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JP7305454B2 - How to wash the mask - Google Patents
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Description

本発明は、ドライ成膜法において用いるマスクの洗浄方法に係る。マスクに付着した堆積物を洗浄液に浸漬し、マスクから堆積物を除去する際に、マスクを構成する部材の溶損を防ぐことが可能な、マスクの洗浄方法に関する。 The present invention relates to a method for cleaning a mask used in a dry film formation method. The present invention relates to a method for cleaning a mask, which is capable of preventing erosion of members constituting the mask when the deposit adhering to the mask is immersed in a cleaning liquid to remove the deposit from the mask.

近年、有機膜は、有機半導体や有機薄膜太陽電子、有機エレクトロルミネッセンス(有機EL)など、多くの有機デバイスを構成する薄膜として活用されている。このような有機デバイスにおいては、透明導電膜からなる電極が形成される。その際には、マスクを用いて所望のパターンからなる電極を、所定の基板(や予め形成された被膜)上に作製するためにスパッタ法に代表される成膜法が好適に用いられている。 In recent years, organic films have been utilized as thin films constituting many organic devices such as organic semiconductors, organic thin film solar electrons, and organic electroluminescence (organic EL). In such an organic device, an electrode made of a transparent conductive film is formed. In this case, a film formation method typified by a sputtering method is preferably used to form an electrode having a desired pattern on a predetermined substrate (or a previously formed coating) using a mask. .

スパッタ法においては、成膜チャンバ内において、スパッタリングされたターゲットから飛翔したスパッタ粒子を、マスクの本体に設けた開口部を通過させ、基板上に堆積させることにより、所望のパターンを有する透明導電膜からなる電極が形成される。このような開口部を備えたマスクは、オープンマスク(open mask)とも呼称される。 In the sputtering method, a transparent conductive film having a desired pattern is deposited on a substrate by allowing sputtered particles flying from a sputtered target to pass through openings provided in a main body of a mask in a deposition chamber. An electrode consisting of is formed. A mask with such openings is also called an open mask.

このため、マスクにおいて開口部以外の本体外面には、スパッタ粒子が付着し、成膜回数(すなわち、成膜バッチ数)の増加に伴い、その堆積物が厚膜化する。極度に厚膜化すると、マスクに付着した堆積物はマスクの本体から離脱・剥離し、成膜空間へ放出され、成膜環境を汚染し、ひいては被処理体上に落下・付着して、透明導電膜からなる電極に悪影響を及ぼす虞があった。 For this reason, sputtered particles adhere to the outer surface of the main body of the mask other than the openings, and the deposit becomes thicker as the number of film formations (that is, the number of film formation batches) increases. If the film becomes extremely thick, the deposits adhered to the mask will detach and peel off from the main body of the mask, be released into the film forming space, contaminate the film forming environment, and eventually fall and adhere to the object to be processed, resulting in a transparent film. There is a possibility that the electrode made of the conductive film may be adversely affected.

これを解消するため、従来より、成膜回数(成膜バッチ数)に応じてマスクの洗浄、すなわち、マスクに付着した堆積物を除去するための洗浄処理が行われていた。通常、安価であることから、マスクの洗浄処理にはウェット方式が採用されている(特許文献1)。
マスクに付着した堆積物が透明導電膜の場合は、酸性のエッチング溶液を用いことにより、マスクの本体から透明導電膜の除膜が可能である。
In order to solve this problem, conventionally, cleaning of the mask, that is, cleaning for removing deposits adhering to the mask, has been performed according to the number of film formations (the number of film formation batches). A wet method is generally adopted for mask cleaning processing because it is inexpensive (Patent Document 1).
If the deposit adhering to the mask is a transparent conductive film, the transparent conductive film can be removed from the main body of the mask by using an acidic etching solution.

有機ELは近年、さらなる大画面化が進み、被処理体(基板)の大型化すなわち大面積化が求められており、これに伴い大型のマスクが要求されている。有機EL材料と同様に、透明導電膜をなす電極材料も、マスクの開口部を通して基板に成膜する。しかしながら、成膜プロセスの温度によってマスクが大きく熱膨張すると、マスクが大型(大面積)であればあるほど成膜位置のズレが大きく生じ、正確な位置に電極パターンが形成できない。 In recent years, organic EL screens have become even larger, and an object (substrate) to be processed has been required to be larger in size, that is, to have a larger area. Similarly to the organic EL material, the electrode material forming the transparent conductive film is also deposited on the substrate through the openings of the mask. However, if the mask thermally expands significantly due to the temperature of the film formation process, the larger the mask (larger area), the greater the displacement of the film formation position, making it impossible to form an electrode pattern at an accurate position.

ゆえに、マスクには、「熱膨張が小さいこと」が求められる。また大面積になった場合、「できるだけ軽量であること」も重要なファクターである。つまり、マスクの本体を構成する部材には、「伸びても重くてもいけない」という制約が課せられており、インバー[Invar]やSUS430などの部材が好適に使用されている。 Therefore, the mask is required to have "small thermal expansion". In addition, when the area becomes large, "being as light as possible" is also an important factor. In other words, the members constituting the main body of the mask are subject to the restriction that they should not be "stretchable or heavy", and members such as Invar and SUS430 are preferably used.

上述した「除去する対象の付着した堆積物」としては、たとえば、IZOや、ITO、IGZO、ZnOなどの酸化膜材料からなる透明導電膜が挙げられる。
ここで、IZOは酸化インジウム酸化亜鉛[indium zinc oxide]を、ITOは酸化スズドープ酸化インジウム[In2O3-SnO2]を、IGZOはインジウム(In)、ガリウム(Ga)、亜鉛(Zn)、酸素(O)から構成される物質を、ZnOは酸化亜鉛[Zinc oxide]を、それぞれ意味する。
Examples of the above-mentioned "attached deposits to be removed" include transparent conductive films made of oxide film materials such as IZO, ITO, IGZO, and ZnO.
Here, IZO is indium zinc oxide, ITO is tin oxide doped indium oxide [In2O3-SnO2], IGZO is indium (In), gallium (Ga), zinc (Zn), oxygen (O) and ZnO means zinc oxide, respectively.

前述したように、このような堆積物が付着したマスクの本体を、酸性エッチング溶液に浸漬すれば、マスクの本体から堆積物を除去することは可能である。しかしながら、マスクの本体を構成する材料(インバー[Invar]やSUS430)は、化学耐食性の低い鉄系材料であり、マスクの本体が酸性エッチング溶液に溶損しやすい(すなわち、マスクの本体にダメージが発生する)という問題があることを、本発明者らは見出した。
そこで、本発明者らは、マスクの本体に付着した堆積物の除去が可能であり、かつ、マスクの本体の溶損が抑制できる、マスクの洗浄方法の開発を行った。
As described above, it is possible to remove the deposits from the mask body by immersing the mask body with such deposits in an acidic etching solution. However, the material (Invar and SUS430) constituting the mask body is a ferrous material with low chemical corrosion resistance, and the mask body is easily eroded by the acidic etching solution (i.e., the mask body is damaged). The inventors have found that there is a problem that
Accordingly, the present inventors have developed a method for cleaning a mask that can remove deposits adhering to the main body of the mask and that can suppress erosion of the main body of the mask.

特開2018-095897号公報JP 2018-095897 A

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、マスクの本体に付着した堆積物の除去が可能であり、かつ、マスクの本体の溶損が抑制できるマスクの洗浄方法を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a mask cleaning method capable of removing deposits adhering to the main body of the mask and suppressing erosion of the main body of the mask. aim.

上記課題を解決するために、本発明は、マスクに付着した堆積物を除去するマスクの洗浄方法であって、
洗浄液としてキレート剤を含むエッチング溶液を用い、前記マスクを前記洗浄液に浸漬する工程を少なくとも備え、前記マスクの本体が化学耐食性の低い鉄系材料であり、前記マスクに付着した堆積物がIZO、ITO、IGZO、ZnOから選択される酸化膜材料であり、前記エッチング溶液として、アルカリ領域でZnやInの溶解性を備える溶液を用い、前記キレート剤、分子構成元素が、C,O,H,及びNaから構成され、主鎖以外にCを含まないものを用いる、
ことを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention provides a mask cleaning method for removing deposits adhering to a mask, comprising:
An etching solution containing a chelating agent is used as a cleaning solution, and at least a step of immersing the mask in the cleaning solution is provided, the main body of the mask is made of a ferrous material with low chemical corrosion resistance, and the deposits attached to the mask are IZO and ITO. , IGZO, and ZnO, the etching solution used is a solution having solubility of Zn and In in an alkaline region, and the chelating agent has molecular constituent elements of C, O, H , and Na, using those containing no C other than the main chain,
It is characterized by

前記マスクの洗浄方法においては、
前記キレート剤が、ヒドロキシカルボン酸のグルコン酸ナトリウム(sodium gluconate)である、ことが好ましい。
In the mask cleaning method,
Preferably, the chelating agent is the hydroxycarboxylic acid sodium gluconate.

前記マスクを前記洗浄液に浸漬する工程においては、
前記洗浄液の温度が50℃以上60℃以下の範囲内である、ことが好ましい。
In the step of immersing the mask in the cleaning liquid,
It is preferable that the temperature of the cleaning liquid is in the range of 50°C or higher and 60°C or lower.

前記マスクを前記洗浄液に浸漬する工程は、
前記洗浄液のベースとなる純水を洗浄容器内に用意する工程Aと、
前記工程Aの洗浄液にアルカリ性(alkaline)の第一薬液(溶液)を投入する工程Bと、
前記工程Bの洗浄液にグルコン酸ナトリウム(sodium gluconate)からなる第二薬液(溶液)を投入する工程Cと、
前記工程Cの洗浄液を攪拌する工程Dと、
前記工程Dの洗浄液を所定の温度に加熱保持する工程Eと、
前記工程Eの洗浄液に前記マスクを浸漬し、80kHz~12kHzの周波数で超音波洗浄(Ultrasonic cleaning)を行う工程Fとを、
順に備えることが好ましい。
The step of immersing the mask in the cleaning solution includes:
a step A of preparing pure water as a base of the cleaning liquid in a cleaning container;
A step B of adding an alkaline first chemical solution (solution) to the cleaning solution of the step A;
Step C of adding a second chemical solution (solution) made of sodium gluconate to the washing solution of step B;
a step D of stirring the cleaning liquid of the step C;
a step E of heating and maintaining the cleaning liquid of the step D at a predetermined temperature;
A step F of immersing the mask in the cleaning solution of the step E and performing ultrasonic cleaning at a frequency of 80 kHz to 12 kHz,
It is preferable to prepare in order.

前記マスクを前記洗浄液に浸漬する工程は、
前記工程Fの洗浄液から取り出した前記マスクに対して純水を用いリンスすることにより薬液を除去する工程Gと、
前記工程Gを経た前記マスクに対して純水を用い再度リンスすることによりコンタミを除去する工程Hと、
前記工程Hを経た前記マスクを乾燥する工程Iとを、
さらに順に備えることが好ましい。
The step of immersing the mask in the cleaning solution includes:
A step G of removing the chemical solution by rinsing the mask taken out from the cleaning solution of the step F with pure water;
a step H of removing contamination by rinsing again with pure water the mask that has undergone the step G;
A step I of drying the mask that has undergone the step H,
Furthermore, it is preferable to prepare in order.

本発明に係るマスクの洗浄方法は、マスクに付着した堆積物を除去するために、洗浄液としてキレート剤を含むエッチング溶液を用いているので、キレート剤がキレート効果によって、堆積物から溶解した元素(たとえばZn,In)及びそのイオン(Ion)を取り込む。この作用により、溶解が飽和(Saturate)するという現象が防止できる。
また、前記キレート剤として、分子構成元素が、C,O,H,及びNaから構成され、主鎖以外にCを含まないものを用いることにより、マスクの本体に対する残渣の影響が軽減される。ゆえに、マスクの本体の溶損が抑制される。
したがって、本発明は、上述した2つの問題(すなわち、堆積物の溶解が途中で停止し、堆積物が全て除去できない問題、及び、マスクの本体の溶損が生じるという問題)を同時に解消することが可能な、マスクの洗浄方法の提供に貢献する。
In the mask cleaning method according to the present invention, an etching solution containing a chelating agent is used as a cleaning liquid in order to remove deposits adhering to the mask. For example, Zn, In) and its ions (Ion) are incorporated. This action can prevent the phenomenon of saturation of dissolution.
Moreover, by using a chelating agent whose molecular constituent elements are composed of C, O, H, and Na, and which does not contain C other than the main chain, the effect of the residue on the main body of the mask is reduced. Therefore, erosion of the main body of the mask is suppressed.
Therefore, the present invention simultaneously solves the two problems described above (that is, the problem that the dissolution of the deposit stops in the middle and the deposit cannot be completely removed, and the problem that the main body of the mask is eroded). It contributes to the provision of a mask cleaning method that enables

本発明に係るマスクの洗浄方法の効果を示すグラフ。5 is a graph showing the effect of the mask cleaning method according to the present invention. 本発明に係るマスクの洗浄方法の流れ図。1 is a flowchart of a mask cleaning method according to the present invention. 亜鉛(Zn)の電位-pH図。Potential-pH diagram of zinc (Zn). インジウム(In)の電位-pH図。Potential-pH diagram of indium (In). 錫(Sn)の電位-pH図。Potential-pH diagram for tin (Sn). マスクに堆積物が付着した状態を説明する模式図。FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a state in which deposits adhere to a mask;

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図6は、マスクに堆積物が付着した状態を説明する模式図である。
図6は、符号10は透明導電膜用のターゲット(たとえばITO)であり、符号20はターゲット10からスパッタリングされて飛翔したスパッタ粒子を表している。
マスク30の本体に設けた開口部を通過したスパッタ粒子20は、基板40上に堆積することにより、たとえば所望のパターンを有する透明導電膜50からなる電極が形成される。図5においては、マスク30の本体どうしの間にある空間が、マスク30の本体に設けた開口部を表している。
FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a state in which deposits adhere to a mask.
In FIG. 6, reference numeral 10 denotes a target (for example, ITO) for a transparent conductive film, and reference numeral 20 denotes sputtered particles sputtered from the target 10 and flying.
The sputtered particles 20 that have passed through the openings provided in the main body of the mask 30 are deposited on the substrate 40 to form an electrode composed of a transparent conductive film 50 having a desired pattern, for example. In FIG. 5 , the spaces between the main bodies of the mask 30 represent openings provided in the main body of the mask 30 .

その際に、マスク30において、開口部以外の本体外面には、スパッタ粒子が付着する。符号60が、このマスク30に付着した堆積物を表している。この堆積物60は、成膜回数(すなわち、成膜バッチ数)の増加に伴い、厚膜化が進行する。 At that time, sputtered particles adhere to the outer surface of the main body of the mask 30 other than the openings. Reference numeral 60 represents deposits adhering to this mask 30 . The deposit 60 becomes thicker as the number of film formations (that is, the number of film formation batches) increases.

そして、マスク30に付着した堆積物60が、極度に厚膜化すると、成膜雰囲気に対する事件が生じる。すなわち、マスク30の本体から堆積物60が離脱・剥離し、成膜空間へ放出され、成膜環境を汚染する。その結果、被処理体である基板40に対して、離脱・剥離した堆積物60が落下・付着する現象が発生する。このような堆積物60からなる落下・付着物が、基板40上に形成された透明導電膜50に混入すると、透明導電膜50からなる電極は、その導電性が劣化したり、あるいは、その表面プロファイルが粗面化するなど、膜の諸特性が低下する問題が発生する。 If the deposit 60 adhering to the mask 30 becomes extremely thick, there will be a problem with the film formation atmosphere. That is, the deposit 60 separates and peels off from the main body of the mask 30 and is released into the film forming space, contaminating the film forming environment. As a result, a phenomenon occurs in which the detached/peeled deposit 60 falls and adheres to the substrate 40, which is the object to be processed. If the falling/adhering matter composed of such deposits 60 mixes with the transparent conductive film 50 formed on the substrate 40, the conductivity of the electrode composed of the transparent conductive film 50 is deteriorated, or the surface thereof is damaged. There arises a problem that various properties of the film are degraded, such as the profile being roughened.

本発明者らは、上記の問題を解決するため、図3に示す「亜鉛(Zn)の電位-pH図」、図4に示す「インジウム(In)の電位-pH図」、及び、図5に示す「錫(Sn)の電位-pH図」から、以下のメカニズムが機能するのでないか着想した。
(a1)Zn,Inの水酸化物は、Alkaline領域で溶解性を有する。
(a2)しかし、溶解度積が小さいため溶解が飽和(Saturate)してしまう。
(a3)そこで、アルカリ溶液にChelate効果を有する材料を添加してはどうか。
(a4)これにより、溶解したZn,In,Ionを取り込みが可能になるのでは。
(a5)その結果、飽和(Saturate)が防止できるのはないか。
In order to solve the above problems, the present inventors have developed a “potential-pH diagram of zinc (Zn)” shown in FIG. 3, a “potential-pH diagram of indium (In)” shown in FIG. 4, and FIG. From the "potential-pH diagram of tin (Sn)" shown in , it was conceived that the following mechanism might work.
(a1) Zn and In hydroxides are soluble in the Alkaline region.
(a2) However, since the solubility product is small, the dissolution is saturated.
(a3) Then, how about adding a material having a chelate effect to the alkaline solution?
(a4) This may enable the incorporation of dissolved Zn, In, and Ion.
(a5) As a result, is it possible to prevent saturation?

具体的には、Alkaline濃度が「1~10%」、Alkaline種類が「NaOH、KOH」、sodium gluconate濃度が「0.1~5%」、処理液温度が「25~60℃」とした場合、
図4に基づき、
[Sn2+][OH-]2=6.3×10-27(mol/l)3 (25℃、イオン強度0の場合)
と算出された。
このような作用は、ITO材料にも有効と予想した。
Specifically, when the Alkaline concentration is "1 to 10%", the Alkaline type is "NaOH, KOH", the sodium gluconate concentration is "0.1 to 5%", and the treatment liquid temperature is "25 to 60°C" ,
Based on Figure 4,
[Sn2+][OH-]2 = 6.3 x 10-27 (mol/l)3 (at 25°C, ionic strength 0)
was calculated.
It was expected that such action would also be effective for the ITO material.

図1は、本発明(マスクの洗浄方法)の効果を示すグラフである。これは、マスク30に付着した堆積物60に適用した結果である。
ここでは、洗浄液としては、純水に、アルカリ溶液(第一薬液)としてKOHと、キレート材(第二薬液)としてグルコン酸ナトリウム(sodium gluconate)とを投入し、攪拌したものを用いた。試料としては、マスクの本体(Open mask材料)がInvarであり、堆積物がIZO膜であるものを用いた。
FIG. 1 is a graph showing the effects of the present invention (mask cleaning method). This is the result of application to deposit 60 adhering to mask 30 .
Here, as the cleaning liquid, pure water was added with KOH as an alkaline solution (first chemical solution) and sodium gluconate as a chelating agent (second chemical solution) and stirred. As a sample, a mask body (open mask material) made of Invar and a deposit made of an IZO film was used.

図1は、堆積物が付着する前後におけるマスクの本体の重量変化を評価した結果を表している。図1より、堆積物が付着する前(Before:0.8238g)であり、堆積物が付着した後(After:0.8237g)であることから、マスクの本体は溶解していないことが分かった。その際、IZO膜の除去率が90%以上であることが確認された。 FIG. 1 shows the results of evaluating the weight change of the main body of the mask before and after deposits adhere. From FIG. 1, it was found that the main body of the mask was not dissolved because it was before deposits adhered (Before: 0.8238 g) and after deposits adhered (After: 0.8237 g). . At that time, it was confirmed that the removal rate of the IZO film was 90% or more.

大面積マスクの洗浄に適用するために、処理液には次の2点が求められる。
(b1)安価な処理液であること。
(b2)安全性が高い。
キレート材(第二薬液)として用いたグルコン酸ナトリウム(sodium gluconate)は、食品にも使用されているものであり、上記2点の条件を満足している。
In order to be applied to the cleaning of large area masks, the following two points are required for the treatment liquid.
(b1) The treatment liquid should be inexpensive.
(b2) High safety.
Sodium gluconate used as a chelating agent (second chemical solution) is also used in foods and satisfies the above two conditions.

上述した作用・効果を確かめるため、表1に示す5の処理条件(実験例1~5)を行った。実験例1~5の試料としては、図1で評価した試料と同じものを用いた。
実験例1は、処理液が5%KOHであり、処理液の温度が50℃の場合である。実験例1のねらいは、母材(マスクの本体)保護である。
実験例2は、処理液が10%KOHであり、処理液の温度が50℃の場合である。実験例1のねらいは、母材(マスクの本体)保護である。
実験例3は、処理液が5%KOHと、Al(NO3)3とからなり、処理液の温度が50℃の場合である。実験例3のねらいは、酸化性付与である。
実験例4は、処理液が5%KOHと、Al(NO3)3と、H2O2からなり、処理液の温度が50℃の場合である。実験例4のねらいは、酸化性付与である。
実験例5は、処理液が5%KOHと、1%グルコン酸ナトリウム(表1でが「G.A.」と略記)であり、処理液の温度が50℃の場合である。実験例5のねらいは、キレート効果確認である。
実験例6は、処理液が10%KOHと、1%グルコン酸ナトリウム(表1でが「G.A.」と略記)であり、処理液の温度が50℃の場合である。実験例6のねらいは、キレート効果確認である。
In order to confirm the actions and effects described above, 5 processing conditions (Experimental Examples 1 to 5) shown in Table 1 were performed. As the samples of Experimental Examples 1 to 5, the same samples as those evaluated in FIG. 1 were used.
In Experimental Example 1, the treatment liquid is 5% KOH and the temperature of the treatment liquid is 50.degree. The aim of Experimental Example 1 is to protect the base material (main body of the mask).
In Experimental Example 2, the treatment liquid is 10% KOH and the temperature of the treatment liquid is 50.degree. The aim of Experimental Example 1 is to protect the base material (main body of the mask).
In Experimental Example 3, the treatment liquid is composed of 5% KOH and Al(NO3)3, and the temperature of the treatment liquid is 50.degree. The aim of Experimental Example 3 is to impart oxidizing properties.
In Experimental Example 4, the treatment liquid is composed of 5% KOH, Al(NO3)3 and H2O2, and the temperature of the treatment liquid is 50.degree. The aim of Experimental Example 4 is to impart oxidizing properties.
In Experimental Example 5, the treatment liquid is 5% KOH and 1% sodium gluconate (abbreviated as "GA" in Table 1), and the temperature of the treatment liquid is 50.degree. The aim of Experimental Example 5 is to confirm the chelate effect.
In Experimental Example 6, the treatment liquid is 10% KOH and 1% sodium gluconate (abbreviated as "GA" in Table 1), and the temperature of the treatment liquid is 50.degree. The aim of Experimental Example 6 is to confirm the chelate effect.

実験例1~5の処理条件、及び、ねらいと共に、評価結果を表1に纏めて示した。表1において、除膜性とは、マスクの本体から堆積膜が除去される比率であり、○印は90%以上の場合を、×印は90%より低い場合を表す。母材損耗とは、マスクの本体の重量変化であり、○印は図1に示すように重量変化が無い場合を示す。 Table 1 summarizes the evaluation results along with the processing conditions and aims of Experimental Examples 1 to 5. In Table 1, the film removability is the rate at which the deposited film is removed from the main body of the mask, where ◯ indicates 90% or more, and X indicates less than 90%. Base material wear is the weight change of the main body of the mask, and the ◯ mark indicates the case where there is no weight change as shown in FIG.

Figure 0007305454000001
Figure 0007305454000001

表1より、以下の点が明らかとなった。
(c1)処理液がKOHのみの場合は、母材損耗は達成できるが、除膜性が不十分である(実験例1、2)。
(c2)処理液がKOHとAl(NO3)3とからなる場合は、母材損耗は達成できるが、除膜性が不十分である(実験例3)。
(c3)処理液がKOHとAl(NO3)3とH2O2とからなる場合は、母材損耗は達成できるが、除膜性が不十分である(実験例4)。
(c4)処理液がKOHとグルコン酸ナトリウムとからなる場合は、母材損耗が達成できると共に、除膜性も十分にある(実験例5、6)。
From Table 1, the following points became clear.
(c1) When the treatment liquid is only KOH, the substrate wear can be achieved, but the film removability is insufficient (Experimental Examples 1 and 2).
(c2) When the treatment liquid consists of KOH and Al(NO3)3, the base material wear can be achieved, but the film removability is insufficient (Experimental Example 3).
(c3) When the treatment liquid consists of KOH, Al(NO3)3 and H2O2, the substrate wear can be achieved, but the film removability is insufficient (Experimental Example 4).
(c4) When the treatment liquid is composed of KOH and sodium gluconate, it is possible to reduce the wear of the base material and to have sufficient film removability (Experimental Examples 5 and 6).

以上の評価結果より、処理液(洗浄液)としてキレート剤を含むエッチング溶液を用いていることにより、キレート剤がキレート効果によって、堆積物から溶解した元素(たとえばZn,In)及びそのイオン(Ion)を取り込むことができ、この作用によって、溶解が飽和(Saturate)するという現象が防止できることが確認された。
すなわち、実験例5、6によれば、酸性エッチング溶液で除膜可能であるが、Open mask材料(Invar)の溶損が起こるという課題が解決できることが分かった。その解決法は、アルカリ(Alkaline)溶液を基本とし、sodium gluconateを添加することで、母材溶損を抑え、IZO膜の除膜が可能となるものである。これにより、Open mask材料の溶損を抑え、約1hrでIZO膜の除膜が可能となる効果が得られる。
From the above evaluation results, by using an etching solution containing a chelating agent as a treatment liquid (cleaning liquid), the chelating agent has a chelating effect, and elements (for example, Zn, In) dissolved from the deposit and their ions (Ion) can be incorporated, and it was confirmed that this action prevents the phenomenon of saturation of dissolution.
That is, according to Experimental Examples 5 and 6, it was found that the film can be removed with an acidic etching solution, but the problem that the open mask material (Invar) is eroded can be solved. The solution is to use an Alkaline solution as a base and add sodium gluconate to suppress base material erosion and make it possible to remove the IZO film. As a result, the open mask material is prevented from being eroded, and the IZO film can be removed in about 1 hour.

このような効果を得るためには、前記キレート剤として、分子構成元素が、C,O,H,及びNaから構成され、主鎖以外にCを含まないものを用いることが好ましい。これにより、マスクの本体に対する残渣の影響が軽減され、マスクの本体の溶損が抑制される。
したがって、本発明は、前述した課題である2つの問題(すなわち、堆積物の溶解が途中で停止し、堆積物が全て除去できない問題、及び、マスクの本体の溶損が生じるという問題)を同時に解消することが可能な、マスクの洗浄方法をもたらす。
In order to obtain such effects, it is preferable to use, as the chelating agent, one whose molecular constituent elements are C, O, H, and Na, and which does not contain C other than the main chain. As a result, the effect of the residue on the mask body is reduced, and erosion of the mask body is suppressed.
Therefore, the present invention simultaneously solves the two problems described above (that is, the problem that the dissolution of the deposit stops in the middle and the deposit cannot be completely removed, and the problem that the main body of the mask is eroded). To provide a mask cleaning method that can be eliminated.

本発明は、以下のメカニズムにより達成された。
(d1)Zn,Inの水酸化物は、Alkaline領域で溶解性を有する。
(d2)しかし、溶解度積が小さいため溶解が飽和(Saturate)してしまう。
(d3)そこで、Chelate効果を有する材料を添加した。
(d4)これにより、溶解したZn,In,Ionを取り込み。
(d5)その結果、飽和(Saturate)を防止できる。
The present invention has been achieved by the following mechanism.
(d1) Zn and In hydroxides are soluble in the Alkaline region.
(d2) However, since the solubility product is small, the dissolution is saturated.
(d3) Therefore, a material having a Chelate effect was added.
(d4) This takes in dissolved Zn, In, and Ion.
(d5) As a result, saturation can be prevented.

本発明における好適な処理条件は、以下のとおりである。
・Alkaline濃度:1~10%
・Alkaline種類:NaOH、KOH
・sodium gluconate濃度:0.1~5%
・処理液温度:25~60℃
Preferred processing conditions in the present invention are as follows.
・ Alkaline concentration: 1 to 10%
・Alkaline types: NaOH, KOH
・Sodium gluconate concentration: 0.1 to 5%
・Processing liquid temperature: 25 to 60°C

本発明が適用される基材(マスクの本体)としては、インバー(Invar)、SUS430などの化学耐食性の低い鉄系材料が例示される。 Examples of the base material (main body of the mask) to which the present invention is applied include ferrous materials with low chemical corrosion resistance such as Invar and SUS430.

本発明が適用されるキレート(Chelate)材としては、アミノカルボン酸、ヒドロキシカルボン酸、無機系が挙げられる。
・今回のアルカリ領域(ph14以上を含む)では、ヒドロキシカルボン酸のsodium gluconateが、ph領域において有効である。
・Chelate材の主鎖以外にCを含まず、基材に対する残渣の影響が最も少ない。分子構造元素はC、O、H、Naであり、Naは最終精密洗浄でIonとなって除去可能のため。
・無機系は使用例が多いが、りん酸Ionはコンタミ(Contami)元素として注目されるため、本発明では好ましくない。
Chelate materials to which the present invention is applied include aminocarboxylic acids, hydroxycarboxylic acids, and inorganic materials.
・In this alkaline range (including pH 14 or higher), sodium gluconate, which is a hydroxycarboxylic acid, is effective in the pH range.
・C is not included except for the main chain of the Chelate material, and the effect of residue on the base material is the least. The molecular structure elements are C, O, H, and Na, and Na can be removed as Ion in the final precision cleaning.
・Inorganic systems are often used, but Ion phosphate attracts attention as a contaminant element, so it is not preferable in the present invention.

本発明の処理手順(マスクを洗浄液に浸漬する工程の手順)は、以下のとおりである。
・純水→Alkaline投入→sodium gluconate投入→攪拌→加温(~60℃)
→U.S.(80-120kHz)→純水Rinse(薬液除去)→純水Rinse(Contami除去)→乾燥
本発明に係るマスクの洗浄方法の流れ図(図2)を参照し、各処理工程の詳細については、以下に説明する。
The processing procedure (procedure of the step of immersing the mask in the cleaning solution) of the present invention is as follows.
・Pure water→Introducing Alkaline→Injecting sodium gluconate→Stirring→Warming (up to 60℃)
→ US (80-120 kHz) → Rinse with pure water (remove chemicals) → Rinse with pure water (remove contaminants) → Dry Please refer to the flowchart (Fig. 2) of the mask cleaning method according to the present invention for details of each treatment process. , are described below.

すなわち、前記マスクを前記洗浄液に浸漬する工程は、
前記洗浄液のベースとなる純水を洗浄容器内に用意する工程Aと、
前記工程Aの洗浄液にアルカリ性(alkaline)の第一薬液を投入する工程Bと、
前記工程Bの洗浄液にグルコン酸ナトリウム(sodium gluconate)からなる第二薬液を投入する工程Cと、
前記工程Cの洗浄液を攪拌する工程Dと、
前記工程Dの洗浄液を所定の温度に加熱保持する工程Eと、
前記工程Eの洗浄液に前記マスクを浸漬し、80kHz~12kHzの周波数で超音波洗浄(Ultrasonic cleaning:U.S.とも略記する)を行う工程Fとを、
順に備える。
That is, the step of immersing the mask in the cleaning solution includes:
a step A of preparing pure water as a base of the cleaning liquid in a cleaning container;
A step B of adding an alkaline first chemical solution to the cleaning solution of the step A;
A step C of adding a second chemical solution made of sodium gluconate to the washing solution of the step B;
a step D of stirring the cleaning liquid of the step C;
a step E of heating and maintaining the cleaning liquid of the step D at a predetermined temperature;
A step F of immersing the mask in the cleaning solution of the step E and performing ultrasonic cleaning (also abbreviated as US) at a frequency of 80 kHz to 12 kHz;
Prepare in order.

上述した工程A~工程Eは、たとえば、以下の条件が選択される。
工程A:純水(たとえば半導体洗浄グレード)を用いる。
工程B:半導体洗浄グレードのNaOH溶液を投入する。
工程C:純度95%以上のグルコン酸ナトリウムを用いる。
工程D:循環ポンプで攪拌する。
工程E:加熱ヒーター等を用いて処理液を所定の温度に加温する。
工程F:循環ポンプを動かしながら洗浄槽に具備されたU.S.80kHzを照射する。
For the steps A to E described above, for example, the following conditions are selected.
Step A: Pure water (for example, semiconductor cleaning grade) is used.
Step B: Add a semiconductor cleaning grade NaOH solution.
Step C: Use sodium gluconate with a purity of 95% or more.
Step D: Stir with a circulation pump.
Step E: The treatment liquid is heated to a predetermined temperature using a heater or the like.
Process F: U.S.A. provided in the washing tank while operating the circulation pump. S. Irradiate at 80 kHz.

また、前記マスクを前記洗浄液に浸漬する工程は、
前記工程Fの洗浄液から取り出した前記マスクに対して純水を用いリンスすることにより薬液を除去する工程Gと、
前記工程Gを経た前記マスクに対して純水を用い再度リンスすることによりコンタミを除去する工程Hと、
前記工程Hを経た前記マスクを乾燥する工程Iとを、
さらに順に備える。
Further, the step of immersing the mask in the cleaning solution includes:
A step G of removing the chemical solution by rinsing the mask taken out from the cleaning solution of the step F with pure water;
a step H of removing contamination by rinsing again with pure water the mask that has undergone the step G;
A step I of drying the mask that has undergone the step H,
Prepare further.

上述した工程G~工程Iは、たとえば、以下の条件が選択される。
工程G:純水浸漬または純水シャワーによる薬液除去を行う。
工程H:純水U.S.によるリンス処理(2~3槽)を行う。
工程I:HFE(Hydro Fluoro Ether)またはIPA(Isopropyl Alcohol)を用いた
水分除去およびマスク乾燥を行う。
For the steps G to I described above, for example, the following conditions are selected.
Step G: The chemical solution is removed by pure water immersion or pure water shower.
Process H: pure water U.S. S. Perform rinsing treatment (2 to 3 tanks).
Step I: Using HFE (Hydro Fluoro Ether) or IPA (Isopropyl Alcohol)
Remove moisture and mask dry.

本発明に係るマスクの洗浄方法は、工程A~工程Iからなるマスクを洗浄液に浸漬する工程を備えることにより、上述した本発明の効果が達成される。 The method for cleaning a mask according to the present invention achieves the effects of the present invention by including the step of immersing the mask in the cleaning liquid, which consists of Steps A to I.

上述した実験例では、堆積膜がIZO膜の場合について詳述したが、本発明はIZO膜に限定されるものではない。堆積膜がITO膜、IGZO膜、ZnO膜の場合にも、本発明は有効である。
堆積膜を形成する成膜法には依存しない。成膜法としては、スパッタ法、蒸着法、CVD法などが挙げられる。
In the above experimental example, the deposited film is the IZO film, but the present invention is not limited to the IZO film. The present invention is also effective when the deposited film is an ITO film, an IGZO film, or a ZnO film.
It does not depend on the deposition method for forming the deposited film. A sputtering method, a vapor deposition method, a CVD method, and the like can be used as the film forming method.

本発明は、マスクの洗浄方法に広く適用できる。特に、開口部を備えるマスク(Open mask)に有効であるが、本発明はマスク以外の部品(成膜装置の内部に配置され、堆積膜が付着し、除去する効果が期待される部品)、たとえば、シャワープレートやシャッターなどの部品の洗浄にも使用することが可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be widely applied to a mask cleaning method. In particular, it is effective for a mask having an opening (open mask), but the present invention applies to parts other than masks (parts that are placed inside a film deposition apparatus and are expected to have the effect of removing deposited films), For example, it can be used to clean parts such as shower plates and shutters.

Claims (5)

マスクに付着した堆積物を除去するマスクの洗浄方法であって、
洗浄液としてキレート剤を含むエッチング溶液を用い、
前記マスクを前記洗浄液に浸漬する工程を少なくとも備え
前記マスクの本体が化学耐食性の低い鉄系材料であり、
前記マスクに付着した堆積物がIZO、ITO、IGZO、ZnOから選択される酸化膜材料であり、
前記エッチング溶液として、アルカリ領域でZnやInの溶解性を備える溶液を用い、
前記キレート剤は、分子構成元素が、C,O,H,及びNaから構成され、主鎖以外にCを含まないものを用いる、ことを特徴とするマスクの洗浄方法。
A mask cleaning method for removing deposits adhering to a mask, comprising:
Using an etching solution containing a chelating agent as a cleaning solution,
comprising at least the step of immersing the mask in the cleaning solution ;
The main body of the mask is an iron-based material with low chemical corrosion resistance,
the deposit adhering to the mask is an oxide film material selected from IZO, ITO, IGZO, and ZnO;
As the etching solution, a solution having solubility of Zn and In in an alkaline region is used,
A method of cleaning a mask, wherein the chelating agent is composed of C, O, H, and Na as molecular constituent elements, and contains no C other than the main chain.
前記キレート剤が、ヒドロキシカルボン酸のグルコン酸ナトリウム(sodium gluconate)である、
ことを特徴とする請求項に記載のマスクの洗浄方法。
wherein the chelating agent is the hydroxycarboxylic acid sodium gluconate;
The mask cleaning method according to claim 1 , characterized in that:
前記マスクを前記洗浄液に浸漬する工程において、
前記洗浄液の温度が50℃以上60℃以下の範囲内である、ことを特徴とする請求項1に記載のマスクの洗浄方法。
In the step of immersing the mask in the cleaning liquid,
2. The method of cleaning a mask according to claim 1, wherein the temperature of said cleaning liquid is in the range of 50[deg.] C. or more and 60[deg.] C. or less.
前記マスクを前記洗浄液に浸漬する工程は、
前記洗浄液のベースとなる純水を洗浄容器内に用意する工程Aと、
前記工程Aの洗浄液にアルカリ性(alkaline)の第一薬液を投入する工程Bと、
前記工程Bの洗浄液にグルコン酸ナトリウム(sodium gluconate)からなる第二薬液を投入する工程Cと、
前記工程Cの洗浄液を攪拌する工程Dと、
前記工程Dの洗浄液を所定の温度に加熱保持する工程Eと、
前記工程Eの洗浄液に前記マスクを浸漬し、80kHz~12kHzの周波数で超音波洗浄(Ultrasonic cleaning)を行う工程Fとを、
順に備えることを特徴とする請求項1に記載のマスクの洗浄方法。
The step of immersing the mask in the cleaning solution includes:
a step A of preparing pure water as a base of the cleaning liquid in a cleaning container;
A step B of adding an alkaline first chemical solution to the cleaning solution of the step A;
A step C of adding a second chemical solution made of sodium gluconate to the washing solution of the step B;
a step D of stirring the cleaning liquid of the step C;
a step E of heating and maintaining the cleaning liquid of the step D at a predetermined temperature;
A step F of immersing the mask in the cleaning solution of the step E and performing ultrasonic cleaning at a frequency of 80 kHz to 12 kHz,
2. The method of cleaning a mask according to claim 1, wherein the masks are provided in order.
前記マスクを前記洗浄液に浸漬する工程は、
前記工程Fの洗浄液から取り出した前記マスクに対して純水を用いリンスすることにより薬液を除去する工程Gと、
前記工程Gを経た前記マスクに対して純水を用い再度リンスすることによりコンタミを除去する工程Hと、
前記工程Hを経た前記マスクを乾燥する工程Iとを、
さらに順に備えることを特徴とする請求項に記載のマスクの洗浄方法。
The step of immersing the mask in the cleaning solution includes:
A step G of removing the chemical solution by rinsing the mask taken out from the cleaning solution of the step F with pure water;
a step H of removing contamination by rinsing again with pure water the mask that has undergone the step G;
A step I of drying the mask that has undergone the step H,
5. The method of cleaning a mask according to claim 4 , further comprising sequentially providing.
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