透過防止膜（１００）は基板（１１０）と、その上に交互に積層されたアモルファス状態の無機膜（１２０）とアモルファス状態の他の無機膜（１３０）とを含む。本発明による水分透過防止膜の基板は、金属酸化物、半導体基板、プラスチック基板などが用いられる。装置に適用するためには、曲げられる基板を用いることが好ましく、特に、ＰＥＳ（ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｓｕｌｆｏｎｅ）、ＰＥＴ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ　ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）、ＰＥＮ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ　ｎａｐｈｔａｌａｔｅ）の基板であることが好ましい。本発明による水分透過防止膜中の無機膜は、薄膜に製造できる無機物質であれば、いずれのものであれ２種以上を積層して成膜することができる。無機膜を構成する無機物質としては、酸化物や窒化物が用いられ、例えば、Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ＺｎＯ、ＴｉＯ２、ＨｆＯ２、ＣｅＯ２からなる群より選択することができる。
　本発明による水分透過防止膜において、単位構造である無機膜（１２０）及び無機膜（１３０）それぞれの厚さは、アモルファス状態を維持できる０．０１~１０ｎｍ、好ましくは０．０５~５ｎｍの範囲から選択することができる。
　本実施例では、水分透過防止膜（１００）を２種類の無機膜を積層して形成するものとして記述されているが、本発明はこれに限定されることなく、３種類以上の相違する材質の無機膜を積層して形成することができ、交互に積層される構造に限定されるわけでもない。
　このような水分透過防止膜中の各無機膜の膜厚と、無機膜間の相対的な厚さの比率は上記範囲に限定されるわけではなく、無機膜を構成する元素の種類、水分透過の防止程度、水分透過防止膜の剛性率（ｒｉｇｉｄｉｔｙ）、適用素子の種類と大きさなどのような異なる因子との関係で本発明に求められる水蒸気透過率（ｗａｔｅｒ　ｖａｐｏｒ　ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　ｒａｔｅ）を満たす限り、任意の厚さに調節することができる。
　本発明による水分透過防止膜は、複数の無機膜を交互に積層することによって、一層の無機膜が所定厚さ以上に成膜され、アモルファス状態でない状態、例えば、多結晶状態などとなり、水蒸気が透過しやすい状態になることを防ぐ効果がある。
　図２は、本発明の他の実施例による水分透過防止膜を示すための模式図である。水分透過防止膜（２４０）は、２種類の金属元素を含む均質の無機膜（２２０）を含む（図２（ａ））。相違する金属元素を含む２種類のサブ無機膜を交互に蒸着する際に、各サブ無機膜の膜厚が所定値以下の場合に膜間の境界がない単一膜となり、該当単一膜を複数回蒸着して無機膜（２２０）を形成することができる。２種類のサブ無機膜は、それぞれ０．１~５Åの厚さ、またはより好ましくは０．８~１．２Åの厚さに交互に蒸着する際に、境界がない均質の無機膜を形成することができる。２層のサブ無機膜間の相対的な厚さの比率は１０％~９０％、好ましくは３０~７０％、さらに好ましくは４０~６０％の範囲から選択することができる。本発明のもう１つの水分透過防止膜（２９０）は、基板（２６０）上に無機膜（２７０）及び２つ以上のサブ無機膜を蒸着して作られた均質の無機膜（２８０）を含む（図２（ｂ））。
　本発明の水分透過防止膜を製造する方法について説明する。
　図３は、本発明による水分透過防止膜の製造に用いられる製造装置の模式図である。製造装置（３００）は、基板ローダチャンバ（３１０）、基板トランスファチャンバ（３２０）及び成膜チャンバ（３３０、３４０）を含むことができ、各チャンバは真空状態に維持され得る。各チャンバの真空度は相違してもよい。基板を基板ローダチャンバ（３１０）に入れれば、基板は基板トランスファチャンバ（３２０）を通じて、成膜チャンバ（３３０、３４０）にローディングされ得る。蒸着チャンバ（３３０、３４０）のうちの１つで原子層蒸着法によって複数の無機膜が順次成膜される。このように、複数の無機膜を交互に蒸着することによって、水分透過防止膜を製造することができる。
　本発明は、同一のチャンバで複数の無機膜が成膜されることに限定されず、例えば、図３を参照すれば、第１無機膜は蒸着チャンバ（３３０）で形成され、第２無機膜は他の蒸着チャンバ（３４０）で成膜され得る。原子層蒸着法以外にも、分子層蒸着法のような多様な蒸着方式が適用され得る。
　本発明による水分透過防止膜の具体的な製造方法は、次の通りである。
　まず、真空状態のチャンバ内にあるＰＥＮ基板（１１０）上にアルゴン（Ａｒ）ガスでチャンバ内の副産物ガスをパージング（ｐｕｒｇｉｎｇ）する。その後、Ｈ２Ｏ、オゾン、酸素ラジカル中の１つのガスを１７０ｍｔｏｒｒの圧力で注入し、再度５６０ｍｔｏｒｒのアルゴンガスでパージングする。Ｈ２Ｏ、オゾン、酸素ラジカル中の１つのガスは、１３０ｍｔｏｒｒ以上２１０ｍｔｏｒｒ以下の圧力で注入され得る。次に、例えば、ジルコニウム酸化膜のソースガスであるＴＥＭＡＺ（ｔｅｔｒａ　ｅｔｈｙｌ　ｍｅｔｈｙｌ　ａｍｉｎｏ　ｚｉｒｃｏｎｉｕｍ）ガスを３２０ｍｔｏｒｒの圧力で２秒間注入すれば、ジルコニウム酸化膜が形成される。ＴＥＭＡＺガスの注入圧力は２６０ｍｔｏｒｒ以上３８０ｍｔｏｒｒ以下であってもよい。その後、再度アルゴンガスでチャンバ内の副産物ガスをパージングし、第１サイクルを完成する。
　次のサイクルで、Ｈ２Ｏ、オゾン、酸素ラジカル中の１つのガスを注入し、アルゴン（Ａｒ）ガスでパージングした後、例えば、アルミニウム酸化膜のソースガスであるＴＭＡ（ｔｒｉｍｅｔｈｙｌ　ａｌｕｍｉｎｉｕｍ）ガスを２秒間３００ｍｔｏｒｒで注入する。ＴＭＡガスの注入圧力は２４０ｍｔｏｒｒ以上３６０ｍｔｏｒｒ以下であってもよい。以後、再度アルゴンガスでチャンバ内の副産物ガスをパージングし、第２サイクルを完成する。蒸着温度は約８０℃であり、ベース真空が６×１０−３ｔｏｒｒ以下である。上述した通り、Ｈ２Ｏガスの注入、パージング、ソースガスの注入を繰り返すと、所定厚さの無機膜（１２０、１３０）を形成することができる。例えば、上記第１サイクルを約１００回反復しながら成膜すると、約９ｎｍ厚のジルコニウム酸化膜を成膜することができ、上記第２サイクルを約１００回繰り返しながら成膜すると、１１ｎｍ厚のアルミニウム酸化膜を成膜することができる。または、１サイクル当りジルコニウム酸化膜は０．６Å以上１．２Å以下の厚さに成膜することができ、アルミニウム酸化膜は０．８Å以上１．４Å以下の厚さに成膜することもできる。
　第１サイクル及び第２サイクルを１サイクルずつ順次用いて積層された構造は、ジルコニウム酸化膜及びアルミニウム酸化膜の境界が区分されない、即ち、ジルコニウム及びアルミニウムをいずれも含む均質の無機膜（ＺｒＡｌＯ）である。このように、第１サイクル、第２サイクルを１周期として複数回繰り返すと、均質な無機膜（２２０）を形成することができる。
　また、第１サイクルを連続的に繰り返して無機膜（１２０）を形成し、同様に第２サイクルを連続的に繰り返して無機膜（１３０）を形成することもできる。このような単位構造の無機膜（１２０、１３０）の形成を順次繰り返すことによって、所定厚さの水分透過防止膜（１００）を形成することができる。各無機膜の膜厚は、アモルファス状態を維持することができる厚さ以下に制限される。具体的には、無機膜（１２０）がジルコニウム酸化膜である場合には、０．１ｎｍ以上４ｎｍ以下であり、無機膜（１３０）がアルミニウム酸化膜である場合には、０．１ｎｍ以上が好ましい。
　本発明は、製造工程と関連して記述した圧力、温度などのパラメータの範囲に限定されるわけではなく、本発明に求められる効果を満たす限り、任意のパラメータに調節することができる。
　図４（ａ）は、アルミニウム酸化膜（Ａｌ２Ｏ３）及びジルコニウム酸化膜（ＺｒＯ２）の厚さ別Ｃａテストの結果を示したもので、図４（ｂ）は、ジルコニウム酸化膜の厚さ別表面粗さを測定した結果を示したものである。水分透過防止膜の特性は、水分の透過膜を通過した水蒸気によってＣａが酸化し、伝導度（ｃｏｎｄｕｃｔａｎｃｅ）が低減する程度から水分透過度が分かるＣａテスト方法を用いて調査した。
　単一膜であるアルミニウム酸化膜の場合には、膜厚が１ｎｍから６ｎｍにまで増加するほど、厚さに比例して水分透過率が減少するのに対し、ジルコニウム酸化膜の場合には、膜厚が１ｎｍから４ｎｍまでは水分透過率が大きく減少するが、厚さが５ｎｍの場合には、膜厚が４ｎｍの場合よりむしろ水分透過率が増加することを確認することができる（図４ａ）。このような、水分透過率の増加は、ジルコニウム酸化膜が厚くなるほど膜がアモルファス状態から多結晶状態に変わることと関係がある。このような状態の変化を確認するために、１ｎｍから９ｎｍまでの膜厚を有するジルコニウム酸化膜の表面粗さをＡＦＭ（ａｔｏｍｉｃ　ｆｏｒｃｅ　ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ）で測定した（図４ｂ）。測定結果から、厚さが３．９ｎｍ以下のジルコニウム酸化膜の場合には、アモルファス状態であるため、粗さが２．５Å以下と一定に維持されるが、４ｎｍ以上の厚さを有するジルコニウム酸化膜の場合には、多結晶化が生じ、粗さが急速に増加することを確認することができる。一方、アルミニウム酸化膜の場合には、厚さに関係なくアモルファス状態を維持する。このような結果から、無機膜の結晶状態が水分透過率に重要な影響を及ぼすことを確認することができる。
　図５ａ，５ｂは、無機膜の成膜過程を示した模式図である。ジルコニウム酸化膜を所定厚さ（４ｎｍ）以上に成膜すると、表面結晶化が生じて表面粗さが増加し、これは、水分透過率増加の要因になり得る（図５ａ）。ジルコニウム酸化膜を所定厚さ（４ｎｍ）以下に成膜すれば、アモルファス状態を維持しながら成長し、表面結晶化が発生しない（図５ｂ）。
　図６は、厚さが１０ｎｍである複数種の酸化膜のＣａテストの結果を示したものである。単一膜であるアルミニウム酸化膜の膜厚が増加するほど、該当膜を通過してＣａを酸化させるのに要される時間が増加、即ち、水分透過率が減少し、ジルコニウム酸化膜の場合には、膜厚が４ｎｍから５ｎｍの場合、水分透過率が増加したが、５ｎｍ以上の厚さでは再度水分透過率が減少する。４ｎｍのジルコニウム酸化膜と１ｎｍのアルミニウム酸化膜を１つの単位構造とし、該当単位構造を２回積層させた、総厚が１０ｎｍである無機膜の場合には、同じ厚さのアルミニウム酸化膜に比べ、２０％以上水分透過率が減少する。また、原子層蒸着方式でジルコニウム酸化膜及びアルミニウム酸化膜を１サイクルずつだけ蒸着して作られた均質の酸化膜を単位構造として複数回蒸着した１０ｎｍ膜は、同じ厚さのアルミニウム酸化膜に比べ、５０％以上水分透過率が低減する。ここで、該当サイクルを１００回繰り返すと、ジルコニウム酸化膜の場合には９ｎｍ厚に成膜され、アルミニウム酸化膜の場合には１１ｎｍ厚に成膜され得る。
　以上の実験結果は、水分透過防止膜を構成する各無機膜の膜厚が水分の透過防止率に主要な因子となり得、該当膜厚がアモルファス状態を維持できる所定の厚さ以下の場合、水分の透過防止効果が向上することを示唆する。
　図７は、本発明による方法によって、原子層蒸着方式で、シリコン基板上にジルコニウム酸化膜及びアルミニウム酸化膜をそれぞれ１サイクルずつ成膜したものを単位構造として複数回成長させた、総厚が５０ｎｍの膜厚の電子顕微鏡写真である。該当写真から均質な単一層（ＡｌＺｒＯ）が成膜されていることを確認することができる。
　以下で、実施例及び比較例を通じて本発明をさらに具体的に説明する。しかし、以下の実施例及び比較例は、本発明の理解を促進するために例示の目的としてのみ提供されただけで、本発明の範疇及び範囲がここに限定されないことを明らかにする。

　実施例１は、５ｎｍのアルミニウム酸化膜（Ａｌ２Ｏ３）と５ｎｍのジルコニウム酸化膜（ＺｒＯ２）を１つの単位構造として３回蒸着し、総厚が３０ｎｍの膜である。
　実施例２は、２．５ｎｍのアルミニウム酸化膜（Ａｌ２Ｏ３）と２．５ｎｍのジルコニウム酸化膜（ＺｒＯ２）を１つの単位構造として６回蒸着し、総厚が３０ｎｍの膜である。
　実施例３は、４ｎｍのアルミニウム酸化膜（Ａｌ２Ｏ３）と１ｎｍのジルコニウム酸化膜（ＺｒＯ２）を１つの単位構造として６回蒸着し、総厚が３０ｎｍの膜である。
　実施例４は、１．５ｎｍのアルミニウム酸化膜（Ａｌ２Ｏ３）と０．５ｎｍのジルコニウム酸化膜（ＺｒＯ２）を１つの単位構造として１５回蒸着し、総厚が３０ｎｍの膜である。
　実施例５は、１ｎｍのアルミニウム酸化膜（Ａｌ２Ｏ３）と１ｎｍのジルコニウム（ＺｒＯ２）を１つの単位構造として１５回蒸着し、総厚が３０ｎｍの膜である。
　実施例６は、０．５ｎｍのアルミニウム酸化膜（Ａｌ２Ｏ３）と１．５ｎｍのジルコニウム（ＺｒＯ２）を１つの単位構造として１５回蒸着し、総厚が３０ｎｍの膜である。
　実施例７は、１ｎｍのアルミニウム酸化膜（Ａｌ２Ｏ３）と４ｎｍのジルコニウム（ＺｒＯ２）を１つの単位構造として６回蒸着し、総厚が３０ｎｍの膜である。
　実施例８は、アルミニウム酸化膜（Ａｌ２Ｏ３）とジルコニウム酸化膜（ＺｒＯ２）をそれぞれ１サイクルずつ成膜させたものを１つの単位構造として１５０回蒸着し、総厚が３０ｎｍの膜である。
　実施例９は、ＡＬＤ方法で成膜した１０ｎｍのアルミニウム酸化膜（Ａｌ２Ｏ３）と１０ｎｍのジルコニウム（ＺｒＯ２）を１つの単位構造として５回蒸着し、計１００ｎｍである膜である。
　〈比較例１~４〉
　比較例１は、厚さが３０ｎｍのアルミニウム酸化膜（Ａｌ２Ｏ３）である。
　比較例２は、厚さが３０ｎｍのジルコニウム酸化膜（ＺｒＯ２）である。
　〈実施例と比較例との対比〉
　図８は、８５℃で実施された実施例１、２、５、８及び比較例１、２のＣａテストの結果である。実施例１、２、５、８は、単位構造内のアルミニウム酸化膜（Ａｌ２Ｏ３）及びジルコニウム酸化膜（ＺｒＯ２）の厚さ比率が１：１で同一であるが、アルミニウム酸化膜及びジルコニウム酸化膜間の境界の数がそれぞれ５、１１、２９、３００個で、相違する。図４ａ，４ｂから分かるように、単一膜である比較例１（Ａｌ２Ｏ３　３０ｎｍ）及び比較例２（ＺｒＯ２　３０ｎｍ）に比べ、アルミニウム酸化膜及びジルコニウム酸化膜に交互に積層した実施例１、２、５、８が水分透過防止効果に優れていることが確認される。実施例１、２、５、８では、アルミニウム酸化膜及びジルコニウム酸化膜間の境界の数が多いほど、水分透過率が減少することも分かる。これによって、水分透過防止膜中の無機膜の数が水分透過率を決定する主因であることが分かる。
　図９は、８５℃で実施された実施例１~８及び比較例１、２のＣａテストの結果である。単一酸化膜であるグループＡ（比較例１、２）に比べ、アルミニウム酸化膜及びジルコニウム酸化膜を単位構造として交互に積層した実施例１~８が水分透過の防止効果に優れる。実施例においても、グループＢ（実施例１~５）に比べ、アルミニウム酸化膜の膜厚が薄いグループＣ（実施例６~８）の水分の透過防止効果の方が優れる。グループＣの実施例６、７の単位構造中のジルコニウム酸化膜の膜厚は、それぞれ１．５ｎｍ、４ｎｍで、グループＢの場合より高い。これから、単位ジルコニウム酸化膜の膜厚が多結晶となる４ｎｍ未満の場合には、単位構造中のＺｒＯ２の厚さが大きくなるほど、水分の透過防止効果に優れる。
　実施例９は、ＡＬＤ方法で成膜した１０ｎｍのアルミニウム酸化膜（Ａｌ２Ｏ３）と１０ｎｍのジルコニウム（ＺｒＯ２）を１つの単位構造として５回蒸着し、計１００ｎｍである膜である。
　図１０は、膜の水分透過率の測定に用いられる光学的Ｃａテストのためのサンプルの模式図である。該当サンプルは、ガラス基板にＣａ、アルミニウムを蒸着し、アルミニウム上に水分透過率の測定対象になる水分透過防止膜（１０４０）を蒸着して作ることができる。経時により、水分が該当サンプルを通過し、Ｃａに到達してＣａの酸化が進行されれば、その程度を観察して水分透過率を測定できる。
　図１１は、８５℃の温度、８５％の相対湿度の環境で、経時により実施例９を光学的Ｃａテストを行った結果である。測定結果によると、実施例９は少なくとも９００時間まではＣａの酸化が起きないことが確認された。８５℃の温度、８５％の相対湿度の環境は、常温環境の約２５０倍の加速環境であるという点を考慮すると、実施例９は常温環境で少なくとも２２５，０００時間以上まで水分を透過させないと期待される。

　本発明による水分透過防止膜はフレキシブルＯＬＥＤなど電気、電子素子において水分の浸透を防止し、素子中の水分を吸収することによって、電気、電子素子の機能の低下を防止して安定性を高めることができ、封止材料として好適に用いることができる。

１００、２４０、２９０，１０４０　　　水分透過防止膜
１１０、２１０、２６０　　　　　　　　基板
１２０、１３０、２７０　　　　　　　　無機膜
２２０、２８０　　　　　　　　　　　　２種類以上の金属を含む均質の無機膜
３００　　　　　　　　　　　　　　　　水分透過防止膜製造装置
３１０　　　　　　　　　　　　　　　　基板ローダチャンバ
３２０　　　　　　　　　　　　　　　　基板トランスファチャンバ
３３０、３４０　　　　　　　　　　　　成膜チャンバ

Claims

　水分透過防止膜の製造方法において、
　上記水分透過防止膜は、第１サイクル及び第２サイクルを順次複数回繰り返し製造され、
　上記第１サイクルは、
　蒸着チャンバに水蒸気、オゾン、酸素ラジカルのうち少なくとも１つを第１圧力で注入する段階；及び
　金属元素を含む第１化学反応物ガスを、第１注入圧力で上記蒸着チャンバに注入する段階を含み、
　上記第２サイクルは
　上記蒸着チャンバに水蒸気、オゾン、酸素ラジカルのうち少なくとも１つを第２圧力で注入する段階；及び
　金属元素を含む第２化学反応物ガスを、第２注入圧力で上記蒸着チャンバに注入する段階を含み、
　上記第１サイクル及び上記第２サイクルで形成される膜はアモルファス状態である、水分透過防止膜の製造方法。
　第１項において、
　上記第１サイクル及び上記第２サイクルは、原子層蒸着法（ａｔｏｍｉｃ　ｌａｙｅｒ　ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）方式で行われる水分透過防止膜の製造方法。
　第１項において、
　上記第１サイクル及び上記第２サイクルは、それぞれ排気する段階をさらに含む水分透過防止膜の製造方法。
　第１項において、
　上記第１化学反応物ガスは、ＴＭＡ（Ｔｒｉ−ｍｅｔｈｙｌ　Ａｌｕｍｉｎｕｍ）を含む水分透過防止膜の製造方法。
　第１項において、
　上記第２化学反応物ガスは、ＴＥＭＡＺ（ｔｅｔｒａ　ｅｔｈｙｌ　ｍｅｔｈｙｌ　ａｍｉｎｏｚｉｒｃｏｎｉｕｍ）を含む水分透過防止膜の製造方法。
　第４項において、
　上記第１注入圧力は、２４０ｍｔｏｒｒ以上３６０ｍｔｏｒｒ以下である水分透過防止膜の製造方法。
　第５項において、
　上記第２注入圧力は、２６０ｍｔｏｒｒ以上３８０ｍｔｏｒｒ以下である水分透過防止膜の製造方法。
　第４項において、
　上記第１サイクルの間に成膜された膜厚は０．８Å以上１．４Å以下である水分透過防止膜の製造方法。
　第５項において、
　上記第２サイクルの間に成膜された膜厚は、０．６Å以上１．２Å以下である水分透過防止膜の製造方法。
　第１項において、
　上記第１圧力及び上記第２圧力は、１３０ｍｔｏｒｒ以上２１０ｍｔｏｒｒ以下である水分透過防止膜の製造方法。
　第１項において、
　上記第１サイクル及び上記第２サイクルを行って形成される膜は、アルミニウム（Ａｌ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、チタニウム（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）及び亜鉛（Ｚｎ）からなる群から選択される２つ以上の元素を含む均質の酸化物を含む水分透過防止膜の製造方法。
　第１項~第１１項の製造方法を用いて製造された水分透過防止膜。
　水分透過防止膜において、
　アモルファス状態である第１無機膜及び
　アモルファス状態である第２無機膜を交互に積層した構造を含む水分透過防止膜。
　第１３項において、
　上記第２無機膜は、ジルコニウム（Ｚｒ）酸化膜を含む水分透過防止膜。
　第１４項において、
　上記ジルコニウム（Ｚｒ）酸化膜の膜厚は、０．１ｎｍ以上３．９ｎｍ以下である水分透過防止膜。
　第１３項~第１５項のいずれか一項において、
　上記第１無機膜は、アルミニウム（Ａｌ）酸化膜を含む水分透過防止膜。
　第１６項において、
　上記アルミニウム酸化膜の膜厚は、０．１ｎｍ以上１ｎｍ以下である水分透過防止膜。
　水分透過防止膜において、
　アモルファス状態である第１無機膜及び
　アモルファス状態である第２無機膜を交互に積層した構造を含み、
上記第１無機膜は、第１２項の水分透過防止膜を含む水分透過防止膜。
第１８項において、
　上記第２無機膜は、ジルコニウム（Ｚｒ）酸化膜を含む水分透過防止膜。
　第１９項において、
　上記ジルコニウム（Ｚｒ）酸化膜の膜厚は、０．１ｎｍ以上３．９ｎｍ以下である水分透過防止膜。
　第２０項において、
　上記第１無機膜は、アルミニウム（Ａｌ）酸化膜を含む水分透過防止膜。
　第１２項の水分透過防止膜を含む電気、電子封止素子。
　第１３項の水分透過防止膜を含む電気、電子封止素子。
　第１８項の水分透過防止膜を含む電気、電子封止素子。