[发明专利]光CVD膜的制造方法及光CVD膜的制造装置

说明书

技术领域

本发明涉及光CVD膜的制造方法及光CVD膜的制造装置。

背景技术

有机电致发光(以下记为有机EL)元件具有低功耗、自发光、高速响应等很多优点，正在开发面向平板显示器(FPD)、照明设备的应用。另外，通过使用树脂基板(包含树脂薄膜)等柔性基板，产生了弯曲、轻、不易断裂等新的附加价值，也正在研究有机EL元件向柔性设备的应用。

由于有机EL元件与水分、氧接触时引起发光效率降低、寿命劣化，所以需要从制造过程起就排除水分、氧。另一方面，在树脂基板等柔性基板中，需要抑制伴随水分吸收所引起的尺寸变动。根据以上的理由，有机EL元件在其树脂基板的表面背面形成有阻挡膜。在此，阻挡膜是指防止水分、氧从外部进入有机EL元件、树脂基板的膜，为了抑制水分、氧的扩散，使用膜密度大的薄膜。作为阻挡膜的具体材料，使用氮化硅膜(以下记作Si氮化膜)或氧化铝膜等。

对于有机EL元件的密封膜而言，防止水分、氧的扩散自不必说，还要求：(1)低温成膜(防止有机EL劣化)；(2)低损坏(防止有机EL劣化)；(3)低应力、低杨氏模量(防止剥落)；(4)高透射率(防止亮度劣化)等。对应于此，上述的阻挡膜的各材料存在如下问题：由于膜硬(杨氏模量大)、膜应力也大，所以使用厚膜时会发生膜剥落或裂纹。

于是，作为有机EL元件的密封膜的构造，最为引起注目的是层叠薄膜构造。该层叠薄膜构造是形成了多层目的不同的多个薄膜的构造，已知将阻挡膜和缓和阻挡膜应力的薄膜(缓冲膜)层叠多个的构造。缓冲膜所要求的项目为：基底的平坦化、为抑制附着在表面的异物的影响而在填埋性能上优良、以及膜软(杨氏模量小)且膜应力小。作为缓冲膜的具体材料，有含有碳的氧化硅膜等。

在专利文献1中，公开了这样的层叠薄膜构造的密封膜。作为密封膜的制造方法，提出了等离子体CVD法、光CVD法、溅射法、蒸镀法等各种成膜方法，作为其代表例，举例连续形成阻挡膜和缓冲膜的使用了真空紫外线的光CVD法。

作为光CVD膜的制造装置，有专利文献2以及3所记载的制造装置。在专利文献2的制造装置中，从试样(被处理物)的横向导入原料气体。另外，在专利文献3的制造装置中，通过将试样上部的透射窗分割成多个，并在各透射窗之间设置多个气体导入口，从而从试样的上方导入原料气体。

专利文献1：日本特开2005-63850号公报

专利文献2：日本特开2005-340702号公报

专利文献3：日本特开2012-12628号公报

发明内容

一般的CVD装置具备原料气体的导入机构、气体排气机构、自动压力控制(APC)机构，通过以下的工序形成光CVD膜。(1)经由气体导入阀向真空排气后的反应室导入一定量的原料气体。(2)调整APC阀，将压力传感器设定到规定的压力。(3)点亮真空紫外线灯，进行光照射来开始成膜。(4)在达到了规定的时间后，熄灭真空紫外线灯，对反应室进行真空排气。在此，在工序(3)中，一边导入原料气体一边控制排气量以使反应室的气压达到恒定。因此，在反应室中存在气体的流动即原料气体的浓度分布。由于CVD法的成膜速度也取决于气体浓度，因此为了使膜厚均匀性提高，需要使气体浓度分布均匀。特别是，在光CVD法中，由于原料气体直接吸收光而进行分解、反应，因此成膜速度呈现大大取决于气体的流动和气体浓度的倾向。

将这样的依赖性的具体例示出在图7中。图7示出了在如专利文献2所示在横向上存在气体导入口的光CVD膜的制造装置中，在直径300mm的试样上形成光CVD膜时的膜厚均匀性，特别示出了使原料气体的供给量恒定而仅改变反应室的气压时的膜厚均匀性。从图7可知，随着气压改变，膜厚均匀性发生很大变动。图8中示出在气压为60Pa时成膜时的膜厚分布(％)。数值表示试样内的相对于平均膜厚的分布，各个等高线的间隔与2％的膜厚偏差对应。图中的箭头表示试样上的原料气体的流动方向。示出了膜厚从气体导入侧(图8的左下侧)向排气侧(图8的右上侧)变厚的倾向。如此，示出了光CVD膜的膜厚大大取决于原料气体的流动和气体浓度的特征。

即使在这样的成膜方法中，若为例如10mm×10mm级那样小尺寸的试样，则通过气压的最佳化或使试样旋转，也有在一定程度上确保膜厚均匀性的余地。但是，当如第8代(2200mm×2500mm)的平板玻璃基板那样试样的尺寸变大时，难以仅通过压力的最佳化确保膜厚均匀性。另外，使大型玻璃基板旋转来成膜也不现实。