WO2018155452A1 - マスク及び成膜装置 - Google Patents

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WO2018155452A1
WO2018155452A1 PCT/JP2018/006064 JP2018006064W WO2018155452A1 WO 2018155452 A1 WO2018155452 A1 WO 2018155452A1 JP 2018006064 W JP2018006064 W JP 2018006064W WO 2018155452 A1 WO2018155452 A1 WO 2018155452A1
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mask
film
substrate
resin material
resin
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PCT/JP2018/006064
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健介 清
信 青代
高橋　明久
貴浩 矢島
裕子 加藤
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株式会社アルバック
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    • 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
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/24—Vacuum evaporation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • 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
    • C23C14/5806—Thermal treatment
    • C23C14/5813—Thermal treatment using lasers

Definitions

  • the present invention relates to a mask and a film forming apparatus capable of suppressing a phenomenon in which a film thickness of a resin film locally increases in a portion adjacent to a mask, which occurs when an acrylic resin film is formed and then the mask is removed.
  • a vapor deposition polymerization method or an ultraviolet curing method is widely used as a method for producing a resin film made of a polymer organic material.
  • a low molecular organic gas is introduced into a decompressed processing tank, the organic material supplied onto the object to be processed causes a polymerization reaction, and a polymer resin film is formed on the object to be processed.
  • This is a method of forming on the surface and has a feature that the coverage (coverage) of the resin film on the surface of the object to be processed is good.
  • Patent Document 1 discloses a film forming apparatus suitable for this.
  • a second object of the present invention is to provide a film forming apparatus having a mechanism suitable for forming a resin film using the mask.
  • the present inventors evaluated the surface profile of an acrylic resin film known as a typical example of the resin film, using the mask ME shown in FIG. 4A. Specifically, after the acrylic material film is formed on the glass (or resin) substrate S, the acrylic material film is cured by UV curing to form the acrylic resin film F, and then the sample from which the mask ME is removed The surface profile of the acrylic resin film F was evaluated.
  • the mask ME a frame-shaped member made of an invar material having a thickness MET of 0.1 mm was used as the mask ME. Note that invar is a kind of alloy having a small coefficient of thermal expansion near room temperature, and more specifically, an alloy of iron and nickel, and contains manganese and carbon as trace components.
  • reference numeral MW denotes an opening provided in the mask ME, and an acrylic material film is formed on the substrate S through the opening MW.
  • 4B is a partial cross-sectional view from point d1 to point d2 in FIG. 4A.
  • the symbol ex represents the position of the side surface of the mask ME, which is the position where the acrylic resin film F and the mask ME are in contact.
  • Reference sign MET denotes the thickness of the mask ME
  • reference sign Ft (1) denotes the thickness of the central portion of the acrylic resin film F
  • reference sign Ft (2) denotes the thickness of the acrylic resin film F at the portion where the acrylic resin film F and the mask ME contact. Is the thickness.
  • FIG. 5 is a graph showing a result of evaluating the surface profile of the acrylic resin film F in the direction from the point e1 to the point e2 in the region K of FIG. 4B. From the results shown in FIG. 5, it was found that the produced acrylic resin film F had a film thickness Ft (1) at the center of the film of about 1000 mm when viewed in plan, and the center has a flat profile. . On the other hand, the thickness Ft (2) of the portion of the acrylic resin film F that contacts the mask ME is about 3000 mm, and the thickness of the acrylic resin film F tends to increase rapidly as it approaches the portion that contacts the mask ME. confirmed.
  • the surface profile in which the film thickness of the acrylic resin film F increases in this way is referred to as “steep convex portion” in the following description. In FIG. 5, a portion indicated by reference sign MP is a steep convex portion.
  • an acrylic resin film is expected to be used for a sealing film of an organic EL display that deteriorates due to moisture, a sealing film of a flexible display that can be bent, or the like.
  • the acrylic resin film is required to have no steep convex portion formed over the entire area of the acrylic resin film (not only at the center of the resin film but also at the end of the resin film). . If there is a steep convex part in the film thickness of the sealing film made of an acrylic resin film, the steep convex part may be damaged to generate particles, or an inorganic film formed on the acrylic resin film The film cannot be formed uniformly, an unnecessary part remains when the acrylic resin film is etched, or a defect occurs in visibility. For this reason, it is preferable that the resin film has no steep convex portion.
  • the thickness Ft (1) of the central portion is about 1000 mm
  • the thickness Ft (2) of the part was about 3000 mm
  • the thickness Ft (2) was tripled with respect to the thickness Ft (1).
  • a mask according to a first aspect of the present invention is a mask for supplying a resin material to a substrate through an opening provided in the mask body and forming a liquid resin material film on the substrate, the mask body of the mask body On the side surface constituting the opening, at least a portion located in the vicinity of the substrate is made of a material having a larger contact angle of the liquid organic material than the material of the mask body.
  • the mask main body may be made of a metal material, and at least a portion located in the vicinity of the substrate may be coated with a fluororesin.
  • the mask body is made of a metal material, and at least a portion located in the vicinity of the substrate is combined with a porous film of Ni-P deposited in a particulate form with a fluorine resin. It may have a coating.
  • the portion located in the vicinity of the substrate may be composed of an adhesive member.
  • the length of the portion located in the vicinity of the substrate in the thickness direction of the opening of the mask body is the thickness of the film formed on the substrate. It may be larger than that.
  • a film forming apparatus is a film forming apparatus for supplying a resin material to a substrate and forming a liquid resin material film on the substrate using the mask according to the first aspect.
  • the support table on which the substrate is placed has a built-in temperature control device for holding the substrate in a temperature range of zero degrees or less.
  • the film forming apparatus according to the second aspect of the present invention may further include an ultraviolet irradiation unit configured to irradiate ultraviolet rays toward the substrate on which the mask is disposed and the liquid resin material film is formed.
  • a mask according to an aspect of the present invention is formed by supplying a film material to a substrate through an opening provided in the mask body to form a liquid resin material film on the substrate, polymerizing the resin material film, Used to obtain
  • the mask body is made of a metal material, and on the side surface constituting the opening of the mask body, at least a portion located in the vicinity of the substrate has a contact angle of the liquid resin material compared to the material of the mask body.
  • Made of large material As a result, a liquid resin material film is formed, the resin material film is polymerized to obtain a resin film, and then the resin is formed at a portion adjacent to the mask (also referred to as a mask edge) generated when the mask is removed. The phenomenon that the film thickness locally increases can be suppressed.
  • a representative example of the resin material is an acrylic material. Therefore, according to the aspect of the present invention, since a sharp convex portion is not formed on the resin film, generation of particles is suppressed, and an inorganic film or the like formed on the resin film is uniformly formed. , Sealing performance is improved. Furthermore, it is possible to provide a mask that realizes a sealing film having a uniform film thickness with a small non-uniformity of the sealing film and ensuring good visibility. As an application of the mask according to the aspect of the present invention, for example, it is preferable to be used for a sealing film of a flexible display.
  • a film forming apparatus is a film forming apparatus that forms a liquid resin material film on a substrate by supplying the resin material to the substrate by using the mask according to the above-described aspect.
  • the film formation apparatus can form a resin film having no steep convex portions, generation of particles can be suppressed, and an inorganic film or the like to be formed on the resin film can be formed. Since the film can be formed uniformly, it contributes to the provision of a sealing film with improved sealing performance. Furthermore, the film thickness unevenness of the sealing film is small, which contributes to providing a sealing film with a uniform film thickness that ensures good visibility.
  • FIG. 1A and 1B are diagrams showing a case where a mask MA (M) according to this embodiment is used.
  • FIG. 1A is a plan view of a mask
  • FIG. 1B is a cross-sectional view when an acrylic resin film is produced.
  • FIG. 1B is a partial cross-sectional view from point a1 to point a2 in FIG. 1A.
  • the symbol ax represents the position of the side surface of the mask MA, and is the position where the acrylic resin film F and the mask MA are in contact.
  • Reference sign MAT denotes the thickness of the mask MA
  • reference sign Ft denotes the thickness of the acrylic resin film F.
  • the mask MA is a mask for supplying a resin material to the substrate S through an opening MW provided in the mask main body M10 and forming a liquid resin material film on the substrate S.
  • the mask body M10 is made of a metal material, and at least a portion located in the vicinity of the substrate on the side surface constituting the opening MW of the mask body M10 is made of the liquid resin material compared to the material P of the mask body. It is made of a material Q having a large contact angle (contact angle with respect to a liquid resin material).
  • the mask MA has a configuration in which all outer surfaces (entire surfaces) of the mask body M10 made of the material P are surface-treated with the material Q.
  • all the outer surfaces (entire surface) of the mask MA are the upper surface MAs1 facing the space where the supply part (shower plate or the like) for supplying the film material is disposed, and the contact surface where the substrate S and the mask MA are in contact with each other. It means the lower surface MAs2 that is positioned and the side surface MAs3 that forms the opening MW.
  • the thickness MAt of the part (MAs1, MAs2, MAs3) surface-treated with the material Q is not particularly limited, but the thickness MAt is required to cover the mask surface uniformly.
  • the mask MA supplies an acrylic material (resin material) to the substrate S through an opening MW provided in the mask main body 10, and after forming a liquid acrylic material film (resin material film) on the substrate S, the acrylic material film is applied to the mask MA. Used to form an acrylic resin film F (resin film) by polymerization.
  • the mask MA as described above, all the outer surfaces (entire surfaces) of the mask MA are portions (MAs1, MAs2, MAs3) which are surface-treated with the material Q.
  • the acrylic resin film is not formed on the substrate S in the region where the mask main body M10 is present at the time of film formation, and the acrylic resin is formed on the substrate S in the region where the opening MW is present.
  • a resin film is formed.
  • the acrylic material can be supplied to the substrate S by supplying the vaporized acrylic material onto the substrate and condensing the acrylic material on the substrate S, for example.
  • the mask body 10 is made of, for example, a metal material such as Invar material, Inconel (registered trademark), or stainless steel.
  • the parts (MAs1, MAs2, MAs3) surface-treated with the material Q have a larger contact angle of the liquid acrylic material than the material P of the mask body M10.
  • the mask MA having the above-described configuration is formed, for example, by subjecting all the outer surfaces (entire surface) of the mask main body M10 made of a member made of Invar material to surface treatment. Specifically, all the outer surfaces of the mask body M10 are coated with a fluororesin, a surface treatment in which a fluororesin is combined with a nickel film deposited based on electroless nickel plating, or Ni deposited in particulate form. It can be formed by applying a surface treatment (for example, NEDOX (registered trademark) treatment) for forming a film in which a fluororesin is combined with a porous film of -P. By this processing, all the outer surfaces (entire surfaces) of the mask main body M10 can be made of the material Q having a larger contact angle of the liquid acrylic material than the material P of the mask main body.
  • a surface treatment for example, NEDOX (registered trademark) treatment
  • the resin film thickness locally increases in a portion adjacent to the mask MA (also referred to as a mask edge) that occurs when the mask MA is removed. It has been confirmed that this phenomenon (occurrence of steep convex portions) is suppressed as compared with the conventional mask ME described above.
  • FIGSecond embodiment> 2A and 2B are diagrams showing a case where the mask MB (M) according to the present embodiment is used.
  • 2A is a plan view of the mask
  • FIG. 2B is a cross-sectional view when the acrylic resin film is produced.
  • 2B is a partial cross-sectional view from point b1 to point b2 in FIG. 2A.
  • the symbol bx represents the position of the side surface of the mask MB and is the position in contact with the acrylic resin film F.
  • the symbol MBT is the thickness of the mask MB
  • the symbol Ft is the thickness of the acrylic resin film F.
  • the mask MB supplies a resin material to the substrate S through the opening MW provided in the mask main body M10, forms a liquid resin material film on the substrate S, and polymerizes the resin material film.
  • This is a mask for forming a resin film.
  • the mask body M10 is made of a metal material, and at least a portion located in the vicinity of the substrate on the side surface constituting the opening MW of the mask body M10 is made of the liquid resin material compared to the material P of the mask body. It is comprised with the material Q with a large contact angle.
  • the mask MB has a configuration in which only the side surface MBs3 that forms the opening MW of the outer surface of the mask body M10 made of the material P is surface-treated with the material Q. That is, of the outer surface of the mask body M10 made of the material P, the upper surface MBs1 facing the space where the supply part (shower plate or the like) to which the film material is supplied is disposed, and the contact surface where the substrate S and the mask MB are in contact with each other.
  • the material P of the mask main body M10 is exposed on the lower surface MBs2 positioned at, and is not surface-treated with the material Q.
  • the thickness MBt of the part (MAs3) surface-treated with the material Q is not particularly limited, but the thickness MBt is required to cover the mask surface without unevenness.
  • 3A and 3B are diagrams showing a case where the mask MC (M) according to the present embodiment is used.
  • 3A is a plan view of the mask
  • FIG. 3B is a cross-sectional view when the acrylic resin film is formed.
  • FIG. 3B is a partial cross-sectional view from point c1 to point c2 in FIG. 3A.
  • the symbol cx represents the position of the side surface of the mask MC and is a position in contact with the acrylic resin film F.
  • the symbol MCT is the thickness of the mask MC
  • the symbol Jt is the thickness of the adhesive member J
  • the symbol Ft is the thickness of the acrylic resin film F.
  • the mask MC is a mask for supplying a resin material to the substrate S through the opening MW provided in the mask main body M10 and forming a liquid resin material film on the substrate S, similarly to the mask MA and the mask MB described above. is there.
  • the mask MC is different from the mask MA and the mask MB, and the part located in the vicinity of the substrate is composed of the adhesive member J.
  • a liquid-soluble material is preferably used as the material of the adhesive member J.
  • the mask body M10 is made of a metal material, and an adhesive member J is disposed over the entire back surface MCs2 of the mask body.
  • the adhesive member J is made of a material Q having a larger contact angle of the liquid resin material than the material P of the mask body.
  • the relationship between the thickness Jt of the adhesive member J made of the material Q and the thickness Ft of the acrylic resin film F is important. That is, the thickness Jt of the adhesive member J is configured to be larger than the thickness Ft of the acrylic resin film F.
  • a portion (also referred to as a mask end) adjacent to the mask MC in the acrylic resin film F surely falls within the thickness range of the adhesive member J. Therefore, a phenomenon in which the film thickness of the resin film locally increases in a portion adjacent to the mask MB (also referred to as a mask edge), which occurs when the mask MC is removed after the acrylic resin film is formed (steep convex portion). It has been confirmed that the occurrence of the above is suppressed as compared with the case of the conventional mask ME described above.
  • the material of the mask main body M10 does not need to be a metal, and a resin plate or a film-like resin can also be used.
  • the adhesive member J is set so that the adhesive force to the mask MC is larger than the adhesive force to the substrate S. It is preferable.
  • the embodiment of the present invention since a resin film without a steep convex portion can be formed, the generation of particles can be suppressed, and the resin film An inorganic film or the like formed on the top can be uniformly formed. For this reason, a sealing film with improved sealing performance can be formed. Furthermore, it is possible to provide a mask that realizes a sealing film having a uniform film thickness with a small non-uniformity of the sealing film and ensuring good visibility. As an application of the mask according to the embodiment of the present invention, for example, it is suitably used for a sealing film of a flexible display.
  • FIG. 6 shows a liquid resin material film formed on a substrate by supplying the resin material to the substrate using the mask according to the embodiment of the present invention described above, and the resin material film is polymerized to form a resin film.
  • 1 is an example of a configuration of a film forming apparatus 100. Below, the case where the acrylic film which is an example of the resin material film
  • the film forming apparatus 100 includes a chamber 110 whose internal space can be decompressed, and a vaporizer 300 that supplies the vaporized resin material to the chamber 110 (processing chamber).
  • the internal space of the chamber 110 is composed of an upper space 107 and a lower space 108 as will be described later.
  • An unillustrated evacuation device (evacuation means, vacuum pump, etc.) is connected to the chamber 110, and the evacuation device can evacuate the gas in the internal space so that the internal space of the chamber 110 becomes a vacuum atmosphere. It is configured.
  • a shower plate 105 is arranged in the internal space of the chamber 110, and an upper space 107 is formed above the shower plate 105 in the chamber 110.
  • a top plate 120 made of a material capable of transmitting ultraviolet light is provided at the top of the chamber 110, and an ultraviolet light irradiation device 122 (UV irradiation device) is disposed above the top plate 120.
  • the shower plate 105 is also formed of a member that can transmit ultraviolet light, so that the ultraviolet light that has passed through the top plate 120 from the irradiation device 122 and introduced into the upper space 107 further passes through the shower plate 105, It becomes possible to proceed to the lower space 108 located below the shower plate 105.
  • an acrylic material film (resin material film) formed on the substrate S which will be described later, is irradiated with ultraviolet light after film formation, and the acrylic material film is cured to form an acrylic resin film (resin film). It is possible.
  • the chamber 110 is provided with a heating device (not shown).
  • the temperature of the inner wall surface of the chamber 110 constituting the upper space 107 and the lower space 108 can be set to be equal to or higher than the dew point temperature of the resin material, preferably about 40 to 250 ° C., and is controlled by a heating device.
  • stage 102 substrate holding unit on which the substrate S on which an acrylic film is formed is placed.
  • stage 102 the position where the substrate is to be placed on the surface is predetermined.
  • the stage 102 is disposed in the chamber 110 with its surface exposed.
  • Reference numeral S denotes a substrate disposed at a predetermined position on the surface of the substrate stage 102.
  • the stage 102 is provided with a substrate cooling device 102a for cooling the substrate S.
  • the substrate cooling device 102 a supplies a coolant into the stage 102 to cool the substrate S on the upper surface of the stage 102.
  • the temperature of the substrate S is controlled by a cooling device 102a built in the stage 102 (substrate holding unit) on which the substrate S is placed, and is not more than the dew point temperature of the resin material, preferably not more than zero degrees (0 ° C.).
  • the temperature is controlled to about ⁇ 30 ° C. to 0 ° C.
  • a shower plate 105 is provided on the upper surface of the stage 102 with respect to the entire surface of the stage 102.
  • the shower plate 105 is composed of a plate-like member made of an ultraviolet light transmitting material such as quartz provided with a large number of through holes, and divides the internal space of the chamber 110 into an upper space and a lower space.
  • a mask (not shown) is provided in the lower space 108, and the position of this mask can be set to a predetermined position during film formation. When the substrate moves, the mask is movable so as to retract from the substrate.
  • the upper space 107 of the chamber 110 communicates with the vaporizer 300 via a pipe 112 (resin material supply pipe) and a valve 112V.
  • the vaporized resin material can be supplied to the upper space 107 of the chamber 110 through the resin material supply pipe 112.
  • One end of a resin material bypass pipe 113 (second pipe) having a valve 113V is connected to a position closer to the vaporizer 300 than the valve 112V of the resin material supply pipe 112 (first pipe).
  • the other end of the resin material bypass pipe 113 (second pipe) is connected to the outside through an exhaust pipe 114, and gas can be exhausted through the resin material bypass pipe 113.
  • the opening / closing drive of the valve 112V and the valve 113V is controlled by the control unit 400.
  • the control unit 400 has a film forming state in which the vaporized resin material from the vaporizer 300 is supplied into the chamber 110, and a non-generated state in which the vaporized resin material from the vaporizer 300 is exhausted to the outside and not supplied into the chamber 110.
  • the film state is controlled to be switchable.
  • the valve 112V, the valve 113V, and the control unit 400 constitute a switching unit having a selection function of supplying a resin material into the chamber 110 or exhausting the resin material to the outside of the chamber 110.
  • the vaporizer 300 can supply the vaporized resin material to the chamber 110. As illustrated in FIG. 6, the vaporizer 300 includes a vaporization tank 130, a discharge unit 132, and a resin material raw material container 150.
  • the vaporization tank 130 includes an internal space for vaporizing the liquid resin material, and a discharge unit 132 for spraying the liquid resin material is disposed above the internal space.
  • the vaporization tank 130 is formed in a substantially cylindrical shape, but may have other cross-sectional shapes.
  • the inner surface of the vaporization tank 130 can be made of, for example, SUS or aluminum.
  • a resin material liquid supply pipe 140 connected to the resin material raw material container 150 via a valve 140V and a carrier gas supply pipe 130G for supplying a carrier gas such as nitrogen gas.
  • the other end of the resin material liquid supply pipe 140 is connected to the resin material raw material container 150 and is located inside the liquid resin material stored in the resin material raw material container 150.
  • a pressurized gas supply pipe 150G for supplying a material liquid such as nitrogen gas is connected to the resin material raw material container 150, and the liquid resin material pressurized by increasing the internal pressure of the resin material raw material container 150 is a resin.
  • the liquid can be supplied to the material liquid supply pipe 140.
  • the discharge unit 132 is configured to spray the liquid resin material supplied from the resin material liquid supply pipe 140 into the internal space of the vaporization tank 130 together with the carrier gas.
  • the vaporization tank 130 is provided with a heating unit 135 at a lower position of the vaporization tank 130.
  • the heating unit 135 is arranged so as to divide the internal space into an upper space and a lower space, a vaporization space is formed above the heating unit 135, and a storage unit is formed below.
  • the heating unit 135 is provided below the discharge unit 132 and heats and vaporizes the liquid resin material sprayed from the discharge unit 132.
  • the internal pressure of the resin material raw material container 150 is increased, and the liquid resin material supplied from the resin material liquid supply pipe 140 is sprayed from the discharge unit 132 to the internal space of the vaporization tank 130 together with the carrier gas. At this time, the resin material and the carrier gas supplied to the discharge unit 132 can be further heated.
  • the resin material sprayed into the internal space of the vaporizing tank 130 together with the carrier gas from the discharge unit 132 is vaporized inside the heated vaporizing tank 130.
  • the control unit 400 opens the valve 112V so that gas can flow into the chamber 110 and closes the valve 113V. Then, the resin material bypass pipe 113 (second pipe) is in a state where gas cannot flow in. Thereby, the vaporized resin material is supplied to the chamber 110, and the film formation process can be performed.
  • the film forming apparatus 100 performs, for example, film formation of a resin material that is an ultraviolet curable acrylic resin having a vaporization temperature of about 40 ° C. to 250 ° C., and ultraviolet irradiation for curing the formed resin material. It is configured to be possible in the same chamber 110. Thereby, it becomes possible to perform any processing process with the same apparatus structure, and it can improve productivity.
  • a resin material that is an ultraviolet curable acrylic resin having a vaporization temperature of about 40 ° C. to 250 ° C.
  • the present invention can be widely applied to a mask and a film forming apparatus used for forming a resin material film.
  • a mask is suitably used, for example, when an acrylic resin film is produced as a sealing film for a flexible display.

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Abstract

本発明のマスクは、マスク本体に設けた開口部を通して基板に樹脂材料を供給し該基板上に液状の樹脂材料膜を形成するために用いられる。前記マスク本体の前記開口部を構成する側面において、少なくとも前記基板の近傍に位置する部位が、前記マスク本体の材質に比べて、前記液状の有機材料の接触角が大きい材質により構成されている。

Description

マスク及び成膜装置
　本発明は、アクリル樹脂膜を形成した後、マスクを除去した際に発生する、マスクに隣接する部分において樹脂膜の膜厚が局所的に増加する現象を抑制できる、マスク及び成膜装置に関する。
　本願は、２０１７年２月２１日に日本に出願された特願２０１７－０３０３１７号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　高分子有機物からなる樹脂膜の製法としては、蒸着重合法や紫外線硬化法が広く用いられている。この２つの製法は何れも、減圧された処理槽内に低分子の有機物ガスを導入し、被処理体上に供給された有機物が重合反応を起し、高分子の樹脂膜を被処理体の表面上に形成する方法であり、被処理体の表面に対する樹脂膜のカバレッジ（被覆率）が良いという特長がある。特許文献１には、これに適した成膜装置が開示されている。
日本国特許第４１１２７０２号公報
　しかしながら、マスクの開口部を通じて基板上に樹脂膜を形成する方法では、マスクを外した際に発生する、マスクに隣接する部分において樹脂膜の膜厚が局所的に増加してしまうという問題があった。
　本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、樹脂膜を形成した後、マスクを外した際に発生する、マスクに隣接する部分において樹脂膜の膜厚が局所的に増加する現象を抑制できる、マスクを提供することを第一の目的とする。
　本発明は、上記マスクを用いた樹脂膜の形成に好適な機構を備えた成膜装置を提供することを第二の目的とする。
　本発明者らは、図４Ａに示すマスクＭＥを用いて、樹脂膜の代表例として知られるアクリル樹脂膜の表面プロファイルを評価した。具体的に、アクリル材料膜をガラス（または樹脂）基板Ｓの上に成膜した後、アクリル材料膜を紫外線硬化して重合させアクリル樹脂膜Ｆを形成してから、マスクＭＥを外した試料について、アクリル樹脂膜Ｆの表面プロファイルを評価した。ここで、マスクＭＥとしては、厚さＭＥＴが０．１ｍｍである、インバー材からなる額縁状の部材を用いた。なお、インバー（ｉｎｖａｒ）は、常温付近における熱膨張率が小さな合金の一種であり、より詳細には、鉄とニッケルの合金であり、微量成分としてマンガンおよび炭素を含む。
　図４Ａにおいて符号ＭＷは、マスクＭＥに設けた開口部であり、この開口部ＭＷを通して基板Ｓ上にアクリル材料膜が成膜される。
　図４Ｂは、図４Ａにおいて、地点ｄ１～地点ｄ２までの部分断面図である。図４Ｂにおいて、符号ｅｘはマスクＭＥの側面の位置を表わしており、アクリル樹脂膜ＦとマスクＭＥとが接触する位置である。符号ＭＥＴはマスクＭＥの厚さ、符号Ｆｔ（１）はアクリル樹脂膜Ｆの中央部の厚さ、符号Ｆｔ（２）はアクリル樹脂膜ＦとマスクＭＥとが接触する部位におけるアクリル樹脂膜Ｆの厚さである。
　図５は、図４Ｂの領域Ｋにおいて、地点ｅ１から地点ｅ２へ向う方向において、アクリル樹脂膜Ｆの表面プロファイルを評価した結果を示すグラフである。
　図５に示す結果より、作製されたアクリル樹脂膜Ｆは、平面視した際に膜の中央部における膜厚Ｆｔ（１）が約１０００Åであり、中央部は平坦なプロファイルであることが分かった。一方、アクリル樹脂膜ＦのマスクＭＥと接触する部位の厚さＦｔ（２）は約３０００Åであり、マスクＭＥと接触する部位に近づくに連れて、アクリル樹脂膜Ｆの膜厚が急増する傾向が確認された。このようにアクリル樹脂膜Ｆの膜厚が急増した表面プロファイルのことを、以下の説明では、「急峻な凸部」と呼ぶ。図５において符号ＭＰにて示す部分が、急峻な凸部である。
　このようなアクリル樹脂膜の用途として、水分で劣化する有機ＥＬディスプレイの封止膜や、曲げることが可能なフレキシブルディスプレイの封止膜などにアクリル樹脂膜が用いられることが期待されている。この用途においては、アクリル樹脂膜は、アクリル樹脂膜の全域に亘って（樹脂膜の中央部のみならず、樹脂膜の端部においても）、急峻な凸部が形成されていないことが求められる。アクリル樹脂膜で形成された封止膜の膜厚に急峻な凸部が存在すると、急峻な凸部が破損してパーティクルが発生する原因になったり、アクリル樹脂膜の上に成膜される無機膜を均一に成膜できなかったり、アクリル樹脂膜をエッチングする時に不必要な部分が残ったり、視認性において不具合が生じたりする。このため、樹脂膜には急峻な凸部が形成されていないことが好ましい。
　ところが、図５に示す結果から明らかなように、インバー材からなるマスクＭＢを用いてアクリル樹脂膜を形成した場合、中央部の厚さＦｔ（１）が約１０００Åであるのに対して、端部の厚さＦｔ（２）が約３０００Åであり、厚さＦｔ（１）に対して厚さＦｔ（２）は３倍となった。これにより、マスクとして一般的に用いられるインバー材を使用してアクリル樹脂膜を形成した場合は、マスク端が定常の数倍厚くなることが確認された。
　樹脂膜を形成した後、マスクを外した際に発生する、マスクとのに隣接する部分においてける樹脂膜の膜厚が局所的に増加する現象を抑制するために、本発明者らは、以下の発明に至った。
　本発明の第１態様に係るマスクは、マスク本体に設けた開口部を通して基板に樹脂材料を供給し該基板上に液状の樹脂材料膜を形成するためのマスクであって、前記マスク本体の前記開口部を構成する側面において、少なくとも前記基板の近傍に位置する部位が、前記マスク本体の材質に比べて、前記液状の有機材料の接触角が大きい材質により構成されている。
　本発明の第１態様に係るマスクにおいては、前記マスク本体が金属材料からなり、少なくとも前記基板の近傍に位置する部位が、フッ素樹脂コーティングされてもよい。
　本発明の第１態様に係るマスクにおいては、前記マスク本体が金属材料からなり、少なくとも前記基板の近傍に位置する部位が、粒子状に析出したＮｉ－Ｐの多孔性皮膜にフッ素樹脂を複合させた被膜を有してもよい。
　本発明の第１態様に係るマスクにおいては、前記基板の近傍に位置する部位が、粘着性の部材で構成されてもよい。
　本発明の第１態様に係るマスクにおいては、前記マスク本体の前記開口部の厚さ方向において、前記基板の近傍に位置する部位の長さが、該基板上に形成される膜の厚さに比べて大きくてもよい。
　本発明の第２態様に係る成膜装置は、上記の第１態様に係るマスクを用い、基板に樹脂材料を供給し該基板上に液体の樹脂材料膜を形成するための成膜装置であって、前記基板を載置する支持台は、該基板を零度以下の温度帯域に保持する温度制御装置を内蔵している。
　本発明の第２態様に係る成膜装置は、前記マスクが配置され前記液体の樹脂材料膜が形成された基板に向けて、紫外線を照射する紫外線照射部をさらに有してもよい。
　本発明の態様に係るマスクは、マスク本体に設けた開口部を通して基板に膜材料を供給することにより該基板上に液状の樹脂材料膜を形成し、該樹脂材料膜を重合して、樹脂膜を得るために用いられる。前記マスク本体が金属材料からなり、前記マスク本体の開口部を構成する側面において、少なくとも前記基板の近傍に位置する部位が、前記マスク本体の材質に比べて、前記液状の樹脂材料の接触角が大きい材質により構成されている。これにより、液状の樹脂材料膜を形成し、該樹脂材料膜を重合して、樹脂膜を得た後、マスクを除去した際に発生する、マスクに隣接する部分（マスク端とも呼ぶ）において樹脂膜の膜厚が局所的に増加する現象が抑制できる。ここで、前記樹脂材料の代表例としては、アクリル材料が挙げられる。
　したがって、本発明の態様によれば、樹脂膜に急峻な凸部が形成されないため、パーティクルの発生が抑えられ、かつ、樹脂膜の上に成膜する無機膜等が均一に成膜されるので、封止性能が向上する。さらに、封止膜の膜厚ムラが小さく、良好な視認性が確保される均一な膜厚の封止膜を実現する、マスクの提供が可能となる。本発明の態様に係るマスクの用途としては、例えば、フレキシブルディスプレイの封止膜に用いられることが好適である。
　本発明の態様に係る成膜装置は、上述した態様に係るマスクを用い、基板に樹脂材料を供給することにより該基板上に液体の樹脂材料膜を形成する成膜装置であって、前記基板を載置する支持台は、該基板を樹脂材料の凝縮温度、例えば、零度以下の温度帯域に保持する温度制御装置を内蔵している。上述したマスクを使用することにより、樹脂膜を形成した後、マスクを除去した際に発生する、マスクに隣接する部分において樹脂膜の膜厚が局所的に増加する現象が抑制できる。
　したがって、本発明の態様に係る成膜装置は、急峻な凸部を有しない樹脂膜を形成できるため、パーティクルの発生を抑えることができ、かつ、樹脂膜の上に成膜する無機膜等を均一に成膜できるので、封止性能が向上した封止膜の提供に貢献する。さらに、封止膜の膜厚ムラが小さく、良好な視認性が確保される均一な膜厚の封止膜の提供に貢献する。
マスクＭＡを用いた場合（第一実施形態）を示す図であって、マスクを示す平面図である。 マスクＭＡを用いた場合（第一実施形態）を示す図であって、アクリル樹脂膜の作製時を示す断面図である。 マスクＭＢを用いた場合（第二実施形態）を示す図であって、マスクを示す平面図である。 マスクＭＢを用いた場合（第二実施形態）を示す図であって、アクリル樹脂膜の作製時を示す断面図である。 マスクＭＣを用いた場合（第三実施形態）を示す図であって、マスクを示す平面図である。 マスクＭＣを用いた場合（第三実施形態）を示す図であって、アクリル樹脂膜の作製時を示す断面図である。 マスクＭＥを用いた場合（比較例）を示す図であって、マスクを示す平面図である。 マスクＭＥを用いた場合（比較例）を示す図であって、アクリル樹脂膜の作製時を示す断面図である。 図４Ｂにおける領域Ｋを示す部分拡大図である。 本発明の実施形態に係る成膜装置の一例を示す模式図である。
　以下、本発明の実施形態に係るマスクを、図面に基づいて説明する。各実施形態では、樹脂材料としてアクリル材料を用いた場合について述べる。
＜第一実施形態＞
　図１Ａ及び図１Ｂは、本実施形態に係るマスクＭＡ（Ｍ）を用いた場合を示す図である。図１Ａはマスクの平面図、図１Ｂはアクリル樹脂膜作製時の断面図である。
　図１Ｂは、図１Ａにおいて、地点ａ１～地点ａ２までの部分断面図である。図１Ｂにおいて、符号ａｘはマスクＭＡの側面の位置を表わしており、アクリル樹脂膜ＦとマスクＭＡとが接触する位置である。符号ＭＡＴはマスクＭＡの厚さ、符号Ｆｔはアクリル樹脂膜Ｆの厚さである。
　マスクＭＡは、マスク本体Ｍ１０に設けた開口部ＭＷを通して基板Ｓに樹脂材料を供給し該基板Ｓ上に液状の樹脂材料膜を形成するためのマスクである。マスク本体Ｍ１０は、金属材料からなり、マスク本体Ｍ１０の開口部ＭＷを構成する側面において、少なくとも前記基板の近傍に位置する部位が、前記マスク本体の材質Ｐに比べて、前記液状の樹脂材料の接触角（液状の樹脂材料に対する接触角）が大きい材質Ｑにより構成されている。
　図１Ｂに示す例において、マスクＭＡは、材質Ｐからなるマスク本体Ｍ１０の全ての外面（全面）が、材質Ｑにより表面処理された構成を有する。ここで、マスクＭＡの全ての外面（全面）とは、膜材料を供給する供給部（シャワープレート等）が配置された空間に面する上面ＭＡｓ１、基板ＳとマスクＭＡとが接触する接触面に位置する下面ＭＡｓ２、及び、開口部ＭＷを形成する側面ＭＡｓ３を意味する。
　材質Ｑにより表面処理された部位（ＭＡｓ１、ＭＡｓ２、ＭＡｓ３）の厚さＭＡｔは、特に、限定されないが、厚さＭＡｔとして、マスクの表面がムラ無く覆われる厚さが求められる。
　マスクＭＡは、マスク本体１０に設けた開口部ＭＷを通して基板Ｓにアクリル材料（樹脂材料）を供給し、基板Ｓ上に液体のアクリル材料膜（樹脂材料膜）を形成した後、アクリル材料膜を重合してアクリル樹脂膜Ｆ（樹脂膜）を形成するために用いられる。
　マスクＭＡにおいては、前述したように、マスクＭＡの全ての外面（全面）が、材質Ｑにより表面処理された部位（ＭＡｓ１、ＭＡｓ２、ＭＡｓ３）である。
　これにより、マスクＭＡの場合は基本的に、成膜時にマスク本体Ｍ１０が存在した領域には基板Ｓ上にアクリル樹脂膜は形成されず、開口部ＭＷが存在した領域には基板Ｓ上にアクリル樹脂膜が形成される。
　なお、基板Ｓへのアクリル材料の供給は、例えば、気化したアクリル材料を基板上に供給し、基板Ｓ上でアクリル材料を凝縮することで行うことができる。
　マスクＭＡにおいて、マスク本体１０は、例えば、インバー材やインコネル（登録商標）、ステンレス等の金属材料から構成されている。材質Ｑにより表面処理された部位（ＭＡｓ１、ＭＡｓ２、ＭＡｓ３）は、マスク本体Ｍ１０の材質Ｐに比べて、液状のアクリル材料の接触角が大きい。
　上記構成を有するマスクＭＡは、例えば、インバー材からなる部材で構成されたマスク本体Ｍ１０の全ての外面（全面）に対して、表面処理を施すことによって形成される。具体的に、マスク本体Ｍ１０の全ての外面に対し、フッ素樹脂コーティング処理や、無電解ニッケルめっきをベースとして析出させたニッケル皮膜にフッ素樹脂を複合させた表面処理、あるいは、粒子状に析出したＮｉ－Ｐの多孔性皮膜にフッ素樹脂を複合させた被膜を形成する表面処理（例えば、ＮＥＤＯＸ（登録商標）処理など）、を施すことによって形成できる。この処理により、マスク本体Ｍ１０の全ての外面（全面）は、前記マスク本体の材質Ｐに比べて、液状のアクリル材料の接触角が大きい材質Ｑにより構成することができる。
　上記構成を有するマスクＭＡを用いてアクリル樹脂膜を形成した後、マスクＭＡを除去した際に発生する、マスクＭＡに隣接する部分（マスク端とも呼ぶ）において樹脂膜の膜厚が局所的に増加する現象（急峻な凸部の発生）が、上述した従来のマスクＭＥの場合に比べて、抑制されることが確認された。
＜第二実施形態＞
　図２Ａ及び図２Ｂは、本実施形態に係るマスクＭＢ（Ｍ）を用いた場合を示す図である。図２Ａはマスクの平面図、図２Ｂはアクリル樹脂膜作製時の断面図である。
　図２Ｂは、図２Ａにおいて、地点ｂ１～地点ｂ２までの部分断面図である。図２Ｂにおいて、符号ｂｘはマスクＭＢの側面の位置を表わしており、アクリル樹脂膜Ｆと接触する位置である。符号ＭＢＴはマスクＭＢの厚さ、符号Ｆｔはアクリル樹脂膜Ｆの厚さである。
　マスクＭＢは、上述したマスクＭＡと同様に、マスク本体Ｍ１０に設けた開口部ＭＷを通して基板Ｓに樹脂材料を供給し該基板Ｓ上に液状の樹脂材料膜を形成し、樹脂材料膜を重合して樹脂膜を形成するためのマスクである。マスク本体Ｍ１０は、金属材料からなり、マスク本体Ｍ１０の開口部ＭＷを構成する側面において、少なくとも前記基板の近傍に位置する部位が、前記マスク本体の材質Ｐに比べて、前記液状の樹脂材料の接触角が大きい材質Ｑにより構成されている。
　図２Ｂに示す例において、マスクＭＢは、材質Ｐからなるマスク本体Ｍ１０の外面のうち、開口部ＭＷを形成する側面ＭＢｓ３のみが、材質Ｑにより表面処理された構成を有する。つまり、材質Ｐからなるマスク本体Ｍ１０の外面のうち、膜材料が供給される供給部（シャワープレート等）が配置された空間に面する上面ＭＢｓ１、及び、基板ＳとマスクＭＢが接触する接触面に位置する下面ＭＢｓ２には、マスク本体Ｍ１０の材質Ｐが露出し、材質Ｑによって表面処理されていない。
　材質Ｑにより表面処理された部位（ＭＡｓ３）の厚さＭＢｔは、特に、限定されないが、厚さＭＢｔとして、マスクの表面がムラ無く覆われる厚さが求められる。
　前述したマスクＭＡと同様に、上記構成を有するマスクＭＢを用いた場合も、アクリル樹脂膜を形成した後、マスクＭＢを除去した際に発生する、マスクＭＢに隣接する部分（マスク端とも呼ぶ）において樹脂膜の膜厚が局所的に増加する現象（急峻な凸部の発生）が、上述した従来のマスクＭＥの場合に比べて、抑制されることが確認された。
＜第三実施形態＞
　図３Ａ及び図３Ｂは、本実施形態に係るマスクＭＣ（Ｍ）を用いた場合を示す図である。図３Ａはマスクの平面図、図３Ｂはアクリル樹脂膜作製時の断面図である。
　図３Ｂは、図３Ａにおいて、地点ｃ１～地点ｃ２までの部分断面図である。図３Ｂにおいて、符号ｃｘはマスクＭＣの側面の位置を表わしており、アクリル樹脂膜Ｆと接触する位置である。符号ＭＣＴはマスクＭＣの厚さ、符号Ｊｔは粘着性の部材Ｊの厚さ、符号Ｆｔはアクリル樹脂膜Ｆの厚さである。
　マスクＭＣは、上述したマスクＭＡやマスクＭＢと同様に、マスク本体Ｍ１０に設けた開口部ＭＷを通して基板Ｓに樹脂材料を供給し該基板Ｓ上に液状の樹脂材料膜を形成するためのマスクである。しかし、マスクＭＣは、マスクＭＡやマスクＭＢとは異なり、基板の近傍に位置する部位が、粘着性の部材Ｊから構成されている。
　前記粘着性の部材Ｊの材質としては、溌液性材質が好ましく用いられ、例えば、溌液性のある、シリコーン系、アクリル系、エポキシ系、ウレタン系、ポリイミド系の樹脂や、あるいは溌液成分が混入された樹脂などが挙げられる。
　マスクＭＣにおいては、マスク本体Ｍ１０は金属材料からなり、マスク本体の裏面ＭＣｓ２の全面に亘って、粘着性の部材Ｊが配置されている。粘着性の部材Ｊが、前記マスク本体の材質Ｐに比べて、前記液状の樹脂材料の接触角が大きい材質Ｑにより構成されている。この構成においては、材質Ｑからなる粘着性の部材Ｊの厚さＪｔと、アクリル樹脂膜Ｆの厚さＦｔとの関係が重要となる。すなわち、粘着性の部材Ｊの厚さＪｔが、アクリル樹脂膜Ｆの厚さＦｔより大きくなるように構成する。
　これにより、アクリル樹脂膜ＦにおけるマスクＭＣに隣接する部分（マスク端とも呼ぶ）は、粘着性の部材Ｊの厚み範囲内に確実に収まる。ゆえに、アクリル樹脂膜を形成した後、マスクＭＣを除去した際に発生する、マスクＭＢに隣接する部分（マスク端とも呼ぶ）において樹脂膜の膜厚が局所的に増加する現象（急峻な凸部の発生）が、上述した従来のマスクＭＥの場合に比べて、抑制されることが確認された。
　なお、本実施形態ではマスク本体Ｍ１０の材質は、金属である必要はなく、樹脂板やフィルム状の樹脂も使用可能である。
　また、アクリル樹脂膜を形成した後、マスクＭＣを除去する作業を容易に行うためには、粘着性の部材Ｊにおいて、マスクＭＣに対する接着力が、基板Ｓに対する接着力より大きくなるように設定することが好ましい。
　上述した第一から第三実施形態に示すように、本発明の実施形態によれば、急峻な凸部のない樹脂膜を形成できるため、パーティクルの発生を抑えることができ、かつ、樹脂膜の上に成膜する無機膜等を均一に成膜できる。このため、封止性能が向上した封止膜を形成できる。さらに、封止膜の膜厚ムラが小さく、良好な視認性が確保される均一な膜厚の封止膜を実現する、マスクの提供が可能となる。本発明の実施形態に係るマスクの用途としては、例えば、フレキシブルディスプレイの封止膜に好適に用いられる。
＜成膜装置＞
　図６は、上述した本発明の実施形態に係るマスクを用い、基板に樹脂材料を供給することにより該基板上に液体の樹脂材料膜を形成し、樹脂材料膜を重合して樹脂膜を形成する成膜装置１００の一構成例である。以下では、樹脂材料膜の一例であるアクリル膜を成膜する場合について詳述する。
　成膜装置１００は、内部空間が減圧可能なチャンバ１１０と、気化した樹脂材料をチャンバ１１０（処理室）に供給する気化器３００と、を有する。
　チャンバ１１０の内部空間は、後述するように、上部空間１０７、下部空間１０８から構成されている。
　チャンバ１１０には、不図示の真空排気装置（真空排気手段、真空ポンプ等）が接続され、真空排気装置は、チャンバ１１０の内部空間が真空雰囲気となるように、内部空間のガスを排気できるように構成されている。
　チャンバ１１０の内部空間には、図６に示すように、シャワープレート１０５が配されており、チャンバ１１０内においてシャワープレート１０５より上側が上部空間１０７を構成する。チャンバ１１０の最上部には、紫外光を透過可能な部材からなる天板１２０が設けられ、天板１２０の上側には紫外光の照射装置１２２（ＵＶ照射装置）が配されている。ここで、シャワープレート１０５も紫外光を透過可能な部材で形成することにより、照射装置１２２から天板１２０を通過して上部空間１０７へ導入された紫外光は、さらにシャワープレート１０５を通過し、シャワープレート１０５の下側に位置する下部空間１０８へ進行可能となる。これにより、後述する基板Ｓ上に形成されたアクリル材料膜（樹脂材料膜）に対して、成膜後に紫外光を照射し、アクリル材料膜を硬化させてアクリル樹脂膜（樹脂膜）を形成することが可能とされている。
　チャンバ１１０には、不図示の加熱装置が配されている。上部空間１０７及び下部空間１０８を構成するチャンバ１１０の内壁面の温度は、樹脂材料の露点温度以上、好ましくは４０～２５０℃程度となるように設定可能であり、加熱装置によって制御される。
　チャンバ１１０内においてシャワープレート１０５より下側に位置する下部空間１０８には、アクリル膜が形成される基板Ｓを載置するステージ１０２（基板保持部）が配されている。
　ステージ１０２においては、表面に基板が配置されるべき位置が予め定められている。ステージ１０２は、その表面が露出された状態で、チャンバ１１０内に配置されている。符号Ｓは基板ステージ１０２の表面の所定位置に配置された基板を示している。ステージ１０２には、基板Ｓを冷却する基板冷却装置１０２ａが設けられる。
　基板冷却装置１０２ａは、ステージ１０２内部に冷媒を供給してステージ１０２上面の基板Ｓを冷却する。具体的には、基板Ｓの温度が基板Ｓを載置するステージ１０２（基板保持部）に内蔵された冷却装置１０２ａにより制御され、樹脂材料の露点温度以下、好ましくは零度（０℃）以下、例えば、－３０℃～０℃程度に制御される。
　ステージ１０２の上側位置には、ステージ１０２の全面に対してシャワープレート１０５が設けられる。シャワープレート１０５は、多数の貫通孔の設けられた石英等の紫外線透過材料からなる板状部材で構成され、チャンバ１１０の内部空間を上空間と下空間とに分割している。
　下部空間１０８には、図示しないマスクが設けられ、このマスクの位置は、成膜時において所定の位置に設定可能である。基板が移動する際には、マスクは、基板から退避するように移動可能である。
　チャンバ１１０の上部空間１０７は、配管１１２（樹脂材料供給管）およびバルブ１１２Ｖを介して気化器３００と連通している。この樹脂材料供給管１１２を介してチャンバ１１０の上部空間１０７に対して、気化された樹脂材料は供給可能である。
　樹脂材料供給管１１２（第一配管）のバルブ１１２Ｖよりも気化器３００に近い位置には、バルブ１１３Ｖを有する樹脂材料迂回管１１３（第二配管）の一端が接続されている。樹脂材料迂回管１１３（第二配管）の他端は、排気管１１４を介して外部に接続されており、樹脂材料迂回管１１３を通じてガスが排気可能である。
　バルブ１１２Ｖおよびバルブ１１３Ｖの開閉駆動は、制御部４００によって制御される。制御部４００は、気化器３００からの気化した樹脂材料をチャンバ１１０内へ供給する成膜状態と、気化器３００からの気化した樹脂材料を外部に排気してチャンバ１１０内への供給しない非成膜状態と、を切り替え可能に制御する。
　バルブ１１２Ｖ、バルブ１１３Ｖ、及び制御部４００は、チャンバ１１０の内部に樹脂材料を供給する、或いは、チャンバ１１０の外部に樹脂材料を排気する選択機能を有する切替部を構成している。
　気化器３００は、チャンバ１１０に対して気化された樹脂材料を供給可能とする。図６に示すように、気化器３００は、気化槽１３０と、吐出部１３２と、樹脂材料原料容器１５０と、を有する。
　気化槽１３０は、図６に示すように、液状の樹脂材料を気化するための内部空間を備え、内部空間の上方には、液状の樹脂材料を噴霧する吐出部１３２が配されている。気化槽１３０は、略円筒状に形成されるが、他の断面形状とされることもできる。気化槽１３０は、その内面が、例えば、ＳＵＳやアルミニウム等からなることができる。
　吐出部１３２には、樹脂材料原料容器１５０にバルブ１４０Ｖを介して接続された樹脂材料液供給管１４０の一端と、窒素ガス等とされるキャリアガスを供給するキャリアガス供給管１３０Ｇと、が接続されている。樹脂材料液供給管１４０の他端は、樹脂材料原料容器１５０に接続されるとともに、樹脂材料原料容器１５０内に貯留された液状の樹脂材料の内部に位置している。
　樹脂材料原料容器１５０には、窒素ガス等とされる材料液供給用の加圧ガス供給管１５０Ｇが接続され、樹脂材料原料容器１５０の内圧を上昇させて加圧した液状の樹脂材料は、樹脂材料液供給管１４０へと送液可能となっている。
　吐出部１３２は、樹脂材料液供給管１４０から供給された液状の樹脂材料をキャリアガスとともに気化槽１３０の内部空間に噴霧するよう構成されている。
　気化槽１３０には、図６に示すように、気化槽１３０の下側位置に加温部１３５が設けられる。加温部１３５は、内部空間を上空間と下空間とに分割するように配置され、加温部１３５より上方に気化空間が形成され、下方に貯留部が形成される。
　加温部１３５は、吐出部１３２より下方位置に設けられ、吐出部１３２から噴霧された液状の樹脂材料を加熱して気化させるものである。
　樹脂材料原料容器１５０の内圧を上昇させて、樹脂材料液供給管１４０から供給された液状の樹脂材料を、吐出部１３２からキャリアガスとともに気化槽１３０の内部空間に噴霧する。このとき、吐出部１３２に供給される樹脂材料およびキャリアガスをさらに加温することもできる。
　吐出部１３２からキャリアガスとともに気化槽１３０の内部空間に噴霧された樹脂材料は、加温された気化槽１３０の内部において気化する。
　樹脂材料の気化が定常的に行われている間に、制御部４００により、バルブ１１２Ｖを開状態として、チャンバ１１０にガスが流入可能な状態とするとともに、バルブ１１３Ｖを閉状態とする。すると、樹脂材料迂回管１１３（第二配管）は、ガスが流入できない状態となる。これにより、チャンバ１１０に気化した樹脂材料が供給され、成膜処理を行うことが可能となる。
　切替部の駆動によって、即ち、制御部４００によってバルブ１１２Ｖ及びバルブ１１３Ｖの開閉状態を切替えるだけで、チャンバ１１０に対する樹脂材料の供給と、樹脂材料迂回管１１３（第二配管）に対する樹脂材料の供給とを選択することができる。このため、チャンバ１１０に供給する気化した樹脂材料の供給量を安定化できるため、成膜レートが変動することを防止して、膜特性の優れた樹脂材料膜を安定して形成することが可能となる。さらに、チャンバ１１０における基板の入れ替え時、および、マスクの位置合わせ時に、チャンバ１１０に樹脂材料を導入せずに、樹脂材料の気化を継続して行うことができるので、蒸気発生の停止／開始を繰り返すことなく、蒸気の発生レートを概ね一定にすることができる。
　成膜装置１００は、例えば、気化温度４０℃～２５０℃程度とされる紫外線硬化型のアクリル樹脂とされる樹脂材料の成膜と、成膜された樹脂材料の硬化のための紫外線照射とを同一のチャンバ１１０内で可能とするように構成されている。これにより、何れの処理工程も同一の装置構成で行うことが可能となり、生産性を向上させることができる。
　本発明は、樹脂材料膜を形成するために用いるマスク及び成膜装置に広く適用可能である。このようなマスクは、例えば、フレキシブルディスプレイの封止膜としてアクリル樹脂膜を作製する場合に好適に用いられる。
　Ｆ　樹脂材料膜、ＭＡ　マスク、Ｍ１０　マスク本体、Ｓ　基板、ＴＡ　基板の近傍に位置する部位。

Claims (7)

  1. 　マスク本体に設けた開口部を通して基板に樹脂材料を供給し該基板上に液状の樹脂材料膜を形成するためのマスクであって、
    　前記マスク本体の前記開口部を構成する側面において、少なくとも前記基板の近傍に位置する部位が、前記マスク本体の材質に比べて、前記液状の有機材料の接触角が大きい材質により構成されている、
    　マスク。
  2. 　前記マスク本体が金属材料からなり、
    　少なくとも前記基板の近傍に位置する部位が、フッ素樹脂コーティングされている、
    　請求項１に記載のマスク。
  3. 　前記マスク本体が金属材料からなり、
    　少なくとも前記基板の近傍に位置する部位が、粒子状に析出したＮｉ－Ｐの多孔性皮膜にフッ素樹脂を複合させた被膜を有する、
    　請求項１に記載のマスク。
  4. 　前記基板の近傍に位置する部位が、粘着性の部材からなる、
    　請求項１に記載のマスク。
  5. 　前記マスク本体の前記開口部の厚さ方向において、
    　前記基板の近傍に位置する部位の長さが、該基板上に形成される膜の厚さに比べて大きい、
    　請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のマスク。
  6. 　請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のマスクを用い、基板に樹脂材料を供給し該基板上に液体の樹脂材料膜を形成するための成膜装置であって、
    　前記基板を載置する支持台は、該基板を零度以下の温度帯域に保持する温度制御装置を内蔵している、
    　成膜装置。
  7. 　前記マスクが配置され前記液体の樹脂材料膜が形成された基板に向けて、紫外線を照射する紫外線照射部をさらに有する、
    　請求項６に記載の成膜装置。
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