KR102078888B1 - 증착 마스크, 증착 마스크의 제조 방법 및 박막 패턴 형성 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기판 위에 일정 형상의 박막 패턴을 증착 형성하기 위한 증착 마스크로서, 상기 기판 위에 미리 정해진 상기 박막 패턴의 형성 영역에 대응하여, 상기 박막 패턴과 형상 치수가 동일한 관통하는 개구 패턴을 형성한 가시광을 투과하는 수지제의 필름을 구비하여 구성된 것이다.

Description

증착 마스크, 증착 마스크의 제조 방법 및 박막 패턴 형성 방법{VAPOR-DEPOSITION MASK, VAPOR-DEPOSITION MASK MANUFACTURING METHOD, AND THIN-FILM PATTERN FORMING METHOD}

본 발명은 기판 위에 스트라이프 형상의 복수의 박막 패턴을 일정한 배열 피치로 평행하게 배열하여 증착 형성하기 위한 증착 마스크에 관한 것으로, 특히 고정밀의 박막 패턴의 형성을 가능하게 하는 증착 마스크, 증착 마스크의 제조 방법 및 박막 패턴 형성 방법에 관계되는 것이다.

종래, 이러한 종류의 증착 마스크는, 소정의 패턴에 대응한 형상의 개구를 갖는 것으로, 기판에 대하여 위치 정렬한 후, 상기 기판 위에 밀착시키고, 그 후 상기 개구를 통하여 기판에 대한 패터닝 증착을 하도록 되어 있었다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).

또한, 다른 증착 마스크는, 소정의 증착 패턴에 대응한 복수의 개구가 설치된 강자성 재료를 포함하는 메탈 마스크이며, 기판의 일면을 덮도록 기판에 밀착 됨과 함께, 기판의 다른 면 측에 배치된 자석의 자력을 이용하여 고정되고, 진공 증착 장치의 진공 조(vacuum chamber) 내에서 상기 개구를 통하여 기판의 일면에 증착 재료를 부착시키고, 박막 패턴을 형성하도록 되어 있었다(예를 들어, 특허문헌 2 참조).

일본 특허 공개 제2003-73804호 공보 일본 특허 공개 제2009-164020호 공보

그러나, 이와 같은 종래의 증착 마스크에 있어서, 상기 특허문헌 1에 기재된 증착 마스크는, 일반적으로, 얇은 금속판에 박막 패턴에 대응한 개구를 예를 들어 에칭 등에 의해 형성하여 만들어지므로, 개구를 고정밀도로 형성하는 것이 곤란하며, 또한 금속판의 열팽창에 의한 위치 어긋남이나 휨 등의 영향으로 예를 들어 300dpi 이상의 고정밀의 박막 패턴의 형성이 곤란하였다.

또한, 상기 특허문헌 2에 기재된 증착 마스크는, 상기 특허문헌 1에 기재된 증착 마스크보다도 기판과의 밀착성은 개선되지만, 특허문헌 1에 기재된 증착 마스크와 마찬가지로, 얇은 금속판에 박막 패턴에 대응한 개구가, 예를 들어 에칭 등에 의해 형성하여 만들어지므로, 개구를 고정밀도로 형성하는 것이 곤란하며, 예를 들어 300dpi 이상의 고정밀의 박막 패턴의 형성이 곤란하였다.

따라서, 본 발명은 이러한 문제점에 대처하여, 고정밀의 박막 패턴의 형성을 가능하게 하는 증착 마스크, 증착 마스크의 제조 방법 및 박막 패턴 형성 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 제1 발명에 의한 증착 마스크는, 기판 위에 일정 형상의 박막 패턴을 증착 형성하기 위한 증착 마스크로서, 상기 기판 위에 미리 정해진 상기 박막 패턴의 형성 영역에 대응하여, 상기 박막 패턴과 형상 치수가 동일한 관통하는 개구 패턴을 형성한 가시광을 투과하는 수지제의 필름을 구비하여 구성된 것이다.

바람직하게는, 상기 필름의 상기 개구 패턴의 외측 부분에는, 금속 부재가 설치되어 있는 것이 바람직하다. 이 경우, 상기 금속 부재는, 상기 개구 패턴에 대응하여 상기 개구 패턴보다도 형상 치수가 큰 개구부를 갖고, 상기 필름의 일면에 밀접된 박판이면 된다. 또는 상기 금속 부재는, 상기 필름의 일면 또는 내부에 분산시켜 설치된 복수의 박편이어도 된다.

또한, 제2 발명에 의한 증착 마스크의 제조 방법은, 기판 위에 미리 정해진 박막 패턴의 형성 영역에 대응하여, 가시광을 투과하는 수지제의 필름에 상기 박막 패턴과 형상 치수가 동일한 관통하는 개구 패턴을 형성하여 제조하는 증착 마스크의 제조 방법으로서, 상기 박막 패턴을 증착 형성하고자 하는 증착 대상의 기판 위, 또는 상기 박막 패턴과 동일한 배열 피치로 배열하고, 상기 박막 패턴과 형상 치수가 동일한 복수의 기준 패턴을 설치한 기준 기판 위에 상기 필름을 밀착하는 제1 스텝과, 상기 증착 대상의 기판 위 또는 상기 기준 기판 위의 상기 박막 패턴의 형성 영역 또는 상기 기준 패턴에 대응하는 상기 필름의 부분을 가공하여, 상기 박막 패턴과 형상 치수가 동일한 개구 패턴을 형성하는 제2 스텝을 포함하는 것이다.

바람직하게는, 상기 제1 스텝은, 상기 필름의 일면에, 상기 박막 패턴에 대응하여 상기 박막 패턴보다도 형상 치수가 큰 개구부를 설치한 금속 부재를 밀접시켜서 마스크용 부재를 형성한 후, 상기 증착 대상의 기판 위 또는 상기 기준 기판 위의 상기 박막 패턴의 형성 영역 또는 상기 기준 패턴에 대응한 부분이 상기 개구부 내에 위치하도록 위치 결정하여 행해지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제2 스텝은, 상기 필름의 부분에 레이저광을 조사하여 실행되는 것이 바람직하다. 이 경우, 상기 제2 스텝은, 일정한 에너지 밀도의 레이저광을 조사하여 상기 필름을 일정 속도로 가공하여 일정 깊이의 구멍부를 형성한 후, 상기 구멍부의 저부에 에너지 밀도를 낮춘 레이저광을 조사하여 상기 속도보다도 느린 속도로 가공하여 상기 구멍부를 관통시키는 것이 좋다.

또는, 상기 제2 스텝은, 일정한 에너지 밀도의 레이저광을 조사하여 상기 필름에 상기 구멍부를 형성한 후, 상기 필름의 탄소와 반응하여 상기 탄소를 기화시키는 반응성 가스에 의해, 또는 반응성 가스를 플라즈마화하여 생성된 라디칼 이온에 의해 상기 구멍부의 저부를 에칭하고, 상기 구멍부를 관통시켜서 상기 개구 패턴을 형성하도록 실행하여도 된다.

그리고, 여기서 사용하는 상기 레이저광은, 파장이 400㎚ 이하인 것이 바람직하다.

또한, 제3 발명에 의한 증착 마스크의 제조 방법은, 기판 위에 미리 정해진 박막 패턴의 형성 영역에 대응하여, 가시광을 투과하는 수지제의 필름에 상기 박막 패턴과 형상 치수가 동일한 관통하는 개구 패턴을 형성하여 제조하는 증착 마스크의 제조 방법으로서, 상기 필름의 일면에 상기 박막 패턴의 형성 영역에 대응하여 상기 박막 패턴보다도 형상 치수가 큰 개구부를 설치한 금속 부재를 밀접하여 마스크용 부재를 형성하는 제1 스텝과, 상기 개구부 내의 상기 필름의 부분을 에칭 가공하여, 상기 박막 패턴과 형상 치수가 동일한 개구 패턴을 형성하는 제2 스텝을 포함하는 것이다.

바람직하게는, 상기 제2 스텝은, 상기 필름의 다른 면 측으로부터 상기 필름을 에칭 가공하여 상기 필름의 일면 측의 개구 면적이 상기 박막 패턴의 면적과 동일하며, 상기 필름의 다른 면 측의 개구 면적이 상기 일면 측의 개구 면적보다도 큰 상기 개구 패턴을 형성하는 것이 바람직하다.

또한, 제4 발명에 의한 박막 패턴 형성 방법은, 기판 위에 미리 정해진 박막 패턴의 형성 영역에 대응하여, 가시광을 투과하는 수지제의 필름에 상기 박막 패턴과 형상 치수가 동일한 관통하는 개구 패턴을 형성하여 증착 마스크를 제조하고, 상기 증착 마스크를 사용하여 박막 패턴을 형성하는 박막 패턴 형성 방법으로서, 상기 기판 위에 상기 필름을 밀착시키는 제1 스텝과, 상기 기판 위의 상기 박막 패턴의 형성 영역에 대응하는 상기 필름의 부분에 레이저광을 조사하고, 그 부분의 상기 필름에 상기 박막 패턴과 형상 치수가 동일한 개구 패턴을 설치하여 상기 증착 마스크를 형성하는 제2 스텝과, 상기 기판 위의 상기 박막 패턴의 형성 영역에 대응한 부분에 상기 증착 마스크의 상기 개구를 통하여 증착하는 제3 스텝과, 상기 증착 마스크를 박리하는 제4 스텝을 포함하는 것이다.

바람직하게는, 상기 제1 스텝에 있어서는, 내부에 척 수단(chucking device)을 구비한 스테이지 위에 상기 기판을 적재함과 함께, 상기 필름의 일면에, 상기 박막 패턴에 대응하여 상기 박막 패턴보다도 형상 치수가 큰 개구부를 설치한 자성 재료 또는 비자성 재료를 포함하는 금속 부재를 밀접시켜서 형성된 마스크용 부재를, 상기 기판 위의 상기 박막 패턴의 형성 영역이 상기 개구부 내에 위치하도록 위치 결정한 후, 상기 척 수단에 의해 상기 금속 부재를 상기 기판 위에 흡착하여 상기 필름을 끼움 지지(sandwich)하는 것이 바람직하다.

또한, 제5 발명에 의한 박막 패턴 형성 방법은, 기판 위에 미리 정해진 박막 패턴의 형성 영역에 대응하여, 가시광을 투과하는 수지제의 필름에 상기 박막 패턴과 형상 치수가 동일한 관통하는 개구 패턴을 형성한 증착 마스크를 사용하여 박막 패턴을 형성하는 박막 패턴 형성 방법으로서, 상기 필름의 상기 개구 패턴의 외측 부분에 금속 부재를 설치하여 구성된 상기 증착 마스크의 상기 개구 패턴을, 상기 기판의 상기 박막 패턴의 형성 영역에 위치 정렬한 상태에서 상기 기판 위에 적재하는 제1 스텝과, 상기 증착 마스크의 상기 개구 패턴을 통하여 상기 기판 위의 상기 박막 패턴의 형성 영역에 증착하고, 박막 패턴을 형성하는 제2 스텝을 행하는 것이다.

바람직하게는, 상기 제1 스텝은, 상기 증착 마스크의 상기 금속 부재 측을 보유 지지 수단의 평탄면에 흡착하여 보유 지지한 상태에서 상기 개구 패턴을, 척 수단 위에 적재된 상기 기판의 상기 박막 패턴의 형성 영역에 위치 정렬한 후, 상기 척 수단에 의해 상기 금속 부재를 흡착하여 상기 증착 마스크를 상기 보유 지지 수단으로부터 상기 기판 위로 옮기도록 실시되는 것이 바람직하다.

이 경우, 상기 박막 패턴이 복수종(複數種)의 박막 패턴이며, 상기 필름에 형성된 개구 패턴이 상기 복수종의 박막 패턴 중, 하나의 박막 패턴에 대응하여 형성된 것일 때에는, 상기 제1 스텝 내지 상기 제2 스텝을 행하여 상기 하나의 박막 패턴을 형성한 후, 상기 증착 마스크를 상기 기판 위로부터 박리하는 스텝과, 상기 증착 마스크의 상기 개구 패턴을 상기 기판의 다른 박막 패턴의 형성 영역에 위치 정렬한 후, 상기 증착 마스크를 상기 기판 위에 적재하는 스텝과, 상기 증착 마스크의 개구 패턴을 통하여 상기 다른 박막 패턴의 형성 영역에 증착하고, 다른 박막 패턴을 형성하는 스텝을 행하면 된다.

또는, 상기 박막 패턴이 일정한 배열 피치로 배열하여 형성되는 복수종의 박막 패턴이며, 상기 필름에 형성된 상기 개구 패턴이 상기 복수종의 박막 패턴 중, 하나의 박막 패턴에 대응하여 형성된 것일 때에는, 상기 제1 스텝 내지 상기 제2 스텝을 행하여 상기 하나의 박막 패턴을 형성한 후, 상기 증착 마스크를 상기 복수종의 박막 패턴의 배열 피치와 동일 치수만큼 상기 복수종의 박막 패턴의 배열 방향으로 상기 기판 위를 슬라이드 이동하는 스텝과, 상기 기판의 다른 박막 패턴의 형성 영역에 상기 증착 마스크의 상기 개구 패턴을 통하여 증착하고, 다른 박막 패턴을 형성하는 스텝을 행하여도 된다.

본 발명에 의하면, 증착 재료가 통과하는 개구 패턴은, 메탈 마스크에 비하여 두께가 얇은 필름에 가공 형성되기 때문에, 개구 패턴의 형성 정밀도를 향상할 수 있다. 따라서, 고정밀의 박막 패턴의 형성을 가능하게 할 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 증착 마스크의 제1 실시 형태의 제조 방법 및 본 발명에 의한 박막 패턴 형성 방법의 제1 실시 형태를 나타내는 단면 설명도이다.
도 2는 본 발명에 의한 증착 마스크의 제1 실시 형태의 다른 제조 방법을 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명에 의한 증착 마스크의 제1 실시 형태의 또 다른 제조 방법을 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명에 의한 박막 패턴 형성 방법의 제2 실시 형태를 나타내는 도면으로, 유기 EL 표시 장치의 R 유기 EL층 형성 공정을 나타내는 단면 설명도이다.
도 5는 상기 R 유기 EL층 형성 공정에 있어서 사용하는 마스크용 부재의 형성에 대하여 나타내는 설명도이다.
도 6은 본 발명에 의한 박막 패턴 형성 방법의 제2 실시 형태를 나타내는 도면으로, 유기 EL 표시 장치의 G 유기 EL층 형성 공정을 나타내는 단면 설명도이다.
도 7은 본 발명에 의한 박막 패턴 형성 방법의 제2 실시 형태를 나타내는 도면으로, 유기 EL 표시 장치의 B 유기 EL층 형성 공정을 나타내는 단면 설명도이다.
도 8은 상기 유기 EL 표시 장치의 캐소드 전극층 형성 공정을 나타내는 단면 설명도이다.
도 9는 상기 유기 EL층 형성 공정에 있어서 사용하는 증착 마스크를 형성하기 위한 레이저 가공 장치의 일 구성예를 나타내는 정면도이다.
도 10은 본 발명에 의한 증착 마스크의 제2 실시 형태의 제조에 사용하는 포토마스크의 일 구성예를 나타내는 도면으로, (a)는 평면도, (b)는 (a)의 B-B선 단면을 화살표로 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명에 의한 증착 마스크의 제2 실시 형태의 제조 방법의 변형예를 나타내는 단면 설명도이다.
도 12는 본 발명에 의한 증착 마스크의 제2 실시 형태의 다른 제조 방법을 나타내는 공정도이다.
도 13은 본 발명에 의한 증착 마스크의 제2 실시 형태를 나타내는 도면으로, (a)는 평면도, (b)는 (a)의 C-C선 단면을 화살표로 나타낸 도면이다.
도 14는 본 발명에 의한 증착 마스크의 제2 실시 형태의 변형예를 나타내는 평면도이다.
도 15는 도 12의 제조 방법에 있어서의 마스크용 부재의 제조 상세를 나타내는 설명도이다.
도 16은 상기 마스크용 부재의 다른 형성예를 나타내는 설명도이다.
도 17은 상기 마스크용 부재의 또 다른 형성예를 나타내는 설명도이다.
도 18은 상기 마스크용 부재의 또 다른 형성예를 나타내는 설명도이다.
도 19는 상기 마스크용 부재의 또 다른 형성예를 나타내는 설명도이다.
도 20은 상기 마스크용 부재의 또 다른 형성예를 나타내는 설명도이다.
도 21은 상기 마스크용 부재의 또 다른 형성예를 나타내는 설명도이다.
도 22는 본 발명에 의한 증착 마스크의 제2 실시 형태의 또 다른 제조 방법을 나타내는 도면으로, 그 전반 공정을 나타내는 단면도이다.
도 23은 본 발명에 의한 증착 마스크의 제2 실시 형태의 또 다른 제조 방법을 나타내는 도면으로, 그 중간 공정을 나타내는 단면도이다.
도 24는 본 발명에 의한 증착 마스크의 제2 실시 형태의 또 다른 제조 방법을 나타내는 도면으로, 그 후반 공정을 나타내는 단면도이다.
도 25는 본 발명에 의한 증착 마스크의 제2 실시 형태의 제조 방법으로서, 개구 패턴의 레이저 가공에 대하여 나타내는 설명도이다.
도 26은 상기 레이저 가공에 사용하는 기준 기판의 일 구성예를 나타내는 평면도이다.
도 27은 금속 부재의 개구부와 기준 기판의 기준 패턴 사이의 위치 어긋남량이 허용값 내에 있는지 여부를 검출하는 방법에 대하여 나타내는 설명도이다.
도 28은 상기 레이저 가공에 대하여 설명하는 흐름도이다.
도 29는 에칭 가공에 의해 개구 패턴을 형성하여 본 발명의 증착 마스크를 제조하는 방법을 설명하는 단면도이다.
도 30은 도 29의 방법에 의해 제조된 증착 마스크를 사용하는 박막 패턴 형성 방법을 설명하는 도면으로, 전반 공정을 나타내는 단면도이다.
도 31은 도 29의 방법에 의해 제조된 증착 마스크를 사용하는 박막 패턴 형성 방법을 설명하는 도면으로, 후반 공정을 나타내는 단면도이다.
도 32는 에칭 가공하여 개구 패턴을 형성한 본 발명에 의한 증착 마스크의 이점을 종래의 메탈 마스크와 비교하여 나타내는 설명도로서, (a)는 메탈 마스크를 나타내고, (b)는 본 발명의 증착 마스크를 나타낸다.
도 33은 본 발명에 의한 증착 마스크의 제3 실시 형태를 나타내는 도면으로, (a)는 평면도, (b)는 (a)의 D-D선 단면을 화살표로 나타낸 도면이다.
도 34는 본 발명의 기초가 되는 증착 마스크의 일 구성예로서, (a)는 평면도, (b)는 측면도이다.
도 35는 본 발명에 의한 증착 마스크의 제3 실시 형태의 제조 방법을 설명하는 도면으로, 마스크용 부재를 형성하는 공정을 나타내는 단면도이다.
도 36은 본 발명에 의한 증착 마스크의 제3 실시 형태의 제조 방법을 설명하는 도면으로, 개구 패턴 형성 공정을 나타내는 평면도이다.
도 37은 본 발명에 의한 증착 마스크의 제3 실시 형태의 변형예를 나타내는 평면도이다.
도 38은 본 발명에 의한 증착 마스크의 제2 또는 제3 실시 형태를 사용하여 복수종의 박막 패턴을 형성하는 방법을 설명하는 도면으로, 적색 유기 EL층의 형성 공정의 전반 공정을 나타내는 단면도이다.
도 39는 상기 적색 유기 EL층의 형성 공정의 후반 공정을 나타내는 단면도이다.
도 40은 녹색 유기 EL층의 형성 공정의 전반 공정을 나타내는 단면도이다.
도 41은 상기 녹색 유기 EL층의 형성 공정의 후반 공정을 나타내는 단면도이다.
도 42는 청색 유기 EL층의 형성 공정의 전반 공정을 나타내는 단면도이다.
도 43은 상기 청색 유기 EL층의 형성 공정의 후반 공정을 나타내는 단면도이다.
도 44는 본 발명에 의한 증착 마스크의 제4 실시 형태를 나타내는 도면으로, (a)는 평면도, (b)는 저면도, (c)는 (a)의 E-E선 단면을 화살표로 나타낸 도면, (d)는 (c)의 일부 확대도이다.
도 45는 본 발명에 의한 증착 마스크의 제4 실시 형태의 제조에 대하여 설명하는 공정도이다.
도 46은 본 발명의 증착 마스크의 제4 실시 형태에 사용하는 필름의 일 구성예를 나타내는 평면도이다.
도 47은 본 발명의 증착 마스크에 사용하는 필름의 다른 구성예를 나타내는 평면도이다.
도 48은 본 발명에 의한 증착 마스크의 제4 실시 형태를 사용하여 박막 패턴을 형성하는 방법을 설명하는 도면으로, R 유기 EL층 형성 공정을 나타내는 공정도이다.
도 49는 G 유기 EL층 형성 공정을 나타내는 공정도이다.
도 50은 B 유기 EL층 형성 공정을 나타내는 공정도이다.
도 51은 도 48 내지 도 50의 박막 패턴 형성 방법에 있어서 사용하는 TFT 기판의 일 구성예를 나타내는 단면도이다.

이하, 본 발명의 실시 형태를 첨부 도면에 기초하여 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명에 의한 증착 마스크를 사용하여 행하는 박막 패턴 형성 방법의 제1 실시 형태를 나타내는 단면 설명도이다. 본 발명에 의한 증착 마스크는, 기판 위에 미리 정해진 박막 패턴의 형성 영역에 대응하여, 상기 박막 패턴과 형상 치수가 동일한 관통하는 개구 패턴을 형성한 가시광을 투과하는 수지제의 필름을 구비하여 구성된 것으로, 상기 박막 패턴 형성 방법의 제1 실시 형태의 실시 과정에서 제조되는 것이다. 이하, 기판이 유기 EL 표시 장치의 TFT 기판(1)이며, 박막 패턴이 적색(R)에 대응한 애노드 전극(2R) 위에 형성되는 R 유기 EL층(3R)인 경우에, 상기 R 유기 EL층(3R)을 형성하기 위한 박막 패턴 형성 방법의 제1 실시 형태를 설명하면서, 본 발명에 의한 증착 마스크의 제1 실시 형태에 대하여 설명한다.

또한, R 유기 EL층(3R)은, R 대응의 애노드 전극(2R) 위에 정공 주입층, 정공 수송층, R 발광층, 전자 수송층 등, 일반적인 적층 구조를 취하도록 순차 증착하여 형성되지만, 여기에서는, 설명의 편의상 R 유기 EL층(3R)이 1회의 증착 공정에 의해 형성되는 것으로서 설명한다.

상기 박막 패턴 형성 방법의 제1 실시 형태는, TFT 기판(1: 단순히 「기판」이라고도 함) 위에 가시광을 투과하는 수지제의 필름(4)을 설치하는 제1 스텝과, TFT 기판(1) 위의 R 대응의 애노드 전극(2R)의 부분에 일정한 에너지 밀도의 레이저광 L1을 조사하여 그 부분의 필름(4)을 일정한 속도로 일정 깊이까지 파내려 가서 구멍부(5)를 형성한 후, 상기 구멍부(5)의 저부에 에너지 밀도를 낮춘 레이저광 L2를 조사하고, 구멍부(5)의 저부를 상기 속도보다도 느린 속도로 천천히 가공하여 구멍부(5)를 관통시켜서, R 유기 EL층(3)과 형상 치수가 동일한 개구 패턴(6)을 갖는 본 발명에 의한 증착 마스크(7)의 제1 실시 형태를 형성하는 제2 스텝과, R 대응의 애노드 전극(2R) 위에 상기 증착 마스크(7)의 개구 패턴(6)을 통하여 R 유기 EL층(3)을 증착 형성하는 제3 스텝과, 증착 마스크(7)를 박리하는 제4 스텝을 실행하는 것이다.

상세하게는, 우선, 제1 스텝에 있어서는, TFT 기판(1)의 각 색 대응의 애노드 전극(2R 내지 2B)을 형성한 면의 상방에, 예를 들어 두께가 10㎛ 내지 30㎛ 정도인 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)나 폴리이미드 등의 자외선 레이저 어블레이션(abrasion)이 가능한 시트 형상의 필름(4)을 팽팽하게 편(stretch) 후, 도 1의 (a)에 도시한 바와 같이 상기 필름(4)을 TFT 기판(1) 면에 설치한다. 이 경우, 필름(4)의 상면을 예를 들어 우레탄 고무와 같은 탄성 부재로 균일하게 가압하여 필름(4)을 TFT 기판(1) 면에 밀착시키면 된다. 또는, 필름(4)의 TFT 기판(1)과의 밀착면에 점착층을 설치하고, 이 점착층을 통하여 필름(4)을 TFT 기판(1) 면에 밀착시켜도 된다. 또는, 자기 점착 기능을 부여한 필름을 이용할 수도 있다. 나아가, 정전 척 등을 사용하여 필름(4)을 TFT 기판(1) 면에 정전 흡착시켜도 된다. 또 나아가, 내부에 자석의 척 수단을 구비한 스테이지 위에 TFT 기판(1)을 적재한 후, 자성 재료를 포함하여 구성되며, 유기 EL층의 패턴보다도 형상 치수가 큰 개구부를 형성한 금속 부재를, R 대응의 애노드 전극(2R)이 상기 개구부 내에 위치하도록 위치 정렬하여 TFT 기판(1) 위에 적재하고, 상기 자석의 정자계에 의해 상기 금속 부재를 TFT 기판(1) 위에 흡착하여 필름(4)을 TFT 기판(1) 면에 밀착시켜도 된다.

다음으로, 제2 스텝에 있어서는, 상기 필름(4)을 투과하여 도시를 생략한 촬상 수단에 의해 R 대응의 애노드 전극(2R)의 위치를 검출하고, 상기 R 대응의 애노드 전극(2R) 위에 레이저광의 조사 위치를 위치 부여한다. 그리고, 파장이 400㎚ 이하인, 예를 들어 KrF 248㎚인 엑시머 레이저를 사용하여, 도 1의 (b)에 도시한 바와 같이, 우선, TFT 기판(1) 위의 R 대응의 애노드 전극(2R)에 대응한 필름(4)의 부분에 에너지 밀도가 1J/㎠ 내지 20J/㎠인 레이저광 L1을 조사하고, 하지층의 애노드 전극(2R)이 노출되기 직전의 예를 들어 2㎛ 정도의 두께 층을 남겨서 구멍부(5)를 고속으로 형성한 후, 레이저광 L1의 조사를 일단 정지한다. 이어서, 도 1의 (c)에 도시한 바와 같이, 구멍부(5)의 저부에 0.1J/㎠ 이하, 바람직하게는 0.06J/㎠ 이하까지 에너지 밀도를 낮춘 레이저광 L2를 조사하고, 구멍부(5)의 저부를 천천히 가공하여 구멍부(5)를 관통시켜서, 개구 패턴(6)을 갖는 본 발명의 증착 마스크(7: 제1 실시 형태)를 형성한다. 이러한 자외선의 레이저광 L1, L2의 광 에너지에 의해, 필름(4)의 탄소 결합이 순식간에 파괴되어 제거되기 때문에, 잔사가 없는 깨끗한 펀칭 가공을 행할 수 있다. 또한, 일정 깊이까지는, 에너지 밀도가 높은 레이저광 L1을 조사하여 고속으로 필름(4)을 가공하고, 그 후, 에너지 밀도를 낮춘 레이저광 L2에 의해 천천히 가공하도록 하고 있으므로, 가공 시간을 희생으로 하지 않고, 하지층인 애노드 전극(2R)에 부여하는 대미지를 억제하여 필름(4)만을 효율적으로 가공할 수 있다.

상기 제2 스텝은, 다음과 같이 하여 행할 수 있다. 즉, TFT 기판(1)을 일정 방향으로 스텝 이동하면서, TFT 기판(1)의 이동 방향과 교차하는 방향으로 일렬로 복수의 마이크로 렌즈를 배열하여 설치한 마이크로 렌즈 어레이를 통하여 R 대응의 애노드 전극(2R)의 부분에 레이저광 L1, L2를 조사하고, 필름(4)에 개구 패턴(6)을 형성하면 된다. 또는, TFT 기판(1)을 기판면에 평행한 면 내를 2차원 방향으로 스텝 이동하면서, 레이저광 L1, L2를 조사하여 필름(4)에 개구 패턴(6)을 형성하여도 되며, TFT 기판(1)의 복수의 애노드 전극(2R)에 대응하여 복수의 마이크로 렌즈를 설치한 마이크로 렌즈 어레이를 통하여 레이저광 L1, L2를 조사하여 필름(4)에 개구 패턴(6)을 일괄 형성하여도 된다. 나아가, 원통형 렌즈에 의해 가늘고 긴 형상의 레이저광 L1, L2를 생성하여 필름(4)에 스트라이프 형상의 개구 패턴(6)을 형성하고, 스트라이프 형상의 R 유기 EL층(3R: 박막 패턴)을 형성하여도 된다.

도 2는, 상기 박막 패턴 형성 방법의 제1 실시 형태의 제2 스텝에 있어서 실시되는 본 발명에 의한 증착 마스크의 제1 실시 형태의 다른 제조 방법을 나타내는 단면도이다.

이 제조 방법에 의하면, 우선, 도 2의 (a)에 도시한 바와 같이, TFT 기판(1) 위의 R 대응의 애노드 전극(2R)의 부분에 에너지 밀도가 1J/㎠ 내지 20J/㎠인 레이저광 L1을 조사하고, 그 부분의 필름(4)을 일정 깊이까지 파내려 가서 구멍부(5)를 형성한 후, 도 2의 (b)에 도시한 바와 같이, 필름(4)의 탄소와 반응하여 상기 탄소를 기화시키는 반응성 가스(8)의 분위기하에서, 구멍부(5)의 저부에 0.1J/㎠ 이하, 바람직하게는 0.06J/㎠ 이하까지 에너지 밀도를 낮춘 레이저광 L2를 조사하고, 구멍부(5)의 저부를 천천히 가공하여 구멍부(5)를 관통시켜서, 도 2의 (c)에 도시한 바와 같이 개구 패턴(6)을 형성한다. 이 경우, 반응성 가스(8)로서는, 예를 들어 오존(O₃) 가스나, 사불화메탄(CF₄)과 오존과의 혼합 가스 등을 사용할 수 있다. 이에 의해, 레이저 가공에 의한 비산물이 필름(4)의 표면이나 개구 패턴(6) 내에 부착된 경우에도, 반응성 가스(8)에 의한 에칭에 의해 상기 비산물을 제거하여 개구 패턴(6) 내의 애노드 전극(2R)의 표면을 세정할 수 있고, 유기 EL층(3)의 애노드 전극(2R) 면으로의 부착력을 증강하여 유기 EL층 형성 시의 수율을 향상할 수 있다.

도 3은, 상기 박막 패턴 형성 방법의 제1 실시 형태의 제2 스텝에 있어서 실시되는 본 발명에 의한 증착 마스크의 제1 실시 형태의 또 다른 제조 방법을 나타내는 단면도이다.

이 제조 방법에 의하면, 우선, 도 3의 (a)에 도시한 바와 같이 TFT 기판(1) 위의 예를 들어 R 대응의 애노드 전극(2R)의 부분에, 예를 들어 1J/㎠ 내지 20J/㎠의 에너지 밀도의 레이저광 L1을 조사하여 그 부분의 필름(4)을 일정 속도로 일정 깊이까지 파내려 가서 구멍부(5)를 형성한 후, 레이저광 L1의 조사를 정지하고, 계속해서, 도 3의 (b)에 도시한 바와 같이 필름(4)의 탄소와 반응하여 상기 탄소를 기화시키는, 예를 들어 오존(O₃) 가스나, 사불화탄소(CF₄)와 오존과의 혼합 가스 등의 반응성 가스(8)에 의해 필름(4)을 에칭하고, 도 3의 (c)에 도시한 바와 같이 필름(4)의 구멍부(5)를 관통시켜서 일정 형상의 개구 패턴(6)을 형성하도록 실행된다.

이 경우, 반응성 가스(8)의 필름(4)과 애노드 전극(2R 내지 2B)의 사이의 에칭 선택비를 이용하여 애노드 전극(2R 내지 2B)에 대미지를 입히지 않고 필름(4)만을 효율적으로 에칭하고, 개구 패턴(6)을 형성할 수 있다. 또한, 반응성 가스(8)에 의한 에칭에 의해, 개구 패턴(6) 내의 애노드 전극(2R 내지 2B)의 표면을 세정할 수 있고, 애노드 전극(2R 내지 2B)에 대한 유기 EL층의 부착력을 증강하여 유기 EL층 형성 시의 수율을 향상할 수 있다. 또한, 처음에는, 높은 에너지 밀도의 레이저광 L1에 의해 고속으로 구멍부(5)를 가공한 후, 에칭에 의해 구멍부(5)의 저부를 천천히 가공하여 구멍부(5)를 관통시키고 있으므로, 가공 시간을 희생으로 하지 않고, 하지층인 애노드 전극(2R 내지 2B)에 부여하는 대미지를 억제하여 필름(4)만을 효율적으로 가공할 수 있다.

또한, 필름(4)은 상기 반응성 가스(8)를 대신하여 산소(O₂) 가스나, 사불화탄소(CF₄)와 산소와의 혼합 가스 등을 플라즈마화하고, 생성된 라디칼 이온에 의해 에칭하여도 된다.

이와 같이 하여 제조되는 본 발명에 의한 증착 마스크의 제1 실시 형태는, 기판 위에 미리 정해진 박막 패턴의 형성 영역에 대응하여, 상기 박막 패턴과 형상 치수가 동일한 관통하는 개구 패턴(6)을 형성한 가시광을 투과하는 수지제의 필름(4)만으로 구비하여 구성된 것이다.

제3 스텝에 있어서는, 도 1의 (d)에 도시한 바와 같이, 예를 들어 진공 증착 장치를 사용하여 TFT 기판(1)의 R 대응의 애노드 전극(2R) 위에 증착 마스크(7)의 개구 패턴(6)을 통하여 R 유기 EL층(3R)을 증착 형성한다. 이때, G 대응 및 B 대응의 애노드 전극(2G, 2B)에 통전하여 각 애노드 전극(2G, 2B)에 일정 전압을 인가한 상태에서 진공 증착을 행하면, 필름 형상의 증착 마스크(7)가 G 대응 및 B 대응의 애노드 전극(2G, 2B)에 정전 흡착되어 고정되기 때문에, 증착 마스크(7)가 움직여서 증착 마스크(7)의 개구 패턴(6)과 TFT 기판(1)의 R 대응의 애노드 전극(2R)과의 위치 어긋남이 발생할 우려가 없다. 또한, 증착 마스크(7)가 TFT 기판(1) 면에 밀착하여 증착 마스크(7)의 하면과 TFT 기판(1)의 상면과의 사이에 간극이 발생할 우려가 없기 때문에, 상기 간극에 증착 분자가 끌려 들어가 부착되어 박막 패턴의 형성 정밀도를 나쁘게 한다고 하는 문제도 피할 수 있다.

상기 제3 스텝에 있어서는, R 유기 EL층(3R)을 형성하기 전에, R 대응의 애노드 전극(2R)의 불순물을 제거하면 된다. 여기에서 말하는 불순물에는, 예를 들어 상기 제2 스텝에 있어서 어블레이션된 필름(4) 등의 잔사가 포함된다. 이러한 불순물이 R 대응의 애노드 전극(2R)의 표면에 부착된 상태에서 R 유기 EL층(3R)이 증착되면, R 대응의 애노드 전극(2R)의 전기 저항이 상승하고, R 유기 EL층(3R)의 구동에 장해가 생길 우려가 있다. 또한, 이러한 불순물에는 유기 EL층을 부식하는 것도 있으며, 유기 EL층의 내용연수(service life)를 단축할 우려가 있다.

이와 같은 불순물을 제거하기 위해서, 에칭이나 레이저가 사용된다. 에칭을 행하는 경우에는, O₂(산소), O₂와 Ar(아르곤)과의 혼합기, 또는 O₂와 Ar과 CF₄(사불화탄소)와의 혼합기 등을 에칭 가스로서 사용한 드라이 에칭에 의해 불순물을 제거하는 것이 바람직하다. 또한, 레이저를 사용하는 경우에는, 에너지 밀도가 0.5J/㎠ 정도로 파장이 532㎚인 그린 레이저, 355㎚인 UV 레이저, 266㎚인 DUV 레이저 등을 사용할 수 있다. 이때, O₂, O₂와 Ar과의 혼합기, O₂와 Ar과 CF₄와의 혼합기, 또는 O₃(오존) 등을 어시스트 가스로서 병용하는 것이 바람직하다.

또한, 불순물이 제거된 R 대응의 애노드 전극(2R) 위에 전극 재료를 증착하면 된다. 여기에서 말하는 전극 재료란, 애노드 전극을 형성하는 재료를 의미하고, 예를 들어 Al(알루미늄)이나 Mg(마그네슘) 등이 포함된다. 전극 재료는, 스퍼터링, 진공 증착, 및 이온 플레이팅 등의 방법에 의해, 필름(4)에 형성된 개구 패턴(6)을 통하여 R 대응의 애노드 전극(2R)의 표면에 증착된다.

제4 스텝에 있어서는, 도 1의 (e)에 도시한 바와 같이, 증착 마스크(7)의 테두리부를 상방으로 들어 올려서 증착 마스크(7)를 TFT 기판(1) 면으로부터 기계적으로 박리한다. 이에 의해, R 대응의 애노드 전극(2R) 위에 R 유기 EL층(3R)이 남아 R 유기 EL층 형성 공정이 종료한다. 이 경우, 증착 마스크(7)의 두께가 약 10㎛ 내지 30㎛인 것에 비하여 R 유기 EL층(3R)의 두께는 100㎚ 정도이므로, 증착 마스크(7)의 개구 패턴(6)의 측벽에 부착되는 R 유기 EL층(3R)의 두께는 극히 얇기 때문에 증착 마스크(7)를 박리할 때, 증착 마스크(7)와 R 대응의 애노드 전극(2R) 위의 R 유기 EL층(3R)이 용이하게 분리한다. 따라서, 증착 마스크(7)를 박리할 때 R 대응의 애노드 전극(2R) 위의 R 유기 EL층(3R)이 박리할 우려가 없다. 또한, G 대응 및 B 대응의 애노드 전극(2G, 2B)에 전압을 인가시켜서 증착 마스크(7)를 TFT 기판(1) 면에 정전 흡착시킨 경우에는, 증착 마스크(7)를 박리할 때, 각 애노드 전극(2G, 2B)의 인가 전압을 오프하거나, 또는 역극성의 전압을 인가하면 된다. 이에 의해, 증착 마스크(7)의 박리를 용이하게 행할 수 있다. 또한, 점착제를 사용하여 필름(4)을 TFT 기판(1) 면에 점착한 경우에는, 상기 점착제의 점착력보다도 큰 힘을 증착 마스크(7)에 가하여 기계적으로 박리하면 된다. 또한, 상기 점착제가 자외선 조사에 의해 경화하는 것일 때에는, 자외선을 조사하여 점착제를 경화시켜서, 증착 마스크(7)와 TFT 기판(1) 면과의 계면의 점착력을 저하시키고 나서 증착 마스크(7)를 박리하면 된다.

이후, 전술한 바와 마찬가지로 하여, G 대응 및 B 대응의 애노드 전극(2G, 2B) 위에 대응색의 유기 EL층(3G, 3B)을 각각 형성한다. 그 후, TFT 기판(1) 위에 ITO(Indium Tin Oxide)의 투명 도전막을 형성하고, 또한 그 위에 투명한 보호 기판을 접착하여 유기 EL 표시 장치가 형성된다.

또한, 상기 박막 패턴 형성 방법의 제1 실시 형태에 있어서는, 필름(4)이 시트 형상의 형태를 이루는 것인 경우에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 자외선 레이저 어블레이션이 가능한 재료이면, 액상의 것이어도 된다. 이 경우에는, 필름(4)은 액상 재료를 TFT 기판(1) 면에 스핀 코팅 또는 딥 코팅한 후, 그것을 건조시켜서 형성된다.

또한, 상기 박막 패턴 형성 방법의 제1 실시 형태에 있어서는, 제3 스텝의 유기 EL층(3R)의 형성 시에, 유기 EL층(3R) 위에 투명 전극층을 더 형성하여도 된다. 이 경우, 필름(4)이 액상의 것일 때에는, 투명 전극층이 배리어층으로서 기능하고, 액상의 필름(4)에 의해 유기 EL층(3R)이 용해되는 것을 방지할 수 있다.

도 4 내지 도 8은 본 발명에 의한 증착 마스크의 제2 실시 형태를 사용하여 행하는 박막 패턴 형성 방법의 제2 실시 형태를 나타내는 공정도이다. 여기에서는, 전술과 마찬가지로, 박막 패턴이 유기 EL층이며, 상기 제2 실시 형태에 의해 유기 EL 표시 장치를 제조하는 방법에 대하여 설명한다. 이 유기 EL 표시 장치의 제조 방법은, TFT 기판 위의 애노드 전극 위에 대응 색의 유기 EL층을 형성하여 유기 EL 표시 장치를 제조하는 방법으로, 적색(R) 유기 EL층 형성 공정과, 녹색(G) 유기 EL층 형성 공정과, 청색(B) 유기 EL층 형성 공정과, 캐소드 전극 형성 공정을 포함한다.

도 4는, R 유기 EL층 형성 공정을 나타내는 단면 설명도이다. 이 R 유기 EL층 형성 공정은, 유기 재료를 진공 중에서 가열하여 TFT 기판(1)의 R 대응의 애노드 전극(2R) 위에 R 유기 EL층(3R)을 증착 형성하는 공정으로, 자성 재료를 포함하는 박판에, R 유기 EL층(3R)의 패턴보다도 형상 치수가 큰 개구부(9)를 형성한 금속 부재(10)에 가시광을 투과하는 수지제의 필름(4)을 보유하여 마스크용 부재(11)를 형성하는 제1 스텝(도 4의 (a) 참조)과, 내부에 척 수단으로서의 정자계 발생 수단(12)을 구비한 자기 척 스테이지(13) 위에 TFT 기판(1)을 적재하는 제2 스텝(도 4의 (b) 참조)과, TFT 기판(1) 위의 R 대응의 애노드 전극(2R)이 금속 부재(10)의 상기 개구부(9) 내에 위치하도록 위치 정렬하여 마스크용 부재(11)를 TFT 기판(1) 위에 적재하는 제3 스텝(도 4의 (c) 참조)과, 상기 정자계 발생 수단(12)의 정자계에 의해 금속 부재(10)를 TFT 기판(1) 위에 흡착하고, 필름(4)을 TFT 기판(1) 면에 밀착시키는 제4 스텝(도 4의 (d) 참조)과, TFT 기판(1) 위의 R 대응의 애노드 전극(2R)에 대응한 필름(4) 부분에 레이저광 L을 조사하고, 그 부분의 필름(4)에 R 유기 EL층(3R)의 패턴과 형상 치수가 동일한 개구 패턴(6)을 설치하여 본 발명에 의한 증착 마스크의 제2 실시 형태(이하 「증착 마스크(14)」라고 함)를 형성하는 제5 스텝(도 4의 (e) 참조)과, TFT 기판(1) 위의 R 대응의 애노드 전극(2R) 위에 증착 마스크(14)의 개구 패턴(6)을 통하여 R 유기 EL층(3R)을 증착 형성하는 제6 스텝(도 4의 (f) 참조)과, 상기 증착 마스크(14)를 도 4의 (f)에 도시한 화살표 +Z 방향으로 들어 올려서 박리하는 제7 스텝(도 4의 (g) 참조)을 실행하는 것이다.

보다 상세하게는, 우선, 제1 스텝에 있어서는, 예를 들어 니켈, 니켈 합금, 인바(invar) 또는 인바 합금 등의 자성 재료를 포함하는 15㎛ 내지 50㎛ 정도 두께의 금속 부재(10)에, TFT 기판(1)의 복수열의 R 대응의 애노드 전극(2R)의 배열 피치와 동일 피치로, 도 5의 (a)에 도시한 바와 같이 1열로 배열한 복수의 R 대응의 애노드 전극(2R)이 내부에 완전히 수용되기 충분한 크기의, 복수 열의 가늘고 긴 형상의 개구부(9)를 에칭이나 펀칭 등에 의해 형성한 후, 도 5의 (b)에 도 5의 (a)의 A-A선 단면으로 나타낸 바와 같이 금속 부재(10)의 일면에 예를 들어 점착제를 통하여 예를 들어 두께가 10㎛ 내지 30㎛ 정도인 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)나 폴리이미드 등의 자외선 레이저 어블레이션이 가능한 필름(4)을 점착하고, 계속해서, 도 5의 (c)에 일부 확대하여 나타낸 바와 같이 금속 부재(10) 측으로부터 상기 필름(4)을 예를 들어 드라이 에칭하고, 상기 개구부(9)에 대응한 부분의 필름(4)의 두께를 예를 들어 수 ㎛ 정도까지 얇게 하여 마스크용 부재(11)를 형성한다. 이에 의해, 미세한 개구 패턴도 고정밀도로 형성하는 것이 가능해진다. 또한, 필름(4)의 에칭은, 금속 부재(10)와는 반대측에서 행하여도 되며, 또는 양측에서 행하여도 된다. 또한, 필름(4)의 에칭은, 드라이 에칭이 아니라, 웨트 에칭이어도 된다. 또한, 상기 금속 부재(10)는 필름(4)의 일면의 상기 개구부(9)에 대응한 부분의 외측 영역에 도금 형성된 것이어도 된다.

다음으로, 제2 스텝에 있어서는, 도 4의 (b)에 도시한 바와 같이, 내부에 정자계 발생 수단(12)으로서 예를 들어 영구 자석을 구비한 자기 척 스테이지(13) 위에 TFT 기판(1)의 애노드 전극(2R, 2G, 2B)을 형성한 면을 상측으로 하여 적재한다. 이 경우, 상기 자기 척 스테이지(13)는 예를 들어 흡착면이 평활하게 형성된 것이다. 또한, 상기 정자계 발생 수단(12)은 도시를 생략한 승강 수단에 의해 승강하도록 되어 있으며, 상기 제2 스텝에 있어서는, 정자계 발생 수단(12)은 자기 척 스테이지(13)의 저부에 하강하고 있다.

계속해서, 제3 스텝에 있어서는, 도 4의 (c)에 도시한 바와 같이, 마스크용 부재(11)의 필름(4) 측을 TFT 기판(1) 측으로서 TFT 기판(1) 위에 적재한 후, 예를 들어 현미경하에서 TFT 기판(1)의 R 대응의 애노드 전극(2R)과 금속 부재(10)의 개구부(9)를 관찰하면서, 복수의 R 대응의 애노드 전극(2R)이 금속 부재(10)의 개구부(9) 내에 완전히 수용되도록 마스크용 부재(11)를 자기 척 스테이지(13)의 상면에 평행한 면 내에서 2차원 방향으로 이동 및 회전하여 위치 정렬한다. 이 경우, 정자계 발생 수단(12)은 자기 척 스테이지(13)의 저부에 하강하고 있으므로, 금속 부재(10)에 작용하는 정자계 강도는 작다. 따라서, 마스크용 부재(11)는 TFT 기판(1) 면 위를 자유롭게 이동할 수 있다. 또한, 자기 척 스테이지(13)의 상면에 TFT 기판(1)을 위치 결정하여 적재 가능하게 오목부를 형성하고, 상기 오목부의 외측에 위치 결정 핀을 설치함과 함께, 상기 위치 결정 핀에 대응하여 금속 부재(10)에 위치 결정 구멍을 형성하면, 상기 위치 결정 핀에 상기 위치 결정 구멍을 끼워 맞추는 것만으로 TFT 기판(1)과 마스크용 부재(11)의 위치 정렬을 할 수 있다.

다음으로, 제4 스텝에 있어서는, 도 4의 (d)에 도시한 바와 같이, 정자계 발생 수단(12)을 자기 척 스테이지(13)의 상부까지 상승시켜서 정자계를 금속 부재(10)에 작용시키고, 금속 부재(10)를 TFT 기판(1) 측에 흡착하여 필름(4)을 TFT 기판(1)의 상면에 밀착시킨다.

다음으로, 제5 스텝에 있어서는, 도 4의 (e)에 도시한 바와 같이, TFT 기판(1) 위의 R 대응의 애노드 전극(2R) 위에 레이저광 L을 조사하고, 그 애노드 전극(2R) 위의 필름(4)에 R 대응의 애노드 전극(2R)과 형상 치수가 대략 동일한 개구 패턴(6)을 설치하여 본 발명에 의한 증착 마스크(14: 제2 실시 형태)를 형성한다. 여기서 사용하는 레이저는, 파장이 400㎚ 이하인 엑시머 레이저이며, 예를 들어 KrF 248㎚인 레이저이다. 이러한 자외선의 레이저광 L의 광 에너지에 의해, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)나 폴리이미드 등의 필름(4)의 탄소 결합이 순식간에 파괴되어 제거되기 때문에, 잔사의 발생을 억제한 깨끗한 펀칭 가공을 행할 수 있다. 이 경우, 레이저광 L의 조사에 의한 열적 과정을 사용하지 않기 때문에, 레이저광 L의 광속 단면과 형상 치수가 대략 동일한 관통 패턴을 가공할 수 있고, 축소 결상 수단을 사용하면, 수 ㎛ 정도의 개구 패턴(6)을 갖는 증착 마스크(14)의 형성도 가능하다. 따라서, 종래보다도 증가하여 보다 고정밀의 박막 패턴을 형성할 수 있다.

도 9는, 상기 제5 스텝에 있어서 사용하는 레이저 가공 장치의 일 구성예를 나타내는 정면도이다.

이 레이저 가공 장치는, TFT 기판(1)을 도 9에 화살표 X로 나타내는 방향으로 일정 속도로 반송하면서, TFT 기판(1) 위의 마스크용 부재(11)에 레이저광 L을 조사하여 애노드 전극(2R 내지 2B) 위에 유기 EL층(3R 내지 3B)의 패턴과 형상 치수가 대략 동일한 개구 패턴(6)을 설치하여 증착 마스크(14)를 형성하기 위한 것으로, 반송 수단(15)과, 레이저 광학 유닛(16)과, 촬상 수단(17)과, 얼라인먼트 수단(18)과, 제어 수단(19)을 구비하여 구성되어 있다.

상기 반송 수단(15)은 상면에 복수의 에어 분출 구멍 및 에어 흡인 구멍을 형성한 반송 스테이지(20) 위에 일체화된 TFT 기판(1)과 자기 척 스테이지(13)를 적재하고, 에어의 분출력과 흡인력을 밸런스시켜서 TFT 기판(1) 및 자기 척 스테이지(13)를 상기 반송 스테이지(20) 위에 일정량만큼 부상시킨 상태에서, 자기 척 스테이지(13)의 화살표 X 방향으로 평행한 테두리부를 도시를 생략한 반송 기구에 의해 보유 지지하여 반송하는 것이다.

상기 반송 수단(15)의 상방에는, 레이저 광학 유닛(16)이 설치되어 있다. 이 레이저 광학 유닛(16)은 자외선의 레이저광 L을 TFT 기판(1) 위의 선택된 애노드 전극(2R 내지 2B) 위에 조사시키는 것으로, 예를 들어 KrF 248㎚인 레이저광 L을 방사하는 엑시머 레이저(21)와, 레이저광 L의 광속 직경을 확대함과 함께, 강도 분포를 균일화하여 평행광을 후술하는 포토마스크(23)에 조사시키는 커플링 광학 유닛(22)과, 상기 반송 스테이지(20)의 상면에 대향하여 배치되고, 반송 스테이지(20)의 상면에 평행한 면 내에서, 화살표 X 방향과 교차하는 방향으로 복수의 개구(24: 도 10 참조)를 형성한 포토마스크(23)를 구비하여 구성되어 있다.

여기서, 상기 포토마스크(23)에 대하여 상세히 설명하면, 포토마스크(23)는 예를 들어 도 10에 도시한 바와 같이, 투명한 기판(25)의 일면에 설치한 크롬(Cr) 등의 차광막(26)에, TFT 기판(1)의 화살표 X 방향과 교차하는 방향의 애노드 전극(2R 내지 2B)의 배열 피치 P의 3배의 배열 피치 3P로 일렬로 배열하여 개구(24)를 형성하고, 다른 면에는, 각 개구(24)의 중심과 중심축을 합치하여 복수의 마이크로 렌즈(27)를 형성한 것이며, 마이크로 렌즈(27)에 의해 개구(24)를 TFT 기판(1) 위에 축소 투영하도록 되어 있다. 이 경우, 개구(24)의 크기는, 마이크로 렌즈(27)의 축소 배율을 M이라 하면, 유기 EL층(3R 내지 3B)의 패턴 크기의 M배의 크기로 형성된다. 또한, 도 10의 (a)에 있어서, 사선을 그은 영역은, 레이저광 L이 조사되는 영역이다.

또한, 상기 복수의 개구(24)의 중심에 대하여 화살표 X와 반대 방향으로 일정 거리만큼 이격된 위치에, 화살표 X 방향과 교차하는 길이 중심축을 갖는 가늘고 긴 형상의 관측창(observation window)(28)이 형성되어 있다. 이 관측창(28)은 포토마스크(23)의 하측을 통과하는 TFT 기판(1)의 표면을 포토마스크(23)의 상방으로부터 후술하는 촬상 수단(17)에 의해 촬영 가능하게 하기 위한 것으로, 관측창(28) 내에는, 어느 쪽인가의 개구(24)의 중심과 길이 중심축을 합치시켜서 화살표 X 방향으로 평행한 세선 형상 중 적어도 1개의 얼라인먼트 마크(29: 여기에서는, 1개의 얼라인먼트 마크로 나타냄)가 설정되어 있다.

상기 반송 수단(15)의 상방에는, 촬상 수단(17)이 설치되어 있다. 이 촬상 수단(17)은 상기 포토마스크(23)의 관측창(28)을 통하여 TFT 기판(1)의 표면을 촬영하는 것으로, 화살표 X 방향과 교차하는 방향으로 복수의 수광 엘리먼트를 일직선으로 배열하여 갖는 라인 카메라이다. 그리고, 복수의 수광 엘리먼트의 배열 방향의 중심축이 상기 포토마스크(23)의 관측창(28)의 길이 중심축과 합치하도록 배치되어 있다. 또한, 촬상 수단(17)의 촬영 영역을 TFT 기판(1)의 상방측으로부터 조명 가능하게 도시를 생략한 조명 수단이 설치되어 있다. 또한, 도 9에 있어서 부호 30은 촬상계의 광로를 절곡하는 반사 미러이다.

상기 포토마스크(23)를 반송 스테이지(20)의 상면에 평행한 면 내에서, 화살표 X와 교차하는 방향으로 이동 가능하게 얼라인먼트 수단(18)이 설치되어 있다. 이 얼라인먼트 수단(18)은 포토마스크(23)를 이동 중인 TFT 기판(1)에 대하여 위치 정렬하는 것으로, 전자 액추에이터나 모터 등을 포함하여 구성된 반송 기구에 의해 포토마스크(23)를 화살표 X와 교차하는 방향으로 이동시킬 수 있도록 되어 있다.

상기 반송 수단(15)과, 엑시머 레이저(21)와, 촬상 수단(17)과, 얼라인먼트 수단(18)에 전기적으로 접속하여 제어 수단(19)이 설치되어 있다. 이 제어 수단(19)은 반송 수단(15)을 제어하여 TFT 기판(1)을 화살표 X 방향으로 일정 속도로 반송시켜서, 엑시머 레이저(21)를 일정 간격으로 발광시키도록 제어하고, 촬상 수단(17)으로부터 입력하는 화상을 처리하여, TFT 기판(1)에 미리 설정된 기준 위치를 검출함과 함께, 상기 기준 위치와 포토마스크(23)의 얼라인먼트 마크(29) 사이의 수평 거리를 연산하고, 상기 수평 거리가 미리 정해진 거리가 되도록 얼라인먼트 수단(18)을 제어하여 포토마스크(23)를 이동시키는 것이다.

이와 같이 구성된 레이저 가공 장치를 사용하여, 상기 제5 스텝은 다음과 같이 하여 실행된다.

우선, 반송 수단(15)의 반송 스테이지(20) 상면에 자기 척 스테이지(13)와 일체화된 TFT 기판(1)을 금속 부재(10)의 개구부(9)의 장축이 화살표 X 방향과 평행해지도록 위치 결정하여 적재한다. 이어서, 반송 수단(15)은 자기 척 스테이지(13)와 TFT 기판(1)을 일체적으로 반송 스테이지(20) 위에 일정량만큼 부상시킨 상태에서 제어 수단(19)에 의해 제어되어 화살표 X 방향으로 일정 속도로 반송을 개시한다.

TFT 기판(1)이 반송되어, 포토마스크(23)의 하측에 도달하고, 포토마스크(23)의 관측창(28)을 통하여 촬상 수단(17)에 의해 TFT 기판(1)에 미리 형성된 화살표 X 방향과 교차하는 예를 들어 애노드 전극(2R 내지 2B) 혹은 소정의 개소에 설치한 라인 패턴 등이 검출되면, 상기 애노드 전극(2R 내지 2B) 등이 검출되었을 때의 TFT 기판(1)의 위치를 기준으로 하여 제어 수단(19)에 의해 TFT 기판(1)의 이동 거리가 연산된다. 그리고, 상기 이동 거리가 미리 설정하여 보존된 이동 거리의 목표값에 합치하고, TFT 기판(1)의 R 대응의 애노드 전극(2R)이 포토마스크(23)의 개구(24)의 바로 아래에 도달하면 제어 수단(19)으로 제어되어 엑시머 레이저(21)가 펄스 발광한다.

한편, TFT 기판(1)의 이동 중에는, TFT 기판(1)에 미리 형성된 화살표 X 방향으로 평행한 예를 들어 복수의 게이트선 중, 미리 선택된 얼라인먼트의 기준이 되는 게이트선의 테두리부를 촬상 수단(17)에 의해 검출하고, 동시에 검출한 포토마스크(23)의 얼라인먼트 마크(29) 사이의 수평 거리를 제어 수단(19)에 의해 연산하고, 상기 거리가 미리 설정하여 보존된 얼라인먼트의 목표값과 합치하도록 얼라인먼트 수단(18)을 제어하여 포토마스크(23)를 화살표 X와 교차하는 방향으로 이동시킨다. 이에 의해, 화살표 X와 교차하는 방향으로 흔들리면서 이동하는 TFT 기판(1)에 포토마스크(23)를 추종시켜 위치 정렬할 수 있다.

전술한 바와 같이, TFT 기판(1)의 R 대응의 애노드 전극(2R)이 포토마스크(23)의 개구(24)의 바로 아래에 도달하면 엑시머 레이저(21)가 발광하고, 레이저광 L이 포토마스크(23)의 조사 영역에 조사된다. 또한, 포토마스크(23)의 개구(24)를 통과한 레이저광 L은, 마이크로 렌즈(27)에 의해 TFT 기판(1)의 R 대응의 애노드 전극(2R) 위에 집광된다. 그리고, 상기 애노드 전극(2R) 위의 필름(4)이 레이저광 L에 의해 어블레이션되어 제거되고, 개구 패턴(6)이 형성된다. 이후, 반송 방향 후속의 R 대응의 애노드 전극(2R)이 포토마스크(23)의 개구(24)의 바로 아래에 도달할 때마다 엑시머 레이저(21)가 발광하고, 애노드 전극(2R) 위의 필름(4)이 레이저광 L에 의해 제거되고, 애노드 전극(2R) 위에 개구 패턴(6)을 설치한 증착 마스크(14)가 형성된다. 또한, 엑시머 레이저(21)를 연속 발광시켜서, 레이저광 L의 출력 광축측에 셔터를 설치하여 R 대응의 애노드 전극(2R)이 포토마스크(23)의 개구(24)의 바로 아래에 도달하였을 때 셔터를 개방하도록 하여도 된다.

또한, 이상의 설명에 있어서는, 포토마스크(23)에 복수의 개구(24)가 1열로 배열하여 설치되어 있는 경우에 대하여 설명하였지만, 상기 복수의 개구(24)를 화살표 X 방향으로, 동일 방향의 화소 피치의 정수배의 피치로 복수열 설치하여도 된다. 이 경우, R 대응의 애노드 전극(2R) 위의 필름(4)이 복수회의 레이저 조사에 의해 제거되게 된다.

또한, 이상의 설명에 있어서는, 복수의 개구(24)에 대응하여 마이크로 렌즈(27)가 설치되어 있는 경우에 대하여 설명하였지만, 복수의 개구(24)에 걸쳐서 장축을 갖는 원통형 렌즈이어도 된다. 이 경우, 개구(24)는 상기 복수의 개구(24)를 연결한 하나의 스트라이프 형상의 개구로서 형성되면 된다. 이에 의해, 광속 단면이 가늘고 긴 형상의 레이저광 L을 생성하여 필름(4)에 스트라이프 형상의 개구 패턴(6)을 형성할 수 있다. 또한, 이 경우에는, TFT 기판(1)은 마스크용 부재(11)의 개구(9)의 장축이 화살표 X와 교차하도록 반송 스테이지(20) 위에 적재되어 반송된다. 그리고, 복수의 R 대응의 애노드 전극(2R)이 상기 스트라이프 형상의 개구(24)의 바로 아래에 도달할 때마다, 가늘고 긴 형상의 레이저광 L을 조사함으로써, 상기 스트라이프 형상의 개구 패턴(6)을 복수의 R 대응의 애노드 전극(2R)을 걸쳐서 형성할 수 있다. 그 결과, 복수의 R 대응의 애노드 전극(2R)을 걸쳐, 그 위에 스트라이프 형상의 R 유기 EL층(3R: 박막 패턴)을 형성할 수 있다.

또한, 상기 레이저 가공 장치는, TFT 기판(1)을 일정 속도로 이동하면서, 레이저광 L을 조사하여 필름(4)에 개구 패턴(6)을 형성하는 경우에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 레이저 가공 장치는, TFT 기판(1)을 화살표 X 방향으로 스텝 이동하면서, 또는 TFT 기판(1)을 기판면에 평행한 면 내를 2차원 방향으로 스텝 이동하면서, 레이저광 L을 조사하여 필름(4)에 개구 패턴(6)을 형성하는 것이어도 되며, TFT 기판(1)의 복수의 애노드 전극에 대응하여 복수의 마이크로 렌즈(27)를 설치한 포토마스크(23)를 통하여 레이저광 L을 조사하여 필름(4)에 개구 패턴(6)을 일괄 형성하는 것이어도 된다.

또한, 레이저광 L에 의한 개구 패턴(6)의 형성은, 전술과 마찬가지로, 일정 깊이까지는 예를 들어 1 내지 20J/㎠로 비교적 높은 에너지 밀도의 레이저광 L을 조사하여 한번에 가공하고, 나머지 부분은 에너지 강도를 0.1J/㎠ 이하, 바람직하게는 0.06J/㎠ 이하로 낮춘 레이저광 L을 조사하여 천천히 가공하도록 하면 된다. 이에 의해, 개구 패턴(6)의 형성 시간을 단축하는 것과 동시에, 애노드 전극이 레이저광 L에 의해 대미지를 입는 것을 억제할 수 있다.

제6 스텝에 있어서는, 도 4의 (f)에 도시한 바와 같이, 예를 들어 진공 증착 장치를 사용하여 TFT 기판(1)의 R 대응의 애노드 전극(2R) 위에 증착 마스크(14)의 개구 패턴(6)을 통하여 R 유기 EL층(3R)을 증착 형성하고, 또한, 상기 R 유기 EL층(3R) 위에 ITO막을 포함하는 투명 전극층(31)을 증착 또는 스퍼터링 등의 공지된 증착 기술을 사용하여 증착 형성한다.

제7 스텝에 있어서는, 도 4의 (g)에 도시한 바와 같이, 자기 척 스테이지(13)의 정자계 발생 수단(12)을 하강시킨 상태에서, 증착 마스크(14)의 테두리부를 도 4의 (g)에 화살표 +Z로 나타내는 상방으로 들어 올려서 증착 마스크(14)의 필름(4)을 TFT 기판(1) 면으로부터 기계적으로 박리한다. 이에 의해, R 대응의 애노드 전극(2R) 위에 R 유기 EL층(3R)이 남아 R 유기 EL층 형성 공정이 종료한다.

도 6은, G 유기 EL층 형성 공정을 나타내는 단면 설명도이다. 이 G 유기 EL층 형성 공정은, 자성 재료를 포함하여 구성되며, G 유기 EL층(3G)의 패턴보다도 형상 치수가 큰 개구부(9)를 형성한 금속 부재(10)에 가시광을 투과하는 수지제의 필름(4)을 보유하는 스텝(도 6의 (a) 참조)과, 내부에 정자계 발생 수단(12)을 구비한 자기 척 스테이지(13) 위에 TFT 기판(1)을 적재하는 스텝(도 6의 (b) 참조)과, TFT 기판(1) 위의 G 대응의 애노드 전극(2G)이 금속 부재(10)의 상기 개구부(9) 내에 위치하도록 위치 정렬하여 금속 부재(10)를 TFT 기판(1) 위에 적재하는 스텝(도 6의 (c))과, 상기 정자계 발생 수단(12)의 정자계에 의해 금속 부재(10)를 TFT 기판(1) 위에 흡착하고, 필름(4)을 TFT 기판(1)의 상면에 밀착시키는 스텝(도 6의 (d))과, TFT 기판(1) 위의 G 대응의 애노드 전극(2G)에 대응한 필름(4) 부분에 레이저광 L을 조사하고, 그 부분의 필름(4)에 G 유기 EL층(3G)의 패턴과 형상 치수가 동일한 개구 패턴(6)을 설치하여 증착 마스크(14)를 형성하는 스텝(도 6의 (e))과, TFT 기판(1) 위의 G 대응의 애노드 전극(2G) 위에 증착 마스크(14)의 개구 패턴(6)을 통하여 G 유기 EL층(3G)을 증착 형성하는 스텝(도 6의 (f))과, 상기 증착 마스크(14)를 도 6에 도시한 화살표 +Z 방향으로 들어 올려서 박리하는 스텝(도 6의 (g))을 실행함으로써 R 유기 EL층 형성 공정과 마찬가지로 하여 행해진다.

도 7은, B 유기 EL층 형성 공정을 나타내는 단면 설명도이다. 이 B 유기 EL층 형성 공정은, 자성 재료를 포함하여 구성되고, B 유기 EL층(3B)의 패턴보다도 형상 치수가 큰 개구부(9)를 형성한 금속 부재(10)에 가시광을 투과하는 수지제의 필름(4)을 보유하는 스텝(도 7의 (a) 참조)과, 내부에 정자계 발생 수단(12)을 구비한 자기 척 스테이지(13) 위에 TFT 기판(1)을 적재하는 스텝(도 7의 (b) 참조)과, TFT 기판(1) 위의 B 대응의 애노드 전극(2B)이 금속 부재(10)의 상기 개구부(9) 내에 위치하도록 위치 정렬하여 금속 부재(10)를 TFT 기판(1) 위에 적재하는 스텝(도 7의 (c))과, 상기 정자계 발생 수단(12)의 정자계에 의해 금속 부재(10)를 TFT 기판(1) 위에 흡착하고, 필름(4)을 TFT 기판(1)의 상면에 밀착시키는 스텝(동도 7의 (d))과, TFT 기판(1) 위의 B 대응의 애노드 전극(2B)에 대응한 필름(4) 부분에 레이저광 L을 조사하고, 그 부분의 필름(4)에 B 유기 EL층(3B)의 패턴과 형상 치수가 동일한 개구 패턴(6)을 설치하여 증착 마스크(14)를 형성하는 스텝(도 7의 (e))과, TFT 기판(1) 위의 B 대응의 애노드 전극(2B) 위에 증착 마스크(14)의 개구 패턴(6)을 통하여 B 유기 EL층(3B)을 증착 형성하는 스텝(도 7의 (f))과, 상기 증착 마스크(14)를 도 7에 도시한 화살표 +Z 방향으로 들어 올려서 박리하는 스텝(도 7의 (g))을 실행함으로써 R 유기 EL층 또는 G 유기 EL층 형성 공정과 마찬가지로 하여 행해진다.

도 8은, 캐소드 전극 형성 공정을 나타내는 단면 설명도이다. 이 캐소드 전극 형성 공정은, TFT 기판(1)의 각 애노드 전극(2R, 2G, 2B) 위에 형성된 유기 EL층(3R, 3G, 3B) 위의 투명 전극층을 전기적으로 접속하기 위한 것으로, 도 8에 도시한 바와 같이, 우선, 공지된 증착 기술을 사용하여 TFT 기판(1) 상면을 덮어 ITO(Indium Tin Oxide)막을 포함하는 캐소드 전극(32: 투명 전극)을 형성한다(도 8의 (a) 참조). 계속해서, 마찬가지로 하여 캐소드 전극(32)을 덮어 절연성의 보호층(33)을 증착 형성하고(도 8의 (b) 참조), 또한 그 위에 예를 들어 UV 경화성의 수지를 예를 들어 스핀 코팅 또는 스프레이 도포하여 접착층(34)을 형성한다(도 8 의 (c) 참조). 그리고, 상기 접착층(34) 위에 투명한 대향 기판(35)을 밀착시킨 후, 대향 기판(35) 측으로부터 자외선을 조사하여 접착층(34)을 경화시키고, 대향 기판(35)을 TFT 기판(1)에 접합한다(도 8의 (d) 참조). 이에 의해, 유기 EL 표시 장치가 완성된다.

도 11은, 유기 EL층 형성 공정에 있어서 사용하는 증착 마스크의 제조 방법의 변형예를 나타내는 단면 설명도이다. 여기에서는, 일례로서, R 유기 EL층용의 증착 마스크의 제조 방법을 설명한다.

우선, 도 11의 (a)에 도시한 바와 같이, 자기 척 스테이지(13) 위에 적재된 TFT 기판(1)의 상면을 덮도록 가시광을 투과하는, 예를 들어 불소계 수지나 커버 유리 등의 레이저광 L을 흡수하기 어려운 투명 부재(36)를 둔다.

다음으로, 도 11의 (b)에 도시한 바와 같이, 금속 부재(10)의 개구부(9) 내에 TFT 기판(1)의 R 대응의 애노드 전극(2R)이 위치하도록 위치 정렬한 후, 마스크용 부재(11)의 필름(4)을 상기 투명 부재(36) 위에 밀착시킨다. 그리고, 그 상태에서, 도 11의 (c)에 도시한 바와 같이 자기 척 스테이지(13)의 정자계에 의해 금속 부재(10)를 흡착하여 필름(4) 및 투명 부재(36)를 금속 부재(10)와 TFT 기판(1) 사이에 끼움 지지한다.

계속해서, 도 11의 (d)에 도시한 바와 같이, TFT 기판(1) 위의 R 대응의 애노드 전극(2R)에 대응한 필름(4) 부분에 레이저광 L을 조사하고, 그 부분의 필름(4)에 R 유기 EL층(3R)의 패턴과 형상 치수가 동일한 개구 패턴(6)을 설치하여 증착 마스크(14)를 형성한다. 이때, 투명 부재(36)는 레이저광 L을 흡수하지 않기 때문에 레이저 가공되지 않는다.

계속해서, 도 11의 (e)에 도시한 바와 같이, 증착 마스크(14) 위에 예를 들어 일정한 전압을 인가 가능하게 구성된 정전 척 스테이지(37)를 적재하고, 상기 정전 척 스테이지(37)에 의해 증착 마스크(14)의 필름(4)을 정전 흡착함과 함께, 자기 척 스테이지(13)의 정자계를 오프한다. 그리고, 정전 척 스테이지(37)에 증착 마스크(14)를 흡착한 상태에서, 도 11에 도시한 화살표 +Z 방향으로 수직으로 정전 척 스테이지(37)를 들어 올리고, 도 11에 도시한 화살표 Y 방향으로 투명 부재(36)를 골라낸다.

그 후, 도 11의 (f)에 도시한 바와 같이, 다시, 정전 척 스테이지(37)를 화살표 -Z 방향으로 수직으로 내려서 증착 마스크(14)를 TFT 기판(1) 위에 둔다. 그리고, 정전 척 스테이지(37)를 오프함과 함께 자기 척 스테이지(13)를 온하고, 도 11의 (g)에 도시한 바와 같이 자력에 의해 증착 마스크(14)의 금속 부재(10)를 흡착하여 필름(4)을 TFT 기판(1)의 상면에 밀착시킨 후, 정전 척 스테이지(37)를 제거한다. 이에 의해, 증착 마스크(14)의 제조 방법은 종료한다.

이후, R 유기 EL층(3R)의 형성은, 상기 증착 마스크(14)를 사용하여, 도 4의 (f), (g)와 마찬가지로 하여 행해진다. 또한, G 유기 EL층(3G) 및 B 유기 EL층(3B)의 형성도 마찬가지로 하여 형성된 마스크를 사용하여 행할 수 있다.

전술한 바와 같이, 필름(4)과 TFT 기판(1)의 사이에 가시광을 투과하는 투명 부재(36)를 개재시킨 상태에서 레이저광 L을 조사하고, 필름(4)을 어블레이션하여 개구 패턴(6)을 형성하면, 어블레이션에 의해 필름(4)의 잔사가 발생한 경우에서도, 잔사가 투명 부재(36)에 의해 완전히 블록되어 애노드 전극(2R 내지 2B) 위에 부착되는 경우가 없다. 따라서, 애노드 전극(2R 내지 2B)과 유기 EL층(3R 내지 3B) 사이의 접촉 저항이 상승하거나, 잔사가 유기 EL층(3R 내지 3B)에 대미지를 입히거나 하여 유기 EL층(3R 내지 3B)의 발광 특성을 저하시킬 우려가 없다.

또한, 이상의 설명에 있어서는, 투명 부재(36)가 레이저광 L을 흡수하기 어려운 부재인 경우에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 투명 부재(36)는 필름(4)의 두께에 대하여 충분히 두꺼운 것이면, 폴리이미드 등의 레이저광 L을 흡수하기 쉬운 부재이어도 된다. 이 경우에는, 필름(4)에 대한 레이저 가공이 완료된 후, 투명 부재(36)의 레이저 가공이 미종료의 단계에서 레이저광 L의 조사를 정지하면 된다.

또한, 상기 박막 패턴 형성 방법의 제2 실시 형태에 있어서는, 각 유기 EL층(3R 내지 3B) 형성 시에, 유기 EL층(3R 내지 3B) 위에 투명 전극층(31)을 더 형성하는 경우에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 유기 EL층(3R 내지 3B) 형성 시에는 투명 전극층(31)을 형성하지 않아도 된다.

또한, 상기 박막 패턴 형성 방법의 제2 실시 형태에 있어서는, 정자계 발생 수단(12)이 영구 자석인 경우에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 정자계 발생 수단(12)은 전자석이어도 된다.

또한, 상기 박막 패턴 형성 방법의 제2 실시 형태에 있어서는, 금속 부재(10)가 자성 재료로 구성되어 있는 경우에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 금속 부재(10)은 비자성 재료이어도 된다. 이 경우, 필름(4)을 TFT 기판(1)과 금속 부재(10)의 사이에 끼움 지지하기 위해서는, 자기 척 스테이지(13) 대신에, 일정한 전압을 인가 가능하게 구성된 정전 척 스테이지를 사용하고, 상기 정전 척 스테이지 위에 TFT 기판(1)을 적재한 후, 상기 스테이지에 전압을 인가하여 금속 부재(10)를 TFT 기판(1) 위에 정전 흡착하여 필름(4)을 끼움 지지하면 된다.

또한, 상기 박막 패턴 형성 방법의 제2 실시 형태에 있어서는, 금속 부재(10)에 점착제를 통하여 필름(4)을 보유하는 경우에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 금속 부재(10)에 필름(4)을 열 압착에 의해 피착시켜도 된다. 이 경우, 필름(4)이 열가소성 수지일 때에는, 금속 부재(10)의 개구부(9)를 필름(4)으로 매립할 수 있다. 또는, 필름(4)을 금속 부재(10)에는 접착하지 않고, TFT 기판(1)과 금속 부재(10)의 사이에 끼워 넣어 사용하여도 된다.

이상의 설명에 있어서는, 본 발명에 의한 증착 마스크의 제2 실시 형태가 박막 패턴 형성 과정에서 제조되는 경우에 대하여 설명하였지만, 증착 마스크의 제2 실시 형태는, 박막 패턴의 형성과는 별도의 공정으로 제조된 것이어도 된다.

도 12는, 본 발명에 의한 증착 마스크의 제2 실시 형태의 다른 제조 방법을 나타내는 공정도이다. 이 증착 마스크의 제조 방법은, 금속 부재(10)를 형성하는 제1 스텝과, 금속 부재(10)에 수지제 필름(4)을 밀착 보유하는 제2 스텝과, 기판(38) 위에 필름(4)을 밀착시키는 제3 스텝과, 필름(4)에 복수의 개구 패턴(6)을 형성하는 제4 스텝과, 금속 부재(10)와 필름(4)을 일체적으로 기판(38) 위로부터 박리하는 제5 스텝을 행하여, 도 13, 또는 도 14에 도시한 증착 마스크를 제조하는 것이다.

또한, 본 발명에 의한 증착 마스크의 제2 실시 형태의 구체적 구성은, 기판 위에 미리 정해진 박막 패턴의 형성 영역에 대응하여, 상기 박막 패턴과 형상 치수가 동일한 관통하는 개구 패턴(6)을 형성한 가시광을 투과하는 예를 들어 폴리이미드나 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 등의 수지제의 필름(4)과, 상기 필름(4)의 일면에 밀접되고, 상기 개구 패턴(6)에 대응하여 상기 개구 패턴(6)보다도 형상 치수가 큰 개구부(9)를 갖는 금속 부재(10)를 포함하여 구성되어 있다. 도 13에 도시한 증착 마스크(14)는 가늘고 긴 형상의 개구 패턴(6)을 복수열 구비한 것이며, 도 14에 도시한 증착 마스크(14)는 복수의 브리지(39)에 의해 분리되어 일렬로 배열한 복수의 개구 패턴(6)을 복수열 구비한 것으로, 형성하고자 하는 박막 패턴의 형상에 맞춰 적절히 선택된다. 도 13, 도 14에 있어서, 부호 40은 기판에 미리 설치된 기판 측 얼라인먼트 마크에 대하여 위치 정렬하기 위한 마스크 측 얼라인먼트 마크다.

상기 제1 스텝은, 도 12의 (a)에 도시한 바와 같이, 박판 형상의 자성 재료에, 박막 패턴의 형성 영역에 대응하여 상기 박막 패턴보다도 형상이 큰 관통하는 복수의 개구부(9)를 설치하여 금속 부재(10)를 형성하는 공정이다.

보다 상세하게는, 제1 스텝에 있어서, 금속 부재(10)는 예를 들어 1㎛ 내지 수 ㎜ 정도, 바람직하게는 30㎛ 내지 50㎛ 정도의 두께를 갖는 예를 들어 니켈, 니켈 합금, 인바, 또는 인바 합금을 포함하는 자성 재료의 박판에 레지스트 마스크를 사용하여 상기 개구부(9)를 웨트 에칭 또는 이온 밀링 등의 드라이 에칭에 의해, 또는 레이저 가공하여 형성된다. 이 경우, 개구부(9)는 후술하는 제4 스텝에 있어서 필름(4)에 형성되는 개구 패턴(6)보다도 형상이 크면 되므로, 개구부(9)의 형성 정밀도는 개구 패턴(6) 정도의 고정밀도는 요구되지 않는다. 또한, 개구부(9)의 형상은, 필름(4) 측을 향해 서서히 좁아지고 있는 것(종단면 형상이 역사다리꼴 형상)이 좋다. 이에 의해, 증착 시에 개구부(9)의 테두리부에 있어서의 증착 재료가 블록되지 않아, 박막 패턴의 막 두께를 균일하게 형성할 수 있다.

상기 제2 스텝은, 도 12의 (b)에 도시한 바와 같이, 금속 부재(10)의 일면에, 가시광을 투과하는 수지제의 필름(4)을 밀접하여 보유하고, 마스크용 부재를 형성하는 공정이며, 이 실시예에 있어서는, 필름(4)에 금속 부재(10)를 열 압착하여 행해진다.

제2 스텝은, 보다 상세하게는, 도 15의 (a)에 도시한 바와 같이 평판 형상의 유리 등의 기재(41) 위에 밀착된 가시광을 투과하는 열가소성의 필름(4), 또는 표면에 융착성 처리가 실시된 필름(4)의 상면에 금속 부재(10)를 적재하는 스텝과, 도 15의 (b)에 도시한 바와 같이 일정 온도 및 압력하에서 금속 부재(10)를 필름(4)에 열 압착하여 일체화되는 스텝과, 도 15의 (c)에 도시한 바와 같이 필름(4)을 기재(41)의 표면으로부터 박리하는 스텝을 포함하고 있다. 이 경우, 필름(4)에 의해 금속 부재(10)의 비틀림이나 휨이 규제되므로, 금속 부재(10)의 개구부(9)의 형상 및 위치가 유지된다.

이 제2 스텝은, 금속 부재(10)의 4변을 파지하여 각각 외측으로 끌어당겨서 금속 부재(10)에 일정한 텐션을 가한 상태에서 실시하면 된다. 또는, 평탄한 면을 갖는 자기 척의 상기 평탄면에, 자성 재료를 포함하는 금속 부재(10)를 자력에 의해 흡착한 상태에서 행하여도 되며, 양쪽을 적절히 조합하여 행하여도 된다. 또한, 상기 자기 척은, 영구 자석을 구비하여 구성된 것이어도 되지만, 자계의 발생을 온/오프 제어할 수 있는 전자석을 구비하여 구성된 것이 좋다. 또한, 도 15의 (c)에 도시한 필름(4)을 기재(41)의 표면으로부터 박리하는 스텝은, 다른 자기 척을 금속 부재(10) 위에 설치하고, 자력에 의해 상기 자기 척의 평탄한 흡착면에 금속 부재(10)를 흡착 보유한 상태에서 행하면 된다. 이에 의해, 금속 부재(10)의 개구부(9)의 형상 및 위치를 고정밀도로 유지할 수 있다.

여기서 사용하는 필름 재료는, 자외선의 레이저광 L의 조사에 의해 어블레이션하는 수지제 필름이 좋고, 바람직하게는, 예를 들어 폴리이미드나 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 등이 좋다. 특히, 폴리이미드는, 선팽창 계수가 약 10×10^-6 내지 약 40×10^-6/℃이며, 니켈 등의 금속의 선팽창 계수(약 6×10^-6 내지 약 20×10^-6/℃)와 허용 범위 내에서 동등하기 때문에, 금속 재료를 포함하는 금속 부재(10)와 조합하여 사용하는 경우, 증착 시에 양 부재의 열팽창 계수의 차이에 의해 증착에 휨이 발생하는 것을 억제할 수 있으므로 보다 바람직하다. 또한, 인바 등의 금속은 열팽창 계수가 매우 작기 (약 2×10^-6/℃ 이하) 때문에, 증착 시의 복사열에 의한 증착 마스크의 열팽창을 규제하여 개구 패턴(6)의 위치 정밀도를 유지할 수 있다.

상기 제3 스텝에 있어서는, 도 12의 (c)에 도시한 바와 같이, 제1 자기 척(42) 위에 적재된 기판(38) 위의 박막 패턴 형성 영역이 금속 부재(10)의 개구부(9) 내에 위치하도록 금속 부재(10)에 미리 형성된 마스크 측 얼라인먼트 마크(40: 도 13, 도 14 참조)와 기판(38)에 미리 형성된 도시를 생략한 기판 측 얼라인먼트 마크를 현미경에 의해 관찰하면서, 양 마크가 일정한 위치 관계를 이루도록 조정하여 금속 부재(10)를 기판(38)에 위치 정렬한 후, 기판(38) 위에 설치하고, 제1 자기 척(42)의 자력에 의해 금속 부재(10)를 흡착하여 필름(4)을 기판(38) 상면에 밀착시킨다.

이 경우, 상기 기판(38)은 박막 패턴을 형성하고자 하는 증착 대상의 기판이어도, 또는 후술하는 제3 스텝에 있어서 레이저광 L의 조사 목표가 되는 기준 패턴(43)을 박막 패턴 형성 영역에 대응하여 설치한 기준 기판이어도 된다. 상기 기판(38)이 증착 대상의 기판일 때에는, 후술하는 제4 스텝에 있어서의 개구 패턴(6)의 형성에 계속하여 상기 개구 패턴(6)을 통하여 증착하고, 기판(38) 위에 박막 패턴을 형성하여도 된다. 이에 의해, 고정밀의 박막 패턴도 위치 고정밀도로 형성할 수 있다.

상기 제4 스텝에 있어서는, 도 12의 (d)에 도시한 바와 같이, 금속 부재(10)의 개구부(9) 내의 박막 패턴 형성 영역(기준 패턴(43))에 대응한 필름(4)의 부분에, 파장이 400㎚ 이하인, 예를 들어 KrF 248㎚인 엑시머 레이저를 사용하여, 에너지 밀도가 0.1J/㎠ 내지 20J/㎠인 레이저광 L을 조사하고, 박막 패턴과 형상 치수가 동일한 관통하는 개구 패턴(6)을 형성한다.

상기 제5 스텝에 있어서는, 도 12의 (e)에 도시한 바와 같이, 흡착면이 평탄하게 형성된 제2 자기 척(44)을 금속 부재(10)의 상면에 설치하고, 제2 자기 척(44)의 전자석을 온함과 함께 제1 자기 척(42)의 전자석을 오프하고, 제2 자기 척(44)의 자력에 의해 금속 부재(10)를 흡착하여 상기 금속 부재(10) 및 필름(4)을 일체적으로 기판(38) 위로부터 박리하고, 제2 자기 척(44) 측에서 수취한다. 이에 의해, 본 발명의 증착 마스크의 제조 공정이 종료하고, 도 13, 도 14에 도시한 바와 같은 증착 마스크가 완성된다. 이후, 이 제2 자기 척(44)에 금속 부재(10)를 흡착한 상태에서 증착 마스크(14)의 핸들링을 행하면, 증착 마스크(14)의 개구 패턴(6)의 형상 및 위치가 유지되고, 그 후의 고정밀의 박막 패턴의 형성을 용이하게 행할 수 있다.

상기 마스크용 부재의 다른 형성예로서, 필름(4)의 표면을 개질 처리한 후, 금속 부재(10)를 열 압착하여 금속 부재(10)와 필름(4)을 일체화하여도 된다. 상기 표면 개질 처리에는, 필름(4)의 표면을 에칭하여, 표면에 카르복실기(-COOH)나 카르보닐기(-COO) 등의 친수기를 형성하는 방법이 있다. 이에 의해, 필름(4)과 금속 부재(10)의 계면에 있어서의 화학 결합에 의해 양 부재의 접착이 가능해진다. 또는, 예를 들어 실란 커플링제 등을 필름(4)과 금속 부재(10)의 계면에 도포하고, 실란올(SiOH)기를 형성시켜서 습윤성을 개선함과 함께, 필름(4)과 금속 부재(10)의 계면에 형성된 수소 결합을, 더 탈수 축합시켜도 된다. 이에 의해, 보다 안정된 화학 결합에 의한 접착이 가능해진다. 이 밖에, 필름(4)의 표면을 대기압 플라즈마 또는 감압 플라즈마 중에서 플라즈마 처리하거나, 알칼리 용액으로 필름(4)의 표면을 웨트 에칭하거나 하여 필름(4)의 표면을 개질하는 것도 가능하다.

도 16은, 상기 마스크용 부재의 또 다른 형성예를 나타내는 설명도이다.

이 형성예는, 도 16의 (a)에 도시한 바와 같이 평판 형상의 유리 등의 기재(41) 위에 밀착된 필름(4)의 상면에 금속 부재(10)를 적재하는 스텝과, 도 16의 (b)에 도시한 바와 같이 금속 부재(10)의 개구부(9) 내에 가시광을 투과하는 경화성 수지(45)를 도포하여 경화시켜서, 금속 부재(10)와 필름(4)을 일체화되는 스텝과, 도 16의 (c)에 도시한 바와 같이 예를 들어 도시를 생략한 자기 척의 평탄한 흡착면에 금속 부재(10)를 흡착하여 필름(4)을 기재(41)의 표면으로부터 박리하는 스텝을 포함하고 있다. 여기서 사용하는 경화성 수지(45)는 예를 들어 자외선 경화 또는 광 경화성의 무용제 또는 용제가 극히 적은 수지가 좋다.

도 17은, 상기 마스크용 부재의 또 다른 형성예를 나타내는 설명도이다.

이 형성예는, 도 17의 (a)에 도시한 바와 같이, 예를 들어 평탄한 면을 갖는 도시를 생략한 정전 척 위에 정전 흡착된 필름(4)의 일면에 스퍼터링이나 도금 등의 공지된 증착 기술에 의해 구리 등의 금속막(46)을 증착하는 스텝과, 도 17의 (b)에 도시한 바와 같이 금속막(46) 위에 논플럭스 땜납(47)을 도포하는 스텝과, 도 17의 (c)에 도시한 바와 같이 논플럭스 땜납(47)에 의해 금속막(46)을 금속 부재(10)에 납땜하여 필름(4)을 금속 부재(10)에 접착하는 스텝을 포함하는 것이다. 논플럭스 땜납(47)에 의해 접착하는 경우에는, 증착 시에 불순물 가스가 발생할 우려가 없다. 따라서, 예를 들어 유기 EL 발광층을 증착 형성할 때, 불순물 가스에 의해 유기 EL 발광층이 대미지를 입는다고 하는 문제를 해소할 수 있다.

도 18은, 상기 마스크용 부재의 또 다른 형성예를 나타내는 설명도이다.

이 형성예는, 도 18의 (a)에 도시한 바와 같이, 유리 등의 평탄면을 갖는 기재(41) 위에 예를 들어 폴리이미드 등의 수지 용액(48)을 예를 들어 약 30㎛의 두께로 스핀 코팅 또는 딥 코팅한 후, 이 수지 용액(48)을 가열 건조하여 반건조 상태로 하는 스텝과, 도 18의 (b)에 도시한 바와 같이 반건조 상태의 수지 위에 금속 부재(10)를 압착한 후, 이 반건조 상태의 수지를 건조하여 금속 부재(10)에 보유된 필름(4)을 형성하는 스텝과, 도 18의 (c)에 도시한 바와 같이 예를 들어 도시를 생략한 자기 척의 평탄한 흡착면에 금속 부재(10)를 흡착하여 필름(4)을 기재(41)의 표면으로부터 박리하는 스텝을 포함하고 있다.

또한, 상기 수지 용액(48)의 반건조 상태는, 가열 온도 및 가열 시간을 적절히 제어하여 실현할 수 있으며, 미리 실험에 의해 가열 조건이 결정된다. 또한, 마찬가지로 하여 수지를 완전 건조시키기 위한 조건도 사전에 결정된다.

도 19는, 상기 마스크용 부재의 또 다른 형성예를 나타내는 설명도이다.

이 형성예는, 우선, 도 19의 (a)에 도시한 바와 같이 유리 등의 기재(41) 위에 포토레지스트나 감광성 폴리이미드 등의 감광성의 수지 용액(48)을 약 30㎛의 두께로 스핀 코팅 또는 딥 코팅하는 스텝과, 도 19의 (b)에 도시한 바와 같이 포토마스크를 사용하여 상기 감광성 수지를 노광한 후, 현상하여 금속 부재(10)의 개구부(9)에 대응한 위치에 돌출형 패턴(49)을 형성하는 스텝과, 도 19의 (c)에 도시한 바와 같이 금속 부재(10)의 개구부(9)와 돌출형 패턴(49)을 합치시킨 상태에서 금속 부재(10)를 감광성 수지 위에 압착한 후, 미리 정해진 온도로 가열 건조하여 금속 부재(10)에 보유된 필름(4)을 형성하는 스텝과, 도 19의 (d)에 도시한 바와 같이 예를 들어 도시를 생략한 자기 척의 평탄한 흡착면에 금속 부재(10)를 흡착하여 필름(4)을 기재(41)의 표면으로부터 박리하는 스텝을 포함하고 있다.

이 경우, 상기 돌출형 패턴(49)을 상부가 좁고 하부가 넓은 종단면 사다리꼴 형상으로 형성하면, 금속 부재(10)의 개구부(9)와 돌출형 패턴(49)의 끼워 맞춤을 돌출형 패턴(49)의 측면을 가이드로 하여 용이하게 행할 수 있다. 또한, 금속 부재(10)의 개구부(9)는 돌출형 패턴(49)에 의해 위치 결정 규제되기 때문에, 금속 부재(10)의 개구부(9)의 위치 정밀도를 도 17에 있어서의 경우보다도 높게 할 수 있다.

도 20은, 상기 마스크용 부재의 또 다른 형성예를 나타내는 설명도이다.

이 형성예는, 도 20의 (a)에 도시한 바와 같이, 평판 형상의 기재(41)의 상면에 금속 부재(10)를 적재하는 스텝과, 도 20의 (b)에 도시한 바와 같이 금속 부재(10)의 상면에 폴리이미드 등의 수지 용액(48)을 금속 부재(10)의 두께 이상의 두께로 도포한 후, 이것을 미리 정해진 온도로 가열 건조하여 금속 부재(10)에 보유된 필름(4)을 형성하는 스텝과, 도 20의 (c)에 도시한 바와 같이 예를 들어 도시를 생략한 자기 척의 평탄한 흡착면에 금속 부재(10)를 흡착하여 필름(4)을 기재(41)의 표면으로부터 박리하는 스텝을 포함하고 있다.

이 경우, 도 20의 (a), (b)에 도시한 각 스텝은, 금속 부재(10)를 흡착면이 유리 등에 의해 평탄하게 형성된 다른 자기 척의 상기 흡착면 위에 적재하고, 상기 자기 척의 자력에 의해 금속 부재(10)를 흡착 보유 지지한 상태에서 행하면 된다. 이에 의해, 금속 부재(10)의 개구부(9)의 형상 및 위치를 고정밀도로 유지할 수 있다.

도 21은, 상기 마스크용 부재의 또 다른 형성예를 나타내는 설명도이다.

이 형성예는, 도 21의 (a)에 도시한 바와 같이, 예를 들어 스테인리스강 등을 포함하는 평판 형상의 금속제 기재(50)의 상면에 포토레지스트나 감광성 폴리이미드 등의 감광성의 수지 용액(48)을 약 30㎛의 두께로 스핀 코팅 또는 딥 코팅하는 스텝과, 도 21의 (b)에 도시한 바와 같이 포토마스크를 사용하여 감광성 수지를 노광한 후, 현상하여 금속 부재(10)의 개구부(9)에 대응한 위치에 섬 패턴(51: 필름(4)에 상당)을 형성하는 스텝과, 도 21의 (c)에 도시한 바와 같이 섬 패턴(51)의 주위 영역에 니켈 또는 니켈 합금 등의 자성막을 약 30㎛의 두께로 도금하여 금속 부재(10)를 형성하는 스텝과, 도 21의 (d)에 도시한 바와 같이 예를 들어 도시를 생략한 자기 척의 평탄한 흡착면에 금속 부재(10)를 흡착하여 금속 부재(10)와 섬 패턴(51: 필름(4))을 일체적으로 금속제 기재(50)의 표면으로부터 박리하는 스텝을 포함하고 있다.

이 경우, 포토리소그래피 기술을 사용하여 형성한 수지제의 섬 패턴(51: 필름(4))의 주위 영역에 자성막을 도금 형성하여 금속 부재(10)를 제작하고 있으므로, 금속 부재(10)의 개구부(9)를 고정밀도로 형성할 수 있다.

도 22 내지 도 24는 본 발명에 의한 증착 마스크(제2 실시 형태)의 또 다른 제조 방법을 나타내는 공정도이다. 이하, 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

우선, 도 22의 (a)에 도시한 바와 같이, 평탄면을 갖는 도시를 생략한 스테이지 위에 예를 들어 정전 흡착하여 보유된 가시광을 투과하는 두께가 10㎛ 내지 30㎛ 정도인, 예를 들어 폴리이미드의 필름(4)의 일면(4a)에, 도 22의 (b)에 도시한 바와 같이 스퍼터링 등의 공지된 증착 기술에 의해 50㎚ 정도 두께의 예를 들어 니켈 등을 포함하는 자성 재료의 금속막의 하지층(52)을 피착한다. 이 경우, 하지층(52)은 자성 재료의 금속막에 한정되지 않고, 양전도성의 비자성 재료의 금속막이어도 된다.

다음으로, 도 22의 (c)에 도시한 바와 같이, 하지층(52) 위에 30㎛ 정도 두께의 레지스트(53: 감광성 재료)를 예를 들어 스핀 코팅한다.

계속해서, 도 22의 (d)에 도시한 바와 같이, 포토마스크(54)를 사용하여 노광하고, 도 22의 (e)에 도시한 바와 같이 현상하여, 기판(예를 들어 TFT 기판) 위의 박막 패턴 형성 영역(예를 들어 유기 EL층 형성 영역)에 대응한 부분에 박막 패턴보다도 형상이 큰 레지스트(53)의 섬 패턴(51)을 형성한다. 이 경우, 레지스트(53)가 네가티브형일 때에는, 사용하는 포토마스크(54)는 기판 위의 박막 패턴 형성 영역에 대응한 부분에 개구를 형성한 것이며, 레지스트(53)가 포지티브형일 때에는, 포토마스크(54)는 기판 위의 박막 패턴 형성 영역에 대응한 부분을 차광하는 것이다.

계속해서, 도 22의 (f)에 도시한 바와 같이, 필름(4)의 상기 섬 패턴(51)의 주변 영역에 니켈 또는 인바 등의 자성 재료를 포함하는 금속 부재(10)를 30㎛ 정도 두께로 도금 형성한다.

또한, 도 22의 (g)에 도시한 바와 같이, 상기 섬 패턴(51)을 박리하여 금속 부재(10)에 섬 패턴(51)에 대응하는 개구부(9)를 형성한 후, 도 22의 (h)에 도시한 바와 같이, 개구부(9) 내의 하지층(52)을 에칭하여 제거하고, 마스크용 부재(11)를 형성한다. 또한, 마스크용 부재(11)의 미리 정해진 위치에는, 금속 부재(10)에 의해 기판과의 위치 정렬을 하기 위한 마스크 측 얼라인먼트 마크(40)가 형성된다.

이와 같이 형성된 마스크용 부재(11)는 도 23의 (a)에 도시한 바와 같이 흡착면(44a)이 평탄면에 형성된 제2 자기 척(44)에 의해 금속 부재(10)측을 흡착하여 보유된다.

다음으로, 도 23의 (b)에 도시한 바와 같이, 흡착면(42a)이 평탄면에 형성된 제1 자기 척(42) 위에 적재된 기판(1: 예를 들어 TFT 기판)의 상방에 마스크용 부재(11)를 위치 부여하고, 기판(1)에 미리 형성된 도시 생략의 기판 측 얼라인먼트 마크와 마스크용 부재(11)에 미리 형성된 마스크 측 얼라인먼트 마크(40)를 현미경에 의해 관찰하면서, 양 마크가 일정한 위치 관계가 되도록 조정하여, 도 23의 (c)에 도시한 바와 같이 박막 패턴 형성 영역(55: 예를 들어 애노드 전극 위의 영역)이 상기 개구부(9) 내에 위치하도록 기판(1)과 마스크용 부재(11)를 위치 정렬한 후, 기판(1) 위에 필름(4)을 밀착시킨다. 그 후, 도 23의 (d)에 도시한 바와 같이, 제1 자기 척(42)의 전자석(56)을 온함과 함께 제2 자기 척(44)의 전자석(56)을 오프하고, 제1 자기 척(42)에 의해 금속 부재(10)를 흡착하여 마스크용 부재(11)를 제2 자기 척(44)으로부터 기판(1) 위로 옮긴다.

계속해서, 파장이 400㎚ 이하인, 예를 들어 KrF 248㎚인 엑시머 레이저를 사용하여, 도 24의 (a)에 도시한 바와 같이, 마스크용 부재(11)의 개구부(9) 내의 박막 패턴 형성 영역에 대응한 필름(4)의 부분에 에너지 밀도가 0.1J/㎠ 내지 20J/㎠인 레이저광 L을 조사하고, 바닥에 얇은 층을 남겨 일정 깊이의 오목부(5)를 형성한다. 계속해서, 도 24의 (b)에 도시한 바와 같이, 공지된 플라즈마 처리 장치 내에서 플라즈마 처리하고, 상기 오목부(5)의 바닥의 얇은 층을 제거하여 관통하는 개구 패턴(6)을 형성한다. 이에 의해, 증착 마스크(14)가 제조된다.

다음으로, 상기 증착 마스크(14) 위에 제2 자기 척(44)이 놓인다. 그리고, 도 24의 (c)에 도시한 바와 같이, 제2 자기 척(44)의 전자석(56)을 온함과 함께 제1 자기 척(42)의 전자석(56)을 오프하고, 제2 자기 척(44)에 의해 금속 부재(10)를 흡착하여 증착 마스크(14)를 제2 자기 척(44)으로 옮긴다. 이후, 증착 마스크(14)는 제2 자기 척(44)에 보유 지지된 상태에서 보관된다.

또한, 계속해서, 기판(1) 위에 박막 패턴(예를 들어 유기 EL층)을 증착 형성하는 경우에는, 도 24의 (b)에 있어서 증착 마스크(14)가 형성되면, 기판(1)을 증착 마스크(14)와 일체적으로 제1 자기 척(42)에 유지한 상태에서 예를 들어 진공 증착 장치의 진공 조 내에 설치하고, 증착 마스크(14)의 개구 패턴(6)을 통하여 증착 재료를 진공 증착하고, 박막 패턴을 형성하여도 된다.

다음으로, 필름(4)에 개구 패턴을 레이저 가공하여 형성하는 방법에 대하여, 보다 상세히 설명한다.

여기에서는, 도 25의 (a), (b)에 도시한 바와 같이, 박막 패턴의 형성 영역에 대응하여 상기 박막 패턴보다도 형상이 큰 관통하는 복수의 개구부(9)를 설치한 박판 형상의 자성 재료를 포함하는 금속 부재(10)를 가시광을 투과하는 수지제의 필름(4)의 일면에 밀접하여 형성한 마스크용 부재(11)에, 예를 들어 도 13에 도시한 바와 같은 가늘고 긴 형상의 개구 패턴(6)을 형성하는 경우에 대하여 설명한다.

이 경우에는, 도 25의 (c)에 도시한 바와 같이, 투명 기판(57)의 일면(57a)에 박막 패턴과 형상 치수가 동일한, 후술하는 레이저광 L의 조사 목표가 되는 복수의 기준 패턴(43)을 박막 패턴의 배열 피치와 동일한 배열 피치로 모두 형성하고, 상기 기준 패턴(43)을 하측으로 하여 레이저 가공 장치의 스테이지 위에 적재된 기준 기판(38: 도 26 참조)의 상기 기준 패턴(43)이 금속 부재(10)의 개구부(9) 내에 위치하도록 금속 부재(10)를 기준 기판(38)에 대하여 위치 정렬한 후, 필름(4)을 기준 기판(38)의 다른 면(57b)에 밀착시킨다. 또한, 기준 기판(38)에는, 상기 복수의 기준 패턴(43)의 형성 영역 외에서 마스크 측 얼라인먼트 마크(40)에 대응한 위치에, 예를 들어 십자 형상의 기판 측 얼라인먼트 마크(58)가 상기 기준 패턴(43)과 동시에 크롬(Cr) 등의 박막에 의해 형성되어 있다.

상기 금속 부재(10)와 기준 기판(38)의 위치 정렬은, 금속 부재(10)에 미리 형성된 마스크 측 얼라인먼트 마크(40)와, 기준 기판(38)에 미리 형성된 기판 측 얼라인먼트 마크(58)를 현미경에 의해 관찰하면서, 기판 측 얼라인먼트 마크(58)의 중심이 마스크 측 얼라인먼트 마크(40)의 중심에 합치하도록 조정하여 행해진다.

또한, 필름(4)과 기준 기판(38)의 밀착은, 스테이지의 이면에 구비한 마그네트 척의 자력에 의해 금속 부재(10)를 흡착하여 행해지고, 동시에 금속 부재(10), 필름(4) 및 기준 기판(38)이 일체적으로 스테이지에 고정된다.

다음으로, 도 25의 (d)에 도시한 바와 같이, 금속 부재(10)의 개구부(9) 내의 기준 패턴(43)에 대응한 필름(4)의 부분에, 파장이 400㎚ 이하인, 예를 들어 KrF 248㎚인 엑시머 레이저를 사용하여, 에너지 밀도가 0.1J/㎠ 내지 20J/㎠인 레이저광 L을 조사하고, 박막 패턴과 동일 형상이 관통하는 개구 패턴(6)을 형성한다.

이 레이저 가공은, 마스크용 부재(11)와 기준 기판(38)을 기준 기판(38)의 기준 패턴(43)의 배열 방향(도 25의 (d)의 화살표 방향)으로 반송하면서, 레이저광 L의 조사 위치에 대하여 마스크용 부재(11) 및 기준 기판(38)의 반송 방향 상류측의 위치를 촬영 가능하게 설치된 촬상 수단(17)에 의해 투과 조명에 의해 기준 패턴(43)을 촬영하고, 상기 촬영 화상에 기초하여 기준 패턴(43)을 검출하고, 상기 검출 시각을 기준으로 하여 레이저광 L의 조사 타이밍을 제어하여 실행된다. 이에 의해, 도 13에 도시한 바와 같은 증착 마스크가 완성된다.

상기 촬상 수단(17)은 마스크용 부재(11) 및 기준 기판(38)의 반송 방향과 교차하는 방향으로 복수의 수광 엘리먼트를 일직선으로 배열하여 설치한 라인 카메라이며, 상기 기준 패턴(43)은 촬상 수단(17)의 촬영 화상에 기초하여 상기 반송 방향에 있어서의 휘도 변화(예를 들어, 투과 조명의 경우에는 명으로부터 암으로의 휘도 변화)로부터 검출할 수 있다.

또한, 레이저 가공은, 촬상 수단(17)의 촬영 화상에 기초하여, 금속 부재(10)의 개구부(9)의 중심과 기준 기판(38)의 기준 패턴(43)의 중심 사이의 위치 어긋남량이 허용값 내인 것을 확인하면서 실행된다. 보다 상세하게는, 촬상 수단(17)의 촬영 화상에 기초하여 마스크용 부재(11) 및 기준 기판(38)의 이동 방향에 있어서의 도 27에 도시한 바와 같은 임계값을 초과하여 변화하는 휘도 변화를 검출하고, 서로 인접하는 암으로부터 명으로의 휘도 변화의 위치로부터 양자간의 거리 D1을 산출하고, 또한 서로 인접하는 명으로부터 암으로의 휘도 변화의 위치로부터 양자간의 거리 D2를 산출하고, |D1-D2|를 연산하여 상기 연산 결과가 미리 정해진 허용값 내에 있는지 여부가 판정된다. 이 경우, 상기 연산 결과가 허용값 외일 때에는, 금속 부재(10)와 기준 기판(38)의 얼라인먼트 미스, 또는 금속 부재(10)의 개구부(9)의 형성 정밀도 불량이라고 판단하여, 레이저광의 조사는 행해지지 않고, 레이저 가공의 공정은 즉시 종료된다.

레이저 가공이 종료하면, 도 25의 (e)에 도시한 바와 같이, 흡착면이 평탄하게 형성된 도시를 생략한 자기 척(보유 지지 수단)을 금속 부재(10)의 상면에 설치하고, 자기 척의 전자석을 온하여 자기 척의 자력에 의해 금속 부재(10)를 흡착하여 증착 마스크를 기준 기판(38) 위로부터 박리하고, 자기 척 측에서 수취한다. 이에 의해, 본 발명의 증착 마스크의 제조 공정이 모두 종료한다. 이후, 이 자기 척에 금속 부재(10)를 흡착한 상태에서 증착 마스크의 핸들링을 행하면, 증착 마스크의 개구 패턴(6)의 형상 및 위치가 유지되고, 그 후의 고정밀의 박막 패턴의 형성을 용이하게 행할 수 있다.

또는, 일면에 박리 용이한 점착제를 도포한 시트의 상기 일면 측을 금속 부재(10)의 상면에 밀착하고, 시트에 금속 부재(10)를 점착하여 증착 마스크를 기준 기판(38) 위로부터 박리하여도 된다. 이에 의해, 증착 마스크의 핸들링성이 보다 향상된다.

또한, 이상의 설명에 있어서는, 마스크용 부재(11) 및 기준 기판(38)을 반송하면서 레이저광 L을 조사하여 필름(4)에 개구 패턴(6)을 형성하는 경우에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 레이저광 L측을 기준 기판(38)의 기준 패턴(43)의 배열 방향으로 스텝 이동하면서 개구 패턴(6)을 형성하여도 된다.

필름(4)에 개구 패턴(6)을 가공하기 위해서는 도 9에 도시한 레이저 가공 장치를 사용하여 행할 수 있다. 이 경우, 마스크용 부재(11)와 기준 기판(38)이 일체적으로 반송되게 된다.

이하, 상기 레이저 가공 장치를 사용하여 행하는 개구 패턴(6)의 형성에 대하여, 도 28의 흐름도를 참조하여 설명한다.

우선, 스텝 S1에 있어서는, 기준 기판(38)과, 상기 기준 기판(38)의 기준 패턴(43)을 형성한 면과는 반대측인 면에 위치 결정하여 밀착된 마스크용 부재(11)를 상기 기준 패턴(43) 측을 아래로 하여 일체적으로 스테이지 위에 적재하고, 도시를 생략한 반송 기구에 의해 마스크용 부재(11) 및 기준 기판(38)의 테두리부를 보유 지지하여 도 9에 도시한 화살표 Z 방향으로 일정 속도로 반송을 개시한다.

스텝 S2에 있어서는, 촬상 수단(17)에 의해 마스크용 부재(11) 및 기준 기판(38)을 하측으로부터 촬영하고, 그 촬영 화상을 제어 수단(19)의 화상 처리부에서 처리하여 화살표 Z 방향의 암으로부터 명으로의 휘도 변화 및 명으로부터 암으로의 휘도 변화(도 27 참조)를 검출한다.

스텝 S3에 있어서는, 암으로부터 명으로의 휘도 변화가 검출되고 나서 다음의 암으로부터 명으로의 휘도 변화가 검출될 때까지의 상기 반송 기구의 펄스 모터의 구동 펄스 수, 및 명으로부터 암으로의 휘도 변화가 검출되고 나서 다음의 명으로부터 암으로의 휘도 변화가 검출될 때까지의 상기 펄스 모터의 구동 펄스 수를 제어 수단(19)의 연산부에서 카운트하고, 각 카운트 수로부터 서로 인접하는 암으로부터 명으로의 휘도 변화부의 간격 D1, 및 서로 인접하는 명으로부터 암으로의 휘도 변화부의 간격 D2를 산출한다. 그리고, |D1-D2|를 연산하여 금속 부재(10)의 개구부(9)의 중심과 기준 패턴(43)의 중심 사이의 위치 어긋남량을 산출한다.

스텝 S4에 있어서는, 상기 연산부에서 상기 위치 어긋남량과 메모리로부터 판독한 허용값을 비교하고, 상기 위치 어긋남량이 허용 범위 내에 있는지 여부를 판정한다. 여기서, "예"라고 판정되면 스텝 S5로 진행한다. 한편, "아니오" 라고 판정된 경우에는, 금속 부재(10)와 기준 기판(38)의 얼라인먼트 미스, 또는 금속 부재(10)의 개구부(9)의 형성 정밀도 불량이라고 판단하여 레이저 가공을 종료한다. 그리고, 반송 기구를 고속으로 이동시켜서 마스크용 부재(11) 및 기준 기판(38)을 반출한다.

스텝 S5에 있어서는, 화상 처리부에 있어서 명으로부터 암으로의 휘도 변화에서 홀수 번째의 휘도 변화의 검출에 기초하여 기준 패턴(43)의 반송 방향 선두 측의 테두리부가 검출된다.

스텝 S6에 있어서는, 스텝 S5에서 기준 패턴(43)이 검출되면, 상기 검출 시각을 기준으로 하여 연산부에서 반송 기구의 펄스 모터의 구동 펄스 수를 카운트한다. 그리고, 메모리로부터 판독한 펄스 카운트 수의 목표값과 비교하고, 펄스 카운트 수가 목표값과 합치한 것인지 여부, 즉 마스크용 부재(11)와 일체적으로 기준 기판(38)이 미리 정해진 소정 거리 이동했는지 여부가 판정된다. 여기서, "예" 라고 판정되면 스텝 S7로 진행한다. 또한, 펄스 카운트 수가 목표값에 합치했을 때는, 기준 기판(38)의 기준 패턴(43)이 레이저 광학 유닛(16)의 레이저광 L의 조사 위치에 정확하게 도달했을 때이다.

스텝 S7에 있어서는, 제어 수단(19)으로부터 엑시머 레이저(21)에 발진 명령이 출력되고, 엑시머 레이저(21)는 펄스 발진한다. 이에 의해, 레이저광 L이 기준 기판(38)의 기준 패턴(43) 위의 필름(4) 부분에 조사하고, 그 부분의 필름(4)을 어블레이션하여 기준 패턴(43: 또는 박막 패턴)과 형상 치수가 동일한 관통하는 개구 패턴(6)이 형성된다. 또한, 개구 패턴(6)의 형성은, 엑시머 레이저(21)로부터 일정 시간 내에 복수 샷의 레이저광 L을 방사하여 행하여도 된다.

계속해서, 스텝 S8로 진행하여 기준 패턴(43)에 대응한 모든 개구 패턴(6)이 형성된 것인지 여부가 판정된다. 여기서, "아니오" 라고 판정되면, 스텝 S2로 되돌아가서, 모든 개구 패턴(6)이 형성되어 스텝 S8이 "예" 라고 판정될 때까지, 스텝 S2 내지 S8이 반복 실행된다.

또한, 스텝 S7은, 기준 기판(38)의 반송 방향의 선두부터 2번째 이후의 기준 패턴(43)에 대응하는 개구 패턴(6)의 형성을 다음과 같이 하여 행하여도 된다. 즉, 연산부에 있어서 상기 펄스 모터의 구동 펄스 수를 카운트하고, 상기 카운트 수에 기초하여 산출한 반송 기구의 이동 거리와 메모리로부터 판독한 기준 패턴(43)의 배열 피치를 비교하고, 양자가 합치할 때마다 엑시머 레이저(21)를 발진시켜 행하여도 된다.

또한, 이상의 설명에 있어서는, 스텝 S3 내지 S6이 일련의 과정으로 실행되도록 설명하였지만, 실제로는, 스텝 S3 내지 S4와 스텝 S5 내지 S6은 패러렐로 실행된다.

상기 개구 패턴(6)은 레이저 가공이 아니라, 에칭에 의해 형성되어도 된다.

이하, 개구 패턴(6)을 에칭에 의해 형성하는 경우에 대하여 설명한다. 여기에서는, 예를 들어 도 22에 도시한 공정에 따라서 형성된 마스크용 부재에 대하여 개구 패턴(6)을 형성하는 경우에 대하여 설명한다.

우선, 도 29의 (a)에 도시한 바와 같이, 마스크용 부재(11)의 양면에 예를 들어 포지티브형의 포토레지스트(53)를 예를 들어 딥 도포한다.

계속해서, 도 29의 (b)에 도시한 바와 같이, 형성하고자 하는 개구 패턴(6)에 대응하여 개구를 설치한 포토마스크(54)를 필름(4)의 금속 부재(10)를 밀접한 제1 면(4a)과는 반대측인 제2 면(4b)에 근접 대향시킨 상태에서, 포토마스크(54)에 설치된 도시를 생략한 얼라인먼트 마크와 금속 부재(10)에 설치된 마스크 측 얼라인먼트 마크(40)를 사용하여 제2 포토마스크(54)를 마스크용 부재(11)에 대하여 위치 결정하여 배치하고, 필름(4)의 제2 면(4b)에 도포된 포토레지스트(53)를 노광 현상한다. 이에 의해, 도 29의 (c)에 도시한 바와 같이 상기 개구부(9)에 대응한 포토레지스트(53)의 부분에 증착 형성하고자 하는 박막 패턴의 배열 피치와 동일한 배열 피치로 모두 상기 박막 패턴과 동일한 형상 치수의 개구(59)가 형성되고, 레지스트 마스크(60)가 형성된다.

또한, 상기 마스크용 부재(11)를 예를 들어 폴리이미드용 에칭액을 채운 조 내에 침지하고, 상기 레지스트 마스크(60)를 이용하여 폴리이미드의 필름(4)을 에칭한다. 그리고, 도 29의 (d)에 도시한 바와 같이, 개구 패턴(6)을 형성한다. 이 경우, 포토레지스트(53)의 도포 조건, 노광 조건, 현상 조건, 또한 에칭 조건 등의 여러 조건을 실험에 의해 적절히 설정하면, 개구 패턴(6)을 테이퍼각이 55°내지 60°정도인 테이퍼로 형성할 수 있다. 또한, 필름(4)의 에칭은, 필름(4)의 제2면(4b) 측에서 행해지기 때문에, 사이드 에칭의 효과에 의해, 개구 패턴(6)은 제2면(4b) 측에서 제1면(4a) 측을 향해 개구 면적이 서서히 작아진다. 그리고, 제1면(4a) 측의 개구 패턴(6)의 면적이 형성하고자 하는 박막 패턴의 면적과 동일해진다.

마지막으로, 마스크용 부재(11)의 양면에 도포된 포토레지스트(53)를 유기 용제로 씻어 흘림으로써, 도 13 또는 도 14에 도시한 증착 마스크(14)가 완성된다. 또한, 포토레지스트(53) 대신에 드라이 필름 레지스트를 사용하여도 된다.

여기서, 상기 도 29의 (d)에 도시한 필름(4)의 에칭 공정은, 마스크용 부재(11)의 금속 부재(10) 측을 자기 척측으로 하여, 금속 부재(10)를 자기 척에 자기적으로 흡착한 상태에서 행하면 된다.

이와 같이 하여 제조된 증착 마스크(14)는 증착 시에, 다음과 같이 사용된다. 이하, 박막 패턴으로서 유기 EL층을 증착 형성하는 경우에 대하여, 도 30, 도 31을 참조하여 설명한다. 여기에서는, 일례로서, R 유기 EL층을 형성하는 경우에 대하여 설명한다.

우선, 도 30의 (a)에 도시한 바와 같이, 제1 자기 척(42) 위에 적재된 TFT 기판(1)의 상방에 제2 자기 척(44)에 흡착하여 보유 지지된 증착 마스크(14)를 위치 부여한다. 이 경우, 증착 마스크(14)의 금속 부재(10)가 TFT 기판(1) 측이 되도록 한다.

그리고, 증착 마스크(14)의 마스크 측 얼라인먼트 마크(40)와 TFT 기판(1)에 미리 형성된 도시를 생략한 기판 측 얼라인먼트 마크를 도시를 생략한 카메라로 관찰하면서, 양 마크가 일정한 위치 관계, 예를 들어 각 마크의 중심이 합치하도록, 제1 및 제2 자기 척(42, 44)을 상대 이동하여 증착 마스크(14)와 TFT 기판(1)의 위치 정렬을 한다.

증착 마스크(14)와 TFT 기판(1)의 위치 정렬이 종료하면, 제2 자기 척(44)을 제1 자기 척(42)에 대하여 도 30의 (a)에 도시한 화살표 -Z 방향으로 수직으로 하강하고, 도 30의 (b)에 도시한 바와 같이 증착 마스크(14)의 금속 부재(10)를 TFT 기판(1) 위에 밀접한다. 이에 의해, 증착 마스크(14)의 각 개구 패턴(6)이 TFT 기판(1)의 R 대응 애노드 전극(2R) 위에 위치 부여된다.

계속해서, 도 30의 (c)에 도시한 바와 같이, 제1 자기 척(42)을 온하고, 제2 자기 척(44)을 오프하여 증착 마스크(14)의 금속 부재(10)를 제1 자기 척(42)에 자기적으로 흡착하고, 증착 마스크(14)를 TFT 기판(1) 위로 옮긴다. 그 후, 제2 자기 척(44)을 도 30에 도시한 화살표 +Z 방향으로 상승하여 제거한다.

다음으로, 증착 마스크(14), TFT 기판(1) 및 제2 자기 척(44)을 일체적으로 증착 장치의 진공 조 내의 소정 위치에, 증착 마스크(14)를 하측으로 하여 증착원에 대치시킨 상태에서 설치한다. 그리고, 도 31의 (a)에 도시한 바와 같이, 미리 설정된 증착 조건하에서 진공 증착을 행하고, TFT 기판(1)의 R 대응 애노드 전극(2R) 위에 R 유기 EL층(3R)을 형성한다.

이 경우, 증착 마스크(14)의 개구 패턴(6)은 필름(4)의 제1 면(4a) 측으로부터 제2 면(4b) 측을 향해 넓혀진 형상으로 형성되면서, 증착 재료 분자가 비래하는 측의 증착 마스크(14)의 면에는, 증착의 그림자가 되는 부재가 존재하지 않기 때문에, 개구 패턴(6)을 통하여 TFT 기판(1) 위에 증착되는 R 유기 EL층(3R)은, 막 두께가 균일해진다.

또한, 본 발명에 의한 증착 마스크(14)는 종래의 메탈 마스크와 비교하여 다음과 같은 이점이 있다. 즉, 도 32의 (a)에 도시한 바와 같이, 종래의 메탈 마스크(61)의 경우에는, 메탈 마스크(61)와 TFT 기판(1) 사이의 간극(63)에 증착 재료가 끌려 들어가 부착되어 퇴적물(64)이 퇴적한다. 그리고, 이 퇴적물(64)에 의해, 메탈 마스크(61)의 개구 패턴(6)의 테두리부를 들어 올릴 수 있어서 메탈 마스크(61)가 물결치고, 그 때문에 미세한 박막 패턴(예를 들어, R 유기 EL층(3R))을 고정밀도로 형성할 수 없는 경우가 있었다. 그러나, 본 발명에 의한 증착 마스크(14)의 경우에는, 필름(4)과 TFT 기판(1)의 사이에는, 금속 부재(10)의 두께와 동등한, 예를 들어 30㎛ 정도의 큰 간극(63)이 존재하면서, 금속 부재(10)가 개구 패턴(6)의 제1 면(4a) 측의 테두리부로부터 개구 패턴(6)의 외측으로 후퇴하여 위치하고 있기 때문에, 도 32의 (b)에 도시한 바와 같이, 증착 재료가 필름(4)의 제1면(4a) 측의 개구 패턴(6)의 테두리부로 끌려 들어가 부착되어도, 증착 재료의 퇴적물(64)에 의해 개구 패턴(6)의 테두리부가 들어 올려질 우려가 없다. 또한, 끌려 들어간 증착 재료가 금속 부재(10)와 TFT 기판(1)의 간극에 침입하여 부착될 우려도 없기 때문에, 증착 마스크(14)가 물결칠 우려도 없다. 따라서, 본 발명의 증착 마스크(14)에 의하면, 미세한 박막 패턴(R 유기 EL층(3R))도 고정밀도로 형성할 수 있다.

이상의 설명에 있어서는, 개구 패턴(6)보다도 형상 치수가 큰 개구부(9)를 설치한 금속 부재(10)를 필름(4)의 일면(4a)에 밀접시켜 구성된 증착 마스크(14)에 대하여 설명하였지만, 본 발명의 증착 마스크(14)는 이에 한정되지 않고, 개구 패턴(6)의 외측 부분에서 필름(4)의 일면(4a) 또는 내부에 분산시켜 복수의 박편 형상의 금속 부재(10)를 설치한 것이어도 된다. 이하, 금속 부재(10)가 박편인 경우에 대하여 설명한다.

도 33은, 본 발명에 의한 증착 마스크(14)의 제3 실시 형태를 나타내는 도면이며, (a)는 평면도, (b)는 (a)의 D-D선 단면을 화살표로 나타낸 도면이다. 이 제3 실시 형태는, 기판 위에 성막 형성하고자 하는 스트라이프 형상의 박막 패턴의 배열 피치와 동일한 배열 피치로 평행하게 배열하고, 상기 박막 패턴과 형상 치수가 동일한 복수의 개구 패턴(6)을 형성한 가시광을 투과하는, 예를 들어 두께가 10㎛ 내지 30㎛ 정도인 폴리이미드나 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 등의 수지제의 필름(4)과, 필름(4)의 복수의 개구 패턴(6)의 외측 부분에서, 필름(4)의 일면(4a) 또는 내부에 설치된 박편 형상의 금속 부재(10)를 구비하여 구성되어 있다. 이하, 박편이 자성 재료이며, 필름(4)의 일면(4a)에 밀접하여 설치된 두께가 10㎛ 내지 30㎛ 정도의 금속 부재(10)인 경우에 대하여 설명한다.

이 경우, 금속 부재(10)는 도 34의 (a)에 도시한 바와 같이, 필름(4)의 개구 패턴(6)의 장축에 평행한 외측 부분에 상기 장축에 장축을 합치시킨 스트라이프 형상의 형태를 갖는 것이어도 되지만, 이러한 스트라이프 형상의 금속 부재(10)를 필름(4) 위에 도금 형성하면, 필름(4)과 금속 부재(10) 사이의 열팽창률의 차이로부터, 도 34의 (b)에 도시한 바와 같이 증착 마스크(14)에 휨이 발생하는 경우가 있으며, 기판과의 밀착성이 나빠질 우려가 있다.

따라서, 본 발명의 증착 마스크(14)의 제3 실시 형태는, 전술한 바와 같이, 박편 형상의 복수의 금속 부재(10)를 복수의 개구 패턴(6)의 외측 부분에서, 필름(4)의 일면(4a)에 산재시켜 설치한 것이다. 이에 의해, 필름(4)과 금속 부재(10) 사이의 열팽창률의 차가 완화되어 증착 마스크(14)의 휨이 억제된다.

다음으로, 상기 증착 마스크(14)의 제3 실시 형태의 제조 방법에 대하여 설명한다.

우선, 도 35의 (a)에 도시한 바와 같이, 평탄면을 갖는 도시를 생략한 스테이지 위에 예를 들어 정전 흡착하여 보유된 가시광을 투과하는 두께가 15㎛ 정도인, 예를 들어 폴리이미드의 필름(4)의 일면(4a)에, 도 35의 (b)에 도시한 바와 같이 스퍼터링 등의 공지된 성막 기술에 의해 50㎚ 정도 두께의 예를 들어 니켈(Ni) 등을 포함하는 자성 재료의 금속막의 하지층(52)을 피착한다. 이 경우, 하지층(52)은 자성 재료에 한정되지 않고, 양전도성의 비자성 재료이어도 된다.

다음으로, 도 35의 (c)에 도시한 바와 같이, 하지층(52) 위에 15㎛ 정도 두께의 레지스트(53: 감광성 재료)를 예를 들어 스핀 코팅한다.

계속해서, 도 35의 (d)에 도시한 바와 같이, 포토마스크(54)를 사용하여 레지스트(53)를 노광하고, 도 35의 (e)에 도시한 바와 같이 현상하여, 레지스트(53)의 막면에 하지층(52)에 도달하는 복수의 개구(59)를 랜덤하게 배치하여 형성한다. 이 경우, 레지스트(53)가 포지티브형일 때에는, 포토마스크(54)는 상기 복수의 개구(59)에 대응한 부분을 차광하는 것이며, 레지스트(53)가 네가티브형일 때에는, 사용하는 포토마스크(54)는 상기 복수의 개구(59)에 대응한 부분을 개구한 것이다.

계속해서, 도 35의 (f)에 도시한 바와 같이, 개구(59) 내에 니켈(Ni) 등의 금속 부재(10)의 박막을 15㎛ 정도 두께로 도금 형성한다.

또한, 도 35의 (g)에 도시한 바와 같이, 레지스트(53)를 박리한 후, 도 35의 (h)에 도시한 바와 같이, 상기 금속 부재(10) 주위의 하지층(52)을 에칭하여 제거한다. 이에 의해, 도 36의 (a)에 도시한 바와 같이, 필름(4)의 일면에 막편 형상의 복수의 금속 부재(10)가 랜덤하게 산재한 마스크용 부재(11)가 형성된다.

그 후, 마스크용 부재(11)의 필름(4)을 기준 기판(38) 위에 밀착시킨 상태에서, 예를 들어 도 36의 (b)에 도시한 레이저광 L을 상기 기준 기판(38)의 기준 패턴(43)에 대응한 필름(4)의 부분에 조사하고, 필름(4)에 개구 패턴(6)을 형성한다. 또한, 도 36의 (c)에 도시한 바와 같이 레이저광 L을 마스크용 부재(11)에 대하여 상대적으로 도 36 중의 화살표 방향으로 상기 기준 패턴(43)의 동일 방향의 배열 피치와 동일한 거리만큼 스텝 이동하면서 필름(4)을 가공하고, 복수의 개구 패턴(6)을 형성한다. 이에 의해, 도 33에 도시한 증착 마스크(14)가 완성된다. 이 경우, 도 9에 도시한 레이저 가공 장치를 사용하여 개구 패턴(6)을 레이저 가공하면 된다.

상기 제3 실시 형태에 있어서는, 필름(4)의 일면(4a)에 박편 형상의 복수의 금속 부재(10)를 랜덤하게 산재시켜서 마스크용 부재(11)를 형성하고 있으므로, 개구 패턴(6)의 배열 피치나 형상이 서로 다른 증착 마스크(14)에 대해서도 마스크용 부재(11)를 공통화할 수 있다. 따라서, 증착 마스크(14)의 제조 비용을 저감할 수 있다.

또한, 상기 제3 실시 형태에 있어서는, 필름(4)의 일면(4a)에 박편 형상의 복수의 금속 부재(10)가 랜덤하게 산재하고 있는 경우에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 복수의 금속 부재(10)는 도 37에 도시한 바와 같이, 필름(4)의 스트라이프 형상의 개구 패턴(6)의 장축에 평행한 외측 부분에 장축에 평행하게 배열하여 설치되어도 된다. 이 경우, 복수의 금속 부재(10)는 일정한 배열 피치로 배치되어도 된다. 이에 의해, 제1 자기 척(42)에 대한 흡착력을 증가하여 필름(4)과 기판(1)의 밀착성을 보다 향상할 수 있다. 단, 이 경우, 형성되는 마스크용 부재(11)는 특정한 증착 마스크 전용으로 된다.

다음으로, 본 발명에 의한 증착 마스크(14)의 제2 또는 제3 실시 형태를 사용하여, TFT 기판(1) 위에 일정 형상의 복수종의 박막 패턴으로서 R(적색) 유기 EL층, G(녹색) 유기 EL층 및 B(청색) 유기 EL층을 형성하여 유기 EL 표시 장치를 제조하는 방법에 대하여 설명한다.

처음에, 도 38 및 도 39를 참조하여 TFT 기판(1) 위에 R 유기 EL층(3R)을 형성하는 경우에 대하여 설명한다. 이 경우, 우선, 도 38의 (a)에 도시한 바와 같이, 제2 자기 척(44)에 흡착하여 보유 지지된 증착 마스크(14)를 제1 자기 척(42) 위에 적재된 TFT 기판(1)의 상방에 위치 부여하고, 도 38의 (b)에 도시한 바와 같이, 마스크 측 얼라인먼트 마크(40)와 R용 기판 측 얼라인먼트 마크를 현미경에 의해 관찰하면서, 양 마크가 일정한 위치 관계가 되도록 조정하여 증착 마스크(14)와 TFT 기판(1)을 위치 정렬한 후, TFT 기판(1) 위에 필름(4)을 밀착시킨다. 이에 의해, 증착 마스크(14)의 개구 패턴(6)이 TFT 기판(1)의 R 대응 애노드 전극(2R) 위에 위치 부여되게 된다.

그 후, 도 38의 (c)에 도시한 바와 같이, 제1 자기 척(42)의 전자석(56)을 온함과 함께 제2 자기 척(44)의 전자석(56)을 오프하고, 제1 자기 척(42)에 의해 증착 마스크(14)의 금속 부재(10)를 흡착하여 증착 마스크(14)를 제2 자기 척(44)으로부터 TFT 기판(1) 위로 옮긴다.

다음으로, 도 39의 (a)에 도시한 바와 같이, TFT 기판(1)과 증착 마스크(14)를 일체적으로 제1 자기 척(42)에 보유 지지한 상태에서 도시를 생략한 진공 증착 장치의 진공 조 내에 설치하고, 증착 마스크(14)의 개구 패턴(6)을 통하여 TFT 기판(1)의 R 대응 애노드 전극(2R) 위의 R 유기 EL층 형성 영역에 R 유기 EL층(3R)을 진공 증착한다.

계속해서, 진공 조 내에서 제1 자기 척(42)을 취출하고, 도 39의 (b)에 도시한 바와 같이, 증착 마스크(14) 위에 제2 자기 척(44)을 두고, 도 39의 (c)에 도시한 바와 같이 제2 자기 척(44)의 전자석(56)을 온함과 함께 제1 자기 척(42)의 전자석(56)을 오프하고, 증착 마스크(14)의 금속 부재(10)를 제2 자기 척(44)에 의해 흡착하여 증착 마스크(14)를 TFT 기판(1) 측으로부터 제2 자기 척(44) 측으로 옮긴다. 이에 의해, TFT 기판(1)의 R 대응 애노드 전극(2R) 위에 R 유기 EL층(3R)이 형성된다.

다음으로, 도 40 및 도 41을 참조하여 TFT 기판(1) 위에 G 유기 EL층을 형성하는 경우에 대하여 설명한다. 이 경우, 우선, 도 40의 (a)에 도시한 바와 같이, 제2 자기 척(44)에 흡착하여 보유 지지된 증착 마스크(14)를 제1 자기 척(42) 위에 적재된 TFT 기판(1)의 상방에 위치 부여하고, 도 40의 (b)에 도시한 바와 같이, 마스크 측 얼라인먼트 마크(40)와 G용 기판 측 얼라인먼트 마크를 현미경에 의해 관찰하면서, 양 마크가 일정한 위치 관계가 되도록 조정하여 증착 마스크(14)와 TFT 기판(1)을 위치 정렬한 후, TFT 기판(1) 위에 필름(4)을 밀착시킨다. 이에 의해, 증착 마스크(14)의 개구 패턴(6)이 TFT 기판(1)의 G 대응 애노드 전극(2G) 위에 위치 부여할 수 있게 된다.

그 후, 도 40의 (c)에 도시한 바와 같이, 제1 자기 척(42)의 전자석(56)을 온함과 함께 제2 자기 척(44)의 전자석(56)을 오프하고, 제1 자기 척(42)에 의해 증착 마스크(14)의 금속 부재(10)를 흡착하여 증착 마스크(14)를 제2 자기 척(44)으로부터 TFT 기판(1) 위에 옮긴다.

다음으로, 도 41의 (a)에 도시한 바와 같이, TFT 기판(1)과 증착 마스크(14)를 일체적으로 제1 자기 척(42)에 보유 지지한 상태에서 진공 증착 장치의 진공 조 내에 설치하고, 증착 마스크(14)의 개구 패턴(6)을 통하여 TFT 기판(1)의 G 대응 애노드 전극(2G) 위의 G 유기 EL층 형성 영역에 G 유기 EL층(3G)을 진공 증착한다.

계속해서, 진공 조 내에서 제1 자기 척(42)을 취출하고, 도 41의 (b)에 도시한 바와 같이 증착 마스크(14) 위에 제2 자기 척(44)을 두고, 도 41의 (c)에 도시한 바와 같이 제2 자기 척(44)의 전자석(56)을 온함과 함께 제1 자기 척(42)의 전자석(56)을 오프하고, 증착 마스크(14)의 금속 부재(10)를 제2 자기 척(44)에 의해 흡착하여 증착 마스크(14)를 TFT 기판(1) 측으로부터 제2 자기 척(44) 측으로 옮긴다. 이에 의해, TFT 기판(1)의 G 대응 애노드 전극(2G) 위에 G 유기 EL층(3G)이 형성된다.

다음으로, 도 42 및 도 43을 참조하여 TFT 기판(1) 위에 B 유기 EL층을 형성하는 경우에 대하여 설명한다. 이 경우, 우선, 도 42의 (a)에 도시한 바와 같이, 제2 자기 척(44)에 흡착하여 보유 지지된 증착 마스크(14)를 제1 자기 척(42) 위에 적재된 TFT 기판(1)의 상방에 위치 부여하고, 도 42의 (b)에 도시한 바와 같이, 마스크 측 얼라인먼트 마크(40)와 B용 기판 측 얼라인먼트 마크를 현미경에 의해 관찰하면서, 양 마크가 일정한 위치 관계가 되도록 조정하여 증착 마스크(14)와 TFT 기판(1)을 위치 정렬한 후, TFT 기판(1) 위에 필름(4)을 밀착시킨다. 이에 의해, 증착 마스크(14)의 개구 패턴(6)이 TFT 기판(1)의 B 대응 애노드 전극(2B) 위에 위치 부여할 수 있게 된다.

그 후, 도 42의 (c)에 도시한 바와 같이, 제1 자기 척(42)의 전자석(56)을 온함과 함께 제2 자기 척(44)의 전자석(56)을 오프하고, 제1 자기 척(42)에 의해 증착 마스크(14)의 금속 부재(10)를 흡착하여 증착 마스크(14)를 제2 자기 척(44)으로부터 TFT 기판(1) 위로 옮긴다.

다음으로, 도 43의 (a)에 도시한 바와 같이, TFT 기판(1)과 증착 마스크(14)를 일체적으로 제1 자기 척(42)에 보유 지지한 상태에서 진공 증착 장치의 진공 조 내에 설치하고, 증착 마스크(14)의 개구 패턴(6)을 통하여 TFT 기판(1)의 B 대응 애노드 전극(2B) 위의 B 유기 EL층 형성 영역에 B 유기 EL층(3B)을 진공 증착한다.

계속해서, 진공 조 내에서 제1 자기 척(42)을 취출하고, 도 11의 (b)에 도시한 바와 같이, 증착 마스크(14) 위에 제2 자기 척(44)을 두고, 도 11의 (c)에 도시한 바와 같이 제2 자기 척(44)의 전자석(56)을 온함과 동시에 제1 자기 척(42)의 전자석(56)을 오프하고, 증착 마스크(14)의 금속 부재(10)를 제2 자기 척(44)에 의해 흡착하여 증착 마스크(14)를 TFT 기판(1) 위에서 제2 자기 척(44) 측으로 옮긴다. 이에 의해, TFT 기판(1)의 B 대응 애노드 전극(2B) 위에 B 유기 EL층(3B)이 형성된다.

또한, 증착 마스크(14)는 전술과 마찬가지로 하여 제2 자기 척(44) 측으로부터 제1 자기 척(42) 측으로 옮겨지고, 플라즈마 처리 장치 내에서 플라즈마 처리하여 증착 마스크(14) 위에 부착된 유기 EL 증착 재료가 제거된다. 그리고, 이와 같이 하여 세정된 증착 마스크(14)는 다시 제2 자기 척(44)으로 옮겨져서 제2 자기 척(44)에 보유 지지된 상태에서, 또는 제1 자기 척(42)에 보유된 채로 보관된다. 따라서, 증착 마스크(14)가 비틀어지거나 휘거나 하여 개구 패턴(6)의 형상이 무너지거나 위치가 어긋나거나 할 우려가 없다.

또한, 상기 R 유기 EL층(3R), G 유기 EL층(3G) 및 B 유기 EL층(3B)의 형성 공정은, 동일한 증착 마스크(14)를 사용하여 일련의 공정으로서 실행할 수 있다.

도 44는 본 발명에 의한 증착 마스크의 제4 실시 형태를 나타내는 도면으로, (a)는 평면도, (b)는 저면도, (c)는 (a)의 E-E선 단면을 화살표로 나타낸 도면, (d)는 (c)의 일부 확대도이다. 여기서, 본 발명에 의한 증착 마스크의 상기 제4 실시 형태가 제1 내지 제3 실시 형태와 서로 다른 점은, 필름(4)이 도 44의 (a), (b)에 도시한 바와 같이 후술하는 금속 부재(10)의 가늘고 긴 형상의 브리지(39)에 대응한 위치에서 분리된 복수의 개구 패턴(6)을 구비하고, 도 44의 (c)에 도시한 바와 같이, 기판과의 접촉면(4a)에, 금속 부재(10)의 가늘고 긴 형상의 브리지(39)의 형성 위치에 대응하여 상기 브리지(39)의 장축에 평행한 돌출부(65)가 설치되어 있는 점이다.

또한, 상기 금속 부재(10)에는, 도 44의 (a)에 도시한 바와 같이, 유기 EL층의 형성에 영향을 미치지 않는 미리 정해진 부분에 설치된 브리지(39)에 의해 분리된 복수의 개구부(9)가 형성되어 있다. 이에 의해, 금속 부재(10)의 강성이 증가하고, 휨을 억제할 수 있다. 따라서, 증착 마스크(14)와 기판의 위치 정렬 정밀도를 보다 향상시켜 박막 패턴의 형성 정밀도를 보다 향상시킬 수 있다.

다음으로, 이와 같이 구성된 증착 마스크(14)의 제4 실시 형태의 제조에 대하여 도 45를 참조하여 설명한다.

우선, 도 45의 (a)에 도시한 바와 같이, 필름(4)의 기판과의 접촉면(4a)은 반대측의 면(4b)과, 기판의 박막 패턴 형성 영역에 대응하여 박막 패턴보다도 형상이 크고, 가늘고 긴 형상의 복수의 브리지(39)에 의해 분리된 관통하는 복수의 개구부(9)를 형성한 예를 들어 자성 재료를 포함하는 금속 부재(10)를 도 45에 화살표로 나타낸 바와 같이 면 접합하고, 도 45의 (b)에 도시한 마스크용 부재(11)를 형성한다.

상기 면 접합은, 바람직하게는, 도 46에 도시한 바와 같이, 일부(예를 들어 주연 영역)에 금속막(46)을 코팅한 필름(4)을 사용하여, 상기 금속막(46) 위에 도포된 논플럭스 땜납(47)에 의해 필름(4)을 금속 부재(10)에 논플럭스 납땜하면 된다. 또한, 대면적의 기판 위의 복수 영역에 박막 패턴 군을 형성하는 경우에는, 도 47에 도시한 바와 같이, 기판 위의 상기 복수 영역에 대응한 필름(4)의 복수 영역(66)의 주연 영역에 금속막(46)을 코팅하고, 상기 금속막(46) 위에 상기 각 영역(66)을 둘러싸고 논플럭스 땜납(47)을 도포한 필름(4)을 사용하면 된다. 이러한 필름(4)과 금속 부재(10)를 논플럭스 납땜하여 형성한 증착 마스크(14)를 사용하면, 예를 들어 박막 패턴으로서의 유기 EL층을 진공 증착하여 형성할 때에 땜납으로부터 아웃 가스가 발생하지 않아, 아웃 가스의 불순물에 의해 유기 EL층이 대미지를 입을 우려가 없다. 또한, 도 46 및 도 47에 도시한 부호 67은 금속 부재(10)에 형성된 마스크 측 얼라인먼트 마크(40)에 대응하여 형성된 개구이며, 필름(4)을 투과하여 기판 위의 기판 측 얼라인먼트 마크를 관찰 가능하게 하기 위한 것이다.

상기 면 접합에는, 전술한 바와 같은 금속 부재(10)에 필름 형상의 수지를 압착시키는 방법, 금속 부재(10)에 필름 형상의 수지를 접착시키는 방법, 반건조 상태의 수지 용액에 금속 부재(10)를 압착하는 방법, 또는 금속 부재(10)에 용액 형상의 수지를 코팅하는 방법 등이 포함된다.

계속해서, 도 45의 (c)에 도시한 바와 같이, 마스크용 부재(11)를 기준 패턴(43)을 형성한 기준 기판(38: 예를 들어, 유기 EL 표시용 TFT 기판의 더미 기판이어도 됨) 위에 적재한 후, 마스크 측 얼라인먼트 마크(40)와 도시를 생략한 기판 측 얼라인먼트 마크를 예를 들어 현미경에 의해 관찰하면서, 각 마크가 일정한 위치 관계를 이루도록 조정하여 마스크용 부재(11)와 기준 기판(38)의 위치 정렬을 행한다.

계속해서, 파장이 400㎚ 이하인, 예를 들어 KrF 248㎚인 엑시머 레이저를 사용하여, 도 45의 (d)에 도시한 바와 같이, 금속 부재(10)의 개구부(9) 내에 위치하는 필름(4)의 부분에서, 상기 기준 기판(38)의 기준 패턴(43) 위의 박막 패턴 형성 영역에 대응한 필름(4)의 부분에 에너지 밀도가 0.1J/㎠ 내지 20J/㎠인 레이저광 L을 조사하고, 도 45의 (e)에 도시한 바와 같이 그 부분에 2㎛ 정도의 얇은 층을 남겨서 일정 깊이의 구멍부(5)를 형성한다. 이러한 자외선의 레이저광 L을 사용하면, 레이저광 L의 광 에너지에 의해 필름(4)의 탄소 결합이 순식간에 파괴되어 제거되기 때문에, 잔사가 없는 깨끗한 펀칭 가공을 행할 수 있다.

그 후, 도 45의 (f)에 도시한 바와 같이, 필름(4)의 기준 기판(38)과의 접촉면(4a)의 돌출부(65)를 형성하고자 하는 부분을 마스킹하여, 필름(4)의 재료에 따라서 노광, 현상 및 에칭함으로써 일정 깊이의 홈을 형성하고, 금속 부재(10)의 브리지(39)의 형성 위치에 대응한 상기 접촉면(4a)에 브리지(39)의 장축에 평행한 돌출부(65)를 형성한다. 이때 동시에, 상기 구멍부(5)가 관통하여 개구 패턴(6)이 형성된다. 이에 의해, 본 발명의 증착 마스크(14)의 제4 실시 형태가 완성된다.

다음으로, 본 발명의 증착 마스크(14)의 제4 실시 형태를 사용하여 행하는 박막 패턴 형성 방법에 대하여, 도 48 내지 도 50을 참조하여 설명한다. 여기에서는, 기판이, 도 51에 도시한 바와 같이 박막 패턴으로서의 R 유기 EL층(3R), G 유기 EL층(3G) 및 B 유기 EL층(3B)의 형성 영역(각 색 대응의 애노드 전극(2R, 2G, 2B) 위의 영역)의 각 경계부에, 성막된 각 색 유기 EL층(3R 내지 3B)의 면보다도 돌출되도록 높이가 설정된 예를 들어 질화실리콘(SIN)막을 포함하는 격벽(68)이 미리 설치된 유기 EL 표시 장치용의 TFT 기판(1)인 경우에 대하여 설명한다.

우선, 제1 스텝에 있어서는, 도 48의 (a)에 도시한 바와 같이 TFT 기판(1) 위에 증착 마스크(14)를 적재하고, 증착 마스크(14)에 형성된 마스크 측 얼라인먼트 마크(40)와 TFT 기판(1)에 미리 형성된 도시를 생략한 기판 측 얼라인먼트 마크를 현미경에 의해 관찰하면서, 양 마크가 미리 정해진 위치 관계가 되도록 조정하여 증착 마스크(14)와 TFT 기판(1)을 위치 정렬한다. 이에 의해, 도 48의 (a)에 도시한 바와 같이, 증착 마스크(14)의 개구 패턴(6)이 TFT 기판(1)의 R 대응의 애노드 전극(2R) 위에 합치하게 된다.

제2 스텝에 있어서는, 증착 마스크(14)와 TFT 기판(1)을 밀착 일체화시킨 상태에서 예를 들어 진공 증착 장치의 진공 조 내에 설치하고, 도 48의 (b)에 도시한 바와 같이, TFT 기판(1)의 R 대응의 애노드 전극(2R) 위에 증착 마스크(14)의 개구 패턴(6)을 통하여 R 유기 EL층(3R)을 증착 형성한다.

제3 스텝에 있어서는, 증착 마스크(14)와 TFT 기판(1)을 밀착 일체화한 것을 진공 증착 장치의 진공 조 내에서 취출하고, 증착 마스크(14)를 도 49의 (a)에 화살표로 나타낸 바와 같이 각 색 유기 EL층(3R 내지 3B)의 배열 피치와 동일 치수만큼 각 색 유기 EL층(3R 내지 3B)의 배열 방향으로 TFT 기판(1) 위를 슬라이드시켜서 이동한다. 이 경우, 현미경하에서 마스크면을 관찰하면서, 증착 마스크(14)의 개구 패턴(6)이 G 대응 애노드 전극(2G) 위에 합치하도록 조정하여도 되며, 또는 TFT 기판에 형성한 G용 기판 측 얼라인먼트 마크와 마스크 측 얼라인먼트 마크(40)가 합치하도록 조정하여도 된다.

제4 스텝에 있어서는, 상기 제2 스텝과 마찬가지로 하여, 마스크(1)와 TFT 기판(1)을 밀착 일체화시킨 상태에서 예를 들어 진공 증착 장치의 진공 조 내에 설치하고, 도 49의 (b)에 도시한 바와 같이, TFT 기판(1)의 G 대응의 애노드 전극(2G) 위에 증착 마스크(14)의 개구 패턴(6)을 통하여 G 유기 EL층(3G)을 증착 형성한다.

제5 스텝에 있어서는, 상기 제3 스텝과 마찬가지로 하여, 증착 마스크(14)와 TFT 기판(1)을 밀착 일체화한 것을 진공 증착 장치의 진공 조 내에서 취출하고, 증착 마스크(14)를 도 50의 (a)에 화살표로 나타낸 바와 같이 각 색 유기 EL층(3R 내지 3B)의 배열 피치와 동일 치수만큼 각 색 유기 EL층(3R 내지 3B)의 배열 방향으로 TFT 기판(1) 위를 슬라이드시켜서 이동하고, 증착 마스크(14)의 개구 패턴(6)을 B 대응 애노드 전극(2B) 위에 합치시킨다.

제6 스텝에 있어서는, 상기 제2 또는 제4 스텝과 마찬가지로 하여, 증착 마스크(14)와 TFT 기판(1)을 밀착 일체화시킨 상태에서 예를 들어 진공 증착 장치의 진공 조 내에 설치하고, 도 50의 (b)에 도시한 바와 같이, TFT 기판(1)의 G 대응의 애노드 전극(2G) 위에 증착 마스크(14)의 개구 패턴(6)을 통하여 B 유기 EL층(3B)을 증착 형성한다. 이에 의해, 1매의 마스크(1)를 사용하여 복수색의 유기 EL층(3R 내지 3B)을 순차 형성할 수 있어, 유기 EL층 형성 공정을 효율적으로 행할 수 있다.

이 경우, 증착 마스크(14)를 가로 방향으로 슬라이드 이동할 때에는, 필름(4)의 면(4a)이 유기 EL층(3R, 3G)에 접촉하지 않으면서, 필름(4)의 면(4a)에 설치된 돌출부(65)가 격벽(68) 위를 미끄러지므로, 필름(4)과 격벽(68) 사이의 마찰을 저감할 수 있다. 따라서, 증착 마스크(14)를 안정적으로 TFT 기판(1) 위를 슬라이드 이동시킬 수 있다.

또한, 이상의 설명에 있어서는, 박막 패턴으로서 유기 EL 표시 장치의 유기 EL층을 형성 방법에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 고정밀의 박막 패턴을 형성하고자 하는 것이면, 액정 표시 장치의 컬러 필터의 형성, 또는 반도체 기판의 배선 패턴의 형성 등, 어떠한 것에도 적용할 수 있다.

1: 기판
4: 필름
6: 개구 패턴
7, 14: 증착 마스크
9: 개구부
10: 금속 부재
11: 마스크용 부재
38: 기준 기판
39: 브리지
42: 제1 자기 척
43: 기준 패턴
44: 제2 자기 척
68: 돌출부

Claims (43)

1. 기판 위에 복수의 박막 패턴을 증착 형성하기 위한 증착 마스크로서,
   상기 기판 위에 미리 형성된 복수의 패턴에 상대하여 정해진 복수의 박막 패턴 형성 영역에 대응시켜서, 상기 박막 패턴과 형상 치수가 동일한 관통하는 복수의 개구 패턴을 형성하고, 상기 개구 패턴의 외측 부분에 금속 부재를 설치한, 마스크로서의 기능을 갖는 수지제의 필름을 구비하여 구성되며,
   상기 필름은, 투과하여 상기 기판 위의 상기 패턴의 위치를 검출하고, 그 위치에 레이저광의 조사 위치를 위치 부여 가능하게 하는 가시광을 투과하는 것임을 특징으로 하는 증착 마스크.
2. 제1항에 있어서,
   상기 금속 부재는, 상기 개구 패턴에 대응하여 상기 개구 패턴보다도 형상 치수가 큰 개구부를 갖고, 상기 필름의 일면에 밀접된 박판인 것을 특징으로 하는 증착 마스크.
3. 제1항에 있어서,
   상기 금속 부재는, 상기 필름의 일면 또는 내부에 분산시켜서 설치된 복수의 박편인 것을 특징으로 하는 증착 마스크.
4. 제1항에 있어서,
   상기 금속 부재는, 자성 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 증착 마스크.
5. 제4항에 있어서,
   상기 자성 재료는, 인바 또는 인바 합금인 것을 특징으로 하는 증착 마스크.
6. 제1항에 있어서,
   상기 금속 부재는, 비자성 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 증착 마스크.
7. 제1항에 있어서,
   상기 개구 패턴은, 상기 필름의 일면 측의 개구 면적이 상기 박막 패턴의 면적과 동일하며, 상기 일면과는 반대측인 다른 면 측의 개구 면적이 상기 일면 측의 개구 면적보다도 큰 것을 특징으로 하는 증착 마스크.
8. 제7항에 있어서,
   상기 필름의 상기 일면 측에 구비된 상기 금속 부재를 상기 기판 위에 밀착시켜서 사용되는 것을 특징으로 하는 증착 마스크.
9. 제2항에 있어서,
   상기 금속 부재는, 가늘고 긴 형상의 복수의 브리지에 의해 분리된 복수의 상기 개구부를 구비하고,
   상기 필름은, 상기 복수의 개구부에 대응하여 복수의 상기 개구 패턴을 형성함과 함께, 상기 기판에 접촉하는 다른 면 측에, 상기 금속 부재의 상기 브리지의 형성 위치에 대응하여 상기 브리지의 장축에 평행한 돌출부를 구비한 것을 특징으로 하는 증착 마스크.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 필름은, 폴리이미드인 것을 특징으로 하는 증착 마스크.
11. 기판 위에 미리 정해진 박막 패턴의 형성 영역에 대응하여, 가시광을 투과하는 수지제의 필름에 상기 박막 패턴과 형상 치수가 동일한 관통하는 개구 패턴을 형성하여 제조하는 증착 마스크의 제조 방법으로서,
    상기 박막 패턴을 성막 형성하고자 하는 성막 대상의 기판 위, 또는 상기 박막 패턴과 동일한 배열 피치로 배열하고, 상기 박막 패턴과 형상 치수가 동일한 복수의 기준 패턴을 설치한 기준 기판 위에, 상기 필름의 일면에, 상기 박막 패턴에 대응하여 상기 박막 패턴보다도 형상 치수가 큰 개구부를 설치한 금속 부재를 밀접시켜서 형성한 마스크용 부재의 상기 필름을 밀착하는 제1 스텝과,
    상기 성막 대상의 기판 위 또는 상기 기준 기판 위의 상기 박막 패턴의 형성 영역 또는 상기 기준 패턴에 대응하는 상기 필름의 부분을 가공하여, 상기 박막 패턴과 형상 치수가 동일한 개구 패턴을 형성하는 제2 스텝
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 증착 마스크의 제조 방법.
12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 스텝은, 상기 성막 대상의 기판 위 또는 상기 기준 기판 위의 상기 박막 패턴의 형성 영역 또는 상기 기준 패턴에 대응한 부분이 상기 금속 부재의 상기 개구부 내에 위치하도록 상기 마스크용 부재를 위치 결정하여 행해지는 것을 특징으로 하는 증착 마스크의 제조 방법.
13. 제11항에 있어서,
    상기 마스크용 부재는, 일정한 온도 및 압력하에서 상기 금속 부재와 상기 필름을 열 압착하여 형성되는 것을 특징으로 하는 증착 마스크의 제조 방법.
14. 제11항에 있어서,
    상기 마스크용 부재는, 상기 금속 부재에 상기 필름을 접착시켜서 형성되는 것을 특징으로 하는 증착 마스크의 제조 방법.
15. 제11항에 있어서,
    상기 마스크용 부재는, 평판 형상의 기재의 상면에 도포되고, 반건조 상태로 된 필름용 수지에 상기 금속 부재를 압착한 후, 상기 수지를 완전 건조시켜서 형성되는 것을 특징으로 하는 증착 마스크의 제조 방법.
16. 제11항에 있어서,
    상기 마스크용 부재는, 평판 형상의 기재의 상면에 적재된 상기 금속 부재의 상면에 필름용 수지 용액을 도포한 후, 건조하여 필름화함으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 증착 마스크의 제조 방법.
17. 제11항에 있어서,
    상기 마스크용 부재는, 상기 필름의 일면에 상기 금속 부재를 도금 형성함으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 증착 마스크의 제조 방법.
18. 제17항에 있어서,
    상기 필름은, 평탄면을 갖는 스테이지 위에 정전 흡착하여 보유 지지된 것임을 특징으로 하는 증착 마스크의 제조 방법.
19. 제17항에 있어서,
    상기 필름은, 평평한 기재 위에 가시광을 투과하는 수지를 도포한 후, 건조시켜서 형성된 것임을 특징으로 하는 증착 마스크의 제조 방법.
20. 제12항에 있어서,
    상기 제1 스텝은, 상기 마스크용 부재의 상기 필름의 면을 에칭하여, 적어도 상기 금속 부재의 상기 개구부에 대응한 부분의 상기 필름의 두께를 얇게 한 후에, 상기 성막 대상의 기판 또는 상기 기준 기판에 대한 위치 정렬이 실시되는 것을 특징으로 하는 증착 마스크의 제조 방법.
21. 제11항에 있어서,
    상기 금속 부재는, 자성 재료 또는 비자성 재료를 포함하며,
    상기 제1 스텝은, 내부에 척 수단을 구비한 스테이지 위에 상기 성막 대상의 기판 또는 상기 기준 기판을 적재한 후, 상기 척 수단에 의해 상기 금속 부재를 상기 성막 대상의 기판 위 또는 상기 기준 기판 위에 흡착하여 상기 필름을 끼움 지지(sandwich)하는 것을 특징으로 하는 증착 마스크의 제조 방법.
22. 제11항에 있어서,
    상기 제2 스텝은, 상기 필름의 부분에 레이저광을 조사하여 실행되는 것을 특징으로 하는 증착 마스크의 제조 방법.
23. 제22항에 있어서,
    상기 제2 스텝은, 일정한 에너지 밀도의 레이저광을 조사하여 상기 필름을 일정 속도로 가공하여 일정 깊이의 구멍부를 형성한 후, 상기 구멍부의 저부에 에너지 밀도를 낮춘 레이저광을 조사하여 상기 속도보다도 느린 속도로 가공하여 상기 구멍부를 관통시키는 것을 특징으로 하는 증착 마스크의 제조 방법.
24. 제23항에 있어서,
    상기 에너지 밀도를 낮춘 레이저광의 조사는, 상기 필름의 탄소와 반응하여 상기 탄소를 기화시키는 반응성 가스 분위기하에서 행해지는 것을 특징으로 하는 증착 마스크의 제조 방법.
25. 제22항에 있어서,
    상기 제2 스텝은, 일정한 에너지 밀도의 레이저광을 조사하여 상기 필름에 구멍부를 형성한 후, 상기 필름의 탄소와 반응하고 상기 탄소를 기화시키는 반응성 가스에 의해, 또는 반응성 가스를 플라즈마화하여 생성된 라디칼 이온에 의해 상기 구멍부의 저부를 에칭하고, 상기 구멍부를 관통시켜서 상기 개구 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 증착 마스크의 제조 방법.
26. 제22항에 있어서,
    상기 기준 기판은, 투명 기판의 일면에 상기 기준 패턴을 설치한 것이며,
    상기 제2 스텝은, 상기 기준 패턴을 하측으로 하여 스테이지 위에 적재된 상기 기준 기판의 상기 기준 패턴이 상기 금속 부재의 상기 개구부 내에 위치하도록 상기 금속 부재를 상기 기준 기판에 대하여 위치 정렬한 후, 상기 필름을 상기 기준 기판의 다른 면에 밀착시켜서, 상기 금속 부재의 상기 개구부 내의 상기 기준 패턴에 대응한 상기 필름의 부분에 레이저광을 조사하여, 상기 개구 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 증착 마스크의 제조 방법.
27. 제26항에 있어서,
    상기 제2 스텝은, 상기 금속 부재, 상기 필름 및 상기 기준 기판을 일체적으로 상기 기준 패턴의 배열 방향으로 반송하면서, 상기 레이저광의 조사 위치에 대하여 상기 반송 방향 상류측의 위치를 촬영 가능하게 설치된 촬상 수단에 의해 상기 기준 패턴을 촬영하고, 상기 촬영 화상에 기초하여 상기 기준 패턴을 검출하고, 상기 검출 시각을 기준으로 하여 상기 레이저광의 조사 타이밍을 제어하여 실행되는 것을 특징으로 하는 증착 마스크의 제조 방법.
28. 제27항에 있어서,
    상기 제2 스텝은, 상기 촬상 수단의 촬영 화상에 기초하여, 상기 금속 부재의 상기 개구부의 중심과 상기 기준 기판의 상기 기준 패턴의 중심 사이의 위치 어긋남량이 허용값 내인 것을 확인하면서 실행되는 것을 특징으로 하는 증착 마스크의 제조 방법.
29. 제26항에 있어서,
    상기 제2 스텝의 후에, 상기 필름을 상기 기준 기판으로부터 박리하는 것을 특징으로 하는 증착 마스크의 제조 방법.
30. 제22항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 레이저광은, 파장이 400㎚ 이하인 것을 특징으로 하는 증착 마스크의 제조 방법.
31. 기판 위에 미리 정해진 박막 패턴의 형성 영역에 대응하여, 가시광을 투과하는 수지제의 필름에 상기 박막 패턴과 형상 치수가 동일한 관통하는 개구 패턴을 형성하여 제조하는 증착 마스크의 제조 방법으로서,
    상기 필름의 일면에 상기 박막 패턴의 형성 영역에 대응하여 상기 박막 패턴보다도 형상 치수가 큰 개구부를 설치한 금속 부재를 밀접하여 마스크용 부재를 형성하는 제1 스텝과,
    상기 개구부 내의 상기 필름의 부분을 에칭 가공하여, 상기 박막 패턴과 형상 치수가 동일한 개구 패턴을 형성하는 제2 스텝
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 증착 마스크의 제조 방법.
32. 제31항에 있어서,
    상기 제2 스텝은, 상기 필름의 다른 면 측으로부터 상기 필름을 에칭 가공하여 상기 필름의 일면 측의 개구 면적이 상기 박막 패턴의 면적과 동일하며, 상기 필름의 다른 면 측의 개구 면적이 상기 일면 측의 개구 면적보다도 큰 상기 개구 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 증착 마스크의 제조 방법.
33. 기판 위에 미리 정해진 박막 패턴의 형성 영역에 대응하여, 가시광을 투과하는 수지제의 필름에 상기 박막 패턴과 형상 치수가 동일한 관통하는 개구 패턴을 형성하여 증착 마스크를 제조하고, 상기 증착 마스크를 사용하여 박막 패턴을 형성하는 박막 패턴 형성 방법으로서,
    상기 필름의 일면에, 상기 박막 패턴에 대응하여 상기 박막 패턴보다도 형상 치수가 큰 개구부를 설치한 자성 재료 또는 비자성 재료를 포함하는 금속 부재를 밀접시켜서 형성된 마스크용 부재의 상기 필름을 상기 기판 위에 밀착시키는 제1 스텝과,
    상기 기판 위의 상기 박막 패턴의 형성 영역에 대응하는 상기 필름의 부분에 레이저광을 조사하고, 그 부분의 상기 필름에 상기 박막 패턴과 형상 치수가 동일한 개구 패턴을 설치하여 상기 증착 마스크를 형성하는 제2 스텝과,
    상기 기판 위의 상기 박막 패턴의 형성 영역에 대응한 부분에 상기 증착 마스크의 상기 개구를 통하여 성막하는 제3 스텝과,
    상기 증착 마스크를 박리하는 제4 스텝
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 패턴 형성 방법.
34. 제33항에 있어서,
    상기 제1 스텝에서는, 내부에 척 수단을 구비한 스테이지 위에 상기 기판을 적재함과 함께, 상기 기판 위의 상기 박막 패턴의 형성 영역이 상기 금속 부재의 상기 개구부 내에 위치하도록 상기 마스크용 부재를 위치 결정한 후, 상기 척 수단에 의해 상기 금속 부재를 상기 기판 위에 흡착하여 상기 필름을 끼움 지지하는 것을 특징으로 하는 박막 패턴 형성 방법.
35. 제33항에 있어서,
    상기 제2 스텝과 제3 스텝의 사이에서, 상기 박막 패턴의 형성 영역의 표면으로부터 불순물을 제거하는 것을 특징으로 하는 박막 패턴 형성 방법.
36. 기판 위에 미리 정해진 박막 패턴의 형성 영역에 대응하여, 가시광을 투과하는 수지제의 필름에 상기 박막 패턴과 형상 치수가 동일한 관통하는 개구 패턴을 형성한 증착 마스크를 사용하여 박막 패턴을 형성하는 박막 패턴 형성 방법으로서,
    상기 필름의 상기 개구 패턴의 외측 부분에 금속 부재를 설치하여 구성된 상기 증착 마스크의 상기 개구 패턴을, 상기 기판의 상기 박막 패턴의 형성 영역에 위치 정렬한 상태에서 상기 기판 위에 적재하는 제1 스텝과,
    상기 증착 마스크의 상기 개구 패턴을 통하여 상기 기판 위의 상기 박막 패턴의 형성 영역에 성막하고, 박막 패턴을 형성하는 제2 스텝
    을 행하는 것을 특징으로 하는 박막 패턴 형성 방법.
37. 제36항에 있어서,
    상기 금속 부재는, 상기 개구 패턴에 대응하여 상기 개구 패턴보다도 형상 치수가 큰 개구부를 갖고, 상기 필름의 일면에 밀접된 박판인 것을 특징으로 하는 박막 패턴 형성 방법.
38. 제36항에 있어서,
    상기 금속 부재는, 상기 필름의 일면 또는 내부에 분산시켜서 설치된 복수의 박편인 것을 특징으로 하는 박막 패턴 형성 방법.
39. 제36항에 있어서,
    상기 제1 스텝은, 상기 증착 마스크의 상기 금속 부재 측을 보유 지지 수단의 평탄면에 흡착하여 보유 지지한 상태에서 상기 개구 패턴을, 척 수단 위에 적재된 상기 기판의 상기 박막 패턴의 형성 영역에 위치 정렬한 후, 상기 척 수단에 의해 상기 금속 부재를 흡착하여 상기 증착 마스크를 상기 보유 지지 수단으로부터 상기 기판 위로 옮기도록 실시되는 것을 특징으로 하는 박막 패턴 형성 방법.
40. 제36항에 있어서,
    상기 박막 패턴은, 복수종(複數種)의 박막 패턴이며,
    상기 필름에 형성된 개구 패턴은, 상기 복수종의 박막 패턴 중 하나의 박막 패턴에 대응하여 형성된 것으로,
    상기 제1 스텝 내지 상기 제2 스텝을 행하여 상기 하나의 박막 패턴을 형성한 후, 상기 증착 마스크를 상기 기판 위로부터 박리하는 스텝과,
    상기 증착 마스크의 상기 개구 패턴을 상기 기판의 다른 박막 패턴의 형성 영역에 위치 정렬한 후, 상기 증착 마스크를 상기 기판 위에 적재하는 스텝과,
    상기 증착 마스크의 개구 패턴을 통하여 상기 다른 박막 패턴의 형성 영역에 성막하고, 다른 박막 패턴을 형성하는 스텝
    을 행하는 것을 특징으로 하는 박막 패턴 형성 방법.
41. 제36항에 있어서,
    상기 박막 패턴은, 일정한 배열 피치로 배열하여 형성되는 복수종의 박막 패턴이며,
    상기 필름에 형성된 상기 개구 패턴은, 상기 복수종의 박막 패턴 중, 하나의 박막 패턴에 대응하여 형성된 것으로,
    상기 제1 스텝 내지 상기 제2 스텝을 행하여 상기 하나의 박막 패턴을 형성한 후, 상기 증착 마스크를 상기 복수종의 박막 패턴의 배열 피치와 동일 치수만큼 상기 복수종의 박막 패턴의 배열 방향으로 상기 기판 위를 슬라이드 이동하는 스텝과,
    상기 기판의 다른 박막 패턴의 형성 영역에 상기 증착 마스크의 상기 개구 패턴을 통하여 성막하고, 다른 박막 패턴을 형성하는 스텝
    을 행하는 것을 특징으로 하는 박막 패턴 형성 방법.
42. 제40항 또는 제41항에 있어서,
    상기 기판은, 유기 EL 표시용의 TFT 기판이며, 상기 복수종의 박막 패턴은, 3색 대응의 유기 EL층인 것을 특징으로 하는 박막 패턴 형성 방법.
43. 삭제

Images