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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024171045
(43)【公開日】2024-12-11
(54)【発明の名称】紫外線照射装置
(51)【国際特許分類】
B01J 19/12 20060101AFI20241204BHJP
C23C 14/04 20060101ALI20241204BHJP
【ＦＩ】
B01J19/12 C
C23C14/04 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】16
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023087904
(22)【出願日】2023-05-29
(71)【出願人】
【識別番号】000102212
【氏名又は名称】ウシオ電機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110003339
【氏名又は名称】弁理士法人南青山国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】遠藤 真一
(72)【発明者】
【氏名】羽生 智行
(72)【発明者】
【氏名】川口 真孝
(72)【発明者】
【氏名】中島 明信
【テーマコード（参考）】
4G075
4K029
【Ｆターム（参考）】
4G075AA30
4G075BA04
4G075CA03
4G075CA33
4G075DA02
4G075EA06
4G075EB32
4G075FB02
4G075FB06
4G075FC11
4K029BA62
4K029CA01
4K029HA01
4K029HA02
(57)【要約】
【課題】紫外線照射によって生じる熱による照射対象物の変形を抑制し、照射対象物の精度を維持することが可能な紫外線照射装置を提供すること。
【解決手段】
本発明の一形態に係る紫外線照射装置は、照射対象物に紫外線を照射する紫外線照射装置であって、紫外線光源と、ステージと、吸熱体とを具備する。上記紫外線光源は、紫外線を出射する。上記ステージは、前記照射対象物を支持する。前記吸熱体は、前記照射対象物と前記ステージの間に配置され、前記紫外線光源から出射された紫外線により生じた熱を吸収する。
【選択図】図７Ａ
【解決手段】
本発明の一形態に係る紫外線照射装置は、照射対象物に紫外線を照射する紫外線照射装置であって、紫外線光源と、ステージと、吸熱体とを具備する。上記紫外線光源は、紫外線を出射する。上記ステージは、前記照射対象物を支持する。前記吸熱体は、前記照射対象物と前記ステージの間に配置され、前記紫外線光源から出射された紫外線により生じた熱を吸収する。
【選択図】図７Ａ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
照射対象物に紫外線を照射する紫外線照射装置であって、
紫外線を出射する紫外線光源と、
前記照射対象物を支持するステージと、
前記照射対象物と前記ステージの間に配置され、前記紫外線光源から出射された紫外線により生じる熱を吸収する吸熱体と
を具備する紫外線照射装置。
紫外線を出射する紫外線光源と、
前記照射対象物を支持するステージと、
前記照射対象物と前記ステージの間に配置され、前記紫外線光源から出射された紫外線により生じる熱を吸収する吸熱体と
を具備する紫外線照射装置。
【請求項2】
請求項１に記載の紫外線照射装置であって、
前記照射対象物は開口部を有し、
前記吸熱体は、前記紫外線光源から出射され、前記開口部を通過した紫外線により生じる熱を吸収する
紫外線照射装置。
前記照射対象物は開口部を有し、
前記吸熱体は、前記紫外線光源から出射され、前記開口部を通過した紫外線により生じる熱を吸収する
紫外線照射装置。
【請求項3】
請求項１に記載の紫外線照射装置であって、
前記ステージに対する前記吸熱体の位置を保持し、前記ステージと前記吸熱体の熱膨張差を吸収する熱膨張差吸収機構
をさらに具備する紫外線照射装置。
前記ステージに対する前記吸熱体の位置を保持し、前記ステージと前記吸熱体の熱膨張差を吸収する熱膨張差吸収機構
をさらに具備する紫外線照射装置。
【請求項4】
請求項３に記載の紫外線照射装置であって、
前記熱膨張差吸収機構は、前記吸熱体に設けられた穴と、前記ステージに固定され、前記穴に挿通されたピンから構成され、前記穴と前記ピンの間には間隙が設けられている
紫外線照射装置。
前記熱膨張差吸収機構は、前記吸熱体に設けられた穴と、前記ステージに固定され、前記穴に挿通されたピンから構成され、前記穴と前記ピンの間には間隙が設けられている
紫外線照射装置。
【請求項5】
請求項１に記載の紫外線照射装置であって、
前記吸熱体は、熱伝導材料からなる吸熱部材と、前記吸熱部材を冷却する冷却機構を備える
紫外線照射装置。
前記吸熱体は、熱伝導材料からなる吸熱部材と、前記吸熱部材を冷却する冷却機構を備える
紫外線照射装置。
【請求項6】
請求項５に記載の紫外線照射装置であって、
前記冷却機構は、前記吸熱部材に接触し、冷媒が流れる導管を備える
紫外線照射装置。
前記冷却機構は、前記吸熱部材に接触し、冷媒が流れる導管を備える
紫外線照射装置。
【請求項7】
請求項６に記載の紫外線照射装置であって、
前記吸熱部材は、前記照射対象物が載置される載置面を有する板状部材である
紫外線照射装置。
前記吸熱部材は、前記照射対象物が載置される載置面を有する板状部材である
紫外線照射装置。
【請求項8】
請求項２に記載の紫外線照射装置であって、
前記照射対象物と前記吸熱体の間に配置され、前記開口部を通過した紫外線を拡散させる拡散部材
をさらに具備する紫外線照射装置。
前記照射対象物と前記吸熱体の間に配置され、前記開口部を通過した紫外線を拡散させる拡散部材
をさらに具備する紫外線照射装置。
【請求項9】
請求項８に記載の紫外線照射装置であって、
前記拡散部材は、前記照射対象物が載置される載置面を有する板状部材である
紫外線照射装置。
前記拡散部材は、前記照射対象物が載置される載置面を有する板状部材である
紫外線照射装置。
【請求項10】
請求項９に記載の紫外線照射装置であって、
前記吸熱体は、熱伝導材料からなる吸熱部材と、前記吸熱部材を冷却する冷却機構を備え、前記吸熱部材は、前記拡散部材が載置される載置面を有する板状部材である
紫外線照射装置。
前記吸熱体は、熱伝導材料からなる吸熱部材と、前記吸熱部材を冷却する冷却機構を備え、前記吸熱部材は、前記拡散部材が載置される載置面を有する板状部材である
紫外線照射装置。
【請求項11】
請求項８に記載の紫外線照射装置であって、
前記拡散部材は、すりガラスである
紫外線照射装置。
前記拡散部材は、すりガラスである
紫外線照射装置。
【請求項12】
請求項１１に記載の紫外線照射装置であって、
前記拡散部材は、合成石英ガラスからなる
紫外線照射装置。
前記拡散部材は、合成石英ガラスからなる
紫外線照射装置。
【請求項13】
請求項２に記載の紫外線照射装置であって、
前記照射対象物は蒸着用マスクである
紫外線照射装置。
前記照射対象物は蒸着用マスクである
紫外線照射装置。
【請求項14】
請求項１３に記載の紫外線照射装置であって、
前記照射対象物は複数の第１貫通孔が設けられた金属層と、前記金属層に積層され、それぞれが前記複数の第１貫通孔に連通する複数の第２貫通孔が設けられた樹脂層とを備え、
前記複数の第２貫通孔が前記開口部を形成する
紫外線照射装置。
前記照射対象物は複数の第１貫通孔が設けられた金属層と、前記金属層に積層され、それぞれが前記複数の第１貫通孔に連通する複数の第２貫通孔が設けられた樹脂層とを備え、
前記複数の第２貫通孔が前記開口部を形成する
紫外線照射装置。
【請求項15】
請求項１に記載の紫外線照射装置であって、
前記紫外線光源はエキシマランプである
紫外線照射装置。
前記紫外線光源はエキシマランプである
紫外線照射装置。
【請求項16】
請求項１に記載の紫外線照射装置であって、
前記紫外線光源は低圧水銀ランプである
紫外線照射装置。
前記紫外線光源は低圧水銀ランプである
紫外線照射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、照射対象物に紫外線を照射する紫外線照射装置に関する。
【背景技術】
【0002】
有機ＥＬ（electro-luminescence）素子は、被蒸着基板のうち画素となる領域に有機発光材料を蒸着することにより作製される。被蒸着基板の画素となる領域のみに有機発光材料を蒸着させるために蒸着用マスクが用いられる。
【0003】
従来の蒸着用マスクは、金属をエッチングして多数の微小な開口部を設けたメタルマスクであった。このようなメタルマスクはファインメタルマスク（ＦＭＭ）又は高精細メタルマスクと呼ばれている。有機ＥＬパネルの大型化に伴い、蒸着用マスクも大型化し、重くなって精度が悪化すると共に取扱いに支障があった。また、このような蒸着マスクは、予めエッチングにより作製した部材を組み合わせて１枚の蒸着用マスクとするため、この点でも精度が悪化するという問題があった。
【0004】
より高精細の有機ＥＬ素子を作製するためには、蒸着用マスクの厚さをより薄くする必要があり、そのために金属に替えて、ポリイミド等の樹脂薄膜を使用することが提案されている。樹脂薄膜を使用する蒸着用マスクは、金属枠が格子状に並んだ金属層に貫通孔を設けた樹脂薄膜が積層された構造を有する。（例えば特許文献１、２、３参照）。
【0005】
このような蒸着用マスクは金属枠付き薄膜マスク（又はファインハイブリッドマスク（ＦＨＭ）、高精細ハイブリッドマスク）と呼ばれる。金属枠付き薄膜マスクは、樹脂薄膜と金属枠とを積層した後に樹脂薄膜にレーザー光を照射して貫通孔を形成する。この貫通孔が蒸着マスクの開口部となるため高精度であり、強度を維持しながら薄型・軽量とすることができる。そのため有機ＥＬパネルの大型化に適している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開２０２０－７６２３号公報
【特許文献2】特開２０１３－８３７０４号公報
【特許文献3】特開２０１７－１７９５９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、金属枠付き薄膜マスクは製造時において、レーザー光照射により樹脂薄膜に貫通孔を形成する際に多量のデブリ（樹脂残渣）が発生する。このデブリの除去には薬液洗浄が用いられるが、蒸着用マスクのダメージを防止するため、長時間の薬液洗浄が必要となる。薬液洗浄時のダメージで蒸着用マスクが破損するおそれもある。
【0008】
一方、紫外線照射によりデブリを除去する方法も検討されている。しかながらこの場合、デブリ除去に要する紫外線照射量が膨大であるため、紫外線照射中に蒸着用マスクや蒸着用マスクを載置するステージの温度が上昇して蒸着用マスクが変形し、精度が低下するという問題がある。
【0009】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、紫外線照射によって生じる熱による照射対象物の変形を抑制し、照射対象物の精度を維持することが可能な紫外線照射装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る紫外線照射装置は、照射対象物に紫外線を照射する紫外線照射装置であって、紫外線光源と、ステージと、吸熱体とを具備する。
上記紫外線光源は、紫外線を出射する。
上記ステージは、前記照射対象物を支持する。
前記吸熱体は、前記照射対象物と前記ステージの間に配置され、前記紫外線光源から出射された紫外線により生じる熱を吸収する。
上記紫外線光源は、紫外線を出射する。
上記ステージは、前記照射対象物を支持する。
前記吸熱体は、前記照射対象物と前記ステージの間に配置され、前記紫外線光源から出射された紫外線により生じる熱を吸収する。
【0011】
この構成によれば、紫外線光源から出射された紫外線により生じた熱は吸熱体によって吸収される。これにより、照射対象物、吸熱体及びステージの温度上昇が抑制されると共に熱膨張による変形も抑制される。したがって、照射対象物の精度を維持することが可能となる。
【0012】
前記照射対象物は開口部を有し、
前記吸熱体は、前記紫外線光源から出射され、前記開口部を通過した紫外線により生じる熱を吸収してもよい。
前記吸熱体は、前記紫外線光源から出射され、前記開口部を通過した紫外線により生じる熱を吸収してもよい。
【0013】
前記紫外線照射装置は、前記ステージに対する前記吸熱体の位置を保持し、前記ステージと前記吸熱体の熱膨張差を吸収する熱膨張差吸収機構をさらに具備してもよい。
【0014】
前記熱膨張差吸収機構は、前記吸熱体に設けられた穴と、前記ステージに固定され、前記穴に挿通されたピンから構成され、前記穴と前記ピンの間には間隙が設けられていてもよい。
【0015】
前記吸熱体は、熱伝導材料からなる吸熱部材と、前記吸熱部材を冷却する冷却機構を備えていてもよい。
【0016】
前記冷却機構は、前記吸熱部材に接触し、冷媒が流れる導管を備えていてもよい。
【0017】
前記吸熱部材は、前記照射対象物が載置される載置面を有する板状部材であってもよい。
【0018】
前記紫外線照射装置は、前記照射対象物と前記吸熱体の間に配置され、前記開口部を通過した紫外線を拡散させる拡散部材をさらに具備してもよい。
【0019】
前記拡散部材は、前記照射対象物が載置される載置面を有する板状部材であってもよい。
【0020】
前記吸熱体は、熱伝導材料からなる吸熱部材と、前記吸熱部材を冷却する冷却機構を備え、前記吸熱部材は、前記拡散部材が載置される載置面を有する板状部材であってもよい。
【0021】
前記拡散部材は、すりガラスであってもよい。
【0022】
前記拡散部材は、合成石英ガラスからなるものであってもよい。
【0023】
前記照射対象物は蒸着用マスクであってもよい。
【0024】
前記照射対象物は複数の第１貫通孔が設けられた金属層と、前記金属層に積層され、それぞれが前記複数の第１貫通孔に連通する複数の第２貫通孔が設けられた樹脂層とを備え、
前記複数の第２貫通孔が前記開口部を形成してもよい。
前記複数の第２貫通孔が前記開口部を形成してもよい。
【0025】
前記紫外線光源はエキシマランプであってもよい。
【0026】
前記紫外線光源は低圧水銀ランプであってもよい。
【発明の効果】
【0027】
本発明によれば、紫外線照射によって生じる熱による照射対象物の変形を抑制し、照射対象物の精度を維持することが可能な紫外線照射装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0028】
【図1】本発明の実施形態に係る紫外線照射装置の照射対象物である金属枠付き薄膜マスクの平面図である。
【図2A】上記金属枠付き薄膜マスクを拡大した断面図である。
【図2B】上記金属枠付き薄膜マスクを拡大した平面図である。
【図3】上記金属枠付き薄膜マスクを用いた蒸着方法の模式図である。
【図4A】上記金属枠付き薄膜マスクの製造方法の模式図である。
【図4B】上記金属枠付き薄膜マスクの製造方法の模式図である。
【図4C】上記金属枠付き薄膜マスクの製造方法の模式図である。
【図4D】上記金属枠付き薄膜マスクの製造方法の模式図である。
【図4E】上記金属枠付き薄膜マスクの製造方法の模式図である。
【図4F】上記金属枠付き薄膜マスクの製造方法の模式図である。
【図5】従来の紫外線照射装置の模式図である。
【図6】本発明の実施形態に係る紫外線照射装置の模式図である。
【図7A】上記紫外線照射装置の一部構成の断面図である。
【図7B】上記紫外線照射装置の一部構成の平面図である。
【図8A】上記紫外線照射装置が備える放熱体の斜視図である。
【図8B】上記紫外線照射装置が備える放熱体の斜視図である。
【図9A】本発明の実施形態に係る、拡散部材を備える紫外線照射装置の断面図である。
【図9B】本発明の実施形態に係る、拡散部材を備える紫外線照射装置の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0029】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。本実施形態に係る紫外線照射装置は、照射対象物に対して紫外線を照射する装置である。照射対象物として「金属枠付き薄膜マスク」が挙げられる。金属枠付き薄膜マスクは有機ＥＬ（electro-luminescence）パネル等の製造に用いられる蒸着マスクであり、「ファインハイブリッドマスク（ＦＨＭ；Fine Hybrid Mask）」又は「高精細ハイブリッドマスク」とも呼ばれる。
【0030】
（金属枠付き薄膜マスクの構成）
金属枠付き薄膜マスクの構成について説明する。図１は金属枠付き薄膜マスク１００の平面図である。図２は金属枠付き薄膜マスク１００の拡大図であり、図２Ａは断面図、図２Ｂは平面図である。図２Ａに示すように金属枠付き薄膜マスク１００は、金属層１０１、樹脂層１０２及び外枠１０３を備える。
金属枠付き薄膜マスクの構成について説明する。図１は金属枠付き薄膜マスク１００の平面図である。図２は金属枠付き薄膜マスク１００の拡大図であり、図２Ａは断面図、図２Ｂは平面図である。図２Ａに示すように金属枠付き薄膜マスク１００は、金属層１０１、樹脂層１０２及び外枠１０３を備える。
【0031】
金属層１０１及び樹脂層１０２は図1に示す複数のマスク領域１０４を形成する。マスク領域１０４は蒸着マスクとして機能する領域であり、例えば１つのマスク領域１０４が、１つのディスプレイの形成に用いられる領域である。マスク領域１０４の形状及び大きさは特に限定されない。
【0032】
外枠１０３は図１に示すように格子状形状を有し、各マスク領域１０４の周囲に設けられている。外枠１０３は金属枠付き薄膜マスク１００の強度を維持する部材であり、例えばインバー等の金属からなる。外枠１０３の厚さ（Ｚ方向）は例えば２０ｍｍである。金属枠付き薄膜マスク１００の大きさは被蒸着基板と同等である。
【0033】
図２Ｂに示すように金属層１０１は、複数の第１貫通孔１０１ａが設けられた格子状の形状を有し、金属枠を構成する。金属層１０１は金属からなり、例えばニッケル（Ｎｉ）からなる。金属層１０１は溶接により外枠１０３に固定されている。金属層１０１の厚さ（Ｚ方向）は例えば３０μｍである。
【0034】
図２Ａに示すように樹脂層１０２は金属層１０１に積層され、複数の第２貫通孔１０２ａが設けられた格子状の形状を有する。樹脂層１０２は樹脂からなり、例えばポリイミド（ＰＩ；polyimide）又はポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ；polyethylene terephthalate）からなる。樹脂層１０２の厚さ（Ｚ方向）は例えば１０μｍである。
【0035】
各第１貫通孔１０１ａと各第２貫通孔１０２ａが連通し、それぞれ１つの貫通孔１０４ａを形成する。第２貫通孔１０２ａは第１貫通孔１０１ａに対して小さく、第１貫通孔１０１ａより内側に位置する。第２貫通孔１０２ａの直径は例えば２０μｍである。なお、図２Ａ及び図２Ｂでは数個の貫通孔１０４ａを示すが、実際には１つのマスク領域１０４における貫通孔１０４ａの数は１つのディスプレイの画素数であり、例えば数百万個である。
【0036】
（金属枠付き薄膜マスクを用いた蒸着方法）
金属枠付き薄膜マスク１００を用いる蒸着方法について説明する。図３は、金属枠付き薄膜マスク１００を用いる蒸着装置２００の模式図である。同図に示すように蒸着装置２００は、ステージ２０１、蒸着源２０２及び熱源２０３を備える。
金属枠付き薄膜マスク１００を用いる蒸着方法について説明する。図３は、金属枠付き薄膜マスク１００を用いる蒸着装置２００の模式図である。同図に示すように蒸着装置２００は、ステージ２０１、蒸着源２０２及び熱源２０３を備える。
【0037】
ステージ２０１は鉛直下方側に被蒸着基板Ｔ及び金属枠付き薄膜マスク１００を支持する。被蒸着基板Ｔは例えばガラス基板である。被蒸着基板Ｔは金属枠付き薄膜マスク１００とステージ２０１に挟まれている。ステージ２０１は磁気チャック等の支持機構を有し、金属枠付き薄膜マスク１００を磁力により吸引することで金属枠付き薄膜マスク１００及び被蒸着基板Ｔを支持する。
【0038】
金属枠付き薄膜マスク１００は樹脂層１０２が被蒸着基板Ｔ側となる向きで支持されている。なお、図示は省略するが、被蒸着基板Ｔと金属枠付き薄膜マスク１００の間には微小なスペーサが設けられており、両者の密着が回避されている。蒸着源２０２は蒸着材料Ｍを収容し、熱源２０３によって加熱されることで蒸着材料Ｍを蒸発させる。蒸着源２０２は例えば坩堝である。蒸着材料Ｍは例えば有機発光材料である。
【0039】
この状態で熱源２０３により蒸着材料Ｍを加熱すると、気化した蒸着材料は被蒸着基板Ｔに向かって上昇する（図中、矢印）。蒸着材料Ｍは貫通孔１０４ａを通過して被蒸着基板Ｔに到達し、被蒸着基板Ｔの表面に蒸着される。これにより、被蒸着基板Ｔの表面のうち貫通孔１０４ａに対向する領域に蒸着材料Ｍの層が形成される。上述のように第２貫通孔１０２ａは第１貫通孔１０１ａに対して小さく、第１貫通孔１０１ａより内側に位置する。このため、第２貫通孔１０２ａが金属枠付き薄膜マスク１００の開口部を形成する。
【0040】
（金属枠付き薄膜マスクの製造方法）
金属枠付き薄膜マスク１００の製造方法について説明する。図４は金属枠付き薄膜マスク１００の製造方法を示す模式図である。
金属枠付き薄膜マスク１００の製造方法について説明する。図４は金属枠付き薄膜マスク１００の製造方法を示す模式図である。
【0041】
まず、ガラス等からなる支持基板Ｇに剥離剤Ｈを塗布する。その上にポリイミド等からなるワニスを塗布し、薄い樹脂膜を形成する。さらにその上にニッケル等の金属からなる金属皮膜を形成する。金属皮膜は無電解めっきにより樹脂膜上にシード層を形成し、シード層上に電解めっきにより金属層を所望の厚さまで成長させることで形成することができる。
【0042】
次に金属皮膜上にフォトレジストを塗布し、マスクパターンを使ってフォトレジストに紫外線を照射する。さらに、フォトレジストを現像してレジストパターンを形成する。現像は、フォトレジストの未反応部分をアルカリ液等の現像液で除去することによって行うことができる。
【0043】
続いて、基板をエッチング槽に浸し、金属皮膜の露出部分、即ちレジストパターンに被覆されていない部分をエッチングにより除去する。続いてレジスト剥離液によりフォトレジストを剥離する。これにより図４Ａに示すように、金属皮膜を格子状形状に成形することができる。続いて樹脂膜を支持基板から剥離する。このようにして図４Ｂに示すように、格子状形状を有する金属層１０１を作製することができる。
【0044】
続いて、図４Ｃに示すように金属層１０１の第１貫通孔１０１ａを介して樹脂層１１２にレーザー光Ｌを照射する。これにより、図４Ｄに示すように樹脂層１１２に第２貫通孔１０２ａが形成され、樹脂層１０２が形成される。
【0045】
この際、図４Ｄに示すように、金属層１０１の表面にデブリＳが付着する。デブリＳは、樹脂層１０２を構成する樹脂のうち、レーザー光Ｌによる第２貫通孔１０２ａの形成時に分解蒸発に至らなかった樹脂の残渣である。このデブリＳはそのままだと、飛散して樹脂層１０２に付着し、第２貫通孔１０２ａの一部を塞いだり、落下して蒸着源２０２の蒸着材料Ｍ中に混入したりするおそれがある。このため、図４Ｅに示すように金属層１０１に対して紫外線Ｕを照射し、図４Ｆに示すようにデブリＳを除去する。
【0046】
金属枠付き薄膜マスク１００は以上のようにして製造される。ここで、上述した紫外線Ｕの照射工程（図４Ｅ参照）では多量かつ強固なデブリＳを除去する必要があり、紫外線照射により生じる熱が問題となる。後述するように本実施形態に係る紫外線照射装置は、この紫外線照射により生じる熱に対して対策を講じるものである。
【0047】
なお、金属枠付き薄膜マスク１００の製造方法は上述のものに限られない。例えば紫外線Ｕを照射する工程の前又は後に超音波洗浄によるデブリＳの除去工程を実施してもよい。紫外線照射と超音波洗浄を共に実行することでデブリＳの除去に要する時間を短縮することができる。
【0048】
（従来の紫外線照射装置の構成）
上述した紫外線照射工程（図４Ｅ参照）において用いられている従来の紫外線照射装置について説明する。図５は従来の紫外線照射装置５００の模式図である。同図に示すように紫外線照射装置５００は、筐体５０１、紫外線照射器５０２、駆動機構５０３、支柱５０４及びステージ５０５を備える。ステージ５０５には照射対象物Ｗが載置されている。照射対象物Ｗは例えば、デブリＳが付着した状態の金属枠付き薄膜マスク１００（図４Ｅ参照）であり、金属層１０１（図２Ａ参照）が上方側となるように載置されている。
上述した紫外線照射工程（図４Ｅ参照）において用いられている従来の紫外線照射装置について説明する。図５は従来の紫外線照射装置５００の模式図である。同図に示すように紫外線照射装置５００は、筐体５０１、紫外線照射器５０２、駆動機構５０３、支柱５０４及びステージ５０５を備える。ステージ５０５には照射対象物Ｗが載置されている。照射対象物Ｗは例えば、デブリＳが付着した状態の金属枠付き薄膜マスク１００（図４Ｅ参照）であり、金属層１０１（図２Ａ参照）が上方側となるように載置されている。
【0049】
筐体５０１は内部に紫外線照射空間を形成する。紫外線照射空間は大気圧である。紫外線照射器５０２は筐体５０１の上部に配置され、紫外線光源５１０を備える。紫外線光源５１０はエキシマランプ（ピーク波長１７２ｎｍ）又は低圧水銀ランプ（ピーク波長１８５ｎｍ及び２５４ｎｍ）を用いることができる。紫外線照射器５０２の下部は開放されており、紫外線光源５１０から出射された紫外線は下方に照射される。
【0050】
駆動機構５０３は筐体５０１の下部に配置され、支柱５０４及びステージ５０５を移動させる。具体的には駆動機構５０３はリニアシリンダー装置であり、シリンダー部５０３ａ、駆動源５０３ｂ及び台座部５０３ｃを備える。シリンダー部５０３ａの内部のボールねじを駆動源５０３ｂが回転させることで、台座部５０３ｃを所定の速度で水平方向（図中、矢印）に移動させることができる。
【0051】
支柱５０４は台座部５０３ｃ上に設けられ、ステージ５０５を支持する。ステージ５０５は載置面５０５ａを有し、載置面５０５ａ上に載置された照射対象物Ｗを支持する。ステージ５０５は必要に応じてリブ構造などで補強されている。駆動機構５０３が駆動されると、ステージ５０５は図中、矢印で示すように水平方向に移動し、紫外線照射器５０２から出射される紫外線が照射対象物Ｗの一端から他端まで均一に照射されるように構成されている。
【0052】
紫外線照射装置５００は以上のような構成を有する。ここで、一般的な紫外線照射による光洗浄では紫外線照射時間は数秒間であり、熱による問題は生じない。照射対象物Ｗの大型化に対しても、ステージ５０５の補強等により載置面５０５ａの平面度が確保できる。しかしながら、金属枠付き薄膜マスク１００におけるデブリＳの除去工程（図４Ｅ参照）ではデブリＳが多量かつ強固となるため、数分間から数時間の紫外線照射時間が必要となる。
【0053】
そのため、この工程に紫外線照射装置５００を用いると、紫外線照射によりステージ５０５が蓄熱して熱膨張を生じ、ステージ５０５が湾曲したり、変形したりする。ステージ５０５の湾曲は、ステージ５０５を構成する部材の熱分布により熱い側（紫外線照射側）へ凸になるように起こる。このようなステージ５０５上では、照射対象物Ｗがステージ５０５に追従して湾曲し、ストレスを受ける。このため、照射対象物Ｗが金属枠付き薄膜マスク１００である場合には樹脂層１０２が伸びたり、金属層１０１と外枠１０３の溶接が破断したりする。
【0054】
ステージ５０５の変形の原因は複雑である。照射対象物Ｗが金属枠付き薄膜マスク１００である場合、当初は金属枠付き薄膜マスク１００にデブリＳが大量に付着しているため、ステージ５０５は金属枠付き薄膜マスク１００により紫外線から遮蔽された状態になっている。デブリＳが除去されてくると、金属枠付き薄膜マスク１００の貫通孔１０４ａ（図２Ｂ参照）を紫外線が通過するようになり、ステージ５０５に紫外線の照射領域と非照射領域が形成される。この照射領域と非照射領域は温度上昇率、即ち膨張率に差異が生じるため、ステージ５０５にうねり等の変形が生じるようになる。
【0055】
（本実施形態に係る紫外線照射装置の構成）
本実施形態に係る紫外線照射装置について説明する。図６は本実施形態に係る紫外線照射装置３００の模式図である。同図に示すように紫外線照射装置３００は、筐体３０１、紫外線照射器３０２、駆動機構３０３、支柱３０４、ステージ３０５及び吸熱体３０６を備える。ステージ３０５には照射対象物Ｗが載置されている。照射対象物Ｗは例えば、デブリＳが付着した状態の金属枠付き薄膜マスク１００（図４Ｅ参照）であり、金属層１０１（図２Ａ参照）が上方側となるように載置されている。
本実施形態に係る紫外線照射装置について説明する。図６は本実施形態に係る紫外線照射装置３００の模式図である。同図に示すように紫外線照射装置３００は、筐体３０１、紫外線照射器３０２、駆動機構３０３、支柱３０４、ステージ３０５及び吸熱体３０６を備える。ステージ３０５には照射対象物Ｗが載置されている。照射対象物Ｗは例えば、デブリＳが付着した状態の金属枠付き薄膜マスク１００（図４Ｅ参照）であり、金属層１０１（図２Ａ参照）が上方側となるように載置されている。
【0056】
筐体３０１は内部に紫外線照射空間を形成する。紫外線照射空間は大気圧である。紫外線照射器３０２は筐体３０１の上部に配置され、紫外線光源３１０を備える。紫外線光源３１０はエキシマランプ（ピーク波長１７２ｎｍ）又は低圧水銀ランプ（ピーク波長１８５ｎｍ及び２５４ｎｍ）を用いることができる。紫外線照射器３０２の下部は開放されており、紫外線光源３１０から出射された紫外線は下方に照射される。
【0057】
駆動機構３０３は筐体３０１の下部に配置され、支柱３０４及びステージ３０５を移動させる。具体的には駆動機構３０３はリニアシリンダー装置であり、シリンダー部３０３ａ、駆動源３０３ｂ及び台座部３０３ｃを備える。シリンダー部３０３ａの内部のボールねじを駆動源３０３ｂが回転させることで、台座部３０３ｃを所定の速度で水平方向（図中、矢印）に移動させることができる。なお、駆動機構３０３はこの他にも、ステージ３０５を移動させることが可能な構成であればよい。
【0058】
支柱３０４は台座部３０３ｃ上に設けられ、ステージ３０５を支持する。ステージ３０５は載置面３０５ａを有し、照射対象物Ｗを支持する。ステージ３０５は必要に応じてリブ構造などで補強されている。駆動機構３０３が駆動されると、ステージ３０５は図中、矢印で示すように水平方向に移動し、紫外線照射器３０２から出射される紫外線が照射対象物Ｗの一端から他端まで均一に照射されるように構成されている。
【0059】
吸熱体３０６は照射対象物Ｗとステージ３０５の間に配置され、紫外線光源３１０から出射された紫外線により生じる熱を吸収する。図７は紫外線照射装置３００の一部構成の模式図であり、図７Ａは断面図、図７Ｂは平面図である。これらの図に示すように吸熱体３０６は、ステージ３０５が有する載置面３０５ａ上に載置されているが、ステージ３０５に対して固定されておらず、熱膨張差吸収機構３０７によってその位置が保持されている。吸熱体３０６はステージ３０５とは反対側に載置面３０６ａを有し、載置面３０６ａ上に照射対象物Ｗが載置されている。照射対象物Ｗも吸熱体３０６に対して固定されておらず、載置されているのみである。
【0060】
図７Ｂに示すように照射対象物Ｗは開口部Ｎを有する。開口部Ｎは例えば金属枠付き薄膜マスク１００のマスク領域１０４（図１参照）であり、より詳細には各貫通孔１０４ａ（図２Ｂ参照）である。照射対象物Ｗに照射された紫外線は開口部Ｎを通過して吸熱体３０６に入射し、紫外線により生じた熱は吸熱体３０６によって吸収される。
【0061】
【0062】
吸熱部材３０８はアルミニウム等の熱伝導材料からなる板状部材であり、図８Ａに示すように吸熱部材３０８のステージ３０５とは反対側の表面が載置面３０６ａを構成する。吸熱部材３０８は図７Ｂに示すように、照射対象物Ｗの全体が載置できる大きさを有する。
【0063】
冷却機構３０９は吸熱部材３０８を冷却する。冷却機構３０９は図８Ｂに示すように吸熱部材３０８に接触する導管３１１を備える。導管３１１は図示しない冷媒供給源に接続され、冷媒が流れることにより、吸熱部材３０８を冷却する。導管３１１は、吸熱部材３０８の載置面３０６ａとは反対側に設けられ、ステージ３０５とも接触する。導管３１１は例えば外径８ｍｍ内径６ｍｍ、1本が長さ４ｍの管を３回折り曲げた形状を有し、４系統が配置されている。
【0064】
導管３１１は図８Ｂに示すような管状部材により構成されるもの限られず、吸熱部材３０８に溝を設け、平板等によってその溝に蓋をした構造であってもよい。この他にも冷却機構３０９は吸熱部材３０８を冷却できるものであればよく、ペルチェ素子やヒートシンクであってもよい。
【0065】
熱膨張差吸収機構３０７は、ステージ３０５に対する吸熱体３０６の位置を保持し、ステージ３０５と吸熱体３０６の熱膨張差を吸収する。具体的には熱膨張差吸収機構３０７は、図７Ａ及び図７Ｂに示すように吸熱体３０６に設けられた穴３０７ａと、ステージ３０５に固定されたピン３０７ｂから構成され、ピン３０７ｂは穴３０７ａに挿通されている。穴３０７ａの内径はピン３０７ｂの外径より大きく、穴３０７ａとピン３０７ｂの間には間隙が設けられている。これにより、ステージ３０５と吸熱体３０６に熱膨張差が生じてもピン３０７ｂが穴３０７ａ内で動き、熱膨張差が吸収されるため、ステージ３０５と吸熱体３０６の変形を抑制することができる。
【0066】
このように、熱膨張差吸収機構３０７によってステージ３０５に対する吸熱体３０６の位置が保持され、吸熱体３０６のステージ３０５に対する位置ずれ及び吸熱体３０６の脱落が防止されている。熱膨張差吸収機構３０７は例えば、図７Ｂに示すように照射対象物Ｗの周囲に４つが設けられるが、２つ以上が設けられればよい。熱膨張差吸収機構３０７の構成はここに示すものに限られず、ステージ３０５に対する吸熱体３０６の位置を保持し、ステージ３０５と吸熱体３０６の熱膨張差を吸収するものであればよい。
【0067】
紫外線照射装置３００は以上のような構成を有する。なお、紫外線照射装置３００の構成はここに示すものに限定されず、少なくとも紫外線光源３１０、ステージ３０５及び吸熱体３０６を備えるものであればよい。例えば、ステージ３０５に替えて紫外線光源３１０が移動する構成や、ステージ３０５及び紫外線光源３１０が共に移動しない構成とすることも可能である。
【0068】
（本実施形態に係る紫外線照射装置の動作及び効果）
紫外線照射装置３００では上述のようにステージ３０５上に吸熱体３０６が載置され、吸熱体３０６上に照射対象物Ｗが載置される。吸熱体３０６は熱膨張差吸収機構３０７によってステージ３０５に対して保持されており、照射対象物Ｗは吸熱体３０６に対して固定されない。この状態で図６に示すようにステージ３０５が移動し、紫外線照射器３０２から照射対象物Ｗの全体に紫外線が照射される。紫外線照射中にステージ３０５は複数回往復してもよい。
紫外線照射装置３００では上述のようにステージ３０５上に吸熱体３０６が載置され、吸熱体３０６上に照射対象物Ｗが載置される。吸熱体３０６は熱膨張差吸収機構３０７によってステージ３０５に対して保持されており、照射対象物Ｗは吸熱体３０６に対して固定されない。この状態で図６に示すようにステージ３０５が移動し、紫外線照射器３０２から照射対象物Ｗの全体に紫外線が照射される。紫外線照射中にステージ３０５は複数回往復してもよい。
【0069】
ここで照射対象物Ｗが、デブリＳが付着した状態の金属枠付き薄膜マスク１００（図４Ｅ参照）である場合、デブリＳの除去のためには長時間の紫外線照射が必要となる。この紫外線は金属枠付き薄膜マスク１００の開口部を通過して吸熱体３０６に入射し、熱を発生させるが、この熱は吸熱体３０６によって吸収される。これにより、照射対象物Ｗ、吸熱体３０６及びステージ３０５の温度上昇が抑制されると共に熱膨張による変形も抑制される。
【0070】
吸熱体３０６及びステージ３０５に熱膨張が生じても、熱膨張差吸収機構３０７によって両者の熱膨張差が吸収され、応力が生じないため、載置面３０６ａの平面度が維持され、照射対象物Ｗの変形が防止される。したがって、紫外線照射装置３００を用いることにより、照射対象物Ｗの精度が維持される。
【0071】
照射対象物Ｗが、デブリＳが付着した状態の金属枠付き薄膜マスク１００である場合には、デブリＳの除去工程（図４Ｅ参照）による金属枠付き薄膜マスク１００の精度低下が生じないため、高精度の金属枠付き薄膜マスク１００を作製することが可能となる。紫外線照射によるデブリ除去は薬液洗浄によるデブリ除去に比べて短時間で完了するため、高精度の金属枠付き薄膜マスク１００を短時間で作製することが可能となる。
【0072】
なお、金属枠付き薄膜マスク１００のダメージは、金属枠付き薄膜マスク１００内のポジションマークを利用して、紫外線照射前後でのマークのずれ量で評価することができる。従来構造の紫外線照射装置５００を用いた場合のマークのずれ量は５μｍ以上であったが、本実施形態に係る紫外線照射装置３００を用いた場合のマークのずれ量は１．５μｍ未満となることが確認されている。
【0073】
照射対象物Ｗは金属枠付き薄膜マスク１００には限定されず、紫外線照射による熱により変形が生じ、精度が低下するおそれのあるものが照射対象物Ｗとして好適である。
【0074】
（拡散板について）
本実施形態に係る紫外線照射装置３００は、拡散部材を備えるものであってもよい。図９は拡散部材３１２を備える紫外線照射装置３００の一部構成の断面図であり、図９Ａは断面図、図９Ｂは平面図である。なお、図９Ｂでは照射対象物Ｗを透視している。図９Ａに示すように拡散部材３１２は、照射対象物Ｗと吸熱体３０６の間に配置されている。
本実施形態に係る紫外線照射装置３００は、拡散部材を備えるものであってもよい。図９は拡散部材３１２を備える紫外線照射装置３００の一部構成の断面図であり、図９Ａは断面図、図９Ｂは平面図である。なお、図９Ｂでは照射対象物Ｗを透視している。図９Ａに示すように拡散部材３１２は、照射対象物Ｗと吸熱体３０６の間に配置されている。
【0075】
具体的には拡散部材３１２は板状部材であり、吸熱体３０６の載置面３０６ａ上に載置されている。拡散部材３１２は吸熱体３０６に対して固定されておらず、載置されているのみである。拡散部材３１２は吸熱体３０６とは反対側に載置面３１２ａを有し、照射対象物Ｗはこの載置面３１２ａ上に載置されている。照射対象物Ｗも拡散部材３１２に対して固定されておらず、載置されているのみである。
【0076】
拡散部材３１２は入射する紫外線を拡散させて透過する。具体的には拡散部材３１２はすりガラスであり、少なくとも一方の面がすりガラス状となっているものである。拡散部材３１２の材料は紫外線照射器３０２が出射する波長の紫外線に対して透過率が高いものが好適であり、合成石英ガラスとすることができる。拡散部材３１２はこの他にも紫外線を拡散できればよい。拡散部材３１２は図９Ｂに示すように、照射対象物Ｗの全体が載置できる大きさを有する。
【0077】
紫外線照射器３０２から紫外線が照射されると、紫外線は照射対象物Ｗの開口部Ｎを通過して拡散部材３１２に入射し、拡散部材３１２を透過する。この際、拡散部材３１２は紫外線を拡散させる。拡散部材３１２を透過した紫外線は吸熱体３０６に入射し、吸熱体３０６によって熱が吸収される。
【0078】
このように拡散部材３１２によって紫外線が拡散されることにより、ステージ３０５における温度差を緩和することができる。照射対象物Ｗにおいては開口部Ｎの形状によって紫外線が透過する部分と透過しない部分が生じる。拡散部材３１２によって開口部Ｎを通過した紫外線を拡散させることにより、両部分の紫外線強度の差を弱め、ステージ３０５の温度上昇を均一化し、即ち熱膨張率のムラを低減することができる。
【0079】
さらに、拡散部材３１２の材料を合成石英ガラスのように紫外線透過率が高いものとすることにより、開口部Ｎを通過した紫外線の大部分を載置面３０６ａ（図９Ａ参照）まで導くことができる。これにより、照射対象物Ｗと拡散部材３１２の温度上昇を抑制すると共に、照射対象物Ｗの変形をさらに抑制することが可能となる。
【0080】
なお、紫外線照射時間が短い場合等、吸熱体３０６が必要ない場合、ステージ３０５上に拡散部材３１２のみを載置し、その上に照射対象物Ｗを載置することも可能である。この場合、吸熱体３０６による吸熱はなされないものの、拡散部材３１２による温度上昇の均一化が可能となる。
【0081】
本開示において、「略」という文言が使用される場合、これはあくまで説明の理解を容易とするための使用であり、「略」という文言の使用／不使用に特別な意味があるわけではない。すなわち、本開示において、「中心」「中央」「均一」「等しい」「同じ」「直交」「平行」「対称」「延在」「軸方向」「円形状」「円弧形状」「矩形状」「長方形状」「多角形状」「リング形状」「立方体形状」「直方体形状」「円柱形状」「円盤形状」「コーン形状」等の、形状、サイズ、位置関係、状態等を規定する概念は、「実質的に中心」「実質的に中央」「実質的に均一」「実質的に等しい」「実質的に同じ」「実質的に直交」「実質的に平行」「実質的に対称」「実質的に延在」「実質的に軸方向」「実質的に円形状」「実質的に円弧形状」「実質的に矩形状」「実質的に長方形状」「実質的に多角形状」「実質的にリング形状」「実質的に立方体形状」「実質的に直方体形状」「実質的に円柱形状」「実質的に円盤形状」「実質的にコーン形状」等を含む概念とする。例えば「完全に中心」「完全に中央」「完全に均一」「完全に等しい」「完全に同じ」「完全に直交」「完全に平行」「完全に対称」「完全に延在」「完全に軸方向」「完全に円形状」「完全に円弧形状」「完全に矩形状」「完全に長方形状」「完全に多角形状」「完全にリング形状」「完全に立方体形状」「完全に直方体形状」「完全に円柱形状」「完全に円盤形状」「完全にコーン形状」等を基準とした所定の範囲（例えば±１０％の範囲）に含まれる状態も含まれる。従って、「略」の文言が付加されていない場合でも、いわゆる「略」を付加して表現される概念が含まれ得る。反対に、「略」を付加して表現された状態について、完全な状態が排除される訳ではない。
【0082】
本開示において、「Ａより大きい」「Ａより小さい」といった「より」を使った表現は、Ａと同等である場合を含む概念と、Ａと同等である場合を含まない概念の両方を包括的に含む表現である。例えば「Ａより大きい」は、Ａと同等は含まない場合に限定されず、「Ａ以上」も含む。また「Ａより小さい」は、「Ａ未満」に限定されず、「Ａ以下」も含む。本技術を実施する際には、上記で説明した効果が発揮されるように、「Ａより大きい」及び「Ａより小さい」に含まれる概念から、具体的な設定等を適宜採用すればよい。
【0083】
以上説明した本技術に係る特徴部分のうち、少なくとも２つの特徴部分を組み合わせることも可能である。すなわち各実施形態で説明した種々の特徴部分は、各実施形態の区別なく、任意に組み合わされてもよい。また上記で記載した種々の効果は、あくまで例示であって限定されるものではなく、また他の効果が発揮されてもよい。
【符号の説明】
【0084】
１００…金属枠付き薄膜マスク
１０１…金属層
１０２…樹脂層
１０３…外枠
３００…紫外線照射装置
３０１…筐体
３０２…紫外線照射器
３０３…駆動機構
３０４…支柱
３０５…ステージ
３０６…吸熱体
３０７…熱膨張差吸収機構
３１０…紫外線光源
３１２…拡散部材
１０１…金属層
１０２…樹脂層
１０３…外枠
３００…紫外線照射装置
３０１…筐体
３０２…紫外線照射器
３０３…駆動機構
３０４…支柱
３０５…ステージ
３０６…吸熱体
３０７…熱膨張差吸収機構
３１０…紫外線光源
３１２…拡散部材
【図1】
【図2A】
【図2B】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図4C】
【図4D】
【図4E】
【図4F】
【図5】
【図6】
【図7A】
【図7B】
【図8A】
【図8B】
【図9A】
【図9B】