KR100501974B1 - 마스크 및 그 제조 방법 - Google Patents

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요츠야신이치
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세이코 엡슨 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 고정세한 마스크 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.
마스크는 표리면이 미러 지수의 {110}면으로 이루어진 단결정 기판(10)을 갖는다. 단결정 기판(10)에는 복수의 관통홀(18)이 형성되어 있다. 각각의 관통홀(18)의 개구 형상은 각 변이 {111}로 표시되는 그룹의 면 중의 어느 한 면에 평행하게 위치하는 다각형이다. 각각의 관통홀(18)의 벽면은 {111}면이다. 마스크의 제조 방법은 상기 관통홀(18)의 형상에 대응하여 내(耐)에칭막에 개구를 형성하여, 단결정 기판(10)을 에칭한다.

Description

마스크 및 그 제조 방법{MASK AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 마스크 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
고정세(高精細)한 마스크가 요구되고 있다. 예를 들면, 컬러 유기 일렉트로루미네선스(이하, 「EL」이라고 함) 장치의 제조 프로세스에서 각 색의 유기 재료를 마스크를 사용한 증착에 의해 형성하는 것이 알려져 있다. 마스크의 제조 방법으로서, 기재(基材)를 에칭하는 방법이 알려져 있으나, 종래의 방법에서는 고정세 마스크를 제조하는 것이 곤란했다.
본 발명은 종래의 문제점을 해결하는 것으로서, 그 목적은 고정세한 마스크 및 그 제조 방법을 제공하는 것에 있다.
(1) 본 발명에 따른 마스크의 제조 방법은 단결정 기판에서 미러 지수의 {110}으로 표시되는 표면에 각 변이 {111}로 표시되는 그룹의 면 중의 어느 한 면에 평행하게 위치하는 다각형을 이루는 복수의 개구가 형성된 내에칭막을 형성하고,
에칭에 의해, 상기 개구 내에서, 상기 단결정 기판에 복수의 관통홀을 형성하는 것을 포함하고,
상기 에칭은 {111}면에 대한 에칭 속도가 {100}면 및 {110}면에 대한 에칭 속도보다도 느리다는 결정의 면방위 의존성이 있다.
본 발명에 의하면, 내에칭막에 형성된 개구의 각 변이 {111}로 표시되는 그룹의 면 중의 어느 한 면에 평행하게 위치한다. 그리고, 결정의 면방위 의존성이 있는 에칭을 행하여, 개구의 내측에, 단결정 기판의 {110}으로 표시되는 면으로부터 직각으로 에칭을 진행시킬 수 있다. 이렇게 하여, 단결정 기판의 표면에 수직인 관통홀을 형성할 수 있기 때문에, 고정밀 마스크를 제조할 수 있다.
(2) 이 마스크의 제조 방법에 있어서,
상기 단결정 기판의 양면이 {110}면이고,
상기 복수의 개구가 형성된 상기 내에칭막을 상기 양면의 각각에 형성하고,
상기 단결정 기판의 상기 양면으로부터 상기 에칭을 진행시키고, 에칭에 의해 형성된 요부(凹部)를 관통시켜, 각각의 상기 관통홀을 형성할 수도 있다.
(3) 이 마스크의 제조 방법에 있어서,
상기 단결정 기판의 상기 양면의 각각에 형성된 상기 내에칭막에는, 한쪽 면 측에서의 제 1 상기 개구와 다른쪽 면 측에서의 제 2 상기 개구를 대응시켜 형성할 수도 있다.
(4) 이 마스크의 제조 방법에 있어서,
상기 제 2 개구를 상기 제 1 개구보다도 작게, 또한, 상기 제 1 개구의 투사 영역의 내측에 형성할 수도 있다.
이렇게 함으로써, 제 1 및 제 2 개구의 위치 맞춤이 용이해진다.
(5) 이 마스크의 제조 방법에 있어서,
각각의 상기 개구의 형상은 평행사변형일 수도 있다.
(6) 이 마스크의 제조 방법에 있어서,
상기 단결정 기판의 두께 W와 상기 평행사변형의 긴 변의 길이 L은,
의 관계를 가질 수도 있다.
(7) 이 마스크의 제조 방법에 있어서,
상기 단결정 기판에 에너지 빔에 의해 작은 관통홀을 형성한 후에, 상기 작은 관통홀을 상기 에칭에 의해 확대하여, 상기 관통홀을 형성할 수도 있다.
이렇게 함으로써, 두꺼운 단결정 기판에도 관통홀을 형성할 수 있다.
(8) 이 마스크의 제조 방법에 있어서,
상기 단결정 기판의 {110}으로 표시되는 상기 면은 경면(鏡面) 연마되어 있을 수도 있다.
(9) 이 마스크의 제조 방법에 있어서,
상기 단결정 기판은 단결정 실리콘 기판일 수도 있다.
(10) 이 마스크의 제조 방법에 있어서,
상기 내에칭막은 산화실리콘 및 질화실리콘 중의 어느 하나일 수도 있다.
(11) 이 마스크의 제조 방법에 있어서,
에칭액으로서, 유기 아민계 알칼리 수용액 및 무기 알칼리 수용액을 사용할 수도 있다.
(12) 이 마스크의 제조 방법에 있어서,
상기 관통홀을 형성한 후에, 상기 단결정 기판에 자성체막을 형성하는 것을 더 포함할 수도 있다.
이렇게 함으로써, 자력(磁力)으로 흡착할 수 있는 마스크를 제조할 수 있다.
(13) 이 마스크의 제조 방법에 있어서,
상기 단결정 기판에서의 상기 관통홀을 형성하는 영역에 박층부를 형성하는 것을 더 포함할 수도 있다.
이렇게 함으로써, 관통홀의 개구 크기(예를 들어, 폭)에 대하여, 관통홀의 축 방향의 길이를 짧게 할 수 있다. 또한, 단결정 기판에서 관통홀을 형성하는 영역 이외의 부분을 두껍게 남겨 두면, 강도를 유지할 수 있다.
(14) 이 마스크의 제조 방법에 있어서,
상기 박층부를 상기 단결정 기판의 단부(端部)를 피하여 형성할 수도 있다.
이렇게 함으로써, 단결정 기판의 단부가 두꺼워져 강도를 유지할 수 있다.
(15) 이 마스크의 제조 방법에 있어서,
상기 내에칭막을, 상기 박층부를 형성하고자 하는 영역을 피한 제 1 부분과 상기 박층부를 형성하고자 하는 영역에 배치되어 상기 제 1 영역보다 얇은 제 2 부분을 갖고, 상기 제 2 부분에 상기 개구를 갖도록 형성하고,
상기 내에칭막의 두께를 감소시켜, 상기 제 2 부분을 제 1 부분보다 먼저 제거하고, 상기 단결정 기판에서의 상기 제 1 부분으로부터의 노출면을 에칭함으로써, 상기 박층부를 형성할 수도 있다.
이렇게 함으로써, 내에칭막을 한 번 형성하는 것만으로 박층부 및 관통홀의 형성을 행할 수 있다.
(16) 이 마스크의 제조 방법에 있어서,
상기 관통홀을 형성한 후에, 상기 박층부를 형성할 수도 있다.
(17) 이 마스크의 제조 방법에 있어서,
상기 박층부를 결정의 면방위 의존성이 없는 에칭에 의해 형성할 수도 있다.
이것에 의하면, 결정의 면방위에 관계없이, 박층부를 원하는 형상으로 형성할 수 있다.
(18) 이 마스크의 제조 방법에 있어서,
상기 단결정 기판에 복수의 상기 박층부를 형성하고,
1 그룹의 상기 관통홀이 형성된 영역마다 각각의 상기 박층부를 형성할 수도 있다.
(19) 본 발명에 따른 마스크는, 표리면이 미러 지수의 {110}면으로 이루어진 단결정 기판을 갖고,
상기 단결정 기판에는 복수의 관통홀이 형성되고,
각각의 상기 관통홀의 개구 형상은, 각 변이 {111}로 표시되는 그룹의 면 중의 어느 한 면에 평행하게 위치하는 다각형이고,
각각의 상기 관통홀의 벽면은 {111}면이다.
본 발명에 의하면, 관통홀이 단결정 기판의 표리면에 수직으로 형성되어 있기 때문에, 마스크 패턴이 고정세로 되어 있다.
(20) 이 마스크에 있어서,
각각의 상기 개구의 형상은 평행사변형일 수도 있다.
(21) 이 마스크에 있어서,
상기 단결정 기판의 두께 W와 상기 평행사변형의 긴 변의 길이 L은,
의 관계를 가질 수도 있다.
(22) 이 마스크에 있어서,
상기 단결정 기판은 단결정 실리콘 기판일 수도 있다.
(23) 이 마스크에 있어서,
상기 단결정 기판에 형성된 자성체막을 더 가질 수도 있다.
이렇게 함으로써, 마스크를 자력으로 흡착할 수 있다.
(24) 이 마스크에 있어서,
상기 단결정 기판에서의 상기 관통홀이 형성된 영역에 박층부가 형성되어 있을 수도 있다.
이것에 의하면, 관통홀의 개구 크기(예를 들어, 폭)에 대하여, 관통홀의 축 방향의 길이를 짧게 할 수 있다. 또한, 단결정 기판에서 관통홀을 형성하는 영역 이외의 부분을 두껍게 남겨 두면, 강도를 유지할 수 있다.
(25) 이 마스크에 있어서,
상기 박층부는 상기 단결정 기판의 단부를 피하여 형성되어 있을 수도 있다.
이렇게 함으로써, 단결정 기판의 단부가 두꺼워져 강도를 유지할 수 있다.
(26) 이 마스크에 있어서,
상기 단결정 기판에는 복수의 상기 박층부가 형성되고,
1 그룹의 상기 관통홀이 형성된 영역마다 각각의 상기 박층부가 형성되어 있을 수도 있다.(27) 본 발명에 따른 EL 장치의 제조 방법은, 상기 마스크를 사용하여 발광 재료를 성막하는 것을 포함한다.(28) 본 발명에 따른 EL 장치는, 상기 방법에 의해 제조되어 이루어진다.(29) 본 발명에 따른 EL 장치는, 복수의 발광층을 갖고, 각각의 상기 발광층의 상면은 직사각형을 제외한 다각형을 이루며,상기 다각형의 각각의 각의 각도는 미러 지수의 {111}로 표시되는 그룹의 면 중 2개의 면의 교차 각도와 대략 동일하다.(30) 이 EL 장치에 있어서,상기 다각형은 평행사변형일 수도 있다.(31) 본 발명에 따른 전자 기기는 EL 장치를 갖는다.
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이하, 본 발명의 매우 적합한 실시예에 대해서 도면을 참조하여 설명한다.
(제 1 실시예)
도 1의 (A) 내지 도 1의 (C)는 본 발명의 실시예에 따른 마스크를 설명하는 도면이다. 도 1의 (B)는 도 1의 (A)에 나타낸 IB-IB선 단면도이고, 도 1의 (C)는 도 1의 (B)의 일부 확대도이다. 마스크는 단결정 기판(10)을 갖는다(또는 단결정 기판(10)만으로 이루어진다). 단결정 기판(10)은, 예를 들어, 단결정 실리콘 기판이며, 실리콘 웨이퍼일 수도 있다. 단결정 기판(10)은 미러 지수의 {110}으로 표시되는 표면을 갖는다. 예를 들면, 단결정 기판(10)의 표리면(양면)이 {110}면이다. 또한, {110}면은 (110)면과 등가(等價)인 복수의 면을 포함한다. 입방 격자에 있어서는, {110}면에 수직인 방향이 <110> 방위이다.
단결정 기판(10)에는 적어도 1개(예를 들어, 복수)의 박층부(12)가 형성되어 있다. 복수의 박층부(12)는 매트릭스 형상으로 배열할 수도 있다. 단결정 기판(10)에서의 박층부(12) 이외의 부분은 후층부(16)이다. 후층부(16)에 의해 단결정 기판(10)의 강도가 유지된다. 박층부(12)는 단결정 기판(10)의 단부를 피하여 형성되어 있다. 즉, 단결정 기판(10)의 단부가 후층부(16)이다. 후층부(16)에 의해 박층부(12)가 둘러싸여 있기 때문에, 박층부(12)가 변형되기 어렵다.
박층부(12)는 단결정 기판(10)의 두께 방향에서 한쪽 면으로 치우친 위치에 있다. 즉, 박층부(12)는 단결정 기판(10)의 하나의 면(표리면 중의 한쪽)에 형성된 요부(凹部)(14)의 저부(底部)이다. 이 경우, 단결정 기판(10)에 있어서, 박층부(12)와 그 이외의 부분(후층부(16))은, 요부(凹部)(14)가 형성된 면과는 반대쪽 면에 있어서 일면(一面)이다. 변형예로서, 단결정 기판(10)의 양면(표리면)에서 대응하는 위치에 요부(凹部)를 형성할 수도 있다. 그 경우, 박층부는 단결정 기판(10)의 두께 방향에서 중앙부에 위치한다.
단결정 기판(10)에는, 도 1의 (C)에 나타낸 바와 같이, 복수의 관통홀(18)이 형성되어 있다. 관통홀(18)이 형성된 영역이 박층부(12)로 되어 있다. 1 그룹의 관통홀(18)이 1개의 박층부(12)에 형성되어 있다.
도 2의 (A)는 관통홀을 설명하는 평면도이고, 도 2의 (B)는 관통홀을 설명하는 사시도이다. 상술한 바와 같이, 단결정 기판(10)의 표면은 {110}면이다. 관통홀(18)의 개구 형상은 직사각형 이외의 다각형이다. 도 2의 (A)에 나타낸 관통홀(18)의 개구 형상은 평행사변형이고, 그 긴 변의 길이 L과 단결정 기판(10)(상세하게는 후층부(16))의 두께 Wl(도 1의 (C) 참조)은,
의 관계를 갖는다. 변형예로서, 평행사변형의 긴 변의 길이 L과 단결정 기판(10)의 박층부(12)의 두께 W2(도 1의 (C) 참조)가,
의 관계를 갖고 있을 수도 있다.
관통홀(18)의 개구의 각 변은, {111}로 표시되는 그룹의 면(구체적인 예는 도 2의 (A) 및 도 2의 (B)에 기재되어 있음) 중의 어느 한 면에 평행하게 위치한다. 또한, 입방 격자에 있어서는, {111}면에 수직인 방향이 <111> 방위이다.
도 2의 (C)는 미러 지수를 사용하여 결정면을 설명하는 도면이다. 도 2의 (C)로부터 이해할 수 있듯이, {110}면과 {111}면은 수직으로 교차한다. 관통홀(18)의 벽면은, {111}로 표시되는 그룹의 면(구체적인 예는 도 2의 (A) 및 도 2의 (B)에 기재되어 있음) 중의 어느 한 면이다. 따라서, 관통홀(18)은, 단결정 기판(10)의 표면({110}면)에 대하여 수직으로 형성되어 있다. 관통홀(18)이 단결정 기판(10)의 표리면에 수직으로 형성되어 있기 때문에, 마스크 패턴이 고정세로 되어 있다.
도 3의 (A) 내지 도 3의 (F)는 본 발명의 실시예에 따른 마스크의 제조 방법을 설명하는 도면이다. 본 실시예에서는, 단결정 기판(10)을 상술한 관통홀(18) 등이 형성되기 전의 상태로 준비한다. 단결정 기판(10)은, 예를 들어, 단결정 실리콘 기판이며, 실리콘 웨이퍼일 수도 있다. 단결정 기판(10)은 미러 지수의 {110}으로 표시되는 표면을 갖는다. 예를 들면, 단결정 기판(10)의 표리면(양면)이 {110}면이다. 단결정 기판(10)의 적어도 표면(또는 표리면)은 경면 연마하여 둘 수도 있다.
도 3의 (A)에 나타낸 바와 같이, 단결정 기판(10)에 내에칭막(20)(예를 들어, 1㎛ 정도의 두께)을 형성한다. 내에칭막(20)은 단결정 기판(10)의 표리면(양면)의 각각에 설치한다. 내에칭막(20)은 단결정 기판(10)의 전면을 연속적으로 덮도록 설치할 수도 있다. 내에칭막(20)을 열산화 처리에 의한 산화실리콘 또는 질화실리콘에 의해 형성할 수도 있다.
도 3의 (B)에 나타낸 바와 같이, 내에칭막(20)에 복수의 개구(22)를 형성한다. 단결정 기판(10)의 표리면(양면)에 있어서, 한쌍의 개구(22)를 대향하도록 형성한다. 각 개구(22)는, 상술한 관통홀(18)을 형성하는 위치에 관통홀(18)과 동일한 형상을 갖도록 형성한다. 개구(22)는 다각형(예를 들어, 평행사변형)을 이루고 있다. 개구(22)의 각 변은, {111}로 표시되는 그룹의 면 중의 어느 한 면에 평행하게 위치한다. 개구(22)의 형상에 대한 그 이외의 자세한 것은 상술한 관통홀(18)과 동일하다. 개구(22)의 형성에는 포토리소그래피를 적용할 수 있다.
도 3의 (C)에 나타낸 바와 같이, 내에칭막(20)을, 박층부(12)를 형성하고자 하는 영역을 피한 제 1 부분(24)과 박층부(12)를 형성하고자 하는 영역에 배치되어 제 1 부분(24)보다도 얇은 제 2 부분(26)을 갖도록 패터닝한다. 이 패터닝에는 포토리소그래피를 적용할 수도 있다. 패터닝이 끝나면, 제 2 부분(26)에 개구(22)가 위치하게 된다. 제 1 및 제 2 부분(24, 26)의 외형(평면 형상)은, 각각 후층부(16) 및 박층부(12)의 외형(평면 형상)과 동일하다.
그리고, 제 1 및 제 2 부분(24, 26)을 갖는 내에칭막(20)을 마스크로 하여, 단결정 기판(10)을 에칭한다. 여기서 적용되는 에칭은 이방성 에칭으로서, {111}면에 대한 에칭 속도가 {100}면 및 {110}면에 대한 에칭 속도보다 느리다(예를 들어, 10배 이상, 바람직하게는 100배 이상 느리다)는 결정의 면방위 의존성이 있다. 또한, 에칭액으로서, 15%의 수산화칼륨 용액을 80℃ 정도로 가열하여 사용할 수도 있다. 칼륨을 피하고자 할 경우에는, 에칭액으로서, 유기 아민계 알칼리 수용액, 예를 들어, 테트라메틸수산화암모늄의 10∼20중량% 수용액을 사용할 수도 있다. 또는, 수산화칼륨수용액 이외의 무기 알칼리 수용액, 예를 들어, 암모니아수를 사용할 수도 있다. 본 실시예에서는, 단결정 기판(10)의 양면에 개구(22)로부터의 노출면이 있기 때문에, 양측으로부터 에칭이 진행된다.
도 3의 (D)에 나타낸 바와 같이, 내에칭막(20)의 개구(22) 내에서 관통홀(18)을 형성한다. 또한, 단결정 기판(10)의 두께 Wl(도 1의 (C) 참조)과 개구(22)의 평행사변형의 긴 변의 길이 L(도 2의 (A)에 나타낸 관통홀(18)의 평행사변형의 긴 변의 길이 L과 동일)은,
의 관계를 갖는다. 따라서, 양측으로부터의 에칭이 도중에 정지되지 않고, 에칭에 의해 형성된 요부(凹部)를 관통시킬 수 있다.
도 3의 (E)에 나타낸 바와 같이, 내에칭막(20)의 두께를 감소시켜, 제 2 부분(26)을 제 1 부분(24)보다 먼저 제거한다. 이 공정은 에칭에 의해 행할 수도 있다. 이렇게 하여, 관통홀(18)이 형성된 단결정 기판(10)은 내에칭막(20) 중의 제 1 부분(24)에 의해 덮인다. 단결정 기판(10)에 있어서, 제 2 부분(26)이 제거되어 노출된 면은 박층부(12)를 형성하는 영역이다.
도 3의 (F)에 나타낸 바와 같이, 단결정 기판(10)에서의 제 1 부분(24)으로부터의 노출면을 에칭하여, 박층부(12)를 형성할 수 있다. 이 에칭에 결정의 면방위 의존성이 없는 에칭을 적용하면, 원하는 형상의 박층부(12)를 형성할 수 있다. 본 실시예에서는, 관통홀(18)을 형성한 후에, 박층부(12)를 형성한다. 박층부(12)의 자세한 것은 상술했기 때문에 설명을 생략한다. 그리고, 내에칭막(20)(상세하게는 제 1 부분(24))을 제거하여, 도 1의 (A) 내지 도 1의 (C)에 나타낸 마스크를 제조할 수 있다.
본 실시예에 의하면, 내에칭막(20)에 형성된 개구(22)의 각 변이 {111}로 표시되는 그룹의 면 중의 어느 한 면에 평행하게 위치한다. 그리고, 결정의 면방위 의존성이 있는 에칭을 행하여, 개구(22)의 내측에서 단결정 기판(10)의 {110}으로 표시되는 면으로부터 직각으로 에칭을 진행시킬 수 있다. 이렇게 하여, 단결정 기판(10)의 표면에 수직인 관통홀(18)을 형성할 수 있기 때문에, 고정세한 마스크를 제조할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 박층부(12)를 형성했으나, 본 발명은 박층부(12)를 형성하지 않는 예를 포함한다. 박층부(12)를 형성하지 않을 경우에는, 도 3의 (C)에 나타낸 제 2 부분(26)을 형성하는 공정 또는 도 3의 (E) 이후의 공정은 불필요하다.
(제 2 실시예)
도 4의 (A) 내지 도 4의 (C)는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 마스크의 제조 방법을 설명하는 도면이다. 제 1 실시예에서는, 단결정 기판(10)의 양면에서 내에칭막(20)에 개구(22)를 형성했다. 그 경우, 양측의 개구(22)의 위치 맞춤이 어렵기 때문에, 그 위치 맞춤을 간단하게 행하는 방법을 중심으로 이하 설명한다.
도 4의 (A)에 나타낸 바와 같이, 단결정 기판(10)의 한쪽 면에 형성된 내에칭막(30)에는 제 1 개구(34)를 형성하고, 다른쪽 면에 형성된 내에칭막(32)에는 제 2 개구(36)를 형성한다. 여기서, 제 1 및 제 2 개구(34, 36)의 폭 A 및 B는,
B＜A
의 관계를 갖는다. 따라서, 제 2 개구(36)를 제 1 개구(32)의 투사 영역의 내측에 형성하는 것이 좋다. 그 위치 결정은 동일한 크기의 개구를 맞추는 것보다 간단하다. 이렇게 하여, 단결정 기판(10)의 양면의 각각에 형성된 상기 내에칭막(30, 32)에, 한쪽 면 측에서의 제 1 개구(34)와 다른쪽 면 측에서의 제 2 개구(36)를 대응시켜 형성한다. 그리고, 도 4의 (B)에 나타낸 바와 같이 에칭을 진행시켜, 도 4의 (C)에 나타낸 바와 같이 관통홀(38)을 형성한다. 도 4의 (C)에 나타낸 바와 같이, 크기가 작은 제 2 개구(36)가 형성된 내에칭막(32)은, 그 단부가 관통홀(38)의 내측으로 돌출되나, 내에칭막(32)은 제거하는 것이 좋다. 본 실시예에서 설명한 내용은 제 1 실시예에 적용할 수 있다.
(제 3 실시예)
도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 마스크의 제조 방법을 설명하는 도면이다. 제 1 실시예에서는, 단결정 기판의 두께 Wl(도 1의 (C) 참조)과 내에칭막(20)의 개구(22)의 평행사변형의 긴 변의 길이 L(도 2의 (A)에 나타낸 관통홀(18)의 평행사변형의 긴 변의 길이 L과 동일)은,
의 관계를 갖고 있었다. 이러한 비교적 얇은 단결정 기판일 경우에는 관통홀의 형성이 가능하나, 그 이상으로 두꺼운 단결정 기판에는, 에칭이 도중에 정지되어, 관통홀을 형성할 수 없다.
본 실시예에서는,
의 관계가 성립될 경우(단결정 기판이 두꺼울 경우)의 관통홀의 형성 방법을 설명한다.
도 5에 나타낸 바와 같이, 단결정 기판(10)에서의 관통홀을 형성하는 영역(패터닝된 내에칭막(40)으로부터의 노출면)에, 에칭 전에 작은 관통홀(관통홀보다 작은 홀)(42)을 형성하여 둔다. 작은 관통홀(42)은 에너지 빔(예를 들어, YAG 레이저)에 의해 형성한다. 이렇게 하여 둠으로써, 작은 관통홀(42)의 개구부에 코너부가 형성되기 때문에, 에칭의 진행이 정지되지 않고, 관통홀을 형성할 수 있다. 본 실시예에서 설명한 내용은 제 1 실시예에 적용할 수 있다.
(제 4 실시예)
도 6은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 마스크 및 EL 장치의 제조 방법을 설명하는 도면이다. 도 6에 나타낸 마스크(10)에는 자성체막(52)이 형성되어 있다. 자성체막(52)은 철, 코발트, 니켈 등의 강자성 재료로 형성할 수 있다. 또는, Ni, Co, Fe, 또는 Fe 성분을 포함하는 스테인레스 합금 등의 자성 금속 재료, 또는 자성 금속 재료와 비자성 금속 재료의 결합에 의해, 자성체막(52)을 형성할 수도 있다. 마스크(10) 그 이외의 자세한 것은 제 1 실시예에서 설명했다.
본 실시예에서는, 마스크(10)를 사용하여 기판(54)에 발광 재료를 성막한다. 기판(54)은 EL 장치(예를 들어, 유기 EL 장치)를 위한 것이며, 유리 기판 등의 투명 기판이다. 기판(54)에는, 도 7의 (A)에 나타낸 바와 같이, 전극(예를 들어, ITO 등으로 이루어진 투명 전극)(56) 또는 정공 수송층(58)이 형성되어 있다. 또한, 전자 수송층을 형성할 수도 있다. 기판(54)과는 반대쪽에 요부(凹部)(14)를 향하여 마스크(10)가 배치되어 있다. 즉, 마스크(10)의 평탄한 면이 기판(54) 측을 향하고 있다. 기판(54)의 배후에는 자석(50)이 배치되어 있고, 마스크(10)에 형성된 자성체막(52)을 끌어당기도록 되어 있다. 이것에 의해, 마스크(10)에 휨이 발생하여도, 이것을 교정할 수 있다.
도 7의 (A) 및 도 7의 (C)는 발광 재료의 성막 방법을 설명하는 도면이다. 발광 재료는, 예를 들어, 유기 재료이며, 저분자 유기 재료로서 알루미키놀리놀 착체(Alq3)가 있고, 고분자 유기 재료로서 폴리파라페닐렌비닐렌(PPV)이 있다. 발광 재료의 성막은 증착에 의해 행할 수 있다. 예를 들면, 도 7의 (A)에 나타낸 바와 같이, 마스크(10)를 통하여 적색의 발광 재료를 패터닝하면서 성막하고, 적색의 발광층(60)을 형성한다. 그리고, 도 7의 (B)에 나타낸 바와 같이, 마스크(10)를 이동시켜, 녹색의 발광 재료를 패터닝하면서 성막하고, 녹색의 발광층(62)을 형성한다. 그리고, 도 7의 (C)에 나타낸 바와 같이, 마스크(10)를 다시 이동시켜, 청색의 발광 재료를 패터닝하면서 성막하고, 청색의 발광층(64)을 형성한다.
도 8의 (A) 및 도 8의 (B)는 상술한 발광 재료의 성막 방법을 거쳐 제조된 EL 장치를 나타내는 도면이다. EL 장치(예를 들어, 유기 EL 장치)는 기판(54), 전극(56), 정공 수송층(58), 발광층(60, 62, 64) 등을 갖는다. 도 8의 (B)에 나타낸 바와 같이, 발광층(60, 62, 64)의 각각의 상면은 직사각형을 제외한 다각형(예를 들어, 평행사변형)을 이루고 있다. 이 형상은 마스크(10)의 관통홀(18) 형상에 대응하고 있다. 상세하게는, 제 1 실시예에서 설명했다. 또한, 발광층(60, 62, 64) 위에 전극(66)이 형성되어 있다. 전극(66)은, 예를 들어, 음극 전극이다. EL 장치(EL 패널)는 표시장치(디스플레이)로 된다.
본 발명의 실시예에 따른 EL 장치를 갖는 전자 기기로서, 도 9에는 노트형 퍼스널 컴퓨터(1000)가 도시되고, 도 10에는 휴대 전화(2000)가 도시되어 있다.
본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않고, 다양한 변형이 가능하다. 예를 들면, 본 발명은, 실시예에서 설명한 구성과 실질적으로 동일한 구성(예를 들어, 기능, 방법 및 결과가 동일한 구성, 또는 목적 및 결과가 동일한 구성)을 포함한다. 또한, 본 발명은, 실시예에서 설명한 구성의 본질적이지 않은 부분을 치환한 구성을 포함한다. 또한, 본 발명은, 실시예에서 설명한 구성과 동일한 작용 효과를 나타내는 구성 또는 동일한 목적을 달성할 수 있는 구성을 포함한다. 또한, 본 발명은, 실시예에서 설명한 구성에 공지 기술을 부가한 구성을 포함한다.
이상의 설명에 따르면, 본 발명은 고정세한 마스크 및 그 제조 방법을 제공할 수 있는 효과가 있다.
도 1의 (A) 내지 도 1의 (C)는 본 발명의 실시예에 따른 마스크를 설명하는 도면.
도 2의 (A)는 관통홀을 설명하는 평면도, 도 2의 (B)는 관통홀을 설명하는 사시도, 도 2의 (C)는 미러 지수를 사용하여 결정면을 설명하는 도면.
도 3의 (A) 내지 도 3의 (F)는 본 발명의 실시예에 따른 마스크의 제조 방법을 설명하는 도면.
도 4의 (A) 내지 도 4의 (C)는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 마스크의 제조 방법을 설명하는 도면.
도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 마스크의 제조 방법을 설명하는 도면.
도 6은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 마스크 및 EL 장치의 제조 방법을 설명하는 도면.
도 7의 (A) 내지 도 7의 (C)는 발광 재료의 성막 방법을 설명하는 도면.
도 8의 (A) 및 도 8의 (B)는 본 발명을 적용한 발광 재료의 성막 방법을 거쳐 제조된 EL 장치를 나타내는 도면.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 전자 기기를 나타내는 도면.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 전자 기기를 나타내는 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 단결정 기판
12 : 박층부
18, 38 : 관통홀
20, 30, 32, 40 : 내(耐)에칭막
22 : 개구
24 : 제 1 부분
26 : 제 2 부분
34 : 제 1 개구
36 : 제 2 개구
42 : 작은 관통홀
52 : 자성체막
60, 62, 64: 발광층

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  33. 단결정 기판에서 미러 지수의 {110}으로 표시되는 표면에, 각 변이 {111}로 표시되는 그룹의 면 중의 어느 한 면에 평행하게 위치하는 다각형을 이루는 복수의 개구가 형성된 내(耐)에칭막을 형성하고,
    상기 개구 내에서, 상기 단결정 기판에 에너지 빔에 의해 작은 관통 구멍을 형성한 후에, 상기 작은 관통 구멍을 에칭에 의해 확대하여, 상기 단결정 기판에 복수의 관통홀을 형성하는 것을 포함하며,
    상기 에칭은, {111}면에 대한 에칭 속도가 {100}면 및 {110}면에 대한 에칭 속도보다도 느리다는 결정의 면방위 의존성이 있는 것을 특징으로 하는 마스크의 제조 방법.
  34. 단결정 기판에서 미러 지수의 {110}으로 표시되는 경면(鏡面) 연마되어 이루어지는 표면에, 각 변이 {111}로 표시되는 그룹의 면 중의 어느 한 면에 평행하게 위치하는 다각형을 이루는 복수의 개구가 형성된 내에칭막을 형성하고,
    에칭에 의해, 상기 개구 내에서 상기 단결정 기판에 복수의 관통홀을 형성하는 것을 포함하며,
    상기 에칭은, {111}면에 대한 에칭 속도가 {100}면 및 {110}면에 대한 에칭 속도보다도 느리다는 결정의 면방위 의존성이 있는 것을 특징으로 하는 마스크의 제조 방법.
  35. 단결정 기판에서 미러 지수의 {110}으로 표시되는 표면에, 각 변이 {111}로 표시되는 그룹의 면 중의 어느 한 면에 평행하게 위치하는 다각형을 이루는 복수의 개구가 형성된 내에칭막을 형성하는 것,
    에칭에 의해, 상기 개구 내에서 상기 단결정 기판에 복수의 관통홀을 형성하는 것, 및
    상기 단결정 기판에서의 상기 복수의 관통홀을 형성하는 영역에 박층부를 형성하는 것을 포함하고,
    상기 내에칭막을, 상기 박층부를 형성하고자 하는 영역을 피한 제 1 부분과, 상기 박층부를 형성하고자 하는 영역에 배치되어 상기 제 1 부분보다도 얇은 제 2 부분을 갖고, 상기 제 2 부분에 상기 개구를 갖도록 형성하고,
    상기 내에칭막의 두께를 감소시켜, 상기 제 2 부분을 제 1 부분보다 먼저 제거하고, 상기 단결정 기판에서의 상기 제 1 부분으로부터의 노출면을 에칭함으로써, 상기 박층부를 형성하고,
    상기 에칭은, {111}면에 대한 에칭 속도가 {100}면 및 {110}면에 대한 에칭 속도보다도 느리다는 결정의 면방위 의존성이 있는 것을 특징으로 하는 마스크의 제조 방법.
  36. 제 33 항 또는 제 34 항에 있어서,
    상기 단결정 기판의 양면이 {110}면이고,
    상기 복수의 개구가 형성된 상기 내에칭막을 상기 양면의 각각에 형성하고,
    상기 단결정 기판의 상기 양면으로부터 상기 에칭을 진행시키고, 에칭에 의해 형성된 요부(凹部)를 관통시켜, 각각의 상기 관통홀을 형성하는 것을 특징으로 하는 마스크의 제조 방법.
  37. 제 36 항에 있어서,
    상기 단결정 기판의 상기 양면의 각각에 형성된 상기 내에칭막에는, 한쪽 면 측에서의 제 1 상기 개구와 다른쪽 면 측에서의 제 2 상기 개구를 대응시켜 형성하는 것을 특징으로 하는 마스크의 제조 방법.
  38. 제 37 항에 있어서,
    상기 제 2 개구를 상기 제 1 개구보다 작게, 또한 상기 제 1 개구의 투사 영역의 내측에 형성하는 것을 특징으로 하는 마스크의 제조 방법.
  39. 제 33 항 내지 제 35 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    각각의 상기 개구의 형상은 평행사변형인 것을 특징으로 하는 마스크의 제조 방법.
  40. 제 39 항에 있어서,
    상기 단결정 기판의 두께 W와 상기 평행사변형의 긴 변의 길이 L은,
    의 관계를 갖는 것을 특징으로 하는 마스크의 제조 방법.
  41. 제 33 항 내지 제 35 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 단결정 기판은 단결정 실리콘 기판인 것을 특징으로 하는 마스크의 제조 방법.
  42. 제 33 항 내지 제 35 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 내에칭막은 산화실리콘 및 질화실리콘 중의 어느 하나인 것을 특징으로 하는 마스크의 제조 방법.
  43. 제 33 항 내지 제 35 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    에칭액으로서, 유기 아민계 알칼리 수용액 및 무기 알칼리 수용액을 사용하는 것을 특징으로 하는 마스크의 제조 방법.
  44. 제 33 항 내지 제 35 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 관통홀을 형성한 후에, 상기 단결정 기판에 자성체막을 형성하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크의 제조 방법.
  45. 제 35 항에 있어서,
    상기 박층부를 상기 단결정 기판의 단부(端部)를 피하여 형성하는 것을 특징으로 하는 마스크의 제조 방법.
  46. 제 35 항에 있어서,
    상기 관통홀을 형성한 후에, 상기 박층부를 형성하는 것을 특징으로 하는 마스크의 제조 방법.
  47. 제 35 항에 있어서,
    상기 박층부를 결정의 면방위 의존성이 없는 에칭에 의해 형성하는 것을 특징으로 하는 마스크의 제조 방법.
  48. 제 35 항에 있어서,
    상기 단결정 기판에 복수의 상기 박층부를 형성하고,
    1 그룹의 상기 관통홀이 형성된 영역마다 각각의 상기 박층부를 형성하는 것을 특징으로 하는 마스크의 제조 방법.
  49. 표리면이 미러 지수의 {110}면으로 이루어진 단결정 기판을 갖고,
    상기 단결정 기판의 {110}으로 표시되는 상기 면은 경면 연마되어 이루어지고,
    상기 단결정 기판에는 복수의 관통홀이 형성되고,
    각각의 상기 관통홀의 개구 형상은, 각 변이 {111}로 표시되는 그룹의 면 중의 어느 한 면에 평행하게 위치하는 다각형이고,
    각각의 상기 관통홀의 벽면은 {111}면인 것을 특징으로 하는 마스크.
  50. 제 49 항에 있어서,
    각각의 상기 개구의 형상은 평행사변형인 것을 특징으로 하는 마스크.
  51. 제 50 항에 있어서,
    상기 단결정 기판의 두께 W와 상기 평행사변형의 긴 변의 길이 L은,
    의 관계를 갖는 것을 특징으로 하는 마스크.
  52. 제 49 항 내지 제 51 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 단결정 기판은 단결정 실리콘 기판인 것을 특징으로 하는 마스크.
  53. 제 49 항 내지 제 51 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 단결정 기판에 형성된 자성체막을 더 갖는 것을 특징으로 하는 마스크.
  54. 제 49 항 내지 제 51 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 단결정 기판에서의 상기 관통홀이 형성된 영역에 박층부가 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 마스크.
  55. 제 54 항에 있어서,
    상기 박층부는 상기 단결정 기판의 단부를 피하여 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 마스크.
  56. 제 54 항에 있어서,
    상기 단결정 기판에는 복수의 상기 박층부가 형성되고,
    1 그룹의 상기 관통홀이 형성된 영역마다 각각의 상기 박층부가 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 마스크.
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