JP2005290524A - マスク、マスクの製造方法、電気光学装置の製造方法および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 シリコンからなるマスクであって、繰り返し使用しても破損し難いマスク、マスクの製造方法、電気光学装置の製造方法および電子機器を提供する。
【解決手段】 シリコン基板１からなるマスク５０であって、シリコン基板１における、被成膜部材５４に薄膜をパターニングするときの被成膜部材５４側の面について、算術平均粗さを所定の範囲としたことを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、マスク、マスクの製造方法、電気光学装置の製造方法および電子機器に関するものである。

電気光学装置の一つである有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）パネルは、薄膜を積層した構造を持つ自発光型で高速応答性の表示素子からなる。このため有機ＥＬパネルは軽く動画対応に優れた表示装置を構成でき、近年フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）テレビなどの表示パネルとして非常に注目されている。有機ＥＬパネルの代表的な製造方法としては、Appl,Phys,Lett,Vol,51,No.12,p.p.913-914,(1987)に示されている。すなわち、ＩＴＯ（インジウム−スズ酸化物）などの透明陽極をフォトリソグラフィ技術を用いて所望形状にパターニングし、さらにそのパターンの上に真空蒸着装置で有機材料を成膜して積層し、その上に陰極となるＭｇＡｇなどの低い仕事関数の金属陽極膜を蒸着する。最後に、このようにして出来た発光素子が湿度又は酸素などに接触しないように、その発光素子を不活性ガス雰囲気中で密閉封止する。

また、有機ＥＬパネルは、発光材料を変えることにより、発光色を様々に変えることができる。例えば、薄く高精細なメタルマスクを用いて、画素毎に赤、緑、青の発光素子を形成する手法が提案されている。この手法は、磁石でメタルマスクとガラス基板とを密着させて、マスク越しに蒸着することにより、鮮明なフルカラー有機ＥＬパネルを製造しようとするものである（例えば、特許文献１参照）。

また、マスクを用いた蒸着手法としては、シリコン基板を用いて蒸着マスクを製造する手法が提案されている。この手法ではフォトリソグラフィ技術およびドライエッチング技術などの半導体製造技術を用いて、シリコン基板自体をマスクにするというものである。シリコンは熱膨張係数がガラスとほぼ同じであるので、シリコンのマスクと被成膜基板のガラス基板とは熱膨張によるずれが生じない。また、シリコンは加工精度を高くすることができる（例えば、特許文献２参照）。
特開２００１−２７３９７６号公報 特開２００１−１８５３５０号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載されているメタルマスクでは、有機ＥＬパネルの大画面化に対応すべくパネルサイズを大きくすると、そのパネル用のメタルマスクも大きく形成しなければならないが、大きく（大面積）且つ薄いメタルマスクを高精度に作ることは非常に難しいという問題点がある。また、メタルマスクの熱膨張係数が有機ＥＬパネル用のガラス基板に比べて非常に大きい。したがって、蒸着時の熱輻射でメタルマスクがガラス基板に比べて大きく伸びる。これにより、メタルマスクを用いて大型の有機ＥＬパネルを製造しようとすると、熱膨張による誤差の累積値が大きくなり、メタルマスクではせいぜい２０インチの中小型パネルサイズを製造することが限界とされていた。

また、上記特許文献２に記載されているシリコン基板を用いた蒸着マスクでは、マスクをなすシリコン基板の研磨面は非常に平滑である。そして、そのシリコン基板を被成膜基板（例えばガラス）に密着させると、シリコン基板が被成膜基板に固着してしまう。そこで、上記特許文献２の蒸着マスクでは、シリコン基板を被成膜基板から取り外そうとすると、シリコン基板を破壊剥離してしまうことがしばしば生じるという問題点がある。

また、上記特許文献２に記載されているシリコン基板を用いた蒸着マスクでは、シリコン・インゴットを長手方向に対して垂直に薄切りしたウエハを用いている。そして、シリコン・インゴットの直径は通常３００ｍｍである。そこで、従来では、シリコン基板からなる蒸着マスクは直径３００ｍｍまでの大きさのものしか存在せず、これ以上大きな画面サイズに対応するシリコン性蒸着マスクを製造することができないという問題点がある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、シリコンからなるマスクであって、繰り返し使用しても破損し難いマスク、マスクの製造方法、電気光学装置の製造方法および電子機器を提供することを目的とする。
また、本発明は、シリコンからなるマスクであって、そのマスクを被成膜基板に密着させるように使用しても、固着又は破損などが生じることを回避できるマスク、マスクの製造方法、電気光学装置の製造方法および電子機器を提供することを目的とする。
また、本発明は、被成膜領域の大型化に対応することができ、高精度の寸法に薄膜パターンを形成でき、繰り返し使用されても容易に破損しないマスク、マスクの製造方法、電気光学装置の製造方法および電子機器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のマスクは、シリコン基板からなるマスクであって前記シリコン基板における、被成膜部材に薄膜をパターニングするときの該被成膜部材側の面について、算術平均粗さ（Ｒａ）を所定の範囲としたことを特徴とする。
本発明によれば、シリコン基板における被成膜部材側の面を所定範囲の算術平均粗さ（Ｒａ）としたので、その被成膜部材側の面を被成膜部材に密着させても、シリコン基板が被成膜部材に固着することを回避することができる。したがって、本発明は、例えば被成膜基板としてガラス基板を適用しても、マスクをなすシリコン基板がガラス基板に固着して破損することを回避でき、多数回の繰り返し使用に耐えられ、高精度の寸法に薄膜パターンを形成できるマスクを提供することができる。

また、本発明のマスクは、前記シリコン基板における前記被成膜部材側の面が被成膜部材の平面に密着されて用いられるものであることが好ましい。
本発明によれば、マスクをなすシリコン基板を被成膜部材の平面に密着させることで、高精度の寸法に薄膜パターンを形成できる。

また、本発明のマスクは、前記算術平均粗さ（Ｒａ）が０．５μｍ以上であって３μｍ以下であることが好ましい。
本発明によれば、マスクをなすシリコン基板における被成膜部材側の面を算術平均粗さ（Ｒａ）０．５μｍ以上とすることで、そのシリコン基板が被成膜部材に固着して破損することを回避できる。これは、各種の算術平均粗さ（Ｒａ）をもつシリコン基板について、被成膜部材に密着および剥離を繰り返し行い、そのシリコン基板の破損状態を見るという実験結果から導き出されたものである。ただし、上記算術平均粗さ（Ｒａ）を３μｍよりも大きくすると、マスクと被成膜部材との間隔が大きくなり、十分な寸法精度をもった薄膜パターンを形成することが困難となる。そこで、本発明のマスクは、薄膜パターンの寸法精度を維持しながらマスクの破損を回避することができる。

また、本発明のマスクは、前記シリコン基板が面方位（１００）を有することが好ましい。
本発明によれば、面方位（１００）を有するシリコン基板について、例えば結晶異方性エッチングをすることで、マスクの開口部を高精度に形成することができる。

また、本発明のマスクは、前記シリコン基板が複数取り付けられている支持基板を有することが好ましい。
本発明によれば、１つの支持基板に複数のシリコン基板を取り付けることで、シリコン基板からなる従来よりも大きなマスクを簡便に構成することができる。したがって、本発明は、例えば大画面の電気光学装置の製造に対応でき、高精度にパターニングできるマスクを提供することができる。

また、本発明のマスクは、前記支持基板に取り付けられていて隣り合うシリコン基板同士が、該シリコン基板に設けられている開口部の幅と同一値の隙間をもって配置されていることが好ましい。
本発明によれば、シリコン基板とシリコン基板との隙間を、薄膜パターンを形成するための開口部として機能させることができる。したがって、本発明のマスクは、簡便に大型化でき、かつ一定間隔のストライプパターンなどを、高品位にかつ低コストで製造することができる。

また、本発明のマスクは、前記開口部の幅が、前記被成膜部材を有してなる電気光学装置における画素を構成する薄膜パターンの幅と同一であることが好ましい。
本発明によれば、例えば、大画面の電気光学装置の画素を構成する薄膜パターンについて製造できるマスクを、簡便に提供することができる。

上記目的を達成するために、本発明のマスクの製造方法は、シリコン・インゴットについて切断することにより板形状にシリコン基板（ウエハ）を切り出し、切り出された前記シリコン基板について切断することにより該シリコン基板の外形を整え、前記切断によって前記シリコン基板に生じた加工変質層をエッチングにより除去し、前記エッチングが少なくともなされたシリコン基板がマスクの構成部材として用いられることを特徴とする。
本発明によれば、シリコン・インゴットについて切断することのみにより、マスクの構成部材とするシリコン基板の外形を整える。そして、切断によって生じた加工変質層をエッチングにより除去する。これらにより、本発明は、シリコン基板について表面研磨することなく、シリコン基板からなるマスクを形成できる。したがって、本発明は、シリコン基板からなるマスクの該被成膜部材側の面について算術平均粗さ（Ｒａ）を所定の範囲にすることができる。そこで、多数回の繰り返し使用に耐えられ、高精度の寸法に薄膜パターンを形成できるマスクを簡便に製造できる。

また、本発明のマスクの製造方法は、前記シリコン基板における被成膜部材側の面について、算術平均粗さ（Ｒａ）を０．５μｍ以上から３μｍ以下にすることが好ましい。
本発明によれば、前記算術平均粗さ（Ｒａ）０．５μｍ以上とすることで、そのシリコン基板が被成膜部材に固着して破損することを回避できる。さらに、前記算術平均粗さ（Ｒａ）を３μｍ以下とすることにより、十分な寸法精度をもった薄膜パターンを形成できる。そこで、本発明は、薄膜パターンの寸法精度を維持しながら、繰り返し使用できるマスクを製造することができる。

また、本発明のマスクの製造方法は、前記シリコン・インゴットについての切断において、該シリコン・インゴットの長手方向に沿っての切断（縦切り）を有し、前記長手方向に沿っての切断で形成された面のうちの１つを、前記被成膜部材側の面とすることが好ましい。
本発明によれば、シリコン・インゴットを長手方向に沿って切断して、長方形のシリコン基板を得ることができる。従来では、シリコン・インゴットを長手方向に対して垂直に切断し、その後、研磨して円板状のシリコン基板を得ていた。したがって、本発明によれば、従来よりも大面積の１枚のシリコン基板によるマスクを製造することができる。
すなわち、従来においては、シリコン・インゴットを円板状にスライスし、次いで、所定の厚みに削り出し、次いで、加工変質層をウエットエッチングにより除去する。さらに従来においては、前記ウエットエッチングの後に、メカロケミカルポリッシュにより鏡面研磨してマスクの構成要素としている。ところが、メカロケミカルポリッシュ工程では、非常に精密な研磨が行われるため、処理対象のシリコン基板に角があると、その角部分がチッピングを起こし、そのチッピングした欠片がシリコン基板の表面全体を傷つけてしまう。そこで、従来においては、シリコン・インゴットから四角のシリコン基板を製造できず、シリコン・インゴットを本発明のように「縦切り」して長方形の大きなシリコン基板を作れなかった。
一方、本発明では、研磨工程を用いずに、マスク用のシリコン基板を製造する。これにより、本発明は、シリコン・インゴットを縦にスライス（縦切り）して長方形の大きなマスク用のシリコン基板を製造することができる。

また、本発明のマスクの製造方法は、前記シリコン基板について熱酸化処理する熱酸化工程と、前記熱酸化工程が施された前記シリコン基板について、（両面側から）フォトリソグラフィ法を用いてパターニングするパターニング工程と、前記パターニング工程が施された前記シリコン基板について、結晶異方性エッチングを施すことにより、貫通孔からなる開口部を形成するエッチング工程とをことが好ましい。ここで、前記熱酸化工程を実施する前に、前記シリコン基板について洗浄する洗浄工程を施すことが好ましい。
本発明によれば、例えばシリコン・インゴットを縦にスライスして形成された前記シリコン基板について、熱酸化工程、パターニング工程およびエッチング工程を施す。これにより、シリコン基板に対して、簡便に且つ精密に所望形状の開口部を形成でき、精密に薄膜パターンを形成できるマスクを製造することができる。

上記目的を達成するために、本発明の電気光学装置の製造方法は、電気光学装置の構成層をなす薄膜パターンを形成するときに、前記マスクを用いることを特徴とする。
本発明によれば、例えば、大画面であって各画素の膜厚分布が非常に良く、ムラのない高品位な画像を表示できる電気光学装置を低コストで製造することができる。

上記目的を達成するために、本発明の電子機器は、前記マスクを用いて製造されたことを特徴とする。
本発明によれば、例えば、大画面で表示でき、鮮やかでムラがなく大きな画像を表示できる電子機器を低コストで提供することができる。また、本発明によれば、大面積の基板全体に高精細に精密にパターニングされた薄膜からなる電子回路などを備えた電子機器を低コストで提供することができる。

以下、本発明の実施形態に係るマスクについて図面を参照して説明する。
（第１実施形態のマスクの構造）
図１は、本発明の第１実施形態に係るマスクの一例を示す断面図である。本実施形態のマスク５０は、例えば蒸着マスクとして用いることができる。したがって、マスク５０は、被成膜部材に薄膜をパターニングする時、すなわち蒸着時に、蒸着源と被成膜部材５４との間に配置される。

本実施形態のマスク５０は、シリコン基板１で構成されている。シリコン基板１は、例えば面方位（１００）を有することとする。そして、シリコン基板１には貫通孔をなす開口部１２が設けられる。開口部１２は、蒸着時に、蒸着源から出射された蒸着物質が通り抜ける貫通孔をなすものである。したがって、開口部１２は、被成膜部材である被成膜部材５４にパターニングする薄膜の形状とほぼ同一形状となっている。被成膜部材５４としては、例えばガラス基板を適用することができる。

また、マスク５０をなすシリコン基板１における被成膜部材側面５１は、算術平均粗さ（Ｒａ）が０．５μｍ以上から３μｍ以下までの範囲内にされている。ここで、被成膜部材側面５１は、被成膜部材５４に薄膜をパターニングするときのシリコン基板１における被成膜部材５４側の面である。そして、マスク５０は、図１に示すように、蒸着時に、被成膜部材側面５１が被成膜部材５４の平面に密着するように用いられることが好ましい。

従来の蒸着マスク用のシリコン基板（シリコン基板マスク）は、表面が鏡面研磨されている。このため、従来のシリコン基板マスクの表面は、算術平均粗さ（Ｒａ）が０．０５μｍ以下となっている。したがって、かかる従来のシリコン基板マスクを清浄な状態にしておいて、ガラスからなる被成膜部材に密着させると、両表面は非常に活性なため貼り付いて固着し、とれなくなってしまう。ガラス基板から従来のシリコン基板マスクを剥離しようとすると、そのマスクが破損してしまうことが多々あった。

本実施形態のマスク５０は、図１に示すように、被成膜部材側面５１が従来の蒸着マスク用シリコン基板の表面と比べて、凸凹している。これにより、被成膜部材側面５１と被成膜部材５４との接触面積は、従来の蒸着マスク用のシリコン基板と被成膜部材との接触面積と比べて、非常に小さくなる。したがって、本実施形態のマスク５０の被成膜部材側面５１を、清浄な表面をもつガラス基板からなる被成膜部材５４に密着させても、マスク５０と被成膜部材５４とが固着することはない。そこで、本実施形態のマスク５０は、マスクをなすシリコン基板１が被成膜部材５４に固着して破損（固着破損）することを回避でき、多数回の繰り返し使用に耐えられ、高精度の寸法に薄膜パターンを形成できる。

図２は、シリコン基板１の被成膜部材側面５１の算術平均粗さ（Ｒａ）と固着破壊との関係を示す図である。図２においては、被成膜部材側面５１の算術平均粗さ（Ｒａ）が０．０５μｍから５．０μｍまで段階的に異なる８種類のマスク５０を試作し、上記固着破壊について試験を行った結果を示している。すなわち、シリコン基板の表面をウエットエッチングにより各種の算術平均粗さ（Ｒａ）にして、各種のマスク５０を製造する。次いで、各種のマスク５０について、被成膜部材５４への密着および剥離を繰り返して、マスク５０に破損がないかを試験したものである。

図２に示す試験結果では、算術平均粗さ（Ｒａ）が０．５μｍ以上であれば、マスク５０が破損（破壊）しないことがわかった。しかしながら、算術平均粗さ（Ｒａ）が３．０μｍ以上であると、蒸着によるパターニング時の膜厚に影響を及ぼし、パターニング精度が低下してしまうことも、実験的にわかった。したがって、本実施形態のマスク５０は、シリコン基板１の被成膜部材側面５１の算術平均粗さ（Ｒａ）を０．５μｍ以上から３μｍ以下までの範囲内とするので、蒸着パターニング精度を維持しつつ固着によるマスク破壊を回避することができる。

また、本実施形態のマスク５０は、シリコン基板１の被成膜部材側面５１の算術平均粗さ（Ｒａ）を０．５μｍ以上から３μｍ以下までの範囲内とするので、シリコン基板１について鏡面研磨処理をする必要がない。これにより、本実施形態のマスク５０は、従来のシリコン基板マスクよりも大幅に原料コストおよび加工コストを低減することができる。

（マスクの製造方法）
次に、図３から図５を参照して本実施形態に係るマスクの製造方法について説明する。図３は、マスク５０の構成材料となるシリコン基板１ａを示す斜視図である。このシリコン基板１ａは、シリコン・インゴットについて切断することにより長方形の板状にシリコン基板を切り出し、そのシリコン基板について切断することにより外形を整え、さらに加工変質層をエッチングにより除去したものである。シリコン基板１ａは、面方位（１００）を有することが好ましい。

また、図３に示すシリコン基板１ａは、シリコン・インゴットを長手方向に沿っての切断（縦切り）して、その切断面を図１に示す被成膜部材側面５１とすることが好ましい。本実施形態の製造方法では、シリコン基板について研磨しないので、シリコン・インゴットを縦切りして長方形の従来よりも大きなシリコン基板を製造することができる。

すなわち、従来のシリコン基板の製造方法では、メカロケミカルポリッシュにより鏡面研磨するが、処理対象のシリコン基板に角があると、その角部分がチッピングを起こし、そのチッピングした欠片がシリコン基板の表面全体を傷つけてしまう。そこで、従来においては、シリコン・インゴットから四角のシリコン基板を製造できず、シリコン・インゴットを本実施形態のシリコン基板１ａのように「縦切り」して長方形の大きなシリコン基板を作れなかった。

シリコン基板１ａは、例えば幅ｄＸが３００ｍｍ、長さｄＹが８００ｍｍ、厚さｄＺが０．８ｍｍの板形状とする。このようなシリコン基板１ａは、１つのインゴットから３０枚取り出すことが可能である。なお、シリコン基板１ａの形状は、正方形、三角形、５角形、６角形などの多角形でもよく、円板形状としてもよい。

図４は、図３に示すシリコン基板１ａを原材料として、本実施形態のマスク５０を製造するプロセスを示す模式断面図である。本製造プロセスは、熱酸化工程（図４（ａ））と、パターニング工程（図４（ｂ））と、エッチング工程（図４（ｃ））とを有している。

具体的には、先ず、シリコン基板１ａについて湿式熱酸化工程を施し、シリコン基板１ａの露出面全体に緻密なＳｉＯ_２膜２を形成する熱酸化工程を施す（図４（ａ））。
この熱酸化工程を施す前に、シリコン基板１ａについて洗浄する洗浄工程を施すことが好ましい。
熱酸化工程の後に、ＳｉＯ_２膜２について、図１の開口部１２となる領域１２ａを、フォトリソグラフィ法と緩衝ふっ酸とを用いて選択的にエッチングするパターニング工程を施す（図４（ｂ））。

次いで、ＫＯＨ又はテトラメチル水酸化アンモニウムなどの水溶液を８０℃に加熱し、その水溶液を用いてシリコン基板１ａを侵漬エッチングするエッチング工程を施す。この侵漬エッチングは、結晶異方性エッチングとなる。これらにより、シリコン基板１ａにはテーパー形状の貫通孔１２ｂを所望数だけ精密に形成される（図４（ｃ））。
最後に、シリコン基板１ａを緩衝ふっ酸溶液に侵漬することにより、ＳｉＯ_２膜２を除去して、所望形状の開口部１２を有するシリコン基板１からなるマスク５０が完成する（図４（ｄ））。

これらにより、本実施形態の製造方法によれば、シリコン基板１ａに対して、簡便に且つ精密に所望形状の開口部１２を形成でき、精密に薄膜パターンを形成できるマスク５０を製造することができる。また、本実施形態の製造方法では、面方位（１００）を有するシリコン基板１ａについて、結晶異方性エッチングをするので、マスク５０の開口部１２をより高精度に形成することができる。また、本実施形態の製造方法では、シリコン基板１ａについて研磨せずにマスク５０に加工するので、被成膜部材側面５１の算術平均粗さ（Ｒａ）を０．５μｍ以上、３μｍ以下にすることができる。したがって、本実施形態の製造方法は、被成膜部材５４に固着して破損することを回避できるマスク５０を製造することができる。

（第２実施形態のマスクの構造）
図５は本発明の第２実施形態に係るマスクを示す図であり、図５（ａ）は斜視図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）の部位ＡＡ’の断面図である。本実施形態のマスク１００は、より大きなマスクを構成できるものであり、例えば大画面の電気光学装置の製造に用いることができる。

マスク１００は、第１実施形態に係るマスク５０を複数枚有して構成されている。すなわち、マスク１００は、第１実施形態に係る複数のマスク５０であるマスク５０ａ，５０ｂ，５０ｃと、その複数のマスク５０ａ，５０ｂ，５０ｃが取り付けられている支持基板１０とを有している。支持基板１０は、四角いリング形状をしている。また、支持基板１０には、アライメントマーク１４が形成されている。そして、各マスク５０ａ，５０ｂ，５０ｃは、アライメントマーク１４を基準にアライメントされて支持基板１０に接着されている。

各マスク５０ａ，５０ｂ，５０ｃには、図５に示すように、長孔形状の開口部１２が複数もうけられている。そして、各開口部１２は縦横に一定間隔で行列に配置されている。したがって、各マスク５０ａ，５０ｂ，５０ｃの開口部１２は、図６に示す「縦ストライプ」の画素配置をなす薄膜パターンに対応する形状である。したがって、マスク１００は縦ストライプの画素を形成するために用いられる。

また、各マスク５０ａ，５０ｂ，５０ｃは、それぞれの長手方向が平行となるように、支持基板１０上に配置されている。そして、マスク５０ａとマスク５０ｂとの間、およびマスク５０ｂとマスク５０ｃとの間には、幅ｄ１の隙間がある。この幅ｄ１は、各マスク５０ａ，５０ｂ，５０ｃの開口部１２の幅ｄ１と同一である。

これらにより、本実施形態のマスク１００は、シリコン基板からなるマスク５０ａ，５０ｂ，５０ｃ相互間の隙間を、薄膜パターンを形成するための開口部１２として機能させることができる。したがって、マスク１００は、簡便に大型化でき、例えば大画面の電気光学装置（例えば有機ＥＬパネル）の画素を構成する一定間隔のストライプパターンなどを、高品位にかつ低コストで製造することができる。

支持基板１０の構成材料は、マスク５０ａ，５０ｂ，５０ｃの構成材料の熱膨張係数と同一又は近い熱膨張係数を有するものが好ましい。マスク５０ａ，５０ｂ，５０ｃはシリコンであるので、シリコンの熱膨張係数と同一又は近い熱膨張係数をもつ材料で支持基板１０を構成する。このようにすることにより、支持基板１０とマスク５０ａ，５０ｂ，５０ｃとの熱膨張量の違いによる「歪み」又は「橈み」の発生を抑えることができる。例えば、シリコンの熱膨張係数（３０×１０Ｅ-7/℃）に対して、コーニング社製のパイレックス（登録商標）ガラスの熱膨張係数（３０×１０Ｅ-7/℃）はほぼ同一値である。無アルカリガラスである日本電気ガラス社製のＯＡ−１０の熱膨張係数（３８×１０Ｅ-7/℃）、金属材料では４２アロイの熱膨張係数（５０×１０Ｅ-7/℃）およびインバー材の熱膨張係数（１２×１０Ｅ-7/℃）などもシリコンの熱膨張係数に近い。したがって、支持基板１０の構成材料としては、パイレックス（登録商標）ガラス、無アルカリガラスであるＯＡ−１０および４２アロイなどが適用できる。

（電気光学装置の製造方法）
図７は、本発明の実施形態に係る電気光学装置の製造方法を示す模式断面図である。本実施形態では、電気光学装置の一つとして有機ＥＬ装置を挙げて説明する。図７において上記実施形態と同一の構成要素には、同一符号を付している。したがって、図７に示す製造方法では上記実施形態のマスク１００を用いている。

本実施形態では、マスク１００を使用して被成膜部材５４に発光材料を成膜する。被成膜部材５４は、複数の有機ＥＬ装置を形成するためのもので、ガラス基板等の透明基板である。被成膜部材５４には、図８（Ａ）に示すように、電極（例えばＩＴＯ等からなる透明電極）５６および正孔輸送層５８が形成されている。なお、電子輸送層を形成してもよい。

図７及び図１に示すように、マスク１００におけるシリコン基板１の被成膜部材側面５１が被成膜部材５４の被製膜面に密着するように、マスク１００は配置される。本実施形態では、被成膜部材５４の背後には磁石４８が配置されている。この磁石４８がマスク１００に形成された磁性体膜（図示せず）を引き寄せ、マスク１００と被成膜部材５４とを密着させている。

図８（Ａ）〜図８（Ｃ）は、有機ＥＬ装置の製造過程で用いられる発光材料の成膜方法を説明する模式断面図である。発光材料は、例えば有機材料であり、低分子の有機材料としてアルミキノリノール錯体（Ａｌｑ₃）があり、高分子の有機材料としてポリパラフェニレンビニレン（ＰＰＶ）がある。発光材料の成膜は、蒸着によって行うことができる。例えば図８（Ａ）に示すように、マスク１００（マスク５０）を介して赤色の発光材料をパターニングしながら成膜し、赤色の発光層６０を形成する。

そして、図８（Ｂ）に示すように、マスク１００をずらして、緑色の発光材料をパターニングしながら成膜し、緑色の発光層６２を形成する。そして、図８（Ｃ）に示すようにマスク１００を再びずらして、青色の発光材料をパターニングしながら成膜し、青色の発光層６４を形成する。

本実施形態に係る電気光学装置の製造方法では、マスク１００と被成膜部材５４とが固着することを回避できるので、同一のマスク１００を複数回の蒸着処理に繰り返し使用することができる。また、マスク１００は、複数のシリコン基板からなるマスク５０で構成され、簡易に大型することができる。したがって、本実施形態の製造方法によれば、大画面であって各画素の膜厚分布が非常に良く、ムラのない高品位な画像を表示できる有機ＥＬ装置を低コストで製造することができる。

図９は、上述した電気光学装置の製造方法を経て製造された有機ＥＬ装置の概略構成を示す模式断面図である。有機ＥＬ装置は、被成膜部材５４、電極５６、正孔輸送層５８、発光層６０，６２，６４などを有する。発光層６０，６２，６４上には、電極６６が形成されている。電極６６は、例えば陰極電極である。本実施形態の有機ＥＬ装置は、表示装置（ディスプレイ）として好適であり、発光層６０，６２，６４においてパターンずれが少なく膜厚分布が非常に均一化され、ムラの無い鮮やかな大画面の表示装置となることができる。また、本実施形態によれば、大画面で高性能の有機ＥＬ装置を低コストで提供することができる。

（電子機器）
次に上記実施形態のマスクを用いて製造された電子機器について説明する。
図１０（ａ）は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図１０（ａ）において、符号６００は携帯電話本体を示し、符号６０１は上記実施形態のマスクを用いて形成された電気光学装置からなる表示部を示している。図１０（ｂ）は、ワープロ、パソコンなどの携帯型情報処理装置の一例を示した斜視図である。図１０（ｂ）において、符号７００は情報処理装置、符号７０１はキーボードなどの入力部、符号７０２は上記実施形態のマスクを用いて形成された電気光学装置からなる表示部、符号７０３は情報処理装置本体を示している。図１０（ｃ）は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図１０（ｃ）において、符号８００は時計本体を示し、符号８０１は上記実施形態のマスクを用いて形成された電気光学装置からなる表示部を示している。

図１０に示す電子機器は、大画面で表示でき、鮮やかでムラがなく大きな画像を高品位に表示でき、さらに、低コストで製造することができる。

なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能であり、実施形態で挙げた具体的な材料や層構成などはほんの一例に過ぎず、適宜変更が可能である。例えば、上記実施形態ではマスク５０，１００を蒸着マスクとして用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、スパッター法又はＣＶＤ法などにおけるマスクとしてマスク５０，１００を用いることができる。

本発明の第１実施形態に係るマスクの一例を示す断面図である。 シリコンマスクの算術平均粗さと固着破壊との関係を示す図である。 本発明の実施形態に係るマスクの構成材料を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係るマスク製造プロセスを示す模式断面図である。 本発明の第２実施形態に係るマスクを示す図である。 同上のマスクによって形成される画素パターンの配列例を示す図である。 本発明の実施形態に係る電気光学装置の製造方法を示す模式断面図である。 本発明の実施形態に係る発光材料の成膜方法を示す模式断面図である。 同上の製造方法で製造された有機ＥＬ装置を示す模式断面図である。 本発明の実施形態に係る電子機器を示す斜視図である。

符号の説明

１，１ａ…シリコン基板、２…ＳｉＯ_２膜、１０…支持基板、１２…開口部、１２ａ…領域、１２ｂ…貫通孔、１４…アライメントマーク、５０，５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，１００…マスク、５１…被成膜部材側面、５４…被成膜部材

Claims (14)

1. シリコン基板からなるマスクであって、
   前記シリコン基板は、被成膜部材に薄膜をパターニングするときの該被成膜部材側の面について、算術平均粗さを所定の範囲としたことを特徴とするマスク。
2. 前記シリコン基板における前記被成膜部材側の面は、被成膜部材の平面に密着されて用いられるものであることを特徴とする請求項１に記載のマスク。
3. 前記算術平均粗さは、０．５μｍ以上であって３μｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載のマスク。
4. 前記シリコン基板は、面方位（１００）を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のマスク。
5. 前記シリコン基板が複数取り付けられている支持基板を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のマスク。
6. 前記支持基板に取り付けられていて隣り合うシリコン基板同士は、該シリコン基板に設けられている開口部の幅と同一値の隙間をもって配置されていることを特徴とする請求項５に記載のマスク。
7. 前記開口部の幅は、前記被成膜部材を有してなる電気光学装置における画素を構成する薄膜パターンの幅と同一であることを特徴とする請求項６に記載のマスク。
8. シリコン・インゴットについて切断することにより板形状にシリコン基板を切り出し、
   切り出された前記シリコン基板について切断することにより該シリコン基板の外形を整え、
   前記切断によって前記シリコン基板に生じた加工変質層をエッチングにより除去し、
   前記エッチングが少なくともなされたシリコン基板がマスクの構成部材として用いられることを特徴とするマスクの製造方法。
9. 前記シリコン基板における被成膜部材側の面について、算術平均粗さを０．５μｍ以上から３μｍ以下にすることを特徴とする請求項８に記載のマスクの製造方法。
10. 前記シリコン・インゴットについての切断では、該シリコン・インゴットの長手方向に沿っての切断を有し、
    前記長手方向に沿っての切断で形成された面のうちの１つを、前記被成膜部材側の面とすることを特徴とする請求項８又は９に記載のマスクの製造方法。
11. 前記シリコン基板について熱酸化処理する熱酸化工程と、
    前記熱酸化工程が施された前記シリコン基板について、フォトリソグラフィ法を用いてパターニングするパターニング工程と、
    前記パターニング工程が施された前記シリコン基板について、結晶異方性エッチングを施すことにより、貫通孔からなる開口部を形成するエッチング工程とを有することを特徴とする請求項８から１０のいずれか一項に記載のマスクの製造方法。
12. 前記熱酸化工程を実施する前に、前記シリコン基板について洗浄する洗浄工程を施すことを特徴とする請求項１１に記載のマスクの製造方法。
13. 電気光学装置の構成層をなす薄膜パターンを形成するときに、請求項１から７のいずれか一項に記載のマスク、又は、請求項８から１２のいずれか一項に記載のマスクの製造方法で製造されたマスク、を用いることを特徴とする電気光学装置の製造方法。
14. 請求項１から７のいずれか一項に記載のマスク、又は、請求項８から１２のいずれか一項に記載のマスクの製造方法で製造されたマスク、を用いて製造されたことを特徴とする電子機器。
    
    

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