JP2021165424A - Vapor deposition mask frame, vapor deposition mask with frame and vapor deposition method - Google Patents
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Abstract
Description
実施形態は、蒸着マスク用フレーム、フレーム付き蒸着マスク、及び蒸着方法に関する。 The embodiment relates to a frame for a vapor deposition mask, a vapor deposition mask with a frame, and a vapor deposition method.
有機EL(electro-luminescence)パネルの製造において、蒸着室内で被蒸着基板に有機物等の蒸着物質を蒸着させる際に使用される蒸着マスク、及び当該蒸着マスクを保持する蒸着マスク用フレームが知られている。 In the manufacture of organic EL (electro-luminescence) panels, a thin-film deposition mask used for depositing a vapor-deposited substance such as an organic substance on a substrate to be vapor-deposited in a thin-film deposition chamber and a frame for a thin-film deposition mask holding the vapor-deposited mask are known. There is.
蒸着処理によって高精細なパターンを形成する場合、蒸着マスクの厚みにより斜め方向から入射した蒸着物質が遮断されてしまい画素内が均一に蒸着されない、シャドーの問題が生じ得る。このため、蒸着マスクは薄膜に設計されることが望ましい。薄膜の蒸着マスクは剛性が低くなりやすく、蒸着マスク単体では被蒸着基板に対して高精度に位置決めすることが容易ではない場合がある。したがって、蒸着マスク用フレームは、高い剛性を有することにより、蒸着マスクに代わって被蒸着基板に対する蒸着マスクの位置決め精度を向上させる機能を有することが求められる。 When a high-definition pattern is formed by the thin-film deposition process, the thickness of the thin-film deposition mask may block the vapor-deposited material incident from an oblique direction, resulting in a shadow problem in which the inside of the pixel is not uniformly deposited. Therefore, it is desirable that the vapor deposition mask be designed as a thin film. The thin-film vapor deposition mask tends to have low rigidity, and it may not be easy to position the thin-film deposition mask alone with respect to the substrate to be vapor-deposited with high accuracy. Therefore, the thin-film deposition mask frame is required to have a function of improving the positioning accuracy of the thin-film deposition mask with respect to the substrate to be vapor-deposited instead of the thin-film deposition mask by having high rigidity.
また、蒸着処理時に、蒸着源からの熱が蒸着マスク及び蒸着マスク用フレームに輻射され、蒸着マスク及び蒸着マスク用フレームの熱変形が生じる。このため、蒸着マスク用フレームは、温度変化による蒸着マスクの変形を抑制するため、蒸着マスクと同程度に低い熱膨張率を有することが望ましい。蒸着マスクには、インバー合金がよく用いられるため、蒸着マスク用フレームにおいても、インバー合金がよく用いられる。 Further, during the vapor deposition process, heat from the vapor deposition source is radiated to the vapor deposition mask and the frame for the vapor deposition mask, causing thermal deformation of the vapor deposition mask and the frame for the vapor deposition mask. Therefore, it is desirable that the frame for the vapor deposition mask has a coefficient of thermal expansion as low as that of the vapor deposition mask in order to suppress the deformation of the vapor deposition mask due to the temperature change. Since an Invar alloy is often used for the vapor deposition mask, the Invar alloy is also often used for the frame for the vapor deposition mask.
また、特許文献1では、炭化ケイ素を強化繊維とした炭素繊維強化プラスチック(CFRP:Carbon fiber reinforced plastics)によって形成された空隙を内包する柱状のコア部と、当該柱状のコア部の空隙の露出する面を含む側面の周囲を被覆し、かつ、コア部に貼り付けられたCFRP又は金属板からなる面板とでサンドイッチ構造体に形成されている、蒸着マスク用フレームが提案されている。
Further, in
有機ELパネルの大型化に伴い、当該有機ELパネルの製造に用いられる蒸着マスク用フレームは大型化し、質量が増加する傾向にある。このため、密度が8.1[g/cm3]程度であるインバー合金を蒸着マスク用フレームとして用いた場合、蒸着装置内で蒸着マスク用フレームを搬送するための搬送ロボットにかかる負荷が過大となり、結果として蒸着装置のコストが増加する可能性がある。 As the size of the organic EL panel increases, the frame for the vapor deposition mask used for manufacturing the organic EL panel tends to increase in size and mass. Therefore, when an Invar alloy having a density of about 8.1 [g / cm 3 ] is used as the frame for the vapor deposition mask, the load applied to the transfer robot for transporting the frame for the vapor deposition mask in the vapor deposition apparatus becomes excessive. As a result, the cost of the vapor deposition apparatus may increase.
一方、CFRPは、高い剛性を有しつつ、密度が1.6[g/cm3]程度であるため、インバー合金よりも軽量な蒸着マスク用フレームを形成できる。このため、搬送ロボットにかかる負荷を軽減させる観点では、インバー合金よりも有利となり得る。 On the other hand, CFRP has a high rigidity and a density of about 1.6 [g / cm 3 ], so that a frame for a vapor deposition mask that is lighter than an Invar alloy can be formed. Therefore, from the viewpoint of reducing the load applied to the transfer robot, it may be more advantageous than the Invar alloy.
しかしながら、CFRPは、プラスチック(樹脂)を含む。特許文献1中では、当該樹脂は、熱硬化性を有するものを用いているものの、蒸着室内の真空環境において、アウトガスの発生原因となり得、当該アウトガスによる被蒸着基板の汚染を引き起こし得る。
However, CFRP contains plastic (resin). Although the resin used in
本発明は、このような実状を鑑みてなされたものであり、その目的は、軽量で高い剛性を有し、且つアウトガスの発生が抑制される蒸着マスク用フレームを提供することである。 The present invention has been made in view of such an actual situation, and an object of the present invention is to provide a frame for a thin-film deposition mask which is lightweight, has high rigidity, and suppresses the generation of outgas.
本発明は、上述した課題を解決するために、以下の構成を採用する。 The present invention employs the following configuration in order to solve the above-mentioned problems.
すなわち、実施形態の蒸着マスク用フレームは、蒸着マスクを保持するように構成されたフレーム本体を備える。上記フレーム本体は、基材及び強化材のいずれもが無機固体材料により構成される複合材である。 That is, the thin-film deposition mask frame of the embodiment includes a frame body configured to hold the thin-film deposition mask. The frame body is a composite material in which both the base material and the reinforcing material are made of an inorganic solid material.
本発明によれば、軽量で高い剛性を有し、且つアウトガスの発生が抑制される蒸着マスク用フレームを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a thin-film deposition mask frame that is lightweight, has high rigidity, and suppresses the generation of outgas.
以下に、実施形態について図面を参照して説明する。各実施形態は、発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示している。図面は模式的又は概念的なものであり、各図面の寸法及び比率等は必ずしも現実のものと同一とは限らない。本発明の技術的思想は、構成要素の形状、構造、配置等によって特定されるものではない。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. Each embodiment illustrates an apparatus or method for embodying the technical idea of the invention. The drawings are schematic or conceptual, and the dimensions and ratios of each drawing are not necessarily the same as the actual ones. The technical idea of the present invention is not specified by the shape, structure, arrangement, etc. of the components.
なお、以下の説明において、略同一の機能及び構成を有する構成要素については、同一の参照符号が付される。略同一の機能及び構成を有する複数の構成要素を相互に区別する場合、参照符号の末尾に、複数の構成要素の各々に割り振られた数字又は文字が更に付される。 In the following description, components having substantially the same function and configuration are designated by the same reference numerals. When a plurality of components having substantially the same function and configuration are distinguished from each other, a number or a letter assigned to each of the plurality of components is further added to the end of the reference code.
1. 実施形態
実施形態に係る蒸着マスク用フレームについて説明する。実施形態に係る蒸着マスク用フレームは、有機ELパネルの製造工程において被蒸着基板に蒸着パターンの形成に使用される蒸着マスクを保持するためのフレームである。蒸着マスク用フレームは、熱や自重によって変形しにくい特性を有し、蒸着マスクと接合されることによって、被蒸着基板に対する蒸着マスクの正確な位置決めが容易に行える。
1. 1. Embodiment The frame for a vapor deposition mask according to the embodiment will be described. The thin-film deposition mask frame according to the embodiment is a frame for holding the thin-film deposition mask used for forming the thin-film deposition pattern on the substrate to be vapor-deposited in the manufacturing process of the organic EL panel. The thin-film deposition mask frame has a property of being hardly deformed by heat or its own weight, and by joining with the thin-film deposition mask, accurate positioning of the thin-film deposition mask with respect to the substrate to be vapor-deposited can be easily performed.
なお、有機ELパネルの表示方式としては、各々が独立に蒸着された赤、青、緑の3原色の有機EL層を個別に発光させて有色表示する方式と、一面に蒸着された白色の有機EL層の白色発光を、カラーフィルタを介して有色表示する方式と、があり得る。実施形態に係る蒸着マスク用フレームは、上述したいずれの表示方式の有機ELパネルの製造工程においても、適用可能である。 As the display method of the organic EL panel, there are a method in which the organic EL layers of the three primary colors of red, blue, and green, each of which is independently vapor-deposited, are individually emitted to emit a colored display, and a method in which the white organic is vapor-deposited on one surface. There may be a method of displaying the white emission of the EL layer in color through a color filter. The thin-film mask frame according to the embodiment can be applied to any of the above-mentioned display methods for manufacturing an organic EL panel.
1.1 構成
まず、実施形態に係る蒸着マスク用フレーム及びフレーム付き蒸着マスク、並びに当該フレーム付き蒸着マスクが適用される蒸着装置の構成について説明する。
1.1 Configuration First, a frame for a vapor deposition mask and a vapor deposition mask with a frame according to an embodiment, and a configuration of a vapor deposition apparatus to which the vapor deposition mask with a frame is applied will be described.
1.1.1 蒸着装置
図1は、実施形態に係る蒸着装置の構成を説明するための模式図である。図1では、被蒸着基板に蒸着物質を蒸着させ、有機ELパネルとして機能させるための蒸着装置1の一部の概観が示される。
1.1.1 Thin-film Deposition Device FIG. 1 is a schematic diagram for explaining the configuration of the thin-film deposition device according to the embodiment. FIG. 1 shows an overview of a part of a thin-
図1に示すように、蒸着装置1は、搬送室2、受渡室3及び4、マスクストック室5、並びに複数の蒸着室6(6A、6B、及び6C)を備える少なくとも1つのクラスタCTRを備え、洗浄室8が併設される。蒸着装置1内は、例えば、1.0×10−4[Pa]以下の真空状態を維持することができる。
As shown in FIG. 1, the
搬送室2は、例えば、受渡室3及び4、マスクストック室5、並びに複数の蒸着室6A〜6Cの中心に設けられる。搬送室2には、搬送ロボット7が設けられる。搬送室2は、当該搬送ロボット7を介して、被蒸着基板(図示せず)を受渡室3及び4、マスクストック室5、並びに複数の蒸着室6A〜6Cのいずれにも搬送可能に構成される。
The
受渡室3及び4は、例えば、他のクラスタCTR(図示せず)との間で被蒸着基板を受け渡すための部屋であり、それぞれ2つのクラスタCTRの間を接続する。 The delivery chambers 3 and 4 are, for example, rooms for delivering the substrate to be vapor-deposited to another cluster CTR (not shown), and each connects between the two cluster CTRs.
マスクストック室5は、同じクラスタCTR内に設けられた複数の蒸着室6A〜6C内において蒸着されるパターンに対応する複数の蒸着マスク(図示せず)が保管される部屋である。後述するように、マスクストック室5内に保管される複数の蒸着マスクの各々は、蒸着マスク用フレーム(図示せず)と一体化した状態(フレーム付き蒸着マスクの状態)で保管され得る。また、マスクストック室5は、室内の圧力を真空環境と大気圧環境との間で置換する置換工程を実施する機能を有する。
The
蒸着室6A〜6Cは、被蒸着基板に対してそれぞれ異なる蒸着物質を蒸着するための機能を備える。蒸着室6A〜6Cには、搬送ロボット7によって、所定の順番で被蒸着基板が搬送される。これにより、被蒸着基板には、所定の蒸着物質が所定の順番で蒸着される。有機ELパネルの製造では、例えば、蒸着物質として、有機材である発光材料や電子輸送材、及び正孔輸送材が被蒸着基板に蒸着される。
The thin-
なお、図1の例では、1つのクラスタCTRに3つの蒸着室6A〜6Cが接続される例が示されるが、これに限らず、1つのクラスタCTRには、任意の数の蒸着室が接続され得る。
In the example of FIG. 1, an example in which three
搬送ロボット7は、アーム部7a、及びアーム部7aの先端に接続されたハンド部7bを有する。ハンド部7bは、被蒸着基板又はフレーム付き蒸着マスクを支持可能に構成される。アーム部7aは、ハンド部7bに支持された被蒸着基板又はフレーム付き蒸着マスクを、搬送室2に接続された同じクラスタCTR内の全ての部屋3〜6に自在に搬送可能に構成される。
The
以上のような構成により、蒸着装置1は、真空環境を保ちつつ、被蒸着基板を有機ELパネルとして機能させるための種々の蒸着物質をシーケンシャルに蒸着させることができる。
With the above configuration, the thin-
洗浄室8は、大気圧環境が維持される。洗浄室8は、置換工程を経て大気圧環境となったマスクストック室5からフレーム付き蒸着マスクが搬送される。洗浄室8は、搬送されたフレーム付き蒸着マスクを洗浄し、蒸着処理によって付着した蒸着物質等を除去するための洗浄装置を備える。
The atmospheric pressure environment is maintained in the
1.1.2 フレーム付き蒸着マスク
図2は、実施形態に係る蒸着マスク用フレームに蒸着マスクが保持された、フレーム付き蒸着マスクの構成を示す平面図である。図2の上部(図2(A))には、蒸着マスクと蒸着マスク用フレームとの接合面に平行な面に沿ったフレーム付き蒸着マスクの平面図が示される。図2の下部(図2(B))には、フレーム付き蒸着マスクの短辺側の側面図が示される。図3は、図2のIII−III線に沿った断面図であり、蒸着マスクの取り得るいくつかの態様が図3(A)及び図3(B)として例示される。
1.1. The upper part of FIG. 2 (FIG. 2A) shows a plan view of the thin-film deposition mask with a frame along a plane parallel to the joint surface between the thin-film deposition mask and the frame for the thin-film deposition mask. A side view of the short side of the thin-film deposition mask with a frame is shown in the lower part of FIG. 2 (FIG. 2 (B)). FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III of FIG. 2, and some possible aspects of the vapor deposition mask are exemplified as FIGS. 3 (A) and 3 (B).
図2及び図3では、一例として、蒸着マスク30を構成する複数のサブマスクM(M1、M2、M3、…)が、蒸着マスク用フレーム50に接合されることによって一体的に構成されたフレーム付き蒸着マスク10が示される。図2では、説明の便宜上、フレーム付き蒸着マスク10において、サブマスクM1〜M3が接合されている状態の領域αと、サブマスクMが省略された(接合されていない)状態の領域βと、が併せて示される。なお、実際には、フレーム付き蒸着マスク10は、領域βについてもサブマスクMが接合されており、領域α及びβのいずれにもサブマスクMが接合された状態で、後述する蒸着処理に使用される。
In FIGS. 2 and 3, as an example, a plurality of submasks M (M1, M2, M3, ...) Constituting the
以下に、フレーム付き蒸着マスク10を構成する蒸着マスク30及び蒸着マスク用フレーム50の詳細について、図2及び図3を参照して説明する。以下の説明では、フレーム付き蒸着マスク10における蒸着マスク30と蒸着マスク用フレーム50との接合面をPQ平面とし、PQ平面内のフレーム付き蒸着マスク10の短辺及び長辺に沿った方向を、それぞれP方向及びQ方向とする。また、PQ平面に垂直な方向(フレーム付き蒸着マスク10の厚さ方向)をR方向とする。
The details of the thin-
1.1.2.1 蒸着マスク
まず、蒸着マスク30の構成について説明する。
1.1.2. Vapor deposition mask First, the configuration of the
図2に示すように、蒸着マスク30は、蒸着マスク用フレーム50との接合面において、蒸着マスク用フレーム50によって縁取られる空間FSの一面を覆うように接合される。蒸着マスク30を構成する複数のサブマスクMの各々は、例えば、矩形状を有し、数マイクロメートル〜数十マイクロメートル([μm])程度の厚さを有する。
As shown in FIG. 2, the thin-
矩形状のサブマスクMのQ方向に沿った両端は、蒸着マスク用フレーム50内の空間FSを通過して蒸着マスク用フレーム50の対向する2つの短辺に達し、当該2つの短辺において蒸着マスク用フレーム50と接合される。複数のサブマスクMの各々には、蒸着マスク用フレーム50の枠内の空間FSにおいて、各々が被蒸着基板に蒸着パターンを与えるための複数の開口APを有する複数の開口部31が形成される。以上のような構成を有する複数のサブマスクMが蒸着マスク用フレーム50のP方向に沿って並んで接合されることにより、蒸着マスク用フレーム50内の空間FSが、蒸着マスク用フレーム50の一面において覆われる。
Both ends of the rectangular submask M along the Q direction pass through the space FS in the thin-film
なお、図3(A)に示すように、本実施形態に係る蒸着マスク30は、蒸着マスク用フレーム50に接合される金属層30Aに開口APが形成されたメタルマスクであってもよい。本実施形態に係る蒸着マスク30にメタルマスクが適用される場合、金属層30Aの材料については特に限定は無く、例えば、ステンレス鋼、鉄ニッケル合金、アルミニウム合金等が適用可能である。特に、鉄とニッケルを主とする合金であるインバー合金は、線膨張係数が比較的小さいため、熱変形に伴う位置ずれを抑制するため、他の材料より有利となり得る。
As shown in FIG. 3A, the
メタルマスクの製造方法の例としては、以下のような方法が挙げられる。 Examples of the method for manufacturing a metal mask include the following methods.
例えば、まず、インバー合金やニッケル、アルミニウム、又はステンレス等の金属箔である金属層30A上に、レジスト(図示せず)が塗布される。
For example, first, a resist (not shown) is applied onto a
続いて、露光処理及び現像処理によって、当該レジストのうち、金属層30Aに形成される予定の開口APに対応する部分が除去される。
Subsequently, the exposure process and the development process remove the portion of the resist corresponding to the opening AP to be formed in the
続いて、当該レジストが除去された部分において露出する金属層30Aの部分が、エッチング処理によって選択的に除去されることにより、金属層30Aに開口APが形成される。これにより、メタルマスクが製造される。
Subsequently, the portion of the
なお、金属層30Aの開口APは、レジストを用いたエッチング処理に依らず、種々の方法によって形成され得る。例えば、金属層30Aの開口APは、当該金属層30Aの開口APに対応する部分をレーザ光によって溶融又は蒸発させることによって、形成されてもよい。
The opening AP of the
また、図3(B)に示すように、本実施形態に係る蒸着マスク30は、蒸着マスク用フレーム50に接合される金属層30Bに樹脂層30Cが積層されたハイブリッドマスクであってもよい。ハイブリッドマスクでは、例えば、蒸着パターンに対応する開口APが当該樹脂層30Cに形成されると共に、金属層30Bに当該開口APを内包する貫通孔Hが形成され得る。本実施形態に係る蒸着マスク30にハイブリッドマスクが適用される場合、金属層30Bの材料については特に限定は無く、メタルマスクにおける金属層30Aと同様の材料が適用可能である。また、樹脂層30Cの材料についても特に限定は無いが、例えば、レーザ加工等によって高精細に開口APを形成でき、かつ熱変形に伴う位置ずれを抑制するために小さい線膨張係数及び吸湿率を有する材料が望ましい。金属層30A及び樹脂層30Cに適用される材料の組み合わせの例としては、例えば、金属層30Aにニッケルが用いられ、樹脂層30Cにポリイミドが用いられる場合が挙げられる。
Further, as shown in FIG. 3B, the
なお、金属層30Bは、樹脂層30Cと密接した状態で蒸着マスク用フレーム50と接合されていてもよく、樹脂層30Cと互いに分離独立した状態で蒸着マスク用フレーム50と接合されていてもよい。
The
ハイブリッドマスクの製造方法の例としては、以下のような方法が挙げられる。 Examples of the method for manufacturing the hybrid mask include the following methods.
例えば、まず、インバー合金、ニッケル、アルミニウム、又はステンレス等の金属箔である金属層30B上に、ポリエステル、ポリイミド、又はアクリル樹脂等の膜である樹脂層30Cが貼り付けられ、金属層30B及び樹脂層30Cの積層膜が形成される。
For example, first, a
続いて、金属層30Bのうち樹脂層30Cが形成されない側の面上にレジスト(図示せず)が塗布された後、露光処理及び現像処理によって、当該レジストのうち、金属層30Bに形成される予定の貫通孔Hに対応する部分が除去される。
Subsequently, a resist (not shown) is applied to the surface of the
続いて、当該レジストが除去された部分において露出する金属層30Bの部分が、エッチング処理によって選択的に除去されることにより、金属層30Bに貫通孔Hが形成される。
Subsequently, the portion of the
続いて、樹脂層30Cのうち、金属層30Bの貫通孔Hに内包される樹脂層30Cの開口APが形成される予定の部分に、レーザ光が照射される。これにより、当該樹脂層30Cの部分が溶融、蒸発、又は分解されて開口APが形成され、ハイブリッドマスクが製造される。
Subsequently, the laser beam is irradiated to the portion of the
なお、積層膜は、金属層30B上に樹脂層30Cを貼り付ける方法に依らず、種々の方法によって形成され得る。例えば、積層膜は、樹脂層30C上に金属層30Bをメッキすることによって形成されてもよい。
The laminated film can be formed by various methods regardless of the method of attaching the
また、金属層30Bの貫通孔Hは、エッチング処理によって形成される方法に依らず、種々の方法によって形成され得る。例えば、樹脂層30C上にレジスト(図示せず)が塗布される。続いて、露光処理及び現像処理によって、当該レジストのうち、金属層30Bの貫通孔Hに対応する部分以外の部分が除去される。その後、樹脂層30C上のうち、当該レジストが除去された部分に金属層30Bをメッキすることによって、金属層30Bが形成されてもよい。
Further, the through hole H of the
1.1.2.2 蒸着マスク用フレーム
次に、蒸着マスク用フレーム50の構成について説明する。
11.2.2 Vapor deposition mask frame Next, the configuration of the vapor
蒸着マスク用フレーム50は、複数の支持用穴52を有するフレーム本体51と、各々がフレーム本体51に埋め込まれて固定された複数の第1台座53及び複数の第2台座54と、を含む。蒸着マスク30は、複数の第1台座53及び複数の第2台座54に接合されることにより、蒸着マスク用フレーム50に固定されている。
The thin-
フレーム本体51は、一体に成型された矩形状の枠であり、複数の第1台座53及び複数の第2台座54を介して蒸着マスク30に接合されることにより、薄膜の蒸着マスク30の変形を抑制する機能を主に担う。
The
フレーム本体51は、複合材により形成される。本明細書における複合材とは、製造プロセス中に、互いに化学反応や合金化反応等を起こさない2種以上の異なる材料を一体で組み合わせた材料を意味する。複合材には、材料全体で連続的に結合している基材(マトリックス)と、物性を強化する強化材と、から構成されるものがある。強化材は、繊維材料である場合も、多孔体材料である場合もある。
The
本実施形態では、フレーム本体51を構成する複合材の基材及び強化材は、いずれも無機固体材料からなる。本明細書における無機固体材料とは、常温(0℃〜100℃)で液体や気体でなく固体であり、炭素と水素の双方を含む有機材料を実質的に含まない材料を意味する。なお、材料の特性に影響を及ぼさない痕跡量の有機材料の存在は、許容できる。
In the present embodiment, the base material and the reinforcing material of the composite material constituting the frame
基材の具体例としては、アルミニウム、銅、シリコン、又は炭素が好ましい。また、強化材の具体例としては、炭素、炭化ケイ素、又はシリコンが好ましい。これらの材料の他に、基材としては、マグネシウム、銅合金、又は亜鉛合金が用いられてもよい。強化材としては、アルミナ、ホウ酸アルミニウム、窒化アルミニウムが用いられてもよい。また、強化材の形状としては、繊維形状や多孔体形状が好ましい。 As a specific example of the base material, aluminum, copper, silicon, or carbon is preferable. Further, as a specific example of the reinforcing material, carbon, silicon carbide, or silicon is preferable. In addition to these materials, magnesium, copper alloy, or zinc alloy may be used as the base material. As the reinforcing material, alumina, aluminum borate, and aluminum nitride may be used. Further, as the shape of the reinforcing material, a fiber shape or a porous body shape is preferable.
本実施形態に係る複合材により形成されるフレーム本体51を、インバー合金により形成されるフレーム本体よりも軽量化しようとする場合、上述した基材及び強化材のうちの少なくとも一方は、インバー合金を構成する元素より低原子番号である元素から構成されることが望ましい。具体的には、複合材を構成する強化材及び基材の組としては、炭素を含む繊維(以下、炭素繊維)及び炭素の組、炭素繊維及びアルミニウムの組、炭素繊維及び銅の組、炭素繊維及びシリコンの組、炭化ケイ素多孔体及びアルミニウムの組、シリコン多孔体及びアルミニウムの組、炭化ケイ素多孔体及びシリコンの組が、軽量且つ強度も高く、かつ入手性も高く好ましい。炭素繊維の例としては、炭素からなる繊維、及び炭化ケイ素からなる繊維が挙げられる。強化材及び基材の組として炭素繊維及び炭素の組が適用される場合、当該複合材は、炭素繊維強化炭素複合材(C/Cコンポジット:Carbon-carbon composite)とも称される。また、基材として金属が適用される複合材は、金属基複合材(MMC:Metal matrix composites)とも称される。
When the
強化材として炭素繊維を使用する場合の複合材の製造方法の例としては、まず、原料となる繊維材を積層・成形してプリプレグを作製する。その後、プリプレグを焼成することにより、繊維を構成する材料を無機固体材料(グラファイト)に変換する。続いて、焼成したプリプレグに基材を含浸させ、その後焼成させることにより、複合材が製造される。なお、基材の含浸処理及びその後の焼成処理は、複数回繰り返されてもよい。 As an example of a method for producing a composite material when carbon fiber is used as a reinforcing material, first, a fiber material as a raw material is laminated and molded to produce a prepreg. Then, by firing the prepreg, the material constituting the fiber is converted into an inorganic solid material (graphite). Subsequently, the fired prepreg is impregnated with a base material and then fired to produce a composite material. The impregnation treatment of the base material and the subsequent firing treatment may be repeated a plurality of times.
炭素繊維の原料となる繊維材としては、繊維が炭素からなる場合、PAN(Polyacrylonitrile)系、及びピッチ(Pitch)系が知られている。繊維が炭化ケイ素からなる場合、ポリカルボシラン(Polycarbosilane)が知られている。また、焼成処理によってグラファイト化する前の基材としては、フェノール樹脂液が知られている。 As the fiber material which is a raw material of carbon fiber, when the fiber is made of carbon, a PAN (Polyacrylonitrile) type and a pitch (Pitch) type are known. Polycarbosilane is known when the fiber consists of silicon carbide. Further, a phenol resin liquid is known as a base material before being graphitized by a firing treatment.
強化材として多孔体材料を使用する場合の複合材の製造方法の例としては、まず、粒状の強化材を整形し、その後焼結することにより、多孔体を作製する。その後、当該多孔体に基材を含浸させることにより、複合材が製造される。なお、強化材として多孔体材料を使用する場合の複合材の製造方法は上述の例に限らない。例えば、複合材は、溶解した基材に強化材を添加した後、鋳型に入れて凝固させることによって製造されてもよい。 As an example of a method for producing a composite material when a porous material is used as a reinforcing material, a porous material is produced by first shaping a granular reinforcing material and then sintering it. Then, the composite material is produced by impregnating the porous body with a base material. The method for producing the composite material when a porous material is used as the reinforcing material is not limited to the above example. For example, the composite material may be produced by adding a reinforcing material to the dissolved base material and then placing it in a mold to solidify it.
強化材が繊維形状及び多孔体形状のいずれの場合においても、基材の含浸を容易にするために、流れ性改善剤を用いてもよい。 Regardless of whether the reinforcing material is in the form of a fiber or a porous body, a flowability improving agent may be used in order to facilitate impregnation of the base material.
上述した複合材により形成されるフレーム本体51は、アウトガスの原因となる樹脂を含まない。本明細書における樹脂とは、有機材料を主体とする高分子化合物を意味する。このため、当該フレーム本体51は、真空環境においてアウトガスの発生要因とならない。また、当該フレーム本体51は、蒸着マスク30の洗浄処理の際に用いる有機溶剤に対する耐溶解性も有する。
The
複数の支持用穴52は、例えば、フレーム本体51の2つの短辺のうちの一方に、P方向に沿って並ぶように設けられる。フレーム付き蒸着マスク10は、蒸着処理の際に、当該複数の支持用穴52を貫通するピンによって吊り下げられて支持される。
The plurality of support holes 52 are provided, for example, on one of the two short sides of the
複数の第1台座53及び複数の第2台座54の各々は、ボス又はブロック形状を有し、フレーム本体51に埋め込まれて固定される。複数の第1台座53及び複数の第2台座54は、金属材料であることが好ましい。より具体的には、複数の第1台座53及び複数の第2台座54は、サブマスクMに含まれる金属材料と同程度の熱膨張率を有する金属材料であることが望ましい。このため、例えば、サブマスクMがメタルマスクであり、インバー合金が適用される場合には、複数の第1台座53及び複数の第2台座54にもインバー合金が適用されることが望ましい。また、サブマスクMがハイブリッドマスクであり、ニッケル及びポリイミドの積層膜が適用される場合には、複数の第1台座53及び複数の第2台座54にもニッケルが適用されることが望ましい。
Each of the plurality of
複数の第1台座53は、フレーム本体51の2つの短辺のうちの一方のうち、複数の支持用穴52と枠内の空間との間に、P方向に沿って設けられる。複数の第2台座54は、フレーム本体51の2つの短辺のうちの他方に、P方向に沿って設けられる。複数の第1台座53と、複数の第2台座54とは、例えば同数設けられ、1つの第1台座53及び1つの第2台座54の組は、蒸着マスク用フレーム50の枠内の空間FSを挟んで、Q方向に沿って対向するように設けられる。
The plurality of
第1台座53及び第2台座54の組は、1つのサブマスクMの両端に接合される。具体的には、複数の第1接合部55において第1台座53と当該対応するサブマスクMの第1端とが溶接され、複数の第2接合部56において第2台座54と当該対応するサブマスクMの第2端とが溶接される。これにより、蒸着マスク用フレーム50とサブマスクMとを接合する。
The set of the
第1台座53及び第2台座54は、それぞれ第1接合部55及び第2接合部56においてタップ加工されていてもよい。これにより、蒸着マスク用フレーム50とサブマスクMとを接合する前に、蒸着マスク用フレーム50とサブマスクMとを簡易的にねじ締めで固定することができる。
The
また、第1台座53及び第2台座54は、それぞれ第1接合部55及び第2接合部56においてピン穴が形成されていてもよい。これにより、蒸着マスク用フレーム50とサブマスクMとを接合する際に、接合位置を適切に決定することができる。
Further, the
また、蒸着マスク用フレーム50とサブマスクMとは、接着剤により固定されていてもよい。これにより、蒸着マスク用フレーム50とサブマスクMとをより強固に接合することができる。
Further, the thin-film
1.2 動作
次に、実施形態に係るフレーム付き蒸着マスクを用いた動作について説明する。
1.2 Operation Next, the operation using the thin-film deposition mask with a frame according to the embodiment will be described.
1.2.1 蒸着処理
実施形態に係るフレーム付き蒸着マスクを用いた蒸着処理について説明する。
1.2.1 Thin-film deposition process A thin-film deposition process using a frame-attached thin-film deposition mask according to an embodiment will be described.
図4は、実施形態に係るフレーム付き蒸着マスクを用いた蒸着処理を示す模式図である。図4では、フレーム付き蒸着マスク10(蒸着マスク30と、当該蒸着マスク30に接合された蒸着マスク用フレーム50)と、被蒸着基板(図示せず)と、が蒸着室6内に設置された状態が示される。
FIG. 4 is a schematic view showing a thin-film deposition process using a thin-film deposition mask with a frame according to the embodiment. In FIG. 4, a thin-
図4に示すように、蒸着室6内には、蒸着源70が設けられる。蒸着源70は、内部に収容された蒸着物質を加熱して蒸発させることで、当該蒸着物質の蒸気71を放出する機能を有する。蒸着源70、蒸着マスク用フレーム50、蒸着マスク30、及び被蒸着基板は、蒸着物質の蒸気71が蒸着源70から放出される方向に沿って、この順に並ぶ。
As shown in FIG. 4, a thin-
フレーム付き蒸着マスク10は、開口部31が、蒸着源70からの蒸着物質の蒸気71の放出範囲の最も強度が強い方向(例えば、蒸着源70に設けられた図示しないノズルの中心軸に沿った方向)に対して垂直となり得るように設置される。すなわち、フレーム付き蒸着マスク10の厚さ方向(R方向)は、蒸着物質の蒸気71の放出方向と一致し得る。これにより、被蒸着基板上には、開口部31を通過した蒸着物質が蒸着される。
In the thin-
なお、蒸着マスク用フレーム50は、上述したとおり、支持用穴52を用いて支持される。この場合、重力は、フレーム本体51の長辺に平行な方向(−Q方向)に沿って働く。
As described above, the thin-
蒸着源70は、例えば、図4の矢印Aの方向(すなわち、±Q方向)に沿って平行移動しながら、蒸着物質の蒸気71を被蒸着基板に向かって放出する。これにより、被蒸着基板のサイズが大きい場合にも、被蒸着基板、フレーム付き蒸着マスク10を動かすことなく、被蒸着基板の全面に対して蒸着物質を蒸着させることができる。
The thin-
ある蒸着室6(例えば、蒸着室6A)における蒸着処理が終了すると、搬送ロボット7は、被蒸着基板を次の蒸着室6(例えば、蒸着室6B)へと搬送する。そして、蒸着装置1は、当該次の蒸着室6において更なる蒸着処理を実行する。
When the vapor deposition process in a certain vapor deposition chamber 6 (for example, the
以上のように動作することにより、被蒸着基板に対する蒸着処理が終了する。 By operating as described above, the thin-film deposition process on the substrate to be vapor-deposited is completed.
1.2.2 洗浄処理
次に、実施形態に係る蒸着マスク用フレームにおける洗浄処理について説明する。
1.2.2 Cleaning process Next, the cleaning process for the thin-film deposition mask frame according to the embodiment will be described.
搬送ロボット7は、例えば、ある蒸着室6における蒸着処理が所定の回数を超えた場合、当該蒸着室6内に設置されたフレーム付き蒸着マスク10をマスクストック室5へと搬送する。マスクストック室5において、真空環境から大気圧環境への置換工程が実施された後、フレーム付き蒸着マスク10は、洗浄室8へと搬送される。そして、洗浄室8において、フレーム付き蒸着マスク10の洗浄処理が実行される。
For example, when the vapor deposition process in a certain
具体的には、例えば、フレーム付き蒸着マスク10は、洗浄室8内において、有機溶剤に満たされた洗浄槽(図示せず)に投入される。有機溶剤は、例えば、アセトン又はジクロロメタンを含む。これにより、蒸着処理において蒸着マスク30及び蒸着マスク用フレーム50に付着した蒸着物質(有機材)を除去することができる。
Specifically, for example, the thin-
以上により、洗浄処理が終了する。洗浄処理の終了後、フレーム付き蒸着マスク10は、マスクストック室5に搬送される。マスクストック室5において、大気圧環境から真空環境への置換工程が実施された後、フレーム付き蒸着マスク10は、蒸着室6に設置される。これにより、以降の蒸着処理において、フレーム付き蒸着マスク10を再度使用することができる。
With the above, the cleaning process is completed. After the cleaning process is completed, the thin-film
1.3 本実施形態に係る効果
1.3.1 アウトガスの抑制
本実施形態によれば、蒸着マスク用フレーム50のフレーム本体51は、いずれも無機固体材料である強化材と基材と、を含む複合材により形成される。これにより、真空環境内においてアウトガスが蒸着マスク用フレーム50から発生することを抑制することができ、蒸着処理において被蒸着基板が当該アウトガスによって汚染されることを抑制することができる。
1.3 Effect of the present embodiment 1.3.1 Suppression of outgas According to the present embodiment, the frame
補足すると、フレーム本体が樹脂を含む複合材(例えば、CFRP)で形成される場合、フレーム本体を金属等でメッキすることにより、当該フレーム本体からのアウトガスの発生は、ある程度抑制され得る。しかしながら、フレーム本体には樹脂が依然として存在するため、例えば、蒸着処理及び洗浄処理が何度も実行されることによってメッキされた膜の一部が剥離した場合、アウトガスの発生による被蒸着基板の汚染の課題が再び顕在化し得る。 Supplementally, when the frame body is made of a composite material containing a resin (for example, CFRP), the generation of outgas from the frame body can be suppressed to some extent by plating the frame body with a metal or the like. However, since the resin is still present in the frame body, for example, when a part of the plated film is peeled off by repeatedly performing the vapor deposition treatment and the cleaning treatment, the substrate to be vapor-deposited is contaminated by the generation of outgas. The problem can become apparent again.
本実施形態によれば、フレーム本体51は、樹脂を含まない。このため、上述した課題の要因をフレーム本体51から除去できる。したがって、CFRPのように樹脂を含む複合材によって構成されたフレーム本体より、アウトガス抑制の観点で有利である。
According to this embodiment, the
1.3.2 耐溶解性
また、フレーム本体51の複合材は、樹脂を含まないため、有機溶剤に対する耐溶解性を有する。これにより、洗浄処理において蒸着マスク用フレーム50に付着した有機材を除去する際、蒸着マスク用フレーム50自身が有機溶剤によって溶解されることが抑制される。このため、洗浄処理による蒸着マスク用フレーム50の耐久性の劣化を抑制でき、蒸着マスク用フレーム50を蒸着処理に繰り返して使用できる。当該洗浄処理に伴う劣化の課題も、上述したアウトガス発生の課題と同様、CFRPをメッキした場合では、蒸着処理及び洗浄処理が何度も実行されることによってメッキされた膜の一部が剥離した場合に再び顕在化し得る。本実施形態によれば、フレーム本体51は、有機溶剤によって劣化し得る樹脂を含まないため、CFRPによって構成されたフレーム本体より洗浄処理における耐溶解性の観点で有利である。
1.3.2 Solubility resistance Since the composite material of the
1.3.3 自重たわみ
また、本実施形態によれば、フレーム本体51は、インバー合金をフレーム本体に適用した場合よりも、自重に対するたわみの増加を抑制することができる。
1.3.3 Self-weight deflection According to the present embodiment, the
図5は、本実施形態に係る蒸着マスク用フレームの効果を示す模式図であり、蒸着処理において蒸着マスク用フレームに生じる自重たわみの大きさが模式的に示される。具体的には、図5の左部(図5(A))には、比較例としてインバー合金が適用された場合が示され、図5の右部(図5(B))には、本実施形態の複合材が適用された場合が示される。 FIG. 5 is a schematic view showing the effect of the thin-film deposition mask frame according to the present embodiment, and schematically shows the magnitude of the self-weight deflection generated in the thin-film deposition mask frame in the thin-film deposition process. Specifically, the left part of FIG. 5 (FIG. 5 (A)) shows the case where the Invar alloy is applied as a comparative example, and the right part of FIG. 5 (FIG. 5 (B)) shows the book. The case where the composite material of the embodiment is applied is shown.
図5に示すように、本実施形態によれば、インバー合金が適用された場合よりも、フレーム本体の短辺における凸側のたわみ、及び長辺における凹側のたわみをいずれも低減することができる。 As shown in FIG. 5, according to the present embodiment, it is possible to reduce both the convex side deflection on the short side and the concave side deflection on the long side of the frame body as compared with the case where the Invar alloy is applied. can.
補足すると、上述の通り、蒸着処理の際、蒸着マスク用フレーム50は、短辺側に設けられた支持用穴52を介して支持される。これにより、フレーム本体51の短辺は凸側にたわみ、長辺は凹側にたわむ。このため、蒸着マスク用フレーム50は、より小さい値の密度、及び大きい値の曲げ弾性率を有することが望ましい。
Supplementally, as described above, during the vapor deposition process, the vapor
ここで、C/Cコンポジットは、密度が約1.6〜2.6[g/cm3]、かつQ方向の曲げ弾性率が約27〜80[GPa]の特性を有し得る。MMCは、密度が約2.4〜3[g/cm3]、かつQ方向の曲げ弾性率が約120〜350[GPa]の特性を有し得る。 Here, the C / C composite may have the characteristics of a density of about 1.6 to 2.6 [g / cm 3 ] and a flexural modulus in the Q direction of about 27 to 80 [GPa]. The MMC may have a density of about 2.4 to 3 [g / cm 3] and a flexural modulus in the Q direction of about 120 to 350 [GPa].
一方、インバー合金は、密度が約8.1[g/cm3]、かつ曲げ弾性率が約145[GPa]の特性を有し得る。CFRPは、後述する熱収縮性材料を除くと、密度が約1.5〜1.7[g/cm3]、かつ曲げ弾性率が約9〜170[GPa]の特性を有し得る。 On the other hand, the Invar alloy may have characteristics of a density of about 8.1 [g / cm 3 ] and a flexural modulus of about 145 [GPa]. CFRP may have characteristics of a density of about 1.5 to 1.7 [g / cm 3 ] and a flexural modulus of about 9 to 170 [GPa], excluding the heat-shrinkable material described later.
すなわち、MMCは、自重に対するたわみを、インバー合金に対して小さくすることができる。特に、MMCは、例えば、強化材及び基材の組として炭化ケイ素及び金属シリコンを適用することにより、自重に対するたわみを、CFRPと同等かそれ以下に抑制することができる。また、C/Cコンポジットは、自重に対するたわみを、インバー合金と同等かそれ以下に抑制することができる。 That is, the MMC can reduce the deflection with respect to its own weight with respect to the Invar alloy. In particular, MMC can suppress the deflection with respect to its own weight to be equal to or less than that of CFRP by applying silicon carbide and metallic silicon as a set of a reinforcing material and a base material, for example. Further, the C / C composite can suppress the deflection with respect to its own weight to be equal to or less than that of the Invar alloy.
このため、本実施形態によれば、蒸着マスク用フレーム50は、インバー合金をフレーム本体に適用した場合よりも、自重に対するたわみを抑制でき、当該たわみに起因する蒸着マスク30の位置ずれを抑制することができる。
Therefore, according to the present embodiment, the thin-film
1.3.4 蒸着マスクとの接合
なお、フレーム本体51がC/Cコンポジット又はMMCで形成される場合、当該フレーム本体51と蒸着マスク30とを直接溶接できない場合がある。
1.3.4 Joining with a thin-film deposition mask When the
本実施形態によれば、蒸着マスク用フレーム50は、複数の第1台座53と、複数の第2台座54と、を備える。フレーム本体51の対向する2辺にそれぞれ接合された第1台座53及び第2台座54の組は、サブマスクMの両端と溶接される。これにより、フレーム本体51がサブマスクMと溶接できない材料で形成されている場合においても、蒸着マスク用フレーム50と蒸着マスク30とを接合することができる。
According to the present embodiment, the vapor
1.3.5 熱変形
また、第1台座53及び第2台座54は、サブマスクMと同等の熱膨張率を有する金属として、例えばインバー合金又はニッケルが適用される。このため、サブマスクMと第1台座53及び第2台座54との間の熱変形のずれを小さくすることができ、温度変化に伴うサブマスクMの位置ずれを抑制することができる。
1.3.5 Thermal deformation Further, for the
また、第1台座53及び第2台座54は、ボス形状又はブロック形状を有し、フレーム本体51に埋め込まれる。これにより、フレーム本体にメッキされた金属に蒸着マスク30が接合される場合より、台座部分の熱容量を大きくとることができる。このため、溶接の際に加わる熱による台座部分の熱変形を、フレーム本体にメッキされた金属に蒸着マスク30が接合される場合よりも抑制することができる。
Further, the
また、複数組の第1台座53及び第2台座54は、P方向に沿って互いに離れて並ぶ。これにより、あるサブマスクMと、当該サブマスクMに対応する第1台座53及び第2台座54の組との間で発生する位置ずれが、隣り合うサブマスクMに与える影響を低減することができる。
Further, a plurality of sets of the
また、インバー合金の線膨張係数が約1.3×10−6[/K]であるのに対し、C/Cコンポジットは、線膨張係数が(0.2〜1.4)×10−6[/K]であり、MMCは、線膨張係数が(3〜14)×10−6[/K]である。特に、MMCは、強化材及び基材の組として炭化ケイ素及び金属シリコンを適用することにより、線膨張係数を3×10−6[/K]程度に設計することができる。このように、C/Cコンポジット及びMMCは、線膨張係数をインバー合金と同等の大きさに設定することができる。このため、フレーム本体51にC/Cコンポジット又はMMCを適用することは、熱変形に伴うサブマスクMの位置ずれを抑制する観点で好ましい。
The coefficient of linear expansion of the Invar alloy is about 1.3 × 10-6 [/ K], while the coefficient of linear expansion of the C / C composite is (0.2 to 1.4) × 10-6. [/ K], and the MMC has a coefficient of linear expansion of (3 to 14) × 10-6 [/ K]. In particular, the MMC can be designed to have a coefficient of linear expansion of about 3 × 10-6 [/ K] by applying silicon carbide and metallic silicon as a set of a reinforcing material and a base material. In this way, the C / C composite and the MMC can set the coefficient of linear expansion to the same magnitude as that of the Invar alloy. Therefore, it is preferable to apply C / C composite or MMC to the
また、インバー合金の熱伝導率が約13[W/mK]であるのに対し、C/Cコンポジットは、熱伝導率が27〜120[W/mK]であり、MMCは、熱伝導率が(120〜190)[W/mK]である。特に、C/Cコンポジットは、強化材である炭素繊維の種類や方向を適切に設定することにより、熱伝導率を120[W/mK]程度に設計することができる。このように、C/Cコンポジット及びMMCは、熱伝導率をインバー合金より有意に大きな値に設定することができる。このため、サブマスクMに入力された熱(例えば、蒸着源70からの輻射熱や、溶接の際に溶接箇所に局所的に発生する熱)を他の部材(例えば、フレームホルダ等)に速やかに伝達することができる。
Further, the thermal conductivity of the Inver alloy is about 13 [W / mK], whereas the thermal conductivity of the C / C composite is 27 to 120 [W / mK], and that of the MMC is 27 to 120 [W / mK]. (120 to 190) [W / mK]. In particular, the C / C composite can be designed to have a thermal conductivity of about 120 [W / mK] by appropriately setting the type and direction of the carbon fiber as the reinforcing material. In this way, the C / C composite and MMC can set the thermal conductivity to a value significantly larger than that of the Invar alloy. Therefore, the heat input to the submask M (for example, the radiant heat from the
この点において、CFRPによって構成されたフレーム本体と比較する。CFRPの熱伝導率は、熱収縮性を有する材料を除くと、2〜39[W/mK]となり、インバー合金と同程度の大きさとなる。なお、熱収縮性を有する材料を除くのは、熱によってサブマスクMと反対方向に変形するので位置ずれが大きくなり、好ましくないためである。これにより、例えば、サブマスクMと第1台座53及び第2台座54との間の溶接の際に溶接箇所に局所的に発生した熱は、CFRPにより構成されるフレーム本体には、C/Cコンポジット又はMMCにより構成されるフレーム本体51よりも伝わりにくい。このため、CFRPによりフレーム本体が構成される場合、溶接箇所に熱がこもりやすくなり、結果として熱変形が生じやすい。一方、本実施形態によれば、C/Cコンポジット又はMMCにより構成されるフレーム本体51は、CFRPよりも1桁大きい熱伝導率を有することができる。このため、フレーム本体51にC/Cコンポジット又はMMCを適用することは、熱変形に伴うサブマスクMの位置ずれを抑制する観点でCFRPより有利である。
In this respect, it is compared with the frame body composed of CFRP. The thermal conductivity of CFRP is 2 to 39 [W / mK] excluding the heat-shrinkable material, which is about the same as that of the Invar alloy. The reason why the heat-shrinkable material is excluded is that the material is deformed in the direction opposite to that of the submask M due to heat, so that the positional deviation becomes large, which is not preferable. As a result, for example, the heat locally generated at the welded portion during welding between the submask M and the
2. 変形例
上述の実施形態では、フレーム本体51が一体に成型される場合について説明したが、これに限られない。例えば、フレーム本体51は、複数のフレーム材を組み合わせることによって形成されてもよい。以下の説明では、実施形態と同等の構成及び動作についてはその説明を省略し、実施形態と異なる構成及び動作について主に説明する。
2. Modification Example In the above-described embodiment, the case where the
図6は、変形例に係るフレーム付き蒸着マスクの構成を示す平面図及び側面図である。図6は、実施形態における図2に相当する。 FIG. 6 is a plan view and a side view showing a configuration of a thin-film deposition mask with a frame according to a modified example. FIG. 6 corresponds to FIG. 2 in the embodiment.
図6に示すように、蒸着マスク用フレーム50Aのフレーム本体51は、複数のフレーム材51a、51b、51c、及び51dと、複数のプレート57(57a及び57b)、58(58a及び58b)、59(59a及び59b)、並びに60(60a及び60b)と、複数のねじ61(61a、61b、61c、及び61d)と、を含む。
As shown in FIG. 6, the
フレーム材51a〜51dは、炭素繊維を含む強化材と、無機固体材料を含む基材と、を含む複合材から形成される。複合材を構成する材料としては、第1実施形態におけるフレーム本体51と同等の材料が適用可能である。
The
プレート57〜60、及びねじ61は、フレーム材51a〜51dにC/Cコンポジットが適用される場合、当該C/Cコンポジットよりも曲げ弾性率の大きい材料(例えば、インバー合金又はMMC)を含む。また、プレート57〜60、及びねじ61は、フレーム材51a〜51dにMMCが適用される場合、当該MMCと同等かそれ以上の曲げ弾性率を有する材料(例えば、MMC)を含む。
The plates 57-60 and the screws 61 include a material (eg, Invar alloy or MMC) having a higher flexural modulus than the C / C composite when the C / C composite is applied to the
フレーム材51a及び51bは、フレーム本体51の長辺部分に相当し、フレーム材51c及び51dは、フレーム本体51の短辺部分に相当する。フレーム材51a及び51cの各々の結合部分は、共通するプレート57a及び57bによって挟まれ、複数のねじ61aによって互いに固定される。同様に、フレーム材51a及び51dの各々の結合部分は、共通するプレート58a及び58bによって挟まれ、複数のねじ61bによって互いに固定される。フレーム材51b及び51cの各々の結合部分は、共通するプレート59a及び59bによって挟まれ、複数のねじ61cによって互いに固定される。フレーム材51b及び51dの各々の結合部分は、共通するプレート60a及び60bによって挟まれ、複数のねじ61dによって互いに固定される。
The
以上のように構成されることにより、フレーム本体51を一体成型ではなく、分割されたフレーム材51a〜51dを組み立てることができる。これにより、フレーム本体51のサイズが大型化した場合においても、複合材の製造を容易にすることができる。具体的には、例えば、複合材の製造に用いる焼成炉の大きさの制限がフレーム本体51のサイズを超える場合においても、より安価にフレーム本体51を製造することができる。
With the above configuration, the frame
また、プレート57〜60は、矩形状のフレーム本体51の4隅においてフレーム材51a〜51dを結合する。これにより、自重たわみの影響が大きい矩形状の辺の中央部は、密度の低い複合材を使用しつつ、自重たわみの影響が小さい矩形状の角部は、密度が高いが曲げ弾性率に優れた材料を使用することができる。このため、蒸着マスク用フレーム50の変形量をより小さくすることができる。
Further, the plates 57 to 60 connect the
3. その他
なお、上述の実施形態は、上述の変形例の他にも、種々の変形が可能である。
3. 3. Others In addition to the above-mentioned modifications, various modifications can be made to the above-described embodiment.
例えば、上述の実施形態では、フレーム本体51は、複合材のみで形成される場合について説明したが、これに限られない。例えば、フレーム本体51は、複合材が金属メッキされたものでもよい。これにより、フレーム本体51の比抵抗を低下させることができ、蒸着マスク用フレーム50の電位を他の導電部材と一致させることができる。また、メッキする金属を適切に選択することにより、フレーム本体51に磁性を持たせることができる。これにより、例えば磁性材料と蒸着マスク用フレーム50との間に被蒸着基板を挟むことによって、蒸着マスク用フレーム50と被蒸着基板との密着性を高めることができる。
For example, in the above-described embodiment, the case where the frame
また、上述の実施形態では、蒸着処理において、蒸着マスク用フレーム50は、支持用穴52を介して自身の重量を支持するように設置され、蒸着物質の蒸気71が重力方向と垂直な方向から放出される場合について説明したが、これに限定されない。例えば、蒸着マスク用フレーム50は、PQ平面で図示せぬホルダによって支持されるように設置され、蒸着物質の蒸気71が重力方向に沿った方向から放出されてもよい。この場合、蒸着マスク用フレーム50が自身の重量によって生じる歪みを抑制することができる。
Further, in the above-described embodiment, in the thin-film deposition process, the thin-film
また、上述の実施形態では、蒸着装置1が搬送ロボット7を中心に複数の蒸着室6が設けられたクラスタCTRを1又は複数個含む枚葉型の蒸着装置である場合について説明したが、これに限定されない。例えば、蒸着装置1は、複数の蒸着室6が1つの真空チャンバ内に設けられたインライン型の蒸着装置であってもよい。
Further, in the above-described embodiment, the case where the
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。更に、上記実施形態には種々の発明が含まれており、開示される複数の構成要件から選択された組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、課題が解決でき、効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。 The present invention is not limited to the above embodiment, and can be variously modified at the implementation stage without departing from the gist thereof. In addition, each embodiment may be carried out in combination as appropriate, and in that case, the combined effect can be obtained. Further, the above-described embodiment includes various inventions, and various inventions can be extracted by a combination selected from a plurality of disclosed constituent requirements. For example, even if some constituent requirements are deleted from all the constituent requirements shown in the embodiment, if the problem can be solved and the effect is obtained, the configuration in which the constituent requirements are deleted can be extracted as an invention.
1…蒸着装置、2…搬送室、3,4…受渡室、5…マスクストック室、6A,6B,6C…蒸着室、7…搬送ロボット、8…洗浄室、10…フレーム付き蒸着マスク、30…蒸着マスク、31…開口部、50,50A…蒸着マスク用フレーム、51…フレーム本体、51a,51b,51c,51d…フレーム材、52…支持用穴、53…第1台座、54…第2台座、55…第1接合部、56…第2接合部、57,58,59,60…プレート、61…ねじ、70…蒸着源、71…蒸気。 1 ... thin-film deposition equipment, 2 ... transfer chamber, 3, 4 ... delivery room, 5 ... mask stock chamber, 6A, 6B, 6C ... vapor deposition chamber, 7 ... transfer robot, 8 ... cleaning room, 10 ... vapor deposition mask with frame, 30 ... Vapor deposition mask, 31 ... Opening, 50, 50A ... Deposition mask frame, 51 ... Frame body, 51a, 51b, 51c, 51d ... Frame material, 52 ... Support holes, 53 ... First pedestal, 54 ... Second Pedestal, 55 ... 1st joint, 56 ... 2nd joint, 57,58,59,60 ... Plate, 61 ... Screw, 70 ... Deposition source, 71 ... Steam.
Claims (9)
前記フレーム本体は、基材及び強化材のいずれもが無機固体材料により構成される複合材である、
蒸着マスク用フレーム。 With a frame body configured to hold the vapor deposition mask,
The frame body is a composite material in which both the base material and the reinforcing material are made of an inorganic solid material.
Frame for vapor deposition mask.
前記フレーム本体は、前記少なくとも1つの台座を介して蒸着マスクを保持するように構成された、
請求項1記載の蒸着マスク用フレーム。 Further provided with at least one pedestal fixed to the frame body and made of a metallic material.
The frame body is configured to hold the vapor deposition mask via the at least one pedestal.
The frame for a vapor deposition mask according to claim 1.
請求項1又は請求項2記載の蒸着マスク用フレーム。 The composite material is a carbon fiber reinforced carbon composite material.
The frame for a vapor deposition mask according to claim 1 or 2.
請求項1又は請求項2記載の蒸着マスク用フレーム。 The composite material is a metal-based composite material.
The frame for a vapor deposition mask according to claim 1 or 2.
前記少なくとも1つの台座は、第1台座及び第2台座を含み、
前記第1台座は、前記フレーム本体のうち前記矩形状の第1辺に固定され、
前記第2台座は、前記フレーム本体のうち前記第1辺と対向する第2辺に固定される、
請求項2記載の蒸着マスク用フレーム。 The frame body has a rectangular shape and has a rectangular shape.
The at least one pedestal includes a first pedestal and a second pedestal.
The first pedestal is fixed to the rectangular first side of the frame body, and is fixed to the first side.
The second pedestal is fixed to the second side of the frame body facing the first side.
The frame for a vapor deposition mask according to claim 2.
前記第3台座は、前記フレーム本体の前記第1辺に前記第1台座と離れて固定され、
前記第4台座は、前記フレーム本体の前記第2辺に前記第2台座と離れて固定される、
請求項5記載の蒸着マスク用フレーム。 The at least one pedestal further includes a third pedestal and a fourth pedestal.
The third pedestal is fixed to the first side of the frame body apart from the first pedestal.
The fourth pedestal is fixed to the second side of the frame body apart from the second pedestal.
The frame for a vapor deposition mask according to claim 5.
前記蒸着マスク用フレームは、前記第1フレーム材と前記第2フレーム材との間を結合する結合部を更に備え、
前記結合部は、前記第1フレーム材及び前記第2フレーム材よりも大きい曲げ弾性率を有する、
請求項1乃至請求項6のいずれか1項記載の蒸着マスク用フレーム。 The frame body includes a first frame material and a second frame material.
The thin-film mask frame further includes a joint portion that connects the first frame material and the second frame material.
The joint has a flexural modulus larger than that of the first frame material and the second frame material.
The frame for a vapor deposition mask according to any one of claims 1 to 6.
前記蒸着マスク用フレームに接合され、蒸着パターンに対応する開口部を有する蒸着マスクと、
を備えた、
フレーム付き蒸着マスク。 The vapor deposition mask frame according to any one of claims 1 to 7.
A thin-film deposition mask that is joined to the thin-film deposition mask frame and has an opening corresponding to the thin-film deposition pattern.
With,
Thin-film mask with frame.
蒸着方法。 The film-deposited mask according to claim 8 is used to form the vapor deposition pattern on the substrate to be vapor-deposited.
Thin-film deposition method.
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