有機ＥＬ素子用マスククリーニング装置及びそれを用いた有機ＥＬディスプレイの製造方法
【課題】マスクの温度ムラ及びエッチングムラを抑制できるとともに、マスクの温度上昇を抑制しつつエッチング効率の向上が図れる有機EL素子用マスククリーニング装置及びそれを用いた有機ELディスプレイの製造方法を提供する。
【解決手段】この有機EL素子用マスククリーニング装置１では、チャンバ１１内のガス吐出部１４に２つの分散板２１，２２が段階的に備えられている。分散板２１がガス吐出部１４を構成する管体２３の吐出口２３ａを塞ぐようにして設けられ、分散板２２が管体２３内における分散板２１のガス流の上流側に、分散板２１に対向して配置されている。分散板２１，２２は、分散配置されたガスを通す複数の孔２１ａ，２２ａが設けられている。そして、分散板２１の孔２１ａと分散板２２の孔２２ａとが互いに対向しないように、位置をずらして孔２１ａ，２２ａが設けられている。
【解決手段】この有機EL素子用マスククリーニング装置１では、チャンバ１１内のガス吐出部１４に２つの分散板２１，２２が段階的に備えられている。分散板２１がガス吐出部１４を構成する管体２３の吐出口２３ａを塞ぐようにして設けられ、分散板２２が管体２３内における分散板２１のガス流の上流側に、分散板２１に対向して配置されている。分散板２１，２２は、分散配置されたガスを通す複数の孔２１ａ，２２ａが設けられている。そして、分散板２１の孔２１ａと分散板２２の孔２２ａとが互いに対向しないように、位置をずらして孔２１ａ，２２ａが設けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機EL素子用マスククリーニング装置及びそれを用いた有機ELディスプレイの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のクリーニング装置としては、特許文献１に記載のものがある。このマスククリーニング装置では、Ｏ2ガスがチャンバ内に導入される直前でプラズマ化されて、上方からマスクに当てられるようになっている。
【０００３】
【特許文献１】特開平５−１７５１１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１のように、プラズマ化されたプラズマガスを直ぐにチャンバ内に導入してマスクのクリーニングを行うと、マスクの全体的な温度上昇や温度ムラ、エッチング効率の全体的な低下やエッチングムラを招く場合があることが分かった。この点に関する原理説明等は、後の発明を実施するための最良の形態にて説明する。
【０００５】
また、有機EL装置の有機層を形成する際にはマスクを介して下方からガス状の有機材料が基板面に当てられるため、有機材料はマスクの主に下面側に付着する。このため、上記特許文献１のように、クリーニングガスを上方からマスクに当てる方式では、有機EL装置の有機層形成用のマスクのクリーニングを効率よく行うことができない。
【０００６】
そこで、本発明の解決すべき第１の課題は、マスクの温度ムラ及びエッチングムラを抑制できるとともに、マスクの温度上昇を抑制しつつエッチング効率の向上が図れる有機EL素子用マスククリーニング装置を提供することである。
【０００７】
また、本発明の解決すべき第２の課題は、有機EL素子の有機層形成用のマスクのクリーニングを効率よく行える有機EL素子用マスククリーニング装置を提供することである。
【０００８】
また、本発明の解決すべき第３の課題は、マスクのクリーニングを効率よく行うことにより、生産性の高い有機ELディスプレイの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するため、請求項１の発明では、有機EL素子の有機層の形成に用いられるマスクをクリーニングする有機EL素子用マスククリーニング装置であって、プラズマガスを生成するプラズマガス生成部と、前記マスクを収容するチャンバと、前記プラズマガスを前記プラズマガス生成部から前記チャンバ内に輸送する輸送管と、前記チャンバ内に設けられ、前記輸送管によって導入されたガスの流れを分散又は方向転換させる複数のガス流変換手段とを備える。
【００１０】
また、請求項２の発明では、有機EL素子の有機層の形成に用いられるマスクをクリーニングする有機EL素子用マスククリーニング装置であって、プラズマガスを生成するプラズマガス生成部と、前記マスクを収容するチャンバと、前記プラズマガスを前記プラズマガス生成部から前記チャンバ内に輸送する輸送管と、前記チャンバ内に設けられ、前記輸送管によって送られてきたガスを前記マスクに向けて吐出するガス吐出手段とを備え、ガス吐出手段は、前記ガス吐出手段のガス流路内に設けられ、前記ガスの流れを分散又は方向転換させる複数のガス流変換手段を備える。
【００１１】
また、請求項３の発明では、請求項１又は請求項２の発明に係る有機EL素子用マスククリーニング装置において、前記複数のガス流変換手段は、ガスを通す複数の孔が設けられた少なくとも１つの分散板を備える。
【００１２】
また、請求項４の発明では、請求項１又は請求項２の発明に係る有機EL素子用マスククリーニング装置において、前記複数のガス流変換手段は、互いに対向して配置された複数の分散板を備え、前記各分散板はガスを通す複数の孔を有し、前記各分散板の前記孔は、隣り合う前記分散板同士で対向しないように設けられている。
【００１３】
また、請求項５の発明では、請求項１又は請求項２の発明に係る有機EL素子用マスククリーニング装置において、前記複数のガス流変換手段は、互いに対向して配置された複数の分散板を備え、前記各分散板はガスを通す複数の孔を有し、前記複数の分散板のうちの前記ガス流の最上流側の分散板に設けられる前記孔は、その孔を通過した前記ガスが斜め外方に向いて吹き出すように前記分散板に対して斜め外方に傾斜して設けられている。
【００１４】
また、請求項６の発明では、請求項１又は請求項２の発明に係る有機EL素子用マスククリーニング装置において、前記複数のガス流変換手段は、互いに対向して配置された複数の分散板を備え、前記各分散板はガスを通す複数の孔を有し、前記複数の分散板は、中央部の前記孔の径が周辺部の前記孔の径よりも小さくされた少なくとも１つの分散板を備える。
【００１５】
また、請求項７の発明では、請求項２の発明に係る有機EL素子用マスククリーニング装置において、前記ガス吐出部は、前記輸送管から送られてきた前記ガスを受け入れる受入口と、その受入口から受け入れた前記ガスを前記チャンバ内に吐出する吐出口とを有する管体をさらに備え、前記複数のガス流変換手段は、前記管体内に互いに対向して配置された複数の分散板を備え、前記各分散板はガスを通す複数の孔を有し、前記複数の分散板のうちの前記ガス流の最上流側に配置される分散板は、前記受入口に対向し、前記孔が設けられていない部分を有する。
【００１６】
また、請求項８の発明では、請求項２の発明に係る有機EL素子用マスククリーニング装置において、前記ガス吐出部は、前記輸送管から送られてきた前記ガスを受け入れる受入口と、その受入口から受け入れた前記ガスを前記チャンバ内に吐出する吐出口とを有する管体をさらに備え、前記複数のガス流変換手段は、前記管体内において前記受入口に対向するように配置され、前記受入口から正面方向に送り出される前記ガスの流れを外方側に変換するガス流変換部材を備える。
【００１７】
また、請求項９の発明では、請求項１ないし８のいずれかの発明に係る有機EL素子用マスククリーニング装置において、前記複数のガス流変換手段のうちの少なくとも１つのガス流変換手段は、少なくとも表面部がフッ素系樹脂により形成されている。
【００１８】
また、請求項１０の発明では、請求項１ないし８のいずれかの発明に係る有機EL素子用マスククリーニング装置において、前記複数のガス流変換手段のうちの少なくとも１つのガス流変換手段は、少なくとも表面部が導電性を有し、定電位に設定されている。
【００１９】
また、請求項１１の発明では、請求項１ないし請求項１０のいずれかの発明に係る有機EL素子用マスククリーニング装置において、前記輸送管は、前記プラズマガスを下方から前記チャンバ内に導入する。
【００２０】
また、請求項１２の発明では、請求項１ないし請求項１１のいずれかの発明に係る有機EL素子用マスククリーニング装置において、前記プラズマガスを排気するための排気管をさらに備え、前記排気管が前記プラズマガスを上方から前記チャンバ外に排気している。
【００２１】
また、請求項１３の発明では、請求項１ないし請求項１２のいずれかの発明に係る有機EL素子用マスククリーニング装置を用いて使用済みのマスクを洗浄する工程と、前記洗浄したマスクを使用して基板上に複数の有機発光層を形成し、複数の有機EL素子を形成する工程とを備えた。
【発明の効果】
【００２２】
請求項１及び請求項２に記載の発明によれば、段階的に設けられた複数のガス流変換手段がガスの流れを分散又は方向転換させるため、マスクに当てられるガスの均一性を高めることができ、マスクの温度ムラ及びエッチングムラが抑制される。
【００２３】
また、段階的に設けられた複数のガス流路変換手段にガスが衝突することにより、ガス中の高エネルギー粒子の運動エネルギーが低下することによりマスクの温度上昇の抑制が図れる。さらに、エッチングに寄与する化学的に活性な粒子、すなわちマスク表面の有機物と化学反応しやすい活性な中性ラジカルが生成されるなどしてガスの化学的エネルギーが増大することによりエッチング効率の向上が図れる。
【００２４】
請求項３に記載の発明によれば、複数の孔が設けられた分散板を用いることにより、マスクに当てられるガスがより効果的に均一化されるとともに、ガス中の高エネルギー粒子の運動エネルギー低減及び化学反応性向上がより促進される。
【００２５】
請求項４に記載の発明によれば、分散板の孔が、隣り合う分散板同士で対向しないように設けられているため、マスクに当てられるガスがより効果的に均一化されるとともに、ガス中の高エネルギー粒子の運動エネルギー低減及び化学反応性向上がより促進される。
【００２６】
請求項５に記載の発明によれば、複数の分散板のうちのガス流の最上流側の分散板に設けられる孔が、その孔を通過したガスが斜め外方に向いて吹き出すように分散板に対して斜め外方に傾斜して設けられている。このため、ガスの流れを効果的に外方側に分散させることができ、その結果、マスクに当てられるガスがより効果的に均一化される。
【００２７】
請求項６に記載の発明によれば、複数の分散板が、中央部の孔の径が周辺部の孔の径よりも小さくされた少なくとも１つの分散板を備えるため、ガスの流れを効果的に外方側に分散させることができる。このため、ガスの流れを効果的に外方側に分散させることができ、その結果、マスクに当てられるガスがより効果的に均一化される。
【００２８】
請求項７に記載の発明によれば、ガス吐出部に設けられる複数の分散板のうちの最上流側に配置される分散板が、ガス吐出部の受入口に対向し、孔が設けられていない部分を有している。このため、受入口からガス吐出部内に導入されたガスの流れを効果的に外方側に分散させることができ、マスクに当てられるガスがより効果的に均一化される。
【００２９】
請求項８に記載の発明によれば、ガス吐出部内においてその受入口に対向するように配置されたガス流変換部材が、受入口から正面方向に送り出されるガスの流れを外方側に変換する。このため、受入口からガス吐出部内に導入されたガスの流れを効果的に外方側に分散させることができる。これによって、ガスの流れを効果的に外方側に分散させることができ、その結果、マスクに当てられるガスがより効果的に均一化される。
【００３０】
請求項９に記載の発明によれば、ガス流変換手段の少なくとも表面部をフッ素系樹脂により形成することにより、ガス流変換手段によりガスの流れを分散又は方向転換させる際のガスのエネルギー損失を低減できる。
【００３１】
請求項１０に記載の発明によれば、ガス流変換手段の少なくとも表面部を導電性として定電位に設定するため、ガス中の不必要な荷電粒子がそのガス流変換手段に吸着するようになっている。このため、ガス中の荷電粒子によりマスクがダメージを受けたり、マスクの温度が上がのを防止できる。
【００３２】
請求項１１に記載の発明によれば、ガスが下方からチャンバ内に導入されるため、有機層形成時に付着したマスクの下面側の有機物を効率よく除去できる。
【００３３】
請求項１２に記載の発明によれば、排気管がガスを上方からチャンバ外に排気しているため、チャンバ内においてガスの下から上への流れを容易に形成することができ、マスク下面側に対するエッチング効率が向上する。
【００３４】
請求項１３に記載の発明によれば、請求項１ないし請求項１２のいずれかに記載の有機EL素子用マスククリーニング装置を用いてマスクを洗浄し、そのマスクを使用して有機EL素子の有機層を形成して有機ELディスプレイを製造するため、マスク洗浄による変形等のダメージが小さく、マスクを良好な状態で再利用することができる。その結果、有機ELディスプレイの歩留まりを向上させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
＜基礎技術＞
実施形態について説明する前に、後述する実施形態に係る有機EL素子用マスククリーニング装置の基礎となる有機EL素子用マスククリーニング装置１００について、図１に基づいて説明する。
【００３６】
図１に示されるように、この有機EL素子用マスククリーニング装置１００は、チャンバ１１と、プラズマガス生成部１２と、輸送管１３と、ガス吐出部１４とを備えており、マスク１５のクリーニングに用いられる。
【００３７】
マスク１５は、図２に示されるように、金属により形成された板状の部材であり、有機EL装置の有機層の形成に用いられるものであり、有機層形成時に付着した有機物を定期的に除去する必要がある。なお、有機層形成時にマスクを介して下方からガス状の有機材料が基板面に当てられるため、除去すべき有機物はマスクの主に下面側に付着している。また、マスク１５は温度上昇や温度ムラにより変形するため、温度上昇や温度ムラを抑えつつクリーニングを行う必要がある。
【００３８】
チャンバ１１は、マスク１５を収容した状態で内部が減圧状態（例えば、真空状態）に保持される。プラズマガス生成部１２は、図示しないクリーニングガス供給源及びプラズマ生成装置を備えている。そして、クリーニングガス供給源が供給するクリーニングガスが、プラズマ生成装置によりプラズマ化されて、輸送管１３内に送り出される。クリーニングガスとしては、例えばＣＦ4とＯ2の混合ガスが用いられる。なお、クリーニングガスにＮ2等のキャリアガスを混合してもよい。
【００３９】
輸送管１３は、プラズマガス生成部１２が生成したプラズマガスをチャンバ１１内のガス吐出部１４に輸送する。ガス吐出部１４は、例えばシャワーヘッドにより構成され、チャンバ１１内におけるマスク１５の下方に設置され、プラズマガス生成部１２で生成されたプラズマガスを下方からマスク１５に向けて吐出する。なお、プラズマガス生成部１２で生成されたプラズマガスは、プラズマ励起されたガスであり、電荷を有しているイオンと電荷を有さないラジカルを含み、一部のイオンは輸送管１３及びガス吐出部１４の通過途中でプラズマ状態からラジカル状態に変化する場合があるため、チャンバ１１内に導入されるガスは電荷を有するイオンであるとは限らない。
【００４０】
図３は、有機EL素子用マスククリーニング装置１００を用いたときのマスク１５の中央部１５ａ及び周縁部１５ｂにおけるエッチングレート及び温度上昇量と、クリーニングガスの流量との関係を示すグラフである。図３中のラインＬ１ａはマスク１５の中央部１５ａのエッチングレートとクリーニングガス流量との関係を示し、ラインＬ１ｂはマスク１５の周縁部１５ｂのエッチングレートとクリーニングガス流量との関係を示し、ラインＬ２ａはマスク１５の中央部１５ａの室温からの温度上昇量とクリーニングガス流量との関係を示し、ラインＬ２ｂはマスク１５の周縁部１５ｂの室温からの温度上昇量とクリーニングガス流量との関係を示している。なお、クリーニングガスは、チャンバー外で発生させたプラズマガスをチャンバー内に導入してマスクのクリーニングのために用いたガスのことである。
【００４１】
この図３のグラフより、マスク１５の中央部１５ａは周縁部１５ｂに比して、クリーニング時の温度上昇量が大きいことが分かる。しかも、中央部１５ａは温度上昇量が大きいのに（すなわち、当てられるクリーニングガスのエネルギーレベルは高いのに）、エッチングレートが周縁部１５ｂよりも低くなっていることが分かる。このことから、必ずしもエッチング粒子のエネルギーが高ければエッチングレートが高いわけではないことがわかる。ガスのエネルギーとしては、主に、化学的エネルギーと運動エネルギーに分けられるが、主にエッチングに寄与すると思われる粒子は化学的エネルギーが高い粒子である。本クリーニング装置においてマスク表面の有機物は、主に酸素ラジカルが有機物と反応し、Ｈ2Ｏ、ＣＯxなどとして蒸発される。また、マスク表面の有機物に金属原子が含まれる場合には、フッ素ラジカルが金属原子と反応して金属フッ化物を生成して蒸発させることで、マスク表面の有機物が分解除去される。つまり、マスク表面の有機物と化学反応しやすく、かつ化学的エネルギーが高い粒子がエッチングに寄与する。これに対して、化学的エネルギーが低い粒子は運動エネルギーが高くてもクリーニングへの寄与は小さいと考えられる。マスク１５の中央部１５ａでは、エッチングにあまり寄与しないと考えられる化学的エネルギーが低く、運動エネルギーが高い高エネルギー粒子の割合が高くなっているものと推測される。
【００４２】
そこで、本願発明者らは、プラズマガスの上記特性に着目し、マスク１５の温度ムラ及びエッチングムラを抑制できるとともに、マスク１５の温度上昇を抑制しつつエッチング効率の向上が図れる有機EL素子用マスククリーニング装置を創出した。これについて以下に説明する。
【００４３】
＜実施形態＞
図４は本発明の一実施形態に係る有機EL素子用マスククリーニング装置１の構成を模式的に示す図であり、図５（ａ）及び図５（ｂ）は図４の有機EL素子用マスククリーニング装置１に備えられるガス吐出部１４の正面図及び断面図である。なお、図４に示す有機EL素子用マスククリーニング装置１の各部の構成について、図１に示す有機EL素子用マスククリーニング装置１００と共通する部分には同一の参照符号を付して説明を省略する。
【００４４】
本実施形態に係る有機EL素子用マスククリーニング装置１では、図４、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、ガス吐出部１４にガス流変換手段である２つの分散板２１，２２が段階的に備えられている。分散板２１がガス吐出部１４を構成する管体２３の吐出口２３ａを塞ぐようにして設けられ、分散板２２が管体２３内における分散板２１のガス流の上流側に、分散板２１に対向して配置されている。
【００４５】
分散板２１，２２は、分散配置されたガスを通す複数の孔２１ａ，２２ａが設けられている。そして、分散板２１の孔２１ａと分散板２２の孔２２ａとが互いに対向しないように、位置をずらして孔２１ａ，２２ａが設けられている。
【００４６】
このような構成により、輸送管１３を介してガス吐出部１４に導入されたガスが、２段構成で設けた分散板２１，２２により効果的に分散されてマスク１５に当てられるようになっている。その結果、マスク１５に当てられるガス中の高エネルギー粒子や化学反応性の高い粒子の偏りを軽減し、ガスの均一性を高めることができ、マスク１５の温度ムラ及びエッチングムラが抑制される。
【００４７】
また、段階的に設けられた２つの分散板２１，２２にガスが衝突することにより、ガス中の高エネルギー粒子の運動エネルギーが低下するとともに、ガス粒子間の相互作用や分散板２１，２２との衝突によりエッチングに寄与する化学的に活性な粒子、つまり被エッチング物のマスク表面の有機物と化学反応しやすい活性な中性ラジカルが生成されるなどしてガスの化学的エネルギーが上昇し、これによって、マスク１５の温度上昇の抑制及びエッチング効率の向上が図れる。
【００４８】
また、分散板２１，２２の孔２１ａ，２２ａが、分散板２１，２２同士で対向しないように設けられているため、マスク１５に当てられるガスがより効果的に均一化されるとともに、ガス中の高エネルギー粒子の運動エネルギー低減及び化学反応性向上がより促進される。
【００４９】
また、プラズマ生成部１２で発生されたプラズマガスは輸送管１３によって下方からチャンバ１１内に導入され、該チャンバ１１内に導入されたガスがガス吐出部１４によって下方からマスク１５に向けて吐出されるため、有機層形成時に付着したマスク１５の下面側の有機物を効率よく除去できる。
【００５０】
分散板２１，２２のいずれか一方又は両方において、その表面部又は全体をフッ素系樹脂により形成するようにしてもよい。これによって、ガスの流れを分散させる際にエッチングに関わる中性ラジカルが活性を失う（失活する）ことを抑えることができる。なお、ガス吐出部１４の管体２３の内壁部ついても、フッ素系樹脂により形成してもよい。
【００５１】
次に、上述の有機EL素子用マスククリーニング装置１を用いた有機ELディスプレイの製造方法を簡単に説明する。
【００５２】
（１）まず、既に有機層等の蒸着に使用したマスク１５を上述のマスククリーニング装置を用いてクリーニングする。
【００５３】
（２）次に、クリーニングしたマスク１５を再度使用するため、第１電極が被着された基板上に配置し、マスク１５の開口を介して有機材料を第１電極上に被着させ、有機層を形成する。
【００５４】
（３）そして、有機層上に第２電極層を被着させることにより、複数の有機EL素子を基板上に形成するとともに、必要に応じて保護膜や封止基板等を有機EL素子上に配置することにより、有機ELディスプレイが完成する。
【００５５】
このとき、マスク１５の洗浄に上述のマスククリーニング装置を用いているため、マスク洗浄による変形等のダメージが小さく、マスク１５を良好な状態で再利用することができる。その結果、有機ELディスプレイの歩留まりを向上させることが可能となる。
【００５６】
なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明を逸脱しない範囲内において種々の変更・改良が可能である。
【００５７】
例えば、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すガス吐出部１４ａでは、３つの分散板２１，２２，２４が３段構成で設けられている。分散板２４には、ガスと通す複数の孔２４ａが設けられている。また、隣り合う分散板２１，２２，２４同士で互いに孔２１ａ，２２ａ，２４ａの位置がずらされている。
【００５８】
図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すガス吐出部１４ｂでは、上流側の分散板２２のうちの管体２３の受入口２３ｂに対向する中央部２２ｂ以外の領域に孔２２ａが設けられ、中央部２２ｂは孔２２ａがない構成となっている。これによって、輸送管１３を介して受入口２３ｂからガス吐出部１４ｂ内に導入されたガスの流れを効果的に外方側に分散させることができ、マスク１５に当てられるガスがより効果的に均一化される。
【００５９】
図９（ａ）及び図９（ｂ）に示すガス吐出部１４ｄでは、分散板２２の代わりにガス流変換部材２６が分散板２１の上流側に設けられている。ガス流変換部材２６は、管体２３の受入口２３ｂに対向して配置される遮蔽板２６ａと、複数の案内板２６ｂとを備えている。遮蔽板２６ａは、周辺部が片側に傾斜した略皿形形状を有し、その凹面側を受入口２３ｂ側に向けて配置されている。このため、受入口２３ｂから矢印Ａ１で示す正面方向Ａ１に進むガスが遮蔽板２６ａに当たり、そのガスの流れが矢印Ａ２で示す斜め外向き上流側に変換されるようになっている。複数の案内板２６ｂは、その変換されたガスの流れを案内するように設けられている。このため、この変形例においても、輸送管１３を介して受入口２３ｂからガス吐出部１４ｄ内に導入されたガスの流れを効果的に外方側に分散させることができ、マスク１５に当てられるガスがより効果的に均一化される。
【００６０】
図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示すガス吐出部１４ｅでは、上流側の分散板２２に設けられる孔２２ａが、その孔２２ａを通過しガスが矢印Ａ３で示す如く斜め外方に向いて吹き出すように、分散板２２に対して斜め外方に傾斜して設けられている。これによって、ガスが分散板２２を通過する際にガスの流れを効果的に外方側に分散させることができ、マスク１５に当てられるガスがより効果的に均一化される。
【００６１】
図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示すガス吐出部１４ｆでは、上流側の分散板２２において、より中央部に設けられる孔２２ａほど孔２２ａの径が小さくなるように設定されている。このため、ガスが分散板２２を通過する際にガスの流れを効果的に外方側に分散させることができ、マスク１５に当てられるガスがより効果的に均一化される。
【００６２】
図１２（ａ）及び図１２（ｂ）に示すガス吐出部１４ｇでは、ガス輸送用溝２７が、上流側の分散板２２の上流面側（下面側）に略櫛歯状に配設されている。そして、分散板２２の孔２２ａは、そのガス輸送用溝２７に沿って配設されている。このような構成により、ガス吐出部１４ｇ内の上流側の分散板２２の上流側におけるガスの輸送経路を制限して、ガス粒子の壁との衝突や粒子間の衝突を均一かつ確実に生じさせながらガスの輸送距離を確保することができる。そして、ガスが下流側の分散板２２を通過した後は、分散板２１，２２間の広い空間内にて、ガスを均一に拡散させ、ガスの均一性が向上される。
【００６３】
図１３に示す有機EL素子用マスククリーニング装置１ａでは、ガス吐出部１４の管体２３が省略されて、分散板２１，２２がチャンバ１１内を仕切るようにして設けられている。
【００６４】
図１４に示す有機EL素子用マスククリーニング装置１ｂでは、ガスを排気するための排気管２８が、チャンバ１１の上部に設けられている。そして、その排気管２８が、ガスを上方からチャンバ１１外に排気（例えば、真空排気）するようになっている。これによって、チャンバ１２内においてガスの下から上への流れを容易に形成することができ、マスク１５下面側に対するエッチング効率が向上する。
【００６５】
また、上述の実施形態に係るガス吐出部１４において、分散板２１，２２の少なくともいずれか一方（例えば、上流側の分散板２２）の少なくとも表面部を金属等の導電材料により形成し、その表面部を定電位に設定するようにしてもよい。これによって、ガス中の不必要な荷電粒子がその分散板２１，２２の表面に吸着するようになっている。このため、ガス中の荷電粒子によりマスク１５がダメージを受けたり、マスク１５の温度が上がるのを防止できる。なお、定電位に設定する分散板２１，２２の電位は、ガス中の荷電粒子の特性等によりプラス、マイナス又はゼロの電位レベルに設定される。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の一実施形態に係る有機EL素子用マスククリーニング装置の基礎となる有機EL素子用マスククリーニング装置の構成を模式的に示す図である。
【図２】クリーニング対象のマスクの平面図である。
【図３】図１の有機EL素子用マスククリーニング装置を用いたときのマスクの中央部及び周縁部におけるエッチングレート及び温度上昇量とクリーニングガスの流量との関係を示すグラフである。
【図４】本発明の一実施形態に係る有機EL素子用マスククリーニング装置の構成を模式的に示す図である。
【図５】図５（ａ）及び図５（ｂ）は図４の有機EL素子用マスククリーニング装置に備えられるガス吐出部の正面図及び断面図である。
【図６】図６（ａ）及び図６（ｂ）は図５（ａ）及び図５（ｂ）に示す構成の変形例を示す図である。
【図７】図７（ａ）及び図７（ｂ）は図５（ａ）及び図５（ｂ）に示す構成の変形例を示す図である。
【図８】図８（ａ）及び図８（ｂ）は図５（ａ）及び図５（ｂ）に示す構成の変形例を示す図である。
【図９】図９（ａ）及び図９（ｂ）は図５（ａ）及び図５（ｂ）に示す構成の変形例を示す図である。
【図１０】図１０（ａ）及び図１０（ｂ）は図５（ａ）及び図５（ｂ）に示す構成の変形例を示す図である。
【図１１】図１１（ａ）及び図１１（ｂ）は図５（ａ）及び図５（ｂ）に示す構成の変形例を示す図である。
【図１２】図１２（ａ）及び図１２（ｂ）は図５（ａ）及び図５（ｂ）に示す構成の変形例を示す図である。
【図１３】図４に示す構成の変形例を示す図である。
【図１４】図４に示す構成の変形例を示す図である。
【符号の説明】
【００６７】
１，１ａ，１００ 有機EL素子用マスククリーニング装置、１１ チャンバ、１２ プラズマガス生成部、１３ 輸送管、１４，１４ａ〜１４ｆ ガス吐出部、１５ マスク、２１，２２ 分散板、２１ａ，２２ａ 孔、２３ 管体、２３ａ 吐出口、２３ｂ 受入口、２４ 分散板、２４ａ 孔、２５，２６ ガス流変換部材、２７ ガス輸送用溝、２８ 排気管。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機EL素子用マスククリーニング装置及びそれを用いた有機ELディスプレイの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のクリーニング装置としては、特許文献１に記載のものがある。このマスククリーニング装置では、Ｏ2ガスがチャンバ内に導入される直前でプラズマ化されて、上方からマスクに当てられるようになっている。
【０００３】
【特許文献１】特開平５−１７５１１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１のように、プラズマ化されたプラズマガスを直ぐにチャンバ内に導入してマスクのクリーニングを行うと、マスクの全体的な温度上昇や温度ムラ、エッチング効率の全体的な低下やエッチングムラを招く場合があることが分かった。この点に関する原理説明等は、後の発明を実施するための最良の形態にて説明する。
【０００５】
また、有機EL装置の有機層を形成する際にはマスクを介して下方からガス状の有機材料が基板面に当てられるため、有機材料はマスクの主に下面側に付着する。このため、上記特許文献１のように、クリーニングガスを上方からマスクに当てる方式では、有機EL装置の有機層形成用のマスクのクリーニングを効率よく行うことができない。
【０００６】
そこで、本発明の解決すべき第１の課題は、マスクの温度ムラ及びエッチングムラを抑制できるとともに、マスクの温度上昇を抑制しつつエッチング効率の向上が図れる有機EL素子用マスククリーニング装置を提供することである。
【０００７】
また、本発明の解決すべき第２の課題は、有機EL素子の有機層形成用のマスクのクリーニングを効率よく行える有機EL素子用マスククリーニング装置を提供することである。
【０００８】
また、本発明の解決すべき第３の課題は、マスクのクリーニングを効率よく行うことにより、生産性の高い有機ELディスプレイの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するため、請求項１の発明では、有機EL素子の有機層の形成に用いられるマスクをクリーニングする有機EL素子用マスククリーニング装置であって、プラズマガスを生成するプラズマガス生成部と、前記マスクを収容するチャンバと、前記プラズマガスを前記プラズマガス生成部から前記チャンバ内に輸送する輸送管と、前記チャンバ内に設けられ、前記輸送管によって導入されたガスの流れを分散又は方向転換させる複数のガス流変換手段とを備える。
【００１０】
また、請求項２の発明では、有機EL素子の有機層の形成に用いられるマスクをクリーニングする有機EL素子用マスククリーニング装置であって、プラズマガスを生成するプラズマガス生成部と、前記マスクを収容するチャンバと、前記プラズマガスを前記プラズマガス生成部から前記チャンバ内に輸送する輸送管と、前記チャンバ内に設けられ、前記輸送管によって送られてきたガスを前記マスクに向けて吐出するガス吐出手段とを備え、ガス吐出手段は、前記ガス吐出手段のガス流路内に設けられ、前記ガスの流れを分散又は方向転換させる複数のガス流変換手段を備える。
【００１１】
また、請求項３の発明では、請求項１又は請求項２の発明に係る有機EL素子用マスククリーニング装置において、前記複数のガス流変換手段は、ガスを通す複数の孔が設けられた少なくとも１つの分散板を備える。
【００１２】
また、請求項４の発明では、請求項１又は請求項２の発明に係る有機EL素子用マスククリーニング装置において、前記複数のガス流変換手段は、互いに対向して配置された複数の分散板を備え、前記各分散板はガスを通す複数の孔を有し、前記各分散板の前記孔は、隣り合う前記分散板同士で対向しないように設けられている。
【００１３】
また、請求項５の発明では、請求項１又は請求項２の発明に係る有機EL素子用マスククリーニング装置において、前記複数のガス流変換手段は、互いに対向して配置された複数の分散板を備え、前記各分散板はガスを通す複数の孔を有し、前記複数の分散板のうちの前記ガス流の最上流側の分散板に設けられる前記孔は、その孔を通過した前記ガスが斜め外方に向いて吹き出すように前記分散板に対して斜め外方に傾斜して設けられている。
【００１４】
また、請求項６の発明では、請求項１又は請求項２の発明に係る有機EL素子用マスククリーニング装置において、前記複数のガス流変換手段は、互いに対向して配置された複数の分散板を備え、前記各分散板はガスを通す複数の孔を有し、前記複数の分散板は、中央部の前記孔の径が周辺部の前記孔の径よりも小さくされた少なくとも１つの分散板を備える。
【００１５】
また、請求項７の発明では、請求項２の発明に係る有機EL素子用マスククリーニング装置において、前記ガス吐出部は、前記輸送管から送られてきた前記ガスを受け入れる受入口と、その受入口から受け入れた前記ガスを前記チャンバ内に吐出する吐出口とを有する管体をさらに備え、前記複数のガス流変換手段は、前記管体内に互いに対向して配置された複数の分散板を備え、前記各分散板はガスを通す複数の孔を有し、前記複数の分散板のうちの前記ガス流の最上流側に配置される分散板は、前記受入口に対向し、前記孔が設けられていない部分を有する。
【００１６】
また、請求項８の発明では、請求項２の発明に係る有機EL素子用マスククリーニング装置において、前記ガス吐出部は、前記輸送管から送られてきた前記ガスを受け入れる受入口と、その受入口から受け入れた前記ガスを前記チャンバ内に吐出する吐出口とを有する管体をさらに備え、前記複数のガス流変換手段は、前記管体内において前記受入口に対向するように配置され、前記受入口から正面方向に送り出される前記ガスの流れを外方側に変換するガス流変換部材を備える。
【００１７】
また、請求項９の発明では、請求項１ないし８のいずれかの発明に係る有機EL素子用マスククリーニング装置において、前記複数のガス流変換手段のうちの少なくとも１つのガス流変換手段は、少なくとも表面部がフッ素系樹脂により形成されている。
【００１８】
また、請求項１０の発明では、請求項１ないし８のいずれかの発明に係る有機EL素子用マスククリーニング装置において、前記複数のガス流変換手段のうちの少なくとも１つのガス流変換手段は、少なくとも表面部が導電性を有し、定電位に設定されている。
【００１９】
また、請求項１１の発明では、請求項１ないし請求項１０のいずれかの発明に係る有機EL素子用マスククリーニング装置において、前記輸送管は、前記プラズマガスを下方から前記チャンバ内に導入する。
【００２０】
また、請求項１２の発明では、請求項１ないし請求項１１のいずれかの発明に係る有機EL素子用マスククリーニング装置において、前記プラズマガスを排気するための排気管をさらに備え、前記排気管が前記プラズマガスを上方から前記チャンバ外に排気している。
【００２１】
また、請求項１３の発明では、請求項１ないし請求項１２のいずれかの発明に係る有機EL素子用マスククリーニング装置を用いて使用済みのマスクを洗浄する工程と、前記洗浄したマスクを使用して基板上に複数の有機発光層を形成し、複数の有機EL素子を形成する工程とを備えた。
【発明の効果】
【００２２】
請求項１及び請求項２に記載の発明によれば、段階的に設けられた複数のガス流変換手段がガスの流れを分散又は方向転換させるため、マスクに当てられるガスの均一性を高めることができ、マスクの温度ムラ及びエッチングムラが抑制される。
【００２３】
また、段階的に設けられた複数のガス流路変換手段にガスが衝突することにより、ガス中の高エネルギー粒子の運動エネルギーが低下することによりマスクの温度上昇の抑制が図れる。さらに、エッチングに寄与する化学的に活性な粒子、すなわちマスク表面の有機物と化学反応しやすい活性な中性ラジカルが生成されるなどしてガスの化学的エネルギーが増大することによりエッチング効率の向上が図れる。
【００２４】
請求項３に記載の発明によれば、複数の孔が設けられた分散板を用いることにより、マスクに当てられるガスがより効果的に均一化されるとともに、ガス中の高エネルギー粒子の運動エネルギー低減及び化学反応性向上がより促進される。
【００２５】
請求項４に記載の発明によれば、分散板の孔が、隣り合う分散板同士で対向しないように設けられているため、マスクに当てられるガスがより効果的に均一化されるとともに、ガス中の高エネルギー粒子の運動エネルギー低減及び化学反応性向上がより促進される。
【００２６】
請求項５に記載の発明によれば、複数の分散板のうちのガス流の最上流側の分散板に設けられる孔が、その孔を通過したガスが斜め外方に向いて吹き出すように分散板に対して斜め外方に傾斜して設けられている。このため、ガスの流れを効果的に外方側に分散させることができ、その結果、マスクに当てられるガスがより効果的に均一化される。
【００２７】
請求項６に記載の発明によれば、複数の分散板が、中央部の孔の径が周辺部の孔の径よりも小さくされた少なくとも１つの分散板を備えるため、ガスの流れを効果的に外方側に分散させることができる。このため、ガスの流れを効果的に外方側に分散させることができ、その結果、マスクに当てられるガスがより効果的に均一化される。
【００２８】
請求項７に記載の発明によれば、ガス吐出部に設けられる複数の分散板のうちの最上流側に配置される分散板が、ガス吐出部の受入口に対向し、孔が設けられていない部分を有している。このため、受入口からガス吐出部内に導入されたガスの流れを効果的に外方側に分散させることができ、マスクに当てられるガスがより効果的に均一化される。
【００２９】
請求項８に記載の発明によれば、ガス吐出部内においてその受入口に対向するように配置されたガス流変換部材が、受入口から正面方向に送り出されるガスの流れを外方側に変換する。このため、受入口からガス吐出部内に導入されたガスの流れを効果的に外方側に分散させることができる。これによって、ガスの流れを効果的に外方側に分散させることができ、その結果、マスクに当てられるガスがより効果的に均一化される。
【００３０】
請求項９に記載の発明によれば、ガス流変換手段の少なくとも表面部をフッ素系樹脂により形成することにより、ガス流変換手段によりガスの流れを分散又は方向転換させる際のガスのエネルギー損失を低減できる。
【００３１】
請求項１０に記載の発明によれば、ガス流変換手段の少なくとも表面部を導電性として定電位に設定するため、ガス中の不必要な荷電粒子がそのガス流変換手段に吸着するようになっている。このため、ガス中の荷電粒子によりマスクがダメージを受けたり、マスクの温度が上がのを防止できる。
【００３２】
請求項１１に記載の発明によれば、ガスが下方からチャンバ内に導入されるため、有機層形成時に付着したマスクの下面側の有機物を効率よく除去できる。
【００３３】
請求項１２に記載の発明によれば、排気管がガスを上方からチャンバ外に排気しているため、チャンバ内においてガスの下から上への流れを容易に形成することができ、マスク下面側に対するエッチング効率が向上する。
【００３４】
請求項１３に記載の発明によれば、請求項１ないし請求項１２のいずれかに記載の有機EL素子用マスククリーニング装置を用いてマスクを洗浄し、そのマスクを使用して有機EL素子の有機層を形成して有機ELディスプレイを製造するため、マスク洗浄による変形等のダメージが小さく、マスクを良好な状態で再利用することができる。その結果、有機ELディスプレイの歩留まりを向上させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
＜基礎技術＞
実施形態について説明する前に、後述する実施形態に係る有機EL素子用マスククリーニング装置の基礎となる有機EL素子用マスククリーニング装置１００について、図１に基づいて説明する。
【００３６】
図１に示されるように、この有機EL素子用マスククリーニング装置１００は、チャンバ１１と、プラズマガス生成部１２と、輸送管１３と、ガス吐出部１４とを備えており、マスク１５のクリーニングに用いられる。
【００３７】
マスク１５は、図２に示されるように、金属により形成された板状の部材であり、有機EL装置の有機層の形成に用いられるものであり、有機層形成時に付着した有機物を定期的に除去する必要がある。なお、有機層形成時にマスクを介して下方からガス状の有機材料が基板面に当てられるため、除去すべき有機物はマスクの主に下面側に付着している。また、マスク１５は温度上昇や温度ムラにより変形するため、温度上昇や温度ムラを抑えつつクリーニングを行う必要がある。
【００３８】
チャンバ１１は、マスク１５を収容した状態で内部が減圧状態（例えば、真空状態）に保持される。プラズマガス生成部１２は、図示しないクリーニングガス供給源及びプラズマ生成装置を備えている。そして、クリーニングガス供給源が供給するクリーニングガスが、プラズマ生成装置によりプラズマ化されて、輸送管１３内に送り出される。クリーニングガスとしては、例えばＣＦ4とＯ2の混合ガスが用いられる。なお、クリーニングガスにＮ2等のキャリアガスを混合してもよい。
【００３９】
輸送管１３は、プラズマガス生成部１２が生成したプラズマガスをチャンバ１１内のガス吐出部１４に輸送する。ガス吐出部１４は、例えばシャワーヘッドにより構成され、チャンバ１１内におけるマスク１５の下方に設置され、プラズマガス生成部１２で生成されたプラズマガスを下方からマスク１５に向けて吐出する。なお、プラズマガス生成部１２で生成されたプラズマガスは、プラズマ励起されたガスであり、電荷を有しているイオンと電荷を有さないラジカルを含み、一部のイオンは輸送管１３及びガス吐出部１４の通過途中でプラズマ状態からラジカル状態に変化する場合があるため、チャンバ１１内に導入されるガスは電荷を有するイオンであるとは限らない。
【００４０】
図３は、有機EL素子用マスククリーニング装置１００を用いたときのマスク１５の中央部１５ａ及び周縁部１５ｂにおけるエッチングレート及び温度上昇量と、クリーニングガスの流量との関係を示すグラフである。図３中のラインＬ１ａはマスク１５の中央部１５ａのエッチングレートとクリーニングガス流量との関係を示し、ラインＬ１ｂはマスク１５の周縁部１５ｂのエッチングレートとクリーニングガス流量との関係を示し、ラインＬ２ａはマスク１５の中央部１５ａの室温からの温度上昇量とクリーニングガス流量との関係を示し、ラインＬ２ｂはマスク１５の周縁部１５ｂの室温からの温度上昇量とクリーニングガス流量との関係を示している。なお、クリーニングガスは、チャンバー外で発生させたプラズマガスをチャンバー内に導入してマスクのクリーニングのために用いたガスのことである。
【００４１】
この図３のグラフより、マスク１５の中央部１５ａは周縁部１５ｂに比して、クリーニング時の温度上昇量が大きいことが分かる。しかも、中央部１５ａは温度上昇量が大きいのに（すなわち、当てられるクリーニングガスのエネルギーレベルは高いのに）、エッチングレートが周縁部１５ｂよりも低くなっていることが分かる。このことから、必ずしもエッチング粒子のエネルギーが高ければエッチングレートが高いわけではないことがわかる。ガスのエネルギーとしては、主に、化学的エネルギーと運動エネルギーに分けられるが、主にエッチングに寄与すると思われる粒子は化学的エネルギーが高い粒子である。本クリーニング装置においてマスク表面の有機物は、主に酸素ラジカルが有機物と反応し、Ｈ2Ｏ、ＣＯxなどとして蒸発される。また、マスク表面の有機物に金属原子が含まれる場合には、フッ素ラジカルが金属原子と反応して金属フッ化物を生成して蒸発させることで、マスク表面の有機物が分解除去される。つまり、マスク表面の有機物と化学反応しやすく、かつ化学的エネルギーが高い粒子がエッチングに寄与する。これに対して、化学的エネルギーが低い粒子は運動エネルギーが高くてもクリーニングへの寄与は小さいと考えられる。マスク１５の中央部１５ａでは、エッチングにあまり寄与しないと考えられる化学的エネルギーが低く、運動エネルギーが高い高エネルギー粒子の割合が高くなっているものと推測される。
【００４２】
そこで、本願発明者らは、プラズマガスの上記特性に着目し、マスク１５の温度ムラ及びエッチングムラを抑制できるとともに、マスク１５の温度上昇を抑制しつつエッチング効率の向上が図れる有機EL素子用マスククリーニング装置を創出した。これについて以下に説明する。
【００４３】
＜実施形態＞
図４は本発明の一実施形態に係る有機EL素子用マスククリーニング装置１の構成を模式的に示す図であり、図５（ａ）及び図５（ｂ）は図４の有機EL素子用マスククリーニング装置１に備えられるガス吐出部１４の正面図及び断面図である。なお、図４に示す有機EL素子用マスククリーニング装置１の各部の構成について、図１に示す有機EL素子用マスククリーニング装置１００と共通する部分には同一の参照符号を付して説明を省略する。
【００４４】
本実施形態に係る有機EL素子用マスククリーニング装置１では、図４、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、ガス吐出部１４にガス流変換手段である２つの分散板２１，２２が段階的に備えられている。分散板２１がガス吐出部１４を構成する管体２３の吐出口２３ａを塞ぐようにして設けられ、分散板２２が管体２３内における分散板２１のガス流の上流側に、分散板２１に対向して配置されている。
【００４５】
分散板２１，２２は、分散配置されたガスを通す複数の孔２１ａ，２２ａが設けられている。そして、分散板２１の孔２１ａと分散板２２の孔２２ａとが互いに対向しないように、位置をずらして孔２１ａ，２２ａが設けられている。
【００４６】
このような構成により、輸送管１３を介してガス吐出部１４に導入されたガスが、２段構成で設けた分散板２１，２２により効果的に分散されてマスク１５に当てられるようになっている。その結果、マスク１５に当てられるガス中の高エネルギー粒子や化学反応性の高い粒子の偏りを軽減し、ガスの均一性を高めることができ、マスク１５の温度ムラ及びエッチングムラが抑制される。
【００４７】
また、段階的に設けられた２つの分散板２１，２２にガスが衝突することにより、ガス中の高エネルギー粒子の運動エネルギーが低下するとともに、ガス粒子間の相互作用や分散板２１，２２との衝突によりエッチングに寄与する化学的に活性な粒子、つまり被エッチング物のマスク表面の有機物と化学反応しやすい活性な中性ラジカルが生成されるなどしてガスの化学的エネルギーが上昇し、これによって、マスク１５の温度上昇の抑制及びエッチング効率の向上が図れる。
【００４８】
また、分散板２１，２２の孔２１ａ，２２ａが、分散板２１，２２同士で対向しないように設けられているため、マスク１５に当てられるガスがより効果的に均一化されるとともに、ガス中の高エネルギー粒子の運動エネルギー低減及び化学反応性向上がより促進される。
【００４９】
また、プラズマ生成部１２で発生されたプラズマガスは輸送管１３によって下方からチャンバ１１内に導入され、該チャンバ１１内に導入されたガスがガス吐出部１４によって下方からマスク１５に向けて吐出されるため、有機層形成時に付着したマスク１５の下面側の有機物を効率よく除去できる。
【００５０】
分散板２１，２２のいずれか一方又は両方において、その表面部又は全体をフッ素系樹脂により形成するようにしてもよい。これによって、ガスの流れを分散させる際にエッチングに関わる中性ラジカルが活性を失う（失活する）ことを抑えることができる。なお、ガス吐出部１４の管体２３の内壁部ついても、フッ素系樹脂により形成してもよい。
【００５１】
次に、上述の有機EL素子用マスククリーニング装置１を用いた有機ELディスプレイの製造方法を簡単に説明する。
【００５２】
（１）まず、既に有機層等の蒸着に使用したマスク１５を上述のマスククリーニング装置を用いてクリーニングする。
【００５３】
（２）次に、クリーニングしたマスク１５を再度使用するため、第１電極が被着された基板上に配置し、マスク１５の開口を介して有機材料を第１電極上に被着させ、有機層を形成する。
【００５４】
（３）そして、有機層上に第２電極層を被着させることにより、複数の有機EL素子を基板上に形成するとともに、必要に応じて保護膜や封止基板等を有機EL素子上に配置することにより、有機ELディスプレイが完成する。
【００５５】
このとき、マスク１５の洗浄に上述のマスククリーニング装置を用いているため、マスク洗浄による変形等のダメージが小さく、マスク１５を良好な状態で再利用することができる。その結果、有機ELディスプレイの歩留まりを向上させることが可能となる。
【００５６】
なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明を逸脱しない範囲内において種々の変更・改良が可能である。
【００５７】
例えば、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すガス吐出部１４ａでは、３つの分散板２１，２２，２４が３段構成で設けられている。分散板２４には、ガスと通す複数の孔２４ａが設けられている。また、隣り合う分散板２１，２２，２４同士で互いに孔２１ａ，２２ａ，２４ａの位置がずらされている。
【００５８】
図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すガス吐出部１４ｂでは、上流側の分散板２２のうちの管体２３の受入口２３ｂに対向する中央部２２ｂ以外の領域に孔２２ａが設けられ、中央部２２ｂは孔２２ａがない構成となっている。これによって、輸送管１３を介して受入口２３ｂからガス吐出部１４ｂ内に導入されたガスの流れを効果的に外方側に分散させることができ、マスク１５に当てられるガスがより効果的に均一化される。
【００５９】
図９（ａ）及び図９（ｂ）に示すガス吐出部１４ｄでは、分散板２２の代わりにガス流変換部材２６が分散板２１の上流側に設けられている。ガス流変換部材２６は、管体２３の受入口２３ｂに対向して配置される遮蔽板２６ａと、複数の案内板２６ｂとを備えている。遮蔽板２６ａは、周辺部が片側に傾斜した略皿形形状を有し、その凹面側を受入口２３ｂ側に向けて配置されている。このため、受入口２３ｂから矢印Ａ１で示す正面方向Ａ１に進むガスが遮蔽板２６ａに当たり、そのガスの流れが矢印Ａ２で示す斜め外向き上流側に変換されるようになっている。複数の案内板２６ｂは、その変換されたガスの流れを案内するように設けられている。このため、この変形例においても、輸送管１３を介して受入口２３ｂからガス吐出部１４ｄ内に導入されたガスの流れを効果的に外方側に分散させることができ、マスク１５に当てられるガスがより効果的に均一化される。
【００６０】
図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示すガス吐出部１４ｅでは、上流側の分散板２２に設けられる孔２２ａが、その孔２２ａを通過しガスが矢印Ａ３で示す如く斜め外方に向いて吹き出すように、分散板２２に対して斜め外方に傾斜して設けられている。これによって、ガスが分散板２２を通過する際にガスの流れを効果的に外方側に分散させることができ、マスク１５に当てられるガスがより効果的に均一化される。
【００６１】
図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示すガス吐出部１４ｆでは、上流側の分散板２２において、より中央部に設けられる孔２２ａほど孔２２ａの径が小さくなるように設定されている。このため、ガスが分散板２２を通過する際にガスの流れを効果的に外方側に分散させることができ、マスク１５に当てられるガスがより効果的に均一化される。
【００６２】
図１２（ａ）及び図１２（ｂ）に示すガス吐出部１４ｇでは、ガス輸送用溝２７が、上流側の分散板２２の上流面側（下面側）に略櫛歯状に配設されている。そして、分散板２２の孔２２ａは、そのガス輸送用溝２７に沿って配設されている。このような構成により、ガス吐出部１４ｇ内の上流側の分散板２２の上流側におけるガスの輸送経路を制限して、ガス粒子の壁との衝突や粒子間の衝突を均一かつ確実に生じさせながらガスの輸送距離を確保することができる。そして、ガスが下流側の分散板２２を通過した後は、分散板２１，２２間の広い空間内にて、ガスを均一に拡散させ、ガスの均一性が向上される。
【００６３】
図１３に示す有機EL素子用マスククリーニング装置１ａでは、ガス吐出部１４の管体２３が省略されて、分散板２１，２２がチャンバ１１内を仕切るようにして設けられている。
【００６４】
図１４に示す有機EL素子用マスククリーニング装置１ｂでは、ガスを排気するための排気管２８が、チャンバ１１の上部に設けられている。そして、その排気管２８が、ガスを上方からチャンバ１１外に排気（例えば、真空排気）するようになっている。これによって、チャンバ１２内においてガスの下から上への流れを容易に形成することができ、マスク１５下面側に対するエッチング効率が向上する。
【００６５】
また、上述の実施形態に係るガス吐出部１４において、分散板２１，２２の少なくともいずれか一方（例えば、上流側の分散板２２）の少なくとも表面部を金属等の導電材料により形成し、その表面部を定電位に設定するようにしてもよい。これによって、ガス中の不必要な荷電粒子がその分散板２１，２２の表面に吸着するようになっている。このため、ガス中の荷電粒子によりマスク１５がダメージを受けたり、マスク１５の温度が上がるのを防止できる。なお、定電位に設定する分散板２１，２２の電位は、ガス中の荷電粒子の特性等によりプラス、マイナス又はゼロの電位レベルに設定される。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の一実施形態に係る有機EL素子用マスククリーニング装置の基礎となる有機EL素子用マスククリーニング装置の構成を模式的に示す図である。
【図２】クリーニング対象のマスクの平面図である。
【図３】図１の有機EL素子用マスククリーニング装置を用いたときのマスクの中央部及び周縁部におけるエッチングレート及び温度上昇量とクリーニングガスの流量との関係を示すグラフである。
【図４】本発明の一実施形態に係る有機EL素子用マスククリーニング装置の構成を模式的に示す図である。
【図５】図５（ａ）及び図５（ｂ）は図４の有機EL素子用マスククリーニング装置に備えられるガス吐出部の正面図及び断面図である。
【図６】図６（ａ）及び図６（ｂ）は図５（ａ）及び図５（ｂ）に示す構成の変形例を示す図である。
【図７】図７（ａ）及び図７（ｂ）は図５（ａ）及び図５（ｂ）に示す構成の変形例を示す図である。
【図８】図８（ａ）及び図８（ｂ）は図５（ａ）及び図５（ｂ）に示す構成の変形例を示す図である。
【図９】図９（ａ）及び図９（ｂ）は図５（ａ）及び図５（ｂ）に示す構成の変形例を示す図である。
【図１０】図１０（ａ）及び図１０（ｂ）は図５（ａ）及び図５（ｂ）に示す構成の変形例を示す図である。
【図１１】図１１（ａ）及び図１１（ｂ）は図５（ａ）及び図５（ｂ）に示す構成の変形例を示す図である。
【図１２】図１２（ａ）及び図１２（ｂ）は図５（ａ）及び図５（ｂ）に示す構成の変形例を示す図である。
【図１３】図４に示す構成の変形例を示す図である。
【図１４】図４に示す構成の変形例を示す図である。
【符号の説明】
【００６７】
１，１ａ，１００ 有機EL素子用マスククリーニング装置、１１ チャンバ、１２ プラズマガス生成部、１３ 輸送管、１４，１４ａ〜１４ｆ ガス吐出部、１５ マスク、２１，２２ 分散板、２１ａ，２２ａ 孔、２３ 管体、２３ａ 吐出口、２３ｂ 受入口、２４ 分散板、２４ａ 孔、２５，２６ ガス流変換部材、２７ ガス輸送用溝、２８ 排気管。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機EL素子の有機層の形成に用いられるマスクをクリーニングする有機EL素子用マスククリーニング装置であって、
プラズマガスを生成するプラズマガス生成部と、
前記マスクを収容するチャンバと、
前記プラズマガスを前記プラズマガス生成部から前記チャンバ内に輸送する輸送管と、
前記チャンバ内に設けられ、前記輸送管によって導入されたガスの流れを分散又は方向転換させる複数のガス流変換手段と、
を備えることを特徴とする有機EL素子用マスククリーニング装置。
【請求項２】
有機EL素子の有機層の形成に用いられるマスクをクリーニングする有機EL素子用マスククリーニング装置であって、
プラズマガスを生成するプラズマガス生成部と、
前記マスクを収容するチャンバと、
前記プラズマガスを前記プラズマガス生成部から前記チャンバ内に輸送する輸送管と、
前記チャンバ内に設けられ、前記輸送管によって送られてきたガスを前記マスクに向けて吐出するガス吐出手段と、
を備え、
ガス吐出手段は、
前記ガス吐出手段のガス流路内に設けられ、前記ガスの流れを分散又は方向転換させる複数のガス流変換手段を備えることを特徴とする有機EL素子用マスククリーニング装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の有機EL素子用マスククリーニング装置において、
前記複数のガス流変換手段は、ガスを通す複数の孔が設けられた少なくとも１つの分散板を備えることを特徴とする有機EL素子用マスククリーニング装置。
【請求項４】
請求項１又は請求項２に記載の有機EL素子用マスククリーニング装置において、
前記複数のガス流変換手段は、互いに対向して配置された複数の分散板を備え、
前記各分散板はガスを通す複数の孔を有し、
前記各分散板の前記孔は、隣り合う前記分散板同士で対向しないように設けられていることを特徴とする有機EL素子用マスククリーニング装置。
【請求項５】
請求項１又は請求項２に記載の有機EL素子用マスククリーニング装置において、
前記複数のガス流変換手段は、互いに対向して配置された複数の分散板を備え、
前記各分散板はガスを通す複数の孔を有し、
前記複数の分散板のうちの前記ガス流の最上流側の分散板に設けられる前記孔は、その孔を通過した前記ガスが斜め外方に向いて吹き出すように前記分散板に対して斜め外方に傾斜して設けられていることを特徴とする有機EL素子用マスククリーニング装置。
【請求項６】
請求項１又は請求項２に記載の有機EL素子用マスククリーニング装置において、
前記複数のガス流変換手段は、互いに対向して配置された複数の分散板を備え、
前記各分散板はガスを通す複数の孔を有し、
前記複数の分散板は、中央部の前記孔の径が周辺部の前記孔の径よりも小さくされた少なくとも１つの分散板を備えることを特徴する有機EL素子用マスククリーニング装置。
【請求項７】
請求項２に記載の有機EL素子用マスククリーニング装置において、
前記ガス吐出部は、
前記輸送管から送られてきた前記ガスを受け入れる受入口と、その受入口から受け入れた前記ガスを前記チャンバ内に吐出する吐出口とを有する管体をさらに備え、
前記複数のガス流変換手段は、前記管体内に互いに対向して配置された複数の分散板を備え、
前記各分散板はガスを通す複数の孔を有し、
前記複数の分散板のうちの前記ガス流の最上流側に配置される分散板は、
前記受入口に対向し、前記孔が設けられていない部分を有することを特徴とする有機EL素子用マスククリーニング装置。
【請求項８】
請求項２に記載の有機EL素子用マスククリーニング装置において、
前記ガス吐出部は、
前記輸送管から送られてきた前記ガスを受け入れる受入口と、その受入口から受け入れた前記ガスを前記チャンバ内に吐出する吐出口とを有する管体をさらに備え、
前記複数のガス流変換手段は、
前記管体内において前記受入口に対向するように配置され、前記受入口から正面方向に送り出される前記ガスの流れを外方側に変換するガス流変換部材を備えることを特徴とする有機EL素子用マスククリーニング装置。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれかに記載の有機EL素子用マスククリーニング装置において、
前記複数のガス流変換手段のうちの少なくとも１つのガス流変換手段は、少なくとも表面部がフッ素系樹脂により形成されていることを特徴とする有機EL素子用マスククリーニング装置。
【請求項１０】
請求項１ないし８のいずれかに記載の有機EL素子用マスククリーニング装置において、
前記複数のガス流変換手段のうちの少なくとも１つのガス流変換手段は、少なくとも表面部が導電性を有し、定電位に設定されていることを特徴とする有機EL素子用マスククリーニング装置。
【請求項１１】
請求項１ないし請求項１０のいずれかに記載の有機EL素子用マスククリーニング装置において、
前記輸送管は、前記プラズマガスを下方から前記チャンバ内に導入することを特徴とする有機EL素子用マスククリーニング装置。
【請求項１２】
請求項１ないし請求項１１のいずれかに記載の有機EL素子用マスククリーニング装置において、
前記プラズマガスを排気するための排気管をさらに備え、
前記排気管が前記プラズマガスを上方から前記チャンバ外に排気していることを特徴とする有機EL素子用マスククリーニング装置。
【請求項１３】
請求項１ないし請求項１２のいずれかに記載の有機EL素子用マスククリーニング装置を用いて使用済みのマスクを洗浄する工程と、
前記洗浄したマスクを使用して基板上に複数の有機発光層を形成し、複数の有機EL素子を形成する工程と、を備えたことを特徴とする有機ELディスプレイの製造方法。
【請求項１】
有機EL素子の有機層の形成に用いられるマスクをクリーニングする有機EL素子用マスククリーニング装置であって、
プラズマガスを生成するプラズマガス生成部と、
前記マスクを収容するチャンバと、
前記プラズマガスを前記プラズマガス生成部から前記チャンバ内に輸送する輸送管と、
前記チャンバ内に設けられ、前記輸送管によって導入されたガスの流れを分散又は方向転換させる複数のガス流変換手段と、
を備えることを特徴とする有機EL素子用マスククリーニング装置。
【請求項２】
有機EL素子の有機層の形成に用いられるマスクをクリーニングする有機EL素子用マスククリーニング装置であって、
プラズマガスを生成するプラズマガス生成部と、
前記マスクを収容するチャンバと、
前記プラズマガスを前記プラズマガス生成部から前記チャンバ内に輸送する輸送管と、
前記チャンバ内に設けられ、前記輸送管によって送られてきたガスを前記マスクに向けて吐出するガス吐出手段と、
を備え、
ガス吐出手段は、
前記ガス吐出手段のガス流路内に設けられ、前記ガスの流れを分散又は方向転換させる複数のガス流変換手段を備えることを特徴とする有機EL素子用マスククリーニング装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の有機EL素子用マスククリーニング装置において、
前記複数のガス流変換手段は、ガスを通す複数の孔が設けられた少なくとも１つの分散板を備えることを特徴とする有機EL素子用マスククリーニング装置。
【請求項４】
請求項１又は請求項２に記載の有機EL素子用マスククリーニング装置において、
前記複数のガス流変換手段は、互いに対向して配置された複数の分散板を備え、
前記各分散板はガスを通す複数の孔を有し、
前記各分散板の前記孔は、隣り合う前記分散板同士で対向しないように設けられていることを特徴とする有機EL素子用マスククリーニング装置。
【請求項５】
請求項１又は請求項２に記載の有機EL素子用マスククリーニング装置において、
前記複数のガス流変換手段は、互いに対向して配置された複数の分散板を備え、
前記各分散板はガスを通す複数の孔を有し、
前記複数の分散板のうちの前記ガス流の最上流側の分散板に設けられる前記孔は、その孔を通過した前記ガスが斜め外方に向いて吹き出すように前記分散板に対して斜め外方に傾斜して設けられていることを特徴とする有機EL素子用マスククリーニング装置。
【請求項６】
請求項１又は請求項２に記載の有機EL素子用マスククリーニング装置において、
前記複数のガス流変換手段は、互いに対向して配置された複数の分散板を備え、
前記各分散板はガスを通す複数の孔を有し、
前記複数の分散板は、中央部の前記孔の径が周辺部の前記孔の径よりも小さくされた少なくとも１つの分散板を備えることを特徴する有機EL素子用マスククリーニング装置。
【請求項７】
請求項２に記載の有機EL素子用マスククリーニング装置において、
前記ガス吐出部は、
前記輸送管から送られてきた前記ガスを受け入れる受入口と、その受入口から受け入れた前記ガスを前記チャンバ内に吐出する吐出口とを有する管体をさらに備え、
前記複数のガス流変換手段は、前記管体内に互いに対向して配置された複数の分散板を備え、
前記各分散板はガスを通す複数の孔を有し、
前記複数の分散板のうちの前記ガス流の最上流側に配置される分散板は、
前記受入口に対向し、前記孔が設けられていない部分を有することを特徴とする有機EL素子用マスククリーニング装置。
【請求項８】
請求項２に記載の有機EL素子用マスククリーニング装置において、
前記ガス吐出部は、
前記輸送管から送られてきた前記ガスを受け入れる受入口と、その受入口から受け入れた前記ガスを前記チャンバ内に吐出する吐出口とを有する管体をさらに備え、
前記複数のガス流変換手段は、
前記管体内において前記受入口に対向するように配置され、前記受入口から正面方向に送り出される前記ガスの流れを外方側に変換するガス流変換部材を備えることを特徴とする有機EL素子用マスククリーニング装置。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれかに記載の有機EL素子用マスククリーニング装置において、
前記複数のガス流変換手段のうちの少なくとも１つのガス流変換手段は、少なくとも表面部がフッ素系樹脂により形成されていることを特徴とする有機EL素子用マスククリーニング装置。
【請求項１０】
請求項１ないし８のいずれかに記載の有機EL素子用マスククリーニング装置において、
前記複数のガス流変換手段のうちの少なくとも１つのガス流変換手段は、少なくとも表面部が導電性を有し、定電位に設定されていることを特徴とする有機EL素子用マスククリーニング装置。
【請求項１１】
請求項１ないし請求項１０のいずれかに記載の有機EL素子用マスククリーニング装置において、
前記輸送管は、前記プラズマガスを下方から前記チャンバ内に導入することを特徴とする有機EL素子用マスククリーニング装置。
【請求項１２】
請求項１ないし請求項１１のいずれかに記載の有機EL素子用マスククリーニング装置において、
前記プラズマガスを排気するための排気管をさらに備え、
前記排気管が前記プラズマガスを上方から前記チャンバ外に排気していることを特徴とする有機EL素子用マスククリーニング装置。
【請求項１３】
請求項１ないし請求項１２のいずれかに記載の有機EL素子用マスククリーニング装置を用いて使用済みのマスクを洗浄する工程と、
前記洗浄したマスクを使用して基板上に複数の有機発光層を形成し、複数の有機EL素子を形成する工程と、を備えたことを特徴とする有機ELディスプレイの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００７−１７９８２９（Ｐ２００７−１７９８２９Ａ）
【公開日】平成１９年７月１２日（２００７．７．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３７５８９０（Ｐ２００５−３７５８９０）
【出願日】平成１７年１２月２７日（２００５．１２．２７）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年７月１２日（２００７．７．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１２月２７日（２００５．１２．２７）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
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