JP2011105997A - Mask for film deposition - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、成膜用マスクに関するものである。 The present invention relates to a film forming mask.
各種半導体装置や電気光学装置の製造工程においては、成膜パターンに対応するマスク開口部が形成された成膜用マスクを被処理基板に重ね合わせた状態で、真空蒸着法、スパッタ成膜、イオンプレーティング、ＣＶＤ法などの成膜を行っている。例えば、有機ＥＬ装置の製造工程では、有機機能層を形成する有機材料の耐水性が低くウエットプロセスを利用することができないため、被処理基板に成膜用マスクを重ねた状態で真空蒸着を行うマスク蒸着法によって有機機能層を形成している。 In the manufacturing process of various semiconductor devices and electro-optic devices, a vacuum deposition method, a sputter film formation, an ion deposition method, with a film formation mask formed with a mask opening corresponding to a film formation pattern superimposed on a substrate to be processed. Filming such as plating and CVD is performed. For example, in the manufacturing process of the organic EL device, the water resistance of the organic material forming the organic functional layer is low and the wet process cannot be used. Therefore, vacuum deposition is performed in a state where the deposition mask is overlaid on the substrate to be processed. The organic functional layer is formed by mask vapor deposition.
しかしながら、この方法では蒸着源からの輻射熱の影響で成膜用マスクの温度が上昇して膨張することになる。このため、成膜用マスクの温度上昇が大きいと膨張率も大きくなり、マスク開口部と被処理基板との相対位置がずれてしまう。このように、従来の成膜用マスクでは蒸着を行う際、蒸着パターンの位置ずれを抑えて精度よく成膜することは困難である。 However, in this method, the temperature of the deposition mask rises and expands due to the influence of radiant heat from the vapor deposition source. For this reason, when the temperature rise of the film-forming mask is large, the expansion coefficient also increases, and the relative position between the mask opening and the substrate to be processed is shifted. As described above, it is difficult to form a film with high accuracy by suppressing the positional deviation of the vapor deposition pattern when performing vapor deposition with the conventional film formation mask.
このような問題を解決するための技術として、例えば特許文献１では、蒸着材料を収納して蒸発させるるつぼの開口部と成膜用マスクとの間に、成膜用マスクへの放射熱を防ぐ放射阻止板を設ける技術が開示されている。これにより、成膜用マスクの熱膨張を抑制し、蒸着パターンの位置ずれを抑えて画素ずれが生じない成膜を可能にしている。 As a technique for solving such a problem, for example, in Patent Document 1, radiant heat to a film formation mask is prevented between an opening of a crucible for storing and evaporating a vapor deposition material and the film formation mask. A technique for providing a radiation blocking plate is disclosed. Thereby, the thermal expansion of the deposition mask is suppressed, the positional deviation of the vapor deposition pattern is suppressed, and the film formation with no pixel deviation is enabled.
一方、蒸着パターンを形成するマスク開口部を有する構造体をシリコンで形成し、この構造体を支持する支持基板をガラス（例えばホウ珪酸ガラス、石英ガラスなど）で形成した成膜用マスクがある。この成膜用マスクを構成するシリコンやガラスの熱膨張係数は、被処理基板としてガラス基板を用いた場合の熱膨張係数と同程度であり、この成膜用マスクを用いて蒸着を行っても、反りやひずみは無視できるほど小さい。これにより、熱膨張係数の差に起因する蒸着パターンの位置ずれを抑えている。 On the other hand, there is a film formation mask in which a structure having a mask opening for forming a vapor deposition pattern is formed of silicon and a support substrate for supporting the structure is formed of glass (for example, borosilicate glass, quartz glass, or the like). The thermal expansion coefficient of silicon or glass constituting the deposition mask is about the same as the thermal expansion coefficient when a glass substrate is used as the substrate to be processed, and even if vapor deposition is performed using this deposition mask. Warpage and distortion are negligibly small. Thereby, the position shift of the vapor deposition pattern resulting from the difference in a thermal expansion coefficient is suppressed.
しかしながら、特許文献１では、るつぼの開口部に対応する領域には放射阻止板が設けられていない。このため、成膜用マスクの外周部ではるつぼからの放射熱を防ぐことができるものの、成膜用マスクの中央部（るつぼの開口部から飛散してくる蒸発材料の付着領域）ではるつぼからの放射熱を防ぐことができない。したがって、成膜用マスクの中央部が膨張してしまい蒸着パターンの位置ずれを十分に抑えることはできない。
また、従来の構造体をシリコンで形成し支持基板をガラスで形成した成膜用マスクでは、ガラスの熱伝導率とシリコンの熱伝導率との差が非常に大きい。これにより、支持基板はゆっくりと熱が伝導して徐々に伸びてゆくが、構造体はすぐに熱が伝導して急激に伸びる。このため、蒸着パターンを形成する場合の輻射熱により、蒸着回数を増やすにつれて支持基板と構造体との相対位置が徐々にずれていく。その結果、蒸着パターンの位置ずれが発生してしまい所望の位置に精度よく蒸着を行うことが困難となる。
However, in Patent Document 1, no radiation blocking plate is provided in a region corresponding to the opening of the crucible. For this reason, radiation heat from the crucible can be prevented at the outer peripheral portion of the film formation mask, but from the crucible at the central portion of the film formation mask (the area where the evaporation material splashes from the opening of the crucible). Cannot prevent radiant heat. Therefore, the central portion of the film formation mask expands, and the positional deviation of the vapor deposition pattern cannot be sufficiently suppressed.
Further, in a conventional film formation mask in which the structure is formed of silicon and the support substrate is formed of glass, the difference between the thermal conductivity of glass and the thermal conductivity of silicon is very large. As a result, the support substrate slowly conducts heat and gradually expands, but the structure immediately conducts heat and rapidly grows. For this reason, the relative position of the support substrate and the structure gradually shifts as the number of times of vapor deposition increases due to radiant heat when forming the vapor deposition pattern. As a result, the position of the vapor deposition pattern is shifted, and it is difficult to perform vapor deposition accurately at a desired position.
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、蒸着パターンの位置ずれを抑え所望の位置に精度よく蒸着を行うことができる成膜用マスクを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a film-formation mask that can suppress the positional deviation of the vapor deposition pattern and perform the vapor deposition accurately at a desired position.
上記の課題を解決するため、本発明の成膜用マスクは、被処理基板上に蒸着源から蒸発した蒸着材料を成膜する蒸着パターンに対応するマスク開口部が形成されたチップと、該チップを保持する支持基板とを有し、前記チップの一方面を前記被処理基板に重ね合わせた状態で蒸着に用いられる成膜用マスクにおいて、断熱層が前記支持基板の前記蒸着源の側に形成され、熱遮蔽層が前記断熱層の露出する部位全体を覆うように前記蒸着源の側の前記支持基板の全体に亘って形成されていることを特徴とする。 In order to solve the above problems, a film forming mask of the present invention includes a chip in which a mask opening corresponding to a vapor deposition pattern for forming a vapor deposition material evaporated from a vapor deposition source on a substrate to be processed, and the chip In a film formation mask used for vapor deposition with one surface of the chip superimposed on the substrate to be processed, a heat insulating layer is formed on the vapor deposition source side of the support substrate. The heat shielding layer is formed over the entire support substrate on the vapor deposition source side so as to cover the entire exposed portion of the heat insulating layer.
この成膜用マスクによれば、支持基板の蒸着源の側に熱遮蔽層が設けられているので、蒸着源からの輻射熱の原因となる電磁波を反射し支持基板に熱が伝わることを防止することができる。また、熱遮蔽層と支持基板との間に断熱層が設けられているので、熱遮蔽層で反射しきれずに吸収されたエネルギーから発生する熱が支持基板の側に伝導しにくい構造となっている。このため、支持基板に熱が蓄積されにくくなり、支持基板の変形（熱膨張による寸法変化）の速さを遅くすることができる。つまり、支持基板とチップ（マスク開口部）との単位時間当たりの相対位置のずれを無視できるほど小さくすることができる。したがって、蒸着パターンの位置ずれを抑え所望の位置に精度よく蒸着を行うことが可能な成膜用マスクが提供できる。また、特許文献１のように、るつぼの開口部と成膜用マスクとの間に、成膜用マスクへの放射熱を防ぐ放射阻止板を設けていないので、成膜用マスクの中央部が膨張して蒸着パターンの位置ずれが発生することがない。 According to this mask for film formation, since the heat shielding layer is provided on the support substrate on the side of the vapor deposition source, the electromagnetic wave causing the radiant heat from the vapor deposition source is reflected and heat is prevented from being transmitted to the support substrate. be able to. In addition, since the heat insulating layer is provided between the heat shielding layer and the support substrate, the heat generated from the energy absorbed without being reflected by the heat shielding layer is not easily conducted to the support substrate side. Yes. For this reason, it becomes difficult to accumulate heat on the support substrate, and the speed of deformation (dimensional change due to thermal expansion) of the support substrate can be reduced. That is, the shift of the relative position per unit time between the support substrate and the chip (mask opening) can be made small enough to be ignored. Therefore, it is possible to provide a film formation mask that can suppress the positional deviation of the vapor deposition pattern and perform the vapor deposition at a desired position with high accuracy. Further, as in Patent Document 1, since a radiation blocking plate for preventing radiant heat to the film forming mask is not provided between the crucible opening and the film forming mask, the central part of the film forming mask is It does not expand and does not cause misalignment of the vapor deposition pattern.
また、上記成膜用マスクは、隣り合う前記断熱層どうしが間隔を空けて配置されていてもよい。 Moreover, the said film-forming mask may arrange | position the heat insulation layers which adjoin each other at intervals.
この成膜用マスクによれば、線膨張係数の高い断熱層を用いた場合でも、断熱層の熱膨張の影響で支持基板に「歪み」や「撓み」が生じることを防止することができる。例えば、断熱層の形成材料として用いられるエポキシ樹脂やシリコーン樹脂は、熱伝導率が低いものの線膨張係数が高い。このように、温度上昇に対する変位量が大きいものの、隣り合う断熱層どうしが間隔を空けて配置されているので、断熱層の形成材料としてエポキシ樹脂やシリコーン樹脂を用いた場合でも支持基板が寸法変化することが抑制される。 According to this film forming mask, even when a heat insulating layer having a high linear expansion coefficient is used, it is possible to prevent “strain” and “deflection” from occurring in the support substrate due to the thermal expansion of the heat insulating layer. For example, an epoxy resin or a silicone resin used as a material for forming a heat insulating layer has a high coefficient of linear expansion, although it has a low thermal conductivity. In this way, although the amount of displacement with respect to the temperature rise is large, since the adjacent heat insulating layers are spaced apart from each other, even if an epoxy resin or a silicone resin is used as a material for forming the heat insulating layer, the support substrate changes in dimensions. Is suppressed.
また、上記成膜用マスクは、前記断熱層が前記支持基板の全体に亘って均等に配置されていてもよい。 In the film formation mask, the heat insulating layer may be arranged uniformly over the entire support substrate.
この成膜用マスクによれば、断熱層が局所的に配置された場合に比べて、支持基板への伝熱を偏りなくバランスよく抑制することができる。このため、支持基板に熱が局所的に蓄積されにくくなり、支持基板の変形（熱膨張による寸法変化）の速さを遅くすることができる。 According to this film-forming mask, heat transfer to the support substrate can be suppressed in a balanced manner as compared with the case where the heat insulating layer is locally disposed. For this reason, it becomes difficult to accumulate heat locally on the support substrate, and the speed of deformation (dimensional change due to thermal expansion) of the support substrate can be reduced.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。かかる実施の形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等が異なっている。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. This embodiment shows one aspect of the present invention, and does not limit the present invention, and can be arbitrarily changed within the scope of the technical idea of the present invention. Moreover, in the following drawings, in order to make each structure easy to understand, an actual structure and a scale, a number, and the like in each structure are different.
（成膜用マスク）
図１は、本発明に係る成膜用マスクの一例を示す概略構成図である。図１（ａ）は、成膜用マスク全体の基本的構成を示す図である。図１（ｂ）は、成膜用マスクの一部を拡大して示す図である。なお、図１（ａ）においては便宜上断熱層４１及び熱遮蔽層４２の図示を省略している。
(Deposition mask)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of a film forming mask according to the present invention. FIG. 1A is a diagram showing a basic configuration of the entire film formation mask. FIG. 1B is an enlarged view showing a part of the film formation mask. In FIG. 1A, illustration of the
図１に示すように、成膜用マスク１は、図示略の被処理基板上に蒸着材料を成膜する蒸着パターンに対応するマスク開口部２２が形成されたチップ２０と、チップ２０を保持する支持基板３０と、断熱層４１と、熱遮蔽層４２と、を備えている。
As shown in FIG. 1, the film formation mask 1 holds a
この成膜用マスク１は、ベース基板をなす矩形の支持基板３０に、複数のチップ２０を取り付けた構成を有している。本実施形態において、チップ２０はシリコン製であり、複数枚が各々、支持基板３０にアライメントされた状態で支持基板３０の上面に陽極接合や紫外線硬化型接着剤などにより接合されている。
The film formation mask 1 has a configuration in which a plurality of
成膜用マスク１は、所定の成膜パターンをマスク蒸着法により形成するためのマスクである。このマスクを構成するチップ２０には、成膜パターンに対応する長孔形状のマスク開口部２２が複数一定間隔で平行に並列した状態で形成されている。このため、チップ２０には、マスク開口部２２の各間に梁部２７が形成されている。チップ２０において、マスク開口部２２の形成領域の周りには外枠部２５が形成されており、かかる外枠部２５が支持基板３０に接合されている。
The film formation mask 1 is a mask for forming a predetermined film formation pattern by a mask vapor deposition method. On the
支持基板３０には、長方形の貫通孔からなる複数の開口領域３２が平行、かつ一定間隔で設けられている。複数のチップ２０は、支持基板３０の開口領域３２を塞ぐように支持基板３０上に固定されている。この支持基板３０の板厚Ｔ１（図２参照）は、例えば５０μｍ程度になっている。
The
この支持基板３０には、アライメントマーク３３が形成されている。このアライメントマーク３３は、成膜用マスク１を使用して蒸着などを行うときに、成膜用マスク１の位置合わせを行うためのものである。なお、チップ２０の外枠部２５にアライメントマークを形成してもよい。
An
支持基板３０の形成材料は、チップ２０の形成材料の熱膨張係数と同一又は近い熱膨張係数を有するものが好ましい。チップ２０はシリコンであるので、シリコンの熱膨張係数と同等の熱膨張係数を有する材料で支持基板３０を構成する。このようにすることにより、支持基板３０とチップ２０との熱膨張量の違いによる「歪み」や「撓み」の発生を抑えることができる。本実施形態では、支持基板３０の形成材料としては、例えば、無アルカリガラス、ホウケイ酸ガラス、ソーダガラス、石英ガラスなどからなる透明基板が用いられている。
The material for forming the
チップ２０は、例えば、面方位（１００）を有する単結晶シリコン基板２０ａからなっている。このチップ２０は、単結晶シリコン基板２０ａにフォトリソグラフィ技術やエッチング技術などを用いて、貫通溝からなるマスク開口部２２を形成することにより、製造される。チップ２０の下面（他方面）には大きな凹部２９が形成されており、マスク開口部２２は、凹部２９の底部で開口している。これにより、マスク開口部２２が形成された領域では基板厚（梁部２７の厚さ）が薄く、その厚さは５μｍ〜５０μｍである。このため、マスク開口部２２では、斜め方向に進行する蒸着粒子もマスク開口部２２を通過しやすくなっている。
The
成膜用マスク１において、支持基板３０の上面には、開口領域３２の長手方向に沿って一定間隔にアライメントマーク３４が形成されている。また、複数のチップ２０の各々において、外枠部２５の下面には、アライメントマーク２４が形成されている。アライメントマーク３４及びアライメントマーク２４は、チップ２０を支持基板３０に固定する際の位置合わせに使用される。
In the film formation mask 1, alignment marks 34 are formed on the upper surface of the
支持基板３０の蒸着源１００の側（チップ２０が固定された側と反対の側）には、断熱層４１の露出する部位全体を覆うように支持基板３０の全体に亘って、熱遮蔽層４２が設けられている。熱遮蔽層４２は支持基板３０と平面視重なるように形成されている。つまり、熱遮蔽層４２の開口の幅と支持基板３０の開口領域３２の幅とは略同一になっている。このように、熱遮蔽層４２は支持基板３０の開口領域３２を遮らない程度に配置されている。これにより、蒸着源１００から蒸発した蒸着材料がマスク開口部２２に向かうことを遮ることがないようになっている。
On the side of the
熱遮蔽層４２は、例えば、Ａｌ（アルミニウム）やＴｉ（チタン）などの金属、ＩＴＯ（錫添加酸化インジウム）やＡＴＯ（アンチモン添加酸化錫）などの複合材料によって形成されている。この熱遮蔽層４２は支持基板３０の開口領域３２に対応した開口を有して平坦に形成されている。熱遮蔽層４２の膜厚Ｔ３（図２参照）は、例えば１００ｎｍ以上になっている。この熱遮蔽層４２は、蒸着源１００からの輻射熱を反射する機能を有する。
The
蒸着源１００からの輻射熱としては、例えば、可視光や赤外線の領域の電磁波（波長０．７５μｍ〜１００μｍ）によるものが挙げられる。熱遮蔽層４２の形成材料は、上記波長の電磁波に対して、支持基板３０よりも高い反射率を有するものである。成膜用マスク１において、熱遮蔽層４２としてＡｌを用いた場合の反射率（０．９５）は支持基板３０としてガラスを用いた場合の反射率（０．０５）よりも高くなっている。
Examples of the radiant heat from the
このように、支持基板３０の蒸着源１００の側に熱遮蔽層４２を設けることによって、蒸着源１００からの輻射熱の原因となる電磁波を反射し支持基板３０に熱が伝わることを防止することができる。
In this way, by providing the
熱遮蔽層４２と支持基板３０との間には、島状の断熱層４１が複数一定間隔で設けられている。断熱層４１は、支持基板３０よりも熱伝導率の低い材料から構成されている。例えば、支持基板３０としてホウ珪酸ガラス（１．２Ｗ／（ｍ・Ｋ））を用いた場合、断熱層４１としてはエポキシ樹脂（０．１７〜０．２１Ｗ／（ｍ・Ｋ））やシリコーン樹脂（０．１４〜０．３１Ｗ／（ｍ・Ｋ））を用いる。断熱層４１の膜厚Ｔ２（図２参照）は、例えば１００ｎｍ以上になっている。この断熱層４１は、熱遮蔽層４２で受けた熱が支持基板３０の側に伝導することを抑制するためのものである。
A plurality of island-shaped
このように、熱遮蔽層４２と支持基板３０との間に断熱層４１を設けることによって、熱遮蔽層４２で反射しきれずに吸収されたエネルギーから発生する熱が支持基板３０の側に伝導することを抑制することができる。
Thus, by providing the
具体的には、蒸着回数を増やすにつれて、熱遮蔽層４２の表面に蒸着源１００から飛散した蒸着粒子が付着し徐々に積み重なっていく。すると、この蒸着粒子に起因する熱遮蔽層４２の反射率の低下、蒸着粒子の熱容量に起因する熱遮蔽層４２の熱容量の変化などによって、熱遮蔽層４２で電磁波を反射しきれずに熱が蓄積する。本実施形態では、熱遮蔽層４２と支持基板３０との間に断熱層４１が設けられているので、熱遮蔽層４２に熱が蓄積されたとしても、この熱が支持基板３０に伝わることを抑制することができる。このため、支持基板３０に熱が蓄積されにくくなり、支持基板３０の変形（熱膨張による寸法変化）の速さを遅くすることができる。
Specifically, as the number of times of vapor deposition increases, vapor deposition particles scattered from the
図２は、成膜用マスク１の断面構成を示す図である。図２において、符号Ｔ１は支持基板３０の板厚、符号Ｔ２は断熱層４１の膜厚、符号Ｔ３は熱遮蔽層４２の膜厚、符号Ｗは隣り合う断熱層４１どうしの間隔である。なお、図２においては便宜上チップ２０の図示を省略している。
FIG. 2 is a diagram showing a cross-sectional configuration of the film formation mask 1. In FIG. 2, reference symbol T <b> 1 is the thickness of the
図２に示すように、支持基板３０の下面（蒸着源１００の側の面）には複数の断熱層４１が形成されており、隣り合う断熱層４１どうしが間隔Ｗを空けて配置されている。この間隔Ｗは、断熱層４１が熱遮蔽層４２からの熱を受けて膨張した場合、膨張した断熱層４１がその隣の断熱層４１に接触しない程度の大きさになっている。
As shown in FIG. 2, a plurality of
これにより、線膨張係数の高い（温度上昇に対する変位量が大きい）断熱層４１を用いた場合でも、断熱層４１の熱膨張の影響で支持基板３０に「歪み」や「撓み」が生じることを防止することができる。
As a result, even when the
また、複数の断熱層４１は支持基板３０の全体に亘って均等に配置されている。これにより、複数の断熱層４１が局所的に配置された場合に比べて、支持基板３０への伝熱を偏りなくバランスよく抑制することができる。
Further, the plurality of
また、断熱層４１は支持基板３０の全体に亘って、例えば１００〜１０００程度に分割された島状になっている。島状に分割された複数の断熱層４１の大きさはそれぞれ同じでもよいし、それぞれ異なっていてもよい。また、支持基板３０に対する断熱層４１の遮蔽率（支持基板３０の下面の面積に対する断熱層４１の接触面積）は、例えば５０％〜９５％程度となっている。これにより、断熱層４１の熱膨張の影響による支持基板３０の寸法変化を抑制しつつ、熱遮蔽層４２の蓄熱による支持基板３０への伝熱を抑制することができる。なお、支持基板３０に対する断熱層４１の遮蔽率が５０％よりも小さいと十分な断熱効果が得られず、９５％よりも大きいと断熱層４１の熱膨張の影響で支持基板３０の寸法が生じる可能性がある。
Further, the
（成膜用マスクの製造方法）
図４は、成膜用マスク１の製造工程の一例を示す工程図である。なお、図４においては便宜上蒸着源１００の側を紙面上側にしている。また、チップ２０及びアライメントマーク３４（蒸着源１００の側と反対の側の構成）の図示を省略している。
(Method for manufacturing mask for film formation)
FIG. 4 is a process diagram showing an example of a manufacturing process of the film formation mask 1. In FIG. 4, for convenience, the
先ず、支持基板３０となるホウ珪酸ガラスにチップ２０を接合する際に使用するアライメントマーク３４（図１（ａ）参照）を形成する。アライメントマーク３４は、クロムなどの金属薄膜を用いて、フォトリソグラフィやウエットエッチングにより形成することができる。また、アライメントマーク３４は、レーザーやドライエッチング、ウエットエッチングにより、支持基板３０上に凹部を形成することによっても作製可能である。
First, the alignment mark 34 (refer FIG. 1A) used when joining the chip |
次に、チップ２０のマスク開口部２２に対応する位置に開口領域３２を形成する。この開口領域３２は、切削などの機械加工によって形成することができる。このようにアライメントマーク３４及び開口領域３２を形成することで、支持基板３０の加工は終了する（図４（ａ）参照）。
Next, an
次に、支持基板３０の蒸着源１００の側に断熱層４１を形成する（図４（ｂ）参照）。断熱層４１の形成材料としては、上述したエポキシ樹脂やシリコーン樹脂など、支持基板３０（ホウ珪酸ガラス）よりも熱伝導率の低い材料を用いる。断熱層４１は、連続した膜状に形成するのではなく、島状に複数分割して形成する。断熱層４１を島状に複数分割した状態に形成する方法としては、例えばフォトリソグラフィがあり、これにより容易に形成することができる。
Next, a
次に、断熱層４１の露出する部位全体を覆うように支持基板３０の全体に亘って熱遮蔽層４２を形成する（図４（ｃ）参照）。熱遮蔽層４２の形成材料としては、上述したＡｌやＴｉなどの金属若しくはＩＴＯやＡＴＯなどの複合材料など、支持基板３０（ガラス）よりも高い反射率を有する材料を用いる。以上の工程により、本発明に係る成膜用マスク１が作製される。
Next, the
本発明に係る成膜用マスク１によれば、支持基板３０の蒸着源１００側に熱遮蔽層４２が設けられているので、蒸着源１００からの輻射熱の原因となる電磁波を反射し支持基板３０に熱が伝わることを防止することができる。また、熱遮蔽層４２と支持基板３０との間に断熱層４１が設けられているので、熱遮蔽層４２で反射しきれずに吸収されたエネルギーから発生する熱が支持基板３０の側に伝導しにくい構造となっている。このため、支持基板３０に熱が蓄積されにくくなり、支持基板３０の変形（熱膨張による寸法変化）の速さを遅くすることができる。つまり、支持基板３０とチップ２０（マスク開口部２２）との単位時間当たりの相対位置のずれを無視できるほど小さくすることができる。したがって、蒸着パターンの位置ずれを抑え所望の位置に精度よく蒸着を行うことが可能な成膜用マスクが提供できる。また、特許文献１のように、るつぼの開口部と成膜用マスクとの間に、成膜用マスクへの放射熱を防ぐ放射阻止板を設けていないので、成膜用マスクの中央部が膨張して蒸着パターンの位置ずれが発生することがない。
According to the film-forming mask 1 according to the present invention, since the
また、この成膜用マスク１によれば、隣り合う断熱層４１どうしが間隔を空けて配置されているので、線膨張係数の高い断熱層４１を用いた場合でも、断熱層４１の熱膨張の影響で支持基板３０に「歪み」や「撓み」が生じることを防止することができる。例えば、断熱層４１の形成材料としてのエポキシ樹脂やシリコーン樹脂は、熱伝導率が低いものの線膨張係数が高い。このように、温度上昇に対する変位量が大きいものの、隣り合う断熱層４１どうしが間隔を空けて配置されているので、断熱層４１の形成材料としてエポキシ樹脂やシリコーン樹脂を用いた場合でも支持基板３０が寸法変化することが抑制される。
Moreover, according to this film-forming mask 1, since the adjacent
また、この成膜用マスク１によれば、断熱層４１が支持基板３０の全体に亘って均等に配置されているので、断熱層４１が局所的に配置された場合に比べて、支持基板３０への伝熱を偏りなくバランスよく抑制することができる。このため、支持基板３０に熱が局所的に蓄積されにくくなり、支持基板３０の変形（熱膨張による寸法変化）の速さを遅くすることができる。
Moreover, according to this film-forming mask 1, since the
なお、上記実施形態では、支持基板３０の形成材料として、無アルカリガラス、ホウケイ酸ガラス、ソーダガラス、石英ガラスなどを挙げたがこれに限らない。例えば、支持基板３０の形成材料として金属を用いることもできる。この場合、支持基板３０として上述したガラス基板を用いた場合に比べて熱膨張が大きくなるので、本実施形態の構造を適用することで、支持基板３０の寸法変化をさらに抑制できる効果がある。
In the embodiment described above, the alkali-free glass, borosilicate glass, soda glass, quartz glass, and the like are given as the material for forming the
また、チップ２０は、チップ２０のマスク開口部２２の形成面に平行に張力が付与された状態で支持基板３０に保持されていてもよい。例えば、蒸着パターンの高精彩化及び成膜用マスクの軽量化を図るためチップ２０を薄肉化したり、蒸着パターンのサイズを大きくするためにチップ２０を大型化したりする場合がある。この場合、チップ２０の強度が低下しチップ２０が変形するおそれがあるが、チップ２０に張力が付与された状態で支持基板３０に固定することで変形を抑制することができる。
Further, the
本発明に係る成膜マスクは、例えば、有機ＥＬ装置を構成する正孔注入輸送層、有機発光層、電子注入輸送層、さらに陰極を選択的に蒸着することにより形成する場合に用いることが可能である。また、有機ＥＬ装置に限らず、有機ＥＬ装置以外の蒸着技術全般においても用いることができる。 The film formation mask according to the present invention can be used, for example, when a hole injection / transport layer, an organic light emitting layer, an electron injection / transport layer, and a cathode constituting an organic EL device are formed by selective vapor deposition. It is. Moreover, it can be used not only for organic EL devices but also for all vapor deposition techniques other than organic EL devices.
本願発明者は、本発明に係る成膜用マスクの効果を確認するための実験を行った。本実験は、蒸着材料として金属材料を用い回転成膜により連続して蒸着を行った。 The inventor of the present application conducted an experiment for confirming the effect of the film forming mask according to the present invention. In this experiment, a metal material was used as a vapor deposition material, and vapor deposition was continuously performed by rotating film formation.
実施例としては本発明に係る成膜用マスク（図１及び図２参照）を用いた。具体的には、熱遮蔽層としてＡｌ（反射率０．９５）を用い支持基板としてガラス（反射率０．０５）を使用した成膜用マスクを用いた。
比較例としては熱遮蔽層と断熱層とを配設していない構造（図１及び図２に示す成膜用マスクにおいて熱遮蔽層と断熱層とを取り除いたもの）を用いた。
比較した特性は、連続して金属材料を成膜する際の支持基板の温度変化である。
As an example, the film forming mask according to the present invention (see FIGS. 1 and 2) was used. Specifically, a film-formation mask using Al (reflectance 0.95) as the heat shielding layer and glass (reflectance 0.05) as the supporting substrate was used.
As a comparative example, a structure in which the heat shielding layer and the heat insulating layer are not provided (the film forming mask shown in FIGS. 1 and 2 from which the heat shielding layer and the heat insulating layer are removed) was used.
The compared characteristic is a temperature change of the support substrate when the metal material is continuously formed.
評価の結果、比較例の支持基板の温度変化は、蒸着前の２５℃から連続して蒸着を行った後６５℃程度まで上昇することが確認された。
これに対し、実施例の支持基板の温度変化は、蒸着前から連続して蒸着を行った後において温度上昇を約３℃まで低減できることが確認された。
As a result of the evaluation, it was confirmed that the temperature change of the support substrate of the comparative example rises to about 65 ° C. after performing the deposition continuously from 25 ° C. before the deposition.
On the other hand, it was confirmed that the temperature change of the support substrate of the example can reduce the temperature rise to about 3 ° C. after the deposition is continuously performed before the deposition.
すなわち、初期状態（熱遮蔽層の表面に蒸着粒子の付着が少ない状態）で支持基板の温度上昇を抑えることは可能である。しかしながら実際には、長期的な使用により熱遮蔽層の表面に蒸着粒子の付着が積層されていく。つまり、この蒸着粒子に起因する熱遮蔽層の反射率の低下や蒸着粒子の熱容量に起因する熱遮蔽層の熱容量の変化などがあるため、評価結果の通りにはならないと考えられる。しかしながら、実施例においては熱遮蔽層と支持基板との間に断熱層が設けられているので、熱遮蔽層で電磁波を反射しきれずに蓄積された熱は断熱層により断熱され、支持基板に熱が伝わることが遅延される。 That is, it is possible to suppress an increase in the temperature of the support substrate in an initial state (a state in which the deposition particles are hardly attached to the surface of the heat shielding layer). However, in practice, the deposition of deposited particles is laminated on the surface of the heat shielding layer by long-term use. That is, it is considered that the evaluation result does not match because there is a decrease in the reflectance of the heat shielding layer due to the vapor deposition particles and a change in the heat capacity of the heat shielding layer due to the heat capacity of the vapor deposition particles. However, in the embodiment, since the heat insulating layer is provided between the heat shielding layer and the support substrate, the heat accumulated without being able to reflect the electromagnetic waves by the heat shielding layer is insulated by the heat insulating layer, and the heat is applied to the support substrate. Is delayed to be transmitted.
このように、本発明に係る成膜用マスクによって、支持基板の単位時間当たりの温度変化が小さくなることが認められる。つまり、支持基板の単位時間当たりの変形の速さが遅くなる。したがって、蒸着パターンの位置ずれを抑え所望の位置に精度よく蒸着を行うことが可能な成膜用マスクが実現していることがわかる。 As described above, it is recognized that the temperature change per unit time of the support substrate is reduced by the film forming mask according to the present invention. That is, the deformation speed of the support substrate per unit time is reduced. Therefore, it can be seen that a film-formation mask capable of suppressing the positional deviation of the vapor deposition pattern and performing the vapor deposition accurately at a desired position is realized.
１…成膜用マスク、２０…チップ、２２…マスク開口部、３０…支持基板、４１…断熱層、４２…熱遮蔽層、１００…蒸着源、Ｗ…隣り合う断熱層どうしの間隔 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Deposition mask, 20 ... Chip, 22 ... Mask opening, 30 ... Support substrate, 41 ... Heat insulation layer, 42 ... Heat shielding layer, 100 ... Deposition source, W ... Spacing between adjacent heat insulation layers
Claims (3)
断熱層が前記支持基板の前記蒸着源の側に形成され、熱遮蔽層が前記断熱層の露出する部位全体を覆うように前記蒸着源の側の前記支持基板の全体に亘って形成されていることを特徴とする成膜用マスク。 A chip having a mask opening corresponding to a vapor deposition pattern for depositing a vapor deposition material evaporated from a vapor deposition source on a substrate to be treated; and a support substrate for holding the chip; In a film formation mask used for vapor deposition in a state of being superimposed on a substrate to be processed,
A heat insulating layer is formed on the side of the vapor deposition source of the support substrate, and a heat shielding layer is formed over the entire support substrate on the side of the vapor deposition source so as to cover the entire exposed part of the heat insulating layer. A film-forming mask characterized by the above.
The film-forming mask according to claim 1, wherein the heat insulating layer is arranged uniformly over the entire support substrate.
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