JP2001323364A - 真空マスク蒸着装置及び真空マスク蒸着方法 - Google Patents
真空マスク蒸着装置及び真空マスク蒸着方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 マスクの材質や、形状にとらわれず、マスク
の温度変化による伸縮を防止し、微細パターンの成膜を
精度よく行える真空マスク蒸着装置を提供する。 【解決手段】 排気手段を備えた真空容器と、該真空容
器内に設けられた蒸着源及び基板上に微細パターンを成
膜するためのマスクとを有する真空マスク蒸着装置にお
いて、前記マスクの温度を制御する温度制御手段を有す
る真空マスク蒸着装置。
の温度変化による伸縮を防止し、微細パターンの成膜を
精度よく行える真空マスク蒸着装置を提供する。 【解決手段】 排気手段を備えた真空容器と、該真空容
器内に設けられた蒸着源及び基板上に微細パターンを成
膜するためのマスクとを有する真空マスク蒸着装置にお
いて、前記マスクの温度を制御する温度制御手段を有す
る真空マスク蒸着装置。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、有機EL
ディスプレーなど真空中で微細加工されたマスクによる
パターン成膜が必要な成膜に用いることができる真空マ
スク蒸着装置及び真空マスク蒸着方法に関するものであ
る。
ディスプレーなど真空中で微細加工されたマスクによる
パターン成膜が必要な成膜に用いることができる真空マ
スク蒸着装置及び真空マスク蒸着方法に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】一般的に、真空蒸着(真空蒸着、スパッ
タリング、プラズマCVD、イオンプレーティングな
ど)は、面に一様に成膜することを目的に設計されてお
り、微細パターンのマスクのパターンずれを防止する構
造にはなっていない。
タリング、プラズマCVD、イオンプレーティングな
ど)は、面に一様に成膜することを目的に設計されてお
り、微細パターンのマスクのパターンずれを防止する構
造にはなっていない。
【0003】また、光磁気ディスクの製造方法は、マス
クを使用した成膜方法(スパッタリング)として知られ
ているが、ディスクの内周と外周に取り付けたマスクで
あり、マスキングする精度は要求されておらず、微細パ
ターンのマスクでは無いため、マスクの熱による伸縮防
止対策は、施されていない。
クを使用した成膜方法(スパッタリング)として知られ
ているが、ディスクの内周と外周に取り付けたマスクで
あり、マスキングする精度は要求されておらず、微細パ
ターンのマスクでは無いため、マスクの熱による伸縮防
止対策は、施されていない。
【0004】また、従来の真空蒸着装置において、防着
部材の温度制御をする場合があるが、例えば特開平10
−154330号公報では、樹脂防着部材の損傷を防ぐ
ための冷却機構を付加させるものであり、特開平5−1
79436号公報、特開平5−259090号公報で
は、防着部材の温度変化での伸縮による堆積膜剥離防止
(パーティクル対策)を目的とするものであり、基板に
接触する微細パターンマスクのパターンずれを防止する
ためのものではない。
部材の温度制御をする場合があるが、例えば特開平10
−154330号公報では、樹脂防着部材の損傷を防ぐ
ための冷却機構を付加させるものであり、特開平5−1
79436号公報、特開平5−259090号公報で
は、防着部材の温度変化での伸縮による堆積膜剥離防止
(パーティクル対策)を目的とするものであり、基板に
接触する微細パターンマスクのパターンずれを防止する
ためのものではない。
【0005】ところで、有機ELなどのディスプレーの
製作にはマスク成膜技術によるパターニングが必須であ
る。さらに、ディスプレーなどのデバイスは、高精細化
が求められており、マスクパターンの高密度化が進んで
いる。
製作にはマスク成膜技術によるパターニングが必須であ
る。さらに、ディスプレーなどのデバイスは、高精細化
が求められており、マスクパターンの高密度化が進んで
いる。
【0006】マスク成膜での問題点としては、パターン
ずれの発生があり、パターンずれは、蒸発源からの輻射
熱による温度変化でのマスクの伸縮が主原因となってい
る。例えば、有機ELディスプレーでは、有機材料を三
乃至四層、配線材料を一層成膜するが、配線材料のアル
ミの蒸着では、SUS304のマスク温度が約80℃上
昇する(20℃から100℃まで)ため、100mm角
のディスプレーを製作しようとすれば、マスクが、基板
中心を基準にして約66μm伸びることになり、この伸
びは、素子ピッチの約1個分に相当する。従って、輻射
熱による温度上昇によりパターンずれが発生してしま
う。
ずれの発生があり、パターンずれは、蒸発源からの輻射
熱による温度変化でのマスクの伸縮が主原因となってい
る。例えば、有機ELディスプレーでは、有機材料を三
乃至四層、配線材料を一層成膜するが、配線材料のアル
ミの蒸着では、SUS304のマスク温度が約80℃上
昇する(20℃から100℃まで)ため、100mm角
のディスプレーを製作しようとすれば、マスクが、基板
中心を基準にして約66μm伸びることになり、この伸
びは、素子ピッチの約1個分に相当する。従って、輻射
熱による温度上昇によりパターンずれが発生してしま
う。
【0007】即ち、有機ELディスプレイのような微細
パターンを成膜しなければならないプロセスでは、マス
クの温度変化による伸縮を無視することはできない。現
在の真空蒸着法のような、高温になっている蒸発源か
ら、マスク及び基板が直接輻射熱を受ける成膜方法で
は、蒸着中にマスクの温度が徐々に上昇することは、避
けられない。今後、パターンの高精細化が進み、かつ基
板が大型化していけば、よりマスクの温度変化による伸
縮を無視することはできなくなる。このように、蒸着中
に徐々にマスクの温度が変化し蒸着パターンがずれてし
まうことが問題となっている。
パターンを成膜しなければならないプロセスでは、マス
クの温度変化による伸縮を無視することはできない。現
在の真空蒸着法のような、高温になっている蒸発源か
ら、マスク及び基板が直接輻射熱を受ける成膜方法で
は、蒸着中にマスクの温度が徐々に上昇することは、避
けられない。今後、パターンの高精細化が進み、かつ基
板が大型化していけば、よりマスクの温度変化による伸
縮を無視することはできなくなる。このように、蒸着中
に徐々にマスクの温度が変化し蒸着パターンがずれてし
まうことが問題となっている。
【0008】マスクの温度上昇の対策として考えられる
一つの手段としては、マスクの材質を伸縮し難いものに
することが挙げられる。しかし、マスクの製作はエッチ
ングなどの方法で製作されるため、微細パターンをエッ
チングできる材質を使用しなければならず、例えば36
%Niなどのエッチングし難い材質は使用できない、ま
た、腐食することにより表面積が増大し水分などの吸着
が大きくなるため、デバイスの特性上腐食しやすい材質
は使用できないという問題がある。
一つの手段としては、マスクの材質を伸縮し難いものに
することが挙げられる。しかし、マスクの製作はエッチ
ングなどの方法で製作されるため、微細パターンをエッ
チングできる材質を使用しなければならず、例えば36
%Niなどのエッチングし難い材質は使用できない、ま
た、腐食することにより表面積が増大し水分などの吸着
が大きくなるため、デバイスの特性上腐食しやすい材質
は使用できないという問題がある。
【0009】また、他に考えられる手段として、マスク
の熱容量を大きくすることが挙げられる。しかし、マス
クの熱容量を大きくするために、マスクの厚さを厚くす
ると、微細パターンの加工がし難く、成膜時に影になる
部分ができやすく成膜されたパターンの精度も悪くなる
という問題がある。
の熱容量を大きくすることが挙げられる。しかし、マス
クの熱容量を大きくするために、マスクの厚さを厚くす
ると、微細パターンの加工がし難く、成膜時に影になる
部分ができやすく成膜されたパターンの精度も悪くなる
という問題がある。
【0010】従って、マスク自体の改良で、温度変化に
よる伸縮に対する対応をとることは難しいというのが現
状である。
よる伸縮に対する対応をとることは難しいというのが現
状である。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来の
問題点に鑑み、マスクの材質や、形状にとらわれず、マ
スクの温度変化による伸縮を防止し、微細パターンの成
膜を精度よく行える真空マスク蒸着装置及び真空マスク
蒸着方法を提供することを目的とする。
問題点に鑑み、マスクの材質や、形状にとらわれず、マ
スクの温度変化による伸縮を防止し、微細パターンの成
膜を精度よく行える真空マスク蒸着装置及び真空マスク
蒸着方法を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明の真空マス
ク蒸着装置は、少なくとも、排気手段を備えた真空容器
と、該真空容器内に設けられた蒸着源及び基板上に微細
パターンを成膜するためのマスクとを有する真空マスク
蒸着装置において、前記マスクの温度を制御する温度制
御手段を有することを特徴とする。
ク蒸着装置は、少なくとも、排気手段を備えた真空容器
と、該真空容器内に設けられた蒸着源及び基板上に微細
パターンを成膜するためのマスクとを有する真空マスク
蒸着装置において、前記マスクの温度を制御する温度制
御手段を有することを特徴とする。
【0013】本発明の真空マスク蒸着装置において、前
記温度制御手段が、温媒または冷媒を有すること、或い
は伝導加熱ヒーターまたは輻射加熱ヒーターを有するこ
とが好ましい。
記温度制御手段が、温媒または冷媒を有すること、或い
は伝導加熱ヒーターまたは輻射加熱ヒーターを有するこ
とが好ましい。
【0014】また、本発明の真空マスク蒸着方法は、微
細パターンを有するマスクを基板と接触させて微細パタ
ーンを成膜する真空蒸着方法において、蒸発源の輻射熱
による前記マスクの温度変化を防止する温度制御手段に
より蒸着中の前記マスクの温度を制御することを特徴と
する。
細パターンを有するマスクを基板と接触させて微細パタ
ーンを成膜する真空蒸着方法において、蒸発源の輻射熱
による前記マスクの温度変化を防止する温度制御手段に
より蒸着中の前記マスクの温度を制御することを特徴と
する。
【0015】本発明の真空マスク蒸着方法においては、
温媒または冷媒を用いて、前記マスクの温度を制御する
こと、或いは伝導加熱ヒーターまたは輻射加熱ヒーター
を用いて、前記マスクの温度を制御することが好まし
い。
温媒または冷媒を用いて、前記マスクの温度を制御する
こと、或いは伝導加熱ヒーターまたは輻射加熱ヒーター
を用いて、前記マスクの温度を制御することが好まし
い。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、図面を用いて、本発明を詳
細に説明する。
細に説明する。
【0017】図1は、本発明の真空マスク蒸着装置の一
実施形態を示す概略図であり、温媒または冷媒を用いて
マスクの温度を制御する例を示すものである。
実施形態を示す概略図であり、温媒または冷媒を用いて
マスクの温度を制御する例を示すものである。
【0018】図1において、1は基板、2は温媒または
冷媒を通過させマスク3の温度調節をする温度調節機
構、3は、例えば図4に示されるような、基板1に微細
パターンを蒸着するためのマスク、4は成膜材料を蒸発
させるための蒸発源、5は蒸発源4が蒸発可能な圧力を
維持するための真空容器、6は不要な部分への着膜を防
ぐための防着板、7は温媒または冷媒を温度調節するた
めの温度調節器、8は成膜時間を管理するためのシャッ
ター、9は真空容器5を排気するための排気装置を示
す。
冷媒を通過させマスク3の温度調節をする温度調節機
構、3は、例えば図4に示されるような、基板1に微細
パターンを蒸着するためのマスク、4は成膜材料を蒸発
させるための蒸発源、5は蒸発源4が蒸発可能な圧力を
維持するための真空容器、6は不要な部分への着膜を防
ぐための防着板、7は温媒または冷媒を温度調節するた
めの温度調節器、8は成膜時間を管理するためのシャッ
ター、9は真空容器5を排気するための排気装置を示
す。
【0019】図1においては、温度調節機構2及び温度
調節器7により、温度制御機構を構成している。即ち、
温度調節機構2と温度調節器7の間で、水等の温媒また
は冷媒を循環させ、チラーユニット、温水器等の温度調
節器7で、温媒または冷媒の温度を一定に保つことによ
り、蒸着中のマスク3の温度を制御し、温度変化による
マスク3の伸縮を防止する。この際、蒸着中にマスクの
温度を検知し、その結果に基づいて、温媒または冷媒の
温度を変化させることによりマスク3の温度を制御して
もよい。
調節器7により、温度制御機構を構成している。即ち、
温度調節機構2と温度調節器7の間で、水等の温媒また
は冷媒を循環させ、チラーユニット、温水器等の温度調
節器7で、温媒または冷媒の温度を一定に保つことによ
り、蒸着中のマスク3の温度を制御し、温度変化による
マスク3の伸縮を防止する。この際、蒸着中にマスクの
温度を検知し、その結果に基づいて、温媒または冷媒の
温度を変化させることによりマスク3の温度を制御して
もよい。
【0020】図2、図3は、本発明の真空マスク蒸着装
置の他の一実施形態を示す概略図であり、図2は赤外線
ヒーター等の輻射加熱ヒーターを使用し、図3は、シー
スヒーター等の伝導加熱ヒーターを使用し、マスクの温
度を制御する例を示すものである。
置の他の一実施形態を示す概略図であり、図2は赤外線
ヒーター等の輻射加熱ヒーターを使用し、図3は、シー
スヒーター等の伝導加熱ヒーターを使用し、マスクの温
度を制御する例を示すものである。
【0021】図2、図3において、10はヒーター12
の電力を調整するための温度調節器、11は放熱を防ぐ
ための反射板、12はマスク3の温度を制御するための
ヒーターを示す。尚、図2,図3において、図1と同一
部材には同一符号を付したので、説明は省略する。
の電力を調整するための温度調節器、11は放熱を防ぐ
ための反射板、12はマスク3の温度を制御するための
ヒーターを示す。尚、図2,図3において、図1と同一
部材には同一符号を付したので、説明は省略する。
【0022】図2,図3においては、ヒーター12及び
温度調節器10により、温度制御機構を構成している。
即ち電源等の温度調節器10によりヒーター12の温度
を一定に保つことにより、蒸着中のマスク3の温度を制
御し、温度変化によるマスク3の伸縮を防止する。この
際、蒸着中にマスクの温度を検知し、その結果に基づい
て、ヒーター12の温度を変化させることによりマスク
3の温度を制御してもよい。
温度調節器10により、温度制御機構を構成している。
即ち電源等の温度調節器10によりヒーター12の温度
を一定に保つことにより、蒸着中のマスク3の温度を制
御し、温度変化によるマスク3の伸縮を防止する。この
際、蒸着中にマスクの温度を検知し、その結果に基づい
て、ヒーター12の温度を変化させることによりマスク
3の温度を制御してもよい。
【0023】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明
する。
する。
【0024】(実施例1)図1に示す装置を用いて蒸着
を行い、素子形状の精度、素子ピッチの精度の2点につ
いて評価行った。マスク3としては、図4に示す、穴は
50μm角、穴間隔は50μmのパターニングがされて
いるものを用いた。
を行い、素子形状の精度、素子ピッチの精度の2点につ
いて評価行った。マスク3としては、図4に示す、穴は
50μm角、穴間隔は50μmのパターニングがされて
いるものを用いた。
【0025】マスク温度調節機構2に、温媒温度調節器
7としてのチラーユニットで18℃に温度管理された水
を流し、真空容器5の圧力を1×10-4Pa以下に排気
装置9で排気した後、蒸発源4(クヌーセンセルを使用
した)を昇温させアルミニュームを蒸発させる。水晶式
膜厚モニターにより蒸発速度が約2nm/sに安定する
ことを確認し、シャッター3を開き成膜を開始する。水
晶式膜厚モニターで0.3μmの膜厚が着膜されたこと
を確認しシャッター3を閉じる。
7としてのチラーユニットで18℃に温度管理された水
を流し、真空容器5の圧力を1×10-4Pa以下に排気
装置9で排気した後、蒸発源4(クヌーセンセルを使用
した)を昇温させアルミニュームを蒸発させる。水晶式
膜厚モニターにより蒸発速度が約2nm/sに安定する
ことを確認し、シャッター3を開き成膜を開始する。水
晶式膜厚モニターで0.3μmの膜厚が着膜されたこと
を確認しシャッター3を閉じる。
【0026】蒸着中、熱電対によりマスクの温度をモニ
ターをしたが、マスクの温度は18℃から20℃に変化
した。評価結果を表1に示す。
ターをしたが、マスクの温度は18℃から20℃に変化
した。評価結果を表1に示す。
【0027】(実施例2)温度調節器7として、温水器
を用い、水温を80℃にコントロールした以外は実施例
1と同様にして蒸着を行った。
を用い、水温を80℃にコントロールした以外は実施例
1と同様にして蒸着を行った。
【0028】蒸着中、熱電対によりマスクの温度をモニ
ターをしたが、マスクの温度は78℃から80℃に変化
した。評価結果を表1に示す。
ターをしたが、マスクの温度は78℃から80℃に変化
した。評価結果を表1に示す。
【0029】(実施例3)図2に示す装置において、ヒ
ーター12として赤外線ヒーターを用い、マスク温度を
ヒーター12により約80℃にコントロールした以外
は、実施例1と同様にして蒸着を行った。
ーター12として赤外線ヒーターを用い、マスク温度を
ヒーター12により約80℃にコントロールした以外
は、実施例1と同様にして蒸着を行った。
【0030】蒸着中、熱電対によりマスクの温度をモニ
ターをしたが、マスクの温度は78℃から79℃に変化
した。評価結果を表1に示す。
ターをしたが、マスクの温度は78℃から79℃に変化
した。評価結果を表1に示す。
【0031】(実施例4)図3に示す装置において、ヒ
ーター12としてシースーヒーターを用い、マスク温度
をヒーター12により約80℃にコントロールした以外
は、実施例1と同様にして蒸着を行った。
ーター12としてシースーヒーターを用い、マスク温度
をヒーター12により約80℃にコントロールした以外
は、実施例1と同様にして蒸着を行った。
【0032】蒸着中、熱電対によりマスクの温度をモニ
ターをしたが、マスクの温度は80℃から81℃に変化
した。評価結果を表1に示す。
ターをしたが、マスクの温度は80℃から81℃に変化
した。評価結果を表1に示す。
【0033】(比較例)マスク温度をヒーター12によ
りコントロールしない以外は、実施例4と同様にして蒸
着を行った。
りコントロールしない以外は、実施例4と同様にして蒸
着を行った。
【0034】蒸着中、熱電対によりマスクの温度をモニ
ターをしたが、マスクの温度は約20℃から約100℃
に変化した。評価結果を表1に示す。
ターをしたが、マスクの温度は約20℃から約100℃
に変化した。評価結果を表1に示す。
【0035】
【表1】
【0036】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
マスクの温度を制御することにより以下に示す効果が得
られる。 1)パターン形状、及びパターンピッチの精度が向上す
る。 2)マスクの材質の選択範囲が広くなる。 3)マスクを薄く製作する事が可能で、パターン精度が
向上する。
マスクの温度を制御することにより以下に示す効果が得
られる。 1)パターン形状、及びパターンピッチの精度が向上す
る。 2)マスクの材質の選択範囲が広くなる。 3)マスクを薄く製作する事が可能で、パターン精度が
向上する。
【図1】本発明の真空マスク蒸着装置の一実施態様を示
す概略図である。
す概略図である。
【図2】本発明の真空マスク蒸着装置の他の実施態様を
示す概略図である。
示す概略図である。
【図3】本発明の真空マスク蒸着装置の他の実施態様を
示す概略図である。
示す概略図である。
【図4】本発明の実施例に使用したテストマスクを示す
説明図である。
説明図である。
1 基板 2 マスク温度調節機構 3 マスク 4 蒸発源 5 真空容器 6 防着板 7 温媒温度調節器 8 シャッター 9 排気装置 10 温度調節器 11 反射板 12 ヒーター
Claims (6)
- 【請求項1】 少なくとも、排気手段を備えた真空容器
と、該真空容器内に設けられた蒸着源及び基板上に微細
パターンを成膜するためのマスクとを有する真空マスク
蒸着装置において、前記マスクの温度を制御する温度制
御手段を有することを特徴とする真空マスク蒸着装置。 - 【請求項2】 前記温度制御手段が、温媒または冷媒を
有することを特徴とする請求項1に記載の真空マスク蒸
着装置。 - 【請求項3】 前記温度制御手段が、伝導加熱ヒーター
または輻射加熱ヒーターを有することを特徴とする請求
項1に記載の真空マスク蒸着装置。 - 【請求項4】 微細パターンを有するマスクを基板と接
触させて微細パターンを成膜する真空蒸着方法におい
て、蒸発源の輻射熱による前記マスクの温度変化を防止
する温度制御手段により蒸着中の前記マスクの温度を制
御することを特徴とする真空マスク蒸着方法。 - 【請求項5】 温媒または冷媒を用いて、前記マスクの
温度を制御することを特徴とする請求項4に記載の真空
マスク蒸着方法。 - 【請求項6】 伝導加熱ヒーターまたは輻射加熱ヒータ
ーを用いて、前記マスクの温度を制御することを特徴と
する請求項4に記載の真空マスク蒸着方法。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000141232A JP2001323364A (ja) | 2000-05-15 | 2000-05-15 | 真空マスク蒸着装置及び真空マスク蒸着方法 |
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JP2000141232A JP2001323364A (ja) | 2000-05-15 | 2000-05-15 | 真空マスク蒸着装置及び真空マスク蒸着方法 |
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ID=18648376
Family Applications (1)
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JP2000141232A Pending JP2001323364A (ja) | 2000-05-15 | 2000-05-15 | 真空マスク蒸着装置及び真空マスク蒸着方法 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2001323364A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008024956A (ja) * | 2006-07-18 | 2008-02-07 | Ulvac Japan Ltd | アライメント装置及びアライメント方法 |
JP2019104952A (ja) * | 2017-12-11 | 2019-06-27 | 株式会社アルバック | 蒸着装置 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5767166A (en) * | 1980-10-09 | 1982-04-23 | Hitachi Ltd | Mask supporting frame |
JPH11189862A (ja) * | 1997-12-26 | 1999-07-13 | Nippon Paint Co Ltd | 有機着色薄膜の製造法 |
-
2000
- 2000-05-15 JP JP2000141232A patent/JP2001323364A/ja active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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