(57)【要約】【課題】金属製マスクの利点を維持した状態で、マスクの洗浄にプラズマＣＶＤ装置を使用しても寿命を延ばすことができるプラズマＣＶＤ用マスクを提供する。【解決手段】プラズマＣＶＤ用マスク１１は、外形が矩形に形成された金属製マスク本体１２と、金属製マスク本体１２の周縁上に配置されたセラミック製のカバー１３とを備えている。カバー１３はアルミナ製である。プラズマＣＶＤ用マスク１１は、洗浄ガスが、チャンバー内に配置されたプラズマＣＶＤ用マスク１１の側方からチャンバー内に供給されるプラズマＣＶＤ装置を使用して洗浄が行われる。【選択図】図２
2007308763.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外形が多角形に形成された金属製マスク本体と、少なくとも前記金属製マスク本体の一辺上に配置されたセラミック製のカバーとを備えたことを特徴とするプラズマＣＶＤ用マスク。
【請求項２】
前記セラミックがアルミナである請求項１に記載のプラズマＣＶＤ用マスク。
【請求項３】
プラズマＣＶＤ用マスクの洗浄方法であって、プラズマＣＶＤで薄膜を形成する際、金属製マスクの周囲の少なくとも一部分にセラミック製のカバーを配置した状態で成膜を行い、金属製マスクの洗浄時には前記金属製マスクの少なくとも洗浄ガスの吹き出し口に近い部分上にセラミック製のカバーを配置した状態で金属製マスクの洗浄を行うことを特徴とするプラズマＣＶＤ用マスクの洗浄方法。
【請求項４】
前記プラズマＣＶＤで形成される薄膜が有機エレクトロルミネッセンス素子の封止膜である請求項３に記載のプラズマＣＶＤ用マスクの洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマＣＶＤ用マスク及びプラズマＣＶＤ用マスクの洗浄方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、目覚ましい発展を遂げている有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、適宜、有機ＥＬ素子と称する。）は、基板上に第１電極、有機ＥＬ層及び第２電極を積層するとともに、水分に弱い有機ＥＬ層を外気と隔離（封止）する手段を必要とする。有機ＥＬ層を外気と隔離する手段として、封止缶や封止キャップに代えて有機ＥＬ素子の更なる薄型化・小型化を可能とするため封止膜で被覆することが提案されている。そして、プラズマＣＶＤ法は、熱ＣＶＤ法より低温での成膜が可能なため、封止膜の成膜時における有機ＥＬ層への悪影響を抑制するように、有機ＥＬ素子の封止膜をプラズマＣＶＤ法で成膜することが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
封止膜による有機ＥＬ素子の封止は、基板の第１電極、有機ＥＬ層及び第２電極の積層側全面に封止膜を成膜するのではなく、一部、例えば、配線用の接続部が露出した状態となるように成膜する必要があることから、マスクを用いて必要箇所のみに成膜を行う。
【０００４】
マスクを用いたこのような成膜方法では、プラズマＣＶＤで成膜する際にマスクに付着した膜成分を除去、即ちマスクを洗浄してマスクの再使用が行われる。マスクの洗浄は、封止膜の成膜に使用したプラズマＣＶＤ装置を使用して行う。そして、マスクをプラズマＣＶＤ装置のチャンバー内に配置するとともに、プラズマＣＶＤに洗浄ガスを供給して、マスクに付着した膜成分を除去する。
【特許文献１】特開２００６−５９５９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、金属製のマスクに付着した膜成分の除去に洗浄ガスを使用すると、マスクが洗浄ガスによってダメージを受け、マスクの寿命が短くなる。
特許文献１には、マスクを金属製ではなくセラミック製としてもよい旨が記載されている。このようにマスクをセラミック製にすればマスクが洗浄ガスによってダメージを受けるのが抑制され、マスクの寿命が短くなることはない。しかし、マスク全体をセラミック製とした場合、細かなパターンを有するマスクを形成するのが難しい。また、セラミック製のマスク全体をメタルマスクのように薄く（例えば、１ｍｍ以下）すると取り扱いが困難になる。
【０００６】
本発明は、前記従来の問題に鑑みてなされたものであって、その第１の目的は、金属製マスクの利点を維持した状態で、マスクの洗浄にプラズマＣＶＤ装置を使用しても寿命を延ばすことができるプラズマＣＶＤ用マスクを提供することにある。また、第２の目的は、マスクの寿命を延ばすことができるプラズマＣＶＤ用マスクの洗浄方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記第１の目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、外形が多角形に形成された金属製マスク本体と、少なくとも前記金属製マスク本体の一辺上に配置されたセラミック製のカバーとを備えた。この発明のプラズマＣＶＤ用マスクは、例えば、プラズマＣＶＤ法により有機ＥＬ素子の封止膜を形成する際に使用される。そして、プラズマＣＶＤ用マスクに付着した膜成分を除去する場合は、プラズマＣＶＤ装置を利用して洗浄が行なわれる。洗浄ガスは、チャンバー内に配置されたプラズマＣＶＤ用マスクの側方からチャンバー内に供給される。マスクが従来のように金属製マスク本体の一辺上に配置されたセラミック製のカバーを備えていない場合は、洗浄ガスの供給口に近い部分が洗浄ガスの影響によって劣化が進み易くなる。しかし、この発明では、金属製マスク本体の一辺のうち、セラミック製のカバーが配置された部分を洗浄ガスの供給口に近い箇所に配置することにより、金属製のマスク本体の劣化が抑制され、マスクの寿命が延びる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記セラミックがアルミナである。プラズマＣＶＤ装置のチャンバー内は、洗浄ガスを供給することで洗浄される。アルミナはチャンバー内面の材質として使用されており、洗浄に適した材質である。従って、この発明では、カバーの材質としてアルミナが使用されているため、カバーの洗浄も円滑に行われる。
【０００９】
前記第２の目的を達成するため、請求項３に記載の発明は、プラズマＣＶＤ用マスクの洗浄方法であって、プラズマＣＶＤで薄膜を形成する際、金属製マスクの周囲の少なくとも一部分にセラミック製のカバーを配置した状態で成膜を行う。そして、金属製マスクの洗浄時には前記金属製マスクの少なくとも洗浄ガスの吹き出し口に近い部分上にセラミック製のカバーを配置した状態で金属製マスクの洗浄を行う。
【００１０】
この発明では、金属製マスクの洗浄がプラズマＣＶＤ装置を使用して行われる。そして、成膜の際、金属製マスクの周囲の少なくとも一部分にセラミック製のカバーを配置した状態で成膜が行われるため、その部分の金属製マスクには膜成分が付着しない。そして、金属製のマスクの洗浄時には、金属製マスクの少なくとも洗浄ガスの吹き出し口に近い部分上にセラミック製のカバーが配置された状態で洗浄が行われるため、洗浄ガスの吹き出し口に近い部分の劣化が抑制され、金属製マスクの寿命が延びる。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記プラズマＣＶＤで形成される薄膜が有機エレクトロルミネッセンス素子の封止膜である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、金属製マスクの利点を維持した状態で、マスクの洗浄にプラズマＣＶＤ装置を使用してもマスクの寿命を延ばすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図３にしたがって説明する。
図１及び図２に示すように、プラズマＣＶＤ用マスク１１は、金属製マスク本体１２と、セラミック製のカバー１３とを備えている。金属製マスク本体１２は外形が矩形に形成されるとともに、所定のパターンの開口１２ａが形成されている。プラズマＣＶＤ用マスク１１は、有機ＥＬ素子を多数個取り（多面取り）で形成するためのものであり、開口１２ａは図示しない有機ＥＬ素子の封止膜を形成すべき部分に対応している。
【００１４】
金属製マスク本体１２は、インバー、コバール、ステンレス鋼（例えば、ＳＵＳ４３０）等の材質で形成され、厚さが０．５ｍｍ程度に形成されている。開口１２ａのエッジ部の厚さが厚いと、エッジ部近傍に形成される封止膜の膜厚が薄くなり、膜厚の均一性が低下する。一方、金属製マスク本体１２をあまり薄くすると、金属製マスク本体１２が撓んでしまい、封止膜を所定のパターンに精度良く形成することができない。そのため、金属製マスク本体１２は開口１２ａの周縁が他の部分より薄く形成されている。
【００１５】
カバー１３は、金属製マスク本体１２の周縁に対応した四角枠状に形成されており、外形が金属製マスク本体１２の外形と略同じに形成されている。カバー１３は、材質のセラミックがアルミナで、厚さが１０ｍｍ程度に形成されている。なお、図では便宜上、金属製マスク本体１２及びカバー１３の厚さをほぼ同じに描いている。カバー１３は、金属製マスク本体１２と別体で、金属製マスク本体１２の周縁上に配置されている。
【００１６】
次に前記のように構成されたプラズマＣＶＤ用マスク１１の使用方法を説明する。プラズマＣＶＤ用マスク１１は、有機ＥＬ素子を多数個取り（多面取り）で製造する際の封止膜形成工程に使用される。封止膜の形成はプラズマＣＶＤ装置を使用して行われる。プラズマＣＶＤ装置として、例えば、平行平板型ＲＦプラズマ誘起ＣＶＤ装置が使用される。
【００１７】
図３に示すように、プラズマＣＶＤ装置２０は、チャンバー２１内の下部に基板ホルダ２２が配設され、その上方にシャワーヘッド２３を備えた放電電極２４が配設されている。基板ホルダ２２は、基板３０を加熱するためのヒータ（図示せず）を内蔵している。放電電極２４は高周波電源ＲＦに接続されている。シャワーヘッド２３には図示しないガス流路を介して成膜用のガスが供給されるようになっている。チャンバー２１には、チャンバー２１内のガスを外部に排出するためのガス排出部２５が接続されている。ガス排出部２５は、配管２５ａと、配管２５ａの途中に設けられた圧力調整弁２５ｂと、真空ポンプ２５ｃとを備えている。また、チャンバー２１には、洗浄ガスの吹き出し部２６が設けられている。洗浄ガスの吹き出し部２６は、基板ホルダ２２の上面とほぼ同じ高さ位置において基板ホルダ２２を挟むように一対設けられている。洗浄ガスの吹き出し部２６は、図示しない配管を介して洗浄ガス供給部に接続されている。
【００１８】
プラズマＣＶＤ装置２０を使用して封止膜を形成する際は、いずれも図示しない第１電極、発光層及び第２電極が積層された基板３０を基板ホルダ２２上に配置する。そして、その基板３０上にプラズマＣＶＤ用マスク１１を載置した状態で、真空ポンプ２５ｃを作動させてチャンバー２１内を所定の減圧状態に保持するとともに、シャワーヘッド２３に成膜用の反応ガス、例えば、シラン（ＳｉＨ４）と窒素の混合ガスを供給する。反応ガスは、シャワーヘッド２３の各ガス導入孔より基板３０側に向けて均一に拡散される。そして、チャンバー２１内に導入された反応ガスの圧力を圧力調整弁２５ｂによって制御した状態で、高周波電源ＲＦを投入してシャワーヘッド２３と基板ホルダ２２との間の空間Ｓに高周波電力を印加する。すると、反応ガスが空間Ｓでプラズマ化し、基板３０上に窒化ケイ素膜が生成されて、プラズマＣＶＤ用マスク１１の各開口１２ａと対応する位置に封止膜が形成される。封止膜の成分は、プラズマＣＶＤ用マスク１１の上にも堆積（付着）する。プラズマＣＶＤ用マスク１１に付着した封止膜の成分を放置して付着量が増加すると、プラズマＣＶＤ用マスク１１に付着した封止膜の成分が剥離してしまう等の不具合が発生するため、付着量が予め設定された量に達すると、プラズマＣＶＤ用マスク１１の洗浄を行う。
【００１９】
プラズマＣＶＤ用マスク１１の洗浄もプラズマＣＶＤ装置２０を使用して行われる。プラズマＣＶＤ用マスク１１を洗浄する際は、プラズマＣＶＤ用マスク１１をカバー１３が上側になる状態で基板ホルダ２２上に載置する。そして、真空ポンプ２５ｃを作動させてチャンバー２１内を所定の減圧状態に保持するとともに、洗浄ガスの吹き出し部２６に洗浄ガスを供給する。洗浄ガス（エッチングガス）として、三フッ化窒素（ＮＦ３）が使用される。この実施形態では、ＮＦ３は、予めラジカル化された状態で供給される。また、チャンバー２１内に導入された洗浄ガスの圧力を圧力調整弁２５ｂによって制御した状態で、高周波電源ＲＦを投入する。
【００２０】
チャンバー２１内に導入されるとともにプラズマ化されたＮＦ３は、イオンボンバードメント作用により、窒化ケイ素膜と反応するフッ素遊離基を発生させ、ＳｉＦ４及びその他の揮発性化合物を合成する。そして、揮発性化合物は真空ポンプ２５ｃによりチャンバー２１内から排出される。洗浄は、洗浄ガスの吹き出し部２６に近い部分程速く完了する。
【００２１】
金属製マスク本体１２に付着した膜成分が洗浄作用を受けている間は、金属製マスク本体１２への悪影響は少ない。しかし、膜成分が除去された後、更に洗浄ガスに晒されると、金属製マスク本体１２は劣化する。洗浄時間は、洗浄ガスの吹き出し部２６から最も遠い部分の洗浄が完了する時間に設定されている。そのため、カバー１３の無い金属マスクを使用して封止膜の形成を行い、膜成分が付着した金属マスクに対して洗浄を行うと、金属マスクの洗浄ガスの吹き出し部２６に近い部分が劣化しマスクの交換時期が早くなる。
【００２２】
しかし、この実施形態では、金属製マスク本体１２の周縁部上にカバー１３に配置された状態で封止膜の形成が行われるため、金属製マスク本体１２の周縁部には膜成分が付着しない。そして、プラズマＣＶＤ用マスク１１の洗浄時には、洗浄ガスの吹き出し部２６に近い部分となる金属製マスク本体１２の周縁部上にカバー１３が配置された状態になる。カバー１３は材質のセラミックがアルミナで形成されているため長時間洗浄ガスに晒されても劣化しない。
【００２３】
この実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
（１）プラズマＣＶＤ用マスク１１は、外形が矩形に形成された金属製マスク本体１２と、金属製マスク本体１２の周縁上に配置されたセラミック製のカバー１３とを備えている。従って、有機ＥＬ素子の封止膜をプラズマＣＶＤ法により形成する際にこのプラズマＣＶＤ用マスク１１を使用するとともに、プラズマＣＶＤ用マスクに付着した膜成分を、プラズマＣＶＤ装置２０を利用して洗浄しても、金属製マスク本体１２の洗浄ガスの吹き出し部２６に近い箇所がカバー１３で覆われるため、金属製マスク本体１２の劣化が抑制され、プラズマＣＶＤ用マスク１１の寿命が延びる。寿命はセラミック製のカバーを使用していない金属製マスクに比較して２〜３倍程度延びる。
【００２４】
（２）カバー１３の材質のセラミックがアルミナである。プラズマＣＶＤ装置２０のチャンバー２１内は、洗浄ガスを供給することで洗浄される。アルミナはチャンバー２１の内面の材質として使用されており、洗浄に適した材質である。従って、カバー１３の洗浄も円滑に行われる。
【００２５】
（３）カバー１３は金属製マスク本体１２と別体に形成され、プラズマＣＶＤ用マスク１１を使用する際、金属製マスク本体１２の上に配置されて使用される。金属製マスク本体１２とカバー１３とが一体の場合は、金属製マスク本体１２の劣化が進んで交換が必要になった場合、プラズマＣＶＤ用マスク１１全体を交換する必要があるが、カバー１３が別体のため、金属製マスク本体１２のみを交換すれば良い。
【００２６】
（４）カバー１３は金属製マスク本体１２と別体で、かつ金属製マスク本体１２の周縁部全体上に配置されているため、使用時の配置や保管の手間が簡単になる。なぜならば、カバー１３は金属製マスク本体１２の周縁全体上に配置されている必要はなく、洗浄ガスの吹き出し部２６に近い部分上のみに（この実施形態では金属製マスク本体１２の対向する二辺）配置されていても良い。しかし、カバー１３を金属製マスク本体１２と別体にした場合、二辺上のみに配置されている構成では、各辺用に１つずつカバー１３が必要になり、プラズマＣＶＤ用マスク１１の部品点数が増え、プラズマＣＶＤ用マスク１１の配置や保管時の手間が増えるからである。
【００２７】
（５）洗浄ガスとして三フッ化窒素（ＮＦ３）をラジカル化したものを供給するため、ラジカル化していない状態でＮＦ３を供給する場合に比較して、洗浄時間を短縮することができる。
【００２８】
実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
○  プラズマＣＶＤ用マスク１１は、金属製マスク本体１２と、少なくとも金属製マスク本体１２の一辺上に配置されたセラミック製のカバー１３とを備えていればよい。例えば、プラズマＣＶＤ装置２０として、洗浄ガスの吹き出し部２６が、一箇所の場合、カバー１３は金属製マスク本体１２の一辺と対応する位置に設ければよく、前記実施形態のプラズマＣＶＤ装置２０のように基板ホルダ２２を挟んで両側に吹き出し部２６がある場合は、図４に示すように、対向する二辺上にカバー１３が配置されていてもよい。しかし、金属製マスク本体１２は厚さが薄いため、金属製マスク本体１２の一辺にのみカバー１３を配置した場合、金属製マスク本体１２の一部が基板３０に密着しない虞がある。そのため、洗浄ガスの吹き出し部２６が一箇所の場合でも、カバー１３は対向する二辺上に配置されている方が好ましい。即ち、カバー１３は金属製マスク本体１２の覆うべき箇所が一辺の場合でも、金属製マスク本体１２の対向する二辺上に配置されているのが好ましい。
【００２９】
○  プラズマＣＶＤ用マスク１１は、少なくとも洗浄時に、プラズマＣＶＤ用マスク１１のセラミック製のカバー１３がプラズマＣＶＤ装置２０の洗浄ガスの吹き出し部２６に最も近くなるように配置されていればよい。例えば、図４に示すように、金属製マスク本体１２の対向する二辺上にセラミック製のカバー１３が配置されている場合、プラズマＣＶＤ用マスク１１は、封止膜の成膜時には、プラズマＣＶＤ用マスク１１のセラミック製のカバー１３が、プラズマＣＶＤ装置２０の洗浄ガスの吹き出し部２６に最も近くなるように配置されている必要はない。しかし、洗浄時には、プラズマＣＶＤ装置２０の洗浄ガスの吹き出し部２６に最も近くなるように配置される必要がある。
【００３０】
○  カバー１３を金属製マスク本体１２の周縁であるすべての４辺上に配置されている構成とする場合でも、前記実施形態のように外形が金属製マスク本体１２の外形と同じ大きさの枠体とする代わりに、枠体を４個の棒状体あるいは板体に分解可能な構成として、カバー１３を構成してもよい。
【００３１】
○  金属製マスク本体１２に対してカバー１３を一体に形成してもよい。金属製マスク本体１２とカバー１３との接着は、例えば、ろう付けで行われる。この場合、プラズマＣＶＤ用マスク１１を封止膜の形成に使用する場合、プラズマＣＶＤ用マスク１１をチャンバー２１内の所定位置に配置する手間が、金属製マスク本体１２とカバー１３が別体の場合に比較して簡単になる。
【００３２】
○  プラズマＣＶＤ用マスク１１は、金属製マスク本体１２の外形が多角形であればよく、矩形に代えて、六角形や八角形等に形成してもよい。
○  カバー１３はセラミック製であればよく、その材質はアルミナに限らず、例えばジルコニア等でもよい。
【００３３】
○  金属製マスク本体１２は、複数の開口１２ａを有する形状のマスクパターンを備えたものに限らず、１個の開口１２ａを有する枠状であってもよい。
○  金属製マスク本体１２及びカバー１３を基板３０上に載置しただけでなく、押圧装置や把持装置で基板ホルダ２２に固定するようにしてもよい。
【００３４】
○  プラズマＣＶＤ用マスク１１として、金属製マスク本体１２とカバー１３とは常に同じ物同士を組で使用する必要はなく、金属製マスク本体１２と、その周縁を覆うことが可能なカバー１３とを別々に準備しておき、封止膜の成膜時に使用したカバー１３と、洗浄時に使用するカバー１３とが別のものであってもよい。
【００３５】
○  プラズマＣＶＤ装置２０で形成される薄膜は、有機ＥＬ素子の封止膜以外の薄膜であってもよい。
○  プラズマＣＶＤ装置２０は、シャワーヘッド２３を備えた構成に限らず、反応ガスを基板ホルダ２２の下方や側方から供給する構成であってもよい。
【００３６】
○  プラズマＣＶＤ装置２０は、平行平板型の装置に限らず、例えば、誘電プラズマ型の装置であってもよい。
○  洗浄ガスは三窒化フッ素に限らない。例えば、ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６、Ｃ３Ｆ８、ＳＦ６等のフッ素化合物を使用したり、フッ素化合物の混合物を使用したり、フッ素化合物にＯ２、Ｈ２、あるいは不活性ガスを混合したりしてもよい。
【００３７】
以下の技術的思想（発明）は前記実施形態から把握できる。
（１）請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記カバーは、前記金属製マスク本体と別体に構成され、前記金属製マスク本体上に配置されている。
【００３８】
（２）請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記金属製マスク本体１２は外形が矩形に形成され、カバーは、少なくとも二辺上に配置されている。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】一実施形態のプラズマＣＶＤ用マスクの斜視図。
【図２】プラズマＣＶＤ用マスクの分解斜視図。
【図３】プラズマＣＶＤ装置の概略構成図。
【図４】別の実施形態におけるプラズマＣＶＤ用マスクの斜視図。
【符号の説明】
【００４０】
１１…プラズマＣＶＤ用マスク、１２…金属製マスク本体、１３…カバー。
【図１】
2007308763.tif 000003
【図２】
2007308763.tif 000004
【図３】
2007308763.tif 000005
【図４】
2007308763.tif 000006