(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-06-19
(45)【発行日】2023-06-27
(54)【発明の名称】マグネトロンスパッタ法による成膜装置および成膜方法
(51)【国際特許分類】
C23C 14/35 20060101AFI20230620BHJP
C23C 14/34 20060101ALI20230620BHJP
C23C 14/06 20060101ALI20230620BHJP
H05B 33/10 20060101ALI20230620BHJP
H10K 50/10 20230101ALI20230620BHJP
H05B 33/04 20060101ALI20230620BHJP
H05B 33/02 20060101ALI20230620BHJP
H05H 1/46 20060101ALI20230620BHJP
H01L 21/56 20060101ALI20230620BHJP
【ＦＩ】
C23C14/35 Z
C23C14/34 T
C23C14/06 N
H05B33/10
H05B33/14 A
H05B33/04
H05B33/02
H05H1/46 A
H01L21/56 F
【請求項の数】
9
(21)【出願番号】P 2019011297
(22)【出願日】2019-01-25
(65)【公開番号】P2020117787
(43)【公開日】2020-08-06
【審査請求日】2021-12-07
(73)【特許権者】
【識別番号】000192567
【氏名又は名称】神港精機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100168217
【弁理士】
【氏名又は名称】大村 和史
(72)【発明者】
【氏名】小松 永治
(72)【発明者】
【氏名】寺山 暢之
【審査官】篠原 法子
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１４－１８９８６１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－０６６４８３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００７－３０５３３２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００３－０１７２４４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１４－５１４７０３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－０６５２５９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－０９５７５８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－１１５３５６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭６１－２９２８１７（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｃ２３Ｃ １４／００－１４／５８
Ｈ０１Ｌ ５１／５０－５１／５６
Ｈ０１Ｌ ２７／３２
Ｈ０５Ｈ １／００－ １／５４
Ｈ０５Ｂ ３３／００－３３／２８
Ｈ０１Ｌ ２１／５６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板上に設けられた電子素子を封止する封止膜をマグネトロンスパッタ法により形成する成膜装置であって、内部に前記基板が収容される真空槽、
前記封止膜の材料であるターゲットを有し前記真空槽内において当該ターゲットの被スパッタ面を前記基板上の前記電子素子に向けるように設けられたマグネトロンカソード、
前記真空槽内に放電用ガスを導入する放電用ガス導入手段、
前記真空槽を陽極とし前記マグネトロンカソードを陰極として当該真空槽と当該マグネトロンカソードとにスパッタ電力を供給することにより前記放電用ガスを放電させて当該真空槽内にプラズマを発生させるスパッタ電力供給手段、
前記真空槽内に前記封止膜の別の材料である反応性ガスを導入する反応性ガス導入手段、
前記基板と前記被スパッタ面との間に設けられ熱電子放出用電力の供給を受けることにより加熱されて熱電子を放出するフィラメント、
前記真空槽を陽極とし前記フィラメントを陰極として当該真空槽と当該フィラメントとに放電用電力を供給することにより前記熱電子を加速させて当該フィラメントの周囲にアーク放電を誘起させる放電用電力供給手段、および
前記封止膜として互いに種類の異なる複数の被膜が積層された積層膜が形成されるように少なくとも前記反応性ガス導入手段を制御する制御手段を備え、
前記スパッタ電力の電流成分であるスパッタ電流は、１．５Ａ以上かつ８Ａ以下である、成膜装置。
【請求項2】
前記制御手段は、前記封止膜として前記反応性ガスの成分を含む被膜と当該反応性ガスの成分を含まない被膜とが積層された前記積層膜が形成されるように前記反応性ガス導入手段による前記真空槽内への当該反応性ガスの導入をオン／オフする、請求項１に記載の成膜装置。
【請求項3】
基板上に設けられた電子素子を封止する封止膜をマグネトロンスパッタ法により形成する成膜装置であって、前記封止膜を構成する互いに種類の異なる複数の被膜を個別に形成するための複数の成膜室を有する真空槽、および
前記封止膜として前記複数の被膜が積層された積層膜が形成されるように前記基板を前記複数の成膜室内に順次収容させる収容手段を備え、
それぞれの前記成膜室ごとに、
前記封止膜の材料であるターゲットを有し前記成膜室内において当該ターゲットの被スパッタ面を前記基板上の前記電子素子に向けるように設けられたマグネトロンカソード、
前記成膜室内に放電用ガスを導入する放電用ガス導入手段、
前記成膜室を陽極とし前記マグネトロンカソードを陰極として当該成膜室と当該マグネトロンカソードとにスパッタ電力を供給することにより前記放電用ガスを放電させて当該成膜室内にプラズマを発生させるスパッタ電力供給手段、
前記基板と前記被スパッタ面との間に設けられ熱電子放出用電力の供給を受けることにより加熱されて熱電子を放出するフィラメント、および
前記成膜室を陽極とし前記フィラメントを陰極として当該成膜室と当該フィラメントとに放電用電力を供給することにより前記熱電子を加速させて当該フィラメントの周囲にアーク放電を誘起させる放電用電力供給手段が備えられ、さらに
一部の前記成膜室に、当該成膜室内に前記封止膜の別の材料である反応性ガスを導入する反応性ガス導入手段が備えられ、
前記スパッタ電力の電流成分であるスパッタ電流は、１．５Ａ以上かつ８Ａ以下である、成膜装置。
【請求項4】
前記複数の成膜室は、互いに連続するように設けられ、前記収容手段は、前記基板が前記複数の成膜室内を順次通過するように当該基板を搬送する搬送手段を含む、請求項３に記載の成膜装置。
【請求項5】
前記基板は、長尺状であり、前記搬送手段は、前記長尺状の基板の長手方向に沿って当該基板を搬送する、請求項４に記載の成膜装置。
【請求項6】
前記電子素子は、有機エレクトロルミネッセンス素子を含む、請求項１から５のいずれかに記載の成膜装置。
【請求項7】
前記ターゲットは、アルミニウム製であり、前記反応性ガスは、窒素ガスを含む、請求項１から６のいずれかに記載の成膜装置。
【請求項8】
基板上に設けられた電子素子を封止する封止膜をマグネトロンスパッタ法により形成する成膜方法であって、前記封止膜の材料であるターゲットを有するマグネトロンカソードの当該ターゲットの被スパッタ面が前記基板上の前記電子素子に向けられた状態にある真空槽内に放電用ガスを導入する放電用ガス導入ステップ、
前記真空槽を陽極とし前記マグネトロンカソードを陰極として当該真空槽と当該マグネトロンカソードとにスパッタ電力を供給することにより前記放電用ガスを放電させて当該真空槽内にプラズマを発生させるスパッタ電力供給ステップ、
前記真空槽内に前記封止膜の別の材料である反応性ガスを導入する反応性ガス導入ステップ、
前記基板と前記被スパッタ面との間に設けられたフィラメントに熱電子放出用電力を供給することにより当該フィラメントを加熱させて当該フィラメントから熱電子を放出させる熱電子放出ステップ、
前記真空槽を陽極とし前記フィラメントを陰極として当該真空槽と当該フィラメントとに放電用電力を供給することにより前記熱電子を加速させて当該フィラメントの周囲にアーク放電を誘起させる放電用電力供給ステップ、および
前記封止膜として互いに種類の異なる複数の被膜が積層された積層膜が形成されるように少なくとも前記反応性ガス導入ステップにおける前記反応性ガスの導入態様を制御する制御ステップを含み、
前記スパッタ電力の電流成分であるスパッタ電流は、１．５Ａ以上かつ８Ａ以下である、成膜方法。
【請求項9】
基板上に設けられた電子素子を封止する封止膜をマグネトロンスパッタ法により形成する成膜方法であって、前記封止膜として互いに種類の異なる複数の被膜が積層された積層膜が形成されるように、当該複数の被膜を個別に形成するための複数の成膜室を有する真空槽の当該複数の成膜室内に当該基板を順次収容させる収容ステップを含み、
それぞれの前記成膜室ごとに、
前記封止膜の材料であるターゲットを有するマグネトロンカソードの当該ターゲットの被スパッタ面が前記基板上の前記電子素子に向けられた状態にある前記成膜室内に放電用ガスを導入する放電用ガス導入ステップ、
前記成膜室を陽極とし前記マグネトロンカソードを陰極として当該成膜室と当該マグネトロンカソードとにスパッタ電力を供給することにより前記放電用ガスを放電させて当該成膜室内にプラズマを発生させるスパッタ電力供給ステップ、
前記基板と前記被スパッタ面との間に設けられたフィラメントに熱電子放出用電力を供給することにより当該フィラメントを加熱させて当該フィラメントから熱電子を放出させる熱電子放出ステップ、および
前記成膜室を陽極とし前記フィラメントを陰極として当該成膜室と当該フィラメントとに放電用電力を供給することにより前記熱電子を加速させて当該フィラメントの周囲にアーク放電を誘起させる放電用電力供給ステップが行われ、さらに
一部の前記成膜室において、当該成膜室内に前記封止膜の別の材料である反応性ガスを導入する反応性ガス導入ステップが行われ、
前記スパッタ電力の電流成分であるスパッタ電流は、１．５Ａ以上かつ８Ａ以下である、成膜方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、マグネトロンスパッタ法による成膜装置および成膜方法に関し、特に、基板上に設けられた電子素子を封止する封止膜を形成する成膜装置および成膜方法に関する。
【背景技術】
【0002】
この種の成膜装置および成膜方法は、たとえば電子素子としての有機エレクトロルミネッセンス（以下「ＥＬ」と言う。）素子を封止する封止膜を形成するのに用いられる。ただし、マグネトロンスパッタ法は、比較的に簡素な構成であるものの、比較的に高速で封止膜を形成することができる、という利点を有する一方、有機ＥＬ素子に対してプラズマによるダメージを与えてしまう、という欠点を有する。このマグネトロンスパッタ法の欠点を補うべく、従来、たとえば特許文献１に開示された技術が知られている。
【0003】
この特許文献１に開示された技術によれば、まず、イオンビームスパッタ法により第１層の封止膜が形成される。イオンビームスパッタ法では、基板が収容される真空槽内でプラズマは発生されないため、当該基板上の有機ＥＬ素子がプラズマによる影響を受けることはない。その上で、特許文献１に開示された技術によれば、イオンビームスパッタ法以外の成膜法により第２層以降の封止膜が形成される。ここで言うイオンビームスパッタ法以外の成膜法の１つとして、マグネトロンスパッタ法が挙げられている。
【0004】
また、別の特許文献２には、プラズマによる影響が比較的に小さい対向ターゲット式スパッタ法により第１層の封止膜が形成され、その上で、当該対向ターゲット式スパッタ法以外の成膜法により第２層以降の封止膜が形成される技術が開示されている。ここで言う対向ターゲット式スパッタ法以外の成膜法の１つとしても、マグネトロンスパッタ法が挙げられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開２００９－３７８１１号公報
【文献】特開２００９－３７８１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、前述の特許文献１に開示された技術では、イオンビームスパッタ法を実現するための構成と、当該イオンビームスパッタ法以外の成膜法を実現するための構成と、が必要になるため、装置全体の構成が大型化かつ複雑化する。しかも、イオンビームスパッタ法を実現するための構成は、たとえばマグネトロンスパッタ法を実現するための構成に比べて、大型かつ複雑であるため、装置全体の構成がより顕著に大型化かつ複雑化する。
【0007】
これと同様に、特許文献２に開示された技術においても、対向ターゲット式スパッタ法を実現するための構成と、当該対向ターゲット式スパッタ法以外の成膜法を実現するための構成と、が必要になるため、装置全体の構成が大型化かつ複雑化する。しかも、対向ターゲット式スパッタ法を実現するための構成もまた、マグネトロンスパッタ法を実現するための構成に比べて、大型かつ複雑であるため、装置全体の構成がより顕著に大型化かつ複雑化する。
【0008】
したがってたとえば、マグネトロンスパッタ法により有機ＥＬ素子などの電子素子へのダメージを抑制しつつ、当該電子素子を封止する封止膜を形成することのできる技術が創作されれば、極めて好都合である。
【0009】
そこで、本発明は、マグネトロンスパッタ法により有機ＥＬ素子などの電子素子へのダメージを抑制しつつ、当該電子素子を封止する封止膜を形成することができる、新規な成膜装置および成膜方法を提供することを、目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
この目的を達成するために、本発明は、マグネトロンスパッタ法による成膜装置に係る第１の発明と、とりわけ量産に適した成膜装置に係る第２の発明と、を含む。併せて、本発明は、マグネトロンスパッタ法による成膜方法に係る第３の発明と、量産に適した成膜方法に係る第４の発明と、を含む。
【0011】
このうちの第１の発明は、基板上に設けられた電子素子を封止する封止膜をマグネトロンスパッタ法により形成する成膜装置であって、内部に当該基板が収容される真空槽を備える。さらに、本第１の発明は、マグネトロンカソード、放電用ガス導入手段、スパッタ電力供給手段、反応性ガス導入手段、フィラメント、放電用電力供給手段および制御手段を備える。マグネトロンカソードは、封止膜の材料であるターゲットを有する。このマグネトロンカソードは、真空槽内においてターゲットの被スパッタ面を基板上の電子素子に向けるように設けられる。放電用ガス導入手段は、真空槽内に放電用ガスを導入する。スパッタ電力供給手段は、真空槽を陽極とし、マグネトロンカソードを陰極として、これら両者にスパッタ電力を供給する。これにより、放電用ガスが放電して、真空槽内にプラズマが発生する。反応性ガス導入手段は、真空槽内に封止膜の別の材料である反応性ガスを導入する。フィラメントは、基板とターゲットの被スパッタ面との間に設けられる。このフィラメントは、熱電子放出用電力の供給を受けることにより加熱されて熱電子を放出する。放電用電力供給手段は、真空槽を陽極とし、フィラメントを陰極として、これら両者に放電用電力を供給する。これにより、熱電子が加速されて、フィラメントの周囲にアーク放電が誘起される。そして、制御手段は、封止膜として互いに種類の異なる複数の被膜が積層された積層膜が形成されるように、少なくとも反応性ガス導入手段を制御する。その上で、スパッタ電力の電流成分であるスパッタ電流が、１．５Ａ以上かつ８Ａ以下とされる。
【0012】
この第１の発明において、制御手段は、封止膜として、反応性ガスの成分を含む被膜と、当該反応性ガスの成分を含まない被膜と、が積層された積層膜が、形成されるように、反応性ガス導入手段による真空槽内への当該反応性ガスの導入をオン／オフしてもよい。
【0013】
なお、ここで言う電子素子は、たとえば有機ＥＬ素子を含む。
【0014】
また、ターゲットは、たとえばアルミニウム（Ａｌ）製であってもよい。そして、反応性ガスは、窒素（Ｎ２）ガスを含んでもよい。この場合、窒素およびアルミニウムを成分として含む反応膜と、アルミニウムの単元素膜と、が積層された積層膜が、封止膜として形成される。
【0015】
本発明のうちの第２の発明は、基板上に設けられた電子素子を封止する封止膜をマグネトロンスパッタ法により形成する成膜装置であって、前述の如く量産に適した装置である。具体的には、本第２の発明は、真空槽および収容手段を備える。真空槽は、封止膜を構成する互いに種類の異なる複数の被膜を個別に形成するための複数の成膜室を有する。収容手段は、封止膜として複数の被膜が積層された積層膜が形成されるように、基板を真空槽の各成膜室内に順次収容させる。さらに、それぞれの成膜室ごとに、マグネトロンカソード、放電用ガス導入手段、スパッタ電力供給手段、フィラメントおよび放電用電力供給手段が備えられる。マグネトロンカソードは、封止膜の材料であるターゲットを有する。このマグネトロンカソードは、成膜室内においてターゲットの被スパッタ面を基板上の電子素子に向けるように設けられる。放電用ガス導入手段は、成膜室内に放電用ガスを導入する。スパッタ電力供給手段は、成膜室を陽極とし、マグネトロンカソードを陰極として、これら両者にスパッタ電力を供給する。これにより、放電用ガスが放電して、成膜室内にプラズマが発生する。フィラメントは、基板と被スパッタ面との間に設けられる。このフィラメントは、熱電子放出用電力の供給を受けることにより加熱されて熱電子を放出する。放電用電力供給手段は、成膜室を陽極とし、フィラメントを陰極として、これら両者に放電用電力を供給する。これにより、熱電子が加速されて、フィラメントの周囲にアーク放電が誘起される。加えて、一部の成膜室に、反応性ガス導入手段が備えられる。この反応性ガス導入手段は、成膜室内に封止膜の別の材料である反応性ガスを導入する。その上で、スパッタ電力の電流成分であるスパッタ電流が、１．５Ａ以上かつ８Ａ以下とされる。
【0016】
この第２の発明において、真空槽の各成膜室は、互いに連続するように設けられてもよい。この場合、収容手段は、基板が各成膜室内を順次通過するように当該基板を搬送する搬送手段を含んでもよい。この構成は、たとえばインライン式の成膜装置の実現に供される。
【0017】
さらに、この構成においては、基板は、長尺状であってもよい。この場合、搬送手段は、長尺状の基板の長手方向に沿って当該基板を搬送するのが、望ましい。このような構成は、たとえば巻取り式の成膜装置（いわゆるロールコータ）の実現に供される。
【0018】
本発明のうちの第３の発明は、基板上に設けられた電子素子を封止する封止膜をマグネトロンスパッタ法により形成する成膜方法であって、真空槽内に放電用ガスを導入する放電用ガス導入ステップを含む。ここで、真空槽内においては、封止膜の材料であるターゲットを有するマグネトロンカソードの当該ターゲットの被スパッタ面が、基板上の電子素子に向けられた状態にある。その上で、本第３の発明は、スパッタ電力供給ステップ、反応性ガス導入ステップ、熱電子放出ステップ、放電用電力供給ステップおよび制御ステップを含む。スパッタ電力供給ステップでは、真空槽を陽極とし、マグネトロンカソードを陰極として、これら両者にスパッタ電力が供給される。これにより、放電用ガスが放電して、真空槽内にプラズマが発生する。反応性ガス導入ステップでは、真空槽内に封止膜の別の材料である反応性ガスが導入される。熱電子放出ステップでは、フィラメントに熱電子放出用電力が供給される。フィラメントは、基板とターゲットの被スパッタ面との間に設けられる。このフィラメントに熱電子放出用電力が供給されることにより、当該フィラメントが加熱されて、当該フィラメントから熱電子が放出される。放電用電力供給ステップでは、真空槽を陽極とし、フィラメントを陰極として、これら両者に放電用電力が供給される。これにより、熱電子が加速されて、フィラメントの周囲にアーク放電が誘起される。そして、制御ステップでは、封止膜として互いに種類の異なる複数の被膜が積層された積層膜が形成されるように、少なくとも反応性ガス導入ステップにおける反応性ガスの導入態様が制御される。その上で、スパッタ電力の電流成分であるスパッタ電流が、１．５Ａ以上かつ８Ａ以下とされる。
【0019】
本発明のうちの第４発明は、基板上に設けられた電子素子を封止する封止膜をマグネトロンスパッタ法により形成する成膜方法であって、前述の如く量産に適した方法である。具体的には、本第４の発明は、収容ステップを含む。この収容ステップでは、封止膜として互いに種類の異なる複数の被膜が積層された積層膜が形成されるように、当該複数の被膜を個別に形成するための複数の成膜室を有する真空槽の当該複数の成膜室内に当該基板が順次収容される。その上で、それぞれの成膜室ごとに、放電用ガス導入ステップ、スパッタ電力供給ステップ、熱電子放出ステップおよび放電用電力供給ステップが行われる。放電用ガス導入ステップでは、成膜室内に放電用ガスが導入される。ここで、成膜室内においては、封止膜の材料であるターゲットを有するマグネトロンカソードの当該ターゲットの被スパッタ面が、基板上の電子素子に向けられた状態にある。そして、スパッタ電力供給ステップでは、成膜室を陽極とし、マグネトロンカソードを陰極として、これら両者にスパッタ電力が供給される。これにより、放電用ガスが放電して、成膜室内にプラズマが発生する。熱電子放出ステップでは、フィラメントに熱電子放出用電力が供給される。フィラメントは、基板とターゲットの被スパッタ面との間に設けられる。このフィラメントに熱電子放出用電力が供給されることにより、当該フィラメントが加熱されて、当該フィラメントから熱電子が放出される。そして、放電用電力供給ステップでは、成膜室を陽極とし、フィラメントを陰極として、これら両者に放電用電力が供給される。これにより、熱電子が加速されて、フィラメントの周囲にアーク放電が誘起される。さらに、一部の成膜室において、当該成膜室内に封止膜の別の材料である反応性ガスを導入する反応性ガス導入ステップが行われる。その上で、スパッタ電力の電流成分であるスパッタ電流が、１．５Ａ以上かつ８Ａ以下とされる。
【発明の効果】
【0020】
このような本発明によれば、マグネトロンスパッタ法により有機ＥＬ素子などの電子素子へのダメージを抑制しつつ、当該電子素子を封止する封止膜を形成することができる。しかも、マグネトロンスパッタ法によるので、比較的に高速で封止膜を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【発明を実施するための形態】
【0022】
【0023】
図１に示されるように、本第１実施例に係るマグネトロンスパッタ装置１０は、概略円筒形の真空槽１２を備える。この真空槽１２は、当該概略円筒形の両端に当たる部分を上下に向けた状態で、つまり当該概略円筒形の中心軸を垂直方向に延伸させた状態で、設置される。また、当該概略円筒形の両端に当たる部分は、真空槽１２の上面および下面として閉鎖されている。この真空槽１２は、機械的強度、耐食性および耐熱性が比較的に高い金属製、たとえばＳＵＳ３０４などのステンレス鋼製であり、その壁部（筐体）は、接地される。なお、真空槽１２内の直径（内径）は、たとえば約１０００ｍｍであり、当該真空槽１２内の高さ寸法は、たとえば約８００ｍｍである。この真空槽１２の形状および寸法は、飽くまでも一例であり、後述する被処理物１００の寸法や個数などの諸状況に応じて適宜に定められる。
【0024】
この真空槽１２の壁部の適宜位置、たとえば当該真空槽１２の側面を成す壁部の適宜位置（図１において左側の位置）に、排気口１２ａが設けられる。図示は省略するが、排気口１２ａは、真空槽１２の外部において、排気管を介して排気手段としての真空ポンプに結合される。真空ポンプとしては、とりわけ主排気ポンプとしては、たとえばターボ分子ポンプが採用されるが、これに限定されない。併せて、排気管の途中に、真空槽１２内の圧力を制御するための圧力制御手段としての圧力制御装置が設けられる。なお、真空ポンプもまた、圧力制御手段として機能する。
【0025】
真空槽１２内に注目すると、当該真空槽１２内の下部の略中央に、マグネトロンカソード１４が配置される。このマグネトロンカソード１４は、後述する封止膜２００の材料であるターゲット１４２と、このターゲット１４２の一方主面である背面側（図１において下方側）に設けられた磁石ユニット１４４と、を有する。
【0026】
ターゲット１４２は、たとえば概略円盤状の高純度な（好ましくは純度が９９．９９９％以上の）アルミニウム製である。このターゲット１４２の直径は、たとえば３００ｍｍ（約１２インチ）であり、厚さ寸法は、たとえば８ｍｍである。このターゲット１４２の形状および寸法もまた、飽くまでも一例であり、後述する被処理物１００の寸法や個数などの諸状況に応じて適宜に定められる。
【0027】
磁石ユニット１４４は、前述の如くターゲット１４２の背面側に設けられる。この磁石ユニット１４４は、ターゲット１４２を強固に保持する。併せて、磁石ユニット１４４は、不図示の磁界（磁場）形成手段としての永久磁石を内蔵しており、ターゲット１４２の他方主面である被スパッタ面（図１において上方側の面）の近傍の空間に磁界を形成する。そして、磁石ユニット１４４は、ターゲット１４２の被スパッタ面を上方に向けた状態で、たとえば真空槽１２の下面を成す壁部に固定される。また、磁石ユニット１４４には、当該磁石ユニット１４４を含むマグネトロンカソード１４全体を冷却するための不図示のカソード冷却手段としての水冷機構が付属される。
【0028】
このようなマグネトロンカソード１４は、ターゲット１４２の被スパッタ面を除いて、換言すれば当該被スパッタ面を露出させた状態で、アースシールド１６によって覆われる。アースシールド１６は、機械的強度、耐食性および耐熱性の高い金属製、例えばＳＵＳ３０４などのステンレス鋼製である。このアースシールド１６は、マグネトロンカソード１４と電気的に絶縁されつつ、真空槽１２と電気的に接続された状態にある。
【0029】
さらに、マグネトロンカソード１４は、真空槽１２の外部において、スパッタ電力供給手段としてのスパッタ電源装置１８に接続される。スパッタ電源装置１８は、真空槽１２（の壁部）を陽極とし、マグネトロンカソード１４を陰極として、これら両者に直流のスパッタ電力Ｅｓを供給する。このスパッタ電源装置１８の容量は、たとえば最大で１０ｋＷ（＝１０００Ｖ×１０Ａ）である。また、スパッタ電源装置１８は、定電力モード、定電圧モードおよび定電流モードという３つの動作モードを有する。定電力モードは、スパッタ電力Ｅｓの電力値が一定となるように動作するモードである。定電圧モードは、スパッタ電力Ｅｓの電圧成分であるスパッタ電圧（またはターゲット電圧とも言う。）Ｖｓが一定となるように動作するモードである。定電流モードは、スパッタ電力Ｅｓの電流成分であるスパッタ電流（またはターゲット電流とも言う。）Ｉｓが一定となるように動作するモードである。ここでは、スパッタ電源装置１８は、定電力モードで動作するように設定される。
【0030】
そして、真空槽１２内におけるマグネトロンカソード１４の上方、詳しくはターゲット１４２の被スパッタ面の上方に、熱陰極としてのフィラメント２０が設けられる。このフィラメント２０は、たとえば直径が約１ｍｍのタングステン（Ｗ）製の線状体である。そして、フィラメント２０は、ターゲット１４２の被スパッタ面から適当な距離を置いて、当該被スパッタ面に沿って、つまり水平方向に沿って、直線状に延伸するように設けられる。このフィラメント２０とターゲット１４２の被スパッタ面との相互間距離は、５ｍｍ～５０ｍｍ程度が適用であり、たとえば約２５ｍｍである。そして、フィラメント２０の長さ寸法は、ターゲット１４２の直径よりも大きく、厳密には当該ターゲット１４２のエロージョン領域の直径よりも大きく、たとえば約３２０ｍｍである。なお、フィラメント２０は、タングステン製に限らず、タンタル（Ｔａ）やモリブデン（Ｍｏ）などの当該タングステン以外の高融点金属製であってもよい。また、図示は省略するが、フィラメント２０の両端部またはいずれか一方の端部には、当該フィラメント２０に適当な張力を付与することで当該フィラメント２０の直線状の状態を維持する張力付与手段としての張力付与機構が設けられる。
【0031】
さらに、フィラメント２０は、厳密には当該フィラメント２０の両端部は、真空槽１２の外部において、熱電子放出用電力供給手段としてのカソード電源装置２２に接続される。カソード電源装置２２は、フィラメント２０に熱電子放出用電力としての交流のカソード電力Ｅｃを供給する。このカソード電力Ｅｃの供給を受けて、フィラメント２０は、たとえば２０００℃以上に加熱されて、熱電子を放出する。なお、カソード電源装置２２の容量は、たとえば最大で２．４ｋＷ（＝４０Ｖ×６０Ａ）である。また、カソード電力Ｅｃは、交流電力に限らず、直流電力であってもよい。
【0032】
併せて、フィラメント２０は、たとえば当該フィラメント２０のいずれか一方の端部は、真空槽１２の外部において、放電用電力供給手段としての放電用電源装置２４に接続される。放電用電源装置２４は、真空槽１２を陽極とし、フィラメント２０を陰極として、これら両者に直流の放電用電力Ｅｄを供給する。この放電用電源装置２４の容量は、たとえば最大で６ｋＷ（＝１００Ｖ×６０Ａ）である。この放電用電源装置２４もまた、スパッタ電源装置１８と同様、定電力モード、定電圧モードおよび定電流モードという３つの動作モードを有する。すなわち、定電力モードは、放電用電力Ｅｄの電力値が一定となるように動作するモードである。そして、定電圧モードは、放電用電力Ｅｄの電圧成分である放電電圧Ｖｄが一定となるように動作するモードである。定電流モードは、放電用電力Ｅｄの電流成分である放電電流Ｉｄが一定となるように動作するモードである。ここでは、放電用電源装置２４は、定電圧モードで動作するように設定される。
【0033】
加えて、真空槽１２内におけるフィラメント２０のさらに上方に、被処理物１００が配置される。この被処理物１００は、後述するように平板状の基板１１０と、この基板１１０上に設けられた電子素子としての有機ＥＬ素子１２０と、を有する。そして、被処理物１００は、その被処理部分を、詳しくは有機ＥＬ素子１２０が設けられた部分を、下方に向けた状態で、換言すればフィラメント２０を介してターゲット１４２の被スパッタ面に向けた状態で、配置される。このとき、被処理物１００は、詳しくは基板１１０は、保持手段としての基板台２６によって支持される。なお、ターゲット１４２の被スパッタ面と被処理物１００の被処理部分との相互間距離は、当該ターゲット１４２および被処理物１００それぞれの形状や寸法などの諸状況にもよるが、たとえば２００ｍｍ～７００ｍｍ程度である。
【0034】
そして、真空槽１２内におけるフィラメント２０と基板台２６との間の適当な位置に、たとえば概略円板状のシャッタ２８が設けられる。このシャッタ２８は、その両主面が水平方向に沿うように、不図示のシャッタ駆動機構によって支持される。シャッタ駆動機構は、後述する制御部３０による制御に従ってシャッタ２８を駆動し、詳しくは当該シャッタ２８を開放状態と閉鎖状態との２つの状態に選択的に遷移させる。ここで、開放状態は、被処理物１００の被処理部分とターゲット１４２の被スパッタ面との間を開放する状態であり、換言すれば当該被処理物１００の被処理部分をターゲット１４２の被スパッタ面に露出させる状態である。一方、閉鎖状態は、被処理物１００の被処理部分とターゲット１４２の被スパッタ面との間を閉鎖する状態であり、換言すれば当該被処理物１００の被処理部分をターゲット１４２の被スパッタ面から遮蔽する状態である。
【0035】
さらに、真空槽１２の壁部の適宜位置に、たとえば当該真空槽１２の側面を成す壁部の適宜位置（図１において右側の位置）に、放電用ガスとしてのアルゴン（Ａｒ）ガスを含む各種ガスを当該真空槽１２内に導入するためのガス導入管３２が設けられる。詳しい図示は省略するが、このガス導入管３２は、真空槽１２内に導入されるガスを噴出させる噴出孔を有しており、この噴出孔がフィラメント２０の近傍に位置するように、つまり当該フィラメント２０の近傍にガスを噴出させるように、設けられる。そして、ガス導入管３２は、真空槽１２の外部において、アルゴンガス用の配管３４と、反応性ガスとしての窒素ガス用の配管３６と、に結合される。
【0036】
アルゴンガス用の配管３４は、不図示のアルゴンガスの供給源（たとえばアルゴンガスボンベ）に結合される。そして、このアルゴンガス用の配管３４には、当該配管３４内を開閉するための開閉手段としての開閉バルブ３４ａと、当該配管３４内を流れるアルゴンガスの流量を制御するための流量制御手段としてのマスフローコントローラ３４ｂと、が設けられる。このアルゴンガス用の配管３４は、ガス導入管３２と協働して、放電用ガス導入手段を構成する。アルゴンガスとしては、高純度な（好ましくは純度が９９．９９９％以上の）ガスが用いられる。
【0037】
一方、窒素ガス用の配管３６は、不図示の窒素ガスの供給源（たとえば窒素ガスボンベ）に結合される。そして、この窒素ガス用の配管３６にも、当該配管３６内を開閉するための開閉手段としての開閉バルブ３６ａと、当該配管３６を流れる窒素ガスの流量を制御するための流量制御手段としてのマスフローコントローラ３６ｂと、が設けられる。この窒素ガス用の配管３６は、ガス導入管３２と協働して、反応ガス導入手段を構成する。また、窒素ガスについても、高純度な（好ましくは純度が９９．９９％以上の）ガスが用いられる。
【0038】
そして、真空槽１２の外部には、制御手段としての制御部３０が設けられる。この制御部３０は、マグネトロンスパッタ装置１０全体の制御を司る。具体的には、制御部３０は、前述のシャッタ駆動装置を制御する。また、制御部３０は、スパッタ電源装置１８、カソード電源装置２２および放電用電源装置２４を制御する。さらに、制御部３０は、アルゴンガス用の配管３４の開閉バルブ３４ａおよびマスフローコントローラ３４ｂや、窒素ガス用の配管３６の開閉バルブ３６ａおよびマスフローコントローラ３６ｂなどをも制御する。これらの制御を実現するために、制御部３０は、たとえば不図示の制御実行手段としてのＣＰＵ（Central Processing Unit）を備える。
【0039】
このような構成のマグネトロンスパッタ装置１０によれば、図２に示されるような被処理物１００における有機ＥＬ素子１２０を封止するための封止膜２００を形成することができる。
【0040】
具体的に説明すると、被処理物１００は、平板状の基板１１０と、この基板１１０上に設けられた有機ＥＬ素子１２０と、を含む。基板１１０は、たとえば透明ガラス基板である。この基板１１０の一方主面である上面（図１における上方側の面）には、陽極１１２が設けられている。この陽極１１２は、薄膜状の透明電極であり、たとえば酸化インジウムスズ（ＩＴＯ：Indium Tin Oxide）膜である。そして、この陽極１１２の上に、有機ＥＬ素子１２０が設けられている。なお、基板１１０は、透明ガラス基板以外の透明基板、たとえば透明樹脂基板であってもよい。また、陽極１１２は、酸化インジウムスズに限らず、酸化亜鉛（ＺｎＯ）や酸化スズ（ＳｎＯ）、ポリアニリン、グラフェンなどの当該酸化インジウムスズ以外の素材により形成された透明導電膜であってもよい。
【0041】
有機ＥＬ素子１２０は、たとえば正孔輸送層（ＨＴＬ：Hole Transfer Layer）１２２と発光層（ＥＭＬ：EMissive Layer）１２４とがこの順番で積層された２層構造の発光素子である。さらに、発光層１２４の上に、陰極１２６が設けられている。陰極１２６は、たとえば厚さ寸法が２００ｎｍのアルミニウム膜である。この陰極１２６と前述の陽極１１２とに信号源１３０から所定の信号（電圧）が供給されることにより、発光層１２４が発光する。この発光層１２４から発せられた光は、基板１１０側へ出力される。すなわち、基板１１０の他方主面である下面（図１における下方側の面）が有機ＥＬ素子１２０の発光面となる。このようないわゆるボトムエミッション型の有機ＥＬ素子１２０は、照明装置や表示装置などに用いられる。なお、有機ＥＬ素子１２０は、２層構造のものに限らず、電子輸送層（ＥＴＬ：Electron Transport Layer）などを備える他の構造のものであってもよい。
【0042】
この有機ＥＬ素子１２０は、水分や酸素などに触れると、劣化する。したがって、有機ＥＬ素子を水分や酸素などから保護するために、当該有機ＥＬ素子１２０を基板１１０との間に封止する封止膜２００が形成される。この封止膜２００は、たとえば図３に示されるように、第１層２０２としての窒化アルミニウム（ＡｌＮ）層、第２層２０４としてのアルミニウム層、第３層２０６としての窒化アルミニウム層、第４層２０８としてのアルミニウム層、および第５層２１０としての窒化アルミニウム層が、この順番で積層された５層構造の積層膜である。なお、窒化アルミニウム層およびアルミニウム層は、いずれも水分や酸素などに対してバリア性を有するが、とりわけ窒化アルミニウム層である第１層２０２、第３層２０６および第５層２１０が、バリア層として機能する。そして、アルミニウム層である第２層２０４および第４層２０８は、バリア層としての第１層２０２、第３層２０６および第５層２１０の付き回りを向上させるためのバッファ層として機能する。なお、最下層である第１層２０２は、絶縁性物質である必要があることから、当該第１層２０２として、窒化アルミニウム層が形成される。
【0043】
このような封止膜２００を形成するために、まず、当該封止膜２００が形成される前の被処理物１００が真空槽１２内に配置される。このとき、被処理物１００は、前述の如く有機ＥＬ素子１２０が設けられた部分を下方に向けた状態で配置される。つまりは、そうなるように基板１１０が基板台２６によって保持される。その上で、真空槽１２が密閉される。そして、真空槽１２内が真空ポンプにより排気され、たとえば１×１０－３Ｐａ程度の圧力になるまで排気される。
【0044】
このいわゆる真空引きの後、第１層２０２としての窒化アルミニウム層を形成するための成膜処理が行われる。そのために、シャッタ２８が閉鎖される。なお、前述の真空引きにおいては、シャッタ２８は、閉鎖されても、開放されても、いずれの状態であってもよい。その上で、フィラメント２０にカソード電力Ｅｃが供給される。これにより、フィラメント２０が加熱されて、当該フィラメント２０から熱電子が放出される。併せて、真空槽１２を陽極とし、フィラメント２０を陰極として、これら両者に放電用電力Ｅｄが供給される。これにより、陰極であるフィラメント２０から放出された熱電子が、陽極である真空槽１２の壁部に向かって、とりわけ当該フィラメント２０に近い位置にあって真空槽１２と同電位であるアースシールド１６に向かって、加速される。この状態で、ガス導入管３２を介して、厳密にはアルゴンガス用の配管３４と当該ガス導入管３２とを介して、真空槽１２内にアルゴンガスが導入される。すると、加速された熱電子がアルゴンガスの粒子に衝突して、その衝撃により、当該アルゴンガス粒子が電離して、プラズマ３００が発生する。
【0045】
ここで、フィラメント２０の周囲を含むターゲット１４２の被スパッタ面の近傍の空間には、前述の如く磁界が形成されている。したがって、フィラメント２０から放出された熱電子は、この磁界による作用を受けて螺旋運動（サイクロイド運動またはトロコイド運動）する。これにより、熱電子がアルゴンガス粒子に衝突する頻度が増大して、プラズマ３００が高密度化される。このようなプラズマ３００の放電態様は、低電圧大電流のアーク放電である。ここで、プラズマ３００が発生しているとき（放電時）のフィラメント２０およびその周囲の撮影画像を、当該プラズマ３００が発生していないとき（非放電時）の撮影画像と並べて、図４に示す。この図４から分かるように、とりわけプラズマ３００が発生しているときの撮影画像である図４（Ａ）から分かるように、フィラメント２０の周囲に高密度な当該プラズマ３００が発生することが、認められる。
【0046】
このようなアーク放電による高密度なプラズマ３００が発生している状態で、さらに、真空槽１２を陽極とし、マグネトロンカソード１４を陰極として、これら両者にスパッタ電力Ｅｓが供給される。すると、プラズマ３００中のアルゴンイオンがマグネトロンカソード１４のターゲット１４２の被スパッタ面に向かって加速され、当該被スパッタ面に衝突する。その衝撃によって、ターゲット１４２の被スパッタ面から当該ターゲット１４２の素材であるアルミニウムの粒子が叩き出され、つまりスパッタされる。このスパッタされたアルミニウムの粒子、いわゆるスパッタ粒子は、ターゲット１４２の被スパッタ面と対向する被処理物１００に向かって飛翔する。ただし、この時点では、シャッタ２８が閉鎖状態にあるので、アルミニウム粒子の飛翔は、当該シャッタ２８によって遮られる。また、図１を含む各図からは分からないが、スパッタ電力Ｅｓが供給されることによって、ターゲット１４２の被スパッタ面の近傍の空間にグロー放電が誘起される。すなわち、プラズマ３００は、アーク放電による成分と、グロー放電による成分と、を含んだ態様となる。
【0047】
この状態でさらに、ガス導入管３２を介して、厳密には窒素ガス用の配管３６と当該ガス導入管３２とを介して、真空槽１２内に窒素ガスが導入される。すると、この窒素ガスの粒子もまた電離して、プラズマ３００を形成する。そして、このプラズマ３００中の窒素イオンを含む窒素粒子は、前述のスパッタ粒子であるアルミニウム粒子とともに、被処理物１００に向かって飛翔する。ただし、この窒素粒子の飛翔もまた、閉鎖状態にあるシャッタ２８によって遮られる。
【0048】
そして、プラズマ３００が安定した時点で、シャッタ２８が開放される。これにより、被処理物１００に向かって飛翔するアルミニウム粒子と窒素粒子とが、当該被処理物１００の被処理部分に付着して堆積する。この結果、被処理物１００の被処理部分に、つまり有機ＥＬ素子１２０を覆うように、アルミニウム粒子と窒素粒子との反応膜（化合物）である第１層２０２としての窒化アルミニウ層が形成される。
【0049】
この第１層２０２としての窒化アルミニウム層を形成するための成膜処理によって所定の厚さ寸法の当該窒化アルミニウム層が形成された後、続いて、第２層２０４としてのアルミニウム層を形成するための成膜処理が行われる。そのために、シャッタ２８が改めて閉鎖される。その上で、真空槽１２内への窒素ガスの導入が停止される。そして、プラズマ３００が安定した時点で、シャッタ２８が開放される。これにより、被処理物１００の被処理部分に、つまり第１層２０２としての窒化アルミニウム層の上に、アルミニウム粒子のみから成る単元素膜である第２層２０４としてのアルミニウム層が形成される。
【0050】
この第２層２０４としてのアルミニウム層を形成するための成膜処理によって所定の厚さ寸法の当該アルミニウム層が形成された後、続いて、第３層２０６としての窒化アルミニウム層を形成するための成膜処理が行われる。そのために、シャッタ２８が改めて閉鎖される。その上で、真空槽１２内に改めて窒素ガスが導入される。そして、プラズマ３００が安定した時点で、シャッタ２８が改めて開放される。これにより、被処理物１００の被処理部分に、つまり第２層２０４としてのアルミニウム層の上に、第３層２０６としての窒化アルミニウム層が形成される。
【0051】
この第３層２０６としての窒化アルミニウム層を形成するための成膜処理によって所定の厚さ寸法の当該窒化アルミニウム層が形成された後、続いて、第４層２０８としてのアルミニウムを形成するための成膜処理が行われる。そのために、シャッタ２８が改めて閉鎖される。その上で、真空槽１２内への窒素ガスの導入が改めて停止される。そして、プラズマ３００が安定した時点で、シャッタ２８が改めて開放される。これにより、被処理物１００の被処理部分に、つまり第３層２０６としての窒化アルミニウム層の上に、第４層２０８としてのアルミニウム層が形成される。
【0052】
この第４層２０８としてのアルミニウム層を形成するための成膜処理によって所定の厚さ寸法の当該アルミニウム層が形成された後、続いて、第５層２１０としての窒化アルミニウムを形成するための成膜処理が行われる。そのために、シャッタ２８が改めて閉鎖される。その上で、真空槽１２内に改めて窒素ガスが導入される。そして、プラズマ３００が安定した時点で、シャッタ２８が改めて開放される。これにより、被処理物１００の被処理部分に、つまり第４層２０８としての化アルミニウム層の上に、第５層２１０としての窒化アルミニウム層が形成される。
【0053】
この第５層２１０としての窒化アルミニウム層の形成するための成膜処理によって所定の厚さ寸法の当該窒化アルミニウム層が形成された後、つまり全５層の封止膜２００が形成された後、シャッタ２８が改めて閉鎖される。その上で、真空槽１２内へのアルゴンガスおよび窒素ガスの導入が停止される。併せて、スパッタ電力Ｅｓ、放電用電力Ｅｄおよびカソード電力Ｅｃの供給が停止される。これにより、プラズマ３００が消失する。そして、適当な（たとえば数十分程度の）時間を掛けて真空槽１２内の圧力が大気圧にまで戻された後、当該真空槽１２内が外部に開放されて、当該真空槽１２内から被処理物１００が取り出される。これをもって、封止膜２００を形成するための成膜処理を含む一連の処理が完了する。
【0054】
ところで、本第１実施例によれば、極めて緻密な封止膜２００を形成することができる。たとえば、第１層２０２としての窒化アルミニウム層に注目すると、この窒化アルミニウム層を形成するための成膜処理においては、前述の如くターゲット１４２の被スパッタ面からスパッタ粒子としてのアルミニウム粒子が叩き出される。この叩き出されたアルミニウム粒子は、被処理物１００に向かって飛翔するが、その途中で、アーク放電による（成分を含む）高密度なプラズマ３００中を通過する。これにより、アルミニウム粒子は、活性化され、少なくとも基底状態よりも高いエネルギを持つようになり、とりわけ効率的にラジカル化またはイオン化される。これと同様に、窒素ガスの粒子もまた、高密度なプラズマ３００により活性化され、とりわけ効率的にラジカル化またはイオン化される。このようにしてラジカル化またはイオン化された粒子は、反応性に富むので、このような反応性に富む粒子が効率的に生成されることにより、第１層２０２としての窒化アルミニウム層を形成するアルミニウム粒子および窒素粒子の相互の結合力が強くなる。この結果、第１層２０２としての窒化アルミニウム層の緻密化が図られる。このことは、第３層２０６としての窒化アルミニウム層および第５層２１０としての窒化アルミニウム層についても、同様である。
【0055】
また、たとえば第２層２０４としてのアルミニウム層に注目すると、このアルミニウム層を形成するための成膜処理においても、スパッタ粒子であるアルミニウム粒子は、アーク放電による高密度なプラズマ３００により活性化され、高いエネルギを持つようになる。このようにしてスパッタ粒子であるアルミニウム粒子に高いエネルギが付与されることで、当該アルミニウム粒子により形成される第２層２０４としてのアルミニウム層の緻密化が図られる。このことは、第４層２０８としてのアルミニウム層についても、同様である。
【0056】
その一方で、本第１実施例によれば、被処理物１００に対する、とりわけ有機ＥＬ素子１２０に対する、プラズマ３００によるダメージを抑制することができる。これを説明するために、図５に、放電用電力Ｅｄとスパッタ電力Ｅｓの電流成分であるスパッタ電流Ｉｓとの関係、および、当該放電用電力Ｅｄとスパッタ電力Ｅｓの電圧成分であるスパッタ電圧Ｖｓとの関係を、示す。なお、図５において、〇印付きの太実線が、放電用電力Ｅｄとスパッタ電流Ｉｓとの関係を示す。そして、□印付きの太破線が、放電用電力Ｅｄとスパッタ電圧Ｖｓとの関係を示す。
【0057】
この図５において、たとえば放電用電力Ｅｄとスパッタ電流Ｉｓとの関係（〇印付きの太実線）に注目すると、放電用電力Ｅｄが大きいほど、スパッタ電流Ｉｓが増大する。これは、アーク放電によるプラズマ３００中のイオンの一部が、ターゲット１４２（マグネトロンカソード１４）に流れ込むためである。そして、放電用電力Ｅｄとスパッタ電圧Ｖｓとの関係（□印付きの太破線）に注目すると、当該放電用電力Ｅｄが大きいほど、換言すればスパッタ電流Ｉｓが大きいほど、スパッタ電圧Ｖｓが低下する。これは、スパッタ電力Ｅｓの供給源であるスパッタ電源装置１８が、前述の如く定電力モードで動作するためである。これらのことから、アーク放電が誘起されることにより、スパッタ電圧Ｖｓが低下し、当該アーク放電によるプラズマ３００の密度が高いほど、スパッタ電圧Ｖｓが大きく低下することが、分かる。
【0058】
なお、図５は、ターゲット１４２がチタン（Ｔｉ）製であり、真空槽１２内の圧力が０．２Ｐａであり、スパッタ電力Ｅｓ（＝Ｖｓ×Ｉｓ）が１ｋＷである場合の関係を示すが、ターゲット１４２がアルミニウムである場合も、同様の関係になる。また、放電用電力Ｅｄの供給源である放電用電源装置２４は、前述の如く定電圧モードで動作するが、この場合、当該放電用電力Ｅｄ自体（電力値）は、カソード電力Ｅｃによって制御される。すなわち、カソード電力Ｅｃが増減されると、フィラメント２０の加熱温度が変わり、これに伴い、当該フィラメント２０からの熱電子の放出量が変わる。そして、フィラメント２０からの熱電子の放出量が変わると、プラズマ３００中のイオンの量が変わり、これに伴い、放電用電力Ｅｄの電流成分である放電電流Ｉｄが増減し、ひいては当該放電用電力Ｅｄ自体（＝Ｖｄ×Ｉｄ）が増減する。
【0059】
さて、スパッタ電圧Ｖｓが低下すると、有機ＥＬ素子１２０を含む被処理物１００の被処理部分に入射される電子のエネルギが低減される。これにより、被処理物１００に対する、とりわけ有機ＥＬ素子１２０に対する、ダメージが抑制される。具体的には、ターゲット１４２の被スパッタ面がスパッタされると、この被スパッタ面からは、スパッタ粒子としてのアルミニウム粒子のみならず、２次電子も、叩き出される。そして、この２次電子もまた、被処理物１００に向かって飛翔し、当該被処理物１００の被処理部分に入射する。この２次電子は、スパッタ電圧Ｖｓに応じた大きさのエネルギを持ち、つまり当該スパッタ電圧Ｖｓが高いほど（厳密にはスパッタ電圧Ｖｓの絶対値が大きいほど）大きなエネルギを持つ。そして、この２次電子のエネルギが大きいほど、被処理物１００に大きなダメージが与えられ、とりわけ当該被処理物１００の温度上昇を招くことが、懸念される。本第１実施例によれば、スパッタ電圧Ｖｓを低下させることができるので、被処理物１００の被処理部分に入射される２次電子のエネルギを低減させることができ、ひいては有機ＥＬ素子１２０を含む当該被処理物１００へのダメージを抑制することができる。
【0060】
要するに、本第１実施例によれば、有機ＥＬ素子１２０へのダメージを抑制しつつ、極めて緻密な封止膜２００を形成することができる。
【0061】
因みに、アーク放電が誘起されない構成、たとえばグロー放電のみによりプラズマが発生される言わば一般的なマグネトロンスパッタ法の構成では、当該アーク放電が誘起される本第１実施例とは異なり、有機ＥＬ素子１２０に大きなダメージが与えられてしまう。また、一般的なマグネトロンスパッタ法の構成では、本第１実施例におけるような極めて緻密な封止膜２００を形成することができない。
【0062】
たとえば、図１に示される構成において、カソード電力Ｅｃおよび放電用電力Ｅｄが非供給とされることによって、ここで言う一般的なマグネトロンスパッタ法の構成が実現される。この一般的なマグネトロンスパッタ法の構成では、スパッタ電力Ｅｓの供給によってプラズマ３００が発生するが、このプラズマ３００の態様は、高電圧小電流のグロー放電である。このグロー放電のみによるプラズマ３００が発生している状態においては、前述のアーク放電によるプラズマ３００が発生する場合に比べて、スパッタ電力Ｅｓの電圧成分であるスパッタ電圧Ｖｓが極端に高い。このことは、図５において、放電用電力Ｅｄがゼロ（Ｅｄ＝０）であるときのスパッタ電圧Ｖｓが極端に高いことからも、分かる。そして、このようにスパッタ電圧Ｖｓが高いと、被処理物１００の被処理部分に入射される２次電子のエネルギが高くなる。これにより、被処理物１００に対して、とりわけ有機ＥＬ素子１２０に対して、大きなダメージが与えられる。また、グロー放電によるプラズマ３００は、アーク放電によるプラズマ３００に比べて、遥かに密度が低いため、緻密な封止膜２００を形成することができない。
【0063】
このことを確認するために、次のような実験を行った。
【0064】
まず、本第１実施例に係る言わばアーク放電式のマグネトロンスパッタ装置１０によって、図６に示される条件で、各層２０２，２０４，２０６，２０８および２１０を含む封止膜２００を形成した。このときの真空槽１２内の圧力は、０．２Ｐａである。
【0065】
併せて、第１の比較例として、前述の要領で実現された一般的な言わばグロー放電式のマグネトロンスパッタ法の構成によって、図６に示されるのと同じ膜厚の封止膜２００を形成した。このときの成膜条件は、放電電圧Ｖｄがゼロ（Ｖｄ＝０）であること、放電電流Ｉｄがゼロ（Ｉｄ＝０）であること、ならびに、各層２０２，２０４，２０６，２０８および２１０それぞれの成膜時間が適宜に定められること、を除いて、図６に示されるのと同じである。
【0066】
さらに、第２の比較例として、前述の要領で実現された一般的なグロー放電式のマグネトロンスパッタ法の構成によって、各層２０２，２０４，２０６，２０８および２１０それぞれの膜厚が図６に示される値の半分である封止膜２００を形成した。すなわち、第１層２０２、第３層２０６および第５層２１０それぞれの膜厚が２５μｍであり、第２層２０４および第４層２０８それぞれの膜厚が５０μｍである、封止膜２００を形成した。このときの成膜条件もまた、放電電圧Ｖｄがゼロ（Ｖｄ＝０）であること、放電電流Ｉｄがゼロ（Ｉｄ＝０）であること、ならびに、各層２０２，２０４，２０６，２０８および２１０それぞれの成膜時間が適宜に定められること、を除いて、図６に示されるのと同じである。
【0067】
そして、これらの封止膜２００が形成されたそれぞれの有機ＥＬ素子１２０を実際に動作させて、その発光状態を４日間にわたって観察した。その結果を、図７に示す。なお、図７に示されるそれぞれの画像は、有機ＥＬ素子１２０の発光状態を基板１１０（の下面）側から顕微鏡により観察した画像である。また、図７に示されるそれぞれの画像において、中央付近に現れている比較的に大きな黒い点は、顕微鏡による観察位置を特定し易くするために故意に付された基準点である。
【0068】
この図７に示されるように、たとえば本第１実施例に係る有機ＥＬ素子１２０については、３日目までは特段な変化は見受けられず、４日目において多少のダークスポット（小さな黒い点）が見受けられる。このダークスポットは、封止膜２００にピンホールなどの多少の欠陥が生じていることに起因するものと、推察される。このことから、本第１実施例によれば、少なくとも３日間は有機ＥＬ素子１２０の品質を維持することのできる封止膜２００を形成し得ることが、分かる。このような封止膜２００は、有機ＥＬ素子１２０を一時的に封止するための、いわゆる仮封止用として、十分に実用可能である。
【0069】
これに対して、たとえば第１比較例の有機ＥＬ素子１２０については、１日目は特段な変化は見受けられないものの、２日目からダークスポットが見受けられ、それ以降、当該ダークスポットがその個数および大きさを含め顕著に現れる。そして、第２比較例の有機ＥＬ素子１２０については、第１比較例よりもさらに顕著にダークスポットが現れる。このように、第１比較例および第２比較例それぞれの有機ＥＬ素子１２０について、ダークスポットが顕著に現れるのは、封止膜２００の形成時の（グロー放電の）プラズマ３００によるダメージに起因するものと、推察される。併せて、第１比較例および第２比較例においては、緻密な封止膜２００が形成されないこと、換言すれば欠陥の多い当該封止膜２００しか形成されないことも、ダークスポットが顕著に現れる原因であると、推察される。このようなダークスポットが顕著に現れる有機ＥＬ素子１２０は、当然ながら実用に堪えられない。
【0070】
以上のように、本第１実施例に係るマグネトロンスパッタ装置１０によれば、有機ＥＬ素子１２０へのダメージを抑制しつつ、当該有機ＥＬ素子１２０を封止する封止膜２００を十分に実用可能なレベルで形成することができる。
【0071】
なお、本第１実施例においては、真空槽１２を陽極とし、被処理物１００（基板台２６）を陽極として、これら両者にバイアス電力が供給されてもよい。これにより、被処理物１００に対する封止膜２００（各層２０２，２０４，２０６，２０８および２１０）の密着性を向上させることができる。
【0072】
また、本第１実施例においては、真空槽１２内への窒素ガスの導入がオン／オフされるタイミングに合わせて、つまり封止膜２００を形成するための一連の成膜処理の途中で、シャッタ２８が開閉駆動されたが、これに限らない。たとえば、封止膜２００を形成するための一連の成膜処理の開始時および終了時にのみ、シャッタ２８が開閉駆動され、当該一連の成膜処理が行われている期間中は、シャッタ２８は継続的に（常時）開放されてもよい。
【0073】
［第２実施例］
次に、本発明の第２実施例について、図８を参照して説明する。
次に、本発明の第２実施例について、図８を参照して説明する。
【0074】
図８に示されるように、とりわけ図８（Ａ）に示されるように、本第２実施例に係るマグネトロンスパッタ装置５０は、水平方向（図８において左右方向）に沿って延伸する細長い形状の真空槽５２を備える。この真空槽５２の内部は、当該真空槽５２が延伸する方向において、適当な仕切り壁５４により、複数の、たとえば５つの、成膜室５６，５６，…に仕切られる。言い換えれば、５つの成膜室５６，５６，…が、直線状に、つまり互いに連続するように一列（直列）に、設けられる。これら各成膜室５６，５６，…を含む真空槽５２は、機械的強度、耐食性および耐熱性が比較的に高い金属製、たとえばＳＵＳ３０４などのステンレス鋼製である。そして、真空槽５２の壁部は、接地される。なお、これ以降、各成膜室５６，５６，…については、図８における右側から左側に向かって順に、「第１成膜室」、「第２成膜室」、「第３成膜室」、「第４成膜室」および「第５成膜室」と表現する場合がある。
【0075】
併せて、本第２実施例に係るマグネトロンスパッタ装置５０は、被処理物１００を搬送する搬送手段としての搬送機構５８を備える。この搬送機構５８は、図８に破線の矢印５８ａで示される方向に、つまり図８における右側から左側に向かって、被処理物１００が各成膜室５６，５６，…内を順次通過するように、当該被処理物１００を搬送する。なお、本第２実施例における被処理物１００は、第１実施例におけるのと同様のものである。すなわち、本第２実施例における被処理物１００もまた、図２に示されるように、平板状の基板１１０と、この基板１１０上に設けられた有機ＥＬ素子１２０と、を含む。そして、詳しい図示は省略するが、搬送機構５８は、被処理物１００の被処理部分である有機ＥＬ素子１２０が設けられた部分を下方に向けた状態で、当該被処理物１００を搬送する。このような搬送機構５８としては、ベルト式やローラ式、チェーン式などの適宜の機構が採用可能である。
【0076】
この搬送機構５８による被処理物１００の搬送経路が確保されるように、それぞれの仕切り壁５４には、当該搬送機構５８によって搬送される被処理物１００を挿通させるための適当な挿通部６０が設けられる。なお、挿通部６０が設けられることによって、隣接する２つの成膜室５６および５６内が互いに連通することになるが、当該挿通部６０は、その形状および寸法を含め、それぞれの成膜室５６内での後述する成膜処理に影響が及ぼされないように設計される。特に、挿通部６０におけるコンダクタンスを小さくして、当該挿通部６０を介してのガスの流通を低減するべく、たとえば搬送機構５８によるそれぞれの被処理物１００の搬送方向に沿う平面部を有する平板状の鍔部（図８において概略Ｔ字状に形成された部分）６０ａが設けられる。また、被処理物１００が最初に通過する（収容される）成膜室５６、つまり図８において右端の第１成膜室５６には、当該第１成膜室５６内への被処理物１００の入口となる搬入口６２が設けられる。この搬入口６２には、第１成膜室５６内と大気圧である外部とを取り持つ中継室としての不図示の搬入側バッファ室が設けられる。これと同様に、被処理物１００が最後に通過する成膜室５６、つまり図８において左端の第５成膜室５６には、当該第５成膜室５６内からの被処理物１００の出口となる搬出口６４が設けられる。この搬出口６４には、第５成膜室５６内と大気圧である外部とを取り持つ中継室としての不図示の搬出側バッファ室が設けられる。
【0077】
さらに、それぞれの成膜室５６には、排気口６６が設けられる。図示は省略するが、この排気口６６は、真空槽５２（各成膜室５６，５６，…）の外部において、排気管を介して排気手段としての真空ポンプに結合される。真空ポンプとしては、第１実施例と同様、とりわけ主排気ポンプとして、たとえばターボ分子ポンプが採用される。また、それぞれの排気管の途中に、成膜室５６内の圧力を制御するための圧力制御手段としての圧力制御装置が設けられる。なお、図８においては、それぞれの成膜室５６の下面を成す壁部に、排気口６６が設けられているが、当該排気口６６が設けられる位置は、これに限定されない。
【0078】
加えて、それぞれの成膜室５６には、当該成膜室５６内に適宜のガスを導入するためのガス導入管６８が設けられる。ただし、第１成膜室５６、第３成膜室５６および第５成膜室５６内には、放電用ガスとしてのアルゴンガスと、反応性ガスとしての窒素ガスとが、導入される。したがって、図示は省略するが、これら第１成膜室５６、第３成膜室５６および第５成膜室５６のそれぞれに設けられたガス導入管６８は、真空槽５２の外部において、アルゴンガス用の配管と、窒素ガス用の配管と、に結合される。一方、第２成膜室５６および第４成膜室５６内には、放電用ガスとしてのアルゴンガスのみが導入される。したがって、図示は省略するが、これら第２成膜室５６および第４成膜室５６のそれぞれに設けられたガス導入管６８は、真空槽５２の外部において、アルゴンガス用の配管に結合される。なお、アルゴンガスおよび窒素ガスとしては、いずれも高純度な（好ましくは純度が９９．９９９％以上の）ガスが用いられる。
【0079】
そして、それぞれの成膜室５６内には、放電ユニット７０が設けられる。この放電ユニット７０は、図８（Ｂ）に示されるように、マグネトロンカソード７２、アースシールド７４、およびフィラメント７６を有する。
【0080】
マグネトロンカソード７２は、第１実施例におけるマグネトロンカソード１４と同様のものである。すなわち、マグネトロンカソード７２は、高純度なアルミニウム製のターゲット７２２と、このターゲット７２２の背面側（図８（Ｂ）において下方側）に設けられた磁石ユニット７２４と、を有する。なお、ターゲット７２２は、第１実施例におけるターゲット１４２と同様の概略円盤状のものであってもよいし、あるいは概略方形板状のものであってもよい。そして、磁石ユニット７２４は、ターゲット７２２の背面側において、当該ターゲット７２２を強固に保持する。併せて、磁石ユニット７２４は、不図示の永久磁石を内蔵しており、ターゲット７２２の被スパッタ面（図８（Ｂ）において上方側の面）の近傍の空間に磁界を形成する。そして、磁石ユニット７２４は、ターゲット７２２の被スパッタ面を上方に向けた状態で、たとえば真空槽１２（成膜室５６）の下面を成す壁部に固定される。また、磁石ユニット７２４には、当該磁石ユニット７２４を含むマグネトロンカソード７２全体を冷却するための不図示の水冷機構が付属される。
【0081】
また、マグネトロンカソード７２は、真空槽５２の外部において、第１実施例におけるのと同様のスパッタ電源装置７８に接続される。スパッタ電源装置７８は、真空槽５２を陽極とし、マグネトロンカソード７２を陰極として、これら両者に直流のスパッタ電力Ｅｓを供給する。このスパッタ電源装置７８は、定電力モード、定電圧モードおよび定電流モードという３つの動作モードを有し、ここでは、定電力モードで動作するように設定される。
【0082】
アースシールド７４は、第１実施例におけるアースシールド１６と同様に、ターゲット７２２の被スパッタ面を除いて、換言すれば当該被スパッタ面を露出させた状態で、マグネトロンカソード７２を覆う。このアースシールド７４は、機械的強度、耐食性および耐熱性の高い金属製、例えばＳＵＳ３０４などのステンレス鋼製である。併せて、アースシールド７４は、マグネトロンカソード７２と電気的に絶縁されつつ、真空槽１２と電気的に接続された状態にある。
【0083】
フィラメント７６は、第１実施例におけるフィラメント２０と同様のものであり、つまりたとえば直径が約１ｍｍのタングステン製の線状体である。このフィラメント７６は、ターゲット７２２の被スパッタ面から適当な距離を置いて、当該被スパッタ面に沿って、つまり水平方向に沿って、直線状に延伸するように設けられる。そして、フィラメント７６の両端部またはいずれか一方の端部には、当該フィラメント７６に適当な張力を付与することで当該フィラメント７６の直線状の状態を維持する不図示の張力付与機構が設けられる。
【0084】
また、フィラメント７６は、厳密には当該フィラメント７６の両端部は、真空槽５２の外部において、第１実施例におけるのと同様のカソード電源装置８０に接続される。カソード電源装置８０は、フィラメント７６に交流のカソード電力Ｅｃを供給する。これにより、フィラメント７６は、たとえば２０００℃以上に加熱されて、熱電子を放出する。
【0085】
併せて、フィラメント７６は、詳しくは当該フィラメント７６のいずれか一方の端部は、真空槽５２の外部において、第１実施例におけるのと同様の放電用電源装置８２に接続される。放電用電源装置８２は、真空槽５２を陽極とし、フィラメント７６を陰極として、これら両者に直流の放電用電力Ｅｄを供給する。この放電用電源装置８２もまた、定電力モード、定電圧モードおよび定電流モードという３つの動作モードを有し、ここでは、定電圧モードで動作するように設定される。
【0086】
このような構成のマグネトロンスパッタ装置５０によっても、第１実施例に係るマグネトロンスパッタ装置１０と同様、図２に示されるような被処理物１００における有機ＥＬ素子１２０を封止するための封止膜２００を形成することができる。この封止膜２００は、第１実施例におけるのと同様、つまり図３に示されるように、５つの層５０２，５０４，５０６，５０８および５１０を有する。
【0087】
すなわち、本第２実施例に係るマグネトロンスパッタ装置５０によれば、前述したように、被処理物１００は、各成膜室５６，５６，…内を順次通過するように、搬送機構５８によって搬送される。このとき、被処理物１００は、その被処理部分である有機ＥＬ素子１２０が設けられた部分を下方に向けた状態で搬送される。そして、まず第１成膜室５６内において、第１層２０２としての窒化アルミニウム層を形成するための成膜処理が行われる。この窒化アルミニウム層を形成するための成膜処理の要領は、第１実施例における要領と同様である。続いて、第２成膜室５６内において、第２層２０４としてのアルミニウム層を形成するための成膜処理が行われる。このアルミニウム層を形成するための成膜処理の要領もまた、第１実施例と同様である。さらに、第３成膜室５６内において、第３層２０６としての窒化アルミニウム層を形成するための成膜処理が行われ、第４成膜室５６内において、第４層２０８としてのアルミニウム層を形成するための成膜処理が行われる。そして、第５成膜室５６内において、第５層２１０としての窒化アルミニウム層を形成するための成膜処理が行われる。このように、被処理物１００が各成膜室５６，５６，…内を順次通過することにより、当該被処理物１００の被処理部分に全５層の封止膜２００が形成される。
【0088】
このような要領で封止膜２００を形成する本第２実施例に係るマグネトロンスパッタ装置５０は、量産に適している。そして、この量産型のマグネトロンスパッタ装置５０によって形成された封止膜２００もまた、第１実施例に係る言わばバッチ処理型のマグネトロンスパッタ装置１０によって形成されたものと同様、極めて緻密である。さらに、図示は省略するが、それぞれの成膜室５６内においては、アーク放電のプラズマ３００が発生するものの、このプラズマ３００による被処理物１００へのダメージ、とりわけ有機ＥＬ素子１２０へのダメージは、抑制される。この結果、仮封止用として十分に実用可能な封止膜２００が形成される。
【0089】
要するに、本第２実施例に係る量産型のマグネトロンスパッタ装置５０によっても、第１実施例に係るバッチ処理型のマグネトロンスパッタ装置１０と同様、有機ＥＬ素子１２０へのダメージを抑制しつつ、当該有機ＥＬ素子１２０を封止する封止膜２００を十分に実用可能なレベルで形成することができる。
【0090】
なお、本第２実施例においても、前述の第１実施例と同様、真空槽５２を陽極とし、それぞれの被処理物１００（搬送機構５８）を陰極として、これら両者にバイアス電力が供給されてもよい。ただし、このバイアス電力が供給されることによって、被処理物１００の温度が上昇する場合があるので、このことによる影響を含め、当該バイアス電力の供給については、慎重に検討する必要がある。
【0091】
また、それぞれの仕切り壁５４（挿通部６０）に開閉ゲートが設けられることにより、それぞれの成膜室５６内の密閉度の向上が図られてもよい。この場合、第１成膜室５６の搬入口６２および第５成膜室の搬出口６４にも、同様の開閉ゲートが設けられるのが、望ましい。
【0092】
本第２実施例においては、量産型のマグネトロンスパッタ装置５０として、複数の成膜室５６，５６，…が一列に設けられたインライン式のものを例示したが、これに限らない。公知のロードロック式やマルチチャンバ式などのインライン式以外の量産型の装置にも、本発明を適用することができる。この場合、装置の構造に応じて、各成膜室に被処理物１００を収容する適宜の収容手段が採用される。
【0093】
［第３実施例］
次に、本発明の第３実施例について、図９を参照して説明する。
次に、本発明の第３実施例について、図９を参照して説明する。
【0094】
図９に示されるように、本第３実施例に係るマグネトロンスパッタ装置５００は、基板としての柔軟性のある長尺状のフィルム４００に前述と同様の封止膜２００を形成するのに好適な、巻取り式（または「ロール・ツー・ロール式」とも呼ばれる。）の成膜装置である。この巻取り式のマグネトロンスパッタ装置５００は、適当な形状の、たとえば概略直方体状の、真空槽３０２を備える。なお、真空槽３０２は、機械的強度、耐食性および耐熱性が比較的に高い金属製であり、たとえばＳＵＳ３０４などのステンレス鋼製である。また、図示は省略するが、真空槽３０２の壁部は、接地される。そして、フィルム４００は、透明な樹脂製であり、たとえばＰＥＴ（Poly Ethylene Terephthalate）樹脂製であるが、これに限定されない。
【0095】
真空槽３０２の内部には、フィルム４００を搬送する搬送機構３０３が設けられる。搬送機構３０３は、概略円筒状の冷却ロール（または「キャンロール」あるいは「冷却ドラム」とも呼ばれる。）３０４と、この冷却ロール３０４にフィルム４００を供給する（巻き出す）巻出しロール３０６と、当該冷却ロール３０４からフィルム４００を巻き取る巻取りロール３０８と、を含む。また、冷却ロール３０４と巻出しロール３０６との間には、適当な中間ロールが設けられ、たとえば巻出し側フリーロール３０９、巻出し側張力検出ロール３１０および巻出し側フィードロール３１２が設けられる。これら巻出し側フリーロール３０９、巻出し側張力検出ロール３１０および巻出し側フィードロール３１２は、巻出しロール３０６から冷却ロール３０４へのフィルム４００の供給方向、つまり当該フィルム４００の搬送方向４００ａに沿って、この順番で適宜に設けられる。併せて、冷却ロール３０４と巻取りロール３０８との間にも、適当な中間ロールが設けられ、たとえば巻取り側フィードロール３１３、巻取り側張力検出ロール３１４および巻取り側フリーロール３１６が設けられる。これら巻取り側フィードロール３１３、巻取り側張力検出ロール３１４および巻取り側フリーロール３１６は、巻取りロール３０８による冷却ロール３０４からのフィルム４００の巻取り方向である当該フィルム４００の搬送方向４００ａに沿って、この順番で適宜に設けられる。
【0096】
このような搬送機構３０３によれば、巻出しロール３０６から巻き出されたフィルム４００は、巻出し側フリーロール３０９、巻出し側張力検出ロール３１０、巻出し側フィードロール３１２、冷却ロール３０４、巻取り側フィードロール３１３、巻取り側張力検出ロール３１４および巻取り側フリーロール３１６のそれぞれの外周面に密着しながら搬送され、巻取りロール３０８によって巻き取られる。この過程で、フィルム４００に適当な張力が付与されるように、詳しくは巻出し側張力検出ロール３１０および巻取り側張力検出ロール３１４による検知結果が一定となるように、不図示の適当な張力調整機構により当該張力が調整される。併せて、フィルム４００の搬送速度が一定となるように、巻出しロール３０６を駆動するための不図示の巻出し駆動手段としての駆動モータ、および、巻取りロール３０８を駆動するための不図示の巻取り駆動手段としての別の駆動モータが、それぞれ適宜に制御される。冷却ロール３０４については、一定の回転速度で駆動され、つまりはそうなるように当該冷却ロールを駆動するための冷却ロール駆動手段としての別の駆動モータが制御される。
【0097】
なお、フィルム４００は、冷却ロール３０４の外周面に密着される区間において、前述の有機ＥＬ素子１２０が配置された側の面を外方に向けた状態で搬送され、つまりはそうなるように当該フィルム４００の表裏両面の向きが定められる。また、冷却ロール３０４は、不図示の基板冷却手段としての冷却機構を有する。この冷却機構は、冷却ロール３０４の外周面を適宜に冷却し、ひいては当該冷却ロール３０４の外周面に密着されるフィルム４００を適宜に冷却する。このような冷却機構としては、たとえば水冷式のものがあるが、これに限定されない。
【0098】
さらに、図示は省略するが、フィルム４００が冷却ロール３０４の外周面に密着される前に、当該フィルム４００の有機ＥＬ素子１２０が配置された側の面にマスキングが施される。具体的には、たとえばフィルム４００の搬送方向４００ａにおける巻出し側フィードロール３１２の手前（上流側）で、当該フィルム４００の有機ＥＬ素子１２０が配置された側の面に樹脂製のマスクフィルムが貼着される。したがって、フィルム４００は、その有機ＥＬ素子１２０が配置された側の面にマスクフィルムが貼着された状態で、冷却ロール３０４に供給され、当該冷却ロール３０４の外周面に密着される。そして、フィルム４００の搬送方向４００ａにおける巻取り側フィードロール３１３の先方（下流側）で、当該フィルム４００からマスクフィルムが剥ぎ取られ、つまりマスキングが解かれる。このようなマスキング技術は、公知であるので、これ以上の詳しい説明は省略する。
【0099】
加えて、真空槽３０２の内部は、適当な仕切り壁３１８により、１つの巻出し／巻取り室３２０と、複数の、たとえば５つの、成膜室３２２，３２２，…と、に仕切られる。このうちの巻出し／巻取り室３２０は、真空槽３０２の内部における上側の空間であり、詳しくは巻出しロール３０６、巻出し側フリーロール３０９、巻出し側張力検出ロール３１０、巻出し側フィードロール３１２、冷却ロール３０４の上側の一部、巻取り側フィードロール３１３、巻取り側張力検出ロール３１４および巻取り側フリーロール３１６を含む空間である。一方、各成膜室３２２，３２２，…は、真空槽３０２の内部における下側の空間が５つに仕切られることによって形成された空間である。これら各成膜室３２２，３２２，…は、冷却ロール３０４の外周面の回転方向に沿って、つまり当該冷却ロール３０４の外周面によるフィルム４００の搬送方向４００ａに沿って、互いに連続するように設けられる。なお、これ以降、各成膜室３２２，３２２，…については、フィルム４００の搬送方向４００ａにおける上流側から下流側に向かって順に、「第１成膜室」、「第２成膜室」、「第３成膜室」、「第４成膜室」および「第５成膜室」と表現する場合がある。
【0100】
また、それぞれの仕切り壁３１８と冷却ロール３０４の外周面との間には、当該冷却ロール３０４の外周面に密着しながら搬送されるフィルム４００を挿通させるための隙間、言わば挿通部３２４が、設けられる。ただし、この挿通部３２４が設けられることによって、隣接する２つの成膜室３２２および３２２内、または、各成膜室３２２，３２２，…のうちの端にある成膜室（第１成膜室もしくは第５成膜室）３２２内と巻出し／巻取り室３２０内とが、互いに連通することになる。これにより、それぞれの成膜室３２２内での後述する成膜処理に多少の影響が及ぼされることが、懸念される。この懸念が可能な限り抑制されるように、挿通部３２４は、その形状および寸法を含め、適宜に設計される。特に、挿通部３２４におけるコンダクタンスを小さくして、当該挿通部３２４を介してのガスの流通を低減するべく、たとえば冷却ロール３０４の外周面に沿う平面または曲面を有する鍔部（図９において概略Ｔ字状に形成された部分）３２４ａが設けられる。この鍔部３２４ａが設けられることに代えて、または、これに加えて、それぞれの仕切り壁３１８の厚みが大きめに設計されてもよい。なお、それぞれの仕切り壁３１８は、たとえば真空槽３０２と同様の素材により形成され、また、当該真空槽３０２と一体的に形成される。
【0101】
そして、巻出し／巻取り室３２０には、排気口３２６が設けられる。図示は省略するが、この排気口３２６は、真空槽３０２の外部において、排気管を介して排気手段としての真空ポンプに結合される。真空ポンプとしては、とりわけ主排気ポンプとしては、たとえばターボ分子ポンプが採用される。また、排気管の途中には、巻出し／巻取り室３２０内の圧力を制御するための圧力制御手段としての圧力制御装置が設けられる。
【0102】
併せて、巻出し／巻取り室３２０には、当該巻出し／巻取り室３２０内に不活性ガスであるアルゴンガスを導入するための、ガス導入管３２８が設けられる。図示は省略するが、このガス導入管３２８は、真空槽３０２の外部において、アルゴンガス用の配管に結合される。
【0103】
また、それぞれの成膜室３２２にも、排気口３３０が設けられる。図示は省略するが、この排気口３３０は、真空槽３０２の外部において、排気管を介して排気手段としての真空ポンプに結合される。この真空ポンプについても、とりわけ主排気ポンプとして、たとえばターボ分子ポンプが採用される。また、それぞれの排気管の途中に、成膜室３２２内の圧力を制御するための圧力制御手段としての圧力制御装置が設けられる。
【0104】
さらに、それぞれの成膜室３２２には、当該成膜室３２２内に適宜のガスを導入するためのガス導入管３３２が設けられる。ただし、第１成膜室３２２、第３成膜室３２２および第５成膜室３２２内には、放電用ガスとしてのアルゴンガスと、反応性ガスとしての窒素ガスとが、導入される。したがって、図示は省略するが、これら第１成膜室３２２、第３成膜室３２２および第５成膜室３２２のそれぞれに設けられたガス導入管３３２は、真空槽３０２の外部において、アルゴンガス用の配管と、窒素ガス用の配管と、に結合される。一方、第２成膜室３２２および第４成膜室３２２内には、放電用ガスとしてのアルゴンガスのみが導入される。したがって、図示は省略するが、これら第２成膜室３２２および第４成膜室３２２のそれぞれに設けられたガス導入管３３２は、真空槽３０２の外部において、アルゴンガス用の配管に結合される。
【0105】
加えて、それぞれの成膜室３２２内には、放電ユニット３３４が設けられる。この放電ユニット３３４は、第２実施例（図８）におけるのと同様であるので、ここでは、その詳しい説明は省略する。ただし、この放電ユニット３３４は、アルミニウム製のターゲットの被スパッタ面を冷却ロール３０４の外周面に向けるように設けられること、および、当該ターゲットの被スパッタ面と冷却ロール３０４の外周面との間にフィラメントが配置されることについては、念のため言及しておく。
【0106】
このような構成の巻取り式のマグネトロンスパッタ装置５００によれば、前述の如くフィルム４００上の有機ＥＬ素子１２０を封止するための封止膜２００を形成することができる。
【0107】
すなわち、この巻取り式のマグネトロンスパッタ装置５００によれば、フィルム４００は、図９に破線の矢印４００ａで示される如く搬送され、とりわけ冷却ロール３０４の外周面に密着しながら搬送される。このとき、フィルム４００は、その被処理部分である有機ＥＬ素子が配置された側の面を外方に向けた状態で搬送される。そして、まず第１成膜室３２２内において、第１層２０２としての窒化アルミニウム層を形成するための成膜処理が行われる。この窒化アルミニウム層を形成するための成膜処理の要領は、第１実施例および第２実施例における要領と同様である。続いて、第２成膜室３２２内において、第２層２０４としてのアルミニウム層を形成するための成膜処理が行われる。このアルミニウム層を形成するための成膜処理の要領もまた、第１実施例および第２実施例における要領と同様である。さらに、第３成膜室３２２内において、第３層２０６としての窒化アルミニウム層を形成するための成膜処理が行われ、第４成膜室３２２内において、第４層２０８としてのアルミニウム層を形成するための成膜処理が行われる。そして、第５成膜室３２２内において、第５層２１０としての窒化アルミニウム層を形成するための成膜処理が行われる。このように、フィルム４００が各成膜室３２２，３２２，…内を順次通過することにより、当該フィルム４００の被処理部分に全５層の封止膜２００が形成される。
【0108】
このように本第３実施例に係る巻取り式のマグネトロンスパッタ装置５００によれば、フィルム４００上に封止膜２００を形成することができ、とりわけ当該封止膜２００を連続的に形成することができる。この巻取り式のマグネトロンスパッタ装置５００によって形成された封止膜２００もまた、第１実施例および第２実施例におけるのと同様、極めて緻密である。さらに、図示は省略するが、それぞれの成膜室３２２内においては、アーク放電のプラズマ３００が発生するものの、このプラズマ３００によるフィルム４００へのダメージ、とりわけ有機ＥＬ素子１２０へのダメージは、抑制される。この結果、仮封止用として十分に実用可能な封止膜２００が形成される。
【0109】
なお、本第３実施例として、図９に示される構成を例示したが、これに限らない。たとえば、搬送機構３０３については、一般的な構成であり、ここで説明した構成に限定されない。
【0110】
また、第２実施例に係る図８に示される構成を、巻取り式の成膜装置として応用することもできる。この場合、図示は省略するが、たとえば搬入口６２側に巻出しロールが設けられ、搬出口６４側に巻取りロールが設けられる。そして、巻出しロールから巻き出されたフィルムが巻取りロールにより巻き取られることによって、当該フィルムが各成膜室５６，５６，…内を順次搬送される。このような構成によっても、長尺状のフィルム上に封止膜２００を形成することができる。
【0111】
［その他の適用例］
前述の各実施例は、本発明の具体例であり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。これら各実施例以外の局面にも、本発明を適用することができる。
前述の各実施例は、本発明の具体例であり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。これら各実施例以外の局面にも、本発明を適用することができる。
【0112】
たとえば、前述の各実施例においては、図３に示されるような５層構造の封止膜２００が形成されたが、これに限らない。５層以外の層数の封止膜２００が形成されてもよい。この場合、第１実施例においては、封止膜２００の層数に応じて、真空槽１２内への窒素ガスの導入がオン／オフされる。そして、第２実施例においては、封止膜２００の層数に応じた数の成膜室５６が設けられる。第３実施例においても同様に、封止膜２００の層数に応じた数の成膜室３２２が設けられる。ただし前述したように、最下層である第１層２０２としては、絶縁性物質である窒化アルミニウム層が形成されることが、肝要である。最上層については、特段な制限はない。
【0113】
また、封止膜２００としては、窒化アルミニウム層とアルミニウム層との積層膜に限らず、他の種類の積層膜が形成されてもよい。たとえば、窒化アルミニウム層と酸化アルミニウム（ＡｌＯｘ）層との積層膜や、窒化珪素（ＳｉＮｘ）層と酸化珪素（ＳｉＯｘ）層との積層膜などが、封止膜２００として形成されてもよい。ただし、酸化アルミニウム層や酸化珪素層などの酸化物層については、これを形成する際に、反応性ガスとして酸素ガスが用いられるので、この酸素ガスによるフィラメント２０などの酸化を防止するための適宜の手段を講ずる必要がある。併せて、積層膜の種類に応じて、ターゲット１４２の素材も適宜に選定される。
【0114】
さらに、封止膜２００については、２種類の層の積層膜に限らず、３種類以上の層の積層膜であってもよい。この場合、積層膜を構成する層の種類に応じて、反応性ガスおよびターゲット１４２の素材が適宜に選定される。
【0115】
そして、有機ＥＬ素子１２０は、ボトムエミッション型に限らず、トップエミッション型などの当該ボトムエミッション型以外の素子であってもよい。また、有機ＥＬ素子１２０以外の電子素子を封止する場合にも、本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【0116】
１０ …マグネトロンスパッタ装置
１２ …真空槽
１４ …マグネトロンカソード
１８ …スパッタ電源装置
２０ …フィラメント
２２ …カソード電源装置
２４ …放電用電源装置
３０ …制御装置
３２ …ガス導入管
３４，３６ …配管
３６ …窒素ガス用配管
１４２ …ターゲット
１２ …真空槽
１４ …マグネトロンカソード
１８ …スパッタ電源装置
２０ …フィラメント
２２ …カソード電源装置
２４ …放電用電源装置
３０ …制御装置
３２ …ガス導入管
３４，３６ …配管
３６ …窒素ガス用配管
１４２ …ターゲット
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】