(57)【要約】【課題】  被成膜領域の大型化に対応することができ、高精度にパターニングすることができるマスク、マスクの製造方法、薄膜パターンの形成方法、電気光学装置の製造方法および電子機器を提供する。【解決手段】  支持基板１０と、支持基板１０に取り付けられた複数のチップ２０とを有し、チップ２０は、被成膜面に形成される薄膜パターンの少なくとも一部の形状に対応させた開口部を有し、チップ２０が占有する面積は、複数のチップ２０を用いて形成される薄膜パターンの面積よりも小さいことを特徴とする。【選択図】    図１
2005276480.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持基板と、該支持基板に取り付けられた複数のチップとを有し、
前記チップは、被成膜面に形成される薄膜パターンの少なくとも一部の形状に対応させ
た開口部を有し、
前記チップが占有する面積は、前記複数のチップを用いて形成される薄膜パターンの面
積よりも小さいことを特徴とするマスク。
【請求項２】
前記チップは、シリコンからなることを特徴とする請求項１に記載のマスク。
【請求項３】
前記チップは、金属材料からなることを特徴とする請求項１に記載のマスク。
【請求項４】
前記シリコンは、面方位（１１０）を有することを特徴とする請求項２に記載のマスク
。
【請求項５】
前記シリコンは、面方位（１００）を有することを特徴とする請求項２に記載のマスク
。
【請求項６】
前記シリコンは、前記開口部の側面の面方位が（１１１）であることを特徴とする請求
項２に記載のマスク。
【請求項７】
前記チップは、複数の前記開口部を有し、
前記開口部は、長孔形状を有しており、
複数の前記開口部は、前記長孔形状の長手方向がそれぞれ平行に配置されてストライプ
パターンをなしていることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のマスク。
【請求項８】
前記チップ相互は、間隔をもって配置されていることを特徴とする請求項１から７のい
ずれか一項に記載のマスク。
【請求項９】
前記チップにおける長孔形状の開口部の長手方向に直交する方向についての前記チップ
相互の間隔は、該長孔形状の幅にほぼ等しいことを特徴とする請求項８に記載のマスク。
【請求項１０】
前記チップにおける開口部の側面と該チップの一方平面とがなす角部位は、テーパ形状
を有することを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載のマスク。
【請求項１１】
前記支持基板の構成材料と前記チップの構成材料とは、熱膨張係数がほぼ同一であるこ
とを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載のマスク。
【請求項１２】
前記支持基板の構成材料と前記チップの構成材料と被成膜部材の構成材料とは、熱膨張
係数がほぼ同一であることを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載のマスク
。
【請求項１３】
前記支持基板は、長方形状の開口領域を有し、
前記開口領域は、前記支持基板に取り付けられた複数のチップを横断するように配置さ
れていることを特徴とする請求項１から１２のいずれか一項に記載のマスク。
【請求項１４】
前記支持基板の開口領域の長手方向は、前記チップにおける開口部の長孔形状の長手方
向に対してほぼ直交しており、
前記支持基板には、複数の前記開口領域が相互に平行に配置されており、
１つの前記開口領域に沿って、複数の前記チップが１列に配置されていることを特徴と
する請求項１３に記載のマスク。
【請求項１５】
前記支持基板は、複数の前記チップそれぞれについての取付位置を示す複数のアライメ
ントマークを有することを特徴とする請求項１から１４のいずれか一項に記載のマスク。
【請求項１６】
前記支持基板は、複数の四角柱を組み合わせて構成されていることを特徴とする請求項
１から１５のいずれか一項に記載のマスク。
【請求項１７】
被成膜面に形成される薄膜パターンの少なくとも一部の形状に対応させた開口部をそれ
ぞれ有する複数のチップが、支持基板に取り付けられてなるマスクを用いて、
前記チップの占有面積よりも大きい面積を有する薄膜パターンを形成することを特徴と
する薄膜パターンの形成方法。
【請求項１８】
被成膜面に対して１つの前記マスクを用いて前記薄膜パターンの一部を成膜した後に、
該マスクの位置を該被成膜面に対してずらして、再度、該被成膜面に対して該マスクを用
いて成膜することで、前記薄膜パターンの他の部分を成膜することを特徴とする請求項１
７に記載の薄膜パターンの形成方法。
【請求項１９】
前記マスクの位置をずらす距離は、前記開口部の大きさに対応する距離であることを特
徴とする請求項１８に記載の薄膜パターンの形成方法。
【請求項２０】
被成膜面に対する複数の前記チップの取り付け位置がずれている複数種類の前記マスク
を作成し、
前記複数種類の前記マスクをそれぞれ別個に用いて、１つの前記薄膜パターンを形成す
ることを特徴とする請求項１７に記載の薄膜パターンの形成方法。
【請求項２１】
前記マスク相互における前記チップの取り付け位置のずれ値は、前記開口部の大きさに
対応する値であることを特徴とする請求項２０に記載の薄膜パターンの形成方法。
【請求項２２】
被成膜面に形成される薄膜パターンの少なくとも一部の形状に対応させた開口部を有す
るチップであって、被成膜物となる薄膜パターンの面積よりも小さい占有面積のチップを
複数形成し、
前記複数のチップを支持基板に取り付けて、前記薄膜パターンを形成するときに使用さ
れるマスクを形成することを特徴とするマスクの製造方法。
【請求項２３】
前記チップの開口部は、結晶異方性エッチングを用いて形成することを特徴とする請求
項２２に記載のマスクの製造方法。
【請求項２４】
前記チップは、面方位（１１０）を有するシリコンからなり、
前記チップの開口部は、
前記シリコンの露出面全体に耐エッチングマスク材を形成し、
次いで、該チップの一方面側の耐エッチングマスク材について、前記開口部の長手方向
が前記シリコンの（１１１）方位と直角になるように、且つ、該開口部の形状に対応した
形状に孔を形成するとともに、該チップの他方面側の耐エッチングマスク材について、該
開口部を含む領域を除去し、
次いで、前記結晶異方性エッチングにより該チップを貫通する孔を形成することで、設
けることを特徴とする請求項２３に記載のマスクの製造方法。
【請求項２５】
電気光学装置の構成層をなす薄膜パターンを形成するときに、請求項１から１６のいず
れか一項に記載のマスク、又は、請求項１７から２１のいずれか一項に記載の薄膜パター
ンの形成方法、又は、請求項２２から２４のいずれか一項に記載のマスクの製造方法で製
造されたマスク、を用いることを特徴とする電気光学装置の製造方法。
【請求項２６】
請求項１から１６のいずれか一項に記載のマスク、又は、請求項１７から２１のいずれ
か一項に記載の薄膜パターンの形成方法、又は、請求項２２から２４のいずれか一項に記
載のマスクの製造方法で製造されたマスク、を用いて製造されたことを特徴とする電子機
器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マスク、マスクの製造方法、薄膜パターンの形成方法、電気光学装置の製造
方法および電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電気光学装置の一つである有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）パネルは、薄膜を積
層した構造を持つ自発光型で高速応答性の表示素子からなる。このため有機ＥＬパネルは
軽く動画対応に優れた表示装置を構成でき、近年フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）
テレビなどの表示パネルとして非常に注目されている。有機ＥＬパネルの代表的な製造方
法としては、Appl,Phys,Lett,Vol,51,No.12,p.p.913-914,(1987)に示されている。すなわ
ち、ＩＴＯ（インジウム−スズ酸化物）などの透明陽極をフォトリソグラフィ技術を用い
て所望形状にパターニングし、さらにそのパターンの上に真空蒸着装置で有機材料を成膜
して積層し、その上に陰極となるＭｇＡｇなどの低い仕事関数の金属陽極膜を蒸着する。
最後に、このようにして出来た発光素子が湿度又は酸素などに接触しないように、その発
光素子を不活性ガス雰囲気中で密閉封止する。
【０００３】
また、有機ＥＬパネルは、発光材料を変えることにより、発光色を様々に変えることが
できる。例えば、薄く高精細なメタルマスクを用いて、画素毎に赤、緑、青の発光素子を
形成する手法が提案されている。この手法は、磁石でメタルマスクとガラス基板とを密着
させて、マスク越しに蒸着することにより、鮮明なフルカラー有機ＥＬパネルを製造しよ
うとするものである（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、マスクを用いた蒸着手法としては、シリコン基板を用いて蒸着マスクを製造する
手法が提案されている。この手法ではフォトリソグラフィ技術およびドライエッチング技
術などの半導体製造技術を用いて、シリコン基板自体をマスクにするというものである。
シリコンは熱膨張係数がガラスとほぼ同じであるので、シリコンのマスクと被成膜基板の
ガラス基板とは熱膨張によるずれが生じない。また、シリコンは加工精度を高くすること
ができる（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００１−２７３９７６号公報
【特許文献２】特開２００１−１８５３５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載されているメタルマスクでは、有機ＥＬパネルの
大画面化に対応すべくパネルサイズを大きくすると、そのパネル用のメタルマスクも大き
く形成しなければならないが、大きく（大面積）且つ薄いメタルマスクを高精度に作るこ
とは非常に難しいという問題点がある。また、メタルマスクの熱膨張係数が有機ＥＬパネ
ル用のガラス基板に比べて非常に大きい。したがって、蒸着時の熱輻射でメタルマスクが
ガラス基板に比べて大きく伸びる。これにより、メタルマスクを用いて大型の有機ＥＬパ
ネルを製造しようとすると、熱膨張による誤差の累積値が大きくなり、メタルマスクでは
せいぜい２０インチの中小型パネルサイズを製造することが限界とされていた。
【０００６】
また、上記特許文献２に記載されているシリコン基板を用いた蒸着マスクでは、シリコ
ン・インゴットの直径が３００ｍｍなので、シリコン基板は直径３００ｍｍまでの大きさ
のものしか存在せず、これ以上大きな画面サイズに対応する蒸着マスクを製造することが
できないという問題点がある。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、被成膜領域の大型化に対応することがで
き、高精度にパターニングすることができるマスク、マスクの製造方法、薄膜パターンの
形成方法、電気光学装置の製造方法および電子機器を提供することを目的とする。
また、本発明は、被成膜領域の大型化に対応することができ、熱膨張による誤差を低減
でき、簡素な工程で高精度にパターニングすることができるマスク、マスクの製造方法、
薄膜パターンの形成方法、電気光学装置の製造方法および電子機器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、本発明のマスクは、支持基板と、該支持基板に取り付けら
れた複数のチップとを有し、前記チップは、被成膜面に形成される薄膜パターンの少なく
とも一部の形状に対応させた開口部を有し、前記チップが占有する面積は、前記複数のチ
ップを用いて形成される薄膜パターンの面積よりも小さいことを特徴とする。
本発明によれば、複数のチップによって１つのマスクを構成するので、チップよりも大
きな薄膜パターン（複数の薄膜パターンが大面積に形成される場合も含む）を形成できる
マスクを簡便に提供することができる。例えば、大画面の表示装置の構成要素となる大き
な薄膜パターンを形成できるマスクを簡便に構成することができる。
【０００９】
また、本発明のマスクは、前記チップがシリコンからなることが好ましい。
本発明によれば、メタルマスクなどと比較して、引張り強度など機械的強度の高いマス
クを簡便に形成することができる。そこで、本発明のマスクによれば、マスクの厚みを低
減することができるとともに、引張り力に対しての延び量の小さいマスクを簡便に形成す
ることができる。したがって、本発明のマスクは、高精度に、かつ高精細に、大面積の薄
膜パターンを形成することができ、例えば、大画面の表示装置の構成要素となる大きな薄
膜パターンを、高品位にかつ低コストで製造することができる。
また、本発明によれば、例えば被成膜基板がシリコン基板である場合、その被成膜基板
の熱膨張率とマスクの熱膨張率とを同一にすることができる。したがって、本発明は、周
囲温度の影響を受けることなく高精度に薄膜パターンを形成できるマスクを提供すること
ができる。
【００１０】
また、本発明のマスクは、前記チップが金属材料からなることが好ましい。
本発明によれば、例えば被成膜基板が金属材料からなる場合、その被成膜基板の熱膨張
率とマスクの熱膨張率とを同一にすることができる。したがって本発明は、周囲温度の影
響を受けることなく高精度に薄膜パターンを形成できるマスクを提供することができる。
【００１１】
また、本発明のマスクは、前記シリコンが面方位（１１０）を有することが好ましい。
本発明によれば、例えば、面方位（１１０）を有するシリコンについて、開口部を形成
するために、結晶異方性エッチングを施すことにより、そのエッチング速度を極めて低減
することができるので、そのエッチング量を高精度に制御することができる。したがって
本発明のマスクは、開口部の形状が高精度となり、高精度に薄膜パターンを形成できる。
【００１２】
また、本発明のマスクは、前記シリコンが面方位（１００）を有することが好ましい。
が好ましい。
本発明によれば、例えば、面方位（１００）を有するシリコンについて、開口部を形成
するために、結晶異方性エッチングを施すことにより、そのエッチング量を高精度に制御
することができる。したがって、本発明のマスクは、開口部の形状が高精度となり、高精
度に薄膜パターンを形成できる。
【００１３】
また、本発明のマスクは、前記シリコンにおける前記開口部の側面の面方位が（１１１
）であることが好ましい。
本発明によれば、例えば、面方位（１１０）を有するシリコンについて、結晶異方性エ
ッチングを施すことにより、開口部の側面の面方位が（１１１）となる。そして、そのエ
ッチング速度を極めて低減することができるので、そのエッチング量を高精度に制御する
ことができる。したがって、本発明のマスクは、開口部の形状が高精度となり、高精度に
薄膜パターンを形成できる。
【００１４】
また、本発明のマスクは、前記チップが複数の前記開口部を有し、前記開口部は長孔形
状を有しており、複数の前記開口部は前記長孔形状の長手方向がそれぞれ平行に配置され
てストライプパターンをなしていることが好ましい。
本発明のマスクによれば、例えば、ストライプパターンに配置された画素を構成する薄
膜パターンを、高精度に、かつ、大面積に形成することができる。したがって、本発明の
マスクは、大画面の表示装置の構成要素となるストライプパターンを、高品位にかつ低コ
ストで製造することができる。
【００１５】
また、本発明のマスクは、前記チップ相互が間隔をもって配置されていることが好まし
い。
本発明によれば、隣接するチップ同士が間隔をもって支持基板に取り付けられるので、
その取り付け時に各チップのアライメントを容易に微調整でき、高精度に各チップを支持
基板に取り付けることができる。また、本発明は、かかる取り付け時に、隣接するチップ
同士が接触して壊れることなどを回避することもできる。また、本発明のマスクは、各チ
ップの熱膨張量が累積されることを回避することもでき、大面積の薄膜パターンを寸法精
度よく形成することができる。
【００１６】
また、本発明のマスクは、前記チップにおける長孔形状の開口部の長手方向に直交する
方向についての前記チップ相互の間隔が、該長孔形状の幅にほぼ等しいことが好ましい。
本発明によれば、チップとチップとの間の隙間を、薄膜パターンを形成するための開口
部として機能させることができる。したがって、本発明のマスクは、一定間隔のストライ
プパターンを、高品位にかつ低コストで製造することができる。
【００１７】
また、本発明のマスクは、前記チップにおける開口部の側面と該チップの一方平面とが
なす角部位は、テーパ形状を有することが好ましい。
本発明によれば、マスクにおいて、蒸着源から放射される蒸着粒子の「影」となる角が
ないので、エッジ部分まで均一な膜厚の薄膜パターンを形成することができる。
【００１８】
また、本発明のマスクは、前記支持基板の構成材料と前記チップの構成材料との熱膨張
係数がほぼ同一であることが好ましい。また、本発明のマスクは、前記支持基板の構成材
料と前記チップの構成材料と被成膜部材の構成材料との熱膨張係数がほぼ同一であること
が好ましい。
本発明によれば、周囲温度の影響を受けることなく高精度に薄膜パターンを形成できる
マスクを提供することができる。
【００１９】
また、本発明のマスクは、前記支持基板が長方形状の開口領域（溝）を有し、前記開口
領域は、前記支持基板に取り付けられた複数のチップを横断するように配置されているこ
とが好ましい。
本発明によれば、例えば、支持基板の開口領域内にチップの開口部が位置するように、
各チップを支持基板に取り付けることで、各チップの開口部をマスクの開口部として機能
させることができる。また、支持基板の開口領域によって各チップの開口部の一部を共通
に遮蔽することもできる。
【００２０】
また、本発明のマスクは、前記支持基板の開口領域の長手方向が、前記チップにおける
開口部の長孔形状の長手方向に対してほぼ直交しており、前記支持基板には、複数の前記
開口領域が相互に平行に配置されており、１つの前記開口領域に沿って、複数の前記チッ
プが１列に配置されていることが好ましい。
本発明のマスクによれば、例えば、各開口領域にストライプパターンを形成することが
できる。したがって、本発明のマスクは、ストライプパターンに配置された画素からなる
電気光学装置などを製造することができる。
【００２１】
また、本発明のマスクは、前記支持基板が、複数の前記チップそれぞれについての取付
位置を示す複数のアライメントマークを有することが好ましい。
本発明によれば、各チップを支持基板の所望位置に高精度に取り付けることができ、大
面積で高精度なマスクを簡便に提供することができる。
【００２２】
また、本発明のマスクは、前記支持基板が複数の四角柱を組み合わせて構成されている
ことが好ましい。
本発明によれば、所望の大きさおよび形状の支持基板を簡便に構成することができ、大
面積で高精度なマスクを簡便に提供することができる。
【００２３】
上記目的を達成するために、本発明の薄膜パターンの形成方法は、被成膜面に形成され
る薄膜パターンの少なくとも一部の形状に対応させた開口部をそれぞれ有する複数のチッ
プが、支持基板に取り付けられてなるマスクを用いて、前記チップの占有面積よりも大き
い面積を有する薄膜パターンを形成することを特徴とする。
本発明によれば、複数のチップからなる１つの大きなマスクによって、大きな薄膜パタ
ーンを簡便に且つ高精度に形成することができる。したがって、本発明は、例えば大画面
の表示装置の構成要素となる大きな薄膜パターンを簡便に且つ高精度に形成することがで
きる。
【００２４】
また、本発明の薄膜パターンの形成方法は、被成膜面に対して１つの前記マスクを用い
て前記薄膜パターンの一部を成膜した後に、該マスクの位置を該被成膜面に対してずらし
て、再度、該被成膜面に対して該マスクを用いて成膜することで、前記薄膜パターンの他
の部分を成膜することが好ましい。
本発明によれば、例えば表示装置における画素配置のように、被成膜面全体に同じパタ
ーンを繰り返し作る場合、前記マスクを用いた第１回目の成膜で被成膜面の一部について
成膜し、同じマスクをもちいた第２回目（又は第３回目）の成膜で被成膜面の他の部分を
成膜することができる。そこで、本発明は、簡素で作り易い構成のマスクを用いて、大き
な薄膜パターンを低コストで形成することができる。
【００２５】
また、本発明の薄膜パターンの形成方法は、前記マスクの位置をずらす距離は、前記開
口部の大きさに対応する距離であることが好ましい。
本発明によれば、例えば、表示装置における画素配置のように、被成膜面全体に同じパ
ターンを繰り返し作る場合、前記マスクを用いた第１回目の成膜で第１，３，５…行（奇
数行）の画素について成膜し、同じマスクをもちいた第２回目（又は第３回目）の成膜で
第２，４，６…行（偶数行）の画素について成膜することができる。そこで、本発明は、
簡素で作り易い構成のマスクを用いて、大きな薄膜パターンを低コストで高精度に形成す
ることができる。
【００２６】
また、本発明の薄膜パターンの形成方法は、被成膜面に対する複数の前記チップの取り
付け位置がずれている複数種類の前記マスクを作成し、前記複数種類の前記マスクをそれ
ぞれ別個に用いて、１つの前記薄膜パターンを形成することが好ましい。
本発明によれば、例えば、前記複数種類のマスクにおける第１マスクを用いた第１回目
の成膜で被成膜面の一部について成膜し、前記複数種類のマスクにおける第２マスクをも
ちいた第２回目（又は第３回目）の成膜で被成膜面の他の部分を成膜することができる。
そこで、本発明は、簡素で作り易い構成のマスクを用いて、大きな薄膜パターンを低コス
トで高精度に形成することができる。
【００２７】
また、本発明の薄膜パターンの形成方法は、前記マスク相互における前記チップの取り
付け位置のずれ値は、前記開口部の大きさに対応する値であることが好ましい。
本発明によれば、例えば、表示装置における画素配置のように、被成膜面全体に同じパ
ターンを繰り返し作る場合、前記マスクを用いた第１回目の成膜で作成した薄膜パターン
に隣接する位置に、同じマスクによる第２回目の成膜で薄膜パターンを作ることができる
。例えば、前記マスクを用いた第１回目の成膜で第１，３，５…行（奇数行）の画素につ
いて成膜し、同じマスクをもちいた第２回目（又は第３回目）の成膜で第２，４，６…行
（偶数行）の画素について成膜する場合、奇数行の画素と偶数行の画素との間隔を一定に
することができ、その間隔をなくすこともできる。そこで、本発明は、簡素で作り易い構
成のマスクを用いて、大きな薄膜パターンを低コストで高精度に形成することができる。
【００２８】
上記目的を達成するために、本発明のマスクの製造方法は、被成膜面に形成される薄膜
パターンの少なくとも一部の形状に対応させた開口部を有するチップであって、被成膜物
となる薄膜パターンの面積よりも小さい占有面積のチップを複数形成し、前記複数のチッ
プを支持基板に取り付けて、前記薄膜パターンを形成するときに使用されるマスクを形成
することを特徴とする。
本発明によれば、複数のチップによって１つのマスクを構成することができる。したが
って、本発明は、チップよりも大きな薄膜パターン（複数の薄膜パターンが大面積に形成
される場合も含む）を形成できるマスクを簡便に提供することができる。例えば、大画面
の表示装置の構成要素となる大面積の薄膜パターンを形成できるマスクを簡便に構成する
ことができる。また、本発明の製造方法で製造されたマスクは、各チップの熱膨張量が累
積されることを回避することもでき、大面積の薄膜パターンを寸法精度よく形成すること
ができる。
【００２９】
また、本発明のマスクの製造方法は、前記チップの開口部について結晶異方性エッチン
グを用いて形成することが好ましい。
本発明によれば、チップの開口部の形状について高精度に加工することができる。
【００３０】
また、本発明のマスクの製造方法は、前記チップが面方位（１１０）を有するシリコン
からなり、前記チップの開口部は、前記シリコンの露出面全体に耐エッチングマスク材を
形成し、次いで、該チップの一方面側の耐エッチングマスク材について、前記開口部の長
手方向が前記シリコンの（１１１）方位と直角になるように、且つ、該開口部の形状に対
応した形状に孔を形成するとともに、該チップの他方面側の耐エッチングマスク材につい
て、該開口部を含む領域を除去し、次いで、前記結晶異方性エッチングにより該チップを
貫通する孔を形成することで、設けることが好ましい。
本発明によれば、チップの一方面側および他方面側の両側から、結晶異方性エッチング
を施して、開口部を設けることができる。また、本発明によれば、面方位（１１０）を有
するシリコンについて、開口部の長手方向が（１１１）方位と直角になるように配置して
結晶異方性エッチングを施すので、開口部の長手方向についての側面が（１１１）方位面
となる。これにより、かかる結晶異方性エッチングにおいて、開口部領域の深さ方向と開
口部の長手方向についての側面とのエッチング比を例えば１対１０００にすることができ
、開口部の幅寸法を高精度に制御することができる。
【００３１】
上記目的を達成するために、本発明の電気光学装置の製造方法は、電気光学装置の構成
層をなす薄膜パターンを形成するときに、前記マスク又は前記薄膜パターンの形成方法を
用いることを特徴とする。
本発明によれば、例えば、大画面の電気光学装置の構成要素となる大きな薄膜パターン
を高精度に且つ簡便に設けることができるので、大画面であって各画素の膜厚分布が非常
に良く、ムラのない高品位な画像を表示できる電気光学装置を低コストで提供することが
できる。
【００３２】
上記目的を達成するために、本発明の電子機器は、上記マスク又は上記薄膜パターンの
形成方法を用いて製造されたことを特徴とする。
本発明によれば、例えば、大画面で表示でき、鮮やかでムラがなく大きな画像を表示で
きる電子機器を低コストで提供することができる。また、本発明によれば、大面積の基板
全体に高精細に精密にパターニングされた薄膜からなる電子回路などを備えた電子機器を
、低コストで提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明の実施形態に係るマスクについて図面を参照して説明する。
（マスクの構造）
図１は、本発明の実施形態に係るマスクを示す模式斜視図である。図２は、図１に示す
マスクによって形成される画素パターンの配列例を示す図である。図３は、図１に示すマ
スクの要部拡大斜視図である。本実施形態のマスク１は、例えば蒸着マスクとして用いる
ことができる。
【００３４】
マスク１は、ベース基板をなす支持基板１０に、複数のチップ２０を取り付けた構成を
有している。本実施形態では、チップ２０はシリコンからなるものとする。また、チップ
２０を金属材料で構成することもできる。各チップ２０は、それぞれアライメントされて
支持基板１０に接着されている。また、支持基板１０には、マスク位置決めマーク１６が
形成されている。マスク位置決めマーク１６は、マスク１を使用して蒸着などを行うとき
に、当該マスク１の位置合わせを行うためのものである。マスク位置決めマーク１６は、
例えば金属膜で形成することができる。なお、チップ２０にマスク位置決めマーク１６を
形成してもよい。
【００３５】
支持基板１０には、開口部が長方形の貫通穴からなる開口領域１２が、図１および図３
に示すように、複数平行に且つ一定間隔で設けられている。チップ２０には、図３に示す
ように、長孔形状の開口部２２が複数一定間隔で平行に設けられている。チップ２０の開
口部２２は、図２に示す「縦ストライプ」の画素配置をなす薄膜パターンに対応する形状
である。したがって、マスク１は、縦ストライプの画素を形成するために用いられる。
【００３６】
そして、各チップ２０は、支持基板１０の開口領域１２をふさぐように、且つ、開口領
域１２の長手方向とチップ２０の開口部２２の長手方向とが直交する向きで、支持基板１
０上に行列をなすように配置されている。
【００３７】
支持基板１０の構成材料は、チップ２０の構成材料の熱膨張係数と同一又は近い熱膨張
係数を有するものが好ましい。チップ２０はシリコンであるので、シリコンの熱膨張係数
と同一又は近い熱膨張係数をもつ材料で支持基板１０を構成する。このようにすることに
より、支持基板１０とチップ２０との熱膨張量の違いによる「歪み」又は「橈み」の発生
を抑えることができる。例えば、シリコンの熱膨張係数（３０×１０Ｅ-7/℃）に対して
、コーニング社製のパイレックス（登録商標）ガラスの熱膨張係数（３０×１０Ｅ-7/℃
）はほぼ同一値である。無アルカリガラスである日本電気ガラス社製のＯＡ−１０の熱膨
張係数（３８×１０Ｅ-7/℃）、金属材料では４２アロイの熱膨張係数（５０×１０Ｅ-7/
℃）およびインバー材の熱膨張係数（１２×１０Ｅ-7/℃）などもシリコンの熱膨張係数
に近い。したがって、支持基板１０の構成材料としては、パイレックス（登録商標）ガラ
ス、無アルカリガラスであるＯＡ−１０および４２アロイなどが適用できる。
【００３８】
チップ２０は、図３に示すように長方形の板に開口部２２を設けた構成となっている。
本実施形態のマスク１は図２に示す「縦ストライプ」の画素を形成するためのものである
ので、チップ２０の開口部２２は例えばその画素を縦に４０個ほど含む領域に相当する大
きさの細長い溝形状となっている。すなわち、チップ２０の開口部２２は、被成膜面に形
成される薄膜パターンの少なくとも一部の形状に対応した形状となっている。そして、チ
ップ２０が占有する面積は、マスク１で形成される薄膜パターン（例えば有機ＥＬパネル
を構成する薄膜パターン）の面積よりも小さい。
【００３９】
また、本実施形態のチップ２０をなすシリコンは、面方位（１１０）を有している。た
だし、面方位（１００）を有するシリコンでチップ２０を構成してもよい。そして、チッ
プ２０における開口部２２の長手方向の側面は、面方位（１１１）を有している。このよ
うに開口部２２の側面の面方位を（１１１）とすることは、面方位（１１０）を有するシ
リコンチップについて結晶異方性エッチングを施すことで簡便に実現できる。
【００４０】
また、各チップ２０にはアライメントマーク１４が少なくとも２ヶ所形成されている。
アライメントマーク１４は、支持基板１０にチップ２０を貼り合わせる際の位置合わせに
使用される。アライメントマーク１４は、フォトリソグラフィ技術又は結晶異方性エッチ
ングなどで形成する。
【００４１】
チップ２０における開口部２０の長手方向と支持基板１０の開口領域１２の長手方向と
が直交するように、各チップ２０は支持基板１０に貼り付けられている。開口部２０の幅
は、例えば画素のサブピクセルピッチｄ１と同一とする。そして、同一の開口領域１２を
ふさぐチップ２０であって隣り合うチップ２０ａ，２０ｂは、画素のサブピクセルピッチ
ｄ１だけ間隔をもって配置されている。このチップ２０ａと２０ｂとの隙間は、チップ２
０の開口部２０と同様に機能し、所望形状の薄膜パターンを形成するためのマスク１の開
口部として機能する。また、隣り合うチップ２０同士は、開口領域１２の長手方向に直交
する方向についても間隔をもって配置されている。そして、複数のチップ２０はそれぞれ
間隔をもって、支持基板１０上において、図１に示すように行列に配置されている。
【００４２】
これらのように、本実施形態のマスク１は、複数のチップ２０を支持基板１０に取り付
けているので、チップ２０よりも大きな薄膜パターンを形成でき、例えば大画面の表示パ
ネルをなす縦ストライプパターンの画素を形成することができる。
【００４３】
図４は、図１および図３に示すマスク１を用いて形成された蒸着パターン（薄膜パター
ン）の一例を示す平面図である。図５は、図４に示す蒸着パターンが形成された基板につ
いて、マスク１をずらして再度蒸着処理を施した状態の一例を示す平面図である。図６は
、図５に示す蒸着パターンが形成された基板について、マスク１をずらして再度蒸着処理
を施した状態の一例を示す平面図である。
【００４４】
この蒸着パターンが形成される被成膜部材をなす基板５４としては、例えば有機ＥＬ装
置の構成要素をなすガラス基板などの透明基板を適用できる。この場合の蒸着パターンは
、例えば有機ＥＬ装置における赤色の発光層６０をなすストライプパターンとする。した
がって、発光層６０の幅は画素のサブピクセルピッチｄ１となっている。
【００４５】
ただし、図４に示す蒸着パターンでは、有機ＥＬ装置の赤色の画素における複数行（例
えば４０行×５）の画素が形成されていない。そこで、基板５４に対してマスク１を縦方
向（Ｙ軸方向）に例えば画素４０個分だけずらして、再度蒸着処理を行い、図５に示すよ
うに赤色の発光層６０’をパターニングする。このようにすることにより、大きな縦スト
ライプパターンを持った大画面パネルの薄膜パターンを簡便に形成することができる。
【００４６】
図５に示す蒸着パターンでは、赤色の発光層６０，６０’のみが形成されており、緑色
及び青色の発光層が形成されていない。そこで、図５に示す状態の基板５４に対して、マ
スク１を横方向（Ｘ軸方向）にサブピクセルピッチ分だけずらして緑色の発光材料をパタ
ーニングすることで、図６に示すように、緑色の発光層６２を形成する。次いで、マスク
１を横方向（Ｘ軸方向）にサブピクセルピッチ分だけずらして青色の発光材料をパターニ
ングすることで、図６に示すように、青色の発光層６４を形成する。
【００４７】
これらにより、カラー表示ができて大画面パネルをなす薄膜パターンを簡便に且つ高精
度に形成することができる。また、上記実施形態では同一のマスク１をずらしながら複数
回蒸着処理することで１つの大画面パネルをなす薄膜パターンを形成しているが、複数種
類のマスク１を予め作成して、その複数種類のマスク１を交互に用いて１つの大画面パネ
ルをなす薄膜パターンを形成してもよい。
【００４８】
（マスクの製造方法）
図７は本発明の実施形態に係るマスクの製造方法を示す模式断面図である。すなわち、
図７は上記マスク１の主要部をなすシリコンのチップ２０の製造方法を示している。
先ず、面方位（１１０）のシリコンウエハー２０’を用意し、熱酸化法により耐エッチ
ングマスク材となる酸化シリコン膜７１をそのシリコンウエハー２０’の露出面全体に１
μｍ厚に形成する（図７（ａ）参照）。
この酸化シリコン膜７１からなる耐エッチングマスク材は、後の工程でアルカリ水溶液
を用いて行われる結晶異方性エッチングにおいて耐久性のある膜であればよい。したがっ
て、かかる耐エッチングマスク材は、ＣＶＤ法で設けられた窒化シリコン膜としてもよく
、スパッター法で設けられたＡｕ又はＰｔ膜などでもよく、特に酸化シリコン膜に限定さ
れるものではない。
【００４９】
次いで、上記シリコンウエハー２０’の一方面側の酸化シリコン膜７１について、フォ
トリソグラフィ技術を用いてパターニングすることで、上記開口部２２の開口形状（断面
形状）に対応する形状の溝パターン７２を形成する。ここで、シリコンの（１１１）方位
と溝パターン７２の長手方向とが直角になるように、その溝パターン７２を形成する（図
７（ｂ）参照）。
また、上記溝パターン７２の形成と同時に、アライメントマーク１４をシリコンウエハ
ー２０’に形成してもよい。
【００５０】
また、上記溝パターン７２の形成と同時に、シリコンウエハー２０’の他方面側の酸化
シリコン膜７１について、上記フォトリソグラフィ工程により、上記開口部２２に対応す
る部分を含む大きな領域７３を除去する（図７（ｂ）参照）。
このように、シリコンウエハー２０’の他方面側の酸化シリコン膜７１における領域７
３を除去するのは、後の工程により、シリコンウエハー２０’における開口部２２を含む
領域の厚みｄ２を小さくするためである。すなわち、シリコンウエハー２０’から形成さ
れるチップ２０を薄くして、蒸着時に蒸着粒子が開口部２２を斜め方向に通過し易くして
、成膜される薄膜の厚さを均一化するためである。
酸化シリコン膜７１についてのフォトリソグラフィ技術によるパターニングでは、例え
ば緩衝ふっ酸溶液を用いる。
【００５１】
次いで、図７（ｂ）に示す状態のシリコンウエハー２０’について、８０℃に加熱した
３５重量％の水酸化カリウム水溶液を用いて結晶異方性エッチングを行う。この結晶異方
性エッチングにより、シリコンウエハー２０’における酸化シリコン膜７１に覆われてい
ない部分は、一方面および他方面の両側から除去されていき、開口部２２をなす貫通溝を
形成するとともに、開口部２２を含む領域の厚みｄ２を小さくする。また、この結晶異方
性エッチングにより、シリコンウエハー２０’の領域７３側の角部７４もエッチングされ
て、テーパー形状となる（図７（ｃ）参照）。
【００５２】
上記結晶異方性エッチングのエッチング時間を制御することにより、角部７４のテーパ
ー形状および開口部２２を含む領域の厚みｄ２を管理することができる。したがって、マ
スク１と蒸着源との相対的な位置関係が変動しても、マスク１の影の領域が変化しない良
好なマスクを製造することができる。
【００５３】
最後に、シリコンウエハー２０’に形成されている酸化シリコン膜７１を除去すること
で、本実施形態のチップ２０が完成する（図７（ｄ）参照）。
この酸化シリコン膜７１の除去では、例えば緩衝ふっ酸溶液を用いる。
【００５４】
これらにより、本実施形態の製造方法によれば、チップ２０の開口部２２について結晶
異方性エッチングを用いて形成するので、開口部２２の形状について高精度に加工するこ
とができる。また、本製造方法は、面方位（１１０）を有するシリコンウエハー２０’に
ついて、開口部２２の長手方向が（１１１）方位と直角になるように結晶異方性エッチン
グを施すので、開口部２２の長手方向についての側面が（１１１）方位面となる。これに
より、かかる結晶異方性エッチングにおいて、開口部２２の深さ方向と開口部２２の長手
方向についての側面とのエッチング比を例えば１対１０００にすることができ、開口部２
２の幅寸法を高精度に制御することができる。
【００５５】
（支持基板の製造方法）
図８は、本発明の実施形態に係る支持基板１０の製造方法の一例を示す模式斜視図であ
る。
先ず、支持基板１０をなす材料について、所定の板形状の基板１０’を切り出す（図８
（ａ）参照）。
【００５６】
次いで、支持基板１０に貼り付けられるチップ２０をマスクとして機能させるために、
基板１０’に、長方形の貫通穴からなる開口領域１２を形成する（図８（ｂ）参照）。
開口領域１２を形成する方法としては、支持基板１０をなす材料に応じた手法を採るこ
とができる。例えば、基板１０’がパイレックス（登録商標）ガラス又はＯＡ−１０など
の無アルカリガラスのようなガラス基板であれば、ブラスト法により削って開口領域１２
を形成する手法、又は、フォトリソグラフィ技術とふっ酸とによるウェットエッチングで
開口領域１２を形成する手法がある。また、支持基板１０として４２アロイなどの金属材
料から構成する場合は、フォトリソグラフィ技術とウェットエッチングとで開口領域１２
を形成してもよく、複数の金属材料を溶接により組み立てて製造してもよく、切削加工又
は鋳造により製造してもよい。
【００５７】
さらに、各チップ２０を支持基板１０に規則正しく正確に配置するために、基板１０’
にアライメントマーク１４’を形成することで、支持基板１０が完成する（図８（ｃ）参
照）。
このアライメントマーク１４’の形成もフォトリソグラフィ技術を用いる。具体的には
例えば、基板１０’上にＣｒを５０ｎｍのスパッターで成膜する。次いで、スプレーコー
ト式のレジストコーターでＣｒの上にレジストを付着させる。次いで、露光、現像、Ｃｒ
のウェットエッチングをすることで、アライメントマーク１４’が形成される。また、レ
ーザーなどによるマーキングをアライメントマーク１４’として用いてもよい。
【００５８】
図９は、本発明の実施形態に係る支持基板１０の製造方法の他の例を示す模式斜視図で
ある。先ず、所定の材料からなる複数の四角柱１０ａ，１０ｂを形成する。次いで、各四
角柱１０ａ，１０ｂをボルト１０ｃなどにより接合することで、開口領域１２を有する基
板１０ｄを形成する（図９（ａ），図９（ｂ）参照）。
各四角柱１０ａ，１０ｂの接合は、接着剤などを用いて行ってもよい。
次いで、基板１０ｄにアライメントマーク１４’を形成することで、支持基板１０が完
成する（図９（ｃ）参照）。
【００５９】
以上の方法で製造した支持基板１０に、チップ２０を取り付けることにより、マスク１
が完成する。本実施形態のマスク１を用いることにより、図６に示すように、例えば４０
インチの大画面の表示装置をなす薄膜パターンを蒸着することができる。
【００６０】
（電気光学装置の製造方法）
図１０は、本発明の実施形態に係る電気光学装置の製造方法を示す模式断面図である。
本実施形態では、電気光学装置の一つとして有機ＥＬ装置を挙げて説明する。図１０に示
すマスク５０（上記マスク１に該当する）には、磁性体膜５２が形成されている。磁性体
膜５２は、鉄、コバルト、ニッケル等の強磁性材料で形成することができる。あるいは、
Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅや、Ｆｅ成分を含むステンレス合金等の磁性金属材料や、磁性金属材料
と非磁性金属材料との結合により、磁性体膜５２を形成してもよい。マスク５０のその他
の詳細は、上記マスク１と同一である。
【００６１】
本実施形態では、マスク５０を使用して基板（成膜対象部材）５４に発光材料を成膜す
る。基板５４は、複数の有機ＥＬ装置を形成するためのもので、ガラス基板等の透明基板
である。基板５４には、図１１（Ａ）に示すように、電極（例えばＩＴＯ等からなる透明
電極）５６および正孔輸送層５８が形成されている。なお、電子輸送層を形成してもよい
。
【００６２】
図１０に示すように、基板５４側にチップ２０が位置するように、マスク５０を配置す
る。基板５４の背後には、磁石４８が配置されており、マスク５０（チップ２０）に形成
された磁性体膜５２を引き寄せるようになっている。
【００６３】
図１１（Ａ）〜図１１（Ｃ）は、有機ＥＬ装置の製造に用いられる発光材料の成膜方法
を説明する模式断面図である。発光材料は、例えば有機材料であり、低分子の有機材料と
してアルミキノリノール錯体（Ａｌｑ3）があり、高分子の有機材料としてポリパラフェ
ニレンビニレン（ＰＰＶ）がある。発光材料の成膜は、蒸着によって行うことができる。
例えば、図１１（Ａ）に示すように、マスク５０を介して赤色の発光材料をパターニング
しながら成膜し、赤色の発光層６０を形成する。そして、図１１（Ｂ）に示すように、マ
スク５０をずらして、緑色の発光材料をパターニングしながら成膜し、緑色の発光層６２
を形成する。そして、図１１（Ｃ）に示すように、マスク５０を再びずらして、青色の発
光材料をパターニングしながら成膜し、青色の発光層６４を形成する。
【００６４】
本実施形態では、スクリーンとなるチップ２０が、支持基板１０に部分的に接着されて
いる。したがって、チップ２０は自由度が高く、反り、撓みが発生し難く、選択蒸着の再
現性が高く、生産性が高い。本実施形態のマスク５０では、支持基板１０に複数の開口領
域１２が形成され、それぞれの開口領域１２に対応してチップ２０が位置している。複数
のチップ２０が１つの有機ＥＬ装置に対応する。すなわち、マスク５０を使用して、大画
面の有機ＥＬ装置を高精度に製造することができる。
【００６５】
図１２は、上述した発光材料の成膜方法を経て製造された有機ＥＬ装置の概略構成を示
す模式断面図である。有機ＥＬ装置は、基板５４、電極５６、正孔輸送層５８、発光層６
０，６２，６４などを有する。発光層６０，６２，６４上には、電極６６が形成されてい
る。電極６６は、例えば陰極電極である。本実施形態の有機ＥＬ装置は、表示装置（ディ
スプレイ）として好適であり、発光層６０，６２，６４においてパターンずれが少なく膜
厚分布が非常に均一化され、ムラの無い鮮やかな大画面の表示装置となることができる。
【００６６】
（電子機器）
次に上記実施形態のマスクを用いて製造された電子機器について説明する。
図１３（ａ）は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図１３（ａ）において、符号
６００は携帯電話本体を示し、符号６０１は上記実施形態のマスクを用いて形成された電
気光学装置からなる表示部を示している。図１３（ｂ）は、ワープロ、パソコンなどの携
帯型情報処理装置の一例を示した斜視図である。図１０（ｂ）において、符号７００は情
報処理装置、符号７０１はキーボードなどの入力部、符号７０２は上記実施形態のマスク
を用いて形成された電気光学装置からなる表示部、符号７０３は情報処理装置本体を示し
ている。図１３（ｃ）は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図１３（ｃ）
において、符号８００は時計本体を示し、符号８０１は上記実施形態のマスクを用いて形
成された電気光学装置からなる表示部を示している。
【００６７】
図１３に示す電子機器は、大画面で表示でき、鮮やかでムラがなく大きな画像を高品位
に表示でき、さらに、低コストで製造することができる。
【００６８】
なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸
脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能であり、実施形態で挙げた具体的な
材料や層構成などはほんの一例に過ぎず、適宜変更が可能である。例えば、上記実施形態
ではマスク１を蒸着マスクとして用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、ス
パッター法又はＣＶＤ法などにおけるマスクとしてマスク１を用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の実施形態に係るマスクを示す模式斜視図である。
【図２】同上のマスクによって形成される画素パターンの配列例を示す図である。
【図３】同上のマスクの要部拡大斜視図である。
【図４】同上のマスクを用いて形成された蒸着パターンの一例を示す平面図である。
【図５】同上のマスクを用いて形成された蒸着パターンの一例を示す平面図である。
【図６】同上のマスクを用いて形成された蒸着パターンの一例を示す平面図である。
【図７】同上のマスクの製造方法を示す模式断面図である。
【図８】同上のマスクにおける支持基板の製造方法の一例を示す模式斜視図である。
【図９】同上のマスクにおける支持基板の製造方法の一例を示す模式斜視図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る電気光学装置の製造方法を示す模式断面図である。
【図１１】本発明の実施形態に係る発光材料の成膜方法を示す模式断面図である。
【図１２】同上の製造方法で製造された有機ＥＬ装置を示す模式断面図である。
【図１３】本発明の実施形態に係る電子機器を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００７０】
１…マスク、１０…支持基板、１０’…基板、１０ａ，１０ｂ…四角柱、１０ｄ…基板
、１２…開口領域、１４，１４’…アライメントマーク、１６…マスク位置決めマーク、
２０，２０ａ，２０ｂ…チップ、２０’…シリコンウエハー、２２…開口部、５４…基板
、６０，６０’，６２，６４…発光層、７１…酸化シリコン膜、７２…溝パターン、７３
…領域、７４…角部
【図１】
2005276480.tif 000003
【図２】
2005276480.tif 000004
【図３】
2005276480.tif 000005
【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８】
2005276480.tif 000010
【図９】
2005276480.tif 000011
【図１０】
2005276480.tif 000012
【図１１】
2005276480.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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