JP4706121B2 - Film forming apparatus and film forming method - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板の表面に薄膜パターンを形成する成膜装置および成膜方法に係り、特に、例えば表示装置に搭載される表示パネルを製造すべく、透明基板の表面に発光膜パターンを形成する成膜装置および成膜方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、ブラウン管に代わる表示媒体として、例えば、映像の表示原理として有機エレクトロルミネセント(Electroluminescent;EL)材料の発光現象を利用した有機ELディスプレイが知られている。有機ELディスプレイの表示パネルは、例えば、ガラスなどの透明基板の表面に、有機EL材料よりなる発光膜パターンが形成されることにより製造される。
【0003】
この発光膜パターンを形成する従来の手法としては、例えば、透明基板の表面に2次元的に連続する発光膜を形成したのち、フォトリソグラフィ処理やエッチング処理などを用いて、所望の形状パターンとなるように発光膜をパターニングする手法が挙げられる。しかしながら、有機EL材料は一般に耐薬品性や耐熱性に乏しいため、現像液などの各種薬品を利用するフォトリソグラフィ処理や処理温度が高いエッチング処理などを有機EL材料の加工に用いることは適当でない。
【0004】
発光膜パターンを形成する従来の他の手法としては、例えば、マスクを透明基板に重ね合わせた状態において、このマスクを用いて透明基板の表面に選択的に成膜処理を施す手法が挙げられる。この手法によれば、各種薬品を用いず、かつ処理温度を高くすることなく発光膜パターンを形成することが可能になる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、マスクを用いた従来の発光膜パターンの形成手法では、以下のような理由により、薄膜パターンを高精度に形成することが困難であるという問題があった。すなわち、従来の手法を用いた場合、例えば有機ELディスプレイの解像度を向上させるためには、解像度の向上に応じて各発光膜パターン間の距離を狭めるべく、マスクに設けられた各開口間の距離を狭める必要がある。このとき、各開口間の距離を狭めた結果、マスクのうちの開口間部分(リブ)が細くなりすぎると、このリブの物理的な強度が低下し、マスクが破損し易くなる。マスクが破損すると、薄膜パターンの形成精度が低下してしまう。
【0006】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、マスクの物理的強度を確保しつつ、薄膜パターンを高精度に形成可能な成膜装置および成膜方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の成膜装置は、基板の表面に薄膜パターンを形成するためのものであり、基板に対向配置された1つの成膜源と、成膜源から放出された成膜物質が通過するための複数の開口を有し、成膜源と基板との間に基板から離間して配設されたマスクと、マスクを支持し、基板と成膜源との間でマスクを移動させる支持体とを備え、マスクの開口の幅が薄膜パターンの幅より小さいものである。
【0008】
本発明の成膜方法は、基板の表面に薄膜パターンを形成する方法であり、1つの成膜源を基板に対向配置させた状態において、成膜源と基板との間に、成膜源から放出された成膜物質が通過するための複数の開口を有するマスクを基板から離間させて配設したのち、マスクを支持する支持体により基板と成膜源との間でマスクを移動させると共に、マスクを用いて成膜源により基板に成膜処理を施し、マスクとして開口の幅が薄膜パターンの幅より小さいものを用いるようにしたものである。
【0009】
本発明の成膜装置または成膜方法では、まず、1つの成膜源が基板に対向配置された状態において、成膜源と基板との間に、成膜源から放出された成膜物質を通過させるための複数の開口を有するマスクが基板から離間されて配設されたのち、このマスクを用いて成膜源により成膜処理が施されることにより、基板の表面に薄膜パターンが形成される。このマスクは、支持体により支持され、基板と成膜源との間で移動可能であると共に、そのマスクの開口の幅は、薄膜パターンの幅より小さい。マスクを基板から離間させて配設することにより、成膜源から放出された成膜物質がマスクの開口を通過したのち拡散する現象を利用して、開口の大きさよりも大きな薄膜パターンをすることが可能となるため、薄膜パターンの形成幅に応じて開口の開口幅を大きくする必要がなくなる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【0011】
まず、図1を参照して、本発明の一実施の形態に係る成膜装置について説明する。図1は、本実施の形態に係る成膜装置の断面構成の一例を表すものである。この成膜装置10は、例えば、有機ELディスプレイなどに搭載される表示パネルを製造すべく、ガラスなどの透明基板の表面に発光膜パターンを形成するためのものである。
【0012】
この成膜装置10は、金属等により構成された真空チャンバ1と、この真空チャンバ1の底面に配設された成膜源2と、排気管1Hを通じて真空チャンバ1内と接続された真空ポンプ3と、真空チャンバ1内に成膜源2と対向配置されたステージ4と、ステージ4の一面に設けられた2本のポール5と、これらの2本のポール5にそれぞれ挿通された2個の支持体6と、これらの2個の支持体6により支持されたマスク7とを備えている。ステージ4の一面には、例えばガラスなどにより構成された矩形状の透明基板Kが装着されている。
【0013】
成膜源2は、透明基板Kに向かって成膜物質を放射状に放出させることにより、透明基板Kの表面に発光膜パターンを形成するものである。この成膜源2は、例えば蒸着処理を行うものであり、成膜物質を加熱して蒸発させる坩堝を含んで構成されている。
【0014】
真空ポンプ3は、真空チャンバ1内に満たされているガス(例えば空気等)を排気管1Hを通じて排気し、所望の真空状態となるまで真空チャンバ1内を減圧するものである。
【0015】
ステージ4は、その成膜源2と対向する側の面に透明基板Kを保持するものであり、例えば円盤状の平面構造を有している。このステージ4は、例えば固定軸4Jを介して真空チャンバ1に固定されている。
【0016】
支持体6は、マスク7を支持するものであり、例えばマスク7を把持することが可能な「U」型の断面構造を有している。この支持体6は、マスク7を支持した状態において、成膜源2とステージ4との間をポール5に沿って図中の上下方向に移動可能になっている。
【0017】
マスク7は、例えばストライプ状の複数の開口7Uを有するものであり、例えばステンレスなどの金属により構成されている。開口7Uの形状は、透明基板Kの表面に形成されることとなる発光膜パターンの形状に対応しており、その大きさ(開口幅Wm1(μm))は、発光膜パターンの大きさ(形成幅Wp1(μm);後述する図2参照)よりも小さくなっている(Wm1<Wp1)。なお、マスク7のうち、各開口7U間の部分(リブ)7Rの幅(リブ幅)はWf1(μm)である。
【0018】
このマスク7は、支持体6により支持された状態において、成膜源2とステージ4との間の所定の位置に位置している。「所定の位置」とは、例えば、マスク7の上端から成膜源2までの距離がH(μm),マスク7の上端から透明基板Kまでの距離がD(μm)となるような位置である。
【0019】
なお、成膜装置10は、上記した一連の構成要素の他、例えば、成膜装置10全体を制御するためのマイクロコンピュータ,支持体6を移動させるための駆動装置,成膜装置10を稼動させるための電源などを含んで構成されている。
【0020】
次に、図1および図2を参照して、図1に示した成膜装置を用いた本発明の一実施の形態に係る成膜方法について説明する。以下では、例えば、透明基板Kの表面に、形成幅Wp1=約200μmの発光膜パターンを形成する場合について説明する。
【0021】
発光膜パターンを形成する際には、作業者等により、以下のような準備作業が行われる(図1参照)。すなわち、まず、例えばガラスなどにより構成された透明基板Kが洗浄されたのち、ステージ4の一面に装着される。続いて、例えば開口幅Wm1=約160μmの複数の開口7Uを有するマスク7が用意されたのち、このマスク7が透明基板Kに対して平行になるように2個の支持体6により支持される。最後に、真空チャンバ1の密閉状態が確認されたのち、真空ポンプ3により真空チャンバ1内に満たされていた空気等が排気管1Hを通じて排気され、真空チャンバ1内が所望の真空状態(例えば約10-4Pa)となるまで減圧される。
【0022】
準備作業が完了したのち、まず、図1に示したように、マスク7を支持した状態において支持体6をポール5に沿って移動させ、成膜源2とステージ4との間においてマスク7の位置を調整する。マスク7の位置を調整する際には、例えば、マスク7の上端から成膜源2までの距離Hが、マスク7の上端からステージ4までの距離Dの4倍になるようにする(距離H:距離D=4:1)。
【0023】
続いて、図2に示したように、マスク7を用いて、成膜源2により透明基板Kに成膜処理を施す。成膜源2において加熱蒸発され、透明基板Kに向かって放出された成膜物質が、マスク7の開口7Uを通過して透明基板Kに選択的に達することにより、透明基板Kの表面に発光膜パターン20が選択的に形成される。このとき、発光膜パターン20の形成幅Wp1は、マスク7に設けられた開口7Uの開口幅Wm1(=約160μm)より大きくなり、約200μmとなる。
【0024】
成膜処理が完了したのち、真空ポンプ3を稼動させ、真空チャンバ1内に満たされていた成膜物質等を含むガスを排気口1Hを通じて排気する。発光膜パターン20が形成された透明基板Kは、真空チャンバ1内の圧力が外部の圧力(大気圧)とほぼ等しくなった状態において、作業者等によりステージ4から取り外される。
【0025】
以上説明したように、本実施の形態に係る成膜装置および成膜方法では、成膜源2と透明基板Kとの間に、透明基板Kから離間させてマスク7を配設した状態において、このマスク7を用いて成膜源2により透明基板Kに成膜処理を施すようにしたので、以下のような理由により、マスク7の物理的強度を確保しつつ、発光膜パターン20を高精度に形成することができる。
【0026】
図3は、複数の開口107U(開口幅Wm2)を有するマスク107を用いた従来の発光膜パターン120の形成手法の概略を説明するものである。この従来の形成手法では、透明基板Kの表面にマスク107が重ね合わされた状態において、このマスク107を用いて成膜源102により透明基板Kに成膜処理が施されることにより、透明基板Kの表面に発光膜パターン120が形成される。このとき、発光膜パターン120の形成幅Wp2は、マスク107に設けられた開口107Uの開口幅Wm2と一致することとなる(Wp2=Wm2)、このような場合には、各発光膜パターン120間の距離を狭めて有機ELディスプレイの解像度を向上させるべく、比較的大きな形成幅Wp2(=約200μm)を有するように発光膜パターン120を形成するためには、形成幅Wp2に一致した開口幅Wm2(=約200μm)を有するマスク107を用いなければならない。しかしながら、開口幅Wm2を大きくすると、これに応じてマスク107のうちのリブ107Rの幅(リブ幅)Wf2が小さくなるため、リブ107Rが細くなりすぎると、リブ107の物理的強度の低下に起因してマスク107が破損し易くなる。マスク107が破損すると、発光膜パターン120の形成精度が低下してしまう。
【0027】
これに対して、本実施の形態では、図2に示したように、マスク7が透明基板Kから離間された状態において成膜処理が行われるため、成膜源2から放出された成膜物質がマスク7の開口7Uを通過したのち拡散する現象を利用して、開口幅Wm1よりも大きな形成幅Wp1を有する発光膜パターン20を形成することが可能となる。この発光膜パターン20の形成原理は、下記の(1)式から説明される。すなわち、開口幅Wm1と形成幅Wp1との間には下記の(1)式で表される関係があり、この(1)式を変形することにより、開口幅Wm1について下記の(2)式が導かれる。
【0028】
H:Wm1/2=(H+D):Wp1/2・・・(1)
Wm1=(H/H+D)・Wp1・・・(2)
【0029】
(2)式から、マスク7を透明基板Kから離間させることにより(D>0)、発光膜パターン20を形成する際、マスク7に設けられた開口7Uの開口幅Wm1を、発光パターン20の形成幅Wp1より小さくすることが可能になることが判る。具体的には、上記したように、距離Hが距離Dの4倍となるようにマスク7の位置を設定した場合(H:D=4:1)には、(2)式から、形成幅Wp1=約200μmの発光膜パターン20を形成するために、開口幅Wm1=約160μmの開口7Uを有するマスク7を用いればよい。このような場合には、形成幅Wp2(約200μm)と開口幅Wm2(約200μm)とが互いに一致してしまう従来の場合(図3参照)とは異なり、開口幅Wm1(約160μm)が形成幅Wp1(約200μm)よりも約40μm小さくなるため、この分だけマスク7のリブ幅Wf1が確保され(Wf2>Wf1)、マスク7の物理的強度を確保することが可能になる。これにより、マスク7の物理的強度を確保しつつ、発光膜パターン20を高精度に形成することが可能になる。
【0030】
また、本実施の形態では、ポール5に沿って移動可能な支持体6によりマスク7を支持するようにしたので、マスク7を支持した状態において支持体6を移動させることにより、マスク7の位置(距離H,D)や透明基板Kに対するマスク7の平行度等を微調整することが可能となり、この観点においても発光膜パターン20の形成の高精度化に寄与することとなる。
【0031】
なお、本実施の形態では、ポール5に沿って移動可能な支持体6によりマスク7を支持するようにしたが、必ずしもこれに限られるものではない。図4は、本実施の形態に係る成膜装置の構成に関する変形例としての成膜装置の構成を表すものである。この成膜装置10では、例えば、ステージ4上に配設された2個のブロック状の支持体30によりマスク7が支持される。このような場合においても、上記実施の形態の場合と同様の効果を得ることができる。ただし、設置後のマスク7の位置等の微調整を要するならば、上記実施の形態において説明したように、ポール5に沿って移動可能な支持体6によりマスク7を支持するようにするのが好ましい。
【0032】
また、本実施の形態では、成膜源2として、蒸着処理を行う坩堝を含むものを用いるようにしたが、必ずしもこれに限られるものではなく、坩堝と同様に透明基板Kに向かって成膜物質を放射状に放出させるものである限り、坩堝以外のものを用いるようにしてもよい。
【0033】
以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変形可能である。例えば、上記実施の形態において説明した成膜装置の構成や成膜方法の詳細(マスク7の配設位置(距離H,D),開口幅Wm1,リブ幅Wf1,形成幅Wp1)等は、必ずしも上記実施の形態において説明したものに限られるものではなく、成膜源2と透明基板Kとの間に透明基板Kから離間させてマスク7を配設した状態において、このマスク7を用いて成膜源2により透明基板Kに選択的に成膜処理を施すことが可能な限り、自由に変更可能である。
【0034】
また、上記実施の形態では、有機ELディスプレイに搭載される表示パネルを製造するための発光膜パターンの形成に本発明を適用する場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、有機ELディスプレイ以外の他の各種表示装置に搭載される表示パネルを製造するための発光膜パターンや、表示装置以外の他の各種分野における製品等を製造するための薄膜パターンの形成に適用することも可能である。このような場合においても、上記実施の形態の場合と同様の効果を得ることができる。
【0035】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の成膜装置または成膜方法によれば、1つの成膜源を基板に対向配置させた状態において、成膜源と基板との間に、成膜源から放出された成膜物質が通過するための複数の開口を有するマスクを基板から離間させて配設したのち、このマスクを用いて成膜源により基板に成膜処理を施す。この際、マスクは、支持体により基板と成膜源との間で移動可能であると共に、そのマスクの開口の幅は、薄膜パターンの幅より小さい。これにより、マスクのうちの開口間の部分(リブ)の幅を確保しつつ、マスクに設けられた開口の幅よりも大きな幅を有する薄膜パターンを形成することが可能となる。したがって、マスクの物理的強度を確保しつつ、薄膜パターンを高精度に形成することができる。また、マスクの位置や基板に対する平行度を微調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態に係る成膜装置の構成の一例を表す図である。
【図2】本発明の一実施の形態に係る成膜方法を説明するための図である。
【図3】従来の成膜方法を説明するための図である。
【図4】本発明の一実施の形態に係る成膜装置に対する変形例としての成膜装置の構成を表す図である。
【符号の説明】
1…真空チャンバ、1H…排気管、2…成膜源、3…真空ポンプ、4…ステージ、4J…固定軸、5…ポール、6,30…支持体、7…マスク、7U…開口、10…成膜装置、20…発光膜パターン、K…透明基板、Wf1…リブ幅、Wm1…開口幅、Wp1…形成幅。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a film forming apparatus and a film forming method for forming a thin film pattern on a surface of a substrate, and in particular, to form a light emitting film pattern on the surface of a transparent substrate in order to manufacture a display panel mounted on a display device, for example. The present invention relates to a film forming apparatus and a film forming method.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, as a display medium that replaces a cathode ray tube, for example, an organic EL display that uses a light emission phenomenon of an organic electroluminescent (EL) material as an image display principle is known. A display panel of an organic EL display is manufactured, for example, by forming a light emitting film pattern made of an organic EL material on the surface of a transparent substrate such as glass.
[0003]
As a conventional method for forming this light emitting film pattern, for example, after forming a two-dimensional continuous light emitting film on the surface of a transparent substrate, a desired shape pattern is obtained by using a photolithography process or an etching process. In this way, a method of patterning the light emitting film is exemplified. However, since organic EL materials are generally poor in chemical resistance and heat resistance, it is not appropriate to use a photolithography process using various chemicals such as a developer or an etching process having a high processing temperature for processing the organic EL material.
[0004]
As another conventional method for forming a light emitting film pattern, for example, there is a method in which a film is selectively formed on the surface of a transparent substrate using the mask in a state where the mask is superimposed on the transparent substrate. According to this method, it is possible to form a light emitting film pattern without using various chemicals and without increasing the processing temperature.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional method for forming a light emitting film pattern using a mask has a problem that it is difficult to form a thin film pattern with high accuracy for the following reasons. That is, when the conventional method is used, for example, in order to improve the resolution of the organic EL display, the distance between the openings provided in the mask is reduced in order to reduce the distance between the light emitting film patterns in accordance with the improvement of the resolution. It is necessary to narrow down. At this time, if the distance between the openings (ribs) in the mask becomes too thin as a result of the distance between the openings being narrowed, the physical strength of the ribs is lowered and the mask is easily damaged. When the mask is damaged, the formation accuracy of the thin film pattern is lowered.
[0006]
The present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to provide a film forming apparatus and a film forming method capable of forming a thin film pattern with high accuracy while ensuring the physical strength of the mask. is there.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The film forming apparatus of the present invention is for forming a thin film pattern on the surface of a substrate, and one film forming source disposed opposite to the substrate and a film forming material released from the film forming source pass therethrough. A plurality of openings, and a mask disposed between the film formation source and the substrate so as to be spaced apart from the substrate, and a support that supports the mask and moves the mask between the substrate and the film formation source. The width of the opening of the mask is smaller than the width of the thin film pattern .
[0008]
The film forming method of the present invention is a method of forming a thin film pattern on the surface of a substrate. In a state where one film forming source is disposed opposite to the substrate, the film forming source is connected between the film forming source and the substrate. After disposing a mask having a plurality of openings through which the released film-forming substance passes away from the substrate, the mask is moved between the substrate and the film-forming source by a support that supports the mask, and and facilities the deposition process on a substrate by a film forming source using a mask, in which the width of the opening is to use a smaller than a width of the thin film pattern as a mask.
[0009]
In the film forming apparatus or the film forming method of the present invention, first, in the state where one film forming source is disposed facing the substrate, the film forming material released from the film forming source is placed between the film forming source and the substrate. After a mask having a plurality of openings for passing is disposed away from the substrate, a thin film pattern is formed on the surface of the substrate by performing a film forming process with a film forming source using the mask. The The mask is supported by a support and is movable between the substrate and the film forming source, and the width of the opening of the mask is smaller than the width of the thin film pattern. By disposing the mask away from the substrate, the thin film pattern larger than the size of the opening is formed by utilizing the phenomenon that the film forming material released from the film forming source diffuses after passing through the opening of the mask. Therefore, it is not necessary to increase the opening width according to the formation width of the thin film pattern.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0011]
First, a film forming apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 shows an example of a cross-sectional configuration of a film forming apparatus according to this embodiment. The film forming apparatus 10 is for forming a light emitting film pattern on the surface of a transparent substrate such as glass in order to manufacture a display panel mounted on, for example, an organic EL display.
[0012]
The film forming apparatus 10 includes a vacuum chamber 1 made of metal, a film forming source 2 disposed on the bottom surface of the vacuum chamber 1, and a vacuum pump 3 connected to the inside of the vacuum chamber 1 through an exhaust pipe 1H. A stage 4 disposed opposite to the film forming source 2 in the vacuum chamber 1, two poles 5 provided on one surface of the stage 4, and two pieces inserted through the two poles 5, respectively. A support body 6 and a mask 7 supported by these two support bodies 6 are provided. A rectangular transparent substrate K made of glass or the like is mounted on one surface of the stage 4.
[0013]
The film formation source 2 forms a light-emitting film pattern on the surface of the transparent substrate K by discharging a film formation material radially toward the transparent substrate K. This film-forming source 2 performs, for example, a vapor deposition process, and includes a crucible for heating and evaporating a film-forming substance.
[0014]
The vacuum pump 3 exhausts gas (for example, air) filled in the vacuum chamber 1 through the exhaust pipe 1H, and depressurizes the vacuum chamber 1 until a desired vacuum state is obtained.
[0015]
The stage 4 holds the transparent substrate K on the surface facing the film forming source 2 and has, for example, a disk-like planar structure. The stage 4 is fixed to the vacuum chamber 1 via a fixed shaft 4J, for example.
[0016]
The support 6 supports the mask 7 and has, for example, a “U” -shaped cross-sectional structure that can hold the mask 7. The support 6 is movable in the vertical direction in the figure along the pole 5 between the film forming source 2 and the stage 4 in a state where the mask 7 is supported.
[0017]
The mask 7 has a plurality of stripe-shaped openings 7U, for example, and is made of a metal such as stainless steel. The shape of the opening 7U corresponds to the shape of the light emitting film pattern to be formed on the surface of the transparent substrate K, and the size (opening width Wm1 (μm)) is the size of the light emitting film pattern (formation). It is smaller than the width Wp1 (μm) (see FIG. 2 described later) (Wm1 <Wp1). In the mask 7, the width (rib width) of the portion (rib) 7R between the openings 7U is Wf1 (μm).
[0018]
The mask 7 is located at a predetermined position between the film forming source 2 and the stage 4 in a state where it is supported by the support 6. The “predetermined position” is, for example, a position where the distance from the upper end of the mask 7 to the film forming source 2 is H (μm) and the distance from the upper end of the mask 7 to the transparent substrate K is D (μm). is there.
[0019]
In addition to the series of components described above, the film forming apparatus 10 operates, for example, a microcomputer for controlling the film forming apparatus 10 as a whole, a driving device for moving the support 6, and the film forming apparatus 10. It is configured to include a power supply for the purpose.
[0020]
Next, a film forming method according to an embodiment of the present invention using the film forming apparatus shown in FIG. 1 will be described with reference to FIGS. Hereinafter, for example, a case where a light emitting film pattern having a formation width Wp1 = about 200 μm is formed on the surface of the transparent substrate K will be described.
[0021]
When forming the light emitting film pattern, the following preparation work is performed by an operator or the like (see FIG. 1). That is, first, after the transparent substrate K made of, for example, glass or the like is cleaned, it is mounted on one surface of the stage 4. Subsequently, for example, after a mask 7 having a plurality of openings 7U with an opening width Wm1 = about 160 μm is prepared, the mask 7 is supported by two supports 6 so as to be parallel to the transparent substrate K. . Finally, after the sealed state of the vacuum chamber 1 is confirmed, air or the like filled in the vacuum chamber 1 is exhausted through the exhaust pipe 1H by the vacuum pump 3, and the inside of the vacuum chamber 1 is in a desired vacuum state (for example, about The pressure is reduced until 10 −4 Pa).
[0022]
After completing the preparatory work, first, as shown in FIG. 1, the support 6 is moved along the pole 5 while the mask 7 is supported, and the mask 7 is moved between the film forming source 2 and the stage 4. Adjust the position. When adjusting the position of the mask 7, for example, the distance H from the upper end of the mask 7 to the film forming source 2 is set to be four times the distance D from the upper end of the mask 7 to the stage 4 (distance H : Distance D = 4: 1).
[0023]
Subsequently, as shown in FIG. 2, a film forming process is performed on the transparent substrate K by the film forming source 2 using the mask 7. The film forming material heated and evaporated in the film forming source 2 and emitted toward the transparent substrate K passes through the openings 7U of the mask 7 and selectively reaches the transparent substrate K, thereby emitting light on the surface of the transparent substrate K. A film pattern 20 is selectively formed. At this time, the formation width Wp1 of the light emitting film pattern 20 is larger than the opening width Wm1 (= about 160 μm) of the opening 7U provided in the mask 7, and becomes about 200 μm.
[0024]
After the film forming process is completed, the vacuum pump 3 is operated, and the gas containing the film forming material filled in the vacuum chamber 1 is exhausted through the exhaust port 1H. The transparent substrate K on which the light emitting film pattern 20 is formed is removed from the stage 4 by an operator or the like in a state where the pressure in the vacuum chamber 1 is substantially equal to the external pressure (atmospheric pressure).
[0025]
As described above, in the film forming apparatus and the film forming method according to the present embodiment, in the state where the mask 7 is disposed apart from the transparent substrate K between the film forming source 2 and the transparent substrate K, Since the mask 7 is used to perform the film forming process on the transparent substrate K by the film forming source 2, the light emitting film pattern 20 is highly accurate while ensuring the physical strength of the mask 7 for the following reason. Can be formed.
[0026]
FIG. 3 illustrates an outline of a conventional method for forming the light emitting film pattern 120 using the mask 107 having a plurality of openings 107U (opening width Wm2). In this conventional forming method, in a state where the mask 107 is superimposed on the surface of the transparent substrate K, a film forming process is performed on the transparent substrate K by the film forming source 102 using the mask 107, whereby the transparent substrate K. A light emitting film pattern 120 is formed on the surface. At this time, the formation width Wp2 of the light emitting film pattern 120 coincides with the opening width Wm2 of the opening 107U provided in the mask 107 (Wp2 = Wm2). In order to form the light emitting film pattern 120 so as to have a relatively large formation width Wp2 (= about 200 μm) in order to improve the resolution of the organic EL display by narrowing the distance, the opening width Wm2 corresponding to the formation width Wp2 A mask 107 having (= about 200 μm) must be used. However, if the opening width Wm2 is increased, the width (rib width) Wf2 of the rib 107R in the mask 107 is reduced accordingly. Therefore, if the rib 107R is too thin, the physical strength of the rib 107 is reduced. As a result, the mask 107 is easily damaged. When the mask 107 is damaged, the formation accuracy of the light emitting film pattern 120 is lowered.
[0027]
On the other hand, in the present embodiment, as shown in FIG. 2, since the film forming process is performed in a state where the mask 7 is separated from the transparent substrate K, the film forming material released from the film forming source 2 is used. It is possible to form the light emitting film pattern 20 having the formation width Wp1 larger than the opening width Wm1 by utilizing the phenomenon of diffusion after passing through the opening 7U of the mask 7. The formation principle of the light emitting film pattern 20 will be described from the following equation (1). That is, there is a relationship expressed by the following equation (1) between the opening width Wm1 and the formation width Wp1. By modifying this equation (1), the following equation (2) is obtained for the opening width Wm1. Led.
[0028]
H: Wm1 / 2 = (H + D): Wp1 / 2 (1)
Wm1 = (H / H + D) · Wp1 (2)
[0029]
From equation (2), when the light emitting film pattern 20 is formed by separating the mask 7 from the transparent substrate K (D> 0), the opening width Wm1 of the opening 7U provided in the mask 7 is set to It can be seen that it can be made smaller than the formation width Wp1. Specifically, as described above, when the position of the mask 7 is set so that the distance H is four times the distance D (H: D = 4: 1), the formation width is obtained from the equation (2). In order to form the light emitting film pattern 20 with Wp1 = about 200 μm, the mask 7 having the opening 7U with the opening width Wm1 = about 160 μm may be used. In such a case, unlike the conventional case (see FIG. 3) in which the formation width Wp2 (about 200 μm) and the opening width Wm2 (about 200 μm) coincide with each other, the opening width Wm1 (about 160 μm) is formed. Since the width Wp1 (about 200 μm) is smaller by about 40 μm, the rib width Wf1 of the mask 7 is secured by this amount (Wf2> Wf1), and the physical strength of the mask 7 can be secured. As a result, the light emitting film pattern 20 can be formed with high accuracy while ensuring the physical strength of the mask 7.
[0030]
In the present embodiment, since the mask 7 is supported by the support 6 that can move along the pole 5, the position of the mask 7 can be determined by moving the support 6 while the mask 7 is supported. It is possible to finely adjust the (distance H, D), the parallelism of the mask 7 with respect to the transparent substrate K, and the like, which also contributes to the high accuracy of the formation of the light emitting film pattern 20 from this viewpoint.
[0031]
In the present embodiment, the mask 7 is supported by the support 6 that can move along the pole 5, but the present invention is not necessarily limited thereto. FIG. 4 shows a configuration of a film forming apparatus as a modification regarding the configuration of the film forming apparatus according to the present embodiment. In the film forming apparatus 10, for example, the mask 7 is supported by two block-shaped supports 30 disposed on the stage 4. Even in such a case, the same effect as in the case of the above-described embodiment can be obtained. However, if fine adjustment of the position or the like of the mask 7 after installation is required, the mask 7 is supported by the support body 6 movable along the pole 5 as described in the above embodiment. preferable.
[0032]
In the present embodiment, the film forming source 2 includes a crucible that performs a vapor deposition process. However, the present invention is not limited to this, and the film is formed toward the transparent substrate K in the same manner as the crucible. Any material other than the crucible may be used as long as the material is released radially.
[0033]
The present invention has been described with reference to the embodiment. However, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made. For example, the configuration of the film forming apparatus and the details of the film forming method described in the above embodiment (position of the mask 7 (distance H, D), opening width Wm1, rib width Wf1, forming width Wp1), etc. are not necessarily limited. The present invention is not limited to the one described in the above embodiment, and the mask 7 is used in a state where the mask 7 is disposed apart from the transparent substrate K between the film forming source 2 and the transparent substrate K. As long as the film forming process can be selectively performed on the transparent substrate K by the film source 2, it can be freely changed.
[0034]
Moreover, although the case where this invention is applied to formation of the light emission film pattern for manufacturing the display panel mounted in an organic EL display was demonstrated in the said embodiment, it is not necessarily restricted to this, Organic EL It can also be applied to the formation of light-emitting film patterns for manufacturing display panels mounted on various display devices other than displays and thin film patterns for manufacturing products in various fields other than display devices. It is. Even in such a case, the same effect as in the case of the above-described embodiment can be obtained.
[0035]
【The invention's effect】
As described above, according to the film forming apparatus or film forming method of the present invention, in the state where one film forming source is disposed facing the substrate, the film is released from the film forming source between the film forming source and the substrate. A mask having a plurality of openings through which the deposited film-forming substance passes is disposed away from the substrate, and a film-forming process is performed on the substrate by a film-forming source using the mask. At this time, the mask can be moved between the substrate and the film forming source by the support, and the width of the opening of the mask is smaller than the width of the thin film pattern. Thereby, it is possible to form a thin film pattern having a width larger than the width of the opening provided in the mask while ensuring the width of the portion (rib) between the openings in the mask. Therefore, the thin film pattern can be formed with high accuracy while ensuring the physical strength of the mask. Further, the position of the mask and the parallelism with respect to the substrate can be finely adjusted.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a configuration of a film forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram for explaining a film forming method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram for explaining a conventional film forming method.
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of a film forming apparatus as a modification of the film forming apparatus according to the embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Vacuum chamber, 1H ... Exhaust pipe, 2 ... Film formation source, 3 ... Vacuum pump, 4 ... Stage, 4J ... Fixed shaft, 5 ... Pole, 6,30 ... Support, 7 ... Mask, 7U ... Opening, 10 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Film-forming apparatus, 20 ... Light emitting film pattern, K ... Transparent substrate, Wf1 ... Rib width, Wm1 ... Opening width, Wp1 ... Formation width.

Claims (6)

基板の表面に薄膜パターンを形成するための成膜装置であって、
前記基板に対向配置された1つの成膜源と、
前記成膜源から放出された成膜物質が通過するための複数の開口を有し、前記成膜源と前記基板との間に前記基板から離間して配設されたマスクと、
前記マスクを支持し、前記基板と前記成膜源との間で前記マスクを移動させる支持体と
を備え
前記マスクの開口の幅は前記薄膜パターンの幅より小さい、
成膜装置。
A film forming apparatus for forming a thin film pattern on a surface of a substrate,
One deposition source disposed opposite the substrate;
A plurality of openings for allowing a film-forming substance released from the film-forming source to pass through, and a mask disposed apart from the substrate between the film-forming source and the substrate;
A support that supports the mask and moves the mask between the substrate and the deposition source ;
The width of the opening of the mask is smaller than the width of the thin film pattern,
Deposition device.
前記成膜源は、発光可能な薄膜パターンを形成するものである、請求項1記載の成膜装置。  The film forming apparatus according to claim 1, wherein the film forming source forms a thin film pattern capable of emitting light. 前記薄膜パターンは、有機エレクトロルミネセント(Electroluminescent:EL)ディスプレイに用いられる発光膜パターンである、請求項1記載の成膜装置。  The film forming apparatus according to claim 1, wherein the thin film pattern is a light emitting film pattern used in an organic electroluminescent (EL) display. 基板の表面に薄膜パターンを形成する成膜方法であって、
1つの成膜源を前記基板に対向配置させた状態において、前記成膜源と前記基板との間に、前記成膜源から放出された成膜物質が通過するための複数の開口を有するマスクを前記基板から離間させて配設したのち、
前記マスクを支持する支持体により前記基板と前記成膜源との間で前記マスクを移動させると共に、前記マスクを用いて前記成膜源により前記基板に成膜処理を施し、
前記マスクとして、前記開口の幅が前記薄膜パターンの幅より小さいものを用いる、
成膜方法。
A film forming method for forming a thin film pattern on a surface of a substrate,
A mask having a plurality of openings for allowing a film-forming substance released from the film-forming source to pass between the film-forming source and the substrate in a state where one film-forming source is disposed opposite to the substrate. Is disposed away from the substrate,
With moving the mask between the deposition source and the substrate by a support for supporting the mask, and facilities the film formation process on the substrate by the film forming source using the mask,
A mask having a width smaller than that of the thin film pattern is used as the mask.
Film forming method.
前記成膜源として、発光可能な薄膜パターンを形成するものを用いる、請求項記載の成膜方法。The film-forming method of Claim 4 using what forms the thin film pattern which can light-emit as said film-forming source. 前記薄膜パターンは、有機ELディスプレイに用いられる発光膜パターンである、請求項記載の成膜方法。The film forming method according to claim 4 , wherein the thin film pattern is a light emitting film pattern used for an organic EL display.
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