KR20160055126A - Film formation mask, film formation device, film formation method, and touch panel substrate - Google Patents

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KR20160055126A KR1020167002711A KR20167002711A KR20160055126A KR 20160055126 A KR20160055126 A KR 20160055126A KR 1020167002711 A KR1020167002711 A KR 1020167002711A KR 20167002711 A KR20167002711 A KR 20167002711A KR 20160055126 A KR20160055126 A KR 20160055126A
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브이 테크놀로지 씨오. 엘티디
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Abstract

본 발명은 기판 위에 성막되는 박막 패턴과 형상 치수가 같은 복수의 제1 개구 패턴(4)을 형성하고 있는 제1 마스크(2)와, 상기 복수의 제1 개구 패턴(4) 중 적어도 하나를 내포하는 크기의 제2 개구 패턴(10)을 형성하고 있으며 상기 제1 마스크(2)에 대하여 비구속 상태가 되도록 상기 제1 마스크(2) 위에 중첩시켜 설치되는 제2 마스크(3)를 구비하여 구성된다.The present invention relates to a thin film transistor including a first mask (2) forming a thin film pattern to be formed on a substrate and a plurality of first opening patterns (4) having the same shape dimensions, and a second mask And a second mask (3) formed on the first mask (2) so as to be in a non-restrained state with respect to the first mask (2) do.

Description

성막 마스크, 성막 장치, 성막 방법 및 터치 패널 기판{FILM FORMATION MASK, FILM FORMATION DEVICE, FILM FORMATION METHOD, AND TOUCH PANEL SUBSTRATE}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a film formation mask, a film formation apparatus, a film formation method, and a touch panel substrate,

본 발명은 성막(成膜) 마스크(mask)에 관한 것으로, 특히 마스크 재료와 박막 재료의 선팽창 계수의 차이로 인한 마스크의 변형의 영향을 저렴한 방법으로 억제하여 박막 패턴의 위치 정밀도의 향상을 도모할 수 있는 성막 마스크, 성막 장치, 성막 방법 및 터치 패널 기판에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a film formation mask and, in particular, to suppress the influence of deformation of a mask due to a difference in linear expansion coefficient between a mask material and a thin film material by an inexpensive method, thereby improving the positional accuracy of the thin film pattern A film forming apparatus, a film forming method, and a touch panel substrate.

종래의 성막 마스크는 비퇴적 영역으로 하여야 할 부분을 피복하며, 기재(基材) 표면과 밀착되는 재료가 가요성(可撓性) 필름(film)으로 이루어지는 그러한 가요성 접착 필름을 이용하는 성막 마스크가 사용되고, 가요성 접착 필름을 기재의 성막측 표면 전체에 밀착시킨 후, 소망하는 퇴적층을 형성하여야 할 영역을 가리는 가요성 접착 필름을 선택적으로 제거하고, 그 후에 퇴적층을 형성하는 성막 공정을 실시하며, 마지막으로 기재 표면 위에 남겨진 가요성 접착 필름을 제거하는 것이었다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).A conventional film deposition mask covers a portion to be a non-deposition region, and a film deposition mask using such a flexible adhesive film in which the material which is in close contact with the substrate surface is made of a flexible film A flexible adhesive film which is used to adhere the flexible adhesive film to the entire film-forming side surface of the base material and then selectively removes a flexible adhesive film covering a region where a desired deposit layer is to be formed, and thereafter a film- Finally, the flexible adhesive film remaining on the substrate surface was removed (see, for example, Patent Document 1).

특허 문헌 1: 일본 공개 특허 공보 제2012-111985호Patent Document 1: Japanese Laid-Open Patent Publication No. 1-111985

그러나, 이와 같은 종래의 성막 마스크에 있어서는 마스크 재료가, 예를 들면 폴리이미드 등의 가요성의 수지(樹脂) 필름이기 때문에, 이 필름과 필름 위에 퇴적되는 예를 들어 박막 재료로서의 투명 도전막과의 선팽창 계수의 차이로 인해 필름에 주름이나 휨 등의 변형이 생겨서, 성막되는 박막 패턴의 위치 정밀도가 나빠진다는 문제가 있었다.However, in such a conventional film formation mask, since the mask material is a flexible resin (resin) film such as polyimide, the film and the linear expansion with the transparent conductive film as a thin film material deposited on the film There is a problem that the film is deformed such as wrinkle or warp due to the difference in coefficient, and the positional accuracy of the thin film pattern to be formed becomes poor.

이 경우, 수지제의 필름에 형성된 개구 패턴을 내포(內包)하는 크기의 관통공을 형성하고 있는, 예를 들면 인바(invar), 또는 인바 합금의 자성 금속 재료로 이루어지는 박판을 필름 위에 밀착 접촉시켜 일체화하고, 기판의 이면(裏面)에 배치된 자석에 의하여 자성 박판을 흡인하여 필름을 기판의 성막면에 밀착시켜 성막하는 것도 생각할 수 있으나, 필름과 자성 박판의 선팽창 계수가 다르기 때문에, 쌍방에 내부 응력이 발생한다. 따라서, 필름과 자성 박판을 프레임에 고착시킨 후, 필름에 개구 패턴을 레이저 가공하면, 상기 내부 응력이 일부 해방되어 개구 패턴의 위치 어긋남이 발생할 우려가 있다. 그러므로, 기판 위에 성막되는 박막 패턴의 위치 정밀도의 향상을 도모하는 것이 곤란하다.In this case, for example, a thin plate made of a magnetic metal material such as invar or Invar alloy forming a through-hole having a size to encapsulate an opening pattern formed in a resin film is brought into close contact with the film It is also conceivable that the magnetic thin plate is sucked by a magnet disposed on the back surface of the substrate and the film is brought into close contact with the film formation surface of the substrate. However, since the film and the magnetic thin plate have different coefficients of linear expansion, Internal stress is generated. Therefore, when the film and the magnetic thin plate are fixed to the frame and then the opening pattern is laser-processed on the film, the internal stress is partially released and the opening pattern may be displaced. Therefore, it is difficult to improve the positional accuracy of the thin film pattern formed on the substrate.

또한, 자성 박판과 이 자성 박판 위에 퇴적되는 박막과의 선팽창 계수의 차가 클 때에는 자성 박판이 볼록한 형태로 변형되기 때문에, 필름의 일부가 기판의 성막면으로부터 들떠서 제1 개구 패턴의 위치가 어긋나거나, 박막 재료가 개구 패턴의 가장자리부로부터 필름과 기판의 틈에 들어가 성막되기 때문에, 박막 패턴의 가장자리부가 흐려지거나 하는 문제가 있다. 따라서, 이 경우에도 기판 위에 성막되는 박막 패턴의 위치 정밀도의 향상을 도모하는 것이 곤란하다.When the difference between the linear expansion coefficients of the magnetic thin plate and the thin film deposited on the magnetic thin plate is large, the thin magnetic plate is deformed into a convex shape, so that a part of the film is excited from the film formation surface of the substrate, There is a problem that the edge portion of the thin film pattern is blurred because the thin film material enters the gap between the film and the substrate from the edge portion of the opening pattern. In this case, therefore, it is difficult to improve the positional accuracy of the thin film pattern formed on the substrate.

동시에, 자성 박판의 변형으로 인해 자성 박판에 작용하는 자력이 저하하기 때문에, 성막 마스크의 위치가 어긋날 우려가 있고, 이로 인해 기판 위에 성막되는 박막 패턴의 위치 정밀도의 향상을 도모하는 것이 또한 곤란하다.At the same time, the magnetic force acting on the magnetic thin plate is lowered due to the deformation of the magnetic thin plate, so that the position of the film formation mask may be displaced, and it is also difficult to improve the positional accuracy of the thin film pattern formed on the substrate.

상기 문제들을 동시에 해결하려면 기판, 필름 및 자성 박판의 각각의 재료 및 성막 재료의 선팽창 계수가 서로 근사한 것을 선정할 필요가 있다. 그러나, 선정되는 각각의 재료는 한정되어 있어, 재료비가 비싸지는 문제가 있다.In order to simultaneously solve the above problems, it is necessary to select one of the materials of the substrate, the film, and the magnetic thin plate and the film forming material whose coefficients of linear expansion are close to each other. However, each material to be selected is limited, and there is a problem that the material cost is expensive.

이에, 본 발명은 이와 같은 문제점에 대처하여, 마스크 재료와 박막 재료의 선팽창 계수의 차이로 인한 마스크의 변형의 영향을 저렴한 방법으로 억제하고, 박막 패턴의 위치 정밀도의 향상을 꾀할 수 있는 성막 마스크, 성막 장치, 성막 방법 및 터치 패널 기판을 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a film-forming mask capable of suppressing the influence of deformation of the mask due to the difference in coefficient of linear expansion between the mask material and the thin film material by an inexpensive method and improving the positional accuracy of the thin film pattern, A film forming apparatus, a film forming method, and a touch panel substrate.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 성막 마스크는 기판 위에 성막되는 박막 패턴과 형상 치수가 같은 복수의 제1 개구 패턴을 형성하고 있는 제1 마스크와, 상기 복수의 제1 개구 패턴 중 적어도 하나를 내포하는 크기의 제2 개구 패턴을 형성하고 있으며 상기 제1 마스크에 대하여 비구속(非拘束) 상태가 되도록 상기 제1 마스크 위에 중첩시켜 설치되는 제2 마스크를 구비하여 구성된다.In order to achieve the above object, a film formation mask according to the present invention comprises: a first mask which forms a plurality of first opening patterns having the same shape dimension as a thin film pattern to be formed on a substrate; And a second mask provided on the first mask so as to be in a non-constrained state with respect to the first mask.

또한, 본 발명에 의한 성막 장치는 진공 챔버 내에, 기판 위에 성막되는 박막 패턴과 형상 치수가 같은 복수의 제1 개구 패턴을 형성하고 있는 제1 마스크와, 상기 복수의 제1 개구 패턴 중 적어도 하나를 내포하는 크기의 제2 개구 패턴을 형성하고 있는 제2 마스크를 서로 간에 비구속 상태가 되도록 중첩시켜 구비하고 있는 성막 마스크에 대해, 상기 성막 마스크의 상기 제1 마스크가 상기 기판 측이 되도록 유지시키는 마스크 홀더와, 상기 마스크 홀더를 이동시켜 기판 홀더에 의해 유지되는 상기 기판의 성막면에 상기 제1 마스크를 밀착시키는 마스크 로딩 기구를 구비하여 구성된다.In addition, the film forming apparatus according to the present invention includes a vacuum chamber, a first mask having a thin film pattern to be formed on a substrate and a plurality of first opening patterns having the same size, and at least one of the plurality of first opening patterns And a mask for holding the first mask of the film formation mask so as to be on the substrate side, with respect to a film formation mask provided with a second mask forming a second opening pattern of a size to be nested, And a mask loading mechanism for moving the mask holder to bring the first mask into close contact with the film formation surface of the substrate held by the substrate holder.

또한, 본 발명에 의한 성막 방법은 기판 위에 성막되는 박막 패턴과 형상 치수가 같은 복수의 제1 개구 패턴을 형성하고 있는 제1 마스크와, 상기 복수의 제1 개구 패턴 중 적어도 하나를 내포하는 크기의 제2 개구 패턴을 형성하고 있는 제2 마스크를 서로 간에 비구속 상태가 되도록 중첩시켜 구비하고 있는 성막 마스크에 대해, 상기 성막 마스크의 상기 제1 마스크 측을 상기 기판의 성막면에 밀착시키는 제1 스텝과, 상기 제1 마스크의 상기 제1 개구 패턴을 통해 상기 기판의 성막면에 상기 박막 패턴을 성막하는 제2 스텝과, 복수 장(枚)의 기판에 대하여 상기 제1 및 제2 스텝을 실시한 후, 상기 제1 마스크로부터 상기 제2의 마스크를 박리(剝離)하는 제3 스텝을 실시하는 것이다.The film forming method according to the present invention is a film forming method comprising: forming a first mask having a plurality of first opening patterns having the same size as a thin film pattern to be formed on a substrate; And a second mask having a second opening pattern formed thereon so as to be in a non-restrained state with respect to the film formation surface of the substrate, the method comprising: a first step of bringing the first mask side of the film formation mask into close contact with the film formation surface of the substrate A second step of forming the thin film pattern on the film formation surface of the substrate through the first opening pattern of the first mask, a second step of performing the first and second steps And a third step of peeling off the second mask from the first mask.

또한, 본 발명에 의한 터치 패널 기판은 상기 성막 방법을 사용하여, 투명한 유리 기판 위에 투명 도전막으로 이루어지는 전극을 형성하고 있는 것이다.Further, in the touch panel substrate according to the present invention, an electrode made of a transparent conductive film is formed on a transparent glass substrate by using the film forming method.

본 발명에 의하면, 성막 마스크는 제1 마스크 위에 제2 마스크가 제1 마스크에 대하여 비구속 상태가 되도록 중첩되는 구조가 되게 하고, 제1 마스크 측을 기판의 성막면에 밀착시켜 사용하기 때문에, 마스크 위에 퇴적되는 박막 재료는 주로 제2 마스크의 위에 퇴적된다. 따라서, 마스크 재료와 그 위에 퇴적되는 박막 재료의 선팽창 계수의 차이로 인해 변형되는 것은 주로 제2 마스크이며, 메인 마스크인 제1 마스크의 변형을 억제할 수 있다. 그러므로, 성막되는 박막 패턴의 위치 정밀도의 향상을 꾀할 수 있다. 또한, 성막 마스크의 사용 횟수가 증가하여 제2 마스크의 변형량이 미리 정해진 변형의 허용 한계값을 넘었을 때에는 제2 마스크를 박리하고 다른 제2 마스크로 교체할 수 있다. 또한, 제2 마스크의 제2 개구 패턴의 형성 정밀도는 제1 마스크의 제1 개구 패턴의 형성 정밀도에 비하여 정밀하지 않아도 되기 때문에, 제2 마스크의 제조 비용은 저렴하다. 따라서, 마스크의 변형으로 인한 개구 패턴의 위치가 어긋나는 영향을 저렴한 방법으로 억제하고, 성막되는 박막 패턴의 위치 정밀도의 향상을 도모할 수 있다.According to the present invention, since the film formation mask has a structure in which the second mask is superimposed on the first mask so as to be in a non-restrained state with respect to the first mask, and the first mask side is used in close contact with the film formation surface of the substrate, The thin film material deposited on top is deposited primarily on the second mask. Therefore, it is mainly the second mask which is deformed due to the difference in the coefficient of linear expansion between the mask material and the thin film material deposited thereon, and it is possible to suppress the deformation of the first mask which is the main mask. Therefore, it is possible to improve the positional accuracy of the thin film pattern to be formed. When the number of times of use of the film formation mask is increased and the amount of deformation of the second mask exceeds the allowable limit value of the predetermined deformation, the second mask may be peeled off and replaced with another second mask. Further, since the formation accuracy of the second opening pattern of the second mask is not precise as compared with the formation accuracy of the first opening pattern of the first mask, the manufacturing cost of the second mask is low. Therefore, the effect of displacement of the position of the opening pattern due to the deformation of the mask can be suppressed by an inexpensive method, and the positional accuracy of the thin film pattern to be formed can be improved.

도 1은 본 발명에 의한 성막 마스크의 일 실시 형태를 나타내는 도면으로, (a)는 평면도이고, (b)는 (a)의 O-O선 단면 화살표 방향에서 본 도면이다.
도 2는 상기 성막 마스크를 사용하는 성막 장치의 하나의 실시 상태를 나타내는 개략 구성도이다.
도 3은 상기 성막 장치를 사용하여 실시하는 성막 방법에 대해 설명하는 플로우차트이다.
도 4는 상기 성막 방법을 사용하여 제조되는 터치 패널 기판의 하나의 구성예를 나타내는 평면도이다.
도 5는 상기 성막 마스크의 제2 마스크의 변형량의 계측에 대해 나타낸 설명도이며, 성막 전 상태를 나타낸다.
도 6은 상기 터치 패널 기판의 투명 전극의 성막에 대해 나타낸 단면도이다.
도 7은 상기 성막 마스크를 사용하여 반복적으로 성막을 수행하여, 제2 마스크의 변형이 진행된 상태를 나타내는 설명도이다.FIG. 1 is a plan view of an embodiment of a film formation mask according to the present invention, and FIG. 1 (b) is a view seen from the direction of arrows on the OO line in FIG.
2 is a schematic configuration diagram showing one embodiment of a film forming apparatus using the above-mentioned film formation mask.
Fig. 3 is a flowchart for explaining a film forming method performed using the film forming apparatus.
4 is a plan view showing an example of the structure of a touch panel substrate manufactured using the film forming method.
Fig. 5 is an explanatory diagram showing the measurement of the amount of deformation of the second mask of the film-forming mask, and shows a state before film-formation.
6 is a cross-sectional view showing the formation of the transparent electrode of the touch panel substrate.
7 is an explanatory diagram showing a state in which film formation is repeatedly performed using the above-mentioned film formation mask and the deformation of the second mask is advanced.

아래에서는, 본 발명의 실시 형태를 첨부 도면에 기초하여 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명에 의한 성막 마스크의 실시 형태를 나타내는 도면이며, (a)는 평면도이고, (b)는 (a)의 O-O선 단면 화살표 방향에서 본 도면이다. 이 성막 마스크(1)는 개구 패턴을 통해 기판 위에 성막을 행하기 위한 것으로, 제1 마스크(2)와, 제2 마스크(3)를 구비하여 구성되어 있다.BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of a film formation mask according to the present invention, and FIG. 1 (b) is a view taken along the line O - O in FIG. This film formation mask 1 is for film formation on a substrate through an opening pattern and comprises a first mask 2 and a second mask 3.

상기 제1 마스크(2)는, 제1 개구 패턴(4)을 통해 기판 위에 성막을 행하여 박막 패턴을 형성하기 위한 것으로, 메인 마스크가 되는 것이고, 수지제의 필름(5)과, 금속 박막(6)과, 금속 프레임(7)을 구비하여 구성되어 있다. 또한, 제1 마스크(2)는 필름(5)만으로 구성한 것이어도 무방하나, 본 실시 형태에 있어서는 금속 프레임(7)이 첨부된 경우에 대하여 설명한다.The first mask 2 serves to form a thin film pattern on the substrate through the first opening pattern 4 and serves as a main mask. The resin film 5 and the metal thin film 6 , And a metal frame (7). The first mask 2 may be composed only of the film 5, but in the present embodiment, the case where the metal frame 7 is attached will be described.

여기서, 상기 필름(5)은, 기판 위에 성막되는 복수의 박막 패턴에 대응하며 이 박막 패턴과 형상 치수가 같은 관통하는 복수의 제1 개구 패턴(4)을 형성하고 있는 것으로, 예를 들면 두께가 10㎛ 내지 30㎛ 정도인 폴리이미드 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 등의 가시광을 투과시키는 수지제 필름이다. 또한, 이하의 설명에 있어서는 선팽창 계수가 피성막 기판으로서의 유리의 선팽창 계수에 근사하는 3×10-6 내지 5×10-6/℃ 정도의 폴리이미드인 경우에 대하여 설명한다.Here, the film 5 corresponds to a plurality of thin film patterns formed on the substrate and has a plurality of first opening patterns 4 penetrating through the thin film pattern having the same shape size. For example, the film 5 has a thickness Such as polyimide or polyethylene terephthalate (PET) having a thickness of about 10 to 30 占 퐉. In the following description, the case where the coefficient of linear expansion is polyimide of about 3 × 10 -6 to 5 × 10 -6 / ° C. which is close to the coefficient of linear expansion of glass as the substrate to be coated will be described.

또한, 상기 필름(5)에는 상기 제1 개구 패턴(4)과는 별도로 관통하는 개구부(8)가 형성되어 있다. 이 개구부(8)는 제1 마스크(2)의 필름(5)과 후술하는 제2 마스크(3) 사이에 생기는 틈을 계측하여 제2 마스크(3)의 변형량을 추측하기 위한 것이다. 상세하게는, 투명한 유리 기판의 성막면의 반대측에 구비되는 제1 센서에 의하여, 상기 개구부(8)를 통해 제2 마스크(3)의 상기 기판 측의 면(3a)의 위치를 계측하고, 상기 제1 센서에 인접하여 구비되는 제2 센서에 의하여, 제1 마스크(2)의 상기 필름(5)의 기판 측의 면(5a)의 위치를 계측하고, 양쪽 계측 값에 기초하여 제1 마스크(2)의 필름(5)과 제2 마스크(3) 사이의 틈을 산출할 수 있게 되어 있다.In addition, the film (5) is provided with an opening (8) penetrating separately from the first opening pattern (4). The opening 8 is for estimating the amount of deformation of the second mask 3 by measuring a gap between the film 5 of the first mask 2 and the second mask 3 to be described later. Specifically, the position of the surface 3a of the second mask 3 on the substrate side is measured through the opening 8 by the first sensor provided on the opposite side of the film formation surface of the transparent glass substrate, The position of the surface 5a of the first mask 2 on the substrate side of the film 5 is measured by the second sensor provided adjacent to the first sensor and based on the measured values, 2 between the film 5 and the second mask 3 can be calculated.

또한, 도 1에 도시하는 바와 같이, 복수의 개구부(8)를 필름(5)에 형성하고, 각각의 개구부(8)에 대응시켜 제1 및 제2 센서를 1조로 하는 복수 조의 센서를 설치하면 좋다. 이에 의해, 넓은 범위에서 제1 마스크(2)의 필름(5)과 제2 마스크(3) 사이의 틈을 계측하고, 그 최대값 또는 평균값에 의하여 제2 마스크(3)의 변형량을 더 정확하게 추측할 수 있다.Further, as shown in Fig. 1, when a plurality of openings 8 are formed in the film 5 and a plurality of sets of sensors, each of which constitutes one set of the first sensor and the second sensor, are provided corresponding to the openings 8 good. Thereby, the gap between the film 5 and the second mask 3 of the first mask 2 is measured over a wide range, and the deformation amount of the second mask 3 is more accurately guessed by the maximum value or the average value can do.

또한, 상기 필름(5)의 면(5a)에서, 상기 복수의 제1 개구 패턴(4)이 형성되는 유효 영역의 외측 영역에는 고립된 복수의 패턴으로 이루어지는 금속 박막(6)이 필름(5)의 주변부를 따라서 형성되어 있다. 이 금속 박막(6)은 후술하는 금속 프레임(7)의 한 단면(7a)에 스팟(spot) 용접되어, 상기 필름(5)을 금속 프레임(7)에 고정하기 위한 것으로, 예를 들면 도금 형성된다. 또한, 메탈 마스크를 사용하여 스퍼터링 또는 증착에 의하여 형성하여도 좋고, 필름(5)의 한 면(5a)의 전면에 금속 박막을 성막한 후, 에칭하여 고립된 복수의 금속 박막(6)의 패턴을 형성하여도 좋다.A metal thin film 6 composed of a plurality of isolated patterns is formed on the surface 5a of the film 5 in a region outside the effective region where the plurality of first opening patterns 4 are formed, As shown in Fig. This metal thin film 6 is spot welded to one end face 7a of the metal frame 7 to be described later and is used for fixing the film 5 to the metal frame 7. For example, do. Alternatively, the metal film may be formed by sputtering or vapor deposition using a metal mask, or may be formed by depositing a metal thin film on the entire surface 5a of the film 5 and then etching the metal thin film 6 May be formed.

또한, 상기 필름(5)의 면(5a) 측에는 상기 필름(5)의 복수의 제1 개구 패턴(4) 및 개구부(8)를 내포하는 크기의 개구(9)를 가지며 외형이 상기 필름(5)의 외형과 거의 동일한 크기를 갖는 틀 형태의 금속 프레임(7)이 설치되어 있다. 이 금속 프레임(7)은 상기 필름(5)을 팽팽하게 당긴 상태에서, 필름(5)의 금속 박막(6) 부분을 한 단면(7a)에 스팟 용접하여 필름(5)을 지지하는 것으로, 두께가 30 mm 내지 50 mm 정도인, 예를 들어 인바 또는 인바 합금 등의 자성 금속 재료로 형성되어 있다.On the side of the face 5a of the film 5 is formed an opening 9 having a size that includes a plurality of first opening patterns 4 and openings 8 of the film 5, Shaped metal frame 7 having almost the same size as the outer shape of the metal frame 7. The metal frame 7 supports the film 5 by spot welding the metal thin film 6 portion of the film 5 to one end face 7a in a state in which the film 5 is pulled tightly, Of about 30 mm to about 50 mm, for example, a magnetic metal material such as Invar or Invar alloy.

상기 제1 마스크(2)의 상기 필름(5)의 다른 면(5b)에는 제2 마스크(3)가 제1 마스크(2)에 대하여 수평 방향으로 구속되지 않도록 박리가 가능하게 설치되어 있다. 이 제2 마스크(3)는, 제1 마스크(2)의 필름(5) 위에 박막 재료가 퇴적되어 필름(5)과 박막 재료의 선팽창 계수의 차이로 인해 필름(5)이 변형되는 것을 방지하기 위한 것으로, 서브 마스크가 되는 것이며, 복수의 제1 개구 패턴(4) 중 적어도 하나를 내포하는 크기의 제2 개구 패턴(10)을 형성하고 있고, 제1 마스크(2)의 필름(5)과 동일한 수지제의 필름, 예를 들면 폴리이미드로 형성되어 있다.The second mask 3 is provided on the other surface 5b of the film 5 of the first mask 2 such that the second mask 3 can be separated so as not to be restrained in the horizontal direction with respect to the first mask 2. The second mask 3 is formed by depositing a thin film material on the film 5 of the first mask 2 to prevent the film 5 from being deformed due to the difference in coefficient of linear expansion between the film 5 and the thin film material The second opening pattern 10 is formed to have a size to contain at least one of the plurality of first opening patterns 4 and the film 5 of the first mask 2, For example, a film made of the same resin, for example, polyimide.

다음으로, 이와 같이 구성된 성막 마스크(1)를 사용하는 성막 장치에 대하여 설명한다. 도 2는 상기 성막 장치의 일 실시 형태를 나타내는 개략 구성도이다.Next, a film formation apparatus using the film formation mask 1 having the above-described structure will be described. 2 is a schematic structural view showing one embodiment of the film forming apparatus.

이 성막 장치는 상기 성막 마스크(1)를 사용하여 기판(11) 위에 복수의 박막 패턴을 형성하기 위한 것으로, 예를 들면 타겟(12)과 기판(11)의 사이에 플라즈마를 생성시켜 성막하는 스퍼터링 장치이다. 이하의 설명에 있어서는 성막 장치가 RF 스퍼터링 장치인 경우에 대하여 설명한다.This film forming apparatus is for forming a plurality of thin film patterns on the substrate 11 by using the above-mentioned film forming mask 1. For example, sputtering for forming plasma by forming plasma between the target 12 and the substrate 11 Device. In the following description, the film forming apparatus is an RF sputtering apparatus.

상기 RF 스퍼터링 장치는 진공 챔버(13) 내에 타겟 홀더(14)와, 기판 홀더(15)와, 셔터(16)와, 마스크 홀더(17)와, 마스크 로딩 기구(18)를 구비하여 구성되어 있다.The RF sputtering apparatus comprises a target holder 14, a substrate holder 15, a shutter 16, a mask holder 17, and a mask loading mechanism 18 in a vacuum chamber 13 .

상기 타겟 홀더(14)는 성막 재료를 판(板) 형태로 성형한 타겟(12)을 유지시키는 것으로, 외부에 구비된 고주파 전원(19)에 바이패스 콘덴서(20)를 통해 전기적으로 연결되어, 13.56 MHz의 고주파 전압이 인가 가능하도록 되어 있고, 캐소드 전극이 되는 것이다.The target holder 14 holds a target 12 formed of a film forming material in the form of a plate and is electrically connected to a high frequency power supply 19 provided outside through a bypass capacitor 20, A high frequency voltage of 13.56 MHz can be applied to the cathode electrode.

상기 타겟 홀더(14)의 아래쪽에는 기판 홀더(15)가 설치되어 있다. 이 기판 홀더(15)는 피성막 기판으로서의 유리 기판(11)을 상기 타겟(12)에 대향시켜 유지시키는 것으로, 접지되어 있고, 애노드 전극이 되는 것이다. 또한, 기판 홀더(15)에는 후술하는 마스크 홀더(17)에 의해 유지되어 있는 성막 마스크(1)의 제1 마스크(2)의 개구부(8)에 대응시켜 제1 센서(21)가 내장되고, 이 제1 센서(21)에 인접하여 제2 센서(22)가 내장되어 있다(도 5 참조).A substrate holder 15 is provided below the target holder 14. The substrate holder 15 holds a glass substrate 11 as a film formation substrate facing the target 12 and is grounded to be an anode electrode. The first sensor 21 is built in the substrate holder 15 so as to correspond to the opening 8 of the first mask 2 of the film formation mask 1 held by a mask holder 17 described later, And a second sensor 22 is built in proximity to the first sensor 21 (see FIG. 5).

상기 제1 센서(21)는 제1 마스크(2)의 상기 개구부(8)를 통하여 제2 마스크(3)의 기판(11) 측의 면(3a)의 높이 방향의 상대 위치를 계측하기 위한 것이고, 제2 센서(22)는 제1 마스크(2)의 필름(5)의 기판(11) 측의 면(5a)의 높이 방향의 상대 위치를 계측하기 위한 것으로, 이들 모두는 예를 들어 발광부와 수광부를 구비하고, 거리 변화에 의한 수광 소자의 결상 위치를 거리로 환산하는 삼각측거(三角測距) 방식의 변위 센서이다.The first sensor 21 is for measuring the relative position in the height direction of the surface 3a of the second mask 3 on the substrate 11 side through the opening 8 of the first mask 2 And the second sensor 22 are for measuring the relative position of the first mask 2 in the height direction of the surface 5a of the film 5 on the substrate 11 side, And a light receiving unit, and is a displacement sensor of a triangular (triangulated distance) system in which the imaging position of the light receiving element due to a distance change is converted into a distance.

상기 타겟 홀더(14)와 기판 홀더(15) 사이에는, 진퇴 가능하게 셔터(16)가 설치되어 있다. 이 셔터(16)는 도 2에 있어서 화살표 A, B 방향으로 이동하여 스퍼터 입자의 통로를 개폐하기 위한 것으로, 기판(11)과 타겟(12) 사이에 플라즈마를 생성하여 실시하는 스퍼터링 중에, 화살표 A 방향으로 이동하여 스퍼터 입자의 통로를 연 상태로부터 화살표 B 방향으로 이동하여 스퍼터 입자의 통로를 닫을 때까지의 시간을 제어함으로써, 성막되는 박막의 막 두께를 제어할 수 있게 되어 있다.Between the target holder 14 and the substrate holder 15, a shutter 16 is provided so as to be movable forward and backward. This shutter 16 is for opening and closing the passage of the sputter particles by moving in the directions of arrows A and B in Fig. 2, and during the sputtering in which plasma is generated between the substrate 11 and the target 12, And controlling the time until the path of the sputter particles is closed by moving the passage of the sputter particles from the opened state to the direction of the arrow B, the film thickness of the thin film to be formed can be controlled.

상기 기판 홀더(15)와 셔터(16) 사이에는 마스크 홀더(17)가 설치되어 있다. 이 마스크 홀더(17)는 상기 성막 마스크(1)를, 그 제1 마스크(2) 측이 기판 홀더(15) 측이 되도록 하여 유지시키는 것으로, 성막 마스크(1)의 가장자리부를 잡아 제1 마스크(2)와 제2 마스크(3)를 일체적으로 유지시키게 되어 있다.A mask holder 17 is provided between the substrate holder 15 and the shutter 16. The mask holder 17 holds the film formation mask 1 so that the first mask 2 side is on the substrate holder 15 side so as to hold the edge portion of the film formation mask 1, 2 and the second mask 3 are integrally held.

상기 마스크 홀더(17)를 구동 가능하도록 마스크 로딩 기구(18)가 설치되어 있다. 이 마스크 로딩 기구(18)는 마스크 홀더(17)를, 예를 들면 기판 홀더(15)와 셔터(16) 사이에서 진퇴시키고, 또한 상하 이동시키는 것으로, 마스크 홀더(17)의 하강시에 제1 마스크(2)의 필름(5)을 기판 홀더(15)에 유지된 기판(11)의 성막면에 밀착시킬 수 있게 되어 있다.And a mask loading mechanism 18 is provided to enable the mask holder 17 to be driven. The mask loading mechanism 18 moves the mask holder 17 between the substrate holder 15 and the shutter 16 to move the mask holder 17 upward and downward, The film 5 of the mask 2 can be brought into close contact with the film formation surface of the substrate 11 held by the substrate holder 15.

또한, 도 2에 있어서 도면번호 23은 진공 챔버(13) 내의 가스를 배기하기 위한 배기구이며, 도면번호 24는 진공 챔버(13) 내에 비활성 가스를 도입하기 위한 가스 도입구이다. 또한, 도면번호 25는 기판(11)과 대향하고 있는 타겟(12) 부분 이외의 부분, 예를 들면 타겟 홀더(14) 부분에는 양극 이온이 충돌하지 않게 하기 위한 쉴드 부재이며, 타겟(12)의 중앙 영역에 대응하여 개구(26)가 형성되어 있다.2, reference numeral 23 denotes an exhaust port for exhausting the gas in the vacuum chamber 13, and reference numeral 24 denotes a gas introduction port for introducing an inert gas into the vacuum chamber 13. In FIG. Reference numeral 25 denotes a shield member for preventing the anode ions from colliding with the portion other than the portion of the target 12 opposed to the substrate 11, for example, the portion of the target holder 14, An opening 26 is formed corresponding to the central region.

다음으로, 이와 같이 구성된 성막 장치를 사용하는 성막에 대하여 도 3의 플로우차트를 참조하여 설명한다. 이하의 설명에 있어서는, 일 예로서 도 4에서 제시되는 터치 패널 기판(27)의 투명 전극(28)의 형성에 대하여 설명한다. 또한, 여기에서는 성막 장치가 성막실로서의 진공 챔버(13)의 근처에 게이트 밸브에 의해 구획되고 진공화가 가능한 전실(前室)을 구비한 인라인(inline) 방식의 성막 장치인 경우에 대하여 설명한다.Next, the film formation using the film forming apparatus thus constructed will be described with reference to the flowchart of FIG. In the following description, the formation of the transparent electrode 28 of the touch panel substrate 27 shown in Fig. 4 will be described as an example. Here, a description will be given of a case of an in-line type film forming apparatus having a chamber in which a film forming apparatus is partitioned by a gate valve in the vicinity of a vacuum chamber 13 as a film forming chamber and can be evacuated.

먼저, 진공 챔버(13) 내의 타겟 홀더(14)에 산화인듐주석(이하, 「ITO(Indium Tin Oxide)」라고 한다)의 타겟(12)이 장착된다.First, a target 12 of indium tin oxide (hereinafter referred to as " ITO (Indium Tin Oxide) ") is mounted on a target holder 14 in a vacuum chamber 13.

또한, 제1 마스크(2)와 제2 마스크(3)를 정렬한 후, 중첩시켜 일체로 된 성막 마스크(1)가 마스크 홀더(17)에 의해 유지된다. 이때, 성막 마스크(1)는 제1 마스크(2)가 기판 홀더(15) 측(도 2에 있어서 아래쪽)이 되도록 유지된다. 이에 의하여 성막 준비가 완료된다(스텝 S1).After the first mask 2 and the second mask 3 are aligned, the film-forming mask 1 is held by the mask holder 17 in a superimposed manner. At this time, the film formation mask 1 is held such that the first mask 2 is on the substrate holder 15 side (downward in Fig. 2). Thus, the preparation for film formation is completed (step S1).

이어서, 진공 챔버(13) 내의 진공도가 미리 정해진 값에 도달할 때까지 진공화를 행한다. 상세하게는 배기구(23)에 설치된 배기 밸브가 열려 진공 챔버(13) 안이 배기된다. 이때, 가스 도입구(24)의 가스 도입 밸브는 닫혀져 있다.Subsequently, vacuum is performed until the degree of vacuum in the vacuum chamber 13 reaches a predetermined value. More specifically, an exhaust valve provided in the exhaust port 23 is opened to evacuate the vacuum chamber 13. At this time, the gas introduction valve of the gas inlet 24 is closed.

한편, 상기 진공 챔버(13) 내의 진공도와 거의 동일한 진공도까지 진공화된전실(도시 생략) 내에는 예를 들어, 피성막 기판으로서의 복수 장의 투명 유리 기판(11)이, 예를 들어 카세트(도시 생략)에 수용되어 대기하고 있다.On the other hand, in the vacuum chamber (not shown) vacuumed to almost the same degree as the vacuum degree in the vacuum chamber 13, for example, a plurality of transparent glass substrates 11 as a substrate to be formed are stacked in a cassette ) And is waiting.

진공 챔버(13) 내의 진공도가 미리 정해진 값에 이르면, 상기 전실과 진공 챔버(13)를 구획하는 게이트 밸브(도시 생략)가 열리고, 상기 전실에 대기 중인 복수 장의 유리 기판(11) 중 한 장이 기판 로딩 기구(도시 생략)에 의하여 반송되어 진공 챔버(13) 내의 기판 홀더(15)의 중앙부에 설치된다(스텝 S2). 그 후, 상기 게이트 밸브가 닫힌다.When a degree of vacuum in the vacuum chamber 13 reaches a predetermined value, a gate valve (not shown) for partitioning the front chamber and the vacuum chamber 13 is opened, and one of a plurality of glass substrates 11 waiting in the front chamber, (Not shown) and installed at the center of the substrate holder 15 in the vacuum chamber 13 (step S2). Thereafter, the gate valve is closed.

다음으로, 마스크 로딩 기구(18)가 기동하여 성막 마스크(1)를 기판(11) 위에 위치시킨 후, 예를 들어, 기판 홀더(15)에 내장되어 구비되는 얼라인먼트 카메라(alignment camera)(도시 생략)에 의해, 유리 기판(11)에 미리 설치된 얼라인먼트 마크(alignment mark)(도시 생략)와 성막 마스크(1)의 제1 마스크(2)에 미리 설치된 얼라인먼트 마크(도시 생략)를 촬영하여, 양쪽 얼라인먼트 마크가 소정의 위치 관계를 이루도록 얼라인먼트하는바, 예를 들어 성막 마스크(1) 측을 이동시켜 얼라인먼트한다. 또한, 얼라인먼트가 완료되면 마스크 로딩 기구(18)에 의해 성막 마스크(1)가 하강하여 제1 마스크(2)의 필름(5)이 유리 기판(11)의 성막면에 밀착된다(스텝 S3).Next, after the mask loading mechanism 18 is started to place the film formation mask 1 on the substrate 11, an alignment camera (not shown) provided in the substrate holder 15, for example, An alignment mark (not shown) provided in advance on the glass substrate 11 and an alignment mark (not shown) provided in advance in the first mask 2 of the film formation mask 1 are photographed by the alignment mark Alignment is performed so that the mark has a predetermined positional relationship, for example, the film deposition mask 1 side is moved and aligned. When the alignment is completed, the film-forming mask 1 is lowered by the mask loading mechanism 18 and the film 5 of the first mask 2 is brought into close contact with the film-forming surface of the glass substrate 11 (step S3).

이때, 유리 기판(11)의 주변부의 측방의 기판 홀더(15) 위에 자석을 설치하고, 이 자석에 의하여 성막 마스크(1)의 금속 프레임(7)을 흡착하여 성막 마스크(1)를 기판 홀더(15)에 고정하면 좋다. 이 경우, 성막 마스크(1)의 제1 마스크(2)의 필름(5)이 자체 중량에 의하여 처져서 유리 기판(11)의 성막면에 밀착하도록, 자석과 금속 프레임(7)의 전체 높이 치수가 유리 기판(11)의 높이 치수보다 약간 높아지게 자석과 금속 프레임(7)의 높이를 설정하는 것이 좋다.At this time, a magnet is provided on the substrate holder 15 on the side of the peripheral portion of the glass substrate 11, and the metal frame 7 of the film formation mask 1 is attracted by the magnet to the film deposition mask 1, 15). In this case, the entire height dimension of the magnet and the metal frame 7 is set so that the film 5 of the first mask 2 of the film formation mask 1 is sagged by its own weight and brought into close contact with the film formation surface of the glass substrate 11 It is preferable to set the height of the magnet and the metal frame 7 slightly higher than the height of the glass substrate 11.

성막 마스크(1)의 설치가 끝나면, 제1 및 제2 센서(21, 22)에 의하여 제1 마스크(2)의 필름(5)과 제2 마스크(3) 사이의 틈 치수가 계측된다. 상세하게는 도 5에 도시하는 바와 같이, 제1 센서(21)에 의하여, 제1 마스크(2)의 개구부(8)를 통해, 예를 들면 레이저 광(L1)을 조사(照射)하는 한편, 제2 마스크(3)의 기판(11) 측의 면(3a)에서 반사된 레이저 광(L1)의 수광 소자 위에 결상되는 위치의, 미리 정해진 기준 위치에 대한 변위량을 측정하고, 삼각 거리 방식에 의하여 제2 마스크(3)의 기판(11) 측의 면(3a)의 높이 방향의 위치(t1)를 계측한다.When the deposition mask 1 is completed, the gap between the film 5 and the second mask 3 of the first mask 2 is measured by the first and second sensors 21 and 22. 5, the first sensor 21 irradiates, for example, a laser beam L 1 through the opening 8 of the first mask 2, The amount of displacement with respect to a predetermined reference position of the position where the laser beam L 1 reflected on the surface 3a of the second mask 3 on the side of the substrate 11 is formed on the light receiving element is measured, The position (t 1 ) of the second mask 3 in the height direction of the surface 3a on the substrate 11 side is measured.

동시에, 제2 센서(22)에 의하여, 예를 들면 레이저 광(L2)을 조사하는 한편, 제1 마스크(2)의 필름(5)의 기판(11) 측의 면(5a)에서 반사된 레이저 광(L2)의 수광 소자 위에 결상되는 위치의, 미리 정해진 기준 위치에 대한 변위량을 측정하고, 삼각 거리 방식에 의하여 제1 마스크(2)의 필름(5)의 기판(11) 측의 면(5a)의 높이 방향의 위치(t2)를 계측한다. 또한,｛t1-t2-t0(필름(5)의 두께)｝를 제어용 퍼스널컴퓨터(PC)(도시 생략)로 연산하고, 제1 마스크(2)와 제2 마스크(3) 사이의 틈 치수(Δt)를 산출한다. 또한, 그 산출 결과를 제어용 PC의 메모리에 기억한다(스텝 S4).At the same time, the second sensor 22 irradiates, for example, the laser light L 2 , while the second mask 22 is irradiated with the laser light L 2 reflected from the surface 5 a of the film 5 of the first mask 2 on the substrate 11 side The amount of displacement with respect to a predetermined reference position of the position where the laser beam L 2 is formed on the light receiving element is measured and the amount of displacement of the surface of the film 5 of the first mask 2 on the substrate 11 side It measures the position (t 2) in the vertical direction of (5a). The thickness of the film 5 is calculated by using a control personal computer (not shown) (not shown) to calculate {t 1 -t 2 -t 0 } Thereby calculating the gap dimension? T. The calculation result is stored in the memory of the control PC (step S4).

성막 개시 전의 상기 틈 치수(Δt)의 계측이 끝나면, 가스 도입 밸브(도시 생략)가 열리고, 가스 도입구(24)로부터 일정 유량의 비활성 가스, 예를 들면 아르곤(Ar) 가스가 도입된다. 또한, 배기구(23)의 배기 밸브(도시 생략)를 조절하여 배기 유량이 조정되고, 진공 챔버(13) 내의 Ar 가스의 양이 미리 정해진 소정 값으로 설정된다.(Not shown) is opened and an inert gas such as argon (Ar) gas is introduced from the gas inlet 24 at a constant flow rate when the measurement of the gap dimension? T before the start of film formation is completed. The exhaust flow rate is adjusted by adjusting the exhaust valve (not shown) of the exhaust port 23, and the amount of Ar gas in the vacuum chamber 13 is set to a predetermined value.

이어서, 고주파 전원(19)이 기동되어, 타겟 홀더(14)(캐소드 전극)에 미리 정해진 소정값의 고주파 전압이 인가된다. 이에 의하여, Ar 가스가 전리(電離)하여 타겟(12)과 기판(11) 사이에 플라즈마가 생성된다. 또한, 이때, 셔터(16)는 닫혀져 있다.Then, the high-frequency power source 19 is activated to apply a predetermined high-frequency voltage to the target holder 14 (cathode electrode). As a result, Ar gas is ionized, and a plasma is generated between the target 12 and the substrate 11. At this time, the shutter 16 is closed.

셔터(16)가 닫힌 상태에서 일정 시간의 프리 스퍼터링(pre sputtering)이 실행된 후, 셔터(16)가 열리고 본(本) 스퍼터링이 개시된다(스텝 S5). 또한, 본 스퍼터링에 대해 미리 정해진 소정 시간이 경과하면, 셔터(16)가 닫히고 성막이 종료된다. 이에 의하여, 도 6에 도시하는 바와 같이, 제1 마스크(2)의 제1 개구 패턴(4)을 통하여 유리 기판(11) 위에 ITO의 투명 도전막(29)이 성막되고, 도 4에 도시하는 투명 전극(28)이 형성된 터치 패널 기판(27)이 제조된다.After the shutter 16 is closed, pre-sputtering is performed for a predetermined time, and then the shutter 16 is opened and main sputtering is started (step S5). When the predetermined time has elapsed for the present sputtering, the shutter 16 is closed and the film formation is completed. 6, a transparent conductive film 29 of ITO is formed on the glass substrate 11 through the first opening pattern 4 of the first mask 2, and as shown in Fig. 4 The touch panel substrate 27 on which the transparent electrode 28 is formed is manufactured.

상기 스텝 S5에 있어서의 성막 실행 중에, 전술한 바와 동일하게 하여, 도 7에 도시하는 바와 같이, 제1 센서(21)에 의해 제2 마스크(3)의 면(3a)의 높이 위치(t1')가 계측되고 제2 센서(22)에 의해 제1 마스크(2)의 필름(5)의 면(5a)의 높이 위치(t2')가 계측되며, (t1'-t2'-t0)을 연산하여, 제1 및 제2 마스크(2, 3) 사이의 틈 치수(Δt')가 산출된다. 또한, 제어용 PC의 메모리로부터 읽어낸 성막 개시 전의 제1 및 제2 마스크(2, 3) 사이의 틈 치수 Δt와 성막 후의 동일한 틈 치수 Δt'를 감산 처리하고, 틈의 증가량(Δt'-Δt)을 산출한다(스텝 S6).7, the first sensor 21 detects the height position (t 1 ) of the surface 3a of the second mask 3 during the film formation in step S5, 'Is measured and the height position t 2 ' of the surface 5a of the film 5 of the first mask 2 is measured by the second sensor 22 and (t 1 '-t 2 ' t 0 ) are calculated to calculate the gap dimension? t 'between the first and second masks 2, 3. In addition, a gap dimension DELTA t between the first and second masks 2 and 3 before the start of film formation and a same gap dimension DELTA t 'after film formation are read from the memory of the control PC and the increase amount DELTA t'- (Step S6).

또한, 상기 틈의 증가량(Δt'-Δt)의 산출에 있어서는, 제1 마스크(2)의 필름(5)의 두께(t0)는 상쇄되기 때문에, 제1 및 제2 마스크(2, 3) 사이의 틈 치수는Further, in the calculation of the increase amount (Δt'-Δt) of the gap, the thickness of the film 5 of the first mask (2) (t 0) is because the offset, the first and the second mask (2, 3) The gap dimension between

Δt=t1-t2 T = t 1 - t 2

Δt'=t1'-t2'T '= t 1 ' -t 2 '

로 정하고 처리하여도 계산상 지장이 없다.And there is no problem in calculation.

성막이 실행되고 있을 때에는 플라즈마에 의해 성막 마스크(1)가 가열되어 성막 마스크(1)의 온도가 상승한다. 따라서, 성막에 의하여 제2 마스크(3) 위에 ITO막이 퇴적되어 있으면, ITO의 선팽창 계수는 약 7.2×10-6/℃인데 대하여, 제2 마스크(3)로서의 폴리이미드의 선팽창 계수는 약 3×10-6/℃이기 때문에, 제2 마스크(3)는 ITO로 이루어지는 투명 도전막(29)과의 선팽창 계수의 차이 때문에, 도 7에 도시하는 바와 같이 볼록한 형태로 변형된다. 또한, 이 변형량은 투명 도전막(29)의 막 두께가 증가함에 따라 커진다. 즉, 제1 및 제2 마스크(2, 3) 사이의 틈이 커지는 것을 의미한다. 이 경우, 제1 및 제2 마스크(2, 3) 사이의 틈 치수의 증가량(Δt'-Δt)에 기초하여 제2 마스크(3)의 변형량이 허용 범위를 넘었는지 아닌지가 판정된다(스텝 S7). 또한, 제1 마스크(2)의 제1 개구 패턴(4)의 가장자리부에 퇴적된 투명 도전막(29)은 인접하고 있는 제1 개구 패턴(4)의 가장자리부에 퇴적된 투명 도전막(29)과는 분단(分斷)되어 있기 때문에, 제1 마스크(2)의 필름(5)과 그 위에 퇴적된 투명 도전막(29)의 선팽창 계수의 차이로 인한 상기 필름(5)의 변형은 무시할 수 있을 정도로 작다. 따라서, 여기에서는 제2 마스크(3)의 변형량에 대해 주목하면 된다.When the film formation is being performed, the film formation mask 1 is heated by the plasma and the temperature of the film formation mask 1 is raised. Therefore, if the film formation by the ITO film is deposited on the second mask (3), for the linear expansion coefficient of the ITO is about 7.2 × 10 -6 / ℃, the linear expansion coefficient of the polyimide as a second mask (3) is about 3 × 10 -6 / ° C, the second mask 3 is deformed into a convex shape as shown in FIG. 7 because of the difference in linear expansion coefficient between the second mask 3 and the transparent conductive film 29 made of ITO. This deformation amount increases as the film thickness of the transparent conductive film 29 increases. That is, the gap between the first and second masks 2 and 3 becomes larger. In this case, it is judged whether or not the amount of deformation of the second mask 3 exceeds the permissible range on the basis of the increase amount DELTA t'-DELTA t of the dimension of the gap between the first and second masks 2 and 3 (step S7 ). The transparent conductive film 29 deposited on the edge portion of the first opening pattern 4 of the first mask 2 is a transparent conductive film 29 deposited on the edge portion of the adjacent first opening pattern 4 The deformation of the film 5 due to the difference in coefficient of linear expansion between the film 5 of the first mask 2 and the transparent conductive film 29 deposited thereon is negligible It is small enough. Therefore, attention should be paid to the deformation amount of the second mask 3 here.

상세하게는, 상기 산출된 상기 틈의 증가량(Δt'-Δt)은 메모리에 기억된 허용값의 판정 기준값(역치)과 비교된다. 또한, 틈의 증가량(Δt'-Δt)이 역치보다 작을 때에는 제2 마스크(3)의 변형량은 허용 범위 내라고 판단된다(스텝 S7에 있어서 "아니오" 판정).Specifically, the calculated amount of increase (DELTA t'-DELTA t) of the gap is compared with the threshold value (threshold value) of the allowable value stored in the memory. When the increase amount? T'-? T of the gap is smaller than the threshold value, it is determined that the deformation amount of the second mask 3 is within the allowable range ("No" determination in step S7).

유리 기판(11)에 대한 전극(28)의 형성이 종료되면, 고주파 전원(19)이 오프(OFF)되고, 상기 가스 도입 밸브는 닫히며, Ar 가스의 도입이 정지된다. 또한, 상기 배기 밸브가 열려 진공 챔버(13) 내의 가스가 배기된다.When the formation of the electrode 28 with respect to the glass substrate 11 is completed, the high-frequency power supply 19 is turned off, the gas introduction valve is closed, and the introduction of the Ar gas is stopped. Further, the exhaust valve is opened and the gas in the vacuum chamber 13 is exhausted.

또한, 스텝 S7에 있어서, 제2 마스크(3)의 변형량이 허용 범위 내라고 판단되어, "아니오" 판정이 되었을 경우에는, 마스크 로딩 기구(18)가 기동되어 성막 마스크(1)를 대기(待機) 위치까지 이동시킨다. 또한, 상기 게이트 밸브가 열리고, 기판 로딩 기구가 기동되어 터치 패널 기판(27)은 진공 챔버(13) 내로부터 상기 전실까지 옮겨져(스텝 S8) 상기 카세트에 수용된다. 그리고, 카세트 내의 다른 유리 기판(11)이 기판 로딩 기구에 의하여 진공 챔버(13) 내로 반송되어(스텝 S9) 기판 홀더(15) 위에 설치된다(스텝 S2).If it is determined that the amount of deformation of the second mask 3 is within the permissible range in step S7, the mask loading mechanism 18 is activated to wait the film formation mask 1 (standby) Position. Further, the gate valve is opened, the substrate loading mechanism is activated, and the touch panel substrate 27 is transferred from the vacuum chamber 13 to the front chamber (step S8) and is accommodated in the cassette. Then, another glass substrate 11 in the cassette is transported into the vacuum chamber 13 by the substrate loading mechanism (step S9) and placed on the substrate holder 15 (step S2).

그리고, 전술한 바와 같이 하여, 성막 마스크(1)가 유리 기판(11) 위에 밀착(스텝 S3)된 후, 제1 및 제2 마스크(2, 3) 사이의 틈 치수가 계측된다. 더욱이, 이 단계에 있어서 틈 치수의 계측은 생략하여도 좋다.After the film deposition mask 1 is brought into close contact with the glass substrate 11 (step S3) as described above, the gap dimension between the first and second masks 2 and 3 is measured. Furthermore, measurement of the gap dimension at this stage may be omitted.

다음으로, 전술한 바와 같이 하여, 진공 챔버(13) 내에 Ar 가스가 도입되고, 성막이 개시된다(스텝 S5). 또한, 성막 실행 중에, 전술한 바와 같이 하여 제1 및 제2 마스크(2, 3)의 틈 치수가 계측된다. 또한, 이 계측값은 제어용 PC의 메모리에 최초로 기억된 틈 치수값(Δt)과 감산 처리(스텝 S6)되어 메모리에 기억된 역치와 비교된다(스텝 S7). 이때, 상기 감산 처리 결과가 역치를 넘었을 때에는(스텝 S7에 있어서 "예" 판정), 제2 마스크(3)의 변형량이 허용값을 넘었다고 판단된다.Next, Ar gas is introduced into the vacuum chamber 13 as described above, and film formation is started (step S5). During the film formation, the gap dimensions of the first and second masks 2 and 3 are measured as described above. This measured value is compared with the threshold value? T stored first in the memory of the control PC and the threshold value stored in the memory (step S7). At this time, when the result of the subtraction processing exceeds the threshold value (YES in step S7), it is determined that the amount of deformation of the second mask 3 exceeds the allowable value.

이와 같이, 제2 마스크(3)의 변형량이 허용값을 넘었다고 판단되었을 때에는 성막이 종료되면, 진공 챔버(13) 내를 배기하는 동시에, 터치 패널 기판(27)을 반출(스텝 S10)한다. 그리고, 진공 챔버(13)와 상기 전실을 구획하는 상기 게이트 밸브를 닫은 상태에서 진공 챔버(13) 내의 진공을 해제하여 대기압 상태가 되게 하고, 챔버가 열린다. 그리고, 마스크 홀더(17)에 의해 유지되는 성막 마스크(1)의 제2 마스크(3)를 박리하여 제거한 후, 다른 제2 마스크(3)를 설치한다(스텝 S11). 그리고, 전술한 바와 같이 하여 진공 챔버(13) 내를 진공화한 후, 새로운 기판(11)을 반송하고(스텝 S9), 기판 홀더(15)에 설치하여(스텝 S2), 이러한 새로운 유리 기판(11)에 대한 성막을 개시한다.When it is determined that the amount of deformation of the second mask 3 exceeds the permissible value, when the film formation is completed, the inside of the vacuum chamber 13 is exhausted and the touch panel substrate 27 is taken out (step S10). Then, in a state in which the vacuum chamber 13 and the gate valve for partitioning the front chamber are closed, the vacuum in the vacuum chamber 13 is released to be at atmospheric pressure, and the chamber is opened. The second mask 3 of the film formation mask 1 held by the mask holder 17 is peeled off and then another second mask 3 is provided (step S11). Then, the vacuum chamber 13 is evacuated as described above, and then the new substrate 11 is transferred (step S9). Then, the new substrate 11 is placed on the substrate holder 15 (step S2) 11 is started.

본 발명에 의하면, 메인 마스크로서의 제1 마스크(2) 위에 서브 마스크로서의 제2 마스크(3)를 설치하였으므로, 성막 재료는 주로 제2 마스크(3) 위에 퇴적된다. 따라서, 성막 재료의 퇴적에 의하여 변형되는 것은 주로 제2 마스크(3)이며, 제1 마스크(2)의 필름(5)의 변형을 억제할 수 있다. 즉, 제2 마스크(3)의 개구 패턴(10)의 가공 정밀도 및 위치 정밀도는 제1 마스크(2)의 개구 패턴(4)의 그것보다 정밀하지 않아도 되고, 또한 제1 및 제2 마스크(2, 3)가 수평 방향으로 서로 자유롭기 때문에, 제2 마스크(3)가 약간 변형되어도 제1 마스크(2)의 개구 패턴(4)의 위치 정밀도에 대한 영향은 적다. 그러므로, 기판(11) 위에 성막되는 박막 패턴의 위치 정밀도를 향상시킬 수 있다. 또한, 제2 마스크(3)는 제1 마스크(2) 위에 박리가능하게 설치되어 있으므로, 제2 마스크(3)가 미리 설정한 값 이상으로 변형되었을 때에는 교체될 수 있다. 따라서, 성막 마스크(1)는 제1 마스크(2)의 제1 개구 패턴(4)의 위치 정밀도를 장기간에 걸쳐 유지시키고 장시간 사용될 수 있다. 또한, 제2 마스크(3)의 개구 패턴(10)의 가공 정밀도는 제1 마스크(2)의 개구 패턴(4)의 가공 정밀도보다 정밀하지 않아도 되기 때문에, 제2 마스크(3)의 제조 비용은 제1 마스크(2)의 제조 비용보다 낮다. 따라서, 성막 마스크(1)의 비용을 저감할 수 있다.According to the present invention, since the second mask 3 as a sub-mask is provided on the first mask 2 as a main mask, the film-forming material is mainly deposited on the second mask 3. Therefore, the deformation of the film 5 of the first mask 2 can be suppressed mainly by the second mask 3 which is deformed by deposition of the film forming material. That is, the processing accuracy and positional accuracy of the opening pattern 10 of the second mask 3 may not be more precise than that of the opening pattern 4 of the first mask 2, and the first and second masks 2 And 3 are free from each other in the horizontal direction, even if the second mask 3 is slightly deformed, the influence on the positional accuracy of the opening pattern 4 of the first mask 2 is small. Therefore, the positional accuracy of the thin film pattern formed on the substrate 11 can be improved. Since the second mask 3 is detachably provided on the first mask 2, it can be replaced when the second mask 3 is deformed to a predetermined value or more. Therefore, the film formation mask 1 can be used for a long time while maintaining the positional accuracy of the first opening pattern 4 of the first mask 2 for a long period of time. Since the processing accuracy of the opening pattern 10 of the second mask 3 is not necessarily more precise than the processing accuracy of the opening pattern 4 of the first mask 2, Is lower than the manufacturing cost of the first mask (2). Therefore, the cost of the film formation mask 1 can be reduced.

상기 실시 형태에 있어서는, 제2 마스크(3)의 변형량이 미리 정해진 역치를 넘었을 때에, 제2 마스크(3)의 교환 시기를 판단하는 경우에 대하여 설명하였지만, 성막 마스크(1)의 사용 횟수 또는 성막 시간에 의해 교환 시기를 판단하여도 좋다. 이 경우, 미리 실험을 통해, 성막 마스크(1)의 사용 횟수 또는 성막 시간과 제2 마스크(3)의 변형량과의 관계를 조사해 두면 좋다.In the above embodiment, the case where the replacement time of the second mask 3 is determined when the deformation amount of the second mask 3 exceeds a predetermined threshold value is described. However, the number of times of use of the film formation mask 1, The exchange timing may be determined by the film forming time. In this case, the relationship between the number of times of use of the film formation mask 1 or the film formation time and the deformation amount of the second mask 3 may be examined through experiments beforehand.

또한, 상기 실시 형태에 있어서는, 제1 및 제2 마스크(2, 3)가 모두 수지제의 필름인 경우에 대하여 설명하였지만, 특히 제2 마스크(3)는 자성 또는 비자성의 금속 필름 또는 금속 시트로 형성된 것이어도 좋다. 또한, 제2 마스크(3)의 바깥쪽 주변에는 제1 마스크(2)와 마찬가지로, 복수의 제2 개구 패턴(10)을 내포하는 크기의 개구를 가진 틀 형태의 금속 프레임이 설치되어도 좋다.Although the first and second masks 2 and 3 are all made of a resin film in the above embodiment, the second mask 3 may be a magnetic or non-magnetic metal film or a metal sheet It may be formed. A metal frame in the form of a frame having openings of a size containing a plurality of second opening patterns 10 may be provided on the outer periphery of the second mask 3 as in the case of the first mask 2.

또한, 상기 실시 형태에 있어서는, 박막이 ITO의 투명 도전막(29)인 경우에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 유기 또는 무기 재료 중 어느 하나의 박막이어도 좋다.In the above embodiment, the case where the thin film is the transparent conductive film 29 made of ITO has been described. However, the present invention is not limited to this and any thin film of organic or inorganic material may be used.

또한, 상기 실시 형태에 있어서는, 인라인(inline) 방식의 성막 장치에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 배치(batch) 방식의 성막 장치이어도 좋다.Although the in-line type film forming apparatus has been described in the above embodiment, the present invention may be a batch type film forming apparatus.

또한, 이상의 설명에 있어서는, 성막 장치가 스퍼터링 장치인 경우에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 성막 장치는 증착 장치이어도 된다.In the above description, the film forming apparatus is a sputtering apparatus. However, the present invention is not limited to this, and the film forming apparatus may be a vapor deposition apparatus.

1 성막 마스크
2 제1 마스크
3 제2 마스크
4 제1 개구 패턴
5 필름
8 개구부
10 제2 개구 패턴
11 기판
13 진공 챔버
15 기판 홀더
17 마스크 홀더
18 마스크 로딩 기구
21 제1 센서
22 제2 센서
27 터치 패널 기판
28 투명 전극
29 투명 도전막1 Film Mask
2 First mask
3 Second mask
4 1st opening pattern
5 film
8 opening
10 Second opening pattern
11 substrate
13 Vacuum chamber
15 Board Holder
17 Mask holder
18 Mask loading mechanism
21 First sensor
22 Second sensor
27 Touch panel substrate
28 Transparent electrode
29 transparent conductive film

Claims (12)

기판 위에 성막(成膜)되는 박막 패턴과 형상 치수가 같은 복수의 제1 개구 패턴을 형성하고 있는 제1 마스크(mask)와,
상기 복수의 제1 개구 패턴 중 적어도 하나를 내포(內包)하는 크기의 제2 개구 패턴을 형성하고 있으며 상기 제1 마스크에 대하여 비구속(非拘束) 상태가 되도록 상기 제1 마스크 위에 중첩시켜 설치되는 제2 마스크를 구비하여 구성되는 성막 마스크.A first mask for forming a plurality of first opening patterns having the same shape dimension and a thin film pattern to be formed on the substrate;
A second opening pattern having a size to enclose at least one of the plurality of first opening patterns is formed and overlapped on the first mask so as to be unconstrained to the first mask And a second mask formed on the substrate. 제1항에 있어서,
상기 제1 마스크에, 상기 제2 마스크의 변형량을 계측하기 위한 관통하는 개구부를 상기 제1 개구 패턴과는 별도로 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 성막 마스크.The method according to claim 1,
Wherein an opening portion through which the deformation amount of the second mask is measured is formed in the first mask separately from the first opening pattern. 제1항 또는 제2항에 있어서,
적어도 상기 제1 마스크는 수지제(樹脂製) 필름(film)인 것을 특징으로 하는 성막 마스크.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein at least the first mask is a resin (resin) film. 진공 챔버 내에,
기판 위에 성막되는 박막 패턴과 형상 치수가 같은 복수의 제1 개구 패턴을 형성하고 있는 제1 마스크와, 상기 복수의 제1 개구 패턴 중 적어도 하나를 내포하는 크기의 제2 개구 패턴을 형성하고 있는 제2 마스크를 서로 간에 비구속 상태가 되도록 중첩시켜 구비하고 있는 성막 마스크에 대해, 상기 성막 마스크의 상기 제1 마스크가 상기 기판 측이 되도록 유지시키는 마스크 홀더와,
상기 마스크 홀더를 이동시켜 기판 홀더에 의해 유지되는 상기 기판의 성막면에 상기 제1 마스크를 밀착시키는 마스크 로딩 기구를 구비하여 구성되는 성막 장치.Within the vacuum chamber,
A first mask which forms a plurality of first opening patterns having the same size as a thin film pattern to be formed on a substrate and a second mask which forms a second opening pattern of a size containing at least one of the plurality of first opening patterns A mask holder for holding the first mask of the film formation mask so as to be on the substrate side with respect to a film formation mask provided with two masks overlapping each other so as to be in a non-
And a mask loading mechanism for moving the mask holder to adhere the first mask to the film formation surface of the substrate held by the substrate holder. 제4항에 있어서,
상기 기판은 투명 기판이고,
상기 제1 마스크는 상기 제2 마스크의 변형량을 계측하기 위한 관통하는 개구부를 상기 제1 개구 패턴과는 별도로 형성하고 있고,
상기 기판 홀더는 상기 제1 마스크의 상기 개구부를 통하여 상기 제2 마스크의 상기 기판 측의 면의 위치를 계측하기 위한 제1 센서와, 상기 제1 마스크의 상기 기판 측의 면의 위치를 계측하기 위한 제2 센서를 내장하고 있는 것을 특징으로 하는 성막 장치.5. The method of claim 4,
Wherein the substrate is a transparent substrate,
Wherein the first mask has an opening through which the deformation amount of the second mask is measured separately from the first opening pattern,
Wherein the substrate holder includes a first sensor for measuring a position of a surface of the second mask on the substrate side through the opening of the first mask and a second sensor for measuring a position of a surface of the first mask on the substrate side And a second sensor is incorporated. 제4항 또는 제5항에 있어서,
상기 성막실과는 게이트 밸브에 의해 구획되며 진공화가 가능한 전실(前室)을 설치하고 있는 것을 특징으로 하는 성막 장치.The method according to claim 4 or 5,
Wherein the film forming chamber is provided with a front chamber which is partitioned by a gate valve and can be evacuated. 기판 위에 성막되는 박막 패턴과 형상 치수가 같은 복수의 제1 개구 패턴을 형성하고 있는 제1 마스크와, 상기 복수의 제1 개구 패턴 중 적어도 하나를 내포하는 크기의 제2 개구 패턴을 형성하고 있는 제2 마스크를 서로 간에 비구속 상태가 되도록 중첩시켜 구비하고 있는 성막 마스크에 대해, 상기 성막 마스크의 상기 제1 마스크 측을 상기 기판의 성막면에 밀착시키는 제1 스텝과,
상기 제1 마스크의 상기 제1 개구 패턴을 통해 상기 기판의 성막면에 상기 박막 패턴을 성막하는 제2 스텝과,
복수 장(枚)의 기판에 대하여 상기 제1 및 제2 스텝을 실시한 후, 상기 제1 마스크로부터 상기 제2 마스크를 박리(剝離)하는 제3 스텝을 실시하는 것을 특징으로 하는 성막 방법.A first mask which forms a plurality of first opening patterns having the same size as a thin film pattern to be formed on a substrate and a second mask which forms a second opening pattern of a size containing at least one of the plurality of first opening patterns A first step of bringing the first mask side of the film formation mask into close contact with the film formation surface of the substrate in a film formation mask provided with two masks overlapping each other so as to be in a non-
A second step of forming the thin film pattern on a film formation surface of the substrate through the first opening pattern of the first mask,
A third step of carrying out the first and second steps for a plurality of sheets of the substrate and then peeling off the second mask from the first mask is carried out. 제7항에 있어서,
상기 제 3 스텝은 투명한 상기 기판의 상기 성막면의 반대측에 구비되는 제1 센서에 의하여, 상기 제1 개구 패턴과는 별도로 상기 제1 마스크에 형성되어 있는 개구부를 통해 상기 제2 마스크의 상기 기판 측의 면의 위치를 계측하고, 상기 제1 센서에 인접하여 구비되는 제2 센서에 의하여, 상기 제1 마스크의 상기 기판 측의 면의 위치를 계측하고, 양쪽 계측 값에 기초하여 산출된 상기 제2 마스크의 변형량이 미리 정해진 값을 초과하면, 상기 제1 마스크로부터 상기 제2 마스크를 박리하는 것을 특징으로 하는 성막 방법.8. The method of claim 7,
Wherein the third step is performed by a first sensor provided on the opposite side of the film formation surface of the transparent substrate to the substrate side of the second mask through an opening formed in the first mask separately from the first opening pattern And the position of the surface of the first mask on the side of the substrate is measured by a second sensor provided adjacent to the first sensor and the position of the surface of the second mask calculated on the basis of both measured values is measured by a second sensor provided adjacent to the first sensor, And peeling off the second mask from the first mask when the amount of deformation of the mask exceeds a predetermined value. 제7항 또는 제8항에 있어서,
적어도 상기 제1 마스크는 수지제 필름인 것을 특징으로 하는 성막 방법.9. The method according to claim 7 or 8,
Wherein at least the first mask is a resin film. 제7항 또는 제8항에 있어서,
상기 박막 패턴은 투명한 유리 기판 위에 형성되는 투명 도전막인 것을 특징으로 하는 성막 방법.9. The method according to claim 7 or 8,
Wherein the thin film pattern is a transparent conductive film formed on a transparent glass substrate. 제9항에 있어서,
상기 박막 패턴은 투명한 유리 기판 위에 형성되는 투명 도전막인 것을 특징으로 하는 성막 방법.10. The method of claim 9,
Wherein the thin film pattern is a transparent conductive film formed on a transparent glass substrate. 제7항에 기재된 성막 방법을 사용하여, 투명한 유리 기판 위에 투명 도전막으로 이루어지는 전극을 형성하고 있는 터치 패널 기판.8. A touch panel substrate in which an electrode made of a transparent conductive film is formed on a transparent glass substrate by using the film forming method according to claim 7.
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