蒸着マスクのクリーニング方法、蒸着マスククリーニング装置、有機ＥＬ素子の製造方法、および、有機ＥＬ素子の製造装置
【課題】 本来の形状寸法を維持しつつ、できるだけ多数回、蒸着マスクの使用を可能にすることのできる蒸着マスクのクリーニング方法を実現する。
【解決手段】 堆積物が付着した蒸着マスク１に対し、蒸着マスク１における堆積物が付着した面の振動を誘起するレーザービーム１５を照射し、蒸着マスク１から堆積物を剥離する。
【解決手段】 堆積物が付着した蒸着マスク１に対し、蒸着マスク１における堆積物が付着した面の振動を誘起するレーザービーム１５を照射し、蒸着マスク１から堆積物を剥離する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸着マスクを使用した成膜一般に関し、特に、蒸着マスクのクリーニング方法、蒸着マスククリーニング装置、有機ＥＬ素子の製造方法、および、有機ＥＬ素子の製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
蒸着により成膜可能な蒸着材料を成膜するための蒸着マスクは、例えば、有機ＥＬ素子の有機材料の蒸着等に用いられる。このような蒸着マスクを用いて蒸着処理を繰り返し行うと、蒸着材料が蒸着マスクに堆積し、また、マスク開口部が堆積物により塞がれたり、堆積した蒸着材料が蒸着源に落下しこれを汚染したりすることもある。そのため、蒸着マスクに付着した蒸着材料（堆積物）を取り除くために、蒸着マスクをクリーニングする必要がある。
【０００３】
従来から、蒸着マスクのクリーニングは、主に化学薬品を大量に使用して行われている。このようなクリーニングの多くは、水や溶剤を使用し、また強酸や強アルカリを使用するため、特別な作業環境を必要とする。この蒸着マスクのクリーニング方法は、ウエット法（ウエットプロセス）と呼ばれている。このウエット法で発生する多量の廃液は特別な廃液処理を必要とする。そのため、ウエット法を用いての蒸着マスクのクリーニングは、トータルコストが高くつく。また、環境汚染のリスクをも伴っている。
【０００４】
一方、このウエット法に対する改善策の一つにドライ法を用いた蒸着マスクのクリーニングがある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−１０３５１２（２００４年４月２日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ドライ法の多くは、蒸着マスクに付着した堆積物を蒸発、昇華させる方法であるので、大気汚染を伴う。そのため、特別の排気系やフィルターを必要とする。
【０００６】
更に、従来技術において用いられるドライ法は、蒸発、分解させるために、堆積物の沸点温度、分解温度に相当する高温を必要とする。また、ウエット法の場合も除去効率を上げるために昇温を必要とする。ここで、一般に蒸着マスクの材料の厚みは薄いものが多い。なお且つ蒸着マスクの蒸着対象物体（被蒸着部材）表面への密着性を確かなものにするために、蒸着マスクはより強靭な枠に適当なテンションで張り付けられている。このことを図５を用いて具体的に説明する。図５に示すように、外枠８における貼り付け部９に対して、蒸着マスク１が張られる。貼り付け部９の外側が蒸着マスク１の外側とほぼ一致するように蒸着マスク１が貼り付けられる。このように貼り付けられた蒸着マスクは、温度に対して敏感なものとなっている。このような蒸着マスクは、昇温や高温にさらすことにより、直ぐに伸びてしまう。あるいは１、２度のクリーニングで寸法精度が確保できなくなる。
【０００７】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、本来の形状寸法を維持しつつ、できるだけ多数回、蒸着マスクの使用を可能にする、簡便で環境に配慮した蒸着マスクのクリーニング方法、蒸着マスククリーニング装置、有機ＥＬ素子の製造方法、および、有機ＥＬ素子の製造装置を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
発明者らは、上記の課題を解決するために、高価な蒸着マスクを長期間使用可能にする諸条件を鋭意検討し、実験を繰り返した結果、以下に示す蒸着マスクのクリーニング方法を見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００９】
すなわち、本発明に係る蒸着マスクのクリーニング方法は、上記課題を解決するために蒸着マスクから、当該蒸着マスクに付着した当該蒸着マスクとは異なる材質を有する堆積物を除去する蒸着マスクのクリーニング方法において、上記蒸着マスクにおける上記堆積物が付着した面の振動を誘起するエネルギービームを、上記堆積物が付着した上記蒸着マスクに照射し、上記蒸着マスクから上記堆積物を剥離することを特徴としている。
【００１０】
上記方法によると、エネルギービームを照射して蒸着マスクを振動させることで蒸着マスクに付着した堆積物を剥離して除去する。この剥離について説明する。クリーニングを必要とする蒸着マスクの表面に、この蒸着マスクの材質に多少の吸収をもつ波長のエネルギービームを照射し、照射点に物理的な振動を発生させる。ここで、蒸着マスクの材質と堆積物の材質とは異なるので、振動に対する力学的な応答の違いが生ずる。この両者の物性の違いが剥離の駆動力になる。
【００１１】
蒸着マスクに照射するエネルギービームは、上記蒸着マスクにおける上記堆積物が付着した面の振動を誘起し、上記蒸着マスクから上記堆積物を剥離させるためのものであるため、クリーニングにおいて蒸着マスクが高温にさらされることはない。そのため、蒸着マスクの元々の形状寸法を維持しつつクリーニングすることができる。よって、多数回、長期間の蒸着マスクの使用を可能にすることができる。
【００１２】
また、堆積物を蒸着マスクから剥離する、つまり固体として除去することができる。よって、堆積物が蒸発または昇華することがないため、特殊な排出系やフィルター等を用いなくても、大気汚染を引き起こすことなく蒸着マスクから堆積物を除去することができる。
【００１３】
また、本発明に係る蒸着マスクのクリーニング方法では、上記エネルギービームとして、レーザービームを用いてもよい。
【００１４】
上記方法によると、エネルギービームとしてレーザービームを用いるので、照射するビームの波長や強度を調整しやすい。それゆえ、希望の波長や強度のビームを効率よく蒸着マスクに照射することができる。また、レーザービームは、指向性に優れており、直進性が強く広がりにくいため集光させやすい。集光させることで、局所的にビームを照射することができる。
【００１５】
また、本発明に係る蒸着マスクのクリーニング方法では、上記方法に加え、上記堆積物が付着した上記蒸着マスクに、上記エネルギービームが透過するフィルムを貼り付け、当該フィルムを介して上記エネルギービームを照射してもよい。
【００１６】
上記方法によると、フィルムを貼り付けることで剥離された堆積物の周囲への飛散を回避することができる。
【００１７】
このフィルムの貼り付けは、蒸着マスクの両面に行うのが好ましい。両面にフィルムが貼り付けられていると、蒸着マスク裏面（被蒸着物質に向き合う面）に堆積物が回り込んで付着している場合に対応することができるからである。つまり、両面にフィルムが貼り付けられているものは、蒸着マスクの両面にエネルギービームを照射して堆積物を除去するのに適している。しかし、フィルムの貼り付けは両面には限定されず、例えば、堆積物が蒸着マスク裏面にまわりこんで付着していない場合や、まわりこんで付着していても差し支えない場合には、フィルムの貼り付けは、除去したい堆積物が付着した片面だけに行ってもかまわない。
【００１８】
また、上記フィルムが、堆積物が付着する程度の粘着性を有していると、エネルギービーム照射後にフィルムを剥がすことで、剥離された堆積物をこのフィルム面に付着させて、簡単に堆積物を回収することができる。
【００１９】
また、本発明に係る蒸着マスクのクリーニング方法では、上記堆積物の除去は真空槽内において行われてもよい。
【００２０】
上記方法によると、例えば、真空槽内で蒸着処理により成膜工程が行われる場合に、成膜に用いられた蒸着マスクをそのまま真空槽内でクリーニングし、再使用することができる。そのため、真空度を低下させたり真空引きを再度行ったりする必要がない。よって、時間を要することなく、何度でも高価な蒸着マスクのクリーニングをインラインで行うことができる。
【００２１】
また、本発明に係る蒸着マスクのクリーニング方法では、上記蒸着マスクがＳＵＳで形成されている場合、上記エネルギービームとして２４５〜１１００００ｎｍ波長のレーザービームを照射してもよい。
【００２２】
また、本発明に係る蒸着マスクのクリーニング方法では、上記蒸着マスクがニッケルで形成されている場合、上記エネルギービームとして２４５〜１１００００ｎｍ波長のレーザービームを照射してもよい。このように蒸着マスクの材質に応じて波長を変更し、蒸着マスクが振動して、堆積物の剥離が行われる波長のエネルギービームを照射すればよい。
【００２３】
本発明に係る蒸着マスククリーニング装置は、上記課題を解決するために、蒸着マスクから、当該蒸着マスクに付着した当該蒸着マスクとは異なる材質を有する堆積物を除去する蒸着マスククリーニング装置において、上記蒸着マスクにおける上記堆積物が付着した面の振動を誘起し、上記蒸着マスクから上記堆積物を剥離させるためのエネルギービームを、上記堆積物が付着した上記蒸着マスクに照射するビーム照射手段を有することを特徴としている。
【００２４】
上記構成によると、エネルギービームを照射して蒸着マスクを振動させることで蒸着マスクに付着した堆積物を剥離して除去することができる。蒸着マスクに照射するエネルギービームは、上記蒸着マスクにおける上記堆積物が付着した面の振動を誘起し、蒸着マスクから堆積物を剥離させるためのものであるので、蒸着マスクの元々の形状寸法を維持しつつクリーニングすることができる。
【００２５】
また、本発明に係る蒸着マスククリーニング装置は、上記構成に加え、上記エネルギービームの照射点の集光スポットの近傍において、上記蒸着マスクにおける上記堆積物が付着した面の振動を誘起するように、上記エネルギービームを集光させる集光手段を備えていてもよい。
【００２６】
上記構成によると、堆積物の剥離現象を起こさせるに充分な振幅及び振動数をもった振動を、ビーム照射点の集光スポットの近傍に起こさせることができる。そのため、局所的な堆積物の剥離に便利に適用することができる。
【００２７】
本発明に係る有機ＥＬ素子の製造方法は、上記課題を解決するために、上記何れかに記載の蒸着マスクのクリーニング方法を用いて蒸着マスクから堆積物を除去する堆積物除去工程を含むことを特徴とする。
【００２８】
上記方法によると、エネルギービームを照射して蒸着マスクを振動させることで蒸着マスクに付着した堆積物を剥離して除去する。蒸着マスクに照射するエネルギービームは、上記蒸着マスクにおける上記堆積物が付着した面の振動を誘起し、上記蒸着マスクから上記堆積物を剥離させるためのものであるため、クリーニングにおいて蒸着マスクが高温にさらされることはない。そのため、蒸着マスクの元々の形状寸法を維持しつつクリーニングすることができる。よって、有機ＥＬ素子の製造方法において、多数回、長期間の蒸着マスクの使用を可能にすることができる。蒸着マスクを繰り返し、多回数使用することができるので、コストを削減して、有機ＥＬ素子を製造することができる。また、堆積物を蒸着マスクから剥離して除去するため、堆積物が蒸発または昇華することがないので、環境に配慮して有機ＥＬ素子を製造することができる。
【００２９】
本発明に係る有機ＥＬ素子の製造方法では、上記課題を解決するために、上記方法に加え、上記堆積物除去工程は、成膜室内において行われてよい。
【００３０】
上記方法によると、成膜室で蒸着処理により成膜工程が行われる場合に、成膜に用いられた蒸着マスクをそのまま成膜室でクリーニングし、再使用することができる。成膜室が真空である場合でも、真空度を低下させたり真空引きを再度行ったりする必要がない。成膜室で堆積物を除去することができるため、蒸着マスクを取り出したりする時間を要することなく、何度でも高価な蒸着マスクのクリーニングをインラインで行うことができる。
【００３１】
また、本発明に係る有機ＥＬ素子の製造装置は、上記課題を解決するために、上記に記載の蒸着マスククリーニング装置を含むことを特徴とする。
【００３２】
上記構成によると、蒸着マスクのクリーニングを行っても、蒸着マスクの元々の形状寸法を維持することができる。よって、多数回、長期間の蒸着マスクの使用を可能にすることができる。蒸着マスクを繰り返し、多回数使用することができるので、コストを削減して、有機ＥＬ素子を製造することができる。また、堆積物を蒸着マスクから剥離して除去することができるので、堆積物が蒸発または昇華することがないため、環境に配慮して有機ＥＬ素子を製造することができる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明に係る蒸着マスクのクリーニング方法は、以上のように、上記蒸着マスクにおける上記堆積物が付着した面の振動を誘起するエネルギービームを、上記堆積物が付着した上記蒸着マスクに照射し、上記蒸着マスクから上記堆積物を剥離する。
【００３４】
上記方法によれば、エネルギービームを照射して蒸着マスクを振動させることで蒸着マスクに付着した堆積物を剥離して除去する。蒸着マスクに照射するエネルギービームは、上記蒸着マスクにおける上記堆積物が付着した面の振動を誘起し、上記蒸着マスクから上記堆積物を剥離させるためのものであるため、クリーニングにおいて蒸着マスクが高温にさらされることはない。そのため、蒸着マスクの元々の形状寸法を維持しつつクリーニングすることができる。よって、多数回、長期間の蒸着マスクの使用を可能にすることができる。
【００３５】
また、また真空槽内でクリーニングを行っても、真空槽内を汚染したり、真空度を低下させたりすることなく、何度でも高価な蒸着マスクのクリーニングをインラインで行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
（実施の形態１）
本発明の一実施形態について図１〜図３に基づいて説明すると以下の通りである。本実施形態では、蒸着マスククリーニング装置を、有機ＥＬ素子の製造装置における有機ＥＬ膜の成膜に利用するものとして説明するが、本発明はこれに限定されず、蒸着マスクを使用した成膜全般に適用することができる。また、蒸着マスクとして、有機ＥＬ膜の成膜に用いられる蒸着マスク、また、堆積物として、有機ＥＬ膜を形成するための蒸着材料として説明するが、これらは単なる例示であり、限定されることはない。なお、蒸着マスクの材質と堆積物の材質とは異なるものとする。
【００３７】
本実施形態の蒸着マスククリーニング装置３０は、図１に示すように、光源（ビーム照射手段）１１と集光レンズ（集光手段）１４とを有する。
【００３８】
光源１１は、エネルギービームを放射するものである。本実施形態では、このエネルギービームはレーザービーム１５であるとする。
【００３９】
光源１１として、例えば、Ｎｄ：ＹＶＯ4レーザー、ＹＡＧレーザー、Ａｒレーザー、ＣＯ２レーザー、エキシマレーザー等が好適に用いられる。また、照射するレーザー強度は、蒸着マスク１における上記堆積物が付着した面の振動を誘起し、蒸着マスク１から堆積物を剥離できる強度であればよい。さらに、堆積物が蒸発または昇華しない強度であるのが好ましい。例えば、蒸着マスクの素材がＳＵＳであると、レーザービームのパルス幅は、０.１〜２００ｎ秒、出力は１〜７０Ｗ、繰り返しは１Ｈｚ〜４５ｋＨｚであるのが好ましい。ここで、繰り返しとは、使用したレーザーパルスの繰り返し周波数を示すものである。つまり、５ｋＨｚとは１秒間に５０００回照射しているということである。
【００４０】
集光レンズ１４は、レーザービーム１５を蒸着マスク１上に集光させるものである。レーザービームを集光させることで、堆積物の剥離現象を起こさせるに充分な振幅及び振動数をもった振動を、ビーム照射点の集光スポットの近傍に起こさせることができる。そのため、局所的な堆積物の剥離に便利に適用することができる。
【００４１】
ここでは、照射するレーザービーム１５を蒸着マスク１上に集光させるために、集光レンズ１４用いているが、集光の方法はこれには限定されない。また、光学部材も集光レンズに限定されることはないが、レーザービーム１５を集光させることにより、蒸着マスク１に付着した堆積物が蒸発または昇華せず、蒸着マスク１における上記堆積物が付着した面の振動を誘起することができる集光径となるような、光学部材を用いるのが好ましい。
【００４２】
また、蒸着マスククリーニング装置３０は、平面ミラー１２と、ガルバノミラー１３とを備える。平面ミラー２０は、光源１１から出射したレーザービーム１５を反射させ、ガルバノミラー１３に導く。ガルバノミラー１３は、レーザービーム１５を蒸着マスク１上で走査させる。
【００４３】
レーザービーム１５を照射して蒸着マスク１を振動させることで蒸着マスク１に付着した堆積物を剥離して除去する。この剥離について説明する。クリーニングを必要とする蒸着マスク１の表面に、この蒸着マスクの材質に多少の吸収をもつ波長のレーザービーム１５を照射し、照射点に物理的な振動を発生させる。ここで、蒸着マスク１の材質と堆積物の材質とは異なるので、振動に対する力学的な応答の違いが生ずる。この両者の物性の違いが剥離の駆動力になる。
【００４４】
蒸着マスク１に照射するレーザービーム１５は、蒸着マスク１における堆積物１０が付着した面の振動を誘起し、蒸着マスク１から堆積物１０を剥離させるためのものであるため、クリーニングにおいて蒸着マスク１が高温にさらされることはない。そのため、蒸着マスク１の元々のサイズを維持しつつクリーニングすることができる。よって、多数回、長期間の蒸着マスク１の使用を可能にすることができる。
【００４５】
また、堆積物１０を蒸着マスク１から剥離する、つまり固体として除去することができる。よって、堆積物１０が蒸発または昇華することはないため、特殊な排出系やフィルター等を用いなくても、大気汚染を引き起こすことなく蒸着マスク１から堆積物１０を除去することができる。
【００４６】
また、レーザービーム１５を用いるので、照射するビームの波長や強度を調整しやすい。それゆえ、希望の波長や強度のビームを効率よく蒸着マスク１に照射することができる。また、レーザービーム１５は、指向性に優れており、直進性が強く広がりにくいため集光させやすい。集光させることで、局所的にビームを照射することができる。
【００４７】
ここで、蒸着マスク１は、図２に示すように、成膜室３１内に設置されている。成膜室３１は、被蒸着基板（有機ＥＬ素子基板）に蒸着処理を行うための空間であり、本実施形態では、成膜室３１には、少なくとも蒸着処理を行うための蒸着エリアと、蒸着マスクのクリーニングを行うための剥離エリアが設けられている。蒸着エリアでの蒸着処理は公知の方法で行われる。例えば、被蒸着基板（図示せず）に対向するように蒸着材料を保持した蒸発源（図示せず）が設けられている。また、被蒸着基板に蒸着マスク１が貼り付けられている。蒸発源から蒸発した蒸着材料は蒸着マスク１を介して被蒸着基板上に堆積され、蒸着処理により成膜が行われる。成膜室３１はバキュームポンプで真空にされている。また、剥離エリアでは、蒸着マスクのクリーニングが行われる。
【００４８】
このように、本実施の形態では、真空の成膜室３１で蒸着処理により成膜工程が行われ、成膜に用いられた蒸着マスク１をそのまま真空の成膜室３１でクリーニングし、再使用することができる。そのため、真空度を低下させたり真空引きを再度行ったりする必要がない。よって、時間を要することなく、何度でも高価な蒸着マスクのクリーニングをインラインで行うことができる。
【００４９】
次に成膜室３１内の剥離エリアでの蒸着マスクのクリーニングについて説明する。
【００５０】
成膜室３１において、蒸着エリアでの蒸着処理が行われた後、蒸着マスク１は、剥離エリアに移動される。この蒸着マスク１の移動は、例えば、ローダー等を用いて行えばよい。
【００５１】
剥離エリアにおいて、蒸着マスク１に対して、フィルム４がクリーニング前の蒸着マスクに貼り付けられる。貼り付けは、フィルム巻き出しロール６が回転することで、フィルム巻き出しロール２から、ラミネートロール３を介して、フィルム４が引き出されることで、行われる。各ロールは、特に限定されるものではなく、例えば、ゴムライニングをしたロールであればよい。また、各ロールの操作は、例えば、成膜室３１の外に設けられたの操作装置で行えばよい。
【００５２】
なお、フィルム４は、堆積物１０に確実にレーザーを当てるように目視で確認できるようにするため透明であることが好ましい。フィルム４は、レーザービームが透過するフィルムであればよく、例えば、ポリエチレンテレフタレートの厚み５０μｍのもの、あるいは、ポリエチレンの厚み２０μｍのものが挙げられるが、材質、厚み等は、これらに限定されることはない。
【００５３】
フィルム４を貼り付けた蒸着マスク１を図３に示す。このように、フィルム４を貼り付けた蒸着マスクにレーザービーム１５を照射する。フィルム４を蒸着マスク１に貼り付けることで剥離された堆積物１０の周囲への飛散を回避することができる。
【００５４】
なお、フィルム４の貼り付けは、蒸着マスクの両面に行うのが好ましい。両面にフィルムが貼り付けられていると、蒸着マスク裏面（被蒸着物質に向き合う面）に堆積物が回り込んで付着している場合に対応することができるからである。つまり、両面にフィルムが貼り付けられているものは、蒸着マスク１の両面にレーザービーム１５を照射して堆積物１０を除去するのに適している。しかし、フィルム４の貼り付けは両面には限定されず、例えば、堆積物が蒸着マスク裏面にまわりこんで付着していない場合や、まわりこんで付着していても差し支えない場合には、フィルム４の貼り付けは、除去したい堆積物１０が付着した片面だけに行ってもかまわない。
【００５５】
また、フィルム４は、堆積物が付着する程度の粘着性を有している。エネルギービーム照射後にフィルムを剥がすことで、剥離された堆積物をこのフィルム面に付着させて、簡単に堆積物を回収することができる。
【００５６】
レーザービーム１５は、成膜室３１の剥離エリアにおける蒸着マスク１に窓を通して照射される。窓は、例えば、ガラス板、石英ガラス板等レーザービームの透過率の高い材料が挙げられるが、これらに限定されない。実施形態では、光源１１および集光レンズ１４は成膜室の外に設けられ、レーザービーム１５は、成膜室３１の蒸着マスク１に窓を通して照射するものとするが、例えば、成膜室内部に集光レンズ１４等が設けられていてもかまわない。
【００５７】
レーザービーム１５照射後、成膜室３１の剥離エリアにおいて、剥離ロール５が回転し、フィルム巻き出しロール６、ニップロール７を介して、フィルム４が、蒸着マスク１から、引き剥がされる。各ロールは、特に限定されるものではなく、例えば、ゴムライニングをしたロールであればよい。また、各ロールの操作は、例えば、成膜室３１の外に設けられたの操作装置で行えばよい。
【００５８】
引き剥がされたフィルム４に堆積物が付着し、蒸着マスク１は洗浄される。以上により、蒸着マスク１のクリーニングが終わる。
【００５９】
なお、上記では、蒸着マスククリーニング装置３０は、主に光源と集光レンズ１４を有するとしたが、蒸着マスククリーニング装置３０に成膜室（あるいは成膜室の剥離エリア）を含めてもかまわない。
【００６０】
また、有機ＥＬ素子の製造において、上記蒸着マスククリーニング装置３０を利用すると、多数回、長期間の蒸着マスクの使用を可能にすることができる。蒸着マスクを繰り返し、多回数使用することができるので、コストを削減して、有機ＥＬ素子を製造することができる。また、堆積物を剥離して除去することができるので、堆積物が蒸発または昇華することがないため、環境に配慮して有機ＥＬ素子を製造することができる。
（実施の形態２）
本発明における他の実施形態について図４に基づいて説明すれば以下の通りである。本実施形態においても、上記実施の形態１と同様に、蒸着マスククリーニング装置を、有機ＥＬ素子の製造装置における有機ＥＬ膜の成膜に利用するものとして説明する。しかし、本発明はこれに限定されず、蒸着マスクを使用した成膜全般に適用することができる。また、蒸着マスクとして、有機ＥＬ膜の成膜に用いられる蒸着マスク、また、堆積物として、有機ＥＬ膜を形成するための蒸着材料として説明するが、これらは単なる例示であり、限定されることはない。なお、説明の便宜上、上記実施の形態１にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【００６１】
本実施形態の蒸着マスククリーニング装置３２は、図４に示すように、光源１１、コーナーキューブ１６、平凸シリンドリカルレンズ１７、平凹シリンドリカルレンズ１８、平面ミラー１２を有する。
【００６２】
蒸着マスククリーニング装置３２では、光源１１から出射されたレーザービームをコーナーキューブ１６で分離する。そして、平凸シリンドリカルレンズ１７および平凹シリンドリカルレンズ１８を用いて、略円形であるレーザービーム断面、平凸シリンドリカルレンズ１７および平凹シリンドリカルレンズ１８を用いて線状にする（シートビーム化）。ビーム断面は線状となるので、堆積物が付着した蒸着マスク１（ワーク）上に線として照射される。そして、このシートビームを、平面ミラー１２を介して、例えば、ワークの１辺の長さに整形し、ワークに対して照射する。
【００６３】
蒸着マスククリーニング装置３２は、さらに、走査台（図示せず）を有する。走査台は、ワークを一定速度で移動するものである。ワークが移動することで、シートビームをワーク全体に照射することができる。ワークを一定速度で移動させてシートビームを照射することで、ワーク全面のクリーニングを行うことができる。
【００６４】
ここで、例えば、蒸着マスクの素材がニッケルあるとワークの移動速度は、例えば、２〜８ｍｍ／ｓ、レーザー出力は８〜１４Ｗ、繰り返しは１０Ｈｚ、パルス幅は１０ｎ秒であるのが好ましい。
【００６５】
本実施形態の蒸着マスククリーニング装置３２を用いて蒸着マスク１のクリーニングを行っても上記実施の形態１と同様の効果を得ることができる。つまり、蒸着マスク１の元々のサイズを維持しつつクリーニングすることができる。よって、多数回、長期間の蒸着マスク１の使用を可能にすることができる。また、堆積物１０を蒸着マスク１から剥離する、つまり固体として除去することができるので、堆積物１０を蒸発や昇華することはないため、特殊な排出系やフィルター等を用いなくても、大気汚染を引き起こすことなく蒸着マスク１から堆積物を除去することができる。さらに、本実施形態では、レーザービームをシートビームとしたため、蒸着マスク１の広範囲において堆積物を剥離することができ、時間を短縮して堆積物を除去することができる。
（実施例１）
本実施例では、実施の形態１で図１を用いて示した蒸着マスククリーニング装置３０を用いて蒸着マスク１のクリーニングを行った。
【００６６】
蒸着マスク１は、ＳＵＳ（ステンレス鋼）から形成されており、サイズが３５ｃｍ×４５ｃｍものを用いた。堆積物１０は、有機ＥＬ膜を形成するための蒸着材料である。堆積物１０の膜厚みは８００〜１０００Åであった。フィルム４として、材質がＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）であり、厚みが５０μｍのものを用いた。フィルム４は微粘着性を有するものを用いて、蒸着マスク１の両面に貼り付けたクリーニングは、有機ＥＬ膜の成膜室３１内（真空）にて行った。
【００６７】
光源１１はＹＡＧ２倍波（波長５３２ナノメートル）のレーザービーム１５を照射できるものを使用した。集光レンズ１４を用いて、堆積物１０が付着した蒸着マスク１（ワーク）上で集光径数百μｍのビームスポットに集光させた。このレーザービーム１５を光学系途中に設置したガルバノミラー１３で走査した。なお、蒸着マスク１にテンションをかけた状態でレーザービームを照射した。
【００６８】
レーザービーム１５の照射点でビームスポットと同程度の堆積物１０の剥離が確認することができた。加えて、下地である蒸着マスク１には何のダメージも与えないことも確認することができた。なお、ワーク上でのビームスポットの走査速度は、１〜４ｍ／ｓであった。この操作を１回もしくは数回繰り返せばより完全な堆積物剥離を行うことができた。このときのレーザービームのパルス幅は、７０〜２００ｎ秒、出力は２０〜７０Ｗ、繰り返しは５〜４５ｋＨｚであった。ここで、繰り返しとは、使用したレーザーパルスの繰り返し周波数を示すものである。つまり、５ｋＨｚとは１秒間に５０００回照射しているということである。
【００６９】
また、フィルム４を蒸着マスク１表面に貼り付けてレーザービーム１５を照射したことにより、堆積物の剥離に伴う周囲への飛散を防止することができた。また、その結果、真空中室内のパーティクルカウンターの数値は変わらず、真空中の低下も認められなかった。レーザービーム１５を照射後、フィルム４を蒸着マスク表面により剥離し、堆積物１０がフィルム４の粘着面に付着し、蒸着マスク１表面が清浄になっていることを確認することができた。サイズ３５ｃｍ×４５ｃｍの蒸着マスクのクリーニングにおいて、長手方向の伸びは０〜５μｍであった。つまり、概蒸着マスク１の伸びは確認されなかったことがわかる。
（実施例２）
本実施例では、実施の形態２で図４を用いて示した蒸着マスククリーニング装置３２を使用して蒸着マスクのクリーニングを行った。
【００７０】
蒸着マスク１は、ニッケルから形成されているものを用いた。堆積物１０は、有機ＥＬ膜を形成するための蒸着材料である。堆積物１０の膜厚みは８００〜１０００Åであった。フィルム４として、材質がＰＥ（ポリエチレン）であり、厚みが２０μｍのものを用いた。フィルム４は粘着性を有するものを用いて、蒸着マスク１の両面に貼り付けた。クリーニングは、有機ＥＬ膜の成膜室３１内（真空）にて行った。
【００７１】
光源１１は、ＹＡＧ基本波（波長１０６４ｎｍ）のレーザービーム１５を照射できるものを使用した。平凸シリンドリカルレンズ１７および平凹シリンドリカルレンズ１８によってレーザービーム１５を線状にシートビームにした。このシートビームを堆積物１０が付着した蒸着マスク１（ワーク）の１辺の長さに整形し、ワークを走査台（図示せず）を用いて一定速度で移動させた。このように、ワーク全面に対してレーザービームを照射して、蒸着マスク１のクリーニングを行った。なお、ワークの移動速度は２〜８ｍｍ／ｓ、レーザー出力は８〜１４Ｗ、繰り返しは１０Ｈｚ、パルス幅は１０ｎ秒であった。
【００７２】
レーザービーム１５照射後に蒸着マスク１の伸びを確認したところ、伸びは確認されなかった。堆積物は粘着性のフィルム４上に付着して回収することができ、蒸着マスク１は完全に再使用可能であった。
【００７３】
本発明は上述した各実施形態または各実施例に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態または実施例についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明は、上記で説明した有機ＥＬ素子の製造以外にも、蒸着マスクを使用した成膜全般に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の一実施形態である蒸着マスククリーニング装置を簡略した構成図である。
【図２】成膜室における蒸着マスクのクリーニングを行う領域での蒸着マスクを示す断面図である。
【図３】堆積物が付着した蒸着マスクにフィルムを貼り付けたことを示す蒸着マスクの断面図である。
【図４】本発明の他の実施形態である蒸着マスククリーニング装置を簡略した構成図である。
【図５】蒸着マスクの貼り付けを説明する平面図である。
【符号の説明】
【００７６】
１ 蒸着マスク
２ フィルム巻き出しロール
３ ラミネートロール
４ フィルム
５ 剥離ロール
６ フィルム巻き出しロール
７ ニップロール
８ 外枠
９ 貼り付け部
１０ 堆積物
１１ 光源（ビーム照射手段）
１２ 平面ミラー
１３ ガルバノミラー
１４ 集光レンズ（集光手段）
１５ レーザービーム
１６ コーナーキューブ
１７ 平凸シリンドリカルレンズ
１８ 平凹シリンドリカルレンズ
３０，３２ 蒸着マスククリーニング装置
３１ 成膜室
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸着マスクを使用した成膜一般に関し、特に、蒸着マスクのクリーニング方法、蒸着マスククリーニング装置、有機ＥＬ素子の製造方法、および、有機ＥＬ素子の製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
蒸着により成膜可能な蒸着材料を成膜するための蒸着マスクは、例えば、有機ＥＬ素子の有機材料の蒸着等に用いられる。このような蒸着マスクを用いて蒸着処理を繰り返し行うと、蒸着材料が蒸着マスクに堆積し、また、マスク開口部が堆積物により塞がれたり、堆積した蒸着材料が蒸着源に落下しこれを汚染したりすることもある。そのため、蒸着マスクに付着した蒸着材料（堆積物）を取り除くために、蒸着マスクをクリーニングする必要がある。
【０００３】
従来から、蒸着マスクのクリーニングは、主に化学薬品を大量に使用して行われている。このようなクリーニングの多くは、水や溶剤を使用し、また強酸や強アルカリを使用するため、特別な作業環境を必要とする。この蒸着マスクのクリーニング方法は、ウエット法（ウエットプロセス）と呼ばれている。このウエット法で発生する多量の廃液は特別な廃液処理を必要とする。そのため、ウエット法を用いての蒸着マスクのクリーニングは、トータルコストが高くつく。また、環境汚染のリスクをも伴っている。
【０００４】
一方、このウエット法に対する改善策の一つにドライ法を用いた蒸着マスクのクリーニングがある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−１０３５１２（２００４年４月２日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ドライ法の多くは、蒸着マスクに付着した堆積物を蒸発、昇華させる方法であるので、大気汚染を伴う。そのため、特別の排気系やフィルターを必要とする。
【０００６】
更に、従来技術において用いられるドライ法は、蒸発、分解させるために、堆積物の沸点温度、分解温度に相当する高温を必要とする。また、ウエット法の場合も除去効率を上げるために昇温を必要とする。ここで、一般に蒸着マスクの材料の厚みは薄いものが多い。なお且つ蒸着マスクの蒸着対象物体（被蒸着部材）表面への密着性を確かなものにするために、蒸着マスクはより強靭な枠に適当なテンションで張り付けられている。このことを図５を用いて具体的に説明する。図５に示すように、外枠８における貼り付け部９に対して、蒸着マスク１が張られる。貼り付け部９の外側が蒸着マスク１の外側とほぼ一致するように蒸着マスク１が貼り付けられる。このように貼り付けられた蒸着マスクは、温度に対して敏感なものとなっている。このような蒸着マスクは、昇温や高温にさらすことにより、直ぐに伸びてしまう。あるいは１、２度のクリーニングで寸法精度が確保できなくなる。
【０００７】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、本来の形状寸法を維持しつつ、できるだけ多数回、蒸着マスクの使用を可能にする、簡便で環境に配慮した蒸着マスクのクリーニング方法、蒸着マスククリーニング装置、有機ＥＬ素子の製造方法、および、有機ＥＬ素子の製造装置を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
発明者らは、上記の課題を解決するために、高価な蒸着マスクを長期間使用可能にする諸条件を鋭意検討し、実験を繰り返した結果、以下に示す蒸着マスクのクリーニング方法を見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００９】
すなわち、本発明に係る蒸着マスクのクリーニング方法は、上記課題を解決するために蒸着マスクから、当該蒸着マスクに付着した当該蒸着マスクとは異なる材質を有する堆積物を除去する蒸着マスクのクリーニング方法において、上記蒸着マスクにおける上記堆積物が付着した面の振動を誘起するエネルギービームを、上記堆積物が付着した上記蒸着マスクに照射し、上記蒸着マスクから上記堆積物を剥離することを特徴としている。
【００１０】
上記方法によると、エネルギービームを照射して蒸着マスクを振動させることで蒸着マスクに付着した堆積物を剥離して除去する。この剥離について説明する。クリーニングを必要とする蒸着マスクの表面に、この蒸着マスクの材質に多少の吸収をもつ波長のエネルギービームを照射し、照射点に物理的な振動を発生させる。ここで、蒸着マスクの材質と堆積物の材質とは異なるので、振動に対する力学的な応答の違いが生ずる。この両者の物性の違いが剥離の駆動力になる。
【００１１】
蒸着マスクに照射するエネルギービームは、上記蒸着マスクにおける上記堆積物が付着した面の振動を誘起し、上記蒸着マスクから上記堆積物を剥離させるためのものであるため、クリーニングにおいて蒸着マスクが高温にさらされることはない。そのため、蒸着マスクの元々の形状寸法を維持しつつクリーニングすることができる。よって、多数回、長期間の蒸着マスクの使用を可能にすることができる。
【００１２】
また、堆積物を蒸着マスクから剥離する、つまり固体として除去することができる。よって、堆積物が蒸発または昇華することがないため、特殊な排出系やフィルター等を用いなくても、大気汚染を引き起こすことなく蒸着マスクから堆積物を除去することができる。
【００１３】
また、本発明に係る蒸着マスクのクリーニング方法では、上記エネルギービームとして、レーザービームを用いてもよい。
【００１４】
上記方法によると、エネルギービームとしてレーザービームを用いるので、照射するビームの波長や強度を調整しやすい。それゆえ、希望の波長や強度のビームを効率よく蒸着マスクに照射することができる。また、レーザービームは、指向性に優れており、直進性が強く広がりにくいため集光させやすい。集光させることで、局所的にビームを照射することができる。
【００１５】
また、本発明に係る蒸着マスクのクリーニング方法では、上記方法に加え、上記堆積物が付着した上記蒸着マスクに、上記エネルギービームが透過するフィルムを貼り付け、当該フィルムを介して上記エネルギービームを照射してもよい。
【００１６】
上記方法によると、フィルムを貼り付けることで剥離された堆積物の周囲への飛散を回避することができる。
【００１７】
このフィルムの貼り付けは、蒸着マスクの両面に行うのが好ましい。両面にフィルムが貼り付けられていると、蒸着マスク裏面（被蒸着物質に向き合う面）に堆積物が回り込んで付着している場合に対応することができるからである。つまり、両面にフィルムが貼り付けられているものは、蒸着マスクの両面にエネルギービームを照射して堆積物を除去するのに適している。しかし、フィルムの貼り付けは両面には限定されず、例えば、堆積物が蒸着マスク裏面にまわりこんで付着していない場合や、まわりこんで付着していても差し支えない場合には、フィルムの貼り付けは、除去したい堆積物が付着した片面だけに行ってもかまわない。
【００１８】
また、上記フィルムが、堆積物が付着する程度の粘着性を有していると、エネルギービーム照射後にフィルムを剥がすことで、剥離された堆積物をこのフィルム面に付着させて、簡単に堆積物を回収することができる。
【００１９】
また、本発明に係る蒸着マスクのクリーニング方法では、上記堆積物の除去は真空槽内において行われてもよい。
【００２０】
上記方法によると、例えば、真空槽内で蒸着処理により成膜工程が行われる場合に、成膜に用いられた蒸着マスクをそのまま真空槽内でクリーニングし、再使用することができる。そのため、真空度を低下させたり真空引きを再度行ったりする必要がない。よって、時間を要することなく、何度でも高価な蒸着マスクのクリーニングをインラインで行うことができる。
【００２１】
また、本発明に係る蒸着マスクのクリーニング方法では、上記蒸着マスクがＳＵＳで形成されている場合、上記エネルギービームとして２４５〜１１００００ｎｍ波長のレーザービームを照射してもよい。
【００２２】
また、本発明に係る蒸着マスクのクリーニング方法では、上記蒸着マスクがニッケルで形成されている場合、上記エネルギービームとして２４５〜１１００００ｎｍ波長のレーザービームを照射してもよい。このように蒸着マスクの材質に応じて波長を変更し、蒸着マスクが振動して、堆積物の剥離が行われる波長のエネルギービームを照射すればよい。
【００２３】
本発明に係る蒸着マスククリーニング装置は、上記課題を解決するために、蒸着マスクから、当該蒸着マスクに付着した当該蒸着マスクとは異なる材質を有する堆積物を除去する蒸着マスククリーニング装置において、上記蒸着マスクにおける上記堆積物が付着した面の振動を誘起し、上記蒸着マスクから上記堆積物を剥離させるためのエネルギービームを、上記堆積物が付着した上記蒸着マスクに照射するビーム照射手段を有することを特徴としている。
【００２４】
上記構成によると、エネルギービームを照射して蒸着マスクを振動させることで蒸着マスクに付着した堆積物を剥離して除去することができる。蒸着マスクに照射するエネルギービームは、上記蒸着マスクにおける上記堆積物が付着した面の振動を誘起し、蒸着マスクから堆積物を剥離させるためのものであるので、蒸着マスクの元々の形状寸法を維持しつつクリーニングすることができる。
【００２５】
また、本発明に係る蒸着マスククリーニング装置は、上記構成に加え、上記エネルギービームの照射点の集光スポットの近傍において、上記蒸着マスクにおける上記堆積物が付着した面の振動を誘起するように、上記エネルギービームを集光させる集光手段を備えていてもよい。
【００２６】
上記構成によると、堆積物の剥離現象を起こさせるに充分な振幅及び振動数をもった振動を、ビーム照射点の集光スポットの近傍に起こさせることができる。そのため、局所的な堆積物の剥離に便利に適用することができる。
【００２７】
本発明に係る有機ＥＬ素子の製造方法は、上記課題を解決するために、上記何れかに記載の蒸着マスクのクリーニング方法を用いて蒸着マスクから堆積物を除去する堆積物除去工程を含むことを特徴とする。
【００２８】
上記方法によると、エネルギービームを照射して蒸着マスクを振動させることで蒸着マスクに付着した堆積物を剥離して除去する。蒸着マスクに照射するエネルギービームは、上記蒸着マスクにおける上記堆積物が付着した面の振動を誘起し、上記蒸着マスクから上記堆積物を剥離させるためのものであるため、クリーニングにおいて蒸着マスクが高温にさらされることはない。そのため、蒸着マスクの元々の形状寸法を維持しつつクリーニングすることができる。よって、有機ＥＬ素子の製造方法において、多数回、長期間の蒸着マスクの使用を可能にすることができる。蒸着マスクを繰り返し、多回数使用することができるので、コストを削減して、有機ＥＬ素子を製造することができる。また、堆積物を蒸着マスクから剥離して除去するため、堆積物が蒸発または昇華することがないので、環境に配慮して有機ＥＬ素子を製造することができる。
【００２９】
本発明に係る有機ＥＬ素子の製造方法では、上記課題を解決するために、上記方法に加え、上記堆積物除去工程は、成膜室内において行われてよい。
【００３０】
上記方法によると、成膜室で蒸着処理により成膜工程が行われる場合に、成膜に用いられた蒸着マスクをそのまま成膜室でクリーニングし、再使用することができる。成膜室が真空である場合でも、真空度を低下させたり真空引きを再度行ったりする必要がない。成膜室で堆積物を除去することができるため、蒸着マスクを取り出したりする時間を要することなく、何度でも高価な蒸着マスクのクリーニングをインラインで行うことができる。
【００３１】
また、本発明に係る有機ＥＬ素子の製造装置は、上記課題を解決するために、上記に記載の蒸着マスククリーニング装置を含むことを特徴とする。
【００３２】
上記構成によると、蒸着マスクのクリーニングを行っても、蒸着マスクの元々の形状寸法を維持することができる。よって、多数回、長期間の蒸着マスクの使用を可能にすることができる。蒸着マスクを繰り返し、多回数使用することができるので、コストを削減して、有機ＥＬ素子を製造することができる。また、堆積物を蒸着マスクから剥離して除去することができるので、堆積物が蒸発または昇華することがないため、環境に配慮して有機ＥＬ素子を製造することができる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明に係る蒸着マスクのクリーニング方法は、以上のように、上記蒸着マスクにおける上記堆積物が付着した面の振動を誘起するエネルギービームを、上記堆積物が付着した上記蒸着マスクに照射し、上記蒸着マスクから上記堆積物を剥離する。
【００３４】
上記方法によれば、エネルギービームを照射して蒸着マスクを振動させることで蒸着マスクに付着した堆積物を剥離して除去する。蒸着マスクに照射するエネルギービームは、上記蒸着マスクにおける上記堆積物が付着した面の振動を誘起し、上記蒸着マスクから上記堆積物を剥離させるためのものであるため、クリーニングにおいて蒸着マスクが高温にさらされることはない。そのため、蒸着マスクの元々の形状寸法を維持しつつクリーニングすることができる。よって、多数回、長期間の蒸着マスクの使用を可能にすることができる。
【００３５】
また、また真空槽内でクリーニングを行っても、真空槽内を汚染したり、真空度を低下させたりすることなく、何度でも高価な蒸着マスクのクリーニングをインラインで行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
（実施の形態１）
本発明の一実施形態について図１〜図３に基づいて説明すると以下の通りである。本実施形態では、蒸着マスククリーニング装置を、有機ＥＬ素子の製造装置における有機ＥＬ膜の成膜に利用するものとして説明するが、本発明はこれに限定されず、蒸着マスクを使用した成膜全般に適用することができる。また、蒸着マスクとして、有機ＥＬ膜の成膜に用いられる蒸着マスク、また、堆積物として、有機ＥＬ膜を形成するための蒸着材料として説明するが、これらは単なる例示であり、限定されることはない。なお、蒸着マスクの材質と堆積物の材質とは異なるものとする。
【００３７】
本実施形態の蒸着マスククリーニング装置３０は、図１に示すように、光源（ビーム照射手段）１１と集光レンズ（集光手段）１４とを有する。
【００３８】
光源１１は、エネルギービームを放射するものである。本実施形態では、このエネルギービームはレーザービーム１５であるとする。
【００３９】
光源１１として、例えば、Ｎｄ：ＹＶＯ4レーザー、ＹＡＧレーザー、Ａｒレーザー、ＣＯ２レーザー、エキシマレーザー等が好適に用いられる。また、照射するレーザー強度は、蒸着マスク１における上記堆積物が付着した面の振動を誘起し、蒸着マスク１から堆積物を剥離できる強度であればよい。さらに、堆積物が蒸発または昇華しない強度であるのが好ましい。例えば、蒸着マスクの素材がＳＵＳであると、レーザービームのパルス幅は、０.１〜２００ｎ秒、出力は１〜７０Ｗ、繰り返しは１Ｈｚ〜４５ｋＨｚであるのが好ましい。ここで、繰り返しとは、使用したレーザーパルスの繰り返し周波数を示すものである。つまり、５ｋＨｚとは１秒間に５０００回照射しているということである。
【００４０】
集光レンズ１４は、レーザービーム１５を蒸着マスク１上に集光させるものである。レーザービームを集光させることで、堆積物の剥離現象を起こさせるに充分な振幅及び振動数をもった振動を、ビーム照射点の集光スポットの近傍に起こさせることができる。そのため、局所的な堆積物の剥離に便利に適用することができる。
【００４１】
ここでは、照射するレーザービーム１５を蒸着マスク１上に集光させるために、集光レンズ１４用いているが、集光の方法はこれには限定されない。また、光学部材も集光レンズに限定されることはないが、レーザービーム１５を集光させることにより、蒸着マスク１に付着した堆積物が蒸発または昇華せず、蒸着マスク１における上記堆積物が付着した面の振動を誘起することができる集光径となるような、光学部材を用いるのが好ましい。
【００４２】
また、蒸着マスククリーニング装置３０は、平面ミラー１２と、ガルバノミラー１３とを備える。平面ミラー２０は、光源１１から出射したレーザービーム１５を反射させ、ガルバノミラー１３に導く。ガルバノミラー１３は、レーザービーム１５を蒸着マスク１上で走査させる。
【００４３】
レーザービーム１５を照射して蒸着マスク１を振動させることで蒸着マスク１に付着した堆積物を剥離して除去する。この剥離について説明する。クリーニングを必要とする蒸着マスク１の表面に、この蒸着マスクの材質に多少の吸収をもつ波長のレーザービーム１５を照射し、照射点に物理的な振動を発生させる。ここで、蒸着マスク１の材質と堆積物の材質とは異なるので、振動に対する力学的な応答の違いが生ずる。この両者の物性の違いが剥離の駆動力になる。
【００４４】
蒸着マスク１に照射するレーザービーム１５は、蒸着マスク１における堆積物１０が付着した面の振動を誘起し、蒸着マスク１から堆積物１０を剥離させるためのものであるため、クリーニングにおいて蒸着マスク１が高温にさらされることはない。そのため、蒸着マスク１の元々のサイズを維持しつつクリーニングすることができる。よって、多数回、長期間の蒸着マスク１の使用を可能にすることができる。
【００４５】
また、堆積物１０を蒸着マスク１から剥離する、つまり固体として除去することができる。よって、堆積物１０が蒸発または昇華することはないため、特殊な排出系やフィルター等を用いなくても、大気汚染を引き起こすことなく蒸着マスク１から堆積物１０を除去することができる。
【００４６】
また、レーザービーム１５を用いるので、照射するビームの波長や強度を調整しやすい。それゆえ、希望の波長や強度のビームを効率よく蒸着マスク１に照射することができる。また、レーザービーム１５は、指向性に優れており、直進性が強く広がりにくいため集光させやすい。集光させることで、局所的にビームを照射することができる。
【００４７】
ここで、蒸着マスク１は、図２に示すように、成膜室３１内に設置されている。成膜室３１は、被蒸着基板（有機ＥＬ素子基板）に蒸着処理を行うための空間であり、本実施形態では、成膜室３１には、少なくとも蒸着処理を行うための蒸着エリアと、蒸着マスクのクリーニングを行うための剥離エリアが設けられている。蒸着エリアでの蒸着処理は公知の方法で行われる。例えば、被蒸着基板（図示せず）に対向するように蒸着材料を保持した蒸発源（図示せず）が設けられている。また、被蒸着基板に蒸着マスク１が貼り付けられている。蒸発源から蒸発した蒸着材料は蒸着マスク１を介して被蒸着基板上に堆積され、蒸着処理により成膜が行われる。成膜室３１はバキュームポンプで真空にされている。また、剥離エリアでは、蒸着マスクのクリーニングが行われる。
【００４８】
このように、本実施の形態では、真空の成膜室３１で蒸着処理により成膜工程が行われ、成膜に用いられた蒸着マスク１をそのまま真空の成膜室３１でクリーニングし、再使用することができる。そのため、真空度を低下させたり真空引きを再度行ったりする必要がない。よって、時間を要することなく、何度でも高価な蒸着マスクのクリーニングをインラインで行うことができる。
【００４９】
次に成膜室３１内の剥離エリアでの蒸着マスクのクリーニングについて説明する。
【００５０】
成膜室３１において、蒸着エリアでの蒸着処理が行われた後、蒸着マスク１は、剥離エリアに移動される。この蒸着マスク１の移動は、例えば、ローダー等を用いて行えばよい。
【００５１】
剥離エリアにおいて、蒸着マスク１に対して、フィルム４がクリーニング前の蒸着マスクに貼り付けられる。貼り付けは、フィルム巻き出しロール６が回転することで、フィルム巻き出しロール２から、ラミネートロール３を介して、フィルム４が引き出されることで、行われる。各ロールは、特に限定されるものではなく、例えば、ゴムライニングをしたロールであればよい。また、各ロールの操作は、例えば、成膜室３１の外に設けられたの操作装置で行えばよい。
【００５２】
なお、フィルム４は、堆積物１０に確実にレーザーを当てるように目視で確認できるようにするため透明であることが好ましい。フィルム４は、レーザービームが透過するフィルムであればよく、例えば、ポリエチレンテレフタレートの厚み５０μｍのもの、あるいは、ポリエチレンの厚み２０μｍのものが挙げられるが、材質、厚み等は、これらに限定されることはない。
【００５３】
フィルム４を貼り付けた蒸着マスク１を図３に示す。このように、フィルム４を貼り付けた蒸着マスクにレーザービーム１５を照射する。フィルム４を蒸着マスク１に貼り付けることで剥離された堆積物１０の周囲への飛散を回避することができる。
【００５４】
なお、フィルム４の貼り付けは、蒸着マスクの両面に行うのが好ましい。両面にフィルムが貼り付けられていると、蒸着マスク裏面（被蒸着物質に向き合う面）に堆積物が回り込んで付着している場合に対応することができるからである。つまり、両面にフィルムが貼り付けられているものは、蒸着マスク１の両面にレーザービーム１５を照射して堆積物１０を除去するのに適している。しかし、フィルム４の貼り付けは両面には限定されず、例えば、堆積物が蒸着マスク裏面にまわりこんで付着していない場合や、まわりこんで付着していても差し支えない場合には、フィルム４の貼り付けは、除去したい堆積物１０が付着した片面だけに行ってもかまわない。
【００５５】
また、フィルム４は、堆積物が付着する程度の粘着性を有している。エネルギービーム照射後にフィルムを剥がすことで、剥離された堆積物をこのフィルム面に付着させて、簡単に堆積物を回収することができる。
【００５６】
レーザービーム１５は、成膜室３１の剥離エリアにおける蒸着マスク１に窓を通して照射される。窓は、例えば、ガラス板、石英ガラス板等レーザービームの透過率の高い材料が挙げられるが、これらに限定されない。実施形態では、光源１１および集光レンズ１４は成膜室の外に設けられ、レーザービーム１５は、成膜室３１の蒸着マスク１に窓を通して照射するものとするが、例えば、成膜室内部に集光レンズ１４等が設けられていてもかまわない。
【００５７】
レーザービーム１５照射後、成膜室３１の剥離エリアにおいて、剥離ロール５が回転し、フィルム巻き出しロール６、ニップロール７を介して、フィルム４が、蒸着マスク１から、引き剥がされる。各ロールは、特に限定されるものではなく、例えば、ゴムライニングをしたロールであればよい。また、各ロールの操作は、例えば、成膜室３１の外に設けられたの操作装置で行えばよい。
【００５８】
引き剥がされたフィルム４に堆積物が付着し、蒸着マスク１は洗浄される。以上により、蒸着マスク１のクリーニングが終わる。
【００５９】
なお、上記では、蒸着マスククリーニング装置３０は、主に光源と集光レンズ１４を有するとしたが、蒸着マスククリーニング装置３０に成膜室（あるいは成膜室の剥離エリア）を含めてもかまわない。
【００６０】
また、有機ＥＬ素子の製造において、上記蒸着マスククリーニング装置３０を利用すると、多数回、長期間の蒸着マスクの使用を可能にすることができる。蒸着マスクを繰り返し、多回数使用することができるので、コストを削減して、有機ＥＬ素子を製造することができる。また、堆積物を剥離して除去することができるので、堆積物が蒸発または昇華することがないため、環境に配慮して有機ＥＬ素子を製造することができる。
（実施の形態２）
本発明における他の実施形態について図４に基づいて説明すれば以下の通りである。本実施形態においても、上記実施の形態１と同様に、蒸着マスククリーニング装置を、有機ＥＬ素子の製造装置における有機ＥＬ膜の成膜に利用するものとして説明する。しかし、本発明はこれに限定されず、蒸着マスクを使用した成膜全般に適用することができる。また、蒸着マスクとして、有機ＥＬ膜の成膜に用いられる蒸着マスク、また、堆積物として、有機ＥＬ膜を形成するための蒸着材料として説明するが、これらは単なる例示であり、限定されることはない。なお、説明の便宜上、上記実施の形態１にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【００６１】
本実施形態の蒸着マスククリーニング装置３２は、図４に示すように、光源１１、コーナーキューブ１６、平凸シリンドリカルレンズ１７、平凹シリンドリカルレンズ１８、平面ミラー１２を有する。
【００６２】
蒸着マスククリーニング装置３２では、光源１１から出射されたレーザービームをコーナーキューブ１６で分離する。そして、平凸シリンドリカルレンズ１７および平凹シリンドリカルレンズ１８を用いて、略円形であるレーザービーム断面、平凸シリンドリカルレンズ１７および平凹シリンドリカルレンズ１８を用いて線状にする（シートビーム化）。ビーム断面は線状となるので、堆積物が付着した蒸着マスク１（ワーク）上に線として照射される。そして、このシートビームを、平面ミラー１２を介して、例えば、ワークの１辺の長さに整形し、ワークに対して照射する。
【００６３】
蒸着マスククリーニング装置３２は、さらに、走査台（図示せず）を有する。走査台は、ワークを一定速度で移動するものである。ワークが移動することで、シートビームをワーク全体に照射することができる。ワークを一定速度で移動させてシートビームを照射することで、ワーク全面のクリーニングを行うことができる。
【００６４】
ここで、例えば、蒸着マスクの素材がニッケルあるとワークの移動速度は、例えば、２〜８ｍｍ／ｓ、レーザー出力は８〜１４Ｗ、繰り返しは１０Ｈｚ、パルス幅は１０ｎ秒であるのが好ましい。
【００６５】
本実施形態の蒸着マスククリーニング装置３２を用いて蒸着マスク１のクリーニングを行っても上記実施の形態１と同様の効果を得ることができる。つまり、蒸着マスク１の元々のサイズを維持しつつクリーニングすることができる。よって、多数回、長期間の蒸着マスク１の使用を可能にすることができる。また、堆積物１０を蒸着マスク１から剥離する、つまり固体として除去することができるので、堆積物１０を蒸発や昇華することはないため、特殊な排出系やフィルター等を用いなくても、大気汚染を引き起こすことなく蒸着マスク１から堆積物を除去することができる。さらに、本実施形態では、レーザービームをシートビームとしたため、蒸着マスク１の広範囲において堆積物を剥離することができ、時間を短縮して堆積物を除去することができる。
（実施例１）
本実施例では、実施の形態１で図１を用いて示した蒸着マスククリーニング装置３０を用いて蒸着マスク１のクリーニングを行った。
【００６６】
蒸着マスク１は、ＳＵＳ（ステンレス鋼）から形成されており、サイズが３５ｃｍ×４５ｃｍものを用いた。堆積物１０は、有機ＥＬ膜を形成するための蒸着材料である。堆積物１０の膜厚みは８００〜１０００Åであった。フィルム４として、材質がＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）であり、厚みが５０μｍのものを用いた。フィルム４は微粘着性を有するものを用いて、蒸着マスク１の両面に貼り付けたクリーニングは、有機ＥＬ膜の成膜室３１内（真空）にて行った。
【００６７】
光源１１はＹＡＧ２倍波（波長５３２ナノメートル）のレーザービーム１５を照射できるものを使用した。集光レンズ１４を用いて、堆積物１０が付着した蒸着マスク１（ワーク）上で集光径数百μｍのビームスポットに集光させた。このレーザービーム１５を光学系途中に設置したガルバノミラー１３で走査した。なお、蒸着マスク１にテンションをかけた状態でレーザービームを照射した。
【００６８】
レーザービーム１５の照射点でビームスポットと同程度の堆積物１０の剥離が確認することができた。加えて、下地である蒸着マスク１には何のダメージも与えないことも確認することができた。なお、ワーク上でのビームスポットの走査速度は、１〜４ｍ／ｓであった。この操作を１回もしくは数回繰り返せばより完全な堆積物剥離を行うことができた。このときのレーザービームのパルス幅は、７０〜２００ｎ秒、出力は２０〜７０Ｗ、繰り返しは５〜４５ｋＨｚであった。ここで、繰り返しとは、使用したレーザーパルスの繰り返し周波数を示すものである。つまり、５ｋＨｚとは１秒間に５０００回照射しているということである。
【００６９】
また、フィルム４を蒸着マスク１表面に貼り付けてレーザービーム１５を照射したことにより、堆積物の剥離に伴う周囲への飛散を防止することができた。また、その結果、真空中室内のパーティクルカウンターの数値は変わらず、真空中の低下も認められなかった。レーザービーム１５を照射後、フィルム４を蒸着マスク表面により剥離し、堆積物１０がフィルム４の粘着面に付着し、蒸着マスク１表面が清浄になっていることを確認することができた。サイズ３５ｃｍ×４５ｃｍの蒸着マスクのクリーニングにおいて、長手方向の伸びは０〜５μｍであった。つまり、概蒸着マスク１の伸びは確認されなかったことがわかる。
（実施例２）
本実施例では、実施の形態２で図４を用いて示した蒸着マスククリーニング装置３２を使用して蒸着マスクのクリーニングを行った。
【００７０】
蒸着マスク１は、ニッケルから形成されているものを用いた。堆積物１０は、有機ＥＬ膜を形成するための蒸着材料である。堆積物１０の膜厚みは８００〜１０００Åであった。フィルム４として、材質がＰＥ（ポリエチレン）であり、厚みが２０μｍのものを用いた。フィルム４は粘着性を有するものを用いて、蒸着マスク１の両面に貼り付けた。クリーニングは、有機ＥＬ膜の成膜室３１内（真空）にて行った。
【００７１】
光源１１は、ＹＡＧ基本波（波長１０６４ｎｍ）のレーザービーム１５を照射できるものを使用した。平凸シリンドリカルレンズ１７および平凹シリンドリカルレンズ１８によってレーザービーム１５を線状にシートビームにした。このシートビームを堆積物１０が付着した蒸着マスク１（ワーク）の１辺の長さに整形し、ワークを走査台（図示せず）を用いて一定速度で移動させた。このように、ワーク全面に対してレーザービームを照射して、蒸着マスク１のクリーニングを行った。なお、ワークの移動速度は２〜８ｍｍ／ｓ、レーザー出力は８〜１４Ｗ、繰り返しは１０Ｈｚ、パルス幅は１０ｎ秒であった。
【００７２】
レーザービーム１５照射後に蒸着マスク１の伸びを確認したところ、伸びは確認されなかった。堆積物は粘着性のフィルム４上に付着して回収することができ、蒸着マスク１は完全に再使用可能であった。
【００７３】
本発明は上述した各実施形態または各実施例に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態または実施例についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明は、上記で説明した有機ＥＬ素子の製造以外にも、蒸着マスクを使用した成膜全般に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の一実施形態である蒸着マスククリーニング装置を簡略した構成図である。
【図２】成膜室における蒸着マスクのクリーニングを行う領域での蒸着マスクを示す断面図である。
【図３】堆積物が付着した蒸着マスクにフィルムを貼り付けたことを示す蒸着マスクの断面図である。
【図４】本発明の他の実施形態である蒸着マスククリーニング装置を簡略した構成図である。
【図５】蒸着マスクの貼り付けを説明する平面図である。
【符号の説明】
【００７６】
１ 蒸着マスク
２ フィルム巻き出しロール
３ ラミネートロール
４ フィルム
５ 剥離ロール
６ フィルム巻き出しロール
７ ニップロール
８ 外枠
９ 貼り付け部
１０ 堆積物
１１ 光源（ビーム照射手段）
１２ 平面ミラー
１３ ガルバノミラー
１４ 集光レンズ（集光手段）
１５ レーザービーム
１６ コーナーキューブ
１７ 平凸シリンドリカルレンズ
１８ 平凹シリンドリカルレンズ
３０，３２ 蒸着マスククリーニング装置
３１ 成膜室
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸着マスクから、当該蒸着マスクに付着した当該蒸着マスクとは異なる材質を有する堆積物を除去する蒸着マスクのクリーニング方法において、
上記蒸着マスクにおける上記堆積物が付着した面の振動を誘起するエネルギービームを、上記堆積物が付着した上記蒸着マスクに照射し、
上記蒸着マスクから上記堆積物を剥離することを特徴とする蒸着マスクのクリーニング方法。
【請求項２】
上記エネルギービームとして、レーザービームを用いることを特徴とする請求項１に記載の蒸着マスクのクリーニング方法。
【請求項３】
上記堆積物が付着した上記蒸着マスクに、上記エネルギービームが透過するフィルムを貼り付け、当該フィルムを介して上記蒸着マスクに上記エネルギービームを照射することを特徴とする請求項１または２に記載の蒸着マスクのクリーニング方法。
【請求項４】
上記堆積物の除去は、真空槽内において行われることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の蒸着マスクのクリーニング方法。
【請求項５】
上記蒸着マスクがＳＵＳで形成されている場合、上記エネルギービームとして２４５〜１１００００ｎｍの波長のレーザービームを照射することを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の蒸着マスクのクリーニング方法。
【請求項６】
上記蒸着マスクがニッケルで形成されている場合、上記エネルギービームとして２４５〜１１００００ｎｍの波長のレーザービームを照射することを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の蒸着マスクのクリーニング方法。
【請求項７】
蒸着マスクから、当該蒸着マスクに付着した当該蒸着マスクとは異なる材質を有する堆積物を除去する蒸着マスククリーニング装置において、
上記蒸着マスクにおける上記堆積物が付着した面の振動を誘起し、上記蒸着マスクから上記堆積物を剥離させるためのエネルギービームを、上記堆積物が付着した上記蒸着マスクに照射するビーム照射手段を有することを特徴とする蒸着マスククリーニング装置。
【請求項８】
上記エネルギービームの照射点の集光スポットの近傍において、上記蒸着マスクにおける上記堆積物が付着した面の振動を誘起するように、上記エネルギービームを集光させる集光手段を備えることを特徴とする請求項７に記載の蒸着マスククリーニング装置。
【請求項９】
請求項１〜６の何れか１項に記載の蒸着マスクのクリーニング方法を用いて、蒸着マスクから堆積物を除去する堆積物除去工程を含むことを特徴とする有機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項１０】
上記堆積物除去工程は、成膜室内において行われることを特徴とする請求項９に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項１１】
請求項５または６に記載の蒸着マスククリーニング装置を含むことを特徴とする有機ＥＬ素子の製造装置。
【請求項１】
蒸着マスクから、当該蒸着マスクに付着した当該蒸着マスクとは異なる材質を有する堆積物を除去する蒸着マスクのクリーニング方法において、
上記蒸着マスクにおける上記堆積物が付着した面の振動を誘起するエネルギービームを、上記堆積物が付着した上記蒸着マスクに照射し、
上記蒸着マスクから上記堆積物を剥離することを特徴とする蒸着マスクのクリーニング方法。
【請求項２】
上記エネルギービームとして、レーザービームを用いることを特徴とする請求項１に記載の蒸着マスクのクリーニング方法。
【請求項３】
上記堆積物が付着した上記蒸着マスクに、上記エネルギービームが透過するフィルムを貼り付け、当該フィルムを介して上記蒸着マスクに上記エネルギービームを照射することを特徴とする請求項１または２に記載の蒸着マスクのクリーニング方法。
【請求項４】
上記堆積物の除去は、真空槽内において行われることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の蒸着マスクのクリーニング方法。
【請求項５】
上記蒸着マスクがＳＵＳで形成されている場合、上記エネルギービームとして２４５〜１１００００ｎｍの波長のレーザービームを照射することを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の蒸着マスクのクリーニング方法。
【請求項６】
上記蒸着マスクがニッケルで形成されている場合、上記エネルギービームとして２４５〜１１００００ｎｍの波長のレーザービームを照射することを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の蒸着マスクのクリーニング方法。
【請求項７】
蒸着マスクから、当該蒸着マスクに付着した当該蒸着マスクとは異なる材質を有する堆積物を除去する蒸着マスククリーニング装置において、
上記蒸着マスクにおける上記堆積物が付着した面の振動を誘起し、上記蒸着マスクから上記堆積物を剥離させるためのエネルギービームを、上記堆積物が付着した上記蒸着マスクに照射するビーム照射手段を有することを特徴とする蒸着マスククリーニング装置。
【請求項８】
上記エネルギービームの照射点の集光スポットの近傍において、上記蒸着マスクにおける上記堆積物が付着した面の振動を誘起するように、上記エネルギービームを集光させる集光手段を備えることを特徴とする請求項７に記載の蒸着マスククリーニング装置。
【請求項９】
請求項１〜６の何れか１項に記載の蒸着マスクのクリーニング方法を用いて、蒸着マスクから堆積物を除去する堆積物除去工程を含むことを特徴とする有機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項１０】
上記堆積物除去工程は、成膜室内において行われることを特徴とする請求項９に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項１１】
請求項５または６に記載の蒸着マスククリーニング装置を含むことを特徴とする有機ＥＬ素子の製造装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００６−１６９５７３（Ｐ２００６−１６９５７３Ａ）
【公開日】平成１８年６月２９日（２００６．６．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３６１９３４（Ｐ２００４−３６１９３４）
【出願日】平成１６年１２月１４日（２００４．１２．１４）
【出願人】（５９１１１４８０３）財団法人レーザー技術総合研究所 (36)
【出願人】（５０３１３７６２１）株式会社 エスアンドデイ (4)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年６月２９日（２００６．６．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１２月１４日（２００４．１２．１４）
【出願人】（５９１１１４８０３）財団法人レーザー技術総合研究所 (36)
【出願人】（５０３１３７６２１）株式会社 エスアンドデイ (4)
【Ｆターム（参考）】
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