專利名稱：制造有機發(fā)光器件的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制造有機發(fā)光器件的方法。更具體地講，本發(fā)明涉及一種制造有機發(fā)光器件的方法，在該方法中混合化學(xué)氣相沉積裝置利用等離子體和/或熱在基底上形成絕緣鈍化層，有機發(fā)光器件形成在所述基底上。
背景技術(shù)：
等離子體氣氛廣泛地用在與薄膜相關(guān)的領(lǐng)域如化學(xué)氣相沉積工藝、蝕刻工藝和表面處理工藝中，因為等離子體氣氛能提高這些工藝的反應(yīng)效率并能夠使這些工藝在良好的條件下進行。
可以根據(jù)等離子體的用途使用各種形成等離子體的方法。因此，正積極開發(fā)各種等離子體形成裝置。近來，能夠提高工藝效率的高密度等離子體處理裝置已經(jīng)用在了半導(dǎo)體制造工藝中。這種高密度等離子體處理裝置可包括電子回旋共振(ECR)等離子體處理裝置，該裝置使用共振頻率的微波源；螺旋(helicon)等離子體處理裝置，該裝置使用螺旋波或回旋(whistler)波；感應(yīng)耦合等離子體處理裝置，該裝置使用高溫、低壓等離子體；等。
圖1是采用感應(yīng)耦合等離子體處理裝置和化學(xué)氣相沉積裝置的感應(yīng)耦合等離子體化學(xué)氣相沉積(ICP-CVD)裝置的剖視圖。
參照圖1，ICP-CVD裝置包括由絕緣材料形成并能保持真空的室101和用于產(chǎn)生感應(yīng)耦合等離子體的位于室101的上端上的天線102。天線102連接到第一電源103。
用于將氣體104注入到室101中的氣體注入口105位于天線102的下方。氣體注入口105通常包括噴頭，該噴頭用于將氣體104均勻地供應(yīng)給通過天線102形成的等離子體。
卡盤107位于室101中，該卡盤107用于安裝將被ICP-CVD裝置處理的基底106?？ūP107可用于加熱、冷卻基底106，或者將基底106固定到室101中。第二電源108連接到卡盤107。第二電源108可用于加熱卡盤107或者使卡盤107用作電極。
門109附于室101的側(cè)壁以使得基底106進入室101的內(nèi)部或從室101中出來。排放口111也附于室101的側(cè)壁，排放口111包括用于將空氣或氣體從室101排放出去的真空泵110。
化學(xué)氣相沉積裝置僅利用等離子體來沉積絕緣層，這樣就會產(chǎn)生沒有完全分解的源氣體。結(jié)果，可降低源氣體的使用效率。此外，由于絕緣層包含大量的氫，所以難以獲得高質(zhì)量的絕緣層。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明的一個實施例中，提供了一種制造有機發(fā)光器件的方法，該方法能夠在基底上形成絕緣層。通過利用等離子體分解方法和熱分解方法來分解需要相對高分解能量的氣體，通過僅利用熱分解方法來分解需要相對低分解能量的氣體來形成絕緣層。
在本發(fā)明的一個示例性實施例中，制造有機發(fā)光器件的方法包括首先制備包括第一電極、至少包括發(fā)射層的有機層和第二電極的基底。然后通過第一根與第二根的反應(yīng)在第二電極上形成絕緣層。第一根通過使第一氣體穿過等離子體產(chǎn)生區(qū)域和加熱體來形成，第二根通過使第二氣體穿過加熱體來形成?？蓪訜狍w施加電源來加熱加熱體。


參照下面將結(jié)合附圖進行的詳細(xì)描述，本發(fā)明的以上和其它特點將會被更好地理解，其中圖1是現(xiàn)有技術(shù)的化學(xué)氣相沉積裝置的剖視圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施例的制造有機發(fā)光器件的化學(xué)氣相沉積裝置的剖視圖；圖3是在用于根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施例的制造有機發(fā)光器件的方法中的絕緣層形成前基底的剖視圖；圖4是包括用于根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施例的制造有機發(fā)光器件的方法中的絕緣層的基底的剖視圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在將參照附圖來描述本發(fā)明，在附圖中示出了本發(fā)明的示例性實施例。附圖本身是示出性的，并不應(yīng)該被解釋為限制本發(fā)明。在附圖中，為了示出方便，可夸大層和區(qū)域的厚度。此外，在整個說明書中相同的標(biāo)號表示相同的元件。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施例的在制造有機發(fā)光器件的方法中使用的化學(xué)氣相沉積裝置的剖視圖?；瘜W(xué)氣相沉積裝置可同時執(zhí)行等離子體分解和熱分解。
參照圖2，化學(xué)氣相沉積裝置包括室201、噴頭211、加熱體221和卡盤231。噴頭211、加熱體221和卡盤231中的每個均位于室201的預(yù)定區(qū)域內(nèi)。室201的作用是將內(nèi)部空間區(qū)別于外部環(huán)境密封起來。排放口203連接到室201，排放口203包括用于保持室201內(nèi)真空的真空泵202。
此外，噴頭211包括空腔212(即，等離子體產(chǎn)生區(qū)域)、第一氣體注入口213和第二氣體注入口214。第一氣體注入口213位于噴頭211的一個表面上，第一噴嘴215連接到空腔212。第二噴嘴216連接到第二空氣注入口214，第二噴嘴216和第二氣體注入口214均連接到噴頭211的其它表面。電極218連接到外部電源217，電極218位于空腔212的一個表面上?？涨?12形成在噴頭211中以使得通過噴頭211產(chǎn)生的等離子體在空腔212中絕緣，從而防止等離子體影響室201的其它區(qū)域。
加熱體221連接到第二外部電源222。
基底232可安裝在卡盤231的表面上。
噴頭211包括用于注入氣體的第一氣體注入口213和第二氣體注入口214。第一氣體注入口213用于注入需要相對高的分解能量的第一氣體，第二氣體注入口214用于注入需要相對低的分解能量的第二氣體。
如在這里使用的，“分解能量”指的是將注入到化學(xué)氣相沉積裝置的氣體分子分解成氣體原子或離子所需的能量。例如，硅烷(SiH4)氣體具有包括一個硅原子和四個氫原子相互結(jié)合的結(jié)構(gòu)，“分解能量”可以被認(rèn)為是從硅烷(SiH4)氣體分解氫所需的能量。
當(dāng)注入的氣體是氨(NH3)氣和硅烷氣體時，氨氣所需的分解能量高于硅烷氣體所需的分解能量，硅烷氣體所需的分解能量低于氨氣所需的分解能量。因此，氨氣是第一氣體，硅烷氣體是第二氣體。如這個例子所示，通過比較氣體分解所需的能量來確定第一氣體和第二氣體。比較后，所需分解能量較高的氣體為第一氣體，所需分解能量較低的氣體為第二氣體。
第一氣體通過第一氣體注入口213被注入到空腔212(即，等離子體產(chǎn)生區(qū)域)中?？涨?12包括由從第一電源217供應(yīng)到安裝在空腔212的內(nèi)表面上的電極218的電源產(chǎn)生的等離子體，該等離子體部分地分解第一氣體。
另外，第一氣體通過多個第一噴嘴215被注入到室201中，所述多個第一噴嘴215安裝在噴頭211面向卡盤231的表面上。
另外，由于第一氣體通過第一噴嘴215被注入并經(jīng)過位于噴頭211和卡盤231之間的加熱體221，所以沒有被等離子體分解的第一氣體基本上被加熱體221分解，形成了第一根(radical)。加熱體221包括由鎢形成的燈絲，從而由從第二外部電源222施加的電源產(chǎn)生溫度為至少大約1000℃的熱來分解第一氣體。在一個實施例中，加熱體221產(chǎn)生溫度為大約1500℃或更高的熱。
第二氣體通過第二氣體注入口214被注入并通過第二噴嘴216直接進入室201，第二噴嘴216安裝在噴頭211面向卡盤231的表面上。第二氣體從加熱體221周圍穿過并被分解，從而形成第二根。
預(yù)定量的第一氣體被注入到第一氣體注入口213，并在經(jīng)過空腔212的同時被分解。然后第一氣體通過第一噴嘴215被注入室201，并在經(jīng)過加熱體221的同時被再次分解，形成第一根。第二氣體被注入第二氣體注入口214并通過第二噴嘴216直接進入室201。第二氣體被加熱體221分解以形成第二根。在第一氣體和第二氣體分解后，第一根與第二根反應(yīng)并在基底232上形成薄膜。當(dāng)?shù)谝粴怏w和第二氣體分別為氨和硅烷時，氮化硅層可形成在基底232上。由于氨氣和硅烷氣體含有氫，所以這些氣體不能被通常的化學(xué)氣相沉積裝置完全分解。具體地講，氨氣需要高的分解能量。因此，在所得的氮化硅層中存在氫。當(dāng)?shù)鑼雍袣鋾r，氫與氧結(jié)合時該層可產(chǎn)生濕氣。這種濕氣可對其他器件造成不好的影響，而設(shè)計氮化硅層是為了保護這些其他器件。因此，應(yīng)該將氮化硅層的氫含量最小化。通過將氨氣進行兩次分解，氣體基本上被分解成氮和氫，從而將氮化層的氫含量最小化。
在一個實施例中，第一噴嘴215以均勻的間隔排列在噴頭211的表面上。如果必要的話，可調(diào)節(jié)第一噴嘴215之間的間隔來提高在基底232上形成的絕緣層的均勻性。第二噴嘴216也可以類似于第一噴嘴215的排列均勻地排列，如果必要的話，第二噴嘴216也可以不規(guī)則地排列。在一個實施例中，第一噴嘴215和第二噴嘴216都均勻地排列以均勻地混合第一氣體和第二氣體。
以下，將描述根據(jù)本發(fā)明的利用等離子體氣相沉積方法和熱氣相沉積方法在基底上形成絕緣層的工藝的示例性實施例。
如參照圖2所描述的，基底232被裝載在卡盤231上，并被置于根據(jù)本發(fā)明的包括噴頭和加熱體的混合化學(xué)氣相沉積裝置中。
參照圖3，基底232可包括有機發(fā)光器件，該有機發(fā)光器件包括緩沖層301、半導(dǎo)體層302、柵極絕緣層303、柵電極304、中間絕緣層305、源電極和漏電極306、鈍化層307、平坦化層308、第一電極309、像素限定層310、至少包括有機發(fā)射層的有機層311和第二電極312。在這個實施例中，有機發(fā)光器件的絕緣層(即，緩沖層301、柵極絕緣層303、中間絕緣層305、鈍化層307、平坦化層308和像素限定層310)可使用以上描述的混合化學(xué)氣相沉積裝置來形成。
室201中的氣體利用真空泵202被排放，使真空壓力達(dá)到5×10-6托或更低。在一個實施例中，為了防止室的溫度太低時會發(fā)生絕緣層形成在室的壁上而不是基底上的現(xiàn)象，使室的壁的溫度保持在高于120℃。
在將惰性氣體注入到第一氣體注入口213后，對電極218施加電源以在空腔212中形成等離子體。用于產(chǎn)生等離子體的惰性氣體可包括He、Ne或Ar等。惰性氣體的流動速率的范圍可在為大約1sccm至大約1000sccm。從第一電源217提供的并且強度范圍為大約100W到大約3000W的RF電源產(chǎn)生等離子體。
然后對加熱體221施加電源，以將加熱體221的溫度升高至大約1500℃或者更高。
然后通過第一氣體注入口213注入需要相對高的分解能量的第一氣體(如氨氣和/或氮(N2)氣)。氨氣的流動速率范圍為大約1sccm至大約500sccm，氮氣的流動速率范圍為大約1sccm至大約1000sccm。第一氣體通過第一氣體注入口213被注入到噴頭211的空腔212中，噴頭211的空腔212包含用于分解第一氣體的等離子體。第一氣體被等離子體基本分解，然后通過第一噴嘴215被注入到室201中。然后第一氣體經(jīng)過加熱體221，在該處第一氣體被加熱到溫度為1500℃或更高的加熱體221二次分解，從而形成第一根。
然后通過第二氣體注入口214注入需要相對低的分解能量的第二氣體(如硅烷氣體)。硅烷氣體的流動速率的范圍為大約1sccm至大約100sccm。第二氣體通過第二氣體注入口214被直接注入到加熱體221，而并不經(jīng)過空腔。第二氣體被加熱體221分解，形成第二根。
接下來，第一根與第二根反應(yīng)形成將被沉積在基底上的絕緣層。絕緣層在基底上形成鈍化層313，如圖4所示。
鈍化層313是含少量氫的絕緣層。通常，有機發(fā)光器件會被濕氣嚴(yán)重毀壞。盡管可以通過吸附材料來去除穿過內(nèi)部或外部、或者從內(nèi)部或外部產(chǎn)生的濕氣，但是穿過內(nèi)部或外部、或者從內(nèi)部或外部產(chǎn)生的氧滲入有機發(fā)光器件并與殘留在有機發(fā)光器件中的氫結(jié)合，從而產(chǎn)生濕氣。這種濕氣嚴(yán)重毀壞有機發(fā)光器件。在現(xiàn)有技術(shù)中，大量的氫殘留在絕緣層中。盡管有機發(fā)光器件利用至少包括發(fā)射層的有機層發(fā)光，但是有機層非常容易受濕氣的影響，濕氣的存在嚴(yán)重降低了有機層的性能。因此，應(yīng)該防止?jié)駳鉂B入到有機發(fā)光器件中。
由于根據(jù)本發(fā)明形成的鈍化層313含有少量的氫，即使氧滲入鈍化層313時也基本防止了濕氣的滲入。結(jié)果，基本上去除了濕氣對有機發(fā)光器件的不良影響。因為難以分解的第一氣體被分解兩次，一次是通過等離子體方法被分解，一次是通過熱方法被分解，所以本發(fā)明的鈍化層313含有少量的氫或不含氫，從而基本上去除了第一氣體中的氫，形成了在形成鈍化層313中使用的第一根。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，源氣體基本被分解，獲得了良好質(zhì)量的鈍化層。因此，根據(jù)本發(fā)明的制造有機發(fā)光器件的方法防止了有機發(fā)光器件由于濕氣被毀壞，具體地講，防止了有機層由于濕氣被毀壞。此外，根據(jù)本發(fā)明的方法將源氣體的使用效率最大化。
盡管在此已經(jīng)描述和示出了本發(fā)明的特定的示例性實施例，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該清楚，在不脫離由權(quán)利要求限定的本發(fā)明的范圍和精神的情況下，可以對描述的實施例在形式和細(xì)節(jié)上進行各種改變。
權(quán)利要求
1.一種制造有機發(fā)光器件的方法，所述方法包括的步驟有制備基底，所述基底包括第一電極，至少包括發(fā)射層的有機層，第二電極；使第一氣體穿過等離子體產(chǎn)生區(qū)域；使所述第一氣體穿過加熱體，其中，使所述第一氣體穿過所述等離子體產(chǎn)生區(qū)域和所述加熱體的步驟形成了第一根；使第二氣體穿過所述加熱體，其中，使所述第二氣體穿過所述加熱體的步驟形成了第二根；所述第一根與所述第二跟反應(yīng)，以在所述第二電極上形成絕緣層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述絕緣層是鈍化層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述第一氣體首先穿過所述等離子體產(chǎn)生區(qū)域，然后穿過所述加熱體，從而形成所述第一根。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述等離子體產(chǎn)生區(qū)域和所述加熱體包含在室中，所述基底被裝載在所述室中，所述第一氣體和所述第二氣體被供應(yīng)到所述室中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述室包括噴頭，所述等離子體產(chǎn)生區(qū)域包括在所述噴頭中的空腔。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述第一氣體所需的分解能量高于所述第二氣體所需的分解能量。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述第一氣體從由氨氣和氮氣組成的組中選擇。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述第二氣體包括硅烷。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述加熱體包含燈絲。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述加熱體包含鎢。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述絕緣層包括氮化硅層。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述加熱體被加熱到溫度為至少大約1000℃。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述加熱體被加熱到溫度為大約1500℃或更高。
14.一種制造有機發(fā)光器件的方法，所述方法包括的步驟有制備基底，所述基底包括第一電極，至少包括發(fā)射層的有機層，第二電極；使第一氣體穿過等離子體產(chǎn)生區(qū)域以分解所述第一氣體，然后使所述第一氣體穿過加熱到溫度為至少大約1000℃的加熱體來進一步分解所述第一氣體，其中，所述的已分解的第一氣體形成了第一根；使第二氣體穿過所述加熱體以分解所述第二氣體，其中，所述的已分解的第二氣體形成了第二根；所述第一根與所述第二根反應(yīng)，以在所述第二電極上形成絕緣層。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述等離子體產(chǎn)生區(qū)域和所述加熱體包含在室中，所述基底被裝載在所述室中，所述第一氣體和所述第二氣體被供應(yīng)到所述室中。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述室包括噴頭，所述等離子體產(chǎn)生區(qū)域包括在所述噴頭中的空腔。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述第一氣體所需的分解能量高于所述第二氣體所需的分解能量。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述加熱體被加熱到溫度為大約1500℃或更高。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種利用等離子體沉積和/或熱沉積制造有機發(fā)光器件的方法。通過第一根與第二根反應(yīng)來形成絕緣層。第一根通過使第一氣體穿過等離子體產(chǎn)生區(qū)域和加熱體來形成，第二根通過使第二氣體穿過加熱體來形成。該方法通過基本分解源氣體改善了所得絕緣層的特點并提高了源氣體的使用效率。絕緣層可為形成在有機發(fā)光器件上的鈍化層。該方法使用等離子體裝置如感應(yīng)耦合等離子體化學(xué)氣相沉積(ICP－CVD)裝置或等離子體增強化學(xué)氣相沉積(PECVD)裝置。
文檔編號H01L21/31GK1845359SQ200610072619
公開日2006年10月11日 申請日期2006年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月6日
發(fā)明者金漢基, 許明洙, 金明洙, 李奎成 申請人:三星Sdi株式會社