KR100707553B1

KR100707553B1 - 마스크, 마스크의 제조 방법, 전기 광학 장치의 제조 방법및 전자기기

Info

Publication number: KR100707553B1
Application number: KR1020050026423A
Authority: KR
Inventors: 신이치 요츠야
Original assignee: 세이코 엡슨 가부시키가이샤
Priority date: 2004-03-31
Filing date: 2005-03-30
Publication date: 2007-04-13
Also published as: US20050221609A1; TW200605713A; EP1583400A2; TWI263457B; KR20060045140A; JP2005293917A; JP3765314B2; US7285497B2; CN1678145A

Abstract

본원 발명은 실리콘으로 이루어지는 마스크로서, 쉽게 파손되지 않도록 기계적 강도가 높은 마스크, 마스크의 제조 방법, 전기 광학 장치의 제조 방법 및 전자기기를 제공하는 것으로, 실리콘으로 이루어지는 마스크(100)로서, 해당 실리콘을 관통하는 개구부(102)에 있어서의 코너 부분에, 라운딩 R을 갖게 한 것을 특징으로 한다.

Description

마스크, 마스크의 제조 방법, 전기 광학 장치의 제조 방법 및 전자기기{MASK, METHOD FOR MANUFACTURING A MASK, METHOD FOR MANUFACTURING AN ELECTRO-OPTICAL DEVICE, AND ELECTRONIC EQUIPMENT}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 마스크의 일례를 나타내는 단면도,

도 2는 동 도의 마스크의 평면도,

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 마스크의 변형예를 나타내는 단면도,

도 4는 본 발명의 실시예의 마스크의 라인딩 R의 크기와 내구성의 관계를 나타내는 도면,

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 마스크의 제조 방법을 나타내는 흐름도,

도 6은 본 발명의 실시예의 응용예에 따른 마스크를 나타내는 모식 사시도,

도 7은 동 도의 마스크에 의해 형성되는 화소 패턴의 배열예를 나타내는 도면,

도 8은 동 도의 마스크의 주요부 확대 사시도,

도 9는 동 도의 마스크를 이용하여 형성된 증착 패턴의 일례를 나타내는 평면도,

도 10은 동 도의 마스크를 이용하여 형성된 증착 패턴의 일례를 나타내는 평 면도,

도 11은 동 도의 마스크를 이용하여 형성된 증착 패턴의 일례를 나타내는 평면도,

도 12는 동 도의 마스크의 제조 방법을 나타내는 모식 단면도,

도 13은 본 발명의 실시예에 따른 전기 광학 장치의 제조 방법을 나타내는 모식 단면도,

도 14는 본 발명의 실시예에 따른 발광 재료의 성막 방법을 나타내는 모식 단면도,

도 15는 동 도의 제조 방법으로 제조된 유기 EL 장치를 나타내는 모식 단면도,

도 16은 본 발명의 실시예에 따른 전자기기를 나타내는 사시도이다.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1, 100, 200 : 마스크 10 : 지지 기판

12 : 개구 영역 20 : 칩

20' : 실리콘 웨이퍼 22, 102, 202 : 개구부

101, 201 : 실리콘 기판 R : 라운딩

본 발명은 마스크, 마스크의 제조 방법, 전기 광학 장치의 제조 방법 및 전자기기에 관한 것이다.

전기 광학 장치의 하나인 유기 EL(전계 발광) 패널은 박막을 적층한 구조를 갖는 자발광형으로 고속 응답성의 표시 소자로 이루어진다. 이 때문에 유기 EL 패널은 경량으로 동화상 대응에 우수한 표시 장치를 구성할 수 있어, 최근 FPD(flat panel display) 텔레비전 등의 표시 패널로서 매우 주목받고 있다. 유기 EL 패널의 대표적인 제조 방법으로서는, Applied Physics Letters, Vol.51, No.12: p.p. 913-914, (1987)에 기재되어 있다. 즉, ITO(Indium-Tin Oxide) 등의 투명 양극을 포토리소그래피 기술을 이용하여 소망 형상으로 패터닝하고, 또한 그 패턴 위에 진공 증착 장치로 유기 재료를 성막하여 적층하고, 그 위에 음극으로 되는 MgAg 등의 낮은 일 함수의 금속 양극막을 증착한다.

마지막으로, 이와 같이 하여 이루어진 발광 소자가 습기 또는 산소 등에 접촉하지 않도록, 그 발광 소자를 불활성 가스 분위기 중에서 밀봉한다.

또한, 유기 EL 패널은, 발광 재료를 변경하는 것에 의해, 발광색을 여러 가지로 변경할 수 있다. 예컨대, 얇고 매우 선명한 금속 마스크를 이용하여, 화소마다 적색, 녹색, 청색의 발광 소자를 형성하는 수법이 제안되어 있다. 이 수법은 자석으로 금속 마스크와 유리 기판을 밀착시켜, 마스크를 통해 증착함으로써, 선명한 풀컬러 유기 EL 패널을 제조하고자 하는 것이다(예컨대, 특허 문헌 1 참조).

또한, 마스크를 이용한 증착 수법으로는, 실리콘 기판을 이용하여 증착 마스 크를 제조하는 수법이 제안되어 있다. 이 수법에서는 포토리소그래피 기술 및 건식 에칭 기술 등의 반도체 제조 기술을 이용하여, 실리콘 기판 자체를 마스크로 한다라고 하는 것이다.

실리콘은 열팽창 계수가 유리와 거의 동일하므로, 실리콘의 마스크와 피성막 기판인 유리 기판은 열팽창에 의한 어긋남이 발생하지 않는다. 또한, 실리콘은 가공 정밀도를 향상시킬 수 있다(예컨대, 특허 문헌 2 참조).

(특허 문헌 1) 일본 특허 공개 제2001-273976호 공보

(특허 문헌 2) 일본 특허 공개 제2001-185350호 공보

그러나, 상기 특허 문헌 1에 기재되어 있는 금속 마스크에서는, 유기 EL 패널의 대화면화에 대응하도록 패널 크기를 크게 하면, 그 패널용 금속 마스크도 크게 형성해야만 하지만, 크고(대면적) 또한 얇은 금속 마스크를 고정밀도로 작성하는 것은 매우 어렵다고 하는 문제점이 있다. 또한, 금속 마스크의 열팽창 계수가 유기 EL 패널용 유리 기판에 비해 매우 크다. 따라서, 증착 시의 열복사에 의해 금속 마스크가 유리 기판에 비해 크게 신장한다. 그에 따라, 금속 마스크를 이용하여 대형 유기 EL 패널을 제조하고자 하면, 열팽창에 의한 오차의 누적값이 커져, 금속 마스크에서는 겨우 20인치의 중소형 패널 크기를 제조하는 것이 한계로 되어 있었다.

또한, 상기 특허 문헌 2에 기재되어 있는 실리콘 기판을 이용한 증착 마스크 에서는, 결정 이방성 에칭을 이용하여 소망 패턴의 개구부 등을 형성하고 있으므로, 그 개구부에서의 코너부(코너 부분)가 거의 완전한 직각 또는 예각으로 형성된다. 이에 따라, 상기 특허 문헌 2에 기재되어 있는 증착 마스크에서는, 코너부에 응력이 집중되기 쉽고, 일단 힘이 걸리면 쉽게 깨진다는 문제점을 갖고 있다. 따라서, 상기 특허 문헌 2에 기재되어 있는 실리콘 기판의 증착 마스크는 실제의 기기 제조 현장에서 사용하는 것이 곤란하다.

본 발명은 상기 사정에 감안해서 이루어진 것으로, 실리콘으로 이루어지는 마스크로서, 쉽게 파손되지 않도록 기계적 강도가 높은 마스크, 마스크의 제조 방법, 전기 광학 장치의 제조 방법 및 전자기기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 피성막 영역의 대형화에 대응할 수 있고, 정밀한 치수로 박막 패턴을 형성할 수 있어, 반복해서 사용하여도 용이하게 코너 부분 등이 파손되지 않는 마스크, 마스크의 제조 방법, 전기 광학 장치의 제조 방법 및 전자기기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 마스크는 실리콘으로 이루어지는 마스크로서, 해당 실리콘을 관통하는 개구부에서의 코너 부분(코너부)에, 라운딩 R을 갖게 한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 실리콘에 의해 마스크를 구성하므로, 예컨대, 피성막 부재가 유리 기판의 경우, 그 피성막 부재와 마스크의 열팽창 계수를 근사시킬 수 있 어, 열팽창에 의한 성막 패턴의 치수 편차를 감소시킬 수 있다. 또한, 본 발명은 실리콘에 의해 마스크를 구성하므로, 개구부에 대한 가공 정밀도를 간편하게 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 실리콘으로 이루어지는 마스크에 있어서의 적어도 개구부의 코너 부분에 라운딩을 갖게 하고 있다. 바꾸어 말하면, 코너 부분(예각부 또는 직각부)을 제거한다. 따라서, 본 발명은 이러한 코너 부분(코너부)에 응력이 집중하는 것을 완화할 수 있고, 기계적 강도가 높은 마스크를 제공할 수 있다. 따라서, 본 발명에 의하면, 정밀한 치수로 박막 패턴을 형성할 수 있고, 반복해서 사용하여도 쉽게 코너 부분 등이 파손되지 않아, 대량 생산에 대해 저렴하게 대응할 수 있는 마스크를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 마스크는 피성막 부재와, 해당 피성막 부재에 박막을 패터닝할 때에 물질을 출사하는 증착원 사이에 배치되는 것이고, 상기 개구부는 상기 패터닝할 때에 상기 물질이 상기 마스크를 통과하는 관통 구멍을 이루는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 예컨대, 정밀한 치수로 증착 패턴을 형성할 수 있고, 또한 기계적 강도가 높은 증착 마스크를 제공할 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 스퍼터법 또는 CVD 법 등에 이용되는 마스크로서, 정밀한 치수로 박막 패턴을 형성할 수 있고, 또한 기계적 강도가 높은 마스크를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 마스크는 상기 라운딩의 반경이 0.5㎛ 이상 3㎛ 이하인 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 정밀한 치수로 박막 패턴을 형성할 수 있고, 또한 기계적 강도가 높은 마스크를 제공할 수 있다. 즉, 상기 코너 부분에 있어서의 라운딩 반경이 0.5㎛보다 작은 경우, 그 코너 부분에 대한 응력 집중을 충분히 감소시킬 수 없는 것을 실험적으로 찾아내었다. 또한, 상기 코너 부분에 있어서의 라운딩의 반경이 3㎛보다 큰 경우, 충분한 치수 정밀도를 가진 박막 패턴을 형성하는 것이 곤란해진다. 그래서, 본 발명의 마스크는 박막 패턴의 치수 정밀도 향상과 마스크의 기계적 강도 향상을 양립시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 마스크는, 상기 개구부의 단면 형상 및 평면 형상이 상기 라운딩을 갖는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 실리콘으로 이루어지는 마스크에 대한 모든 방향에 대한 응력 집중을 완화할 수 있어, 실리콘으로 이루어지는 마스크의 기계적 강도를 보다 향상시킬 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 마스크의 제조 방법은 마스크의 구성 부재로 하는 실리콘 기판에 대하여, 해당 실리콘 기판을 관통하는 개구부를 형성하는 개구부 형성 공정과, 상기 개구부에서의 코너 부분(코너부)에 대하여, 라운딩 R을 형성하는 라운딩 형성 공정을 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 마스크를 이루는 실리콘 기판에 있어서의 적어도 개구부의 코너 부분에 대하여 라운딩 R을 마련하므로, 그 코너 부분에 응력이 집중되는 것을 완화할 수 있다.

따라서, 본 발명에 의하면, 정밀한 치수로 박막 패턴을 형성할 수 있어, 반 복해서 사용하여도 쉽게 코너 부분 등이 파손되지 않는 마스크를 간편하게 제조할 수 있다.

또한, 본 발명의 마스크의 제조 방법은 상기 라운딩 형성 공정이 상기 실리콘 기판에 대하여 등방성 에칭을 실시하는 처리로 이루어지는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 개구부 형성 공정 등에서 실리콘 기판의 개구부 등에, 예각 또는 직각을 이루는 코너 부분이 발생한 경우, 그들 코너 부분에 대하여, 등방성 에칭에 의해, 간편하게 또한 소망하는 반경으로 라운딩을 형성할 수 있다. 여기서, 등방성 에칭이란, 에칭 대상물의 모든 방향에 똑같은 속도로 에칭이 진행되는 것을 말하며, 특정 방향의 에칭 속도가 빠른(늦은) 에칭인 이방성 에칭에 대향하는 것이다. 따라서, 본 발명에 의하면, 정밀한 치수로 박막 패턴을 형성할 수 있어, 기계적 강도가 높은 마스크를 간편하게 제조할 수 있다.

또한, 본 발명의 마스크의 제조 방법은 상기 등방성 에칭이 실리콘 결정을 산화시키는 제 1 물질과, 해당 제 1 물질로 산화된 물(物)을 해당 실리콘 결정으로부터 제거하는 제 2 물질을 포함하는 물을 이용하여 행하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 개구부 형성 공정을 거친 실리콘 기판에 대하여, 제 1 물질과 제 2 물질을 포함하는 에칭액에 침지하는 것 등에 의해, 간편하게 등방성 에칭할 수 있다. 즉, 이와 같이 침지된 실리콘 기판의 코너 부분을 제 1 물질로 산화하고, 그 산화된 물을 제 2 물질로 제거할 수 있다.

또한, 본 발명의 마스크의 제조 방법은 상기 등방성 에칭이 질산(nitric acid)과 플루오르화수소산을 포함하는 에칭액을 이용하여 행하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 실리콘 기판의 코너 부분에 대하여, 질산에 의해 산화하고, 그 산화된 물을 플루오르화수소산으로 제거할 수 있다. 따라서, 본 발명은 마스크를 이루는 실리콘 기판(개구부 또는 실리콘 기판 전체)의 코너 부분에 대하여 간편하게 라운딩을 갖게 할 수 있다.

또한, 본 발명의 마스크의 제조 방법은 상기 등방성 에칭이 질산과 플루오르화수소산과 아세트산(acetic acid)을 포함하는 에칭액을 이용하여 행해지는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 실리콘 기판의 코너 부분에 대하여, 질산에 의해 산화되고, 그 산화된 물을 플루오르화수소산으로 제거할 수 있다. 또한, 본 발명은, 아세트산에 의해 실리콘 기판의 노출면의 거칠기를 감소시킬 수 있다. 그래서, 본 발명에 의하면, 피성막 부재에 대하여 양호하게 밀착시킬 수 있어, 보다 정밀한 치수로 박막 패턴을 형성할 수 있고, 기계적 강도가 높은 마스크를 간편히 제조할 수 있다.

또한, 본 발명의 마스크의 제조 방법은 상기 등방성 에칭이 건식 에칭에 의해 행해지는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 마스크를 이루는 실리콘 기판의 코너 부분에 대하여, 건식 에칭에 의해 간편하게 라운딩을 갖게 할 수 있다.

또한, 본 발명의 마스크의 제조 방법은 상기 건식 에칭이 SF₆계 가스, CF계 가스 및 염소계 가스 중 어느 하나의 가스를 이용하여 행해지는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, SF₆계, CF계 또는 염소계 가스의 분자가 실리콘 기판의 코너 부분에 대하여 모든 방향에서 충돌할 수 있어, 그 코너 부분에 라운딩을 갖게 할 수 있다.

또한, 본 발명의 마스크의 제조 방법은 상기 라운딩 형성 공정이 마스크의 제조 공정에 있어서의 최종 공정으로서 행해지는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 실리콘 기판으로 이루어지는 마스크의 제조 과정에서, 그 실리콘 기판에 코너 부분이 형성되어도, 그 마스크의 제조 과정에서의 최종 단계에서, 이러한 코너 부분에 대하여 라운딩을 갖게 할 수 있다. 바꾸어 말하면, 실리콘 기판으로 이루어지는 마스크의 코너 부분(예각부 또는 직각부)을 제거할 수 있다. 따라서, 본 발명에 의하면, 정밀한 치수로 박막 패턴을 형성할 수 있고, 반복해서 사용하여도 쉽게 코너 부분 등이 파손되지 않는 마스크를 간편하게 제조할 수 있다.

또한, 본 발명의 마스크의 제조 방법은 마스크를 이용한 패터닝의 형상 정밀도를 중시할 때는, 해당 형상 정밀도를 중시하지 않을 때보다도 상기 라운딩의 반경을 작게 하고, 마스크의 기계적인 내구성을 중시할 때는, 해당 내구성을 중시하지 않을 때보다도 상기 라운딩의 반경을 크게 하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 코너 부분의 라운딩 반경을 작게 하는 것에 의해 패터닝 정밀도의 요구가 높은 마스크를 제조할 수 있고, 코너 부분의 라운딩 반경을 크게 함으로써 기계적 강도가 요구되는 마스크(예컨대, 대화면 디스플레이 기판용 또는 대량 생산용)를 제조할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 전기 광학 장치의 제조 방법은 전기 광학 장치의 구성층을 이루는 박막 패턴을 형성할 때에, 상기 마스크를 이용하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 예컨대, 대화면으로서 각 화소의 막두께 분포가 매우 양호하고, 얼룩이 없는 고품질의 화상을 표시할 수 있는 전기 광학 장치를 저렴하게 제공할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 전자기기는 상기 마스크를 이용하여 제조된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 예컨대, 대화면에서 표시할 수 있고, 선명하고 얼룩 없이 큰 화상을 표시할 수 있는 전자기기를 저렴하게 제공할 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 대면적의 기판 전체에 선명하고 정밀하게 패터닝된 박막으로 이루어지는 전자 회로 등을 구비하는 전자기기를 저렴하게 제공할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 마스크에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.

(마스크의 구조)

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 마스크의 일례를 나타내는 단면도이다. 도 2는 도 1에 나타내는 마스크의 평면도이다. 즉, 도 1은 도 2의 마스크(100)에 있어서의 A-A'선 단면도이다. 본 실시예의 마스크(100)는, 예컨대, 증착 마스크로서 이용할 수 있다. 따라서, 마스크(100)는 피성막 부재에 박막을 패터닝할 때, 즉 증착 시에, 증착원과 피성막 부재 사이에 배치된다.

본 실시예의 마스크(100)는 실리콘 기판(101)으로 구성되어 있다. 실리콘 기판(101)은, 예컨대, 면방위 100을 갖는 것으로 한다. 그리고, 실리콘 기판(101)에는 관통 구멍을 이루는 개구부(102)가 마련된다. 개구부(102)는, 증착 시에, 증착원으로부터 출사된 증착 물질이 빠져나가는 관통 구멍을 이루는 것이다. 따라서, 개구부(102)의 개구 영역은 피성막 부재(유리 기판 등)로 패터닝하는 박막의 형상과 거의 동일 형상으로 되어있다.

또한, 개구부(102)의 내측 측면은 테이퍼 형상으로 되어있다. 이 테이퍼 형상의 개구부(102)에 있어서의 작은 개구측, 즉 실리콘 기판(101)의 면방위 100의 반대측 면을, 증착 시에, 피성막 부재에 밀착시키도록 하는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 증착원과 마스크(100) 및 피성막 부재가 상대적으로 이동한 경우에도, 마스크(100)에 있어서, 증착 물질에 대하여 그림자로 될 때와 그림자로 되지 않을 때가 생기는 부분을 감소시킬 수 있고, 정밀한 치수로 또한 균일한 막 두께로 패터닝할 수 있다. 또, 도 1 및 도 2에 나타내는 마스크(100)에서는, 개구부(102)가 여섯 개이지만 본 발명은 이 구성에 한정되지 않고, 개구부(102)의 개수, 형상 및 배치는 임의로 할 수 있다.

또한, 본 실시예의 마스크(100)에서는, 실리콘 기판(101)에 있어서의 모든 코너부, 즉 코너 부분에 라운딩 R이 형성되어 있다. 바꾸어 말하면, 실리콘 기판(101)의 개구부(102)를 포함하는 모든 코너 부분은 직각 또는 예각으로 되지 않아, 응력의 집중을 완화하는 구조로 되어있다. 여기서, 마스크(100)에 있어서의 개구부(102)의 코너 부분에 대해서만, 라운딩 R을 형성하여도 좋다. 또한, 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 라운딩 R은 실리콘 기판(101)의 단면 형상 및 평면 형상의 양쪽에 갖게 되어 있다. 실리콘 기판(101)에 대하여 모든 각도로부터 입체적으로 보아, 직각 또는 예각으로 되어 있는 코너부가 존재하지않는 구성으로 되어있다. 따라서, 마스크(100)에 대하여 임의의 방향으로부터 응력이 작용하여도, 그 응력의 집중을 완화할 수 있는 구조로 되어있다.

도 3은 본 발명의 실시예의 변형예에 따른 마스크를 나타내는 단면도이다. 본 변형예의 마스크(200)는 실리콘 기판(201)으로 구성되어 있다. 실리콘 기판(201)은, 예컨대 면방위 110을 갖는 것으로 한다. 그리고, 실리콘 기판(201)에는 관통 구멍을 이루는 개구부(202)가 마련된다. 마스크(200)와 마스크(100)의 주된 상이점은 개구부(202)의 내측 측면의 형상이다. 즉, 개구부(202)의 내측 측면은 테이퍼 형상을 갖지 않고, 마스크(200)의 표면 및 이면에 대하여 거의 수직으로 형성되어 있다.

마스크(200)의 그 밖의 구성은 마스크(100)와 마찬가지이다. 즉, 마스크(200)는 실리콘 기판(201)에 있어서의 모든 코너부, 즉 코너 부분에, 라운딩 R이 형성되어 있다. 따라서, 마스크(200)는 개구부(202)를 포함하는 모든 코너 부분에 대하여, 응력의 집중을 완화하는 구조로 되어있다.

종래, 실리콘 기판 등으로 이루어지는 증착 마스크(종래의 증착 마스크)는, 통상, 결정 이방성 에칭을 이용하여 개구부 등을 형성하고 있다. 이에 따라, 종래 의 증착 마스크는 개구부 등의 코너 부분이 직각으로 되어 있고, 라운딩 R을 형성할 수 없었다. 그 때문에, 종래의 증착 마스크에서는, 코너 부분에 응력 집중이 발생하기 쉽고, 그 응력 집중이 발생한 부분으로부터 균열이 전파되어 깨지는 경우가 많이 있었다. 또한, 종래의 증착 마스크의 개구부는 피성막 부재(기판)에 접하는 부분이 54.7도의 각도로 예리한 칼과 같이 뾰족하고, 이 부분이 기판에 손상을 생기게 하여 불량품을 발생시킬 우려도 있었다.

본 실시예의 마스크(100, 200)에 의하면, 개구부(102, 202)를 포함하는 모든 코너 부분에 대하여, 라운딩 R을 부여하고 있으므로, 개구부(102, 202)를 포함하는 모든 코너 부분에 대하여, 응력 집중을 완화할 수 있어, 파손 등의 발생을 대폭 감소시킬 수 있다.

또한, 본 실시예의 마스크(100, 200)는 개구부(102, 202)에도 라운딩 R을 부여하고 있으므로, 피성막 부재에 접하는 부분으로서 상기 예리한 칼과 같이 뾰족한 부분이 존재하지 않는다. 따라서, 본 실시예의 마스크(100, 200)는 피성막 부재에 손상이 생기지 않아 마스크 증착을 할 수 있으므로, 양품률을 향상시킬 수 있다.

다음에, 라운딩 R의 크기에 대하여 설명한다.

도 4는 라운딩 R의 크기와 마스크(100, 200)의 내구성의 관계를 나타내는 도면이다. 도 4에서는, 라운딩 R의 반경이 0.01㎛에서 10.0㎛까지 단계적으로 다른 10종류의 마스크(100, 200)를 제작하여, 내구 시험을 한 결과를 나타내고 있다. 즉, 각 종류의 마스크에 대하여, 실제로 마스크 증착을 반복하여 실행하고, 그 마스크에 파손이 발생했는지 등을 테스트한 것이다.

예컨대, 라운딩 R의 반경이 0.01㎛인 마스크(100, 200)의 경우, 1회의 마스크 증착으로 파손되었다. 라운딩 R의 반경이 0.5㎛인 마스크(100, 200)의 경우, 100회의 마스크 증착으로 파손이 발생되었다. 따라서, 라운딩 R의 반경이 0.5㎛인 마스크(100, 200)는, 예컨대, 100대의 장치의 제조에 이용할 수 있다. 한편, 라운딩 R의 반경이 1.0㎛ 이상인 마스크(100, 200)의 경우, 1000회 이상 마스크 증착을 하여도 손상이 없었다. 따라서, 라운딩 R의 반경이 1.0㎛ 이상인 마스크(100, 200)는 대량 생산되는 장치의 제조에 이용할 수 있다.

이들 내구 시험 결과로부터, 라운딩 R의 반경을 크게 할수록 마스크(100, 200)의 내구성이 향상되는 것을 알 수 있고, 또한 라운딩 R의 반경은 0.5㎛ 이상인 것이 바람직한 것을 알 수 있다.

단, 라운딩 R의 반경을 크게 하면, 충분한 치수 정밀도를 가진 증착 패턴을 형성하는 것이 곤란해진다. 이것은 라운딩 R의 반경을 크게 하면, 개구부(102, 202)의 내부 측면에 형성되는 역테이퍼부(overhung)가 커져, 증착 물질에 대하여 그림자로 될 때와 그림자로 되지 않을 때가 발생하는 부분이 커지는 것 등의 때문이다. 그래서, 예컨대, 라운딩 R의 반경을 3㎛ 이하로 함으로써, 어느 정도 충분한 치수 정밀도를 갖은 증착 패턴을 형성할 수 있다.

이들에 의해, 본 실시예의 마스크(100, 200)는 라운딩 R의 반경을 0.5㎛ 이상 3㎛ 이하로 함으로써, 증착 패턴의 치수 정밀도 향상과 마스크의 기계적 강도 향상을 충분히 양립시킬 수 있다.

(마스크의 제조 방법)

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 마스크의 제조 방법을 나타내는 흐름도이다. 본 마스크의 제조 방법을 이용함으로써, 도 1 내지 도 3에 나타내는 마스크(100, 200)를 제조할 수 있다. 이하, 본 마스크의 제조 방법에 대하여 구체적으로 설명한다.

우선, 마스크의 구성 부재로 하는 실리콘 기판에 대하여, 해당 실리콘 기판을 관통하는 개구부를 형성하는 개구부 형성 공정을 실시한다(단계 S1).

예컨대, 단계 S1로서는, 소정 형상의 실리콘 웨이퍼를 준비하고, 그 실리콘 웨이퍼에 대하여 결정 이방성 에칭 등을 실시하는 것으로 개구부를 형성한다. 결정 이방성 에칭을 행하면, 치수적으로 정밀한 개구부를 형성할 수 있지만, 그 개구부의 코너 부분(코너부)이 직각 또는 칼과 같은 예각으로 뾰족해진다.

이어서, 개구부를 포함하는 실리콘 기판 전체에 있어서의 코너 부분에 대하여, 라운딩 R을 형성하는 라운딩 형성 공정을 실시한다(단계 S2).

단계 S2는, 예컨대, 등방성 에칭에 의해, 간편하고 또한 양호하게 실현할 수 있다. 구체적으로는, 개구부 형성 공정을 거친 실리콘 기판을, 플루오르화수소산(전자 공업용; 순도 50%) 100㎖와 질산(전자 공업용; 순도 61%) 2500㎖와 아세트산(전자 공업용) 1000㎖을 혼합시킨 에칭액(온도 25℃)에 1분∼3분 침지한다. 이것만으로, 단계 S2를 양호하게 실행할 수 있다. 그리고, 라운딩 R의 반경은 에칭 시간에 의해 조절할 수 있다.

즉, 본 침지에 의하면, 실리콘 기판의 코너 부분에 대하여, 질산(제 1 물질)에 의해서 산화하고, 그 산화한 물을 플루오르화수소산(제 2 물질)로 제거할 수 있다. 또한, 본 침지에 의하면, 아세트산에 의해 실리콘 기판의 노출면의 거칠기를 감소시킬 수 있다. 따라서, 본 제조 방법에 의하면, 피성막 부재에 대하여 양호하게 밀착시킬 수 있어, 보다 정밀한 치수로 박막 패턴을 형성할 수 있고, 기계적 강도가 높은 마스크를 간편하게 제조할 수 있다.

또한, 단계 S2는 건식 에칭에 의한 등방성 에칭으로 실현할 수도 있다. 예컨대, SF₆계 가스, CF계 가스 및 염소계 가스 중 어느 하나의 가스를 이용하여, 실리콘 기판을 건식 에칭함으로써, 등방성 에칭으로 된다. 보다 구체적으로는, 개구부 형성 공정을 거친 실리콘 기판을 플라즈마 에처에 넣고, SF₆계 가스를 흘리면서 플라즈마로 에칭한다. 이러한 건식 에칭에서도, 라운딩 R의 반경은 에칭 시간에 의해 조절할 수 있다.

상기 라운딩 형성 단계 S2는 마스크의 제조 공정에 있어서의 최종 공정으로서 실행하는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 실리콘 기판으로 이루어지는 마스크의 제조 과정(개구부 형성 단계 S1 등)에 있어서, 그 실리콘 기판에 코너 부분이 형성되어도, 그 마스크의 제조 과정에서의 최종 단계에서, 이와 같은 코너 부분에 대하여 라운딩을 갖게 할 수 있다. 환언하면, 실리콘 기판으로 이루어지는 마스크의 코너 부분(예각부 또는 직각부)을 간편하고 또한 실패없이, 라운딩을 행할 수 있다. 따라서, 본 실시예에 의하면, 정밀한 치수로 박막 패턴을 형성할 수 있고, 반복하여 사용하여도 용이하게 코너 부분 등이 파손되지 않는 마스크를 간편히 제 조할 수 있다.

또한, 본 실시예의 마스크의 제조 방법에서는, 마스크를 이용한 패터닝의 형상 정밀도를 중시할 때는 형상 정밀도를 중시하지 않을 때보다도 라운딩 R의 반경을 작게 하고, 마스크가 기계적인 내구성을 중시할 때는 내구성을 중시하지 않을 때보다도 라운딩 R의 반경을 크게 하는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 코너 부분의 라운딩의 반경을 작게 하는 것에 의해, 높은 패터닝 정밀도가 요구되는 마스크를 제조할 수 있다. 또한, 코너 부분의 라운딩의 반경을 크게 함으로써 높은 기계적 강도가 요구되는 마스크(예컨대, 대화면 디스플레이 기판용 또는 대량 생산용)를 제조할 수 있다.

(응용예)

다음에, 본 실시예의 응용예에 대해, 도 6 내지 도 16을 참조하여 설명한다.

도 6은 본 실시예의 응용예에 따른 마스크를 나타내는 모식 사시도이다. 도 7은 도 6에 나타내는 마스크에 의해 형성되는 화소 패턴의 배열예를 나타내는 도면이다. 도 8은 도 6에 나타내는 마스크의 주요부 확대 사시도이다. 본 실시예의 마스크(1)는 도 1 내지 도 3에 나타내는 상기 실시예의 마스크(100, 200)를 구성 요소로 하는 것이다. 즉, 마스크(1)에 있어서의 칩(20)으로서, 마스크(100, 200)를 이용한다. 본 실시예의 마스크(1)는, 예컨대, 증착 마스크로서 이용할 수 있다.

마스크(1)는 베이스 기판을 이루는 지지 기판(10)에, 복수의 칩(20)(마스크 (100, 200))을 부착한 구성을 갖고 있다. 각 칩(20)은 각각 정렬되어 지지 기판(10)에 접착되어 있다. 또한, 지지 기판(10)에는, 마스크 위치 결정 마크(16)가 형성되어 있다. 마스크 위치 결정 마크(16)는 마스크(1)를 사용하여 증착 등을 할 때, 당해 마스크(1)의 위치 정렬을 행하기 위한 것이다. 마스크 위치 결정 마크(16)는, 예컨대, 금속막으로 형성할 수 있다. 또, 칩(20)에 마스크 위치 결정 마크(16)를 형성하여도 좋다.

지지 기판(10)에는, 개구부가 장방형의 관통 구멍으로 이루어지는 개구 영역(12)이, 도 6 및 도 8에 나타내는 바와 같이, 복수 평행하게 또한 일정 간격으로 마련된다. 칩(20)에는, 도 8에 나타내는 바와 같이, 긴 구멍 형상의 개구부(22)(개구부(102, 202)에 상당)가 일정 간격으로 평행하게 복수 마련된다. 칩(20)의 개구부(22)는, 도 7에 나타내는 「종(縱) 스트라이프」의 화소 배치를 이루는 박막 패턴에 대응하는 형상이다. 따라서, 마스크(1)는 종 스트라이프의 화소를 형성하기 위해 이용된다.

그리고, 각 칩(20)은 지지 기판(10)의 개구 영역(12)을 막도록, 또한, 개구 영역(12)의 긴 방향과 칩(20)의 개구부(22)의 긴 방향이 직교하는 방향으로, 지지 기판(10) 상에 행렬을 이루도록 배치되어 있다.

지지 기판(10)의 구성 재료는 칩(20)의 구성 재료의 열팽창 계수와 동일 또는 가까운 열팽창 계수를 갖는 것이 바람직하다. 칩(20)은 실리콘이므로, 실리콘의 열팽창 계수와 동일 또는 가까운 열팽창 계수를 갖는 재료로 지지 기판(10)을 구성한다. 이와 같이 함으로써, 지지 기판(10)과 칩(20)과의 열팽창량의 차이에 의한 「왜곡」 또는 「휨」의 발생을 억제할 수 있다. 예컨대, 실리콘의 열팽창 계수 (30×10E-7/℃)에 대하여, 코닝사제의 Pyrex(등록상표) 유리의 열팽창 계수 (30×10E-7/℃)는 거의 동일값이다. 무알칼리 유리인 일본 전기 유리사제의 OA-10의 열팽창 계수 (38×10E-7/℃), 금속 재료에서는 합금 42의 열팽창 계수 (50×10E-7/℃) 및 인바재(invar material)의 열팽창 계수(12×10E-7/℃) 등도 실리콘의 열팽창 계수에 가깝다. 따라서, 지지 기판(10)의 구성 재료로는, Pyrex(등록상표) 유리, 무알칼리 유리인 OA-10 및 합금 42 등을 적용할 수 있다.

칩(20)은, 도 8에 나타내는 바와 같이, 장방형의 판에 개구부(22)를 마련한 구성으로 되어있다.

본 실시예의 마스크(1)는 도 7에 나타내는 「종 스트라이프」의 화소를 형성하기 위한 것이므로, 칩(20)의 개구부(22)는, 예컨대, 그 화소를 세로로 40개 정도 포함하는 영역에 상당하는 크기의 가늘고 긴 홈 형상으로 되어있다. 즉, 칩(20)의 개구부(22)는 피성막면에 형성되는 박막 패턴의 적어도 일부 형상에 대응한 형상으로 되어있다. 그리고, 칩(20)이 점유하는 면적은 마스크(1)로 형성되는 박막 패턴(예컨대, 유기 EL 패널을 구성하는 박막 패턴)의 면적보다도 작다.

또한, 본 실시예의 칩(20)을 이루는 실리콘은 면방위 110을 갖고 있다. 단, 면방위 100을 갖는 실리콘으로 칩(20)을 구성하여도 좋다. 그리고, 칩(20)에 있어서의 개구부(22)의 긴 방향의 측면은 면방위 111을 갖고 있다. 이와 같이 개구부(22) 측면의 면방위를 111로 하는 것은 면방위 110을 갖는 실리콘 칩에 대하여 결정 이방성 에칭을 실시하는 것으로 간편하게 실현할 수 있다. 또한, 상기 결정 이 방성 에칭을 실시한 실리콘 칩에 대하여 등방성 에칭을 실시함으로써, 실리콘으로 칩(20)에 있어서의 개구부(22)를 포함하는 모든 코너 부분에 대하여, 라운딩 R을 부여하고 있다.

또한, 각 칩(20)에는 정렬 마크(14)가 적어도 2개소 형성되어 있다.

정렬 마크(14)는 지지 기판(10)에 칩(20)을 접합할 때의 위치 정렬에 사용된다. 정렬 마크(14)는 포토리소그래피 기술 또는 결정 이방성 에칭 등으로 형성한다.

칩(20)에 있어서의 개구부(20)의 긴 방향과 지지 기판(10)의 개구 영역(12)의 긴 방향이 직교하도록, 각 칩(20)은 지지 기판(10)에 접합되어 있다. 개구부(20)의 폭은, 예컨대, 화소의 서브 픽셀 피치 d1과 동일하게 한다. 그리고, 동일한 개구 영역(12)을 막는 칩(20)으로서 인접하는 칩(20a, 20b)은 화소의 서브 픽셀 피치 d1만큼 간격을 갖고 배치되어 있다. 이 칩(20a)과 칩(20b)의 극간은 칩(20)의 개구부(20)와 마찬가지로 기능하고, 소망 형상의 박막 패턴을 형성하기 위한 마스크(1)의 개구부로서 기능한다. 또한, 인접하는 칩(20)끼리는, 개구 영역(12)의 긴 방향에 직교하는 방향에 대해서도 간격을 갖고 배치되어 있다. 그리고, 복수의 칩(20)은 각각 간격을 갖고, 지지 기판(10) 상에 있어, 도 6에 나타내는 바와 같이, 행렬로 배치되어 있다.

이와 같이, 본 실시예의 마스크(1)는 복수의 칩(20)을 지지 기판(10)에 장착하고 있으므로, 칩(20)보다도 큰 박막 패턴을 형성할 수 있고, 예컨대, 대화면의 표시 패널을 이루는 종 스트라이프 패턴의 화소를 형성할 수 있다. 또한, 본 실시 예의 마스크(1)는 실리콘으로 칩(20)에 있어서의 개구부(22)를 포함하는 모든 코너 부분에 대하여 라운딩 R을 부여하고 있으므로, 내구성이 높고, 피성막 부재에 손상을 주는 것을 회피할 수 있다.

도 9는 도 6 및 도 8에 나타내는 마스크(1)를 이용하여 형성된 증착 패턴(박막 패턴)의 일례를 나타내는 평면도이다. 도 10은 도 9에 나타내는 증착 패턴이 형성된 기판에 대하여, 마스크(1)를 어긋나게 하여 재차 증착 처리를 실시한 상태의 일례를 나타내는 평면도이다. 도 11은 도 10에 나타내는 증착 패턴이 형성된 기판에 대하여, 마스크(1)를 어긋나게 하여 재차 증착 처리를 실시한 상태의 일례를 나타내는 평면도이다.

이 증착 패턴이 형성되는 피성막 부재를 이루는 기판(54)으로는, 예컨대, 유기 EL 장치의 구성 요소를 이루는 유리 기판 등의 투명 기판을 적용할 수 있다. 이 경우의 증착 패턴은, 예컨대, 유기 EL 장치에 있어서의 적색의 발광층(60)을 이루는 스트라이프 패턴으로 한다. 따라서, 발광층(60)의 폭은 화소의 서브 픽셀 피치 d1로 되어있다.

단, 도 9에 나타내는 증착 패턴에서는, 유기 EL 장치의 적색의 화소에 있어서의 복수행(예컨대, 40행×5)의 화소가 형성되어 있지 않다. 그래서, 기판(54)에 대하여 마스크(1)를 세로 방향(Y축 방향)으로, 예컨대, 화소 40개만큼 어긋나게 하여, 재차 증착 처리를 하고, 도 10에 나타내는 바와 같이, 적색의 발광층(60')을 패터닝한다. 이와 같이 함으로써, 큰 종 스트라이프 패턴을 가진 대화면 패널의 박막 패턴을 간편하게 형성할 수 있다.

도 10에 나타내는 증착 패턴에서는, 적색의 발광층(60, 60')만이 형성되어 있고, 녹색 및 청색의 발광층이 형성되어 있지 않다. 그래서, 도 10에 나타내는 상태의 기판(54)에 대하여, 마스크(1)를 가로 방향(X축 방향)으로 서브 픽셀 피치만큼 어긋나게 하여 녹색의 발광 재료를 패터닝하는 것에 의해, 도 11에 나타내는 바와 같이, 녹색의 발광층(62)을 형성한다. 이어서, 마스크(1)를 가로 방향(X축 방향)으로 서브 픽셀 피치만큼 어긋나게 하여 청색의 발광 재료를 패터닝하는 것에 의해, 도 11에 나타내는 바와 같이, 청색의 발광층(64)을 형성한다.

이들에 의해, 컬러 표시를 행할 수 있어 대화면 패널을 이루는 박막 패턴을, 간편하고, 정밀하며, 또한 저렴하게 형성할 수 있다. 또한, 상기 실시예에서는 동일한 마스크(1)를 어긋나게 하면서 복수 회 증착 처리하는 것으로 하나의 대화면 패널을 이루는 박막 패턴을 형성하고 있지만, 복수 종류의 마스크(1)를 미리 제작하여, 그 복수 종류의 마스크(1)를 교대로 이용해서 하나의 대화면 패널을 이루는 박막 패턴을 형성하여도 좋다.

도 12는 본 실시예의 마스크의 제조 방법을 나타내는 모식 단면도이다. 즉, 도 12는 상기 마스크(1)의 주요부를 이루는 실리콘 칩(20)의 제조 방법을 나타내고 있다.

우선, 면방위 110의 실리콘 웨이퍼(20')를 준비하고, 열산화법에 의해 내(耐)에칭 마스크재로 되는 산화 실리콘막(71)을 그 실리콘 웨이퍼(20')의 노출면 전체에 1㎛ 두께로 형성한다(도 12(a) 참조).

이 산화 실리콘막(71)으로 이루어지는 내에칭 마스크재는 후 공정에서 알칼 리 수용액을 이용하여 행해지는 결정 이방성 에칭에 있어 내구성이 있는 막이면 좋다. 따라서, 이러한 내에칭 마스크재는 CVD법으로 마련된 질화 실리콘막으로 하여도 좋고, 스퍼터법으로 마련된 Au 또는 Pt막 등이어도 좋고, 특별히 산화 실리콘막에 한정되는 것은 아니다.

이어서, 상기 실리콘 웨이퍼(20')의 한쪽면 측의 산화 실리콘막(71)에 대하여, 포토리소그래피 기술을 이용하여 패터닝 하는 것에 의해, 상기 개구부(22)의 개구형상(단면 형상)에 대응하는 형상의 홈 패턴(72)을 형성한다. 여기서, 실리콘의 111 방위와 홈 패턴(72)의 긴 방향이 직각으로 되도록, 그 홈 패턴(72)을 형성한다(도 12(b) 참조).

또한, 상기 홈 패턴(72)의 형성과 동시에, 정렬 마크(14)를 실리콘 웨이퍼(20')에 형성하여도 좋다.

또한, 상기 홈 패턴(72)의 형성과 동시에, 실리콘 웨이퍼(20')의 다른 쪽 면측의 산화 실리콘막(71)에 대하여, 상기 포토리소그래피 공정에 의해, 상기 개구부(22)에 대응하는 부분을 포함하는 큰 영역(73)을 제거한다(도 12(b) 참조).

이와 같이, 실리콘 웨이퍼(20')의 다른 쪽 면측의 산화 실리콘막(71)에 있어서의 영역(73)을 제거하는 것은 후 공정에 의해, 실리콘 웨이퍼(20')에 있어서의 개구부(22)를 포함하는 영역의 두께 d2를 작게 하기 위함이다. 즉, 실리콘 웨이퍼(20')로부터 형성되는 칩(20)을 얇게 하고, 증착 시에 증착 입자가 개구부(22)를 경사 방향으로 통과하기 쉽게 하여, 성막되는 박막의 두께를 균일화하기 위함이다.

산화 실리콘막(71)에 대한 포토리소그래피 기술에 의한 패터닝에서는, 예컨 대, 완충 플루오르화수소산 용액을 이용한다.

이어서, 도 12(b)에 나타내는 상태의 실리콘 웨이퍼(20')에 대하여, 80℃로 가열한 35중량%의 수산화칼륨 수용액을 이용하여 결정 이방성 에칭을 행한다. 이 결정 이방성 에칭에 의해, 실리콘 웨이퍼(20')에 있어서의 산화 실리콘막(71)에 덮이지 않은 부분은 한쪽 면 및 다른 쪽 면의 양쪽으로부터 제거되고 있고, 개구부(22)를 이루는 관통 홈을 형성하고, 또한 개구부(22)를 포함하는 영역의 두께 d2를 작게 한다. 또한, 이 결정 이방성 에칭에 의해, 실리콘 웨이퍼(20')의 영역(73) 측의 코너부(74)도 에칭되어, 테이퍼 형상으로 된다(도 12(c) 참조).

상기 결정 이방성 에칭의 에칭 시간을 제어함으로써, 코너부(74)의 테이퍼 형상 및 개구부(22)를 포함하는 영역의 두께 d2를 관리할 수 있다. 따라서, 마스크(1)와 증착원의 상대적인 위치 관계가 변동하여도, 마스크(1)의 그림자 영역이 변화하지 않는 양호한 마스크를 제조할 수 있다.

이어서, 실리콘 웨이퍼(20')에 형성되어 있는 산화 실리콘막(71)을 제거하는 것에 의해, 개구부(22)를 갖는 칩(20)을 형성한다(도 12(d) 참조).

이 산화 실리콘막(71)의 제거에서는, 예컨대, 완충 플루오르화수소산 용액을 이용한다.

이들 도 12(a) 내지 도 12(d)에 나타내는 공정은 도 5에 나타내는 개구부 형성 공정 S1에 상당한다. 그래서, 도 12(d)의 공정 후에, 도 5에 나타내는 라운딩 형성 공정을 실시하여, 마스크(1)의 구성 요소로 되는 칩(20)을 완성시킨다. 즉, 도 12(d)의 공정 후에, 칩(20)에 대하여, 소정 시간만큼 등방성 에칭을 실시한다.

이것에 의해, 본 실시예의 제조 방법에 의하면, 칩(20)의 개구부(22)에 대하여 결정 이방성 에칭을 이용해서 형성하므로, 개구부(22)의 형상에 대해 고정밀도로 가공할 수 있다. 또한, 본 제조 방법은 상기 결정 이방성 에칭의 후에 등방성 에칭을 실시하여 칩(20)의 모든 코너 부분에 라운딩 R을 부여하므로, 정밀한 치수로 박막 패턴을 형성할 수 있고, 반복해서 사용되어도 용이하게 코너 부분 등이 파손되지 않는 칩(20)을 간편하게 제조할 수 있다.

(전기 광학 장치의 제조 방법)

도 13은 본 발명의 실시예에 따른 전기 광학 장치의 제조 방법을 나타내는 모식 단면도이다.

본 실시예에서는, 전기 광학 장치의 하나로서 유기 EL 장치를 들어 설명한다. 도 13에 나타내는 마스크(50)(상기 마스크(1)에 해당함)에는, 자성체막(52)이 형성되어 있다. 자성체막(52)은 철, 코발트, 니켈 등의 강자성 재료로 형성할 수 있다. 또는, Ni, Co, Fe나, Fe 성분을 포함하는 스테인레스 합금 등의 자성 금속 재료나, 자성 금속 재료와 비자성 금속 재료의 결합에 의해, 자성체막(52)을 형성하여도 좋다. 마스크(50)의 그 밖의 상세한 것은 상기 마스크(1)와 동일하다.

본 실시예에서는, 마스크(50)를 사용하여 기판(성막 대상 부재)(54)에 발광 재료를 성막한다. 기판(54)은 복수의 유기 EL 장치를 형성하기 위한 것으로, 유리 기판 등의 투명 기판이다. 기판(54)에는, 도 14(a)에 나타내는 바와 같이, 전극(예컨대, ITO 등으로 이루어지는 투명 전극)(56) 및 정공 수송층(58)이 형성되어 있 다. 또, 전자 수송층을 형성하여도 좋다.

도 13에 나타내는 바와 같이, 기판(54) 측에 칩(20)이 위치하도록, 마스크(50)를 배치한다. 기판(54)의 배후에는, 자석(48)이 배치되어 있고, 마스크(50)(칩(20))에 형성된 자성체막(52)을 당기게 되어 있다.

도 14(a) 내지 도 14(c)는 유기 EL 장치의 제조에 이용되는 발광 재료의 성막 방법을 설명하는 모식 단면도이다. 발광 재료는, 예컨대, 유기 재료이며, 저분자의 유기 재료로서 Alq₃(quinolinol-aluminum complex)이 있고, 고분자 유기 재료로서 폴리 PPV(para-phenylenevinylene)이 있다. 발광 재료의 성막은 증착에 의해 실행할 수 있다.

예컨대, 도 14(a)에 나타내는 바와 같이, 마스크(50)를 통해 적색의 발광 재료를 패터닝하면서 성막하여, 적색의 발광층(60)을 형성한다. 그리고, 도 14(b)에 나타내는 바와 같이, 마스크(50)를 어긋나게 하여, 녹색의 발광 재료를 패터닝하면서 성막하여, 녹색의 발광층(62)을 형성한다. 그리고, 도 14(c)에 나타내는 바와 같이, 마스크(50)를 다시 어긋나게 하여, 청색의 발광 재료를 패터닝하면서 성막하여, 청색의 발광층(64)을 형성한다.

본 실시예에서는, 스크린으로 되는 칩(20)이 지지 기판(10)에 부분적으로 접착되어 있다. 따라서, 칩(20)은 자유도가 높고, 꺽임, 휨이 발생하기 어렵고, 기계적 강도가 높고, 선택 증착의 재현성이 높으며, 생산성이 높다. 본 실시예의 마스크(50)에서는, 지지 기판(10)에 복수의 개구 영역(12)이 형성되어, 각각의 개구 영역(12)에 대응하여 칩(20)이 위치하고 있다. 복수의 칩(20)이 하나의 유기 EL 장치에 대응한다. 즉, 마스크(50)를 사용하여, 대화면의 유기 EL 장치를 정밀하고 또한 저렴하게 제조할 수 있다.

도 15는 상술한 발광 재료의 성막 방법을 통해 제조된 유기 EL 장치의 개략구성을 나타내는 모식 단면도이다. 유기 EL 장치는 기판(54), 전극(56), 정공 수송층(58), 발광층(60, 62, 64) 등을 갖는다. 발광층(60, 62, 64) 상에는, 전극(66)이 형성되어 있다. 전극(66)은, 예컨대, 음극 전극이다. 본 실시예의 유기 EL 장치는 표시 장치(디스플레이)로서 바람직하며, 발광층(60, 62, 64)에 있어 패턴 어긋남이 적고 막 두께 분포가 매우 균일화되어, 얼룩이 없는 선명한 대화면의 표시 장치로 될 수 있으며, 또한 저렴하게 제공할 수 있다.

(전자기기)

다음에 상기 실시예의 마스크를 이용하여 제조된 전자기기에 대하여 설명한다.

도 16(a)는 휴대 전화의 일례를 나타내는 사시도이다. 도 16(a)에서, 참조 부호 600은 휴대 전화 본체를 나타내고, 참조 부호 601은 상기 실시예의 마스크를 이용하여 형성된 전기 광학 장치로 이루어지는 표시부를 나타내고 있다. 도 16(b)는 워드 프로세서, 퍼스널 컴퓨터 등의 휴대형 정보 처리 장치의 일례를 나타내는 사시도이다. 도 16(b)에서, 참조 부호 700은 정보 처리 장치, 참조 부호 701은 키보드 등의 입력부, 참조 부호 702는 상기 실시예의 마스크를 이용하여 형성된 전기 광학 장치로 이루어지는 표시부, 참조 부호 703은 정보 처리 장치 본체를 나타내고 있다. 도 16(c)는 손목 시계형 전자기기의 일례를 나타내는 사시도이다. 도 16(c)에서, 참조 부호 800은 시계 본체를 나타내고, 참조 부호 801은 상기 실시예의 마스크를 이용하여 형성된 전기 광학 장치로 이루어지는 표시부를 나타내고 있다.

도 16에 나타내는 전자기기는 대화면으로 표시할 수 있고, 선명하고 얼룩이 없이 큰 화상을 고품질로 표시할 수 있으며, 또한, 저렴하게 제조할 수 있다.

또, 본 발명의 기술 범위는 상기 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지의 변경을 가하는 것이 가능하고, 실시예에서 든 구체적인 재료나 층 구성 등은 단지 일례에 지나지 않아, 적절하게 변경이 가능하다. 예컨대, 상기 실시예에서는 마스크(1, 100, 200)를 증착 마스크로서 이용했지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니라, 스퍼터법 또는 CVD법 등에 있어서의 마스크로서 마스크(1, 100, 200)를 이용할 수 있다.

본 발명에 의하면, 실리콘으로 이루어지는 마스크로서, 쉽게 파손되지 않도록 기계적 강도가 높은 마스크, 마스크의 제조 방법, 전기 광학 장치의 제조 방법 및 전자기기를 제공할 수 있다.

Claims

실리콘으로 이루어지는 마스크로서,

해당 실리콘을 관통하는 개구부에서의 코너 부분에 라운딩을 갖게 한 것을 특징으로 하는 마스크.
제 1 항에 있어서,

상기 마스크는 피성막 부재와, 해당 피성막 부재에 박막을 패터닝할 때에 물질을 출사하는 증발원(evaporation source) 사이에 배치되며,

상기 개구부는 상기 패터닝할 때에 상기 물질이 상기 마스크를 통과하는 관통 구멍(through-hole)을 이루는 것

을 특징으로 하는 마스크.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 라운딩의 반경은 0.5㎛ 이상 3㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 마스크.
제 1 항에 있어서,

상기 라운딩은 상기 개구부의 단면 형상 및 평면 형상에 갖게 되어 있는 것을 특징으로 하는 마스크.
마스크의 구성 부재로 하는 실리콘 기판에 대하여, 해당 실리콘 기판을 관통하는 개구부를 형성하는 개구부 형성 공정과,

상기 개구부에서의 코너 부분에 대하여 라운딩을 형성하는 라운딩 형성 공정

을 갖는 것을 특징으로 하는 마스크의 제조 방법.
제 5 항에 있어서,

상기 라운딩 형성 공정은 상기 실리콘 기판에 대하여 등방성 에칭을 실시하는 처리로 이루어지는 것을 특징으로 하는 마스크의 제조 방법.
제 6 항에 있어서,

상기 등방성 에칭은 실리콘 결정을 산화시키는 제 1 물질과, 해당 제 1 물질에 의해 산화된 물질을 해당 실리콘 결정으로부터 제거하는 제 2 물질을 포함하는 재료를 이용하여 실행하는 것을 특징으로 하는 마스크의 제조 방법.
제 6 항에 있어서,

상기 등방성 에칭은 질산(nitric acid)과 플루오르화 수소산(hydrofluoric acid)을 포함하는 에칭액을 이용하여 행하는 것을 특징으로 하는 마스크의 제조 방법.
제 6 항에 있어서,

상기 등방성 에칭은 질산과 플루오르화 수소산과 초산(acetic acid)을 포함하는 에칭액을 이용하여 행하는 것을 특징으로 하는 마스크의 제조 방법.
제 6 항에 있어서,

상기 등방성 에칭은 건식 에칭에 의해 행하는 것을 특징으로 하는 마스크의 제조 방법.
제 10 항에 있어서,

상기 건식 에칭은 SF₆계 가스, CF계 가스 및 염소계 가스 중 어느 하나의 가 스를 이용하여 행하는 것을 특징으로 하는 마스크의 제조 방법.
제 5 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 라운딩 형성 공정은 마스크의 제조 공정에 있어서의 최종 공정으로서 행하는 것을 특징으로 하는 마스크의 제조 방법.
제 5 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,

마스크를 이용한 패터닝의 형상 정밀도를 중시할 때는, 해당 형상 정밀도를 중시하지 않을 때보다 상기 라운딩의 반경을 작게 하고,

마스크가 기계적인 내구성을 중시할 때는, 해당 내구성을 중시하지 않을 때보다 상기 라운딩의 반경을 크게 하는 것

을 특징으로 하는 마스크의 제조 방법.
전기 광학 장치의 구성층을 이루는 박막 패턴을 형성할 때에, 청구항 1에 기재된 마스크, 또는 청구항 5에 기재된 마스크의 제조 방법으로 제조된 마스크를 이용하는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치의 제조 방법.
청구항 1에 기재된 마스크, 또는 청구항 5에 기재된 마스크의 제조 방법으로 제조된 마스크를 이용하여 제조된 것을 특징으로 하는 전자기기.