JP2009087840A - 蒸着マスク、蒸着マスクの製造方法、有機ｅｌ素子、電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】金属材料を用いてマスクの厚さを薄くする場合、精密なパターンに対して蒸着を行う場合には、マスクの撓みを抑制すべくマスクに張力を与える必要がある。この張力により、マスクを使う毎にマスク形状が変形し、精密な形状を有するマスク形状を維持していくことが困難となるという課題がある。また、単結晶シリコンを用いる場合、単結晶シリコンは脆い材質である。そのため単結晶シリコンを薄く形成すると、機械的に弱くなり、破損を防ぐことが困難となるという課題がある。
【解決手段】第１テーパー部１０３の上に支持部１０４、第２テーパー部１０５、頂部平坦部１０６を配置する。支持部１０４、第２テーパー部１０５、頂部平坦部１０６により、第１テーパー部１０３が補強されるため、パターン分離部１０２の強度を保った状態で第１テーパー部１０３を薄くできるため、材料効率が高くなり、かつ蒸着膜厚の面内均一性を向上することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、蒸着マスク、蒸着マスクの製造方法、有機ＥＬ素子、電子機器に関する。

有機ＥＬ装置の画素電極や共通電極、発光層などは、例えば、真空蒸着装置を用いた蒸着法によって形成することができる。真空蒸着装置は、例えば、真空チャンバの下側に膜の材料が貯留された蒸着源が配置され、真空チャンバの上側にメタルマスクと被成膜基板とが密着されて配置された構造となっている。そして、蒸着源から蒸発した膜材料粒子がメタルマスクに形成された開口孔を通過して被成膜基板に蒸着する。

有機ＥＬディスプレイ基板の形成等、微細なパターンを要する構造を形成するためのマスクとしては、加工の容易さや、強度的に優れていることから、ステンレス等の金属材料や、単結晶シリコン等が主として用いられる。この場合、マスクの層厚が厚すぎる場合には、マスクの一部を構成するパターン分離部の側面に蒸着粒子が付着してしまう。その結果、被蒸着基板上へのパターン形成に対する材料効率はパターン分離部形状に依存し、蒸着層の厚さに分布が生じ、さらに蒸着層の厚さが減少してしまう。そのため、層厚再現性が低下し、層厚分布が発生するため、不良品の発生率が上昇してしまう。また、材料効率の低下に伴い、蒸着源の消耗が多くなり、コスト上昇も招いてしまう。そのため、本来入射されるべき蒸着粒子のマスクへの付着を抑制するべく、マスクの厚さを薄くするようマスク材を加工する技術が知られている。
また、特許文献１に示されるように、マスクパターンの開口部がマスクに対して垂直になるよう、マスクを形成し、基板上へのパターン転写を少ない歪みで抑える方法が知られている。
また、特許文献２に示されるように、マスクパターンの開口部周辺をテーパー状に薄層化し、被蒸着基板上へのパターン転写を、蒸着粒子の損失を少なく抑えて行う方法が知られている。

特開２００３−２８２２５２号公報 特開２００６−２１６２８９号公報

金属材料を用いてマスクの厚さを薄くする場合、精密なパターンに対して蒸着を行う場合には、マスクの撓みを抑制すべくマスクに張力を与える必要がある。この張力により、マスクを使う毎にマスク形状が変形し、精密な形状を有するマスク形状を維持していくことが困難となるという課題がある。

また、単結晶シリコンを用いる場合には、張力を与える必要はないが、単結晶シリコンは脆い材質である。そのため単結晶シリコンを薄く形成すると、機械的に弱くなり、破損を防ぐことが困難となるという課題がある。同様に特許文献１に示されるように、マスクパターンの開口部がマスクに対して垂直となるよう形成した場合でも、マスクの厚さを薄くする必要があり、やはり破損を防ぐことが困難になるという課題がある。
また、特許文献２に示すようにマスクパターンの開口部をテーパー状に薄層化する場合、厚さの薄い開口部周辺はさらに薄くなり、機械的強度を保つことが困難であるという課題がある。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり以下の形態又は適用例として実現することが可能である。なお、便宜上、蒸着マスクの第１面側（被蒸着基板が配置される側）側から第２面側に向かう方向を「上」として定義する。

［適用例１］本適用例にかかる蒸着マスクは、層形成物質の通過領域を規定する蒸着マスクであって、前記蒸着マスクの、前記層形成物質が堆積される被蒸着基板と対向する第１面側は、複数の開口部を含む形状を有しており、前記蒸着マスクの、層形成物質が飛来してくる方向に位置する第２面側に、複数の前記開口部の間に位置する、前記蒸着マスクに対して順テーパー形状を有する第１テーパー部と、前記第１テーパー部と比べ、前記蒸着マスクの法線となす角度が小さい形状を有し、平面視にて前記第１テーパー部内に設けられる支持部と、前記支持部と比べ、前記蒸着マスクの法線とがなす角度が大きく、平面視にて前記支持部内に設けられる第２テーパー部と、前記第２テーパー部に挟まれ、前記蒸着マスクと並行する方向に平坦部を有する頂部平坦部と、を含むパターン分離部を前記第２面側の少なくとも一部に有することを特徴とする。

この適用例によれば、被蒸着基板に層形成物質を供給する開口部に第１テーパー部が配置されている。そのため、パターン分離部の影の影響が抑えられ、従来技術と比べ層形成物質が被蒸着基板に効率的かつ均一に供給される。従って、層形成物質の供給を受けて被蒸着基板に形成される層の厚さの均一性を向上させることができる。また、層形成物質が効率的に被蒸着基板に供給されるため、層形成物質の消耗を抑えることが可能となる。
また、テーパー形状を支えるための支持部が配置され、さらに支持部の上側に第２テーパー部が配置されているため、層形成物質は支持部の影による影響が抑えられた状態で供給される。そのため、層形成物質を効率的に供給し、かつ機械的強度に優れ信頼性の高い蒸着マスクを提供することが可能となる。

［適用例２］上記適用例にかかる蒸着マスクは、前記パターン分離部の前記頂部平坦部に代えて、前記第２テーパー部同士が繋がる形状を前記第２面側の少なくとも一部に有することを特徴とする。

上記した適用例によれば、パターン分離部は支持部の上側に位置する第２テーパー部が接続された構造を有することとなる。第２テーパー部が接続された形状をとることで、より狭い開口部間隔に対して第１テーパー部と支持部を形成することが可能となり、層形成物質を効率的に供給し、かつ機械的強度に優れ信頼性の高い蒸着マスクを微細化に対応させた状態で提供することが可能となる。

［適用例３］上記適用例にかかる蒸着マスクであって、前記パターン分離部は、前記第２テーパー部に代えて、前記支持部と比べ頂部が細い形状を有することを特徴とする。

上記した適用例によれば、支持部の頂部が、支持部と比べ細い形状を有している。そのため、支持部の影の発生が抑えられ、層形成物質を従来技術と比べ効率的に供給することができる。また、支持部を有しているため、機械的強度にも優れた蒸着マスクを提供することが可能となる。

［適用例４］本適用例にかかる蒸着マスクの製造方法は、層形成物質の通過領域を制御する蒸着マスクの製造方法であって、前記蒸着マスクが形成されるマスク基板の、被蒸着基板と対向する第１面側に、第１エッチング阻止パターンを形成する工程と、前記第１エッチング阻止パターンをエッチングマスクとして前記マスク基板を、前記マスク基板の法線と並行する方向にエッチングを行う工程と、前記マスク基板の前記第１面側と対向する第２面側と、前記第１面側と、にエッチング保護層を形成する工程と、前記マスク基板の前記第２面側に位置する前記エッチング保護層の一部を開口し第２エッチング阻止パターンを形成する工程と、前記第２面側から、前記第１面側に位置する前記第２エッチング阻止パターンに届く深さまでエッチングを行う工程と、前記第２エッチング阻止パターンを除去する工程と、異方性ウェットエッチングを行い、前記マスク基板に対して順テーパー形状を有する第１テーパー部と、前記第１テーパー部と比べ、前記蒸着マスクの法線となす角度が小さい形状を有し、前記第１テーパー部内に設けられる支持部と、前記支持部と比べ、前記マスク基板の法線とがなす角度が大きく、平面視にて前記支持部内に設けられる第２テーパー部と、前記第２テーパー部に挟まれ、前記マスク基板と並行する方向に平坦部を有する頂部平坦部とを含むパターン分離部を同時に形成する工程と、を含むことを特徴とする。

この適用例によれば、被蒸着基板に層形成物質を供給する開口部に第１テーパー部が形成される。そのため、パターン分離部の影の影響が抑えられ、従来技術と比べ層形成物質が被蒸着基板に効率的かつ均一に供給されるパターンが得られる。従って、層形成物質の供給を受けて被蒸着基板に形成される層の厚さの均一性を向上させうる蒸着マスクを製造することができる。
また、テーパー形状を支えるための支持部が形成され、さらに支持部の上側に第２テーパー部が形成されているため、層形成物質が支持部の影による影響が抑えられた状態で供給し得る構造を得ることができる。そのため、層形成物質を効率的に供給し、かつ機械的強度に優れ信頼性の高い蒸着マスクの製造方法を提供することが可能となる。

［適用例５］上記適用例にかかる蒸着マスクの製造方法は、前記パターン分離部の前記頂部平坦部に代えて、前記第２テーパー部同士が繋がる形状を前記第２面側の少なくとも一部に形成することを特徴とする。

上記した適用例によれば、パターン分離部は支持部の上側に位置する第２テーパー部が接続された構造が形成される。第２テーパー部が接続された形状をとることで、より狭い開口部間隔に対して第１テーパー部と支持部を形成することが可能となり、層形成物質を効率的に供給し、かつ機械的強度に優れ信頼性の高い蒸着マスクの製造方法を微細化に対応させた状態で提供することが可能となる。

［適用例６］上記適用例にかかる蒸着マスクの製造方法は、前記マスク基板は単結晶シリコンであり、前記第１テーパー部、前記支持部、前記第２テーパー部、及び前記頂部平坦部は単結晶シリコンの面方位に依存する選択エッチングを用いて形成する工程を含むことを特徴とする。

上記した適用例によれば、単結晶シリコンの面方位に依存するエッチング工程で第１テーパー部、第２テーパー部が形成される。単結晶シリコンの面方位に依存するエッチング工程を用いることで第１テーパー部、第２テーパー部の形状を再現性良く形成することが可能となり、再現性高く蒸着マスクを製造し得る製造工程を提供することが可能となる。

［適用例７］上記適用例にかかる蒸着マスクの製造方法は、前記マスク基板の加工に用いられる前記第１エッチング阻止パターン及び前記第２エッチング阻止パターンは単結晶シリコンを熱酸化法で酸化して得られる酸化シリコン層であることを特徴とする。

上記した適用例によれば、容易かつ強固で高い密着性を有する熱酸化法を用いて第１エッチング阻止パターン及び第２エッチング阻止パターンを形成している。そのため、第１エッチング阻止パターン及び第２エッチング阻止パターンと基板との密着性が悪い場合に生じる、異常エッチングの発生を防止することが可能となり、再現性高く蒸着マスクを製造し得る製造工程を提供することが可能となる。

［適用例８］本適用例にかかる有機ＥＬ素子は、上記記載の蒸着マスクを用いて製造されることを特徴とする。

この適用例によれば、蒸着マスクの機械的強度を落とさず、かつ蒸着粒子がパターン分離部の側面に照射されることによる損失を抑えることで、蒸着源から被蒸着基板に照射される蒸着粒子を効率良く付着させることが可能となる。

［適用例９］本適用例にかかる電子機器は、上記記載の有機ＥＬ素子を含むことを特徴とする。

この適用例によれば、従来技術と比べ有機ＥＬ素子を構成する活性部の層厚むらが抑えられ、色再現性が高く発光効率が高い電子機器を得ることができる。

（第１の実施形態：蒸着マスクの構造）
以下、本実施形態について図面を用いて説明する。
図１（ａ）は、蒸着マスクを被蒸着基板１０１から遠い面側から見た平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’線における蒸着マスクの断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ’線における蒸着マスクの断面図であり、図１（ａ）では便宜上、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の画素が当該順に配列される方向をＸ方向、Ｒが整列する列、Ｇが整列する列、Ｂが整列する列が当該順に配列されている方向をＹ方向として示している。蒸着マスク１００には、パターン分離部１０２に挟まれるように開口部１０７が配置されている。開口部１０７の寸法は、Ｘ方向の開口部１０７間の間隔は９０μｍ、開口部１０７のＸ方向の寸法は５０μｍであり、Ｙ方向の開口部１０７間の間隔は３０μｍ、開口部１０７のＸ方向の寸法は１００μｍである。開口部１０７のＸ方向の間隔とＹ方向の間隔とは３倍程度異なっている。

Ｘ方向に対しては、図１（ｂ）に示すように２段のテーパー部を有するパターン分離部１０２が配置される。第１テーパー部１０３が蒸着マスク１００となす角度は、例えば５４．７°であり、高い強度を保っている。そのため、変形あるいは破損という不良発生を抑制し、かつ層形成物質で構成された、または層形成物質を含む蒸着源（図示せず）からの蒸着粒子がパターン分離部１０２の側面に付着されることで生じる材料効率の低下や、材料効率の面内分布の発生（形成される層のばらつき）が抑えられる。そのため、面内均一性の高い蒸着層を得ることが可能となる。また、材料効率の低下が抑えられることから蒸着処理に要する層形成時間を短縮することができ、生産性を向上させることが可能となる。さらに、蒸着源の消耗が抑えられることから、少ない量の蒸着源で層形成物質で構成された蒸着層を形成することが可能となり、コスト的にも有利になる。

そして、第１テーパー部１０３の上に配置される支持部１０４は、蒸着マスク１００となす角θ１が第１テーパー部１０３よりも大きな角θ２をなすよう配置される。そして、支持部１０４よりも上には、支持部１０４と蒸着マスク１００とがなす角θ１が支持部１０４よりも大きな角θ３をなすよう第２テーパー部１０５が配置されている。第２テーパー部１０５を配置することで、パターン分離部１０２の上側に位置するパターン分離部１０２の角での蒸着粒子の損失を防止することができる。

また、パターン分離部１０２同士の距離が離れている場合には、第２テーパー部１０５により挟まれ、蒸着マスク１００と並行する方向に平坦部を有する頂部平坦部１０６が配置される。特に、パターン分離部１０２の幅が広い場合にこの構造は好ましい。第２テーパー部１０５は、パターン分離部１０２の側面に蒸着粒子が付着することで発生する材料効率の低下を防止するために設けられており、パターン分離部１０２の幅が広い場合には、パターン分離部１０２の周辺にのみテーパー形状を有することでパターン分離部１０２の角での蒸着粒子の損失を防止できる。そして、頂部平坦部１０６を含むことで、パターン分離部１０２の機械的強度を向上させることができ、より信頼性の高い蒸着マスク１００を得ることができる。

ここで、隣接する開口部間の隙間が大きい場合には、上記した頂部平坦部１０６と第２テーパー部１０５を有する構造を配置することができるが、ある程度以上隙間が小さくなる場合、頂部平坦部１０６と第２テーパー部１０５を有するパターン分離部１０２を配置することは困難となる。具体的には図１（ａ）に示すように、一例として例えば、Ｙ方向に関してはＲ同士が隣接する構造を有する状況で発生する。この場合には、頂部平坦部１０６と第２テーパー部１０５を有するパターン分離部１０２に代えて、図１（ｃ）に示される１段の第１テーパー部１０３Ａにより構成される三角形形状を有するパターン分離部１０２Ａを配置することが必要となる。

この場合でも、Ｘ方向には想像線で示されるよう、Ｒ，（Ｇ，Ｂ）、Ｒ，・・・と配置される。そのためＲと隣接する別のＲとの間には、Ｇ，Ｂが配置され、Ｒ同士の隙間は大きな値を有する（Ｇ，Ｂについても同様）。従って、Ｘ方向にはパターン分離部１０２を配置することが可能である。

ここで、図１（ａ）を再度参照すると、Ｘ方向には機械的強度が大きいパターン分離部１０２が配置され、機械的強度の弱い１段のテーパー部のみが配置されたＹ方向のパターン分離部１０２Ａを補強する網目状の構造が配置される構造が配置されている。
そのため、機械的強度が強く、かつ蒸着源からの蒸着粒子に対してパターン分離部１０２及びパターン分離部１０２Ａの側面に蒸着粒子が付着することで発生する材料効率の低下を防止することができる。

（第１の実施形態に関する変形例）
以下、第１の実施形態の変形例について図面を用いて説明する。第１の実施形態では、パターン分離部１０２に第１テーパー部１０３、支持部１０４、第２テーパー部１０５及び頂部平坦部１０６を含む形状を持つ蒸着マスク１００について説明したが、これは、パターン分離部１０２に代えて、図２（ａ）に示すように第２テーパー部１０５の頂部同士を結合させ、頂部平坦部１０６を省略した形状を有するパターン分離部１０２Ｂを用いても良い。特に、開口部１０７同士の距離が近くなり、パターン分離部１０２を形成することが困難となった場合にこの構造は好ましい。パターン分離部１０２Ｂを用いることで、パターン分離部１０２を配置するのが困難になった場合に対しても、機械的強度を確保し得る信頼性の高い蒸着マスク１００を得ることができる。この場合でも、第１テーパー部１０３の上に配置される支持部１０４は、蒸着マスク１００となす角θ１が第１テーパー部１０３よりも大きな角θ２をなすよう配置される。そして、支持部１０４よりも上には、支持部１０４と蒸着マスク１００とがなす角θ１が支持部１０４よりも大きな角θ３をなすよう第２テーパー部１０５が配置されている。第２テーパー部１０５を配置することで、パターン分離部１０２の上側に位置するパターン分離部１０２の角での蒸着粒子の損失を防止することができる。

また、図２（ｂ）に示すように、支持部１０４の第２テーパー部１０５に代えて凸形状部１０８等、支持部１０４の角部を落とし、影の発生を抑える形状を配置しても良い。この形状を用いる場合、第２テーパー部１０５と同様に、パターン分離部１０２の角での蒸着粒子の損失を防止することができる。なお、この構造は例えば複数回のドライエッチング法を用いる等の手段で形成することができる。

また、第１テーパー部１０３と第２テーパー部１０５は直線的な構造や、滑らかな形状を持っても良い。さらに、多段の階段状（各段の寸法が異なっても良い）の形状を有していても良い。

（第２の実施形態：蒸着マスクの製造方法）
以下、本実施形態について図面を用いて説明する。図３（ａ）〜図３（ｅ）、図４（ａ）〜図４（ｄ）は図５のＡ−Ａ’線に沿った上記した蒸着マスク１００の製造方法について、一例を説明するための工程断面図である。そして図４（ｅ）は図５のＢ−Ｂ’線に沿った方向での、（ｄ）に対応する工程での断面図であり、三角形形状のパターン分離部１０２Ａが形成される。そして、マスク基板１１０には、図５に示されるよう開口部１０７が形成される。

以下、図５のＡ−Ａ’線に対して、図３（ａ）〜（ｅ）、及び図４（ａ）〜（ｄ）に示す工程断面図に従い、製造工程を説明する。なお、ここでは、被蒸着基板１０１（図１（ｂ）参照）の近くに配置される面を第１面と定義する。

まず、図３（ａ）に示すように、面方位が（１００）である単結晶シリコンを用いた、蒸着マスク１００を作るためのマスク基板１１０を熱酸化し、厚さ１．５μｍ程度の層厚を有する酸化シリコン層を用いてなる第１エッチング阻止層前駆体３０２を第１面側及び第２面側に形成する。

次に、図３（ｂ）に示すように、マスク基板１１０の第１面側にフォトリソグラフ・エッチング工程を行い、第１エッチング阻止パターン３０３を形成する。

次に、図３（ｃ）に示すように、塩素系のエッチングガスを用いてマスク基板１１０をエッチングし、開口部１０７を形成する。エッチングには、例えば誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）装置を用いることができる。このエッチング処理としては、エッチングと、側壁保護層（図示せず）の形成と、を交互に行う、いわゆるボッシュプロセスを用いることが好適であり、垂直に近い断面形状を得ることが可能となる。エッチング深さとしては、例えば４０μｍ程度の深さ程度にエッチングすることができる。

次に、図３（ｄ）に示すように、マスク基板１１０を洗浄し、側壁保護層（図示せず）等を取り除いた後、例えば熱酸化法を用いて、エッチングにより形成・露出された開口部１０７を酸化シリコン層等を用いたエッチング保護層としての第２エッチング阻止層３０５で被覆する。第２エッチング阻止層３０５の厚さは、例えば０．５μｍ程度の値に設定することができる。

次に、図３（ｅ）に示すように、マスク基板１１０の第２面側にフォトリソグラフ・エッチング工程を行い、第３エッチング阻止パターン３０６を形成する。

次に、図４（ａ）に示すように、ウェットエッチングを行う。ウェットエッチングには、例えば８０℃のテトラメチル水酸化アンモニウム（以下、ＴＭＡＨと呼ぶ）の２５ｗｔ％水溶液を用いて、第１面側に作られた第２エッチング阻止層３０５が露出するようエッチングする。このエッチングは結晶方位に対して選択性を有しており、単結晶シリコンの（１１１）面を露出させるエッチング液である。

次に、図４（ｂ）に示すように、第２エッチング阻止層３０５を除去する。第２エッチング阻止層３０５に酸化シリコン層を用いている場合には、緩衝フッ酸等を用い、時間制御で除去することができる。

次に、図４（ｃ）に示すように、再びＴＭＡＨによるウェットエッチングを行う。この工程により、第１テーパー部１０３、支持部１０４、第２テーパー部１０５、頂部平坦部１０６と、を有するパターン分離部１０２が形成される。この場合には、ＴＭＡＨによるウェットエッチングの面方位依存性を用いてエッチングを進めるため、第１テーパー部１０３、第２テーパー部１０５は５４．７°の角度を持って形成される。そして、支持部１０４は図３（ｃ）に示す工程で形成された、ほぼ垂直の形状を保つよう処理されている。

次に、図４（ｄ）に示すように、マスク基板１１０に付着している第１エッチング阻止パターン３０３、第３エッチング阻止パターン３０６を除去することで、２段のテーパー部を含むパターン分離部１０２を有する蒸着マスク１００が形成される。ここで第１エッチング阻止パターン３０３、第３エッチング阻止パターン３０６を除去する理由は、これらを構成する材質と、マスク基板１１０とは熱膨張率等が異なるため、反り等が発生する場合があるため、取り除いている。ここで、微細化がさらに進んだ場合、パターン分離部１０２に代えて図２（ａ）に示すように、第２テーパー部１０５の頂部同士を結合させ、頂部平坦部１０６を省略した形状を有するパターン分離部１０２Ｂを形成しても良い。

ここで、Ｂ−Ｂ’線方向の断面図を図４（ｅ）に示す。図４（ｅ）に示すように、Ｂ−Ｂ’線断面に示すよう、三角形形状を有するパターン分離部１０２Ａが形成される。

前述したように、ＲＧＢが並ぶ方向では第１のＲと第２のＲとの間にＧＢが挟まれるためその間隔は大きくなり、パターン分離部１０２は第１テーパー部１０３、支持部１０４、第２テーパー部１０５、及び頂部平坦部１０６が形成される。一方、Ｒが連続（Ｇ，Ｂに着いても同様）する方向ではＲＲ・・・と並ぶためその間隔は小さくなり、第１テーパー部１０３が繋がった三角形の形状を有するパターン分離部１０２Ａが形成される。この場合には、上記したようにパターン分離部１０２によりパターン分離部１０２Ａは補強されるため、材料効率が高く、かつ機械的強度が強く、より信頼性の高い蒸着マスク１００を形成する工程を提供することができる。

（第２の実施形態に関する変形例）
以下、第２の実施形態の変形例について説明する。第２の実施形態では、ＴＭＡＨによるエッチングを行ったが、これは、例えばＫＯＨ等の溶液を用いても良い。また、図３（ｅ）に示す第１エッチング阻止パターン３０３、第３エッチング阻止パターン３０６には酸化シリコン層を用いているが、これは窒化シリコン層や、エッチング液に耐性を有する金属や絶縁体を用いても良い。

（第３の実施形態：有機ＥＬ素子の製造方法）
以下、図６（ａ）〜（ｃ）を用いて本実施形態にかかる有機ＥＬ素子の製造方法について説明する。ここでは、フルカラーの有機ＥＬ表示体に用いられる有機ＥＬ素子３０を作成する際の製造工程として、Ｒ，Ｇ，Ｂ毎に真空蒸着法を用いて各色層を形成する工程について説明する。図６（ａ）〜（ｃ）に用いられている蒸着マスク１００（Ｒ，Ｇ，Ｂ）はそれぞれ、有機ＥＬ素子３０（Ｒ，Ｇ，Ｂ）に対応する領域に、選択的に蒸着するマスクとして用いられている。

まず、ガラスを用いた被蒸着基板１０１上に、トランジスタや保持容量、及びこれらの配線や駆動回路等を形成した後、画素毎に第１電極３０８を形成する。次に、この状態の被蒸着基板１０１上に、蒸着マスク１００を設置する。ここで、蒸着マスク１００と被蒸着基板１０１とはマスク保持部材２００で所定の空隙を持って配置される。

この表示体では、被蒸着基板１０１の一辺に平行な線に沿って、全ての画素を、Ｒ，Ｇ，Ｂ、Ｒ，Ｇ，Ｂ・・・・と等間隔に配置する。この蒸着マスク１００には、Ｒ，Ｇ，Ｂのうちの１色に対応した開口部１０７が形成されている。蒸着マスク１００として、前述の方法で作製されたマスクを使用する。

まず、蒸着マスク１００ＲをＲの位置に合わせて、Ｒ用の発光層材料からなるターゲットを用いて真空蒸着を行う。これにより、層形成物質で構成された、または層形成物質を含む蒸着源（図示せず）からの蒸着粒子が飛来し、被蒸着基板１０１のＲが配置される位置にある第１電極３０８に赤色層６１が層形成される。赤色層６１は、正孔注入層、正孔輸送層、赤色発光層、電子輸送層を含む。赤色層６１の層形成は例えば以下の手順で行われる。まず、正孔注入層としてｍ−ＭＴＤＡＴＡを成層した後に、正孔輸送層としてα−ＮＰＤを成層する。さらに、赤色発光層として、ＢＳＢ−ＢＣＮを成層した後、電子輸送層としてＡｌｑ３を成層する。赤色層６１を形成して得られる有機ＥＬ素子３０Ｒの断面形状を図６（ａ）に示す。

次に、蒸着マスク１００ＧをＧの位置に合わせて、Ｇ用の発光層材料からなるターゲットを用いて真空蒸着を行う。これにより、層形成物質で構成された、または層形成物質を含む蒸着源（図示せず）からの蒸着粒子が飛来し、被蒸着基板１０１のＧが配置される位置にある第１電極３０８に緑色層６２が層形成される。緑色層６２は、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層を兼ねる緑色発光層を含む。緑色層６２の層形成は例えば以下の手順で行われる。まず、正孔注入層としてｍ−ＭＴＤＡＴＡを成層した後に、正孔輸送層としてα−ＮＰＤを成層する。さらに、電子輸送層を兼ねる緑色発光層としてＡｌｑ３を成層する。緑色層６２を形成して得られる有機ＥＬ素子３０Ｇの断面形状を図６（ｂ）に示す。

次に、蒸着マスク１００ＢをＢの位置に合わせて、Ｂ用の発光層材料からなるターゲットを用いて真空蒸着を行う。これにより、層形成物質で構成された、または層形成物質を含む蒸着源（図示せず）からの蒸着粒子が飛来し、被蒸着基板１０１のＢの位置の第１電極３０８に青色層６３が層形成される。青色層６３は、正孔注入層、正孔輸送層、正孔ブロック層を兼ねる青色発光層、電子輸送層を含む。青色層６３の層形成は例えば以下の手順で行われる。まず、正孔注入層としてｍ−ＭＴＤＡＴＡを成層した後に、正孔輸送層としてα−ＮＰＤを成層する。さらに、正孔ブロック層を兼ねる発光層としてバソクプロイン（Ｂａｔｈｏｃｕｐｒｏｉｎｅ：２，９−ｄｉｍｅｔｈｙｌ−４，７−ｄｉｐｈｅｎｙｌ−１，１０−ｐｈｅｎａｎｔｈｒｏｌｉｎｅ）を成層した後、電子輸送層としてＡｌｑ３を成層する。青色層６３を形成して得られる有機ＥＬ素子３０Ｂの断面形状を図６（ｃ）に示す。これらの工程により、蒸着マスク１００の機械的強度を落とさず、かつ蒸着粒子がパターン分離部１０２の側面に照射されることによる損失を抑えることで、蒸着源から被蒸着基板１０１に照射される蒸着粒子を効率良く付着させることが可能となる。

なお、蒸着マスク１００の数を節約する場合にはこの蒸着マスク１００（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を別に構成せずに、蒸着マスク１００を１つのみ作り、各々の工程で画素一つ分だけ横方向に移動して用いても良い。このように蒸着マスク１００を用いることで、一枚の蒸着マスク１００により被蒸着基板１０１（図５参照）のＲＧＢ各色に対応する層形成を行うことが可能となり、蒸着マスク１００を製造費用を低減することができる。また、蒸着マスク１００に若干の欠陥がある場合でも、ＲＧＢ３色のバランスが保たれるため、欠陥に起因する視覚上の影響を小さく抑えることができる。

（第４の実施形態：電子機器）
以下、図７を参照して、上述した有機ＥＬ素子３０を含む電子機器について説明する。図７（ａ）に、有機ＥＬ素子３０を含む有機ＥＬ表示部１０００を備えたモバイル型のパーソナルコンピュータの構成を示す。パーソナルコンピュータ２０００は、有機ＥＬ素子３０を含む有機ＥＬ表示部１０００と本体部２０１０を備える。本体部２０１０には、電源スイッチ２００１及びキーボード２００２が設けられている。図７（ｂ）に、有機ＥＬ素子３０を含む有機ＥＬ表示部１０００を備えた携帯電話機の構成を示す。携帯電話機３０００は、複数の操作ボタン３００１及びスクロールボタン３００２、並びに有機ＥＬ素子３０を含む有機ＥＬ表示部１０００を備える。スクロールボタン３００２を操作することによって、有機ＥＬ素子３０を含む有機ＥＬ表示部１０００に表示される画面がスクロールされる。図７（ｃ）に、有機ＥＬ素子３０を含む有機ＥＬ表示部１０００を適用した情報携帯端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assistants）の構成を示す。情報携帯端末４０００は、複数の操作ボタン４００１及び電源スイッチ４００２、並びに表示ユニットとしての有機ＥＬ素子３０を含む有機ＥＬ表示部１０００を備える。電源スイッチ４００２を操作すると、住所録やスケジュール帳といった各種の情報が有機ＥＬ素子３０を含む有機ＥＬ表示部１０００に表示される。

なお、有機ＥＬ素子３０を含む有機ＥＬ表示部１０００が搭載される電子機器としては、図７に示すものの他、デジタルスチルカメラ、液晶テレビ、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器等等が挙げられる。そして、これらの各種電子機器の表示部として、有機ＥＬ素子３０を含む有機ＥＬ表示部１０００が適用可能である。

（ａ）は、蒸着マスクを被蒸着基板から遠い面側から見た平面図、（ｂ），（ｃ）は、平面図に対応した断面図。 （ａ）は、頂部平坦部を省略した形状を有するパターン分離部の断面図、（ｂ）は、凸形状部を有するパターン分離部の断面図。 （ａ）〜（ｅ）は、蒸着マスクの製造方法を説明するための工程断面図。 （ａ）〜（ｄ）は直行する方向における模式断面図、（ｅ）は別方向から見た工程断面図。 開口部のレイアウト例を示す平面図。 （ａ）〜（ｃ）は、有機ＥＬ素子の製造工程を示す工程断面図。 （ａ）〜（ｃ）は、有機ＥＬ素子を備えた有機ＥＬ表示部を含む電子機器の斜視図。

符号の説明

３０…有機ＥＬ素子、３０Ｂ…有機ＥＬ素子、３０Ｇ…有機ＥＬ素子、３０Ｒ…有機ＥＬ素子、６１…赤色層、６２…緑色層、６３…青色層、１００…蒸着マスク、１００Ｂ…蒸着マスク、１００Ｇ…蒸着マスク、１００Ｒ…蒸着マスク、１０１…被蒸着基板、１０２…パターン分離部、１０２Ａ…パターン分離部、１０２Ｂ…パターン分離部、１０３…第１テーパー部、１０３Ａ…第１テーパー部、１０４…支持部、１０５…第２テーパー部、１０６…頂部平坦部、１０７…開口部、１０８…凸形状部、１１０…マスク基板、２００…マスク保持部材、３０２…第１エッチング阻止層前駆体、３０３…第１エッチング阻止パターン、３０５…第２エッチング阻止層、３０６…第３エッチング阻止パターン、３０８…第１電極、１０００…有機ＥＬ表示部、２０００…パーソナルコンピュータ、２００１…電源スイッチ、２００２…キーボード、２０１０…本体部、３０００…携帯電話機、３００１…操作ボタン、３００２…スクロールボタン、４０００…情報携帯端末、４００１…操作ボタン、４００２…電源スイッチ。

Claims (9)

1. 層形成物質の通過領域を規定する蒸着マスクであって、
   前記蒸着マスクの、前記層形成物質が堆積される被蒸着基板と対向する第１面側は、複数の開口部を含む形状を有しており、
   前記蒸着マスクの、層形成物質が飛来してくる方向に位置する第２面側に、
   複数の前記開口部の間に位置する、前記蒸着マスクに対して順テーパー形状を有する第１テーパー部と、
   前記第１テーパー部と比べ、前記蒸着マスクの法線となす角度が小さい形状を有し、平面視にて前記第１テーパー部内に設けられる支持部と、
   前記支持部と比べ、前記蒸着マスクの法線とがなす角度が大きく、平面視にて前記支持部内に設けられる第２テーパー部と、
   前記第２テーパー部に挟まれ、前記蒸着マスクと並行する方向に平坦部を有する頂部平坦部と、を含むパターン分離部を前記第２面側の少なくとも一部に有することを特徴とする蒸着マスク。
2. 請求項１に記載の蒸着マスクであって、前記パターン分離部の前記頂部平坦部に代えて、前記第２テーパー部同士が繋がる形状を前記第２面側の少なくとも一部に有することを特徴とする蒸着マスク。
3. 請求項１に記載の蒸着マスクであって、前記パターン分離部は、前記第２テーパー部に代えて、前記支持部と比べ頂部が細い形状を有することを特徴とする蒸着マスク。
4. 層形成物質の通過領域を制御する蒸着マスクの製造方法であって、
   前記蒸着マスクが形成されるマスク基板の、被蒸着基板と対向する第１面側に、第１エッチング阻止パターンを形成する工程と、
   前記第１エッチング阻止パターンをエッチングマスクとして前記マスク基板を、前記マスク基板の法線と並行する方向にエッチングを行う工程と、
   前記マスク基板の前記第１面側と対向する第２面側と、前記第１面側と、にエッチング保護層を形成する工程と、
   前記マスク基板の前記第２面側に位置する前記エッチング保護層の一部を開口し第２エッチング阻止パターンを形成する工程と、
   前記第２面側から、前記第１面側に位置する前記第２エッチング阻止パターンに届く深さまでエッチングを行う工程と、
   前記第２エッチング阻止パターンを除去する工程と、
   異方性ウェットエッチングを行い、前記マスク基板に対して順テーパー形状を有する第１テーパー部と、前記第１テーパー部と比べ、前記蒸着マスクの法線となす角度が小さい形状を有し、前記第１テーパー部内に設けられる支持部と、前記支持部と比べ、前記マスク基板の法線とがなす角度が大きく、平面視にて前記支持部内に設けられる第２テーパー部と、前記第２テーパー部に挟まれ、前記マスク基板と並行する方向に平坦部を有する頂部平坦部とを含むパターン分離部を同時に形成する工程と、を含むことを特徴とする蒸着マスクの製造方法。
5. 請求項４に記載の蒸着マスクの製造方法であって、前記パターン分離部の前記頂部平坦部に代えて、前記第２テーパー部同士が繋がる形状を前記第２面側の少なくとも一部に形成することを特徴とする蒸着マスクの製造方法。
6. 請求項４又は５に記載の蒸着マスクの製造方法であって、前記マスク基板は単結晶シリコンであり、前記第１テーパー部、前記支持部、前記第２テーパー部、及び前記頂部平坦部は単結晶シリコンの面方位に依存する選択エッチングを用いて形成する工程を含むことを特徴とする蒸着マスクの製造方法。
7. 請求項４乃至６のいずれか一項に記載の蒸着マスクの製造方法であって、
   前記マスク基板の加工に用いられる前記第１エッチング阻止パターン及び前記第２エッチング阻止パターンは単結晶シリコンを熱酸化法で酸化して得られる酸化シリコン層であることを特徴とする蒸着マスクの製造方法。
8. 請求項１乃至３のいずれか一項に記載の蒸着マスクを用いて製造されることを特徴とする有機ＥＬ素子。
9. 請求項８に記載の有機ＥＬ素子を含むことを特徴とする電子機器。

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