CN101896635B - 成膜用掩模和掩模密合方法 - Google Patents

成膜用掩模和掩模密合方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供成膜用掩模和掩模密合方法，该掩模与基板良好地密合，能够实现成膜图案精度良好的成膜，实用性极其优异。所述掩模由具有容许成膜材料通过的开口图案的掩模主体1和保持该掩模主体1的保持框架2构成，用于在其上层叠基板6，所述成膜材料通过所述开口图案而附着于基板6，所述成膜用掩模的特征在于，所述保持框架2具有一对保持部4，该一对保持部4分别沿着所述掩模主体1的4个边中的相向的一对边部3设置，并分别保持该一对边部3，所述成膜用掩模以仅通过该一对保持部4来保持所述掩模主体1的方式构成，以在由所述一对保持部4保持的所述一对边部3之间，所述掩模主体1因自重而挠曲，并且，所述挠曲量在该一对边部3相向的方向上变化的方式将该一对边部3固定于所述一对保持部4。

Description

成膜用掩模和掩模密合方法
技术领域
本发明涉及成膜用掩模和掩模密合方法。 
背景技术
如例如专利文献1公开的那样，近年来，作为由具有容许成膜材料通过的开口图案的掩模主体和保持该掩模主体的保持框架构成的成膜用掩模，提出了图1所示那样的以框状框架22包围掩模主体21的4边的所谓4边固定软张力掩模，其在不从4边施加张力或施加极弱的张力的同时通过该框状框架22保持掩模主体21。 
该4边固定软张力掩模具有温度变化小且量轻的优点，由于温度变化小，利用蒸镀装置进行蒸镀时不易引起图案偏差，并且，由于轻而能够抑制传送体系的成本。 
专利文献1：日本特开2007-138256号公报 
发明内容
但是，上述那样的4边固定软张力掩模与基板的密合性差，在利用例如蒸镀等进行成膜时，存在不能按照掩模主体的开口图案进行成膜、基板上的成膜图案模糊的问题。 
并且，如例如图2所示，还提出了短条状的掩模主体31以从2边施加了张力(tension)而不挠曲的状态保持于保持框架32的构成，但这样的构成中，如图3所示，张力导致掩模主体31的中央部33变形，与基板的密合性仍然较差，难以良好地进行成膜。 
本发明解决了上述问题，通过在掩模主体因自重而能挠曲的状态下仅将掩模主体的相向的2个边固定于保持框架的保持部，提供出实用性极其优异的成膜用掩模和掩模密合方法，所述成膜用掩模能够消除掩模主体的挠曲不均而与基板良好地密合，能够在保留温度变化小且量轻的优点的情况下与基板良好地密合，实现成膜图案精度良好的成膜。
参照附图对本发明的要点进行说明。 
本发明涉及一种成膜用掩模，其由具有容许成膜材料通过的开口图案的掩模主体1和保持该掩模主体1的保持框架2构成，用于在其上层叠基板6，所述成膜材料通过所述开口图案而附着于基板6，所述成膜用掩模的特征在于，所述保持框架2具有一对保持部4，该一对保持部4分别沿着所述掩模主体1的4个边中的相向的一对边部3设置，分别保持该一对边部3；所述成膜用掩模以如下方式构成：仅由该一对保持部4来保持所述掩模主体1，该一对边部3能够以在由所述一对保持部4保持的所述一对边部3之间所述掩模主体1因自重而挠曲、并且所述挠曲的量在该一对边部3相向的方向上变化的方式固定于所述一对保持部4；所述一对保持部4作为沿着由所述保持部4保持的所述一对边部3具有长度的长部件，以能够将该一对边部3分别同样地固定于所述一对保持部4的方式构成。 
并且，本发明方案2涉及上述方案1所述的成膜用掩模，其特征在于，以所述掩模主体1因自重而自然挠曲的状态，所述掩模主体1的所述一对边部3分别固定于所述一对保持部4。 
并且，本发明方案3涉及上述方案1所述的成膜用掩模，其特征在于，关于所述掩模主体1，背面与所述基板6表面相向，在与该背面相反一侧的表面侧设有修正所述掩模主体1的挠曲的挠曲修正体。 
并且，本发明方案4涉及上述方案2所述的成膜用掩模，其特征在于，关于所述掩模主体1，背面与所述基板6表面相向，在与该背面相反一侧的表面侧设有修正所述掩模主体1的挠曲的挠曲修正体。 
并且，本发明方案5涉及上述方案3所述的成膜用掩模，其特征在于，所述挠曲修正体为棒体7，以与固定于所述保持部4的一对边部3大致平行的方式设置该棒体7。 
并且，本发明方案6涉及上述方案4所述的成膜用掩模，其特征在于，所述挠曲修正体为棒体7，以与固定于所述保持部4的一对边部3大 致平行的方式设置该棒体7。 
并且，本发明方案7涉及上述方案5所述的成膜用掩模，其特征在于，关于所述掩模主体1，在挠曲的最下点部位置设置所述挠曲修正体。 
并且，本发明方案8涉及上述方案6所述的成膜用掩模，其特征在于，关于所述掩模主体1，在挠曲的最下点部位置设置所述挠曲修正体。 
并且，本发明方案9涉及掩模密合方法，其是使上述方案1～8的任一项所述的成膜用掩模与基板密合的掩模密合方法，其特征在于，在所述成膜用掩模5上层叠基板6，在该基板6上层叠片状的重压部件8，利用该重压部件8的自重使基板6强制性挠曲，从而使所述成膜用掩模5与基板表面密合。 
并且，本发明方案10涉及上述方案9所述的掩模密合方法，其特征在于，采用钨板作为所述重压部件8。 
并且，本发明方案11涉及上述方案10所述的掩模密合方法，其特征在于，采用玻璃、塑料或金属制的基板作为所述基板6。 
本发明由于如上构成，能够得到实用性极其优异的成膜用掩模和掩模密合方法，所述成膜用掩模能够消除掩模主体的挠曲不均而与基板良好地密合，能够在保留温度变化小且量轻的优点的情况下，与基板良好地密合，实现成膜图案精度良好的成膜。 
图1是现有例的示意性说明图。 
附图说明
图2是现有例的示意性说明图。 
图3是图2的要部放大示意性说明截面图。 
图4是本实施例的掩模主体的示意性说明立体图。 
图5是本实施例的示意性说明立体图。 
图6是表示本实施例的使用状态的示意性说明截面图。 
图7是说明不同重压部件所致的层叠状态的不同的示意性说明截面图。 
具体实施方式
基于附图表示本发明的作用，对本发明的优选的实施方式(如何实施发明)进行简单说明。 
一对边部3分别固定于一对保持部4上，被保持框架2保持的掩模主体1因自重而挠曲，因此在例如为了成膜而层叠基板6(及磁铁等)时，通过该基板6与掩模主体1的挠曲的追随，两者良好地密合。 
例如4边固定软张力掩模由于未施加张力(或张力非常小)，乍一看其追随基板的挠曲而挠性弯曲，看似良好地密合，但由于固定了4边，挠曲量在纵向和横向的两个方向上变化，双方的挠曲相互干扰，掩模主体的挠曲产生不均，掩模主体变形，并且，由于该变形复杂而无法得到良好的密合性。 
关于这一点，本发明具有将相向的一对边部3(2个边)固定于一对保持部4的构成，对于掩模主体1，在该一对边部3之间掩模主体1因自重而挠曲，并且，所述挠曲量仅在该一对边部3相向的方向(1个方向)上变化，由于挠曲不被干扰而不易产生不均，因此掩模主体1的变形简单且小，能够良好地追随基板6的挠曲而良好地密合在一起。 
即，由于能够实现更自然的挠曲，即使基板6变得大型化而使挠曲变大，掩模主体1也能柔性地追随基板6的挠曲而进行密合。因此，通过层叠基板6等而进行成膜时，由于与基板6良好地密合，因此能够按照开口图案进行成膜而不会使基板6上的成膜图案模糊。 
并且，与维持一定程度的张力而不使掩模主体1挠曲的情况相比，能够降低保持部4所需的强度，仅此就能够使保持框架2变薄变轻。因此，传送等变得容易，仅此就能提高施工性。 
特别地，掩模主体1的变形所致的密合性降低和保持框架2的厚度加厚、重量加大会随着掩模(基板)的大型化而变得明显，而根据本发明，即使是大型的掩模，也能变薄变轻，并且能与基板良好地密合。 
并且，例如对于掩模主体1，背面与基板6表面相向，在掩模主体1的与该背面相反一侧的表面侧设置与固定于保持部4的一对边部3大致 平行的棒体7以修正掩模主体1的挠曲的情况下，能够使掩模主体1均匀地挠曲，消除掩模主体1的形成了开口图案的区域与该区域以外的区域的挠曲量的差，进一步提高与基板6的密合性。特别地，对于掩模主体1，在挠曲的最下点部位置设置棒体7时，能够良好地消除挠曲量的差。 
对于上述那样的成膜用掩模5，例如可以在成膜用掩模5上层叠基板6，在该基板6上层叠片状的重压部件8，利用该重压部件8使基板6强制性挠曲，从而使成膜用掩模5良好地与基板表面密合。此时，作为重压部件8采用具有柔软性且带有重量的钨板时，能够使基板6更良好地挠曲，与掩模主体密合。 
实施例
基于图4～7对本发明的具体的实施例进行说明。 
如图4、5所示，本实施例是成膜用掩模，其由具有容许成膜材料通过的开口图案的掩模主体1和保持该掩模主体1的保持框架2构成，用于在其上层叠基板6，所述成膜材料通过所述开口图案而附着于基板6，所述成膜用掩模中，所述保持框架2具有沿着所述掩模主体1的4边中相向的一对边部3分别设置并分别保持该一对边部3的一对保持部4；所述成膜用掩模以仅通过该一对保持部4来保持所述掩模主体1的方式构成；以如下方式将该一对边部3固定于所述一对保持部4：在由所述一对保持部4保持的所述一对边部3之间，所述掩模主体1因自重而挠曲，并且，所述挠曲量在该一对边部3相向的方向上变化。 
对各部进行具体说明。 
掩模主体1是以因瓦合金材料等金属材料为原材料的一般的方形的金属掩模。该掩模主体1由开口图案(省略图示)和开口图案以外的框部分(省略图示)形成，具有在成膜装置内的成膜材料通过的区域设置的成膜区域和在该成膜区域的外侧(外周)设置的非成膜区域。 
具体地说，在成膜区域的左右分别设置作为非成膜区域的耳部9，该耳部9固定于保持框架2的保持部4。其中，耳部9可以与掩模主体1的成膜区域的长边侧和短边侧中的任一侧连接设置。 
保持框架2是由因瓦合金材料等金属材料构成的框体。本实施例中， 将该框体的相向的一对相向边部10设定为保持部4。并且，保持部以外的另一对相向边部11以不与掩模主体1的(不被保持部4保持的)另一对边部12接触的方式设置。该相向边部10与相向边部11通过角部连接。 
该保持框架2以如下方式构成：为了不使该保持框架2碰到掩模主体1的成膜区域，保持框架2的开口部至少要大于掩模主体1的成膜区域，并且要将掩模主体1的耳部9固定于作为保持部4的一对相向边部10。 
本实施例中，将掩模主体1的一对边部3固定于保持框架2的一对保持部4，使得该掩模主体1不受张力并且掩模主体1因自重而自然挠曲。 
具体地说，以掩模主体1未固定于保持部4并为与水平方向大致平行的状态时的自然最大挠曲量B为基准，在与水平方向大致平行地支持掩模主体1的状态下，将左右耳部9的一侧固定于一个保持部4，以如下方式(中央部不发生变形的方式)将左右耳部9的另一侧的固定位置适当进行设定并调整而固定于另一个保持部4：左右耳部9的另一侧的固定位置既不过于靠近所述左右耳部9的一侧的固定位置而强制性地使其凹弯曲，也不过于远离而拉伸。 
该掩模主体1的一对边部3(耳部9)与保持部4(相向边部10)通过接合剂牢固粘接起来。 
具体地说，框体的一对相向边部10以遍及掩模主体1的耳部9的全长的方式与其接触，将该掩模主体1的耳部9的下表面与框体的相向边部10的上表面以遍及长度方向的大致全部区域的方式使用接合剂进行大致均匀地固定。 
其中，耳部9的下表面与相向边部10的上表面既可以全面粘接，也可以仅粘接一部分。并且，本实施例中，将耳部9与保持部4以遍及长度方向的大致全部区域的方式大致均匀地粘接在一起，但也可以隔开预定间隔进行粘接(也可以隔开间隔设置多个粘接部分)。并且，并不限于利用接合剂的粘接，也可以利用熔接等其他方法将掩模主体1的边部3固定于保持部4。 
并且，由于是在张力(拉力和挤压力)没有作用于掩模主体1的状态即 掩模主体1不受到张力的状态下将所述一对边部3固定于保持部4，所以掩模主体1在所述一对边部3(耳部9)之间因自重而自然挠曲成弯曲圆弧状，挠曲量在一对边部3的相向方向上变化。因此，本实施例中，距一对边部3分别为相等距离的位置为挠曲最下点位置，挠曲量最大。 
需要说明的是，在附图中为了说明将挠曲量B夸大表示，但挠曲量B实际上非常小，相对于厚度为数mm的掩模主体1，挠曲量B通常为数十μm～数百μm左右。并且，保持框架2的厚度也根据挠曲量B进行了夸大表示，实际上为数mm左右。 
并且，本实施例中，对于掩模主体1，在与密合于所述基板表面的背面相反一侧的表面侧设有与固定于所述保持部4的一对边部3大致平行的棒体7，从而修正了所述掩模主体1的挠曲。 
具体地说，所述棒体7与保持框架2同样地为因瓦合金材料等金属材料制，对于所述掩模主体1，在挠曲的最下点部位置(挠曲量最大的位置)设置有1根棒体7。 
这样做的目的是，掩模主体1中，在与该掩模主体1的耳部9平行的方向上掩模主体1的挠曲会产生不均，因此在不妨碍自然挠曲的范围内以一定程度的重量物拉伸挠曲量小的部分，修正挠曲的不均。通过该棒体7，掩模主体1与基板表面的密合性变得更加良好。即，本实施例的构成中，挠曲量仅在一对边部3的相向方向上变化，而在平行方向上挠曲量不变化。 
需要说明的是，本实施例中，在掩模主体1的挠曲最下点部位置设置了1根棒体7，但也可以不限于最下点部而在其他部位设置，还可以设置多根。并且，也可以利用棒体7将掩模主体1的挠曲形状变形为波浪状等其他形状而非弯曲圆弧形状。并且，棒体7可以在固定于所述保持部4的一对边部3的相向方向上设置。另外，上述实施例中，作为挠曲修正体的具体例举出了棒体7，但并不限于此，也可以是板状或网眼状。但是，为了不妨碍成膜，需要设置在框部分以便至少不堵塞开口图案。 
并且，本实施例中，在不施加张力的情况下将掩模主体1固定于保持部4，但也可以稍稍施加张力进行固定(可以制成所谓软张力掩模)。 
对于本实施例的成膜用掩模5，例如，将其设置在成膜装置的掩模支架13上，在该成膜用掩模5上层叠玻璃基板6，在该玻璃基板6上层叠具有柔软性的片状重压部件8，利用该重压部件8使玻璃基板6强制性挠曲，从而使所述成膜用掩模5密合于基板表面，进而，层叠能够将掩模主体1通过磁力吸引而拉近至基板侧的磁铁14，以利用磁铁14进一步使成膜用掩模5与玻璃基板6密合(参照图6)，从而用于从下方通过蒸镀、CVD或者溅射等成膜手段使成膜材料飞散而在玻璃基板6上进行成膜。 
作为重压部件8，优选具有柔软性且带有一定程度重量的部件。具体地说，由钨和弹性体构成的钨板是适宜的。使用钨板的情况下，借助该钨板，基板6随着该钨板的弯曲而弯曲，推压掩模主体1，与该掩模主体1良好地密合(参照图7(b))。 
关于这一点，例如将铝或玻璃等坚硬物质用作重压部件8’时，如图7(a)所示，其不能良好地挠曲，不能使基板6’挠曲，导致基板6’与成膜用掩模5’的密合性不良。其中，作为重压部件8不限于钨板，也可以使用氟橡胶或硅板。 
并且，作为磁铁14使用橡胶磁铁时，成膜用掩模5、基板6、重压部件8、磁铁14分别会良好地挠曲并密合，是适宜的。 
并且，作为基板6不限于玻璃基板6，塑料或金属(箔)等其他的基板也能同样良好地成膜。 
由于本实施例为如上构成，一对边部3分别被固定于一对保持部4上，被保持框架2保持的掩模主体1因自重而挠曲，因此例如为了进行成膜而层叠基板6(和磁铁等)时，该基板6与掩模主体1的挠曲相追随，两者良好地密合。 
对于例如4边固定软张力掩模，由于不施加张力(或张力非常小)，乍一看其追随基板的挠曲而挠性弯曲，看似良好地密合，但由于固定了4边，挠曲量在纵向和横向的两个方向上变化，双方的挠曲相互干扰，掩模主体的挠曲产生不均，掩模主体变形，并且，由于该变形复杂而无法得到良好的密合性。 
关于这一点，本实施例具有将相向的一对边部3(2个边)固定于一对 保持部4上的构成，对于掩模主体1，在该一对边部3之间掩模主体1因自重而挠曲成圆弧状，并且，所述挠曲量仅在该一对边部3的相向方向(1个方向)上变化，由于挠曲不被干扰而不易产生不均，因此掩模主体1的变形简单且小，能够良好地追随基板6的挠曲而良好地密合。 
即，由于能够实现更自然的挠曲，即使基板6变得大型化而使挠曲变大，掩模主体1也能柔性地追随基板6的挠曲而进行密合。因此，通过与基板6等层叠而进行成膜时，由于与基板6良好地密合，因此能够按照开口图案进行成膜而不会使基板6上的成膜图案模糊。 
并且，与维持一定程度的张力而不使掩模主体1挠曲的情况相比，能够降低保持部4所需的强度，仅此就能够使保持框架2变薄变轻。因此，传送等变得容易，仅此就能提高施工性。 
特别地，掩模主体1的变形所致的密合性降低和保持框架2的厚度加厚、重量加大会随着掩模(基板)的大型化而变得明显，而根据本实施例，即使是大型的掩模，也能变薄变轻，并且能与基板良好地密合。 
并且，对于掩模主体1，在与密合于基板表面的背面相反一侧的表面侧设置与固定于保持部4上的一对边部3大致平行的棒体7，修正了掩模主体1的挠曲，因此能够使掩模主体1均匀地挠曲，消除掩模主体1的形成开口图案的区域与该区域以外的区域的挠曲量的差，进一步提高与基板6的密合性。特别地，对于掩模主体1，在挠曲的最下点部位置设置了棒体7，因此能够进一步良好地消除挠曲量的差。 
因此，本实施例中，能够消除掩模主体的挠曲不均而与基板良好地密合，能够在保留温度变化小且量轻的优点的情况下与基板良好地密合，能够按照开口图案良好地成膜而不会使基板上的蒸镀图案模糊，实用性极其优异。 
本发明不限于本实施例，各构成要件的具体构成可以适当设计。 

Claims (7)

1.一种成膜用掩模，其由掩模主体和保持该掩模主体的保持框架构成，所述掩模主体具有容许成膜材料通过的开口图案，该成膜用掩模用于在其上层叠基板，所述成膜材料通过所述开口图案而附着于所述基板，所述成膜用掩模的特征在于，
所述保持框架为框状，该框状的保持框架的相向的一对相向边部作为一对长保持部，该一对长保持部分别沿着所述掩模主体的4个边中的相向的一对边部设置并分别保持该一对边部，所述一对边部分别同样地固定于所述一对长保持部，并且，所述保持框架的所述一对长保持部以外的另一对相向边部以不与所述掩模主体的不被所述一对长保持部保持的另一对边部接触的方式构成，
所述成膜用掩模以如下方式构成：仅利用所述一对长保持部来保持所述掩模主体；所述掩模主体在所述一对边部的平行方向上不挠曲，在由所述一对长保持部保持的所述一对边部之间，所述掩模主体因自重而挠曲，并且所述挠曲的量仅在该一对边部相向的方向上变化。
2.如权利要求1所述的成膜用掩模，其特征在于，所述掩模主体的背面与所述基板表面相向，在所述掩模主体的与该背面相反一侧的表面侧设有用于修正所述掩模主体的挠曲的挠曲修正体。
3.如权利要求2所述的成膜用掩模，其特征在于，所述挠曲修正体为棒体，以与固定于所述一对长保持部的一对边部大致平行的方式设置该棒体。
4.如权利要求3所述的成膜用掩模，其特征在于，所述挠曲修正体设置在所述掩模主体的挠曲的最下点部位置。
5.一种掩模密合方法，其是使权利要求1～4的任一项所述的成膜用掩模与基板密合的掩模密合方法，其特征在于，在所述成膜用掩模上层叠基板，在该基板上层叠片状的重压部件，利用该重压部件的自重使基板强制性挠曲，从而使所述成膜用掩模与基板表面密合。
6.如权利要求5所述的掩模密合方法，其特征在于，采用钨板作为所述重压部件。
7.如权利要求6所述的掩模密合方法，其特征在于，采用玻璃、塑料或金属制的基板作为所述基板。
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