水氧阻隔层的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种微电子器件制备方法，特别是涉及一种微电子器件的外部水氧阻隔结构部分的制备方法，应用于微电子器件防水和外部密封技术领域。
【背景技术】
[0002]有机电致发光器件(Organic Light Emitting Device, OLED)比起无机电致发光器件而言具有材料选择范围宽、可实现由蓝光区到红光区的全彩色显示、驱动电压低、发光亮度和发光效率高、视角宽、响应速度快、制作过程相对简单、费用低、并可实现柔性显示等诸多优点，因而在过去的20多年中得到了迅速的发展，相关产业已处于产业化的初期，有机电致发光器件被普遍认为是下一代显示器件的主流。
OLED是一种电流驱动式发光器件，其发光原理为在两个电极之间沉积非常薄的有机材料，对该有机发光材料层通以直流电使其发光。其大部分的组件都是有机的，故对空间中任何微量的水份和氧气特别敏感，水份和氧气会劣化OLED器件的各组分，特别会弱化其发光能力，严重降低OLED器件的显示质量和使用寿命，因而对OLED器件进行有效的封装是其实现产业化和柔性显示的关键技术。
[0003]对于水氧阻隔层的材料，多采用结构致密，性质稳定的材料。沉积成膜过程的不同，会导致膜层结构的变化，但在沉积过程中始终需要保持材料原有的致密性，减少缺陷的出现，这样能够使得膜层中的水汽通路数量下降，最终呈现出良好的水氧阻隔性。
[0004]不同的薄膜沉积方式具有不同的沉积原理，所能够达到的阻隔性能极限也不尽相同，形成水汽透过通路的多少是决定阻隔效果好坏的重要因素，因此减少水汽通路的形成或改变原有水汽通路的形态来使其失配是增强阻隔性能的有效途径，但为了达到这一目标，增加了传统的薄膜制备的难度，甚至需要更换更加致密的成膜材料，从而导致OLED器件制备成本的提高，不利于产业化发展。
【发明内容】
[0005]为了解决现有技术问题，本发明的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种水氧阻隔层的制备方法，在基板之上制备多层薄膜层形成水氧复合阻隔层，通过调节一种或几种影响薄膜沉积的参数，便可以使得薄膜以不同结构、不同性质甚至不同生长模式进行生长，进而使得在前一个膜层中的水汽通路与后一个膜层中的水汽通路失配，不能联通的水汽通路无法导通大气中的水氧，从而增强了薄膜的水氧阻隔性能。
[0006]为达到上述发明创造目的，采用下述技术方案:
一种水氧阻隔层的制备方法，在基板之上依次制备至少2层薄膜层形成水氧复合阻隔层，制备每层薄膜层时，至少任意相邻的两层薄膜层在制备时采用的制备参数不同，使水氧复合阻隔层内的各层薄膜层组成水氧微通路不连通的失配结构。
[0007]作为本发明优选的技术方案，制备水氧复合阻隔层时分别采用溅射法、原子层沉积法、化学气相沉积法和真空蒸镀法中任意一种成膜方法或任意多种成膜方法的组合。
[0008]作为本发明上述方案进一步优选的第一种技术方案，当采用溅射法制备水氧复合阻隔层时，通过控制溅射材料种类、溅射功率、溅射气氛中的组分浓度、溅射气氛压力、基片负偏压、沉积温度、基片与靶材距离和基片转速中任意一种参数或任意几种参数的组合，来分别制备性质或结构不同的各层薄膜层。当采用溅射法制备水氧复合阻隔层时，优选采用Al203、Zr02、Si02或Al制备各层薄膜层，或者采用不同的溅射材料组合制备各层薄膜层中的复合阻隔薄膜层。
[0009]溅射(Sputtering)的原理就是通过发射电子使得腔体里的氩气电离，氩离子通过电场加速，获得动能，飞向加以负偏压的靶材，轰击出靶材材料的粒子，飞出的靶材粒子在距离靶材一定位置处的基板上沉积出相应膜层。能够影响膜层质量的因素有很多，主要影响因素包括:1.溅射功率:电压影响氩离子能量，电流影响氩离子数;2.沉积是氩离子的浓度:反应流量;3.基片是否加负偏;4.沉积温度;5.基片与靶材距离及其转速。高功率下溅射速率加快，因为高功率对应高电压、高电流，高电压使得氩离子动能变大，高电流则反映氩离子数量多，所以高功率对应的溅射产额大，沉积速度快。氩离子浓度一方面影响到可以轰击靶材的氩离子数量多少，另一方面也影响到腔体内气体平均自由程，需综合考虑。基片偏压影响膜层与基底的结合力，而温度及气压PAr能够改变膜层的生长模式。通过调节改变一种或几种主要影响参数，可以显著改变膜层形态、性质。
[0010]作为本发明上述方案进一步优选的第二种技术方案，当采用原子层沉积法制备水氧复合阻隔层时，通过控制原子层沉积材料、前驱体温度、反应室真空度和基片温度中任意一种参数或任意几种参数的组合，来分别制备各层薄膜层。
[ΟΟ??] 原子层沉积(atomic layer deposit1n , ALD)是一种可以将物质以单原子膜形式一层一层的镀在基底表面的方法。原子层沉积与普通的化学沉积有相似之处。但在原子层沉积过程中，新一层原子膜的化学反应是直接与之前一层相关联的，这种方式使每次反应只沉积一层原子。经过若干次循环后便可达到所需厚度。主要影响膜层形态的因素:1.前驱体温度;2.反应室真空度;3.基片温度。其中基片温度对初始沉积时间和生长速率的影响最为显著。在温度窗口内，基片温度越低，薄膜生长越缓慢，初始沉积时间越长，表面粗糙度增加;随着基片温度的升高，初始沉积过程越短暂，薄膜很快封闭，温度越高，表面粗糙度也越小。
[0012]作为本发明上述方案进一步优选的第三种技术方案，当采用化学气相沉积法制备水氧复合阻隔层时，通过控制沉积材料的种类、不同气体通入的流量比、等离子体密度、沉积温度、基片与气体入口的距离、沉积时腔体气压和反应气体计量比中任意一种参数或任意几种参数的组合，来分别制备各层薄膜层。当采用化学气相沉积法制备水氧复合阻隔层时，优选采用SiNx或S12制备各层薄膜层，或者采用不同的沉积材料制备各层薄膜层中至少一组相邻的薄膜层。
[0013]化学气相沉积(plasmaenhanced chemical vapor deposit1n.PECVD)，是一种制备材料的气相生长方法，它是把一种或几种含有构成薄膜元素的化合物、单质气体通入放置有基材的反应室，借助空间气相化学反应在基体表面上沉积固态薄膜的工艺技术。主要影响膜层形态的因素:1.不同气体通入的流量比；2.等离子体密度，与功率对应;3.沉积温度;4.基片与气体入口的距离;5.沉积时腔体气压;6.反应气体计量比。通过调节改变一种或几种主要影响参数，可以显著改变膜层形态、性质。
[0014]作为本发明上述方案进一步优选的第四种技术方案，当采用真空蒸镀法制备水氧复合阻隔层时，通过控制真空蒸镀材料、基片的表面性质、蒸镀时的温度、蒸镀速度、真空度和蒸发源与基片的相对位置中任意一种参数或任意几种参数的组合，来分别制备各层薄膜层。当采用真空蒸镀法制备水氧复合阻隔层时，优选采用Al2O3制备各层薄膜层。
[0015]真空蒸发镀膜是在真空环境下，用蒸发器加热蒸发物质使之汽化，蒸发粒子流直接射向基片并在基片上沉积形成固态薄膜的技术。是发展最