(57)【要約】【課題】熱膨張によるマスク開口部への影響を可及的に抑制できる真空成膜装置の提供。【解決手段】蒸発源１が基板２に対して相対的に移動しながら成膜を行う真空成膜装置であって、スリット部３ａ・３ｂが夫々並設された一対のマスク板４・５とこれらを保持するマスク固定枠６とから成り、スリット部３ａ・３ｂが互いに重なり合って形成されたマスク開口部７を介して薄膜を形成するマスク装置を備え、一方のマスク板４は、一端部側をマスク固定枠６に位置決め固定し他端部側を熱膨張による伸長を許容するようにマスク固定枠６に固定し、他方のマスク板５は一方のマスク板４とは逆に他端部側を位置決め固定し一端部側を熱膨張による伸長を許容するように固定し、スリット部３ａ・３ｂを各マスク板４・５を位置決め固定する各基準点から離れるほど基板２との相対移動方向に対する傾斜角度が大きくなる形状に設定する。【選択図】図１
2015089965.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸発源が基板に対して相対的に移動しながら成膜を行う真空成膜装置であって、前記基板との相対移動方向に延びるスリット部が夫々並設され、基板面に対して直交する方向に重畳された一対のマスク板と、この一対のマスク板を保持するマスク固定枠とから成り、前記一対のマスク板の夫々のスリット部が互いに交差するように重なり合って並設形成されたマスク開口部を介して成膜材料を基板上に堆積して薄膜を形成するマスク装置を備え、前記一対のマスク板の一方のマスク板は、一端部側を前記マスク固定枠に設けた第１の基準点に位置決め固定し他端部側を熱膨張による伸長を許容する伸長許容連結手段により前記マスク固定枠に伸長許容自在に固定し、他方のマスク板は、前記一方のマスク板とは逆に、他端部側を前記マスク固定枠に設けた第２の基準点に位置決め固定し一端部側を熱膨張による伸長を許容する伸長許容連結手段により前記マスク固定枠に伸長許容自在に固定した構成とし、前記一対のマスク板のスリット部を夫々、前記各マスク板を位置決め固定する前記各基準点から離れるほど前記基板との相対移動方向に対する傾斜角度が大きくなる形状に設定したことを特徴とする真空成膜装置。
【請求項２】
前記一対のマスク板の対向するスリット部の幅が異なり、前記マスク開口部を介して成膜される前記相対的な移動に伴って成膜される薄膜の前記相対移動方向と直交する方向における断面形状が、前記マスク開口部の各頂点の前記相対移動方向と直交する方向における座標を保ったまま等積変形した台形形状であって、この台形の上辺の長さと下辺の長さの比が、
δ≦上辺の長さ／下辺の長さ≦１（δは、０＜δ≦１を満足する設定値）
の条件を満たし、前記各マスク開口部を介して形成される前記各台形形状の高さが夫々等しく、且つ、この各台形形状の下辺の長さが夫々等しくなるように、前記各一対のマスク板のスリット部の形状並びに、前記傾斜角度及び前記相対移動方向と直交する方向における幅を設定したことを特徴とする請求項１記載の真空成膜装置。
【請求項３】
前記マスク開口部を介して成膜される前記相対的な移動に伴って成膜される薄膜の前記相対移動方向と直交する方向における断面形状が、前記マスク開口部の各頂点の前記相対移動方向と直交する方向における座標を保ったまま等積変形した台形形状であって、この台形の上辺の長さと下辺の長さの比が、
δ≦上辺の長さ／下辺の長さ≦１（δは、０＜δ≦１を満足する設定値）
の条件を満たし、前記各マスク開口部を介して形成される前記各台形形状の面積が夫々等しく、且つ、この各台形形状の下辺の長さが夫々等しくなるように、前記各一対のマスク板のスリット部の形状並びに、前記傾斜角度及び前記相対移動方向と直交する方向における幅を設定したことを特徴とする請求項１記載の真空成膜装置。
【請求項４】
前記一対のマスク板の対向するスリット部の幅を夫々同一としたことを特徴とする請求項３記載の真空成膜装置。
【請求項５】
前記各台形形状の上辺の長さが夫々等しくなるように、前記各一対のマスク板のスリット部の形状並びに、前記傾斜角度及び前記相対移動方向と直交する方向における幅を設定したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の真空成膜装置。
【請求項６】
前記各マスク板を前記基板との相対移動方向側の一側部側から他側部側に押圧してこの他側部側を前記マスク固定枠の基準面に押し付けて、前記各マスク板の熱膨張による前記基板との相対移動方向と直交する方向への伸長をガイドする伸長ガイド機構を設けたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の真空成膜装置。
【請求項７】
前記各連結手段に、前記各マスク板を引張付勢する引張付勢部を設けたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の真空成膜装置。
【請求項８】
前記マスク固定枠の熱膨脹による変形を抑制するための手段として、前記マスク固定枠に該マスク固定枠を冷却する冷却構造を備えるか、前記マスク板より線膨張係数の低い素材で形成した前記マスク固定枠を採用するか、若しくは、前記マスク固定枠に前記蒸発源からの輻射熱を遮蔽する遮蔽構造を備えるか、または、これらのうち２つ以上の手段を備えたことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の真空成膜装置。
【請求項９】
前記マスク固定枠と前記マスク板との熱伝達を防止する熱伝達防止機構を備えたことを特徴とする請求項８記載の真空成膜装置。
【請求項１０】
前記基板に近い方の前記マスク板の断面形状を前記基板から遠い方の前記マスク板側に凸、前記基板から遠い方の前記マスク板の断面形状を前記基板に近い方の前記マスク板側に凸に夫々反らせた形状とし、この一対のマスク板を重合させ挟持状態で前記マスク固定枠に固定したことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の真空成膜装置。
【請求項１１】
前記一対のマスク板を密着重合させる静電チャック装置を備えたことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の真空成膜装置。
【請求項１２】
前記一対のマスク板を磁力により密着重合させるマスク密着機構を備えたことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の真空成膜装置。
【請求項１３】
前記基板から遠い方の前記マスク板の前記基板に近い方の前記マスク板の前記スリット部とは重ならない位置に穴を設けたことを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の真空成膜装置。
【請求項１４】
前記一対のマスク板に夫々ヒータを設けたことを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の真空成膜装置。
【請求項１５】
前記基板に近い方の前記マスク板と前記基板から遠い方の前記マスク板とを、夫々異なる線膨張係数の材質で形成したことを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項に記載の真空成膜装置。
【請求項１６】
前記各マスク板に、前記スリット部が前記基板との相対移動方向と直交する方向に並設されて構成されるスリット列を、この各スリット列の前記スリット部のピッチをずらして前記基板との相対移動方向に複数並設したことを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１項に記載の真空成膜装置。
【請求項１７】
前記スリット列が隣り合う前記スリット列とその一部が重なるように設けたことを特徴とする請求項１６記載の真空成膜装置。
【請求項１８】
前記各マスク板に、前記スリット部が前記基板との相対移動方向と直交する方向に並設されて構成されるスリット列を、この各スリット列のスリット部を同ピッチで前記基板との相対移動方向に複数並設したことを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１項に記載の真空成膜装置。
【請求項１９】
前記各マスク板の一端若しくは他端から所定距離中心側に離れた位置で前記マスク板を夫々位置決め固定するように前記マスク固定枠及び前記各マスク板を構成したことを特徴とする請求項１〜１８のいずれか１項に記載の真空成膜装置。
【請求項２０】
前記基板との相対移動方向に並設される複数の前記マスク開口部を介して形成される前記各台形形状の高さが、１つの前記マスク開口部を介して形成される前記各台形形状の高さと等しくなるように前記各一対のマスク板のスリット部の形状並びに、前記傾斜角度及び前記相対移動方向と直交する方向における幅を設定したことを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項に記載の真空成膜装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空成膜装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
真空成膜装置において、基板の大型化が進んでいるが、製造上の問題から、マスクの大型化が困難なために、基板よりも小さいマスクを用い、この小さなマスクを蒸発源と共に基板上を相対的に移動させ、基板全体に線状に成膜する方法が採用されている。
【０００３】
この方法では、マスクの熱変形対策が必須となっており、例えば、特許文献１に開示されるように材質をインバー材等の低熱膨張材としたり、特許文献２に開示されるように予めマスクに引張力を与える方法などが提案されている。
【０００４】
しかしながら、これらの対策では、マスクの材料選定が自由にできないという問題点や、予引張力を与えるとマスクが変形するために、必要な引張力を付加できないという問題点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１６４８１５号公報
【特許文献２】特開２００９−３０１７８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上述のような問題点を解決したもので、所定のスリット構造を有する一対のマスク板を重ねて用いることで、マスクの材料の選定を自由に行うことができ、また、引張力によるマスクの変形歪も生じることがなく、熱膨張によるマスク開口部への影響を可及的に抑制できる真空成膜装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。
【０００８】
蒸発源１が基板２に対して相対的に移動しながら成膜を行う真空成膜装置であって、前記基板２との相対移動方向に延びるスリット部３ａ・３ｂが夫々並設され、基板面に対して直交する方向に重畳された一対のマスク板４・５と、この一対のマスク板４・５を保持するマスク固定枠６とから成り、前記一対のマスク板４・５の夫々のスリット部３ａ・３ｂが互いに交差するように重なり合って並設形成されたマスク開口部７を介して成膜材料を基板２上に堆積して薄膜を形成するマスク装置を備え、前記一対のマスク板４・５の一方のマスク板４は、一端部側を前記マスク固定枠６に設けた第１の基準点に位置決め固定し他端部側を熱膨張による伸長を許容する伸長許容連結手段により前記マスク固定枠６に伸長許容自在に固定し、他方のマスク板５は、前記一方のマスク板４とは逆に、他端部側を前記マスク固定枠６に設けた第２の基準点に位置決め固定し一端部側を熱膨張による伸長を許容する伸長許容連結手段により前記マスク固定枠６に伸長許容自在に固定した構成とし、前記一対のマスク板４・５のスリット部３ａ・３ｂを夫々、前記各マスク板４・５を位置決め固定する前記各基準点から離れるほど前記基板２との相対移動方向に対する傾斜角度が大きくなる形状に設定したことを特徴とする真空成膜装置に係るものである。
【０００９】
また、前記一対のマスク板４・５の対向するスリット部３ａ・３ｂの幅が異なり、前記マスク開口部７を介して成膜される前記相対的な移動に伴って成膜される薄膜の前記相対移動方向と直交する方向における断面形状が、前記マスク開口部７の各頂点の前記相対移動方向と直交する方向における座標を保ったまま等積変形した台形形状であって、この台形の上辺の長さと下辺の長さの比が、
δ≦上辺の長さ／下辺の長さ≦１（δは、０＜δ≦１を満足する設定値）
の条件を満たし、前記各マスク開口部７を介して形成される前記各台形形状の高さが夫々等しく、且つ、この各台形形状の下辺の長さが夫々等しくなるように、前記各一対のマスク板４・５のスリット部３ａ・３ｂの形状並びに、前記傾斜角度及び前記相対移動方向と直交する方向における幅を設定したことを特徴とする請求項１記載の真空成膜装置に係るものである。
【００１０】
また、前記マスク開口部７を介して成膜される前記相対的な移動に伴って成膜される薄膜の前記相対移動方向と直交する方向における断面形状が、前記マスク開口部７の各頂点の前記相対移動方向と直交する方向における座標を保ったまま等積変形した台形形状であって、この台形の上辺の長さと下辺の長さの比が、
δ≦上辺の長さ／下辺の長さ≦１（δは、０＜δ≦１を満足する設定値）
の条件を満たし、前記各マスク開口部７を介して形成される前記各台形形状の面積が夫々等しく、且つ、この各台形形状の下辺の長さが夫々等しくなるように、前記各一対のマスク板４・５のスリット部３ａ・３ｂの形状並びに、前記傾斜角度及び前記相対移動方向と直交する方向における幅を設定したことを特徴とする請求項１記載の真空成膜装置に係るものである。
【００１１】
また、前記一対のマスク板４・５の対向するスリット部３ａ・３ｂの幅を夫々同一としたことを特徴とする請求項３記載の真空成膜装置に係るものである。
【００１２】
また、前記各台形形状の上辺の長さが夫々等しくなるように、前記各一対のマスク板４・５のスリット部３ａ・３ｂの形状並びに、前記傾斜角度及び前記相対移動方向と直交する方向における幅を設定したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の真空成膜装置に係るものである。
【００１３】
また、前記各マスク板４・５を前記基板２との相対移動方向側の一側部側から他側部側に押圧してこの他側部側を前記マスク固定枠６の基準面に押し付けて、前記各マスク板４・５の熱膨張による前記基板２との相対移動方向と直交する方向への伸長をガイドする伸長ガイド機構を設けたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の真空成膜装置に係るものである。
【００１４】
また、前記各連結手段に、前記各マスク板４・５を引張付勢する引張付勢部を設けたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の真空成膜装置に係るものである。
【００１５】
また、前記マスク固定枠６の熱膨脹による変形を抑制するための手段として、前記マスク固定枠６に該マスク固定枠６を冷却する冷却構造を備えるか、前記マスク板４・５より線膨張係数の低い素材で形成した前記マスク固定枠６を採用するか、若しくは、前記マスク固定枠６に前記蒸発源１からの輻射熱を遮蔽する遮蔽構造を備えるか、または、これらのうち２つ以上の手段を備えたことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の真空成膜装置に係るものである。
【００１６】
また、前記マスク固定枠６と前記マスク板４・５との熱伝達を防止する熱伝達防止機構を備えたことを特徴とする請求項８記載の真空成膜装置に係るものである。
【００１７】
また、前記基板２に近い方の前記マスク板４の断面形状を前記基板２から遠い方の前記マスク板５側に凸、前記基板２から遠い方の前記マスク板５の断面形状を前記基板２に近い方の前記マスク板４側に凸に夫々反らせた形状とし、この一対のマスク板４・５を重合させ挟持状態で前記マスク固定枠６に固定したことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の真空成膜装置に係るものである。
【００１８】
また、前記一対のマスク板４・５を密着重合させる静電チャック装置を備えたことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の真空成膜装置に係るものである。
【００１９】
また、前記一対のマスク板４・５を磁力により密着重合させるマスク密着機構を備えたことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の真空成膜装置に係るものである。
【００２０】
また、前記基板２から遠い方の前記マスク板５の前記基板２に近い方の前記マスク板４の前記スリット部３ａとは重ならない位置に穴を設けたことを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の真空成膜装置に係るものである。
【００２１】
また、前記一対のマスク板４・５に夫々ヒータを設けたことを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の真空成膜装置に係るものである。
【００２２】
また、前記基板２に近い方の前記マスク板４と前記基板２から遠い方の前記マスク板５とを、夫々異なる線膨張係数の材質で形成したことを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項に記載の真空成膜装置に係るものである。
【００２３】
また、前記各マスク板４・５に、前記スリット部３ａ・３ｂが前記基板２との相対移動方向と直交する方向に並設されて構成されるスリット列を、この各スリット列の前記スリット部３ａ・３ｂのピッチをずらして前記基板２との相対移動方向に複数並設したことを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１項に記載の真空成膜装置に係るものである。
【００２４】
また、前記スリット列が隣り合う前記スリット列とその一部が重なるように設けたことを特徴とする請求項１６記載の真空成膜装置に係るものである。
【００２５】
また、前記各マスク板４・５に、前記スリット部３ａ・３ｂが前記基板２との相対移動方向と直交する方向に並設されて構成されるスリット列を、この各スリット列のスリット部３ａ・３ｂを同ピッチで前記基板２との相対移動方向に複数並設したことを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１項に記載の真空成膜装置に係るものである。
【００２６】
また、前記各マスク板４・５の一端若しくは他端から所定距離中心側に離れた位置で前記マスク板４・５を夫々位置決め固定するように前記マスク固定枠６及び前記各マスク板４・５を構成したことを特徴とする請求項１〜１８のいずれか１項に記載の真空成膜装置に係るものである。
【００２７】
また、前記基板２との相対移動方向に並設される複数の前記マスク開口部７を介して形成される前記各台形形状の高さが、１つの前記マスク開口部７を介して形成される前記各台形形状の高さと等しくなるように前記各一対のマスク板４・５のスリット部３ａ・３ｂの形状並びに、前記傾斜角度及び前記相対移動方向と直交する方向における幅を設定したことを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項に記載の真空成膜装置に係るものである。
【発明の効果】
【００２８】
本発明は上述のように構成したから、所定のスリット構造を有する一対のマスク板を重ねて用いることで、熱膨張によるマスク開口部への影響を可及的に抑制できる真空成膜装置となる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本実施例の概略説明斜視図である。
【図２】本実施例のマスク装置の分解説明斜視図である。
【図３】本実施例のマスク装置の分解説明斜視図である。
【図４】本実施例の要部の概略説明斜視図である。
【図５】本実施例の伸長ガイド機構の概略説明図である。
【図６】本実施例の上側のマスク板及び下側のマスク板の概略説明平面図である。
【図７】本実施例の上側のマスク板及び下側のマスク板の概略説明図である。
【図８】本実施例の上側のマスク板及び下側のマスク板の概略説明図である。
【図９】本実施例の上側のマスク板及び下側のマスク板の概略説明図である。
【図１０】別例の上側のマスク板及び下側のマスク板の概略説明図である。
【図１１】別例のマスク装置の概略説明図である。
【図１２】別例の上側のマスク板及び下側のマスク板の概略説明図である。
【図１３】本実施例の要部の概略説明図である。
【図１４】本実施例の要部の概略説明図である。
【図１５】本実施例の要部の概略説明図である。
【図１６】別例の上側のマスク板及び下側のマスク板の概略説明図である。
【図１７】別例の上側のマスク板及び下側のマスク板の概略説明図である。
【図１８】別例の上側のマスク板及び下側のマスク板の概略説明図である。
【図１９】別例の上側のマスク板及び下側のマスク板の概略説明図である。
【図２０】別例の上側のマスク板及び下側のマスク板の概略説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
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。
【００３１】
基板２を、例えばルツボとマスク装置とから成る蒸発源１に対して相対的に移動させながら成膜材料をマスク装置のマスク開口部７を介して基板２上に堆積して基板２上に薄膜を形成する。
【００３２】
この際、一対のマスク板４・５の一方のマスク板４は、熱膨張により他端部側に向かって伸長し、他方のマスク板５は、熱膨張により一端部側に向かって伸長するように構成しているから、熱膨張によるマスク板４・５のスリット部３ａ・３ｂの変形の制御が容易となり、よって、スリット部３ａ・３ｂの形状を、このスリット部３ａ・３ｂが夫々交差するように重なり合って並設形成されるマスク開口部７の形状やピッチ等が熱膨張の前後で可及的に変化しないような形状とすることがそれだけ容易に行えることになる。
【００３３】
また、マスク板４・５のスリット部３ａ・３ｂを、各マスク板４・５を位置決め固定する各基準点から離れるほど基板２との相対移動方向に対する傾斜角度が大きくなる形状に設定しているから、マスク板４・５が熱膨張により変形しても確実に各マスク板４・５のスリット部３ａ・３ｂを交差させることが可能となる。
【００３４】
従って、例えば、一対のマスク板４・５の対向するスリット部３ａ・３ｂの幅が異なり、マスク開口部７を介して前記相対的な移動に伴って成膜される薄膜の前記相対移動方向と直交する方向における断面形状が、前記マスク開口部７の各頂点の前記相対移動方向と直交する方向における座標を保ったまま等積変形した台形形状であって、この台形の上辺の長さと下辺の長さの比が、
δ≦上辺の長さ／下辺の長さ≦１（δは、０＜δ≦１を満足する設定値）
の条件を満たし、各マスク開口部７を介して形成される前記各台形形状の高さが夫々等しく、且つ、この各台形形状の下辺の長さが夫々等しくなるように、各一対のマスク板４・５のスリット部３ａ・３ｂの形状並びに、前記傾斜角度及び前記相対移動方向と直交する方向における幅を設定すること等をそれだけ容易に行えることになる。
【００３５】
よって、本発明は、所定のスリット構造を有する一対のマスク板４・５を重ねて用いることで、マスクの材料の選定を自由に行うことができ、また、引張力によるマスクの変形歪も生じることがなく、熱膨張によるマスク開口部７への影響を可及的に抑制できるものとなる。
【実施例】
【００３６】
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。
【００３７】
本実施例は、図１に図示したように、真空槽内で、基板２を、基板の下方側に設けたルツボ10とマスク装置とから成る蒸発源１に対して相対的に移動させながら、ルツボ10からの成膜材料をマスク装置のマスク開口部７を介して基板２上に堆積して基板２上に薄膜を形成する真空成膜装置である。
【００３８】
具体的には、本実施例は、図２，３に図示したように、前記基板２との相対移動方向に延びるスリット部３ａ・３ｂが夫々並設された基板面に対して直交する方向に重畳された一対のマスク板４・５と、この一対のマスク板４・５を保持するマスク固定枠６とから成り、前記一対のマスク板４・５の夫々のスリット部３ａ・３ｂが互いに交差するように重なり合って並設形成されたマスク開口部７を介して前記ルツボからの成膜材料を基板２上に堆積して薄膜を形成するマスク装置を備えている。即ち、本実施例は、図４に図示したように、基板２上にマスク装置との相対移動方向に延びる線状の薄膜８を複数並設形成するように構成している。
【００３９】
また、本実施例は、基板２と蒸発源１とを上下方向に並設し、一対のマスク板４・５、即ち、基板２に近い方のマスク板４及び基板２から遠い方のマスク板５も上下方向に並設した構成としている。なお、基板２と蒸発源１とを垂直に立てた状態で水平方向に並設する構成としても良く、この場合、一対のマスク板４・５は水平方向に並設する。
【００４０】
このマスク装置は、上下一対のマスク板４・５の一方のマスク板４を、一端部側を前記マスク固定枠６の第１の基準点に位置決め固定し他端部側を熱膨張による伸長を許容する伸長許容連結手段により前記マスク固定枠６に伸長許容自在に固定し、他方のマスク板５を、前記一方のマスク板４とは逆に、他端部側を前記マスク固定枠６の第２の基準点に位置決め固定し一端部側を熱膨張による伸長を許容する伸長許容連結手段により前記マスク固定枠６に伸長許容自在に固定した構成としている。
【００４１】
前記伸長許容連結手段としては、マスク固定枠６に固定される平行リンク11と該平行リンク11に対して直動する移動ブロック12とから成る平行リンク機構が採用されている。また、本実施例では、この平行リンク機構に、直動ブロック12を、マスク板４・５を伸長許容方向側に引っ張る方向に付勢するバネ機構等で構成される引張付勢部を設ける構成としている。
【００４２】
本実施例においては、上側のマスク板４は、図２，３中左端に設けた幅広部13及びマスク固定枠６の左端部側に設けた凸部14の対向面同士を係止させ、この左端部を上側押え板15でマスク固定枠６に押さえ付け固定することで左端部側を位置決め固定し、図２，３中右端部を上側押え板15で伸長許容連結手段の直動ブロック12に固定することで、右端部側を伸長許容自在に固定している。即ち、上側のマスク板４は、最端位置のスリット部３ａより外側位置の凸部14の前記幅広部13との対向面を第１の基準点として位置決め固定される。
【００４３】
また、下側のマスク板５は、図２，３中右端に設けた幅広部16及びマスク固定枠６の右端部側に設けた凸部17の対向面同士を係止させ、この右端部を下側押え板18でマスク固定枠６に押さえ付け固定することで右端部側を位置決め固定し、図２，３中左端部を下側押え板18で伸長許容連結手段の直動ブロック12に固定することで、左端部側を伸長許容自在に固定している。即ち、下側のマスク板５は、最端位置のスリット部３ｂより外側位置の凸部17の前記幅広部16との対向面を第２の基準点として位置決め固定される。
【００４４】
また、マスク固定枠６には、前記各マスク板４・５を前記基板２との相対移動方向側の一側部側から他側部側に押圧してこの他側部側を前記マスク固定枠６の基準面に押し付けて、前記各マスク板４・５の熱膨張による前記基板２との相対移動方向と直交する方向への伸長をガイドする伸長ガイド機構を設けている。
【００４５】
本実施例においては、前記各マスク板４・５を図２，３中奥側から手前側に押圧するバネ部材19から成る押圧付勢部を、マスク固定枠６の内側面に所定間隔で複数（本実施例では４つ）設けている。また、各マスク板４・５の図２，３中手前側側面に、押圧付勢部により押圧されたマスク板４・５が沿う基準面となるマスク固定枠６の図２，３中手前側内側面20と当接する突出部21を夫々所定間隔で複数（本実施例では２つ）設けている。図５は伸長ガイド機構の概略図である。従って、前記押圧付勢部により、マスク固定枠６の基準面となる前記手前側内側面20に向かって各マスク板４・５を押し付けることで、各マスク板４・５の熱膨張による伸長が各マスク板４・５の伸長許容連結手段による伸長許容方向にガイドされる。
【００４６】
また、このマスク装置は、図６に図示したように、前記上下一対のマスク板４・５に細長い平行四辺形状のスリット部３ａ・３ｂを並設し、これらのスリット部３ａ・３ｂ夫々、前記各マスク板４・５を位置決め固定する前記各基準点から離れるほど前記基板２との相対移動方向に対する傾斜角度が大きくなる形状に設定している。また、上側のマスク板４のスリット部３ａと下側のマスク板５のスリット部３ｂとで傾斜が逆向きとなるようにし、各マスク板４・５の対応するスリット部３ａ・３ｂのスリット幅、具体的には基板との相対移動方向と直交する方向成分（ｘ方向成分）が異なるように構成している。
【００４７】
図７〜９は、上下一対のマスク板４・５を重ねた状態の平面図（ａ）及び側面図（ｂ）である。図７は熱膨張による変形前、図８は熱膨張による変形途中、図９は熱膨張による変形後の平面図及び側面図である。熱膨張による変形に伴い、基板２との相対移動方向にマスク開口部７が移動するが、マスク開口部７のピッチは変化せず、形状もほぼ変化しない。
【００４８】
なお、本実施例は、前記第１の基準点及び第２の基準点を、スリット部３ａ・３ｂより外側に位置させているが、並設されるスリット部３ａ・３ｂの途中位置に前記第１の基準点及び第２の基準点を設ける構成としても良い。即ち、各マスク板４・５の一端若しくは他端から所定距離中心側に離れた位置で前記マスク板４・５を夫々位置決め固定するようにマスク固定枠６及び各マスク板４・５を構成しても良い。この場合、図１０に図示したように、基準位置を境に傾斜が逆向きとなるようにする。図１０（ａ）は上側のマスク板４及び下側のマスク板５、（ｂ）は各マスク板４・５を重ねた状態の平面図である。
【００４９】
また、本実施例においては、マスク固定枠６の熱膨脹による変形を抑制するために、マスク固定枠６を低熱膨張材であるインバー材で形成している。また、マスク板４・５、押え板15・18及び伸長許容連結手段は夫々ＳＵＳ３０４材で形成している。
【００５０】
なお、マスク固定枠６を低熱膨張材で構成せず例えばマスク板４・５等と同素材で形成し、マスク固定枠６を冷却する冷却構造を備えたり、マスク固定枠６への蒸発源１からの輻射熱を遮蔽する遮蔽構造を備えたりしても良い。また、これらのマスク固定枠６の熱膨脹による変形を抑制するための手段を複数組み合わせて採用しても良い。
【００５１】
また、マスク固定枠６と各マスク板４・５との間に断熱材を設けたり、マスク固定枠６と各マスク板４・５との接触面積を減らすために接触面に凹凸部を設けたりして、マスク固定枠６及びマスク板４・５間の熱伝達を抑制するように構成しても良い。
【００５２】
また、基板２に近い方のマスク板４の断面形状を基板２から遠い方のマスク板５側に凸、基板２から遠い方のマスク板５の断面形状を基板２に近い方のマスク板４側に凸に夫々反らせた形状とし、この一対のマスク板４・５を重合させ挟持状態でマスク固定枠６に固定する構成としても良い。
【００５３】
本実施例においては、図１１（ａ）に図示したように、上側のマスク板４の断面形状を下に凸、下側のマスク板５の断面形状を上に凸に夫々反らせた形状とし、この上下一対のマスク板４・５を、図１１（ｂ）に図示したように、挟持部材22・23により重合させ挟持状態で前記マスク固定枠６に固定している。従って、上側のマスク板４と下側のマスク板５とは良好に密着重合する。
【００５４】
なお、上下一対のマスク板４・５を密着重合させる静電チャック装置を備えたり、上下一対のマスク板４・５を磁力により密着重合させるマスク密着機構を備える構成としても良い。
【００５５】
また、熱膨張による上下一対のマスク板４・５の変形を夫々より精密に制御するために、上下一対のマスク板４・５に夫々温度制御用のヒータを設ける構成としたり、上側のマスク板４と下側のマスク板５とを、夫々異なる線膨張係数の材質で形成したり、図１２に図示したように下側のマスク板５の上側のマスク板４のスリット部３ａ・３ｂとは重ならない位置に穴24を設ける構成としても良い。図１２（ａ）は上側のマスク板４及び下側のマスク板５、（ｂ）は熱膨張による変形前の各マスク板４・５を重ねた状態の平面図、（ｃ）は熱膨張による変形後の各マスク板４・５を重ねた状態の平面図、（ｄ）は熱膨張による変形後の各マスク板４・５を重ねた状態の側面図である。
【００５６】
以上の構成のマスク装置においては例えば、前記上下一対のマスク板４・５の対向するスリット部３ａ・３ｂの幅が異なり、前記マスク開口部７を介して前記相対的な移動に伴って成膜される薄膜の前記相対移動方向と直交する方向における断面形状が、前記マスク開口部７の各頂点の前記相対移動方向と直交する方向における座標を保ったまま等積変形した台形形状であって、この台形の上辺の長さと下辺の長さの比が、
δ≦上辺の長さ／下辺の長さ≦１（δは、０＜δ≦１を満足する設定値）
の条件を満たし、前記各マスク開口部７を介して形成される前記各台形形状の高さが夫々等しく、且つ、この各台形形状の下辺の長さが夫々等しくなるように、前記各上下一対のマスク板４・５のスリット部３ａ・３ｂの形状並びに、前記傾斜角度及び前記相対移動方向と直交する方向における幅を設定する。また、各台形形状の上辺の長さが夫々等しくなるように、各スリット部３ａ・３ｂの形状並びに、前記傾斜角度及び前記相対移動方向と直交する方向における幅を設定しても良い。
【００５７】
ここで、各台形形状は、具体的には、図１３に図示したような形状であり、Ｗ’が上辺の長さ、Ｗが下辺の長さ、ｋが高さである。図１３においては、マスク開口部７の各頂点のうち内側の一対の頂点同士の前記相対移動方向と直交する方向における間隔が上辺の長さＷ’となり、外側の一対の頂点同士の前記相対移動方向と直交する方向における間隔が下辺の長さＷとなる。また、マスク開口部７の前記相対移動方向の幅が高さｋとなる。
【００５８】
本実施例においては各スリット部３ａ・３ｂの形状並びに、前記傾斜角度及び前記相対移動方向と直交する方向における幅は、以下のように設定している。
【００５９】
即ち、図１４，１５に図示したように、マスク開口部７の各頂点（ＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３、ＳＰ４）の座標（ＳＰ１ｘ，ＳＰ１ｙ、ＳＰ２ｘ，ＳＰ２ｙ、ＳＰ３ｘ，ＳＰ３ｙ、ＳＰ４ｘ，ＳＰ４ｙ）を下記式（１）〜（８）から導出する。また、マスク開口部７の長さ、具体的には基板との相対移動方向成分（ｙ方向成分）の熱膨脹による寸法変化率Ｈ（Δｔ）を下記式（９）から、マスク開口部７の幅（ｘ方向成分）の熱膨脹による寸法変化率Ｗ（Δｔ）を、下記式（１０）から夫々導出する。
【００６０】
【数１】
2015089965.tif 000003
【００６１】
【数２】
2015089965.tif 000004
【００６２】
【数３】
2015089965.tif 000005
【００６３】
【数４】
2015089965.tif 000006
【００６４】
【数５】
2015089965.tif 000007
【００６５】
【数６】
2015089965.tif 000008
【００６６】
【数７】
2015089965.tif 000009
【００６７】
【数８】
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【００６８】
【数９】
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【００６９】
【数１０】
2015089965.tif 000012
【００７０】
また、開口部の中心座標（ｘ）は（ＳＰ２ｘ＋ＳＰ４ｘ）／２＝Ｍ１Ｐｃｘ、開口部の中心座標（ｙ）はβ＊α＊Δｔから導出する。開口部の中心点のＸ軸方向の位置は、昇温に因らず変化しない。開口部の中心点のＹ軸方向の位置は、昇温に因り変化するが、搬送方向と同方向のため、マスクと基板が相対的に通過するために、マスク内での開口部の移動は問題ない。また、開口部の長さは、マスクの基準点からの距離に影響しないが、昇温の影響は受ける。しかし、スリットの長さが数十μｍ程度であれば、これに線膨張係数（１０−６）をかけた値であり、影響は小さく、また、それ以上であっても、搬送方向の変化なので、基板と蒸発源の相対移動時間で補正可能なので影響はない。
【００７１】
ここで、Ｌは第１の基準点と第２の基準点との距離（一定）、ｈはスリット部の初期長さ（ｙ方向成分、Δｔ＝０）、ｗはマスク開口部７の初期最大幅（ｘ方向成分、Δｔ＝０）、ｗ’はマスク開口部７の初期幅（内側の頂点間のｘ方向成分、Δｔ＝０）、ν１は上側のマスク板４のスリット部３ａの初期幅（ｘ方向成分、Δｔ＝０）、ν２は下側のマスク板５のスリット部３ｂの初期幅（ｘ方向成分、Δｔ＝０）、Δｔは温度（昇温分）、Ｍ１Ｐｃｘはマスク開口部７の中心座標と第１の基準点との距離（ｘ方向成分）、Ｍ２Ｐｃｘはマスク開口部７の中心座標と第２の基準点との距離（ｘ方向成分）で、Ｌ＝Ｍ１Ｐｃｘ＋Ｍ２Ｐｃｘの関係としている。また、αはマスク板４・５の線膨張係数、βはスリット部３ａ・３ｂの傾きを表す係数であり、上側のマスク板４のスリット部３ａの傾きは夫々β／Ｍ１Ｐｃｘとし、下側のマスク板５のスリット部３ｂの傾きは夫々β／Ｍ２Ｐｃｘ＝β／（Ｌ−Ｍ１Ｐｃｘ）としている。
【００７２】
上記各式から導出した結果をもとに、交差するように重ね合わせた際に所定のマスク開口部７を形成するように、各スリット部３ａ・３ｂの形状、例えばスリット部３ａ・３ｂを構成する平行四辺形の対辺同士の間隔及び傾斜角度や、各スリット部３ａ・３ｂの相対位置関係を決定する。
【００７３】
なお、上記設定に限らず、前記マスク開口部７を介して形成される前記各台形形状の上辺の長さと下辺の長さの比が、
δ≦上辺の長さ／下辺の長さ≦１（δは、０＜δ≦１を満足する設定値）
の条件を満たし、前記各マスク開口部７を介して形成される前記各台形形状の面積が夫々等しく、且つ、この各台形形状の下辺の長さが夫々等しくなるように、前記各上下一対のマスク板４・５のスリット部３ａ・３ｂの形状並びに、前記傾斜角度及び前記相対移動方向と直交する方向における幅を設定しても良い。この場合、前記各台形形状の上辺の長さが夫々等しくなるように、各スリット部３ａ・３ｂの形状並びに、前記傾斜角度及び前記相対移動方向と直交する方向における幅を設定しても良い。また、上述のように各台形形状の面積が夫々等しくなるように設定する場合には、上下一対のマスク板４・５の対向するスリット部３ａ・３ｂの幅を夫々同一としても良い。この場合も、上記同様にマスク開口部７の各頂点の座標等を適宜導出して各スリット部３ａ・３ｂの形状等を決定する。
【００７４】
なお、本実施例においては、各マスク板４・５には、スリット部３ａ・３ｂが基板２との相対移動方向と直交する方向に並設されて構成されるスリット列を夫々１列ずつ設けた例について説明しているが、スリット列を、この各スリット列の前記スリット部３ａ・３ｂのピッチをずらして前記基板２との相対移動方向に複数並設しても良い。図１６は各マスク板４・５にスリット列を２列ずつ設けた例、図１７は各マスク板４・５にスリット列を３列ずつ設けた例である。図１６及び図１７の（ａ）は上側のマスク板４及び下側のマスク板５、（ｂ）は各マスク板４・５を重ねた状態の平面図である。また、図１８に図示したように、スリット列が隣り合うスリット列とその一部が重なるように設けても良い。図１８（ａ）は上側のマスク板４及び下側のマスク板５、（ｂ）は各マスク板４・５を重ねた状態の平面図である。
【００７５】
また、図１９に図示したように、スリット列を、この各スリット列のスリット部３ａ・３ｂを同ピッチで前記基板２との相対移動方向に複数並設しても良い。図１９（ａ）は上側のマスク板４及び下側のマスク板５、（ｂ）は各マスク板４・５を重ねた状態の平面図である。
【００７６】
また、図２０に図示したように、基板２との相対移動方向に並設される複数の前記マスク開口部７を介して形成される前記各台形形状の高さが、１つの前記マスク開口部７を介して形成される前記各台形形状の高さと等しくなるように、即ち、基板２との相対移動方向に並設されるマスク開口部数が異なる場合でも、前記各台形形状の高さが等しくなるように、前記各上下一対のマスク板４・５のスリット部３ａ・３ｂの形状並びに、前記傾斜角度及び前記相対移動方向と直交する方向における幅を設定しても良い。
【００７７】
なお、本発明は、本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。
【符号の説明】
【００７８】
１  蒸発源
２  基板
３ａ・３ｂ  スリット部
４・５  マスク板
６  マスク固定枠
７  マスク開口部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2015089965.tif 000017
【図６】
2015089965.tif 000018
【図７】
2015089965.tif 000019
【図８】
2015089965.tif 000020
【図９】
2015089965.tif 000021
【図１０】
2015089965.tif 000022
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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