JP2022108144A - 浸漬処理装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】被処理体へのパーティクルの付着が低減された浸漬処理装置を提供すること。【解決手段】浸漬処理装置は、隔壁によって第１の槽と第２の槽とに分離された浸漬槽と、処理液を循環するポンプと、処理液に含まれるパーティクルを除去するフィルターと、を含み、被処理体が第２の槽に浸漬されると、隔壁を超えて第２の槽からオーバーフローした処理液が、第１の槽から排出され、ポンプおよびフィルターを介して、第２の槽に供給されるように循環される。【選択図】図１

Description

本発明は、被処理体を処理液に浸漬する浸漬処理装置に関する。
有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）表示装置は、フラットパネル型表示装置の一つである。有機ＥＬ表示装置では、各画素に有機ＥＬ素子が設けられる。有機ＥＬ素子は、アノード電極およびカソード電極から成る一対の電極間に、有機ＥＬ材料を含む層（以下、「有機ＥＬ層」という）を挟んだ構造を有する。有機ＥＬ層は、発光層、電子注入層、または正孔注入層などの機能層から構成される。有機ＥＬ素子は、発光層の有機材料の選択により様々な波長の色で発光させることが可能である。
有機ＥＬ材料が低分子化合物である場合、有機ＥＬ層には、真空蒸着法を用いて薄膜が形成される。真空蒸着法においては、蒸着材料が、高真空下においてヒーターによって加熱され、昇華する。昇華した蒸着材料を、基板の表面に堆積（蒸着）させることで薄膜が形成される。また、真空蒸着法においては、多数の微細な開口パターンを有するマスク（蒸着マスク）を用いることで、開口パターンに対応した高精細な薄膜パターンを形成することができる。
蒸着マスクは、製法により分類することができ、エッチングでパターニングされたファインメタルマスク（ＦＭＭ）と、電鋳技術を用いるエレクトロファインフォーミングマスク（ＥＦＭ）と、に大別することができる。例えば、特許文献１には、微細な開口パターンを有するマスク本体を電鋳で形成した後、さらに電鋳を用いて、マスク本体とマスクフレームとを接続する蒸着マスクの製造方法が開示されている。
特開２０１７－２１０６３３号公報
ＥＦＭの製造では、電鋳パターンの現像後に、基板の表面処理を行う場合がある。表面処理は、基板を処理液に浸漬する処理であるが、基板の浸漬処理において、浸漬した基板からパーティクルが剥離し、処理液内にパーティクルが浮遊する場合がある。この場合、浸漬した基板を取り出すときに、浮遊したパーティクルが再度基板に付着する。付着したパーティクルは、電鋳工程において蒸着パターンの開口不良の要因となるため、基板に付着するパーティクルは可能な限り除去されることが望ましい。
本発明は、上記問題に鑑み、被処理体へのパーティクルの付着が低減された浸漬処理装置を提供することを課題の一つとする。
本発明の一実施形態に係る浸漬処理装置は、隔壁によって第１の槽と第２の槽とに分離された浸漬槽と、処理液を循環するポンプと、処理液に含まれるパーティクルを除去するフィルターと、を含み、被処理体が第２の槽に浸漬されると、隔壁を超えて第２の槽からオーバーフローした処理液が、第１の槽から排出され、ポンプおよびフィルターを介して、第２の槽に供給されるように循環される。
本発明の一実施形態に係る浸漬処理装置の構成を示す模式図である。 本発明の一実施形態に係る浸漬処理装置の第２の槽の構成を示す模式図である。 本発明の一実施形態に係る浸漬処理装置の第２の槽の構成を示す模式図である。 本発明の一実施形態に係る浸漬処理装置の第２の槽で用いる治具の構成を示す模式図である。 本発明の一実施形態に係る浸漬処理装置の第２の槽の構成を示す模式図である。 本発明の一実施形態に係る浸漬処理装置を用いて製造される蒸着マスクの平面図である。 本発明の一実施形態に係る浸漬処理装置を用いて製造される蒸着マスクの断面図である。 本発明の一実施形態に係る浸漬処理装置を用いた蒸着マスクの製造方法を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る浸漬処理装置を用いた蒸着マスクの製造方法を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る浸漬処理装置を用いた蒸着マスクの製造方法を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る浸漬処理装置を用いた蒸着マスクの製造方法を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る浸漬処理装置を用いた蒸着マスクの製造方法を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る浸漬処理装置を用いた蒸着マスクの製造方法を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る浸漬処理装置を用いた蒸着マスクの製造方法を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る浸漬処理装置を用いた蒸着マスクの製造方法を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る浸漬処理装置を用いた蒸着マスクの製造方法を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る浸漬処理装置を用いた蒸着マスクの製造方法を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る浸漬処理装置を用いた蒸着マスクの製造方法を示す断面図である。
以下、本発明の各実施形態について、図面等を参照しつつ説明する。ただし、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲において様々な態様で実施することができ、以下に例示する実施形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
図面は、説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合がある。しかし、図面に示す例は、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の構成には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
本発明において、ある一つの膜に対してエッチングや光照射を行うことで複数の膜を形成した場合、これら複数の膜は異なる機能、役割を有することがある。しかしながら、これら複数の膜は同一の工程で同一層として形成された膜に由来し、同一の層構造、同一の材料を有する。したがって、これら複数の膜は同一層に存在しているものと定義する。
本明細書および特許請求の範囲において、ある構造体の上に他の構造体が配置された態様を表現する際に、単に「上に」または「上方に」と表記する場合、特に断りの無い限りは、ある構造体に接するように、その構造体の直上に他の構造体が配置される場合と、ある構造体の上方に、さらに別の構造体を介して他の構造体が配置される場合と、の両方を含むものと定義される。本明細書および特許請求の範囲において、単に「下に」まは「下方に」と表記する場合も同様とする。
＜第１実施形態＞
図１～図２Ｂを参照して、本発明の一実施形態に係る浸漬処理装置１０の構成について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る浸漬処理装置１０の構成を示す模式図である。図１に示すように、浸漬処理装置１０は、浸漬槽１００、ポンプ２００、およびフィルター３００を含む。浸漬槽１００は、処理液を貯留することができる第１の槽１１０－１および第２の槽１１０－２を含む。第１の槽１１０－１と第２の槽１１０－２とは、浸漬槽１００内に設けられた隔壁１２０によって分離されている。隔壁１２０の高さは、浸漬槽１００の側壁の高さよりも低い。そのため、隔壁１２０を超えて第２の槽１１０－２からオーバーフローされた処理液は、第１の槽１１０－１内に貯留することができる。第１の槽１１０－１の底面には、第１の配管４１０の一端が接続されている。第２の槽１１０－２の底面には、第２の配管４２０の一端が接続されている。第１の配管４１０の他端は、第１の開閉弁５１０を介して第３の配管４３０の第１端に接続されている。第２の配管４２０の他端は、第２の開閉弁５２０を介して第３の配管４３０の第２端に接続されている。第３の配管４３０の第３端は、三方弁５３０を介して第４の配管４４０の一端および第５の配管４５０の一端に接続されている。第４の配管４４０の他端は、処理液の供給源または排水管（図示せず）に接続されている。第５の配管の他端は、ポンプ２００の入口に接続されている。ポンプ２００の出口には、第６の配管４６０の一端が接続されている。第６の配管４６０の他端は、フィルター３００の入口に接続されている。フィルター３００の出口には、第７の配管４７０の一端が接続されている。第７の配管４７０の他端は、浸漬槽１００の側面（より具体的には、第２の槽１１０－２の側面）に接続されている。
第１の開閉弁５１０は、第１の配管４１０から第３の配管４３０への処理液のフローまたは第３の配管４３０への処理液のフローを制御する。第２の開閉弁５２０は、第２の配管４２０から第３の配管４３０への処理液のフローまたは第３の配管４３０から第２の配管への処理液のフローを制御する。三方弁５３０は、第３の配管４３０から第４の配管４４０への処理液のフロー、第３の配管４３０から第５の配管４５０への処理液のフロー、または第４の配管４４０から第５の配管４５０への処理液のフローを制御する。
第１の開閉弁５１０を開き、第２の開閉弁５２０を閉じ、および第３の配管４３０と第５の配管４５０とが接続されるように三方弁５３０を開くと、第１の槽１１０－１とポンプ２００とが接続される。ポンプ２００の循環機能により、第１の槽１１０－１内の処理液がポンプ２００を介して第２の槽１１０－２に供給される。
第１の開閉弁５１０を閉じ、第２の開閉弁５２０を閉じ、および処理液の供給源に接続された第４の配管４４０と第５の配管４５０とが接続されるように三方弁５３０を開くと、処理液の供給源とポンプ２００とが接続される。ポンプ２００の循環機能により、供給源の処理液が第２の槽１１０－２に供給される。
第１の開閉弁５１０を閉じ、第２の開閉弁５２０を開き、および第３の配管４３０と排水管に接続された第４の配管４４０とが接続されるように三方弁５３０を開くと、第２の槽１１０－２と排水管とが接続される。排水管は第２の槽１１０－２よりも下方に設けられているため、第２の槽１１０－２内の処理液は排水管を通じて排水される。
浸漬処理装置１０における浸漬処理では、第２の槽１１０－２内に処理液を貯留し、第２の槽１１０－２内の処理液に被処理体１０００を浸漬する。隔壁１２０を超えて第２の槽１１０－２からオーバーフローされた処理液は、ポンプ２００によって循環され、再び第２の槽１１０－２に供給される。以下では、浸漬処理装置１０を用いる被処理体１０００の浸漬処理について詳細に説明する。なお、以下で説明する浸漬処理装置１０を用いる浸漬処理は一例であり、浸漬処理装置１０を用いる浸漬処理はこれに限られない。
始めに、第１の開閉弁５１０および第２の開閉弁５２０を閉じ、処理液の供給源に接続された第４の配管４４０と第５の配管４５０とが接続されるように三方弁５３０を開く。ポンプ２００を作動させ、供給源から第２の槽１１０－２に処理液を供給し、第２の槽１１０－２に処理液を貯留する。第２の槽１１０－２内に供給される処理液は、隔壁１２０を超えて、第１の槽１１０－１に貯留されてもよい。すなわち、第２の槽１１０－２に貯留された処理液の液面は、隔壁１２０の高さとほぼ同じ高さにあってもよく、隔壁１２０の高さより低くてもよい。第２の槽１１０－２内に所定の処理液の量が貯留されたとき、第３の配管４３０と第５の配管４５０とが接続されるように三方弁５３０を開く。
次に、第２の槽１１０－２に、被処理体１０００を浸漬する。このとき、第２の槽１１０－２内の処理液が隔壁１２０を超えて、第１の槽１１０－１内に所定の量の処理液をオーバーフローさせることが好ましい。第２の槽１１０－２内の処理液が隔壁１２０を超えてオーバーフローしない場合、または第１の槽１１０－１内に所定の量の処理液が貯留されていない場合には、供給源から第２の槽１１０－２に、さらに処理液を供給してもよい。第１の開閉弁５１０を開き、第２の開閉弁５２０を閉じ、および第３の配管４３０と第５の配管４５０とが接続されるように三方弁５３０を開くと、第１の槽１１０－１内の処理液が排出され、フィルター３００を通過した処理液が第２の槽１１０－２に供給される。第２の槽１１０－２への処理液の供給により、第２の槽１１０－２内に貯留された処理液が隔壁１２０を超えて、第１の槽１１０－１に貯留される。すなわち、処理液が浸漬処理装置１０内で循環される。
被処理体１０００が第２の槽１１０－２に浸漬されると、被処理体１０００に付着されていたパーティクルなどが剥離される場合がある。処理液の密度よりも大きい密度を有するパーティクルは第２の槽１１０－２の底面近傍に集まり、処理液の密度よりも小さい密度を有するパーティクルは処理液の液面近傍に集まる。処理液の液面近傍に集まったパーティクルは、処理液のオーバーフローとともに、第１の槽１１０－１に移動する。第１の槽１１０－１に移動したパーティクルの一部は、ポンプ２００によって第１の配管４１０へ流れ込むが、フィルター３００によって除去されることができる。したがって、第２の槽１１０－２に供給される循環された処理液は、パーティクルを含んでいないものとなる。
第２の槽１１０－２の側面と第７の配管４７０の他端との接続位置は、隔壁１２０の高さの１／２よりも上方であって、第２の槽１１０－２内の処理液の液面（すなわち、隔壁１２０の高さ）よりも下方に位置することが好ましく、隔壁１２０の高さの１／３よりも上方であって、第２の槽１１０－２内の処理液の液面よりも下方に位置することがさらに好ましい。このような接続位置とすることにより、第７の配管４７０から第２の槽１１０－２に流入する処理液の流れが、第２の槽１１０－２の液面近傍に集まったパーティクルを再拡散させないようにすることができる。したがって、第２の槽１１０－２内の処理液の液面近傍に集まったパーティクルを効果的に除去することができる。換言すれば、処理液の上澄みをオーバーフローし、上澄みに含まれるパーティクルを効果的に除去することができる。
フィルター３００は、ポンプ２００の入口側に設けられていてもよい。例えば、三方弁５３０とポンプ２００との間にフィルター３００を設けてもよい。このような構成の場合、ポンプ２００にパーティクルが入り込むことを防止することができるため、ポンプ２００のオーバーホールの周期が長くなる。
第１の槽１１０－１の容積と第２の槽１１０－２の容積は、同じであってもよく、異なっていてもよい。また、第１の配管４１０の径と第７の配管４７０の径は、同じであってもよく、異なっていてもよい。例えば、第１の槽１１０－１の容積が第２の槽１１０－２の容積よりも小さくなるように隔壁１２０が設けられることにより、または第１の配管４１０の径が第７の配管の径よりも小さいことにより、第１の槽１１０－１内に貯留される処理液の液面を調整することができる。
被処理体１０００を一定時間浸漬した後、第２の槽１１０－２から被処理体１０００を引き上げる。続いて、第２の槽１１０－２に、別の被処理体１０００を浸漬し、同様の処理を実行することができる。このとき、前の浸漬処理に伴って、第２の槽１１０－２の処理液は被処理体１０００の浸漬分だけ減少しているので、別の被処理体１０００の投入前に、処理液の追加が行われてもよい。なお、パーティクルの発生量によっては、処理液の追加は毎回実施されなくてもよく、例えば、被処理体１０００を数枚処理した後に処理液の追加が行われてもよい。
被処理体１０００の浸漬処理が完了した後、第１の開閉弁５１０を開き、第２の開閉弁５２０を開き、第３の配管４３０が排水管に接続された第４の配管４４０と接続されるように三方弁５３０を開く。第１の槽１１０－１内に貯留された処理液および第２の槽１１０－２内に貯留された処理液は、排水管を通じて排水される。処理液の排水と同時に、第１の槽１１０－１内および第２の槽１１０－２内に残存するパーティクルも排出される。最後に、ポンプ２００を停止する。
浸漬処理装置１０では、被処理体１０００の浸漬で用いる処理液を循環することができるため、処理液を節約することができる。また、浸漬処理装置１０では、第２の槽１１０－２内の処理液に含まれたパーティクルが隔壁１２０を超え、第１の槽１１０－１から排出され、フィルター３００によってパーティクルが除去される。そのため、被処理体１０００が浸漬される第２の槽１１０－２内に貯留する処理液に含まれるパーティクルを低減することができ、被処理体１０００へパーティクルが付着することを防止することができる。したがって、被処理体１０００の浸漬処理工程の歩留まりが向上する。
浸漬処理装置１０は、さらに、昇降部６００を含んでいてもよい。例えば、昇降部６００は、バランサー６１０および滑車６２０を含むことができる。滑車６２０を介して、バランサー６１０と反対側に被処理体１０００を設置し、バランサー６１０を制御することによって、被処理体１０００を昇降することができる。
図２Ａおよび図２Ｂは、本発明の一実施形態に係る浸漬処理装置１０の第２の槽１１０－２の構成を示す模式図である。ここでは、被処理体１０００が平板であるとして説明する。図２Ａおよび図２Ｂに示すように、第２の槽１１０－２には、第１のガイド１１１－１および第２のガイド１１１－２が設けられている。また、第１のガイド１１１－１および第２のガイド１１１－２には、それぞれ、第１の溝部１１２－１および第２の溝部１１２－２が設けられている。被処理体１０００の第１辺は、第１の溝部１１２－１と係合し、被処理体１０００の第１辺の反対に位置する第２辺は、第２の溝部１１２－２と係合することができる。そのため、第２の槽１１０－２に被処理体１０００を浸漬する場合、第１のガイド１１１－１および第２のガイド１１１－２に沿って、被処理体１０００を第２の槽１１０－２内の処理液に沈めることができる。
被処理体１０００が平板または略平板である場合、被処理体１０００を立てて第２の槽１１０－２内の処理液に沈めることが好ましい。換言すれば、浸漬処理装置１０は、縦型浸漬処理装置であることが好ましい。このような構成により、被処理体１０００を第２の槽１１０－２から引き上げるときに、被処理体１０００と処理液の液面との接触が小さくなるため、処理液に含まれるパーティクルが被処理体１０００に付着しにくくなる。また、浸漬処理装置１０が縦型浸漬処理装置であると、浸漬処理装置１０の接地面積を減少させることができる。
また、第２の槽１１０－２の底面は、第２の配管４２０に向かって傾斜していてもよい。このような構成により、第２の槽１１０－２内の処理液を排水する際、処理液に含まれるパーティクルを第２の配管４２０から排出しやすくなる。同様に、第１の槽１１０－１の底面も、第１の配管４１０に向かって傾斜していてもよい。
図２Ａおよび図２Ｂでは、被処理体１０００が平板である場合における第１のガイド１１１－１および第２のガイド１１１－２の構成を説明したが、第１のガイド１１１－１および第２のガイド１１１－２の構成はこれに限られない。第１のガイド１１１－１および第２のガイド１１１－２に被処理体１０００のガイドが設けられ、ガイドに沿って被処理体１０００が移動できる構成であればよい。
＜変形例＞
図３Ａおよび図３Ｂを参照して、本発明の一実施形態に係る浸漬処理装置１０の第２の槽１１０－２の一変形例である第２の槽１１０Ａ－２について説明する。第２の槽１１０Ａ－２では、被処理体１０００の固定に治具７００を使用する。
図３Ａは、本発明の一実施形態に係る浸漬処理装置１０の第２の槽１１０Ａ－２で用いる治具７００の構成を示す模式図である。図２Ａに示すように、治具７００は、固定部７１０、第１の係止部７２０、および複数の第２の係止部７３０を含む。固定部７１０は、平板である。第１の係止部７２０および複数の第２の係止部７３０は、固定部７１０の表面上に設けられている。第１の係止部７２０は、例えば、係止板であり、固定部７１０の下方に設けられている。第１の係止部７２０は、複数設けられていてもよい。複数の第１の係止部７２０が設けられる場合、第１の係止部７２０は、係止ピンであってもよい。第２の係止部７３０は、例えば、係止爪であり、固定部７１０の側面近傍に設けられている。第２の係止部７３０は、固定部７１０に対して回動可能に固定されていることが好ましい。例えば、第２の係止部７３０がピンおよび爪を有する係止爪である場合、第２の係止部７３０は、ピンが固定部７１０に固定され、爪が回動可能にピンに軸支された構成とすることができる。
また、固定部７１０の両側面には、段差が設けられている。すなわち、固定部７１０の一方の側面には第１の凸部７１１－１が設けられ、固定部７１０の他方の側面には第２の凸部７１１－２が設けられている。
図３Ｂは、本発明の一実施形態に係る浸漬処理装置１０の第２の槽１１０Ａ－２の構成を示す模式図である。ここでは、被処理体１０００が平板であるとして説明する。図２Ｂに示すように、被処理体１０００の下部は第１の係止部７２０によって係止され、被処理体１０００の両側部は複数の第２の係止部７３０によって係止されている。すなわち、被処理体１０００は、第１の係止部７２０および第２の係止部７３０を用いて、固定部７１０に固定されている。換言すれば、被処理体１０００は、治具７００に固定されている。
第２の槽１１０Ａ－２には、第１のガイド１１１Ａ－１および第２のガイド１１１Ａ－２が設けられている。また、第１のガイド１１１Ａ－１および第２のガイド１１１Ａ－２には、それぞれ、第１の溝部１１２Ａ－１および第２の溝部１１２Ａ－２が設けられている。固定部７１０の第１の凸部７１１－１は、第１の溝部１１２Ａ－１と係合し、固定部７１０の第２の凸部７１１－２は、第２の溝部１１２Ａ－２と係合することができる。そのため、第２の槽１１０Ａ－２に被処理体１０００を浸漬する場合、治具７００が第１のガイド１１１Ａ－１および第２のガイド１１１Ａ－２に沿って移動することによって、治具７００とともに、治具７００に固定された被処理体１０００を第２の槽１１０Ａ－２内の処理液に沈めることができる。
図３Ａおよび図３Ｂでは、被処理体１０００が平板である場合における治具７００、第１のガイド１１１Ａ－１、および第２のガイド１１１Ａ－２の構成を説明したが、治具７００、第１のガイド１１１Ａ－１、および第２のガイド１１１Ａ－２の構成はこれに限られない。治具７００は、被処理体１０００を固定部７１０に固定することができる構成であればよい。また、第１のガイド１１１Ａ－１および第２のガイド１１１Ａ－２に固定部７１０のガイドが設けられ、ガイドに沿って固定部７１０が移動できる構成であればよい。
治具７００は、第２の槽１１０Ａ－２から取り外し可能に固定されていてもよい。また、治具７００を使用しない場合、または治具７００に被処理体１０００が固定されていない場合には、処理液が貯留された第２の槽１１０Ａ－２内に保管されていてもよい。
＜第２実施形態＞
本発明の一実施形態に係る浸漬処理装置１０は、さまざまな被処理体１０００に対して浸漬処理を実行することができる。例えば、浸漬処理装置１０は、被処理体１０００として、蒸着マスク１１００の製造における浸漬処理工程の中で使用することができる。そこで、以下では、図４Ａ～図５Ｋを参照して、浸漬処理装置１０を用いる蒸着マスク１１００の製造方法について説明する。
［蒸着マスク１１００］
始めに、図４Ａおよび図４Ｂを参照して、蒸着マスク１１００について説明する。
図４Ａは、本発明の一実施形態に係る浸漬処理装置１０を用いて製造される蒸着マスク１１００の平面図である。また、図４Ｂは、本発明の一実施形態に係る浸漬処理装置１０を用いて製造される蒸着マスク１１００の断面図である。具体的には、図４Ｂは、図４Ａに示すＡ－Ａ’線に沿って切断された蒸着マスク１１００の断面図である。図４Ａおよび図４Ｂに示すように、蒸着マスク１１００は、マスク本体１１１０、マスクフレーム１１２０、および接続部１１３０を含む。マスク本体１１１０とマスクフレーム１１２０とは、接続部１１３０を介して接続されている。マスク本体１１１０とマスクフレーム１１２０とは重畳していない。すなわち、マスクフレーム１１２０の下方に、マスク本体１１１０は設けられていない。マスクフレーム１１２０の下方には、マスクフレーム１１２０および接続部１１３０に囲まれた凹部１１４０が設けられている。
マスク本体１１１０は、開口領域１１１１および非開口領域１１１２を含む。開口領域１１１１には、マスク本体１１１０を貫通し、蒸着パターンに対応する開口１１１３が設けられている。一方、非開口領域１１１２には、開口１１１３が設けられていない。開口領域１１１１と非開口領域１１１２との境界は必ずしも明確ではない。しかしながら、多くの場合、開口１１１３は蒸着パターンにしたがって設けられるため、隣接する２つの開口１１１３の間隔は所定のピッチを有する。そのため、蒸着パターンの所定のピッチを基準にして、開口領域１１１１と非開口領域１１１２とを区別することが可能である。
マスク本体１１１０の厚さは、例えば、１μｍ以上１０μｍ以下である。また、マスク本体１１１０は、電鋳（または電解メッキ）で用いる材料で形成されることが好ましい。マスク本体１１１０は、例えば、ニッケルまたはニッケル合金などの材料で形成されることができる。
なお、蒸着において、有機材料は、マスク本体１１１０の開口１１１３のみを通過して堆積することができるため、被蒸着基板には、開口１１１３に対応するパターン（蒸着パターン）が形成される。そのため、開口１１１３は、表示装置の画素の配列と対応して設けることができ、例えば、マトリクス状に配置することができる。
マスクフレーム１１２０は、枠部１１２１および枠部１１２１内に設けられた橋架部１１２２を含む。蒸着マスク１１００では、橋架部１１２２によって、複数の領域に分割されている。分割された複数の領域のそれぞれに、マスク本体１１１０が設けられている。マスクフレーム１１２０のサイズが大きくなると、枠部１１２１の反りまたはねじれによってマスクフレーム１１２０の平行度を所定の基準に保持することが困難な場合がある。蒸着マスク１１００では、橋架部１１２２が枠部１１２１の剛性を高めることにより、マスクフレーム１１２０の平行度を所定の基準に保持することができる。なお、蒸着マスク１１００のサイズが小さく、枠部１１２１の剛性が十分高い場合には、橋架部１１２２を設けなくてもよい。
マスクフレーム１１２０は、枠部１１２１と橋架部１１２２とが一体化して形成されていてもよく、枠部１１２１と橋架部１１２２とが別々に作製され、枠部１１２１と橋架部１１２２とが溶接されて形成されていてもよい。
図４Ａでは、マスクフレーム１１２０は、橋架部１１２２によって１２個の領域に分割されているが、分割された領域の数は、これに限られない。分割された領域の数は、被蒸着基板の大きさや蒸着パターンに合わせて適宜決定することができる。また、橋架部１１２２の配置は、格子状に限られない。マスクフレーム１１２０が短辺および長辺を有する長方形である場合、短辺よりも長辺で反りまたはねじれが生じやすい。そのため、向かい合う長辺を橋架するように橋架部１１２２が設けられていることが好ましい。また、橋架部１１２２の配置は、蒸着パターンに応じた形状としてもよい。
枠部１１２１の幅および橋架部１１２２の幅は、蒸着マスク１１００の大きさに合わせて適宜決定することができる。なお、蒸着パターンの領域をできる限り大きくするため、橋架部１１２２の幅は枠部１１２１の幅よりも小さいことが好ましい。
マスクフレーム１１２０の厚さは、例えば、１０μｍ以上２０００μｍ以下である。また、マスクフレーム１１２０は、熱膨張係数の小さい材料で形成されることが好ましい。マスクフレーム１１２０は、例えば、鉄およびニッケルを含有するインバーまたは鉄、ニッケル、およびコバルトを含有するスーパーインバーなどの材料で形成されることができる。
接続部１１３０は、マスクフレーム１１２０の枠部１１２１または橋架部１１２２の側面の少なくとも一部に設けられていればよい。ただし、マスク本体１１１０とマスクフレーム１１２０との接合強度を大きくするため、接続部１１３０は、枠部１１２１または橋架部１１２２の側面の１／２以上に設けられていることが好ましく、枠部１１２１または橋架部１１２２の側面の全面に設けられていることがさらに好ましい。また、接続部１１３０は、電鋳で用いる材料で形成されることが好ましい。接続部１１３０は、例えば、ニッケルまたはニッケル合金などの材料で形成されることができる。
［蒸着マスク１１００の製造方法］
続いて、図５Ａ～図５Ｇを参照して、蒸着マスク１１００の製造方法について説明する。
図５Ａ～図５Ｋは、本発明の一実施形態に係る浸漬処理装置１０を用いた蒸着マスク１１００の製造方法を示す断面図である。
図５Ａ～図５Ｆは、第１の電鋳工程を説明する図である。支持基板１２１０上に金属層１２２０を形成する（図５Ａ）。支持基板１２１０は、蒸着マスク１１００の製造工程において、各層を支持することができる。そのため、支持基板１２１０は、剛性基板であることが好ましい。蒸着マスク１１００の製造工程には、支持基板１２１０を加熱する工程が含まれる。加熱処理によって支持基板１２１０が膨張または縮小すると、支持基板１２１０上に形成されるフォトレジスト層１２３０の位置ズレが生じるだけでなく、応力によって剥離される場合もある。そのため、蒸着マスク１１００の製造工程を安定させるためにも、支持基板１２１０は、熱膨張係数が小さい剛性基板であることがさらに好ましい。支持基板１２１０の材料としては、例えば、ステンレス（ＳＵＳ３０４またはＳＵＳ４３０など）、４２アロイ、インバー、スーパーインバー、またはステンレスインバーなどである。金属層１２２０は、第１電鋳工程における下地金属として機能することができる。金属層１２２０の材料としては、例えば、ニッケルまたはニッケル合金などである。金属層１２２０は、スパッタリングなどによって形成することができる。
蒸着マスク１１００は、電鋳ではなく、無電解メッキを用いて製造することもできる。この場合、金属層１２２０の代わりに、絶縁層を用いることもできる。
次に、金属層１２２０上にフォトレジスト層１２３０を形成する（図５Ｂ）。フォトレジスト層１２３０は、第１電鋳工程におけるマスクとして機能することができる。フォトレジスト層１２３０は、所定の膜厚を有するように、金属層１２２０上に１つまたは複数の感光性ドライフィルムレジストを配置し、熱圧着によって形成される。感光性ドライフィルムレジストは、ポジ型またはネガ型のいずれであってもよい。なお、以下では、感光性ドライフィルムがネガ型であるとして説明する。
次に、所定のパターンを有するフォトマスク１２４０を用いて、フォトレジスト層１２３０を露光する（図５Ｃ）。フォトマスク１２４０は、蒸着マスク１１００のマスク本体１１１０の開口パターンに対応するパターンを有する。フォトマスク１２４０が、フォトレジスト層１２３０に密着され、紫外線を照射することによって、フォトレジスト層１２３０が露光される。
次に、フォトレジスト層１２３０を現像し、第１の電鋳パターン層１２５０を形成する（図５Ｄ）。フォトレジスト層１２３０の露光された部分以外が除去される。また、第１の電鋳パターン層１２５０が形成された支持基板１２１０は、処理液として離型剤を用いた浸漬処理が実行される。離型剤による浸漬処理においては、浸漬処理装置１０が使用される。フォトレジスト層１２３０の現像においては、形成された第１の電鋳パターン層１２５０にパーティクルが付着している場合があり、パーティクルは、第１の電鋳工程における不良の要因となる。浸漬処理装置１０を使用することにより、第１の電鋳パターン層１２５０からパーティクルを除去することができるため、第１の電鋳工程における不良が低減し、蒸着マスク１１００の歩留まりが向上する。また、離型剤による浸漬処理によって、金属層１２２０の露出された部分に皮膜が形成される。皮膜が形成されることによって、後述する剥離工程において、金属層１２２０を容易に剥離することができる。
離型剤は、例えば、チアゾール系化合物、カチオン系界面活性剤、または硫酸などを含む。
次に、第１の電鋳パターン層１２５０をマスクとして、第１の電鋳層１２６０を形成する（図５Ｅ）。第１の電鋳層１２６０は、電鋳により形成することができる。具体的には、金属層１２２０および第１の電鋳パターン層１２５０が形成された支持基板１２１０を所定の条件に建浴した電鋳槽に入れ、第１の電鋳パターン層１２５０に覆われていない金属層１２２０の表面から、フォトレジスト層１２３０の高さまで金属メッキを形成する。第１の電鋳層１２６０の材料としては、例えば、ニッケルまたはニッケルおよびコバルトの合金などである。
次に、第１の電鋳パターン層１２５０を除去する（図５Ｆ）。第１の電鋳パターン層１２５０は、例えば、アミン系の剥離液によって除去することができる。
第１の電鋳パターン層１２５０を除去する前に、電鋳によって形成された第１の電鋳層１２６０を研磨してもよい。第１の電鋳層１２６０を研磨することにより、第１の電鋳層１２６０の表面を平坦化することができる。
図５Ｇおよび図５Ｈは、マスクフレーム接着工程を説明する図である。第１の電鋳層１２６０上に、保護層１２７０を形成する（図５Ｇ）。保護層１２７０は、マスク本体１１１０の開口１１１３に対応する領域を保護するように設けられ、後述の工程によって発生するパーティクルが開口１１１３に入り込み、開口１１１３が塞がれることを防止することができる。また、保護層１２７０は、後述する第２の電鋳工程のマスクとして機能することができる。
保護層１２７０は、フォトレジスト層１２３０と同様の材料を用いることができる。また、保護層１２７０は、フォトレジスト層１２３０と同様の方法で形成することができる。
また、保護層１２７０が形成された支持基板１２１０は、処理液として離型剤を用いた浸漬処理が実行されてもよい。離型剤による浸漬処理においては、浸漬処理装置１０が使用される。浸漬処理装置１０を使用することにより、保護層１２７０からパーティクルを除去することができるため、後述する第２の電鋳工程における不良が低減し、蒸着マスク１１００の歩留まりが向上する。また、離型剤による浸漬処理によって、金属層１２２０の露出された部分に皮膜が形成される。皮膜が形成されることによって、後述する剥離工程において、金属層１２２０を容易に剥離することができる。
次に、第１の電鋳層１２６０の保護層１２７０が設けられていない部分の上に、接着層１２８０を介して、マスクフレーム１１２０を接着する（図５Ｈ）。マスクフレーム１１２０の接着は、例えば、真空圧着によって行うことができる。すなわち、マスクフレーム１１２０を覆うようにフィルムを配置し、支持基板１２１０とフィルムとの間の空気を排気（真空排気）し、フィルムの下方側（支持基板１２１０側）の圧力を下げる。フィルムの上方側と下方側との圧力差により、フィルムは支持基板１２１０側に引き付けられる。フィルムの下方側の圧力をさらに下げると、フィルムがマスクフレーム１１２０を押圧する。フィルムからの押圧を受けて、マスクフレーム１１２０は、接着層１２８０を介して、第１の電鋳層１２６０と強く接着される。
図５Ｉおよび図５Ｊは、第２の電鋳工程を説明する図である。マスク本体１１１０とマスクフレーム１１２０とを接続する第２の電鋳層１２９０を形成する（図５Ｉ）。第２の電鋳層１２９０は、金属層１２２０またはマスクフレーム１１２０に通電する電鋳によって形成することができる。第２の電鋳層１２９０は、第１の電鋳層１２６０と同様の方法で形成することができる。
次に、保護層１２７０を除去する（図５Ｊ）。保護層１２７０は、フォトレジスト層１２３０と同様の方法で剥離することができる。第２の電鋳層１２９０は、マスク本体１１１０の側面と第１の電鋳層１２６０の側面とを接続する。すなわち、第２の電鋳層１２９０は、蒸着マスク１１００の接続部１１３０に対応する。そのため、以下では、便宜上、第２の電鋳層１２９０を接続部１１３０として説明する。
図５Ｋは、支持基板剥離工程を説明する図である。第１の電鋳層１２６０から、支持基板１２１０および金属層１２２０剥離する（図５Ｋ）。このとき、マスクフレーム１１２０の下方の接着層１２８０も、金属層１２２０とともに剥離されるため、マスクフレーム１１２０の下方に位置する第１の電鋳層１２６０の一部が剥離される。すなわち、マスクフレーム１１２０の下方に凹部１１４０が形成され、接続部１１３０に接続されたマスク本体１１１０が形成される。支持基板１２１０および金属層１２２０は、同時に分離されてもよく、支持基板１２１０を分離した後、金属層１２２０が分離されてもよい。
以上の工程により、蒸着マスク１１００が作製される。蒸着マスク１１００は、浸漬処理装置１０を用いた浸漬処理を行っているため、蒸着マスク１１００の歩留まりが向上する。
なお、蒸着マスク１１００の製造方法における工程の順序は、上述したものに限られない。例えば、図５Ｇに示した保護層１２７０の形成は、図５Ｈに示したマスクフレーム１１２０を第１の電鋳層１２６０に接着させた後に行ってもよい。また、図５Ｊに示した保護層１２７０の除去は、図５Ｋに示した支持基板１２１０の剥離後に行ってもよい。
本発明の実施形態として上述した各実施形態は、相互に矛盾しない限りにおいて、適宜組み合わせて実施することができる。また、各実施形態を基にして、当業者が適宜構成要素の追加、削除または設計変更を行ったもの、もしくは、工程の追加、省略または条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。
上述した各実施形態の態様によりもたらされる作用効果とは異なる他の作用効果であっても、本明細書の記載から明らかなもの、または、当業者において容易に予測し得るものについては、当然に本発明によりもたらされるものと解される。
１０：浸漬処理装置、 １００：浸漬槽、 １１０－１：第１の槽、 １１０－２、１１０Ａ－２：第２の槽、 １１１－１、１１１Ａ－１：第１のガイド、 １１１－２、１１１Ａ－２：第２のガイド、 １１２－１、１１２Ａ－１：第１の溝部、 １１２－２、１１２Ａ－２：第２の溝部、 １２０：隔壁、 ２００：ポンプ、 ３００：フィルター、 ４１０：第１の配管、 ４２０：第２の配管、 ４３０：第３の配管、 ４４０：第４の配管、 ４５０：第５の配管、 ４６０：第６の配管、 ４７０：第７の配管、 ５１０：第１の開閉弁、 ５２０：第２の開閉弁、 ５３０：三方弁、 ６００：昇降部、 ６１０：バランサー、 ６２０：滑車、 ７００：治具、 ７１０：固定部、 ７１１－１：第１の凸部、 ７１１－２：第２の凸部、 ７２０：第１の係止部、 ７３０：第２の係止部、 １０００：被処理体、 １１００：蒸着マスク、 １１１０：マスク本体、 １１１１：開口領域、 １１１２：非開口領域、 １１１３：開口、 １１２０：マスクフレーム、 １１２１：枠部、 １１２２：橋架部、 １１３０：接続部、 １１４０：凹部、 １２１０：支持基板、 １２２０：金属層、 １２３０：フォトレジスト層、 １２４０：フォトマスク、 １２５０：第１の電鋳パターン層、 １２６０：第１の電鋳層、 １２７０：保護層、 １２８０：接着層、 １２９０：第２の電鋳層

Claims (13)

  1. 隔壁によって第１の槽と第２の槽とに分離された浸漬槽と、
    処理液を循環するポンプと、
    前記処理液に含まれるパーティクルを除去するフィルターと、を含み、
    被処理体が前記第２の槽に浸漬されると、前記隔壁を超えて前記第２の槽からオーバーフローした前記処理液が、前記第１の槽から排出され、前記ポンプおよび前記フィルターを介して、前記第２の槽に供給されるように循環される浸漬処理装置。
  2. 前記フィルターは、前記ポンプの出口側に接続されている請求項１に記載の浸漬処理装置。
  3. 前記フィルターは、前記ポンプの入口側に連結されている請求項１に記載の浸漬処理装置。
  4. 前記第１の槽から前記処理液を排出する第１の配管は、前記第１の槽の底面に接続されている請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の浸漬処理装置。
  5. 前記第１の槽の前記底面は、前記第１の配管に向かって傾斜している請求項４に記載の浸漬処理装置。
  6. 前記第２の槽の底面に第２の配管が接続され、
    前記第１の配管は、第１の開閉弁を介して、第３の配管と接続され、
    前記第２の配管は、第２の開閉弁を介して、前記第３の配管と接続される請求項４または請求項５に記載の浸漬処理装置。
  7. 前記第３の配管は、三方弁を介して、第４の配管に接続され、
    前記第４の配管は、前記処理液の供給源に接続される請求項６に記載の浸漬処理装置。
  8. 前記第２の槽に前記処理液を供給する第５の配管は、前記第２の槽の側面に接続され、
    前記第２の槽の前記側面と前記第５の配管との接続位置は、前記隔壁の高さの１／２よりも上方であって、前記第２の槽内の前記処理液の液面よりも下方に位置する請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の浸漬処理装置。
  9. 前記接続位置は、前記隔壁の高さの１／３よりも上方である請求項８に記載の浸漬処理装置。
  10. さらに、前記被処理体を昇降させる昇降部を含む請求項１乃至請求項９のいずれか一項に記載の浸漬処理装置。
  11. 前記昇降部は、バランサーを含む請求項１０に記載の浸漬処理装置。
  12. 前記被処理体は、蒸着マスクである請求項１乃至請求項１１のいずれか一項に記載の浸漬処理装置。
  13. 前記処理液は、離型剤である請求項１乃至請求項１２のいずれか一項に記載の浸漬処理装置。
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