マスク及びそれに使用するマスク用部材
【課題】高精細な薄膜パターンの形成を可能にする。
【解決手段】基板上に一定形状の薄膜パターンを形成するためのマスク１であって、可視光を透過する樹脂製のフィルム２と、前記基板上に予め定められた薄膜パターン形成領域に対応して前記薄膜パターンよりも形状の大きい貫通する開口部５を形成した板体で構成され、前記フィルム２を保持する保持部材３と、備え、前記フィルム２は、前記基板上の前記薄膜パターン形成領域に対応して前記保持部材３の前記開口部５内に前記薄膜パターンと同形状の開口パターン４を備えている。
【解決手段】基板上に一定形状の薄膜パターンを形成するためのマスク１であって、可視光を透過する樹脂製のフィルム２と、前記基板上に予め定められた薄膜パターン形成領域に対応して前記薄膜パターンよりも形状の大きい貫通する開口部５を形成した板体で構成され、前記フィルム２を保持する保持部材３と、備え、前記フィルム２は、前記基板上の前記薄膜パターン形成領域に対応して前記保持部材３の前記開口部５内に前記薄膜パターンと同形状の開口パターン４を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上に一定形状の薄膜パターンを形成するためのマスクに関し、特に高精細な薄膜パターンの形成を可能にするマスク及びそれに使用するマスク用部材に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のマスクは、所定のパターンに対応した形状の開口を有するマスクであり、基板に対して位置合わせした後、該基板上に密着させ、その後上記開口を介して基板に対するパターンニング成膜をするようになっていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、他のマスクは、所定の成膜パターンに対応した複数の開口が設けられた強磁性体から成るメタルマスクであり、基板の一面を覆うように基板に密着されると共に、基板の他面側に配置された磁石の磁力を利用して固定され、真空蒸着装置の真空槽内で上記開口を通して基板の一面に蒸着材料を付着させ、薄膜パターンを形成するようになっていた（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−７３８０４号公報
【特許文献２】特開２００９−１６４０２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、このような従来のマスクにおいて、上記特許文献１に記載のマスクは、一般に、薄い金属板に薄膜パターンに対応した開口を例えばエッチング等により形成して作られるので、開口を高精度に形成することが困難であり、又金属板の熱膨張による位置ずれや反り等の影響で例えば３００ｄｐｉ以上の高精細な薄膜パターンの形成が困難であった。
【０００６】
また、上記特許文献２に記載のマスクは、上記特許文献１に記載のマスクよりも基板との密着性は改善されるものの、特許文献１に記載のマスクと同様に、薄い金属板に薄膜パターンに対応した開口を例えばエッチング等により形成して作られるので、開口を高精度に形成することが困難であり、例えば３００ｄｐｉ以上の高精細な薄膜パターンの形成が困難であった。
【０００７】
そこで、本発明は、このような問題点に対処し、高精細な薄膜パターンの形成を可能にするマスク及びそれに使用するマスク用部材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明によるマスクは、基板上に一定形状の薄膜パターンを形成するためのマスクであって、可視光を透過する樹脂製のフィルムと、前記基板上に予め定められた薄膜パターン形成領域に対応して前記薄膜パターンよりも形状の大きい貫通する開口部を形成した板体で構成され、前記フィルムを保持する保持部材と、を備え、前記フィルムは、前記基板上の前記薄膜パターン形成領域に対応して前記保持部材の前記開口部内に前記薄膜パターンと同形状の開口パターンを備えている。
【０００９】
このような構成により、基板上に予め定められた薄膜パターン形成領域に対応して薄膜パターンよりも形状の大きい貫通する開口部を形成した板体で構成された保持部材に保持されており、上記基板上の薄膜パターン形成領域に対応して保持部材の開口部内に、薄膜パターンと同形状の開口パターンを備えた可視光を透過する樹脂製のフィルムの上記開口パターンを介して成膜し、基板上に薄膜パターンを形成する。
【００１０】
好ましくは、前記保持部材は、金属材料を含んで構成されているのが望ましい。
さらに好ましくは、前記フィルムは、その一部に金属膜をコーティングして備え、該金属膜と前記保持部材とをノンフラックス半田付けして前記保持部材に保持されるのが望ましい。
【００１１】
好ましくは、前記保持部材は、磁性材料を含んで構成されているとよい。
より好ましくは、前記フィルムは、ポリイミドから成るのが望ましい。
【００１２】
また、本発明によるマスク用部材は、基板上に一定形状の薄膜パターンを形成するマスクを作製するためのマスク用部材であって、可視光を透過する樹脂製のフィルムと、前記基板上に予め定められた薄膜パターン形成領域に対応して前記薄膜パターンよりも形状の大きい貫通する開口部を形成した板体で構成され、前記フィルムを保持する保持部材と、を備えたものである。
【００１３】
このような構成により、基板上に予め定められた薄膜パターン形成領域に対応して薄膜パターンよりも形状の大きい貫通する開口部を形成した板体で構成された保持部材に可視光を透過する樹脂製のフィルムを保持し、該フィルムの保持部材の開口部内に位置する部分に上記基板上に予め定められた薄膜パターン形成領域に対応して開口パターンを形成してマスクを作製し、該マスクを使用して基板上に一定形状の薄膜パターンを形成する。
【００１４】
好ましくは、前記フィルムは、前記基板上の前記薄膜パターン形成領域に対応して前記保持部材の前記開口部内に前記薄膜パターンと同形状の凹部を備えているとよい。
より好ましくは、前記保持部材は、金属材料を含んで構成されているのが望ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、薄いフィルムに開口パターンを形成するので、開口パターンの形成精度を向上することができる。また、開口パターンを形成したフィルムを基板上に設置するのでフィルムと基板との密着性が増し、薄膜パターンの形成精度を向上することができる。したがって、高精細な薄膜パターンの形成を容易に行なうことができる。さらに、フィルムを板体の保持部材に保持しているので、取り扱いが容易である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明によるマスクの実施形態を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＯ−Ｏ線断面矢視図である。
【図２】本発明によるマスクの開口パターンの変形例を示す平面図である。
【図３】本発明によるマスクの保持部材の変形例を示す平面図である。
【図４】本発明によるマスクの製造を説明する工程図である。
【図５】本発明によるマスクのフィルムの一構成例を示す平面図である。
【図６】図５のフィルムの変形例を示す平面図である。
【図７】上記マスクの製造工程におけるフィルムに凹部を形成する工程を説明する一部拡大断面図である。
【図８】本発明のマスクを使用して行う有機ＥＬ表示用基板の製造について説明する工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明によるマスクの実施形態を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＯ−Ｏ線断面矢視図である。このマスク１は、基板上に一定形状の薄膜パターンを形成するためのものであり、フィルム２と、保持部材３とを備えて構成されている。
【００１８】
上記フィルム２は、可視光を透過する一定面積の樹脂製シートであり、基板上に予め定められた薄膜パターン形成領域に対応して後述の保持部材３の開口部５内に上記薄膜パターンと同形状の貫通する開口パターン４を備えている。この開口パターン４は、図１に示すように、基板上に予め設定された複数の基準パターン（例えば、有機ＥＬ表示装置の同色の複数のアノード電極）に跨るストライプ状のものであってもよく、図２に示すように上記各基準パターンに対応して夫々個別に設けられたものであってもよい。上記フィルム２は、例えば厚みが１０μｍ〜３０μｍ程度のポリイミドやポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の樹脂製であり、特にポリイミドは耐熱性が高く、且つウェットエッチングやドライエッチングにより開口パターン４を精度よく形成することができる点で好ましい。
【００１９】
上記保持部材３は、上記フィルム２の一面に面接触して該フィルム２を保持するものであり、例えばエッチングや、レーザ加工等の公知の技術を使用して、基板上に予め定められた薄膜パターン形成領域に対応して上記薄膜パターンよりも形状の大きい貫通する開口部５を形成した板体であり、金属材料を含んで構成されている。なお、図１において、符号６は、基板に予め形成された基板側アライメントマークに対して位置合わせするためのマスク側アライメントマークである。
【００２０】
保持部材３は、非金属材料で構成されていてもよい。この場合、一定電圧を印加可能に構成された静電チャックステージ上に基板を載置した状態でステージに電圧を印加することにより、保持部材３を基板側に静電吸着させて上記フィルム２を基板面に密着させることができる。したがって、開口パターン４の形成精度を向上することができ、また薄膜パターンの形成精度も向上することができる。
【００２１】
又は、保持部材３は、磁性材料を含んで構成されてもよい。これにより、永久磁石や電磁石を内蔵した磁気チャックステージ上に載置された基板に上記磁石の静磁界の作用により保持部材３を吸着して、上記フィルム２を基板面に密着させることができる。したがって、この場合も、開口パターン４の形成精度を向上することができ、また薄膜パターンの形成精度も向上することができる。
【００２２】
なお、保持部材３には、図３に示すように、薄膜パターンの形成に影響を及ぼさない予め定められた部分に開口部５を複数単位に分割するブリッジ７を設けるとよい。これにより、保持部材３の剛性が増し、撓みを抑えることができる。したがって、マスク１と基板との位置合わせ精度をより向上して薄膜パターンの形成精度をより向上することができる。
【００２３】
次に、このように構成されたマスク１の製造について図４を参照して説明する。
先ず、同図（ａ）に示すように、可視光を透過する厚みが１０μｍ〜３０μｍ程度の例えばポリイミドのフィルム２と、基板上に予め定められた薄膜パターン形成領域に対応して薄膜パターンよりも形状の大きい貫通する開口部５を形成した例えば金属板からなる保持部材３とを、同図に矢印で示すように面接合し、同図（ｂ）に示すマスク用部材８を形成する。
【００２４】
上記面接合は、好ましくは、図５に示すように、一部（例えば周縁領域）に金属膜９をコーティングしたフィルム２を使用して、該金属膜９上に塗布されたノンフラックス半田１０によりフィルム２を保持部材３にノンフラックス半田付けするとよい。また、大面積の基板上の複数領域に薄膜パターン群を形成する場合には、図６に示すように、基板上の上記複数領域に対応したフィルム２の複数領域１１の周縁部に金属膜９をコーティングし、該金属膜９上に上記各領域１１を囲んでノンフラックス半田１０を塗布したフィルム２を使用するとよい。このようなフィルム２と保持部材３とをノンフラックス半田付けして形成したマスク１を使用すれば、例えば薄膜パターンを真空蒸着して形成する際に半田からアウトガスが発生せず、例えば有機ＥＬ表示用基板の製造時に、アウトガスの不純物により有機ＥＬ層がダメージを受けるおそれがない。なお、図５及び図６に示す符号１２は、保持部材３に形成されたマスク側アライメントマークに対応して形成された開口であり、フィルム２を通して基板上の基板側アライメントマークを観察可能にするためのものである。
【００２５】
上記面接合には、保持部材３にフィルム状の樹脂を圧着させる方法、保持部材３にフィルム状の樹脂を接着させる方法、半乾燥状態の樹脂溶液に保持部材３を圧着する方法、又は保持部材３に溶液状の樹脂をコーティングする方法等が含まれる。
【００２６】
詳細には、上記フィルム状の樹脂を圧着させる方法には、熱可塑性のフィルム２や表面に融着性処理が施されたフィルム２に保持部材３を熱圧着する方法や、フィルム２の表面を改質処理して保持部材３を熱圧着する方法がある。この場合、フィルム２の表面にカルボキシル基（−ＣＯＯＨ）やカルボニル基（−ＣＯＯ）等を形成して表面の改質を行えば、金属製の保持部材３との界面における化学結合により接着が可能となる。又は、フィルム２の表面を大気圧プラズマ又は減圧プラズマ中でプラズマ処理したり、アルカリ溶液でフィルム２の表面をウェットエッチングしたりしてフィルム２の表面を改質してもよい。
【００２７】
また、保持部材３にフィルム状の樹脂を接着させる方法には、溶剤を含まない、又は溶剤を極めて少ない量だけ含む硬化性樹脂により接着する方法があり、前述のノンフラックス半田による接着方法もこれに含まれる。
【００２８】
次いで、図４（ｃ）に示すように、マスク用部材８を基準パターン１２を形成した基板１３（例えば、有機ＥＬ表示用ＴＦＴ基板のダミー基板）上に載置した後、マスク側アライメントマーク６と図示省略の基板側アライメントマークとを例えば顕微鏡により観察しながら、各マークが一定の位置関係を成すように調整してマスク用部材８と基板１３との位置合わせを行う。
【００２９】
続いて、波長が４００ｎｍ以下の、例えばＫｒＦ２４８ｎｍのエキシマレーザを使用して、図４（ｄ）に示すように、保持部材３の開口部５内に位置するフィルム２の部分で、上記基板１３の基準パターン１２上の薄膜パターン形成領域に対応したフィルム２の部分にエネルギー密度が１Ｊ／ｃｍ２〜２０Ｊ／ｃｍ２のレーザ光Ｌを照射し、図７に拡大して示すように当該部分に２μｍ程度の薄い層を残して一定深さの凹部１４を形成する。このような紫外線のレーザ光Ｌを使用すれば、レーザ光Ｌの光エネルギーによりフィルム２の炭素結合が一瞬のうちに破壊されて除去されるため、残渣の無いクリーンな穴あけ加工を行うことができる。
【００３０】
その後、図４（ｅ）に示すように、公知の技術を使用してフィルム２面をウェットエッチング又はドライエッチングし、上記凹部１４を貫通させて開口パターン４を形成する。これにより、本発明のマスク１が完成する。
【００３１】
なお、上記実施形態においては、フィルム２の開口パターン４の形成をレーザ光Ｌを使用して行う場合について説明したが、本発明はこれに限られず、公知のフォトリソグラフィー技術を使用して行ってもよい。即ち、フィルム２面にフォトレジストを塗布し、フォトマスクを使用してこのフォトレジストを露光することによりレジストマスクを形成し、該レジストマスクを使用して上記フィルム２をウェットエッチング又はドライエッチングして開口パターン４を形成してもよい。
【００３２】
次に、本発明のマスク１を使用して行う有機ＥＬ表示用基板の製造について、図８を参照して説明する。ここでは、Ｒ（赤色）有機ＥＬ層を形成する場合について説明する。
先ず、第１ステップにおいては、図８（ａ）に示すようにＴＦＴ基板１５上にマスク１を載置し、マスク１に形成されたマスク側アライメントマーク６とＴＦＴ基板１５に予め形成された図示省略の基板側アライメントマークとを顕微鏡により観察しながら、両マークが予め定められた位置関係となるように調整してマスク１とＴＦＴ基板１５とを位置合わせする。これにより、同図（ａ）に示すように、マスク１の開口パターン４がＴＦＴ基板１５のＲ対応のアノード電極１６Ｒ上に合致することになる。
【００３３】
第２ステップにおいては、マスク１とＴＦＴ基板１５とを密着させた状態で例えば真空蒸着装置の真空槽内に設置し、図８（ｂ）に示すように、ＴＦＴ基板１５のＲ対応のアノード電極１６Ｒ上にマスク１の開口パターン４を介して正孔注入層、正孔輸送層、Ｒ発光層、電子輸送層等の積層構造となるように順次成膜してＲ有機ＥＬ層１７を蒸着形成する。このとき、Ｇ対応及びＢ対応のアノード電極１６Ｇ，１６Ｂに通電して各アノード電極１６Ｇ，１６Ｂに一定電圧を印加した状態で真空蒸着を行えば、マスク１のフィルム２がＧ対応及びＢ対応のアノード電極１６Ｇ，１６Ｂに静電吸着されて固定されるため、マスク１が動いてマスク１の開口パターン４とＴＦＴ基板１５のＲ対応のアノード電極１６Ｒとの位置ずれが生ずるおそれが無い。また、マスク１のフィルム２がＴＦＴ基板１５面に密着してフィルム２の下面とＴＦＴ基板１５の上面との間に隙間が生じるおそれが無いため、該隙間に蒸着分子が回り込んで付着し薄膜パターンの形成精度を悪くするという問題も回避することができる。
【００３４】
第３ステップにおいては、図８（ｃ）に示すように、マスク１の縁部を同図に矢印で示すように上方に持ち上げてマスク１をＴＦＴ基板１５面から機械的に剥離する。これにより、Ｒ対応のアノード電極１６Ｒ上にＲ有機ＥＬ層１７が残りＲ有機ＥＬ層１７の形成工程が終了する。この場合、フィルム２の厚みが約１０μｍ〜３０μｍであるのに対してＲ有機ＥＬ層１７の厚みは１００ｎｍ程度であるので、フィルム２の開口パターン４の側壁に付着するＲ有機ＥＬ層１７の厚みは極薄いため、マスク１を剥離する際にフィルム２とＲ対応のアノード電極１６Ｒ上のＲ有機ＥＬ層１７とが容易に分離する。したがって、マスク１を剥離する際にＲ対応のアノード電極１６Ｒ上のＲ有機ＥＬ層１７が剥離するおそれがない。なお、Ｇ対応及びＢ対応のアノード電極１６Ｇ，１６Ｂに電圧を印加させてマスク１をＴＦＴ基板１５面に静電吸着させた場合には、マスク１を剥離する際に、各アノード電極１６Ｇ，１６Ｂの印加電圧をオフするか、又は逆極性の電圧を印加してやるとよい。これにより、マスク１の剥離を容易に行うことができる。
【００３５】
以降、上述と同様にして、Ｇ対応及びＢ対応のアノード電極１６Ｇ，１６Ｂ上に対応色の有機ＥＬ層１７を夫々形成する。その後、ＴＦＴ基板１５上にＩＴＯ（Indium Tin Oxide）の透明導電膜を形成し、さらにその上に透明な保護基板を接着して有機ＥＬ表示装置が形成される。
【００３６】
なお、本発明のマスク１は、有機ＥＬ層１７の形成に限られず、高精細な薄膜パターンを形成しようとするものであれば、液晶表示装置のカラーフィルターの形成、又は半導体基板の配線パターンの形成等、如何なるものにも適用することができる。
【符号の説明】
【００３７】
１…マスク
２…フィルム
３…保持部材
４…開口パターン
５…開口部
８…マスク用部材
９…金属膜
１０…ノンフラックス半田
１４…凹部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上に一定形状の薄膜パターンを形成するためのマスクに関し、特に高精細な薄膜パターンの形成を可能にするマスク及びそれに使用するマスク用部材に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のマスクは、所定のパターンに対応した形状の開口を有するマスクであり、基板に対して位置合わせした後、該基板上に密着させ、その後上記開口を介して基板に対するパターンニング成膜をするようになっていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、他のマスクは、所定の成膜パターンに対応した複数の開口が設けられた強磁性体から成るメタルマスクであり、基板の一面を覆うように基板に密着されると共に、基板の他面側に配置された磁石の磁力を利用して固定され、真空蒸着装置の真空槽内で上記開口を通して基板の一面に蒸着材料を付着させ、薄膜パターンを形成するようになっていた（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−７３８０４号公報
【特許文献２】特開２００９−１６４０２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、このような従来のマスクにおいて、上記特許文献１に記載のマスクは、一般に、薄い金属板に薄膜パターンに対応した開口を例えばエッチング等により形成して作られるので、開口を高精度に形成することが困難であり、又金属板の熱膨張による位置ずれや反り等の影響で例えば３００ｄｐｉ以上の高精細な薄膜パターンの形成が困難であった。
【０００６】
また、上記特許文献２に記載のマスクは、上記特許文献１に記載のマスクよりも基板との密着性は改善されるものの、特許文献１に記載のマスクと同様に、薄い金属板に薄膜パターンに対応した開口を例えばエッチング等により形成して作られるので、開口を高精度に形成することが困難であり、例えば３００ｄｐｉ以上の高精細な薄膜パターンの形成が困難であった。
【０００７】
そこで、本発明は、このような問題点に対処し、高精細な薄膜パターンの形成を可能にするマスク及びそれに使用するマスク用部材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明によるマスクは、基板上に一定形状の薄膜パターンを形成するためのマスクであって、可視光を透過する樹脂製のフィルムと、前記基板上に予め定められた薄膜パターン形成領域に対応して前記薄膜パターンよりも形状の大きい貫通する開口部を形成した板体で構成され、前記フィルムを保持する保持部材と、を備え、前記フィルムは、前記基板上の前記薄膜パターン形成領域に対応して前記保持部材の前記開口部内に前記薄膜パターンと同形状の開口パターンを備えている。
【０００９】
このような構成により、基板上に予め定められた薄膜パターン形成領域に対応して薄膜パターンよりも形状の大きい貫通する開口部を形成した板体で構成された保持部材に保持されており、上記基板上の薄膜パターン形成領域に対応して保持部材の開口部内に、薄膜パターンと同形状の開口パターンを備えた可視光を透過する樹脂製のフィルムの上記開口パターンを介して成膜し、基板上に薄膜パターンを形成する。
【００１０】
好ましくは、前記保持部材は、金属材料を含んで構成されているのが望ましい。
さらに好ましくは、前記フィルムは、その一部に金属膜をコーティングして備え、該金属膜と前記保持部材とをノンフラックス半田付けして前記保持部材に保持されるのが望ましい。
【００１１】
好ましくは、前記保持部材は、磁性材料を含んで構成されているとよい。
より好ましくは、前記フィルムは、ポリイミドから成るのが望ましい。
【００１２】
また、本発明によるマスク用部材は、基板上に一定形状の薄膜パターンを形成するマスクを作製するためのマスク用部材であって、可視光を透過する樹脂製のフィルムと、前記基板上に予め定められた薄膜パターン形成領域に対応して前記薄膜パターンよりも形状の大きい貫通する開口部を形成した板体で構成され、前記フィルムを保持する保持部材と、を備えたものである。
【００１３】
このような構成により、基板上に予め定められた薄膜パターン形成領域に対応して薄膜パターンよりも形状の大きい貫通する開口部を形成した板体で構成された保持部材に可視光を透過する樹脂製のフィルムを保持し、該フィルムの保持部材の開口部内に位置する部分に上記基板上に予め定められた薄膜パターン形成領域に対応して開口パターンを形成してマスクを作製し、該マスクを使用して基板上に一定形状の薄膜パターンを形成する。
【００１４】
好ましくは、前記フィルムは、前記基板上の前記薄膜パターン形成領域に対応して前記保持部材の前記開口部内に前記薄膜パターンと同形状の凹部を備えているとよい。
より好ましくは、前記保持部材は、金属材料を含んで構成されているのが望ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、薄いフィルムに開口パターンを形成するので、開口パターンの形成精度を向上することができる。また、開口パターンを形成したフィルムを基板上に設置するのでフィルムと基板との密着性が増し、薄膜パターンの形成精度を向上することができる。したがって、高精細な薄膜パターンの形成を容易に行なうことができる。さらに、フィルムを板体の保持部材に保持しているので、取り扱いが容易である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明によるマスクの実施形態を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＯ−Ｏ線断面矢視図である。
【図２】本発明によるマスクの開口パターンの変形例を示す平面図である。
【図３】本発明によるマスクの保持部材の変形例を示す平面図である。
【図４】本発明によるマスクの製造を説明する工程図である。
【図５】本発明によるマスクのフィルムの一構成例を示す平面図である。
【図６】図５のフィルムの変形例を示す平面図である。
【図７】上記マスクの製造工程におけるフィルムに凹部を形成する工程を説明する一部拡大断面図である。
【図８】本発明のマスクを使用して行う有機ＥＬ表示用基板の製造について説明する工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明によるマスクの実施形態を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＯ−Ｏ線断面矢視図である。このマスク１は、基板上に一定形状の薄膜パターンを形成するためのものであり、フィルム２と、保持部材３とを備えて構成されている。
【００１８】
上記フィルム２は、可視光を透過する一定面積の樹脂製シートであり、基板上に予め定められた薄膜パターン形成領域に対応して後述の保持部材３の開口部５内に上記薄膜パターンと同形状の貫通する開口パターン４を備えている。この開口パターン４は、図１に示すように、基板上に予め設定された複数の基準パターン（例えば、有機ＥＬ表示装置の同色の複数のアノード電極）に跨るストライプ状のものであってもよく、図２に示すように上記各基準パターンに対応して夫々個別に設けられたものであってもよい。上記フィルム２は、例えば厚みが１０μｍ〜３０μｍ程度のポリイミドやポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の樹脂製であり、特にポリイミドは耐熱性が高く、且つウェットエッチングやドライエッチングにより開口パターン４を精度よく形成することができる点で好ましい。
【００１９】
上記保持部材３は、上記フィルム２の一面に面接触して該フィルム２を保持するものであり、例えばエッチングや、レーザ加工等の公知の技術を使用して、基板上に予め定められた薄膜パターン形成領域に対応して上記薄膜パターンよりも形状の大きい貫通する開口部５を形成した板体であり、金属材料を含んで構成されている。なお、図１において、符号６は、基板に予め形成された基板側アライメントマークに対して位置合わせするためのマスク側アライメントマークである。
【００２０】
保持部材３は、非金属材料で構成されていてもよい。この場合、一定電圧を印加可能に構成された静電チャックステージ上に基板を載置した状態でステージに電圧を印加することにより、保持部材３を基板側に静電吸着させて上記フィルム２を基板面に密着させることができる。したがって、開口パターン４の形成精度を向上することができ、また薄膜パターンの形成精度も向上することができる。
【００２１】
又は、保持部材３は、磁性材料を含んで構成されてもよい。これにより、永久磁石や電磁石を内蔵した磁気チャックステージ上に載置された基板に上記磁石の静磁界の作用により保持部材３を吸着して、上記フィルム２を基板面に密着させることができる。したがって、この場合も、開口パターン４の形成精度を向上することができ、また薄膜パターンの形成精度も向上することができる。
【００２２】
なお、保持部材３には、図３に示すように、薄膜パターンの形成に影響を及ぼさない予め定められた部分に開口部５を複数単位に分割するブリッジ７を設けるとよい。これにより、保持部材３の剛性が増し、撓みを抑えることができる。したがって、マスク１と基板との位置合わせ精度をより向上して薄膜パターンの形成精度をより向上することができる。
【００２３】
次に、このように構成されたマスク１の製造について図４を参照して説明する。
先ず、同図（ａ）に示すように、可視光を透過する厚みが１０μｍ〜３０μｍ程度の例えばポリイミドのフィルム２と、基板上に予め定められた薄膜パターン形成領域に対応して薄膜パターンよりも形状の大きい貫通する開口部５を形成した例えば金属板からなる保持部材３とを、同図に矢印で示すように面接合し、同図（ｂ）に示すマスク用部材８を形成する。
【００２４】
上記面接合は、好ましくは、図５に示すように、一部（例えば周縁領域）に金属膜９をコーティングしたフィルム２を使用して、該金属膜９上に塗布されたノンフラックス半田１０によりフィルム２を保持部材３にノンフラックス半田付けするとよい。また、大面積の基板上の複数領域に薄膜パターン群を形成する場合には、図６に示すように、基板上の上記複数領域に対応したフィルム２の複数領域１１の周縁部に金属膜９をコーティングし、該金属膜９上に上記各領域１１を囲んでノンフラックス半田１０を塗布したフィルム２を使用するとよい。このようなフィルム２と保持部材３とをノンフラックス半田付けして形成したマスク１を使用すれば、例えば薄膜パターンを真空蒸着して形成する際に半田からアウトガスが発生せず、例えば有機ＥＬ表示用基板の製造時に、アウトガスの不純物により有機ＥＬ層がダメージを受けるおそれがない。なお、図５及び図６に示す符号１２は、保持部材３に形成されたマスク側アライメントマークに対応して形成された開口であり、フィルム２を通して基板上の基板側アライメントマークを観察可能にするためのものである。
【００２５】
上記面接合には、保持部材３にフィルム状の樹脂を圧着させる方法、保持部材３にフィルム状の樹脂を接着させる方法、半乾燥状態の樹脂溶液に保持部材３を圧着する方法、又は保持部材３に溶液状の樹脂をコーティングする方法等が含まれる。
【００２６】
詳細には、上記フィルム状の樹脂を圧着させる方法には、熱可塑性のフィルム２や表面に融着性処理が施されたフィルム２に保持部材３を熱圧着する方法や、フィルム２の表面を改質処理して保持部材３を熱圧着する方法がある。この場合、フィルム２の表面にカルボキシル基（−ＣＯＯＨ）やカルボニル基（−ＣＯＯ）等を形成して表面の改質を行えば、金属製の保持部材３との界面における化学結合により接着が可能となる。又は、フィルム２の表面を大気圧プラズマ又は減圧プラズマ中でプラズマ処理したり、アルカリ溶液でフィルム２の表面をウェットエッチングしたりしてフィルム２の表面を改質してもよい。
【００２７】
また、保持部材３にフィルム状の樹脂を接着させる方法には、溶剤を含まない、又は溶剤を極めて少ない量だけ含む硬化性樹脂により接着する方法があり、前述のノンフラックス半田による接着方法もこれに含まれる。
【００２８】
次いで、図４（ｃ）に示すように、マスク用部材８を基準パターン１２を形成した基板１３（例えば、有機ＥＬ表示用ＴＦＴ基板のダミー基板）上に載置した後、マスク側アライメントマーク６と図示省略の基板側アライメントマークとを例えば顕微鏡により観察しながら、各マークが一定の位置関係を成すように調整してマスク用部材８と基板１３との位置合わせを行う。
【００２９】
続いて、波長が４００ｎｍ以下の、例えばＫｒＦ２４８ｎｍのエキシマレーザを使用して、図４（ｄ）に示すように、保持部材３の開口部５内に位置するフィルム２の部分で、上記基板１３の基準パターン１２上の薄膜パターン形成領域に対応したフィルム２の部分にエネルギー密度が１Ｊ／ｃｍ２〜２０Ｊ／ｃｍ２のレーザ光Ｌを照射し、図７に拡大して示すように当該部分に２μｍ程度の薄い層を残して一定深さの凹部１４を形成する。このような紫外線のレーザ光Ｌを使用すれば、レーザ光Ｌの光エネルギーによりフィルム２の炭素結合が一瞬のうちに破壊されて除去されるため、残渣の無いクリーンな穴あけ加工を行うことができる。
【００３０】
その後、図４（ｅ）に示すように、公知の技術を使用してフィルム２面をウェットエッチング又はドライエッチングし、上記凹部１４を貫通させて開口パターン４を形成する。これにより、本発明のマスク１が完成する。
【００３１】
なお、上記実施形態においては、フィルム２の開口パターン４の形成をレーザ光Ｌを使用して行う場合について説明したが、本発明はこれに限られず、公知のフォトリソグラフィー技術を使用して行ってもよい。即ち、フィルム２面にフォトレジストを塗布し、フォトマスクを使用してこのフォトレジストを露光することによりレジストマスクを形成し、該レジストマスクを使用して上記フィルム２をウェットエッチング又はドライエッチングして開口パターン４を形成してもよい。
【００３２】
次に、本発明のマスク１を使用して行う有機ＥＬ表示用基板の製造について、図８を参照して説明する。ここでは、Ｒ（赤色）有機ＥＬ層を形成する場合について説明する。
先ず、第１ステップにおいては、図８（ａ）に示すようにＴＦＴ基板１５上にマスク１を載置し、マスク１に形成されたマスク側アライメントマーク６とＴＦＴ基板１５に予め形成された図示省略の基板側アライメントマークとを顕微鏡により観察しながら、両マークが予め定められた位置関係となるように調整してマスク１とＴＦＴ基板１５とを位置合わせする。これにより、同図（ａ）に示すように、マスク１の開口パターン４がＴＦＴ基板１５のＲ対応のアノード電極１６Ｒ上に合致することになる。
【００３３】
第２ステップにおいては、マスク１とＴＦＴ基板１５とを密着させた状態で例えば真空蒸着装置の真空槽内に設置し、図８（ｂ）に示すように、ＴＦＴ基板１５のＲ対応のアノード電極１６Ｒ上にマスク１の開口パターン４を介して正孔注入層、正孔輸送層、Ｒ発光層、電子輸送層等の積層構造となるように順次成膜してＲ有機ＥＬ層１７を蒸着形成する。このとき、Ｇ対応及びＢ対応のアノード電極１６Ｇ，１６Ｂに通電して各アノード電極１６Ｇ，１６Ｂに一定電圧を印加した状態で真空蒸着を行えば、マスク１のフィルム２がＧ対応及びＢ対応のアノード電極１６Ｇ，１６Ｂに静電吸着されて固定されるため、マスク１が動いてマスク１の開口パターン４とＴＦＴ基板１５のＲ対応のアノード電極１６Ｒとの位置ずれが生ずるおそれが無い。また、マスク１のフィルム２がＴＦＴ基板１５面に密着してフィルム２の下面とＴＦＴ基板１５の上面との間に隙間が生じるおそれが無いため、該隙間に蒸着分子が回り込んで付着し薄膜パターンの形成精度を悪くするという問題も回避することができる。
【００３４】
第３ステップにおいては、図８（ｃ）に示すように、マスク１の縁部を同図に矢印で示すように上方に持ち上げてマスク１をＴＦＴ基板１５面から機械的に剥離する。これにより、Ｒ対応のアノード電極１６Ｒ上にＲ有機ＥＬ層１７が残りＲ有機ＥＬ層１７の形成工程が終了する。この場合、フィルム２の厚みが約１０μｍ〜３０μｍであるのに対してＲ有機ＥＬ層１７の厚みは１００ｎｍ程度であるので、フィルム２の開口パターン４の側壁に付着するＲ有機ＥＬ層１７の厚みは極薄いため、マスク１を剥離する際にフィルム２とＲ対応のアノード電極１６Ｒ上のＲ有機ＥＬ層１７とが容易に分離する。したがって、マスク１を剥離する際にＲ対応のアノード電極１６Ｒ上のＲ有機ＥＬ層１７が剥離するおそれがない。なお、Ｇ対応及びＢ対応のアノード電極１６Ｇ，１６Ｂに電圧を印加させてマスク１をＴＦＴ基板１５面に静電吸着させた場合には、マスク１を剥離する際に、各アノード電極１６Ｇ，１６Ｂの印加電圧をオフするか、又は逆極性の電圧を印加してやるとよい。これにより、マスク１の剥離を容易に行うことができる。
【００３５】
以降、上述と同様にして、Ｇ対応及びＢ対応のアノード電極１６Ｇ，１６Ｂ上に対応色の有機ＥＬ層１７を夫々形成する。その後、ＴＦＴ基板１５上にＩＴＯ（Indium Tin Oxide）の透明導電膜を形成し、さらにその上に透明な保護基板を接着して有機ＥＬ表示装置が形成される。
【００３６】
なお、本発明のマスク１は、有機ＥＬ層１７の形成に限られず、高精細な薄膜パターンを形成しようとするものであれば、液晶表示装置のカラーフィルターの形成、又は半導体基板の配線パターンの形成等、如何なるものにも適用することができる。
【符号の説明】
【００３７】
１…マスク
２…フィルム
３…保持部材
４…開口パターン
５…開口部
８…マスク用部材
９…金属膜
１０…ノンフラックス半田
１４…凹部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に一定形状の薄膜パターンを形成するためのマスクであって、
可視光を透過する樹脂製のフィルムと、
前記基板上に予め定められた薄膜パターン形成領域に対応して前記薄膜パターンよりも形状の大きい貫通する開口部を形成した板体で構成され、前記フィルムを保持する保持部材と、
を備え、
前記フィルムは、前記基板上の前記薄膜パターン形成領域に対応して前記保持部材の前記開口部内に前記薄膜パターンと同形状の開口パターンを備えていることを特徴とするマスク。
【請求項２】
前記保持部材は、金属材料を含んで構成されていることを特徴とする請求項１記載のマスク。
【請求項３】
前記フィルムは、その一部に金属膜をコーティングして備え、該金属膜と前記保持部材とをノンフラックス半田付けして前記保持部材に保持されることを特徴とする請求項２記載のマスク。
【請求項４】
前記フィルムは、ポリイミドから成ることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のマスク。
【請求項５】
前記保持部材は、磁性材料を含んで構成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のマスク。
【請求項６】
基板上に一定形状の薄膜パターンを形成するマスクを作製するためのマスク用部材であって、
可視光を透過する樹脂製のフィルムと、
前記基板上に予め定められた薄膜パターン形成領域に対応して前記薄膜パターンよりも形状の大きい貫通する開口部を形成した板体で構成され、前記フィルムを保持する保持部材と、
を備えたことを特徴とするマスク用部材。
【請求項７】
前記フィルムは、前記基板上の前記薄膜パターン形成領域に対応して前記保持部材の前記開口部内に前記薄膜パターンと同形状の凹部を備えていることを特徴とする請求項６記載のマスク用部材。
【請求項８】
前記保持部材は、金属材料を含んで構成されていることを特徴とする請求項６又は７記載のマスク用部材。
【請求項１】
基板上に一定形状の薄膜パターンを形成するためのマスクであって、
可視光を透過する樹脂製のフィルムと、
前記基板上に予め定められた薄膜パターン形成領域に対応して前記薄膜パターンよりも形状の大きい貫通する開口部を形成した板体で構成され、前記フィルムを保持する保持部材と、
を備え、
前記フィルムは、前記基板上の前記薄膜パターン形成領域に対応して前記保持部材の前記開口部内に前記薄膜パターンと同形状の開口パターンを備えていることを特徴とするマスク。
【請求項２】
前記保持部材は、金属材料を含んで構成されていることを特徴とする請求項１記載のマスク。
【請求項３】
前記フィルムは、その一部に金属膜をコーティングして備え、該金属膜と前記保持部材とをノンフラックス半田付けして前記保持部材に保持されることを特徴とする請求項２記載のマスク。
【請求項４】
前記フィルムは、ポリイミドから成ることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のマスク。
【請求項５】
前記保持部材は、磁性材料を含んで構成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のマスク。
【請求項６】
基板上に一定形状の薄膜パターンを形成するマスクを作製するためのマスク用部材であって、
可視光を透過する樹脂製のフィルムと、
前記基板上に予め定められた薄膜パターン形成領域に対応して前記薄膜パターンよりも形状の大きい貫通する開口部を形成した板体で構成され、前記フィルムを保持する保持部材と、
を備えたことを特徴とするマスク用部材。
【請求項７】
前記フィルムは、前記基板上の前記薄膜パターン形成領域に対応して前記保持部材の前記開口部内に前記薄膜パターンと同形状の凹部を備えていることを特徴とする請求項６記載のマスク用部材。
【請求項８】
前記保持部材は、金属材料を含んで構成されていることを特徴とする請求項６又は７記載のマスク用部材。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−８３７０４（Ｐ２０１３−８３７０４Ａ）
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２１８８３（Ｐ２０１１−２２１８８３）
【出願日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【出願人】（５００１７１７０７）株式会社ブイ・テクノロジー (283)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【出願人】（５００１７１７０７）株式会社ブイ・テクノロジー (283)
【Ｆターム（参考）】
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