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CN102738408A - 光半导体装置及其制造方法 - Google Patents

光半导体装置及其制造方法 Download PDF

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CN102738408A
CN102738408A CN2012100974368A CN201210097436A CN102738408A CN 102738408 A CN102738408 A CN 102738408A CN 2012100974368 A CN2012100974368 A CN 2012100974368A CN 201210097436 A CN201210097436 A CN 201210097436A CN 102738408 A CN102738408 A CN 102738408A
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China
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organic
optical semiconductor
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CN2012100974368A
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峰利之
藤森正成
大桥直史
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Hitachi Ltd
Hitachi Kokusai Electric Inc
Hitachi High Tech Corp
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Hitachi Ltd
Hitachi Kokusai Electric Inc
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Abstract

本发明提供一种在具有有机EL元件的设备中不使来自有机EL层的光提取效率恶化而阻水性和平坦化性高的密封膜及其制造方法。在具有从基板的主面侧起依次形成的阳极电极(103)、有机EL层(105)以及阴极电极(106)以及设置于基板上以覆盖该发光层的密封膜的设备中，密封膜包含交替地层叠作为平坦化膜的缓冲膜(108、110、112)以及阻水性高的缓冲膜(109、111)而成的层叠膜，平坦化膜以及阻挡膜包含氮氧化硅膜。另外，在设备的制造工序中，通过使用了真空紫外线的光CVD法来形成包含氮氧化硅的缓冲膜(108)，在该工序中在真空紫外线的照射过程中通过远程等离子体进行自由基照射(radical irradiation)。

Description

光半导体装置及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种光半导体装置及其制造方法，特别是涉及一种有机EL元件整体的密封膜及其制造方法。
背景技术
有机场致发光(以下称为有机EL)元件具有功耗低、能够自发光以及能够高速响应等很多优点，正在进行着面向平板显示器(Flat PanelDisplay：FPD)或者照明设备等的应用的开发。另外，通过使用树脂基板(包括树脂膜)等挠性基板能够使显示装置弯曲，创造出轻便、不破裂等新的附加价值，面向挠性设备的应用也正在被研究。
有机EL元件当与水分或者氧接触时引起发光效率降低以及寿命缩短，因此在制造过程中在排除了水分和氧的环境气氛中需要形成密封膜。另一方面，在树脂基板等挠性基板中，需要抑制由水分的吸收引起的尺寸变动，因此在树脂基板的表面和背面形成有密封膜。
在有机EL元件的密封膜中，当然要防止水分、氧的扩散，但是要求(1)低温成膜(防止有机EL劣化)；(2)低损伤(防止有机EL劣化)；(3)低应力、低杨氏模量(防止剥离)；以及高透过率(防止辉度劣化)等。作为密封方式中所关注的方式，存在层叠薄膜方式。层叠薄膜方式是将目的不同的多个薄膜形成五层～十层的方法。通常，为了抑制水分或者氧等的扩散，密封膜使用膜密度大的薄膜。具体地说，其代表性的膜为氮化硅膜和氧化硅膜。这些膜较硬(杨氏模量较大)、膜应力也较大，因此当使用厚膜时存在剥离或者产生裂纹的问题。因此，进行着与缓和密封膜的应力的薄膜(缓冲膜)之间的层叠结构的研究。缓冲膜所要求的特性在于：基底的平坦化性能良好；用于抑制附着于表面的异物的影响的填充性能良好；膜柔软(杨氏模量小)；以及膜应力小。
另一方面，作为密封膜的制造方法，提出了等离子体CVD(Chemical Vapor Deposition：化学气相沉积)法、光CVD法、溅射法或者蒸镀法等各种成膜方法。作为其代表例，可举出使用相同方法来连续地形成密封膜和缓冲膜的使用真空紫外光的光CVD法。在专利文献1(日本特开2005-63850号公报)中记载了使用了光CVD法的密封膜的制造方法。
在专利文献1中记载了一种顶部发光型的有机EL平板显示器，该顶部发光型的有机EL平板显示器在具有阳极电极、有机EL层、阴极电极的基板上形成包含真空紫外光CVD膜的密封膜，在形成于基板上的发光层(有机EL层)上具备透明电极，在发光层的上方取出光。在专利文献1中，其特征在于上述真空紫外光CVD膜包含氧化硅膜、氮化硅膜或者它们的层叠膜，并记载了在阴极电极上直接形成上述密封膜的方法。
在此，作为形成氧化硅膜的原料气体，使用包含甲基、乙基、硅(Si)、氧(O)或者氢(H)等的气体，例如，使用TEOS(Tetra ethoxy silane：四乙基硅氧烷)、HMDSO(Hexa methyl disiloxane：六甲基二硅氧烷)、TMCTS(Tetra methyl cyclotetrasiloxane：四甲基环四硅氧烷)或者OMCTS(Octo methyl cyclotetrasiloxane：八甲基环四硅氧烷)等。另外，作为形成氮化硅膜的原料气体，使用包含甲基、硅(Si)、氮(N)或者氢(H)等的气体，例如使用BTBAS(Bis(tertiary butyl amino)silane：双(环丙氨基)硅烷)。
专利文献1：日本特开2005-63850号公报
发明内容
在专利文献1所述的有机EL显示面板中，作为密封膜使用氧化硅膜和氮化硅膜的层叠结构，但是氧化硅膜和氮化硅膜中折射率较大，因此这些层叠膜存在构成层叠膜的膜之间的界面上产生的可见光的反射大这种问题。即，在将由氧化硅膜和氮化硅膜形成的密封膜用于顶部发光型的有机EL显示面板中的情况下，在有机EL层中发出的可见光的提取效率小，因此产生显示器的辉度(光提取效率)小这种问题。
在此，图8以及图9示出氧化硅膜和氮化硅膜的层叠结构的截面图，另外，图10以及图11示出表示氧化硅膜和氮化硅膜的层叠结构的反射率的模拟结果的图表。图10以及图11的图表分别是图8以及图8的层叠结构的光的反射率的计算结果，示出纵轴的反射率相对于横轴的波长值的值。
图8以及图9示出的层叠结构的最下层分别为有机EL元件的阴极电极301、401，在此，任一阴极电极均将其折射率设为1.7。另外，图8以及图9示出的层叠结构的最上层分别为粘接层(树层)306、406，在此也将粘接层的折射率设为1.7。
在图8的层叠结构中，在阴极电极301上依次层叠氧化硅膜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，在图9的层叠结构中，在阴极电极401上依次层叠氮化硅膜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以及粘接层406。图8示出的氧化硅膜302a～305a以及图9示出的氮化硅膜402a～405a的折射率为1.45，图8示出的氧化硅膜302b～304b以及图9示出的氮化硅膜402b～405b的折射率为2.0。在此，为了使计算简单，将各波长中的折射率设为固定，并且作为不存在利用氧化硅膜和氮化硅膜的光的吸收来进行计算。
氧化硅膜302b～304b以及402b～405b的膜厚全部为100nm，最下层的氧化硅膜302a、402a的膜厚为1000nm，其它氧化硅膜303a～305a、403a以及404a的膜厚为500nm。
在图8示出的层叠结构中，与阴极电极301和粘接层306接触的膜分别为氧化硅膜302a、305a，在图9示出的层叠结构中与阴极电极401和粘接层406接触的膜分别为氮化硅膜402b、405b。
根据图10以及图11可知，即使改变氧化硅膜和氮化硅膜的插入位置，波长500nm～700nm的光的反射率也超过50％。反射率越大则光的透过性越低，因此在有机EL上形成包含图8以及图9示出的氧化硅膜和氮化硅膜的密封膜的情况下，密封膜内的反射率超过50％，具备上述有机EL的显示装置的辉度降低。该反射率由于图8以及图9示出的各层叠膜的膜厚以及阴极电极301、401或者粘接层306、406的折射率的差别而发生一些变动，但是不存在较大差别。也就是说，在氧化硅膜和氮化硅膜的层叠结构中，可知在各界面上产生的多重反射的影响特别大，由于该密封膜内的多重反射而显示器的辉度大幅降低。
另外，从阻水性、即防止水分浸入的能力的观点出发，通常，膜密度大的无机膜的阻水性大。在专利文献1中，在形成密封膜、特别是形成氮化硅膜时应用了有机硅源，但是在使用有机硅源的光CVD成膜中，形成在膜中含有大量碳(C)的有机膜，因此成膜的氮化硅膜的膜密度变小。因此，从形成阻水膜(阻挡膜)的观点出发，在设备的可靠性方面，使用在膜中不包含碳的无机膜的阻挡膜比使用在膜中包含碳的无机膜的阻挡膜更为有利。
进而，作为在有机EL上使用真空紫外光的光CVD法形成密封膜时的又一个较大问题，可举出由于光子能量大的真空紫外光而有机EL受损。在图8以及图9中并未图示，在顶部发光型有机EL显示器中，在阴极电极301、401的正下方存在有机EL。真空紫外光的光子能量大约为7eV以上，即使稍微透过阴极电极也将对有机EL带来很大损伤。
在阴极电极中对于可见光(400nm～700nm)要求80％以上的透过率。在顶部发光型的OLED(Organic light Emitting Diode：有机发光二级管)显示器中，通常使用非常薄的金属薄膜、例如Al-Li或者Ag-Mg等合金。在抑制透过阴极电极的真空紫外光时，考虑增加阴极电极的膜厚，但是当增加阴极电极的厚度时，产生可见光的透过率大幅降低这种问题。
在此，举例说明了从阴极电极侧进行光提取的顶部发光型的OLED显示器，但是在相反配置阴极电极和阳极电极而从ITO(IndiumTin Oxide：铟锡氧化物)等氧化铟类、AZO(Aluminium doped ZincOxide：氧化锌掺杂铝)等氧化锌类的阳极电极放出光的结构中也产生同样的问题。因而，为了通过使用了真空紫外光的光CVD膜来进行薄膜密封，需要不对有机EL带来光损伤而增加可见光的透过率的技术。本发明的目的在于，降低光半导体装置的密封膜的反射率而提高光提取效率。
另外，本发明的其它目的在于，大幅抑制由形成光半导体装置的密封膜时的光CVD法引起的对于有机EL的光损伤。
根据本说明书的说明以及附图，本发明的上述目的与新特征变得明确。
简单说明本申请所公开的发明中的、代表性的技术方案的概要如下。
本申请的一个发明中的光半导体装置，具有在基板上从上述基板的主面侧起依次形成的第一电极、有机发光层、第二电极，以及设置于上述基板上以覆盖上述发光层的密封膜，
上述密封膜包含交替地层叠平坦化膜和阻挡膜而成的层叠膜，
上述平坦化膜以及上述阻挡膜包含氮氧化硅膜。
另外，本申请的一个发明中的光半导体装置的制造方法具有以下工序：
(a)在基板上形成第一电极；
(b)在上述第一电极上形成与上述第一电极电连接的有机发光层；
(c)在上述有机发光层上形成与上述有机发光层电连接的第二电极；以及
(d)在上述有机发光层上通过利用真空紫外光的光CVD法形成氮氧化硅膜，
其中，在上述(d)工序中，在上述真空紫外光的照射过程中利用远程等离子体进行自由基照射。
简单说明通过本申请所公开的发明中的、代表性的技术方案得到的效果如下。
根据本发明，能够提高光半导体装置的光提取效率。
附图说明
图1是作为本发明一个实施方式的光半导体装置的截面图。
图2是作为本发明一个实施方式的光半导体装置的制造方法的截面图。
图3是说明接着图2的光半导体装置的制造方法的截面图。
图4是说明接着图3的光半导体装置的制造方法的截面图。
图5是作为本发明一个实施方式的光半导体装置的制造工序中使用的成膜装置的示意图。
图6是说明本发明一个实施方式以及比较例各自的阻挡膜以及缓冲膜的结构的表。
图7是说明接着图4的光半导体装置的制造方法的截面图。
图8是作为比较例示出的层叠结构的截面图。
图9是作为比较例示出的层叠结构的截面图。
图10是表示对于作为比较例示出的层叠结构的波长的反射率的图表。
图11是表示对于作为比较例示出的层叠结构的波长的反射率的图表。
图12是说明由于膜结构的差引起的反射率的变化的图表。
图13是说明由于膜结构的差引起的反射率的变化的图表。
图14是说明由于膜结构的差引起的反射率的变化的图表。
图15是表示缓冲膜和阻挡膜的折射率差与最大反射率的关系的图表。
图16是作为比较例示出的层叠结构的截面图。
附图标记的说明
101、201玻璃基板
102、202绝缘膜
103、203阳极电极
104、204堤部
105、205有机EL层
106、206阴极电极
107真空紫外光吸收层
108、110、112、208、210、212缓冲膜
109、111、209、211阻挡膜
301、401阴极电极
302a～305a、402b～404a氧化硅膜
302b～304a、402a～405a氮化硅膜
306、406粘接层
501反应室
502基板
503合成石英窗
504真空紫外光灯单元
505a、505b远程等离子体导入口
506a、506b气体导入口
507带温度控制基座
508真空排气机构
509控制器。
具体实施方式
以下，参照附图详细说明本发明的实施方式。在用于说明实施方式的全图中，对具有相同功能的部件附加相同的附图标记，省略其反复说明。另外，在以下实施方式中，除了特别必要时以外，原则上不重复说明相同或者同样的部分。
以下，使用附图说明本发明的实施方式。
图1示出本实施方式的包括有机EL元件的光半导体装置的截面图。如图1所示，本实施方式的有机EL元件具有玻璃基板101，在玻璃基板101上通过绝缘膜102形成有阳极电极103和堤部104。玻璃基板101例如包含石英，绝缘膜102由氧化硅膜形成。堤部104是由感光性聚酰亚胺形成的绝缘膜，与绝缘膜102的上表面接触。阳极电极103例如是由将铝和铟锡氧化物(ITO：Indium-Tin-Oxide)依次层叠而成的层叠膜形成的导电层，与绝缘膜120的上表面接触。堤部104具有呈锥角的开口部，阳极电极103的上表面在上述开口部的底部露出。但是，阳极电极103的侧面被由堤部104覆盖。此外，在此说明了玻璃基板101的部件例如为石英，但是玻璃基板101也可以是树脂基板。
在此所指的堤部104是形成为堤状的绝缘膜，具有相互平行的底面和上表面，是具备对于这些底面和上表面具有倾斜的锥角的侧壁的梯形的膜。
在阳极电极103上以及堤部104上形成了有机EL层105。有机EL层105在上述开口部的底部与阳极电极103的上表面接触，形成为覆盖从上述开口部露出的阳极电极103的上表面、具有上述开口部的锥角的内壁以及堤部104的上表面的一部分。有机EL层105是由包括从阳极电极103侧起层叠的空穴注入层、空穴输送层、发光层、电子输送层以及电子注入层的层叠膜构成的发光层，在此将上述层叠膜集中作为有机EL层105来进行说明。
在有机EL层105上以及堤部104上，从玻璃基板101侧起依次形成了阴极电极106以及真空紫外光吸收层107以覆盖有机EL层105。阴极电极106是具有20nm左右膜厚的由Ag-Mg合金形成的导电层。真空紫外光吸收层107形成为覆盖阴极电极106，另外，形成为俯视观察与有机EL层105重叠。即，真空紫外光吸收层107形成于有机EL层105的正上方。另外，真空紫外光吸收层107由氮氧化硅膜形成，具有150nm左右的膜厚。
在真空紫外光吸收层107上从玻璃基板101侧起依次层叠有缓冲膜108、阻挡膜109、缓冲膜110、阻挡膜111以及缓冲膜112。缓冲膜108、110、112以及阻挡膜109、111构成密封膜，阻挡膜主要是对水分的阻挡膜。如图1所示，在有机EL层105上从玻璃基板101侧起依次交替地层叠有多层缓冲膜和阻挡膜。阻挡膜109、111的膜密度大于缓冲膜108、110、112，因此阻水性大于缓冲膜108、110、112。在此，缓冲膜和阻挡膜统一定义为密封膜。此外，本申请所述的密封膜是指防止从外部进入到有机EL层、树脂基板的水分或氧的膜。
缓冲膜108、110、112具有使构成密封膜的多个膜各自的上表面和下表面平坦化的作用。这是由于，缓冲膜108、110、112在制造工序中表示流动性，由于堤部104的开口部而缓冲膜108的基底形成凹凸，缓冲膜108的上表面也形成平坦的形状。也就是说，即使形成于密封膜中的最下层的缓冲膜108的底面具有凹凸，其上表面平坦化。另外，杨氏模量低于阻挡膜109、111的缓冲膜108、110、112是使密封膜整体变得低杨氏模量而具有防止密封膜产生剥离或者密封膜产生裂纹的作用的平坦化膜。
在图1中并未图示，在阳极电极103上以及阴极电极106上形成有分别与外部进行电连接的插头和布线焊盘，形成能够分别独立地施加电压的结构。此外，阻挡膜109、111均具有150nm左右的膜厚，缓冲膜108、110、112均具有1000nm左右的膜厚。
此外，构成本实施方式的有机EL元件的缓冲膜108、110、112以及阻挡膜109、111均由氮氧化硅膜形成，但是为了进行比较，后面说明图1示出的缓冲膜108、110、112以及阻挡膜109、111由氧化硅膜和氮化硅膜等部件形成时的有机EL元件。
本实施方式的光半导体装置的主要特征在于，缓冲膜108、110、112包含通过真空紫外光的光CVD法形成的无机氮氧化硅膜。以下，说明本实施方式的光半导体装置的效果。
在透过作为发光层的有机EL层的上部的阴极电极以及密封膜来放出光的顶部发光型的有机EL元件中，考虑形成于有机EL层上的上述密封膜具有层叠结构。密封膜需要具有防止水分等从外部浸入到元件内的阻挡性，并且，构成密封膜的层叠结构的各个膜之间的界面需要具有用于高效率地提取从有机EL层放出的光的高平坦性。在上部具备有机EL层的阳极电极与密封膜之间，形成有具有使有机EL层的上表面露出的开口部的堤部，在堤部的上表面形成有大于上述开口部的凹凸，并且，有时由于蚀刻残渣等在堤部上形成有凹凸。因而，密封膜具有以下性质较重要：在确保阻水性并且填充为覆盖上述凹凸时，使构成密封膜的层叠结构的膜之间的界面的平坦性提高。
因而，上述密封膜考虑将阻水性良好的氮化硅膜、以及在形成时流动性良好而在形成后其上表面易于形成为平坦的氧化硅膜进行层叠而成的结构。但是，这样具有将氮化硅膜与氧化硅膜进行层叠而成的密封膜的光半导体装置中，存在由于密封膜内的多重反射而有机EL元件的辉度降低这种问题。
为了抑制从有机EL层发出的可见光的多重反射，尽可能使入射侧的层(阴极电极)的材料和与该材料接触的密封膜之间的折射率差、射出侧的层(粘接层)的材料和与该材料接触的密封膜之间的折射率差以及层叠密封膜之间的折射率差变小即可。此外，在此所说的入射侧以及射出侧是指从阴极电极的下部的有机EL层向上方放出的光从阴极电极侧(入射侧)入射而向粘接层侧(射出侧)射出。
在此，图12～图14示出作为层叠结构的反射率模拟结果的图表。这些图表是图8示出的层叠结构的反射率的计算结果，各个图表的横轴表示300nm～900nm的波长频带，纵轴表示光在上述层叠结构的内部从下层向上层透过时的反射率。图8是作为比较例的层叠结构的截面图，在该层叠结构中，在阴极电极301上依次层叠氧化硅膜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以及粘接层306。图8示出的层叠结构的最下层的阴极电极301和最上层的粘接层(树脂)306各自的折射率均为1.7。氮化硅膜302b、303b、304b是防止水分等浸入的阻挡膜，氧化硅膜302a、303a、304a、305a是具有提高密封膜整体的平坦型并且降低杨氏模量的作用的缓冲膜(平坦化膜)。
即，缓冲膜的杨氏模量低于阻挡膜，在制造工序中具有流动性，因此即使在形成缓冲膜的区域的基底形成凹凸，缓冲膜也形成为填充该凹凸，并且所形成的缓冲膜的上表面变得平坦。
图12～图14的图表中是将图8示出的氮化硅膜302b、303b、304b的折射率作为1.7而计算得到的模拟结果，横轴表示波长，纵轴表示反射率。另外，关于氧化硅膜302a、303a、304a、305a的折射率，图12示出作为1.5而计算得到的结果，图13示出作为1.55而计算得到的结果，图14示出作为1.6而计算得到的结果。即，在图12、图13以及图14示出的图表中，能够获知使构成密封膜的氧化硅膜的折射率依次接近氮化硅膜、阴极电极以及粘接层的折射率由此缩小折射率差层叠结构的反射率的变化。也就是说，与构成在图12中计算得到的层叠结构的氧化硅膜的折射率相比，构成在图14中计算得到的层叠结构的氧化硅膜的折射率成为与作为上述氮化硅膜、阴极电极以及粘接层的折射率的1.7接近的值。此外，在此为了使计算简单化，将各波长中的折射率设为固定，作为没有薄膜的光吸收而进行计算。根据图12～图14的图表可知，当层叠膜的折射率变小时反射率变小。
另外，图15示出使用于密封的层叠膜的折射率差与上述层叠膜的最大反射率的关系。图15是表示纵轴的最大反射率相对于横轴表示的构成层叠膜的缓冲膜与阻挡膜的折射率差的关系的图表。根据图14可知，当折射率差变大时最大反射率差变大。关于该反射率的数值，与由光的入射侧材料以及放出侧材料的折射率的变动引起的影响相比，由层叠膜的折射率的差而产生的多重反射的影响特别大，通过减小这些折射率差来能够抑制反射率。
例如，作为将构成密封膜的氧化硅膜的折射率设为1.7左右的方法，通常使用使氧化硅膜含有氮气而设为氮氧化硅膜(SiON膜)的方法。但是，在将含有大量碳的有机源作为原料气体的光CVD法中，难以得到膜密度大的薄膜、即对水分的阻挡性大的阻水膜(阻挡膜)。因而，根据可靠性的方面考虑，期望在层叠密封膜的阻水膜中使用无机膜。
并且，在通过使用真空紫外光的光CVD法来形成氮氧化硅膜的情况下，存在使有机硅类气体与成为氧化源和氮化源的气体起反应的方法，但是成为氮原子(N)的原料气体的氨气(NH3)或者氮气(N2)等的消光截面面积小，因此光辅助处理的分解效率小，从而很难得到期望的组合的氮氧化硅膜。也就是说，存在以下问题：在通过使用真空紫外光的光CVD法来形成氮氧化硅膜的情况下，在所形成的氮氧化硅膜内无法导入期望量的氮，难以使折射率接近1.7。因此，在本实施方式中，有效利用比热CVD膜或者等离子体CVD膜等低应力且低杨氏模量的光CVD膜的优点，并得到良好的阻水性，因此通过远程等离子体辅助处理来形成氮氧化硅膜(缓冲膜和阻挡膜)。等离子体辅助处理是指通过等离子体对原料进行预分解而在自由基的状态下提供原料由此进行膜堆积的成膜方法，在本实施方式中，一起利用使用了原料气体的光CVD法以及等离子体辅助处理来形成上述氮氧化硅膜。另外，在此将为了分离利用自由基而将被处理表面(基板)配置于从等离子体区域(plasma zone)分离的位置中的情况称为远程等离子体。另外，在此将通过等离子体对原料进行预分解而在自由基的状态下提供原料的情况称为自由基照射。
具体地说，在缓冲膜的成膜中，在光CVD的原料气体中使用含有碳的有机硅膜，作为氮化源导入通过远程等离子体形成的氮自由基或者氮自由基和氧自由基。由此，能够形成有效利用光CVD膜的优点的SiON(氮氧化硅)膜。另一方面，在阻挡性大的SiON膜的形成过程中，在光CVD的原料气体中使用不包含高阶硅烷等碳的无机硅源，作为氮化源导入通过远程等离子体形成的氮自由基或者氮自由基和氧自由基。由此，能够形成阻水性大的无机SiON膜。也就是说，图1示出的缓冲膜108、110、112是包含碳的有机氮氧化硅膜，阻挡膜109、111是不包含碳的无机氮氧化硅膜。使用不包含碳的无机氮氧化硅膜来构成阻挡膜109、111，由此能够形成膜密度大、阻水性高的阻挡膜109、111。
缓冲膜108、110、112以及阻挡膜109、111由一起利用使用了真空紫外光的光CVD法以及使用了远程等离子体的等离子体CVD法而形成的氮氧化硅膜构成。后面详细说明通过使用了远程等离子体辅助处理的光CVD法形成氮氧化硅膜的形成方法。此外，消光截面面积是表示物质的光的吸收难易度的程度，消光截面面积越大的物质则越容易吸收光，在光CVD法中容易进行分解。
在本实施方式的光半导体装置中，在形成包含膜应力和杨氏模量小而填充性良好的缓冲膜以及阻水性大的阻挡膜的层叠密封膜时，尽可能减小缓冲膜与阻挡膜两者的折射率差，能够抑制层叠密封膜内的多重反射。另外，通过减小构成层叠密封膜的膜之间的折射率差，能够大幅提高光半导体装置的光提取效率。
但是，存在以下问题：在有机EL层上使用阴极电极通过光CVD法来形成密封膜的情况下，形成密封膜时照射的真空紫外光透过阴极电极到达有机EL层，有机EL层受损而有机EL层几乎不发光。在光CVD法的成膜工序中使用的真空紫外光的光子能量大约为7eV以上，即使稍微透过阴极电极也对有机EL带来很大损伤。
在阴极电极中对于可见光(400nm～700nm)要求80％以上的透过率。在顶部发光型的OLED显示器中，考虑使用非常薄的金属薄膜、例如Al-Li或者Ag-Mg等合金。作为抑制透过阴极电极的真空紫外光的方法，考虑增加阴极电极的膜厚的方法，但是当增加阴极电极的厚度时可见光的透过率大幅降低，因此完成的有机EL元件的辉度降低。
因此，如图1所示，在本实施方式的光半导体装置中，通过在阴极电极106上设置真空紫外光吸收层107，在阴极电极106上通过光CVD法来形成密封膜时，由真空紫外光吸收层107吸收光CVD法在成膜工序中使用的真空紫外光，从而防止有机EL层105由真空紫外光而受到损伤。当向有机EL层105透过的真空紫外光的透过率成为10％以上时有机EL层105的光劣化变得明显，因此在本实施方式中通过在真空紫外光吸收层107的部件中使用氮氧化硅膜，将通过有机EL层105的真空紫外光的透过率抑制为大约小于10％。也就是说，真空紫外光吸收层107由吸收真空紫外光90％以上的绝缘膜构成。由此，不增加阴极电极106的膜厚就能够防止有机EL层105的光劣化。
这样，在本实施方式中，为了抑制光CVD膜的成膜工序中对于有机EL层的光损伤，在进行光CVD成膜之前，通过等离子体CVD法在有机EL层上形成真空紫外光的吸收层。通过形成上述光吸收层，能够大幅抑制形成层叠密封膜时由真空紫外光对于有机EL层的光损伤。
以下，使用图1～图7详细说明本实施方式。首先，如图2所示，在所准备的玻璃基板101上形成绝缘膜102。绝缘膜102由将TEOS和O2(氧气)作为原料气体的等离子体CVD法形成，例如膜厚设为200nm。接着，在形成铝和铟锡氧化物(ITO：Indium-Tin-Oxide)的层叠膜之后，通过使用了光刻技术的干蚀刻法将上述层叠膜加工成预定的形状，由此形成阳极电极103。
接着，如图3所示，在阳极电极103上以及绝缘膜102上形成感光性的聚酰亚胺膜之后，通过光加工来形成使上述阳极电极103的上表面的一部分露出的开口部，由此形成由上述聚酰亚胺膜形成的堤部104。上述开口部具有锥角，开口部底部的宽度比开口部最上部的宽度窄。这样，以从所露出的阳极电极103的上表面向上方扩大的方式形成开口部，这是由于，在后续工序中在阳极电极103上以及堤部104的开口部上顺利地形成有机EL层105。也就是说，例如在开口部对玻璃基板101的主面具有垂直的内壁的情况下，有机EL层105沿开口部的内壁而形成，并且形成为在开口部的底部以及上部中弯曲成直角，因此难以按照均匀的精度来形成作为发光层的有机EL层105。因而，堤部104的开口部具有锥角，能够在开口部的上部以平缓的角度形成有机EL层105。
之后，通过掩模蒸镀法在堤部104的上述开口部的底部形成与阳极电极103进行电连接的有机EL层105。有机EL层105由从阳极电极103侧起依次形成的空穴注入层、空穴输送层、发光层、电子输送层以及电子注入层构成，在此将这些层叠膜集中作为有机EL层105来进行说明。在本实施方式中在有机EL层105中使用荧光发光的低分子材料，但是本发明并非与有机EL层有关的发明，因此，在此省略与有机EL层105的材料有关的详细说明。
接着，如图4所示，在堤部104上以及有机EL层105上通过掩模蒸镀法来形成由厚度20nm的Ag-Mg合金膜形成的阴极电极106之后，在阳极电极106上通过等离子体CVD法来形成由氮氧化硅膜形成的真空紫外光吸收层107。在本实施方式中，在真空紫外光吸收层107的形成过程中使用了将硅烷(SiH4)、氮气、氧气作为原料气体的电感耦合型的ICP-CVD(Inductively Coupled Plasma-CVD：电感耦合等离子体-CVD)法，但是如果不对有机EL层105带来热损伤(大约100℃以下)或者等离子体损伤等，则也可以通过其它方法、例如电容耦合型的CCP-CVD(Capacitively Coupled Plasma-CVD)法或者溅射法或者蒸镀法等形成。在本实施方式中，成为真空紫外光吸收层107的氮氧化硅膜的、波长对于632.8nm的光的折射率设为1.7，将其厚度设为150nm。此外，波长632.8nm的光是使用He-Ne的气体激光装置来产生的可见光。
接着，使用图5示出的成膜装置在真空紫外光吸收层107上形成具有层叠结构的密封膜，由此形成图7示出的结构。在此，在有机EL层105上通过阴极电极106和真空紫外光吸收层107从有机EL层105侧起依次交替地层叠多层缓冲膜和阻挡膜。也就是说，如图7所示，在真空紫外光吸收层107上依次形成膜厚1000nm的缓冲膜108、膜厚150nm的阻挡膜109、膜厚1000nm的缓冲膜110、膜厚150nm的阻挡膜111以及膜厚1000nm的缓冲膜112，由此形成由这些缓冲膜108、110、112以及阻挡膜109、111形成的上述密封膜。
在形成缓冲膜108的基底形成有真空紫外光吸收层107，但是上述基底的表面由于由堤部104所具有的开口部而具有凹凸形状。上述密封膜成为有机EL元件的发出的光的路径，因此需要抑制上述密封膜内的光的扩散以及反射，期望具有相对于玻璃基板101的主面平行且平坦的上表面。在此，在成膜时形成表示流动性的缓冲膜108，由此在填充上述基底的凹凸形状时，缓冲膜108的上表面能够形成平坦的形状，因此能够将形成于其上部的缓冲膜和阻挡膜的上表面和底面设为与玻璃基板101的主面平行且平坦的形状。
另外，除了由上述开口部产生的凹凸形状以外，在缓冲膜108的形成前形成于玻璃基板101上的蚀刻残渣或者尘埃等异物也被缓冲膜108填充，因此形成于缓冲膜108的基底的凹凸使构成密封膜的膜之间的界面歪曲，由此能够防止有机EL元件的辉度降低。
另外，在存在这种异物的基底上直接形成填充性低于缓冲膜的阻挡膜的情况下，考虑在上述异物正下方的基底表面以及上述异物的侧面等产生没有形成阻挡膜的间隙。阻挡膜是用于防止水分的浸入的阻水膜，因此在产生局部没有产生阻挡膜那样的间隙的情况下，有机EL元件对于水分的耐受性劣化而光半导体装置的可靠性降低。对于此，如上所述，在形成阻挡膜109之前形成具有流动性的缓冲膜108，由此即使在基底表面形成异物的情况下也能够形成缓冲膜108使得包围上述异物，因此能够防止形成于缓冲膜108上的阻挡膜109产生间隙而有机EL元件的阻水性降低。
在此，图5示出使用于本实施方式的上述密封膜的形成中的成膜装置的示意图。图5示出的成膜装置由具有真空排气机构508和压力控制机构的反应室501、合成石英窗503、真空紫外光灯单元504、远程等离子体导入口505a、505b、气体导入口506a、506b以及带温度控制基座507构成。从远程等离子体导入口505a、505b导入在装置外部产生的各种自由基、例如氮自由基(N*)、氧自由基(O*)、氩自由基(Ar*)等。在本实施方式中，在真空紫外光灯单元504中使用Xe2准分子灯(波长＝172nm)来进行成膜。此外，如图5所示，在成膜工序中作为进行成膜的对象的基板(玻璃基板)502被配置于带温度控制基座507的上部。另外，图5示出的成膜装置的各结构由控制器509进行控制。即，控制器509是具有对上述各种自由基的流量(流入量)、向真空紫外光灯单元504的电压的施加以及带温度控制基座507的温度等进行控制的作用的装置。
另外，图6示出说明本实施方式中研究的密封膜的膜结构的表。在图中的括号内示出使用于成膜的原料气体。在此，作为有机硅源例示OMCTS(Octo methyl cyclotetrasiloxane：八甲基环四硅氧烷)和BTBAS(Bis(tertiary butyl amino)silane：双(环丙氨基)硅烷)，作为无机硅源例示Si2H6(乙硅烷)，这些是优选例中的一个，使用于密封膜的成膜的原料气体并不限定于这些原料气体。作为得到与OMCTS相同效果的气体，例如存在TEOS(Tetra ethoxy silane：四乙基硅氧烷)、HMDSO(Hexa methyl disiloxane：六甲基二硅氧烷)等，作为得到与BTBAS相同效果的气体，还能够使用HMDS(Hexa methyl disilazane：六甲基二硅胺烷)、TMCTS(Tetra methyl cyclotetrasiloxane：四甲基环四硅氧烷)等。
在此，作为构成密封膜的缓冲膜以及阻挡膜的膜结构的组合，作为一例示出图6的表的膜结构A～D各自的组合。
图6示出的膜结构A是对缓冲膜中使用氧化硅膜、对阻挡膜中使用氮化硅膜的结构，形成相同的膜结构的情况在专利文献1中也有记载。在膜结构A中构成缓冲膜的氧化硅膜通过使用了OMCTS的光CVD法来形成，构成阻挡膜的氮化硅膜通过使用了BTBAS的光CVD法来形成。
另外，图6示出的膜结构B是对缓冲膜中使用氧化硅膜、对阻挡膜中使用氮氧化硅膜的结构。在膜结构B中构成缓冲膜的氧化硅膜通过使用了OMCTS的光CVD法来形成，构成阻挡膜的氮氧化硅膜通过使用了Si2H6、O*以及N*的等离子体辅助光CVD法来形成。此外，前面的O*以及N*分别表示氧自由基和氮自由基。
另外，图6示出的膜结构C以及膜结构D均对缓冲膜和阻挡膜中使用氮氧化硅膜。膜结构C或者膜结构D均通过使用了Si2H6、O*以及N*的等离子体辅助光CVD法来形成这一点与阻挡膜相同，但是缓冲膜的形成气体与阻挡膜不同。在膜结构C中使用OMCTS和N*来形成氮氧化硅膜，在膜结构D中使用BTBAS和O*来形成氮氧化硅膜。在膜结构C和膜结构D中作为使用于缓冲膜的形成中的原料的OMCTS和BTBAS分别具有甲基和乙基，均为包含碳的有机材料，与此相对，作为使用于阻挡膜的形成中的原料的Si2H6(高阶硅烷)气体是不包含碳(C)的无机材料。
以下，说明将图6示出的A～D的四组的膜结构应用于图1的缓冲膜和阻挡膜中的情况下的制造方法，示出将通过各个膜结构形成的密封膜的反射率以及光提取效率(辉度)进行比较而得到的结果。
如图5所示，通过使用图4说明的工序来形成真空紫外光吸收层107的各式样(基板502)被输送至维持真空的反应室501内的带温度控制基座507上，按照预定的顺序进行成膜。此时，基板502被带温度控制基座507控制为期望的温度。有机EL层具有因100℃左右的热量而劣化而无法发光的性质，因此基板502被带温度控制基座507保持为50。C左右。在成膜工序中不进行使用远程等离子体的等离子体辅助处理的情况下，在从气体导入口506a、506b将原料气体导入到反应室501而进行压力调整之后，从真空紫外光灯单元504照射真空紫外光而开始成膜。另一方面，在使用等离子体辅助处理的方法中，在从气体导入口506a、506b将原料气体导入到反应室501而进行压力调整之后，从真空紫外光灯单元504对基板502照射真空紫外光的同时进行等离子体辅助处理，由此开始成膜。也就是说，在真空紫外光的照射过程中，进行使用了远程等离子体的等离子体照射。
在膜结构A中，从气体导入口506a导入OMCTS，从真空紫外光灯单元504照射Xe2灯而在基板502上形成由氧化硅膜形成的缓冲膜108。接着，从气体导入口506b导入BTBAS，从真空紫外光灯单元504照射Xe2灯而在基板502上形成由氮化硅膜形成的阻挡膜109。通过相同的方法，在基板502上依次形成缓冲膜(氧化硅膜)110、阻挡膜(氮化硅膜)111以及缓冲膜(氧化硅膜)112。
在膜结构B中，从气体导入口506a导入OMCTS，从真空紫外光灯单元504照射Xe2灯而在基板502上形成由氧化硅膜形成的缓冲膜108。接着，从气体导入口506b导入Si2H6、从远程等离子体导入口505a导入N*、从远程等离子体导入口505b导入O*，从真空紫外光灯单元504照射Xe2灯而在基板502上形成由氮氧化硅膜形成的阻挡膜109。通过相同的方法，在基板502上依次形成缓冲膜(氧化硅膜)110、阻挡膜(氮氧化硅膜)111以及缓冲膜(氧化硅膜)112。
在膜结构C中，从气体导入口506a导入OMCTS，从远程等离子体导入口505a导入N*，从真空紫外光灯单元504照射Xe2灯而在基板502上形成由氮氧化硅膜形成的缓冲膜108。接着，从气体导入口506b导入Si2H6、从远程等离子体导入口505a导入N*、从远程等离子体导入口505b导入O*，从真空紫外光灯单元504照射Xe2灯而在基板502上形成由氮氧化硅膜形成的阻挡膜109。通过相同的方法，在基板502上依次形成缓冲膜(氮氧化硅膜)110、阻挡膜(氮氧化硅膜)111以及缓冲膜(氮氧化硅膜)112。此外，在形成缓冲膜108、110、112时也可以从远程等离子体导入口505a导入N*，并且从远程等离子体导入口505b导入O*。
在膜结构D中，从气体导入口506b导入BABAS，从远程等离子体导入口505b导入O*，从真空紫外光灯单元504照射Xe2灯而在基板502上形成由氮氧化硅膜形成的缓冲膜108。接着，从气体导入口506b导入Si2H6、从远程等离子体导入口505a导入N*、从远程等离子体导入口505b导入O*，从真空紫外光灯单元504照射Xe2灯而在基板502上形成由氮氧化硅膜形成的阻挡膜109。通过相同的方法，在基板502上依次形成缓冲膜(氮氧化硅膜)110、阻挡膜(氮氧化硅膜)111以及缓冲膜(氮氧化硅膜)112。此外，在形成缓冲膜108、110、112时也可以从远程等离子体导入口505a导入N*，并且从远程等离子体导入口505b导入O*。
通过上述方法形成的各层的、对于波长632.8nm的光的折射率为以下折射率。膜结构A、B的缓冲膜(氧化硅膜)的折射率为1.44，膜结构A的缓冲膜(氮化硅膜)的折射率为1.92。另一方面，膜结构C、D的缓冲膜(氮氧化硅膜)的折射率为1.65，膜结构B、C的缓冲膜(氮氧化硅膜)的折射率为1.7。
根据上述结果，在上述实施方式的光半导体装置中，在图1示出的缓冲膜和阻挡膜的结构中采用膜结构C或者D的结构而并非采用图6示出的膜结构A、B。也就是说，图6示出的膜结构C和D是使用于本实施方式中的膜结构，膜结构A和B是比较例的膜结构。因而，在本实施方式的有机EL元件中，图1示出的缓冲膜108、110、112以及阻挡膜109、111均由通过使用了等离子体辅助处理的光CVD法形成的氮氧化硅膜形成。
本实施方式中的氮氧化硅膜的组合以及折射率(吸收系数)能够通过硅类原料气体和氧自由基(O*)以及氮自由基(N*)的流量比来调整。此外，在本实施方式中示出提供氧自由基作为氧化源的示例，但是氧对于真空紫外光的分解效率高(消光截面面积大)，因此并非提供氧自由基而是提供氧气也能够形成氮氧化硅膜。即，通过对上述各气体流量比进行调整，能够形成具有期望组合、折射率(吸收系数)的氮氧化硅膜。例如能够在形成图6的膜结构C、D的缓冲膜时以及形成膜结构D的缓冲膜时，应用这样并非使用氧自由基而使用氧气的方法。
之后，通过公知的技术，分别形成对图7示出的阳极电极103和阴极电极106进行连接的布线(未图示)，由此完成本实施方式的有机EL元件的主要部分。
根据以上说明的方法，以下说明将对具有图6示出的膜结构A～D各自的结构的缓冲膜和阻挡膜的四种有机EL元件中在相同条件下注入电子的情况下的辉度进行比较的结果。首先，如图1所示，在与形成真空紫外光吸收层107的式样结构进行比较的情况下，表示最高辉度的式样为膜结构C与膜结构D的式样，均表示大致相同的辉度。与此相对，作为比较例的膜结构B仅得到膜结构C的20％～30％的辉度，作为比较例的膜结构A仅得到膜结构C的8％～15％的辉度。
并且，将上述式样在相对湿度90％、80℃的环境下放置一定时间，将对于初始辉度的辉度变动量进行了比较。其结果，膜结构C、D的辉度几乎没有变化，与此相对，膜结构B减小到90％～95％的辉度，膜结构A减小到70％～80％的辉度。如上所述，根据具有膜结构C或者D的密封膜的本实施方式的光半导体装置，能够提高有机EL元件的光提取效率(辉度)，并且能够提高对水分的可靠性。
在本实施方式中，示出通过使用了远程等离子体辅助处理的光CVD法形成阻水膜(阻挡膜)的一例，但是根据光提取效率(折射率控制)或者阻水性(膜密度)的观点，即使使用其它成膜方法来得到相同的效果。例如，如果通过形成图1示出的流动性大的缓冲膜108来使基底、即缓冲膜108的上表面平坦化，则也可以通过台阶被覆性不如光CVD法的等离子体CVD法使用阻挡膜109、111。但是，如在本实施方式中示出那样，如果在同一装置中连续地成膜构成密封膜的缓冲膜和阻挡膜，则能够大幅提高生产率。
另外，在本实施方式中，将通过使用远程等离子体辅助处理的光CVD法来形成的缓冲膜108、110、112的折射率设为1.65，但是考虑其它特性的膜组合的设定不可缺少。具体地说，在通过使用了有机硅源的光CVD法进行的成膜中，当增加膜中的氮含量时折射率增加，但是膜的流动性劣化，显示膜应力和杨氏模量增加的趋势。即，在缓冲膜中要求良好的平坦性、用于防止产生裂纹和膜剥离的低应力、杨氏模量的同时还要求层叠密封膜内的多重反射的抑制这种相反的性质。本发明者人考虑上述项目的基础上进行了研究，确认了以下情况：如果阻挡膜与缓冲膜之间的折射率差相对于波长632.8nm的光在0.25以下的范围内，则得到良好的光提取效率(辉度)而不会产生膜的裂纹或者剥离。
接着，将图1示出的形成真空紫外光吸收层107的式样与图16示出的没有形成真空紫外光吸收层的式样进行了比较。图16是作为比较例示出的光半导体装置的截面图，两者均具有密封膜的膜结构相同的图6的膜结构A的结构，但是在图16示出的比较例的有机EL元件中在阴极电极206的上部没有形成紫外光吸收层这一点与本实施方式的有机EL装置不同。也就是说，除了没有形成紫外光吸收层这一点以外，图16示出的有机EL元件具有与图1示出的有机EL元件相同的结构。
图1示出的形成真空紫外光吸收层107的式样的密封膜为图6示出的膜结构，因此与膜结构C、D相比辉度小但是发光，与此相对，没有形成真空紫外光吸收层107的图16示出的式样几乎不发光。这是由于，在作为密封膜形成工序的初始工序的缓冲膜208的形成过程中，在光CVD法中使用的真空紫外光通过阴极电极206对有机EL层205带来光损伤。与此相对，在本实施方式中，如图1所示那样在有机EL层105的正上方设置真空紫外光吸收层107，由此能够通过光CVD法来形成密封膜而不对有机EL层带来光损伤。
在本实施方式中示出在真空紫外光吸收层107的部件中使用氮氧化硅膜的示例，但是真空紫外光吸收层107的部件不一定为氮氧化硅膜，也可以由其它部件构成。根据本发明者人的研究，如果通过有机EL层105的真空紫外光的透过率大约小于10％，则几乎看不到有机EL层的光劣化。此外，严格地说，有机EL层上的阴极电极吸收真空紫外光的5％，因此当变得通过有机EL层的真空紫外光的5％以上时，有机EL层受到光损伤，从而产生光劣化。
因而，如果吸收真空紫外光90％以上而不对有机EL层105带来光损伤的绝缘膜，则还能够使用氮氧化硅膜以外的膜种类。例如，例如使用氧化铝、氮化铝或者氮氧化硅铝等也能够得到同样的效果。但是，考虑所使用的膜种类各自的光吸收系数，需要设定所需的膜厚。
另外，在本实施方式中，在其它等离子体CVD装置中形成了真空紫外光吸收层107的成膜，但是还能够在图5示出的装置中形成。例如，是以下方法：从气体导入口506a导入Si2H6气体、从远程等离子体导入口505a导入N*、从远程等离子体导入口505b导入O*，不通过真空紫外光灯单元504进行灯照射而形成氮氧化硅膜。不进行光照射因此成膜速度下降，但是Si2H6气体与从远程等离子体导入的自由基起反应，因此能够通过调整气体流量比来形成氮氧化硅膜。在该情况下，能够通过与密封膜相同的装置来集中形成，因此具有工艺整体的生产率提高以及装置投资成本降低等效果。
如上所述，在本实施方式的有机EL元件中，通过图6示出的膜结构C或者D的结构来形成图1示出的缓冲膜108、110、112以及阻挡膜109、111，由此通过减小缓冲膜与阻挡膜、缓冲膜与阴极电极以及缓冲膜与粘接层各自的折射率差，来能够抑制密封膜内的光的多重反射，提高有机EL元件的光提取效率(辉度)。
如上所述，缓冲膜和阻挡膜能够由通过使用了远程等离子体辅助处理的光CVD法形成的氮氧化硅膜构成，由此能够减小缓冲膜和阻挡膜的折射率差。在不使用远程等离子体辅助处理的通常的光CVD法中，对氨气或者氮气那样的消光截面面积小的原料气体进行分解而提取氮，将该氮导入到要成膜的膜较困难，但是通过使用图5示出的成膜装置，使用远程等离子体辅助处理来提供氮自由基等，由此能够形成期望的氮氧化硅膜。
以上，根据实施方式具体地说明了由本发明人进行的发明，但是本发明并不限定于上述实施方式，显然在不脱离其宗旨的范围内能够进行各种变更。
例如，在上述实施方式中使用光CVD法来形成密封膜，因此需要防止由使用于光CVD法的真空紫外光对有机EL层带来损伤。在上述实施方式中，如图1所示那样形成真空紫外光吸收层107，由此能够防止由于形成缓冲膜108、110、112以及阻挡膜109、111时照射的真空紫外光而有机EL层105劣化而不发光。
此外，在上述实施方式中，作为一例示出形成了有机EL元件及其密封膜的光半导体装置，但是，当然还能够将上述密封膜应用于具备了薄膜晶体管的有机EL显示器中。例如，在图1示出的玻璃基板101与绝缘膜102之间设置由薄膜晶体管构成的开关元件，对上述开关元件与有机EL元件进行连接，由此能够形成有机EL元件。
另外，通过在树脂膜、树脂基板的表面和背面形成本发明的密封膜，来能够抑制由树脂膜或者树脂基板等的吸湿引起的尺寸变动，除此以外，还能够对上述发明的形成了密封膜的上述树脂膜或者树脂基板等与有机EL显示器进行组合来形成挠性有机EL显示器。在该情况下，在形成图1示出的结构之后，去掉玻璃基板101，接着将表面被由具有与图1示出的缓冲膜和阻挡膜相同结构的密封膜覆盖的树脂基板与阳极电极102的下部进行粘接。另外，同样地，当然还能够将上述实施方式的密封膜应用于有机EL照明。特别是，如本实施方式那样，在可见光通过密封膜的设备结构中效果变得明显。
另外，在上述实施方式中在有机EL层的上部配置阴极电极，在有机EL层的下部配置了阳极电极，但是，相反，也可以在有机EL层的上部配置阳极电极而在有机EL层的下部配置阴极电极。
产业上的可利用性
本发明的光半导体装置的制造方法广泛利用于具有通过可见光的密封膜的光半导体装置。

Claims (16)

1.一种光半导体装置，具有在基板上从上述基板的主面侧起依次形成的第一电极、有机发光层、第二电极，以及设置于上述基板上以覆盖上述发光层的密封膜，该光半导体装置的特征在于，
上述密封膜包含交替地层叠平坦化膜和阻挡膜而成的层叠膜，
上述平坦化膜以及上述阻挡膜包含氮氧化硅膜。
2.根据权利要求1所述的光半导体装置，其特征在于，
上述第一电极的上表面从形成于上述平坦化膜与上述基板之间的第一绝缘膜的开口部露出，形成于上述开口部上的最下层的上述平坦化膜的底面具有凹凸，最下层的上述平坦化膜的上表面是平坦的。
3.根据权利要求1所述的光半导体装置，其特征在于，
上述平坦化膜包含含有碳的氮氧化硅膜，
上述阻挡膜包含无机氮氧化硅膜。
4.根据权利要求1所述的光半导体装置，其特征在于，
上述平坦化膜通过并用利用真空紫外线的光CVD法以及利用远程等离子体的等离子体CVD法来形成。
5.根据权利要求1所述的光半导体装置，其特征在于，
上述阻挡膜通过并用利用真空紫外线的光CVD法以及利用远程等离子体的等离子体CVD法来形成。
6.根据权利要求1所述的光半导体装置，其特征在于，
上述平坦化膜与上述阻挡膜相比杨氏模量低，上述阻挡膜与上述平坦化膜相比膜密度大且阻水性高。
7.根据权利要求1所述的光半导体装置，其特征在于，
在上述有机发光层与上述密封膜之间形成有吸收真空紫外光的第二绝缘膜。
8.根据权利要求7所述的光半导体装置，其特征在于，
上述第二绝缘膜是吸收真空紫外线90％以上的绝缘膜。
9.一种光半导体装置的制造方法，其特征在于，具有以下工序：
(a)在基板上形成第一电极；
(b)在上述第一电极上形成与上述第一电极电连接的有机发光层；
(c)在上述有机发光层上形成与上述有机发光层电连接的第二电极；以及
(d)在上述有机发光层上通过利用真空紫外光的光CVD法形成氮氧化硅膜，
其中，在上述(d)工序中，在上述真空紫外光的照射过程中利用远程等离子体进行自由基照射。
10.根据权利要求9所述的光半导体装置的制造方法，其特征在于，
在上述(d)工序中，层叠多层上述氮氧化硅膜，在上述有机发光层上从上述有机发光层侧起依次交替层叠包含多个上述氮氧化硅膜之一的平坦化膜以及包含多个上述氮氧化硅膜之一的阻挡膜。
11.根据权利要求10所述的光半导体装置的制造方法，其特征在于，
在上述(d)工序中，将具有碳的有机物作为原料形成上述平坦化膜，仅将无机物作为原料形成上述阻挡膜。
12.根据权利要求10所述的光半导体装置的制造方法，其特征在于，
上述平坦化膜是在形成过程中表现出流动性的膜，上述阻挡膜是与上述平坦化膜相比膜密度大且阻水性高的膜。
13.根据权利要求9所述的光半导体装置的制造方法，其特征在于，
在上述(a)工序之后在上述(b)工序之前，还具有以下工序：在上述基板上形成第一绝缘膜之后，将上述第一绝缘膜开口而使上述第一电极的上表面露出。
14.根据权利要求9所述的光半导体装置的制造方法，其特征在于，
在上述(d)工序中，使用氮自由基和氧自由基中的至少一个以及有机硅气体，作为形成上述氮氧化硅膜的原料气体。
15.根据权利要求9所述的光半导体装置的制造方法，其特征在于，
在上述(d)工序中，使用氧自由基或者氧气中的某一个、高阶硅烷气体以及氮自由基，作为形成上述氮氧化硅膜的原料气体。
16.根据权利要求9所述的光半导体装置的制造方法，其特征在于，
在上述(d)工序之前，还具有以下工序：在上述有机发光层上形成吸收真空紫外线90％以上的第二绝缘膜。
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