JP2008208426A - 成膜用マスクおよび成膜用マスクの製造方法 - Google Patents
成膜用マスクおよび成膜用マスクの製造方法 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】被処理基板に薄膜を形成した後、被処理基板に成膜用マスクを重ねて成膜した場合でも、先に形成した薄膜の損傷や剥離に起因する不具合が発生することのない成膜用マスクおよびその製造方法を提供する。
【解決手段】被処理基板の下面に成膜用マスクのチップ20の一方面20xを重ねた状態で、薄膜パターン260cを形成する。次に、成膜用マスクをずらし、薄膜パターン260cに対してマスク開口部22が長手方向で隣接するように、被処理基板の下面に成膜用マスクのチップ20を重ね、薄膜パターン260cの延長線上に薄膜パターン260dを形成する。その際、先に形成した薄膜パターン260cは、チップ20の溝状凹部26bの内部に位置し、チップ20とは接触しないため、薄膜パターン260cが損傷せず、成膜用マスクを外す際に薄膜パターン260cが剥離することもない。
【選択図】図6
【解決手段】被処理基板の下面に成膜用マスクのチップ20の一方面20xを重ねた状態で、薄膜パターン260cを形成する。次に、成膜用マスクをずらし、薄膜パターン260cに対してマスク開口部22が長手方向で隣接するように、被処理基板の下面に成膜用マスクのチップ20を重ね、薄膜パターン260cの延長線上に薄膜パターン260dを形成する。その際、先に形成した薄膜パターン260cは、チップ20の溝状凹部26bの内部に位置し、チップ20とは接触しないため、薄膜パターン260cが損傷せず、成膜用マスクを外す際に薄膜パターン260cが剥離することもない。
【選択図】図6
Description
本発明は、成膜パターンに対応するマスク開口部が貫通する基板を備えた成膜用マスク、および当該成膜用マスクの製造方法に関するものである。
各種半導体装置や電気光学装置の製造工程では、成膜パターンに対応するマスク開口部が形成された成膜用マスクを被処理基板に重ね、この状態で真空蒸着法、スパッタ成膜、イオンプレーティング、CVD法などの成膜を行うことがある。例えば、電気光学装置としての有機エレクトロルミネッセンス(以下、ELという)装置の製造工程において、発光素子用の有機EL材料(有機機能層)を所定形状に形成する際にフォトリソグラフィ技術を利用すると、パターニング用のレジストマスクをエッチング液や酸素プラズマなどで除去する際に有機機能材料が水分や酸素に触れて劣化するおそれがあるため、被処理基板に成膜用マスクを重ねた状態で真空蒸着を行なうマスク蒸着法によって有機機能層を形成する(例えば、特許文献1参照)。
特開2005−276480号公報
しかしながら、被処理基板に薄膜を形成した後、マスク蒸着を行なうと、被処理基板に先に形成されている薄膜と成膜用マスクとが全面接触することになるので、蒸着後、被処理基板から成膜用マスクを外す際、先に形成されていた薄膜が剥がれ、不具合品が発生するという問題点がある。また、被処理基板に先に形成されている薄膜と成膜用マスクとが全面接触した際、先に形成されている薄膜が損傷することもある。
例えば、図12(a)に示す成膜用マスク10は、複数の開口領域32が形成された支持基板30と、開口領域32を覆うように支持基板30に接合された複数のチップ20とを備えており、チップ20には、被処理基板200に対する成膜パターンに対応するマスク開口部22が形成されている。かかる成膜用マスク10を用いて、被処理基板200に先に形成されている薄膜210の上層にさらに新たな薄膜220を形成する際には、被処理基板200に先に形成されている薄膜と成膜用マスク10とが接触することになる。このため、蒸着後、被処理基板200から成膜用マスク10を外す際、図12(d)に示すように、先に形成されていた薄膜210の一部210aが剥がれ、不具合品が発生してしまう。
また、成膜用マスク10を用いて長い線状パターンを形成する際、成膜用マスク10やマスク開口部22のサイズ的な制約があって、一回の蒸着のみで長い線状パターンを形成するのは難しい。そこで、図13(a)に示すように、短いパターン240を形成した後、図13(b)、(c)に示すように、成膜用マスク10の位置をずらして再度、短いパターン250を形成し、図13(d)に示すように、短いパターン240、250同士を接続して、長い線状パターンを形成する方法が採用される。しかしながら、図13(c)に示すように、成膜用マスク10の位置をずらすと、被処理基板200に先に形成されているパターン240と成膜用マスク10が接触することになるので、蒸着後、被処理基板200から成膜用マスク10を外す際、図13(e)に示すように、先に形成されていたパターン240の一部240aが剥がれ、不具合品が発生してしまう。
同様な問題点は、複数のパターンを並列して形成する際、例えば、一回目のマスク蒸着でパターンを一つおきに形成した後、成膜用マスクの位置をずらして、先に形成したパターンの間に新たなにパターンを形成する場合にも発生する。
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、被処理基板に薄膜を形成した後、被処理基板に成膜用マスクを重ねて成膜した場合でも、先に形成した薄膜の損傷や剥離に起因する不具合が発生することのない成膜用マスクおよびその製造方法を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明では、成膜パターンに対応する貫通穴からなるマスク開口部を備え、一方面が被処理基板に重ねた状態で成膜に用いられる成膜用マスクにおいて、前記一方面には、当該一方面と前記被処理基板側との接触面積の低減を図る凹凸が形成されていることを特徴とする。
本発明に係る成膜用マスクの一方面には、当該一方面と被処理基板側との接触面積の低減を図る凹凸が形成されているため、先に薄膜が形成されている被処理基板に成膜用マスクを重ねた際、先に形成されている薄膜を成膜用マスクが避けた状態、あるいは、先に形成されている薄膜のうち、不要な部分のみと成膜用マスクとが接する状態とすることができる。それ故、先に薄膜が形成されている被処理基板に成膜用マスクを重ねた状態で成膜した後、被処理基板から成膜用マスクを外した際、先に形成されている薄膜が成膜用マスクに付着して剥がれるということが一切、発生しない。また、先に形成されている薄膜が成膜用マスクに付着して剥がれる場合でも、薄膜の不要な部分のみである。それ故、被処理基板に薄膜を形成した後、被処理基板に成膜用マスクを重ねて成膜した場合でも、先に形成した薄膜の損傷や剥離に起因する不具合が発生しない。
本発明において、前記凹凸は、例えば、凹部である。このように構成すると、先に形成されている薄膜と凹部とが重なるように成膜用マスクを配置して、凹凸は、例えば、凹部である。このように構成すると、先に形成されている薄膜と凹部とが重なるように成膜用マスクを配置すれば、先に形成されている薄膜と成膜用マスクとが接触しないので、先に形成した薄膜の損傷や剥離が発生しない。
本発明において、前記マスク開口部が複数、スリット状に並列形成されている場合、前記凹部には、前記マスク開口部により挟まれた梁部で当該梁部に沿って延びた第1の溝状凹部が含まれていることが好ましい。このように構成すると、先に形成した薄膜で挟まれた領域に薄膜を新たに形成する際、先に形成した薄膜と第1の溝状凹部とが重なるように成膜用マスクを配置すれば、先に形成した薄膜と成膜用マスクとが接しないので、先に形成した薄膜の損傷や剥離が発生しない。
本発明において、前記マスク開口部が複数、スリット状に並列形成されている場合、前記凹部には、前記マスク開口部の延長線上に形成された第2の溝状凹部が含まれている構成を採用してもよい。このように構成すると、先に形成した薄膜の延長線上に薄膜を新たに形成する際、先に形成した薄膜と第2の溝状凹部とが重なるように成膜用マスクを配置すれば、先に形成した薄膜と成膜用マスクとが接しないので、先に形成した薄膜の損傷や剥離が発生しない。
このような成膜用マスクは、例えば、以下の方法で製造することができる。すなわち、成膜パターンに対応する貫通穴からなるマスク開口部を備え、一方面が被処理基板に重ねた状態で成膜に用いられる成膜用マスクの製造方法において、前記一方面に凹部を形成するにあたっては、前記マスク開口部が形成される基板の一方面および他方面に保護膜を形成する保護膜形成工程と、前記一方面に形成された保護膜については、前記凹部と重なる領域の保護膜を薄手化する一方、前記マスク開口部と重なる領域の保護膜を除去し、前記他方面に形成された保護膜については少なくとも前記マスク開口部と重なる領域の保護膜を除去する第1の保護膜パターニング工程と、前記保護膜の除去領域から前記基板をエッチングして前記マスク開口部を形成する第1の基板エッチング工程と、前記保護膜にエッチングを行って、前記第1の保護膜パターニング工程で薄手化された保護膜を除去するとともに、他の領域には保護膜を残す第2の保護膜パターニング工程と、前記保護膜の除去領域から前記基板をエッチングして前記凹部を形成する第2の基板エッチング工程と、を行なう。このように構成すると、基板に対する2回のエッチング工程で基板にマスク開口部および凸部を形成することができる。
本発明において、前記凹凸は、前記基板と同一材料からなる凸部として形成されることもある。この場合、前記凸部の高さ寸法は、5μm以下であることが好ましい。
このような成膜用マスクは、例えば、以下の方法で製造することができる。すなわち、成膜パターンに対応する貫通穴からなるマスク開口部を備え、一方面が被処理基板に重ねた状態で成膜に用いられる成膜用マスクの製造方法において、前記一方面に凸部を形成するにあたっては、前記マスク開口部が形成される基板の一方面および他方面に保護膜を形成する保護膜形成工程と、前記一方面に形成された保護膜については、前記凸部と重なる領域以外の保護膜を薄手化する一方、前記マスク開口部と重なる領域の保護膜を除去し、前記他方面に形成された保護膜については少なくとも前記マスク開口部と重なる領域の保護膜を除去する第1の保護膜パターニング工程と、前記保護膜の除去領域から前記基板をエッチングして前記マスク開口部を形成する第1の基板エッチング工程と、前記保護膜にエッチングを行って、前記第1の保護膜パターニング工程で薄手化された保護膜を除去するとともに、前記凸部を形成する領域には保護膜を残す第2の保護膜パターニング工程と、前記保護膜の除去領域から前記基板をエッチングして前記凸部を形成する第2の基板エッチング工程と、を行なう。このように構成すると、基板に対する2回のエッチング工程で基板にマスク開口部および凸部を形成することができる。
本発明において、前記凹凸は、前記基板と異なる材料からなる凸部として形成されることもある。この場合も、前記凸部の高さ寸法は、5μm以下であることが好ましい。
このような成膜用マスクは、例えば、以下の方法で製造することができる。すなわち、成膜パターンに対応する貫通穴からなるマスク開口部を備え、一方面が被処理基板に重ねた状態で成膜に用いられる成膜用マスクにおいて、前記一方面に凸部を形成するにあたっては、前記マスク開口部が形成される基板の一方面および他方面に保護膜を形成する保護膜形成工程と、前記一方面に形成された保護膜については、前記凸部と重なる領域以外の保護膜を薄手化する一方、前記マスク開口部と重なる領域の保護膜を除去し、前記他方面に形成された保護膜については少なくとも前記マスク開口部と重なる領域の保護膜を除去する第1の保護膜パターニング工程と、前記保護膜の除去領域から前記基板をエッチングして前記マスク開口部を形成する基板エッチング工程と、前記保護膜にエッチングを行って、前記第1の保護膜パターニング工程で薄手化された保護膜を除去するとともに、他の領域には保護膜を前記凸部として残す第2の保護膜パターニング工程と、を行なう。このように構成すると、基板に対する1回のエッチング工程で基板にマスク開口部および凸部を形成することができる。
以下に、図面を参照して、本発明を適用した成膜用マスク、およびその製造方法について説明する。なお、以下の説明では、各実施の形態で共通の構成を説明した後、各実施の形態の特徴部分を説明する。以下の説明に用いる各図においては、各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各部材毎に縮尺を異ならせてある。また、以下の説明においては、図12および図13を参照して説明した構成との対応が分かりやすいように、共通する機能を有する部分は同一の符号を付して説明する。また、以下の実施の形態では、本発明の成膜用マスクが使用される対象として有機EL(エレクトロルミネッセンス)装置を例示する。
[共通構成]
(有機EL装置の構成例)
図1は、本発明が適用される有機EL装置の要部断面図である。図1に示す有機EL装置1は、表示装置やプリンタの光学ヘッドなどとして用いられるものであり、素子基板2上では、感光性樹脂からなる隔壁9で囲まれた複数の領域に画素3が構成されている。複数の画素3は各々、有機EL素子3aを備えており、有機EL素子3aは、陽極として機能するITO(Indium Tin Oxide)膜からなる画素電極4と、この画素電極4からの正孔を注入/輸送する正孔注入輸送層5と、有機EL材料からなる発光層6と、電子を注入/輸送する電子注入輸送層7と、アルミニウムやアルミニウム合金からなる陰極8とを備えている。陰極8の側には、有機EL素子3aが水分や酸素により劣化するのを防止するための封止層や封止部材(図示せず)が配置されている。素子基板2上には、画素電極4に電気的に接続された駆動用トランジスタ2aなどを含む回路部2bが有機EL素子3aの下層側に形成されている。ここで、有機EL装置1が表示装置として用いられる場合、各画素3はマトリクス状に形成される。なお、有機EL装置1では、隔壁9が形成されずに、各々の層が所定の領域に形成されることもある。
(有機EL装置の構成例)
図1は、本発明が適用される有機EL装置の要部断面図である。図1に示す有機EL装置1は、表示装置やプリンタの光学ヘッドなどとして用いられるものであり、素子基板2上では、感光性樹脂からなる隔壁9で囲まれた複数の領域に画素3が構成されている。複数の画素3は各々、有機EL素子3aを備えており、有機EL素子3aは、陽極として機能するITO(Indium Tin Oxide)膜からなる画素電極4と、この画素電極4からの正孔を注入/輸送する正孔注入輸送層5と、有機EL材料からなる発光層6と、電子を注入/輸送する電子注入輸送層7と、アルミニウムやアルミニウム合金からなる陰極8とを備えている。陰極8の側には、有機EL素子3aが水分や酸素により劣化するのを防止するための封止層や封止部材(図示せず)が配置されている。素子基板2上には、画素電極4に電気的に接続された駆動用トランジスタ2aなどを含む回路部2bが有機EL素子3aの下層側に形成されている。ここで、有機EL装置1が表示装置として用いられる場合、各画素3はマトリクス状に形成される。なお、有機EL装置1では、隔壁9が形成されずに、各々の層が所定の領域に形成されることもある。
有機EL装置1がボトムエミッション方式である場合は、発光層6で発光した光を画素電極4の側から出射するため、素子基板2の基体としては、ガラス、石英、樹脂(プラスチック、プラスチックフィルム)などの透明基板が用いられる。その際、陰極8を光反射膜によって構成すれば、発光層6で発光した光を陰極8で反射して透明基板の側から出射することができる。
これに対して、有機EL装置1がトップエミッション方式である場合は、発光層6で発光した光を陰極8の側から出射するため、素子基板2の基体は透明である必要はない。但し、有機EL装置1がトップエミッション方式である場合でも、素子基板2に対して光出射側とは反対側の面に反射層(図示せず)を配置して、発光層6で発光した光を陰極8の側から出射する場合には、素子基板2の基体として透明基板を用いること必要がある。なお、有機EL装置1がトップエミッション方式である場合において、素子基板2の基体と発光層6との間、例えば、画素電極4の下層側などに反射層を形成して、発光層6で発光した光を陰極8の側から出射する場合には、素子基板2の基体は透明である必要はない。
ここで、有機EL装置1がトップエミッション方式である場合、陰極8が薄く形成される。このため、陰極8の電気抵抗の増大を補うことを目的に、隔壁9の上面にアルミニウムやアルミニウム合金からなる補助配線8aが形成されることもある。
有機EL装置1がカラー表示装置として用いられる場合、複数の画素3および有機EL素子3aは各々、赤(R)、緑(G)、青(B)に対応するサブ画素として構成される。その場合、有機EL素子3aにおいて、発光層6は、各色に対応する光を出射可能な発光材料により形成される。また、単独の発光材料からなる発光層6によって、RGB各色の特性を得るのは難しいことが多いので、ホスト材料に蛍光色素をドーピングした発光層6を形成し、蛍光色素からのルミネッセンスを発光色として取り出すこともある。このようなホスト材料とドーパント材料の組み合わせとしては、例えば、トリス(8−キノリラート)アルミニウムとクマリン誘導体との組み合わせ、アントラセン誘導体とスチリルアミン誘導体との組み合わせ、アントラセン誘導体とナフタセン誘導体との組み合わせ、トリス(8−キノリラート)アルミニウムとジシアノピラン誘導体との組み合わせ、ナフタセン誘導体とジインデノペリレンとの組み合わせなどがある。また、電子注入輸送層7は、トリス(8−キノリラート)アルミニウムを含む有機アルミニウム錯体などが用いられる。
(有機EL装置1の製造方法)
素子基板2を形成するにあたっては、単品サイズの基板に以下の工程を施す方法の他、素子基板2を多数取りできる大型基板に以下の工程を施した後、単品サイズの素子基板2に切断する方法が採用されるが、以下の説明では、サイズを問わず、素子基板2(被処理基板)と称して説明する。
素子基板2を形成するにあたっては、単品サイズの基板に以下の工程を施す方法の他、素子基板2を多数取りできる大型基板に以下の工程を施した後、単品サイズの素子基板2に切断する方法が採用されるが、以下の説明では、サイズを問わず、素子基板2(被処理基板)と称して説明する。
有機EL装置1を製造するには、素子基板2に対して成膜工程、レジストマスクを用いてのパターニング工程などといった半導体プロセスを利用して各層が形成される。但し、正孔注入輸送層5、発光層6、電子注入輸送層7などは、水分や酸素により劣化しやすいため、正孔注入輸送層5、発光層6、電子注入輸送層7を形成する際、さらには、電子注入輸送層7の上層に補助配線8aや陰極8を形成する際、レジストマスクを用いてのパターニング工程を行うと、レジストマスクをエッチング液や酸素プラズマなどで除去する際に正孔注入輸送層5、発光層6、電子注入輸送層7が水分や酸素により劣化してしまう。そこで、本形態では、正孔注入輸送層5、発光層6、電子注入輸送層7を形成する際、さらには補助配線8aや陰極8を形成する際には、後述する成膜用マスクを用いてのマスク蒸着法によって、素子基板2に所定形状の薄膜を形成し、レジストマスクを用いてのパターニング工程を行わない。
(成膜用マスクの構成)
図2は、本発明を適用した成膜用マスク全体の基本的構成を示す斜視図である。図3は、成膜用マスクの一部を拡大してチップの基本的構成を示す説明図である。
図2は、本発明を適用した成膜用マスク全体の基本的構成を示す斜視図である。図3は、成膜用マスクの一部を拡大してチップの基本的構成を示す説明図である。
図2および図3に示す成膜用マスク10は、ベース基板をなす矩形の支持基板30に、複数のチップ20(基板)を複数、取り付けた構成を有している。本形態では、チップ20はシリコン基板からなるものとする。各チップ20は各々、アライメントされて支持基板30に陽極接合や紫外線硬化型接着剤などにより接合されている。
成膜用マスク10は、例えば、図1に示す補助配線8aなどをマスク蒸着法により形成するためのマスクであり、チップ20には、補助配線8aなどの成膜パターンに対応する長孔形状のマスク開口部22が複数一定間隔で平行に並列した状態で形成されている。このため、チップ20には、マスク開口部22の各間に梁部27が形成されている。チップ20において、マスク開口部22の形成領域の周りには外枠部25が形成されており、かかる外枠部25が支持基板30に接合されている。
支持基板30には、長方形の貫通穴からなる複数の開口領域32が平行、かつ一定間隔で設けられており、複数のチップ20は、支持基板30の開口領域32を塞ぐように支持基板30上に固定されている。支持基板30には、アライメントマーク39が形成されており、アライメントマーク39は、成膜用マスク10を使用して蒸着などを行うときに、成膜用マスク10の位置合わせを行うためのものである。なお、チップ20の外枠部25にアライメントマーク39を形成してもよい。支持基板30の構成材料は、チップ20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。チップ20はシリコンであるので、シリコンの熱膨張係数と同等の熱膨張係数をもつ材料で支持基板30を構成する。このようにすることにより、支持基板30とチップ20との熱膨張量の違いによる「歪み」や「撓み」の発生を抑えることができる。本形態では、支持基板30としては、無アルカリガラス、ホウケイ酸ガラス、ソーダガラス、石英ガラスなどからなる透明基板が用いられている。
複数のチップ20の各々において、外枠部25の下面にはアライメントマーク24が少なくとも2ヶ所形成されている。これらのアライメントマーク24は、支持基板30にチップ20を固定する際の位置合わせに使用される。アライメントマーク24は、フォトリソグラフィ技術または結晶異方性エッチングなどにより形成される。
本形態において、チップ20は、面方位(110)を有する単結晶シリコン基板20aからなり、後述するように、単結晶シリコン基板20aにフォトリソグラフィ技術やエッチング技術などを用いて、貫通溝からなるマスク開口部22を形成することにより、製造される。チップ20の裏面には大きな凹部29が形成されており、マスク開口部22は、凹部29の底部で開口している。このため、マスク開口部22が形成された領域では基板厚が薄く、斜め方向に進行する蒸着粒子もマスク開口部22を通過しやすくなっている。
(マスク蒸着法)
かかる成膜用マスク10を用いて、素子基板2にマスク蒸着を行なう場合には、まず、素子基板2の下面(被成膜面/素子基板2の両面のうち、有機EL素子3aが形成されている側の面)に成膜用マスク10を重ねる。その結果、素子基板2の下面には成膜用マスク10のチップ20の上面(一方面)が当接する。この状態で真空蒸着を行なうと、坩堝から供給された蒸着分子や蒸着原子は、チップ20のマスク開口部22を介して素子基板2の下面に堆積する。
かかる成膜用マスク10を用いて、素子基板2にマスク蒸着を行なう場合には、まず、素子基板2の下面(被成膜面/素子基板2の両面のうち、有機EL素子3aが形成されている側の面)に成膜用マスク10を重ねる。その結果、素子基板2の下面には成膜用マスク10のチップ20の上面(一方面)が当接する。この状態で真空蒸着を行なうと、坩堝から供給された蒸着分子や蒸着原子は、チップ20のマスク開口部22を介して素子基板2の下面に堆積する。
なお、図1に示す有機EL装置1において、画素電極4は、画素毎に分離した状態に形成されているが、正孔注入輸送層5、発光層6および電子注入輸送層7が複数の画素3に跨ってストライプ状に形成される場合があり、このような場合には、正孔注入輸送層5、発光層6および電子注入輸送層7も、成膜用マスク10と同様、チップ20において長孔形状のマスク開口部22が複数一定間隔で平行に並列した構造の成膜用マスクが用いられる。いずれの場合も、図2および図3に示す成膜用マスク10は、被成膜領域の所定領域に成膜を行った後、成膜用マスク10をずらしながら複数回、成膜することにより、被成膜領域全体にわたってストライプ状の薄膜を形成する。
[実施の形態1]
(成膜用マスクの構成)
図4(a)、(b)、(c)は、本発明の実施の形態1に係る成膜用マスクに用いたチップの平面図、A−A′断面図、およびこの蒸着用マスクを用いて素子基板に線状パターンを形成する様子を模式的に示す説明図である。
(成膜用マスクの構成)
図4(a)、(b)、(c)は、本発明の実施の形態1に係る成膜用マスクに用いたチップの平面図、A−A′断面図、およびこの蒸着用マスクを用いて素子基板に線状パターンを形成する様子を模式的に示す説明図である。
図4(a)、(b)に示す成膜用マスク10は、図4(c)に示すように、素子基板2上に複数のストライプ状の薄膜パターン260を並列して形成するためのマスクであり、チップ20には、薄膜パターン260のピッチの整数倍、例えば、2倍のピッチで長孔形状(スリット状)のマスク開口部22が複数、並列形成されている。チップ20の一方面20x(上面/被処理基板と接する側の面)には、マスク開口部22により挟まれた梁部27の幅方向の中央に溝状凹部26a(第1の溝状凹部/成膜用マスクと被処理基板側との接触面積を低減する凹凸)が形成されており、溝状凹部26aは、梁部27に沿ってマスク開口部22と平行に延びている。また、チップ20の一方面20xには、外枠部25にも梁部27およびマスク開口部22と平行に延びた溝状凹部26aが形成されている。このように形成した溝状凹部26aは、マスク開口部22と同一ピッチで形成され、溝状凹部26aの開口幅寸法は、マスク開口部22の開口幅寸法以上である。
このように構成したチップ20を備えた成膜用マスク10を用いて、素子基板2に複数のストライプ状の薄膜パターン260を並列して形成するにあたっては、まず、素子基板2の下面に成膜用マスク10を重ねる。その結果、素子基板2の下面には成膜用マスク10のチップ20の上面(一方面20x)が当接する。この状態で真空蒸着を行なうと、坩堝から供給された蒸着分子や蒸着原子は、チップ20のマスク開口部22を介して素子基板2の下面に堆積し、薄膜パターン260において一列おきに位置する薄膜パターン260aが形成される。
次に、素子基板2に対して成膜用マスク10の位置を矢印A1で示す方向にずらし、先に形成した薄膜パターン260aの間にマスク開口部22が位置するように、素子基板2の下面に成膜用マスク10を重ねる。この状態において、先に形成した薄膜パターン260aは、チップ20の溝状凹部26aの内部に位置し、チップ20とは接触しない。この状態で真空蒸着を行なうと、坩堝から供給された蒸着分子や蒸着原子は、チップ20のマスク開口部22を介して素子基板2の下面に堆積し、薄膜パターン260において一列おきに位置する薄膜パターン260bが形成される。
しかる後に、素子基板2から成膜用マスク10を外すと、薄膜パターン260a、260bが交互に並ぶ薄膜パターン260が形成される。ここで、薄膜パターン260bを形成するために素子基板2の下面に成膜用マスク10を重ねた際、先に形成した薄膜パターン260aは、チップ20の溝状凹部26aの内部に位置し、チップ20と接触しない。このため、薄膜パターン260aが損傷するという事態が発生しない。また、薄膜パターン260bを形成した後、素子基板2から成膜用マスク10を外す際、薄膜パターン260aがチップ20に付着して剥離するという事態も発生しない。それ故、素子基板2に成膜用マスク10を重ねて成膜する工程を繰り返し行なっても、先に形成した薄膜パターン260aの損傷や剥離に起因する不具合が発生しない。
(成膜用マスクの製造方法)
図5(a)〜(g)は、本形態の成膜用マスク10の製造方法のうち、チップ20の製造方法を示す工程断面図である。本形態の成膜用マスク10を製造するにあたっては、まず、保護膜形成工程において、図5(a)に示すように、面方位(110)を有する単結晶シリコン基板20aの全面に熱酸化法により、厚さが1μm程度の酸化膜20b(保護膜)を形成し、単結晶シリコン基板20aの一方面20xおよび他方面20yを酸化膜20bで覆う。
図5(a)〜(g)は、本形態の成膜用マスク10の製造方法のうち、チップ20の製造方法を示す工程断面図である。本形態の成膜用マスク10を製造するにあたっては、まず、保護膜形成工程において、図5(a)に示すように、面方位(110)を有する単結晶シリコン基板20aの全面に熱酸化法により、厚さが1μm程度の酸化膜20b(保護膜)を形成し、単結晶シリコン基板20aの一方面20xおよび他方面20yを酸化膜20bで覆う。
次に、第1の保護膜パターニング工程においては、図5(b)に示すように、フォトリソグラフィ技術を利用してマスクを形成した後、緩衝ふっ酸を用いて、酸化膜20bを0.5μm程度エッチングし、一方面20xに形成された酸化膜20bにおいて、溝状凹部26aと重なる領域の酸化膜20bを薄手化する。次に、図5(c)に示すように、フォトリソグラフィ技術を利用してマスクを形成した後、緩衝ふっ酸を用いてエッチングし、一方面20xに形成された酸化膜20bについては、マスク開口部22と重なる領域の酸化膜20bを除去し、他方面20yに形成された酸化膜20bについては、マスク開口部22が形成される領域全体(少なくともマスク開口部22と重なる領域)の酸化膜20bを除去する。なお、溝状凹部26aと重なる領域の酸化膜20bを薄手化する工程と、一方面20xに形成された酸化膜20bについては、マスク開口部22と重なる領域の酸化膜20bを除去し、他方面20yに形成された酸化膜20bについては、マスク開口部22が形成される領域全体の酸化膜20bを除去する工程とについてはその順序を入れ換えてもよい。
次に、第1の基板エッチング工程では、図5(d)に示すように、酸化膜20bをマスクとして用いて単結晶シリコン基板20aをエッチングし、マスク開口部22を形成する。例えば、温度が80℃、濃度が35%の水酸化カリウム水溶液により、酸化膜20bの除去領域(開口部)から単結晶シリコン基板20aの一方面20xおよび他方面20yに対してウエットエッチングを行なう。ここで行なうウエットエッチングは、結晶異方性エッチングであり、単結晶シリコン基板20aの他方面20yには大きな凹部29が形成されるとともに、単結晶シリコン基板20aの一方面20xには、凹部29の上底部まで貫通するマスク開口部22が形成される。
次に、第2の保護膜パターニング工程では、緩衝ふっ酸を用いて酸化膜20bの全面に0.5μm程度のエッチングを行って、図5(e)に示すように、第1の保護膜パターニング工程で薄手化された酸化膜20bを除去し、溝状凹部26aを形成すべき領域で単結晶シリコン基板20aを露出させる一方、他の領域には酸化膜20bを残す。
次に、第2の基板エッチング工程では、図5(f)に示すように、酸化膜20bをマスクとして用いて単結晶シリコン基板20aをエッチングし、溝状凹部26aを形成する。例えば、温度が80℃、濃度が35%の水酸化カリウム水溶液により、酸化膜20bの除去領域(開口部)から単結晶シリコン基板20aの一方面20xおよび他方面20yに対してウエットエッチングを浅く行なう。
しかる後に、図5(g)に示すように、緩衝ふっ酸を用いて酸化膜20bを全て除去した後、洗浄すると、図4(a)、(b)を参照して説明したチップ20が形成される。従って、チップ20を支持基板30に接合すれば、成膜用マスク10が完成する。
[実施の形態2]
図6(a)、(b)、(c)は、本発明の実施の形態2に係る成膜用マスクに用いたチップの平面図、B−B′断面図、およびこの蒸着用マスクを用いて素子基板に線状パターンを形成する様子を模式的に示す説明図である。
図6(a)、(b)、(c)は、本発明の実施の形態2に係る成膜用マスクに用いたチップの平面図、B−B′断面図、およびこの蒸着用マスクを用いて素子基板に線状パターンを形成する様子を模式的に示す説明図である。
図6(a)、(b)に示す成膜用マスク10は、図6(c)に示すように、素子基板2上に複数の長いストライプ状の薄膜パターン260を並列して形成するためのマスクであり、チップ20には、薄膜パターン260と同一ピッチの長孔形状(スリット状)のマスク開口部22が複数、並列形成されている。また、チップ20の外枠部25において、その一方面20x(上面/被処理基板と接する側の面)には、マスク開口部22の延長線上に溝状凹部26b(第2の溝状凹部/成膜用マスクと被処理基板側との接触面積を低減する凹凸)が形成されている。ここで、溝状凹部26bの開口幅寸法は、マスク開口部22の開口幅寸法以上である。
このように構成したチップ20を備えた成膜用マスク10を用いて、素子基板2に複数のストライプ状の薄膜パターン260を並列して形成するにあたっては、まず、素子基板2の下面に成膜用マスク10を重ねた状態で、薄膜パターン260よりも短い薄膜パターン260cが形成される。
次に、素子基板2に対して成膜用マスク10の位置を矢印B1で示す方向にずらし、先に形成した薄膜パターン260cに対してマスク開口部22が長手方向で隣接するように、素子基板2の下面に成膜用マスク10を重ねる。この状態において、先に形成した薄膜パターン260cは、チップ20の溝状凹部26bの内部に位置し、チップ20とは接触しない。この状態で真空蒸着を行なうと、薄膜パターン260cの延長線上に薄膜パターン260dが形成される。
しかる後に、素子基板2から成膜用マスク10を外すと、薄膜パターン260c、260dが一体に繋がった薄膜パターン260が形成される。ここで、薄膜パターン260dを形成するために素子基板2の下面に成膜用マスク10を重ねた際、先に形成した薄膜パターン260cは、チップ20の溝状凹部26bの内部に位置し、チップ20と接触しない。このため、薄膜パターン260cが損傷するという事態が発生しない。また、薄膜パターン260dを形成した後、素子基板2から成膜用マスク10を外す際、薄膜パターン260cがチップ20に付着して剥離するという事態も発生しない。それ故、素子基板2に成膜用マスク10を重ねて成膜する工程を繰り返し行なっても、先に形成した薄膜パターン260aの損傷や剥離に起因する不具合が発生しない。
このような構成の成膜用マスク10については、実施の形態1と同様な方法で製造することができるので、その説明は省略する。
[実施の形態3]
図7は、本発明の実施の形態3に係る成膜用マスクに用いたチップの平面図である。図7に示す成膜用マスク10において、チップ20には、実施の形態1、2と同様、長孔形状(スリット状)のマスク開口部22が複数、並列形成されている。また、実施の形態1と同様、チップ20の一方面20x(上面/被処理基板と接する側の面)には、マスク開口部22に平行に溝状凹部26a(第1の溝状凹部/成膜用マスクと被処理基板側との接触面積を低減する凹凸)が形成されている。また、チップ20の外枠部25において、その一方面20xには、マスク開口部22の延長線上に溝状凹部26b(第2の溝状凹部/成膜用マスクと被処理基板側との接触面積を低減する凹凸)が形成されている。ここで、溝状凹部26a、26bの開口幅寸法は、マスク開口部22の開口幅寸法以上である。このように構成したチップ20を備えた成膜用マスク10でも、素子基板2に成膜用マスク10を重ねて成膜する工程を繰り返し行なっても、先に形成した薄膜パターンがチップ20と接触しないので、先に形成した薄膜パターンの損傷や剥離に起因する不具合が発生しない。このような構成の成膜用マスク10についても、実施の形態1と同様な方法で製造することができるので、その説明は省略する。
図7は、本発明の実施の形態3に係る成膜用マスクに用いたチップの平面図である。図7に示す成膜用マスク10において、チップ20には、実施の形態1、2と同様、長孔形状(スリット状)のマスク開口部22が複数、並列形成されている。また、実施の形態1と同様、チップ20の一方面20x(上面/被処理基板と接する側の面)には、マスク開口部22に平行に溝状凹部26a(第1の溝状凹部/成膜用マスクと被処理基板側との接触面積を低減する凹凸)が形成されている。また、チップ20の外枠部25において、その一方面20xには、マスク開口部22の延長線上に溝状凹部26b(第2の溝状凹部/成膜用マスクと被処理基板側との接触面積を低減する凹凸)が形成されている。ここで、溝状凹部26a、26bの開口幅寸法は、マスク開口部22の開口幅寸法以上である。このように構成したチップ20を備えた成膜用マスク10でも、素子基板2に成膜用マスク10を重ねて成膜する工程を繰り返し行なっても、先に形成した薄膜パターンがチップ20と接触しないので、先に形成した薄膜パターンの損傷や剥離に起因する不具合が発生しない。このような構成の成膜用マスク10についても、実施の形態1と同様な方法で製造することができるので、その説明は省略する。
[実施の形態4]
図8(a)、(b)は、本発明の実施の形態4に係る成膜用マスクに用いたチップの平面図およびC−C′断面図である。図8に示す成膜用マスク10において、チップ20には、長孔形状(スリット状)のマスク開口部22が複数、並列形成されている。また、チップ20の一方面20x(上面/被処理基板と接する側の面)において、外枠部25には、チップ20を構成するシリコン基板自身に複数の凸部28a(成膜用マスクと被処理基板側との接触面積を低減する凹凸)が形成されている。ここで、凸部28aは高さ寸法が5μm以下、例えば、0.5〜5μmに設定される。
図8(a)、(b)は、本発明の実施の形態4に係る成膜用マスクに用いたチップの平面図およびC−C′断面図である。図8に示す成膜用マスク10において、チップ20には、長孔形状(スリット状)のマスク開口部22が複数、並列形成されている。また、チップ20の一方面20x(上面/被処理基板と接する側の面)において、外枠部25には、チップ20を構成するシリコン基板自身に複数の凸部28a(成膜用マスクと被処理基板側との接触面積を低減する凹凸)が形成されている。ここで、凸部28aは高さ寸法が5μm以下、例えば、0.5〜5μmに設定される。
このように構成した成膜用マスク10は、素子基板2に先に形成されている薄膜の上層にさらに新たな薄膜パターンを形成する際に用いられる。具体的には、素子基板2に薄膜を形成した後、この薄膜に対して別の薄膜パターンを積層する際、素子基板2の下面に成膜用マスク10を重ねる。この状態において、素子基板2の下面には成膜用マスク10のチップ20の上面(一方面20x)のうち、凸部28aのみが当接する。また、凸部28aは、素子基板2の下面において、先に薄膜が形成されている領域を避けた部分、あるいは、素子基板2の下面に形成された薄膜のうち、不要な部分のみに当接している。この状態で素子基板2と成膜用マスク10との間には凸部28aの高さ寸法に相当する隙間が発生しており、かかる隙間が大きすぎると、成膜パターン精度が低下する。それ故、凸部28aの高さ寸法は5μm以下が好ましい。
次に、真空蒸着を行なうと、坩堝から供給された蒸着分子や蒸着原子は、チップ20のマスク開口部22を介して素子基板2の下面に堆積し、薄膜パターンが形成される。
しかる後に、素子基板2から成膜用マスク10を外す。その際、成膜用マスク10は、凸部28aが素子基板2の下面において、先に薄膜が形成されている領域を避けた部分、あるいは、素子基板2の下面に形成された薄膜のうち、不要な部分のみに当接していたので、先に形成した薄膜パターンの損傷や剥離に起因する不具合が発生しない。
(成膜用マスクの製造方法)
図9(a)〜(g)は、本形態の成膜用マスク10の製造方法のうち、チップ20の製造方法を示す工程断面図である。本形態の成膜用マスク10を製造するにあたっては、まず、保護膜形成工程において、図9(a)に示すように、面方位(110)を有する単結晶シリコン基板20aの全面に熱酸化法により、厚さが1μm程度の酸化膜20b(保護膜)を形成し、単結晶シリコン基板20aの一方面20xおよび他方面20yを酸化膜20bで覆う。
図9(a)〜(g)は、本形態の成膜用マスク10の製造方法のうち、チップ20の製造方法を示す工程断面図である。本形態の成膜用マスク10を製造するにあたっては、まず、保護膜形成工程において、図9(a)に示すように、面方位(110)を有する単結晶シリコン基板20aの全面に熱酸化法により、厚さが1μm程度の酸化膜20b(保護膜)を形成し、単結晶シリコン基板20aの一方面20xおよび他方面20yを酸化膜20bで覆う。
次に、第1の保護膜パターニング工程においては、図9(b)に示すように、フォトリソグラフィ技術を利用してマスクを形成した後、緩衝ふっ酸を用いて、酸化膜20bを0.5μm程度エッチングし、一方面20xに形成された酸化膜20bにおいて、凸部28aと重なる領域以外の酸化膜20bを薄手化する。次に、図9(c)に示すように、フォトリソグラフィ技術を利用してマスクを形成した後、緩衝ふっ酸を用いてエッチングし、マスク開口部22と重なる領域の酸化膜20bを除去するとともに、他方面20yに形成された酸化膜20bについてはマスク開口部22が形成される領域全体(少なくともマスク開口部22と重なる領域)の酸化膜20bを除去する。なお、凸部28aと重なる領域以外の酸化膜20bを薄手化する工程と、一方面20xに形成された酸化膜20bについては、マスク開口部22と重なる領域の酸化膜20bを除去し、他方面20yに形成された酸化膜20bについては、マスク開口部22が形成される領域全体の酸化膜20bを除去する工程とについてはその順序を入れ換えてもよい。
次に、第1の基板エッチング工程では、図9(d)に示すように、酸化膜20bをマスクとして用いて単結晶シリコン基板20aをエッチングし、マスク開口部22を形成する。例えば、温度が80℃、濃度が35%の水酸化カリウム水溶液により、酸化膜20bの除去領域(開口部)から単結晶シリコン基板20aの一方面20xおよび他方面20yに対してウエットエッチングを行なう。ここで行なうウエットエッチングは、結晶異方性エッチングであり、単結晶シリコン基板20aの他方面20yには大きな凹部29が形成されるとともに、単結晶シリコン基板20aの一方面20xには、凹部29の上底部まで貫通するマスク開口部22が形成される。
次に、第2の保護膜パターニング工程では、緩衝ふっ酸を用いて酸化膜20bの全面に0.5μm程度のエッチングを行って、図9(e)に示すように、第1の保護膜パターニング工程で薄手化された酸化膜20bを除去する一方、凸部28aを形成すべき領域には酸化膜20bを残す。
次に、第2の基板エッチング工程では、図9(f)に示すように、酸化膜20bをマスクとして用いて単結晶シリコン基板20aを0.5μm以下の厚さ分をエッチングし、高さ寸法が0.5μm以下の凸部28aを形成する。例えば、温度が80℃、濃度が35%の水酸化カリウム水溶液により、酸化膜20bの除去領域(開口部)から単結晶シリコン基板20aの一方面20xおよび他方面20yに対してウエットエッチングを浅く行なう。
しかる後に、図9(g)に示すように、緩衝ふっ酸を用いて酸化膜20bを全て除去した後、洗浄すると、図8(a)、(b)を参照して説明したチップ20が形成される。従って、チップ20を支持基板30に接合すれば、成膜用マスク10が完成する。
[実施の形態5]
図10(a)、(b)は、本発明の実施の形態5に係る成膜用マスクに用いたチップの平面図およびD−D′断面図である。図10に示す成膜用マスク10においても、実施の形態4と同様、チップ20には、長孔形状(スリット状)のマスク開口部22が複数、並列形成されている。また、チップ20の一方面20x(上面/被処理基板と接する側の面)において、外枠部25には、チップ20を構成するシリコン基板に複数の凸部28b(成膜用マスクと被処理基板側との接触面積を低減する凹凸)が積層されており、本形態において、凸部28bはシリコン酸化膜やシリコン窒化膜からなる。ここで、凸部28bは高さ寸法が5μm以下、例えば、0.5〜5μmに設定される。
図10(a)、(b)は、本発明の実施の形態5に係る成膜用マスクに用いたチップの平面図およびD−D′断面図である。図10に示す成膜用マスク10においても、実施の形態4と同様、チップ20には、長孔形状(スリット状)のマスク開口部22が複数、並列形成されている。また、チップ20の一方面20x(上面/被処理基板と接する側の面)において、外枠部25には、チップ20を構成するシリコン基板に複数の凸部28b(成膜用マスクと被処理基板側との接触面積を低減する凹凸)が積層されており、本形態において、凸部28bはシリコン酸化膜やシリコン窒化膜からなる。ここで、凸部28bは高さ寸法が5μm以下、例えば、0.5〜5μmに設定される。
このように構成した成膜用マスク10は、実施の形態1と同様、素子基板2に先に形成されている薄膜の上層にさらに新たな薄膜パターンを形成する際に用いられる。具体的には、素子基板2に薄膜を形成した後、この薄膜に対して別の薄膜パターンを積層する場合には、素子基板2の下面に成膜用マスク10を重ねる。この状態において、素子基板2の下面には成膜用マスク10のチップ20の上面(一方面20x)のうち、凸部28bのみが当接する。また、凸部28bは、素子基板2の下面において、先に薄膜が形成されている領域を避けた部分、あるいは、素子基板2の下面に形成された薄膜のうち、不要な部分のみに当接している。この状態で素子基板2と成膜用マスク10との間には凸部28bの高さ寸法に相当する隙間が発生しており、かかる隙間が大きすぎると、成膜パターン精度が低下する。それ故、凸部28bの高さ寸法は5μm以下が好ましい。
次に、真空蒸着を行なうと、坩堝から供給された蒸着分子や蒸着原子は、チップ20のマスク開口部22を介して素子基板2の下面に堆積し、薄膜パターンが形成される。
しかる後に、素子基板2から成膜用マスク10を外す。その際、成膜用マスク10は、凸部28bが素子基板2の下面において、先に薄膜が形成されている領域を避けた部分、あるいは、素子基板2の下面に形成された薄膜のうち、不要な部分のみに当接していたので、先に形成した薄膜パターンの損傷や剥離に起因する不具合が発生しない。
(成膜用マスクの製造方法)
図11(a)〜(e)は、本形態の成膜用マスク10の製造方法のうち、チップ20の製造方法を示す工程断面図である。本形態の成膜用マスク10を製造するにあたっては、まず、保護膜形成工程において、図11(a)に示すように、面方位(110)を有する単結晶シリコン基板20aの全面に熱酸化法により、厚さが数μm程度の酸化膜20b(保護膜)を形成し、単結晶シリコン基板20aの一方面20xおよび他方面20yを酸化膜20bで覆う。
図11(a)〜(e)は、本形態の成膜用マスク10の製造方法のうち、チップ20の製造方法を示す工程断面図である。本形態の成膜用マスク10を製造するにあたっては、まず、保護膜形成工程において、図11(a)に示すように、面方位(110)を有する単結晶シリコン基板20aの全面に熱酸化法により、厚さが数μm程度の酸化膜20b(保護膜)を形成し、単結晶シリコン基板20aの一方面20xおよび他方面20yを酸化膜20bで覆う。
次に、第1の保護膜パターニング工程においては、図11(b)に示すように、フォトリソグラフィ技術を利用してマスクを形成した後、緩衝ふっ酸を用いて、酸化膜20bをエッチングし、一方面20xに形成された酸化膜20bにおいて、凸部28bと重なる領域以外の酸化膜20bを薄手化する。次に、図11(c)に示すように、フォトリソグラフィ技術を利用してマスクを形成した後、緩衝ふっ酸を用いてエッチングし、マスク開口部22と重なる領域の酸化膜20bを除去するとともに、他方面20yに形成された酸化膜20bについてはマスク開口部22が形成される領域全体(少なくともマスク開口部22と重なる領域)の酸化膜20bを除去する。なお、凸部28bと重なる領域以外の酸化膜20bを薄手化する工程と、一方面20xに形成された酸化膜20bについては、マスク開口部22と重なる領域の酸化膜20bを除去し、他方面20yに形成された酸化膜20bについては、マスク開口部22が形成される領域全体の酸化膜20bを除去する工程とについてはその順序を入れ換えてもよい。
次に、基板エッチング工程では、図11(d)に示すように、酸化膜20bをマスクとして用いて単結晶シリコン基板20aをエッチングし、マスク開口部22を形成する。例えば、温度が80℃、濃度が35%の水酸化カリウム水溶液により、酸化膜20bの除去領域(開口部)から単結晶シリコン基板20aの一方面20xおよび他方面20yに対してウエットエッチングを行なう。ここで行なうウエットエッチングは、結晶異方性エッチングであり、単結晶シリコン基板20aの他方面20yには大きな凹部29が形成されるとともに、単結晶シリコン基板20aの一方面20xには、凹部29の上底部まで貫通するマスク開口部22が形成される。
次に、第2の保護膜パターニング工程では、緩衝ふっ酸を用いて酸化膜20bの全面にエッチングを行って、図11(e)に示すように、第1の保護膜パターニング工程で薄手化された酸化膜20bを除去する一方、他の領域には、酸化膜20bを高さ寸法が5μm以下の凸部28bとして残す。
その結果、図10(a)、(b)を参照して説明したチップ20が形成される。従って、チップ20を支持基板30に接合すれば、成膜用マスク10が完成する。なお、酸化膜20bに代えて、シリコン窒化膜を用いれば、シリコン窒化膜からなる凸部28bが形成されることになる。
[その他の実施の形態]
本発明の技術範囲は上記各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る。例えば、上記の製造方法では、マスクとして酸化膜20bを用いたが、耐エッチング性を有するものであれば、CVD法などにより形成された窒化シリコン膜や、スパッタ法により形成されたAu膜やPt膜などの金属膜であってもよい。また、上記形態では、複数のチップ20を支持基板30に接合した成膜用マスク10に本発明を適用したが、マスク開口部を形成した単結晶シリコン基板を1枚のみ用いた成膜用マスクに本発明を適用してもよい。さらに、上記形態では、面方位(110)の単結晶シリコン基板20aにマスク開口部22を形成した例を説明したが、その他の面方位を備えた単結晶シリコン基板や、その他のシリコン基板、さらにはシリコン以外の基板にマスク開口部22を形成した成膜用マスクに本発明を適用してもよい。
本発明の技術範囲は上記各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る。例えば、上記の製造方法では、マスクとして酸化膜20bを用いたが、耐エッチング性を有するものであれば、CVD法などにより形成された窒化シリコン膜や、スパッタ法により形成されたAu膜やPt膜などの金属膜であってもよい。また、上記形態では、複数のチップ20を支持基板30に接合した成膜用マスク10に本発明を適用したが、マスク開口部を形成した単結晶シリコン基板を1枚のみ用いた成膜用マスクに本発明を適用してもよい。さらに、上記形態では、面方位(110)の単結晶シリコン基板20aにマスク開口部22を形成した例を説明したが、その他の面方位を備えた単結晶シリコン基板や、その他のシリコン基板、さらにはシリコン以外の基板にマスク開口部22を形成した成膜用マスクに本発明を適用してもよい。
また、上記形態については、真空蒸着法に用いる成膜用マスクを説明したが、スパッタ成膜法やイオンプレーティング法などの蒸着法、さらにはCVD法に用いる成膜用マスクに本発明を適用することができる。また、近年、イオンプレーティング法についてはプラズマを利用したプラズマコーティングが提案されており、かかる蒸着法に用いる成膜用マスクに対しても、本発明を適用することができる。
さらに、上記形態では、有機EL装置1のストライプ状の薄膜(補助配線8a、正孔注入輸送層5、発光層6、電子注入輸送層7)を形成するための成膜用マスクに本発明を適用したが、液晶装置その他の電気光学装置や半導体装置の製造工程において、ストライプ状の薄膜を形成する成膜用マスクに本発明を適用してもよい。
1・・有機EL装置、2・・素子基板(被処理基板)、3・・画素、3a・・有機EL素子、4・・画素電極、5・・正孔注入輸送層、6・・発光層、7・・電子注入輸送層、8・・陰極、8a・・補助配線、9・・隔壁、10・・成膜用マスク、20・・チップ、20a・・単結晶シリコン基板、20b・・酸化膜(保護膜)、20x・・一方面、20y・・他方面、22・・マスク開口部、26a・・溝状凹部(第1の溝状凹部/成膜用マスクと被処理基板側との接触面積を低減する凹凸)、26b・・溝状凹部(第2の溝状凹部/成膜用マスクと被処理基板側との接触面積を低減する凹凸)、27・・梁部、28a、28b・・凸部(成膜用マスクと被処理基板側との接触面積を低減する凹凸)、30・・支持基板
Claims (10)
- 成膜パターンに対応する貫通穴からなるマスク開口部を備え、一方面が被処理基板に重ねた状態で成膜に用いられる成膜用マスクにおいて、
前記一方面には、当該一方面と前記被処理基板側との接触面積の低減を図る凹凸が形成されていることを特徴とする成膜用マスク。 - 前記凹凸は、凹部であることを特徴とする請求項1に記載の成膜用マスク。
- 前記マスク開口部は複数、スリット状に並列形成され、
前記凹部には、前記マスク開口部により挟まれた梁部で当該梁部に沿って延びた第1の溝状凹部が含まれていることを特徴とする請求項2に記載の成膜用マスク。 - 前記マスク開口部は複数、スリット状に並列形成され、
前記凹部には、前記マスク開口部の延長線上に形成された第2の溝状凹部が含まれていることを特徴とする請求項2に記載の成膜用マスク。 - 前記凹凸は、前記マスク開口部が形成されている基材と同一材料からなる凸部であることを特徴とする請求項1に記載の成膜用マスク。
- 前記凹凸は、前記マスク開口部が形成されている基材と異なる材料からなる凸部であることを特徴とする請求項1に記載の成膜用マスク。
- 前記凸部の高さ寸法は、5μm以下であることを特徴とする請求項5または6に記載の成膜用マスク。
- 成膜パターンに対応する貫通穴からなるマスク開口部を備え、一方面が被処理基板に重ねた状態で成膜に用いられる成膜用マスクにおいて、
前記一方面に凹部を形成するにあたっては、
前記マスク開口部が形成される基板の一方面および他方面に保護膜を形成する保護膜形成工程と、
前記一方面に形成された保護膜については、前記凹部と重なる領域の保護膜を薄手化する一方、前記マスク開口部と重なる領域の保護膜を除去し、前記他方面に形成された保護膜については少なくとも前記マスク開口部と重なる領域の保護膜を除去する第1の保護膜パターニング工程と、
前記保護膜の除去領域から前記基板をエッチングして前記マスク開口部を形成する第1の基板エッチング工程と、
前記保護膜にエッチングを行って、前記第1の保護膜パターニング工程で薄手化された保護膜を除去するとともに、他の領域には保護膜を残す第2の保護膜パターニング工程と、
前記保護膜の除去領域から前記基板をエッチングして前記凹部を形成する第2の基板エッチング工程と、
を有することを特徴とする成膜用マスクの製造方法。 - 成膜パターンに対応する貫通穴からなるマスク開口部を備え、一方面が被処理基板に重ねた状態で成膜に用いられる成膜用マスクにおいて、
前記一方面に凸部を形成するにあたっては、
前記マスク開口部が形成される基板の一方面および他方面に保護膜を形成する保護膜形成工程と、
前記一方面に形成された保護膜については、前記凸部と重なる領域以外の保護膜を薄手化する一方、前記マスク開口部と重なる領域の保護膜を除去し、前記他方面に形成された保護膜については少なくとも前記マスク開口部と重なる領域の保護膜を除去する第1の保護膜パターニング工程と、
前記保護膜の除去領域から前記基板をエッチングして前記マスク開口部を形成する第1の基板エッチング工程と、
前記保護膜にエッチングを行って、前記第1の保護膜パターニング工程で薄手化された保護膜を除去するとともに、前記凸部を形成する領域には保護膜を残す第2の保護膜パターニング工程と、
前記保護膜の除去領域から前記基板をエッチングして前記凸部を形成する第2の基板エッチング工程と、
を有することを特徴とする成膜用マスクの製造方法。 - 成膜パターンに対応する貫通穴からなるマスク開口部を備え、一方面が被処理基板に重ねた状態で成膜に用いられる成膜用マスクにおいて、
前記一方面に凸部を形成するにあたっては、
前記マスク開口部が形成される基板の一方面および他方面に保護膜を形成する保護膜形成工程と、
前記一方面に形成された保護膜については、前記凸部と重なる領域以外の保護膜を薄手化する一方、前記マスク開口部と重なる領域の保護膜を除去し、前記他方面に形成された保護膜については少なくとも前記マスク開口部と重なる領域の保護膜を除去する第1の保護膜パターニング工程と、
前記保護膜の除去領域から前記基板をエッチングして前記マスク開口部を形成する基板エッチング工程と、
前記保護膜にエッチングを行って、前記第1の保護膜パターニング工程で薄手化された保護膜を除去するとともに、他の領域には保護膜を前記凸部として残す第2の保護膜パターニング工程と、
を有することを特徴とする成膜用マスクの製造方法。
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