專利名稱：光半導(dǎo)體裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種光半導(dǎo)體裝置及其制造方法，特別是涉及ー種有機(jī)EL元件整體的密封膜及其制造方法。
背景技術(shù)：
有機(jī)場(chǎng)致發(fā)光(以下稱為有機(jī)EL)元件具有功耗低、能夠自發(fā)光以及能夠高速響應(yīng)等很多優(yōu)點(diǎn)，正在進(jìn)行著面向平板顯示器(Flat Panel Display :FPD)或者照明設(shè)備等的應(yīng)用的開發(fā)。另外，通過使用樹脂基板(包括樹脂膜)等撓性基板能夠使顯示裝置彎曲，創(chuàng)造出輕便、不破裂等新的附加價(jià)值，面向撓性設(shè)備的應(yīng)用也正在被研究。有機(jī)EL元件當(dāng)與水分或者氧接觸時(shí)引起發(fā)光效率降低以及壽命縮短，因此在制 造過程中在排除了水分和氧的環(huán)境氣氛中需要形成密封膜。另ー方面，在樹脂基板等撓性基板中，需要抑制由水分的吸收引起的尺寸變動(dòng)，因此在樹脂基板的表面和背面形成有密封膜。在有機(jī)EL元件的密封膜中，當(dāng)然要防止水分、氧的擴(kuò)散，但是要求(I)低溫成膜(防止有機(jī)EL劣化)；⑵低損傷(防止有機(jī)EL劣化)；(3)低應(yīng)力、低楊氏模量(防止剝離)；以及高透過率(防止輝度劣化)等。作為密封方式中所關(guān)注的方式，存在層疊薄膜方式。層疊薄膜方式是將目的不同的多個(gè)薄膜形成五層 十層的方法。通常，為了抑制水分或者氧等的擴(kuò)散，密封膜使用膜密度大的薄膜。具體地說，其代表性的膜為氮化硅膜和氧化硅膜。這些膜較硬(楊氏模量較大)、膜應(yīng)カ也較大，因此當(dāng)使用厚膜時(shí)存在剝離或者產(chǎn)生裂紋的問題。因此，進(jìn)行著與緩和密封膜的應(yīng)カ的薄膜(緩沖膜)之間的層疊結(jié)構(gòu)的研究。緩沖膜所要求的特性在于基底的平坦化性能良好；用于抑制附著于表面的異物的影響的填充性能良好；膜柔軟(楊氏模量小)；以及膜應(yīng)カ小。另ー方面，作為密封膜的制造方法，提出了等離子體CVD (Chemical VaporDeposition:化學(xué)氣相沉積)法、光CVD法、濺射法或者蒸鍍法等各種成膜方法。作為其代表例，可舉出使用相同方法來連續(xù)地形成密封膜和緩沖膜的使用真空紫外光的光CVD法。在專利文獻(xiàn)I (日本特開2005-63850號(hào)公報(bào))中記載了使用了光CVD法的密封膜的制造方法。在專利文獻(xiàn)I中記載了一種頂部發(fā)光型的有機(jī)EL平板顯示器，該頂部發(fā)光型的有機(jī)EL平板顯示器在具有陽極電極、有機(jī)EL層、陰極電極的基板上形成包含真空紫外光CVD膜的密封膜，在形成于基板上的發(fā)光層(有機(jī)EL層)上具備透明電極,在發(fā)光層的上方取出光。在專利文獻(xiàn)I中，其特征在于上述真空紫外光CVD膜包含氧化硅膜、氮化硅膜或者它們的層疊膜，并記載了在陰極電極上直接形成上述密封膜的方法。在此，作為形成氧化硅膜的原料氣體，使用包含甲基、こ基、硅(Si)、氧(0)或者氫(H)等的氣體,例如，使用 TEOS (Tetra ethoxy silane :四こ基娃氧燒)、HMDS0 (Hexa methyldisiloxane :六甲基ニ娃氧燒)、TMCTS (Tetra methyl cyclotetrasiloxane :四甲基環(huán)四娃氧燒)或者OMCTS(Octo methyl cyclotetrasiloxane :八甲基環(huán)四娃氧燒)等。另外，作為形成氮化硅膜的原料氣體，使用包含甲基、硅(Si)、氮(N)或者氫(H)等的氣體，例如使用BTBAS (Bis (tertiary butyl amino) silane :雙(環(huán)丙氨基)娃燒)。專利文獻(xiàn)I :日本特開2005-63850號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
在專利文獻(xiàn)I所述的有機(jī)EL顯示面板中，作為密封膜使用氧化硅膜和氮化硅膜的層疊結(jié)構(gòu)，但是氧化硅膜和氮化硅膜中折 射率較大，因此這些層疊膜存在構(gòu)成層疊膜的膜之間的界面上產(chǎn)生的可見光的反射大這種問題。即，在將由氧化硅膜和氮化硅膜形成的密封膜用于頂部發(fā)光型的有機(jī)EL顯示面板中的情況下，在有機(jī)EL層中發(fā)出的可見光的提取效率小，因此產(chǎn)生顯示器的輝度(光提取效率)小這種問題。在此，圖8以及圖9示出氧化硅膜和氮化硅膜的層疊結(jié)構(gòu)的截面圖，另外，圖10以及圖11示出表示氧化硅膜和氮化硅膜的層疊結(jié)構(gòu)的反射率的模擬結(jié)果的圖表。圖10以及圖11的圖表分別是圖8以及圖8的層疊結(jié)構(gòu)的光的反射率的計(jì)算結(jié)果，示出縱軸的反射率相對(duì)于橫軸的波長(zhǎng)值的值。圖8以及圖9示出的層疊結(jié)構(gòu)的最下層分別為有機(jī)EL元件的陰極電極301、401，在此，任一陰極電極均將其折射率設(shè)為1.7。另外，圖8以及圖9示出的層疊結(jié)構(gòu)的最上層分別為粘接層(樹層)306、406，在此也將粘接層的折射率設(shè)為I. 7。在圖8的層疊結(jié)構(gòu)中，在陰極電極301上依次層疊氧化硅膜302a、氮化硅膜302b、氧化硅膜303a、氮化硅膜303b、氧化硅膜304a、氧化硅膜304b、氧化硅膜305a以及氧化硅膜305b。另外，在圖9的層疊結(jié)構(gòu)中，在陰極電極401上依次層疊氮化硅膜402b、氮化硅膜402a、氮化硅膜403b、氮化硅膜403a、氮化硅膜404b、氮化硅膜404a、氮化硅膜405b以及粘接層406。圖8示出的氧化硅膜302a 305a以及圖9示出的氮化硅膜402a 405a的折射率為I. 45，圖8示出的氧化硅膜302b 304b以及圖9示出的氮化硅膜402b 405b的折射率為2. O。在此，為了使計(jì)算簡(jiǎn)單，將各波長(zhǎng)中的折射率設(shè)為固定，并且作為不存在利用氧化硅膜和氮化硅膜的光的吸收來進(jìn)行計(jì)算。氧化娃膜302b 304b以及402b 405b的膜厚全部為IOOnm,最下層的氧化娃膜302a,402a的膜厚為lOOOnm，其它氧化硅膜303a 305a、403a以及404a的膜厚為500nm。在圖8示出的層疊結(jié)構(gòu)中，與陰極電極301和粘接層306接觸的膜分別為氧化硅膜302a、305a，在圖9示出的層疊結(jié)構(gòu)中與陰極電極401和粘接層406接觸的膜分別為氮化硅膜 402b、405b。根據(jù)圖10以及圖11可知，即使改變氧化硅膜和氮化硅膜的插入位置，波長(zhǎng)500nm 700nm的光的反射率也超過50%。反射率越大則光的透過性越低，因此在有機(jī)EL上形成包含圖8以及圖9示出的氧化硅膜和氮化硅膜的密封膜的情況下，密封膜內(nèi)的反射率超過50%，具備上述有機(jī)EL的顯示裝置的輝度降低。該反射率由于圖8以及圖9示出的各層疊膜的膜厚以及陰極電極301、401或者粘接層306、406的折射率的差別而發(fā)生ー些變動(dòng)，但是不存在較大差別。也就是說，在氧化硅膜和氮化硅膜的層疊結(jié)構(gòu)中，可知在各界面上產(chǎn)生的多重反射的影響特別大，由于該密封膜內(nèi)的多重反射而顯示器的輝度大幅降低。另外，從阻水性、即防止水分浸入的能力的觀點(diǎn)出發(fā)，通常，膜密度大的無機(jī)膜的阻水性大。在專利文獻(xiàn)I中，在形成密封膜、特別是形成氮化硅膜時(shí)應(yīng)用了有機(jī)硅源，但是在使用有機(jī)硅源的光CVD成膜中，形成在膜中含有大量碳(C)的有機(jī)膜，因此成膜的氮化硅膜的膜密度變小。因此，從形成阻水膜(阻擋膜)的觀點(diǎn)出發(fā)，在設(shè)備的可靠性方面，使用在膜中不包含碳的無機(jī)膜的阻擋膜比使用在膜中包含碳的無機(jī)膜的阻擋膜更為有利。進(jìn)而，作為在有機(jī)EL上使用真空紫外光的光CVD法形成密封膜時(shí)的又一個(gè)較大問題，可舉出由于光子能量大的真空紫外光而有機(jī)EL受損。在圖8以及圖9中并未圖示，在頂部發(fā)光型有機(jī)EL顯示器中，在陰極電極301、401的正下方存在有機(jī)EL。真空紫外光的光子能量大約為7eV以上，即使稍微透過陰極電極也將對(duì)有機(jī)EL帶來很大損傷。在陰極電極中對(duì)于可見光(400nm 700nm)要求80%以上的透過率。在頂部發(fā)光型的OLED (Organic light Emitting Diode :有機(jī)發(fā)光二級(jí)管)顯示器中，通常使用非常薄的金屬薄膜、例如Al-Li或者Ag-Mg等合金。在抑制透過陰極電極的真空紫外光吋，考慮增加陰極電極的膜厚，但是當(dāng)增加陰極電極的厚度時(shí)，產(chǎn)生可見光的透過率大幅降低這種問題。
在此，舉例說明了從陰極電極側(cè)進(jìn)行光提取的頂部發(fā)光型的OLED顯示器，但是在相反配置陰極電極和陽極電極而從IT0(Indium Tin Oxide :銦錫氧化物)等氧化銦類、AZO(Aluminium doped Zinc Oxide :氧化鋅摻雜招)等氧化鋅類的陽極電極放出光的結(jié)構(gòu)中也產(chǎn)生同樣的問題。因而，為了通過使用了真空紫外光的光CVD膜來進(jìn)行薄膜密封，需要不對(duì)有機(jī)EL帶來光損傷而増加可見光的透過率的技木。本發(fā)明的目的在干，降低光半導(dǎo)體裝置的密封膜的反射率而提高光提取效率。另外，本發(fā)明的其它目的在干，大幅抑制由形成光半導(dǎo)體裝置的密封膜時(shí)的光CVD法引起的對(duì)于有機(jī)EL的光損傷。 根據(jù)本說明書的說明以及附圖，本發(fā)明的上述目的與新特征變得明確。簡(jiǎn)單說明本申請(qǐng)所公開的發(fā)明中的、代表性的技術(shù)方案的概要如下。本申請(qǐng)的ー個(gè)發(fā)明中的光半導(dǎo)體裝置，具有在基板上從上述基板的主面?zhèn)绕鹨来涡纬傻牡谝浑姌O、有機(jī)發(fā)光層、第二電極，以及設(shè)置于上述基板上以覆蓋上述發(fā)光層的密封膜，上述密封膜包含交替地層疊平坦化膜和阻擋膜而成的層疊膜，上述平坦化膜以及上述阻擋膜包含氮氧化硅膜。另外，本申請(qǐng)的ー個(gè)發(fā)明中的光半導(dǎo)體裝置的制造方法具有以下エ序(a)在基板上形成第一電極；(b)在上述第一電極上形成與上述第一電極電連接的有機(jī)發(fā)光層；(C)在上述有機(jī)發(fā)光層上形成與上述有機(jī)發(fā)光層電連接的第二電極；以及(d)在上述有機(jī)發(fā)光層上通過利用真空紫外光的光CVD法形成氮氧化硅膜，其中，在上述(d)エ序中，在上述真空紫外光的照射過程中利用遠(yuǎn)程等離子體進(jìn)行自由基照射。簡(jiǎn)單說明通過本申請(qǐng)所公開的發(fā)明中的、代表性的技術(shù)方案得到的效果如下。根據(jù)本發(fā)明，能夠提高光半導(dǎo)體裝置的光提取效率。


圖I是作為本發(fā)明ー個(gè)實(shí)施方式的光半導(dǎo)體裝置的截面圖。
圖2是作為本發(fā)明ー個(gè)實(shí)施方式的光半導(dǎo)體裝置的制造方法的截面圖。圖3是說明接著圖2的光半導(dǎo)體裝置的制造方法的截面圖。圖4是說明接著圖3的光半導(dǎo)體裝置的制造方法的截面圖。圖5是作為本發(fā)明ー個(gè)實(shí)施方式的光半導(dǎo)體裝置的制造エ序中使用的成膜裝置的示意圖。圖6是說明本發(fā)明ー個(gè)實(shí)施方式以及比較例各自的阻擋膜以及緩沖膜的結(jié)構(gòu)的表。
圖7是說明接著圖4的光半導(dǎo)體裝置的制造方法的截面圖。圖8是作為比較例示出的層疊結(jié)構(gòu)的截面圖。圖9是作為比較例示出的層疊結(jié)構(gòu)的截面圖。圖10是表示對(duì)于作為比較例示出的層疊結(jié)構(gòu)的波長(zhǎng)的反射率的圖表。圖11是表示對(duì)于作為比較例示出的層疊結(jié)構(gòu)的波長(zhǎng)的反射率的圖表。圖12是說明由于膜結(jié)構(gòu)的差引起的反射率的變化的圖表。圖13是說明由于膜結(jié)構(gòu)的差引起的反射率的變化的圖表。圖14是說明由于膜結(jié)構(gòu)的差引起的反射率的變化的圖表。圖15是表示緩沖膜和阻擋膜的折射率差與最大反射率的關(guān)系的圖表。圖16是作為比較例示出的層疊結(jié)構(gòu)的截面圖。附圖標(biāo)記的說明101、201 玻璃基板102、202 絕緣膜103、203 陽極電極104、204 堤部IO5、2O5 有機(jī) EL 層106、206 陰極電極107真空紫外光吸收層108、110、112、208、210、212 緩沖膜109、111、209、211 阻擋膜301、401 陰極電極302a 305a、402b 404a 氧化娃膜302b 304a、402a 405a 氮化硅膜306、406 粘接層501反應(yīng)室502 基板503合成石英窗504真空紫外光燈単元505a、505b遠(yuǎn)程等離子體導(dǎo)入口506a、506b 氣體導(dǎo)入 ロ507帶溫度控制基座508真空排氣機(jī)構(gòu)
509 控制器。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式。在用于說明實(shí)施方式的全圖中，對(duì)具有相同功能的部件附加相同的附圖標(biāo)記，省略其反復(fù)說明。另外，在以下實(shí)施方式中，除了特別必要時(shí)以外，原則上不重復(fù)說明相同或者同樣的部分。以下，使用

本發(fā)明的實(shí)施方式。圖I示出本實(shí)施方式的包括有機(jī)EL元件的光半導(dǎo)體裝置的截面圖。如圖I所示，本實(shí)施方式的有機(jī)EL元件具有玻璃基板101，在玻璃基板101上通過絕緣膜102形成有陽極電極103和堤部104。玻璃基板101例如包含石英，絕緣膜102由氧化硅膜形成。堤部104是由感光性聚酰亞胺形成的絕緣膜，與絕緣膜102的上表面接觸。陽極電極103例如是由將招和銦錫氧化物(ITO :Indium-Tin-Oxide)依次層疊而成的層疊膜形成的導(dǎo)電層，與絕緣膜120的上表面接觸。堤部104具有呈錐角的開ロ部，陽極電極103的上表面在上述 開ロ部的底部露出。但是，陽極電極103的側(cè)面被由堤部104覆蓋。此外,在此說明了玻璃基板101的部件例如為石英，但是玻璃基板101也可以是樹脂基板。在此所指的堤部104是形成為堤狀的絕緣膜，具有相互平行的底面和上表面，是具備對(duì)于這些底面和上表面具有傾斜的錐角的側(cè)壁的梯形的膜。在陽極電極103上以及堤部104上形成了有機(jī)EL層105。有機(jī)EL層105在上述開ロ部的底部與陽極電極103的上表面接觸，形成為覆蓋從上述開ロ部露出的陽極電極103的上表面、具有上述開ロ部的錐角的內(nèi)壁以及堤部104的上表面的一部分。有機(jī)EL層105是由包括從陽極電極103側(cè)起層疊的空穴注入層、空穴輸送層、發(fā)光層、電子輸送層以及電子注入層的層疊膜構(gòu)成的發(fā)光層，在此將上述層疊膜集中作為有機(jī)EL層105來進(jìn)行說明。在有機(jī)EL層105上以及堤部104上，從玻璃基板101側(cè)起依次形成了陰極電極106以及真空紫外光吸收層107以覆蓋有機(jī)EL層105。陰極電極106是具有20nm左右膜厚的由Ag-Mg合金形成的導(dǎo)電層。真空紫外光吸收層107形成為覆蓋陰極電極106，另外，形成為俯視觀察與有機(jī)EL層105重疊。即，真空紫外光吸收層107形成于有機(jī)EL層105的正上方。另外，真空紫外光吸收層107由氮氧化硅膜形成，具有150nm左右的膜厚。在真空紫外光吸收層107上從玻璃基板101側(cè)起依次層疊有緩沖膜108、阻擋膜
109、緩沖膜110、阻擋膜111以及緩沖膜112。緩沖膜108、110、112以及阻擋膜109、111構(gòu)成密封膜，阻擋膜主要是對(duì)水分的阻擋膜。如圖I所示，在有機(jī)EL層105上從玻璃基板101側(cè)起依次交替地層疊有多層緩沖膜和阻擋膜。阻擋膜109、111的膜密度大于緩沖膜108、
110、112，因此阻水性大于緩沖膜108、110、112。在此，緩沖膜和阻擋膜統(tǒng)一定義為密封膜。此外，本申請(qǐng)所述的密封膜是指防止從外部進(jìn)入到有機(jī)EL層、樹脂基板的水分或氧的膜。緩沖膜108、110、112具有使構(gòu)成密封膜的多個(gè)膜各自的上表面和下表面平坦化的作用。這是由于，緩沖膜108、110、112在制造エ序中表示流動(dòng)性，由于堤部104的開ロ部而緩沖膜108的基底形成凹凸，緩沖膜108的上表面也形成平坦的形狀。也就是說，即使形成于密封膜中的最下層的緩沖膜108的底面具有凹凸，其上表面平坦化。另外，楊氏模量低于阻擋膜109、111的緩沖膜108、110、112是使密封膜整體變得低楊氏模量而具有防止密封膜產(chǎn)生剝離或者密封膜產(chǎn)生裂紋的作用的平坦化膜。
在圖I中并未圖示，在陽極電極103上以及陰極電極106上形成有分別與外部進(jìn)行電連接的插頭和布線焊盤，形成能夠分別獨(dú)立地施加電壓的結(jié)構(gòu)。此外，阻擋膜109、111均具有150nm左右的膜厚，緩沖膜108、110、112均具有IOOOnm左右的膜厚。此外，構(gòu)成本實(shí)施方式的有機(jī)EL元件的緩沖膜108、110、112以及阻擋膜109、111均由氮氧化硅膜形成，但是為了進(jìn)行比較，后面說明圖I示出的緩沖膜108、110、112以及阻擋膜109、111由氧化硅膜和氮化硅膜等部件形成時(shí)的有機(jī)EL元件。本實(shí)施方式的光半導(dǎo)體裝置的主要特征在于，緩沖膜108、110、112包含通過真空紫外光的光CVD法形成的無機(jī)氮氧化硅膜。以下，說明本實(shí)施方式的光半導(dǎo)體裝置的效果。在透過作為發(fā)光層的有機(jī)EL層的上部的陰極電極以及密封膜來放出光的頂部發(fā)
光型的有機(jī)EL元件中，考慮形成于有機(jī)EL層上的上述密封膜具有層疊結(jié)構(gòu)。密封膜需要具有防止水分等從外部浸入到元件內(nèi)的阻擋性，并且，構(gòu)成密封膜的層疊結(jié)構(gòu)的各個(gè)膜之間的界面需要具有用于高效率地提取從有機(jī)EL層放出的光的高平坦性。在上部具備有機(jī)EL層的陽極電極與密封膜之間，形成有具有使有機(jī)EL層的上表面露出的開ロ部的堤部，在堤部的上表面形成有大于上述開ロ部的凹凸，并且，有時(shí)由于蝕刻殘?jiān)仍诘滩可闲纬捎邪纪埂Ｒ蚨?，密封膜具有以下性質(zhì)較重要在確保阻水性并且填充為覆蓋上述凹凸時(shí)，使構(gòu)成密封膜的層疊結(jié)構(gòu)的膜之間的界面的平坦性提高。因而，上述密封膜考慮將阻水性良好的氮化硅膜、以及在形成時(shí)流動(dòng)性良好而在形成后其上表面易于形成為平坦的氧化硅膜進(jìn)行層疊而成的結(jié)構(gòu)。但是，這樣具有將氮化硅膜與氧化硅膜進(jìn)行層疊而成的密封膜的光半導(dǎo)體裝置中，存在由于密封膜內(nèi)的多重反射而有機(jī)EL元件的輝度降低這種問題。為了抑制從有機(jī)EL層發(fā)出的可見光的多重反射，盡可能使入射側(cè)的層(陰極電極)的材料和與該材料接觸的密封膜之間的折射率差、射出側(cè)的層(粘接層)的材料和與該材料接觸的密封膜之間的折射率差以及層疊密封膜之間的折射率差變小即可。此外，在此所說的入射側(cè)以及射出側(cè)是指從陰極電極的下部的有機(jī)EL層向上方放出的光從陰極電極側(cè)(入射側(cè))入射而向粘接層側(cè)(射出側(cè))射出。在此，圖12 圖14示出作為層疊結(jié)構(gòu)的反射率模擬結(jié)果的圖表。這些圖表是圖8示出的層疊結(jié)構(gòu)的反射率的計(jì)算結(jié)果，各個(gè)圖表的橫軸表示300nm 900nm的波長(zhǎng)頻帯，縱軸表示光在上述層疊結(jié)構(gòu)的內(nèi)部從下層向上層透過時(shí)的反射率。圖8是作為比較例的層疊結(jié)構(gòu)的截面圖，在該層疊結(jié)構(gòu)中，在陰極電極301上依次層疊氧化硅膜302a、氮化硅膜302b、氧化硅膜303a、氮化硅膜303b、氧化硅膜304a、氧化硅膜304b、氧化硅膜305a以及粘接層306。圖8示出的層疊結(jié)構(gòu)的最下層的陰極電極301和最上層的粘接層(樹脂)306各自的折射率均為I. 7。氮化硅膜302b、303b、304b是防止水分等浸入的阻擋膜，氧化硅膜302a、303a、304a、305a是具有提高密封膜整體的平坦型并且降低楊氏模量的作用的緩沖膜(平坦化膜)。S卩，緩沖膜的楊氏模量低于阻擋膜，在制造エ序中具有流動(dòng)性，因此即使在形成緩沖膜的區(qū)域的基底形成凹凸，緩沖膜也形成為填充該凹凸，并且所形成的緩沖膜的上表面變得平坦。圖12 圖14的圖表中是將圖8示出的氮化硅膜302b、303b、304b的折射率作為I. 7而計(jì)算得到的模擬結(jié)果，橫軸表示波長(zhǎng)，縱軸表示反射率。另外，關(guān)于氧化硅膜302a、303a、304a、305a的折射率，圖12示出作為I. 5而計(jì)算得到的結(jié)果，圖13示出作為I. 55而計(jì)算得到的結(jié)果，圖14示出作為I. 6而計(jì)算得到的結(jié)果。S卩，在圖12、圖13以及圖14示出的圖表中，能夠獲知使構(gòu)成密封膜的氧化硅膜的折射率依次接近氮化硅膜、陰極電極以及粘接層的折射率由此縮小折射率差層疊結(jié)構(gòu)的反射率的變化。也就是說，與構(gòu)成在圖12中計(jì)算得到的層疊結(jié)構(gòu)的氧化硅膜的折射率相比，構(gòu)成在圖14中計(jì)算得到的層疊結(jié)構(gòu)的氧化硅膜的折射率成為與作為上述氮化硅膜、陰極電極以及粘接層的折射率的I. 7接近的值。此外，在此為了使計(jì)算簡(jiǎn)單化，將各波長(zhǎng)中的折射率設(shè)為固定，作為沒有薄膜的光吸收而進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)圖12 圖14的圖表可知，當(dāng)層疊膜的折射率變 小時(shí)反射率變小。另外，圖15示出使用于密封的層疊膜的折射率差與上述層疊膜的最大反射率的關(guān)系。圖15是表示縱軸的最大反射率相對(duì)于橫軸表示的構(gòu)成層疊膜的緩沖膜與阻擋膜的折射率差的關(guān)系的圖表。根據(jù)圖14可知，當(dāng)折射率差變大時(shí)最大反射率差變大。關(guān)于該反射率的數(shù)值，與由光的入射側(cè)材料以及放出側(cè)材料的折射率的變動(dòng)引起的影響相比，由層疊膜的折射率的差而產(chǎn)生的多重反射的影響特別大，通過減小這些折射率差來能夠抑制反射率。例如，作為將構(gòu)成密封膜的氧化硅膜的折射率設(shè)為I. 7左右的方法，通常使用使氧化娃膜含有氮?dú)舛O(shè)為氮氧化娃膜(SiON膜)的方法。但是，在將含有大量碳的有機(jī)源作為原料氣體的光CVD法中，難以得到膜密度大的薄膜、即對(duì)水分的阻擋性大的阻水膜(阻擋膜)。因而，根據(jù)可靠性的方面考慮，期望在層疊密封膜的阻水膜中使用無機(jī)膜。并且，在通過使用真空紫外光的光CVD法來形成氮氧化硅膜的情況下，存在使有機(jī)硅類氣體與成為氧化源和氮化源的氣體起反應(yīng)的方法，但是成為氮原子(N)的原料氣體的氨氣(NH3)或者氮?dú)?N2)等的消光截面面積小，因此光輔助處理的分解效率小,從而很難得到期望的組合的氮氧化硅膜。也就是說，存在以下問題在通過使用真空紫外光的光CVD法來形成氮氧化硅膜的情況下，在所形成的氮氧化硅膜內(nèi)無法導(dǎo)入期望量的氮，難以使折射率接近I. 7。因此，在本實(shí)施方式中，有效利用比熱CVD膜或者等離子體CVD膜等低應(yīng)カ且低楊氏模量的光CVD膜的優(yōu)點(diǎn)，并得到良好的阻水性，因此通過遠(yuǎn)程等離子體輔助處理來形成氮氧化硅膜(緩沖膜和阻擋膜)。等離子體輔助處理是指通過等離子體對(duì)原料進(jìn)行預(yù)分解而在自由基的狀態(tài)下提供原料由此進(jìn)行膜堆積的成膜方法，在本實(shí)施方式中，一起利用使用了原料氣體的光CVD法以及等離子體輔助處理來形成上述氮氧化硅膜。另外，在此將為了分離利用自由基而將被處理表面(基板)配置于從等離子體區(qū)域(Plasma zone)分離的位置中的情況稱為遠(yuǎn)程等離子體。另外，在此將通過等離子體對(duì)原料進(jìn)行預(yù)分解而在自由基的狀態(tài)下提供原料的情況稱為自由基照射。具體地說，在緩沖膜的成膜中，在光CVD的原料氣體中使用含有碳的有機(jī)硅膜，作為氮化源導(dǎo)入通過遠(yuǎn)程等離子體形成的氮自由基或者氮自由基和氧自由基。由此，能夠形成有效利用光CVD膜的優(yōu)點(diǎn)的SiON(氮氧化硅)膜。另ー方面，在阻擋性大的SiON膜的形成過程中，在光CVD的原料氣體中使用不包含高階硅烷等碳的無機(jī)硅源，作為氮化源導(dǎo)入通過遠(yuǎn)程等離子體形成的氮自由基或者氮自由基和氧自由基。由此，能夠形成阻水性大的無機(jī)SiON膜。也就是說，圖I示出的緩沖膜108、110、112是包含碳的有機(jī)氮氧化硅膜，阻擋膜109、111是不包含碳的無機(jī)氮氧化硅膜。使用不包含碳的無機(jī)氮氧化硅膜來構(gòu)成阻擋膜109、111，由此能夠形成膜密度大、阻水性高的阻擋膜109、111。
緩沖膜108、110、112以及阻擋膜109、111由一起利用使用了真空紫外光的光CVD法以及使用了遠(yuǎn)程等離子體的等離子體CVD法而形成的氮氧化硅膜構(gòu)成。后面詳細(xì)說明通過使用了遠(yuǎn)程等離子體輔助處理的光CVD法形成氮氧化硅膜的形成方法。此外，消光截面面積是表示物質(zhì)的光的吸收難易度的程度，消光截面面積越大的物質(zhì)則越容易吸收光，在光CVD法中容易進(jìn)行分解。在本實(shí)施方式的光半導(dǎo)體裝置中，在形成包含膜應(yīng)カ和楊氏模量小而填充性良好的緩沖膜以及阻水性大的阻擋膜的層疊密封膜時(shí)，盡可能減小緩沖膜與阻擋膜兩者的折射率差，能夠抑制層疊密封膜內(nèi)的多重反射。另外，通過減小構(gòu)成層疊密封膜的膜之間的折射率差，能夠大幅提聞光半導(dǎo)體裝置的光提取效率。但是，存在以下問題在有機(jī)EL層上使用陰極電極通過光CVD法來形成密封膜的情況下，形成密封膜時(shí)照射的真空紫外光透過陰極電極到達(dá)有機(jī)EL層，有機(jī)EL層受損而有機(jī)EL層幾乎不發(fā)光。在光CVD法的成膜エ序中使用的真空紫外光的光子能量大約為7eV以上，即使稍微透過陰極電極也對(duì)有機(jī)EL帶來很大損傷。
在陰極電極中對(duì)于可見光(400nm 700nm)要求80%以上的透過率。在頂部發(fā)光型的OLED顯示器中，考慮使用非常薄的金屬薄膜、例如Al-Li或者Ag-Mg等合金。作為抑制透過陰極電極的真空紫外光的方法，考慮增加陰極電極的膜厚的方法，但是當(dāng)増加陰極電極的厚度時(shí)可見光的透過率大幅降低，因此完成的有機(jī)EL元件的輝度降低。因此，如圖I所示，在本實(shí)施方式的光半導(dǎo)體裝置中，通過在陰極電極106上設(shè)置真空紫外光吸收層107，在陰極電極106上通過光CVD法來形成密封膜吋，由真空紫外光吸收層107吸收光CVD法在成膜エ序中使用的真空紫外光，從而防止有機(jī)EL層105由真空紫外光而受到損傷。當(dāng)向有機(jī)EL層105透過的真空紫外光的透過率成為10%以上時(shí)有機(jī)EL層105的光劣化變得明顯，因此在本實(shí)施方式中通過在真空紫外光吸收層107的部件中使用氮氧化硅膜，將通過有機(jī)EL層105的真空紫外光的透過率抑制為大約小于10%。也就是說，真空紫外光吸收層107由吸收真空紫外光90%以上的絕緣膜構(gòu)成。由此，不增加陰極電 極106的膜厚就能夠防止有機(jī)EL層105的光劣化。這樣,在本實(shí)施方式中，為了抑制光CVD膜的成膜エ序中對(duì)于有機(jī)EL層的光損傷，在進(jìn)行光CVD成膜之前，通過等離子體CVD法在有機(jī)EL層上形成真空紫外光的吸收層。通過形成上述光吸收層，能夠大幅抑制形成層疊密封膜時(shí)由真空紫外光對(duì)于有機(jī)EL層的光損傷。以下，使用圖I 圖7詳細(xì)說明本實(shí)施方式。首先，如圖2所示，在所準(zhǔn)備的玻璃基板101上形成絕緣膜102。絕緣膜102由將TEOS和O2 (氧氣)作為原料氣體的等離子體CVD法形成，例如膜厚設(shè)為200nm。接著，在形成鋁和銦錫氧化物(ITO Jndium-Tin-Oxide)的層疊膜之后，通過使用了光刻技術(shù)的干蝕刻法將上述層疊膜加工成預(yù)定的形狀，由此形成陽極電極103。接著，如圖3所示，在陽極電極103上以及絕緣膜102上形成感光性的聚酰亞胺膜之后，通過光加工來形成使上述陽極電極103的上表面的一部分露出的開ロ部，由此形成由上述聚酰亞胺膜形成的堤部104。上述開ロ部具有錐角，開ロ部底部的寬度比開ロ部最上部的寬度窄。這樣，以從所露出的陽極電極103的上表面向上方擴(kuò)大的方式形成開ロ部，這是由于，在后續(xù)エ序中在陽極電極103上以及堤部104的開ロ部上順利地形成有機(jī)EL層105。也就是說，例如在開ロ部對(duì)玻璃基板101的主面具有垂直的內(nèi)壁的情況下，有機(jī)EL層105沿開ロ部的內(nèi)壁而形成，并且形成為在開ロ部的底部以及上部中彎曲成直角，因此難以按照均勻的精度來形成作為發(fā)光層的有機(jī)EL層105。因而，堤部104的開ロ部具有錐角，能夠在開ロ部的上部以平緩的角度形成有機(jī)EL層105。之后，通過掩模蒸鍍法在堤部104的上述開ロ部的底部形成與陽極電極103進(jìn)行電連接的有機(jī)EL層105。有機(jī)EL層105由從陽極電極103側(cè)起依次形成的空穴注入層、空穴輸送層、發(fā)光層、電子輸送層以及電子注入層構(gòu)成，在此將這些層疊膜集中作為有機(jī)EL層105來進(jìn)行說明。在本實(shí)施方式中在有機(jī)EL層105中使用突光發(fā)光的低分子材料,但是本發(fā)明并非與有機(jī)EL層有關(guān)的發(fā)明，因此，在此省略與有機(jī) EL層105的材料有關(guān)的詳細(xì)說明。接著，如圖4所示，在堤部104上以及有機(jī)EL層105上通過掩模蒸鍍法來形成由厚度20nm的Ag-Mg合金膜形成的陰極電極106之后，在陽極電極106上通過等離子體CVD法來形成由氮氧化硅膜形成的真空紫外光吸收層107。在本實(shí)施方式中，在真空紫外光吸收層107的形成過程中使用了將硅烷(SiH4)、氮?dú)?、氧氣作為原料氣體的電感耦合型的ICP-CVD (Inductively Coupled Plasma-CVD :電感稱合等離子體-CVD)法，但是如果不對(duì)有機(jī)EL層105帶來熱損傷(大約100°C以下)或者等離子體損傷等，則也可以通過其它方法、例如電容耦合型的CCP-CVD (Capacitively Coupled Plasma-CVD)法或者濺射法或者蒸鍍法等形成。在本實(shí)施方式中，成為真空紫外光吸收層107的氮氧化硅膜的、波長(zhǎng)對(duì)于632. 8nm的光的折射率設(shè)為I. 7，將其厚度設(shè)為150nm。此外，波長(zhǎng)632. 8nm的光是使用He-Ne的氣體激光裝置來產(chǎn)生的可見光。接著，使用圖5示出的成膜裝置在真空紫外光吸收層107上形成具有層疊結(jié)構(gòu)的密封膜，由此形成圖7示出的結(jié)構(gòu)。在此，在有機(jī)EL層105上通過陰極電極106和真空紫外光吸收層107從有機(jī)EL層105側(cè)起依次交替地層疊多層緩沖膜和阻擋膜。也就是說，如圖7所示，在真空紫外光吸收層107上依次形成膜厚IOOOnm的緩沖膜108、膜厚150nm的阻擋膜109、膜厚IOOOnm的緩沖膜110、膜厚150nm的阻擋膜111以及膜厚IOOOnm的緩沖膜112，由此形成由這些緩沖膜108、110、112以及阻擋膜109、111形成的上述密封膜。在形成緩沖膜108的基底形成有真空紫外光吸收層107，但是上述基底的表面由于由堤部104所具有的開ロ部而具有凹凸形狀。上述密封膜成為有機(jī)EL元件的發(fā)出的光的路徑，因此需要抑制上述密封膜內(nèi)的光的擴(kuò)散以及反射，期望具有相對(duì)于玻璃基板101的主面平行且平坦的上表面。在此，在成膜時(shí)形成表示流動(dòng)性的緩沖膜108，由此在填充上述基底的凹凸形狀時(shí)，緩沖膜108的上表面能夠形成平坦的形狀，因此能夠?qū)⑿纬捎谄渖喜康木彌_膜和阻擋膜的上表面和底面設(shè)為與玻璃基板101的主面平行且平坦的形狀。另外，除了由上述開ロ部產(chǎn)生的凹凸形狀以外，在緩沖膜108的形成前形成于玻璃基板101上的蝕刻殘?jiān)蛘邏m埃等異物也被緩沖膜108填充，因此形成于緩沖膜108的基底的凹凸使構(gòu)成密封膜的膜之間的界面歪曲，由此能夠防止有機(jī)EL元件的輝度降低。另外，在存在這種異物的基底上直接形成填充性低于緩沖膜的阻擋膜的情況下，考慮在上述異物正下方的基底表面以及上述異物的側(cè)面等產(chǎn)生沒有形成阻擋膜的間隙。阻擋膜是用于防止水分的浸入的阻水膜，因此在產(chǎn)生局部沒有產(chǎn)生阻擋膜那樣的間隙的情況下，有機(jī)EL元件對(duì)于水分的耐受性劣化而光半導(dǎo)體裝置的可靠性降低。對(duì)于此，如上所述，在形成阻擋膜109之前形成具有流動(dòng)性的緩沖膜108，由此即使在基底表面形成異物的情況下也能夠形成緩沖膜108使得包圍上述異物，因此能夠防止形成于緩沖膜108上的阻擋膜109產(chǎn)生間隙而有機(jī)EL元件的阻水性降低。在此，圖5示出使用于本實(shí)施方式的上述密封膜的形成中的成膜裝置的示意圖。圖5示出的成膜裝置由具有真空排氣機(jī)構(gòu)508和壓カ控制機(jī)構(gòu)的反應(yīng)室501、合成石英窗503、真空紫外光燈單元504、遠(yuǎn)程等離子體導(dǎo)入口 505a、505b、氣體導(dǎo)入口 506a、506b以及帶溫度控制基座507構(gòu)成。從遠(yuǎn)程等離子體導(dǎo)入口 505a、505b導(dǎo)入在裝置外部產(chǎn)生的各種自由基、例如氮自由基(め、氧自由基(Cf)、氬自由基(Ar*)等。在本實(shí)施方式中，在真空紫外光燈単元504中使用Xe2準(zhǔn)分子燈(波長(zhǎng)=172nm)來進(jìn)行成膜。此外，如圖5所示，在成膜エ序中作為進(jìn)行成膜的對(duì)象的基板(玻璃基板)502被配置于帶溫度控制基座507的上部。另外，圖5示出的成膜裝置的各結(jié)構(gòu)由控制器509進(jìn)行控制。即，控制器509是具有對(duì)上述各種自由基的流量(流入量)、向真空紫外光燈単元504的電壓的施加以及帶溫度控制基座507的溫度等進(jìn)行控制的作用的裝置。另外，圖6示出說明本實(shí)施方式中研究的密封膜的膜結(jié)構(gòu)的表。在圖中的 括號(hào)內(nèi)示出使用于成膜的原料氣體。在此，作為有機(jī)硅源例示OMCTS(Octc) methyleyelotetrasiloxane :ノV甲基環(huán)四娃氧燒)和 BTBAS (Bis (tertiary butyl amino) silane 雙(環(huán)丙氨基)硅烷)，作為無機(jī)硅源例示Si2H6(こ硅烷)，這些是優(yōu)選例中的ー個(gè)，使用于密封膜的成膜的原料氣體并不限定于這些原料氣體。作為得到與OMCTS相同效果的氣體，例如存在 TEOS(Tetra ethoxy silane :四こ基娃氧燒)、HMDSO(Hexa methyl disiloxane 六甲基ニ硅氧烷)等，作為得到與BTBAS相同效果的氣體，還能夠使用HMDSOfexa methyldisilazane :六甲基ニ娃胺燒)、TMCTS (Tetra methyl cyclotetrasi loxane :四甲基環(huán)四娃氧燒)等。在此，作為構(gòu)成密封膜的緩沖膜以及阻擋膜的膜結(jié)構(gòu)的組合，作為一例示出圖6的表的膜結(jié)構(gòu)A D各自的組合。圖6示出的膜結(jié)構(gòu)A是對(duì)緩沖膜中使用氧化硅膜、對(duì)阻擋膜中使用氮化硅膜的結(jié)構(gòu)，形成相同的膜結(jié)構(gòu)的情況在專利文獻(xiàn)I中也有記載。在膜結(jié)構(gòu)A中構(gòu)成緩沖膜的氧化硅膜通過使用了 OMCTS的光CVD法來形成，構(gòu)成阻擋膜的氮化硅膜通過使用了 BTBAS的光CVD法來形成。另外，圖6示出的膜結(jié)構(gòu)B是對(duì)緩沖膜中使用氧化硅膜、對(duì)阻擋膜中使用氮氧化硅膜的結(jié)構(gòu)。在膜結(jié)構(gòu)B中構(gòu)成緩沖膜的氧化硅膜通過使用了 OMCTS的光CVD法來形成，構(gòu)成阻擋膜的氮氧化硅膜通過使用了 Si2H6. 0*以及N*的等離子體輔助光CVD法來形成。此夕卜，前面的0*以及N*分別表示氧自由基和氮自由基。另外，圖6示出的膜結(jié)構(gòu)C以及膜結(jié)構(gòu)D均對(duì)緩沖膜和阻擋膜中使用氮氧化硅膜。膜結(jié)構(gòu)C或者膜結(jié)構(gòu)D均通過使用了 Si2H6. 0*以及N*的等離子體輔助光CVD法來形成這一點(diǎn)與阻擋膜相同，但是緩沖膜的形成氣體與阻擋膜不同。在膜結(jié)構(gòu)C中使用OMCTS和N*來形成氮氧化硅膜，在膜結(jié)構(gòu)D中使用BTBAS和Cf來形成氮氧化硅膜。在膜結(jié)構(gòu)C和膜結(jié)構(gòu)D中作為使用于緩沖膜的形成中的原料的OMCTS和BTBAS分別具有甲基和こ基，均為包含碳的有機(jī)材料，與此相對(duì)，作為使用于阻擋膜的形成中的原料的Si2H6(高階硅烷)氣體是不包含碳(C)的無機(jī)材料。
以下，說明將圖6示出的A D的四組的膜結(jié)構(gòu)應(yīng)用于圖I的緩沖膜和阻擋膜中的情況下的制造方法，示出將通過各個(gè)膜結(jié)構(gòu)形成的密封膜的反射率以及光提取效率(輝度)進(jìn)行比較而得到的結(jié)果。如圖5所示，通過使用圖4說明的エ序來形成真空紫外光吸收層107的各式樣(基板502)被輸送至維持真空的反應(yīng)室501內(nèi)的帶溫度控制基座507上，按照預(yù)定的順序進(jìn)行成膜。此時(shí)，基板502被帶溫度控制基座507控制為期望的溫度。有機(jī)EL層具有因100°C左右的熱量而劣化而無法發(fā)光的性質(zhì)，因此基板502被帶溫度控制基座507保持為50。C左右。在成膜エ序中不進(jìn)行使用遠(yuǎn)程等離子體的等離子體輔助處理的情況下，在從氣體導(dǎo)入口 506a、506b將原料氣體導(dǎo)入到反應(yīng)室501而進(jìn)行壓カ調(diào)整之后，從真空紫外光燈單元504照射真空紫外光而開始成膜。另ー方面，在使用等離子體輔助處理的方法中，在從氣體導(dǎo)入口 506a、506b將原料氣體導(dǎo)入到反應(yīng)室501而進(jìn)行壓カ調(diào)整之后，從真空紫外光燈單元504對(duì)基板502照射真空紫外光的同時(shí)進(jìn)行等離子體輔助處理，由此開始成膜。也就是說，在真空紫外光的照射過程中，進(jìn)行使用了遠(yuǎn)程等離子體的等離子體照射。
在膜結(jié)構(gòu)A中，從氣體導(dǎo)入口 506a導(dǎo)入0MCTS，從真空紫外光燈單元504照射Xe2燈而在基板502上形成由氧化硅膜形成的緩沖膜108。接著，從氣體導(dǎo)入口 506b導(dǎo)入BTBAS，從真空紫外光燈単元504照射Xe2燈而在基板502上形成由氮化硅膜形成的阻擋膜109。通過相同的方法，在基板502上依次形成緩沖膜(氧化硅膜)110、阻擋膜(氮化硅膜)111以及緩沖膜(氧化硅膜)112。在膜結(jié)構(gòu)B中，從氣體導(dǎo)入ロ 506a導(dǎo)入0MCTS，從真空紫外光燈單元504照射Xe2燈而在基板502上形成由氧化硅膜形成的緩沖膜108。接著，從氣體導(dǎo)入ロ 506b導(dǎo)入Si2H6,從遠(yuǎn)程等離子體導(dǎo)入口 505a導(dǎo)入N*、從遠(yuǎn)程等離子體導(dǎo)入口 505b導(dǎo)入Cf，從真空紫外光燈単元504照射Xe2燈而在基板502上形成由氮氧化硅膜形成的阻擋膜109。通過相同的方法，在基板502上依次形成緩沖膜(氧化硅膜)110、阻擋膜(氮氧化硅膜)111以及緩沖膜(氧化硅膜)112。在膜結(jié)構(gòu)C中，從氣體導(dǎo)入口 506a導(dǎo)入0MCTS，從遠(yuǎn)程等離子體導(dǎo)入口 505a導(dǎo)入N*,從真空紫外光燈単元504照射Xe2燈而在基板502上形成由氮氧化硅膜形成的緩沖膜108。接著，從氣體導(dǎo)入口 506b導(dǎo)入Si2H6、從遠(yuǎn)程等離子體導(dǎo)入口 505a導(dǎo)入N*、從遠(yuǎn)程等離子體導(dǎo)入ロ 505b導(dǎo)入0%從真空紫外光燈單元504照射Xe2燈而在基板502上形成由氮氧化硅膜形成的阻擋膜109。通過相同的方法，在基板502上依次形成緩沖膜(氮氧化硅膜)110、阻擋膜(氮氧化硅膜)111以及緩沖膜(氮氧化硅膜)112。此外，在形成緩沖膜108、110、112時(shí)也可以從遠(yuǎn)程等離子體導(dǎo)入ロ 505a導(dǎo)入N%并且從遠(yuǎn)程等離子體導(dǎo)入ロ505b 導(dǎo)入 O*。在膜結(jié)構(gòu)D中，從氣體導(dǎo)入口 506b導(dǎo)入BABAS，從遠(yuǎn)程等離子體導(dǎo)入口 505b導(dǎo)入0*,從真空紫外光燈単元504照射Xe2燈而在基板502上形成由氮氧化硅膜形成的緩沖膜108。接著，從氣體導(dǎo)入口 506b導(dǎo)入Si2H6、從遠(yuǎn)程等離子體導(dǎo)入口 505a導(dǎo)入N*、從遠(yuǎn)程等離子體導(dǎo)入ロ 505b導(dǎo)入0%從真空紫外光燈單元504照射Xe2燈而在基板502上形成由氮氧化硅膜形成的阻擋膜109。通過相同的方法，在基板502上依次形成緩沖膜(氮氧化硅膜)110、阻擋膜(氮氧化硅膜)111以及緩沖膜(氮氧化硅膜)112。此外，在形成緩沖膜108、110、112時(shí)也可以從遠(yuǎn)程等離子體導(dǎo)入ロ 505a導(dǎo)入N%并且從遠(yuǎn)程等離子體導(dǎo)入ロ505b 導(dǎo)入 0*。通過上述方法形成的各層的、對(duì)于波長(zhǎng)632. 8nm的光的折射率為以下折射率。膜結(jié)構(gòu)A、B的緩沖膜(氧化硅膜)的折射率為I. 44，膜結(jié)構(gòu)A的緩沖膜(氮化硅膜)的折射率為I. 92。另ー方面，膜結(jié)構(gòu)C、D的緩沖膜(氮氧化硅膜)的折射率為I. 65，膜結(jié)構(gòu)B、C的緩沖膜(氮氧化硅膜)的折射率為I. 7。根據(jù)上述結(jié)果，在上述實(shí)施方式的光半導(dǎo)體裝置中，在圖I示出的緩沖膜和阻擋膜的結(jié)構(gòu)中采用膜結(jié)構(gòu)C或者D的結(jié)構(gòu)而并非采用圖6示出的膜結(jié)構(gòu)A、B。也就是說，圖6示出的膜結(jié)構(gòu)C和D是使用于本實(shí)施方式中的膜結(jié)構(gòu)，膜結(jié)構(gòu)A和B是比較例的膜結(jié)構(gòu)。因而，在本實(shí)施方式的有機(jī)EL元件中，圖I示出的緩沖膜108、110、112以及阻擋膜109、111均由通過使用了等離子體輔助處理的光CVD法形成的氮氧化硅膜形成。本實(shí)施方式中的氮氧化硅膜的組合以及折射率(吸收系數(shù))能夠通過硅類原料氣體和氧自由基吖)以及氮自由基(め的流量比來調(diào)整。此外，在本實(shí)施方式中示出提供氧自由基作為氧化源的示例，但是氧對(duì)于真空紫外光的分解效率高(消光截面面積大)，因此 并非提供氧自由基而是提供氧氣也能夠形成氮氧化硅膜。即，通過對(duì)上述各氣體流量比進(jìn)行調(diào)整，能夠形成具有期望組合、折射率(吸收系數(shù))的氮氧化硅膜。例如能夠在形成圖6的膜結(jié)構(gòu)C、D的緩沖膜時(shí)以及形成膜結(jié)構(gòu)D的緩沖膜時(shí)，應(yīng)用這樣并非使用氧自由基而使用氧氣的方法。之后，通過公知的技術(shù)，分別形成對(duì)圖7示出的陽極電極103和陰極電極106進(jìn)行連接的布線(未圖示)，由此完成本實(shí)施方式的有機(jī)EL元件的主要部分。根據(jù)以上說明的方法，以下說明將對(duì)具有圖6示出的膜結(jié)構(gòu)A D各自的結(jié)構(gòu)的緩沖膜和阻擋膜的四種有機(jī)EL元件中在相同條件下注入電子的情況下的輝度進(jìn)行比較的結(jié)果。首先，如圖I所示，在與形成真空紫外光吸收層107的式樣結(jié)構(gòu)進(jìn)行比較的情況下，表不最高輝度的式樣為膜結(jié)構(gòu)C與膜結(jié)構(gòu)D的式樣,均表不大致相同的輝度。與此相對(duì)，作為比較例的膜結(jié)構(gòu)B僅得到膜結(jié)構(gòu)C的20% 30%的輝度，作為比較例的膜結(jié)構(gòu)A僅得到膜結(jié)構(gòu)C的8% 15%的輝度。并且，將上述式樣在相対濕度90%、80°C的環(huán)境下放置一定時(shí)間，將對(duì)于初始輝度的輝度變動(dòng)量進(jìn)行了比較。其結(jié)果，膜結(jié)構(gòu)C、D的輝度幾乎沒有變化，與此相對(duì)，膜結(jié)構(gòu)B減小到90% 95%的輝度，膜結(jié)構(gòu)A減小到70% 80%的輝度。如上所述，根據(jù)具有膜結(jié)構(gòu)C或者D的密封膜的本實(shí)施方式的光半導(dǎo)體裝置，能夠提高有機(jī)EL元件的光提取效率(輝度)，并且能夠提高對(duì)水分的可靠性。在本實(shí)施方式中，示出通過使用了遠(yuǎn)程等離子體輔助處理的光CVD法形成阻水膜(阻擋膜)的一例，但是根據(jù)光提取效率(折射率控制)或者阻水性(膜密度)的觀點(diǎn)，即使使用其它成膜方法來得到相同的效果。例如，如果通過形成圖I示出的流動(dòng)性大的緩沖膜108來使基底、即緩沖膜108的上表面平坦化，則也可以通過臺(tái)階被覆性不如光CVD法的等離子體CVD法使用阻擋膜109、111。但是，如在本實(shí)施方式中示出那樣，如果在同一裝置中連續(xù)地成膜構(gòu)成密封膜的緩沖膜和阻擋膜，則能夠大幅提高生產(chǎn)率。另外，在本實(shí)施方式中，將通過使用遠(yuǎn)程等離子體輔助處理的光CVD法來形成的緩沖膜108、110、112的折射率設(shè)為I. 65，但是考慮其它特性的膜組合的設(shè)定不可缺少。具體地說，在通過使用了有機(jī)硅源的光CVD法進(jìn)行的成膜中，當(dāng)増加膜中的氮含量時(shí)折射率増加，但是膜的流動(dòng)性劣化，顯示膜應(yīng)カ和楊氏模量増加的趨勢(shì)。即，在緩沖膜中要求良好的平坦性、用于防止產(chǎn)生裂紋和膜剝離的低應(yīng)力、楊氏模量的同時(shí)還要求層疊密封膜內(nèi)的多重反射的抑制這種相反的性質(zhì)。本發(fā)明者人考慮上述項(xiàng)目的基礎(chǔ)上進(jìn)行了研究，確認(rèn)了以下情況如果阻擋膜與緩沖膜之間的折射率差相對(duì)于波長(zhǎng)632. Snm的光在0. 25以下的范圍內(nèi)，則得到良好的光提取效率(輝度)而不會(huì)產(chǎn)生膜的裂紋或者剝離。接著，將圖I示出的形成真空紫外光吸收層107的式樣與圖16示出的沒有形成真空紫外光吸收層的式樣進(jìn)行了比較。圖16是作為比較例示出的光半導(dǎo)體裝置的截面圖，兩者均具有密封膜的膜結(jié)構(gòu)相同的圖6的膜結(jié)構(gòu)A的結(jié)構(gòu)，但是在圖16示出的比較例的有機(jī)EL元件中在陰極電極206的上部沒有形成紫外光吸收層這一點(diǎn)與本實(shí)施方式的有機(jī)EL裝置不同。也就是說，除了沒有形成紫外光吸收層這一點(diǎn)以外，圖16示出的有機(jī)EL元件具有與圖I示出的有機(jī)EL元件相同的結(jié)構(gòu)。圖I示出的形成真空紫外光吸收層107的式樣的密封膜為圖6示出的膜結(jié)構(gòu)，因此與膜結(jié)構(gòu)C、D相比輝度小但是發(fā)光，與此相對(duì)，沒有形成真空紫外光吸收層107的圖16示出的式樣幾乎不發(fā)光。這是由于，在作為密封膜形成エ序的初始エ序的緩沖膜208的形成過程中，在光CVD法中使用的真空紫外光通過陰極電極206對(duì)有機(jī)EL層205帶來光損傷。與此相對(duì)，在本實(shí)施方式中，如圖I所示那樣在有機(jī)EL層105的正上方設(shè)置真空紫外光吸收層107，由此能夠通過光CVD法來形成密封膜而不對(duì)有機(jī)EL層帶來光損傷。在本實(shí)施方式中示出在真空紫外光吸收層107的部件中使用氮氧化硅膜的示例，但是真空紫外光吸收層107的部件不一定為氮氧化硅膜，也可以由其它部件構(gòu)成。根據(jù)本發(fā)明者人的研究，如果通過有機(jī)EL層105的真空紫外光的透過率大約小于10%，則幾乎看不到有機(jī)EL層的光劣化。此外，嚴(yán)格地說，有機(jī)EL層上的陰極電極吸收真空紫外光的5%，因此當(dāng)變得通過有機(jī)EL層的真空紫外光的5%以上時(shí)，有機(jī)EL層受到光損傷，從而產(chǎn)生光劣化。因而，如果吸收真空紫外光90%以上而不對(duì)有機(jī)EL層105帶來光損傷的絕緣膜，則還能夠使用氮氧化硅膜以外的膜種類。例如，例如使用氧化鋁、氮化鋁或者氮氧化硅鋁等也能夠得到同樣的效果。但是，考慮所使用的膜種類各自的光吸收系數(shù)，需要設(shè)定所需的膜厚。另外，在本實(shí)施方式中，在其它等離子體CVD裝置中形成了真空紫外光吸收層107的成膜，但是還能夠在圖5示出的裝置中形成。例如，是以下方法從氣體導(dǎo)入口 506a導(dǎo)入Si2H6氣體、從遠(yuǎn)程等離子體導(dǎo)入口 505a導(dǎo)入N*、從遠(yuǎn)程等離子體導(dǎo)入口 505b導(dǎo)入0%不通過真空紫外光燈単元504進(jìn)行燈照射而形成氮氧化硅膜。不進(jìn)行光照射因此成膜速度下降，但是Si2H6氣體與從遠(yuǎn)程等離子體導(dǎo)入的自由基起反應(yīng)，因此能夠通過調(diào)整氣體流量比來形成氮氧化硅膜。在該情況下，能夠通過與密封膜相同的裝置來集中形成，因此具有エ藝整體的生產(chǎn)率提高以及裝置投資成本降低等效果。如上所述,在本實(shí)施方式的有機(jī)EL元件中，通過圖6示出的膜結(jié)構(gòu)C或者D的結(jié)構(gòu)來形成圖I示出的緩沖膜108、110、112以及阻擋膜109、111，由此通過減小緩沖膜與阻擋膜、緩沖膜與陰極電極以及緩沖膜與粘接層各自的折射率差，來能夠抑制密封膜內(nèi)的光的多重反射，提高有機(jī)EL元件的光提取效率(輝度)。如上所述，緩沖膜和阻擋膜能夠由通過使用了遠(yuǎn)程等離子體輔助處理的光CVD法、形成的氮氧化硅膜構(gòu)成，由此能夠減小緩沖膜和阻擋膜的折射率差。在不使用遠(yuǎn)程等離子體輔助處理的通常的光CVD法中，對(duì)氨氣或者氮?dú)饽菢拥南饨孛婷娣e小的原料氣體進(jìn)行分解而提取氮，將該氮導(dǎo)入到要成膜的膜較困難，但是通過使用圖5示出的成膜裝置，使用遠(yuǎn)程等離子體輔助處理來提供氮自由基等，由此能夠形成期望的氮氧化硅膜。以上，根據(jù)實(shí)施方式具體地說明了由本發(fā)明人進(jìn)行的發(fā)明，但是本發(fā)明并不限定于上述實(shí)施方式，顯然在不脫離其宗g的范圍內(nèi)能夠進(jìn)行各種變更。例如，在上述實(shí)施方式中使用光CVD法來形成密封膜，因此需要防止由使用于光CVD法的真空紫外光對(duì)有機(jī)EL層帶來損傷。在上述實(shí)施方式中，如圖I所示那樣形成真空紫外光吸收層107，由此能夠防止由于形成緩沖膜108、110、112以及阻擋膜109、111時(shí)照射的真空紫外光而有機(jī)EL層105劣化而不發(fā)光。 此外，在上述實(shí)施方式中，作為一例示出形成了有機(jī)EL元件及其密封膜的光半導(dǎo)體裝置，但是，當(dāng)然還能夠?qū)⑸鲜雒芊饽?yīng)用于具備了薄膜晶體管的有機(jī)EL顯示器中。例如，在圖I示出的玻璃基板101與絕緣膜102之間設(shè)置由薄膜晶體管構(gòu)成的開關(guān)元件，對(duì)上述開關(guān)元件與有機(jī)EL元件進(jìn)行連接，由此能夠形成有機(jī)EL元件。另外，通過在樹脂膜、樹脂基板的表面和背面形成本發(fā)明的密封膜，來能夠抑制由樹脂膜或者樹脂基板等的吸濕引起的尺寸變動(dòng)，除此以外，還能夠?qū)ι鲜霭l(fā)明的形成了密封膜的上述樹脂膜或者樹脂基板等與有機(jī)EL顯示器進(jìn)行組合來形成撓性有機(jī)EL顯示器。在該情況下，在形成圖I示出的結(jié)構(gòu)之后，去掉玻璃基板101，接著將表面被由具有與圖I示出的緩沖膜和阻擋膜相同結(jié)構(gòu)的密封膜覆蓋的樹脂基板與陽極電極102的下部進(jìn)行粘接。另外，同樣地，當(dāng)然還能夠?qū)⑸鲜鰧?shí)施方式的密封膜應(yīng)用于有機(jī)EL照明。特別是，如本實(shí)施方式那樣，在可見光通過密封膜的設(shè)備結(jié)構(gòu)中效果變得明顯。另外，在上述實(shí)施方式中在有機(jī)EL層的上部配置陰極電極，在有機(jī)EL層的下部配置了陽極電極，但是，相反，也可以在有機(jī)EL層的上部配置陽極電極而在有機(jī)EL層的下部配置陰極電極。產(chǎn)業(yè)上的可利用件本發(fā)明的光半導(dǎo)體裝置的制造方法廣泛利用于具有通過可見光的密封膜的光半導(dǎo)體裝置。
權(quán)利要求
1.ー種光半導(dǎo)體裝置，具有在基板上從上述基板的主面?zhèn)绕鹨来涡纬傻牡谝浑姌O、有機(jī)發(fā)光層、第二電極，以及設(shè)置于上述基板上以覆蓋上述發(fā)光層的密封膜，該光半導(dǎo)體裝置的特征在干， 上述密封膜包含交替地層疊平坦化膜和阻擋膜而成的層疊膜， 上述平坦化膜以及上述阻擋膜包含氮氧化硅膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光半導(dǎo)體裝置，其特征在干， 上述第一電極的上表面從形成于上述平坦化膜與上述基板之間的第一絕緣膜的開ロ部露出，形成于上述開ロ部上的最下層的上述平坦化膜的底面具有凹凸，最下層的上述平坦化膜的上表面是平坦的。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光半導(dǎo)體裝置，其特征在干，、 上述平坦化膜包含含有碳的氮氧化硅膜， 上述阻擋膜包含無機(jī)氮氧化硅膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光半導(dǎo)體裝置，其特征在干， 上述平坦化膜通過并用利用真空紫外線的光CVD法以及利用遠(yuǎn)程等離子體的等離子體CVD法來形成。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光半導(dǎo)體裝置，其特征在干， 上述阻擋膜通過并用利用真空紫外線的光CVD法以及利用遠(yuǎn)程等離子體的等離子體CVD法來形成。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光半導(dǎo)體裝置，其特征在干， 上述平坦化膜與上述阻擋膜相比楊氏模量低，上述阻擋膜與上述平坦化膜相比膜密度大且阻水性高。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光半導(dǎo)體裝置，其特征在干， 在上述有機(jī)發(fā)光層與上述密封膜之間形成有吸收真空紫外光的第二絕緣膜。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光半導(dǎo)體裝置，其特征在干， 上述第二絕緣膜是吸收真空紫外線90%以上的絕緣膜。
9.ー種光半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，具有以下エ序 (a)在基板上形成第一電極； (b)在上述第一電極上形成與上述第一電極電連接的有機(jī)發(fā)光層； (C)在上述有機(jī)發(fā)光層上形成與上述有機(jī)發(fā)光層電連接的第二電極；以及 (d)在上述有機(jī)發(fā)光層上通過利用真空紫外光的光CVD法形成氮氧化硅膜， 其中，在上述(d)エ序中，在上述真空紫外光的照射過程中利用遠(yuǎn)程等離子體進(jìn)行自由基照射。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在干， 在上述(d)エ序中，層疊多層上述氮氧化硅膜，在上述有機(jī)發(fā)光層上從上述有機(jī)發(fā)光層側(cè)起依次交替層疊包含多個(gè)上述氮氧化硅膜之一的平坦化膜以及包含多個(gè)上述氮氧化娃膜之一的阻擋膜。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的光半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在干， 在上述(d)エ序中，將具有碳的有機(jī)物作為原料形成上述平坦化膜，僅將無機(jī)物作為原料形成上述阻擋膜。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的光半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在干， 上述平坦化膜是在形成過程中表現(xiàn)出流動(dòng)性的膜，上述阻擋膜是與上述平坦化膜相比膜密度大且阻水性高的膜。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在干， 在上述(a)エ序之后在上述(b)エ序之前，還具有以下エ序在上述基板上形成第一絕緣膜之后，將上述第一絕緣膜開ロ而使上述第一電極的上表面露出。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在干， 在上述(d)エ序中，使用氮自由基和氧自由基中的至少ー個(gè)以及有機(jī)硅氣體，作為形成上述氮氧化硅膜的原料氣體。
15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在干， 在上述(d)エ序中，使用氧自由基或者氧氣中的某一個(gè)、聞階娃燒氣體以及氣自由基，作為形成上述氮氧化硅膜的原料氣體。
16.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在干， 在上述(d)エ序之前，還具有以下エ序在上述有機(jī)發(fā)光層上形成吸收真空紫外線90%以上的第二絕緣膜。
全文摘要
本發(fā)明提供一種在具有有機(jī)EL元件的設(shè)備中不使來自有機(jī)EL層的光提取效率惡化而阻水性和平坦化性高的密封膜及其制造方法。在具有從基板的主面?zhèn)绕鹨来涡纬傻年枠O電極(103)、有機(jī)EL層(105)以及陰極電極(106)以及設(shè)置于基板上以覆蓋該發(fā)光層的密封膜的設(shè)備中，密封膜包含交替地層疊作為平坦化膜的緩沖膜(108、110、112)以及阻水性高的緩沖膜(109、111)而成的層疊膜，平坦化膜以及阻擋膜包含氮氧化硅膜。另外，在設(shè)備的制造工序中，通過使用了真空紫外線的光CVD法來形成包含氮氧化硅的緩沖膜(108)，在該工序中在真空紫外線的照射過程中通過遠(yuǎn)程等離子體進(jìn)行自由基照射(radical irradiation)。
文檔編號(hào)H01L51/52GK102738408SQ20121009743
公開日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2012年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月1日
發(fā)明者大橋直史, 峰利之, 藤森正成 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立國(guó)際電氣, 株式會(huì)社日立高新技術(shù)