(57)【要約】  開口マスクは、フィルムに形成された少なくとも１つの蒸着マスクパターンを有する可撓性フィルムからなる細長いウェブを含んで提供され、前記蒸着マスクパターンは、少なくとも１つ又はそれ以上の電子回路要素の一部分を画定する前記フィルムを通って伸びる蒸着開口を画定し、並びに、蒸着開口は枠によって境界をつけられ、前記枠はマスクの標準的な厚さより大きな厚さを有するマスクの一部である。別の態様では、本発明は、複数個の下寄り部分を含む支持体表面を用意する工程と、炎を支持するバーナを用意する工程であり、前記炎は前記バーナの反対側に炎先端を含むバーナを含む工程と、可撓性フィルムからなる細長いウェブの少なくとも一部分を支持体表面に対して接触させる工程と、バーナからの炎により前記フィルムを加熱して、複数個の下寄りの部分を覆う区域において前記フィルムに開口を作る工程と、を含む当該開口マスクを作製する方法を提供する。
2009521714.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口マスクであって、
可撓性フィルムからなる細長いウェブと、前記フィルムに形成された少なくとも１つの蒸着マスクパターンと、を含み、
前記蒸着マスクパターンが１つ以上の電子回路要素の少なくとも一部を画定する前記フィルムを通って伸びる蒸着開口を画定し、蒸着開口が枠によって境界をつけられ、前記枠が前記マスクの標準的な厚さを超える厚さを有する前記マスクの一部である、開口マスク。
【請求項２】
前記開口マスクは複数個の独立した蒸着マスクパターンを含む、請求項１に記載の開口マスク。
【請求項３】
各蒸着マスクパターンは実質的に同じである、請求項２に記載の開口マスク。
【請求項４】
フィルムからなる前記ウェブは充分に可撓性を有し、前記ウェブはロールを形成するよう巻くことができる、請求項１に記載の開口マスク。
【請求項５】
フィルムからなる前記ウェブは延伸可能であり、前記ウェブは少なくともウェブの下方向に伸びることができる、請求項１に記載の開口マスク。
【請求項６】
フィルムからなる前記ウェブは少なくともウェブの横方向に延伸可能である、請求項１に記載の開口マスク。
【請求項７】
フィルムからなる前記ウェブはポリマーフィルムを含む、請求項１に記載の開口マスク。
【請求項８】
フィルムのからなる前記ウェブはポリイミドフィルムを含む、請求項１に記載の開口マスク。
【請求項９】
フィルムからなる前記ウェブはポリエステルフィルムを含む、請求項１に記載の開口マスク。
【請求項１０】
少なくとも１つの蒸着開口は、約１０００ミクロン未満の最小直径を有する、請求項１に記載の開口マスク。
【請求項１１】
少なくとも１つの蒸着開口は、約２５０ミクロン未満の最小直径を有する、請求項１の開口マスク。
【請求項１２】
開口マスクを作製する方法であって、
前記開口マスクは、
可撓性フィルムからなる細長いウェブと、
前記フィルムに形成された蒸着マスクパターンと、を含み、
前記蒸着マスクパターンが１つ以上の電子回路要素の少なくとも一部を画定する前記フィルムを通って伸びる蒸着開口を画定し、
前記方法は、
複数個の下寄りの部分を含む支持体表面を用意する工程と、
炎を支持するバーナを用意する工程であり、前記炎は前記バーナの反対側に炎先端を含む工程と、
可撓性フィルムからなる細長いウェブの少なくとも一部を支持体表面に対して接触させる工程と、
バーナーからの炎により前記フィルムを加熱して、複数個の下寄りの部分を覆う区域において前記フィルムに開口を作るに工程と、を含む方法。
【請求項１３】
前記支持体表面が２９℃（１２０°Ｆ）より低い温度に冷却されている方法であって、
前記フィルムの第一面に加熱されて、７４℃（１６５°Ｆ）を超えている表面に接触させる工程と、その次に、
バーナーからの炎によりフィルムを加熱するのに先立って、フィルムの第一面から前記加熱された表面を取り去り、前記複数個の下寄りの部分を覆う区域において前記フィルムに開口部を作る工程と、
をさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記炎の当たっていない炎先端と前記バーナとの間の距離が、前記フィルムと前記バーナとの間の距離よりも少なくとも１／３大きいように前記バーナを位置決めする工程をさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記位置決めする工程は、前記炎の前記当たっていない炎先端とバーナとの間の距離が、前記フィルムと前記バーナとの間の距離より少なくとも２ミリメートル大きいように前記バーナを位置決めする工程を含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記バーナーと前記ニップロールとの間において測定された前記角度が４５°未満となるように前記バーナーを位置決めする工程であり、前記角度の頂点は前記バッキングロールの軸に位置決めされている工程、をさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１７】
前記開口マスクは複数個の独立した蒸着マスクパターンを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１８】
フィルムからなる前記ウェブは充分に可塑性を有し、前記ウェブはロールを形成するよう巻くことができる、請求項１２に記載の方法。
【請求項１９】
フィルムからなる前記ウェブはポリマーフィルムを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項２０】
フィルムからなる前記ウェブはポリイミドフィルムを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項２１】
フィルムからなる前記ウェブはポリエステルフィルムを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項２２】
電子回路要素を作製する方法であり、
複数個の下寄り部分を含む支持体表面を用意する工程と、
炎を支持するバーナを用意する工程であり、前記炎は前記バーナの反対側に含む工程と、
可撓性フィルムからなる細長いウェブの少なくとも一部を前記支持体表面に接触させる工程と、
バーナーからの炎によりフィルムを加熱して、前記複数個の下寄り部分を覆う前記区域において前記フィルムに開口を作る工程と、それらにより開口マスクを作製する工程と、
フィルムからなる第一ウェブを提供する工程と、
前記開口マスクとフィルムからなる第一ウェブとを互いに近接して位置決めする工程と、
前記開口マスク内の前記開口を通してフィルムからなる前記第一ウェブに蒸着物質を蒸着するして、１つ以上の電子回路要素の少なくとも一部を作る工程と、を含む方法。
【請求項２３】
開口マスクの再利用を妨げる方法によって、前記開口マスクに蓄積された蒸着物質を回収する工程をさらに含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
部分的に又は全体的に前記開口マスクを燃やす工程と、部分的に又は全体的に前記開口マスクを溶融させる工程と、部分的に又は全体的に前記開口マスクを断片に分割する工程と、部分的に又は全体的に前記開口マスクを溶解する工程と、からなるグループから選択された工程を含む方法によって、前記開口マスクに蓄積された蒸着物質を回収する工程をさらに含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２５】
前記支持体表面が２９℃（１２０°Ｆ）より低い温度に冷却されている方法であって、
前記フィルムからなる前記第一面を加熱されて、７４℃（１６５°Ｆ）を超えている表面に接触させる工程と、次に、
バーナーからの炎により前記フィルムを加熱するのに先立って、前記フィルムの前記第一面から前記加熱された表面を取り去り、前記複数個の下寄りの部分を覆う前記区域において前記フィルムに開口を作る工程と、をさらに含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２６】
前記炎の当たっていない炎先端とバーナとの間の距離が、前記フィルムと前記バーナとの間の距離よりも少なくとも１／３大きいように前記バーナを位置決めする工程をさらに含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２７】
前記位置決め工程は、前記炎の前記当たっていない炎先端とバーナとの間の距離が、前記フィルムと前記バーナとの間の距離より少なくとも２ミリメートル大きいように前記バーナを位置決めする工程を含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記バーナと前記ニップロールとの間において測定された前記角度が４５°未満であるように前記バーナを位置決めする工程であり、前記角度の頂点は前記バッキングロールの軸に位置決めされている工程を、をさらに含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２９】
前記開口マスクは、複数個の独立した蒸着マスクパターンを含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項３０】
フィルムからなる前記ウェブは充分に可撓性を有し、前記ウェブはロールを形成するよう巻くことができる、請求項２２に記載の方法。
【請求項３１】
フィルムからなる前記ウェブは、ポリマーフィルムを含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項３２】
フィルムからなる前記ウェブは、ポリイミドフィルムを含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項３３】
フィルムからなる前記ウェブは、ポリエステルフィルムを含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項３４】
基材上に物質のパターンを連続的に蒸着する装置であって、
基材を送出する基材送出ローラと
前記基材を受け取る第一基材受取ローラと、を含み、
前記基材は、前記基材送出ローラから前記基材受取ローラまで伸びて、前記基材送出ローラから前記基材受取ローラまで連続的に通過するようになり、
さらに、
第一パターンを画定する開口を備える第一マスクであって、
可撓性フィルムからなる細長いウェブと、前記フィルムに形成された少なくとも１つの蒸着マスクパターンと、を含み、
前記蒸着マスクパターンは、１つ以上の電子回路要素の少なくとも一部を画定するフィルムを通って伸びている蒸着開口を画定し、
前記蒸着開口が枠によって境界をつけられ、前記枠は前記マスクの標準的な厚さより大きな厚さを有する前記マスクの一部である、第一マスクと、
前記第一マスクを送出する第一マスク送出ローラと、
前記第一マスクを受け取る第一マスク受取ローラと、を含み、
前記マスクは前記マスク送出ローラから前記マスク受取ローラまで伸びて、前記第一マスクは第一マスク送出ローラから第一マスク受取ローラまで連続的に通過するようになり、
さらに、
第一ドラムを含み、
前記基材及び前記第一ポリマーマスクは、前記基材及びマスク送出ローラからの供給と、前記基材及びマスク受取ローラ上への受け取りとの間において、前記第一ドラムの周囲の一部上に接触するようになり、前記第一ドラムは連続的に回転し、
さらに、
前記第一ドラムの周囲の前記部分上にある前記第一マスクの前記部分に向かって、第一蒸着物質を連続的に導くように位置決めされた第一蒸着源を含み、少なくとも前記第一蒸着物質の一部は前記第一マスクの前記開口を通り抜けて、前記第一物質の前記第一パターンを前記基材上に連続的に蒸着する、装置。
【請求項３５】
前記基材が前記第一ドラムの周囲の一部上に接触するようになるときに、前記基材送出ローラから前記第一ドラムまで送出する方向に前記基材の所定の伸長を維持する第一基材伸長制御システムと、
前記第一マスクが前記第一ドラムの周囲の一部上に接触するようになるときに、前記第一マスク送出ローラから前記第一ドラムまで送出する方向に前記第一マスクの所定の伸長を維持する第一マスク伸長制御システムと、
をさらに含む、請求項３４に記載の装置。
【請求項３６】
前記基材の前記横方向位置を前記第一ドラム上の所定の横方向地点に調整するウェブガイドを含む第一基材横方向位置制御システムと、
前記第一マスクの横方向位置を前記第一ドラム上の所定の横方向地点に調整するウェブガイドを含む第一マスク横方向位置制御システムと、
をさらに含む、請求項３４に記載の装置。
【請求項３７】
前記基材は前記第第一ドラムの周囲の前記部分上において前記第一ドラムに直接接触し、前記第一マスクは前記第一ドラムの周囲の前記部分上において前記基材に直接接触し、前記第一蒸着源は前記第一ドラムから離れた地点に位置決めされて、前記第一マスクは、前記基材と前記第一蒸着源との間に配置されている、請求項３４に記載の装置。
【請求項３８】
前記第一ドラムは前記周囲付近に間隔をおいて配置される開口を含み、前記第一マスクは前記第一ドラムに直接接触して、前記第一ドラムの前記周囲の前記部分上において前記開口に架かり、前記基材は前記第一ドラムの前記周囲の前記部分上において前記第一マスクに直接接触し、前記第一蒸着源は前記第１のドラムの内部に位置決めされて前記第一マスクは前記基材と前記第一蒸着源との間に配置される、請求項３４に記載の装置。
【請求項３９】
第二パターンを画定する開口を含む第二マスクであって、
可撓性フィルムからなる細長いウェブと、
前記フィルムに形成された少なくとも１つの第二蒸着マスクパターンと、を含み、
前記第二蒸着マスクパターンは、１つ以上の電子回路要素の少なくとも第二部分を画定する前記フィルムを通って伸びる第二蒸着開口を画定し
第二蒸着開口は枠によって境界をつけられ、前記枠は前記マスクの標準的な厚さを超える厚さを有する前記マスクの一部であり、
さらに、
第二マスクを送出する第二マスク送出ローラと、
第二マスクを受け取る第二マスク受取ローラと、を含み、
第二ポリマーマスクは、前記マスク送出ローラから前記マスク受取ローラまで伸びて、前記第二マスクは前記第二マスク送出ローラから第二マスク受取ローラまで連続的に通っていて、
さらに、
前記基材を受け取る第二基材受取ローラを含み、
前記基材は前記第一基材受取ローラから前記第二基材受取ローラまで連続的に通っていて、
さらに、
第二ドラムを含み、
前記基材及び前記第二マスクは、前記第二ドラムの前記周囲の一部上において前記第二ドラムに接触するようになり、前記第二ドラムは前記基材受取ローラと前記第二基材受取ローラとの間前記基材を受け取り、前記第二ドラムは連続的に回転し、
さらに、
前記第二ドラムの前記周囲の前記一部上に在る第二マスクの一部分へ向かって、第二蒸着物質を連続的に導くように位置決めされた第二蒸着源を含み、
前記第二蒸着物質の少なくとも一部は、前記第二マスクの前記開口を通り抜けて、前記基材上に前記第二物質の前記第二パターンを蒸着する、請求項３４に記載の装置。
【請求項４０】
連続的に物質を蒸着する方法であって、
基材を連続的に基材受取ローラ上に受け取ると同時に、前記基材を基材送出ローラから連続的に送出する工程であり、前記基材は基材送出ローラと基材受取ローラとの間にあるときに第一ドラムの周囲の一部の上を通る工程と、
連続的に前記基材を送出及び受け取りする一方、第一マスクを連続的に第一マスク受取ローラに受け取ると同時に、連続的に第一マスクを第一マスク送出ローラから送出する工程であり、前記第一マスクは第一マスク送出ローラと第一マスク受取ローラとの間にあるときに前記第一ドラムの周囲の一部分の上を通し、前記第一マスクは可撓性フィルムからなる細長いウェブと、前記フィルムに形成された少なくとも１つの蒸着マスクパターンとを含み、前記蒸着マスクパターンは、１つ以上の電子回路要素の少なくとも一部分を画定する前記フィルムを通って伸びる蒸着開口を画定し、蒸着開口は枠によって境界をつけられ、前記枠は前記マスクの標準的な厚さを超える厚さを有するマスクの一部分である工程と、
前記基材及び前記第一マスクを連続的に送出し及び受け取ると同時に、第一蒸着物質を第一蒸着源から前記第一ドラムの前記周囲の前記一部上に在る前記第一マスクの一部分に向けて導き、第一物質の第一パターンは前記基材上に蒸着される工程と、
を含む、連続的に物質を蒸着する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、炎穿孔の方法によって作製された開口マスクの使用による電子回路要素の製造、このようなマスクを作製する方法、及びそのような方法で作製された開口マスクに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子回路は、導電性の接続で繋がれた、抵抗器、コンデンサ、インダクタ、ダイオード、トランジスタ、及び他の能動的及び受動的な構成要素のような電子回路要素の組合せを含む。薄膜集積回路は、金属層、誘電体層、及び通常シリコンのような半導体物質で形成される活性層のようないくつかの層を含む。一般に、薄膜回路要素及び薄膜集積回路は、種々な物質の層を蒸着し、それから、様々な回路構成要素を画定する化学エッチング工程を含むことができる付加的又は減法的なプロセスで、フォトリソグラフィを使って層をパターン化することによって作られる。加えて、開口マスクは、エッチング工程又は任意のフォトリソグラフィ無しで、パターン化した層を蒸着するために使われてきた。
【０００３】
米国特許番号第６，８２１，３４８Ｂ２は開口マスク及び関連システムに関するある方法及び装置を開示しており、参照により本書に組み込まれる。
【０００４】
米国特許公開公報番号第２００４／００７０１００Ａ１及び２００５／００７３０７０Ａ１は、フィルムの炎穿孔に関するある方法及び装置を開示しており、参照により本書に組み込まれる。
【０００５】
米国特許公開出願番号１１／１７９，４１８は、良好な開口マスクを巻くこと、及び関連したロール対ロール又は連続運転システムに関連するある方法及び装置を開示しており、参照により本書に組み込まれる。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
簡潔に言えば、本発明は、可撓性フィルムからなる細長いウェブと、フィルムに形成された少なくとも１つの蒸着マスクパターンとを含む開口マスクを提供し、蒸着マスクパターンは１つ以上の電子回路要素の少なくとも一部を画定するフィルムを通って伸びる蒸着開口を画定し、並びに蒸着開口が枠によって境界をつけられ、枠はマスクの標準的な厚さよりも大きな厚さを有するマスクの一部である。開口マスクは、実質的に同じか又は異なる可能性のある、複数個の独立した蒸着マスクパターンを含んでもよい。フィルムからなるウェブは、一般にロールを形成するために巻かれることができるよう、充分に可撓性を有する。フィルムからなるウェブは一般に、少なくともウェブの下方向、ウェブの横方向、若しくは両方に延伸可能である。フィルムからなるウェブは、一般にポリマーフィルム、より一般的にはポリイミドフィルム又はポリエステルフィルムを含む。一般に、少なくとも１つの蒸着開口は、約１０００ミクロン未満、より一般的には約２５０ミクロン未満の、最小の直径を有する。
【０００７】
別の態様では、本発明は、可撓性フィルムからなる細長いウェブと、フィルムに形成された蒸着マスクパターンとを含む開口マスクを作製する方法を提供し、蒸着マスクパターンが、１つ以上の電子回路要素の少なくとも一部分を画定するフィルムを通って伸びる蒸着開口を画定する。本方法は、複数個の下寄りの部分を含む支持体表面を用意する工程と、炎を支持するバーナを用意する工程であり、炎はバーナの反対側に炎先端を含む工程と、可撓性フィルムからなる細長いウェブの少なくとも一部を支持体表面に対して接触させる工程と、バーナからの炎によりフィルムを加熱して、複数個の下寄りの部分を覆う区域においてフィルムに開口を作る工程と、を含む。１つの実施形態では、支持体表面は２９℃（１２０°Ｆ）より低い温度に冷却されており、フィルムの第一面に加熱されて、７４℃（１６５°Ｆ）を超えている表面に接触させられており、その次に、バーナからの炎によりフィルムを加熱するのに先立って、フィルムの第一面から加熱された表面が取り去られ、複数個の下寄りの部分を覆う区域においてフィルムに開口を作る。別の実施形態は、炎の当たっていない炎先端とバーナとの間の距離が、フィルムとバーナとの間の距離よりも少なくとも１／３大きいように、バーナを位置決めする工程をさらに含む。位置決め工程は、炎の当たっていない炎先端とバーナとの間の距離が、フィルムとバーナとの間の距離よりも、少なくとも２ミリメートル大きいように、バーナを位置決めする工程をさらに含んでもよい。別の実施形態では、バーナとニップロールとの間において測定された角度が４５°未満となるようにバーナの位置決めをする工程であり、角度の頂点はバッキングロールの軸に位置決めされている工程、をさらに含む。
【０００８】
別の態様では、本発明は、複数個の下寄り部分を含む支持体表面を用意する工程と、炎を支持するバーナを用意する工程であり、炎はバーナの反対側に炎先端を含む工程と、可撓性フィルムからなる細長いウェブの少なくとも一部を支持体表面に対して接触させる工程と、バーナからの炎によりフィルムを加熱して、複数個の下寄りの部分を覆う区域において開口マスクを作る工程と、それらにより開口マスクを作製する工程と、フィルムからなる第一ウェブを提供する工程と、開口マスクとフィルムからなる第一ウェブとを互いに近接して位置決めする工程と、開口マスク内の開口を通してフィルムからなる第一ウェブに蒸着物質を蒸着して、１つ以上の電子回路要素の少なくとも一部を作る工程と、を含む電子回路要素を作る方法を提供する。１つの実施形態では、本方法は、部分的に又は全体的に開口マスクを燃やす工程、部分的又は全体的に開口マスクを溶融させる工程、部分的に又は全体的に開口マスクを断片に分割する工程、部分的に又は全体的に開口マスクを溶解する工程、をさらに含んでもよい開口マスクの再利用を不可能にする方法によって、開口マスクに蓄積された蒸着物質を回収する工程を所望により含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１は開口マスク１０Ａの透視図である。図のように、開口マスク１０Ａは可撓性フィルム１１Ａからなる細長いウェブと、フィルムに形成された蒸着マスクパターン１２Ａとを含む。蒸着マスクパターン１２Ａは、フィルムを通って伸びる蒸着開口（図１には表示が付いていない）を画定する。一般に、開口マスク１０Ａはいくつかの蒸着マスクパターンで形成されるが、本発明は必ずしもこの観点に限定はされない。その場合には、各蒸着マスクパターンは実質的に同じであってよいか、若しくは、２つ又はそれ以上の異なるマスクパターンが可撓性フィルム１１Ａに形成されてもよい。
【００１０】
図のように、可撓性フィルム１１Ａは、充分に可撓性を有することができ、ロール１５Ａを形成するよう巻くことができる。可撓性フィルム１１Ａをロールに巻くことができることは、フィルムのロール１５Ａが貯蔵、船舶輸送、及びインラインの蒸着ステーションにおける使用のために実質的にコンパクトな寸法を有する明確な利点を提供する。また、可撓性フィルム１１Ａは、延伸可能であり、正確な位置合わせを実現するために延伸することができる。例えば、可撓性フィルムはウェブの下方向、ウェブの横方向、又は両方に延伸可能であってもよい。代表的な実施形態では、可撓性フィルム１１Ａはポリマーフィルムを含んでもよい。ポリマーフィルムは、ポリイミド、ポリエステル、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、若しくは他のポリマーを含むいろいろなポリマーの１つ以上からなってもよい。ポリイミドは可撓性フィルム１１Ａにとって、特に有用なポリマーである。ポリエステルもまた可撓性フィルム１１Ａにとって、特に有用なポリマーである。好ましくは、フィルム７０はポリマー基材である。
【００１１】
開口マスク１０Ａはいろいろな形や寸法の対象になる。例えば、代表的な実施形態では、可撓性フィルム１１Ａからなるウェブは少なくとも長さ約５０センチメートル又は長さ１００センチメートルであり、また多くの場合、長さ約１０メートル、又はさらに１００メートルであってもよい。また、可撓性フィルム１１Ａからなるウェブは幅少なくとも約３ｃｍ、及び厚さ約２００ミクロン未満、約３０ミクロン未満、又はさらに厚さ約１０ミクロン未満であってよい。
【００１２】
図２ａは本発明による開口マスク１０Ｂの一部分の平面図である。代表的な実施形態では、図２ａに示されるように、開口マスク１０Ｂはポリマー材料から形成される。開口マスク１０Ｂにポリマー材料を使うことは、開口マスク１０Ｂの製造の容易さ、開口マスク１０Ｂのコスト低減、及び他の利点を含む、他の材料より優れた利点を提供できる。薄い金属の開口マスクと比べると、ポリマー開口マスクは折り目や恒久的な曲がりなどの不測の形成によるダメージを受ける傾向が非常に少ない。さらに、幾つかの高分子製マスクは、酸類でクリーニングできる。
【００１３】
図２ａ及び２ｂに示されるように、開口マスク１０Ｂは、いくつかの蒸着開口１４（蒸着開口１４Ａ〜１４Ｅだけが表示を付けられている）を画定するパターン１２Ｂで形成される。図２ｂの蒸着開口１４Ａ〜１４Ｅの配置及び形は、図解の目的で簡略化されており、用途及びユーザーによって想定される回路設計に従って幅広い変化の対象となる。パターン１２Ｂは回路層の少なくとも一部分を画定し、また一般にいくつかの異なる任意の型をとりうる。言い換えると、蒸着開口１４は、好ましい回路要素又は開口マスク１０Ｂを使って蒸着プロセスで作られる回路層によって決まる、任意のパターンを形成することができる。例えば、パターン１２Ｂはいくつかの同様のサブ−パターン（サブ−パターン１６Ａ〜１６Ｃが表示を付けられている）を含んでいるように図示されているが、本発明はその観点に限定されるものではない。
【００１４】
図２ｃは、本発明によるマスク１０Ｂにある単一の蒸着開口１４Ｃの平面図である。図２ｄは、本発明によるマスク１０Ｂにある蒸着開口１４Ｃの断面図である。蒸着開口１４Ｆは、枠１７によって囲まれている。枠１７は、増加した厚み、一般にマスク１０Ｂの標準的な厚みより大きな厚み、を有するマスク１０Ｂの一部分である。図２ｃ及び２ｄに示される実施形態では、マスク１０Ｂの１つの表面１８Ｂは、蒸着開口１４Ｆのエッジ１９に近づいたとき実質的に平面のままであり、一方、マスク１０Ｂの別の表面１８Ａは蒸着開口１４Ｆのエッジ１９に近づいたとき盛り上がっており、それによって枠１７が作られている。代わりの実施形態では、示されていないが、マスクのどの表面も、蒸着開口のエッジに近づくときに実質的に平面のままではない。
【００１５】
開口マスク１０Ｂは、物質が回路の少なくとも一部分を画定するために蒸着開口１４を通って蒸着基材に蒸着される、気相蒸着プロセスのような蒸着プロセスで使うことができる。好都合なことに、開口マスク１０Ｂは望みの物質の蒸着及び、同時に、望みのパターンに物質を形成することを可能にする。それ故に、蒸着に続く又はそれに先立つ別個のパターン化工程は必要ではない。開口マスク１０Ｂは、補完的な（complimentary）（ｎチャネル及びｐチャンネルの両方）トランジスタ要素を含む集積回路のような、集積回路を含むいろいろな電子回路を作るために使われてもよい。加えて、有機（例えば、ペンタセン）又は無機（例えば、非晶性シリカ）の半導体物質が本発明に従って集積回路を作るために使われてもよい。ある実施形態では、開口マスク１０Ｂが有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）を作るために使われてもよい。ある回路では、有機及び無機半導体の両方が使われてもよい。
【００１６】
開口マスク１０Ｂは、液晶表示又は有機発光表示のような電子表示用回路、無線認証回路のような低コスト集積回路、若しくは薄層トランジスタを実装している任意の回路を作るのに特に有用でありうる。さらに、有機半導体を利用する回路は、以下に非常に詳しく述べられているように、本発明の様々な観点から益を得ることができる。加えて、開口マスク１０Ｂがポリマー材料の可撓性ウェブから形成されうる故に、以下に非常に詳細に述べられているように、インラインプロセスで使うことができる。
【００１７】
１つ以上の蒸着開口１４は、約１０００ミクロン未満、約５００ミクロン未満、約２５０ミクロン未満、又はさらに約２００ミクロン未満の幅を有するように形成されることができる。蒸着開口１４をこれらの範囲の幅をもつように形成することによって、回路要素の寸法が減少する可能性がある。さらに、２つの蒸着開口間の距離（間隙）（例えば蒸着開口１４Ｃと１４Ｄ間の距離）は、いろいろな回路要素の寸法を減らすために、約１０００ミクロン未満、約５００ミクロン未満、約２５０ミクロン未満、又はさらに約２００ミクロン未満であってもよい。
【００１８】
開口マスク１０Ｂを高分子フィルムのウェブから形成することは、一般にシリコンマスク又は金属マスクのような他の開口マスクに要求されるそれらよりも安上がりで、あまり複雑でなく、及び／又はより正確でありうる製造プロセスの使用を可能にする。これらの大きなマスクは、その後、大きな表面区域にわたって大きな距離で分けられて分布されている回路要素を作るために、蒸着プロセスで使うことができる。さらに、大きなポリマーウェブ上にマスクを形成することによって、大きな集積回路を作ることをインラインプロセスで行うことができる。
【００１９】
図３及び４は、比較的大きな幅によって分けられた蒸着開口を含む、開口マスク１０Ｃ及び１０Ｄの平面図である。さらに、開口マスク１０Ｃ及び１０Ｄは、蒸着プロセスがイン−ラインで実施できるように、フィルムからなるウェブから形成される。図３は、蒸着開口のパターン１２Ｃを含む開口マスク１０Ｃを図解している。パターン１２Ｃは、約１センチメートルを超える、約２５センチメートルを超える、約１００センチメートルを超える、又はさらに約５００センチメートルを超える、少なくとも１つの寸法を画定してもよい。換言すれば、距離Ｘはこれらの範囲にあってもよい。このように、従来より大きな距離で分けられている回路要素は、蒸着プロセスを使って作ることができる。この形態は、例えば、大面積のフラットパネルディスプレイ又はディテクタの製造に好都合でありうる。
【００２０】
ある回路層にとって、複雑なパターンは必要とされない可能性がある。例えば、図４の開口マスク１０Ｄは少なくとも２つの蒸着開口３６Ａ及び３６Ｂを含む。その場合、２つの蒸着開口３６Ａ及び３６Ｂは、約１センチメートル、２５センチメートル、１００センチメートルを超える、又はさらに約５００センチメートルを超える、距離Ｘによって分けられることができる。これらの大きな距離によって離されている要素をもつ、単一の蒸着プロセスにおいて回路層を蒸着しパターン化する能力は、２つ又はそれ以上の要素間の大きな分離を必要とする回路を作るのに非常に好都合になりうる。大きな電子ディスプレイの画素を制御又は形成する回路は、１つの例である。
【００２１】
図５は、開口マスク１０Ｅの平面図である。示されるように、開口マスク１０Ｅは、ポリマー材料のような可撓性材料１１Ｅからなるウェブに形成される。開口マスク１０Ｅは、いくつかのパターン１２Ｅ１〜１２Ｅ３を画定する。ある場合には、異なるパターン１２Ｅは異なる回路の層を画定してよく、別の場合には、異なるパターン１２Ｅは同じ回路層の異なる部分を画定する。ある場合には、第一及び第二パターン１２Ｅ１及び１２Ｅ２が同じ回路の形態の異なる部分を画定する場合に、縫製のテクニックを使うことができる。換言すれば、単一の回路形態を画定するために個別の蒸着に対して、２つ又はそれ以上のパターンを使うことができる。例えば、比較的長い蒸着開口、閉じた曲線、又は開口マスクの一部分が不十分に支持される又は全く支持されないことをもたらす任意の開口パターンを避けるために、縫製のテクニックを使うことができる。第一の蒸着では、１つのマスクマスクパターンは形態の一部を形成し、第二の蒸着では、もう１つのマスクパターンが形態の残りを形成する。
【００２２】
さらに他の場合には、異なるパターン１２Ｅが実質的に同じであってよい。その場合には、異なるパターン１２Ｅ各々が、異なる回路に対する実質的に同様の蒸着層を作るために使われてよい。例えば、インラインウェブプロセスにおいて、蒸着基材からなるウェブは開口マスク１０Ｅに直角に通ってもよい。各蒸着の後に、蒸着基材からなるウェブは次の蒸着のためにインラインで移動してもよい。このように、パターン１２Ｅ１は蒸着基材からなるウェブ上に層を蒸着するために使われることができ、次いで、１２Ｅ２が蒸着基材からなるウェブのさらに下がって同様の蒸着プロセスで使われることができる。パターンを含む開口マスク１０Ｅの各部分はまた、蒸着基材の違う部分、又は１つ又はそれ以上の異なる蒸着基材上で再利用してもよい。インライン蒸着システムのより詳細が、以下に記述されている。
【００２３】
本開示の開口マスクを、金型成形及び穴あけ法を含む任意の好適な方法で作製してもよい。一般的には、本開示の開口マスクは炎穿孔法によって作製される。
【００２４】
図６及び７は本開示の炎光穿孔された開口マスクを作製する装置の図である。図６は装置５１０の側面図を図解している。図７は極めて細い線で示されるバッキングロール５１４をもち、また明確にするために除かれたアイドラーローラ５５５、５５８及びモーター５１６、をもつ装置の正面図を図解している。
【００２５】
装置５１０はフレーム５１２を含む。フレーム５１２は上部５１２ａ及び下部５１２ｂを含む。装置５１０は、外部支持体表面５１５を有するバッキングロール５１４を含む。支持体表面５１５は、好ましくは、極めて細い線で示される下寄り部分のパターン５９０を含む。これら下寄り部分５９０と下寄り部分５９０との間にある支持体表面５１５の部分は、バッキングロール５１４の支持体表面５１５を共に作り上げる。下寄り部分５９０は支持体表面５１５に引っ込みのパターンを形成する。下寄り部分５９０は複数個の押圧された又は凹状になった部分、又は複数個の支持体表面５１５に沿った押込みであってもよい。これら下寄り部分５９０は、好ましくは、支持体表面５１５にエッチングされる。或いは、下寄り部分５９０のパターンは、支持体表面５１５の中に、ドリルで穴あけされるか、削磨されるか、又は彫り込まれてもよい。下寄り部分５９０のパターンは、１つ又はそれ以上の電子回路要素の少なくとも一部、又は１つ又はそれ以上の電子回路の少なくとも一部、若しくは１つ又はそれ以上の集積回路の少なくとも一部を画定するパターンである。
【００２６】
好ましくは、バッキングロール５１４の支持体表面５１５は装置５１０周りの周囲温度に関連して、温度コントロールされる。バッキングロール５１４の支持体表面５１５は、当該技術分野において既知の適した方法によって温度コントロールされてもよい。好ましくは、バッキングロール５１４の支持体表面５１５は、中空シャフト５５６の入口部分５５６ａに、バッキングロール５１４に、そして中空シャフト５５６の出口部分５５６ｂから出るように、冷却された水を供給することによって冷却される。バッキングロール５１４はその軸５１３の周りを回転する。装置５１０は、フレームの下部５１２ｂに取り付けられたモーター５１６を備える。モーターは、ベルト５１８を駆動し、ベルトは順繰りにバッキングロール５１４に取り付けられているシャフト５５６を回し、このようにしてバッキングロール５１４をその軸５１３の周りに駆動させる。
【００２７】
装置５１０は、バーナ５３６及びその関連した配管５３８を備える。バーナ５３６及びバーナ配管５３８はフレーム５１２の上部５１２ａにバーナ支持体５３５によって取り付けられている。バーナ支持体５３５は、バッキングロール５１４の支持体表面５１５に関連してバーナ５３６を動かすために、作動装置５４８によって旋回点５３７の周りを旋回してもよい。支持体５３５は、下で図９及び１０に関してより詳細に説明されているように、バーナ５３６をバッキングロール５１４の支持体表面５１５に近接するか又は離れるかどちらかの好ましい距離に位置づけるために、作動装置５４８によって回されてもよい。バーナ５３６は、ガスをバーナ５３６に供給するために、ガス配管５３８を各末端部に備える。装置５１０は、装置５１０の上に組み込まれた任意の排気フード（示されていない）を備えてもよい。
【００２８】
本発明の１つの実施形態では、装置５１０は、フレーム５１２の下部５１２ｂに取り付けられた予熱ロール５２０を備える。予熱ロール５２０は外部ロール層５２２を備える。外部ロール層５２２は外部表面５２４を含む。好ましくは、外部ロール層は、エラストマー、好ましくは高運転温度エラストマーから作られる。好ましくは、予熱ロール５２０はニップロールであって、ニップロール５２０とバッキングロール５１４との間のフィルムをはさむために、バッキングロール５１４に対して位置付けられてもよい。しかしながら、予熱ロール５２０がニップロールであることは必要ではなく、その代わり、予熱ロールはバッキングロール５１４に接触しないように、バッキングロール５１４から離れて位置づけられてもよい。ニップロール５２０はその軸５６０の周りを自由に回転し、ロール支持体５６２に取り付けられている。連結５４６はロール支持体５６２に取り付けられている。ニップロール５２０はバッキングロール５１４に対して作動装置５４４を使って位置づけられてもよい。作動装置５４４が伸ばされる時（図８に示されるように）、連結５４６は反時計回りに回転し、代わりに、ロール支持体５６２が、ニップロール５２０がバッキングロール５１４に接触するまで、反時計回りに回転する。作動装置５４４は、ニップロール５２０とバッキングロール５１４との間の動きを制御でき、このようにしてニップロール５２０とバッキングロール５１４との間の圧力を制御できる。停止装置５６４は、連結５４６の下部フレーム５１２ｂを超える移動を妨げるために下部フレーム５１２ｂに取り付けられており、これがニップロール５２０によってバッキングロール５１４に対してかけられる圧力を制限する助けになる。
【００２９】
本発明の別の実施形態では、装置５１０は、１つの組み立て品を形成するために、ニップロール５２０に取付金具５６６で取り付けられた、温度制御された遮蔽体５２６を備える。それ故に、作動装置５４４がニップロール５２０を回すとき、上で説明されたように、遮蔽体５２６がニップロールと共に動く。遮蔽体５２６は、ニップロール５２０に関連して、取付金具５６６に取り付けられたボルト５３２及び溝５３４によって位置付けされてもよい。温度制御された遮蔽体５２６は、好ましくは複数個の水冷された配管５２８を含む。しかしながら、水冷されたプレート、空冷されたプレート、若しくは当該技術分野における他の方法のような、温度制御された遮蔽体を提供する他の方法が使われてもよい。好ましくは、温度制御された遮蔽体５２６はバーナ５３６とニップロール５２０との間に位置付けされる。この位置付けで、遮蔽体５２６は、バーナ５３６から発生する熱の一部からニップロール５２０を保護し、そしてこのように、ニップロール５２０の外部表面５２４の温度を制御するために使うことができ、このことが、バーナ５３６によって行われる炎穿孔工程で、高フィルムスピードを維持しながら、フィルム中の皺又は他の欠陥を減じる利点を有する。
【００３０】
本発明のさらに別の実施形態では、装置５１０は、フレーム５１２の下部５１２ｂに取り付けられた任意の付与装置５５０を備える。装置５１０は複数個のノズル５５２を備える。１つの実施形態では、付与装置５５０はバッキングロール５１４上に空気をあてる空気付与装置である。別の実施形態では、付与装置５５０はバッキングロール５１４に液体をかける液体付与装置である。好ましくは、液体は水であるが、しかし代わりに他の液体を使ってもよい。液体が付与装置５５０によってかけられるならば、次に好ましくは、バッキングロールに適用する前に液体を霧状にするために、空気も個々のノズルに供給される。バッキングロール５１４に空気又は液体がかけられる方法は、ノズル５５２を通って送り出される空気又は水の圧力、量、又は速度に応じて、当業者によって変わる可能性がある。下で説明されるように、いかなる理論にも限定される意図は無いが、もし空気又は水が、フィルムが支持体表面５１５に接触する前に、バッキングロール５１４の支持体表面５１５にかけられるならば、この空気又は水の適用が支持体表面５１５上に形成された結露の一部の除去に役立つか、若しくは、フィルムと支持体表面との間にある水の量を積極的に制御するために追加の水を適用し、それによって、バーナ５３６によって行われる炎穿孔工程でフィルムに形成される皺又は他の欠陥を解消するのに役立つと考えられる。
【００３１】
装置５１０は、フレーム５１２の下部５１２ｂに取り付けられた、第一アイドルローラ５５４、第二アイドルローラ５５５、及び第三アイドルローラ５５８を備える。各アイドルローラ５５４、５５５、５５８はそれら自体のシャフトを備え、アイドルローラはそれらのシャフトの周りを自由に回転してよい。
【００３２】
図７ａは、図１の装置５１０のために有用なバーナ５３６の引き伸ばした図を示している。いろいろなバーナ５３６は、例えば、ニューヨーク州ニューロシェル（New Rochelle, NY）のフリンバーナ社（Flynn Burner Corporation）から、英国オールトン（Alton, United Kingdom）のエアロゲン社（Aerogen Company, Ltd.）から、及び英国テーム（Thame, United Kingdom）のシャーマントリーターズ社（Sherman Treaters Ltd.）から市販品として入手できる。１つの望ましいバ−ナーは、フリーンバーナ社（Flynn Burner Corporation）から、８ポート、長さ６９ｃｍ（２７インチ）にデックルされた８１ｃｍ（３２インチ）の実質長さ、ステンレススチール、鋳造した鉄製ハウジングに実装された、デックルされたリボンを有する、８５０シリーズとして市販品で入手できる。リボンバーナは、ポリマーフィルムの炎穿孔にとって最も好ましいが、穴開きポートの、又は溝模様のバーナような他のタイプのバーナがまた使われてもよい。好ましくは、装置は、本発明の炎穿孔プロセスで使われる炎を供給する前に、酸化剤と燃料を混合するためにミキサーを備える。
【００３３】
図８は、フィルムが装置５１０を通って進む通り道、及び１つの典型的なフィルムを炎穿孔する方法を図解している。フィルム５７０は第一面５７２及び第一面５７２の反対側に第二面５７４を含む。フィルムは装置５１０の中に第一アイドルローラ５５４を回って進む。そこから、フィルムは、モーター駆動のバッキングロール５１４によって引っ張られる。この位置で、フィルムはニップロール５２０とバッキングロール５１４との間に位置付けされる。プロセスのこの工程では、フィルム５７０の第二面５７４は水冷されたバッキングロール５１４で冷却され、フィルム５７０の第一面５７２は、同時に予熱又はニップロール５２０の外部表面５２４によって加熱される。バーナ５３６でフィルムを炎穿孔するに先立って、ニップロール５２０のニップロール表面５２２でフィルム５７０を予熱するこの工程は、バーナ５３６によって実行される炎穿孔工程後にフィルムにある皺及び他の欠陥を減少させる効果を提供する。
【００３４】
バッキングロール５１４の外部支持体表面５１５の温度は、シャフト５５６を通りバッキングロール５１４を流れる水の温度によって制御されてよい。外部支持体表面５１５の温度は、炎から大量の熱を発生するバーナ５３６への近接性によって変化する可能性がある。さらに、支持体表面５１５の温度は支持体表面５１５の材料に依存する。
【００３５】
ニップロール５２０の外部層５２２の外部表面５２４の温度は、いくつかの要素によって制御されている。第一に、バーナの炎の温度がニップロール５２０の外部表面５２４に影響する。第二に、バーナ５３６とニップロール５２０との間の距離が外部表面５２４の温度に影響する。例えば、ニップロール５２０をバーナ５３６のより近くに置くことによって、ニップロール５２０の外部表面５２４の温度が上がる。逆に、ニップロールをバーナ５３６からより遠くへ置くと、ニップロール５２０の外部表面５２４の温度が下がる。ニップロール５２０の軸とバーナ５３６のバーナ面５４０の中心の距離は、バッキングロール５１４の軸５１３を角度の頂点として使って、角度アルファ（α）によって表される。角アルファ（α）は、バッキングロールの周囲の一部、又はニップロール５２０とバーナ５３６との間のバッキングロールの弧の部分を表す。ニップロールを、外部表面上の物質が分解し始めるようなバーナからの熱にさらすことなく、角アルファ（α）をできるだけ小さくすることが好ましい。例えば、角アルファ（α）は、好ましくは、４５°未満又はそれに等しい。第三に、ニップロール５２０の外部表面５２４の温度はまた、ニップロール５２０とバーナ５３６との間の温度制御された遮蔽体５２６の位置をボルト５３２及び取付金具５６６の溝５３４を使って、調整することによって制御されてもよい。第四に、ニップロール５２０は、上述のバッキングロール５１４と同様に、ニップロールを通って流れる冷却された水を有してもよい。この実施形態では、ニップロールを通って流れる水の温度はニップロール５２０の外部表面５２４の表面温度に影響する可能性がある。第五に、バッキングロール５１４の支持体表面５１５の表面温度は、ニップロール５２０の外部表面５２４の温度に影響する可能性がある。最後に、ニップロール５２０の外部表面５２４の温度は、ニップロール５２０を取り巻く空気の周囲温度によって影響を受ける可能性もある。
【００３６】
バッキングロール５１４の支持体表面５１５の好ましい温度は、７．２℃（４５°Ｆ）〜５４℃（１３０°Ｆ）の範囲にあり、及びより好ましくは、１０℃（５０°Ｆ）〜４０．６℃（１０５°Ｆ）の範囲にある。ニップロール５２０のニップロール表面５２４の好ましい温度は７３．９℃（１６５°Ｆ）〜２０４℃（４００°Ｆ）の範囲にあり、及びより好ましくは８２．２℃（１８０°Ｆ）〜１２１℃（２５０°Ｆ）の範囲にある。しかしながら、ニップロール表面５２４は、ニップロール表面の物質が溶融又は分解し始める可能性のある温度以上に上がってはならない。バッキングロール５１４の支持体表面５１５の好ましい温度及びニップロール５２０のニップロール表面５２４の好ましい温度が上にリストアップされているが、当業者は、この出願の教示の利点を基に、皺又は欠陥の数を減らしてフィルムを炎光穿孔するための、支持体表面５１５及びニップロール表面５２４の好ましい温度を、フィルム材及びバッキングロール５１４の回転速度に応じて選ぶことができる。
【００３７】
プロセス工程に戻ると、予熱ロール５２０とバッキングロール５１４との間のこの位置では、予熱ロールはフィルム５７０の第一面５７２を、フィルムをバーナの炎と接触させる前に予熱する。
【００３８】
プロセスの次の工程では、バッキングロール５１４は、バーナ５３６とバッキングロール５１４との間で、フィルム５７０を動かして回り続ける。この特別な工程はまた、図８並びに図１０に図示されている。フィルムがバーナ５３６の炎と接触すると、冷やされた金属支持体表面によって直接支持されているフィルムの部分は、金属の優れた熱伝導性ゆえに、炎の熱がフィルム材を通過し、バッキングロール５１４の冷たい金属によってすぐさまフィルムから奪われるために、穿孔されない。しかしながら、空気の包み込みが、エッチングされたくぼみ、すなわち冷却された支持体材の下寄り部分５９０を覆うフィルム材の部分の背後に捕捉される。くぼみに捕捉された空気の熱伝導性は金属周りの熱伝導性より非常に小さく、その結果、熱はフィルムから奪われない。その結果、くぼみの上に位置するフィルムの部分は、溶融され、穿孔される。その結果、フィルム５７０に形成された穿孔は、一般に、下寄り部分５９０の形と相互に関連する。下寄り部分５９０の区域でフィルム材が溶融するのとほぼ同じ時間に、加熱で収縮した穿孔の内部からのフィルム材からなる枠６２０が、各穿孔の周囲に形成される。
【００３９】
バーナ５３６がフィルムを炎光穿孔した後、フィルム５７０が最終的にバッキングロール５１４の支持体表面５１５からアイドラーローラ５５５によって引き出されるまで、バッキングロール５１４は回転し続ける。そこから、炎光穿孔されたフイルム５７０はアイドラーローラ５５８の周りを別の駆動ローラ（示されていない）によって引っ張られる。炎光穿孔されたフィルムは、装置５１０によって、簡便な貯蔵及び船舶輸送のためにロールとして巻くことができる、長く、幅の広いウェブにされてもよい。
【００４０】
上述のように、装置５１０は、フィルム５７０がバッキングロール５１４とニップロール５２０との間の支持体表面に接触する前に、空気又は水のどちらかをバッキングロール５１４の支持体表面５１５に付与するために随意の付与装置５５０を備えてもよい。いかなる理論によっても制限されないが、フィルム５７０と支持体表面５１５との間の水の量を制御することが、炎光穿孔されたフィルムの皺又は他の欠陥を減らす助けになると考えられている。フィルム５７０と支持体表面５１５との間の水の量を制御する２つの方法がある。第一に、もし付与装置５５０が支持体表面に空気を吹き付けるならば、この作用はフィルム５７０と支持体表面５１５との間に蓄積される水の量を減らす助けになる。蓄積される水は、水冷された支持体表面５１５が周囲の環境と接触するときに、バッキングロール上に形成される結露の結果である。第二に、付与装置５５０は、支持体表面５１５に水又は或る別の液体を、フィルム５７０と支持体表面との間の液体の量を増やすために付与してもよい。どちらの方法でも、フィルム５７０と支持体表面５１５との間のある量の液体は、フィルム５７０と支持体表面５１５との間の牽引力の増加を助け、そのことが次には炎穿孔されたフィルムの皺又は他の欠陥の量を減らす助けになる可能性があると考えられる。バーナ５３６の中心線に相対する付与装置５５０のノズル５５２の位置は、角度ベータ（β）によって表され、角度の頂点はバッキングロール５１４の軸にある。好ましくは、付与装置５５０は、空気又は水がニップロール５２０に先立ってバッキングロール５１４に付与されるように、角度アルファ（α）より大きい角度ベータ（β）である。
【００４１】
図９及び１０は本発明の装置のさらに別の実施形態を概略的に図解している。図９及び１０は、炎穿孔工程の間での、バッキングロール５１４の支持体表面５１５に相対する炎６２４の配置の重要性を図解している。図９では、バーナ５３６はバッキングロール５１４に相対してある距離にあり、図１０では、図４に比べて、バーナ５３６はバッキングロール５１４により近く配置されている。バーナ５３６とバッキングロール５１４との間の相対的な距離は、図１に関連して上に説明されているように、バーナ支持体５３５及び作動装置５４８によって調整されてよい。
【００４２】
図４及び図５に参照文字で表されたいくつかの距離がある。基点「Ｏ」はバッキングロール５１４の周りに巻きついたフィルムの第一面５７２に相対した接線で測定される。距離「Ａ」は、バーナ５４０のリボン５４２とフィルム５７０の第一面５７２との間の距離を表す。距離「Ｂ」は、炎が生じるバーナ５３６のリボン５４２から炎の先端６２６まで測定された炎の長さを表す。炎はバーナに支えられた明るい錐体であり、原点から先端まで当該技術分野で既知の方法によって測定することができる。実際に、リボンバーナ５３６は複数個の炎を有し、好ましくは、全ての先端はバーナハウジングに相対して同じ位置にあり、好ましくは同じ長さである。しかしながら、炎の先端は、例えば、不均一なリボン構造又はリボン中への不均一なガスの流れによって、変化することもありうる。図解の目的で、複数個の炎が１つの炎６２４で表されている。距離「Ｄ」は、バーナ５３６の面５４０とフィルム５７０の第一面５７２との間の距離を表す。距離「Ｅ」は、バーナ５３６のリボン５４２とバーナ５３６の面５４０との間の距離を表す。
【００４３】
図９では、距離「Ｃ１」は、もしそれらが引き算されてＡ〜Ｂであれば、距離Ａと距離Ｂとの間の相対的な距離を表す。炎６２４がバッキングロール５１４から離れて位置しており、このようにバッキングロール５１４上のフィルム５７０に当たっておらず、そして「当たっていない炎」と定義されることから、この距離Ｃ１は正の距離である。この位置において、炎は当該技術者によってフリースペースで簡単に測定されることができ、またこれは途切れない炎である。対照的に、図１０は、炎６２４の先端６２６が実際にバッキングロール５１４の支持体表面５１５上にあるフィルム５７０にぶつかるように、バッキングロール５１４上のフィルム５７０にずっと近いバーナを図解している。この配置では、「Ｃ２」は距離Ｂから引かれた距離Ａを表し、必ず負の数になる。好ましくは、距離Ｂから引かれた距離Ａは−２ｍｍより大きい。穿孔されたフィルムは、大きな負の数のＣ２の距離で、フィルム品質を保ちながら、より高速度で製造することができる。
【００４４】
フィルムの炎穿孔に関連した追加の開示は米国特許出願公開番号２００４／００７０１００Ａ１及び２００５／００７３０７０で見出されることができ、本明細書に参照として組み込まれている。
【００４５】
本開示の開口マスクは電子回路要素を作製するために物質のパターン化された蒸着に使われてよい。図１１及び１２はインラインの開口マスク蒸着技術の簡易化した図である。図１１では、蒸着マスクパターン９６及び９３と共に形成されたポリマーフィルム１０Ｆからなるウェブが蒸着基材９８を過ぎて進む。ポリマー−フィルム１０Ｆからなるウェブ中の第一パターン９３は蒸着基材９８と一直線になることができ、第一パターン９３に従って蒸着基材９８の上に物質を蒸着するために、蒸着プロセスが実行できる。次に、ポリマーフィルム１０Ｆからなるウェブは、第二パターン９６が蒸着基材９８と一直線になるように移動されることができ（矢印９５で示されるように）、そして第二蒸着プロセスが実行される。プロセスは、ポリマーフィルム１０Ｆからなるウェブに形成された任意の数のパターンに対して繰り返されうる。ポリマーフィルム１０Ｆの蒸着マスクパターンは、異なる蒸着基材又は同じ基材の異なる部分の上に、上の工程を繰り返すことによって、再利用されうる。
【００４６】
図１２は、別のインラインの開口マスク蒸着技術を図解している。図１２の例では、蒸着基材１０１はウェブを構成してもよい。換言すれば、開口マスク１０Ｇ及び蒸着基材１０１の両方が、できればポリマー材料から作られたウェブを含んでもよい。或いは、蒸着基材ウェブ１０１は、一連の不連続な基材を運ぶ運搬ウェブを含んでもよい。開口マスクウェブ１０Ｇ中の第一パターン１０５は、第一蒸着プロセスのために蒸着基材ウェブ１０１と一直線になりうる。次に、開口マスクウェブ１０Ｇ内の第二パターン１０７が、蒸着基材ウェブ１０１と一直線になり、そして第二蒸着プロセスが実行されるように、開口マスクウェブ１０Ｇ及び蒸着基材ウェブ１０１のどちらか、又は両方が（矢印１０２及び１０３で示されるように）移動できる。もし開口マスクウェブ１０Ｇ内の開口マスクパターンの各々が実質的に同じであれば、図１２に図解されている技術は、蒸着基材ウェブ１０１に沿ったいくつかの連続した位置に同様の蒸着層を蒸着するために使われることができる。
【００４７】
図１３は、本発明に従って蒸着プロセスにおいて開口マスクウェブを使用できる蒸着ステーションの簡易化したブロック図である。特に、蒸着ステーション１１０は、物質が蒸気化され、そして蒸着基材上に開口マスクを通って沈積される、蒸着プロセスを実施するために構築されうる。蒸着される物質は、集積回路内で様々な要素を形成するために使われる、半導体物質、誘電体物質、若しくは導電性物質を含む任意の物質であってよい。例えば、有機又は無機物質が蒸着されうる。いくつかのケースでは、有機及び無機物質の両方が回路を作るために蒸着されうる。別の例では、非晶質シリコンが蒸着されてもよい。非晶質シリコンの蒸着は、一般に約摂氏２００度を超える高温が必要である。本明細書で述べられるポリマーウェブのいくつかの実施形態は、これらの高温に耐えることができ、従って、集積回路又は集積回路要素を作るために非晶質シリコンが蒸着されてパターン化されるのを可能にする。別の例では、ペンタセン系物質が蒸着されうる。さらに別の例では、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）物質が蒸着されうる。
【００４８】
開口マスクパターンと共に形成された可撓性ウェブ１０Ｈは、マスクが蒸着基材１１２に近接して置かれうるように、蒸着ステーション１１０を通過する。蒸着基材１１２は、作られる望ましい回路に応じて、様々な物質のどれを含んでもよい。例えば、蒸着基材１１２は、可撓性ポリマー、例えば、ポリイミド又はポリエステル、場合によりウェブを形成する可撓性材料を含んでもよい。さらに、望ましい回路が、液晶ディスプレイのような電子ディスプレイ用のトランジスタの回路であれば、蒸着基材１１２は電子ディスプレイの背面を備えてもよい。ガラス基材、シリコン基材、硬質プラスチック基材、絶縁層を塗布した金属フォイル、若しくは同等のもののような、任意の蒸着基材も使われてよい。どのケースでも、蒸着基材は以前に形成された形態を含んでもよいし、含まなくてもよい。
【００４９】
蒸着ステーション１１０は通常は真空槽である。開口マスクウェブ１０Ｈ内のパターンが蒸着基材１１２に近接して固定された後、物質１１６は蒸着ユニット１１４によって気化される。例えば、蒸着ユニット１１４は、物質を気化するために加熱される物質のボートを備えてよい。気化された物質１１６は、少なくとも蒸着基材１１２上の回路層の部分を画定するために、開口マスクウェブ１０Ｈの蒸着開口を通って蒸着基材１１２上に蒸着される。蒸着によって、物質１１６は、開口マスクウェブ１０Ｈ内のパターンによって画定される、蒸着パターンを形成する。開口マスクウェブ１０Ｈは、上述の蒸着プロセスを使って小さな回路要素を作ることを促進するために、充分に小さい開口及び間隙を含んでもよい。さらに、開口マスクウェブ１０Ｈ内の蒸着開口のパターンは、上述のように大きな寸法を有してもよい。他の好適な蒸着技術は、電子ビーム蒸着、種々の様式のスパッタリング、及びパルス化レーザー蒸着を含む。
【００５０】
しかしながら、例えば大きな寸法のパターンを含むために、開口マスクウェブ１０Ｈ内のパターンが充分に大きく作られた時には、垂れ下がり問題が起こる可能性がある。特に、開口マスクウェブ１０Ｈが蒸着基材１１２に近接して置かれた時には、開口マスクウェブ１０Ｈは、引力の結果として垂れ下がる可能性がある。この問題は、図１０に示されるように、開口マスク１０Ｈが蒸着基材の下に配置されたときに最も明らかである。その上に、垂れ下がり問題は、開口マスクウェブ１０Ｈの寸法が大きく作られれば作られるほど悪化する。
【００５１】
本発明は、蒸着プロセスの間に、垂れ下がり問題に対処する、若しくは開口マスク内の垂れ下がりを別の方法で制御する、種々の技術の１つを実施してもよい。例えば、開口マスクのウェブは、蒸着プロセスの間に、開口マスクと蒸着基材の間の緊密な接触を促進するために、蒸着基材の表面に取り外し可能なように接着できる第一面を画定してもよい。この方法で、垂れ下がりを制御する、又は避けることができる。特に、可撓性開口マスク１０Ｈの第一面は、感圧性接着剤を含んでもよい。その場合、第一面は取り外し可能なように、蒸着基材１１２に感圧性接着剤を介して接着することができ、次に、蒸着プロセスの後に取り外すことができるか、若しくは所望のとおりに取り外して位置を変えることができる。
【００５２】
垂れ下がりを制御する別の方法は磁力を使うことである。例えば、図１を再び参照すると、開口マスク１０Ａはポリマー及び磁性物質を含んでもよい。磁性物質はポリマーに塗布又は積層されてもよく、又はポリマーに含浸されてもよい。例えば、磁性粒子は、開口マスク１０Ａを形成するために使われるポリマー材料内に分散されることができる。磁力が使われるときには、磁場は、開口マスク１０Ａにある垂れ下がりを制御するように、磁性物質を引き寄せるか又は反発するために、蒸着ステーション内で適用されることができる。
【００５３】
例えば、図１４に図解されるように、蒸着ステーション１２０は磁性構造体１２２を備えてもよい。開口マスク１０Ｉは、磁性物質を含む開口マスクウェブであってもよい。磁性構造体１２２は、開口マスクウェブ１０Ｉにある多れ下がりを、減らし、解消し、若しくは他の方法で制御するように、開口マスクウェブ１０Ｉを引き寄せてもよい。或いは、磁性構造体１２２は、開口マスクウェブ１０Ｉ内にある磁性物質を反発することによって垂れ下がりが制御されるように、配置されてもよい。その場合に、磁性構造体１２２は、蒸着基材１１２の反対側である開口マスク１０Ｉ側に配置されることになる。例えば、磁性構造体１２２は、永久磁石又は電磁石の配列によって実現できる。
【００５４】
垂れ下がりを制御する別の方法は静電気の利用である。その場合には、開口マスク１０Ａは、静電気的にコーティングされたポリマーフィルムからなるウェブを含んでもよい。静電気的コーティングが垂れ下がりを制御するために使われる場合に、磁性構造体１２２（図１４）が必要でない可能性があるが、静電気を使われるいくつかのケースでは役立つ可能性がある。垂れ下がり減少を促進するように静電気的吸引を促すために、開口マスクウェブ、蒸着基材ウェブ、若しくは両方に電荷が付与されてもよい。
【００５５】
垂れ下がりを制御するさらに別の方法は、開口マスクを延伸することである。その場合には、垂れ下がりを減らし、解消し、又は別な方法で制御するために充分な量で開口マスクを延伸するために、延伸機構を導入することができる。マスクがしっかり延伸されると、垂れ下がりは減少する。その場合には、開口マスクは好ましい弾性係数を有する必要がありうる。下で非常に詳細に述べられているように、ウェブを横方向に、ウェブの下方向に、又は両方向に延伸することは、垂れ下がりを減らし、開口マスクを一直線にそろえるために使われることができる。延伸を使って位置あわせを容易にするために、開口マスクは損傷なしに弾性的な延伸を可能にできる。１つ以上の方向に延伸する量は、０．１パーセントより大きくても、又はさらに１パーセントを超えていてもよい。さらに、もし蒸着基材が材料からなるウェブであるならば、それも垂れ下がり減少、及び／又は位置合わせの目的で延伸することができる。また、開口マスクウェブ、蒸着基材ウェブ、又は両方が、穿孔、減少した厚さ区域、隙間、若しくは同様の形態、のような歪みを最小化し、より均一な延伸を促す形態を含んでもよい。隙間は、ウェブのパターン化した領域の縁部の近くに加えることができ、位置あわせのより良い制御、及び、ウェブが延伸されるときにより均一な延伸、を提供できる。隙間は、ウェブが延伸される方向と平行な方向に延伸するために形成されてもよい。
【００５６】
図１５ａは、本発明に基づく、開口マスクウェブを延伸するための代表的な延伸装置の透視図である。延伸はウェブの下方向に、ウェブを横方向に、若しくはウェブを横方向と下方向両方に、実施することができる。延伸ユニット１３０は比較的大きな蒸着穴１３２を含んでもよい。開口マスクは蒸着穴１３２を覆うことができ、蒸着基材は開口マスクに近接して置くことができる。物質は、蒸着穴１３２を通って上に向かって気化することができ、開口マスクに画定されたパターンにしたがって、蒸着基材上に蒸着されうる。
【００５７】
延伸装置１３０は、いくつかの延伸機構、１３５Ａ、１３５Ｂ、１３５Ｃ及び１３５Ｄを備えてもよい。各延伸機構１３５は、図１５ｂに示されるように、延伸機構の穴１３９を通って上に突き出してもよい。１つの特別な例では、各延伸機構１３５は、開口マスクをその上に共に固定できる、上部クランプ部分１３６及び底部クランプ部分１３７を含む。開口マスクは、次いで、開口マスクを固定したまま互いに離れて移動する延伸機構１３５によって延伸できる。延伸機構の動きは、開口マスクが、ウェブの下方向、ウェブの横方向、若しくは両方向に、延伸されるかどうかで画定できる。延伸機構１３５は１つ又はそれ以上の軸に沿って移動しうる。
【００５８】
延伸機構１３５は、延伸装置１３０の上端から突き出ているように図示されているが、代わりに延伸装置１３０の底部から突き出すことも可能である。特に、もし延伸装置１３０が開口マスクの垂れ下がりを制御するために使われるならば、延伸機構は通常延伸装置１３０の底部から突き出ることになる。開口マスクを延伸する代替の方法はまた、開口マスクの垂れ下がりを制御するか、又は開口マスクを蒸着プロセスに適切に配置するかのどちらかのために使われることもある。同様の延伸機構がまた、蒸着基材ウェブを延伸するために使われることもある。
【００５９】
図１６及び１７は、ウェブの下方向に（図１６）及びウェブの横方向に（図１７）、開口マスクの延伸を図解する、延伸装置の平面図である。図１６に図示されているように、延伸機構１３５は、開口マスクウェブ１０Ｊをしっかり固定し、次いで、開口マスクウェブ１０Ｊをウェブの下方向に延伸するために、矢印で示された方向に移動させる。任意の数の延伸機構１３５が使われてもよい。図１７では、延伸機構１３５は、矢印で示されているように、開口マスクウェブ１０Ｋをウェブの横方向に延伸する。さらに、ウェブの横方向及びウェブの下方向の両方への延伸が実施できる。実際に、１つ又はそれ以上の任意の軸に沿った延伸が実施できる。
【００６０】
図１８は、開口マスクウェブ１０Ｌ及び蒸着基材ウェブ１６２の両方を延伸するために使用可能な延伸装置１６０の平面図である。特に、延伸装置１６０は、開口マスクウェブ１０Ｌを延伸するために、開口マスクウェブ１０Ｌを固定する延伸機構１６５Ａ〜１６５Ｄの第一セットを備える。また、延伸装置１６０は、蒸着基材ウェブ１６２を延伸するために蒸着基材ウェブ１６２を固定する延伸機構の第二セット（１６７Ａ〜１６７Ｄ）を備える。延伸はウェブ１０Ｌ及び１６２の垂れ下がりを減らすことができ、また開口マスクウェブ１０Ｌ及び蒸着基材ウェブ１６２の精密な位置あわせを達成するために使うことができる。矢印はウェブの下方向への延伸を図解しているが、ウェブの横方向又は、ウェブの下方向及びウェブの横方向の両方への延伸もまた、本発明に従って実行されうる。
【００６１】
図１９は、本発明の実施形態に準ずる、インラインの蒸着システム１７０のブロック図である。図のように、インラインの蒸着システム１７０は、いくつかの蒸着ステーション１７１Ａ〜１７１Ｂ（以後蒸着ステーション１７１）を備える。蒸着ステーション１７１は、物質を実質的に同じ時間に蒸着基材ウェブに蒸着する。次に、蒸着後、蒸着基材１７２は、続く蒸着が実施されることができるように移動する。各蒸着ステーションはまた、蒸着基材ウェブを横切るような方向に送り込まれる開口マスクウェブを有する。一般に、開口マスクウェブは、蒸着基材の進行方向に垂直する方向に送り込まれる。例えば、開口マスクウェブ１０Ｍは蒸着ステーション１７１Ａによって使われてもよく、開口マスクウェブ１０Ｎは蒸着ステーション１７１Ｂによって使われてもよい。各開口マスクウェブ１０は、上で概説された１つ又はそれ以上の形態を含んでもよい２つの蒸着ステーションが含まれるように図示されているが、任意の数の蒸着ステーションが、本発明に従ってインラインで実施されうる。複数の蒸着基材がまた、１つ又はそれ以上の蒸着ステーションを通り抜けてもよい。
【００６２】
蒸着システム１７０は、開口マスクウェブ１０及び蒸着基材１７２をそれぞれ動かすために、駆動機構１７４及び１７６を備えてもよい。例えば、各駆動機構１７４、１７６は、ウェブを駆動し、望ましい量の張力を供給するために、１つ又はそれ以上の磁気クラッチ機構を実行してもよい。制御ユニット１７５は、蒸着システム１７０におけるウェブの動きを制御するために、駆動機構１７４及び１７６に連動できる。システムはまた、システム内の温度を制御するために、１つ又はそれ以上の温度制御ユニットを備えてもよい。例えば、温度制御ユニットは、１つ又はそれ以上の蒸着ステーション内の蒸着基材の温度を制御するために使用できる。温度制御は、蒸着基材の温度が摂氏２５０度を超えない、又は摂氏１２５度を超えないことを確実にしうる。
【００６３】
さらに、制御ユニット１７５は、開口マスクウェブ１０と蒸着基材ウェブ１７２の位置あわせを制御するために、異なる蒸着ステーション１７１と連動されてもよい。その場合に、蒸着プロセスの間に位置合わせを検知し制御するために、光学センサー及び／又は電動マイクロメーターが延伸装置と共に蒸着ステーション１７１に導入されてよい。このように、システムは人為的なミスを減らし、処理量を増加させるために、完全に自動化されることができる。望ましい層の全てが蒸着基材ウェブ１７２に蒸着された後、蒸着基材ウェブ１７２は、カットされるか、又は別の方法でいくつの回路に分割されうる。システムは特に、無線認証（ＲＦＩＤ）回路又は有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）を含むディスプレイのような、低コストの集積回路を作るのに有用である。
【００６４】
図２０及び２１は、本発明に従って作ることができる代表的な薄膜トランジスタの断面図である。本発明に基づくと、薄膜トランジスタ１８０及び１９０は、加法的又は減法的なプロセスの中でフォトリソグラフィを使わないで作ることができる。その代わりに、薄膜トランジスタ１８０及び１９０は、本明細書で述べられたように、開口マスク蒸着技術だけを使って作ることができる。或いは、１つ又はそれ以上の底部層は、本明細書に記載されている開口マスク蒸着技術によって形成されている少なくとも２つの最上部の層と共に、加法的又は減法的なプロセスにおいてフォトリソグラフィ的にパターン化することができる。重要なことには、開口マスク蒸着技術は、薄膜トランジスタ中に十分小さな回路形態を実現する。有利なことには、もし有機半導体が使われるならば、本発明は、有機半導体が回路の最上部の層ではない薄膜トランジスタを作ることを促進することができる。正確に言えば、フォトリソグラフィ無しで、電極パターンが有機半導体材料を覆って形成されうる。開口マスク１０のこの利点は、同時に回路要素の許容可能なサイズ、及び場合によっては改善されたデバイス性能を達成しながら、活用することができる。
【００６５】
本発明の追加の利点は、開口マスクが、特に活性層が有機半導体を含む場合にデバイス性能を高める場合のある、パターン化された活性層を蒸着するために使われうることであり、従来のパターン形成プロセスは適合性が無い。広くは、半導体は非晶質（例えば、非晶質シリコン）又は多結晶性（例えば、ペンタセン）であってもよい。
【００６６】
薄膜トランジスタは一般に、種々の異なる、例えば無線認証（ＲＦＩＤ）回路及び他の低コスト回路を含む、回路に導入されている。その上、薄膜トランジスタは、液晶ディスプレイ画素、又は有機発光ダイオードのような他の平面パネルディスプレイ画素の制御要素として使うことができる。薄膜トランジスタの他の多くの用途もまた存在する。
【００６７】
図２０に示されるように、薄膜トランジスタ１８０は蒸着基材１８１上に形成される。薄膜トランジスタ１８０はトランジスタの１つの実施形態を表し、全ての層が開口マスクを使って蒸着され、エッチング又はリソグラフィ技術を使って形成されている層はない。本明細書で述べられている開口マスク蒸着技術は、電極間の距離が約１０００ミクロン未満、約５００ミクロン未満、約２５０ミクロン未満、又はさらに約２００ミクロン未満であり、同時に従来のエッチング又はフォトリソグラフィのプロセスを避けながら、薄膜トランジスタ１８０を作ることを可能にできる。
【００６８】
特に、薄膜トランジスタ１８０は、蒸着基材１８１の上に形成された、第一蒸着導電層１８２を含んでもよい。蒸着誘電体層１８３は、第一導電層１８２の上に形成される。ソース電極１８５及びドレイン電極１８６を画定する第二蒸着導電層１８４は、蒸着誘電体層１８３の上に形成される。蒸着半導体層又は蒸着有機半導体層のような蒸着活性層１８７は、第二蒸着導電層１８４の上に形成される。
【００６９】
インライン蒸着システムを使っている開口マスク蒸着技術は、薄膜トランジスタ１８０を作る１つの代表的な方法を表す。その場合、薄膜トランジスタ１８０の各層は、可撓性開口マスクウェブ１０の中にある１つ又はそれ以上の蒸着開口によって画定されてもよい。或いは、薄膜トランジスタの１つ又はそれ以上の層は、開口マスクウェブ１０にあるいくつかの異なるパターンによって画定されてもよい。その場合に、上述のように、スティッチング技術が使われてもよい。
【００７０】
開口マスクウェブ１０にある蒸着開口１４が十分に小さくなるように形成することによって、薄膜トランジスタ１８０の１つ又はそれ以上の形態が、約１０００ミクロン未満、約５００ミクロン未満、２５０ミクロン未満、又はさらに２００ミクロン未満で、作製されうる。その上、開口マスクウェブ１０にある間隙を十分に小さくなるように形成することによって、ソース電極１８５とドレイン電極１８６との間の距離のような他の形態が、約１０００ミクロン未満、約５００ミクロン未満、２５０ミクロン未満、又はさらに２００ミクロン未満で、作製されうる。その場合に、２つの電極１８５、１８６の各々が、約１０００ミクロン未満、約５００ミクロン未満、２５０ミクロン未満、又はさらに２００ミクロン未満の間隙のような、十分に小さな間隙によって分離された蒸着開口によって画定された状態で、第二導電層１８４を蒸着するために、単一のマスクパターンが使われてもよい。この方法では、薄膜トランジスタ１８０の性能を向上しながらより小さな、より高密度の回路構成を可能にして、薄膜トランジスタ１８０の寸法を減じることができる。さらに、図２０に示されているような、２つ又はそれ以上のトランジスタを含む回路は、図３及び４に示されたような大きな距離で分けられたパターンの２つの蒸着開口を有する開口マスクウェブによって形成することができる。
【００７１】
図２１は薄膜トランジスタ１９０の別の実施形態を示す。特に、薄膜トランジスタ１９０は、蒸着基材１９１の上に形成された、第一蒸着導電層１９２を含む。蒸着誘電体層１９３は、第一導電層１９２の上に形成される。蒸着半導体層又は蒸着有機半導体層のような蒸着活性層１９４は、蒸着誘電体層１９３の上に形成される。ソース電極１９６及びドレイン電極１９７を画定する第二蒸着導電層１９５は蒸着活性層１９４の上に形成される。
【００７２】
再び、開口マスクウェブ１０内に十分に小さくなるように蒸着開口１４を形成することによって、薄膜トランジスタ１９０の１つ又はそれ以上の形態は、本明細書で議論されたものと類似した幅を有することができる。また、開口マスクウェブ１０内の開口間の間隙が十分小さくなるように形成することによって、ソース電極１９６とドレイン電極１９７との間の距離が本明細書で議論されたものと類似した間隙寸法になることができる。その場合に、２つの電極１９６、１８７の各々が十分に小さな間隙で分けられた蒸着開口によって画定された状態で、第二導電層１９５を蒸着するために単一マスクパターンを使ってもよい。この方法では、薄膜トランジスタ１９０の寸法を減らすことができ、薄膜トランジスタ１９０の性能を改良することができる。
【００７３】
有機半導体を実装している薄膜トランジスタは、有機半導体が有機半導体材料の性能を損なう又は低下させること無しにはエッチングできない、若しくはリソグラフ的なパターン化をできないという理由で、一般に、図２０の形状をとる。例えば、プロセス処理溶媒への暴露で、有機半導体層に形態的な変化が起こりうる。この理由のために、有機半導体が上部層として蒸着される組み立て技術を使うことができる。図２１の構成は、電極への上部での接触は低抵抗性インターフェースを提供するという理由で好都合である。
【００７４】
開口マスク蒸着技術を使って薄膜トランジスタの少なくとも上部２つの層を形成することによって、たとえ活性層１９４が有機半導体層であっても、本発明は図２１の構成を促進する。図２１の構成は、図２０に示されるように非連続的な第二導電層１８４上に蒸着されるのとは対照的に、誘電体層１９３の比較的平坦な表面上に有機半導体層が蒸着できるようにすることにより、有機半導体層の成長を進めることができる。例えば、もし有機半導体材料が平滑でない表面上に蒸着されるならば、成長は妨げられる。従って、有機半導体の成長が妨げられるのを避けるために、図２１の構成は好ましい可能性がある。いくつかの実施形態では、全ての層が上述のように蒸着されてもよい。また、図２１の構成は、有機半導体上に適切なソース及びドレイン電極を蒸着することが低抵抗インターフェースを提供するという理由で有利である。さらに、大きな距離で分けられた２つ又はそれ以上のトランジスタを有する回路がまた、例えば、図３及び４に示されるような開口マスクウェブを使って、作られることができる。
【００７５】
本発明の速成及び使い捨ての開口マスクの使用は、開口マスクに蓄積された蒸着物質の回収を容易にできる。そのような物質は、金又は銀、若しくは電子回路要素の製造で蒸着された任意の他の物質のような貴金属を含む、金属を含む可能性がある。蒸着物質の回収は、開口マスクの破壊又は開口マスクの再利用を不可能にする場合のある開口マスクの他の変質で、達成される場合がある。蒸着物質の回収は、部分的に又は全体的に開口マスクを燃やす工程、部分的に又は全体的に開口マスクを溶融させる工程、例えばスライス、切断、細切り、粉砕、若しくは微粉砕によって部分的に又は全体的に開口マスクを断片に分割する工程、又は溶媒に部分的に又は全体的に開口マスクを溶解する工程、を含むプロセスによって達成され得る。本発明による速成又は使い捨ての開口マスクは、開口マスクの頻繁な交換によって開口マスクのクリーニングが回避されるプロセスを可能にする。
【００７６】
さらなる実施形態では、本開示による開口マスクは、本明細書に参照として盛り込まれている開示であって米国特許出願番号１１／１７９，４１８に教示されているように、ロール・ツー・ロールプロセス及びその（therefor）装置、又は連続プロセス及びその（therefor）装置に使われうる。
【００７７】
本発明のいくつかの実施形態を記載してきた。例えば、インライン蒸着システムを実現するための、いくつかの異なる構造の構成要素及び異なる開口マスク蒸着技術が記述されてきた。蒸着技術は、任意の化学エッチングプロセス又はフォトリソグラフィを回避して、蒸着のみを使って、種々の回路を作るために使うことができ、特に有機半導体が伴うときに有用である。さらに、システムは人為的なミスを減らし処理量を増加させるために、自動化することができる。しかし、本発明の精神および範囲を逸脱することなく、種々の修正を行うことができることを理解されたい。例えば、熱的蒸着プロセスにおける使用のために本発明のいくつかの態様が記述されてきたが、本明細書で記述された技術及び構造的装置は、スパッタリング、熱的蒸着、電子ビーム蒸着、及びパルスレーザー蒸着を含む、任意の蒸着プロセスとともに使われることもありうる。このように、これら他の実施形態は、以下の特許請求の有効範囲内にある。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】ロールに巻かれた開口マスクウェブの形の開口マスクの透視図。
【図２ａ】本発明の実施形態による開口マスクの平面図。
【図２ｂ】図２ａの開口マスクの一部分の拡大図。
【図２ｃ】図２ａの開口マスクの単一の開口の拡大図。
【図２ｄ】図２ｃの開口の横断面である。
【図３】本発明の実施形態による開口マスクの平面図。
【図４】本発明の実施形態による開口マスクの平面図。
【図５】本発明の実施形態による開口マスクの平面図。
【図６】本発明の方法において有用な炎穿孔装置の側面図。
【図７】２つのアイドラーロール及び明瞭にするために除かれたモーター、及び極めて細い線で示されたバッキングロールをもつ、図６の開口の正面図。
【図７ａ】図６の装置のバーナのリボンの拡大図。
【図８】図装置内のフィルム通路に沿って移動するフィルムを含む図６の開口の側面図。
【図９】炎が、当たっていない炎であるように、フィルムから離れて配置されたバーナの炎を持つ、バーナ、フィルム、及びバッキングロールの部分の拡大した断面図。
【図１０】フィルムにぶつかっているバーナの炎を持つ、図９に類似した図。
【図１１】インラインの開口マスク蒸着技術の簡易化した図。
【図１２】インラインの開口マスク蒸着技術の簡易化した図。
【図１３】本発明による蒸着ステーションのブロック図。
【図１４】本発明による蒸着ステーションのブロック図。
【図１５ａ】本発明の実施形態による１つの代表的な延伸装置の透視図。
【図１５ｂ】延伸機構の拡大図。
【図１６】本発明の実施形態による代表的な延伸装置の平面図。
【図１７】本発明の実施形態による代表的な延伸装置の平面図。
【図１８】本発明の実施形態による代表的な延伸装置の平面図。
【図１９】本発明の実施形態に従う代表的なインラインの蒸着システムのブロック図。
【図２０】本発明に従って作ることができる代表的な薄膜トランジスタの断面図。
【図２１】本発明に従って作ることができる代表的な薄膜トランジスタの断面図。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図７Ａ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【国際調査報告】
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