WO2025244142A1 - マスク、蒸着方法及びデバイスの製造方法 - Google Patents
マスク、蒸着方法及びデバイスの製造方法Info
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- WO2025244142A1 WO2025244142A1 PCT/JP2025/018976 JP2025018976W WO2025244142A1 WO 2025244142 A1 WO2025244142 A1 WO 2025244142A1 JP 2025018976 W JP2025018976 W JP 2025018976W WO 2025244142 A1 WO2025244142 A1 WO 2025244142A1
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- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
- H10K71/40—Thermal treatment, e.g. annealing in the presence of a solvent vapour
Definitions
- Embodiments of the present disclosure relate to masks, vapor deposition methods, and device manufacturing methods.
- Vapor deposition is a known method for forming precise patterns.
- a mask with multiple openings is combined with a substrate.
- the evaporation material is then applied to the substrate through the openings in the mask.
- a vapor deposition layer containing the evaporation material is formed on the substrate in a pattern corresponding to the pattern of the mask openings.
- Vapor deposition is used, for example, as a method for forming pixels in organic electroluminescent (EL) display devices.
- Patent Document 1 discloses a deposition mask comprising a silicon-containing substrate and a mask layer in which multiple openings are formed. The combination of the silicon-containing substrate and the mask layer improves the shape and positional accuracy of the through-holes in the mask layer.
- a mask according to one embodiment of the present disclosure may include a substrate including a first surface, a second surface opposite the first surface, and a plurality of first openings penetrating from the first surface to the second surface; a mask layer including a third surface facing the second surface and a fourth surface opposite the third surface; and an intermediate layer positioned between the second surface of the substrate and the third surface of the mask layer.
- the substrate may include silicon or a silicon compound.
- the mask layer may include a plurality of first regions overlapping the first openings in a planar view and a second region positioned between the plurality of first regions and outside the plurality of first regions in a planar view.
- Each of the plurality of first regions may include an effective area including a plurality of second openings penetrating from the third surface to the fourth surface.
- the intermediate layer may include a first intermediate layer positioned on the second surface of the substrate and including silicon oxide or silicon nitride, and a second intermediate layer positioned between the first intermediate layer and the mask layer and including a metal.
- the second intermediate layer may include an exposed surface that overlaps the first opening but does not overlap the first intermediate layer in a plan view.
- the positional accuracy of the mask layer can be improved.
- FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating an example of an organic device.
- FIG. 1 is a diagram showing an example of a vapor deposition apparatus equipped with a mask.
- FIG. 2 is a plan view showing an example of a mask when viewed from the incident surface side.
- FIG. 2 is a plan view showing an example of a mask when viewed from the exit surface side.
- FIG. 4 is a cross-sectional view of the mask taken along line VV of FIG. 3.
- FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of an outer region of a base material and a frame.
- FIG. 2 is a plan view illustrating an example of a first opening in a substrate and a first region in a mask layer.
- FIG. 8 is a cross-sectional view of the mask of FIG.
- FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating an example of an inner region of a substrate and a mask layer.
- FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of an effective region of a mask layer.
- 10A to 10C are cross-sectional views showing an example of a step of forming a first intermediate layer.
- 10A to 10C are cross-sectional views showing an example of a step of forming a second intermediate layer.
- 10A to 10C are cross-sectional views showing an example of a step of forming a first resist layer.
- FIG. 10 is a plan view illustrating an example of a step of forming a first resist layer.
- 10A to 10C are cross-sectional views showing an example of a step of forming a mask layer.
- FIG. 10 is a cross-sectional view showing an example of a step of polishing a fourth surface of the mask layer.
- 10A to 10C are cross-sectional views showing an example of a step of removing the first resist layer.
- 10A to 10C are cross-sectional views showing an example of a step of forming a protective layer and a second resist layer.
- 1A to 1C are cross-sectional views showing an example of a process for processing a substrate.
- 10A to 10C are cross-sectional views showing an example of a step of removing a part of the first intermediate layer.
- 10A to 10C are cross-sectional views showing an example of a step of partially forming a third resist layer on a second intermediate layer.
- 10A and 10B are cross-sectional views showing an example of a step of removing a part of the second intermediate layer.
- 10A to 10C are cross-sectional views showing an example of a step of removing the second resist layer, the third resist layer, and the protective layer.
- 10A and 10B are diagrams illustrating a heating step for heating a portion of a mask.
- FIG. 2 is a plan view showing an example of light irradiated onto a mask.
- FIG. 2 is a plan view showing an example of light irradiated onto a mask.
- FIG. 2 is a plan view showing an example of light irradiated onto a mask.
- FIG. 10 is a plan view showing an example of a mask before a heating step is performed.
- FIG. 10 is a plan view showing an example of a mask after a heating step has been performed.
- FIG. 10 is a cross-sectional view showing a mask according to a modified example.
- Parameter B is, for example, A1 or more, and may be A2 or more, or A3 or more.
- Parameter B is, for example, A4 or less, A5 or less, or A6 or less.”
- the numerical range of parameter B may be A1 or more and A4 or less, A1 or more and A5 or less, A1 or more and A6 or less, A2 or more and A4 or less, A2 or more and A5 or less, A2 or more and A6 or less, A3 or more and A4 or less, A3 or more and A5 or less, or A3 or more and A6 or less.
- the state in which the face of element A is "opposing" the face of element B includes not only the case in which the face of element A is in contact with the face of element B, but also the case in which element C is located between the faces of element A and element B.
- the term "opposing" is a term that describes the orientation of the two faces.
- the use of the mask is not particularly limited, and this embodiment can be applied to masks used for a variety of purposes.
- the mask of this embodiment may be used to form electrodes of a device for displaying or projecting images or videos to represent virtual reality (VR) or augmented reality (AR).
- the mask of this embodiment may also be used to form electrodes of a display device other than an organic EL display device, such as electrodes of a liquid crystal display device.
- the mask of this embodiment may also be used to form components of devices other than a display device, such as electrodes of a pressure sensor.
- a first aspect of the present disclosure is a mask comprising: a substrate including a first surface, a second surface opposite the first surface, and a plurality of first openings extending from the first surface to the second surface; a mask layer including a third surface facing the second surface and a fourth surface located on the opposite side of the third surface; an intermediate layer located between the second surface of the substrate and the third surface of the mask layer; the substrate comprises silicon or a silicon compound; the mask layer includes a plurality of first regions overlapping the first openings in a plan view, and a second region positioned between the plurality of first regions and outside the plurality of first regions in a plan view, each of the plurality of first regions includes an effective region including a plurality of second openings penetrating from the third surface to the fourth surface; the intermediate layer includes a first intermediate layer located on the second surface of the substrate and containing silicon oxide or silicon nitride, and a second intermediate layer located between the first intermediate layer and the mask layer and containing a metal;
- the second intermediate layer
- a second aspect of the present disclosure may include the following aspect in the mask according to the first aspect described above:
- Each of the plurality of first regions may include a peripheral region surrounding the effective region in a planar view, and the second intermediate layer may extend so as to overlap the peripheral region and the second region of the first region of the mask layer in a planar view.
- a third aspect of the present disclosure may include the following aspect in the mask according to the first or second aspect described above:
- the second intermediate layer may extend so as not to overlap the effective area of the first region of the mask layer in a plan view.
- a fourth aspect of the present disclosure may include the following aspect in the mask according to the first to third aspects described above:
- the second intermediate layer may include an inner edge that surrounds the effective area of the first region of the mask layer in a plan view.
- a fifth aspect of the present disclosure may be a mask according to any one of the first to fourth aspects described above, further comprising the following:
- the first intermediate layer may have a thickness of 0.5 ⁇ m or more.
- a sixth aspect of the present disclosure may be a mask according to any one of the first to fifth aspects described above, with the following feature:
- the thickness of the first intermediate layer may be greater than the thickness of the second intermediate layer.
- a seventh aspect of the present disclosure may be a mask according to any one of the first to sixth aspects described above, with the following configuration:
- the second intermediate layer may include at least a layer made of aluminum or an aluminum alloy.
- An eighth aspect of the present disclosure may be a mask according to any one of the first to seventh aspects described above, with the following configuration:
- the second intermediate layer may include at least a layer made of titanium or a titanium alloy.
- a ninth aspect of the present disclosure may be a mask according to any one of the first to eighth aspects described above, with the following configuration:
- the second intermediate layer may include a first layer made of titanium or a titanium alloy, and a second layer located between the first layer and the mask layer and made of aluminum or an aluminum alloy.
- a tenth aspect of the present disclosure may be a mask according to any one of the first to ninth aspects described above, which may include the following:
- the substrate may include an inner region located between the plurality of first openings in a plan view, and an outer region extending along the outer edge of the substrate and surrounding the plurality of first openings and the inner region in a plan view, and the mask may include a frame connected to the outer region.
- An eleventh aspect of the present disclosure may include the following aspect in the mask according to the tenth aspect described above.
- the mask may include an adhesive layer located between the first surface of the outer region of the substrate and the frame.
- a twelfth aspect of the present disclosure is a vapor deposition method for forming a vapor deposition layer on a substrate using a mask, the method comprising:
- the mask is a substrate including a first surface, a second surface opposite the first surface, and a plurality of first openings extending from the first surface to the second surface; a mask layer including a third surface facing the second surface and a fourth surface located on the opposite side of the third surface; an intermediate layer located between the second surface of the substrate and the third surface of the mask layer;
- the substrate comprises silicon or a silicon compound;
- the mask layer includes a plurality of first regions overlapping the first openings in a plan view, and a second region positioned between the plurality of first regions and outside the plurality of first regions in a plan view, each of the plurality of first regions includes an effective region including a plurality of second openings penetrating from the third surface to the fourth surface;
- the vapor deposition method includes: an alignment step of adjusting the position of the mask
- a thirteenth aspect of the present disclosure may be the vapor deposition method according to the twelfth aspect described above, with the following features:
- the heating step may include an irradiation step of irradiating the portion of the mask with light.
- a fourteenth aspect of the present disclosure may be the vapor deposition method according to the thirteenth aspect described above, which may include the following:
- the intermediate layer may include a first intermediate layer located on the second surface of the substrate and containing silicon oxide, and a second intermediate layer located between the first intermediate layer and the mask layer and containing metal, the second intermediate layer may include an exposed surface that overlaps the first opening but does not overlap the first intermediate layer in a planar view, and in the irradiation step, light may be irradiated onto a portion of the exposed surface of the second intermediate layer.
- a fifteenth aspect of the present disclosure may be the vapor deposition method according to the fourteenth aspect described above, with the following features:
- Each of the plurality of first regions may include a peripheral region surrounding the effective region in a planar view, and the second intermediate layer may extend so as to overlap the peripheral region and the second region of the first region of the mask layer in a planar view.
- a sixteenth aspect of the present disclosure may be the vapor deposition method according to the fourteenth or fifteenth aspect described above, further comprising the following:
- the second intermediate layer may extend so as not to overlap the effective area of the first region of the mask layer in a plan view.
- a seventeenth aspect of the present disclosure may be the vapor deposition method according to any one of the fourteenth to sixteenth aspects described above, further comprising the following:
- the second intermediate layer may include a first layer made of titanium or a titanium alloy, and a second layer made of aluminum or an aluminum alloy and positioned between the first layer and the mask layer, and in the irradiation step, light may be irradiated onto a portion of the exposed surface of the first layer of the second intermediate layer.
- An 18th aspect of the present disclosure may be the vapor deposition method according to any one of the 12th to 17th aspects described above, which may include the following:
- the substrate may include an inner region located between the plurality of first openings in a plan view, and an outer region extending along the outer edge of the substrate and surrounding the plurality of first openings and the inner region in a plan view, and the mask may include a frame connected to the outer region.
- a nineteenth aspect of the present disclosure may be the vapor deposition method according to the eighteenth aspect described above, with the following features:
- the mask may include an adhesive layer located between the first surface of the outer region of the substrate and the frame, and a portion of the adhesive layer may deform in accordance with the portion of the mask heated in the heating step.
- a twentieth aspect of the present disclosure is a method for manufacturing a device, comprising: A method for manufacturing a device, comprising the step of forming the deposition layer on the substrate by the deposition method according to any one of the twelfth to nineteenth aspects.
- This section describes an organic device 100 that includes an organic layer formed using a mask.
- the organic device 100 includes an organic layer or electrode formed using a mask.
- Figure 1 is a cross-sectional view showing an example of an organic device 100.
- the organic device 100 includes a substrate 110 and a plurality of elements 115 arranged along the in-plane direction of the substrate 110.
- the substrate 110 includes a first surface 111 and a second surface 112 located on the opposite side of the first surface 111.
- the elements 115 are located on the first surface 111.
- the elements 115 are, for example, pixels.
- the substrate 110 may include two or more types of elements 115.
- the substrate 110 may include a first element 115A and a second element 115B.
- the substrate 110 may also include a third element.
- the first element 115A, the second element 115B, and the third element are, for example, a red pixel, a blue pixel, and a green pixel.
- the element 115 may include a first electrode 120, an organic layer 130 located on the first electrode 120, and a second electrode 140 located on the organic layer 130.
- the organic device 100 may include an insulating layer 160 located between two adjacent first electrodes 120 in a planar view.
- the insulating layer 160 contains, for example, polyimide.
- the insulating layer 160 may overlap the edge of the first electrode 120.
- Planar view means viewing an object along the normal direction to the surface of a plate-like member such as the substrate 110.
- the substrate 110 may be made of an insulating material.
- Materials that can be used for the substrate 110 include, for example, silicon, quartz glass, Pyrex (registered trademark) glass, synthetic quartz plates, and other less flexible materials, as well as flexible materials such as resin films, optical resin plates, and thin glass.
- the substrate 110 may have a planar shape similar to that of silicon wafers used in semiconductor manufacturing. In this case, the substrate 110 can be processed using equipment that performs semiconductor manufacturing processes. For example, the first electrode 120, insulating layer 160, and the like can be formed on the substrate 110 using equipment that performs semiconductor manufacturing processes.
- Element 115 is configured to achieve some function when a voltage is applied between first electrode 120 and second electrode 140, or when a current flows between first electrode 120 and second electrode 140. For example, if element 115 is a pixel of an organic EL display device, element 115 can emit light that forms an image.
- the first electrode 120 includes a conductive material.
- the first electrode 120 includes a metal, a conductive metal oxide, or another conductive inorganic material.
- the first electrode 120 may include a transparent and conductive metal oxide, such as indium tin oxide.
- the organic layer 130 contains an organic material. When a current is passed through the organic layer 130, the organic layer 130 can perform some function. Passing a current means that a voltage is applied to the organic layer 130, or that a current flows through the organic layer 130.
- the organic layer 130 can be an emissive layer that emits light when a current is passed through it, or a layer whose light transmittance or refractive index changes when a current is passed through it.
- the organic layer 130 may contain an organic semiconductor material.
- the organic layer 130 may include a first organic layer 130A and a second organic layer 130B.
- the first organic layer 130A is included in the first element 115A.
- the second organic layer 130B is included in the second element 115B.
- the organic layer 130 may include a third organic layer included in a third element.
- the first organic layer 130A, the second organic layer 130B, and the third organic layer are, for example, a red light-emitting layer, a blue light-emitting layer, and a green light-emitting layer.
- the organic layer 130 located between them is driven. If the organic layer 130 is an emitting layer, light is emitted from the organic layer 130 and extracted to the outside from the second electrode 140 side or the first electrode 120 side.
- the organic layer 130 may further include a hole injection layer, a hole transport layer, an electron transport layer, an electron injection layer, etc.
- the second electrode 140 may contain a conductive material such as a metal.
- a conductive material such as a metal. Examples of materials that can be used for the second electrode 140 include platinum, gold, silver, copper, iron, tin, chromium, aluminum, indium, lithium, sodium, potassium, calcium, magnesium, chromium, carbon, and alloys thereof. As shown in FIG. 1, the second electrode 140 may extend so as to overlap two adjacent organic layers 130 in a planar view.
- FIG. 2 is a diagram showing a vapor deposition device 10.
- the vapor deposition device 10 performs a vapor deposition process in which a vapor deposition material is deposited on a target object.
- the vapor deposition device 10 may include an evaporation source 6, a heater 8, and a mask 20 therein.
- the vapor deposition device 10 may further include an exhaust means for creating a vacuum atmosphere inside the vapor deposition device 10.
- the evaporation source 6 is, for example, a crucible.
- the evaporation source 6 contains an evaporation material 7, such as an organic material or a metallic material.
- the heater 8 heats the evaporation source 6 to evaporate the evaporation material 7 in a vacuum atmosphere.
- the mask 20 includes an incident surface 201, an exit surface 202, a plurality of first openings 31, and a plurality of second openings 41.
- the incident surface 201 faces the deposition source 6.
- the exit surface 202 is located opposite the incident surface 201.
- the exit surface 202 faces the first surface 111 of the substrate 110.
- the first opening 31 is located on the incident surface 201.
- the second opening 41 is located on the exit surface 202.
- the first opening 31 and the second opening 41 are connected in the thickness direction of the mask 20.
- the plurality of second openings 41 overlap one first opening 31 in a planar view.
- a portion of the deposition material 7 that enters the mask 20 from the exit surface 202 passes through the first openings 31 and the second openings 41 and exits from the exit surface 202.
- the deposition material 7 that exits from the exit surface 202 adheres to the first surface 111 of the substrate 110.
- the exit surface 202 of the mask 20 may be in contact with the first surface 111 of the
- the deposition apparatus 10 may include a magnet 5 disposed on the second surface 112 side of the substrate 110. If the mask 20 contains a magnetic material, the magnet 5 can attract the mask 20 toward the substrate 110 by magnetic force. As a result, the gap between the mask 20 and the substrate 110 can be reduced or eliminated. As a result, the occurrence of shadows during the deposition process can be suppressed.
- a shadow refers to a phenomenon in which the thickness of the organic layer 130 formed near the wall surface of the second opening 41 is smaller than the thickness of the organic layer 130 formed in the center of the second opening 41. Shadows occur due to the deposition material 7 adhering to the wall surface of the mask 20, the deposition material 7 entering the gap between the mask 20 and the substrate 110, etc.
- the mask 20 may be supported by a frame 60.
- the frame 60 may be located at the incident surface 201 of the mask 20.
- the frame 60 includes a first frame surface 601 and a second frame surface 602. A portion of the second frame surface 602 faces the incident surface 201 of the mask 20.
- the first frame surface 601 is located on the opposite side of the second frame surface 602.
- the frame 60 has one third opening 61 formed therein, penetrating from the first frame surface 601 to the second frame surface 602.
- the one third opening 61 overlaps with multiple first openings 31 in a plan view.
- An apparatus including the mask 20 and frame 60 is also referred to as a mask apparatus 15.
- Figure 3 is a plan view showing an example of the mask 20 and mask device 15 when viewed from the incident surface 201 side.
- Figure 4 is a plan view showing an example of the mask 20 and mask device 15 when viewed from the exit surface 202 side.
- Figure 5 is a cross-sectional view of the mask 20 and mask device 15 taken along line V-V in Figure 3.
- the mask 20 comprises a substrate 30, a mask layer 40, and an intermediate layer 50.
- the substrate 30 includes a first surface 301, a second surface 302, a plurality of first openings 31, and a plurality of first wall surfaces 32.
- the first surface 301 may constitute the incident surface 201.
- the second surface 302 is located on the opposite side of the first surface 301.
- the first wall surface 32 is located between the first surface 301 and the second surface 302.
- the first opening 31 penetrates the substrate 30 from the first surface 301 to the second surface 302.
- the substrate 30 may include a plurality of first openings 31.
- the plurality of first openings 31 may be aligned in a first direction D1 and a second direction D2.
- the second direction D2 may be perpendicular to the first direction D1.
- the first direction D1 and the second direction D2 are parallel to the first surface 301.
- One first opening 31 may correspond to one device.
- one first opening 31 may correspond to one screen of an organic EL display device.
- a mask 20 including multiple first openings 31 can simultaneously form organic layer patterns corresponding to multiple screens on the substrate 110.
- the first opening 31 may have a rectangular outline in a plan view.
- the first wall surface 32 faces the first opening 31.
- the first wall surface 32 extends along the normal direction of the first surface 301.
- the area of the substrate 30 other than the first openings 31 may be divided into an outer area 35 and an inner area 36.
- the inner area 36 is the area of the substrate 30 located between two adjacent first openings 31 in a planar view.
- the outer area 35 is the area of the substrate 30 located between the outer edge 303 of the substrate 30 and the first openings 31 in a planar view.
- the inner area 36 may extend in the first direction D1 and the second direction D2.
- the substrate 30 may include an alignment mark 39.
- the alignment mark 39 is formed, for example, on the second surface 302.
- the alignment mark 39 may also be formed on the first surface 301.
- the alignment mark 39 is used, for example, to adjust the relative position of the substrate 110 with respect to the mask 20. If the substrate 110 has the property of transmitting visible light, the alignment mark 39 can be seen through the substrate 110.
- the alignment mark 39 may have a circular outline in a plan view. Although not shown, the alignment mark 39 may have an outline other than a circle, such as a rectangle or a cross. The alignment mark 39 may be located in the outer region 35 or the inner region 36.
- the shape of the alignment mark 39 in the cross-sectional view is arbitrary.
- the alignment mark 39 may include a recess located on the first surface 301 or the second surface 302.
- the alignment mark 39 may include a hole penetrating from the first surface 301 to the second surface 302.
- the recess and hole may be formed by etching the first surface 301 or the second surface 302.
- the recess and hole may be formed by irradiating the first surface 301 or the second surface 302 with a laser.
- the alignment mark 39 may include a layer located on the first surface 301 or the second surface 302. The layer is formed from a material different from the substrate 30.
- the alignment mark 39 may be formed in a layer other than the substrate 30.
- the substrate 30 includes silicon or a silicon compound.
- the substrate 30 is produced, for example, by processing a silicon wafer.
- the outer edge 303 of the substrate 30 may include a straight portion.
- the straight portion is also called an orientation flat.
- the outer edge 303 may have a notch formed therein.
- the notch is also called a notch.
- the orientation flat and notch represent the crystal orientation of the silicon wafer.
- the substrate 30 may have the property of transmitting light used in the heating process described below.
- the silicon compound is, for example, glass such as quartz glass.
- the maximum dimension S1 of the substrate 30 in a plan view is, for example, 100 mm or more, or may be 150 mm or more, or 200 mm or more.
- Dimension S1 is, for example, 500 mm or less, or may be 400 mm or less, or may be 300 mm or less.
- the dimension S2 of the first openings 31 in the direction in which the first openings 31 are aligned is, for example, 5 mm or more, or may be 10 mm or more, or 20 mm or more.
- the dimension S2 is, for example, 100 mm or less, or may be 50 mm or less, or may be 30 mm or less.
- the distance S3 between two first openings 31 in the direction in which the first openings 31 are aligned is, for example, 0.1 mm or more, or may be 0.5 mm or more, or 1.0 mm or more.
- the distance S3 is, for example, 20 mm or less, or may be 15 mm or less, or may be 10 mm or less.
- the thickness of the substrate 30 is defined as the maximum thickness T1 of the outer region 35.
- Thickness T1 is, for example, 50 ⁇ m or more, and may be 100 ⁇ m or more, or 200 ⁇ m or more.
- Thickness T1 is, for example, 1000 ⁇ m or less, and may be 800 ⁇ m or less, or 600 ⁇ m or less.
- the mask layer 40 includes a third surface 401, a fourth surface 402, and a plurality of second openings 41.
- the third surface 401 faces the second surface 302 or the first opening 31 of the substrate 30.
- the fourth surface 402 is located on the opposite side of the third surface 401 in the thickness direction of the substrate 30.
- the fourth surface 402 may constitute the exit surface 202 of the mask 20.
- the second openings 41 penetrate from the third surface 401 to the fourth surface 402.
- One second opening 41 corresponds to one vapor deposition layer.
- the vapor deposition layer is, for example, the organic layer 130.
- a group of multiple regularly arranged second openings 41 corresponds to one screen of the organic EL display device. As shown in Figures 3 and 4, a group of multiple regularly arranged second openings 41 may overlap one first opening 31 in a planar view.
- the mask layer 40 may include a plurality of first regions 43 and second regions 44 in a planar view.
- the mask layer 40 may be partitioned into a plurality of first regions 43 and second regions 44 in a planar view.
- the first region 43 is a region of the mask layer 40 that overlaps the first opening 31 in a planar view.
- the second region 44 is a region located between and outside the multiple first regions 43 in a planar view.
- the “outside” is the side away from the center point of the mask 20 in a planar view.
- the “inside” is the side closer to the center point of the mask 20 in a planar view.
- the intermediate layer 50 is a layer located between the second surface 302 of the substrate 30 and the third surface 401 of the mask layer 40 in the thickness direction of the mask 20.
- the intermediate layer 50 is arranged at least in a position overlapping the inner region 36 of the substrate 30 in a plan view. A portion of the intermediate layer 50 may be arranged in a position overlapping the first opening 31 of the substrate 30.
- the frame 60 is a member that is connected to the mask 20 so that it can be grasped when handling the mask 20, for example, when moving the mask 20. Connecting the frame 60 to the mask 20 makes it easier to handle the mask 20.
- the frame 60 is connected to the outer region 35 of the substrate 30.
- the second frame surface 602 of the frame 60 may be connected to the first surface 301 of the outer region 35 of the substrate 30.
- An adhesive layer 70 may be disposed between the first surface 301 of the outer region 35 and the second frame surface 602 of the frame 60.
- the frame 60 may be connected to the substrate 30 via the adhesive layer 70.
- the frame 60 does not overlap the first opening 31 of the substrate 30. Furthermore, in a plan view, at least a portion of the frame 60 extends to the outside of the outer edge 303 of the substrate 30. This allows the frame 60 to expand the area for gripping when handling the mask 20.
- the frame 60 may include an area that extends circumferentially outside the outer edge 303 of the substrate 30 in a plan view.
- the frame 60 may include an outer edge 603 that surrounds the outer edge 303 of the substrate 30 in a plan view.
- FIG. 6 is a cross-sectional view showing an example of the outer region 35 of the base material 30 and the frame 60 .
- the distance S9 between the outer edge 603 of the frame 60 and the outer edge 303 of the base material 30 in the planar direction of the first surface 301 of the base material 30 is, for example, 5 mm or more, or may be 10 mm or more, or may be 15 mm or more.
- the distance S9 is, for example, 100 mm or less, or may be 60 mm or less, or may be 30 mm or less.
- the frame 60 may contain a glass material or a metal material.
- Glass materials include quartz glass, borosilicate glass, alkali-free glass, soda glass, etc.
- Metal materials include invar materials and stainless steels such as SUS430 and SUS304. By including these materials in the frame 60, the rigidity of the frame 60 can be made higher than the rigidity of the substrate 30.
- the material of the frame 60 may be determined so that the frame 60 has the required rigidity, taking into account the gripping strength of the operator or robot hand handling the mask device 15.
- the linear thermal expansion coefficient of the frame 60 is approximately the same as the linear thermal expansion coefficient of the substrate 30. This prevents a difference in the elongation rates of the frame 60 and the substrate 30 from occurring when the mask device 15 is heated.
- the absolute value of the difference between the linear thermal expansion coefficient of the frame 60 and the linear thermal expansion coefficient of the substrate 30 is, for example, 15 ppm/°C or less, or may be 10 ppm/°C or less, or 5.0 ppm/°C or less.
- the thickness T5 of the frame 60 is, for example, 500 ⁇ m or more, and may be 1 mm or more, or 5 mm or more.
- the thickness T5 is, for example, 30 mm or less, and may be 20 mm or less, or 10 mm or less.
- the adhesive layer 70 secures the frame 60 to the substrate 30.
- the adhesive layer 70 may include a surface that contacts the first surface 301 and a surface that contacts the frame second surface 602.
- the mask device 15 may include a layer located between the frame second surface 602 of the frame 60 and the adhesive layer 70.
- the mask device 15 may include a layer located between the first surface 301 of the substrate 30 and the adhesive layer 70.
- the adhesive layer 70 may contain a glass material, an inorganic material, a metal material, or a resin material.
- the adhesive layer 70 may be formed from glass frit, glass paste, solder paste, conductive paste, epoxy resin, polyimide, acrylic resin, or the like.
- materials such as Aremcobond 526N, a high-heat-resistant epoxy adhesive manufactured by Aremco Products, or WORLDROCK® 5910 (product number) or WORLDROCK® 8723K9B (product number) UV-curable adhesives manufactured by Kyoritsu Chemical Industries Co., Ltd. can be used to form the adhesive layer 70.
- Using a highly solvent-resistant material for the adhesive layer 70 can prevent deformation of the adhesive layer 70 upon contact with cleaning fluids, which could result in the frame 60 unintentionally separating from the mask 20 when the mask device 15 used in the vapor deposition process is cleaned to remove the vapor deposition material.
- a highly solvent-resistant material for the adhesive layer 70 can prevent deformation of the adhesive layer 70 upon contact with cleaning fluids, which could result in the frame 60 unintentionally separating from the mask 20 when the mask device 15 used in the vapor deposition process is cleaned to remove the vapor deposition material.
- ThreeBond Co., Ltd.'s ultraviolet-curing adhesive "ThreeBond (registered trademark) 3026E (product name)" can be used as the material for forming the adhesive layer 70.
- the thickness T6 of the adhesive layer 70 is, for example, 0.05 ⁇ m or more, and may be 5 ⁇ m or more, or 10 ⁇ m or more.
- the thickness T6 of the adhesive layer 70 is, for example, 100 ⁇ m or less, and may be 50 ⁇ m or less, or 20 ⁇ m or less.
- the dimension S10 of the adhesive layer 70 in the direction from the inner edge 604 toward the outer edge 603 of the frame 60 is, for example, 5 mm or more, or may be 10 mm or more, or 15 mm or more.
- the dimension S10 is, for example, 100 mm or less, or may be 60 mm or less, or may be 30 mm or less.
- the inner edge 604 of the frame 60 faces the third opening 61.
- a heating step is performed in which a portion of the mask 20 is heated during the alignment step of adjusting the position of the mask 20 relative to the substrate 110.
- the portion of the adhesive layer 70 may deform in response to the movement of the heated portion of the mask 20.
- the portion of the adhesive layer 70 may deform in response to the thermal expansion of the heated portion of the mask 20.
- the frame 60 may remain stationary.
- the thickness T6 and dimension S10 of the adhesive layer 70 may be set to cause such deformation. The greater the thickness T6, the more likely the portion of the adhesive layer 70 will deform in response to the movement of the heated portion of the mask 20.
- the smaller the dimension S10 the more likely the portion of the adhesive layer 70 will deform in response to the movement of the heated portion of the mask 20.
- Figure 7 is a plan view showing an example of the first opening 31 in the substrate 30 and the first region 43 in the mask layer 40.
- Figure 8 is a cross-sectional view of the mask 20 in Figure 7 taken along line VIII-VIII.
- the inner region 36 of the base material 30 may include, in a plan view, a plurality of first bar regions 361 and a plurality of second bar regions 362.
- the first bar region 361 is a portion of the inner region 36 extending in the first direction D1.
- the second bar region 362 is a portion of the inner region 36 extending in the second direction D2.
- each of the plurality of first openings 31 is surrounded by two first bar regions 361 and two second bar regions 362.
- the region where the first bar region 361 and the second bar region 362 intersect is also referred to as the intersection region 363.
- Each of the multiple first regions 43 may include an effective region 431 and a peripheral region 432.
- the effective region 431 is a portion of the first region 43 that includes the multiple second openings 41.
- the multiple second openings 41 located in the effective region 431 are regularly arranged in a planar view.
- the multiple second openings 41 located in the effective region 431 are regularly arranged along the first direction D1 and the second direction D2.
- the peripheral region 432 is a portion of the first region 43 that surrounds the effective region 431 in a planar view.
- the effective region 431 and the peripheral region 432 are bounded by an envelope 433 that surrounds the regularly arranged multiple second openings 41 in a planar view.
- the intermediate layer 50 includes at least a first intermediate layer 51 and a second intermediate layer 52.
- the first intermediate layer 51 is located on the second surface 302 of the inner region 36 of the substrate 30.
- the first intermediate layer 51 does not have to overlap the first opening 31 in a planar view.
- the first intermediate layer 51 may include an inner edge 511 that coincides with the first wall surface 32 of the inner region 36 of the substrate 30. "Coinciding" means that the difference in the position between the first wall surface 32 of the inner region 36 and the position of the inner edge 511 of the first intermediate layer 51 in the planar direction of the second surface 302 of the substrate 30 is 1.0 ⁇ m or less.
- the inner edge 511 of the first intermediate layer 51 located in the inner region 36 may extend continuously to surround the effective region 431 in a planar view.
- the inner edge 511 of the first intermediate layer 51 located in the inner region 36 may extend continuously to surround the peripheral region 432 in a planar view.
- the inner edge 511 of the first intermediate layer 51 located in the inner region 36 may extend continuously to surround the inner edge 521 (described later) of the second intermediate layer 52 in a planar view, and the inner edge 521 of the second intermediate layer 52 may extend continuously to surround the effective region 431 in a planar view.
- the first intermediate layer 51 may also be located on the second surface 302 of the outer region 35 of the substrate 30.
- the first intermediate layer 51 may extend to overlap the outer region 35 and the inner region 36 of the substrate 30.
- the first intermediate layer 51 may be made of an insulating material.
- the first intermediate layer 51 may contain an inorganic compound such as silicon oxide or silicon nitride.
- the first intermediate layer 51 has a lower thermal conductivity than the second intermediate layer 52. Therefore, heat conduction in the thickness direction of the first intermediate layer 51 is less likely to occur than heat conduction in the surface direction of the second intermediate layer 52.
- the first intermediate layer 51 may have the property of transmitting light used in the heating process described below.
- the second intermediate layer 52 is located between the first intermediate layer 51 and the mask layer 40.
- the second intermediate layer 52 includes an exposed surface 522.
- the exposed surface 522 is a surface of the second intermediate layer 52 that overlaps the first opening 31 but does not overlap the first intermediate layer 51 in a plan view.
- the exposed surface 522 faces the first opening 31.
- the second intermediate layer 52 may be made of a conductive material.
- the second intermediate layer 52 may contain a metal.
- the second intermediate layer 52 has a higher thermal conductivity than the first intermediate layer 51.
- the metal of the second intermediate layer 52 is, for example, nickel, copper, titanium, aluminum, iron, etc., or an alloy thereof.
- the second intermediate layer 52 may include at least a layer made of aluminum or an aluminum alloy.
- the second intermediate layer 52 may include at least a layer made of titanium or a titanium alloy.
- the second intermediate layer 52 may include at least a layer made of an iron alloy containing nickel.
- An example of an iron alloy containing nickel is permalloy. Permalloy is an iron alloy containing 35% to 80% nickel by weight.
- the second intermediate layer 52 may extend to overlap the peripheral region 432 of the first region 43 and the second region 44 of the mask layer 40 in a planar view.
- the light energy received by the exposed surface 522 of the second intermediate layer 52 is transferred as heat to the portion of the second intermediate layer 52 that overlaps the second region 44 and the inner region 36 in a planar view.
- a single second intermediate layer 52 may extend so as to overlap the peripheral regions 432 of multiple first regions 43.
- a single second intermediate layer 52 may extend so as to overlap the peripheral regions 432 of four or more first regions 43.
- multiple first crossbar regions 361 and multiple second crossbar regions 362 can be heated uniformly.
- the second intermediate layer 52 may be divided so that it is not continuous across the entire area of the mask 20.
- the second intermediate layer 52 may be divided into at least four or more pieces. By dividing the second intermediate layer 52, the range through which heat is conducted by the second intermediate layer 52 is limited. This makes it possible to cause thermal expansion preferentially only in a portion of the multiple first crosspiece regions 361 and the multiple second crosspiece regions 362.
- the second intermediate layer 52 may extend so as not to overlap the effective area 431 of the first region 43 of the mask layer 40 in a planar view.
- the second intermediate layer 52 may include an inner edge 521 that surrounds the effective area 431 in a planar view.
- Figure 9 is a cross-sectional view showing an example of the inner region 36 of the substrate 30 and the mask layer 40.
- Figure 10 is a cross-sectional view showing the effective area 431 of the first region 43 of the mask layer 40.
- the mask layer 40 includes a second wall surface 42 facing the second opening 41.
- Symbol S6 represents the distance in the surface direction of the substrate 30 between the second wall surface 42 of the mask layer 40 and the first wall surface 32 of the substrate 30.
- Distance S6 is, for example, 1.0 ⁇ m or more, and may be 2.0 ⁇ m or more, or 3.0 ⁇ m or more.
- Distance S6 is, for example, 10.0 ⁇ m or less, or may be 7.0 ⁇ m or less, or may be 5.0 ⁇ m or less.
- the symbol S7 represents the distance in the surface direction of the substrate 30 between the inner edge 521 of the second intermediate layer 52 and the first wall surface 32 of the substrate 30.
- the distance S7 may be smaller than the distance S6.
- the distance S7 is, for example, 1.0 ⁇ m or more, or may be 2.0 ⁇ m or more, or may be 3.0 ⁇ m or more.
- the distance S6 is, for example, 10.0 ⁇ m or less, or may be 7.0 ⁇ m or less, or may be 5.0 ⁇ m or less.
- the first intermediate layer 51 has a thickness T3.
- the thickness T3 is, for example, 0.1 ⁇ m or more, and may be 0.3 ⁇ m or more, or 0.5 ⁇ m or more. The greater the thickness T3, the more heat conduction in the thickness direction from the second intermediate layer 52 to the substrate 30 via the first intermediate layer 51 is suppressed.
- the thickness T3 is, for example, 5.0 ⁇ m or less, and may be 3.0 ⁇ m or less, or 1.0 ⁇ m or less.
- the second intermediate layer 52 has a thickness T4.
- Thickness T4 is, for example, 0.01 ⁇ m or more, and may be 0.03 ⁇ m or more, or 0.05 ⁇ m or more. The greater the thickness T4, the more the thermal conduction in the surface direction of the second intermediate layer 52 is promoted. Thickness T4 is, for example, 10.0 ⁇ m or less, and may be 1.0 ⁇ m or less, or 0.10 ⁇ m or less.
- the thickness T3 of the first intermediate layer 51 may be greater than the thickness T4 of the second intermediate layer 52. This can improve the temperature uniformity in one first crosspiece region 361 or one second crosspiece region 362.
- T3/T4, which is the ratio of thickness T3 to thickness T4 is, for example, 1.10 or more, or may be 1.50 or more, or may be 2.00 or more.
- T3/T4 is, for example, 5.00 or less, or may be 4.00 or less, or may be 3.00 or less.
- the thickness T3 of the first intermediate layer 51 may be equal to or smaller than the thickness T4 of the second intermediate layer 52.
- T3/T4 is, for example, less than 1.10, and may be 1.00 or less, or 0.80 or less.
- thermal expansion may occur in the mask layer 40. If the thermal expansion occurring in the mask layer 40 differs from the thermal expansion occurring in the substrate 30, stress will occur between the mask layer 40 and the substrate 30 in the surface direction of the substrate 30.
- An intermediate layer 50 is disposed between the mask 20 and the substrate 30.
- the intermediate layer 50 can function to relieve stress caused by the difference in thermal expansion occurring in the mask layer 40 and the thermal expansion occurring in the substrate 30.
- the intermediate layer 50 includes a first intermediate layer 51 and a second intermediate layer 52. Therefore, stress can be relieved more effectively than when the intermediate layer 50 consists of a single layer.
- the second intermediate layer 52 may include a first layer 53 and a second layer 54.
- the portion of the first layer 53 that overlaps the first opening 31 in a planar view may constitute an exposed surface 522.
- the portion of the first layer 53 that does not overlap the first opening 31 in a planar view may be in contact with the first intermediate layer 51.
- the second layer 54 is located between the first layer 53 and the mask layer 40.
- the second layer 54 may be in contact with the first layer 53.
- the second layer 54 may be in contact with the mask layer 40.
- the first layer 53 may be made of titanium or a titanium alloy. Titanium and titanium alloys have the property of absorbing light. By having the first layer 53 made of titanium or a titanium alloy form the exposed surface 522, the energy of light irradiated onto the mask 20 can be efficiently converted into heat.
- the second layer 54 may be made of aluminum or an aluminum alloy.
- the aluminum alloy contains, for example, aluminum and neodymium.
- Aluminum or an aluminum alloy has a higher thermal conductivity than titanium or a titanium alloy. Heat generated in the first layer 53 is efficiently transferred in the plane direction of the substrate 30 by the second layer 54.
- Figure 10 is a cross-sectional view showing an example of the effective area 431 of the first region 43 of the mask layer 40.
- the effective area 431 includes the second wall surface 42 facing the second opening 41.
- the effective area 431 may include a metal layer.
- the effective area 431 may also be composed of only a metal layer.
- the layer structure of the surrounding area 432 and the second region 44 may be the same as the layer structure of the effective area 431.
- the symbol R1 represents the dimension of the second opening 41 on the third surface 401.
- the symbol R2 represents the dimension of the second opening 41 on the fourth surface 402.
- the dimension R1 is also referred to as the first dimension.
- the dimension R2 is also referred to as the second dimension.
- the dimension of the deposition layer formed on the substrate 110 by the deposition process using the mask 20 is determined according to the second dimension R2.
- the first dimension R1 may be greater than the second dimension R2.
- the second dimension R2 may be smaller than the first dimension R1.
- the first dimension R1 and the second dimension R2 are determined in the direction in which the second openings 41 are aligned.
- the second wall surface 42 may include a tapered surface 42a that widens away from the center of the second opening 41 as it moves from the fourth surface 402 toward the third surface 401.
- the dimension R1 can be made larger than the dimension R2.
- symbol S8 represents the width of the tapered surface 42a in the direction in which the second openings 41 are aligned.
- Width S8 is, for example, 0.2 ⁇ m or more, and may be 0.5 ⁇ m or more, or 1.0 ⁇ m or more.
- Width S8 is, for example, 25 ⁇ m or less, and may be 20 ⁇ m or less, or 10 ⁇ m or less.
- the symbol ⁇ 1 represents the angle formed between the second wall surface 42 and the fourth surface 402.
- the angle ⁇ 1 is, for example, 50° or greater, and may be 55° or greater, or 60° or greater.
- the angle ⁇ 1 is, for example, less than 90°, and may be 85° or less, or 80° or less.
- the thickness T2 of the mask layer 40 in the effective region 431 is smaller than the thickness T1 of the substrate 30.
- the thickness T2 is, for example, 25.0 ⁇ m or less, and may be 10.0 ⁇ m or less, or 5.0 ⁇ m or less. As a result, the occurrence of shadows can be suppressed.
- the thickness T2 is, for example, 0.5 ⁇ m or more, and may be 1.0 ⁇ m or more, or 2.0 ⁇ m or more. Therefore, defects such as pinholes and deformations can be suppressed from occurring in the effective region 431.
- the distance S5 between the two second wall surfaces 42 in the direction in which the second openings 41 are aligned is, for example, 1.0 ⁇ m or more, and may be 2.0 ⁇ m or more, or 3.0 ⁇ m or more.
- the distance S5 is, for example, 25.0 ⁇ m or less, and may be 10.0 ⁇ m or less, or 5.0 ⁇ m or less.
- the metal layer of the mask layer 40 may include a magnetic material or a non-magnetic material.
- Magnetic materials include, for example, nickel, iron, cobalt, and alloys thereof.
- Non-magnetic materials include, for example, copper, aluminum, titanium, chromium, and alloys thereof.
- the mask layer 40 may include a seed layer.
- the seed layer is a layer that carries charge to the plating solution when a metal layer is formed by electrolytic plating.
- the seed layer may include a metal. Examples of metals include nickel, gold, copper, titanium, aluminum, iron, etc., and alloys thereof.
- the seed layer may include at least a layer made of an iron alloy containing nickel. An example of an iron alloy containing nickel is permalloy.
- the seed layer may be composed of a single layer or multiple layers.
- the thickness of the seed layer is, for example, 2.0 nm or more, and may be 10.0 nm or more, or 30.0 nm or more.
- the thickness of the seed layer is, for example, 5.0 ⁇ m or less, and may be 1.0 ⁇ m or less, or 150 nm or less.
- each layer The thickness of each layer, the dimensions of each component, the spacing, etc. are measured by observing an image of the cross section of the mask 20 using a scanning electron microscope.
- a substrate 30 is prepared.
- a silicon wafer may be used as the substrate 30.
- the first surface 301 and the second surface 302 of the substrate 30 may be polished to a mirror finish.
- the arithmetic mean roughness Ra of the first surface 301 and the second surface 302 may be 1.5 nm or less, or 1.0 nm or less.
- the surface orientation of the first surface 301 and the second surface 302 may be (100), (110), etc.
- a first intermediate layer 51 is formed on the second surface 302 of the substrate 30.
- the first intermediate layer 51 may be formed over the entire second surface 302.
- the first intermediate layer 51 may be formed by chemical vapor deposition.
- the first intermediate layer 51 may be formed by chemical vapor deposition using tetraethyl silicate Si(OC 2 H 5 ) 4 as a raw material. Tetraethyl silicate is also called TEOS.
- Examples of chemical vapor deposition include low-pressure chemical vapor deposition (LCVD) and plasma-enhanced CVD.
- the first intermediate layer 51 may be formed by a physical film formation method.
- physical film formation methods include sputtering, vapor deposition, and ion plating.
- the first intermediate layer 51 may be formed by performing a thermal oxidation treatment or the like on the surface of the substrate 30.
- a second intermediate layer 52 is formed on the first intermediate layer 51.
- the second intermediate layer 52 may be formed on the entire surface of the first intermediate layer 51.
- the second intermediate layer 52 may be formed by a physical film formation method such as sputtering, vapor deposition, or ion plating.
- a step of forming a first resist layer 55 on the second intermediate layer 52 is carried out.
- a dry film resist may be attached to the second intermediate layer 52.
- a solution containing a resist material may be applied to the second intermediate layer 52.
- the first resist layer 55 may contain a positive resist material or a negative resist material. If the first resist layer 55 contains an inorganic compound such as silicon oxide, the first resist layer 55 may be formed by a vapor deposition method such as CVD.
- Figures 13A and 13B are a cross-sectional view and a plan view showing the processed first resist layer 55.
- the first resist layer 55 includes a resist first surface 551 facing the second surface 302 of the substrate 30, and a resist second surface 552 located on the opposite side of the resist first surface 551.
- the first resist layer 55 includes a plurality of island portions 573.
- the second openings 41 described above in the mask 20 are formed at the positions of the island portions 573.
- the method for processing the first resist layer 55 is not particularly limited.
- the first resist layer 55 may be processed by exposing and developing the first resist layer 55.
- the first resist layer 55 may be processed by dry etching using an etching gas. The dry etching may be reactive ion etching.
- a step of forming a mask layer 40 is carried out.
- the mask layer 40 is formed in the gaps 574 between the multiple island portions 573.
- the mask layer 40 is also formed outside the multiple island portions 573.
- Figure 14 is a cross-sectional view showing the mask layer 40.
- the mask layer 40 may be formed by a plating process.
- a plating solution containing ions of the metal that constitutes the mask layer 40 is supplied to the gaps 574 in the first resist layer 55.
- the plating process may be an electrolytic plating process or an electroless plating process.
- a seed layer may be formed on the second intermediate layer 52.
- the second intermediate layer 52 may function as a seed layer.
- the mask layer 40 may protrude above the second resist surface 552 of the first resist layer 55 in the thickness direction of the substrate 30. In other words, the upper surface of the mask layer 40 may be located above the second resist surface 552.
- a polishing process may be carried out.
- the portion of the mask layer 40 that protrudes above the second resist surface 552 of the first resist layer 55 is polished.
- Figure 15 is a cross-sectional view showing the polished mask layer 40.
- the mask layer 40 may be polished by chemical mechanical polishing.
- an insulating layer removal process is carried out to remove the first resist layer 55.
- a substrate processing process is carried out to form a first opening 31 in the substrate 30.
- a second resist layer 38 may be formed partially on the first surface 301.
- a resist opening 381 is formed in the portion of the second resist layer 38 corresponding to the first opening 31.
- a protective layer 72 may be formed to cover the mask layer 40.
- the second resist layer 38 may be a photoresist.
- the second resist layer 38 is formed on the first surface 301 by first coating the first surface 301 with a liquid resist material. After coating, a step of heating the second resist layer 38 may be performed. Next, a photolithography process is performed in which the second resist layer 38 is exposed and developed. As a result, resist openings 381 can be formed in the second resist layer 38.
- the second resist layer 38 may be a silicon oxide film partially formed on the first surface 301.
- the silicon oxide film is formed, for example, by partially performing a thermal oxidation process on the first surface 301.
- the silicon oxide film may be formed on the substrate 30 before the intermediate layer 50 is laminated on the substrate 30.
- the substrate 30 is etched from the first surface 301 side to form a first opening 31 in the substrate 30.
- the etching may be dry etching using an etching gas. If the intermediate layer 50 is resistant to the etchant, the etching is prevented from progressing to the mask layer 40, as shown in Fig. 18.
- the etching gas is, for example, SF6 gas.
- a first intermediate layer removal process is carried out to remove a portion of the first intermediate layer 51.
- the first intermediate layer removal process is carried out by supplying an etchant for the first intermediate layer 51 to the first opening 31.
- the first intermediate layer 51 that overlaps the first opening 31 in plan view is removed.
- the first intermediate layer 51 may be removed by dry etching using an etching gas.
- the dry etching may be reactive ion etching.
- a third resist layer 58 is formed on a portion of the second intermediate layer 52 that overlaps the first opening 31 in a planar view.
- the third resist layer 58 is formed, for example, on a portion of the second intermediate layer 52 that overlaps the peripheral region 432 of the mask layer 40 in a planar view.
- a second intermediate layer removal process is carried out to remove a portion of the second intermediate layer 52.
- the second intermediate layer removal process is carried out by supplying an etchant for the second intermediate layer 52 to the first opening 31.
- the second intermediate layer 52 may be removed by dry etching using a fluorine-based gas or the like, or by wet etching using an acidic etching solution.
- Figure 22 is a cross-sectional view showing the mask 20 after the second resist layer 38, the third resist layer 58, and the protective layer 72 have been removed.
- the frame 60 is connected to the mask 20.
- the frame 60 is connected to the mask 20 by an adhesive layer 70.
- the mask device 15 is obtained.
- the mask device 15 is placed inside the chamber of the vapor deposition device 10.
- the frame 60 of the mask device 15 may be supported by a holder (not shown).
- the substrate 110 is placed inside the chamber.
- an alignment process is performed to adjust the position of the mask 20 relative to the substrate 110.
- the position of the mask 20 relative to the substrate 110 may be calculated based on multiple alignment marks 39 on the mask 20.
- the alignment step may include a heating step in which a portion of the mask 20 is heated.
- the heating step is performed when the position of a portion of the mask 20 relative to the substrate 110 is deviated from its ideal position.
- the portion of the mask that is deviated from its ideal position is also referred to as a misalignment portion.
- the portion of the mask 20 that is heated may or may not include a misalignment portion.
- the heating step may include an irradiation step in which an irradiation device 80 irradiates a portion of the mask 20 with light L1, as shown in FIG. 23.
- the irradiation device 80 emits light toward the incident surface 201 of the mask 20.
- a portion of the mask 20 absorbs the energy of light L1
- that portion of the mask 20 is heated.
- the second intermediate layer 52 absorbs the light energy.
- the energy of light L1 absorbed by the second intermediate layer 52 is conducted through the second intermediate layer 52 as heat.
- the temperature of the portion of the second intermediate layer 52 irradiated with the light and the surrounding portion of the second intermediate layer 52 increases.
- the heat of the second intermediate layer 52 is also conducted in the thickness direction of the mask 20. As a result, the temperatures of the first intermediate layer 51 and the substrate 30 also increase partially.
- the amount and direction of movement of the misalignment portion of the mask 20 changes depending on the irradiation position, irradiation range, irradiation intensity, etc. of the light L1.
- the position of the misalignment portion of the mask 20 can be brought closer to the ideal position.
- the light irradiated onto the mask 20 may be infrared light.
- the wavelength of the light L1 is, for example, 1000 nm or more, and may be 1050 nm or more.
- the wavelength of the light L1 is, for example, 1200 nm or less, and may be 1150 nm or less.
- FIG. 24A is a plan view showing an example of light irradiated onto the mask 20.
- the symbol L2 represents a spot on the surface of the mask 20 of the light irradiated onto the mask 20. As shown in FIG. 24A, the spot L2 may be located in a portion of the inner region 36.
- the substrate 30 and the first intermediate layer 51 have the property of transmitting light, the light can reach the second intermediate layer 52.
- the second intermediate layer 52 absorbs the light energy, heating the portion of the mask 20 surrounding the spot L2.
- FIG. 24B is a plan view showing an example of light irradiated onto the mask 20.
- the spot L2 may be located in a portion of the inner region 36 and a portion of the first opening 31.
- One spot L2 may overlap multiple first openings 31.
- the spot L2 within the first opening 31 may be formed on the exposed surface 522 of the second intermediate layer 52.
- Figure 24C is a plan view showing an example of light irradiated onto the mask 20.
- Spot L2 may be located in a portion of one of the first openings 31.
- Spot L2 within the first opening 31 may be formed on the exposed surface 522 of the second intermediate layer 52.
- light may be irradiated onto a portion of the exposed surface 522 of the second intermediate layer 52.
- Figure 25 is a plan view showing an example of the mask 20 before the heating process is performed.
- the coordinates of multiple reference points on the mask 20 may be calculated.
- the multiple reference points may be located in the inner region 36.
- the coordinates of eight reference points P1 to P8 are calculated.
- the coordinates of the reference points P1 to P8 may be calculated based on the positions of multiple alignment marks 39, the position of the orientation flat, etc.
- alignment marks may be formed at each of the reference points P1 to P8.
- the positions of reference points P2, P3, and P4 are shifted inward from their ideal positions.
- light may be irradiated onto a portion of the area formed by connecting reference points P2, P3, and P4 with center point C1 of the mask 20.
- the first bar region 361 and second bar region 362 of the inner area 36 thermally expand in the area formed by connecting reference points P2, P3, and P4 with center point C1 of the mask 20.
- Figure 26 is a plan view showing an example of the mask 20 after the heating process has been performed. Thermal expansion of a portion of the first bar region 361 and the second bar region 362 allows the reference points P2, P3, and P4 to approach their ideal positions.
- the deposition process may be carried out while the temperature of a portion of the mask 20 is elevated.
- material that has passed through the first opening 31 and the second opening 41 adheres to the substrate 110, forming a deposition layer on the substrate 110. Since the deposition process is carried out while the reference points P2, P3, and P4 are close to their ideal positions or while they are in their ideal positions, the positional accuracy of the deposition layer is improved.
- the mask layer 40 overlaps the entire inner region 36 of the substrate 30 in a planar view.
- the mask layer 40 does not have to overlap the entire inner region 36 of the substrate 30 in a planar view.
- the first resist layer 55 may remain in part of the inner region 36.
- Figure 27 is a cross-sectional view showing a mask 20 according to one modified example.
- the second intermediate layer 52 does not have to include an exposed surface 522.
- the second intermediate layer 52 does not have to include a portion that overlaps the first opening 31 in a plan view.
- the inner edge 521 of the second intermediate layer 52 may coincide with the inner edge 511 of the first intermediate layer 51.
- the inner edge 521 of the second intermediate layer 52 may overlap the inner region 36 in a plan view.
- the substrate 30 and the first intermediate layer 51 have the property of transmitting light
- the light irradiated onto the inner region 36 can reach the second intermediate layer 52.
- the second intermediate layer 52 absorbs the light energy, heating the portion of the mask 20 surrounding the spot L2.
- the temperature of some of the first bar regions 361 and some of the second bar regions 362 of the substrate 30 rises, causing some of the first bar regions 361 and some of the second bar regions 362 to thermally expand.
- This thermal expansion causes the misalignment portions of the mask 20 to move in the plane direction of the mask 20.
- the position of the misalignment portions of the mask 20 can be brought closer to the ideal position.
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Abstract
マスクは、第1面と、第2面と、第1面から第2面へ貫通する複数の第1開口と、を含む基材と、第2面に対向する第3面と、第4面と、を含むマスク層と、基材の第2面とマスク層の第3面との間に位置する中間層と、を備えてもよい。基材は、シリコン又はシリコン化合物を含んでもよい。マスク層は、平面視において第1開口に重なる複数の第1領域と、第2領域と、を含んでもよい。複数の第1領域はそれぞれ、第3面から第4面へ貫通する複数の第2開口を含む有効領域を含んでもよい。中間層は、基材の第2面に位置し、酸化珪素又は窒化珪素を含む第1中間層と、第1中間層とマスク層との間に位置し、金属を含む第2中間層と、を含んでもよい。第2中間層は、平面視において第1開口に重なるが第1中間層に重ならない面である露出面を含んでもよい。
Description
本開示の実施形態は、マスク、蒸着方法及びデバイスの製造方法に関する。
精密なパターンを形成するための方法として、蒸着法が知られている。蒸着法においては、複数の開口が形成されたマスクが基板に組み合わされる。続いて、マスクの開口を介して蒸着材料が基板に付着される。この結果、マスクの開口のパターンに対応したパターンで、蒸着材料を含む蒸着層が基板上に形成される。蒸着法は、例えば、有機EL表示装置の画素を形成する方法として用いられている。
例えば特許文献1は、シリコンを含む基材と、複数の開口が形成されたマスク層と、を備える蒸着マスクを開示している。シリコンを含む基材とマスク層とが組み合わされているので、マスク層の貫通孔の形状精度及び位置精度が高められる。
基材に歪みなどの変形が生じると、マスク層の複数の開口の位置が全体的に理想的な位置からずれる。
本開示の一実施形態によるマスクは、第1面と、前記第1面の反対側に位置する第2面と、前記第1面から前記第2面へ貫通する複数の第1開口と、を含む基材と、前記第2面に対向する第3面と、前記第3面の反対側に位置する第4面と、を含むマスク層と、前記基材の前記第2面と前記マスク層の前記第3面との間に位置する中間層と、を備えてもよい。前記基材は、シリコン又はシリコン化合物を含んでもよい。前記マスク層は、平面視において前記第1開口に重なる複数の第1領域と、平面視において前記複数の第1領域の間及び前記複数の第1領域の外側に位置する第2領域と、を含んでもよい。前記複数の第1領域はそれぞれ、前記第3面から前記第4面へ貫通する複数の第2開口を含む有効領域を含んでもよい。前記中間層は、前記基材の前記第2面に位置し、酸化珪素又は窒化珪素を含む第1中間層と、前記第1中間層と前記マスク層との間に位置し、金属を含む第2中間層と、を含んでもよい。前記第2中間層は、平面視において前記第1開口に重なるが前記第1中間層に重ならない面である露出面を含んでもよい。
本開示の実施形態によれば、マスク層の位置精度を高めることができる。
本明細書および本図面において、特別な説明が無い限りは、「基板」、「シート」、「フィルム」などの、ある構成の基礎となる物質を意味する用語は、呼称の違いのみに基づいて、互いから区別されるものではない。
本明細書および本図面において、特別な説明が無い限りは、形状や幾何学的条件並びにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」や「直交」等の用語や長さや角度の値等については、厳密な意味に縛られることなく、同様の機能を期待してもよい程度の範囲を含めて解釈する。
本明細書および本図面において、特別な説明が無い限りは、ある部材又はある領域等のある構成が、他の部材又は他の領域等の他の構成の「上に」や「下に」、「上側に」や「下側に」、又は「上方に」や「下方に」とする場合、ある構成が他の構成に直接的に接している場合を含む。さらに、ある構成と他の構成との間に別の構成が含まれている場合、つまり間接的に接している場合も含む。また、特別な説明が無い限りは、「上」や「上側」や「上方」、又は、「下」や「下側」や「下方」という語句は、上下方向が逆転してもよい。
本明細書において、あるパラメータに関して複数の上限値の候補及び複数の下限値の候補が挙げられている場合、そのパラメータの数値範囲は、任意の1つの上限値の候補と任意の1つの下限値の候補とを組み合わせることによって構成されてもよい。例えば、「パラメータBは、例えばA1以上であり、A2以上であってもよく、A3以上であってもよい。パラメータBは、例えばA4以下であり、A5以下であってもよく、A6以下であってもよい。」と記載されている場合を考える。この場合、パラメータBの数値範囲は、A1以上A4以下であってもよく、A1以上A5以下であってもよく、A1以上A6以下であってもよく、A2以上A4以下であってもよく、A2以上A5以下であってもよく、A2以上A6以下であってもよく、A3以上A4以下であってもよく、A3以上A5以下であってもよく、A3以上A6以下であってもよい。
本明細書および本図面において、特別な説明が無い限りは、要素Aの面が要素Bの面に「対向する」という状態は、要素Aの面が要素Bの面に接している場合だけでなく、要素Aの面と要素Bの面の間に要素Cが位置している場合も含む。すなわち、「対向する」という用語は、2つの面の向きを表す用語である。
本明細書および本図面において、特別な説明が無い限りは、同一部分または同様な機能を有する部分には同一の符号または類似の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する場合がある。また、図面の寸法比率は説明の都合上実際の比率とは異なる場合や、構成の一部が図面から省略される場合がある。
本明細書および本図面において、特別な説明が無い限りは、本明細書の一実施形態は、矛盾の生じない範囲で、その他の例と組み合わせられ得る。また、その他の例同士も、矛盾の生じない範囲で組み合わせられ得る。
本明細書および本図面において、特別な説明が無い限りは、製造方法などの方法に関して2つ以上のステップ又はプロセスを開示する場合に、開示されているステップ又はプロセスの間に、開示されていないその他のステップ又はプロセスが実施されてもよい。また、開示されているステップ又はプロセスの順序は、矛盾の生じない範囲で任意である。
本明細書の一実施形態においては、マスクが、有機EL表示装置を製造する際に有機層又は電極を基板上に形成するために用いられる例について説明する。ただし、マスクの用途が特に限定されることはなく、種々の用途に用いられるマスクに対し、本実施形態を適用することができる。例えば、仮想現実いわゆるVRや拡張現実いわゆるARを表現するための画像や映像を表示又は投影するための装置の電極を形成するために、本実施形態のマスクを用いてもよい。また、液晶表示装置の電極などの、有機EL表示装置以外の表示装置の電極を形成するために、本実施形態のマスクを用いてもよい。また、圧力センサの電極などの、表示装置以外のデバイスの構成要素を形成するために、本実施形態のマスクを用いてもよい。
本開示の第1の態様は、マスクであって、
第1面と、前記第1面の反対側に位置する第2面と、前記第1面から前記第2面へ貫通する複数の第1開口と、を含む基材と、
前記第2面に対向する第3面と、前記第3面の反対側に位置する第4面と、を含むマスク層と、
前記基材の前記第2面と前記マスク層の前記第3面との間に位置する中間層と、を備え、
前記基材は、シリコン又はシリコン化合物を含み、
前記マスク層は、平面視において前記第1開口に重なる複数の第1領域と、平面視において前記複数の第1領域の間及び前記複数の第1領域の外側に位置する第2領域と、を含み、
前記複数の第1領域はそれぞれ、前記第3面から前記第4面へ貫通する複数の第2開口を含む有効領域を含み、
前記中間層は、前記基材の前記第2面に位置し、酸化珪素又は窒化珪素を含む第1中間層と、前記第1中間層と前記マスク層との間に位置し、金属を含む第2中間層と、を含み、
前記第2中間層は、平面視において前記第1開口に重なるが前記第1中間層に重ならない面である露出面を含む、マスクである。
第1面と、前記第1面の反対側に位置する第2面と、前記第1面から前記第2面へ貫通する複数の第1開口と、を含む基材と、
前記第2面に対向する第3面と、前記第3面の反対側に位置する第4面と、を含むマスク層と、
前記基材の前記第2面と前記マスク層の前記第3面との間に位置する中間層と、を備え、
前記基材は、シリコン又はシリコン化合物を含み、
前記マスク層は、平面視において前記第1開口に重なる複数の第1領域と、平面視において前記複数の第1領域の間及び前記複数の第1領域の外側に位置する第2領域と、を含み、
前記複数の第1領域はそれぞれ、前記第3面から前記第4面へ貫通する複数の第2開口を含む有効領域を含み、
前記中間層は、前記基材の前記第2面に位置し、酸化珪素又は窒化珪素を含む第1中間層と、前記第1中間層と前記マスク層との間に位置し、金属を含む第2中間層と、を含み、
前記第2中間層は、平面視において前記第1開口に重なるが前記第1中間層に重ならない面である露出面を含む、マスクである。
本開示の第2の態様は、上述した第1の態様によるマスクにおいて、下記の態様を備えてもよい。前記複数の第1領域はそれぞれ、平面視において前記有効領域を囲む周囲領域を含んでもよく、前記第2中間層は、平面視において前記マスク層の前記第1領域の前記周囲領域及び前記第2領域に重なるように広がっていてもよい。
本開示の第3の態様は、上述した第1の態様又は第2の態様によるマスクにおいて、下記の態様を備えてもよい。前記第2中間層は、平面視において前記マスク層の前記第1領域の前記有効領域に重ならないよう広がっていてもよい。
本開示の第4の態様は、上述した第1の態様~第3の態様によるマスクにおいて、下記の態様を備えてもよい。前記第2中間層は、平面視において前記マスク層の前記第1領域の前記有効領域を囲う内縁を含んでもよい。
本開示の第5の態様は、上述した第1の態様~第4の態様のいずれか1つによるマスクにおいて、下記の態様を備えてもよい。前記第1中間層は、0.5μm以上の厚みを有してもよい。
本開示の第6の態様は、上述した第1の態様~第5の態様のいずれか1つによるマスクにおいて、下記の態様を備えてもよい。前記第1中間層の厚みは、前記第2中間層の厚みよりも大きくてもよい。
本開示の第7の態様は、上述した第1の態様~第6の態様のいずれか1つによるマスクにおいて、下記の態様を備えてもよい。前記第2中間層は、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる層を少なくとも含んでもよい。
本開示の第8の態様は、上述した第1の態様~第7の態様のいずれか1つによるマスクにおいて、下記の態様を備えてもよい。前記第2中間層は、チタン又はチタン合金からなる層を少なくとも含んでもよい。
本開示の第9の態様は、上述した第1の態様~第8の態様のいずれか1つによるマスクにおいて、下記の態様を備えてもよい。前記第2中間層は、チタン又はチタン合金からなる第1層と、前記第1層と前記マスク層との間に位置し、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる第2層と、を含んでもよい。
本開示の第10の態様は、上述した第1の態様~第9の態様のいずれか1つによるマスクにおいて、下記の態様を備えてもよい。前記基材は、平面視において前記複数の第1開口の間に位置する内側領域と、前記基材の外縁に沿って広がり、平面視において前記複数の第1開口及び前記内側領域を囲む外側領域と、を含んでもよく、前記マスクは、前記外側領域に接続されたフレームを備えてもよい。
本開示の第11の態様は、上述した第10の態様によるマスクにおいて、下記の態様を備えてもよい。マスクは、前記基材の前記外側領域の前記第1面と前記フレームとの間に位置する接着剤層を備えてもよい。
本開示の第12の態様は、マスクを用いて基板上に蒸着層を形成する蒸着方法であって、
前記マスクは、
第1面と、前記第1面の反対側に位置する第2面と、前記第1面から前記第2面へ貫通する複数の第1開口と、を含む基材と、
前記第2面に対向する第3面と、前記第3面の反対側に位置する第4面と、を含むマスク層と、
前記基材の前記第2面と前記マスク層の前記第3面との間に位置する中間層と、を備え、
前記基材は、シリコン又はシリコン化合物を含み、
前記マスク層は、平面視において前記第1開口に重なる複数の第1領域と、平面視において前記複数の第1領域の間及び前記複数の第1領域の外側に位置する第2領域と、を含み、
前記複数の第1領域はそれぞれ、前記第3面から前記第4面へ貫通する複数の第2開口を含む有効領域を含み、
前記蒸着方法は、
前記基板に対する前記マスクの位置を調整するアライメント工程と、
前記第1開口及び前記第2開口を通過した材料が前記基板に付着することによって前記蒸着層が形成される蒸着工程と、を備え、
前記アライメント工程は、前記マスクの一部分を加熱する加熱工程を含む、蒸着方法である。
前記マスクは、
第1面と、前記第1面の反対側に位置する第2面と、前記第1面から前記第2面へ貫通する複数の第1開口と、を含む基材と、
前記第2面に対向する第3面と、前記第3面の反対側に位置する第4面と、を含むマスク層と、
前記基材の前記第2面と前記マスク層の前記第3面との間に位置する中間層と、を備え、
前記基材は、シリコン又はシリコン化合物を含み、
前記マスク層は、平面視において前記第1開口に重なる複数の第1領域と、平面視において前記複数の第1領域の間及び前記複数の第1領域の外側に位置する第2領域と、を含み、
前記複数の第1領域はそれぞれ、前記第3面から前記第4面へ貫通する複数の第2開口を含む有効領域を含み、
前記蒸着方法は、
前記基板に対する前記マスクの位置を調整するアライメント工程と、
前記第1開口及び前記第2開口を通過した材料が前記基板に付着することによって前記蒸着層が形成される蒸着工程と、を備え、
前記アライメント工程は、前記マスクの一部分を加熱する加熱工程を含む、蒸着方法である。
本開示の第13の態様は、上述した第12の態様による蒸着方法において、下記の態様を備えてもよい。前記加熱工程は、前記マスクの前記一部分に光を照射する照射工程を含んでもよい。
本開示の第14の態様は、上述した第13の態様による蒸着方法において、下記の態様を備えてもよい。前記中間層は、前記基材の前記第2面に位置し、酸化珪素を含む第1中間層と、前記第1中間層と前記マスク層との間に位置し、金属を含む第2中間層と、を含んでもよく、前記第2中間層は、平面視において前記第1開口に重なるが前記第1中間層に重ならない面である露出面を含んでもよく、照射工程において、前記第2中間層の前記露出面の一部分に光が照射されてもよい。
本開示の第15の態様は、上述した第14の態様による蒸着方法において、下記の態様を備えてもよい。前記複数の第1領域はそれぞれ、平面視において前記有効領域を囲む周囲領域を含んでもよく、前記第2中間層は、平面視において前記マスク層の前記第1領域の前記周囲領域及び前記第2領域に重なるように広がっていてもよい。
本開示の第16の態様は、上述した第14の態様又は第15の態様による蒸着方法において、下記の態様を備えてもよい。前記第2中間層は、平面視において前記マスク層の前記第1領域の前記有効領域に重ならないよう広がっていてもよい。
本開示の第17の態様は、上述した第14の態様~第16の態様のいずれか1つによる蒸着方法において、下記の態様を備えてもよい。前記第2中間層は、チタン又はチタン合金からなる第1層と、前記第1層と前記マスク層との間に位置し、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる第2層と、を含んでもよく、照射工程において、前記第2中間層の前記第1層の前記露出面の一部分に光が照射されてもよい。
本開示の第18の態様は、上述した第12の態様~第17の態様のいずれか1つによる蒸着方法において、下記の態様を備えてもよい。前記基材は、平面視において前記複数の第1開口の間に位置する内側領域と、前記基材の外縁に沿って広がり、平面視において前記複数の第1開口及び前記内側領域を囲む外側領域と、を含んでもよく、前記マスクは、前記外側領域に接続されたフレームを備えてもよい。
本開示の第19の態様は、上述した第18の態様による蒸着方法において、下記の態様を備えてもよい。前記マスクは、前記基材の前記外側領域の前記第1面と前記フレームとの間に位置する接着剤層を備えてもよく、前記接着剤層の一部分は、前記加熱工程において加熱された前記マスクの前記一部分に追従して変形してもよい。
本開示の第20の態様は、デバイスの製造方法であって、
上述した第12の態様~第19の態様のいずれか1つによる蒸着方法によって前記基板上に前記蒸着層を形成する工程を備える、デバイスの製造方法である。
上述した第12の態様~第19の態様のいずれか1つによる蒸着方法によって前記基板上に前記蒸着層を形成する工程を備える、デバイスの製造方法である。
本開示の一実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態は本開示の実施形態の一例であって、本開示はこれらの実施形態のみに限定して解釈されるものではない。
マスクを用いることにより形成される有機層を備える有機デバイス100について説明する。有機デバイス100は、マスクを用いることにより形成される有機層又は電極を備える。図1は、有機デバイス100の一例を示す断面図である。
有機デバイス100は、基板110と、基板110の面内方向に沿って並ぶ複数の素子115と、を含む。基板110は、第1面111及び第1面111の反対側に位置する第2面112を含む。素子115は、第1面111に位置している。素子115は、例えば画素である。基板110は、2以上の種類の素子115を含んでもよい。例えば、基板110は、第1素子115A及び第2素子115Bを含んでもよい。図示はしないが、基板110は、第3素子を含んでもよい。第1素子115A、第2素子115B及び第3素子は、例えば、赤色画素、青色画素及び緑色画素である。
素子115は、第1電極120と、第1電極120上に位置する有機層130と、有機層130上に位置する第2電極140と、を含んでもよい。
有機デバイス100は、平面視において隣り合う2つの第1電極120の間に位置する絶縁層160を備えていてもよい。絶縁層160は、例えばポリイミドを含んでいる。絶縁層160は、第1電極120の端部に重なっていてもよい。「平面視」とは、基板110などの板状の部材の面の法線方向に沿って対象を見ることを意味する。
基板110は、絶縁性を有する部材であってもよい。基板110の材料としては、例えば、シリコン、石英ガラス、パイレックス(登録商標)ガラス、合成石英板等の、可撓性に乏しい部材、あるいは、樹脂フィルム、光学用樹脂板、薄ガラス等の、可撓性を有する部材を用いることができる。基板110は、半導体製造で用いられるシリコンウエハと同様の平面形状を有していてもよい。この場合、半導体製造工程を実施する装置を用いて基板110を処理できる。例えば、半導体製造工程を実施する装置を用いて基板110に第1電極120、絶縁層160などを形成できる。
素子115は、第1電極120と第2電極140との間に電圧が印加されることにより、又は、第1電極120と第2電極140との間に電流が流れることにより、何らかの機能を実現するよう構成されている。例えば、素子115が、有機EL表示装置の画素である場合、素子115は、映像を構成する光を放出できる。
第1電極120は、導電性を有する材料を含む。例えば、第1電極120は、金属、導電性を有する金属酸化物や、その他の導電性を有する無機材料などを含む。第1電極120は、インジウム・スズ酸化物などの、透明性及び導電性を有する金属酸化物を含んでいてもよい。
有機層130は、有機材料を含む。有機層130が通電されると、有機層130は、何らかの機能を発揮できる。通電とは、有機層130に電圧が印加されること、又は有機層130に電流が流れることを意味する。有機層130としては、通電により光を放出する発光層、通電により光の透過率や屈折率が変化する層などを用いることができる。有機層130は、有機半導体材料を含んでいてもよい。
図1に示すように、有機層130は、第1有機層130A及び第2有機層130Bを含んでいてもよい。第1有機層130Aは、第1素子115Aに含まれる。第2有機層130Bは、第2素子115Bに含まれる。図示はしないが、有機層130は、第3素子に含まれる第3有機層を含んでいてもよい。第1有機層130A、第2有機層130B及び第3有機層は、例えば、赤色発光層、青色発光層及び緑色発光層である。
第1電極120と第2電極140との間に電圧を印加すると、両者の間に位置する有機層130が駆動される。有機層130が発光層である場合、有機層130から光が放出され、光が第2電極140側又は第1電極120側から外部へ取り出される。
有機層130は、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層などを更に含んでいてもよい。
第2電極140は、金属などの、導電性を有する材料を含んでいてもよい。第2電極140の材料としては、例えば、白金、金、銀、銅、鉄、錫、クロム、アルミニウム、インジウム、リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、クロム、炭素等及びこれらの合金を用いることができる。図1に示すように、第2電極140は、平面視において隣り合う2つの有機層130に重なるように広がっていてもよい。
次に、有機層130を蒸着法によって基板110に形成する方法について説明する。図2は、蒸着装置10を示す図である。蒸着装置10は、対象物に蒸着材料を蒸着させる蒸着処理を実施する。
図2に示すように、蒸着装置10は、その内部に、蒸着源6、ヒータ8、及びマスク20を備えていてもよい。蒸着装置10は、蒸着装置10の内部を真空雰囲気にするための排気手段を更に備えていてもよい。蒸着源6は、例えばるつぼである。蒸着源6は、有機材料、金属材料などの蒸着材料7を収容する。ヒータ8は、蒸着源6を加熱して、真空雰囲気の下で蒸着材料7を蒸発させる。
マスク20は、入射面201、出射面202、複数の第1開口31及び複数の第2開口41を含む。入射面201は、蒸着源6と対向している。出射面202は、入射面201の反対側に位置する。出射面202は、基板110の第1面111と対向している。第1開口31は、入射面201に位置する。第2開口41は、出射面202に位置する。第1開口31と第2開口41とは、マスク20の厚み方向において接続されている。複数の第2開口41が、平面視において1つの第1開口31に重なっている。出射面202からマスク20に入った蒸着材料7の一部は、第1開口31及び第2開口41を通過して出射面202から出る。出射面202から出た蒸着材料7は、基板110の第1面111に付着する。マスク20の出射面202は、基板110の第1面111に接していてもよい。
図2に示すように、蒸着装置10は、基板110の第2面112側に配置されている磁石5を備えてもよい。マスク20が磁性材料を含む場合、磁石5は、磁力によってマスク20を基板110に向けて引き寄せることができる。この結果、マスク20と基板110との間の隙間を低減したり、隙間をなくしたりできる。この結果、蒸着工程においてシャドウが発生することを抑制できる。本願において、シャドウとは、第2開口41の壁面の近傍に形成される有機層130の厚みが、第2開口41の中心に形成される有機層130の厚みよりも小さくなる現象である。シャドウは、蒸着材料7がマスク20の壁面に付着すること、蒸着材料7がマスク20と基板110との間の隙間に入り込むこと、などに起因して生じる。
マスク20は、フレーム60によって支持されていてもよい。フレーム60は、マスク20の入射面201に位置していてもよい。フレーム60は、フレーム第1面601及びフレーム第2面602を含む。フレーム第2面602の一部分は、マスク20の入射面201に面している。フレーム第1面601は、フレーム第2面602の反対側に位置する。
フレーム60には、フレーム第1面601からフレーム第2面602へ貫通する1つの第3開口61が形成されている。1つの第3開口61は、平面視において複数の第1開口31に重なる。マスク20及びフレーム60を備える装置は、マスク装置15とも称される。
次に、マスク20及びマスク装置15について詳細に説明する。図3は、入射面201の側から見た場合のマスク20及びマスク装置15の一例を示す平面図である。図4は、出射面202の側から見た場合のマスク20及びマスク装置15の一例を示す平面図である。図5は、図3のマスク20及びマスク装置15のV-V線に沿った断面図である。
図5に示すように、マスク20は、基材30、マスク層40及び中間層50を備える。
基材30は、第1面301、第2面302、複数の第1開口31及び複数の第1壁面32を含む。第1面301は、入射面201を構成していてもよい。第2面302は、第1面301の反対側に位置している。第1壁面32は、第1面301と第2面302との間に位置する。
第1開口31は、第1面301から第2面302へ基材30を貫通している。図3に示すように、基材30は、複数の第1開口31を含んでもよい。複数の第1開口31は、第1方向D1及び第2方向D2に並んでいてもよい。第2方向D2は、第1方向D1に直交していてもよい。第1方向D1及び第2方向D2は、第1面301に平行な方向である。
1つの第1開口31は、1つのデバイスに対応していてもよい。例えば、1つの第1開口31は、有機EL表示装置の1つの画面に対応していてもよい。複数の第1開口31を含むマスク20は、複数の画面に対応する有機層のパターンを同時に基板110に形成できる。図3に示すように、第1開口31は、平面視において矩形の輪郭を有していてもよい。
第1壁面32は、第1開口31に面する。図5に示す例において、第1壁面32は、第1面301の法線方向に沿って広がっている。
図3及び図5に示すように、第1開口31以外の基材30の領域は、外側領域35及び内側領域36に区画されてもよい。内側領域36は、平面視において隣り合う2つの第1開口31の間に位置する基材30の領域である。外側領域35は、平面視において、基材30の外縁303と第1開口31との間に位置する基材30の領域である。図3に示すように、内側領域36は、第1方向D1及び第2方向D2に延びていてもよい。
図3及び図4に示すように、基材30は、アライメントマーク39を含んでいてもよい。アライメントマーク39は、例えば第2面302に形成されている。アライメントマーク39は、第1面301に形成されていてもよい。アライメントマーク39は、例えば、マスク20に対する基板110の相対的な位置を調整するために利用される。基板110が可視光を透過させる性質を有する場合、基板110を介しアライメントマーク39が視認される。
図3及び図4に示すように、アライメントマーク39は、平面視において円形の輪郭を有していてもよい。図示はしないが、アライメントマーク39は、矩形や十字形など、円形以外の輪郭を有していてもよい。アライメントマーク39は、外側領域35に位置していてもよく、内側領域36に位置していてもよい。
断面図におけるアライメントマーク39の形状は任意である。例えば、アライメントマーク39は、第1面301又は第2面302に位置する凹部を含んでいてもよい。アライメントマーク39は、第1面301から第2面302に貫通する孔を含んでいてもよい。凹部及び孔は、第1面301又は第2面302をエッチングすることによって形成されてもよい。凹部及び孔は、第1面301又は第2面302にレーザを照射することによって形成されてもよい。例えば、アライメントマーク39は、第1面301又は第2面302の上に位置する層を含んでいてもよい。層は、基材30とは異なる材料によって形成されている。アライメントマーク39は、基材30以外の層に形成されていてもよい。
基材30は、シリコン又はシリコン化合物を含む。基材30は、例えば、シリコンウエハを加工することによって作製される。図3に示すように、基材30の外縁303は、直線状の部分を含んでもよい。直線状の部分は、オリエンテーションフラットとも称される。図示はしないが、外縁303には切り欠きが形成されていてもよい。切り欠きは、ノッチとも称される。オリエンテーションフラット及びノッチは、シリコンウエハの結晶方位を表す。基材30は、後述する加熱工程において用いられる光を透過させる性質を有していてもよい。シリコン化合物は、例えば、石英ガラスなどのガラスである。
平面視における基材30の最大の寸法S1は、例えば100mm以上であり、150mm以上であってもよく、200mm以上であってもよい。寸法S1は、例えば500mm以下であり、400mm以下であってもよく、300mm以下であってもよい。
第1開口31が並ぶ方向における第1開口31の寸法S2は、例えば5mm以上であり、10mm以上であってもよく、20mm以上であってもよい。寸法S2は、例えば100mm以下であり、50mm以下であってもよく、30mm以下であってもよい。
第1開口31が並ぶ方向における2つの第1開口31の間の間隔S3は、例えば0.1mm以上であり、0.5mm以上であってもよく、1.0mm以上であってもよい。間隔S3は、例えば20mm以下であり、15mm以下であってもよく、10mm以下であってもよい。
基材30の厚みは、外側領域35の最大の厚みT1として定義される。厚みT1は、例えば50μm以上であり、100μm以上であってもよく、200μm以上であってもよい。厚みT1は、例えば1000μm以下であり、800μm以下であってもよく、600μm以下であってもよい。
次に、マスク層40について説明する。図5に示すように、マスク層40は、第3面401、第4面402、及び複数の第2開口41を含む。第3面401は、基材30の第2面302又は第1開口31に面している。第4面402は、基材30の厚み方向において第3面401の反対側に位置する。第4面402は、マスク20の出射面202を構成してもよい。
第2開口41は、第3面401から第4面402へ貫通している。1つの第2開口41が、1つの蒸着層に対応している。蒸着層は、例えば有機層130である。規則的に並ぶ複数の第2開口41の一群が、有機EL表示装置の1つの画面に対応している。図3及び図4に示すように、規則的に並ぶ複数の第2開口41の一群が、平面視において1つの第1開口31に重なっていてもよい。
図4及び図5に示すように、マスク層40は、平面視において、複数の第1領域43及び第2領域44を含んでもよい。言い換えると、マスク層40は、平面視において、複数の第1領域43及び第2領域44に区画されてもよい。第1領域43は、平面視において第1開口31に重なるマスク層40の領域である。
第2領域44は、平面視において、複数の第1領域43の間、及び複数の第1領域43の外側に位置する領域である。「外側」は、平面視においてマスク20の中心点から遠ざかる側である。「内側」は、平面視においてマスク20の中心点へ近づく側である。
中間層50について説明する。中間層50は、マスク20の厚み方向において、基材30の第2面302とマスク層40の第3面401との間に位置する層である。中間層50は、平面視において、基材30の内側領域36に重なる位置に少なくとも配置されている。中間層50の一部の層は、基材30の第1開口31に重なる位置に配置されていてもよい。
フレーム60について説明する。フレーム60は、マスク20を取り扱う際、例えばマスク20を移動させる際、把持されることを目的として、マスク20に接続される部材である。フレーム60をマスク20に接続することにより、マスク20の取り扱いが容易になる。
図5に示すように、フレーム60は、基材30の外側領域35に接続されている。例えば、フレーム60のフレーム第2面602が、基材30の外側領域35の第1面301に接続されていてもよい。外側領域35の第1面301とフレーム60のフレーム第2面602との間に接着剤層70が配置されていてもよい。すなわち、フレーム60は、接着剤層70を介して基材30に接続されていてもよい。
平面視において、フレーム60は、基材30の第1開口31と重なっていない。また、平面視において、フレーム60の少なくとも一部は、基材30の外縁303の外側まで広がっている。これにより、フレーム60によって、マスク20を取り扱う際に把持するための領域が拡張される。フレーム60は、平面視において基材30の外縁303の外側を周状に延びる領域を含んでいてもよい。フレーム60は、平面視において基材30の外縁303を囲う外縁603を含んでいてもよい。
図6は、基材30の外側領域35及びフレーム60の一例を示す断面図である。
フレーム60の外縁603と基材30の外縁303との間の、基材30の第1面301の面方向における距離S9は、例えば5mm以上であり、10mm以上であってもよく、15mm以上であってもよい。距離S9は、例えば100mm以下であり、60mm以下であってもよく、30mm以下であってもよい。
フレーム60の外縁603と基材30の外縁303との間の、基材30の第1面301の面方向における距離S9は、例えば5mm以上であり、10mm以上であってもよく、15mm以上であってもよい。距離S9は、例えば100mm以下であり、60mm以下であってもよく、30mm以下であってもよい。
フレーム60は、ガラス材料または金属材料を含んでよい。ガラス材料は、石英ガラス、ホウケイ酸ガラス、無アルカリガラス、ソーダガラス等である。また、金属材料は、インバー材やSUS430、SUS304等のステンレスである。フレーム60がこれらの材料を含むことにより、フレーム60の剛性を基材30の剛性よりも高くできる。フレーム60の材料は、マスク装置15を取り扱う作業者やロボットハンドの把持力を考慮して、フレーム60が必要な剛性を有するように決定されてよい。
フレーム60の線熱膨張係数は、基材30の線熱膨張係数と同程度であることが好ましい。これにより、マスク装置15が加熱された際に、フレーム60及び基材30の伸び率に差が生じることを抑制できる。フレーム60の線熱膨張係数と基材30の線熱膨張係数の差の絶対値は、例えば15ppm/℃以下であり、10ppm/℃以下であってもよく、5.0ppm/℃以下であってもよい。
フレーム60の厚みT5は、例えば500μm以上であり、1mm以上であってもよく、5mm以上であってもよい。厚みT5は、例えば30mm以下であり、20mm以下であってもよく、10mm以下であってもよい。
接着剤層70は、フレーム60を基材30に対して固定する。接着剤層70は、第1面301に接する面と、フレーム第2面602に接する面とを含んでいてもよい。図示はしないが、マスク装置15は、フレーム60のフレーム第2面602と接着剤層70との間に位置する層を含んでいてもよい。図示はしないが、マスク装置15は、基材30の第1面301と接着剤層70との間に位置する層を含んでいてもよい。
接着剤層70は、ガラス材料、無機材料、金属材料又は樹脂材料を含んでよい。接着剤層70は、ガラスフリット、ガラスペースト、半田ペースト、導電性ペースト、エポキシ樹脂、ポリイミド、アクリル樹脂等により形成されてよい。蒸着装置10内で蒸着処理中に接着剤層70からのアウトガスの発生を抑制する目的で、例えば、アレムコプロダクツ社製の高耐熱性エポキシ接着剤「アレムコボンド526N」や、協立化学産業株式会社製のUV硬化型接着剤「WORLDROCK(登録商標)5910(品番)」又は「WORLDROCK(登録商標)8723K9B(品番)」を、接着剤層70を形成する材料として採用可能である。接着剤層70を形成する材料として耐溶剤性の高い材料を使用することにより、蒸着処理に使用したマスク装置15を洗浄して蒸着材料を除去する際に、洗浄液に接触した接着剤層70が変形してフレーム60がマスク20から意図せず分離する、という虞を抑制できる。例えば、スリーボンド社製の紫外線硬化型接着剤「ThreeBond(登録商標)3026E(製品名)」を、接着剤層70を形成する材料として採用可能である。
接着剤層70の厚みT6は、例えば0.05μm以上であり、5μm以上であってもよく、10μm以上であってもよい。接着剤層70の厚みT6は、例えば100μm以下であり、50μm以下であってもよく、20μm以下であってもよい。
フレーム60の内縁604から外縁603に向かう方向における接着剤層70の寸法S10は、例えば5mm以上であり、10mm以上であってもよく、15mm以上であってもよい。寸法S10は、例えば100mm以下であり、60mm以下であってもよく、30mm以下であってもよい。フレーム60の内縁604は、第3開口61に面している。
後述するように、本実施の形態においては、基板110に対するマスク20の位置を調整するアライメント工程において、マスク20の一部分が加熱される加熱工程が実施される。マスク20が接着剤層70によってフレーム60に接続された状態で加熱工程が実施される場合、接着剤層70の一部分は、加熱されたマスク20の一部分の移動に追従して変形してもよい。例えば、接着剤層70の一部分は、加熱されたマスク20の一部分の熱膨張に追従して変形してもよい。フレーム60は静止したままであってもよい。接着剤層70の厚みT6及び寸法S10は、そのような変形が生じるように設定されていてもよい。厚みT6が大きいほど、接着剤層70の一部分が、加熱されたマスク20の一部分の移動に追従して変形しやすい。寸法S10が小さいほど、接着剤層70の一部分が、加熱されたマスク20の一部分の移動に追従して変形しやすい。
マスク20について詳細に説明する。図7は、基材30の第1開口31及びマスク層40の第1領域43の一例を示す平面図である。図8は、図7のマスク20のVIII-VIII線に沿った断面図である。
基材30の内側領域36は、平面視において、複数の第1桟領域361及び複数の第2桟領域362を含んでもよい。第1桟領域361は、第1方向D1に延びる内側領域36の部分である。第2桟領域362は、第2方向D2に延びる内側領域36の部分である。複数の第1開口31はそれぞれ、平面視において、2本の第1桟領域361及び2本の第2桟領域362によって囲まれている。第1桟領域361と第2桟領域362とが交差する領域は、交差領域363とも称される。
複数の第1領域43はそれぞれ、有効領域431及び周囲領域432を含んでもよい。有効領域431は、複数の第2開口41を含む第1領域43の部分である。有効領域431に位置する複数の第2開口41は、平面視において規則的に並んでいる。例えば、有効領域431に位置する複数の第2開口41は、第1方向D1及び第2方向D2に沿って規則的に並んでいる。周囲領域432は、平面視において有効領域431を囲む第1領域43の部分である。有効領域431と周囲領域432との間は、規則的に並ぶ複数の第2開口41を平面視において囲う包絡線433によって境界付けられる。
図8に示すように、中間層50は、第1中間層51及び第2中間層52を少なくとも含む。第1中間層51は、基材30の内側領域36の第2面302に位置する。第1中間層51は、平面視において第1開口31に重なっていなくてもよい。例えば、第1中間層51は、基材30の内側領域36の第1壁面32に一致する内縁511を含んでもよい。「一致する」とは、基材30の第2面302の面方向における、内側領域36の第1壁面32の位置と第1中間層51の内縁511の位置との差が、1.0μm以下であることを意味する。
図7に示すように、内側領域36に位置する第1中間層51の内縁511は、平面視において有効領域431を囲うよう連続的に延びていてもよい。内側領域36に位置する第1中間層51の内縁511は、平面視において周囲領域432を囲うよう連続的に延びていてもよい。内側領域36に位置する第1中間層51の内縁511は、第2中間層52の後述する内縁521を平面視において囲うよう連続的に延び、第2中間層52の内縁521は、平面視において有効領域431を囲うよう連続的に延びていてもよい。
第1中間層51は、基材30の外側領域35の第2面302にも位置してもよい。例えば、第1中間層51は、基材30の外側領域35及び内側領域36に重なるように広がっていてもよい。
第1中間層51は、絶縁性を有する材料によって構成されていてもよい。例えば、第1中間層51は、酸化珪素、窒化珪素などの無機化合物を含んでもよい。第1中間層51は、第2中間層52に比べて低い熱伝導率を有する。従って、第1中間層51の厚み方向における熱伝導は、第2中間層52の面方向における熱伝導よりも生じにくい。第1中間層51は、後述する加熱工程において用いられる光を透過させる性質を有していてもよい。
第2中間層52は、第1中間層51とマスク層40との間に位置する。第2中間層52は、露出面522を含む。露出面522は、平面視において第1開口31に重なるが第1中間層51に重ならない第2中間層52の面である。露出面522は、第1開口31に面している。
第2中間層52は、導電性を有する材料によって構成されていてもよい。例えば、第2中間層52は、金属を含んでもよい。第2中間層52は、第1中間層51に比べて高い熱伝導率を有する。後述する加熱工程において光がマスク20へ照射されると、露出面522において光のエネルギーが熱に変換される。熱が第2中間層52において面方向に沿って伝達されることにより、光が照射されたマスク20の一部分の周囲の第1桟領域361及び第2桟領域362が加熱される。加熱に起因する熱膨張が内側領域36の一部の第1桟領域361及び第2桟領域362に生じることにより、基板110に対するマスク20の位置が部分的に調整される。例えば、基板110に対するマスク20の一部の第1開口31の位置が調整される。
第2中間層52の金属は、例えば、ニッケル、銅、チタン、アルミニウム、鉄等及びこれらの合金である。例えば、第2中間層52は、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる層を少なくとも含んでもよい。例えば、第2中間層52は、チタン又はチタン合金からなる層を少なくとも含んでもよい。例えば、第2中間層52は、ニッケルを含む鉄合金からなる層を少なくとも含んでもよい。ニッケルを含む鉄合金は、例えばパーマロイである。パーマロイは、35重量%以上80重量%以下のニッケルを含む鉄合金である。
図7及び図8に示すように、第2中間層52は、平面視においてマスク層40の第1領域43の周囲領域432及び第2領域44に重なるように広がっていてもよい。第2中間層52の露出面522が受けた光のエネルギーは、平面視で第2領域44及び内側領域36に重なる第2中間層52の部分まで、熱として伝達される。
1つの第2中間層52が、複数の第1領域43の周囲領域432に重なるように広がっていてもよい。例えば、1つの第2中間層52が、4つ以上の第1領域43の周囲領域432に重なるように広がっていてもよい。1つの第2中間層52が複数の周囲領域432に重なることにより、複数の第1桟領域361及び複数の第2桟領域362が均一に加熱され得る。
図示はしないが、第2中間層52がマスク20の全域にわたって連続しないよう、第2中間層52が分断されていてもよい。例えば、1つのマスク20において、第2中間層52が少なくとも4つ以上に分断されていてもよい。第2中間層52が分断されることにより、第2中間層52によって熱が伝導する範囲が限定される。これにより、複数の第1桟領域361及び複数の第2桟領域362のうちの一部にのみ優先的に熱膨張を生じさせることができる。
図7及び図8に示すように、第2中間層52は、平面視においてマスク層40の第1領域43の有効領域431に重ならないよう広がっていてもよい。例えば、第2中間層52は、平面視において有効領域431を囲う内縁521を含んでもよい。第2中間層52が有効領域431に重ならないことにより、後述する加熱工程において有効領域431の温度が上昇することを抑制できる。
図9は、基材30の内側領域36及びマスク層40の一例を示す断面図である。図10は、マスク層40の第1領域43の有効領域431を示す断面図である。マスク層40は、第2開口41に面する第2壁面42を含む。符号S6は、マスク層40の第2壁面42と基材30の第1壁面32との間の、基材30の面方向における距離を表す。距離S6は、例えば1.0μm以上であり、2.0μm以上であってもよく、3.0μm以上であってもよい。距離S6は、例えば10.0μm以下であり、7.0μm以下であってもよく、5.0μm以下であってもよい。
符号S7は、第2中間層52の内縁521と基材30の第1壁面32との間の、基材30の面方向における距離を表す。距離S7は、距離S6よりも小さくてもよい。距離S7は、例えば1.0μm以上であり、2.0μm以上であってもよく、3.0μm以上であってもよい。距離S6は、例えば10.0μm以下であり、7.0μm以下であってもよく、5.0μm以下であってもよい。
第1中間層51は、厚みT3を有する。厚みT3は、例えば0.1μm以上であり、0.3μm以上であってもよく、0.5μm以上であってもよい。厚みT3が大きいほど、第2中間層52から基材30への、第1中間層51を介する厚み方向における熱伝導が抑制される。厚みT3は、例えば5.0μm以下であり、3.0μm以下であってもよく、1.0μm以下であってもよい。
第2中間層52は、厚みT4を有する。厚みT4は、例えば0.01μm以上であり、0.03μm以上であってもよく、0.05μm以上であってもよい。厚みT4が大きいほど、第2中間層52の面方向における熱伝導が促進される。厚みT4は、例えば10.0μm以下であり、1.0μm以下であってもよく、0.10μm以下であってもよい。
第1中間層51を介する厚み方向における熱伝導を抑制し、第2中間層52の面方向における熱伝導を促進することにより、平面視において第1中間層51及び第2中間層52に重なる内側領域36の温度が局所的に上昇することを抑制できる。例えば、1つの第1桟領域361の一部分の温度のみが上昇することを抑制できる。例えば、1つの第1桟領域361の温度を全体的に上昇させることができる。従って、後述する加熱工程において、例えば、第1桟領域361の熱膨張を利用してマスク20の一部分の位置を調整できる。
第1中間層51の厚みT3は、第2中間層52の厚みT4よりも大きくてもよい。これにより、1つの第1桟領域361又は1つの第2桟領域362における温度の均一性を高めることができる。基材30の最大の寸法S1が大きいほど、厚みT4に対する厚みT3の比率であるT3/T4が大きくなりやすい。厚みT4に対する厚みT3の比率であるT3/T4は、例えば1.10以上であり、1.50以上であってもよく、2.00以上であってもよい。T3/T4は、例えば5.00以下であり、4.00以下であってもよく、3.00以下であってもよい。
第1中間層51の厚みT3は、第2中間層52の厚みT4と同等であってもよく、第2中間層52の厚みT4よりも小さくてもよい。基材30の最大の寸法S1が大きいほど、厚みT4に対する厚みT3の比率であるT3/T4が小さくなりやすい。T3/T4は、例えば1.10未満であり、1.00以下であってもよく、0.80以下であってもよい。
後述する加熱工程においては、マスク層40に熱膨張が生じる可能性がある。マスク層40に生じる熱膨張と基材30に生じる熱膨張とが異なる場合、マスク層40と基材30との間に、基材30の面方向における応力が生じる。マスク20と基材30との間には中間層50が配置されている。中間層50は、マスク層40に生じる熱膨張と基材30に生じる熱膨張とが異なることに起因して生じる応力を緩和するよう機能できる。本実施の形態においては、中間層50が、第1中間層51及び第2中間層52を含む。従って、中間層50が1つの層からなる場合に比べて、効果的に応力が緩和され得る。
図9に示すように、第2中間層52は、第1層53及び第2層54を含んでもよい。平面視において第1開口31に重なる第1層53の部分は、露出面522を構成していてもよい。平面視において第1開口31に重ならない第1層53の部分は、第1中間層51に接していてもよい。第2層54は、第1層53とマスク層40との間に位置する。第2層54は、第1層53に接していてもよい。第2層54は、マスク層40に接していてもよい。
第1層53は、チタン又はチタン合金からなっていてもよい。チタン又はチタン合金は、光を吸収する性質を有する。チタン又はチタン合金からなる第1層53が露出面522を構成することにより、マスク20に照射される光のエネルギーを効率的に熱に変換できる。
第2層54は、アルミニウム又はアルミニウム合金からなっていてもよい。アルミニウム合金は、例えばアルミニウム及びネオジウムを含む。アルミニウム又はアルミニウム合金は、チタン又はチタン合金に比べて、高い熱伝導率を有する。第1層53に生じた熱が、第2層54によって基材30の面方向に効率的に伝達される。
図10は、マスク層40の第1領域43の有効領域431の一例を示す断面図である。有効領域431は、第2開口41に面する第2壁面42を含む。有効領域431は、金属層を含んでもよい。有効領域431は、金属層のみによって構成されてもよい。周囲領域432及び第2領域44の層構成は、有効領域431の層構成と同一であってもよい。
符号R1は、第3面401における第2開口41の寸法を表す。符号R2は、第4面402における第2開口41の寸法を表す。寸法R1を、第1寸法とも称する。寸法R2を、第2寸法とも称する。マスク20を用いる蒸着工程によって基板110に形成される蒸着層の寸法は、第2寸法R2に応じて定まる。
第1寸法R1は、第2寸法R2よりも大きくてもよい。言い換えると、第2寸法R2は、第1寸法R1よりも小さくてもよい。この結果、第2壁面42の近傍においてシャドウが生じることを抑制できる。第1寸法R1及び第2寸法R2は、第2開口41が並ぶ方向において特定される。
図10に示すように、第2壁面42は、第4面402から第3面401に向かうにつれて第2開口41の中心から離れるように広がるテーパ面42aを含んでもよい。第2壁面42がテーパ面42aを含むことにより、寸法R1を寸法R2よりも大きくできる。
図10において、符号S8は、第2開口41が並ぶ方向におけるテーパ面42aの幅を表す。幅S8は、例えば0.2μm以上であり、0.5μm以上であってもよく、1.0μm以上であってもよい。幅S8は、例えば25μm以下であり、20μm以下であってもよく、10μm以下であってもよい。
図10において、符号θ1は、第2壁面42と第4面402とが成す角度を表す。角度θ1は、例えば50°以上であり、55°以上であってもよく、60°以上であってもよい。角度θ1は、例えば90°未満であり、85°以下であってもよく、80°以下であってもよい。
有効領域431におけるマスク層40の厚みT2は、基材30の厚みT1よりも小さい。厚みT2は、例えば25.0μm以下であり、10.0μm以下であってもよく、5.0μm以下であってもよい。この結果、シャドウの発生を抑制できる。厚みT2は、例えば0.5μm以上であり、1.0μm以上であってもよく、2.0μm以上であってもよい。従って、ピンホール等の欠陥や変形等が有効領域431に生じることを抑制できる。
第2開口41が並ぶ方向における2つの第2壁面42の間の間隔S5は、例えば1.0μm以上であり、2.0μm以上であってもよく、3.0μm以上であってもよい。間隔S5は、例えば25.0μm以下であり、10.0μm以下であってもよく、5.0μm以下であってもよい。
マスク層40の金属層は、磁性材料を含んでもよく、非磁性材料を含んでもよい。磁性材料は、例えば、ニッケル、鉄、コバルト及びこれらの合金である。非磁性材料は、例えば、銅、アルミニウム、チタン、クロム及びこれらの合金である。
マスク層40は、シード層を含んでもよい。シード層は、電解めっきによって金属層を形成する場合に、めっき液に電荷を運ぶ層である。シード層は、金属を含んでもよい。金属は、例えば、ニッケル、金、銅、チタン、アルミニウム、鉄等及びこれらの合金である。例えば、シード層は、ニッケルを含む鉄合金からなる層を少なくとも含んでもよい。ニッケルを含む鉄合金は、例えばパーマロイである。シード層は、1つの層によって構成されていてもよく、複数の層によって構成されていてもよい。
シード層の厚みは、例えば2.0nm以上であり、10.0nm以上であってもよく、30.0nm以上であってもよい。シード層の厚みは、例えば5.0μm以下であり、1.0μm以下であってもよく、150nm以下であってもよい。
各層の厚み、各構成要素の寸法、間隔などは、走査型電子顕微鏡を用いてマスク20の断面の画像を観察することによって測定される。
次に、マスク20の製造方法を説明する。まず、基材30が準備される。基材30として、シリコンウエハを用いてもよい。基材30の第1面301及び第2面302は、鏡面状に研磨されていてもよい。第1面301及び第2面302の算術平均粗さRaは、1.5nm以下であってもよく、1.0nm以下であってもよい。第1面301及び第2面302の面方位は、(100)、(110)などであってもよい。
続いて、図11に示すように、基材30の第2面302上に第1中間層51が形成される。第1中間層51は、第2面302の全体に形成されてもよい。
第1中間層51は、化学気相蒸着法によって形成されてもよい。例えば、第1中間層51が酸化珪素を含む場合、第1中間層51は、ケイ酸テトラエチルSi(OC2H5)4を原料として用いる化学気相蒸着法によって形成されてもよい。ケイ酸テトラエチルは、TEOSとも称される。化学気相蒸着法の例は、減圧化学気相成長法(Low-pressure CVD法)、プラズマ化学気相成長法(Plasma-Enhanced CVD法)などである。
第1中間層51は、物理成膜法によって形成されてもよい。物理成膜法の例は、スパッタリング法、蒸着法、イオンプレーティング法等である。
基材30がシリコンからなる場合、第1中間層51は、基材30の表面に熱酸化処理などを実施することによって形成されてもよい。
続いて、図12に示すように、第1中間層51上に第2中間層52が形成される。第2中間層52は、第1中間層51の面の全体に形成されてもよい。第2中間層52は、例えば、スパッタリング法、蒸着法、イオンプレーティング法などの物理成膜法によって形成されてもよい。
続いて、第2中間層52上に第1レジスト層55を形成する工程が実施される。例えば、ドライフィルムレジストが第2中間層52に貼り付けられてもよい。例えば、レジスト材料を含む溶液が第2中間層52上に塗布されてもよい。第1レジスト層55は、ポジ型のレジスト材料を含んでもよく、ネガ型のレジスト材料を含んでもよい。第1レジスト層55が、酸化珪素などの無機化合物を含む場合、第1レジスト層55は、CVDなどの気相成長法によって形成されてもよい。
続いて、第1レジスト層55を加工する工程が実施される。図13A及び図13Bは、加工された第1レジスト層55を示す断面図及び平面図である。第1レジスト層55は、基材30の第2面302に対向するレジスト第1面551と、レジスト第1面551の反対側に位置するレジスト第2面552と、を含む。
第1レジスト層55は、複数の島部分573を含む。マスク20の上述の第2開口41は、島部分573の位置に形成される。
第1レジスト層55を加工する方法は、特には限られない。例えば、第1レジスト層55が感光性を有する場合、第1レジスト層55を露光及び現像することによって第1レジスト層55が加工されてもよい。例えば、第1レジスト層55が珪素化合物を含む場合、第1レジスト層55は、エッチングガスを用いたドライエッチングによって加工されてもよい。ドライエッチングは、反応性イオンエッチングであってもよい。
続いて、マスク層40を形成する工程が実施される。マスク層40は、複数の島部分573の間の隙間574に形成される。マスク層40は、複数の島部分573の外側にも形成される。
図14は、マスク層40を示す断面図である。マスク層40は、めっき工程によって形成されてもよい。めっき工程においては、マスク層40を構成する金属のイオンを含むめっき液が、第1レジスト層55の隙間574に供給される。めっき工程は、電解めっき工程であってもよく、無電解めっき工程であってもよい。電解めっき工程が実施される場合、第2中間層52上にシード層が形成されていてもよい。若しくは、第2中間層52がシード層として機能してもよい。
マスク層40は、基材30の厚み方向において、第1レジスト層55のレジスト第2面552よりも上方に突出していてもよい。すなわち、マスク層40の上面が、レジスト第2面552よりも上方に位置してもよい。
続いて、研磨工程が実施されてもよい。研磨工程においては、第1レジスト層55のレジスト第2面552よりも上方に突出しているマスク層40の部分が研磨される。図15は、研磨されたマスク層40を示す断面図である。研磨工程は、化学機械研磨によってマスク層40を研磨してもよい。
続いて、図16に示すように、第1レジスト層55を除去する絶縁層除去工程が実施される。続いて、第1開口31を基材30に形成する基材加工工程が実施される。基材加工工程においては、図17に示すように、第1面301上に部分的に第2レジスト層38が形成されてもよい。第2レジスト層38のうち第1開口31に対応する部分には、レジスト開口381が形成されている。図17に示すように、マスク層40を覆う保護層72が形成されてもよい。
第2レジスト層38は、フォトレジストであってもよい。この場合、まず、第1面301上に液状のレジスト材をコーティングすることによって、第1面301上に第2レジスト層38を形成する。コーティングの後、第2レジスト層38を加熱する工程を実施してもよい。続いて、第2レジスト層38を露光及び現像するフォトリソグラフィ処理を実施する。この結果、第2レジスト層38にレジスト開口381を形成できる。
図示はしないが、第2レジスト層38は、第1面301に部分的に形成されたシリコン酸化膜であってもよい。シリコン酸化膜は、例えば、第1面301に部分的に熱酸化処理などを実施することによって形成される。シリコン酸化膜は、中間層50を基材30に積層する前に基材30に形成されていてもよい。
続いて、基材加工工程においては、図18に示すように、第1面301側から基材30をエッチングすることによって、基材30に第1開口31が形成される。エッチングは、エッチングガスを用いたドライエッチングであってもよい。中間層50がエッチャントに対する耐性を有する場合、図18に示すように、エッチングがマスク層40まで進行することが抑制される。エッチングガスは、例えばSF6ガスである。
続いて、図19に示すように、第1中間層51の一部を除去する第1中間層除去工程が実施される。第1中間層除去工程は、第1中間層51用のエッチャントを第1開口31に供給することによって実施される。この結果、平面視において第1開口31に重なる第1中間層51が除去される。第1中間層51の除去は、エッチングガスを用いたドライエッチングによって実施されてもよい。ドライエッチングは、反応性イオンエッチングであってもよい。
続いて、図20に示すように、平面視において第1開口31に重なる第2中間層52の一部分上に第3レジスト層58が形成される。第3レジスト層58は、例えば、平面視においてマスク層40の周囲領域432に重なる第2中間層52の部分に形成される。
続いて、図21に示すように、第2中間層52の一部を除去する第2中間層除去工程が実施される。第2中間層除去工程は、第2中間層52用のエッチャントを第1開口31に供給することによって実施される。この結果、平面視において第1開口31に重なり、且つ第3レジスト層58によって覆われていない第2中間層52の部分が除去される。第2中間層52の除去は、フッ素系ガスなどを用いるドライエッチングによって実施されてもよく、酸性のエッチング液を用いるウェットエッチングによって実施されてもよい。
また、第2レジスト層38、第3レジスト層58及び保護層72を除去する工程が実施される。この結果、マスク20が得られる。これらの工程の順序は特には限定されない。図22は、第2レジスト層38、第3レジスト層58及び保護層72が除去された状態のマスク20を示す断面図である。
続いて、フレーム60がマスク20に接続される。例えば、接着剤層70によってフレーム60がマスク20に接続される。この結果、マスク装置15が得られる。
続いて、マスク装置15を用いて基板110上に蒸着層を形成する蒸着方法を説明する。
図23に示すように、マスク装置15を蒸着装置10のチャンバーの内部に配置する。マスク装置15のフレーム60は、図示しないホルダによって支持されていてもよい。続いて、基板110をチャンバーの内部に配置する。続いて、基板110に対するマスク20の位置を調整するアライメント工程を実施する。基板110に対するマスク20の位置は、マスク20の複数のアライメントマーク39に基づいて算出されてもよい。
アライメント工程は、マスク20の一部分を加熱する加熱工程を含んでもよい。加熱工程は、基板110に対するマスク20のある部分の位置が理想位置からずれている場合に実施される。理想位置からずれているマスクの部分は、不整合部分とも称される。加熱されるマスク20の一部分は、不整合部分を含んでいてもよく、不整合部分を含んでいなくてもよい。加熱工程は、図23に示すように、照射装置80がマスク20の一部分に光L1を照射する照射工程を含んでもよい。照射装置80は、マスク20の入射面201に向けて光を放射する。
マスク20の一部分が光L1のエネルギーを吸収することにより、マスク20の一部分が加熱される。例えば、光L1が、一部の第1開口31に位置する第2中間層52の露出面に照射されることにより、第2中間層52が光のエネルギーを吸収する。第2中間層52によって吸収された光L1のエネルギーは、熱として第2中間層52を伝導する。この結果、光が照射された第2中間層52の部分及びその周辺の第2中間層52の部分の温度が上昇する。第2中間層52の熱は、マスク20の厚み方向にも伝導する。この結果、第1中間層51及び基材30の温度も部分的に上昇する。基材30の一部の第1桟領域361及び一部の第2桟領域362の温度が上昇することにより、一部の第1桟領域361及び一部の第2桟領域362が熱膨張する。熱膨張により、マスク20の不整合部分がマスク20の面方向において移動する。
光L1の照射位置、照射範囲、照射強度などに応じて、マスク20の不整合部分の移動量及び移動方向が変化する。光L1の照射位置、照射範囲、照射強度などを適切に調整することにより、マスク20の不整合部分の位置を理想位置へ近づけることができる。
マスク20に照射される光は、赤外線であってもよい。光L1の波長は、例えば1000nm以上であり、1050nm以上であってもよい。光L1の波長は、例えば1200nm以下であり、1150nm以下であってもよい。
図24Aは、マスク20に照射される光の一例を示す平面図である。符号L2は、マスク20に照射された光のマスク20の表面におけるスポットを表す。図24Aに示すように、スポットL2は、内側領域36の一部分に位置してもよい。
基材30及び第1中間層51が光を透過させる性質を有する場合、光は第2中間層52に到達できる。第2中間層52が光のエネルギーを吸収することにより、スポットL2の周囲のマスク20の部分が加熱される。
図24Bは、マスク20に照射される光の一例を示す平面図である。スポットL2は、内側領域36の一部分及び第1開口31の一部分に位置してもよい。1つのスポットL2が、複数の第1開口31に重なっていてもよい。第1開口31内のスポットL2は、第2中間層52の露出面522に形成されてもよい。
図24Cは、マスク20に照射される光の一例を示す平面図である。スポットL2は、1つの第1開口31の一部分に位置してもよい。第1開口31内のスポットL2は、第2中間層52の露出面522に形成されてもよい。すなわち、光が第2中間層52の露出面522の一部分に照射されてもよい。
アライメント工程の一例を説明する。図25は、加熱工程が実施される前のマスク20の一例を示す平面図である。アライメント工程においては、マスク20の複数の基準点の座標が算出されてもよい。複数の基準点は、内側領域36に位置してもよい。図25に示す例においては、8個の基準点P1~P8の座標が算出される。基準点P1~P8の座標は、複数のアライメントマーク39の位置、オリエンテーションフラットの位置などに基づいて算出されてもよい。図示はしないが、基準点P1~P8のそれぞれにアライメントマークが形成されていてもよい。
図25に示す例においては、基準点P2、P3、P4の位置が、理想位置よりも内側にずれている。この場合、図25に示すように、基準点P2、P3、P4とマスク20の中心点C1とを結ぶことによって形成される領域の一部分に光が照射されてもよい。この結果、基準点P2、P3、P4とマスク20の中心点C1とを結ぶことによって形成される領域において、内側領域36の第1桟領域361及び第2桟領域362が熱膨張する。
図26は、加熱工程が実施された後のマスク20の一例を示す平面図である。一部の第1桟領域361及び第2桟領域362が熱膨張することにより、基準点P2、P3、P4が理想位置へ近づくことができる。
マスク20の一部分の温度が上昇している状態で、蒸着工程が実施されてもよい。蒸着工程においては、第1開口31及び第2開口41を通過した材料が基板110に付着することにより、基板110に蒸着層が形成される。基準点P2、P3、P4が理想位置へ近づいた状態、又は基準点P2、P3、P4が理想位置にある状態で蒸着工程が実施されるので、蒸着層の位置精度が高められる。
上述した一実施形態を様々に変更できる。以下、必要に応じて図面を参照しながら、変形例について説明する。以下の説明および以下の説明で用いる図面では、上述した一実施形態と同様に構成され得る部分について、上述の一実施形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いる。重複する説明は省略する。また、上述した一実施形態において得られる作用効果が変形例においても得られることが明らかである場合、その説明を省略する場合もある。
上述の実施の形態においては、平面視において、基材30の内側領域36の全域にマスク層40が重なる例を示した。図示はしないが、平面視において、基材30の内側領域36の全域にマスク層40が重なっていなくてもよい。例えば、内側領域36の一部に第1レジスト層55が残っていてもよい。
図27は、一変形例によるマスク20を示す断面図である。第2中間層52は、露出面522を含まなくてもよい。すなわち、第2中間層52は、平面視において第1開口31に重なる部分を含まなくてもよい。
第2中間層52の内縁521は、第1中間層51の内縁511に一致していてもよい。第2中間層52の内縁521は、平面視において内側領域36に重なっていてもよい。
基材30及び第1中間層51が光を透過させる性質を有する場合、内側領域36に照射された光は、第2中間層52に到達できる。第2中間層52が光のエネルギーを吸収することにより、スポットL2の周囲のマスク20の部分が加熱される。基材30の一部の第1桟領域361及び一部の第2桟領域362の温度が上昇することにより、一部の第1桟領域361及び一部の第2桟領域362が熱膨張する。熱膨張により、マスク20の不整合部分がマスク20の面方向において移動する。本変形例においても、マスク20の不整合部分の位置を理想位置へ近づけることができる。
Claims (20)
- マスクであって、
第1面と、前記第1面の反対側に位置する第2面と、前記第1面から前記第2面へ貫通する複数の第1開口と、を含む基材と、
前記第2面に対向する第3面と、前記第3面の反対側に位置する第4面と、を含むマスク層と、
前記基材の前記第2面と前記マスク層の前記第3面との間に位置する中間層と、を備え、
前記基材は、シリコン又はシリコン化合物を含み、
前記マスク層は、平面視において前記第1開口に重なる複数の第1領域と、平面視において前記複数の第1領域の間及び前記複数の第1領域の外側に位置する第2領域と、を含み、
前記複数の第1領域はそれぞれ、前記第3面から前記第4面へ貫通する複数の第2開口を含む有効領域を含み、
前記中間層は、前記基材の前記第2面に位置し、酸化珪素又は窒化珪素を含む第1中間層と、前記第1中間層と前記マスク層との間に位置し、金属を含む第2中間層と、を含み、
前記第2中間層は、平面視において前記第1開口に重なるが前記第1中間層に重ならない面である露出面を含む、マスク。 - 前記複数の第1領域はそれぞれ、平面視において前記有効領域を囲む周囲領域を含み、
前記第2中間層は、平面視において前記マスク層の前記第1領域の前記周囲領域及び前記第2領域に重なるように広がっている、請求項1に記載のマスク。 - 前記第2中間層は、平面視において前記マスク層の前記第1領域の前記有効領域に重ならないよう広がっている、請求項2に記載のマスク。
- 前記第2中間層は、平面視において前記マスク層の前記第1領域の前記有効領域を囲う内縁を含む、請求項2に記載のマスク。
- 前記第1中間層は、0.1μm以上の厚みを有する、請求項1~4のいずれか一項に記載のマスク。
- 前記第1中間層の厚みは、前記第2中間層の厚みよりも大きい、請求項1~4のいずれか一項に記載のマスク。
- 前記第2中間層は、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる層を少なくとも含む、請求項1~4のいずれか一項に記載のマスク。
- 前記第2中間層は、チタン又はチタン合金からなる層を少なくとも含む、請求項1~4のいずれか一項に記載のマスク。
- 前記第2中間層は、チタン又はチタン合金からなる第1層と、前記第1層と前記マスク層との間に位置し、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる第2層と、を含む、請求項1~4のいずれか一項に記載のマスク。
- 前記基材は、平面視において前記複数の第1開口の間に位置する内側領域と、前記基材の外縁に沿って広がり、平面視において前記複数の第1開口及び前記内側領域を囲む外側領域と、を含み、
前記マスクは、前記外側領域に接続されたフレームを備える、請求項1~4のいずれか一項に記載のマスク。 - 前記基材の前記外側領域の前記第1面と前記フレームとの間に位置する接着剤層を備える、請求項10に記載のマスク。
- マスクを用いて基板上に蒸着層を形成する蒸着方法であって、
前記マスクは、
第1面と、前記第1面の反対側に位置する第2面と、前記第1面から前記第2面へ貫通する複数の第1開口と、を含む基材と、
前記第2面に対向する第3面と、前記第3面の反対側に位置する第4面と、を含むマスク層と、
前記基材の前記第2面と前記マスク層の前記第3面との間に位置する中間層と、を備え、
前記基材は、シリコン又はシリコン化合物を含み、
前記マスク層は、平面視において前記第1開口に重なる複数の第1領域と、平面視において前記複数の第1領域の間及び前記複数の第1領域の外側に位置する第2領域と、を含み、
前記複数の第1領域はそれぞれ、前記第3面から前記第4面へ貫通する複数の第2開口を含む有効領域を含み、
前記蒸着方法は、
前記基板に対する前記マスクの位置を調整するアライメント工程と、
前記第1開口及び前記第2開口を通過した材料が前記基板に付着することによって前記蒸着層が形成される蒸着工程と、を備え、
前記アライメント工程は、前記マスクの一部分を加熱する加熱工程を含む、蒸着方法。 - 前記加熱工程は、前記マスクの前記一部分に光を照射する照射工程を含む、請求項12に記載の蒸着方法。
- 前記中間層は、前記基材の前記第2面に位置し、酸化珪素を含む第1中間層と、前記第1中間層と前記マスク層との間に位置し、金属を含む第2中間層と、を含み、
前記第2中間層は、平面視において前記第1開口に重なるが前記第1中間層に重ならない面である露出面を含み、
照射工程において、前記第2中間層の前記露出面の一部分に光が照射される、請求項13に記載の蒸着方法。 - 前記複数の第1領域はそれぞれ、平面視において前記有効領域を囲む周囲領域を含み、
前記第2中間層は、平面視において前記マスク層の前記第1領域の前記周囲領域及び前記第2領域に重なるように広がっている、請求項14に記載の蒸着方法。 - 前記第2中間層は、平面視において前記マスク層の前記第1領域の前記有効領域に重ならないよう広がっている、請求項15に記載の蒸着方法。
- 前記第2中間層は、チタン又はチタン合金からなる第1層と、前記第1層と前記マスク層との間に位置し、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる第2層と、を含み、
照射工程において、前記第2中間層の前記第1層の前記露出面の一部分に光が照射される、請求項14~16のいずれか一項に記載の蒸着方法。 - 前記基材は、平面視において前記複数の第1開口の間に位置する内側領域と、前記基材の外縁に沿って広がり、平面視において前記複数の第1開口及び前記内側領域を囲む外側領域と、を含み、
前記マスクは、前記外側領域に接続されたフレームを備える、請求項12~16のいずれか一項に記載の蒸着方法。 - 前記マスクは、前記基材の前記外側領域の前記第1面と前記フレームとの間に位置する接着剤層を備え、
前記接着剤層の一部分は、前記加熱工程において加熱された前記マスクの前記一部分に追従して変形する、請求項18に記載の蒸着方法。 - デバイスの製造方法であって、
請求項12~16のいずれか一項に記載の蒸着方法によって前記基板上に前記蒸着層を形成する工程を備える、デバイスの製造方法。
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Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
| JP2008024956A (ja) * | 2006-07-18 | 2008-02-07 | Ulvac Japan Ltd | アライメント装置及びアライメント方法 |
| JP2022175925A (ja) * | 2021-05-14 | 2022-11-25 | キヤノン株式会社 | 蒸着マスク、及び、有機電子デバイスの製造方法 |
| JP2022175724A (ja) * | 2021-05-14 | 2022-11-25 | キヤノン株式会社 | 蒸着マスク、及び、有機電子デバイスの製造方法 |
| WO2023145951A1 (ja) * | 2022-01-31 | 2023-08-03 | 大日本印刷株式会社 | 蒸着マスク、フレーム付き蒸着マスク、蒸着マスクの製造方法、有機デバイスの製造方法及びフレーム付き蒸着マスクの製造方法 |
Family Cites Families (11)
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|---|---|---|---|---|
| JP4608874B2 (ja) * | 2003-12-02 | 2011-01-12 | ソニー株式会社 | 蒸着マスクおよびその製造方法 |
| KR101820020B1 (ko) * | 2011-04-25 | 2018-01-19 | 삼성디스플레이 주식회사 | 박막 증착용 마스크 프레임 어셈블리 |
| JP6086305B2 (ja) * | 2013-01-11 | 2017-03-01 | 大日本印刷株式会社 | 蒸着マスクの製造方法および蒸着マスク |
| KR102375261B1 (ko) * | 2016-04-01 | 2022-03-17 | 엘지이노텍 주식회사 | 증착용마스크 및 이를 이용한 oled 패널 |
| WO2019180846A1 (ja) * | 2018-03-20 | 2019-09-26 | シャープ株式会社 | 成膜用マスクおよびそれを用いた表示装置の製造方法 |
| TWI757041B (zh) * | 2021-01-08 | 2022-03-01 | 達運精密工業股份有限公司 | 遮罩 |
| CN114107897A (zh) * | 2021-11-29 | 2022-03-01 | 合肥维信诺科技有限公司 | 掩膜板及掩膜组件 |
| TW202341543A (zh) * | 2022-01-31 | 2023-10-16 | 日商大日本印刷股份有限公司 | 遮罩及遮罩之製造方法 |
| JP2024014701A (ja) * | 2022-07-22 | 2024-02-01 | オラム マテリアル コーポレーション | マスクと支持部との連結体及びその製造方法 |
| JP2024055260A (ja) * | 2022-10-07 | 2024-04-18 | 大日本印刷株式会社 | メタルマスク及びその製造方法 |
| JPWO2024128133A1 (ja) * | 2022-12-16 | 2024-06-20 |
-
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008024956A (ja) * | 2006-07-18 | 2008-02-07 | Ulvac Japan Ltd | アライメント装置及びアライメント方法 |
| JP2022175925A (ja) * | 2021-05-14 | 2022-11-25 | キヤノン株式会社 | 蒸着マスク、及び、有機電子デバイスの製造方法 |
| JP2022175724A (ja) * | 2021-05-14 | 2022-11-25 | キヤノン株式会社 | 蒸着マスク、及び、有機電子デバイスの製造方法 |
| WO2023145951A1 (ja) * | 2022-01-31 | 2023-08-03 | 大日本印刷株式会社 | 蒸着マスク、フレーム付き蒸着マスク、蒸着マスクの製造方法、有機デバイスの製造方法及びフレーム付き蒸着マスクの製造方法 |
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