专利名称：掩模及其制造方法、掩模芯片及其制造方法以及电子设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及掩模、掩模芯片、掩模的制造方法、掩模芯片的制造方法以及电子设备。
背景技术：
有机EL(电致发光)面板，由具有层叠了薄膜的结构的自发光型的高速响应性显示元件构成。因此，有机EL面板可轻松地构成对动画进行良好显示的装置，近年来，作为平板显示器(FPD)电视机等的显示面板非常引人注目。Appl，Phys，Lett，Vol，51，No.12，p.p.913-914，(1987)中公开有一种作为有机EL面板的代表性的制造方法。即，采用光刻法技术将ITO(铟-锡氧化物)等透明阳极图案形成为所希望的形状，进而，在该图案上由真空蒸镀装置成膜有机材料并进行层叠，在其上蒸镀成为阴极的Mg Ag等低功函数的金属阳极膜。最后，将如此形成的发光元件密闭密封于惰性气体气氛中，以避免该发光元件接触湿气或氧等。
而且，通过改变发光材料，有机EL面板可将发光颜色改变为各种各样。例如，提出了一种使用薄且高精细的金属掩模，按照每个像素来形成红、绿、蓝的发光元件的方法。该方法由磁铁使金属掩模与玻璃基板密接，通过透过掩模进行蒸镀，从而制造出颜色鲜明的全色有机EL面板(例如，参照专利文献1)。
但是，在上述专利文献1所记载的金属掩模中，若为了对应有机EL面板的大画面化而增大面板尺寸，则也必须增大形成该面板用的金属掩模，但是，存在着难以高精度地制作大(大面积)且薄的金属掩模的问题。而且，金属掩模的热膨胀系数与有机EL面板用的玻璃基板相比是非常大的。因此，由于蒸镀时的热辐射，使得金属掩模会比玻璃基板延展得大。由此，若使用金属掩模来制造大型的有机EL面板，则由热膨胀而引起的误差的累积值会增大，使得金属掩模充其量只能以制造20英寸的中小型面板为极限。
因此，提出了一种代替金属掩模，使用硅基板制造蒸镀掩模的方法。在该方法中，使用光刻(photolithography)技术及干蚀刻(dry etching)技术等半导体制造技术，将硅基板本身作为掩模。由于硅的热膨胀系数与玻璃大致相同，所以，硅掩模与被成膜基板的玻璃基板之间不会产生由热膨胀而引起的偏差。而且，硅的加工精度可提高(例如，参照专利文献2)。近年来，直径300毫米的硅晶片也已被生产，通过使用该硅晶片，也可制造对角10.5英寸左右的面板所对应的蒸镀面板。
目前在一般的家庭内所使用的TV，渐渐以30～40英寸的大画面作为主流。但是，当为了形成有机EL装置的发光层等而采用由硅构成的蒸镀掩模时，如上所述那样，硅晶片的大小为直径300毫米，在制造与大型画面对应的蒸镀掩模时存在极限。
专利文献1特开2001-273976号公报专利文献2特开2001-185350号公报发明内容本发明鉴于上述课题，其目的在于提供可在大型的被成膜基板上高精度地形成图案的掩模、掩模芯片、掩模的制造方法、掩模芯片的制造方法及电子设备。
本发明为了解决上述课题，提供一种多个掩模芯片通过支承部件而被接合的掩模，形成有与在所述多个掩模芯片上形成的图案对应的多个第1开口部分，在邻接的所述掩模芯片互相对置的侧面中的至少一方的所述侧面上形成有缺口部分；在互相邻接的所述掩模芯片被接合的接合部，形成由所述缺口部分构成的、包含与所形成的图案对应的第2开口部分的间隙部；在互相邻接的所述掩模芯片的至少一方，形成覆盖所述第2开口部分以外的所述间隙部的遮蔽部。
根据本发明，由于由多个掩模芯片构成一个掩模，所以，可简便地提供能够形成比掩模芯片大的薄膜图案(也包含多个薄膜图案形成大面积的情况)的掩模。例如，能够简便地构成可形成成为大画面显示装置的构成要素的大薄膜图案的掩模。
但是，在使多个掩模芯片接合到支承部件而在大型基板上形成图案时，存在蒸镀粒子会侵入到互相邻接的掩模芯片的接合部分的非图案部分的问题。由此，会导致在掩模芯片接合部的一部分像素部会出现膜厚增厚的部分。因此，本申请的发明者考虑了设置有遮蔽掩模芯片接合部分的遮蔽部的掩模芯片。根据本发明，由于在互相邻接的掩模芯片的接合部中的非图案部分的间隙部上覆盖有遮蔽部，所以，蒸镀材料被遮蔽部遮蔽。一方面，蒸镀材料通过接合部中的图案部分的间隙部。由此，可防止蒸镀材料侵入到接合部的非图案部分，从而，蒸镀材料不会在非图案部分成膜。另一方面，接合部分的其它开口部分作为1图案的开口部分而有效地发挥作用。因此，可确保所有像素的膜厚均一化，可实现更高精细的显示装置。
而且，本发明的掩模，优选所述遮蔽部与所述掩模芯片一体形成。
根据该构成，由于可通过加工掩模芯片的一部分而形成遮蔽部，所以，可实现工序的简略化。并且，由于掩模成为连续的结构，所以，在掩模芯片与遮蔽部之间不存在接合部，从而，可提供强度高的掩模。
另外，本发明的掩模，还优选所述掩模芯片的所述多个第1开口部分，形成为俯视是长方形状，并且，所述第1开口部分的长边方向的边互相平行，而且，所述第1开口部分的短边方向的边在同一条线上，在所述掩模芯片的所述第1开口部分的短边和与所述第1开口部分的所述短边对置的所述掩模芯片的一边之间，设置有用于贴附所述支承部件的贴附部；所述掩模芯片的所述遮蔽部与所述第1开口部分的长边方向垂直，并且，从所述掩模芯片的所述贴附部的一端向邻接的所述掩模芯片方向延伸。
根据该构成，一方的掩模芯片的遮蔽部形成为向邻接的掩模芯片的接合部的非图案部分延伸。因此，由于互相邻接的掩模芯片的接合部中的非图案部分的间隙部被遮蔽部覆盖，所以，蒸镀材料被遮蔽部遮蔽。
而且，本发明的掩模，还优选在所述掩模芯片的所述第1开口部分的短边和与所述第1开口部分的所述短边对置的所述掩模芯片的一边之间形成收容部，用于收容在邻接的所述掩模芯片的所述贴附部形成的所述遮蔽部。
根据该构成，即使在使多个掩模互相邻接(靠近)而接合的情况，一方的掩模芯片的遮蔽部也可收容在邻接的掩模芯片的收容部中。因此，掩模芯片的遮蔽部在接合时不会产生障碍，能够使相互的掩模芯片彼此更加靠近而接合。
另外，本发明的掩模，还优选所述掩模芯片由硅构成。
根据该构成，由于掩模芯片由硅构成，所以，与金属掩模等比较，其拉伸强度等机械强度提高。由此，可降低掩模的厚度，并且，可简便地形成延伸量相对于拉伸力小的掩模。
并且，根据该构成，例如在被成膜基板为硅基板的情况下，可使该被成膜基板的热膨胀率与掩模的热膨胀率相同。因此，本发明可不受周围温度的影响而高精度地形成图案。
本发明的掩模芯片，包括掩模芯片主体，其形成有与在被成膜基板形成的图案对应的多个开口部分；缺口部分，其形状与在所述掩模芯片主体的互相对置的侧面的至少一方形成的所述开口部分对应；遮蔽部，其从所述掩模芯片主体的一方所述侧面的端部伸出；和收容部，其收容设置在所述掩模芯片主体的另一方所述侧面的端部的所述遮蔽部。
根据该构成，由于互相邻接的掩模芯片的接合部中的非图案部分的间隙部上覆盖有遮蔽部，所以，蒸镀材料被遮蔽部遮蔽。另一方面，蒸镀材料通过接合部中的图案部分间隙部。由此，可防止蒸镀材料侵入到接合部的非图案部分，从而，蒸镀材料不会在非图案部分成膜。因此，可确保所有像素的膜厚均一化，实现更高精细的显示装置。
本发明的掩模制造方法，其特征在于，包括在所述支承部件上形成用于使蒸镀材料通过的多个开口部分的工序；在所述支承部件的配置所述掩模芯片的位置配置粘接材料的工序；在所述支承部件的配置有所述粘接材料的位置，配置一个所述掩模芯片的所述贴附部的工序；使其它所述掩模芯片的所述贴附部与所配置的所述一个掩模芯片邻接，配置在所述支承部件的配置有所述粘接材料的位置的工序；和使所述其它掩模芯片向所述一个掩模芯片方向滑动，将所述其它掩模芯片的所述遮蔽部收容在所述一个掩模芯片的所述收容部的工序。
根据该方法，可不破坏掩模芯片的遮蔽部而使多个掩模芯片连续贴附到支承部件上。因此，可容易且高精度地制造一体化的大型掩模，并可在大型基板上形成图案。
本发明的掩模芯片的制造方法，其特征在于，包括在面方位(110)的硅晶片的表面形成绝缘膜的工序；在形成所述图案的区域及与掩模主体的外形形状对应的区域的所述硅晶片的一面侧的所述绝缘膜上，形成第一图案的工序；在与包含形成在所述硅晶片的一面侧的所述第一图案的区域对置的所述硅晶片的另一面侧的所述绝缘膜形成第二图案的工序；在所述硅晶片的一面侧的所述第一图案上，以露出与所述掩模芯片主体的外形形状对应的区域的所述硅晶片的方式，形成掩模图案的工序；将所述掩模图案作为掩模，蚀刻所述硅晶片的一面侧，在所述硅晶片上形成贯通或未贯通到另一面侧的沟槽图案的工序；在去除所述掩模图案之后，切割所述硅晶片，形成所述掩模芯片主体的外形形状的工序；和将由所述硅晶片的一面侧的所述绝缘膜构成的所述第一图案，以及由所述硅晶片的另一面侧的所述绝缘膜构成的所述第二图案作为掩模，对所述硅晶片的一面侧及另一面侧进行晶体各向异性蚀刻，在所述掩模芯片主体形成多个开口部分和从所述掩模芯片主体伸出的遮蔽部的工序。
根据该方法，在形成多个开口部分的同时可形成从掩模芯片主体伸出的遮蔽部。换而言之，可不增加制造工序而形成遮蔽部。而且，由于遮蔽部是通过对与掩模芯片主体相同材料的硅晶片进行图案形成而形成，所以，可形成与掩模芯片一体化的结构，从而，可提供强度高的掩模芯片。
本发明的电子设备，其特征在于，具备使用上述掩模而制造的电光学装置。
根据该电子设备，例如可制造大画面的电光学装置，并且，可提供无显示不均的高精细电子设备。
另外，在本发明中，所谓电光学装置是除了通过电场使物质的折射率变化来使光的透射率变化的具有电光学效果的装置以外，还包含将电能变换成光学能的装置等的总称。
图1是示意地表示掩模的立体图；图2是表示由图1所示的掩模形成的像素图案的排列例的图；
图3是图1所示的掩模芯片的放大图；图4(a)是掩模芯片的俯视图，(b)是(a)所示的掩模芯片的剖面图；图5是表示掩模芯片制造工序的剖面图；图6是表示成为支承部件的玻璃基板的制造工序的立体图；图7是表示将掩模芯片贴附于玻璃基板的工序的剖面图；图8是表示使用本发明的掩模制造有机EL装置的工序的剖面图；图9是表示使用掩模而形成的蒸镀图案的俯视图；图10是表示使用掩模而形成的蒸镀图案的俯视图；图11是表示使用掩模而形成的蒸镀图案的俯视图；图12是示意地表示薄型大画面电视机的立体图。
图中10-玻璃基板(支承部件)，20-掩模芯片，22-开口部分(第1开口部分)，22a-开口部分(第2开口部分)，22b-间隙部，22c、22f-缺口部分，26-遮蔽部，28-收容部，30-贴附部，32-氧化硅膜(绝缘膜)，34-抗蚀剂，40-硅晶片，42-粘接材料。
具体实施例方式
下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。另外，在以下说明所使用的各附图中，为了将各构件形成为可辨别的大小，适当变更了各构件的比例尺。而且，本实施方式中，在图1中坐标系采用x-y-z右手系直角坐标系，设Y-Z平面平行于纸面，X平面垂直于Y-Z平面。
(掩模的结构)图1是示意地表示掩模的立体图。图2是表示由图1所示的掩模形成的像素图案的排列例的图。
掩模1包括多个掩模芯片20、和用于贴附多个掩模芯片20的玻璃基板10(支承部件)。
掩模芯片20由硅构成，如图1所示，以固定间隔平行地设置有多个长孔形状的开口部分22(第1开口部分)。掩模芯片20的开口部分22，是与构成图2所示的“纵条纹”的像素配置的薄膜图案对应的形状。因此，掩模1用于形成纵条纹的像素。由于本实施方式的掩模1用于形成图2所示的“纵条纹”的像素，所以，掩模芯片20的开口部分22例如成为大小相当于在纵向包含大约40个该像素的区域的细长沟槽形状。即，掩模芯片20的开口部分22，成为与形成在被成膜面的薄膜图案的至少一部分的形状对应的形状。另外，掩模芯片也可由金属材料形成。
而且，构成本实施方式的掩模芯片20的硅具有面方位(110)。但是，也可由具有面方位(100)的硅构成掩模芯片20。并且，掩模芯片20中的开口部分22的长边方向的侧面具有面方位(111)。这样，使开口部分22侧面的面方位为(111)，可以通过对具有面方位(110)的硅晶片进行晶体各向异性蚀刻而简便地实现。
在玻璃基板10上，如图1所示，平行且以固定间隔设置有多个开口部分由长方形的贯通孔构成的开口区域12。在玻璃基板10上形成有掩模定位标记16。掩模定位标记16用于在使用掩模1进行蒸镀等时，进行该掩模1的定位。掩模定位标记16例如可由金属膜形成。
玻璃基板10的构成材料，优选采用具有与掩模芯片20的构成材料的热膨胀系数相同或接近的热膨胀系数的材料。由于掩模芯片20由硅构成，所以，由具有与硅的热膨胀系数相同或接近的热膨胀系数的材料构成玻璃基板10。这样，可抑制由玻璃基板10与掩模芯片20的热膨胀量不同而产生“应变”或“挠曲”。例如，Corning(コ一ニング)公司生产的pyrex(パイレツクス)(注册商标)玻璃的热膨胀系数(30×10-7/℃)相对于硅的热膨胀系数(30×10-7/℃)为近似相同值。作为无碱玻璃的日本电气玻璃公司生产的OA-10的热膨胀系数(38×10-7/℃)、在金属材料中42号合金的热膨胀系数(50×10-7/℃)及镍铁合金(invar)材料的热膨胀系数(12×10-7/℃)等都与硅的热膨胀系数接近。因此，作为玻璃基板10的构成材料，可采用pyrex(パイレツクス)(注册商标)玻璃、无碱玻璃的OA-10及42合金等。
并且，各掩模芯片20配置成堵塞玻璃基板10的开口区域12，并且，在开口区域12的长边方向和与掩模芯片20的开口部分22的长边方向垂直的方向，在玻璃基板10上构成行列。开口部分22的宽度例如与像素的子像素间距d1相同。而且，作为堵塞同一开口区域12的掩模芯片20，即相邻的掩模芯片20A、20B，配置为仅具有像素的子像素间距的间隔。该掩模芯片20A、20B之间的间隙，与掩模芯片20的开口部分22发挥同样的作用，作为用于形成所希望形状的薄膜图案的掩模1的开口部分而发挥作用。而且，相邻的掩模芯片20之间，配置成在与开口区域12的长边方向正交的方向上也具有间隔。并且，多个掩模芯片20分别具有间隔，在玻璃基板10上，如图1所示那样配置成行列。
这样，由于本实施方式的掩模1，将多个掩模芯片20安装于玻璃基板10，所以，可形成比掩模芯片20大的薄膜图案，例如可形成构成大画面显示面板的纵条纹图案的像素。
(掩模芯片的结构)下面，对本实施方式的掩模芯片的结构进行说明。
图3是放大了图1所示的掩模的掩模芯片(图1中A区域)的概略立体图，图4(a)是表示掩模芯片的概略构成的俯视图，图4(b)是(a)所示的掩模芯片的剖面图。另外，在图3及图4(a)、(b)中，仅说明互相邻接的掩模芯片20A、掩模芯片20B，省略了对作为支承部件的玻璃基板10的说明。而且，将图3及图4所示的掩模芯片的平面侧作为蒸镀面侧。
掩模芯片20A、20B如图3所示，形成为具有规定的厚度，并俯视为矩形状。在各掩模芯片20A、20B中，与形成在后述的有机EL基板的发光层等图案对应的多个开口部分22在掩模芯片的厚度方向贯通形成。所述掩模芯片20A、20B的多个开口部分22形成为俯视是长方形状，并且开口部分22的长边方向的长度相等，而且，开口部分22的短边方向排列在同一线上。
如图3、图4(a)所示，掩模芯片20A的掩模芯片20B侧的侧面20a平坦地形成，在其相反侧的侧面20b上形成有上述开口部分20的一方长边侧被开放的形状的缺口部分20c。同样，掩模芯片20B的掩模芯片20A侧的侧面20e上形成有开口部分20的一方长边侧被开放的形状的缺口部分20f，相反侧的侧面20d平坦地形成。即，如图3所示，若使掩模芯片20A与掩模芯片20B接合，则在接合部形成掩模芯片20A的侧面20a的平坦面；和掩模芯片20B的侧面20e的缺口部分20f，即具有与上述开口部分20同样功能的宽度为d2的开口部分20a(第2开口部分)。该开口部分20a如图3、图4(a)所示，形状、面积与上述开口部分20近似相同，并与其它开口部分20间隔相同距离排列。而且，在本实施方式中，掩模芯片20A、20B具有若干个间隙部d2’，与玻璃基板10贴合。该宽度d2’的间隙部20b在图案的形成中成为无用的开口部分。
而且，在掩模芯片20A、20B的蒸镀面侧的开口部分22的短边和与之对置的掩模芯片20的边之间(图3中上侧及下侧的非开口部分形成区域)，形成有用于将掩模芯片20A、20B贴附到玻璃基板10的贴附部30。贴附部30成为比形成有开口部分的平面突出的阶差部。在贴附部30的上面30b，形成有用于与玻璃基板10进行定位的对准标记24。对准标记24例如通过将铬等图案形成为俯视为矩形状而形成。
在贴附部30的掩模芯片20B侧的一端部(图3、图4(a)中右侧)，形成从贴附部30的侧面30a向掩模芯片20B方向(近似垂直于开口部分22的长边方向)延伸的遮蔽部26。遮蔽部26的上面26a在贴附部30的上面30a的延长面上延伸，遮蔽部26的宽度与贴附部30的短边方向的长度相等。而且，遮蔽部26的下部26b如图4(b)所示，通过蚀刻等而被形成缺口，相对上述间隙部22b形成为房檐状。该房檐状的遮蔽部26的厚度T1，是不与后述的收容部28的平面28a接触的厚度，遮蔽部26延伸方向的直线长度L1，是不与后述的收容部28的侧面28b接触的长度。在本实施方式中，遮蔽部26与贴附部30通过加工相同材料而形成，成为一体化结构。这样，掩模芯片20A的遮蔽部26成为可遮掩形成于掩模芯片20A、20B的接合部的非图案部分的间隙部22b。在掩模芯片20A上也形成有上述的遮蔽部26。
在掩模芯片20B的贴附部30的另一端部(图中左侧)，设置有用于收容上述掩模芯片20A的遮蔽部26的收容部28。收容部28通过对贴附部30的另一端部进行蚀刻等成为缺口而形成，收容部28的平面28a与开口部分形成区域成为相同平面。收容部28的平面28a的长度L2、侧面的厚度T2及宽度W2等，与如上所述的遮蔽部26的厚度T1、直线长度L1、宽度W1对应而形成。在掩模芯片20B上也形成有这种收容部28。
如以上说明那样，在本实施方式中，按图1所示的各掩模芯片20的每一个形成一对遮蔽部26和收容部28。由此，若使相邻的一方掩模芯片20A与另一方掩模芯片20B接合，则一方的掩模芯片20A的遮蔽部26收容在另一方的掩模芯片20B的收容部28，从而，能够连续排列掩模芯片20。
根据本实施方式，由于遮蔽部26被互相邻接的掩模芯片20A、20B的接合部中的非图案部分的间隙部22b覆盖，所以，蒸镀材料由遮蔽部26而被遮蔽。由此，可防止蒸镀材料侵入到接合部的非图案部分，从而蒸镀材料不会在非图案部分成膜。因此，可确保所有像素的膜厚的均一化，从而可实现更高精细的显示装置。
而且，根据本实施方式，由于通过加工掩模芯片20的一部分可形成遮蔽部26，所以，可实现工序的简略化。并且，由于掩模芯片20成为连续的结构，所以，在掩模芯片20与遮蔽部26之间不存在接合部，从而，可提供强度高的掩模1。
进而，根据本实施方式，即使在使多个掩模1互相邻接(靠近)而接合的情况，掩模芯片20A的遮蔽部26也可收容在邻接的掩模芯片20B的收容部28中。因此，掩模芯片20A的遮蔽部26在接合时不会成为障碍，能够使相邻的掩模芯片20A、20B彼此靠近而接合。
(掩模芯片的制造方法)图5(a)～(h)是表示掩模芯片制造工序的剖面图。另外，对成为支承部件的玻璃基板10的制造工序将在后面叙述。
首先，准备板厚为400μm的两面被镜面磨削的面方位(110)的4英寸硅晶片40。然后，如图5(a)所示，通过热氧化法在硅晶片40的表面形成作为耐蚀刻掩模材料的氧化硅膜32(SiO2)。详细而言，将硅晶片40放置于1000℃～1100℃的氧与水蒸气的气氛中，使硅与氧结合，从而，在硅晶片40的表面形成例如膜厚为1.8μm的氧化硅膜32。另外，形成于硅晶片40的整个表面的膜，只要是在使用后述的强碱水溶液进行的硅晶片40的晶体各向异性蚀刻中具有耐久性的膜即可。因此，作为耐蚀刻掩模材料，可以在硅晶片40的整个表面形成由CVD法形成的氮化硅膜(Si3N4)、碳化硅膜(SiC)，由溅射法形成的Au或Pt膜等。
接着，在硅晶片40的一面40a上涂敷抗蚀剂，通过光刻处理，以与图案对应的区域22g以及形成遮蔽部26的区域26a(与掩模芯片主体的外形形状对应的区域)的硅露出的方式对抗蚀剂进行图案形成。接着，将上述抗蚀剂作为掩模，蚀刻硅晶片40的一面40a的氧化硅膜32。由此，如图5(b)所示，在形成图案的区域22g及形成遮蔽部的区域26a中形成了由露出了硅的多个沟槽构成的沟槽图案(第一图案)。这里，以硅的(111)方位与上述沟槽图案的长边方向成直角的方式形成沟槽图案。而且，也可以在形成上述沟槽图案的同时，在硅晶片40上形成对准标记。
另外，如图5(b)所示，与上述方法同样，蚀刻与硅晶片40的一面40a的沟槽图案对应的区域相对置的硅晶片40的另一面40b的区域22h的氧化硅膜32。由此，在硅晶片40的另一面40b上形成露出了硅晶片40的沟槽图案(第二图案)。同时，还蚀刻与掩模芯片20的外周对应的区域22i的氧化硅膜32。这样，在硅晶片40的另一面40b的氧化硅膜32上形成开口部分的理由是，为了通过后面的工序减小硅晶片40的厚度。由此，掩模芯片20变薄，在蒸镀时蒸镀粒子容易在倾斜方向通过开口部分22，使得成膜后的薄膜厚度均一化。
然后，在硅晶片40的一面40a上涂敷抗蚀剂，如图5(c)所示，以抗蚀剂34残留在氧化硅膜32上及露出了硅的遮蔽部形成区域26a上的方式，对抗蚀剂进行图案形成。该工序为了避免在后面的晶体各向异性蚀刻时，相对晶片表面具有35°倾斜的(111)结晶面从沟部两端突出使得蚀刻形状变形，而有意地在硅晶片上形成沟部。
接着，如图5(d)所示，将硅晶片40的一面40a的上述图案形成后的抗蚀剂34作为掩模，使用DEEP-RIE进行干蚀刻处理。由此，未被抗蚀剂覆盖的硅晶片40被蚀刻，形成未贯通硅晶片40的沟槽图案22j。进而，也蚀刻与掩模芯片20的外周对应的区域22k的氧化硅膜32。另外，还可使该沟槽贯通硅晶片。而且，作为干蚀刻也可使用ICP(Induct ivelyCoupled Plasma)。
接着，如图5(e)所示，在硅晶片40上形成沟槽图案22j后，通过电弧(arcing)去除形成在氧化硅膜32以及遮蔽部形成区域26a上的抗蚀剂。由此，硅晶片40的一面40a的遮蔽部形成区域26a露出。
然后，如图5(f)所示，将硅晶片40切割(单片化)成图3所示的硅芯片的外形尺寸。在后述的湿蚀刻(wet etching)工序之前进行切割的理由在于，掩模芯片的一部分通过湿蚀刻而被薄型化，因此，由晶片的翘曲等会引起操作性变差。并且，是为了在由薄型化而引发的硅晶片40的龟裂等而引起的破损之前来完成切割。
接着，如图5(g)所示，对硅晶片40的两面进行晶体各向异性湿蚀刻处理。具体而言，使硅晶片40在例如加热到80℃的35重量％的氢氧化钾水溶液中浸渍规定时间。于是，未被氧化硅膜32覆盖的硅晶片40的一面40a及另一面40B根据晶体取向依存性而被各向异性蚀刻。通过该蚀刻，硅晶片40被薄型化为板厚d3，形成了贯通硅晶片40的开口部分22。而且，硅晶片40的另一面40b的开口部分22的角部36被蚀刻成为斜面形状。进而，如图5(g)所示，硅晶片40的遮蔽部形成区域26a也被蚀刻，形成从硅晶片40的端部伸出的房檐状遮蔽部26。另外，通过控制上述晶体各向异性蚀刻的蚀刻时间，可管理角部36的斜面形状及包含开口部分22的区域的厚度d3。因此，即使掩模1与蒸镀源的相对位置关系变动，也可制造掩模1的影子区域不变化的良好掩模。
最后，如图5(h)所示，将硅晶片40浸渍到氟酸类蚀刻液中，去除形成于硅晶片40表面的氧化硅膜32。这样，可获得具有遮蔽部26的掩模芯片20。
根据本实施方式，可在形成多个开口部分22的同时，形成从掩模芯片20伸出的遮蔽部26。换而言之，可不增加制造工序而形成遮蔽部26。而且，由于遮蔽部26是通过对与掩模芯片主体相同材料的硅晶片进行图案形成而形成的，所以，可成为与掩模芯片20一体化的结构，从而，能够提供强度高的掩模芯片20。
而且，由于本制造方法对具有面方位(110)的硅晶片40，以开口部分22的长边方向与(111)方位成直角的方式进行晶体各向异性蚀刻，所以，开口部分22的长边方向的侧面成为(111)方位面。由此，在该晶体各向异性蚀刻中，可将开口部分22的深度方向与开口部分22的长边方向的侧面的蚀刻比设为例如1比1000，从而，可高精度地控制开口部分22的宽度尺寸。
(玻璃基板的制造方法)下面，对作为掩模芯片的支承部件而使用的玻璃基板的加工方法进行说明。
图6(a)～(c)是表示玻璃基板10的加工工序的立体图。
首先，如图6(a)所示，准备添加有钠的pyrex(パイレツクス)(注册商标)玻璃或OA-10等无碱玻璃10’，并将该玻璃切割成作为蒸镀掩模使用的外形形状尺寸。
下面，如图6(b)所示，在切割成规定形状的玻璃基板10上形成用于使蒸镀材料通过的俯视为长方形状的贯通孔。作为形成贯通孔的方法，若玻璃基板10为pyrex(パイレツクス)(注册商标)玻璃或OA-10等无碱玻璃，则通过喷射(blast)法切削形成贯通孔。作为其它方法，存在一种将光刻技术与利用氟酸实施的湿蚀刻进行组合，在玻璃基板10上形成贯通孔的方法。另外，当玻璃基板10由42号合金等金属材料构成时，可由光刻技术与湿蚀刻形成开口区域12，也可通过焊接组合多种金属材料来进行制造，还可通过切削加工或铸造来制造。
然后，如图6(c)所示，为了将各掩模芯片规则并正确地贴附于玻璃基板10，在玻璃基板10上形成对准标记14。作为对准标记14的形成方法，首先，在玻璃基板10上通过溅射法成膜Cr膜。然后，通过旋涂法在Cr上涂敷抗蚀剂，并进行曝光、显影处理。接着，将图案形成为规定形状的抗蚀剂作为掩模，通过对Cr膜进行湿蚀刻，形成对准标记14。另外，也可将由激光等形成的标记作为对准标记14。通过以上说明的工序，形成了贴附掩模芯片的玻璃基板10。
(掩模的制造方法)下面，对将通过上述方法制造的多个掩模芯片贴附到玻璃基板的方法进行说明。
首先，图7(a)～(c)是表示将多个掩模芯片贴附到玻璃基板10的工序的剖面图。
如图7(a)所示，首先，在与掩模芯片20的贴附部30对应的位置的玻璃基板10上，通过分配器(dispenser)等配置粘接材料42。作为粘接材料42，例如可使用紫外线固化型聚酰亚胺树脂、丙稀酸性树脂。
然后，如图7(b)所示，例如在图1中右侧的端部贴附掩模芯片20A。此时，使掩模芯片20A的对准标记与玻璃基板10的对准标记14相互定位，将其配置到玻璃基板10上的粘接材料42上。
接着，如图7(c)所示，使掩模芯片20B定位在与玻璃基板10上的掩模芯片20A邻接的位置。然后，以不使掩模芯片20B的遮蔽部26与掩模芯片20A接触的方式，使掩模芯片20B的贴附部30与玻璃基板10上的粘接材料42接触。接着，如图7(c)所示，使掩模芯片20B向掩模芯片20A方向滑动(slide)，将掩模芯片20B的遮蔽部26收容到掩模芯片20A的收容部28。通过重复这种动作而将多个掩模芯片20贴附到玻璃基板10上。最后，在结束了将全部的掩模芯片贴附到玻璃基板10之后，对玻璃基板10照射紫外线，使粘接材料42固化，从而，使得掩模芯片固定在玻璃基板10上。这样，通过将多个掩模芯片20贴附到玻璃基板10上而制造了掩模。
根据本实施方式，可不破坏从掩模芯片20伸出的遮蔽部26而使多个掩模芯片20连续贴附到玻璃基板10上。因此，可容易且高精度地制造一体化的大型掩模1，并可在大型基板上形成图案。
另外，作为与上述方法不同的方法，在图7中，首先，将掩模芯片20B配置于玻璃基板10上，接着，使掩模芯片20A与掩模芯片20B邻接配置。然后，以掩模芯片20B的遮蔽部26收容在掩模芯片20A的收容部28的方式，使掩模芯片20A下降，通过粘接材料42将掩模芯片20A贴附到玻璃基板10上。重复这种动作，将多个掩模芯片20贴附到玻璃基板10上，来制造掩模1。
根据该方法，可起到与上述的方法同样的作用效果，并且，由于能够不使掩模芯片20滑动而直接将掩模芯片20A的遮蔽部26嵌入到掩模芯片20B的收容部28，所以，可实现制造工序的简略化。
(电光学装置的制造方法)下面，对本实施方式所涉及的电光学装置的一例，即有源矩阵型有机EL装置的制造方法进行说明。在以下的说明中，对使用上述的掩模1将发光材料(发光层)成膜于构成有机EL装置的透明基板(被蒸镀基板)的方法进行说明，并省略其它有机EL装置的制造方法。
图8(a)～(c)是表示本实施方式所涉及的有机EL装置制造工序的剖面图。
首先，如图8(a)所示，在由玻璃等透明材料构成的被蒸镀基板54上，形成例如以ITO等为材料的透明电极56，接着，在透明电极56上形成空穴输送层58。
然后，如8(a)所示，将形成有上述透明电极56及空穴输送层58的被蒸镀基板54搬送到构成蒸镀装置的真空容器(chamber)内部，并固定于容器内部的上方。然后，在将掩模1定位于蒸镀被蒸镀基板54的发光材料(发光层R)的位置后，使掩模1密接配置到被蒸镀基板54。
接着，减压真空容器内部使其达到真空状态。然后，加热设置在真空容器内部下方的坩锅发光材料，使其蒸发，通过掩模1将红色的发光材料成膜于被蒸镀基板54上。由此，在被蒸镀基板54的规定区域形成红色的发光层60。发光材料例如为有机材料，作为低分子有机材料使用8-羟基喹啉铝络合物(Alq3)等。
接着，如图8(b)所示，使掩模1从蒸镀有红色发光层60的位置移动到蒸镀发光材料(发光层G)的位置。然后，根据蒸镀法，通过掩模1成膜绿色发光材料，形成绿色发光层62。
同样，如图8(c)所示，使掩模1从蒸镀有绿色发光层62的位置移动到蒸镀发光材料(发光层B)的位置。然后，根据蒸镀法，通过掩模1成膜蓝色发光材料，形成蓝色发光层64。这样，通过使用本实施方式的掩模1，可在构成有机EL装置的被蒸镀基板54上形成规定图案的发光层60、62、64。
图9是表示使用上述的掩模1而形成的蒸镀图案(薄膜图案)的一例的俯视图。图10是表示对形成有图9所示的蒸镀图案的基板，使掩模1偏移而实施了再次蒸镀处理的状态的一例的俯视图。图11是表示对形成有图10所示的蒸镀图案的基板，使掩模1偏移而实施了再次蒸镀处理的状态的一例的俯视图。
作为构成形成有该蒸镀图案的被成膜构件的基板54，例如可采用构成有机EL装置的构成要素的玻璃基板等透明基板。该情况下的蒸镀图案为构成上述有机EL装置中的红色发光层60的条纹图案。因此，发光层60的宽度成为像素的子像素间距d1。
但是，在图9所示的蒸镀图案中，未形成有机EL装置的红色像素中的多行(例如40行×5)像素。因此，使掩模1相对基板54在纵向(Y轴方向)例如仅偏移40个像素的距离，进行再次蒸镀处理，如图10所示，图案形成红色发光层60’进行。通过这样处理，可简便地形成具有大的纵条纹图案的大画面面板的薄膜图案。
在图10所示的蒸镀图案中，仅形成有红色发光层60、60’，未形成绿色及蓝色发光层。因此，使掩模1相对图10所示的状态的基板54在横向(X轴方向)仅偏移子像素间距，图案形成绿色发光材料，由此，如图11所示，形成了绿色发光层62。然后，通过使掩模1在横向(X轴方向)仅偏移子像素间距，图案形成蓝色发光材料，如图11所示，形成了蓝色发光层64。
由此，能够简便且高精度地形成可彩色显示并构成大画面面板的薄膜图案。而且，在上述实施方式中，通过使同一个掩模1偏移并多次进行蒸镀处理，形成了构成一个大画面面板的薄膜图案，但也可以预先制成多种掩模1，通过交互使用该多种掩模1来形成构成一个大画面面板的薄膜图案。并且，在本实施方式中，形成了覆盖成为邻接的掩模芯片的非图案部分，即间隙部22b(参照图3)的遮蔽部26。由此，形成在掩模芯片20的缺口部分作为形成一个图案的开口部分22a而发挥作用，可规则地形成与开口部分22同样的图案。
(电子设备)下面，对本发明电子设备的一例进行说明。
图12是具备上述有机EL装置的薄型大画面电视机(电子设备)1200的立体构成图。该图所示的薄型大画面电视机1200，以由上述实施方式的有机EL装置构成的显示部1201、框体1202和扬声器等声音输出部1203为主体而构成。
根据本实施方式，通过使用上述的掩模，可制造大画面的薄型大画面电视机，并且，可提供无显示不均的高精细电子设备。
另外，本实施方式的有机EL装置，除上述薄型大画面电视机以外还可适用于各种电子设备。例如可适用于液晶投影仪、多媒体对应的个人电脑(PC)及工程师工作站(EWS)、寻呼机、文字处理机、录像器型或监视器直视型磁带录像机、电子记事本、电子台式计算机、汽车导航装置、POS终端、具备触摸面板的装置等电子设备。
另外，本发明的技术范围，并非限定于上述的实施方式，还包含在不脱离本发明的宗旨的范围内，对上述的实施方式施加各种变更的实施方式。
例如，在上述实施方式中，将掩模芯片20的遮蔽部26与掩模芯片20形成为一体，但也可将遮蔽部26与掩模芯片20分别形成而构成掩模芯片20。换而言之，作为遮蔽部26，也可以通过利用粘接材料贴附形成为屋檐状的部件，使其从掩模芯片20的端部伸出而形成。
另外，上述实施方式中，在图1中，在与掩模芯片20A邻接的掩模芯片20B的对置面20a的两端部形成遮蔽部26、26，在另一侧的对置面20d的两端部形成收容部28、28。对此，也可在掩模芯片20A的对置面20a的一端部形成遮蔽部26，在另一端形成收容部28，并且，在掩模芯片20A的对置面20b的一端部形成遮蔽部26，在另一端形成收容部28。根据这种结构，也可遮蔽掩模芯片20、20的接合部的间隙部22b。
并且，在上述实施方式中，将本实施方式的掩模1用于有机EL装置的制造中，但也可适用于如在大型基板上形成图案的其它电光学装置。
权利要求
1.一种掩模，是多个掩模芯片通过支承部件而被接合的掩模，形成有与在所述多个掩模芯片上形成的图案对应的多个第1开口部分，在邻接的所述掩模芯片的互相对置的侧面中的至少一方的所述侧面形成有缺口部分，在互相邻接的所述掩模芯片被接合的接合部，形成有由所述缺口部分构成的间隙部，该间隙部包含与所形成的图案对应的第2开口部分，在互相邻接的所述掩模芯片的至少一方，形成覆盖所述第2开口部分以外的所述间隙部的遮蔽部。
2.根据权利要求1所述的掩模，其特征在于，所述遮蔽部与所述掩模芯片一体形成。
3.根据权利要求1或2所述的掩模，其特征在于，所述掩模芯片的所述多个第1开口部分形成为俯视是长方形状，并且形成为，所述第1开口部分的长边方向的边互相平行，而所述第1开口部分的短边方向的边在同一条线上，在所述掩模芯片的所述第1开口部分的短边和与所述第1开口部分的所述短边对置的所述掩模芯片的一边之间，设置有用于贴附所述支承部件的贴附部，所述掩模芯片的所述遮蔽部与所述第1开口部分的长边方向垂直，并且，从所述掩模芯片的所述贴附部的一端向邻接的所述掩模芯片方向延伸。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的掩模，其特征在于，在所述掩模芯片的所述第1开口部分的短边和与所述第1开口部分的所述短边对置的所述掩模芯片的一边之间形成有收容部，用于收容在邻接的所述掩模芯片的所述贴附部形成的所述遮蔽部。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的掩模，其特征在于，所述掩模芯片由硅构成。
6.一种掩模芯片，其包括掩模芯片主体，其形成有与形成在被成膜基板上的图案对应的多个开口部分；缺口部分，其形状与在所述掩模芯片主体的互相对置的侧面的至少一方形成的所述开口部分对应；遮蔽部，其从所述掩模芯片主体的一方所述侧面的端部伸出；和收容部，其收容设置在所述掩模芯片主体的另一方所述侧面的端部的所述遮蔽部。
7.一种掩模的制造方法，将权利要求1～5中任一项所记载的所述掩模芯片贴附在支承部件而形成掩模，该制造方法包括在所述支承部件上形成用于使蒸镀材料通过的多个开口部分的工序；在所述支承部件的配置所述掩模芯片的位置上配置粘接材料的工序；在所述支承部件的配置有所述粘接材料的位置上，配置一个所述掩模芯片的所述贴附部的工序；使其它所述掩模芯片的所述贴附部与所配置的所述一个掩模芯片邻接，配置在所述支承部件的配置有所述粘接材料的位置的工序；和使所述其它掩模芯片向所述一个掩模芯片方向滑动，将所述其它掩模芯片的所述遮蔽部收容到所述一个掩模芯片的所述收容部的工序。
8.一种掩模芯片的制造方法，用于在被成膜基板上形成规定图案，包括在面方位(110)的硅晶片的表面形成绝缘膜的工序；在形成所述图案的区域以及与掩模芯片主体的外形形状对应的区域的所述硅晶片的一面侧的所述绝缘膜上形成第一图案的工序；在与包含形成在所述硅晶片的一面侧的所述第一图案的区域对置的所述硅晶片的另一面侧的所述绝缘膜形成第二图案的工序；在所述硅晶片的一面侧的所述第一图案上，以露出与所述掩模芯片主体的外形形状对应的区域的所述硅晶片的方式，形成掩模图案的工序；将所述掩模图案作为掩模，蚀刻所述硅晶片的一面侧，在所述硅晶片上形成贯通或未贯通到另一面侧的沟槽图案的工序；在去除所述掩模图案之后，切割所述硅晶片，将其形成为所述掩模芯片主体的外形形状的工序；和将由所述硅晶片一面侧的所述绝缘膜构成的所述第一图案以及由所述硅晶片另一面侧的所述绝缘膜构成的所述第二图案作为掩模，对所述硅晶片的一面侧及另一面侧进行晶体各向异性蚀刻，在所述掩模芯片主体形成多个开口部分和从所述掩模芯片主体伸出的遮蔽部的工序。
9.一种电子设备，其具备使用权利要求1～5中任一项所述的掩模而制造的电光学装置。
全文摘要
本发明提供一种可在大型的被成膜基板上高精度形成图案的掩模。本发明的掩模是多个掩模芯片(20)通过支承部件(10)而被接合的掩模(1)，形成有与在多个掩模芯片(20)上形成的图案对应的多个第1开口部分(22)；在邻接的掩模芯片(20、20)的互相对置的侧面中的至少一方的侧面上形成有缺口部分(20f)；在互相邻接的掩模芯片(20)被接合的接合部，形成由缺口部分(20f)构成的、包含与所形成的图案对应的第2开口部分(22a)的间隙部；在互相邻接的掩模芯片(20)的至少一方，形成覆盖第2开口部分(22a)以外的间隙部(22b)的遮蔽部(26)。
文档编号H01L21/02GK1901138SQ20061010565
公开日2007年1月24日 申请日期2006年7月18日 优先权日2005年7月20日
发明者四谷真一, 桑原贵之, 小枝周史 申请人:精工爱普生株式会社