JP2013112854A - 成膜装置及び成膜方法 - Google Patents
成膜装置及び成膜方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013112854A JP2013112854A JP2011260416A JP2011260416A JP2013112854A JP 2013112854 A JP2013112854 A JP 2013112854A JP 2011260416 A JP2011260416 A JP 2011260416A JP 2011260416 A JP2011260416 A JP 2011260416A JP 2013112854 A JP2013112854 A JP 2013112854A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mask
- mask member
- substrate
- film forming
- forming apparatus
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000008021 deposition Effects 0.000 title abstract description 7
- 238000000151 deposition Methods 0.000 title description 4
- 239000010408 film Substances 0.000 claims abstract description 87
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 71
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims abstract description 23
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 14
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 28
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 claims description 21
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 10
- 229910001374 Invar Inorganic materials 0.000 description 6
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 5
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 5
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 5
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 4
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 238000005323 electroforming Methods 0.000 description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
- 230000005525 hole transport Effects 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- UPNFMHMMXOKBOJ-UHFFFAOYSA-N zinc iridium(3+) oxygen(2-) Chemical compound [Ir+3].[O-2].[Zn+2] UPNFMHMMXOKBOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007736 thin film deposition technique Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/04—Coating on selected surface areas, e.g. using masks
- C23C14/042—Coating on selected surface areas, e.g. using masks using masks
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/04—Coating on selected surface areas, e.g. using masks
- C23C16/042—Coating on selected surface areas, e.g. using masks using masks
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
- C23C14/12—Organic material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/58—After-treatment
- C23C14/584—Non-reactive treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/58—After-treatment
- C23C14/5886—Mechanical treatment
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
- H10K71/10—Deposition of organic active material
- H10K71/16—Deposition of organic active material using physical vapour deposition [PVD], e.g. vacuum deposition or sputtering
- H10K71/166—Deposition of organic active material using physical vapour deposition [PVD], e.g. vacuum deposition or sputtering using selective deposition, e.g. using a mask
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
- H10K71/10—Deposition of organic active material
- H10K71/191—Deposition of organic active material characterised by provisions for the orientation or alignment of the layer to be deposited
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
【課題】高い解像度を有し、かつ生産性が高い有機ＥＬ発光装置等の装置を製造するための成膜装置を提供する。
【解決手段】マスク部材１１と、マスク部材１１を固定するフレーム１２と、からなるマスクユニット１０と、マスクユニット（１０）１基に対して１組設けられるアライメント機構と、を備え、マスク部材１１が、複数組の開孔パターン１３ａが並列して設けられてなる開孔部１３を有し、前記アライメント機構により、複数の成膜領域がマトリクス状に設けられている一枚の基板１に対して複数のマスクユニットが互いに干渉されることなく配置され、成膜時においてマスクユニット１０を交換し又は移動することなく、一括して薄膜を成膜することを特徴とする、成膜装置。
【選択図】図１
【解決手段】マスク部材１１と、マスク部材１１を固定するフレーム１２と、からなるマスクユニット１０と、マスクユニット（１０）１基に対して１組設けられるアライメント機構と、を備え、マスク部材１１が、複数組の開孔パターン１３ａが並列して設けられてなる開孔部１３を有し、前記アライメント機構により、複数の成膜領域がマトリクス状に設けられている一枚の基板１に対して複数のマスクユニットが互いに干渉されることなく配置され、成膜時においてマスクユニット１０を交換し又は移動することなく、一括して薄膜を成膜することを特徴とする、成膜装置。
【選択図】図１
Description
本発明は、成膜装置及びこの成膜装置を用いた成膜方法に関する。
所定波長の光を選択的に発光させる有機ＥＬ発光素子を複数配列してなる平面型の表示装置（有機ＥＬディスプレイ）が現在注目されている。
有機ＥＬディスプレイは、通常、真空薄膜成膜技術を用いて形成している。ただし、有機ＥＬディスプレイを作製する際には、透明ガラス等の基板上に複数の有機ＥＬ発光素子を縦横かつマトリクス状に配列する必要がある。このことから、有機ＥＬディスプレイを作製するにあたって、特定の発光色を有する有機ＥＬ素子を所定の領域に形成する際には微細なパターニングを行うことが必須となる。特に、カラー画像を表示させるための有機ＥＬディスプレイを作製する際には、例えば、赤（Ｒ）・緑（Ｇ）・青（Ｂ）の各色成分に対応したパターニング成膜を行って、各色の有機ＥＬ発光素子を決められた領域に選択的に形成する必要がある。
しかし、マスクの精度やマスクと基板の位置合わせを行うアライメントの精度は基板やマスクのサイズが大きくなると悪化する傾向にある。
さらに、真空薄膜成膜技術の蒸着成膜おいては、基板やマスクのサイズが大きくなると蒸着源の温度による基板やマスクの変形も大きくなる傾向にある。
近年、上記課題を解決すべく様々な提案がなされている、例えば、特許文献１のように少なくとも２枚の単位マスクを開孔部が形成されたフレームに固定させてなるマスクを使用し基板全面に薄膜を形成する方法が提案されている。尚、特許文献１にて開示されている単位マスクには、長手方向に少なくとも１つの単位マスキング部（１組のマスク開孔部）が形成されている。
しかし特許文献１にて提案されている方法では、個々の単位マスクをフレームに固定する際の位置精度が基板全面でのパターン配列精度に依存する。このため、単位マスクが多ければ多いほど基板全体でみると必要なマスク精度が得られないことがあるという課題があった。
本発明は上述した課題を解決するためになされるものであり、その目的は、高い解像度を有し、かつ生産性が高い有機ＥＬ発光装置等の装置を製造するための成膜装置を提供することにある。
本発明の成膜装置は、マスク部材と、前記マスク部材を固定するフレームと、からなるマスクユニットと、
前記マスクユニット１基に対して１組設けられるアライメント機構と、を備え、
前記マスク部材が、複数組の開孔パターンが並列して設けられてなる開孔部を有し、
前記アライメント機構により、複数の成膜領域がマトリクス状に設けられている一枚の基板に対して複数のマスクユニットが互いに干渉されることなく配置され、
成膜時において前記マスクユニットを交換し又は移動することなく、一括して薄膜を成膜することを特徴とする。
前記マスクユニット１基に対して１組設けられるアライメント機構と、を備え、
前記マスク部材が、複数組の開孔パターンが並列して設けられてなる開孔部を有し、
前記アライメント機構により、複数の成膜領域がマトリクス状に設けられている一枚の基板に対して複数のマスクユニットが互いに干渉されることなく配置され、
成膜時において前記マスクユニットを交換し又は移動することなく、一括して薄膜を成膜することを特徴とする。
本発明によれば、高い解像度を有し、かつ生産性が高い有機ＥＬ発光装置等の装置を製造するための成膜装置を提供することができる。
本発明の成膜装置は、マスクユニットと、アライメント機構と、を備えている。本発明の成膜装置において、マスクユニットは、マスク部材と、このマスク部材を固定するフレームと、からなる部材である。また本発明の成膜装置において、アライメント機構は、マスクユニット１基に対して１組設けられる。このように、本発明の成膜装置は、マスクユニット毎にアライメントが可能であるので、特許文献１等の従来技術と比較して所望のパターン形状を有する薄膜を精度の高い状態で成膜することができる。
本発明において、上記マスク部材は、複数組の開孔パターンが並列して設けられてなる開孔部を有している。本発明において、開孔部を構成し一定の方向で並列している開孔パターンの列（フレームに固定されていないスク部材の辺に対して垂直の方向の配列）の数は、薄膜を成膜する基板に含まれる成膜領域の列の数（基板の長尺に配列された成膜領域の数）未満であれば特に限定されない。その中でも、精細度を上げるという観点より、当該列の数は少ない方が好ましい。開孔パターンの列の数が１である場合が最も好ましい。
本発明の成膜装置は、上記アライメント機構により、複数の成膜領域がマトリクス状に設けられている一枚の基板に対して複数のマスクユニットが互いに干渉されることなく配置されている。
そして本発明の成膜装置は、成膜時においてマスクユニットを交換したり移動させたりすることなく、一括して薄膜を成膜する装置である。
本発明の成膜装置は、上述した構成を有することにより、従来の真空薄膜成膜方法、特に、蒸着成膜方法を用いた高精細高精度パターニングと比較して、１枚の基板について１層の薄膜を成膜する回数を１回で済ますことができる。また本発明の成膜装置を利用することで、材料の使用効率が２倍以上向上すると共に、生産性も２倍以上向上させることができる。
尚、本発明ではマスクユニットが有するフレームは、マスク部材を固定するマスク部材固定部を少なくとも二つ有していると共に、このマスク部材固定部を支持する支持部と、を有し、この支持部が、基板を隔てて蒸着源とは反対側に設けられているのが好ましい。このようにフレームを、基板を隔てて蒸着源とは反対側に設けることで、マスクユニットをより細密に配列させることが可能になる。
また本発明は、好ましくは、フレームに固定されていないマスク部材の辺に対して垂直の方向において、このマスク部材の端部と前記開孔部との距離は、隣接するマスクユニット間にそれぞれ設けられ、かつ互いに隣接する二組の成膜領域の間隔の半分以下である。
以下、適宜図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。尚、以下の説明において参照される図面は、説明の都合上、全部又は一部が実際とは異なる縮尺で描かれていることがある。また以下の説明はあくまでも本発明の実施形態の１つを説明するものであって、本発明は、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。
図１は、本発明の成膜装置における第一の実施形態を示す斜視図である。図１の成膜装置には、基板１の成膜面に所望の形状の薄膜を成膜するための装置であって、マスクユニット１０と、蒸着源２０と、アライメント機構（不図示）と、を有している。
図１の成膜装置の構成部材であるマスクユニット１０は、マスク部材１１と、このマスク部材１１を固定するためのフレーム１２と、からなる部材である。
ここでマスクユニット１０に含まれるマスク部材１１は、短冊状の金属薄膜からなる部材であって、複数組の開孔パターン１３ａが並列して設けられてなる開孔部１３を有している。尚、開孔パターン１３ａが設けられている領域は、基板１上にマトリクス状に設けられている成膜領域２のうち特定の行に配列されている成膜領域に対応する。
マスク部材１１の構成材料は、開孔部１３の形成方法によって適宜選択することができる。
開孔部１３の形成方法としては、例えば、電鋳による加工方法があり、この加工方法を用いれば開孔部１３の加工精度を高めることができる。ここで電鋳によって開孔部１３を形成する場合、マスク部材１１の材質としては、Ｃｒ、Ｎｉ等の金属材料がある。
またエッチングによる加工によっても開孔部１３を形成することができる。エッチングによって開孔部１３を形成する場合、マスク部材１１の材質としては、熱膨張率の小さな金属、例えばインバーやスーパーインバーを用いることができる。しかし、開孔部１３の形成方法はこれらに限定されることはない。
またマスクユニット１０に含まれるフレーム１２は、マスク部材１１と接合している２個のマスク部材固定部１４と、このマスク部材固定部１４を支持する２個の支持部１５と、からなる。図１の成膜装置において、マスク部材固定部１４は、２箇所ある短冊状のマスク部材１１の短辺側の縁部と１個ずつ接合している。またマスク部材固定部１４は、２本の支持部１５によってそれぞれ固定されている。ここで図１中のフレーム１２は、２本の支持部１５によってフレームとしての剛性を有している。
ところで図１の成膜装置では、マスクユニット１０を構成するマスク部材１１は、蒸着源２０と基板１との間に位置している。一方、マスクユニット１０を構成するフレーム１２は、基板１を基準として見たときに蒸着源２０とは反対側に位置している。
マスクユニット１０の成膜精度を向上させる為には、フレーム１２の剛性はある程度必要となる。一方で、本発明の成膜装置は、複数のマスクユニット１０を使用して、１枚の基板１にマトリクス状に設けられている成膜領域２について一括して成膜を行う。このため、マスクユニット１０の数の分だけフレーム１２も複数組必要となる。そこで、マスクユニット１０を構成するフレーム１２を、薄膜の成膜に支障をきたさない構成にするのが好ましい。例えば、図１に示すように、フレーム１２を、基板１を挟んで蒸着源２０とは反対側に設ける構成にすると、フレーム１２が成膜の妨げとならないので、好ましい。
尚、フレーム１２を構成するマスク部材固定部１４の幅は、隣接する２基のマスクユニットが互いに干渉しなければ特に限定されるものではない。その中でも、マスク部材１１の短辺よりも短い方がマスクユニット１０同士の設置間隔を狭めることができるので好ましい。
図２は、図１の成膜装置を構成するマスクユニットの具体例を示す断面模式図である。マスクユニット１０を構成し、マスク部材１１と接合するマスク部材固定部１４の断面形状は、例えば、図２（ａ）に示される断面Ｉ字型構造、図２（ｂ）及び（ｃ）に示される断面Ｌ字型構造等が挙げられる。ただしマスク部材固定部１４によってマスク部材１１が固定できるのであれば、マスク部材固定部１４の断面形状は特に限定されるものではない。ここでマスク部材固定部１４の断面形状が、図２（ａ）に示される断面Ｉ字型構造である場合、マスク部材１１はマスク部材固定部１４の底面と接合する。一方で、マスク部材固定部１４の断面形状が、図２（ｂ）、（ｃ）に示される断面Ｌ字型構造である場合、マスク部材１１は、図２（ｂ）で示されるマスク部材固定部１４の軒部又は図２（ｃ）で示されるマスク部材固定部１４の底面で接合する。
図２（ａ）乃至（ｃ）において、マスク部材固定部１４にマスク部材１１を固定する方法は、一般的に、スポット溶接が用いられるがこれに限定されるものではない。また、固定強度が必要な場合は、例えば、図２（ｃ）に示されるように、スポット溶接後マスク部材固定部１４にマスク部材１１側から添え板１６を当ててボルト１７で留めてもよい。
マスク部材固定部１４と支持部１５とを有するフレーム１２の材質は、ＳＵＳやアルミ等の金属材料を用いることができるが、熱膨張率の小さな金属を用いれば、熱安定性が向上し、高精度なパターニングが可能であるので好ましい。例えば、インバーやスーパーインバー等を用いることができる。
尚、図２に示されるように、フレーム１２を、基板１を隔てて蒸着源２０とは反対側に設けると、マスクユニットをより細密に配列させることが可能になるので、好ましい。
ところで、図１の成膜装置は、１枚の基板１に対して２基のマスクユニット１０が使用されているが、本発明の成膜装置において使用されるマスクユニット１０の数はこれに限定されるものではない。一般的に、ｍ行ｎ列の表示領域が設けられている基板について複数組の開孔パターンが１行並列しているマスク部材を有するマスクユニットを使用して所望のパターンを有する薄膜を形成する場合は、表示領域の行の数（ｍ）の分だけマスクユニットを配置する。尚、この場合において、マスク部材が有する開孔パターンの数は、表示領域の列の数でもあるｎ（個）である。
本発明の成膜装置は、マスクユニット１基に対して１組のアライメント機構（不図示）を有している。このため、成膜の際に使用される複数のマスクユニットは、それぞれ個別に基板に対してアライメントを行うことができる。このように、本発明の成膜装置は、マスクユニット毎に個別にアライメントが可能であるので、所望のパターン形状を有する薄膜を精度の高い状態で成膜することができる。ここでマスクユニットのアライメントを行う場合は、使用されるマスクユニットがお互いに干渉しないようにすることが必要である。尚、ここでいう「干渉」とは、隣接するマスクユニットが互いに接触しないことをいう。
図３は、基板に対するマスクユニットの配置態様の具体例を示す平面図あり、（ａ）は配置態様の全体図であり、（ｂ）は、（ａ）のＸ領域における拡大図である。尚、図３において配置されているマスクユニットは、図１にて示されるマスクユニットと同様である。
複数用意されたマスクユニット１０は、それぞれアライメント機構（不図示）によって、例えば、図３（ａ）に示されるように行方向に配置される。ここでマスクユニット１０を配置する際には、例えば、マスク部材１１が有するアライメントマーク１８と、基板１が有するアライメントマーク（不図示）と、が合致するようにアライメント機構を操作して位置あわせを行う。尚、マスク部材１１が有するアライメントマーク１８は、マスク部材１１とフレーム１２とが接合している領域、例えば、図１にて示される短冊状のマスク部材１０の長手方向の両端部あるいは当該両端から一定の距離を置いたところに設けられる。
またマスクユニット１０を配置する際には、列方向（フレームに固定されていないスク部材の辺に対して垂直の方向）において互いに隣接する成膜領域２の間隔の半分ｄ1と、列方向における開孔部１３の端部とマスク部材１１の端部との距離ｄ2と、を適宜設定するのが好ましい。具体的には、ｄ1≧ｄ2であることが好ましい。これにより、隣接するマスクユニット１０がそれぞれ有するマスク部材１１同士の干渉を防ぐことができる。
さらに図３（ａ）に示されるようにマスクユニット１０を配置することにより、一枚の基板１に対して複数のマスクユニット１０が一体化して接することになるので、マスクユニット１０自体を交換させることなく、一括して成膜を行うことができる。
図４は、基板に対するマスクユニットの配置態様の他の具体例を示す平面図あり、（ａ）は配置態様の全体図であり、（ｂ）は、（ａ）のＹ領域における拡大図である。尚、図４は、隣接する２基のマスクユニット１０間に遮光部材３０が設けられていることを除けば図３と同様の態様である。
ところで、隣接する２枚のマスク部材間には隙間があるので、この隙間から蒸着材料が流入し薄膜が成膜されることがある。ただ隣接する２枚のマスク部材間は切断領域等の不要部分であり、特に問題にはならないが、開孔部１３を遮蔽しない程度にリボン状の遮蔽部材３０を用いて隣接するマスク部材間に生じる隙間を遮蔽してもよい。また基板１の両短辺部も同様に遮蔽板３１を用いて成膜汚れを防止してもよい。
マスクユニット１０を設置した後、所望のパターン形状の薄膜を基板１上に成膜する場合、薄膜の成膜方法として、例えば、蒸着法が採用される。ここで蒸着法を採用して薄膜を形成する場合、具体的に蒸着方法においては、膜厚の均一性と材料使用効率や生産性を考慮して、いろいろな方法が提案されている。特に、限定されることはないが、例えば、図１に示されるように、ポイント蒸着源（蒸着源２０）を２つ用いて、蒸着源を移動させるパラレルショット方式を用いてもよい。これにより、膜厚が均一な薄膜を成膜することができる。
図５は、本発明の成膜装置における第二の実施形態の例を示す斜視図である。図５の成膜装置に備えられるマスクユニット１０ａは、図１の成膜装置に備えられるマスクユニット１０と比較して、マスク部材１１とフレーム１２との配置関係が異なっている。具体的には、開孔部１３を有するフレーム１２上にマスク部材１１が、マスク部材１１の短辺側縁部をフレーム１２に接合する形式で固定されている。図５の成膜装置も、図１の成膜装置と同様に、基板１をマスク部材１１上に載置させて成膜を行うため、図５の成膜装置に含まれるマスクユニットを構成するフレーム１２は、基板１に対して、蒸着源と同じ側に配置されることになる。
ここで図５の成膜装置に含まれるマスクユニット１０ａは、図６に示されるように、１枚の基板１に対して複数基のマスクユニット１０ａが配列される。ここでマスクユニット１０ａを配列する際には、マスク部材１１の所定の位置に設けられるアライメントマーク１８と、基板１０の所定の位置に設けられるアライメントマーク（不図示）と、を合わせて位置合わせを行う。マスク部材１１が有するアライメントマーク１８が設けられている位置は、例えば、図６に示されるように、マスク部材１１とフレーム１２とが接合している領域から一定の距離を置いたところに設けられる。例えば、図６にて示される短冊状のマスク部材１０の長手方向の両端部あるいは当該両端から一定の距離を置いたところに設けられる。
ただし図６に示される態様は、あくまでも具体例の１つであって、本発明はこの態様に限定されるものではない。
以下、実施例により本発明を説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
（１）基板
まず大きさが第４世代のガラス基板の１／４サイズであるガラス基板内にＴＦＴが形成されたＴＦＴ基板（基板１）を作製した。尚、作製したＴＦＴ基板には、３２６ｐｐｉで３．５インチのパネルとなる表示領域が、縦に６行、横に４列の合計２４面配置されており、ＴＦＴ回路はこれら表示領域に対してそれぞれ１組設けられている。
まず大きさが第４世代のガラス基板の１／４サイズであるガラス基板内にＴＦＴが形成されたＴＦＴ基板（基板１）を作製した。尚、作製したＴＦＴ基板には、３２６ｐｐｉで３．５インチのパネルとなる表示領域が、縦に６行、横に４列の合計２４面配置されており、ＴＦＴ回路はこれら表示領域に対してそれぞれ１組設けられている。
（２）有機ＥＬ素子の形成工程
次に、用意したＴＦＴ基板（基板１）上に、以下に説明する方法赤緑青（ＲＧＢ）の三色の有機ＥＬ素子を形成した。
次に、用意したＴＦＴ基板（基板１）上に、以下に説明する方法赤緑青（ＲＧＢ）の三色の有機ＥＬ素子を形成した。
まず全ての有機ＥＬ素子において共通する層である正孔輸送層（ＨＴＬ）を、開孔の大きさが表示領域１つに相当する蒸着マスクを用いて形成した。
次に、図５に示される成膜装置を使用してＲ発光層（Ｒ−ＥＭＬ）を形成した。尚、本実施例では、図６に示されるように、６組の開孔パターンを１列にて並列配列させたマスク部材１１を有するマスクユニット１０ａを４基使用し、それぞれ基板１のアライメントマークに対して各マスクユニットのアライメントマークを重ねた。これにより表示領域２の列方向に合わせるようにして４基のマスクユニット１０ａを設置した。このとき、各マスクユニット１０ａが有するスリット開孔（開孔部１３）は、矩形状の発光領域の短辺と平行になる。また本実施例で使用したマスクユニット１０ａは、マスク部材１１として、厚さ４０μｍの熱安定性の良いインバー薄板を使用した。さらに本実施例で使用したマスクユニット１０ａは、フレーム１２の短手方向の長さを成膜領域の長辺ピッチ以下にして、マスクユニット１０ａ同士がアライメント時及び成膜時に干渉しないようにした。これにより、マスクユニット１０ａを配列するときに隣接するマスクユニット同士が重なり合うことがない。また隣接するマスクユニット間は一定の幅で隙間があるため、基板１には不要な膜（材料）が付着するが表示領域２ごとに基板１を切断する際に基板とともに除去される。
以上のようにしてマスクユニット１０ａを設置し、４基のマスクユニット１０ａ上にＴＦＴ基板（基板１）を載せた後、一括蒸着でＲ発光層を成膜した。
次に、Ｇ発光層（Ｇ−ＥＭＬ）の形成領域に開孔部を有するマスクユニットを使用し、Ｒ発光層と同様の方法でＧ発光層を形成した。次に、Ｂ発光層（Ｂ−ＥＭＬ）の形成領域に開孔部を有するマスクユニットを使用し、Ｒ発光層と同様の方法でＢ発光層を形成した。
三種類の発光層（Ｒ発光層、Ｇ発光層、Ｂ発光層）を形成した後、全ての有機ＥＬ素子において共通する層である電子輸送層（ＥＴＬ）と電子注入層とをこの順で形成した。次に、スパッタ成膜法により、イリジウム亜鉛酸化物を成膜しカソードとなる薄膜を形成した。
最後にＣＶＤ成膜法を用いて、ＳｉＮ膜の封止膜を形成し、表示領域ごとに基板１を切断することにより有機発光装置を得た。
尚、本実施例では、従来のステップ蒸着による材料の使用量の半分で成膜することができた。
（１）基板
まず大きさが第４世代のガラス基板の１／４サイズであるガラス基板内にＴＦＴが形成されたＴＦＴ基板（基板１）を作製した。尚、作製したＴＦＴ基板には、３２６ｐｐｉで３．５インチのパネルとなる表示領域が、縦に５行、横に６列の合計３０面配置されており、ＴＦＴ回路はこれら表示領域に対してそれぞれ１組設けられている。
まず大きさが第４世代のガラス基板の１／４サイズであるガラス基板内にＴＦＴが形成されたＴＦＴ基板（基板１）を作製した。尚、作製したＴＦＴ基板には、３２６ｐｐｉで３．５インチのパネルとなる表示領域が、縦に５行、横に６列の合計３０面配置されており、ＴＦＴ回路はこれら表示領域に対してそれぞれ１組設けられている。
（２）有機ＥＬ素子の形成工程
次に、用意したＴＦＴ基板（基板１）上に、以下に説明する方法により赤緑青（ＲＧＢ）の三色の有機ＥＬ素子を形成した。
次に、用意したＴＦＴ基板（基板１）上に、以下に説明する方法により赤緑青（ＲＧＢ）の三色の有機ＥＬ素子を形成した。
まず全ての有機ＥＬ素子において共通する層である正孔輸送層（ＨＴＬ）を、開孔の大きさが表示領域１つに相当する蒸着マスクを用いて形成した。
次に、図１に示される成膜装置を使用してＲ発光層（Ｒ−ＥＭＬ）を形成した。尚、本実施例では、図４に示されるように、６組の開孔部を１列にて並列配列させたマスク部材１１を有するマスクユニット１０を５基使用し、それぞれ基板１のアライメントマークに対して各マスクユニットのアライメントマークを重ねた。これにより表示領域２の列方向に合わせるようにして５基のマスクユニット１０を設置した。このとき、各マスクユニット１０が有するスリット開孔（開孔部１３）は、矩形状の発光領域の短辺と平行になる。また、本実施例で使用したマスクユニット１０は、マスク部材１１として、厚さ４０μｍの熱安定性の良いインバー薄板を使用し、このマスク部材１１を、基板１を挟んで蒸着源２０とは反対側に設けられているフレーム１２にて固定した。より具体的には、マスク部材１１は、フレーム１２を構成するマスク部材固定部１４と接合している形で固定されている。ここで本実施例ではフレーム１２の短手方向の長さを成膜領域の長辺ピッチ以下にして、マスクユニット１０同士がアライメント時及び成膜時に干渉しないようにした。これにより、マスクユニット１０を配列するときに隣接するマスクユニット同士が重なり合うことがない。また隣接するマスクユニット間は一定の幅で隙間があるため、本実施例では、この隙間から蒸着材料が進入しないように、図４に示されるように遮蔽部材３０及び遮蔽板３１を設置した。
以上のようにしてマスクユニット１０を設置し、５基のマスクユニット１０上にＴＦＴ基板（基板１）を載せた後、一括蒸着でＲ発光層を成膜した。
次に、Ｇ発光層（Ｇ−ＥＭＬ）の形成領域に開孔部を有するマスクユニットを使用し、Ｒ発光層と同様の方法でＧ発光層を形成した。次に、Ｂ発光層（Ｂ−ＥＭＬ）の形成領域に開孔部を有するマスクユニットを使用し、Ｒ発光層と同様の方法でＢ発光層を形成した。
三種類の発光層（Ｒ発光層、Ｇ発光層、Ｂ発光層）を形成した後、全ての有機ＥＬ素子において共通する層である電子輸送層（ＥＴＬ）と電子注入層とをこの順で形成した。次に、スパッタ成膜法により、イリジウム亜鉛酸化物を成膜しカソードとなる薄膜を形成した。
最後にＣＶＤ成膜法を用いて、ＳｉＮ膜の封止膜を形成し、表示領域ごとに基板１を切断することにより有機発光装置を得た。
尚、本実施例では、実施例１と比較して生産効率が２５％向上した。
１：基板、２：成膜領域、１０（１０ａ）：マスクユニット、１１：マスク部材、１２：フレーム、１３：開孔部、１４：マスク部材固定部、１５：支持部、１８：アライメントマーク、２０：蒸着源、３０：遮光部材
Claims (6)
- マスク部材と、前記マスク部材を固定するフレームと、からなるマスクユニットと、
前記マスクユニット１基に対して１組設けられるアライメント機構と、を備え、
前記マスク部材が、複数組の開孔パターンが並列して設けられてなる開孔部を有し、
前記アライメント機構により、複数の成膜領域がマトリクス状に設けられている一枚の基板に対して複数のマスクユニットが互いに干渉されることなく配置され、
成膜時において前記マスクユニットを交換し又は移動することなく、一括して薄膜を成膜することを特徴とする、成膜装置。 - 前記フレームが、前記マスク部材を固定する少なくとも二つのマスク部材固定部と、前記マスク部材固定部を支持する支持部と、を有し、
前記マスク部材が、前記マスク部材固定部に固定され、
前記支持部が、前記基板を隔てて蒸着源とは反対側に設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の成膜装置。 - 前記フレームに固定されていない前記マスク部材の辺に対して垂直の方向において、前記マスク部材の端部と前記開孔部との距離が、隣接するマスクユニット間にそれぞれ設けられ、かつ互いに隣接する二組の成膜領域の間隔の半分以下であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の成膜装置。
- 複数組の開孔パターンが並列して設けられてなる開孔部を有するマスク部材と、前記マスク部材を固定するフレームと、からなるマスクユニットを複数用意し、
前記マスクユニット１基に対して１組設けられるアライメント機構によって、複数の成膜領域がマトリクス状に設けられている一枚の基板に対して複数の前記マスクユニットをそれぞれ互いに干渉されることなく配置させ、
成膜時において前記マスクユニットを交換し又は移動することなく、一括して薄膜を成膜することを特徴とする、成膜方法。 - 前記フレームが、前記マスク部材を固定する少なくとも二つのマスク部材固定部と、前記マスク部材固定部を支持する支持部と、を有し、
前記マスク部材が、前記マスク部材固定部に固定され、
前記支持部が、前記基板を隔てて蒸着源とは反対側に設けられていることを特徴とする、請求項４に記載の成膜装置。 - 前記フレームに固定されていない前記マスク部材の辺に対して垂直の方向において、前記マスク部材の端部と前記開孔部との距離が、隣接するマスクユニット間にそれぞれ設けられ、かつ互いに隣接する二組の成膜領域の間隔の半分以下であることを特徴とする、請求項４又は５に記載の成膜装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011260416A JP2013112854A (ja) | 2011-11-29 | 2011-11-29 | 成膜装置及び成膜方法 |
| US13/675,238 US20130137334A1 (en) | 2011-11-29 | 2012-11-13 | Film formation apparatus, film formation method, and mask unit to be used for them |
| KR1020120132145A KR20130060125A (ko) | 2011-11-29 | 2012-11-21 | 성막장치 및 성막방법 및 그것들에 사용되는 마스크 유닛 |
| CN2012104865961A CN103137901A (zh) | 2011-11-29 | 2012-11-26 | 膜形成装置、膜形成方法和要用于它们的掩模单元 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011260416A JP2013112854A (ja) | 2011-11-29 | 2011-11-29 | 成膜装置及び成膜方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2013112854A true JP2013112854A (ja) | 2013-06-10 |
Family
ID=48467309
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2011260416A Pending JP2013112854A (ja) | 2011-11-29 | 2011-11-29 | 成膜装置及び成膜方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20130137334A1 (ja) |
| JP (1) | JP2013112854A (ja) |
| KR (1) | KR20130060125A (ja) |
| CN (1) | CN103137901A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015067889A (ja) * | 2013-09-30 | 2015-04-13 | 大日本印刷株式会社 | 蒸着マスクの検査方法および蒸着マスクの検査装置 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102134363B1 (ko) * | 2013-09-10 | 2020-07-16 | 삼성디스플레이 주식회사 | 메탈 마스크 제작 방법 및 이를 이용한 메탈 마스크 |
| CN104404452B (zh) * | 2014-12-17 | 2017-10-13 | 山东大学 | 一种真空镀膜系统的样品室结构 |
| KR102608420B1 (ko) * | 2016-03-09 | 2023-12-01 | 삼성디스플레이 주식회사 | 증착용 마스크, 표시 장치의 제조 장치 및 표시 장치의 제조 방법 |
| CN111886356A (zh) * | 2018-03-20 | 2020-11-03 | 夏普株式会社 | 成膜用掩模及使用该成膜用掩模的显示装置的制造方法 |
| KR20210081597A (ko) * | 2019-12-24 | 2021-07-02 | 캐논 톡키 가부시키가이샤 | 성막 시스템 및 전자 디바이스 제조방법 |
| US11613802B2 (en) * | 2020-04-17 | 2023-03-28 | Rockwell Collins, Inc. | Additively manufactured shadow masks for material deposition control |
| KR20230010121A (ko) * | 2021-07-09 | 2023-01-18 | 삼성디스플레이 주식회사 | 마스크 조립체를 포함한 증착 설비 및 마스크 조립체 리페어 방법 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4706121B2 (ja) * | 2001-04-23 | 2011-06-22 | ソニー株式会社 | 成膜装置および成膜方法 |
| JP4287337B2 (ja) * | 2003-11-24 | 2009-07-01 | 三星モバイルディスプレイ株式會社 | 有機電界発光表示装置及びその製造方法 |
| KR20060057477A (ko) * | 2004-11-23 | 2006-05-26 | 엘지전자 주식회사 | 평판표시소자의 제조방법 |
| JP5151004B2 (ja) * | 2004-12-09 | 2013-02-27 | 大日本印刷株式会社 | メタルマスクユニット及びその製造方法 |
| US20100279021A1 (en) * | 2009-05-04 | 2010-11-04 | Samsung Mobile Display Co., Ltd. | Apparatus for depositing organic material and depositing method thereof |
| KR101588891B1 (ko) * | 2009-07-21 | 2016-01-27 | 엘지디스플레이 주식회사 | 섀도 마스크의 제조방법과 이를 이용한 유기전계발광소자의 제조방법 |
| WO2011081025A1 (ja) * | 2009-12-28 | 2011-07-07 | 株式会社アルバック | 真空蒸着装置及び真空蒸着方法 |
-
2011
- 2011-11-29 JP JP2011260416A patent/JP2013112854A/ja active Pending
-
2012
- 2012-11-13 US US13/675,238 patent/US20130137334A1/en not_active Abandoned
- 2012-11-21 KR KR1020120132145A patent/KR20130060125A/ko not_active Application Discontinuation
- 2012-11-26 CN CN2012104865961A patent/CN103137901A/zh active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015067889A (ja) * | 2013-09-30 | 2015-04-13 | 大日本印刷株式会社 | 蒸着マスクの検査方法および蒸着マスクの検査装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20130137334A1 (en) | 2013-05-30 |
| KR20130060125A (ko) | 2013-06-07 |
| CN103137901A (zh) | 2013-06-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2013112854A (ja) | 成膜装置及び成膜方法 | |
| US8852346B2 (en) | Mask frame assembly for thin layer deposition and organic light emitting display device | |
| CN108695361B (zh) | Oled显示装置的制造方法、掩模及掩模的设计方法 | |
| KR102334155B1 (ko) | 마스크 플레이트 및 증착 장치 | |
| US9343708B2 (en) | Mask strips and method for manufacturing organic light emitting diode display using the same | |
| KR101742816B1 (ko) | 마스크 프레임 조립체, 이의 제조 방법 및 이를 이용한 유기 발광 표시 장치의 제조 방법 | |
| US10658591B2 (en) | Method for producing deposition mask | |
| CN109487206B (zh) | 掩膜版及采用该掩膜版的掩膜装置 | |
| US20210336147A1 (en) | Mask | |
| KR20120094112A (ko) | 증착 마스크, 증착장치 및 증착 방법 | |
| US11800780B2 (en) | Mask device and manufacturing method thereof, evaporation method and display device | |
| WO2020221122A1 (zh) | 掩膜装置及蒸镀方法 | |
| TWI687529B (zh) | 掩膜板排版方法 | |
| JP2020522607A (ja) | 蒸着マスク板、蒸着マスク板セット、蒸着システム及び位置合わせテスト方法 | |
| WO2019064420A1 (ja) | 蒸着マスク及び蒸着マスクの製造方法 | |
| US7253533B2 (en) | Divided shadow mask for fabricating organic light emitting diode displays | |
| KR100982021B1 (ko) | 분할 마스크 조립체 | |
| JP2006244746A (ja) | マスク構造体およびそれを用いた蒸着方法、並びに有機発光素子の製造方法 | |
| WO2018092182A1 (ja) | 蒸着マスク、蒸着装置、蒸着マスクの製造方法、エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法 | |
| JP2005276480A (ja) | マスク、マスクの製造方法、薄膜パターンの形成方法、電気光学装置の製造方法および電子機器 | |
| JP2002305080A (ja) | 統合マスク、ならびに統合マスクを用いた有機ｅｌ素子の製造方法およびその製造装置 | |
| WO2023079584A1 (ja) | 蒸着マスク、表示パネルの製造方法 | |
| CN117202692B (zh) | 有机电致发光器件及其制作方法、显示面板 | |
| KR20070062182A (ko) | 증착 장치 |