TW200901814A - Electronic device, its manufacturing method, structural body of sealing film, manufacturing device for manufacturing electronic device, and plasma processing device - Google Patents

Description

200901814 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明是關於電子裝置、電子裝置之製 膜之構造體、製造電子裝置之製造裝置及電 由其關於密封元件之膜的構造。 【先前技術】 近年來’利用使用有機化合物發光之 (EL: Electroluminescence)元件之有機 £ l 目。該有機EL元件因自發光，反應速度快 等之特徵，故不需要背光，例如期待應用於 顯示部等。 有機EL元件形成在玻璃基板上，設爲J )及陰極層（負極）夾住有機層之三明治構造 層對於水分或氧爲弱，當水分或氧混入時， 非發光點（暗點），成爲縮短有機EL元件之 因此，以不透過外部之水分或氧之方式提高 非常重要。 在此，作爲保護有機層不受外部之溼氣 自以往提案有使用鋁罐等之密封罐之方法< 日本特開2005-166265號公報）。若藉由此， 件以密封材貼合密封罐，並且藉由在密封罐 劑，使有機E L元件密封及乾燥’依此防止 機EL元件中。 造方法、密封 漿處理裝置， 有機電致發光 顯示器受到注 ，消耗電力低 攜帶型機器之 2陽極層（正極 ’其中之有機 特性變化產生 壽命之原因。 膜之密封性爲 影像之方法， _ (例如，參照 在有機 EL元 內部安裝乾燥 水分混入置有 -4- 200901814 再者，也提案有藉由在有機EL元件上形成密封膜， 密封有機EL元件之方法（例如，日本特開2000-223264號 公報）。藉由密封膜所產生之密封則有比起密封罐之構造 較單純可薄型化等之有點。 該密封膜如上述般，除不使水分或氧透過之外，要求 成膜溫度低、膜應力低、自物理性衝擊充分保護元件本身 等。尤其，有機EL元件之時，爲了使發光特性惡化，必 須在低溫下予以成膜。因此，對於密封膜，藉由CVD( Chemical Vapor Deposition:化學蒸鍍薄膜成膜法）可在 1 00°C以下之低溫成膜之氮化矽（SiN)膜可視爲有力。 【發明內容】 [發明所欲解決之課題] 但是，爲了提高膜之密封性，越提升膜之密度，密封 膜中之拉伸應力變強。當該拉伸應力變大時，應力施加至 膜翹曲成碗狀之方向，導致密封膜之剝落或元件或元件和 密封膜之界面附近之破壞的主要原因。 在此，爲了解決上述問題，本發明提供一邊保持密封 膜之密封性，一邊降低膜之內部應力之電子裝置及電子裝 置之製造方法。 [用以解決課題之手段] 即是，爲了解決上述課題，若藉由本發明之某態樣， 則提供一種電子裝置，具有被形成在被處理體上之元件； 200901814 被疊層在上述元件上，含有特定量之碳成分的應力緩和膜 :和被疊層在上述應力緩和膜上，不含有碳成分之阻障膜 〇 發明者精心硏究結果，如第6圖及第7圖所示般，找出 在膜之含碳率和膜應力之間具有相關關係。若藉由此，可 知當對形成密封膜之成分混入特定量之碳（C)成分時，密 封膜中之內部應力則改變。即是，混入至密封膜中之碳成 分越多，膜之內部應力則從拉伸應力變化至壓縮應力側。 利用該相關關係，發明者在被形成在被處理體上之元 件上疊層含有特定量之碳成分之應力緩和膜，並且想出使 含有碳成分之阻障膜疊層於應力緩和膜上之電子裝置。若 依此，因設置有在元件和阻障膜之間含有碳之應力緩和膜 ，故應力緩和膜之膜應力當作緩和阻障膜之拉伸應力之力 量，可以降低密封膜全體之殘留應力。 除此之外，若藉由如此構成，在應力緩和膜又形成阻 障膜。 依此，可以高維持膜全體之密封性。其結果，藉由設 置在元件和阻障膜之間的應力緩和膜，可降低膜應力防止 膜剝落或元件之破損，並且藉由設置在應力緩和膜上之阻 障膜防止外部之水分或氧混入至元件內’依此可以迴避元 件之惡化。其結果’可以將元件之壽命保持較長。 此時，上述阻障膜爲不含有碳成分之氫化氮化矽膜（H :SiNx膜），上述應力緩和膜即使爲含有4原子百分比以 上之碳成分之氫化氮化膜（H: SiCxNy膜）亦可。 200901814 若藉由第7圖所示之膜之含碳率和膜應力之關係，碳 成分之含有率爲4原子百分比（at%)以上之時，應力緩和膜 之膜應力成爲比〇(Mpa)小，成爲壓縮應力。若藉由第7圖 時，不含有碳成分（即是碳含有率爲〇%)之阻障膜之膜應力 由於爲170MPa左右，故當應力緩和膜之膜應力比〇(MPa) 小時，應力緩和膜和阻障膜之膜應力之總合比僅阻障膜存 在於元件上之時變小。依此，可以一面將密封膜之密封性 維持較高，一面較低密封膜之內部應力。 並且，各密封膜主要藉由氫化氮化矽膜所形成。氫化 氮化矽膜是在l〇〇°C以下之低溫藉由CVD(Chemical Vapor Deposition :化學蒸鎪薄膜成膜法）而成膜。其結果，可以 迴避於成膜時元件之特性變化。如此一來，將元件上之密 封膜設爲應力緩和膜及阻障膜之2層構造，且藉由氫化氮 化矽膜形成各密封膜，依此不會使電子裝置之元件之特性 惡化，可以防止膜剝落或元件之破損，可以將元件之壽命 保持保持較長。 上述阻障膜即使爲不含有碳成分之氫化氮化矽膜，上 述應力緩和膜爲含有2原子百分比以上5原子百分比以下之 碳成分的氫化氮化矽膜亦可。 若藉由第7圖所示之碳含有率和膜應力之關係，碳成 分之含有率爲2原子百分比以上5原子百分比以下之時，應 力緩和膜之膜應力取-50〜50(Mpa)之間的値。換言之，碳 成分之含有率爲2原子百分比以上5原子百分比以下之時， 應力緩和膜當作膜應力非常小之膜而發揮功能。依此，若 200901814 藉由如此之構成，在元件和阻障膜之間介在膜應力之非常 小之應力緩和膜。如此一來，藉由當作保護元件之膜應力 之非常小的應力緩和膜發揮功能，阻障膜之拉伸應力直接 作用於元件，依此可以迴避元件破損，或膜剝落之事態。 上述阻障膜和上述應力緩和膜即使各被多數層疊層於 上述元件上亦可。此時，上述阻障膜和上述應力緩和膜各 被交互多數層疊層於上述元件上爲佳。再者，在最內層形 成上述應力緩和膜，以在最外層形成上述阻障膜爲佳。 如第8圖（a)所示般，密封膜之內部是在阻障膜和應力 緩和膜之界面最大。依此，密封膜在阻障膜和應力緩和膜 之界面變形最大。再者，該變形隨著各密封膜之厚度越厚 越大。但是，若藉由如此之構成，阻障膜和應力緩和膜在 元件上各多數層（最佳爲交互）疊層。依此，可以薄化每一 層之各密封層膜之厚度。其結果，如第8圖（b)所示般，藉 由縮小產生在阻障膜和應力緩和膜之介面的餒部應力之大 小，使密封膜全體之內部應力之分佈更均勻，依此可以縮 小密封膜內部之變形。依此，可以更降低膜剝落或元件之 破損之危險性。 即使在最內層形成應力緩和膜，在最外層形成阻障膜 亦可。如此一來，可以一面藉由位於最外層之阻障膜保持 提高密封膜全體之密封性，一面藉由位於最內層之應力緩 和膜降低膜剝落或元件之破損之危險性。 上述阻障膜和上述應力緩和膜即使以上述應力緩和膜 被夾於上述阻障膜之方式，疊層於上述元件上亦可。依此 200901814 ’在元件上依據阻障膜、應力緩和膜、阻障膜之順序形成 3層密封膜。依此，可以提高膜之密封性，可以更減少從 外部對元件所造成之影響。 上述應力緩和膜之碳含有率和厚度及上述阻障膜之厚 度即使以由上述阻障膜之膜應力和上述應力緩和膜之膜應 力所產生之密封膜全體之內部應力之絕對値成爲1 00MPa 以下之方式決定亦可，並且，上述應力緩和膜之碳含有率 和厚度及上述阻障膜之厚度以由上述阻障膜之膜應力和上 述應力緩和膜之膜應力所產生之密封膜全體之內部應力之 絕對値成爲50 MPa以下之方式決定爲佳。再者，上述阻障 膜和上述應力緩和膜之厚度之總合爲5 // m以下爲佳。 若藉由此，由阻障膜之膜應力和應力緩和膜之膜應力 所產生之密封膜全體之內部應力之絕對値成爲lOOMPa(最 佳爲50MPa)以下。依此，可以縮小密封膜全體之內部應 力，降低膜剝落或元件之破損之危險性。 上述電子裝置即使爲有機發光二極體或薄膜電晶體中 之任一者亦可。依此，製造具有藉由上述兩層構造之密封 膜所密封之元件的有機發光二極體或是薄膜電晶體（TFT : Thin Film Transistor)。依此，例如爲了驅動有機顯示器 或液晶顯示器’可以有效保護矩陣狀上所構成之各元件不 受外部之水分等影響。尤其’有機EL元件持有對水分較 弱之性質。依此，可以藉由阻障膜一面迴避使大氣中之水 分混入至元件內，一面藉由應力緩和膜緩和發生於阻障膜 之膜應力’依此可以降低膜剝落或元件之破壞之危險性。 -9- 200901814 再者，爲了解決上述課題，若藉由本發明之其他態樣 ，則提供一種電子裝置之製造方法，在形成於被處理體上 之元件上疊層含有特定量之碳成分之應力緩和膜，在上述 應力緩和膜上疊層不含有碳成分之阻障膜。 再者，爲了解決上述課題，若藉由本發明之其他態樣 ，則提供一種密封膜之構造體，爲密封形成在被處理體上 之元件的密封膜之構造體，具備被疊層在上述元件上，含 有特定量之碳成分之應力緩和膜，和被疊層在上述應力緩 和膜上，不含有碳成分之阻障膜。 再者，爲了解決上述課題，若藉由發明之其他態樣， 則提供一種製造裝置，使用在形成於被處理體上之元件上 疊層含有特定量之碳成分之應力緩和膜，在上述應力緩和 膜上疊層不含有碳成分之阻障膜的電子裝置之製造方法而 製造電子裝置。 並且，爲了解決上述課題，若藉由本發明之其他態樣 ，則提供一種電漿處理裝置，自被供給至處理容器內之氣 體生成電漿，藉由所生成之電漿處理被處理體，具有載置 形成元件之被處理體之載置台，及將氣體供給至上述處理 容器內之氣體供給源，上述氣體供給源供給含有碳成分之 第1氣體，自所供給之第1氣體生成電漿，藉由所生成之電 漿在載置於上述載置台之被處理體上之元件疊層含有特定 量之碳成分之應力緩和膜之後，自上述氣體供給源供給不 含有碳成分之第2氣體，自所供給之第2氣體生成電漿，藉 由所生成之電漿在上述應力緩和膜上疊層不含有碳成分之 -10- 200901814 阻障膜。 若藉由此，藉由阻障膜防止外部之水分或氧混入至元 賤內，依此可以一面迴避元件之惡化’一面藉由設置在元 件和阻障膜之間之應力緩和膜縮小膜應力’依此可以降低 膜剝落或元件之破損之危險性。 並且，爲了解決上述課題，若藉由本發明之其他態樣 ，提供一種電子裝置，具有被形成在被處理體上之元件’ 和被疊層於上述元件上，含有特定量之碳成分之應力緩和 膜。此時，即使上述應力緩和膜爲含有2原子百分比以上5 原子百分比以下之碳成分之氫化氮化矽膜亦可。 如上述般，碳成分之含有率爲2原子百分比以上5原子 百分比以下之時，應力緩和膜當作膜應力非常小之膜發揮 功能。依此，若藉由如此之構成，藉由利用膜應力非常小 之應力緩和膜保護元件上，可以防止膜剝落或元件之破損 ，並且藉由增加例如應力緩和膜之厚度可以有效果性保護 元件。 [發明之效果] 如以上說明般，若藉由本發明，可以藉由一邊保持膜 之密封性，一邊降低膜之內部應力（殘留應力）之密封膜， 有效果保護元件。 【實施方式】 針對本發明之一實施形態，以下一面參照附件圖面一 -11 - 200901814 面予以詳細說明。 並且，在以下之說明及附件圖面中，針對具有相同構 成及功能之構成要素，賦予相同符號，依此省略重複說明 。再者，本說明書中 lmTorr 爲（10·3 X 1 0 1 325/760)Pa， lsccm(lCT6/60)m3/sec 〇 首先，針對本發明之一實施形態所涉及之基板處理裝 置10中，一面參照表示其槪略構成之第1圖一面予以說明 。並且，本實施形態中，針對使用基板處理汪至1 0製造有 機el元件之工程，也包含藉由密封膜密封有機el元件之 工程而予以說明。 本實施形態所涉及之基板處理裝置1 0爲具有多數處理 容器之叢集型之製造裝置，由載置鎖定室LLM、搬運室 TM(Transfer Module)、上處理室 CM 及4個製程模組 PM(Process Module)l 〜PM4所構成。 載置鎖定室LLM是爲了將自大氣系統所搬運之玻璃 基板（以下稱爲「基板」）G搬運置在減壓狀態下之搬運室 TM，將內部保持減壓狀態之真空搬運室。並且，在自大 氣系統被搬入至載置鎖定室LLM之基板G上，事先形成 有銦錫氧化物（ITO: Indium Tin Oxide)以當作陽極層。 在搬運室TM其內部配設有可伸縮及旋轉之多關節狀 之搬運臂Arm。基板G最初使用搬運臂Arm自裝載鎖定 室Um被搬運至前處理室cm，接著被搬運至製程模組 pml，並且搬運至其他製程模組PM2〜PM4。在上處理室 CM中，除去附著於形成於基板G之陽極層之IT0表面之 -12- 200901814 污染物（主要爲有機物）。 在4個製程模組PM1〜PM4中，首先在製程模組PM， 藉由蒸銨在基板之ITO表面連續形成6層有機膜。接著， 基板G被搬運至製程模組PM4。在製程模組PM4中，藉 由濺鍍在基板G之有機層上形成金屬電極。接著，基板G 被搬運至製程模組PM2，在製程模組PM2藉由蝕刻除去有 機膜之一部份。接著，基板G再次被搬運至製程膜組 PM4，在製程模組PM4藉由濺鍍形成金屬電極之側部，最 後被搬運至製程模組PM3，在製程模組PM3藉由CVD形 成密封膜。 在以下中，於說明藉由蒸鍍形成有機膜之製程模組 PM1 4之內部構成（第2圖）之後，說明藉由CVD形成密封模 之製程模組PM3之內部構成（第4圖）。並且，實施蝕刻及 濺鍍之製程模組PM2及PM4，因爲一般之蝕刻裝置及濺鍍 裝置，故省略其內部構成之說明。 (製程模組PM1 :有機膜之成膜處理） 如第2圖模式性表示其縱剖面般，製程模組PM1具有 第1處理容器1〇〇及第2處理容器200，在第1處理容器1〇〇內 ，連續性形成6層之有機膜。 第1處理容器100爲長方體之形狀，在其內部具有滑動 機構110、6個吹出機構120a〜12 Of及7個隔壁130。在第1 處理容器1 〇〇之側壁，設置有可搬入搬出基板G之閘閥 140 ° -13- 200901814 滑動機構1 10具有平台1 10a、支撐體1 10b及滑行機構 110c。平台ll〇a藉由支撐體110b被支撐，將自閘閥140所 搬入之基板g藉由無圖示之高電壓電源所施加之高電壓， 靜電吸附。滑行機構被安裝於第1處理容器100之頂 棚部，並被接地，使基板G與平台110a及支撐體110b同 時朝地1處理容器100之長邊方向滑行，依此，使基板在各 吹出機構120之略些上空平行移動。 6個吹出機構120a〜120f爲形狀及構造所有相同，互 相平行等間隔配置。吹出機構120a〜120f其內部呈中空之 矩形狀，成爲自被設置在其上部中央之開口吹出有機分子 。吹出機構120a〜120f之下部貫通各連結第1處理容器100 之底壁之連結管150a〜150f。 在各吹出機構120之間各設置有隔壁130。隔壁130藉 由區隔各吹出機構120，防止自各吹出機構120之開口所吹 出之有機分子混入至從鄰邊之吹出機構120所吹出之有機 分子之情形。 在第2處理容器2 00內藏有形狀及構造相同之6個蒸鍍 源210a〜210f。蒸鍍源210a〜210f在收納部210al〜210fl 各收納有機料，藉由將各收納部設爲200〜500 °C左右之高 溫，使各有機材料氣化。並且，氣化不僅液體轉變爲氣體 之現象，也包含固體不經液體之狀態直接變成氣體之現象 (所謂昇華）。 蒸鍍源210a〜210f在其上部各連結於連結管150a〜 15 〇f。在各蒸鍍源210被氣化之有機分子藉由將各連結管 -14- 200901814 150保持高溫，不會附著於各連結管15〇，通過各連結管 150自各吹出機構120之開口被放出至第1處理容器100之內 部。並且，第2處理容器200爲了將其內部保持鎖定真空度 ，藉由無圖式之排氣機構減壓至所欲之真空度。 在各連結管150各安裝有閥220a〜220f，當關閉各閥 2 2 0時，收納有各有機材料之蒸鍍源2 1 0內之空間和第1處 理容器之內部空間被遮斷，當打開各閥2 2 0時，兩空間則 連通。在本實施形態中，各閥220雖被釋放至大器中，但 是即使設置在第2處理容器200內亦可。 自各吹出機構120所吹出之有機分子中，首先自吹出 機構120a所吹出之有機分子，附著於以某速度前進吹出 機構120a上方之基板G上之ITO(陽極），依此如第3圖所 示般，在基板G形成第1曾之電洞輸送曾。接著’於基板 G從吹出機構120b序順移動至吹出機構120f之時’自各 吹出機構1 2 0 b〜1 2 0 f吹出之有機分子各堆積於基板G ’依 此順序形成有機層（第2層〜第6層）。如此一來，在表示有 機EL製程之各工程之第5圖中之第5圖（a)所示之基板G之 ITO(陽極）5 00上，形成第5圖（b)所示之有機層510。 (製程模組PM4 :金屬電極之成膜處理） 接著，基板G被搬運至製程膜組PM4內。在製程膜 組PM4內，自被供給至處理容器內之氣體生成電槳’藉由 使所生成之電漿中之離子衝突至標靶（濺鍍）’標粑原子 Ag自標靶飛出。飛出之標靶原子Ag經圖案遮罩而堆疊於 -15- 200901814 有機層510上。依此’形成第5圖（a)所7K之金屬電極（陰極 )520 ° (製程模組ρ Μ 2 :有機膜之蝕刻處理） 接著，基板G被搬運至製程模組ΡΜ2內’自被供給 至容器內之氣體生成電漿，藉由所生成之電漿將金屬電極 520予以遮罩，去除疊層於金屬電極520下部之有機層以外 之有機層（乾蝕刻）。依此’如第5圖（d)所示般’僅位於金 屬電極520下部之有機層殘留於基板G上。 (製程模組PM3 :密封膜之成膜處理） 接著，基板G被搬運至製程模組PM3，藉由第4圖中 模式性表示其縱剖面之RLSA(Radil Line Slot Antenna)電 漿CVD裝置被成膜處理。RLSA電槳CVD裝置具有頂棚 面開口之圓筒狀之處理容器300。在頂棚面之開口嵌入有 噴淋板305。處理容器300和噴淋板305藉由配設在處理容 器3 00之內壁之階差部和噴淋板3 05之下面外周部之間的0 型環而密閉，依此，形成有施予電漿處理之處理室U。例 如，處理容器3 00由鋁等之金屬所構成，噴淋板3 05由鋁等 之金屬或室介電體所構成，被電性接地。 在處理容器300底部經絕緣體320設置有載置晶圓 W 之承載器（載置台）315。在承載器315經整合器325a連接有 高頻電源25b，藉由自高頻電源325b所輸出之高頻電力將 特定偏壓電壓施加至處理容器300內部。再者，在承載器 -16- 200901814 3 15，經線圈3 3 0a連接有高壓直流電源3 3 0b ’藉由自高壓 直流電源330b所輸出之直流電壓靜電吸附基板G。再者 ，在承載器3 1 5之內部爲了冷卻晶圚W，設置有供給冷卻 水之冷卻套管3 3 5。 噴淋板3 05是在在其上部藉由蓋覆板3 40覆蓋。在覆蓋 板3 40之上面設置有徑向線槽天線34 5。徑向線槽天線345 是由被設置於形成多數無圖式之溝槽的圓盤上之溝槽板 345a、保持溝槽板345之圓盤上之天線本體345b，和被設 置於溝槽板3 45 a和天線本體345b之間，由氧化鋁（Al2〇3) 等之介電體所形成之遲相板345所構成。在徑向線槽天線 345經同軸導波管3 50在外部設置有微波產生器3 5 5。 在處理容器3 00安裝有真空泵（無圖式），藉由經氣體 排出管3 60排出處理容器3 00內之氣體，將處理室U減壓 至所欲之真空度。 氣體供給源3 65由多數質量流量控制器 MFC、氨 (NH3)氣體供給源365a、氬（Ar)氣體供給源365b、砂院 (SiH4)氣體供給源3 65 c及三甲基矽烷（（CH3)3SiH; 3MS)氣 體供給源3 65d所構成。氣體供給源3 65藉由各控制各閥V 之開關及各質量流量控制器MFC之開度，將所欲之濃度 之氣體供給至處理容器300之內部。 如此一來，氨氣體及氬氣體（第1氣體之一例）通過第1 流路370a，自貫通噴淋板305之氣體導入管375供給至處理 室U之上方，氬氣體、矽烷氣體及三甲基矽烷氣體（第2氣 體之一例）通過第2流路370b，自一體型氣體管3 80被供給 -17- 200901814 至較第1氣體下方。若藉由如此之構成，藉由自微波產生 器3 3 5經溝槽及噴淋板3 0 5被射入至處理室U內之微波， 自各種氣體生成電漿，藉由所生成之電漿形成由含有碳 (C)成分之氫氧化氮化矽（H : SiCxNy)膜所構成之應力緩和 膜 53 0。 於形成應力緩和膜5 3 0之後，關閉三甲基氣體供給源 3 65d之閥V，自上段供給氬氣體及氨氣體，自下段供給 氬氣體及矽烷氣體。依此’如第5圖（g)所示般’形成由不 含有碳（C)成分之氫氧化氮化矽（H : SiNx)膜所形成之阻障 膜 540 〇 (密封膜之構造） 如上述說明般，在本實施形態所涉及之有機EL元件 製程中，於形成有機層及金屬電極之後（第5圖（a)〜第5圖 (e))，形成含有碳成分之氫氧化氮化矽膜（應力緩和膜 5 3 0)(第5圖（f))，並也形成不含有碳成分之氫氧化氮化矽 膜（阻障膜540)(第5圖（g))。如此一來，發明者發現以兩種 類之密封膜密封有機元件之本實施形態中，比起僅以不含 有碳成分之氫氧化氮化矽膜密封有機元件之時，則有極大 優點。接著，針對由應力緩和膜及阻障膜所構成之2層構 造之密封膜之優點，及以往之問題點予以說明。 一般，對密封基板上之元件之密封膜，要求（1 )自物 理性衝擊充分保護元件，（2)成膜溫度低，（3)不使水分或 氧透過，（4)膜應力低。尤其，於有機EL元件之時，爲了 -18- 200901814 不使發光特性惡化，必須以低溫形成密封膜。再者’大氣 中之水分因爲使有機EL元件惡化’產生非發光點（暗點） 之原因之一，故以不使水分透過之方式提高膜之密封性爲 非常重要。 但是，爲了提高膜之密封性’若越提高膜之密度’密 封膜中之拉伸應力變大’力則施加至使膜翹曲成碗狀之方 向。因此，當提高密封膜之密度以提高膜之密封性時’導 致密封膜之剝落或元件和密封膜之界面附近的破壞’成爲 縮短元件壽命之要因。 面對該問題，發明者由以下之實驗追究一邊保持密封 膜之密封性，一邊降低膜之殘留應力之密封膜之構造。作 爲製程條件，發明者將自RLSA電漿CVD裝置之微波產 生器3 5 5所輸出之微波控制在2.5kW。再者，發明者將處 理室內之壓力設定爲2 6 · 6 P a ’將頂棚面和承載器1 5之間隙 設爲90mm。再者，發明者自上段供給氬氣體及氨氣體， 將該些流量各設爲llSOsccm、113SCCm，自下段供給氬氣 體、矽烷及三甲基矽烷氣體，將該些流量各設爲50 seem、 18〜16sccm、0〜2sccm。矽烷氣體及三甲基矽烷氣體之流 量具有寬度是因爲以矽烷氣體及三甲基矽烷氣體之總合成 爲18SCCH1之方式使各氣體之流量變動。並且，發明者將 承載器之溫度控制在70°C，靜電吸附基板G，將5Torr之 氦（He)氣體而予以冷卻，將處理室內之溫度設定在45 t。 在該狀態下，一邊使三甲基矽烷氣體之流量變化成0 〜2sccm，一邊在基板G形成氫化氮化砂膜。發明者在基 -19- 200901814 板貼上所形成之膜，藉由膜評價裝置測量所貼附之膜之翹 曲量，自所測量之翹曲量求出膜之內部應力。於第6圖及7 圖表示膜組成成分對該結果所取得之三甲基矽烷氣體 (3 MS)之流量的比率及膜應力之關係。依此，藉由使特定 量之碳（C)混入至形成密封膜之矽（Si)、氮（N)及氫（H)成分 ，可知密封膜之內部應力變化。即是如第6圖及第7圖所示 般，發明者追究明白混入至密封膜中之碳成分越多，膜之 內部應力難以從拉伸應力側變化至壓縮應力側。 發明者利用該關係，想出如在有機EL元件上疊層含 有特定量之碳成分之應力緩和膜（例如，含碳氫化氮化矽 膜：H : SiCxNy膜），並且在應力緩和膜上疊層部含有碳 成分之阻障膜（例如氫化氮化矽膜：H : SiNx膜）的密封膜 之構造體。 依此，設置於元件和阻障膜之間之應力緩和膜當作緩 和阻障膜之膜應力而動作。例如，將應力緩和膜設爲含有 第7圖所示之4原子百分比以上之碳成分之氫化氮化矽膜之 時，考慮應力緩和膜之膜應力小於〇(Mpa)。若藉由第7圖 ，不含有碳成分（即是，碳成分之含有率爲〇%)之阻障膜之 膜應力由於爲170MPa程度，故當應力緩和膜之膜應力小 於O(Mpa)時，膜全體之殘留應力比角阻障膜存在於元件上 之時小。 除此之外，若藉由如此之構成，在應力緩和膜上又形 成阻障膜。依此，可以交膜之密封性诶持較高。其結果， 藉由設置在有機EL元件和阻障膜之間之應力緩和膜防止 -20- 200901814 膜剝落或元件之破損，並且藉由設置在最外層之阻障膜防 止外部之水分或氧混入至元件側，依此可以迴避有機EL 元件之惡化。 換言之，藉由將元件上之密封膜設爲應力緩和膜及阻 障膜之兩層構造，可以依邊維持高膜之密封性’一邊抑制 膜之殘留另。如此一來，發明者找出藉由上述密封膜之兩 層構造，不會使有機EL元件之特性惡化，可防止膜剝落 或元件之破損，可長保持有機EL元件之壽命之製造有機 發光二極體之方法。並且，發明者提出以下述之4個例當 作使如此之密封膜之構造體最佳化之實施例。 (密封膜之構造例1 :以應力緩和膜之膜應力成爲特定値以 下之方式控制碳含有率） 首先，發明者想出以應力緩和膜5 3 0之膜應力成爲特 定値以下之方式控制碳含有率，以作爲使密封膜之構造體 予以最佳化之第一例。若藉由第7圖所示之碳含有率和膜 應力之關係，碳成分之含有率爲2原子百分比以上5原子百 分比以下之時，應力緩和膜5 3 0之膜應力之絕對値成爲 50(Mpa)以下，應力緩和膜53 0當作膜應力非常小之膜而發 揮功能。 依此’發明者藉由將三甲基矽烷氣體之流量控制在 0.5scCm〜lsccm左右，在金屬電極520上形成碳成分之含 有率爲2原子百分比以上5原子百分比以下之應力緩和膜 5 3 0 °如此一來，藉由使持有膜應力小於絕對値5〇Mpa之 -21 - 200901814 應力緩和膜介在於金屬電極5 20和阻障膜540之間，可以迴 避阻障膜540之拉伸應力直接作用於金屬電極520。同時藉 由將應力緩和膜5 3 0之厚度最佳爲例如50nm以下，則可以 使應力緩和膜5 3 0發揮功能以當作保護金屬電極520之緩衝 材。 (密封膜之構造力2 :以膜應力之總合成爲特定値以下之方 式控制碳含有率和膜厚） 再者，發明者提出以密封膜全體之膜應力之總合成爲 特定値以下之方式（例如接近於「〇」）之方式控制碳之含 有率和各膜之厚度，以當作使密封膜之構造體予以最佳化 之第二例。當具體說明時，則如第7圖所示般，將三甲基 矽烷氣體之流量設爲2SCCm時，形成-130MPa之膜應力之 含碳氫氧化氮化矽膜。發明者利用此，如第8圖（a)所示般 ，將該應力緩和膜形成280mm，在其上方形成200mm之阻 障膜，依此可以使密封膜全體之膜應力（=(-1 3 0 X 2 8 0) + (1 7 0 X 2 2 0)接近於「0」。如此一來，藉由控制態含有率和 各密封膜之膜厚使膜全體之殘留應力變成非常小，可以一 面藉由阻障膜540保持膜之密封性，一面藉由應力緩和膜 5 3 0降低膜剝落或元件之破損之危險性。 此時，發明者爲了迴避膜剝落，發現以自阻障膜540 之膜應力和應力緩和膜5 3 0之膜應力所產生之密封全體之 殘留應力之絕對値成爲l〇〇Mpa以下（更佳爲50Mpa)之方式 ，決定碳含有率和膜厚爲較佳。再者，以應力緩和膜5 3 0 -22- 200901814 和阻障膜540之厚度總合爲5/zm以下爲佳。其結果，可以 一面藉由阻盎膜540保持膜之密封性，一面藉由應力緩和 膜53 0更降低膜剝落或元件之破損之危險性。 (密封膜之構造例3 :以膜之內部應力之分佈成爲均勻之方 式，多數疊層各膜）。 並且，發明者導出以密封膜全體之內部應力成爲均勻 之方式，使各密封膜多數層疊層之方法，以作爲使密封膜 之構造體予以最佳化之第三例。若藉由上述密封膜之構造 例2時，則如第8圖（a)之左側表示密封膜內部之膜應力之 分佈般，膜之內部應力在應力緩和膜5 3 0和阻障膜540之界 面成爲最大。即是’可知密封膜在應力緩和膜5 3 0和阻障 膜540之界面變形最多。該變形很有可能成爲膜剝落或元 件破損之原因。在此，發明者爲了謀求密封膜之內部應力 之均勻化，提案在金屬電極520上各多數層疊層應力緩和 膜5 30和阻障膜540。此時，如第8圖（b)所示般’應力緩和 膜530和阻障膜540各交互多數層疊層於金屬電極520上。 再者，在最內層形成應力緩和膜5 3 0，在最外層形成阻障 膜 540。 如上述般，應力緩和膜530和阻障膜540在該些界面變 形最大。然後’該變形是各層之厚度越厚越大。但是’右 藉由本例所示之密封膜之構造體時’應力緩和膜5 3 0和阻 障膜540各以多數層（最佳爲交互多數層）被疊層於金屬電 極520上。依此，可以使各層之膜厚薄化。例如’如第8圖 -23- 200901814 (b)所示般，於交互各疊層兩層應力緩和膜530和阻障膜 5 4 0之時，在應力緩和膜5 3 0和阻障膜5 4 0之界面所產生之 內部應力比起僅各疊層1層應力緩和膜530和阻障膜540之 第8圖（a)時成爲一半。如此一來’藉由使密封膜全體之內 部應力分佈更均勻，則可以縮小產生在應力緩和膜5 3 0和 阻障膜540之界面的變形。其結果’可以更降低膜剝落或 元件之破損之危險性。並且’最內層形成應力緩和膜5 3 0 ，最外層形成阻障膜5 4 0 ’依此可以一面將膜全體之密封 性保持較高，更有效果降低膜剝落或元件破損之危險性。 (密封膜之構造例4 :以極力抑制碳（雜質）含有量之方式抑 制膜厚） 再者，發明者也想出以極力抑制應力緩和膜5 3 0之碳（ 雜質）含有量之方式，控制膜厚之方法，以作爲使密封膜 之構造體予以最佳化之第四例。當具體說明時’則如第7 圖所示般，將三甲基矽烷氣體之流量設爲〇.5〜1 seem時， 形成50〜-50MPa之膜應力之含碳氫氧氮化矽膜。利用此 ，發明者將膜應力之絕對値爲5 OMPa以下之應力緩和膜 5 3 0形成25 0mm，在其上形成25 0mm之阻障膜540，依此以 極力抑制混入至應力緩和膜5 3 0之碳（雜質）之量之方式加 以控制。如此一來，極力抑制碳（雜質）之量，提高密封性 ，並且藉由疊層阻障膜540，一面將膜之密封性保持較高 ，一面極力降低膜剝落或元件之破損之危險性。 並且，在即使在元件上依照阻障膜、應力緩和膜 '阻 -24- 200901814 障膜之順序形成3層密封膜亦可。如此一來’藉由夾住應 力緩和膜之2層阻障層’可以更提高膜之密封性’其結果 ,可以更降低自外部對元件之影響。 如上述般說明，發明者精心硏究結果，導出膜所含有 之碳成分和膜內部之相關關係。發明者利用該相關關係’ 形成於基板之元件上疊層含有特定量之碳成分之應力緩和 膜53 0，並且成功開發使不含有碳成分之阻障膜5 40疊層於 應力緩和膜530上之電子裝置。該電子裝置裝置具有藉由 被設置在元件和阻障膜5 4 0之間之應力緩和膜5 3 0防止膜剝 落或元件之破損，並且可以藉由形成在應力緩和膜5 3 0上 之阻障膜5 4 0，將密封膜之密封性維持較高之優點。尤其 ，發明者發現本實施形態所揭示之多層構造之密封膜對於 由於外部之水分或氧混入至元件側使得元件之發光特性顯 著下降之有機EL元件之密封用密封膜非常有效。 (變形例） 接著，針對本發明之變形例予以說明。在本變形例中 ，在金屬電極520上僅疊層應力緩和膜530，在應力緩和膜 5 3 0上不疊層阻障膜540。此時，應力緩和膜5 3 0，以含有2 原子百分比以上5原子百分比以下之碳成分的氫化氮化矽 爲佳。 如上述般，碳成分之含有率爲2原子百分比以上5原子 百分比以下之時，應力緩和膜5 3 0之膜應力之絕對値成爲 50(Mpa)以下，應力緩和膜5 3 0當作膜應力非常小之膜發揮 -25- 200901814 功能。依此，若藉由如此之構成，藉由以膜應力非常小之 應力緩和膜53 0保護元件上，可以防止膜剝落或元件之破 損，並且使應力緩和膜5 3 0之厚度最佳化，可以有效果密 封元件。 (形成密封膜之CVD裝置之變形例） 在密封膜之成膜處理上，可以使用設置有由形成地磚 形之多數片介電體配件所構成之介電體窗之電漿CVD裝 置，以取代上述RLSA電漿CVD裝置。以下，針對變形 例所涉及之電槳CVD裝置之內部構成，一面參照第9圖一 面予以簡單說明。 變形例所涉及之電漿CVD裝置具有處理容器410，在 其內部設置有用以載置基板G之承載器441 (載置台）。在 承載器411之內部設置有供電部411a及加熱器411b。在供 電部411a經整合器41 2a連接高頻電源41 2b，藉由自高頻 電源412b所輸出之高頻電力，對處理容器300之內部施加 特定之偏壓電壓，並且經線圈4 1 3 a連接高壓直流電源 413b，藉由自高壓直流電源413b所輸出之直流電壓靜電 吸附基板G。在加熱器411b連接有交流電源414，藉由自 交流電源44所輸出之交流電壓將基板g保持特定溫度。 處理容器410之底面開口成筒狀，藉由伸縮囊415及升 降板416密閉。承載器411是與升降板416及筒狀417成爲一 體而予以升降，依此被調整承因應處理製程之高度。在承 載器411周圍設置有調整處理室U之氣流之緩衝板418。 -26- 200901814 並且，在處理容器410安裝有真空泵（無圖式），經氣體排 出管419排出處理容器410內之氣體，依此將處理室U減 壓置所欲之真空度。 在蓋體420設置有蓋本體421、6根導波管43 3、開槽天 線430及介電體窗（多數片之介電體配件431)。6根導波管 43 3其剖面形狀爲矩形狀，在蓋本體421之內部平行並列設 置，在其內部以介電構件43 4塡充。 在各導波管43 3之上部升降自如被插入置可動部43 5， 在可動部43 5之上面，設置有昇機構降43 6。升降機構436 藉由使可動部43 5升降移動，依此任意改變導波管43 3之高 度。 在開槽天線430於各導波管433之下面設置有溝槽437( 開口）。介電體窗由形成地磚狀之39片介電體配件431所構 成。各介電體配件43 1由石英玻璃、AIN、Al2〇3、藍寶石 、SiN、陶瓷等之介電材料所形成。在各介電體配件431， 於與基板G對向之面形成有凹凸。藉由該凹凸表面波於 傳播各介電體配件43 1之表面時，可以抑止由於損失電場 能而使表面波傳播之事態。其結果，可以抑制產生安在波 ，生成均勻之電漿。 39片之介電體配件31使用鋁等之非磁性金屬體之導電 性材料被支持於形成格子狀之棵426。在樑426之下面安裝 有多數之支持體427。支持體427在氣體管線428之兩端支 持氣體管線428，依此所有42根氣體管線428均等懸掛於頂 棚面全體。氣體管線428由鋁等之介電體所形成。 -27- 200901814 氣體供給源443由多數閥V、多數質量流量控制器 MFC、氬（Ar)氣體供給源443 a、矽烷（SiH4)氣體供給源 443b、氨（NH3)氣體供給源443 c，及三甲矽烷（（CH3)3SiH :3 MS)氣體供給源443 d所構成。氣體供給源443藉由各控 制各閥V之開關及各質量流量控制器M F C之開度，將所 欲濃度之氣體供給至處理容器410之內部。 在貫通樑426之氣體導入管429a經第1流路442a連接 有氬氣體供給源443a。同樣在貫通樑426之氣體導入管29b ，經第2流路442b連接有矽烷供給源44 3 d、氨氣體供給源 443c及三甲基矽烷氣體供給源443 d。依此，經氣體導入 管429a氬氣體（第1氣體之一例）橫向被供給至各介電體配 件43 1和各氣體管線428，將矽烷氣體、氨氣體及三甲基矽 烷氣體之混合氣體（第25氣體之一例）吹出至較氬氣體之供 給位置下方之位置。 在冷卻水配管444循環自冷卻水供給源445所供給之冷 卻水，依此蓋本體42 1被保持所欲之溫度。藉由以上所說 明之構成，自微波產生器所輸出之微波經各導波管433及 導槽437透過各介電體配件431，射入至處理室U內，藉 由微波之電場能，首先被供給至上段之氬氣體被電漿化。 氬氣體電漿著火後，矽烷氣體、氨及三甲基矽烷氣體之混 合氣體，藉由消耗使氬氣體之電漿化之某程度的能量而被 减弱之微波之電場能而被電漿化，藉由其電漿，在第5圖 (f)所示之金屬電極520上形成由含有碳（C)成分之氫氧化矽 膜（H : SiCxNy膜）所構成之應力緩和膜5 3 0。並且，應力 -28- 200901814 緩和膜530之碳成分含有量依據三甲基砍院氣體之流量決 定。 如此一來，於形成應力緩和膜530之後，關閉三甲基 矽烷氣體供給源443 d之閥V ’自上段供給氬氣體’自下 段供給矽烷氣體及氨氣體。依此，如第5圖（g)所示般，在 應力緩和膜530上形成由不含有碳（C)成分之氫氧化氮矽（H :S i N X)膜所構成之阻障膜5 4 0。 如以上所述般，若藉由本實施形態及其變形例時，可 以藉由一邊保持膜之密封性，一邊降低膜之內部應力之密 封膜，有效果保護元件。 並且，本實施形態所涉及之不含碳成分之阻障膜爲實 質上不含有碳成分之密封膜，例如即使存在於處理室內之 碳（有機物）以顆粒附著於阻障膜之時，實質上也不會喪失 當作實不含碳成分之密封膜的阻障膜之功能。 基板G之尺寸即使爲730mmx920mm以上亦可，例如 730mmx920mm(腔室內之直徑：1000MMxll90mm)之 G4.5 基板尺寸’或ll〇〇mmxl 300mm(腔室內之直徑：1470mmx 1590mm)之 G5基板尺寸亦可。再者，形成兀件之被處理 體並不限定於上述尺寸之基板G，例如即使爲200mm或 300mm之砂晶圓亦可。 在上述實施形態中，各部動作互相關聯，可以一面考 慮互相之關聯，一面置換一連串之動作。然後，藉由如此 置換，可以將上述電子裝置之實施形態設爲上述電子裝置 之製造方法之實施形態。 -29- 200901814 以上’雖然一面參照附件圖面一面針對本發明之最佳 實施形態予以說明’但是本發明並不限定於該些例。若爲 該項技藝者只要在不脫離在申請專利範圍所記載之範疇內 ，亦可作各種變更例或修正例，針對該些當然也屬於本發 明之技術範圍。 例如’本發明所涉及之密封膜之構造體並不限於有機 EL元件’例如亦可以當作成膜材料主要使用液體之有機 金屬’藉由在被加熱至500〜700°C之被處理體上分解氣化 之成膜材料，密封藉由使在被處理體上生長薄膜之 MOCVD(Metal Chemical Vapor Deposition:有機金屬氣相 生長法）所形成之有機金屬元件之密封膜使用。並且，本 發明所涉及之密封膜之構造體亦可以用於密封有機電晶體 、有機FET(Field Effect Transistor)、有機太陽電池等之 有機元件，或液晶顯示器之驅動系統所使用之薄膜晶體 (TFT)之元件。 再者，使用本發明所涉及之密封膜之構造體而當作密 封元件之電子裝置，可舉出有機發光二極體或薄膜電晶體 (TFT)。 再者，作爲使用本發明所涉及之密封膜之構造體而製 造密封元件之電子裝置，雖然爲上述具有多數溝槽之平面 天線之微波電漿處理裝置（具有多數片之介電體配件之微 波電漿處理裝置及RLSA形微波處理裝置）亦可，但是並 不限定於此，可以使用電容耦合型之平行平板型電漿處理 裝置、誘導結合型（ICP : Inductive Coupling Plasma)電漿處 -30- 200901814 理裝置、電子迴旋方式（ECR: Electron Cyclotron Resonance) 之電漿處理裝置等各種之電漿處理裝置。 【圖式簡單說明】 第1圖爲本發明之一實施形態所涉及之基板處理裝置 之槪略構成圖。 第2圖爲施予同實施形態所涉及之6層連續成膜處理之 製程模組PM1之縱剖面圖。 第3圖爲用以說明藉由同實施形態所涉及之6層連續成 膜處理所形成之膜之圖式。 第4圖爲施予同實施形態所涉及之CVD處理之製程模 組PM3之縱剖面圖。 第5圖爲用以說明同實施形態所涉及之有機EL元件 製造製程之圖式。 第6圖爲表示對三甲基矽烷（Trimethyl silane)氣體之流 量的膜組成及膜應力之關係的實驗結果。 第7圖爲表示三甲基矽烷氣體之流量和膜應力之關係 的曲線圖。 第8圖（a)爲疊層各一層應力緩和膜和阻障膜之圖式， 第8圖（b)爲表示各疊層兩層應力緩和膜和阻障膜之圖式。 第9圖爲施予變形例所涉及之CVD處理之製程模組 PM3之縱剖面圖。 【主要元件符號說明】 -31 - 200901814 1 〇 :基板處理裝置 5 00 ： ΙΤΟ 5 1 0 :有機層 520 :金屬電極 5 3 0 :應力緩和膜 540 :阻障膜 G :基板 Ρ Μ 1〜Ρ Μ 4 :製程模組

Claims (1)

1. 200901814 十、申請專利範圍 1. 一種電子裝置，其特徵爲：具備有 被形成在被處理上之元件； 被疊層在上述元件上，含有特定量之碳成分的應力緩 和膜；和 被疊層在上述應力緩和膜上，不含有碳成分之阻障膜 〇 2 ·如申請專利範圍第1項所記載之電子裝置，其中， 上述阻障膜爲不含有碳成分之氫化氮化矽膜， 上述應力緩和膜爲含有4原子百分比以上之碳成分之 氫化氮化矽膜。 3 ·如申請專利範圍第1項所記載之電子裝置，其中， 上述阻障膜爲不含有碳成分之氫化氮化矽膜， 上述應力緩和膜爲含有2原子百分比以上5原子百分比 以下之碳成分的氫化氮化矽膜。 4 ·如申請專利範圍第1項所記載之電子裝置，其中， 上述阻障膜和上述應力緩和膜是以上述應力緩和膜被夾於 上述阻障膜之方式，被疊層在上述元件上。 5 .如申請專利範圍第1項所記載之電子裝置，其中， 上述阻障膜和上述應力緩和膜各被多數層疊層於上述元件 上。 6 ·如申請專利範圍第5項所記載之電子裝置，其中， 上述阻障膜和上述應力緩和膜各被交互多數層疊層於上述 元件上。 -33- 200901814 7.如申請專利範圍第5項所記載之電子裝置，其中， 在最內層形成上述應力緩和膜，在最外層形成上述阻障膜 〇 8 .如申請專利範圍第1項所記載之電子裝置，其中， 上述應力緩和膜之碳含有率和厚度及上述阻障膜之厚度， 係以由上述阻障膜之膜應力和上述應力緩和膜之膜應力所 產生之密封膜全體之內部應力之絕對値成爲lOOMPa以下 之方式決定。 9 .如申請專利範圍第1項所記載之電子裝置，其中， 上述應力緩和膜之碳含有率和厚度及上述阻障膜之厚度， 係以由上述阻障膜之膜應力和上述應力緩和膜之膜應力所 產生之密封膜全體之內部應力之絕對値成爲50MPa以下之 方式決定。 1 0 ·如申請專利範圍第1項所記載之電子裝置，其中， 上述阻障膜和上述應力緩和膜之厚度之總合爲5 // m以下 〇 11.如申請專利範圍第1項所記載之電子裝置，其中， 上述電子裝置爲有機發光二極體或薄膜電晶體中之任一者 0 12·—種電子裝置之製造方法，其特徵爲：在形成於 被處理體上之元件上疊層含有特定量之碳成分之應力緩和 膜， 在上述應力緩和膜上疊層不含有碳成分之阻障膜。 —種密封膜之構造體，密封形成在被處理體上之 -34- 200901814 元件，其特徵爲：具備 被疊層在上述元件上，含有特定量之碳成分之應力緩 和膜，和 被疊層在上述應力緩和膜上，不含有碳成分之阻障膜 〇 14. 一種製造裝置，其特徵爲：使用在被形成於被處 理體上之元件上疊層含有特定量之碳成分的應力緩和膜， 和於上述應力緩和膜上疊層不含有碳成分之阻障膜的電子 裝置之製造方法而製造電子裝置。 1 5 . —種電漿處理裝置，自被供給至處理容器內之氣 體生成電漿，藉由所生成之電漿處理被處理體，其特徵爲 :具有 載置形成元件之被處理體之載置台，及 將氣體供給至上述處理容器內之氣體供給源， 自上述氣體供給源供給含有碳成分之第1氣體，自所 供給之第1氣體生成電漿，藉由所生成之電漿在載置於上 述載置台之被處理體上之元件疊層含有特定量之碳成分之 應力緩和膜之後，自上述氣體供給源供給不含有碳成分之 第2氣體，自所供給之第2氣體生成電漿，藉由所生成之電 漿在上述應力緩和膜上疊層不含有碳成分之阻障膜。 16.—種電子裝置，其特徵爲：具有被形成在被處理 體上之元件，和 被疊層於上述元件上，含有特定量之碳成分之應力緩 和膜。 -35- 200901814 1 7 .如申請專利範圍第1 6項所記載之電子裝置，其中 ，上述應力緩和膜爲含有2原子百分比以上5原子百分比 以下之碳成分之氫化氮化矽膜。 -36-