特表 2022-522964 ＨＭＤＳＯ熱安定性のための方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2022-04-21

(54)【発明の名称】ＨＭＤＳＯ熱安定性のための方法

(51)【国際特許分類】

   H05B 33/10 20060101AFI20220414BHJP

   H01L 51/50 20060101ALI20220414BHJP

   H05B 33/04 20060101ALI20220414BHJP

   H05B 33/06 20060101ALI20220414BHJP

【ＦＩ】

H05B33/10

H05B33/14 A

H05B33/04

H05B33/06

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2021540804

(86)(22)【出願日】2019-10-01

(85)【翻訳文提出日】2021-09-13

(86)【国際出願番号】 US2019054124

(87)【国際公開番号】W WO2020149898

(87)【国際公開日】2020-07-23

(31)【優先権主張番号】16/248,526

(32)【優先日】2019-01-15

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】390040660

【氏名又は名称】アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド

【氏名又は名称原語表記】ＡＰＰＬＩＥＤ ＭＡＴＥＲＩＡＬＳ，ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ

(74)【代理人】

【識別番号】110002077

【氏名又は名称】園田・小林特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】ウー， ウェン－ハオ

(72)【発明者】

【氏名】チェン， ジャージャン ジェリー

【テーマコード（参考）】

3K107

【Ｆターム（参考）】

3K107AA01

3K107BB01

3K107CC23

3K107CC45

3K107DD38

3K107DD39

3K107EE48

3K107EE49

3K107EE50

3K107FF15

3K107FF16

3K107GG03

3K107GG28

(57)【要約】

本開示の実施形態は、概して、有機発光ダイオード（OLED）デバイスを形成するための方法に関する。OLEDデバイスを形成することは、OLED構造が上に配置された基板上に第１のバリア層を堆積させることを含む。次いで、バッファ層の第１の副層が、第１のバリア層上に堆積される。バッファ層の第１の副層は、混合ガスプラズマで硬化される。第１の副層を硬化させることは、硬化が行われるプロセスチャンバ内で混合ガスプラズマから水を生成することを含む。第１の副層の堆積及び第１の副層の硬化を1回以上繰り返して、完成したバッファ層を形成する。次いで、完成したバッファ層上に第２のバリア層を堆積させる。
【選択図】図３Ｆ

【特許請求の範囲】

【請求項1】

有機発光ダイオード（OLED）デバイスを形成するための方法であって、
OLED構造が配置された基板の領域上に第１のバリア層を堆積させること、
前記第１のバリア層上にバッファ層の第１の副層を堆積させること、
混合ガスプラズマで前記第１の副層を硬化させることであって、前記硬化が行われるチャンバ内で前記混合ガスプラズマから水を生成することを含む、前記第１の副層を硬化させること、
前記第１の副層の前記堆積及び前記第１の副層の前記硬化を１回以上繰り返して、完成したバッファ層を形成すること、並びに
前記完成したバッファ層上に第２のバリア層を堆積させることを含む、方法。

【請求項2】

前記完成したバッファ層が、フッ素化プラズマ重合ヘキサメチルジシロキサン（pp-HMDSO:F）を含む、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記混合ガスプラズマが、NH₃及びN₂O、H₂及びN₂O、H₂及びO₂、又はNH₃及びO₂を含む、請求項１に記載の方法。

【請求項4】

前記第１の副層の前記堆積及び前記第１の副層の前記硬化の前記繰り返しの回数が、１回と１５回の間である、請求項１に記載の方法。

【請求項5】

前記第１の副層の前記堆積、前記第１の副層の前記硬化、並びに前記第１の副層の前記堆積及び前記第１の副層の前記硬化の前記繰り返しが、単一のプロセスチャンバの減圧環境内で実行され、前記単一のプロセスチャンバは、プラズマ化学気相堆積（PECVD）チャンバである、請求項１に記載の方法。

【請求項6】

前記第１のバリア層と前記第２のバリア層とは、それぞれ個別に、SiN、SiON、SiO₂、Al₂O₃、又はAlNを含む、請求項５に記載の方法。

【請求項7】

単一のプロセスチャンバの減圧環境内でOLEDデバイスを形成するための方法であって、
OLED構造が配置された基板の領域上に第１のバリア層を堆積させること、
前記第１のバリア層上にバッファ層の第１の副層であって約０．０５～０．２μmの間の厚さを有する第１の副層を堆積させること、
混合ガスプラズマで前記第１の副層を硬化させることであって、前記硬化が行われる前記単一のプロセスチャンバ内で前記混合ガスプラズマから水を生成することを含む、前記第１の副層を硬化させること、
前記第１の副層の前記堆積及び前記第１の副層の前記硬化を１回以上繰り返して、約０．５～１．５μmの間の厚さを有する完成したバッファ層を形成すること、並びに
前記完成したバッファ層上に第２のバリア層を堆積させることを含む、方法。

【請求項8】

前記完成したバッファ層が、フッ素化プラズマ重合ヘキサメチルジシロキサン（pp-HMDSO:F）を含む、請求項７に記載の方法。

【請求項9】

前記混合ガスプラズマが、NH₃及びN₂O、H₂及びN₂O、H₂及びO₂、又はNH₃及びO₂を含むか、或いは前記単一のプロセスチャンバがPECVDチャンバである、請求項７に記載の方法。

【請求項10】

前記第１の副層の前記堆積及び前記第１の副層の前記硬化の前記繰り返しの回数が、１回と１５回の間である、請求項７に記載の方法。

【請求項11】

単一のプロセスチャンバの減圧環境内でOLEDデバイスを形成するための方法であって、
基板の上にコンタクト層を形成すること、
前記コンタクト層の上にOLED構造を形成すること、
前記OLED構造の上に第１のバリア層を堆積させること、
前記第１のバリア層上にバッファ層の第１の副層を堆積させること、
混合ガスプラズマで前記第１の副層を硬化させることであって、前記硬化が行われる前記単一のプロセスチャンバ内で前記混合ガスプラズマから水を生成することを含む、前記第１の副層を硬化させること、
前記第１の副層の前記堆積及び前記第１の副層の前記硬化を１回以上繰り返して、完成したバッファ層を形成すること、並びに
前記完成したバッファ層上に第２のバリア層を堆積させることを含む、方法。

【請求項12】

前記完成したバッファ層が、フッ素化プラズマ重合ヘキサメチルジシロキサン（pp-HMDSO:F）を含むか、又は、前記第１のバリア層と前記第２のバリア層とが、それぞれ個別に、SiN、SiON、SiO₂、Al₂O₃、又はAlNを含む、請求項１１に記載の方法。

【請求項13】

前記混合ガスプラズマが、NH₃及びN₂O、H₂及びN₂O、H₂及びO₂、又はNH₃及びO₂を含む、請求項１１に記載の方法。

【請求項14】

前記第１の副層は、約０．０５～０．２μmの間の厚さを有し、前記完成したバッファ層は、約０．５～１．５μmの間の厚さを有する、請求項１１に記載の方法。

【請求項15】

前記単一のプロセスチャンバが、PECVDチャンバである、請求項１１に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

[0001] 本開示の実施形態は、広くは、有機発光ダイオード（OLED）デバイスを形成するための方法に関し、特に、OLED構造をカプセル化するための方法に関する。

【背景技術】

【0002】

[0002] OLEDは、情報を表示するためのテレビジョンスクリーン、コンピュータモニタ、携帯電話、他の把持（hand-held）デバイスなどの製造に使用される。OLEDディスプレイは、液晶ディスプレイ（LCD）などと比較して、応答時間の高速化、視野角の大型化、高コントラスト化、軽量化、低電力化、フレキシブル基板へのアメナビリティ（amenability）の向上により、最近、ディスプレイ用途で大きな関心を集めている。

【0003】

[0003] OLED構造は、エレクトロルミネセンス効率の低下及び駆動電圧の増加を特徴とする限られた寿命を有し得る。OLED構造の劣化の主な理由は、水分又は酸素の侵入による非発光暗点（non-emissive dark spot）の形成である。このため、OLED構造は、典型的には、無機層の間に挟まれた有機層によってカプセル化される。有機層は、第２の無機層が実質的に均一な表面又は堆積を有するように、第１の無機層内の任意の空隙又は欠陥を充填するために利用される。

【0004】

[0004] したがって、OLED構造をカプセル化するための改善された方法及び装置が必要とされる。

【発明の概要】

【0005】

[0005] 本開示の実施形態は、広くは、OLEDデバイスを形成するための方法に関する。OLEDデバイスを形成することは、OLED構造が上に配置された基板上に第１のバリア層を堆積させることを含む。次いで、バッファ層の第１の副層が、第１のバリア層上に堆積される。バッファ層の第１の副層は、混合ガスプラズマ（mixed gas plasma）で硬化される。第１の副層を硬化させることは、硬化が行われるプロセスチャンバ内で混合ガスプラズマから水を生成することを含む。第１の副層の堆積及び第1の副層の硬化を１回以上繰り返して、完成したバッファ層を形成する。次いで、第２のバリア層が、完成したバッファ層上に堆積される。

【0006】

[0006] 一実施形態では、OLEDデバイスを形成するための方法が、OLED構造が上に配置された基板の領域上に第１のバリア層を堆積させること、第１のバリア層上にバッファ層の第１の副層を堆積させること、及び第１の副層を混合ガスプラズマで硬化させることを含む。第１の副層を硬化させることは、硬化が行われるチャンバ内で混合ガスプラズマから水を生成することを含む。該方法は、第１の副層の堆積及び第１の副層の硬化を１回以上繰り返して、完成したバッファ層を形成すること、及び完成したバッファ層上に第２のバリア層を堆積させることを更に含む。

【0007】

[0007] 別の一実施形態では、単一のプロセスチャンバの減圧環境内でOLEDデバイスを形成するための方法が、OLED構造が上に配置された基板の領域上に第１のバリア層を堆積させること、及び第１のバリア層上にバッファ層の第１の副層を堆積させることを含む。第１の副層は、約０．０５～０．２μmの間の厚さを有する。該方法は、第１の副層を混合ガスプラズマで硬化させることを更に含む。第１の副層を硬化させることは、硬化が行われる単一のプロセスチャンバ内で混合ガスプラズマから水を生成することを含む。該方法は、第１の副層の堆積及び第１の副層の硬化を１回以上繰り返して、完成したバッファ層を形成することを更に含む。完成したバッファ層は、約０．５～１．５μmの間の厚さを有する。該方法は、完成したバッファ層上に第２のバリア層を堆積させることを更に含む。

【0008】

[0008] 更に別の一実施形態では、単一のプロセスチャンバの減圧環境内でOLEDデバイスを形成する方法が、基板の上にコンタクト層を形成すること、コンタクト層の上にOLED構造を形成すること、OLED構造の上に第１のバリア層を堆積させること、第１のバリア層上にバッファ層の第１の副層を堆積させること、及び第１の副層を混合ガスプラズマで硬化させることを含む。第１の副層を硬化させることは、硬化が行われる単一のプロセスチャンバ内で混合ガスプラズマから水を生成することを含む。該方法は、第１の副層の堆積及び第１の副層の硬化を１回以上繰り返して完成したバッファ層を形成すること、及び完成したバッファ層上に第２のバリア層を堆積させることを更に含む。

【0009】

[0009] 上述した本開示の特徴を詳細に理解できるように、一部が添付の図面に例示されている実施形態を参照しながら、上記に短く要約した本開示をより具体的に説明する。しかし、添付図面は例示的な実施形態のみを示すものであり、したがって、本開示の範囲を限定すると見なすべきではなく、その他の等しく有効な実施形態も許容され得ることに留意されたい。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】[0010] 一実施形態による本明細書で説明される方法を実行するために使用され得るPECVD装置の概略断面図である。

【図2】[0011] 一実施形態によるOLEDデバイスを形成するための方法のフロー図である。

【図3A】[0012] 図３Ａ～図３Ｈは、一実施形態による図２の方法の様々な段階中のOLEDデバイスの概略断面図を示す。

【図3B】図３Ａ～図３Ｈは、一実施形態による図２の方法の様々な段階中のOLEDデバイスの概略断面図を示す。

【図3C】図３Ａ～図３Ｈは、一実施形態による図２の方法の様々な段階中のOLEDデバイスの概略断面図を示す。

【図3D】図３Ａ～図３Ｈは、一実施形態による図２の方法の様々な段階中のOLEDデバイスの概略断面図を示す。

【図3E】図３Ａ～図３Ｈは、一実施形態による図２の方法の様々な段階中のOLEDデバイスの概略断面図を示す。

【図3F】図３Ａ～図３Ｈは、一実施形態による図２の方法の様々な段階中のOLEDデバイスの概略断面図を示す。

【図3G】図３Ａ～図３Ｈは、一実施形態による図２の方法の様々な段階中のOLEDデバイスの概略断面図を示す。

【図3H】図３Ａ～図３Ｈは、一実施形態による図２の方法の様々な段階中のOLEDデバイスの概略断面図を示す。

【発明を実施するための形態】

【0011】

[0013] 理解を容易にするために、図面に共通する同一の要素を指し示すために、可能な場合には、同一の参照番号を使用した。一実施形態の要素及び特徴は、更なる記述がなくとも、他の実施形態に有益に組み込まれ得ると考えられる。

【0012】

[0014] 本開示の実施形態は、概して、OLEDデバイスを形成するための方法に関する。OLEDデバイスを形成することは、OLED構造が上に配置された基板上に第１のバリア層を堆積させることを含む。次いで、バッファ層の第１の副層が、第１のバリア層上に堆積される。バッファ層の第１の副層は、混合ガスプラズマで硬化される。第１の副層を硬化させることは、硬化が行われるプロセスチャンバ内で混合ガスプラズマから水を生成することを含む。第１の副層の堆積及び第１の副層の硬化を1回以上繰り返して、完成したバッファ層を形成する。次いで、完成したバッファ層上に第２のバリア層を堆積させる。

【0013】

[0015] 図１は、本明細書で説明される動作を実行するために使用され得るプラズマ化学気相堆積（PECVD）装置１０１の概略断面図である。PECVD装置１０１は、１以上の膜を基板１２０上に堆積させることができるチャンバ１００を含む。チャンバ１００は、概して、壁１０２、底部１０４、及びシャワーヘッド１０６を含み、これらは集合的にプロセス空間を画定する。プロセス空間は、減圧環境であってもよい。基板支持体１１８が、プロセス空間内に配置される。プロセス空間は、スリットバルブ開口部１０８を通してアクセスされる。それによって、基板１２０が、チャンバ１００の内外に移送され得る。基板支持体１１８を昇降させるために、基板支持体１１８はアクチュエータ１１６に結合され得る。リフトピン１２２が、基板支持体１１８を貫通して移動可能に配置されて、基板１２０を基板受け入れ面へ、及び基板受け入れ面から移動させる。基板支持体１１８はまた、所望の温度に基板支持体１１８を維持するための加熱要素１２４及び／又は冷却要素１２４も含み得る。基板支持体１１８はまた、基板支持体１１８の周辺部にRFリターン経路を提供するために、RFリターンストラップ１２６も含んでよい。

【0014】

[0016] シャワーヘッド１０６が、固定機構１５０によってバッキング板１１２に結合される。シャワーヘッド１０６は、１以上の固定機構１５０によってバッキング板１１２に結合されてよく、それは、たるみを防止し且つ／又はシャワーヘッド１０６の真直度／湾曲を制御するのに役立つ。

【0015】

[0017] ガス源１３２が、バッキング板１１２に結合されて、シャワーヘッド１０６内のガス通路を通して、ガスをシャワーヘッド１０６と基板１２０との間の処理領域に供給する。真空ポンプ１１０が、プロセス空間を所望の圧力に維持するためにチャンバ１００に結合される。RF源１２８が、整合ネットワーク（match network）１９０を介して、バッキング板１１２及び／又はシャワーヘッド１０６に結合され、RF電流がシャワーヘッド１０６に供給される。RF電流は、シャワーヘッド１０６と基板支持体１１８との間に電場を生成し、それによって、プラズマが、シャワーヘッド１０６と基板支持体１１８との間のガスから生成され得る。

【0016】

[0018] 誘導結合遠隔プラズマ源１３０などの遠隔プラズマ源１３０も、ガス源１３２とバッキング板１１２との間に結合され得る。基板の処理と処理との間に、洗浄ガスが遠隔プラズマ源１３０に供給されてよく、それによって、遠隔プラズマが生成される。遠隔プラズマからのラジカルが、チャンバ１００の構成要素を洗浄するために、チャンバ１００に供給されてよい。洗浄ガスは、RF源１２８によって更に励起されてよく、シャワーヘッド１０６に供給され得る。

【0017】

[0019] シャワーヘッド１０６は、更に、シャワーヘッドサスペンション１３４によってバッキング板１１２に結合され得る。一実施形態では、シャワーヘッドサスペンション１３４が、可撓性の金属スカート（metal skirt）である。シャワーヘッドサスペンション１３４は、シャワーヘッド１０６が上に載置され得るリップ部１３６を有し得る。バッキング板１１２は、チャンバ壁１０２と結合された棚１１４の上面上に載置されてよく、チャンバ１００を密封して、減圧環境を生成する。

【0018】

[0020] 図２は、一実施形態によるOLEDデバイスを形成するための方法２００のフロー図である。図３Ａ～図３Ｈは、図２の方法２００の種々の段階中のOLEDデバイス３５０の概略断面図を示している。図３Ｂ～図３Ｆは、図３Ａの拡大断面図を示している。方法２００は、図１のPECVD装置１０１と共に利用することができる。方法２００は、予め形成されたOLED構造３０４が上に配置された基板３００を提供することによって、動作２０２で開始する。基板３００は、図１の基板１２０であってよい。基板３００は、コンタクト層３０２が上に配置されてよく、OLED構造３０４は、図３Ａで示されているように、コンタクト層３０２上に配置される。

【0019】

[0021] 動作２０４では、図３Ａで示されているように、OLED構造３０４が、マスク３１０によって保護されていない開口部３１２を通して露出されるように、マスク３１０が基板３００の上に位置合わせされる。マスク３１０は、OLED構造３０４に隣接するコンタクト層３０２の部分３０６がマスク３１０によってカバーされ、それによって、その後に堆積される材料が部分３０６上に堆積しないように配置される。コンタクト層３０２の部分３０６は、OLEDデバイス３５０のための電気接点であり、したがって、その上に何らの材料をも堆積させるべきではない。マスク３１０は、INVAR（登録商標）などの金属材料から作製することができる。

【0020】

[0022] 動作２０６では、図３Ａで示されているように、第１のバリア層３０８が基板３００上に堆積される。第１のバリア層３０８は、第１の部分３０８ａ及び第２の部分３０８ｂを有する。第１のバリア層３０８の第１の部分３０８ａは、OLED構造３０４及びコンタクト層３０２の一部分を含む、マスク３１０によって露出された基板３００の領域上に開口部３１２を通して堆積される。第１のバリア層３０８の第２の部分３０８ｂは、コンタクト層３０２の部分３０６を含む基板３００の第２の領域をカバーするマスク３１０上に堆積される。第１のバリア層３０８は、窒化ケイ素（SiN）、酸窒化ケイ素（SiON）、二酸化ケイ素（SiO₂）、酸化アルミニウム（Al₂O₃）、窒化アルミニウム（AlN）、又は他の適切な誘電体層などの誘電体層である。第１のバリア層３０８は、化学気相堆積（CVD）、PECVD、物理的気相堆積（PVD）、スピンコーティング、又は他の適切な技法などの適切な堆積技法によって堆積されてもよい。

【0021】

[0023] 動作２０８では、第１のバリア層３０８が基板３００上に堆積された後で、図３Ｂで示されているように、部分バッファ層３１６の第１の副層３２０が第１のバリア層３０８上に堆積される。部分バッファ層３１６の第１の副層３２０は、約０．０５～０．２μmの厚さ３２２を有してよい。部分バッファ層３１６の第１の副層３２０は、マスク３１０によって露出された基板３００の領域上のマスク３１０の開口部３１２を通して基板３００上に堆積されてよく、第１のバリア層３０８の第１の部分３０８ａをカバーする。図３Ｂで示されている拡大断面図では示されていないが、部分バッファ層３１６の第１の副層３２０は、第１のバリア層３０８の第２の部分３０８ｂの上に堆積される。

【0022】

[0024] 部分バッファ層３１６は、図１のチャンバ１００のようなPECVDチャンバ内で堆積されたフッ素化プラズマ重合ヘキサメチルジシロキサン（pp-HMDSO:F）であってもよい。pp-HMDSO:F層の堆積は、１以上のフッ素含有ガス及びHMDSOガスをO₂又ははN₂Oガスと共に流すことによって実現される。フッ素含有ガスは、フッ化窒素（NF₃）、フッ化ケイ素（SiF₄）、フッ素ガス（F₂）、四フッ化炭素（CF₄）、又はそれらの任意の組み合わせであってもよい。フッ素がドープされたプラズマ重合HMDSO層は、粒子被覆性能と表面平坦化効果が優れている。結果として生じる第１の副層３２０は、１０原子パーセント未満のフッ素含有量を有する。

【0023】

[0025] pp-HMDSO:Fの堆積中、フッ素含有ガスとHMDSOガスとの流量の比率は、約０．２５と約１．５との間であってもよい。フッ素が多すぎると、HMDSO内の炭素が取り出されることがある。一実施形態では、pp-HMDSO:FのPECVDは、以下の条件下で行われる。SiF₄が１２５標準立方センチメートル／分（sccm）の流量を有し、HMDSOは３００sccmの流量を有する。換言すれば、SiF₄とHMDSOとの比率は、約０．４０と約０．４５との間である。プラズマは７００Wで生成され、チャンバ圧力は約１８００mTorrである。pp-HMDSO:Fは、摂氏約８０度で堆積され、基板３００とシャワーヘッド１０６との間の距離は、約５００～１２００ミルの間である。

【0024】

[0026] pp-HMDSO:Fを含むバッファ層３１６は、応力緩和、粒子コンフォーマリティ（particle conformality）、及び可撓性を含む特性を有することができる。pp-HMDSO:Fバッファ層３１６のこれらの特性は、pp-HMDSO:Fを含むバッファ層３１６が、第１のバリア層３０８内の欠陥を分離し、ならびに表面の不規則性を平坦化して滑らかな表面を形成することを可能にする。しかし、pp-HMDSO:Fバッファ層の形成工程により、pp-HMDSO:Fバッファ層は物理的に柔らかくなることがあり、これは、バリア層と積層されたときに集積化の問題（integration issue）を課すことになる。バリア層が柔らかいpp-HMDSO:Fバッファ層の上に積み重なると、しわのある表面が形成され、柔らかいpp-HMDSO:F層はその光透過率を失い、デバイスをトップエミッションOLEDデバイスとして不適切なものにする。

【0025】

[0027] 部分バッファ層３１６を硬化させ、しわのある表面が形成されるのを防止するために、部分バッファ層３１６のプラズマ硬化が利用される。動作２１０では、図３Ｃで示されているように、部分バッファ層３１６の第１の副層３２０を硬化させて、部分バッファ層３１６の第１の硬化された副層３２４を形成する。

【0026】

[0028] 部分バッファ層３１６の硬化は、減圧環境下で行われる。一実施形態では、硬化が、バッファ層の第１の副層３２０の堆積と同じプロセスチャンバ内で実行される（すなわち、現場（in-situ）硬化工程）。硬化は、混合ガスプラズマ、又は硬化が行われるチャンバ内に水（H₂O）を生成するように構成された、ガス状混合物から生成されたプラズマを使用して行われる。混合ガスプラズマは、凝縮硬化のために水を生成するように構成され、それは、チャンバの中に水分を導入する。混合ガスプラズマは、アンモニア（NH₃）、亜酸化窒素（N₂O）、水素（H₂）、及び酸素（O₂）の群から選択される２以上のガスを含んでもよい。例えば、混合ガスプラズマは、NH₃及びN₂O、H₂及びN₂O、H₂及びO₂、又はNH₃及びO₂を含むことができる。一実施形態では、混合ガスプラズマは、フッ化窒素（NF₃）、フッ化ケイ素（SiF₄）、フッ素ガス（F₂）、及び／又は四フッ化炭素（CF₄）などのフッ素を更に含むことができる。

【0027】

[0029] 混合ガスプラズマ中の混合ガスの比率は、基板３００と、図１のシャワーヘッド１０６などの処理チャンバのシャワーヘッドとの間隔に依存する。例えば、基板３００とシャワーヘッド１０６との間隔が約６５０ミルである場合、１：１の比率のNH₃とN₂Oが、約１０～１５秒の硬化持続時間だけ利用されてもよい。別の一実施例では、基板３００とシャワーヘッド１０６との間隔が約１０００ミルである場合、３：１の比率のNH₃とN₂Oを、約３０秒の硬化持続時間だけ利用することができる。したがって、硬化時間は、混合ガスプラズマ中の混合ガスの比率、及び基板３００とシャワーヘッド１０６との間隔に依存する。したがって、硬化時間は、混合ガスプラズマの混合ガス間のより高い比率を補償するため、及び基板３００とシャワーヘッド１０６とのより大きな間隔を補償するために増加されてもよい。第１の硬化された副層３２４は、バッファ層のうちの１以上の副層及びバリア層がその後その上に堆積されるときに、その可撓性及び光透過率を維持する。

【0028】

[0030] 動作２１２では、動作２０８及び動作２１０が、第１の硬化された副層３２４上に部分バッファ層３１６のうちの１以上の更なる副層を堆積させるために１回以上繰り返され、更なる副層を堆積させる前に、堆積された各副層を個別に硬化させる。例えば、図３Ｄで示されているように、部分バッファ層３１６の第２の副層３２６が、第１の硬化された副層３２４上に堆積され、第１の硬化された副層３２４をカバーする。部分バッファ層３１６の第２の副層３２６は、約０．０５～０．２μmの厚さ３３０を有することができる。第１の副層３２０の第１の厚さ３２２と第２の副層３２６の第２の厚さ３３０とは、同じ厚さであってもよく、又は第１の厚さ３２２と第２の厚さ３３０とが異なっていてもよい。図３Ｄで示されている拡大断面図では示されていないが、部分バッファ層３１６の第２の副層３２６は、マスク３１０上に配置された第１のバリア層３０８の第２の部分３０８ｂの上に堆積される。

【0029】

[0031] 次いで、図３Ｅで示されているように、部分バッファ層３１６の第２の副層３２６を硬化させて、部分バッファ層３１６の第２の硬化された副層３２８を形成する。次いで、図３Ｆで示されているように、部分バッファ層３１６の１以上の更なる副層３３６が、一度に１つの副層で個別に堆積され、硬化されて、完成したバッファ層３３２を形成することができる。更なる副層３３６が堆積される毎に、更なる副層３３６は、別の更なる副層３３６が未だ堆積される前に硬化される。特段の記載がなければ、更なる副層３３６は、硬化された副層上にのみ堆積される。各更なる副層３３６は、１以上の更なる副層がその後その上に堆積されるときに、その可撓性及び光透過性を維持する。

【0030】

[0032] 完成したバッファ層３３２は、約０．５～１．５μmの厚さ３３４を有し得る。一実施形態では、１～１５の更なる副層３３６を第１の硬化された副層３２４上に堆積させて、完成したバッファ層３３２を形成することができる。別の一実施形態では、完成したバッファ層３３２が、１０の副層を含み、各副層は約０．１μmの厚さを有する。完成したバッファ層３３２は、バリア層がその後その上に堆積されるときに、その可撓性及び光透過率を維持する。

【0031】

[0033] 図３Ｇは、OLEDデバイス３５０上に堆積された完成したバッファ層３３２の縮小図を示している。図３Ｇで示されているように、完成したバッファ層３３２は、第１の部分３３２ａ及び第２の部分３３２ｂを含む。完成したバッファ層３３２の第１の部分３３２ａは、第１のバリア層３０８の第１の部分３０８ａの上に堆積され、完成したバッファ層３３２の第２の部分３３２ｂは、第１のバリア層３０８の第２の部分３０８ｂの上に堆積される。

【0032】

[0034] 動作２１４では、図３Ｈで示されているように、第２のバリア層３１４が基板３００上に堆積され、OLED構造３０４上に形成された完成したバッファ層３３２及び第１のバリア層３０８をカバーする。第２のバリア層３１４は、完成したバッファ層３３２の第１の部分３３２ａの上に堆積された第１の部分３１４ａと、完成したバッファ層３３２の第２の部分３３２ｂの上に堆積された第２の部分３１４ｂとを含む。

【0033】

[0035] 第２のバリア層３１４は、第１のバリア層３０８と同様の誘電体層であってもよい。第２のバリア層３１４は、SiN、SiON、SiO₂、又は他の適切な誘電体層などの誘電体層である。第２のバリア層３１４は、CVD、PVD、スピンコーティング、又は他の適切な技法などの適切な堆積技法によって堆積させることができる。

【0034】

[0036] バリア層の堆積、バッファ層の副層の堆積、及び本明細書で説明されるバッファ層の副層の硬化は、PECVDチャンバ１００のような単一の堆積チャンバの減圧環境内で実行されてもよい。単一の堆積チャンバの減圧環境内で堆積及び硬化動作を実行することにより、減圧を壊す必要なしにOLEDデバイスを形成することが可能になり、これにより、様々な層の層間剥離が排除又は低減され、更に、汚染物質がプロセスチャンバ内に導入される危険性が排除又は低減される。

【0035】

[0037] プロセスチャンバのパージは、汚染のリスクを更に最小限に抑えるために、サイクルとサイクルとの間に実行されてもよい。一実施形態では、第１のバリア層が堆積される。その後、チャンバはパージされ、第１のバリア層の堆積に使用されるガスは、後続の工程のためにチャンバ内に存在しない。次に、バッファ層の複数の副層の各々が堆積され、個別に硬化される。次いで、チャンバは再びパージされ、バッファ層の複数の副層の堆積及び硬化に使用されるガスは、後続の工程のためにチャンバ内に存在しない。一実施態様では、バッファ層の副層が堆積されるたびに、副層を硬化させる前にチャンバをパージすることができる。このような実施態様では、次いで副層を硬化させ、バッファ層の更なる副層を堆積させる前に、チャンバをもう一度パージすることができる。したがって、副層が堆積されるたびに、チャンバをパージすることができ、副層が硬化されるたびに、チャンバを再びパージすることができる。最後に、第２のバリア層が堆積される。単一チャンバ工程は、複数チャンバ工程を使用する場合のチャンバの数（及び設備コスト）を低減させるだけでなく、サイクル時間を低減させる点で有利であり得る。

【0036】

[0038] 要約すると、２つのバリア層の間に挟まれた複数の副層を含むバッファ層を有するOLEDデバイスが形成される。バッファ層の副層の各々は、更なる副層を堆積する前に、個別に堆積され、硬化され、OLEDデバイスの様々な層の層間剥離を低減させ又は排除する。更に、バッファ層の副層は、単一のプロセスチャンバの減圧環境内で堆積され、硬化される。単一の堆積チャンバの減圧環境内で堆積及び硬化動作を実行することにより、減圧を壊す必要なしにOLEDデバイスを形成することが可能になり、これにより、様々な層の層間剥離が更に排除又は低減される。更に、汚染物質がプロセスチャンバに導入される危険性が排除されるか又は低減され、これにより、完成したバッファ層がその可撓性及び光透過率を維持することが可能になる。更に、単一の堆積チャンバの減圧環境内で堆積及び硬化動作を行うことにより、OLEDデバイスの形成方法が単純化され、処理量が増加する可能性があり、関連コストを低減する可能性がある。

【0037】

[0039] 以上の説明は本開示の実施形態を対象としているが、本開示の基本的な範囲から逸脱せずに本開示の他の実施形態及び更なる実施形態が考案されてよく、本開示の範囲は、以下の特許請求の範囲によって規定される。

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図3D】

【図3E】

【図3F】

【図3G】

【図3H】

【手続補正書】

【提出日】2021-09-15

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

有機発光ダイオード（OLED）デバイスを形成するための方法であって、
OLED構造が配置された基板の領域上に第１のバリア層を堆積させること、
前記第１のバリア層上にバッファ層の第１の副層を堆積させること、
混合ガスプラズマで前記第１の副層を硬化させることであって、前記混合ガスプラズマは、（ａ）NH ₃ 及びN ₂ O、（ｂ）H ₂ 及びN ₂ O、（ｃ）H ₂ 及びO ₂ 、又は（ｄ）NH ₃ 及びO ₂ から構成される群から選択される少なくとも１つのペアであり、前記硬化が行われるチャンバ内で前記混合ガスプラズマから水を生成することを含む、前記第１の副層を硬化させること、
前記第１の副層の前記堆積及び前記第１の副層の前記硬化を１回以上繰り返して、完成したバッファ層を形成すること、並びに
前記完成したバッファ層上に第２のバリア層を堆積させることを含む、方法。

【請求項2】

前記完成したバッファ層が、フッ素化プラズマ重合ヘキサメチルジシロキサン（pp-HMDSO:F）を含む、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記第１の副層の前記堆積及び前記第１の副層の前記硬化の前記繰り返しの回数が、１回と１５回の間である、請求項１に記載の方法。

【請求項4】

前記第１の副層の前記堆積、前記第１の副層の前記硬化、並びに前記第１の副層の前記堆積及び前記第１の副層の前記硬化の前記繰り返しが、単一のプロセスチャンバの減圧環境内で実行され、前記単一のプロセスチャンバは、プラズマ化学気相堆積（PECVD）チャンバである、請求項１に記載の方法。

【請求項5】

前記第１のバリア層と前記第２のバリア層とは、それぞれ個別に、SiN、SiON、SiO₂、Al₂O₃、又はAlNを含む、請求項４に記載の方法。

【請求項6】

単一のプロセスチャンバの減圧環境内でOLEDデバイスを形成するための方法であって、
OLED構造が配置された基板の領域上に第１のバリア層を堆積させること、
前記第１のバリア層上にバッファ層の第１の副層であって約０．０５～０．２μmの間の厚さを有する第１の副層を堆積させること、
混合ガスプラズマで前記第１の副層を硬化させることであって、前記硬化が行われる前記単一のプロセスチャンバ内で前記混合ガスプラズマから水を生成することを含む、前記第１の副層を硬化させること、
前記第１の副層の前記堆積及び前記第１の副層の前記硬化を１回以上繰り返して、約０．５～１．５μmの間の厚さを有する完成したバッファ層を形成すること、並びに
前記完成したバッファ層上に第２のバリア層を堆積させることを含む、方法。

【請求項7】

前記完成したバッファ層が、フッ素化プラズマ重合ヘキサメチルジシロキサン（pp-HMDSO:F）を含む、請求項６に記載の方法。

【請求項8】

前記混合ガスプラズマが、NH₃及びN₂O、H₂及びN₂O、H₂及びO₂、又はNH₃及びO₂を含むか、或いは前記単一のプロセスチャンバがPECVDチャンバである、請求項６に記載の方法。

【請求項9】

前記第１の副層の前記堆積及び前記第１の副層の前記硬化の前記繰り返しの回数が、１回と１５回の間である、請求項６に記載の方法。

【請求項10】

単一のプロセスチャンバの減圧環境内でOLEDデバイスを形成するための方法であって、
基板の上にコンタクト層を形成すること、
前記コンタクト層の上にOLED構造を形成すること、
前記OLED構造の上に第１のバリア層を堆積させること、
前記第１のバリア層上にバッファ層の第１の副層を堆積させること、
混合ガスプラズマで前記第１の副層を硬化させることであって、前記硬化が行われる前記単一のプロセスチャンバ内で前記混合ガスプラズマから水を生成することを含む、前記第１の副層を硬化させること、
前記第１の副層の前記堆積及び前記第１の副層の前記硬化を１回以上繰り返して、約０，５μmから約１．５μmの間の厚さを有する完成したバッファ層を形成すること、並びに
前記完成したバッファ層上に第２のバリア層を堆積させることを含む、方法。

【請求項11】

前記完成したバッファ層が、フッ素化プラズマ重合ヘキサメチルジシロキサン（pp-HMDSO:F）を含むか、又は、前記第１のバリア層と前記第２のバリア層とが、それぞれ個別に、SiN、SiON、SiO₂、Al₂O₃、又はAlNを含む、請求項１０に記載の方法。

【請求項12】

前記混合ガスプラズマが、NH₃及びN₂O、H₂及びN₂O、H₂及びO₂、又はNH₃及びO₂を含む、請求項１０に記載の方法。

【請求項13】

前記第１の副層は、約０．０５～０．２μmの間の厚さを有する、請求項１０に記載の方法。

【請求項14】

前記単一のプロセスチャンバが、PECVDチャンバである、請求項１０に記載の方法。

【請求項15】

前記完成したバッファ層は、約０．５μmから約１．５μmの間の厚さを有する、請求項１に記載の方法。

【国際調査報告】