JP2005171290A - Mask for vapor deposition, and method for cleaning the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、被処理物上に所定パターンの成膜を行うために用いられる蒸着用マスクおよびその洗浄方法に関する。 The present invention relates to an evaporation mask used for forming a predetermined pattern on an object to be processed and a cleaning method therefor.
一般に、有機電界発光素子(有機エレクトロルミネッセンス素子;以下「有機EL素子」という)の製造工程では、有機層を形成する有機材料の耐水性が低くウエットプロセスを利用できないことから、真空蒸着によってガラス基板上に有機層(薄膜)を成膜している。また、有機EL素子の製造工程では、ガラス基板上へのパターニング成膜(例えば、R,G,Bの各色成分に対応したパターンの成膜)を行うために、通常、形成パターンに対応した形状の開口(有機材料の通過口)を有した蒸着用マスクが用いられる。 In general, in the manufacturing process of an organic electroluminescent element (organic electroluminescent element; hereinafter referred to as “organic EL element”), the water resistance of the organic material forming the organic layer is low and a wet process cannot be used. An organic layer (thin film) is formed thereon. Further, in the manufacturing process of the organic EL element, in order to perform patterning film formation (for example, film formation corresponding to each color component of R, G, B) on the glass substrate, the shape corresponding to the formation pattern is usually used. An evaporation mask having an opening (passage for organic material) is used.
従来、蒸着用マスクとしては、形成パターンに対応した形状の開口がパターン領域内に形成されたマスク箔と、そのマスク箔のパターン領域以外の外周縁近傍領域を支持する枠体と、を具備したものが知られている。マスク箔は、銅板、ニッケル板、圧延ステンレス板等といった薄板状部材からなり、そのパターン領域内に開口がエッチングやレーザ加工等によって設けられている。一方、枠体は、被処理物であるガラス基板と同等の熱線膨張係数の素材によって十分な厚みを有して高剛性に形成されている。そして、これらマスク箔および枠体からなる蒸着用マスクは、マスク箔に弛みが生じないように、マスク箔に張力を与えた状態で、そのマスク箔が枠体に固着されている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, as a mask for vapor deposition, a mask foil in which an opening having a shape corresponding to a formation pattern is formed in a pattern region, and a frame body that supports an outer peripheral edge region other than the pattern region of the mask foil are provided. Things are known. The mask foil is made of a thin plate member such as a copper plate, a nickel plate, or a rolled stainless steel plate, and an opening is provided in the pattern region by etching or laser processing. On the other hand, the frame has a sufficient thickness and high rigidity made of a material having a thermal linear expansion coefficient equivalent to that of the glass substrate that is the object to be processed. And the mask for vapor deposition which consists of these mask foil and a frame is fixed to the frame in the state which applied tension to the mask foil so that slack does not arise in the mask foil (for example, patent) Reference 1).
ところで、蒸着用マスクは、その使用を継続すると、これに伴って有機材料が堆積するため、定期的に洗浄して再生する必要がある。有機材料が堆積すると、有機層のパターン形成を精度良く行えなくなるからである。蒸着用マスクの洗浄は、専用の洗浄液を用いて行うのが一般的である。 By the way, when the vapor deposition mask is continuously used, an organic material is deposited along with this, so it is necessary to periodically clean and regenerate it. This is because when the organic material is deposited, the pattern formation of the organic layer cannot be performed with high accuracy. In general, the evaporation mask is cleaned using a dedicated cleaning solution.
しかしながら、有機材料が堆積した蒸着用マスクを洗浄して再生する場合には、そのマスク洗浄時に、洗浄液に含まれる異物(堆積箇所から析出された有機材料やその他の浮遊ゴミ等)が、マスク箔と枠体における当該マスク箔の支持面との間に入り込む可能性がある。蒸着用マスクは、上述したようにマスク箔に張力を与え、高い位置精度を必要とすることから、マスク箔の外周縁近傍領域のみが枠体に対して固着されることが多いからである。つまり、マスク箔の外周縁近傍領域のみが枠体に固着されるため、非固着側の部分から異物が入り込んで、そのままマスク箔と支持面との間に留まることが考えられる。このような異物の滞留は、マスク箔が数十μm厚程度の極めて薄い板状部材からなるために、当該マスク箔の平面度や開口精度等の変化を招いてしまい、蒸着膜(有機層)の均一性や形成位置精度等を損ねる要因となり得る。 However, when cleaning and reclaiming a vapor deposition mask on which an organic material is deposited, foreign substances (organic material or other floating dust deposited from the deposited portion) contained in the cleaning solution are removed from the mask foil during the cleaning of the mask. And the support surface of the mask foil in the frame. This is because the vapor deposition mask applies tension to the mask foil and requires high positional accuracy as described above, and therefore, only the region near the outer peripheral edge of the mask foil is often fixed to the frame. That is, since only the area near the outer peripheral edge of the mask foil is fixed to the frame, it is conceivable that foreign matter enters from the non-fixed side portion and stays between the mask foil and the support surface as it is. The retention of such foreign substances causes a change in the flatness and opening accuracy of the mask foil because the mask foil is made of an extremely thin plate member having a thickness of about several tens of μm, and the deposited film (organic layer) This may be a factor that impairs the uniformity and the forming position accuracy.
そこで、本発明は、蒸着用マスクを洗浄して再生する場合であっても、洗浄液に含まれる異物の滞留を抑止して、高精度な膜形成を実現することのできる蒸着用マスクおよびその洗浄方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention provides a deposition mask and a cleaning method for the deposition mask that can prevent the stay of foreign matters contained in the cleaning liquid and realize highly accurate film formation even when the deposition mask is cleaned and regenerated. It aims to provide a method.
本発明は、上記目的を達成するために案出された蒸着用マスクで、被処理物への形成パターンに対応した形状の開口を有する薄板状のマスク箔と、前記マスク箔の外周縁近傍領域を支持する枠体とを具備する蒸着用マスクにおいて、前記枠体における前記マスク箔の支持面に、マスク洗浄時に除去すべき異物に応じた大きさで形成された溝部と、前記溝部と前記枠体における前記支持面以外の面とを連通させる貫通孔とを備えることを特徴とするものである。 The present invention is a deposition mask devised to achieve the above object, a thin plate-shaped mask foil having an opening corresponding to a pattern formed on an object to be processed, and a region near the outer peripheral edge of the mask foil And a frame formed on the support surface of the mask foil in the frame with a size corresponding to the foreign matter to be removed during mask cleaning, and the groove and the frame. And a through-hole communicating with a surface of the body other than the support surface.
また、本発明は、上記目的を達成するために案出された蒸着用マスクの洗浄方法で、被処理物への形成パターンに対応した形状の開口を有する薄板状のマスク箔と、前記マスク箔の外周縁近傍領域を支持する枠体とを具備する蒸着用マスクの洗浄方法であって、マスク洗浄時に除去すべき異物に応じた大きさの溝部を前記枠体における前記マスク箔の支持面に形成しておくとともに、前記溝部と前記枠体における前記支持面以外の面とを連通させる貫通孔とを形成しておき、洗浄液を用いて前記蒸着用マスクに対するマスク洗浄を行った後、当該洗浄液に含まれる異物を、前記溝部および前記貫通孔を通じて、前記マスク箔と前記支持面との間から除去することを特徴とする。 Further, the present invention provides a method for cleaning a vapor deposition mask devised to achieve the above object, and a thin plate-like mask foil having an opening having a shape corresponding to a formation pattern on an object to be processed, and the mask foil A vapor deposition mask cleaning method comprising a frame supporting a region near the outer peripheral edge of the mask, wherein a groove having a size corresponding to a foreign matter to be removed during mask cleaning is formed on the support surface of the mask foil in the frame. And forming a through hole that communicates the groove and a surface other than the support surface of the frame, and after performing mask cleaning on the evaporation mask using a cleaning liquid, the cleaning liquid The foreign matter contained in is removed from between the mask foil and the support surface through the groove and the through hole.
上記構成の蒸着用マスクおよび上記手順の蒸着用マスクの洗浄方法によれば、枠体におけるマスク箔の支持面に溝部が形成されているとともに、その溝部と枠体における支持面以外の面とを連通させる貫通孔が形成されているので、マスク洗浄時にマスク箔と枠体との間に異物が入り込んでも、その異物が洗浄液の流れに載って溝部に案内される。つまり、マスク箔と枠体との間に異物が滞留するのを抑止し得るようになる。このことは、特に、溝部が、支持面上におけるマスク箔の固着領域に沿って、その固着領域の近傍に形成されていると、非常に有効である。 According to the above-described vapor deposition mask and the above method of cleaning the vapor deposition mask, a groove is formed on the support surface of the mask foil in the frame, and the groove and a surface other than the support surface in the frame are formed. Since the through-hole to be communicated is formed, even if a foreign substance enters between the mask foil and the frame during the mask cleaning, the foreign substance is guided on the groove portion along the flow of the cleaning liquid. That is, it is possible to prevent foreign matter from staying between the mask foil and the frame. This is very effective particularly when the groove is formed in the vicinity of the fixing region along the fixing region of the mask foil on the support surface.
本発明の蒸着用マスクおよびその洗浄方法では、マスク洗浄時にマスク箔と枠体との間に異物が入り込んで滞留してしまうのを抑止し得るので、マスク箔が極めて薄い板状部材からなるものであっても、当該マスク箔の平面度や開口精度等に変化が起こるのを防ぐことができる。したがって、蒸着用マスクを洗浄して再生する場合であっても、異物の滞留に起因する膜均一性や形成位置精度等の劣化がなく、高精度な膜形成の実現が可能となる。 In the vapor deposition mask and cleaning method of the present invention, it is possible to prevent foreign matter from entering and staying between the mask foil and the frame during mask cleaning. Even so, it is possible to prevent changes in the flatness, opening accuracy, etc. of the mask foil. Therefore, even when the deposition mask is cleaned and regenerated, there is no deterioration in film uniformity and formation position accuracy due to the retention of foreign matter, and high-accuracy film formation can be realized.
以下、図面に基づき本発明に係る蒸着用マスクおよびその洗浄方法について説明する。図1および図2は、本発明に係る蒸着用マスクの概略構成の一例を示す説明図である。 Hereinafter, a deposition mask and a cleaning method thereof according to the present invention will be described with reference to the drawings. 1 and 2 are explanatory views showing an example of a schematic configuration of a vapor deposition mask according to the present invention.
図1(a)に示すように、ここで説明する蒸着用マスク1は、マスク箔2と枠体3とを具備して構成されている。
As shown in FIG. 1A, the vapor deposition mask 1 described here includes a
マスク箔2は、銅板、ニッケル板、圧延ステンレス板等といった、厚さ数十μm程度の極めて薄い板状部材からなるもので、その平面上領域がパターン領域2aとそれ以外の被支持領域2bとに大別される。そして、パターン領域2a内には、形成パターンに対応した形状の開口4が、エッチングやレーザ加工等によって形成されている。なお、パターン領域2aは矩形のものに限らず、種々の任意形状としても構わない。また、マスク箔2は、「電鋳(メッキ)製造法」によってパターン領域2a内に多数の微細な開口4が設けられたニッケル等の薄い金属膜で形成されたものであってもよい。
The
一方、枠体3は、マスク箔2の被支持領域2bに応じた形状に形成されたものであり、そのマスク箔2の被支持領域2bを支持するためのものである。ここで、枠体3は、その線熱膨張係数、熱容量、表面の輻射射出率、周囲支持体と熱伝導によって流入流出する伝熱量等が、被処理物であるガラス基板と蒸着時の温度変化による膨張収縮の寸法変化を同期一致させるために、最適に調節して設定されているものとする。
On the other hand, the
そして、枠体3の一平面(以下、この面を「支持面」という)には、マスク箔2に張力を与えた状態で、そのマスク箔2における被支持領域2bが全周にわたって固着されている。これにより、張力をかけて固着してあるマスク箔2は、固着してある枠体3に従い膨張収縮することになるの。したがって、マスク箔2は、結果として被処理物であるガラス基板と膨張収縮の寸法変化を同期一致して膨張収縮させることができる。なお、マスク箔2に与える張力は、マスク箔2のパターン領域2aに生じる応力分布が均一化するように、その大きさおよび方向が設定されていることが望ましい。また、マスク箔2の枠体3への固着は、点溶接やレーザ溶接等の溶接や、耐熱セラミックス系接着剤や耐熱エポキシ樹脂接着剤等といった温度変化に対して安定した性質を有する接着剤を用いた接着によって行うことが考えられるが、ビス止め等といったような締結具(ネジ)を用いて行っても構わない。
Then, on one plane of the frame 3 (hereinafter, this surface is referred to as a “support surface”), a supported region 2 b in the
このような構成の蒸着用マスク1は、図1(b)に示すように、マスク箔2上にガラス基板5が載置されて用いられる。このとき、マスク箔2は薄板状部材からなり高強度であるとは言えないことから、ガラス基板5は、その端縁部分が枠体3の一部(以下、この部分を「ガラス基板の支持領域」という)3bと重なるように載置される。そして、枠体3側にある蒸着源(ただし不図示)からの有機材料がマスク箔2のパターン領域2aにおける開口4を通過することにより、ガラス基板5には、その開口4によって特定されるパターン形状の有機層が成膜されるのである。
The vapor deposition mask 1 having such a configuration is used with a glass substrate 5 placed on a
ところで、マスク箔2は、支持領域3bの部分では平坦度が要求され、また枠体3への固着の際に張力を与え、位置精度が必要なことから、その外周縁近傍領域のみが枠体3に対して固着される固着領域3cとなる。つまり、枠体3における支持面3aの外周側の固着領域3cでは溶接、接着または締結具等による固着が行われるが、当該支持面3aの内周側の支持領域3bでは固着が行われない。したがって、蒸着用マスク1の洗浄時には、洗浄液に含まれる異物(堆積箇所から析出された有機材料やその他の浮遊ゴミ等)が、非固着箇所である支持領域3b側から、マスク箔2と支持面3aとの間に入り込む可能性がある。
By the way, since the
このことから、ここで説明する蒸着用マスク1には、図2に示すように、枠体3の支持面3aに溝部6が形成されているとともに、その溝部6と枠体3の支持面3a以外の面とを連通させる貫通孔7とが設けられている。
From this, in the vapor deposition mask 1 described here, as shown in FIG. 2, the
溝部6は、マスク洗浄時に除去すべき異物に応じた大きさで形成されている。例えば、除去すべき異物が0.1〜100μm程度の大きさであれば、その異物を確実に捉えられるように、溝部6は、0.5〜数mm程度の大きさ(溝幅および溝深さ)で形成されているものとする。なお、溝部6の断面形状は、特に限定されるものではなく、角溝、V字溝、U字溝、丸溝等のいずれであっても構わない。
The
また、溝部6は、支持面3aにおける固着領域3cおよび支持領域3bを避けて形成されているものとする。固着領域3cでは、マスク箔2を固着するために溝部6を設けることができず、支持領域3bでは、ガラス基板5を支持するために平坦度が要求されるからである。なお、溝部6は、固着領域3cに隣接するか、あるいは固着領域3cに溝加工が可能な範囲または固着マージンを加味した範囲で極力近づけて形成することが望ましい。
Moreover, the
さらに、溝部6は、マスク洗浄時に蒸着用マスク1を直立させることを鑑み、少なくともその直立時に下方に位置する一辺に形成されているものとする。ただし、少なくとも当該一辺に形成されていればよく、図例のように対向する二辺に形成されていても、あるいは枠体3の全周にわたって形成されていても構わない。
Further, in consideration of erecting the vapor deposition mask 1 at the time of mask cleaning, the
一方、貫通孔7は、加工の容易さから、例えば直径が数mm程度の丸穴を一定ピッチで配することが考えられる。ただし、貫通孔7は、溝部6と枠体3の支持面3a以外の面とを連通させるものであればよく、その形成数や孔形状等が特に限定されるものではない。したがって、図例のように溝部6と支持面3aの対向面とを連通させるものの他に、溝部6と支持面3aの隣接面とを連通させるように形成してもよい。
On the other hand, it is conceivable that the through
次に、以上のように構成された蒸着用マスク1の洗浄方法について説明する。蒸着用マスク1の洗浄は、専用の洗浄液を用いて行う。詳しくは、洗浄装置の処理槽内における洗浄液に蒸着用マスク1を浸すことで、その蒸着用マスク1に堆積した有機材料や当該蒸着用マスク1に付着したその他の浮遊ゴミ等といった異物を、その蒸着用マスク1から乖離させる。そして、異物の乖離後に、洗浄液を乾燥させて、蒸着用マスク1に対する洗浄再生を完了する。 Next, a method for cleaning the vapor deposition mask 1 configured as described above will be described. The deposition mask 1 is cleaned using a dedicated cleaning solution. Specifically, by immersing the evaporation mask 1 in the cleaning liquid in the treatment tank of the cleaning apparatus, foreign materials such as organic materials deposited on the evaporation mask 1 and other floating dust adhering to the evaporation mask 1 are removed. Separated from the vapor deposition mask 1. Then, after the foreign matter is separated, the cleaning liquid is dried, and cleaning regeneration for the deposition mask 1 is completed.
このような洗浄過程では、上述したように、洗浄液に含まれる異物がマスク箔2と枠体3の支持面3aとの間に入り込む可能性がある。ところが、その支持面3aには溝部6が形成されており、しかもその溝部6は貫通孔7を介して支持面3a以外の面とを連通している。そのため、マスク箔2と支持面3aとの間に異物を含む洗浄液が流れ込んでも、その洗浄液は貫通孔7から排出されることになり、これに伴って洗浄液に含まれる異物も、マスク箔2と支持面3aとの間に留まることなく、溝部6内に流出することになる。
In such a cleaning process, as described above, foreign substances contained in the cleaning liquid may enter between the
以上のように、本実施形態で説明した蒸着用マスク1およびその洗浄方法によれば、枠体3の支持面3aに溝部6が形成されているとともに、その溝部6と支持面3a以外の面とを連通させる貫通孔7が形成されているので、マスク洗浄時にマスク箔2と枠体3との間に異物が入り込んでもその異物が洗浄液の流れに載って溝部6に案内され、マスク箔2と枠体3との間に異物が滞留するのを抑止することができる。つまり、異物の滞留を抑止し得ることから、マスク箔2が極めて薄い板状部材からなるものであっても、異物の滞留に起因する当該マスク箔2の平面度や開口精度等に変化が起こるのを防ぐことができる。したがって、蒸着用マスク1を洗浄して再生する場合であっても、異物の滞留に起因する膜均一性や形成位置精度等の劣化がなく、高精度な膜形成の実現が可能となる。しかも、マスク箔2と枠体3との間の異物の滞留を抑止し得ることから、その異物に起因する洗浄液の乾燥性悪化も回避することができ、結果としてマスク洗浄処理の迅速化も図れるようになる。
As described above, according to the vapor deposition mask 1 and the cleaning method thereof described in the present embodiment, the
特に、溝部6が支持面3aにおけるの固着領域3cおよび支持領域3bを避けて形成されていれば、蒸着用マスク1による高精度な膜形成を実現する上で非常に好適なものとなる。溝部6が固着領域3cを避けていれば、その固着領域3cとして十分な面積を確保することができるので、マスク箔2に張力を与える場合であっても、枠体3への固着を確実に行うことが可能となり、マスク箔2をガラス基板5と同期一致して膨張収縮させ得るようになるからである。また、溝部6が支持領域3bを避けていれば、その支持領域3bの部分の平坦度を十分に確保することができるので、蒸着用マスク1上にガラス基板5を載置する場合における載置精度を高く維持できるからである。なお、溝部6が固着領域3cに隣接するか、あるいは固着領域3cに極力近づけて形成されていれば、その溝部6よりも外周側の領域においては、マスク箔2と枠体3の支持面3aとの間に隙間が生じることがなく、その間に異物が入り込むこともない。したがって、有効にマスク箔2と枠体3との間の異物滞留を抑止し得るようになるため、高精度な膜形成の実現が確実なものとなることが期待できる。
In particular, if the
また、溝部6は、マスク洗浄時には蒸着用マスク1を直立させることから、少なくともその直立時に下方に位置する一辺に形成されていればよいが、対向する二辺に形成されていれば、蒸着用マスク1を直立させる際の天地方向が任意となるため、マスク洗浄処理の容易化や迅速化等が図れるようになる。さらには、枠体3の全周にわたって形成されていれば、より一層溝部6に異物を含む洗浄液が流出し易くなるので、蒸着用マスク1による高精度な膜形成を実現する上で非常に好適なものとなる。
Moreover, since the groove |
なお、本実施形態では、本発明の実施の好適な具体例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、種々変形することが可能である。すなわち、本実施形態で説明した蒸着用マスク1を構成する一連の構成要素の材質、形状等は、必ずしも本実施形態で挙げたものに限られることはなく、各構成要素の機能を同様に確保することが可能な限り、自由に変更可能である。 Although the present embodiment has been described with reference to a suitable specific example for carrying out the present invention, the present invention is not limited to this and can be variously modified. That is, the material, shape, and the like of a series of constituent elements constituting the vapor deposition mask 1 described in the present embodiment are not necessarily limited to those described in the present embodiment, and the functions of the respective constituent elements are similarly secured. You can change it as much as you can.
また、本実施形態では、蒸着用マスク1の例として、有機EL素子の製造工程で用いられるものを挙げたが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の成膜プロセス(例えば、スパッタリングプロセス)にて用いられるマスクであっても、全く同様に適用可能であることはいうまでもない。 Moreover, in this embodiment, what was used by the manufacturing process of an organic EL element was mentioned as an example of the mask 1 for vapor deposition, but this invention is not limited to this, Other film-forming processes (For example, Needless to say, the mask used in the sputtering process can be applied in exactly the same manner.
1…蒸着用マスク、2…マスク箔、2a…パターン領域、2b…被支持領域、3…枠体、3a…支持面、3b…支持領域、3c…固着領域、4…開口、5…ガラス基板、6…溝部、7…貫通孔 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Evaporation mask, 2 ... Mask foil, 2a ... Pattern area | region, 2b ... Supported area, 3 ... Frame, 3a ... Support surface, 3b ... Support area, 3c ... Adhesion area, 4 ... Opening, 5 ... Glass substrate , 6 ... groove, 7 ... through hole
Claims (3)
前記枠体における前記マスク箔の支持面に、マスク洗浄時に除去すべき異物に応じた大きさで形成された溝部と、
前記溝部と前記枠体における前記支持面以外の面とを連通させる貫通孔と
を備えることを特徴とする蒸着用マスク。 In a mask for vapor deposition comprising a thin plate-like mask foil having an opening having a shape corresponding to a pattern to be processed, and a frame supporting a region near the outer periphery of the mask foil,
On the support surface of the mask foil in the frame body, a groove formed in a size according to the foreign matter to be removed during mask cleaning,
A vapor deposition mask comprising: the groove portion and a through hole that allows the frame body to communicate with a surface other than the support surface.
ことを特徴とする請求項1記載の蒸着用マスク。 The vapor deposition mask according to claim 1, wherein the groove is formed so as to avoid a fixing region of the mask foil and a support region of the object to be processed on the support surface.
マスク洗浄時に除去すべき異物に応じた大きさの溝部を前記枠体における前記マスク箔の支持面に形成しておくとともに、前記溝部と前記枠体における前記支持面以外の面とを連通させる貫通孔とを形成しておき、
洗浄液を用いて前記蒸着用マスクに対するマスク洗浄を行った後、当該洗浄液に含まれる異物を、前記溝部および前記貫通孔を通じて、前記マスク箔と前記支持面との間から除去する
ことを特徴とする蒸着用マスクの洗浄方法。
A method for cleaning a deposition mask comprising: a thin plate-like mask foil having an opening having a shape corresponding to a formation pattern on an object to be processed; and a frame for supporting a region near the outer peripheral edge of the mask foil,
A groove having a size corresponding to the foreign matter to be removed at the time of mask cleaning is formed on the support surface of the mask foil in the frame, and the groove and the surface other than the support surface in the frame communicate with each other. Forming a hole,
After performing mask cleaning on the vapor deposition mask using a cleaning liquid, foreign substances contained in the cleaning liquid are removed from between the mask foil and the support surface through the groove and the through hole. Cleaning method for evaporation mask.
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