JP2008103237A - 機能素子の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】複数の機能層を高いアライメント精度で形成することができるとともに、それらの機能層にダメージを与えずに形成することができる機能素子の製造方法を提供する。
【解決手段】基板上に機能層が成膜された機能素子を製造する方法であって、前記基板として透明基板１０を用い、該透明基板の前記機能層を成膜する面の裏側にマスク１６を成膜する工程と、前記マスクを介して露光を行うフォトリソグラフィにより、前記機能層成膜面上に機能層２０ａを成膜する工程と、前記マスクの一部を除去して該マスクのパターンを少なくとも１回変更する工程と、前記パターンを変更したマスク２２を介して露光を行うフォトリソグラフィにより、前記機能層成膜面上に別の機能層を成膜する工程と、を含むことを特徴とする機能素子２８の製造方法。
【選択図】図４
【解決手段】基板上に機能層が成膜された機能素子を製造する方法であって、前記基板として透明基板１０を用い、該透明基板の前記機能層を成膜する面の裏側にマスク１６を成膜する工程と、前記マスクを介して露光を行うフォトリソグラフィにより、前記機能層成膜面上に機能層２０ａを成膜する工程と、前記マスクの一部を除去して該マスクのパターンを少なくとも１回変更する工程と、前記パターンを変更したマスク２２を介して露光を行うフォトリソグラフィにより、前記機能層成膜面上に別の機能層を成膜する工程と、を含むことを特徴とする機能素子２８の製造方法。
【選択図】図４
Description
本発明は、機能素子の製造方法に関する。
近年、薄型の表示装置として、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機エレクトロルミネッセンス（有機ＥＬ）ディスプレイ等の開発が進んでいる。
このような薄型の表示装置を製造する場合、ガラス、樹脂等の基板上に、電極、発光層、絶縁層などのいわゆる機能層を成膜した機能素子を製造する。
このような薄型の表示装置を製造する場合、ガラス、樹脂等の基板上に、電極、発光層、絶縁層などのいわゆる機能層を成膜した機能素子を製造する。
図１６は、有機ＥＬ素子の一例の構成を示している。この有機ＥＬ素子１は、ガラス基板２上に、機能層として、陽極３（引出配線９）、正孔輸送層４、発光層５、電子輸送層６、及び陰極７が順次形成されており、また、図示されていないが、絶縁膜や隔壁なども形成されている。なお、有機ＥＬ素子は、図１６に示したような構成に限らず、例えば輸送層４，６が無いもの、電極３，７と輸送層４，６との間に注入層を設けたもの、あるいは発光層等を直列に積層させた、いわゆるマルチフォトンエミッション素子など種々のタイプがある。
このような有機ＥＬ素子を構成する各機能層３〜７は、一般的に所定のパターンを有するマスクを用いて真空蒸着により基板２上に順次成膜される。
しかし、蒸着時等、基板の温度が上昇して基板が変形するため、複数の機能層を形成すると、機能層の位置がずれてしまう場合がある。特に、樹脂基板のように可撓性を有する基板では、温度差による変形量が大きく、位置ずれが大きくなり易い。
しかし、蒸着時等、基板の温度が上昇して基板が変形するため、複数の機能層を形成すると、機能層の位置がずれてしまう場合がある。特に、樹脂基板のように可撓性を有する基板では、温度差による変形量が大きく、位置ずれが大きくなり易い。
機能層の位置精度を高める方法として、セルフアライメントと呼ばれる方法がある。例えば、基板の機能層を成膜する面に透明導電膜、遮光性の配線等を形成した後、遮光性の配線をマスクとして利用して透明導電膜の一部をエッチングして電極に加工する方法が提案されている（特許文献１参照）。
このようなセルフアライメントによりパターニングを行えば、基板の変形による影響を受けずに高いアライメント精度で機能層を形成することが可能である。しかし、上記の方法では、予め形成した遮光性の配線をマスクとして利用するため、形成できるパターンが極めて限られてしまう。
このようなセルフアライメントによりパターニングを行えば、基板の変形による影響を受けずに高いアライメント精度で機能層を形成することが可能である。しかし、上記の方法では、予め形成した遮光性の配線をマスクとして利用するため、形成できるパターンが極めて限られてしまう。
一方、機能層を成膜する面に多重構造のパターンを形成し、この多重構造パターンをＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉｎｇ）によりパターニングする方法が提案されている（非特許文献１参照）。
この場合、通常のマスクを用いたフォトリソグラフィよりもアライメント精度を高めることができるとともに、様々なパターンに対応した機能層を形成することができる可能性がある。しかし、機能層を成膜する面に形成したパターンをＲＩＥにより加工するため、成膜面に既に形成した機能層等にダメージを与え易いという問題がある。
この場合、通常のマスクを用いたフォトリソグラフィよりもアライメント精度を高めることができるとともに、様々なパターンに対応した機能層を形成することができる可能性がある。しかし、機能層を成膜する面に形成したパターンをＲＩＥにより加工するため、成膜面に既に形成した機能層等にダメージを与え易いという問題がある。
本発明は、複数の機能層を高いアライメント精度で形成することができるとともに、それらの機能層にダメージを与えずに形成することができる機能素子の製造方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明では以下の機能素子の製造方法が提供される。
＜１＞ 基板上に機能層が成膜された機能素子を製造する方法であって、
前記基板として透明基板を用い、該透明基板の前記機能層を成膜する面の裏側にマスクを成膜する工程と、
前記マスクを介して露光を行うフォトリソグラフィにより、前記機能層成膜面上に機能層を成膜する工程と、
前記マスクの一部を除去して該マスクのパターンを少なくとも１回変更する工程と、
前記パターンを変更したマスクを介して露光を行うフォトリソグラフィにより、前記機能層成膜面上に別の機能層を成膜する工程と、
を含むことを特徴とする機能素子の製造方法。
＜１＞ 基板上に機能層が成膜された機能素子を製造する方法であって、
前記基板として透明基板を用い、該透明基板の前記機能層を成膜する面の裏側にマスクを成膜する工程と、
前記マスクを介して露光を行うフォトリソグラフィにより、前記機能層成膜面上に機能層を成膜する工程と、
前記マスクの一部を除去して該マスクのパターンを少なくとも１回変更する工程と、
前記パターンを変更したマスクを介して露光を行うフォトリソグラフィにより、前記機能層成膜面上に別の機能層を成膜する工程と、
を含むことを特徴とする機能素子の製造方法。
＜２＞ 前記透明基板にマスクを成膜する工程において、厚み方向に異なるパターンを有する立体構造のマスクを成膜することを特徴とする＜１＞に記載の機能素子の製造方法。
＜３＞ 前記マスクとして、側面が段状に形成されているマスクを成膜することを特徴とする＜２＞に記載の機能素子の製造方法。
＜４＞ 前記マスクとして、側面がスロープ状に形成されているマスクを成膜することを特徴とする＜２＞に記載の機能素子の製造方法。
＜５＞ 前記マスクのパターンを変更する工程において、前記マスクの一部をエッチングにより除去することを特徴とする＜１＞ないし＜４＞のいずれかに記載の機能素子の製造方法。
＜６＞ 前記基板として、可撓性を有する透明基板を用いることを特徴とする＜１＞ないし＜５＞のいずれかに記載の機能素子の製造方法。
本発明によれば、複数の機能層を高いアライメント精度で形成することができるとともに、それらの機能層にダメージを与えずに形成することができる機能素子の製造方法が提供される。
以下、添付の図面を参照しながら、本発明の好適な態様として、有機ＥＬ素子を製造する方法について具体的に説明する。
［第１の実施形態］
図１〜図４は、本発明に係る機能素子の製造方法の一例（第１の実施形態）における各工程を示す概略図である。
図１〜図４は、本発明に係る機能素子の製造方法の一例（第１の実施形態）における各工程を示す概略図である。
＜マスクの成膜＞
まず、機能層を形成するための基板として透明基板１０を用意する（図１（Ａ））。透明基板１０としてはガラス基板又は樹脂基板を用いることができる。なお、樹脂基板は可撓性を有し、ガラス基板よりも軽量で破損し難いなどの利点を有する反面、温度変化により変形し易く、通常のマスクを用いて機能層を成膜する場合、アライメント精度が低くなり易い。しかし、本発明では、セルフアライメントにより成膜するため、樹脂製の可撓性基板を好適に用いることができる。
まず、機能層を形成するための基板として透明基板１０を用意する（図１（Ａ））。透明基板１０としてはガラス基板又は樹脂基板を用いることができる。なお、樹脂基板は可撓性を有し、ガラス基板よりも軽量で破損し難いなどの利点を有する反面、温度変化により変形し易く、通常のマスクを用いて機能層を成膜する場合、アライメント精度が低くなり易い。しかし、本発明では、セルフアライメントにより成膜するため、樹脂製の可撓性基板を好適に用いることができる。
そのような可撓性基板は、フォトリソグラフィで使用する光を透過すれば良く公知のものであれば特に限定されない。例えばポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、ポリイミド、ポリシクロオレフィン、ノルボルネン樹脂、ポリ（クロロトリフルオロエチレン）等の樹脂基板を好適に用いることができる。
また、このような樹脂基板には、フォトリソグラフィで使用する光を透過する範囲で、水分や酸素の透過を防止するためのガスバリア層、有機ＥＬ素子の傷付きを防止するためのハードコート層、基板の平坦性や陽極との密着性を向上するためのアンダーコート層等を適宜備えることも可能である。
また、このような樹脂基板には、フォトリソグラフィで使用する光を透過する範囲で、水分や酸素の透過を防止するためのガスバリア層、有機ＥＬ素子の傷付きを防止するためのハードコート層、基板の平坦性や陽極との密着性を向上するためのアンダーコート層等を適宜備えることも可能である。
そして、上記のような透明基板１０の機能層を成膜する面（機能層成膜面）の裏側にマスクを成膜する。
マスクの材料としては、例えば、熱硬化性樹脂、感光性樹脂、電子線硬化性樹脂等を用いることができる。熱硬化性樹脂としては、ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル）を用いることができる。また、感光性樹脂としては、後述の露光の際に使用する光の透過率が低いもの、例えば紫外線（ＵＶ）透過率の低い紫外線硬化樹脂を用いることが好ましい。
マスクの材料としては、例えば、熱硬化性樹脂、感光性樹脂、電子線硬化性樹脂等を用いることができる。熱硬化性樹脂としては、ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル）を用いることができる。また、感光性樹脂としては、後述の露光の際に使用する光の透過率が低いもの、例えば紫外線（ＵＶ）透過率の低い紫外線硬化樹脂を用いることが好ましい。
上記のようなマスク材料１２を透明基板１０の裏面側に塗布する（図１（Ｂ））。例えば、スピンコート、インクジェット、スクリーン印刷、スプレー等の公知の方法により基板１０の裏側に均一に塗布することができる。
マスク材料１２を塗布した後、例えば、所定のパターンを有するモールド１４を用いてマスク材料１２に型押しする（図１（Ｃ））。
使用するモールド１４は、成膜する機能層のパターンに応じて設計すれば良く、例えば、厚み方向に異なるパターンを有する立体構造のマスクを成膜する場合には、図１（Ｃ）に示すような段差を有するモールド１４を用いることができる。
また、モールド１４の材質は特に限定されないが、強度、加工性、剥離性等の点からＳｉＯ２、ＳｉＣ、Ｓｉ等のシリコン材料を好適に用いることができる。例えば、平坦なシリコン基板に対し、フォトリソグラフィ、ドライエッチング、レーザ加工等により所定のパターンを有するモールド１４を作製することができる。
使用するモールド１４は、成膜する機能層のパターンに応じて設計すれば良く、例えば、厚み方向に異なるパターンを有する立体構造のマスクを成膜する場合には、図１（Ｃ）に示すような段差を有するモールド１４を用いることができる。
また、モールド１４の材質は特に限定されないが、強度、加工性、剥離性等の点からＳｉＯ２、ＳｉＣ、Ｓｉ等のシリコン材料を好適に用いることができる。例えば、平坦なシリコン基板に対し、フォトリソグラフィ、ドライエッチング、レーザ加工等により所定のパターンを有するモールド１４を作製することができる。
次いで、透明基板１０の裏面に設けたマスク材料１２に型押しした状態でマスク材料１２を硬化させる（図１（Ｄ））。マスク材料１２が熱硬化性樹脂であれば加熱して硬化させ、紫外線硬化性樹脂であれば、紫外線照射により硬化させる。
マスク材料１２を硬化させた後、モールド１４を除去する（図１（Ｅ））。これにより、透明基板１０の裏側に、成膜する複数の機能層のパターンに応じて側面が段状に形成されている２段構造のマスク１６を形成することができる。このように段状に形成されているマスク１６であれば、後述するパターン変更をし易く有利である。
＜第１の機能層の成膜＞
透明基板１０の裏面側に所定のパターンを有するマスク１６を形成した後、透明基板１０の表側（機能層成膜面）にフォトリソグラフィ用のレジスト１８を塗布する（図２（Ａ））。レジスト１８としては、例えばノボラック系樹脂などの感光性樹脂を好適に用いることができ、この場合も、例えば、スピンコート、インクジェット、スクリーン印刷、スプレー等の公知の方法により均一に塗布することができる。
透明基板１０の裏面側に所定のパターンを有するマスク１６を形成した後、透明基板１０の表側（機能層成膜面）にフォトリソグラフィ用のレジスト１８を塗布する（図２（Ａ））。レジスト１８としては、例えばノボラック系樹脂などの感光性樹脂を好適に用いることができ、この場合も、例えば、スピンコート、インクジェット、スクリーン印刷、スプレー等の公知の方法により均一に塗布することができる。
次いで、透明基板１０の裏側から、先に所定のパターンに形成したマスク１６を介して露光を行う（図２（Ｂ））。例えば、ポジ型のレジスト１８を塗布した後、ベイクし、次いで、透明基板１０の裏側からＵＶ露光を行う。
露光後、露光された部分のレジスト１８を現像により除去する（図２（Ｃ））。なお、現像の際、基板１０表面のレジスト１８の露光された部分だけを除去し、レジスト１８の未露光部や基板１０裏側のマスク１６が除去されないようにレジスト１８と現像液を選択する。現像液としては、例えば、アルカリ溶液を用いることができる。
現像後、基板１０の表側全面（機能層成膜面）に、機能層として、例えば有機ＥＬ素子の補助配線となる金属膜２０を成膜する（図２（Ｄ））。このような金属膜２０の形成法は特に制限はなく、公知の方法に従って行うことができる。例えば金属膜２０の材料としてＣｒ、Ａｇ、Ａｌ等の金属又は合金を用い、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレ−ティング法等の物理的方式、ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ法等の化学的方式などの中から前記材料との適性を考慮して適宜選択した方法に従って金属膜２０を形成することができる。
基板１０の機能層成膜面に金属膜２０を形成した後、基板１０の表側に残留するレジスト部分１８を溶媒で溶かし、レジスト１８上の金属膜２０を除去（リフトオフ）する（図２（Ｅ））。溶媒としては、マスク１６を溶かさずにレジスト１８を溶解するものを用いる。これにより、透明基板１０の表側には、裏側の２段構造のマスク１６とは逆のパターンの補助配線２０ａを形成することができる。
＜マスクのパターン変更＞
次に、マスク１６の一部を除去してマスクパターンを変更する。
例えば、透明基板１０の裏面側にＲＩＥ等のドライエッチングを施し、マスク１６の１段目１６ａが除去されるまでエッチングを行う（図３（Ａ））。これにより、マスク１６の厚かった部分（２段目）１６ｂが残留し、パターンが変更されたマスク２２を形成することができる（図３（Ｂ））。このとき、基板１０の裏側にＲＩＥ等のドライエッチングを施すため、表側の補助配線がＲＩＥ等によりダメージを受けることを防ぐことができる。
次に、マスク１６の一部を除去してマスクパターンを変更する。
例えば、透明基板１０の裏面側にＲＩＥ等のドライエッチングを施し、マスク１６の１段目１６ａが除去されるまでエッチングを行う（図３（Ａ））。これにより、マスク１６の厚かった部分（２段目）１６ｂが残留し、パターンが変更されたマスク２２を形成することができる（図３（Ｂ））。このとき、基板１０の裏側にＲＩＥ等のドライエッチングを施すため、表側の補助配線がＲＩＥ等によりダメージを受けることを防ぐことができる。
＜第２の機能層の成膜＞
次に、パターンを変更したマスク２２を介して露光を行うフォトリソグラフィにより、機能層成膜面上に別の機能層を成膜する。
例えば、透明基板１０の表面（機能層成膜面）に再度ポジ型レジスト２４を塗布してベイクした後、裏面側から露光する（図４（Ａ））。ここで、パターンが変更されたマスク２２（第２のマスクパターン）と補助配線２０ａが形成されている部分は遮光され、マスク２２と補助配線２０ａのいずれも形成されていない部分が露光されることになる。
次に、パターンを変更したマスク２２を介して露光を行うフォトリソグラフィにより、機能層成膜面上に別の機能層を成膜する。
例えば、透明基板１０の表面（機能層成膜面）に再度ポジ型レジスト２４を塗布してベイクした後、裏面側から露光する（図４（Ａ））。ここで、パターンが変更されたマスク２２（第２のマスクパターン）と補助配線２０ａが形成されている部分は遮光され、マスク２２と補助配線２０ａのいずれも形成されていない部分が露光されることになる。
露光後、レジスト２４の露光された部分を現像により除去する（図４（Ｂ））。現像液は、基板１０表面のレジスト２４の露光された部分だけを除去し、未露光部２４ａ、補助配線２０ａ、及びマスク２２は除去されないものを選択する。
現像後、別の機能層として、例えば透明基板１０の機能層成膜面側にＩＴＯからなる透明な導電膜２６を成膜する（図４（Ｃ））。ＩＴＯの導電膜２６も真空蒸着等により均一に成膜することができる。
導電膜２６を成膜した後、機能層成膜面側に残留するレジスト部分２４ａを溶媒で溶かし、レジスト２４ａ上のＩＴＯ膜２６を除去（リフトオフ）する。溶媒としては、レジスト２４ａだけを溶解するものを用いる。
このようにパターンを変更したマスク２２を利用したフォトリソグラフィにより、透明基板１０の表側には、先に形成された補助配線２０ａと接続する電極２６ａを形成することができる（図４（Ｄ））。そして、パターン変更後のマスク２２は、基板１０の裏面側に一度形成したマスク１６の一部を除去したものであるため、パターンの相対位置は変化せず、アライメント精度良く電極２６ａを形成することができる。
このようにパターンを変更したマスク２２を利用したフォトリソグラフィにより、透明基板１０の表側には、先に形成された補助配線２０ａと接続する電極２６ａを形成することができる（図４（Ｄ））。そして、パターン変更後のマスク２２は、基板１０の裏面側に一度形成したマスク１６の一部を除去したものであるため、パターンの相対位置は変化せず、アライメント精度良く電極２６ａを形成することができる。
第２の機能層（電極）２６ａを形成した後、透明基板１０の裏面側に残留するマスク２２をドライエッチング、例えばＲＩＥにより除去する（図４（Ｅ））。ここでも裏面側にＲＩＥを施してマスク２２を除去するため、成膜面側に既に形成されている補助配線２０ａや電極２６ａにダメージを与えることはない。
上記のように透明基板１０の裏面側に形成したマスク１６を利用したセルフアライメントにより複数の機能層２０ａ，２６ａを形成するため、基板１０の変形による影響を受けず、高いアライメント精度により複数の機能層２０ａ，２６ａを形成することができる。また、基板１０の裏側にマスク１６を形成し、マスク１６の一部を除去してパターンを変更する場合やパターン変更後のマスク２２を除去する場合に、基板１０の裏側のみＲＩＥ等を施すため、表側（機能層成膜面）に形成した機能層２０ａ，２６ａはエッチングによりダメージを受けることはない。
従って、機能層のアライメント精度が極めて高く、しかも、基板１０表面（機能層成膜面）の機能層のダメージがほとんどない機能素子２８を製造することができる。
従って、機能層のアライメント精度が極めて高く、しかも、基板１０表面（機能層成膜面）の機能層のダメージがほとんどない機能素子２８を製造することができる。
［第２の実施形態］
本発明では、透明基板に形成する機能層は特に限定されず、有機ＥＬ素子を製造する場合には、電極、補助配線、引出配線、絶縁層、絶縁隔壁等、いずれの機能層でも形成することが可能である。
図５〜図１５は、本発明に係る機能素子の製造方法の他の例（第２の実施形態）における各工程を示す概略図である。ここでは、電極及び引出配線を形成した後、絶縁層を形成する場合について説明する。
本発明では、透明基板に形成する機能層は特に限定されず、有機ＥＬ素子を製造する場合には、電極、補助配線、引出配線、絶縁層、絶縁隔壁等、いずれの機能層でも形成することが可能である。
図５〜図１５は、本発明に係る機能素子の製造方法の他の例（第２の実施形態）における各工程を示す概略図である。ここでは、電極及び引出配線を形成した後、絶縁層を形成する場合について説明する。
＜マスクの成膜＞
透明基板３０の機能層を成膜する面（機能層成膜面）の裏側にマスクを成膜する。
第１の実施形態と同様、機能層を形成するための基板３０としてガラス又は樹脂からなる透明基板３０を用意し（図５（Ａ））、マスク材料３２を透明基板３０の裏面側に塗布する（図５（Ｂ））。次いで、所定のパターンを有する立体構造のモールド３４をマスク材料３２に型押した状態でマスク材料３２を硬化させる（図５（Ｃ））。
透明基板３０の機能層を成膜する面（機能層成膜面）の裏側にマスクを成膜する。
第１の実施形態と同様、機能層を形成するための基板３０としてガラス又は樹脂からなる透明基板３０を用意し（図５（Ａ））、マスク材料３２を透明基板３０の裏面側に塗布する（図５（Ｂ））。次いで、所定のパターンを有する立体構造のモールド３４をマスク材料３２に型押した状態でマスク材料３２を硬化させる（図５（Ｃ））。
マスク材料３２を硬化させた後、モールド３４を取り除く。これにより、図６（Ａ）に示すように、透明基板３０の裏側に、成膜する複数の機能層のパターンに応じて側面が段状に形成されている２段構造のマスク３６を形成することができる。なお、図６（Ｂ）は基板３０の表側を示し、図６（Ｃ）は基板３０の裏面側を示している。
＜第１の機能層の成膜＞
基板３０の裏面側に所定のパターンを有するマスク３６を形成した後、基板３０の表側（機能層成膜面）にフォトリソグラフィ用のレジスト３８を塗布する（図７（Ａ）〜（Ｃ））。この場合も、例えば、ポジ型の感光性樹脂（レジスト）を、スピンコート、インクジェット、スクリーン印刷、スプレー等の公知の方法により均一に塗布すればよい。
基板３０の裏面側に所定のパターンを有するマスク３６を形成した後、基板３０の表側（機能層成膜面）にフォトリソグラフィ用のレジスト３８を塗布する（図７（Ａ）〜（Ｃ））。この場合も、例えば、ポジ型の感光性樹脂（レジスト）を、スピンコート、インクジェット、スクリーン印刷、スプレー等の公知の方法により均一に塗布すればよい。
次いで、透明基板３０の裏側からマスク３６を介して露光した後、露光された部分のレジスト３８を現像により除去する（図８（Ａ）〜（Ｃ））。
現像後、基板３０の表側全面（機能層成膜面）に、例えばスパッタによりＩＴＯ透明導電膜４０を形成する（図９（Ａ）〜（Ｃ））。
基板３０の機能層成膜面にＩＴＯ透明導電膜４０を形成した後、基板３０の表側に残留するレジスト部分３８を溶媒で溶かし、レジスト３８上の導電膜４０を除去（リフトオフ）する（図１０（Ａ）〜（Ｃ））。これにより、透明基板３０の表側には、裏側のマスク３６と同じパターンの電極４０ａを形成することができる。
＜マスクのパターン変更＞
次に、マスク３６のパターンを変更するため、透明基板３０の裏面側にＲＩＥを施し、マスク３６の１段目３６ａが除去されるまでエッチングする（図１１（Ａ）〜（Ｃ））。このとき、基板３０の裏面側にＲＩＥを施すため、表側の電極４０ａがＲＩＥによりダメージを受けることがない。
次に、マスク３６のパターンを変更するため、透明基板３０の裏面側にＲＩＥを施し、マスク３６の１段目３６ａが除去されるまでエッチングする（図１１（Ａ）〜（Ｃ））。このとき、基板３０の裏面側にＲＩＥを施すため、表側の電極４０ａがＲＩＥによりダメージを受けることがない。
基板３０の裏面側に対するＲＩＥにより、マスク３６の厚かった部分（２段目）３６ｂが残留し、マスクパターンを変更することができる（図１２（Ａ）〜（Ｃ））。
＜第２の機能層の成膜＞
次に、パターンを変更したマスク４２を介して露光を行うフォトリソグラフィにより、機能層成膜面上に別の機能層を成膜する。
透明基板３０の表側全面（機能層成膜面）に再度ポジ型レジスト４４を塗布してベイクした後、裏面側から露光する（図１３（Ａ）〜（Ｃ））。ここで、パターンが変更されたマスク（第２のマスクパターン）４２が形成されている部分は遮光され、マスク４２が形成されていない部分が露光されることになる。なお、基板３０の表側に既に形成されているＩＴＯ電極４０ａは透明であるため、マスク４２によって遮光されている部分以外はＩＴＯ電極４０ａ上のレジスト４４も露光されることになる。
次に、パターンを変更したマスク４２を介して露光を行うフォトリソグラフィにより、機能層成膜面上に別の機能層を成膜する。
透明基板３０の表側全面（機能層成膜面）に再度ポジ型レジスト４４を塗布してベイクした後、裏面側から露光する（図１３（Ａ）〜（Ｃ））。ここで、パターンが変更されたマスク（第２のマスクパターン）４２が形成されている部分は遮光され、マスク４２が形成されていない部分が露光されることになる。なお、基板３０の表側に既に形成されているＩＴＯ電極４０ａは透明であるため、マスク４２によって遮光されている部分以外はＩＴＯ電極４０ａ上のレジスト４４も露光されることになる。
露光後、レジスト４４の露光された部分を現像により除去する（図１４（Ａ）〜（Ｃ））。これにより、透明基板３０の表側には、裏側の第２のマスクパターン４２に相当する部分以外に前記レジスト４４からなる絶縁層４４ａを形成することができる。
第２の機能層（絶縁層）４４ａを形成した後、透明基板３０の裏面側に残留するマスク４２をＲＩＥにより除去する（図１５（Ａ）〜（Ｂ））。ここでも、基板１０の裏面側にＲＩＥを施してマスク４２を除去するため、機能層成膜面側に既に形成されている引出配線４０ａ及び絶縁層４４ａにダメージを与えることはない。
上記のように予め透明基板３０の裏面側にマスク３６を形成し、フォトリソグラフィにより機能層を形成する。次いで、マスクの一部を除去してマスクパターンを変更して別の機能層を形成する。基板の裏面側に一度形成したマスクパターンの相対位置は変化しないため、セルフアライメントにより複数の機能層４０ａ，４４ａを高いアライメント精度で形成することができる。また、マスク３６（４２）を除去する際、基板３０の裏側のみエッチングを施すため、機能層成膜面側の機能層４０ａ，４４ａはダメージを受けることはない。
従って、機能層のアライメント精度が極めて高く、しかも、基板３０表面（機能層成膜面）の機能層４０ａ，４４ａのダメージが極めて抑制された機能素子４８を製造することができる。
従って、機能層のアライメント精度が極めて高く、しかも、基板３０表面（機能層成膜面）の機能層４０ａ，４４ａのダメージが極めて抑制された機能素子４８を製造することができる。
以上、本発明について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、透明基板の裏側に形成したマスクパターンを１回変更して２つの機能層を形成する場合について説明したが、マスクパターンの変更回数は１回以上であれば特に限定されない。例えば、３段以上の立体構造を有するマスクを形成し、マスクパターンを２回以上変更して３つ以上の機能層を形成してもよい。
また、上記実施形態では２つの機能層を異なる材料により形成する場合について説明したが、例えば同じ材料を用いてパターンの異なる２つ以上の機能層を形成してもよい。
また、上記実施形態では２つの機能層を異なる材料により形成する場合について説明したが、例えば同じ材料を用いてパターンの異なる２つ以上の機能層を形成してもよい。
基板の裏面側に形成するマスクの形状も段差を有するものに限定されない。例えば、図１７に示すような側面がスロープ状に形成されているマスク５０を形成してもよい。このように側面がスロープ状に形成された立体構造のマスク５０を形成すれば、配線幅など任意に形状を変化させる場合など形状形成の点で有利である。あるいは、基板の裏側に均一な厚さを有する１段のマスクを形成し、このマスクを介した露光により表側に機能層を成膜した後、マスクの一部の領域を除去してマスクパターンを変更する。次いで、パターン変更後のマスクを介して露光し、別の機能層を形成してもよい。
また、フォトリソグラフィに用いるレジストもポジ型に限定されず、目的に応じてポジ型またはネガ型のレジストを選択すればよい。
さらに、本発明は、有機ＥＬ素子の製造に限定されず、例えば無機ＥＬ素子、液晶表示素子、プラズマ素子、電気泳動素子などの透明基板を用いた他の機能素子の製造にも適用することができる。
１０・・・透明基板
１２・・・マスク材料
１４・・・モールド
１６・・・マスク
１８・・・レジスト
２０・・・金属膜
２０ａ・・・補助配線
２２・・・マスク（第２のマスクパターン）
２４・・・レジスト（ポジ型）
２６・・・導電膜
２６ａ・・・電極
２８・・・機能素子
３０・・・透明基板
３２・・・マスク材料
３４・・・モールド
３６・・・マスク
３８・・・レジスト（ポジ型）
４０ａ・・・電極
４０・・・透明導電膜
４２・・・マスク（第２のマスクパターン）
４４・・・レジスト（ポジ型）
４８・・・機能素子
１２・・・マスク材料
１４・・・モールド
１６・・・マスク
１８・・・レジスト
２０・・・金属膜
２０ａ・・・補助配線
２２・・・マスク（第２のマスクパターン）
２４・・・レジスト（ポジ型）
２６・・・導電膜
２６ａ・・・電極
２８・・・機能素子
３０・・・透明基板
３２・・・マスク材料
３４・・・モールド
３６・・・マスク
３８・・・レジスト（ポジ型）
４０ａ・・・電極
４０・・・透明導電膜
４２・・・マスク（第２のマスクパターン）
４４・・・レジスト（ポジ型）
４８・・・機能素子
Claims (6)
- 基板上に機能層が成膜された機能素子を製造する方法であって、
前記基板として透明基板を用い、該透明基板の前記機能層を成膜する面の裏側にマスクを成膜する工程と、
前記マスクを介して露光を行うフォトリソグラフィにより、前記機能層成膜面上に機能層を成膜する工程と、
前記マスクの一部を除去して該マスクのパターンを少なくとも１回変更する工程と、
前記パターンを変更したマスクを介して露光を行うフォトリソグラフィにより、前記機能層成膜面上に別の機能層を成膜する工程と、
を含むことを特徴とする機能素子の製造方法。 - 前記透明基板にマスクを成膜する工程において、厚み方向に異なるパターンを有する立体構造のマスクを成膜することを特徴とする請求項１に記載の機能素子の製造方法。
- 前記マスクとして、側面が段状に形成されているマスクを成膜することを特徴とする請求項２に記載の機能素子の製造方法。
- 前記マスクとして、側面がスロープ状に形成されているマスクを成膜することを特徴とする請求項２に記載の機能素子の製造方法。
- 前記マスクのパターンを変更する工程において、前記マスクの一部をエッチングにより除去することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の機能素子の製造方法。
- 前記基板として、可撓性を有する透明基板を用いることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の機能素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006286001A JP2008103237A (ja) | 2006-10-20 | 2006-10-20 | 機能素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP2006286001A JP2008103237A (ja) | 2006-10-20 | 2006-10-20 | 機能素子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2008103237A true JP2008103237A (ja) | 2008-05-01 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2006286001A Abandoned JP2008103237A (ja) | 2006-10-20 | 2006-10-20 | 機能素子の製造方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2008103237A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016172932A (ja) * | 2016-05-19 | 2016-09-29 | 株式会社ブイ・テクノロジー | マスクの製造方法、薄膜パターン形成方法及び有機ｅｌ表示装置の製造方法 |
| JP2020013059A (ja) * | 2018-07-20 | 2020-01-23 | 株式会社東芝 | 装置の製造方法 |
-
2006
- 2006-10-20 JP JP2006286001A patent/JP2008103237A/ja not_active Abandoned
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