JP2012201895A - 蒸着装置並びに蒸着方法 - Google Patents

蒸着装置並びに蒸着方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2012201895A
JP2012201895A JP2011064738A JP2011064738A JP2012201895A JP 2012201895 A JP2012201895 A JP 2012201895A JP 2011064738 A JP2011064738 A JP 2011064738A JP 2011064738 A JP2011064738 A JP 2011064738A JP 2012201895 A JP2012201895 A JP 2012201895A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vapor deposition
mask
substrate
opening
film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2011064738A
Other languages
English (en)
Inventor
Koji Narumi
廣治 鳴海
Hiroyuki Tamura
博之 田村
Masahiro Ichihara
正浩 市原
Eiichi Matsumoto
栄一 松本
Mitsuyuki Tajima
三之 田島
Hiroaki Nagata
博彰 永田
Masaki Yoshioka
正樹 吉岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Tokki Corp
Original Assignee
Canon Tokki Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Tokki Corp filed Critical Canon Tokki Corp
Priority to JP2011064738A priority Critical patent/JP2012201895A/ja
Priority to PCT/JP2012/054724 priority patent/WO2012127993A1/ja
Priority to TW101108853A priority patent/TW201305372A/zh
Publication of JP2012201895A publication Critical patent/JP2012201895A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/04Coating on selected surface areas, e.g. using masks
    • C23C14/042Coating on selected surface areas, e.g. using masks using masks
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/12Organic material
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/10OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/10Deposition of organic active material
    • H10K71/16Deposition of organic active material using physical vapour deposition [PVD], e.g. vacuum deposition or sputtering
    • H10K71/164Deposition of organic active material using physical vapour deposition [PVD], e.g. vacuum deposition or sputtering using vacuum deposition

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

【課題】基板を離間状態で相対移動させることで小形の蒸着マスクでも広範囲に成膜パターンの蒸着膜を蒸着でき、また、成膜パターンの重なりを防止すると共に、蒸発源からの輻射熱の入射を抑制し、基板と蒸着マスクとを離間状態で相対移動させる構成でありながら、高精度で高レートな蒸着が行える蒸着装置並びに蒸着方法を提供する。
【解決手段】蒸発源と基板との間に、制限用開口部を設けた飛散制限部を有するマスクホルダーを配設し、このマスクホルダーに蒸着マスク2を付設し、前記基板を、蒸着マスク2を付設したマスクホルダー及び前記蒸発源に対して、蒸着マスク2との離間状態を保持したまま相対移動自在に構成し、蒸着マスク2のマスク開口部3は、前記基板の相対移動方向に長くこれと直交する横方向に幅狭いスリット状とし、この横方向に複数並設した蒸着装置。
【選択図】図2

Description

本発明は、蒸着マスクによる成膜パターンの蒸着膜を基板上に形成させる蒸着装置並びに蒸着方法に関するものである。
近年、有機エレクトロルミネッセンス素子を用いた有機EL表示装置が、CRTやLCDに替る表示装置として注目されている。
この有機EL表示装置は、基板に電極層と複数の有機発光層を積層形成し、更に封止層を被覆形成した構成であり、自発光で、LCDに比べて高速応答性に優れ、高視野角及び高コントラストを実現できるものである。
このような有機ELデバイスは、一般に真空蒸着法により製造されており、真空チャンバー内で基板と蒸着マスクをアライメントして密着させ蒸着を行い、この蒸着マスクにより所望の成膜パターンの蒸着膜を基板に形成している。
また、このような有機ELデバイスの製造においては、基板の大型化に伴い所望の成膜パターンを得るための蒸着マスクも大型化するが、この大型化のためには蒸着マスクにテンションをかけた状態でマスクフレームに溶接固定して製作しなければならないため、大型の蒸着マスクの製造は容易でなく、またこのテンションが十分でないとマスクの大型化に伴い、マスク中心に歪みが生じ蒸着マスクと基板の密着度が低下してしまうことや、これらを考慮するためにマスクフレームが大型となり、肉厚化や重量の増大が顕著となる。
このように、基板サイズの大型化に伴って蒸着マスクの大型化が求められているが、高精細なマスクの大型化は困難で、また製作できても前記歪みの問題によって実用上様々な問題を生じている。
また、例えば、特表2010−511784号などに示されるように、基板と蒸着マスクとを離間配設し、蒸発源と指向性を持った蒸発粒子を発生させる開口部により有機発光層を高精度に成膜させる方法もあるが、前記蒸発源と指向性を発生させる前記開口部が一体構造をしており、開口部から蒸発粒子を発生させるには前記一体構造を高温に加熱する構成となっていて、この高温の開口部と蒸着マスクの距離が近接しているため、蒸着レートは高いが、蒸発源からの輻射熱を大量に蒸着マスクで受けることになり、蒸着マスクの熱膨張による成膜パターンの位置精度の低下を防ぐことができないという問題点があった。
特表2010−511784号公報
本発明は、このような様々な問題を解決し、基板の大型化に伴って蒸着マスクを同等に大型化せず基板より小形の蒸着マスクでも、基板を離間状態で相対移動させることで広範囲に蒸着マスクによる成膜パターンの蒸着膜を蒸着でき、また、離間状態のまま相対移動させることで構造も簡易で効率良くスピーディーに蒸着でき、また、離間状態のままでも制限用開口部を蒸発源と蒸着マスクとの間に設けることで、蒸発粒子の飛散方向を制限して隣接する若しくは離れた位置の蒸発口部からの蒸発粒子を通過させず成膜パターンの重なりを防止すると共に、この制限用開口部を設けた飛散制限部を有するマスクホルダーに蒸着マスクを付設した構成とし、このマスクホルダーは飛散制限部としてだけでなく蒸発源からの輻射熱の入射を抑制し、前記蒸着マスクは、前記基板の相対移動方向に長くこれと直交する横方向に幅狭いスリット状とすることで、基板と蒸着マスクとを離間状態で相対移動させる構成でありながら、高精度で高レートな蒸着が行える蒸着装置並びに蒸着方法を提供することを目的としている。
添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。
蒸発源1から蒸発した成膜材料を、蒸着マスク2のマスク開口部3を介して基板4上に堆積して、この蒸着マスク2により定められた成膜パターンの蒸着膜が基板4上に形成されるように構成した蒸着装置において、前記蒸発源1とこの蒸発源1に対向状態に配設する前記基板4との間に、前記蒸発源1から蒸発した前記成膜材料の蒸発粒子の飛散方向を制限する制限用開口部5を設けた飛散制限部を有するマスクホルダー6を配設し、このマスクホルダー6に前記基板4と離間状態に配設する前記蒸着マスク2を接合させて付設し、前記基板4を、前記蒸着マスク2を付設した前記マスクホルダー6及び前記蒸発源1に対して、前記蒸着マスク2との離間状態を保持したまま相対移動自在に構成し、前記蒸着マスク2のマスク開口部3は、前記基板1の相対移動方向に長くこれと直交する横方向に幅狭いスリット状とし、この横方向に複数並設したことを特徴とする蒸着装置に係るものである。
また、減圧雰囲気とする蒸着室7内に、前記成膜材料を収めた前記蒸発源1と、この蒸発源1の蒸発口部8から蒸発した前記成膜材料の蒸発粒子が通過する前記マスク開口部3を設けた前記蒸着マスク2とを配設し、前記蒸発口部8を複数並設し、前記蒸着マスク2と離間状態に位置合わせする基板4に、前記複数の蒸発口部8から飛散する蒸発粒子が前記マスク開口部3を通過して堆積し、蒸着マスク2により定められる成膜パターンの蒸着膜が前記基板4に形成されるように構成し、この蒸発源1とこの蒸発源1と対向状態に配設する前記基板4との間に、隣接する若しくは離れた位置の前記蒸発口部8からの蒸発粒子を通過させない前記制限用開口部5を設けた前記飛散制限部を構成する前記マスクホルダー6を配設し、このマスクホルダー6に前記基板4と離間状態に配設する前記蒸着マスク2を付設し、前記基板4を、前記蒸着マスク2を付設した前記マスクホルダー6及び前記蒸発源1に対してこの蒸着マスク2との離間状態を保持したまま相対移動させて、この相対移動方向に前記蒸着マスク2の前記成膜パターンの蒸着膜を連続させて前記基板4より小さい前記蒸着マスク2でも広範囲に蒸着膜が形成されるように構成したことを特徴とする請求項1記載の蒸着装置に係るものである。
また、前記マスクホルダー6の前記基板4側の端部に、前記蒸着マスク2を付設したことを特徴とする請求項1,2のいずれか1項に記載の蒸着装置に係るものである。
また、前記マスクホルダー6の前記基板4側の端部に、前記蒸着マスク2に張力を付与して張設したことを特徴とする請求項3記載の蒸着装置に係るものである。
また、前記マスクホルダー6は、前記基板4の相対移動方向に張力を付与して前記蒸着マスク2を張設したことを特徴とする請求項4記載の蒸着装置に係るものである。
また、前記蒸着マスク2は、前記基板4の相対移動方向と直交する横方向に複数枚に分割した構成とし、この分割した蒸着マスク2を前記マスクホルダー6に前記横方向に並設状態に付設したことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の蒸着装置に係るものである。
また、前記蒸発源1の前記蒸発口部8を前記基板4の相対移動方向と直交する横方向に複数並設し、この一若しくは複数の蒸発口部8毎に夫々対向状態に前記制限用開口部5を設けた前記飛散制限部を有する前記マスクホルダー6の各制限用開口部5を覆うように、前記蒸着マスク2をマスクホルダー6の前記基板4側の端部に付設したことを特徴とする請求項3〜6のいずれか1項に記載の蒸着装置に係るものである。
また、前記マスクホルダー6に温度制御機構9を備えることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の蒸着装置に係るものである。
また、前記マスクホルダー6は、前記基板4の相対移動方向に延在して、前記蒸着マスク2をマスクホルダー6に張設する際に蒸着マスク2に付与される張力によるマスクホルダー6の変形を防ぐため、張設する方向におけるマスクホルダー6の剛性を向上させるリブ部24を、前記制限用開口部5間に設けた構成としたことを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の蒸着装置に係るものである。
また、前記マスクホルダー6の前記制限用開口部5間に、前記基板4の相対移動方向に延在する前記リブ部24を設け、このリブ部24の前記基板4側先端面に、前記各制限用開口部5に設ける前記蒸着マスク2を支承し接合するマスク取付支承面23を設けたことを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の蒸着装置に係るものである。
また、前記蒸着マスク2と前記マスク取付支承面23を、溶接を用いて接合することを特徴とする請求項10記載の蒸着装置に係るものである。
また、前記溶接は、レーザーを用いることを特徴とする請求項11記載の蒸着装置に係るものである。
また、前記基板4の相対移動方向と直交する横方向に複数枚に分割した蒸着マスク2は、前記マスク取付支承面23で接合することを特徴とする請求項11,12のいずれか1項に記載の蒸着装置に係るものである。
また、前記マスクホルダー6は、前記制限用開口部5の形状を、前記基板4側の開口面積より前記蒸発源1側の開口面積が小さい形状に形成したことを特徴とする請求項1〜13のいずれか1項に記載の蒸着装置に係るものである。
また、前記基板4の前記相対移動方向と直交する横方向に複数並設した前記各マスク開口部3は、前記相対移動方向に一つの長いスリット状開口部を形成して若しくは複数のマスク開口部3を前記相対移動方向に並設して、前記相対移動方向に長くこれと直交する横方向に幅狭いスリット状となる構成とし、このマスク開口部3の相対移動方向のトータル開口長を前記制限用開口部5の中央部に比して前記横方向に離れる程長くなるように設定したことを特徴とする請求項1〜14のいずれか1項に記載の蒸着装置に係るものである。
また、前記蒸着マスク2の前記基板4側に、前記マスク開口部3の一部を塞いで前記各マスク開口部3の開口範囲を設定する膜厚補正板29を配設したことを特徴とする請求項1〜15のいずれか1項記載の蒸着装置に係るものである。
また、前記基板4に蒸着される成膜パターンを決する前記蒸着マスク2のマスク開口部3の前記基板4の相対移動方向と直交する横方向における形成間隔Mpxは、前記基板4と前記蒸着マスク2とのギャップをG、前記蒸着マスク2と前記蒸発口部8との距離をTS、前記成膜パターンの基板4の相対移動方向と直交する横方向における形成間隔Pxとすると下記の式(1)で表され、成膜パターン形成間隔Pxより狭く設定し、前記蒸着マスク2のマスク開口部3の前記基板4の相対移動方向と直交する横方向における開口寸法Mxは、前記基板4と前記蒸着マスク2とのギャップをG、前記蒸着マスク2と前記蒸発口部8との距離をTS、前記蒸着膜の成膜パターンにおける成膜幅Pとすると下記の式(2)で表され、前記蒸着膜の成膜パターン幅Pより広く設定したことを特徴とする請求項1〜16のいずれか1項に記載の蒸着装置に係るものである。
Figure 2012201895
Figure 2012201895
また、前記蒸着マスク2の前記基板4側の表面に、前記マスク開口部3の周囲若しくはこのマスク開口部3間に、熱交換して温度制御する媒体を流通させる媒体路若しくは前記ヒートパイプを配設して、前記蒸着マスク2に前記温度制御機構9を設けたことを特徴とする請求項1〜17のいずれか1項に記載の蒸着装置に係るものである。
また、前記蒸発源1の前記蒸発口部8は、前記基板4の相対移動方向に長くこれと直交する横方向に幅狭いスリット状としたことを特徴とする請求項1〜18のいずれか1項に記載の蒸着装置に係るものである。
また、前記基板4と前記蒸着マスク2とが離間状態で蒸着し、この蒸着マスク2により成膜パターンの蒸着膜が基板4に形成される際、この蒸着膜の側端傾斜部分である陰影SHは、前記基板4と前記蒸着マスク2とのギャップをG,前記蒸発口部8の前記横方向の開口幅をφx,この蒸発口部8と前記蒸着マスク2との距離をTSとすると、下記の式(3)で表され、この陰影SHが隣接する蒸着膜との間隔PPに達しないように、前記ギャップGを大きく設定し、前記蒸発口部8の前記開口幅φxを小さく設定した構成としたことを特徴とする請求項1〜19のいずれか1項に記載の蒸着装置に係るものである。
Figure 2012201895
また、前記蒸着マスク2のマスク開口部3をエッチング加工で形成することを特徴とする請求項1〜20のいずれか1項に記載の蒸着装置に係るものである。
また、前記蒸着マスク2は、Ni若しくはNiとFeの合金で構成することを特徴とする請求項1〜21のいずれか1項に記載の蒸着装置に係るものである。
また、前記成膜材料を、有機材料としたことを特徴とする請求項1〜22のいずれか1項に記載の蒸着装置に係るものである。
また、前記請求項1〜23のいずれか1項記載の蒸着装置を用いて、前記基板4上に前記蒸着マスク2により定められた成膜パターンの蒸着膜を形成することを特徴とする蒸着方法に係るものである。
本発明は上述のように構成したから、基板の大型化に伴って蒸着マスクを同等に大型化せず基板より小形の蒸着マスクでも、基板を離間状態で相対移動させることで広範囲に蒸着マスクによる成膜パターンの蒸着膜を蒸着でき、また、離間状態のまま相対移動させることで構造も簡易で効率良くスピーディーに蒸着でき、また、離間状態のままでも制限用開口部を蒸発源と蒸着マスクとの間に設けることで、蒸発粒子の飛散方向を制限して隣接する若しくは離れた位置の蒸発口部からの蒸発粒子を通過させず成膜パターンの重なりを防止すると共に、この制限用開口部を設けた飛散制限部を有するマスクホルダーに蒸着マスクを接触させて付設した構成とし、基板と蒸着マスクとを離間状態で相対移動させる構成でありながら高精度の蒸着が行え、蒸着マスクのマスク開口部を相対移動方向に長くすることで蒸着レートを高くすることができる蒸着装置並びに蒸着方法となる。
特に有機ELデバイスの製造にあたり、基板の大型化に対応でき、有機発光層の蒸着も精度良く行え、マスク接触による基板,蒸着マスク,蒸着膜の損傷も防止でき、基板より小さな蒸着マスクにより高精度の蒸着が実現できる有機ELデバイス製造用の蒸着装置並びに蒸着方法となる。
また、請求項2記載の発明においては、一層本発明の作用・効果が良好に発揮され、一層実用性に優れた蒸着装置となる。
また、請求項3,4記載の発明においては、蒸着マスクを蒸発源から最も離れた基板側の端部でマスクホルダーに付設するので、蒸発源からの輻射熱の入射を更に抑制でき、また、蒸着マスクに熱応力以上の張力を付与することで、安定的に維持される。
また、請求項5記載の発明においては、蒸着マスクに対して基板の相対移動方向に張力を付与するので、蒸着マスクが撓むことがなくなり、撓みによって生じていた成膜誤差がなくなる。
また、請求項6記載の発明においては、複数枚に分割した小さな蒸着マスクでも大型の基板に成膜できるので、蒸着マスクの作成が容易となる。
また、請求項7記載の発明においては、各蒸発口部の膜厚分布特性に基づいてこの蒸着領域毎で均一化を図るように、マスク開口部を個別に設定した蒸着マスクを並設したり、これら蒸着マスクを個別に取り替えたりできるように構成可能となるなど一層実用性に優れる。
また、請求項8記載の発明においては、マスクホルダーに温度制御機構を設けることで、蒸発源からの輻射熱が蒸着マスクへ入射することを抑制し、蒸着マスクの温度を一定に保持でき、またマスクホルダーが熱膨張し、マスクホルダーに付設された蒸着マスクのマスク開口部の位置がずれ、成膜パターン位置がずれることを防ぐことができる。
また、請求項9,10記載の発明においては、基板の相対移動方向に延在させて設けたリブ部によって、蒸着マスクの張力によるマスクホルダーの変形が防止できると共に、蒸着マスクの張力が維持でき、かつ、このリブ部の先端面にマスク取付支承面を設けることで、蒸着マスクのマスクホルダーへの支承・接合が強固に行える。
また、請求項11記載の発明においては、蒸着マスクとマスク取付支承面の接合を、溶接を用いることで、強固に接合できる。
また、請求項12記載の発明においては、請求項11記載の溶接にレーザーを用いることで、小面積のマスク取付支承面にも、蒸着マスクを溶接できる。
また、請求項13記載の発明においては、蒸着マスクを複数分割して構成する場合でも、二つの蒸着マスクをマスク取付支承面でつきあわせ、接合することで、蒸着マスク同士を隙間無く強固にマスクホルダーに接合できる。
また、請求項14記載の発明においては、マスクホルダーの制限用開口部の形状を、基板側の開口面積より蒸発源側の開口面積が小さい形状としたことで、蒸発源から蒸発した成膜材料の蒸発粒子を制限用開口部の蒸発源側でより多く捕捉することができることとなって、制限用開口部側面に付着する成膜材料を低減でき、マスクホルダーを交換した後の付着した成膜材料の剥離・回収が容易になる。
また、請求項15記載の発明においては、基板の相対移動方向によって蒸着マスクのマスク開口部の横方向の配列によって決する成膜パターンの蒸着膜を形成するが、この蒸着マスクのマスク開口部は、基板の相対移動方向には長いトータル開口長を、制限用開口部の中央部(例えば蒸発口部と対向する位置)から横方向に離れる程長く設定したから、横方向に離れる程蒸着レートが低くなるが、これに対応して開口長が長くなることで膜厚を均一にできる。
また、請求項16記載の発明においては、蒸着マスクをマスクホルダーに接合後に、膜厚の補正が必要になった場合、基板側に補正板を配設することで、蒸着マスクの交換をせずに膜厚を均一にできるし、初めから同一スリット長の蒸着マスクを用い補正板で膜厚を調整するようにしてもよい。
また、請求項17記載の発明においては、前記基板に蒸着される成膜パターンを決する前記蒸着マスクのマスク開口部の前記基板の相対移動方向と直交する横方向における形成間隔は、前記基板と前記蒸着マスクとのギャップと、前記蒸着マスクと前記蒸発口部との距離と、前記蒸着膜の成膜パターンで決定され、前記蒸着膜の成膜パターンより狭く設定し、前記蒸着マスクのマスク開口部の前記基板の相対移動方向と直交する横方向における開口寸法(マスク開口幅)は、前記基板と前記蒸着マスクとのギャップと、前記蒸着マスクと前記蒸発口部との距離と、前記蒸着膜の成膜パターンにおける開口幅で決定され、前記蒸着膜の成膜パターン幅より広く設定することで、基板と蒸着マスクとが離間し、これらの間にギャップが存在しても、成膜パターンの位置がずれたり、成膜パターンの幅がずれたりすることがなくなり、成膜パターンの形成精度を高精度にすることができる。
また、請求項18記載の発明においては、蒸着マスク自体を温度制御するため効率が良く、また例えば更に前記マスクホルダーにも温度制御機構を設けることで更に温度保持機能が向上し、また、基板と蒸着マスクとの離間部分(ギャップ)を利用して温度制御機構の一部を構成する媒体路やヒートパイプを設けることができるので、媒体路やヒートパイプのレイアウトの自由度を確保することができる。
また、請求項19記載の発明においては、蒸発源の蒸発口部の開口幅を狭めることで基板と蒸着マスクとのギャップにより生じる(このギャップの大きさ、蒸発口部と基板の距離によっても変化する)前記成膜パターンの陰影(蒸着膜の側端傾斜部分のはみ出し量)を抑制することができ、また蒸発口部の開口長を相対移動方向に長くすることで蒸発レートを高くすることができる。
また、請求項20記載の発明においては、蒸発口部の開口幅を狭めることで、例えばRGBの発光層を順次成膜する場合に、隣接する蒸着膜(隣接画素)に達する程の陰影が生じることを防止でき、またこのように蒸発口部の開口幅を狭めることで基板と蒸着マスクとのギャップを大きくとれることとなり、前述した制限用開口部間のマスク取付支承面を広くとれたり、蒸着マスク自体に温度制御機構を設けたりすることができるなど一層優れた蒸着装置となる。
また、請求項22記載の発明においては、蒸着マスクのマスク開口部をエッチング加工で形成すると、マスク開口部は、蒸着マスクを線膨張係数の小さい材料を用いても精度良く形成することができる。
また、請求項22記載の発明においては、蒸着マスクをNi若しくはNiとFeの合金で構成することで成形性が良く、低熱膨張率の蒸着マスクを形成できる。
また、請求項23記載の発明においては、有機材料の蒸発装置となり、一層実用性に優れる。また、請求項24記載の発明においては、前記作用・効果を発揮する優れた蒸着方法となる。
本実施例の要部を断面した概略説明正面図である。 本実施例の蒸着マスクの拡大説明平面図である。 本実施例の蒸着マスクの別例を示す拡大説明平面図である。 本実施例のマスク開口部を示す拡大説明平面図である。 本実施例の蒸発源の説明斜視図である。 本実施例の蒸発源の蒸発口部の開口幅を狭めることで蒸着膜の陰影を抑制することができる説明図である。 本実施例のある位置xにおける蒸発粒子の飛散角度θを示す説明図である。 本実施例の膜厚分布が余弦則に基づく分布となり、これに応じてマスク開口部のマスク開口長を中央部から横方向に離れる程長く補正設定することを示すグラフである。 本実施例の膜厚補正板の拡大説明図である。 本実施例の蒸着マスクのマスク開口部の横方向の形成ピッチが成膜パターンピッチよりも少し狭くすることを示す説明図である。 本実施例の蒸着マスクのマスク開口部の横方向の開口幅が成膜パターン幅よりも少し広くすることを示す説明図である。 本実施例のマスクホルダーの制限用開口部間のリブ部のマスク取付支承面を広くとることができることを示す説明図である。 本実施例のマスクホルダーの制限用開口部間のリブ部のマスク取付支承面で、分割した蒸着マスクを溶接して接合することを示す説明図である。
好適と考える本発明の実施形態を、図面に基づいて本発明の作用を示して簡単に説明する。
図1において、蒸発源1から蒸発した成膜材料は、飛散制限部として構成したマスクホルダー6の制限用開口部5を通過すると共に、蒸着マスク2のマスク開口部3を介して基板4上に堆積して、この蒸着マスク2により定められた成膜パターンの蒸着膜が基板4上に形成される。
この際、前記基板4と前記蒸着マスク2とを離間状態に配設し、この基板4を、前記蒸着マスク2や前記蒸発源1に対してこの離間状態を保持したまま相対移動自在に構成して、この基板4を相対移動させることにより、蒸着マスク2自体よりも広い範囲にこの蒸着マスク2により定められる成膜パターンの蒸着膜が基板4上に形成される。
また、この蒸着マスク2と蒸発源1との間に、蒸発源1から蒸発した成膜材料の蒸発粒子の飛散方向を制限する前記制限用開口部5を設けた飛散制限部を有するマスクホルダー6を設けて、制限用開口部5により隣り合う若しくは離れた位置の蒸発口部8からの蒸発粒子を通過させず蒸着マスク2と基板4とが離間状態にあっても成膜パターンの重なりを防止している。
また更にこの飛散制限部を構成するマスクホルダー6に蒸着マスク2を接合させて付設した構成としたから、前記蒸発源1からの熱の入射が抑えられマスクホルダー6や蒸着マスク2の温度上昇が抑制され、また、蒸着マスク2が基板4と離間状態であってもこのマスクホルダー6と接合していることで蒸着マスク2の熱はマスクホルダー6へ伝導するから蒸着マスク2を一定の温度に保持する温度保持機能が向上する。
また、更に例えば必要に応じてこのマスクホルダー6若しくは蒸着マスク2の少なくとも一方に蒸着マスク2の温度を保持する温度制御機構を設ければ、一層前記マスクホルダー6や蒸着マスク2の温度上昇が抑制され、一層蒸着マスク2を一定の温度に保持する温度保持機能が向上することとなる。
従って、この飛散制限部を有するマスクホルダー6は、蒸発粒子の飛散方向の制限機能と同時に温度保持機能をも果たし、蒸着マスク2の温度上昇を抑制でき蒸着マスク2を一定の温度に保持し、熱による蒸着マスク2の歪みも生じにくいこととなる。
従って、基板4を、蒸着マスク2,この蒸着マスク2を付設したマスクホルダー6及び蒸発源1に対してこの蒸着マスク2との離間状態を保持したまま相対移動させることで、蒸着マスク2による前記成膜パターンの蒸着膜をこの相対移動方向に連続させて形成し、基板4より小さい蒸着マスク2でも広範囲に蒸着膜が形成され、且つ隣り合う若しくは離れた位置の蒸発口部8からの入射による成膜パターンの重なりも、熱による歪みなども十分に抑制され高精度の蒸着が行える蒸着装置となる。
また、蒸着マスク2のマスク開口部3を、基板4の相対移動方向と直交する横方向に並設し、各マスク開口部3を一つのスリット状開口部で形成するか、若しくは複数の開口部を前記相対移動方向に並設して、この相対移動方向に長くこれと直交する横方向に幅狭いスリット状に構成することで、基板4と蒸着マスク2とを離間状態で相対移動させる構成でありながら高精度の蒸着が行え、蒸着マスク2のマスク開口部3をこのように相対移動方向に長くすることで蒸着レートを高くすることができる蒸着装置並びに蒸着方法となる。
本発明の具体的な実施例について図面に基づいて説明する。
図1は、概略装置の全体図である。
本実施例は、減圧雰囲気とする蒸着室7内に、成膜材料(例えば、有機ELデバイス製造のための有機材料)を収めた蒸発源1と、この蒸発源1の複数並設した蒸発口部8から蒸発する前記成膜材料の蒸発粒子が通過するマスク開口部3を設けた前記蒸着マスク2とを配設し、この蒸着マスク2と離間状態に位置合わせする基板4に、前記複数の蒸発口部8から飛散する蒸発粒子が前記マスク開口部3を通過して堆積し、この蒸着マスク2により定められる成膜パターンの蒸着膜がこの基板4上に形成されるように構成し、この基板4と蒸発源1との間に隣り合う若しくは離れた位置の蒸発口部8からの蒸発粒子を通過させないようにする制限用開口部5を設けた飛散制限部を構成するマスクホルダー6を配設し、このマスクホルダー6に基板4と離間状態に配設する前記蒸着マスク2を接合させて付設し、基板4を、蒸着マスク2を付設したマスクホルダー6及び蒸発源1に対して、蒸着マスク2との離間状態を保持したまま相対移動自在に構成して、この相対移動方向により蒸着マスク2より広い範囲にこの蒸着マスク2により定められる成膜パターンの蒸着膜が基板4上に形成されるように構成している。
即ち、複数の蒸発口部8からの蒸発粒子によって蒸着する構成として、大面積の基板4に蒸着できるようにすると共に、制限用開口部5により隣り合う若しくは離れた位置の蒸発口部8からの入射を防止して蒸着マスク2と基板4とが離間状態にあっても成膜パターンの重なりも防止されるように構成している。
また本実施例では、複数の蒸発源1を並設して各蒸発口部8を並設してもよいが、一つの横長な蒸発源1に複数の蒸発口部8を並設した構成とし、前記成膜材料が加熱する蒸発粒子発生部26と、この蒸発粒子発生部26から発生した前記蒸発粒子を拡散させて圧力を均一化する横長拡散部27とで前記蒸発源1を構成し、この横長拡散部27に前記蒸発口部8を前記横方向に複数並設している。更に説明すると、例えば自動るつぼ交換機構により交換自在な蒸発粒子発生部26(るつぼ26)に成膜材料を収納し、このるつぼ26で加熱されて蒸発した蒸発粒子を一旦停留させて圧力を均一化する横長形の前記横長拡散部27を設け、この横長拡散部27の上部に相対移動方向に長くこれと直交する横方向に前述のように幅狭いスリット状開口部を多数横方向に沿って並設して前記蒸発口部8を多数配設している。
また、横方向に並設する各蒸発口部8を、前記蒸発源1の前記横長拡散部27に突出した導入部28の先端に設け、この導入部28の周囲若しくはこの導入部28間に、蒸発源1の熱を遮断する熱遮断部19を配設している。
この熱遮断部19は、熱を遮蔽するものであればよいが、本実施例は冷却板9Dを採用し、冷却媒体を供給する媒体路を有し、冷却媒体が蒸発源1からの熱を奪いながら媒体路を通過して、この熱を交換する熱交換部20Dを設けて、熱遮蔽効果を高めている。
また、蒸着マスク2やマスクホルダー6には成膜中に蒸発粒子が次々に付着し、長時間使用すると成膜パターンに影響を及ぼす虞があるため、蒸着室7に不図示のゲート弁を介して交換室16を並設し、蒸着室7から蒸着マスク2を付設したマスクホルダー6を取出自在に構成できるようにしている。また、前記交換室16には、蒸着マスク2付のマスクホルダー6の洗浄機構を備え、付着した成膜材料を剥離させ、材料回収機構で前記成膜材料を回収し再利用すると共に、成膜材料剥離後の蒸着マスク2付マスクホルダー6の表面に残った成膜材料やパーティクルを除去するために洗浄する。また、蒸着マスク2付のマスクホルダー6は、付着した成膜材料を剥離・回収せず、洗浄機構で洗浄するように構成してもよい。
また、本実施例は、透明性基板4としてプラスチックフィルムを使用し、このプラスチックフィルム4上に陰極と、有機物質からなる複数の発光層と、陽極層とを設けた有機ELディスプレイをロールトゥーロール方式で製造する方法において、真空蒸着方式で発光層を蒸着する場合にも有効である。
図2は、基板4の相対移動方向に長いスリット状のマスク開口部3を横方向に多数並設形成した蒸着マスクの拡大説明平面図である。
蒸着マスク2のマスク開口部3は、基板4の相対移動方向と直交する横方向に多数並設された構成とし、基板4の相対移動方向に長い開口面積を持ったスリット状に構成している。また、蒸着マスク2は、熱膨張してマスク開口部3が歪み、所望の成膜パターンが形成されないこと防止するため、線膨張係数の小さいインバーなどのFeとNiからなる合金で形成することが望ましい。
また、マスクホルダー6若しくは蒸着マスク2の少なくとも一方に蒸着マスク2の温度を保持するように制御する温度制御部9を設け、蒸着マスク2が基板4と離間状態であってもこのマスクホルダー6と接合していることで熱がマスクホルダー6へ伝導するように構成し、蒸着マスク2の温度上昇を抑制し、蒸着マスク2の温度が一定に保持するように構成することで、蒸着マスク2にインバーと比較して線膨張係数は大きいが、成形性のよいニッケルなどを用いるようにしてもよい。
また、基板4に成膜材料を高レートに蒸着するにはマスク開口部3の開口面積が広い方がよいが、基板4の相対移動方向と直交する横方向のマスク開口部3は、蒸発口部8から噴出した蒸発粒子が隣接画素に入射してはいけないため、開口幅が制限される。本実施例は、成膜パターンは基板4の相対移動方向に線状のパターンとなるため、マスク開口部3を基板4の相対移動方向に長くすることは問題なく、蒸着マスク2は基板4の相対移動方向に長い開口部を有することで、相対移動成膜範囲が長くとれ、膜厚を厚く成膜できる。
具体的には、マスク開口部3の開口幅が同じ場合の搬送成膜時の膜厚(Å)は、蒸着レート(Å/s)/移動速度(mm/s)×蒸着マスクスリット長(mm)で表される。例えば、基板4の相対移動方向に直交する横方向の蒸着マスク開口幅Mxを0.1mmとし、基板4の相対移動方向の蒸着マスク2のスリット長Myが10mmと100mmで成膜される場合を比較した。蒸発口部8の対向する位置での蒸着レートを10Å/s,移動速度を1mm/sを共通とすると、Myが10mmの場合の膜厚は100Åになるが、Myが100mmの場合の膜厚は1000Åとなり、同じ移動速度で膜厚が10倍の蒸着膜を形成できる。また、所望の膜厚が400Åとし、蒸発口部8の対向する位置での蒸着レートを10Å/sは共通とすると、Myが10mmの場合の移動速度は0.25mm/sとなるが、Myが100mmの場合の移動速度は2.5mm/sとなり、生産タクトタイムを短くすることができる。
また、蒸着マスク2の各列のマスク開口部3は、相対移動方向に長いス一つのリット状開口部とした方がより開口面積が広くなり好ましい。しかし、図3に示すように、蒸着マスク2の剛性を高めるため、このマスク開口部3は相対移動方向に長いスリット開口部をこの方向に点在させこのトータルとして各マスク開口部3を基板4の相対移動方向に長くこれと直交する横方向に幅狭いスリット状に構成して、この各スリット状のマスク開口部3のトータル開口長(総合開口面積)を広く確保してもよい。ただし、画素内の膜厚分布を均一にするためには、マスク開口部3の形状に注意しなければならない。
具体的に言うと、マスク開口部3をエッチング加工で形成する場合、図4に示すように、マスク開口部3に内角Rが形成され、前記相対移動しながら蒸着すると、ライン状の蒸着膜の両端の膜厚が薄くなるので、マスクの板厚を薄くすることで、エッチング加工時に生じる内角Rが小さくなるようにしている。
更に、前記マスク開口部3を前記相対移動方向に複数並設してトータルとしてこの相対移動方向に長いマスク開口部3を形成する場合には、一つの長いスリット状に形成する場合と比較して、上述した内角Rの影響がより大きくなるので、マスク開口部3を前記相対移動方向に複数並設する場合でも、一つ一つの相対移動方向に対する開口部の長さは長くすることで、内角Rにより蒸着膜両端の膜厚の低下を低減することができる。
例えば、図4に示すように、内角をR、マスク開口部3の前記相対移動方向の直線部分の長さをAとすると、中央部分に対する端の膜厚比はA/(A+2R)で表される。この式の値が1に近づく程、蒸着パターンの中央と端の膜厚の差が小さくなり、一つの成膜パターン内が良好な膜厚分布となる。
更に、A/(A+2R)の値が1に近づくには、Aを大きくしRを小さくする必要がある。エッチング加工の場合、マスクの板厚の80%程度のRがでるとすると、Rを小さくするためにマスクの板厚を小さくする。
具体的には、板厚が0.1mmのマスクでは、内角Rは0.08mmとなる。ライン状に成膜される成膜パターンの中央部分の膜厚に対する端の膜厚の低下を2%以下にしたい場合、A/(A+2R)=0.98で表され、Rに0.08を代入すると、Aは7.84mmとなる。つまり、蒸着マスク2の板厚を0.1mmとして、成膜パターン内の膜厚ばらつきを2%以下に抑えたい場合、マスク開口部3を前記相対移動方向に複数並設する際の一つのマスク開口部3の相対移動方向の直線部分の長さは、7.84mm以上必要である。
また、板厚が0.05mmのマスクでは、内角Rは0.04mmとなり、同様に成膜パターン内の膜厚ばらつきを2%以下に抑えたい場合に必要なAは3.92mmとなる。よって、マスクの板厚を薄くすると、必要なAの長さが短く、Aを長くすれば、膜厚ばらつきを一層低く抑えることも可能になる。
また、図5に示すように、蒸発源1の蒸発口部8の開口幅φxを狭めることで、成膜パターンの陰影SH(蒸着膜の側端傾斜部分のはみ出し量)を抑制することができ、また蒸発口部8の開口長を相対移動方向に長くすることで蒸発レートを高くすることができることとなる。
また、図6に示すように、陰影SHは、ギャップG、蒸発口部8の前記横方向の開口幅φx、この蒸発口部8と蒸着マスク2との距離TSとすると、下記の式(3)で表され、この陰影SHが隣接する蒸着膜との間隔PPに達しないように、蒸発口部の開口幅φxを小さく設定している。
Figure 2012201895
具体的には、陰影SHを0.03mm以下に設定し、TSを100〜300mmとし、φxを0.5〜3mmで設定すると、ギャップGが1mm以上確保できる。
例えば、TSを100mmでφxを3mmとすると、Gは1mmとなり、またTSを100mmでφxを0.6mmまで小さくすると、Gを5mm確保することができる。また、TSを300mmとし、φxを3mm、Gを1mmとすると、SHを0.01mmまで小さくすることができ、より高精細な成膜パターンに対応できるようにしてもよい。
また、蒸着マスク2の各マスク開口部3のスリット長(開口部の形成長)若しくは複数の開口部から成る場合は基板4の相対移動方向のトータル開口長が中央部から横方向に離れるほど長くなるように設定して、中央部から離れるほど蒸着レートが低くなるが、蒸着膜の膜厚が一定になるように設定している。
例えば、図7,図8に示すように、前記基板4の相対移動方向と直交する横方向(X軸方向)のある位置xにおける蒸発粒子の飛散角度をθとすると、xの位置では余弦則(cosθ)に累乗係数nを乗じた近似分布となり、前記基板4の相対移動方向(Y軸方向)の膜厚分布を勘案し、前記蒸着マスクのマスク開口部3の形成長が中央部を境に左右対称に長く変化していくように設定している。
具体的には、蒸発源口部の寸法が、例えば蒸発源開口幅φxが1mm、蒸発源スリット長φyが60mmとし、基板4の相対移動方向と直交する横方向の膜厚分布がcosθの20乗に近似した分布になるとすると、図8に示した膜厚分布となる。蒸発粒子の蒸着マスク2への入射角が大きくなると、前述した誤差の影響が大きくなるので、膜厚が中心の8割まで薄くなる位置まで成膜に使用すると、X軸方向の−30〜+30の幅60mmが1ノズルで成膜する成膜有効範囲である。蒸発源開口中心に対向するマスク位置での基板4の相対移動方向の形成長を100mmとすると、成膜有効範囲の両端である−30,+30の位置での蒸着マスク開口長は約146mmとなり、図8に示すように中心から両端に離れるほど左右対称に開口長が長くなる。
また、図9に示すように、基板4と蒸着マスク2が離間しているギャップGを利用して、膜厚補正板29を蒸着マスク2の基板4側に配設することで、蒸着マスク2をマスクホルダー6に接合後、更に膜厚補正が必要になった場合でも、蒸着マスク2を貼り替えることなく、蒸着膜の膜厚を補正できる。同様にマスク開口部3を、左右両端に離れるほど基板4の相対移動方向に長いスリット状にせず、同一のスリットにし、膜厚補正板29で補正するようにしてもよい。
また、図10に示すように、基板4に蒸着される成膜パターンを決する蒸着マスク2のマスク開口部3の前記基板4の相対移動方向と直交する横方向の形成間隔を、前記蒸着膜の成膜パターンの間隔よりも、基板4と蒸着マスク2とのギャップG及び蒸発口部8と蒸着マスク2までの距離TSに応じた分だけ狭く設定している。
具体的には、図10に示すように、蒸発口部8中心に対向するマスク位置からのマスク開口中心までの距離Mpxは、蒸発口部中心に対向する基板4位置からの成膜パターン中心までの距離Pxにα/(1+α)乗した分(このときα=TS/G)小さくなる。
従って、例えばTSを100mm、Gを1mmとすると、αは100となり、α/(1+α)は約0.99となる。よって、例えばPxを10mmとすると、Mpxは9.9mmとなり、MpxはPxより小さい値となる。
即ち、基板4と蒸着マスク2とが離間しているため、基板4と蒸着マスク2とのギャップGの大小及び蒸発口部8と蒸着マスク2までの距離TSの大小に応じて、蒸着マスク2のマスク開口部3を通過して基板4上に堆積する蒸着膜の位置は横方向にずれるが、このずれ量を考慮して、蒸着マスク2の開口間隔を、成膜パターンより狭く設定することで、成膜パターン位置精度の高い蒸着膜を形成できることとなる。
また、同様に、図11に示すように蒸着マスク開口幅Mxは、蒸発口部8の開口幅φxがマスク開口幅Mxより大きい場合、基板4と蒸着マスク2とのギャップGの大小及び蒸発口部8と蒸着マスク2までの距離TSの大小に応じた相違分だけ広くなる。具体的には、マスク開口幅Mxは(φx+αP/(1+α)で表される(このときα=TS/G)。
例えば、蒸着パターン幅Pを0.1mm、TSを100mm、φxを1mmとした場合、マスク開口幅Mxは、Gが3mmでは約0.126mm、Gが5mmでは約0.143mmとなり、蒸着パターン幅より広くなる。
また、本実施例の前記マスクホルダー6には、基板4の相対移動方向に延在するリブ部24を設け、このリブ部24の基板側先端面に、各制限用開口部5に設ける蒸着マスク2を支承し接合するマスク取付支承面23を設けている。例えば、図12に示すように、発光層のR画素を蒸着する場合は、その他のG,B画素幅とその間隔分マスク取付支承面23を設けることができ、基板4と蒸着マスク2とのギャップGが離間していることで、広く確保できる。具体的には、基板4と蒸着マスク2が密着している構成でのマスク取付支承面23は、RGB画素蒸着のための蒸着膜間隔PPと蒸着パターン幅Pを用いて、2P+3PPで表される。更に、ギャップGを有することで、蒸発口部8と対向する基板4中心から見て、蒸着パターンの最端の位置と蒸着マスク2のマスク開口部3の最端の位置との差Aが生じる。AはG(Px+P/2−φx/2)/(TS+G)で表され、マスク取付支承面23は、基板4と蒸着マスク2が密着している場合と比較して2A分広くなる。
更に具体的に説明すると、例えば蒸着パターン幅Pを0.1mm、蒸着膜間隔PPを0.05mmとした場合、基板4と蒸着マスク2が密着している場合のマスク取付支承面23は0.35mmとなる。しかし、本実施例の基板4と蒸着マスク2が離間状態にある場合では、例えば、TSを200mm、φxを1mm、Pxを30mmとすると、マスク取付支承面23はGが1mmでは約0.64mm、Gが5mmでは約1.79mmとなり、蒸着マスク2を重合してスポット溶接する面積を十分確保できる。
また、蒸発口部8毎の膜厚分布特性に基づいてこの蒸着領域毎で均一化を図れるように、蒸着マスク2を分割してマスクホルダー6に接合する場合は、図13に示すように、二つの蒸着マスク2をマスク取付支承面23でつきあわせ、レーザーで溶接することで、蒸着マスク2同士を隙間無く強固にマスクホルダーに接合できる。
尚、本発明は、実施例に限られるものではなく、各構成要件の具体的構成は適宜設計し得るものである。
φx 蒸発口部開口幅
G ギャップ
Mpx マスク開口部3の基板4の相対移動方向と直交する横方向における形成間隔
Mx マスク開口部開口寸法
P 成膜幅
PP 蒸着膜との間隔
Px 成膜パターンの基板4の相対移動方向と直交する横方向における形成間隔
SH 陰影
TS 蒸発口部8と蒸着マスク2との距離
1 蒸発源
2 蒸着マスク
3 マスク開口部
4 基板
5 制限用開口部
6 マスクホルダー
7 蒸着室
8 蒸発口部
9 温度制御機構
9D 冷却板
16 交換室
19 熱遮断部
20D 熱交換部
23 マスク取付支承面
24 リブ部
26 蒸発粒子発生部
27 横長拡散部
28 導入部
29 膜厚補正板

Claims (24)

  1. 蒸発源から蒸発した成膜材料を、蒸着マスクのマスク開口部を介して基板上に堆積して、この蒸着マスクにより定められた成膜パターンの蒸着膜が基板上に形成されるように構成した蒸着装置において、前記蒸発源とこの蒸発源に対向状態に配設する前記基板との間に、前記蒸発源から蒸発した前記成膜材料の蒸発粒子の飛散方向を制限する制限用開口部を設けた飛散制限部を有するマスクホルダーを配設し、このマスクホルダーに前記基板と離間状態に配設する前記蒸着マスクを接合させて付設し、前記基板を、前記蒸着マスクを付設した前記マスクホルダー及び前記蒸発源に対して、前記蒸着マスクとの離間状態を保持したまま相対移動自在に構成し、前記蒸着マスクのマスク開口部は、前記基板の相対移動方向に長くこれと直交する横方向に幅狭いスリット状とし、この横方向に複数並設したことを特徴とする蒸着装置。
  2. 減圧雰囲気とする蒸着室内に、前記成膜材料を収めた前記蒸発源と、この蒸発源の蒸発口部から蒸発した前記成膜材料の蒸発粒子が通過する前記マスク開口部を設けた前記蒸着マスクとを配設し、前記蒸発口部を複数並設し、前記蒸着マスクと離間状態に位置合わせする基板に、前記複数の蒸発口部から飛散する蒸発粒子が前記マスク開口部を通過して堆積し、蒸着マスクにより定められる成膜パターンの蒸着膜が前記基板に形成されるように構成し、この蒸発源とこの蒸発源と対向状態に配設する前記基板との間に、隣接する若しくは離れた位置の前記蒸発口部からの蒸発粒子を通過させない前記制限用開口部を設けた前記飛散制限部を構成する前記マスクホルダーを配設し、このマスクホルダーに前記基板と離間状態に配設する前記蒸着マスクを付設し、前記基板を、前記蒸着マスクを付設した前記マスクホルダー及び前記蒸発源に対してこの蒸着マスクとの離間状態を保持したまま相対移動させて、この相対移動方向に前記蒸着マスクの前記成膜パターンの蒸着膜を連続させて前記基板より小さい前記蒸着マスクでも広範囲に蒸着膜が形成されるように構成したことを特徴とする請求項1記載の蒸着装置。
  3. 前記マスクホルダーの前記基板側の端部に、前記蒸着マスクを付設したことを特徴とする請求項1,2のいずれか1項に記載の蒸着装置。
  4. 前記マスクホルダーの前記基板側の端部に、前記蒸着マスクに張力を付与して張設したことを特徴とする請求項3記載の蒸着装置。
  5. 前記マスクホルダーは、前記基板の相対移動方向に張力を付与して前記蒸着マスクを張設したことを特徴とする請求項4記載の蒸着装置。
  6. 前記蒸着マスクは、前記基板の相対移動方向と直交する横方向に複数枚に分割した構成とし、この分割した蒸着マスクを前記マスクホルダーに前記横方向に並設状態に付設したことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の蒸着装置。
  7. 前記蒸発源の前記蒸発口部を前記基板の相対移動方向と直交する横方向に複数並設し、この一若しくは複数の蒸発口部毎に夫々対向状態に前記制限用開口部を設けた前記飛散制限部を有する前記マスクホルダーの各制限用開口部を覆うように、前記蒸着マスクをマスクホルダーの前記基板側の端部に付設したことを特徴とする請求項3〜6のいずれか1項に記載の蒸着装置。
  8. 前記マスクホルダーに温度制御機構を備えることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の蒸着装置。
  9. 前記マスクホルダーは、前記基板の相対移動方向に延在して、前記蒸着マスクをマスクホルダーに張設する際に蒸着マスクに付与される張力によるマスクホルダーの変形を防ぐため、張設する方向におけるマスクホルダーの剛性を向上させるリブ部を、前記制限用開口部間に設けた構成としたことを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の蒸着装置。
  10. 前記マスクホルダーの前記制限用開口部間に、前記基板の相対移動方向に延在する前記リブ部を設け、このリブ部の前記基板側先端面に、前記各制限用開口部に設ける前記蒸着マスクを支承し接合するマスク取付支承面を設けたことを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の蒸着装置。
  11. 前記蒸着マスクと前記マスク取付支承面を、溶接を用いて接合することを特徴とする請求項10記載の蒸着装置。
  12. 前記溶接は、レーザーを用いることを特徴とする請求項11記載の蒸着装置。
  13. 前記基板の相対移動方向と直交する横方向に複数枚に分割した蒸着マスクは、前記マスク取付支承面で接合することを特徴とする請求項11,12のいずれか1項に記載の蒸着装置。
  14. 前記マスクホルダーは、前記制限用開口部の形状を、前記基板側の開口面積より前記蒸発源側の開口面積が小さい形状に形成したことを特徴とする請求項1〜13のいずれか1項に記載の蒸着装置。
  15. 前記基板の前記相対移動方向と直交する横方向に複数並設した前記各マスク開口部は、前記相対移動方向に一つの長いスリット状開口部を形成して若しくは複数のマスク開口部を前記相対移動方向に並設して、前記相対移動方向に長くこれと直交する横方向に幅狭いスリット状となる構成とし、このマスク開口部の相対移動方向のトータル開口長を前記制限用開口部の中央部に比して前記横方向に離れる程長くなるように設定したことを特徴とする請求項1〜14のいずれか1項に記載の蒸着装置。
  16. 前記蒸着マスクの前記基板側に、前記マスク開口部の一部を塞いで前記各マスク開口部の開口範囲を設定する膜厚補正板を配設したことを特徴とする請求項1〜15のいずれか1項記載の蒸着装置。
  17. 前記基板に蒸着される成膜パターンを決する前記蒸着マスクのマスク開口部の前記基板の相対移動方向と直交する横方向における形成間隔Mpxは、前記基板と前記蒸着マスクとのギャップをG、前記蒸着マスクと前記蒸発口部との距離をTS、前記成膜パターンの基板の相対移動方向と直交する横方向における形成間隔Pxとすると下記の式(1)で表され、成膜パターン形成間隔Pxより狭く設定し、前記蒸着マスクのマスク開口部の前記基板の相対移動方向と直交する横方向における開口寸法Mxは、前記基板と前記蒸着マスクとのギャップをG、前記蒸着マスクと前記蒸発口部との距離をTS、前記蒸着膜の成膜パターンにおける成膜幅Pとすると下記の式(2)で表され、前記蒸着膜の成膜パターン幅Pより広く設定したことを特徴とする請求項1〜16のいずれか1項に記載の蒸着装置。
    Figure 2012201895
    Figure 2012201895
  18. 前記蒸着マスクの前記基板側の表面に、前記マスク開口部の周囲若しくはこのマスク開口部間に、熱交換して温度制御する媒体を流通させる媒体路若しくは前記ヒートパイプを配設して、前記蒸着マスクに前記温度制御機構を設けたことを特徴とする請求項1〜17のいずれか1項に記載の蒸着装置。
  19. 前記蒸発源の前記蒸発口部は、前記基板の相対移動方向に長くこれと直交する横方向に幅狭いスリット状としたことを特徴とする請求項1〜18のいずれか1項に記載の蒸着装置。
  20. 前記基板と前記蒸着マスクとが離間状態で蒸着し、この蒸着マスクにより成膜パターンの蒸着膜が基板に形成される際、この蒸着膜の側端傾斜部分である陰影SHは、前記基板と前記蒸着マスクとのギャップをG,前記蒸発口部の前記横方向の開口幅をφx,この蒸発口部と前記蒸着マスクとの距離をTSとすると、下記の式(3)で表され、この陰影SHが隣接する蒸着膜との間隔PPに達しないように、前記ギャップGを大きく設定し、前記蒸発口部の前記開口幅φxを小さく設定した構成としたことを特徴とする請求項1〜19のいずれか1項に記載の蒸着装置。
    Figure 2012201895
  21. 前記蒸着マスクのマスク開口部をエッチング加工で形成することを特徴とする請求項1〜20のいずれか1項に記載の蒸着装置。
  22. 前記蒸着マスクは、Ni若しくはNiとFeの合金で構成することを特徴とする請求項1〜21のいずれか1項に記載の蒸着装置。
  23. 前記成膜材料を、有機材料としたことを特徴とする請求項1〜22のいずれか1項に記載の蒸着装置。
  24. 前記請求項1〜23のいずれか1項記載の蒸着装置を用いて、前記基板上に前記蒸着マスクにより定められた成膜パターンの蒸着膜を形成することを特徴とする蒸着方法。
JP2011064738A 2011-03-23 2011-03-23 蒸着装置並びに蒸着方法 Withdrawn JP2012201895A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011064738A JP2012201895A (ja) 2011-03-23 2011-03-23 蒸着装置並びに蒸着方法
PCT/JP2012/054724 WO2012127993A1 (ja) 2011-03-23 2012-02-27 蒸着装置並びに蒸着方法
TW101108853A TW201305372A (zh) 2011-03-23 2012-03-15 蒸鍍裝置及蒸鍍方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011064738A JP2012201895A (ja) 2011-03-23 2011-03-23 蒸着装置並びに蒸着方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2012201895A true JP2012201895A (ja) 2012-10-22

Family

ID=46879152

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011064738A Withdrawn JP2012201895A (ja) 2011-03-23 2011-03-23 蒸着装置並びに蒸着方法

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP2012201895A (ja)
TW (1) TW201305372A (ja)
WO (1) WO2012127993A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160057048A (ko) * 2014-11-12 2016-05-23 삼성디스플레이 주식회사 박막 증착 장치, 이를 이용한 유기 발광 표시 장치의 제조 방법 및 유기 발광 표시 장치

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI472635B (zh) * 2013-09-13 2015-02-11 Univ Nat Taiwan 脈衝雷射蒸鍍系統
CN113690396B (zh) * 2021-08-25 2023-03-28 京东方科技集团股份有限公司 掩膜组件及其制造方法、目标结构的制造方法、显示装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9323034D0 (en) * 1993-11-09 1994-01-05 Gen Vacuum Equip Ltd Vacuum web coating
JP2004119064A (ja) * 2002-09-24 2004-04-15 Fujitsu Ltd 薄膜形成装置および薄膜形成方法
JP5620146B2 (ja) * 2009-05-22 2014-11-05 三星ディスプレイ株式會社Samsung Display Co.,Ltd. 薄膜蒸着装置
JP5328726B2 (ja) * 2009-08-25 2013-10-30 三星ディスプレイ株式會社 薄膜蒸着装置及びこれを利用した有機発光ディスプレイ装置の製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160057048A (ko) * 2014-11-12 2016-05-23 삼성디스플레이 주식회사 박막 증착 장치, 이를 이용한 유기 발광 표시 장치의 제조 방법 및 유기 발광 표시 장치
KR102363252B1 (ko) * 2014-11-12 2022-02-16 삼성디스플레이 주식회사 박막 증착 장치, 이를 이용한 유기 발광 표시 장치의 제조 방법 및 유기 발광 표시 장치

Also Published As

Publication number Publication date
TW201305372A (zh) 2013-02-01
WO2012127993A1 (ja) 2012-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5616812B2 (ja) 蒸着装置並びに蒸着方法
JP5883230B2 (ja) 蒸着装置並びに蒸着方法
JP2012193391A5 (ja)
JP5356210B2 (ja) マスク組立体、その製造方法及びそれを用いた平板表示装置用蒸着装置
CN105143497B (zh) 蒸镀掩模、蒸镀掩模准备体、蒸镀掩模的制造方法、及有机半导体元件的制造方法
JP6318472B2 (ja) 多面付け蒸着マスクの製造方法及びこれにより得られる多面付け蒸着マスク並びに有機半導体素子の製造方法
TWI687315B (zh) 蒸鍍遮罩、圖案之製造方法、有機半導體元件的製造方法
TWI618804B (zh) 遮罩片及使用其製造有機發光二極體顯示器之方法
US9238276B2 (en) Method of manufacturing mask assembly for thin film deposition
JP5400653B2 (ja) 真空蒸着装置
JP2013055039A (ja) El発光装置の製造方法および蒸着装置
CN107855641A (zh) 蒸镀掩模、蒸镀掩模准备体、蒸镀掩模的制造方法、及有机半导体元件的制造方法
JP2012201895A (ja) 蒸着装置並びに蒸着方法
JP5745895B2 (ja) 蒸着装置並びに蒸着方法
TWI816883B (zh) 蒸鍍裝置
WO2014050501A1 (ja) 蒸着装置並びに蒸着方法
JP6769692B2 (ja) 蒸着マスクの製造方法、及び有機半導体素子の製造方法
JP2012197467A5 (ja)
JP2013095929A (ja) 有機el成膜装置とそのメタルマスク冷却機構
TW201634717A (zh) 用於在沉積製程期間遮蔽基板的遮罩裝置、用於在基板上之層沉積的沉積設備、及用於清洗遮罩裝置的方法
KR20090114182A (ko) LCOS Panel 제작을 위한 증착장치 및선경사각제어를 위한 증착지그
KR20170057643A (ko) 롤투롤 분출각도조절부를 갖는 증착장치

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20140603