密封膜形成装置和密封膜形成方法与流程

本发明涉及将防止水分浸入的密封膜形成为对象物的密封膜形成装置和密封膜形成方法。

背景技术：

在有机el、薄膜太阳能电池等耐水性差的电子器件的制造中，需要对器件进行密封以使水分不浸入到器件中。以往使用玻璃、阻隔性高的膜等对器件进行密封，但为了使制品更薄且轻量化，近年来正在采用下述方法：通过cvd法等干法工艺使阻隔性高的薄膜(密封膜)成膜在器件表面，从而对电子器件进行保护而免受外部气体影响。

但是，这样利用密封膜进行保护的情况下，在如图5那样工序上产生的颗粒等异物91附着在电子器件(基材w)上时，若从其上起形成密封膜90，则如部位92那样在具有密封膜材料未绕回那样的陡峭的凹处的部位，密封膜90容易中断，水分有可能从此处浸入而产生电子器件的劣化。即，密封膜的阻隔性有可能降低。

因此，例如在专利文献1中提出了如图6所示那样通过电喷雾法、喷墨法等湿法工艺在基材w的表面形成具有流动性的覆盖膜93，利用覆盖膜93将异物91埋入后，在覆盖膜93的表面形成密封膜90。由此，能够在覆盖膜93的平缓的表面形成密封膜90，因此能够得到无中断且阻隔性高的密封膜90。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特愿2014-105566号公报

技术实现要素：

发明所要解决的课题

但是，若为专利文献1记载的密封膜的形成方法，则即便如此，密封膜的阻隔性也有可能降低。具体而言，为了在形成了覆盖膜之后利用干法工艺形成密封膜，将基材输送至干法工艺装置并对基材周边进行减压，此时产生较大的气流，因此有可能在覆盖膜上附着颗粒等异物。其结果是，如图7所示密封膜90在异物94的周边产生中断，阻隔性有可能降低。

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种密封膜形成装置和密封膜形成方法，能够稳定地形成阻隔性高的密封膜。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题，本发明的密封膜形成装置的特征在于，该密封膜形成装置具备：第一减压腔室，其容纳基材；覆盖膜形成部，其利用湿法工艺将覆盖膜材料供给至上述第一减压腔室内所容纳的基材而形成覆盖膜；第二减压腔室，其容纳基材；被减压的减压输送路，其是基材从上述第一减压腔室到上述第二减压腔室的输送路径；以及密封膜形成部，其利用干法工艺将密封膜材料供给至形成在上述第二减压腔室内所容纳的基材上的上述覆盖膜而形成密封膜。

根据上述密封膜形成装置，能够稳定地形成阻隔性高的密封膜。具体而言，通过具有第一减压腔室、减压输送路和第二减压腔室，能够在形成覆盖膜之后始终维持减压环境直至在覆盖膜的表面形成密封膜为止，因此能够防止在覆盖膜的表面附着异物，能够在平缓的覆盖膜表面稳定地形成阻隔性高的密封膜。

另外，上述覆盖膜材料可以是无溶剂系的液体。

通过如此进行，能够防止在减压环境下进行湿法工艺时覆盖膜内的溶剂挥发而在涂布完成前发生固化。

另外，上述覆盖膜材料可以是加热固化型、紫外线固化型或吸水固化型的液体。

通过如此进行，即使在减压环境下也能够容易地使覆盖膜固化。

另外，上述覆盖膜形成部可以是电喷雾装置，上述覆盖膜材料供给时的上述第一减压腔室内的压力可以为0.2pa以下。

通过这样进行，即使在减压环境下也能够防止在第一减压腔室与电喷雾装置之间、喷嘴与载台之间产生异常放电，能够稳定地形成覆盖膜。

另外，为了解决上述课题，本发明的密封膜形成方法的特征在于，该密封膜形成方法具有如下的工序：覆盖膜形成工序，在减压环境下利用湿法工艺将覆盖膜材料供给至第一减压腔室内所容纳的基材而形成覆盖膜；减压输送工序，在减压环境下将基材从上述第一减压腔室输送至第二减压腔室；以及密封膜形成工序，在减压环境下利用干法工艺将密封膜材料供给至形成在上述第二减压腔室内所容纳的基材上的上述覆盖膜而形成密封膜。

根据上述密封膜形成方法，能够稳定地形成阻隔性高的密封膜。具体而言，通过具有覆盖膜形成工序、减压输送工序和密封膜形成工序，能够在形成覆盖膜之后始终维持减压环境直至在覆盖膜的表面形成密封膜为止，因此能够防止在覆盖膜的表面附着异物，能够在平缓的覆盖膜表面稳定地形成阻隔性高的密封膜。

发明效果

根据本发明的密封膜形成装置和密封膜形成方法，能够稳定地形成阻隔性高的密封膜。

附图说明

图1是示出本发明的一个实施方式的密封膜形成装置的示意图。

图2是示出本发明的一个实施方式的密封膜形成方法的流程图。

图3是示出电喷雾涂布中的减压腔室内压力与放电电压之间的关系的曲线图。

图4是示出其它实施方式的密封膜形成装置的示意图。

图5是示出利用现有的密封膜形成方法形成在基材上的密封膜的示意图。

图6是示出利用本发明的密封膜形成方法形成在基材上的密封膜的示意图。

图7是示出利用现有的密封膜形成方法形成在基材上的密封膜的示意图。

具体实施方式

使用附图，对本发明的实施方式进行说明。

图1是示出本发明的一个实施方式的密封膜形成装置的示意图，是截面图。

密封膜形成装置1具有覆盖膜形成部2和密封膜形成部3，通过覆盖膜形成部2在基材w的表面形成覆盖膜93，通过密封膜形成部3在该覆盖膜93的表面形成密封膜90。

另外，覆盖膜形成部2被容纳在第一减压腔室4，在减压环境下形成覆盖膜93。另外，密封膜形成部3被容纳在第二减压腔室5，在减压环境下形成密封膜90。

另外，第一减压腔室4与第二减压腔室5经由减压输送路6连结起来，该减压输送路6是基材w从第一减压腔室4到第二减压腔室5的输送路径，通过对减压输送路6的内部进行减压，能够在维持减压的状态下在基材w上形成覆盖膜93和密封膜90。

覆盖膜形成部2是利用湿法工艺将覆盖膜材料供给至基材w的装置，在本实施方式中，覆盖膜形成部2是电喷雾装置。需要说明的是，利用湿法工艺能够在成膜对象上形成数百nm～数十um的膜厚的覆盖膜93。需要说明的是，覆盖膜93的阻隔性不高，利用后述的密封膜90来确保阻隔性。

覆盖膜形成部2具有喷嘴21、注射器22、电源23和载台24，电源23对在内部填充有从注射器22供给的覆盖膜材料的喷嘴21施加电压，从而朝向载置于载台24的基材w喷雾溶液材料。

喷嘴21是导电体制的管状的部件，开口朝向z轴方向(上下方向)。另外，喷嘴21与注射器22连接，从注射器22向喷嘴的中空部填充覆盖膜材料。需要说明的是，在本实施方式中，使用内径0.8mm、外径1.2mm的管状体作为喷嘴21。

另外，构成为在喷嘴21上连接有电源23，在对通过喷嘴21的中空部的覆盖膜材料施加电压的状态下，使溶液材料从下方朝向上方喷雾。并且，从喷嘴21喷雾的溶液材料在喷嘴21与基材w之间形成喷雾，在基材w上堆积形成覆盖膜93。

注射器22具有筒状的筒体和在该筒体的内壁滑动的活塞，活塞相对于筒体在推入的方向上驱动，由此贮留在筒体内的覆盖膜材料相对于活塞从相反的一侧被挤出，被挤出的覆盖膜材料供给至喷嘴21。另外，活塞与未图示的驱动源连接，活塞利用该驱动源进行精密驱动而将5～100ul/分钟左右的微量的覆盖膜材料送出至喷嘴21。需要说明的是，注射器22也可以不设置在第一减压腔室4内，而设置在腔室外的大气侧。

载台24是具有对基材w进行把持的机构的板，具有导电性。在本实施方式中，载台24是金属板。载台24构成为：在覆盖膜的形成时相对于基材w从与喷嘴21相反的一侧与基材w接触而对基材w进行把持，并且接地。由此，在利用电源23施加电压的喷嘴21与载台24之间产生电位差，在喷嘴21与载台24之间形成电力线。并且，施加电压而从喷嘴21喷出的覆盖膜材料受到电力线的影响朝向载台24飞行(即向z轴方向飞行)，形成喷雾。

密封膜形成部3是利用干法工艺将密封膜材料供给至基材w的装置，在本实施方式中，密封膜形成部3是等离子体cvd装置。需要说明的是，利用干法工艺能够在成膜对象上形成数十nm～数um的膜厚的密封膜90。

密封膜形成部3具有成膜腔室31、电极单元32、等离子体气体供给源33、原料气体供给源34、高频电源35和载台36，电极单元32设置在成膜腔室内。在对成膜腔室31的内部进行了减压的状态下从等离子体气体供给源33和原料气体供给源34供给等离子体气体和原料气体，通过高频电源35向电极单元32施加高频电力，由此等离子体气体进行等离子体化，产生感应耦合等离子体，该感应耦合等离子体使原料气体分解。该被分解的原料气体堆积在载置于载台36的基材w上，由此形成密封膜90。

成膜腔室31例如是将多个不锈钢板组合成长方体状而构成的中空的箱状体，在该成膜腔室31的内部的空间配置电极单元32。

另外，成膜腔室31一部分开口，在该开口部设置网格37，经由网格37而与后述的第二减压腔室5连结。并且，与第二减压腔室5的内部进行减压连动地，成膜腔室31的内部也进行减压。

在形成成膜腔室31的外壁部设置有等离子体气体供给源33和原料气体供给源34，从这些供给源向成膜腔室31内供给等离子体气体和原料气体。

需要说明的是，在本实施方式中，使用hmds(六甲基二硅氮烷)气体作为原料气体。对此，通过使用氩气和氢气作为等离子体气体，形成si化合物膜作为密封膜，另外通过使用氧气作为等离子体气体，形成sio2膜作为密封膜。si化合物膜的密合性高于sio2膜，sio2膜的阻隔性高于si化合物膜。在本实施方式中，按照si化合物膜与sio2膜交互形成的方式进行多次成膜，形成兼具高阻隔性和密合性这二者的密封膜90。

电极单元32例如由铜等具有导电性的材料构成，具有大致u字状的形状，固定于成膜腔室31的壁面。

另外，电极单元32的两端与高频电源35连接，高频电源35进行动作向电极单元32施加高频电力，由此在成膜腔室31的内部空间在大致u字状的电极单元32之间产生绝缘破坏，使等离子体气体等离子体化。

载台36是具有对基材w进行把持的机构的板，夹着网格37而设置于与电极单元32相反的一侧、即第二减压腔室5侧。由此，在成膜腔室31内分解的原料气体通过网格37朝向载台36，在载置于载台36的基材w上形成密封膜。此处，网格37接地，由此被分解的原料气体之中仅成膜所需的自由基通过网格37，成膜不需要的电子、离子等附着或反弹至网格37上。

第一减压腔室4具有真空泵41，通过使真空泵41动作而使内部空间成为减压环境(气压低于大气压的环境)。并且，在第一减压腔室4的内部设置有覆盖膜形成部2，能够在减压环境下实施基于使用了覆盖膜形成部2的湿法工艺的覆盖膜形成作业。

另外，在第一减压腔室4上设置有挡板42和挡板43，通过将挡板42打开，能够将基材w从比覆盖膜形成部2靠前的工序的装置搬入，通过将挡板43打开，能够将基材w搬出至比覆盖膜形成部2靠后的工序的装置(在本实施方式中为密封膜形成部3)。

第二减压腔室5具有真空泵51，通过使真空泵51动作而使内部空间成为减压环境。并且，在第二减压腔室5的内部设置有密封膜形成部3，能够在减压环境下实施基于使用了密封膜形成部3的干法工艺的密封膜形成作业。

另外，在第二减压腔室5上设置有挡板52和挡板53，通过将挡板52打开，能够将基材w从比密封膜形成部3靠前的工序的装置(在本实施方式中为覆盖膜形成部2)搬入，通过将挡板53打开，能够将基材w搬出至比密封膜形成部3靠后的工序的装置。

减压输送路6是基材w从第一减压腔室4到第二减压腔室5的输送路径，具有间隔壁61、真空泵62。

间隔壁61是对第一减压腔室4与第二减压腔室5之间进行隔断而免受外部气体影响的壁部，基材w在由间隔壁61分隔的内部进行输送。并且，通过使真空泵62动作，能够使减压输送路6内成为减压环境，能够从在第一减压腔室4内在基材w上形成覆盖膜93时到在第二减压腔室5内在基材w上形成密封膜90为止的期间维持减压环境。

此处，第一减压腔室4内、第二减压腔室5内和减压输送路6内的压力未必需要相同。例如通过使减压输送路6内的压力低于第一减压腔室4内和第二减压腔室5内的压力，能够防止在第一减压腔室4内覆盖膜93固化时产生的脱气进入至第二减压腔室5内。

另外，通过在减压输送路6内一边维持减压环境一边供给ar等非活性气体，形成高于第一减压腔室4或第二减压腔室5的压力，由此能够防止气体等从第一减压腔室4混入至减压输送路6内，还能够防止气体从第二减压腔室5混入至减压输送路6内。

另外，在减压输送路6上设置有对基材w进行输送的输送装置63，通过输送装置的手部64向第一减压腔室4移动，能够将基材w从载台24取出，另外通过手部64向第二减压腔室5移动，能够将基材w载置于载台36。

接着，将使用了上述密封膜形成装置1的本发明的密封膜形成方法的动作流程示于图2。需要说明的是，在本实施方式中，真空泵41、真空泵51和真空泵62始终动作，第一减压腔室4、第二减压腔室5和减压输送路6的内部始终减压。

首先，将挡板42打开，利用未图示的输送装置将基材w从湿法工艺的前一工序的装置搬入至第一减压腔室4内并载置于载台24(步骤s1)。

接着，将挡板42关闭，在第一减压腔室4内的压力成为规定的值之后，利用湿法工艺在基材w的表面形成覆盖膜93(步骤s2)。

在形成了覆盖膜93之后，在第一减压腔室4内使覆盖膜93固化(步骤s3)。将覆盖膜93固化的方法可以举出加热、紫外线照射等。

接着，经由减压输送路6将基材w从第一减压腔室4输送至第二减压腔室5(步骤s4)。由此，从覆盖膜93的形成开始的时刻到密封膜90的形成完成的时刻为止维持减压环境。

此处，在基材w的输送时，将挡板43和挡板52打开，通过输送装置63进行基材w的输送。此时，为了防止万一在覆盖膜93的固化时产生的脱气进入至第二减压腔室5而对密封膜90的形成产生不良影响，在将挡板43打开并由手部64从载台24接收基材w期间将挡板52关闭，在手部64接收基材w容纳至减压输送路6内并将挡板43关闭之后，将挡板52打开。并且，手部64进入至第二减压腔室5内，将基材w交接至载台36。

接着，将挡板52关闭，在第二减压腔室5内的压力成为规定的值之后，利用干法工艺在覆盖膜93的表面形成密封膜90(步骤s5)。

最后，将挡板53打开，利用未图示的输送装置将基材w从第二减压腔室5搬出，并输送至下一工序的装置(步骤s6)。

使用以上的密封膜形成装置1和密封膜形成方法所形成的密封膜90取得图6所示那样的形态。即，在基材w的表面形成覆盖膜93，在该覆盖膜93的表面形成密封膜90。

覆盖膜93是通过使用湿法工艺将具有流动性的覆盖膜材料涂布在基材w上而形成的，因此即使万一异物91附着在输送至第一减压腔室4的基材w上，覆盖膜93也将异物91包入，其表面没有密封膜材料未绕回那样的陡峭的凹处，是平缓的。并且，密封膜90形成在该覆盖膜93的表面。

另外，通过从覆盖膜93的形成开始的时刻到密封膜90的形成完成的时刻为止维持减压环境，没有如图7所示那样在覆盖膜93的表面附着异物94，因此能够得到无间断且阻隔性高的密封膜90。

另一方面，在制造电子器件的一系列的工序中，其它工序大多也在减压环境下进行，因此从覆盖膜93的形成开始的时刻到密封膜90的形成完成的时刻为止维持减压环境还具有下述特征，能够节省为了进行湿法工艺而将气压恢复至大气压、在进行了湿法工艺之后再次进行减压的这种麻烦。

此处，覆盖膜93将异物91包入，覆盖膜93的表面是平缓的，期望在湿法工艺中，覆盖膜材料保持液体状态。其中，在低压环境下溶剂容易挥发，因此难以维持液体状态。因此，优选覆盖膜材料的溶剂不含蒸气压低的溶剂。另外，只要覆盖膜材料本身例如为环氧树脂、丙烯酸类树脂之类的无溶剂系的液体，则无需考虑溶剂的挥发，因此是进一步优选的。

另外，对于覆盖膜材料的固化的形态，只要覆盖膜材料是加热固化型或紫外线固化型的液体，则即使在减压环境下也容易控制固化的进行，因此是优选的。另外，也可以是吸水固化型。此时，可以通过第一减压腔室4内所含有的少量的水分进行固化，也可以在对基材w供给覆盖膜材料完成后利用未图示的水供给单元从第一减压腔室4的外侧向内侧供给水。

接着，将采用电喷雾涂布作为湿法工艺的情况下的第一减压腔室4内的压力与放电电压之间的关系示于图3的曲线图中。

在电喷雾涂布中，如上所述对喷嘴21施加电压，但在减压环境下有可能在喷嘴21与第一减压腔室4的壁面之间、喷嘴21与载台24之间产生异常放电而不易进行电喷雾涂布。

图3是对多个模式的腔室内压力下的喷嘴21与第一减压腔室4的壁面之间的放电电压进行绘制而得到的。需要说明的是，在本实施方式中，喷嘴21与第一减压腔室4的壁面的距离约为200mm，喷嘴21与载台24的距离为50～100mm。其结果是，例如如图3中双点划线所示那样，放电电压的变化按照帕邢定律在某一压力取得极小值，在该压力以下，压力越低，放电电压越高。

此处，在本实施方式中，在电喷雾涂布中，对喷嘴21施加约12kv的电压，只要腔室内压力为0.2pa以下，则能够抑制在与腔室壁面之间的异常放电而进行电喷雾涂布，从而稳定地形成覆盖膜93。

利用以上的密封膜形成装置和密封膜形成方法，能够稳定地形成阻隔性高的密封膜。

此处，本发明的密封膜形成装置和密封膜形成方法不限于以上说明的形态，在本发明的范围内可以为其它形态。例如在图1的实施方式中，在第一减压腔室4与第二减压腔室5之间另设置有具有间隔壁61的减压输送路6，但也可以如图4所示将第一减压腔室4与第二减压腔室5直接连结起来。该情况下，将第一减压腔室4与第二减压腔室5各自的外壁的开口部连结而形成的空间成为减压输送路6。

另外，基材w不限于图1等所示那样的片状，也可以是长条的膜状。该情况下，基材w可以利用辊对辊的方式进行输送，此时在第一减压腔室4和第二减压腔室5设置供基材w通过的最低限的尺寸的开口，形成基材w的输送路径，由此能够构成为在第一减压腔室4或第二减压腔室5的工艺中产生的气体不易混入至其它腔室。

另外，覆盖膜形成部2不限于电喷雾装置，也可以是其它湿法工艺装置。例如也可以是狭缝喷嘴涂布装置、喷墨涂布装置等。

另外，密封膜形成部3不限于cvd装置，也可以是其它干法工艺装置。例如也可以是溅射装置。

符号说明

1密封膜形成装置

2覆盖膜形成部

3密封膜形成部

4第一减压腔室

5第二减压腔室

6减压输送路

21喷嘴

22注射器

23电源

24载台

31成膜腔室

32电极单元

33等离子体气体供给源

34原料气体供给源

35高频电源

36载台

37网格

41真空泵

42挡板

43挡板

51真空泵

52挡板

53挡板

61间隔壁

62真空泵

63输送装置

64手部

90密封膜

91异物

92部位

93覆盖膜

94异物

w基材