JP2006210038A - マスクの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 マスクの大型化を図る場合でも、マスクを高精度に製造し、かつマスク製造の際の歩留りの低下を防止したマスクの製造方法を提供する。
【解決手段】 本発明のマスク５０の製造方法は、所定パターンの開口部２２が形成されたマスク部材２０をアライメント基板３８に配置するマスク部材配置工程と、マスク部材２０の開口部に対応する位置に開口部４０が形成されたベース部材３８をマスク部材２０上に配置するベース部材配置工程と、マスク部材２０にベース部材３８を固定する接合工程と、マスク部材２０が接合されたベース部材３８をアライメント基板３８から離反させる離反工程と、を有することを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、マスクの製造方法に関する。

近年、半導体技術の発達に伴い電子機器の小型化及び軽量化が進んでいる。これに伴い、新しい環境に適合する表示装置、即ち薄くて軽くかつ低い駆動電圧及び低い消費電力の特性を備えた薄型表示装置に対する要求が急激に増大している。このような薄型表示装置の一つとして、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子を用いたＥＬ表示装置が注目されている。電界発光を利用した有機ＥＬ素子は、自己発光のため視認性が高く、かつ耐衝撃性に優れるなどの優れた特徴を有する。

上記有機ＥＬ装置の製造工程において、例えばＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の発光層や発光層を挟持する上部電極、下部電極を形成するには、水分や酸素による有機材料の劣化等が問題となるため、パターンに対応する開口部を有するマスクを用いた真空蒸着法が用いられている。このような蒸着工程を含む有機ＥＬ装置の製造方法では、一般的に基板を大型化して１枚の基板からのパネルの取り個数を増やすことにより、低コスト化を図ることが可能となるが、マスクの大型化によりマスク製造の歩留り低下を招く場合がある。

そこで、歩留り低下を改善するべく、以下に示す方法が提案されている。
特許文献１に開示の発明では、蒸着マスクとして使用する複数のマスク部材とそれを取り付ける基材とを、それぞれに形成したアライメントマークにより位置決めして固定（溶接、テープ）することによって、歩留りの低下を回避するとともにマスクの大型を図っている。蒸着マスクの基材の材料としては、金属材料が使用されている。
特開２００１−２３７０７３号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示の発明には、以下に示す問題があった。つまり、複数のメタルマスクを取り付ける基材は、金属材料により形成されている。そのため、高精度のアライメントマークを基材に形成することが困難であり、高精度な蒸着マスクを形成することができず、蒸着マスク製造の歩留りの低下を招くという問題があった。仮に、基材を構成する材料を金属材料からガラス材料にしたとしても、ガラスへの機械加工に制限、破損し易い、又はチッピング等による屑の発生等の問題があり、蒸着マスク製造の歩留りの低下という問題を解決することは困難であった。

本発明は、これらの問題を解決することを目的とし、マスクの大型化を図る場合でも、マスクを高精度に製造し、かつマスク製造の際の歩留りの低下を防止したマスクの製造方法を提供することを目的としている。

本発明は上記課題を解決するものであり、所定パターンの開口部が形成されたマスク部材をアライメント基板に配置するマスク部材配置工程と、前記マスク部材の前記開口部に対応する位置に開口部が形成されたベース部材を前記マスク部材上に配置するベース部材配置工程と、前記マスク部材に前記ベース部材を固定する接合工程と、前記マスク部材が接合された前記ベース部材を前記アライメント基板から離反させる離反工程と、を有することを特徴とする。

この方法によれば、直接的にマスク部材をベース部材に接合させるのではなく、一旦アライメント基板に中継させた後にマスク部材をベース部材に接合させる。これにより、マスク部材をベース部材に配置する際に、マスク部材とベース部材とを直接位置合わせする必要がない。つまり、ベース部材とアライメント基板と位置合わせすることで、高精度にベース部材とマスク部材とを接合させることが可能となる。また、中継基板として用いるアライメント基板は、最終的にマスクの構成要素とならないため、種々の材料を選択することが可能である。これにより、アライメント基板への高精度なアライメントマークの形成が容易となり、マスク製造において歩留りの低下を防止することができる。
ここで「マスク部材」とは、被処理基板に形成するパターンに対応した複数の開口部が形成された部材であり、蒸着物質を開口部により透過させ、被処理基板に所定パターンを形成するものである。「ベース部材」とは、マスク部材を支持するフレームとして機能するものである。「アライメント基板」とは、マスクを製造する際に、マスク部材を一次的に配置する中継基板として機能するものである。そして本発明の「マスク」は、マスク部材とベース部材との積層構造により形成されている。

また本発明のマスクの製造方法は、前記マスク部材配置工程の前に、前記マスク部材に第１アライメントマークを形成するとともに、前記マスク部材の前記第１アライメントマークに対応する前記アライメント基板上の位置に第２アライメントマークを形成するアライメントマーク形成工程と、を有し、前記マスク部材配置工程において、前記マスク部材の前記第１アライメントマークと前記アライメント基板の前記第２アライメントマークとを位置合わせして、前記アライメント基板上に前記マスク部材を配置することも好ましい。
この方法によれば、アライメントマークに基づいて位置合わせして前記アライメント基板上に前記マスク部材を配置するため、高精度にマスク部材をアライメント基板上の所定位置に配置することができる。

また本発明のマスクの製造方法は、前記アライメントマーク形成工程において、前記マスク部材に形成する前記第１アライメントマークを、前記マスク部材に形成する前記開口部と同一工程により形成することも好ましい。
この方法によれば、パターンの開口部と同一工程により第１アライメントマークを形成するため、高精度に第１アライメントマークを形成することができる。さらに、第１アライメントマークをパターンの開口部と同一工程により形成するため、別途第１アライメントマークを形成する工程を設ける必要がなく、マスク製造工程を簡略化することができる。

また本発明のマスクの製造方法は、前記アライメントマーク形成工程において、前記第１アライメントマークを、矩形状の前記マスク部材の平面形状の端部２ヶ所に形成することも好ましい。
この方法によれば、マスク部材の非開口部領域に第１アライメントマークを形成してマスク部材とアライメント基板とを高精度に位置合わせして配置することができる。

また本発明のマスクの製造方法は、前記マスク部材配置工程において、前記アライメント基板に設けられた吸着部により前記マスク部材を前記アライメント基板に吸着することも好ましい。
この方法によれば、吸着部により、アライメント基板上に配置したマスク部材を固定させることができる。これにより、アライメント基板上からのマスク部材の位置ずれを防止することができ、高精度にマスク部材とベース部材とを接合させることができる。

また本発明のマスクの製造方法は、前記吸着部は、前記アライメント基板を貫通し、かつ前記マスク部材の前記開口部とは重ならない領域に対応する前記アライメント基板上の位置に設けられた孔部と、前記孔部に接続された真空ポンプとを備えていることも好ましい。
この方法によれば、孔部にマスク部材が配置されることで密閉された空間が形成され、この密閉された空間を真空ポンプにより減圧させることで、真空状態を形成することができる。これにより、孔部に配置されたマスク部材をアライメント基板上に吸着させることができる。

また本発明のマスクの製造方法は、前記マスク部材をシリコンにより形成することも好ましい。
この方法によれば、マスク部材をシリコン材料から構成することにより、開口部寸法の精度を上げることができるとともに、接合するベース部材との熱膨張係数差が小さくなり、撓み等のマスクの変形を回避することができる。これにより、マスク部材とベース部材との位置ずれを防止することができ、高精度なマスクを形成することができる。

また本発明のマスクの製造方法は、前記マスク部材配置工程において、金属から形成された前記マスク部材を用い、前記マスク部材にテンションを与えて前記アライメント基板上の前記吸着部に配置することも好ましい。
この方法によれば、テンションを与えた状態でマスク部材を吸着部に配置することができる。これにより、マスク部材はテンションが付与された状態で吸着部に吸着されるため、前記ベース部材と接合してテンションを解除した後でも、マスク部材へのテンションが維持されることになる。従って、撓み等のマスク部材の変形を回避することができ、高精度のマスクを形成することができる。

また本発明のマスクの製造方法は、前記ベース部材を金属により形成することも好ましい。又は、前記ベース部材が低熱膨張率材料から形成されていることも好ましい。
この方法によれば、マスク部材が金属材料、低熱膨張係数の材料から形成されているため、ベース部材との熱膨張係数差が小さくなり、撓み等の変形を回避することができる。さらにこのとき、ベース部材をガラスにより形成することにより、ベース部材とマスク部材との熱膨張係数を略等しくすることができる。従って、マスク部材とベース部材との撓み等の変形による位置ずれを防止することができ、高精度のマスクを形成することが可能となる。
また、ベース部材を金属材料により形成した場合、材質上の問題からマスク部材と位置合わせを行うための高精度なアライメントマークを形成することが困難であった。これに対し、本発明では、マスク部材と直接位置合わせを行わず、アライメント基板と簡易な方法により位置合わせを行うため、ベース部材にアライメントマークを形成する必要がなく、高精度なマスクを形成することが可能となる。

また本発明のマスクの製造方法は、前記アライメント基板をガラスにより形成することも好ましい。
この方法によれば、ガラスからなるアライメント基板は、熱膨張係数が小さく、熱膨張による基板の変形等を回避することができる。また、アライメント基板はガラスにより形成されているため、フォトリソグラフィー処理、レーザ加工処理により、アライメント基板上に高精度のアライメントマークを形成することができる。これにより、アライメント基板上に形成されるアライメントマークの位置精度の向上を図ることができる。

また本発明のマスクの製造方法は、前記ベース部材配置工程において、前記アライメント基板の形状及び面積と略等しい前記ベース部材を用い、前記ベース部材の外形と前記アライメント基板の外形とを重ね合わせて、前記ベース部材を前記マスク部材上に位置合わせして配置することも好ましい。
この方法によれば、アライメント基板の形状及び面積と略等しいベース部材を用いている。そのため、ベース部材をマスク部材に配置する際には、ベース部材をアライメント基板の外形に重ね合わせて配置することにより、アライメント基板上に形成されるマスク部材とベース部材との位置合わせを行うことができる。つまり、マスク部材とベース部材とを直接位置合わせする必要がない。これにより、ベース部材とマスク部材とを簡易な方法で位置合わせして接合させ、かつ高精度の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、前記ベース部材配置工程において、前記アライメント基板に前記ベース部材を配置したときに、前記アライメント基板上に配置されたマスク部材の複数の前記開口部と、前記ベース部材の前記開口部とが略同じ位置に配置されるように、前記マスク部材に複数の前記開口部を形成するとともに、前記ベース部材上に前記開口部を形成することも好ましい。
この構成によれば、アライメント基板とベース部材の外形を重ね合わせて位置合わせすることにより、ベース部材の開口部にマスク部材の開口部領域を配置させて、ベース部材とマスク部材とを接合させることができる。つまり、アライメント基板とベース部材との外形を位置合わせすることにより、マスク部材とベース部材との位置合わせをすることができる。よって、簡易な方法によりマスク部材とベース部材とを接合させて、位置ずれのない高精度なマスクを形成することができる。

また本発明のマスクの製造方法は、前記接合工程において、前記マスク部材の周縁部に
接着剤を配置することにより、前記マスク部材と前記ベース部材とを固定することも好ま
しい。
この方法によれば、接着剤の厚さを均一にすることができる。これにより、マスク部材
とベース部材との間を隙間なく接着させることが可能となり、高精度のマスクを形成する
ことが可能となる。

［第１の実施の形態］
以下、本発明の実施形態につき、図面を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
図１（ａ）、（ｂ）は、本実施形態のマスク５０及びマスク５０製造の際に用いるアライメント基板３０の概略構成を示す斜視図である。ここで、アライメント基板５０は、マスク部材２０をベース部材３８に固定する前に一時的に配置する中継基板として機能する基板である。

（マスク部材）
まず、本実施形態のマスクの概略構成について説明する。図１（ａ）に示すように、本実施形態のマスク５０は、マスク部材２０とこのマスク部材２０を支持するベース部材３８とを備えている。マスク部材２０は、所定パターンからなる複数の開口部２２と、アライメント基板３０に配置する際に用いる第１アライメントマーク２４とを備えている。

図１（ａ）では、複数のマスク部材２０が配置されており、各々のマスク部材２０が１つの有機ＥＬパネルの基板の大きさと略等しくなるように形成されている。マスク部材２０は、面方位が（１１０）であるシリコン（単結晶シリコン）により形成されている。これにより、後述するベース部材３８との熱膨張係数差が小さくなり、熱膨張や撓み等によるマスク部材２０の変形を回避することができる。

開口部２２は、蒸着源からの蒸着物が通過する領域であり、被蒸着基板に形成するパターン形状に対応して形成されている。詳細には、開口部２２は、マスク部材２０の厚さ方向に沿って貫通して形成されるとともに、マスク部材２０の短手方向に沿ってストライプ状に複数形成されている。また、第１アライメントマーク２４はマスク部材２０の端部の前記被開口領域に２箇所配置している。このように配置することで、アライメント基板との高精度な位置合わせが可能となっている。図１（ａ）では第１アライメントマーク２４をマスク部材２０の一辺に沿った端部に配置しているが、対角となる端部に配置しても良い。対角となるように配置することで、より高い精度での位置合わせが可能となる。また、本実施形態では、図１（ａ）に示すように、複数の開口部２２が形成された領域を開口部領域２３と呼ぶ。なお、マスク部材２０の周縁部はベース部材３８との接着領域となるため、係る領域には開口部２２が形成されていない。

第１アライメントマーク２４は、アライメント基板３０との位置合わせの際に使用されるものである。この第１アライメントマーク２４は、マスク部材２０の周縁部、つまりマスク部材２０の開口部領域２３とは重ならない領域（非開口部領域）に形成されている。また、第１アライメントマーク２４は、上記開口部と同様に、マスク部材２０の厚さ方向に貫通するとともに、平面視略矩形状に形成されている。なお、本実施形態において用いる平面視とは、平面に対して垂直な方向から見ることを意味する。第１アライメントマーク２４は、上記開口部２２と同一工程により形成される。なお、第１アライメントマーク２４を貫通穴により形成する場合には、上記開口部２２が第１アライメントマーク２４の機能を兼ね備えることも可能である。つまり、複数の開口部２２の一部を第１アライメントマーク２４とすることも可能である。

（ベース部材）
ベース部材３８は、上記マスク部材２０を支持するフレームとして機能するものであり、インバーやスーパーインバー等の低膨張係数の金属材料から形成されている。また、ベース部材３８には、接合されるマスク部材２０に対応して、ベース部材３８の厚さ方向に貫通する長方形状の複数の開口部が形成されている。この開口部４０は、マスク部材２０の開口部領域２３の形状及び面積と略等しいか、又は大きくなるように形成され、マスク部材２０とベース部材３８とを接合した際に、ベース部材２０の開口部４０からマスク部材２０の開口部領域２３が露出されるように形成されている。つまり、本実施形態のマスクは、ベース部材の開口部周縁の枠部にて、マスク部材の非開口部領域が支持されて接合された構造となっている。これにより、ベース部材３８側から蒸着を行う場合に、蒸着物質をベース部材３８によって遮断させることなく通過させることができる。

（アライメント基板）
続けて、本実施形態のアライメント基板の概略構成について説明する。図１（ｂ）に示すように、アライメント基板３０上には、第２アライメントマーク３２と真空吸着機構３３とが各マスク部材配置領域２６のそれぞれに形成されている。アライメント基板３０は、ソーダガラス、低アルカリガラス、石英ガラス、又は水晶等のガラスにより形成されている。また、アライメント基板３０は、上記ベース部材３８と平面視形状及び面積が略等しくなるように形成されており、ベース部材３８との位置合わせが容易に行うことができるようになっている。

第２アライメントマーク３２は、アライメント基板３０上にマスク部材２０を配置する際に、アライメント基板３０とマスク部材２０との位置合わせに使用されるものである。従って、第２アライメントマーク３２は、マスク部材２０に形成される第１アライメントマーク２４の位置に対応したアライメント基板３０上の位置に形成される。この第２アライメントマーク３２は、フォトレジストをパターニングすることにより例えば平面視矩形状、十字状に形成される。このとき、第２アライメントマーク３２は、マスク部材２０の第１アライメントマーク２４の平面視面積よりも小さくかつ相似形に形成されるとともに、第２アライメントマーク３２の中心軸がマスク部材２０の第１アライメントマーク２４の中心軸と重なるように配置する。これにより、後述するように、アライメント基板３０にマスク部材２０を高精度に位置合わせして配置することができる。

真空吸着機構（吸着部）３３は、アライメント基板３０上に配置されるマスク部材２０ごとに対応して形成され、孔部３４と減圧ポンプ３７と制御装置（図示省略）とを備えている。孔部３４は、アライメント基板３０の厚さ方向に貫通し、配置されるマスク部材２０の非開口部領域に対応するアライメント基板３０上の位置に形成される。具体的に孔部３４は、マスク部材２０の長辺の一方と短辺の双方とに対応するマスク部材配置領域２６を形成され、マスク部材２０を区画するようにコの字状に形成されている。また、アライメント基板３０の裏面（アライメント基板３０のマスク部材２０が配置される面とは反対側の面）には、孔部３４に配管を介して接続される減圧ポンプ３７が配設され、減圧ポンプ３７の他端側には制御装置が接続されている。これにより、孔部３４には、マスク部材２０がアライメント基板３０上に配置されるため、孔部３４内に密閉された空間が形成される。そのため、制御装置が駆動すると、減圧ポンプ３７を経由して孔部３４内が排気され密閉された空間が真空状態となり、マスク部材２０がアライメント基板３０上に真空吸着される。

（マスク部材の形成方法）
次に、本実施形態のマスク部材２０の形成方法について図２（ａ）〜（ｆ）を参照して詳細に説明する。
まず、図２（ａ）に示すように、面方位が（１１０）であるシリコンウエハ１０（単結晶シリコン基板，基材）を用意する。そして、熱酸化法等により、シリコンウエハ１０の表面全体に、例えば１μｍ程度の膜厚のシリコン酸化膜１２（ＳｉＯ_２，絶縁膜）を形成する。なお、シリコンウエハ１０の表面全体に形成する膜は、後述するアルカリ水溶液を用いて行うシリコンウエハ１０の結晶異方性エッチングにおいて、耐久性のある膜であれば良いので、ＣＶＤ法による窒化シリコン膜、スパッタ法によるＡｕやＰｔ膜等をシリコンウエハ１０の表面全体に形成しても良い。

次に、図２（ｂ）に示すように、シリコン酸化膜１２の一面側にレジストを塗布し、配線パターンに対応したフォトマスクを用いてフォトリソグラフィー処理し、レジストをパターニングする。次に、上記レジストをマスクとして、シリコン酸化膜１２をエッチング処理する。これにより、配線パターンに対応する領域のシリコン酸化膜１２を除去してシリコンウエハ１０を露出させ、開口１４を形成する。

次に、図２（ｂ）に示すように、シリコン酸化膜１２の他面側を上記方法と同様にして、パターニングしてシリコン酸化膜１２を除去してシリコンウエハ１０を露出させ、開口１６を形成する。

次に、図２（ｃ）に示すように、シリコンウエハ１０の一面側のシリコン酸化膜１２をマスクとして、結晶異方性ウエットエッチング処理を行う。まず、シリコンウエハ１０を例えば、８０℃に加熱した３５重量％の水酸化カリウム水溶液に所定時間浸漬させる。これにより、露出した開口２０の部分のシリコン、つまり、シリコン酸化膜１２に被覆されていない部分が、結晶方位依存性によって異方性ウエットエッチングされる。その結果、図２（ｃ）に示すように、配線パターンに対応した貫通穴２２ａがシリコンウエハ１０に形成される。この貫通穴２２ａは、シリコンウエハ１０の面方向に対して垂直方向に形成される。なお、シリコンウエハ１０の表面に形成されるシリコン酸化膜１２は、シリコンウエハ１０よりもエッチング速度が遅いため、ウエットエッチング処理によっては除去されない。

次に、図２（ｃ）に示すように、シリコンウエハ１０の他面側のシリコン酸化膜１２をマスクとして、上記方法と同様にしてウエットエッチング処理を行う。このとき、シリコンウエハ１０の膜厚を薄膜化するため、上記一面側のエッチング時間よりも多少長い時間、シリコンウエハ１０をエッチング液に浸漬させる。これにより、シリコンウエハ１０の他面側から一面側方向に液圧が低くなるため、シリコンウエハ１０の角部１８がエッチングされ、テーパー形状の開口２２ｂが形成されるとともに、シリコンウエハ１０が厚さｄ２に薄膜化される。本実施形態では、貫通穴２２ａ，２２ｂとによりマスク部材２０に形成される貫通穴２２が構成されている。

次に、図２（ｄ）に示すように、シリコンウエハ１０をフッ酸系エッチング液へ浸漬し、シリコンウエハ１０の表面に形成されるシリコン酸化膜１２を除去する。これにより、蒸着パターンに対応した開口２２が形成されたマスク部材２０が形成される。なお、上記開口２２の形成と同時に、第１アライメントマーク２４をシリコンウエハ１０に形成することも好ましい。

（ベース部材の形成方法）
まず、インバーやスーパーインバー等の低膨張係数の金属材料からなるベース部材３８を用意し、ベース部材３８の全面にレジストを塗布する。ベース部材３８は、上述したように、アライメント基板３０との位置合わせを容易とするため、アライメント基板３０の平面視形と略同じ形状及び面積のものを用意する。そして、開口部４０に対応するパターンが形成されたマスクを用いてフォトリソグラフィー処理によりレジストをパターニングする。次に、このレジストをマスクとしてフッ酸等によりウエットエッチング処理を施す。これにより、ベース部材３８にマスク部材２０の開口部領域２３の形状と略等しい開口部４０が形成される。

（アライメント基板の製造方法）
まず、石英ガラス等のガラスから形成されるアライメント基板３０を用意し、アライメント基板３０の全面にレジストを塗布する。そして、真空吸着機構３３の孔部３４に対応するパターンが形成されたマスクを用い、フォトリソグラフィー処理によりレジストをパターニングする。次に、このレジストをマスクとしてフッ酸等によりアライメント基板３０にウエットエッチング処理を施す。これにより、図１（ｂ）に示すように、アライメント基板３０に所定パターンの孔部３４が各マスク部材配置領域２６にコの字状に形成される。また、例えば、アライメント基板３０がパイレックス（登録商標）ガラス又はＯＡ−１０などの無アルカリガラスであれば、ブラスト法によりアライメント基板３０を削って貫通穴を形成することができる。次に、アライメント基板３０の裏面側の孔部３４に減圧ポンプ３７の一端を取り付けるとともに、減圧ポンプ３７の他端を制御装置に接続させる。これにより、本実施形態の真空吸着機構３３が形成される。

次に、アライメント基板３０上に第２アライメントマーク３２を形成する。まず、アライメント基板３０上にスパッタ法によりＣｒ（クロム）を成膜する。次に、スプレーコート式のレジストコーターで成膜したＣｒ上にレジストを塗布する。次に、第２アライメントマーク３２に対応するパターンが形成されたマスクを用い、フォトリソグラフィー処理によりレジストをパターニングする。続けて、このレジストをマスクとしてウエットエッチング処理する。これにより、アライメント基板３０上の各マスク部材配置領域２６に第２アライメントマーク３２が形成される。なお、アライメント基板３０上に形成する第２アライメントマーク３２は、レーザ等によるマーキングにより形成することも好ましい。

（マスクの製造方法）
以下に、本実施形態のマスクの製造方法について図３〜図５を参照して説明する。
図３〜図５は、本実施形態のマスクの製造工程を示した斜視図である。
まず、図３に示すように、アライメント基板３０上にマスク部材２０を配置する。具体的には、マスク部材２０の開口部領域２３が、ベース部材３８の外形とアライメント基板３０の外形とを重ね合わせた際に、ベース部材３８の開口部４０に対応するように、アライメント基板３０上に位置合わせして配置する。

ここで、位置合わせ方法について説明する。位置合わせの方法としては、アライメント基板３０上の第２アライメントマーク３２とマスク部材２０の第１アライメントマーク２４と位置合わせすることにより行う。具体的には、まずマスク部材２０をアライメント基板３０に近接させる。そして、ＣＣＤを搭載したカメラを用いて、マスク部材２０の上方からマスク部材２０の第１アライメントマーク２４に焦点を合わせ、マスク部材２０の第１アライメントマーク２４を撮像する。このとき、カメラは、マスク部材２０の貫通孔からなる第１アライメントマーク２４の外周（枠）に、マスク部材２０の下方に配置されるアライメント基板３０の第２アライメントマーク３２が収容されているかを計測する。そして、マスク部材２０の貫通孔の外周に収容されない場合にはずれ量値を算出し、この値を位置合わせ装置（図示省略）にフィードバックする。そして、位置合わせ装置は、この値に基づいてマスク部材２０又はアライメント基板３０を適宜移動させる。そして、位置合わせが終了した後（第１アライメントマーク２４の外周に第２アライメントマーク３２が収容された後）、マスク部材２０をアライメント基板３０上に配置する。

次に、図３に示すように、アライメント基板３０上の各マスク部材配置領域２６にマスク部材２０が配置されると、減圧ポンプ３７に接続される制御装置が駆動し、アライメント基板３０の孔部３４内が排気され、マスク部材２０がアライメント基板３０に真空吸着される。これにより、マスク部材２０をアライメント基板３０上からずらさずに一時的に固定させ、高精度にベース部材３８にマスク部材２０を接合させることができる。なお、上記制御装置は、マスク部材２０をアライメント基板３０上に配置する前から駆動させることも好ましい。

次に、図４に示すように、アライメント基板３０に配置したマスク部材２０上面に接着剤３６をディスペンサーにより塗布する。接着剤３６としては、例えば、反応硬化型接着剤、熱硬化型接着剤、紫外線硬化型接着剤等の光硬化型接着剤、嫌気硬化型接着剤等の各種硬化型接着剤等が挙げられる。接着剤３６の組成としては、例えば、エポキシ系、アクリレート系、シリコーン系等、いかなるものでも良い。また市販の接着剤３６を用いる場合、使用する接着剤３６は適当な溶剤を添加することによって、塗布するために好適な粘度に調節しても良い。接着剤３６を塗布する位置は、マスク部材２０上面の非開口部形成領域、つまりマスク部材２０の周縁部の所定位置に塗布する。本実施形態では、マスク部材２０平面視の一方の長辺に沿って点状に２箇所塗布する。これにより、アライメント基板３０が熱膨張した場合でも、接着剤３６の自由度により、マスク部材２０を撓ませることなく、密着させて配置することが可能となる。また、接着剤３６には、球状又は芯状のガラス等で形成されたギャップ材を注入することにより、接着剤３６の厚さを制御することも好ましい。これにより、接着剤３６の厚さを均一に維持することができる。

次に、図４に示すように、アライメント基板３０のマスク部材２０上にベース部材３８を位置合わせして配置する。本実施形態では、アライメント基板３０とベース部材３８とは外形が略等しく形成されている。従って、位置合わせの方法としては、上記ＣＣＤを搭載したカメラを用いて、ベース部材３８の上方から撮像し、アライメント基板３０の外形とベース部材３８の外形とが重なるようにして位置合わせを行う。そして、位置合わせが終了した後、マスク部材２０上にベース部材３８を配置する。このように、本実施形態では、外形基準程度の位置合わせにより、ベース部材３８の開口部４０にマスク部材２０の開口部領域２３を正確に配置することができる。そして、マスク部材２０の周縁部、つまり非開口部領域は、ベース部材３８の開口部周辺領域と接着剤３６により接合され、マスク部材２０とベース部材３８とが固定される。このとき、ベース部材３８に荷重をかけて押圧することも好ましい。これにより、良好に接着剤３６が広がる。その後、使用する接着剤３６が紫外線硬化型の場合は、アライメント基板３０側から紫外線を照射することにより接着剤３６を硬化させる。なお、接着剤３６は、ベース部材３８側及びマスク部材２０とベース部材３８の両方に配置することも好ましい。また、アライメント基板３０上に、マスク部材２０とのアライメントに用いるアライメントマークとは別にベース部材３８とアライメントするためのアライメントマークを形成することも好ましい。

次に、図５に示すように、アライメント基板３０からマスク部材２０とベース部材３８とを離反させる。具体的には、真空吸着機構３３の制御装置は、ベース部材３８の配置が終了すると、減圧ポンプ３７の駆動を停止し、孔部３４内を大気圧状態に戻す。これにより、アライメント基板３０とマスク部材２０との真空吸着が解除される。次に、マスク部材２０とベース部材３８とをアライメント基板３０から離反させる。このようにして本実施形態では、図３に示すように、マスク部材２０とマスク部材２０を支持するベース部材３８とからなるマスク５０を形成する。

この方法によれば、直接的にマスク部材２０をベース部材３８に接合させるのではなく、一旦アライメント基板３０に中継させた後にマスク部材２０をベース部材３８に接合させる。このとき、ベース部材３８は、アライメント基板３０の形状及び面積と略等しいベース部材３８を用いている。そのため、ベース部材３８をマスク部材２０に配置する際には、ベース部材３８をアライメント基板３０の外形に重ね合わせて配置することにより、アライメント基板３０上に形成されるマスク部材２０とベース部材３８との位置合わせを行うことができる。つまり、マスク部材２０とベース部材３８とを直接位置合わせする必要がない。これにより、ベース部材３８とマスク部材２０とを簡易な方法で位置合わせして接合させ、かつ高精度のマスク５０を製造することができる。従って、高精度な位置合わせが不要となり効率的にマスクを製造することができ、マスク製造において歩留りの低下を防止することができる。

［第２の実施の形態］
以下に、本実施形態の好適な一例について説明する。
本実施形態では、上記第１実施形態において説明したアライメント基板３０とマスク部材２０との位置合わせ方法とは異なる位置合わせ方法について説明する。上記第１実施形態では、マスク部材２０側からアライメント基板３０とマスク部材２０との位置合わせを行っていたが、本実施形態では、アライメント基板３０側から位置合わせを行う点において異なる。なお、その他のアライメント基板３０及びマスク部材２０の基本構成は、上記第１実施形態と同様であるため、図１〜図４を参照して説明する。また、共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

アライメント基板３０に第１実施形態と同様の方法により、Ｃｒを所定形状にパターニングした第２アライメントマーク３２を形成する。そして、マスク部材２０の下面側（アライメント基板３０と接合する面側）に、マスク部材２０の開口部２２形成とフォトリソグラフィー処理、エッチング処理により第１アライメントマーク２４を形成する。本実施形態において第１アライメントマーク２４は、マスク部材２０を貫通するものではなく、傾斜面を有する溝により形成される。次に、アライメント基板３０の下方側から光を照射する。これにより、アライメント基板３０の第２アライメントマーク３２では照射された光を反射し、マスク部材２０の第１アライメントマーク２４では光を乱反射する。従って、アライメント基板３０の下方側からアライメントマークを撮像した場合、第１アライメントマーク２４では光を乱反射するため他の領域よりも暗くなり、第２アライメントマーク３２では他の領域よりも明るくなる。そこで、第１アライメントマーク２４の暗い部分を第２アライメントマークの中央に配置されるように位置合わせすることにより、マスク部材２０をアライメント基板３０に正確に位置合わせして配置することができる。本実施形態によれば、上記第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。

［第３の実施の形態］
以下に、本実施形態の好適な一例について説明する。
上記実施形態では、マスクを構成するマスク部材２０の材料にシリコンを使用していた。これに対し、本実施形態では、マスクを構成するマスク部材２０の材料に金属（メタル）を使用している点において異なる。なお、本実施形態は、マスク部材２０に金属を使用する点において異なるのみでその他のマスクの基本構成等は上記実施形態と同様であるため、図３〜図５を参照して説明する。さらに、共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

本実施形態では、マスク部材２０をアライメント基板３０上に配置する前に、マスク部材２０に張力（テンション）を付与する。テンションを付与する方法としては、例えばマスク部材２０に磁性体材料を磁気吸着させる方法、又はマスクの４辺の端部を伸縮方向とは逆方向に引っ張る方法等が挙げられる。

次に、マスク部材２０にテンションを付与した状態で、アライメント基板３０上のマスク部材配置領域に位置合わせして配置する。続けて、真空吸着機構３３は、制御装置を駆動して減圧ポンプ３７を介して孔部３４内を排気し、真空状態にする。これにより、マスク部材２０がアライメント基板３０上に真空吸着される。そして、マスク部材２０がアライメント基板３０上に真空吸着された後に、マスク部材２０のテンションを解除する。このように、マスク部材２０へのテンションを解除した後でも、マスク部材２０は真空吸着機構３３によって真空吸着されているため、マスク部材２０に付与されたテンションは維持される。

本実施形態においてマスク部材２０とアライメント基板３０との位置合わせは、アライメント基板３０及びマスク部材２０に形成したアライメントマークを用いて行う。アライメント基板３０上に形成するアライメントマークは、上記第１実施形態と同様に、例えばレジストをパターニングすることにより形成する。金属からなるマスク部材２０に形成するアライメントマークは、マスク部材２０に形成する開口部と同一工程により形成する。アライメントマークは、エッチング処理、機械加工による研削、レーザによる加工等により形成することができる。

次に、図４に示すように、マスク部材２０上面の周縁部に接着剤３６を配置する。その後、マスク部材２０上にベース部材３８を配置して、マスク部材２０とベース部材３８とを接合する。これにより、マスク部材２０は、テンションが付与された状態を維持してベース部材３８に接合される。このとき、テンションを維持するために、接着剤３６を塗布する箇所を増やすこともできる。その他の工程については、上記第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。

本実施形態では、予めマスク部材２０にテンションを付与した状態でマスク部材２０をアライメント基板３０に配置する。アライメント基板３０上でマスク部材２０は、真空吸着機構３３によりテンションが付与された状態を維持する。そして、マスク部材２０にテンションが付与された状態で、ベース部材３８とマスク部材２０を接合する。これにより、マスク部材２０にテンションが付与された状態を維持してマスク５０を形成することができる。従って、本実施形態のマスク５０によれば、蒸着時の熱等の熱膨張によるマスク部材２０の撓み等の変形を回避することができ、高精度のマスク５０を形成することができる。

［電子機器］
図６は、本発明に係る電子機器の一例である薄型大画面テレビ１２００の斜視構成図である。図６に示すように、薄型大画面テレビ１２００は、上記実施形態において製造したマスク５０を用いて蒸着法により製造された有機ＥＬ装置からなる表示部１２０１と、筐体１２０２と、スピーカ等の音声出力部１２０３とを主体として構成されている。本実施形態によれば、高精度なマスクを用いてるため、発光ムラのない信頼性の高い高精度な電子機器を提供することができる。

本実施形態のマスク５０を用いて蒸着法により製造された有機ＥＬ装置は、薄型大画面テレビ以外にも種々の電子機器に適用することができる。例えば、液晶プロジェクタ、マルチメディア対応のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）及びエンジニアリング・ワークステーション（ＥＷＳ）、ページャ、ワードプロセッサ、テレビ、ビューファインダ型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダ、電子手帳、電子卓上計算機、カーナビゲーション装置、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた装置などの電子機器に適用することが可能である。

なお、本発明の技術範囲は、上述した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、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
上記実施形態においてアライメント基板に形成する真空吸着機構は、各マスク部材配置領域ごとに形成していがこれに限定されることなく、アライメント基板に連続して形成することも好ましい。
また、上記実施形態においてマスクは、蒸着法により被処理基板に所定パターンを形成する場合に用いていたが、これに限定されることはない。例えば、ＣＶＤ法等により所定パターンを形成する場合についても用いることができる。
また、上記実施形態において、真空吸着機構の孔部は、アライメント基板を貫通する貫通穴により形成したがこれに限定されることはない。例えば、アライメント基板を貫通しない溝部により形成することも可能である。この場合には、溝部に減圧ポンプを接続することにより、溝部内を減圧することが可能である。
また、上記実施形態において、マスク部材上の平面形状の長辺の一辺に沿って接着剤を塗布しているが、マスク部材上の平面形状の対角線上の端部に形成することも好ましい。これによれば、マスク部材の非開口部領域に第１アライメントマークを形成してより高精度に位置合わせをすることができる。
さらに、上記実施形態において、アライメント基板とベース部材との位置合わせは、アライメント基板とベース部材との外形を重ね合わせることにより行っていた。これに対し、アライメント基板及びベース部材の各々にアライメントマークを形成して位置合わせすることも可能である。

（ａ）はマスクの分解斜視図、（ｂ）はアライメント基板の斜視図である。 第１実施形態に係るマスク部材の製造工程を示す斜視図である。 第１実施形態に係るマスクの製造工程を示す斜視図である。 第１実施形態に係るマスクの製造工程を示す斜視図である。 第１実施形態に係るマスクの製造工程を示す斜視図である。 電子機器の一例である薄型大画面テレビの概略構成を示す斜視図である。

符号の説明

２０…マスク部材、 ２２…貫通穴（開口部）、 ２４…第１アライメントマーク、 ２６…マスク部材配置領域、 ３０…アライメント基板、 ３２…第２アライメントマーク、 ３３…真空吸着機構（吸着部）、 ３４…孔部、 ３６…接着剤、 ３７…減圧ポンプ（真空ポンプ）、 ３８…ベース部材、 ４０…開口部、 ５０…マスク、

Claims (14)

1. 所定パターンの開口部が形成されたマスク部材をアライメント基板に配置するマスク部材配置工程と、
   前記マスク部材の前記開口部に対応する位置に開口部が形成されたベース部材を前記マスク部材上に配置するベース部材配置工程と、
   前記マスク部材に前記ベース部材を固定する接合工程と、
   前記マスク部材が接合された前記ベース部材を前記アライメント基板から離反させる離反工程と、
   を有することを特徴とするマスクの製造方法。
2. 前記マスク部材配置工程の前に、前記マスク部材に第１アライメントマークを形成するとともに、前記マスク部材の前記第１アライメントマークに対応する前記アライメント基板上の位置に第２アライメントマークを形成するアライメントマーク形成工程と、を有し、
   前記マスク部材配置工程において、前記マスク部材の前記第１アライメントマークと前記アライメント基板の前記第２アライメントマークとを位置合わせして、前記アライメント基板上に前記マスク部材を配置することを特徴とする請求項１に記載のマスクの製造方法。
3. 前記アライメントマーク形成工程において、前記マスク部材に形成する前記第１アライメントマークを、前記マスク部材に形成する前記開口部と同一工程により形成することを特徴とする請求項２に記載のマスクの製造方法。
4. 前記アライメントマーク形成工程において、前記第１アライメントマークを、矩形状の前記マスク部材の平面形状の端部２ヶ所に形成することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のマスクの製造方法。
5. 前記マスク部材配置工程において、前記アライメント基板に設けられた吸着部により前記マスク部材を前記アライメント基板に吸着することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のマスクの製造方法。
6. 前記吸着部は、前記アライメント基板を貫通し、かつ前記マスク部材の前記開口部とは重ならない領域に対応する前記アライメント基板上の位置に設けられた孔部と、前記孔部に接続された真空ポンプとを備えていることを特徴とする請求項５に記載のマスクの製造方法。
7. 前記マスク部材をシリコンにより形成することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載のマスクの製造方法。
8. 前記マスク部材配置工程において、金属から形成された前記マスク部材を用い、前記マスク部材にテンションを与えて前記アライメント基板上の前記吸着部に配置することを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載のマスクの製造方法。
9. 前記ベース部材を金属により形成することを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載のマスクの製造方法。
10. 前記ベース部材を低熱膨張係数の材料により形成することを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載のマスクの製造方法。
11. 前記アライメント基板をガラスにより形成することを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載のマスクの製造方法。
12. 前記ベース部材配置工程において、前記アライメント基板の形状及び面積と略等しい前記ベース部材を用い、前記ベース部材の外形と前記アライメント基板の外形とを重ね合わせて、前記ベース部材を前記マスク部材上に位置合わせして配置することを特徴とする請求項１乃至請求項１１のいずれか１項に記載のマスクの製造方法。
13. 前記接合工程において、前記マスク部材の周縁部に接着剤を配置することにより、前記
    マスク部材と前記ベース部材とを固定することを特徴とする請求項１乃至請求項１２のい
    ずれか１項に記載のマスクの製造方法。
14. 前記接着剤には、ギャップ材が含まれていることを特徴とする請求項１３に記載のマスクの製造方法。

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