掩模的制造方法技术

本发明专利技术的课题是，提供一种对构成有机ＥＬ元件的像素的薄膜图形能以对应于高精细像素的精度成膜的掩模。根据本发明专利技术的一种掩模，用于在被成膜面上按照规定图形形成薄膜，具有对应于上述图形的开口部，其特征在于：该掩模由单晶硅构成，上述开口部的尺寸在掩模的厚度方向规定位置即边界位置处对应于上述图形的尺寸，从上述边界位置朝向两个掩模面比上述图形增大，从上述边界位置到各掩模面的距离不同。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及为了在被成膜面上直接形成薄膜图形而使用的掩模及其制造方法、使用该掩模的有机电致发光(以下简称“EL”)装置的制造方法、用该方法制造的有机EL装置。
技术介绍
近年来，作为代替液晶显示器的自发光型显示器、对应于像素备有有机EL元件(将由设置在阳极和阴极之间的有机物而构成的发光层的结构的发光元件)的有机EL显示器的开发正在加速进展。作为有机EL元件的发光层材料，有作为低分子量的有机材料的铝喹啉酚络合物(Alq3)等、以及作为高分子量的有机材料的聚对亚苯基亚乙烯基(PPV)等。例如在“Appl.Phys.Lett.51(12)，21 September 1987 913页”中，记载了采用蒸镀法形成由低分子量的有机材料构成的发光层。另外，在“Appl.Phys.Lett.71(1)，7 July 1997 34页～”中，记载了采用涂敷法形成由高分子量的有机材料构成的发光层。其中，在采用蒸镀法形成由低分子量的有机材料构成的发光层时，迄今是这样进行的使用金属掩模(是一种具有对应于所形成的薄膜图形的开口部的掩模，是用不锈钢等金属制成的)，在被成膜面上直接形成对应于像素的薄膜图形。即，不采用在全部表面上形成了薄膜后进行光刻和刻蚀工序中的构图的方法，而是使用金属掩模从一开始就使薄膜形成图形状。可是，该金属掩模存在以下问题。为了形成对应于微细的薄膜图形的开口部，如果板的厚度薄、或者开口部之间的间隔狭窄，则处理时掩模容易弯曲而变形。为了防止弯曲，成膜时需要对掩模施加张力，这时开口部容易发生变形。其结果是，即使将金属掩模配置在准确的位置上，金属掩模的开口部也有可能偏离与被成膜面上的薄膜图形对应的位置。另外，虽然通过采用湿法刻蚀、镀覆法、压力加工、激光加工等方法在金属板上形成开口部，制作金属掩模，但即使开口部的加工精度高，也仅为±3微米左右，所以无法与高精细像素对应。
技术实现思路
本专利技术就是着眼于这样的现有技术的问题而完成的，课题在于提供一种为了不进行光刻工序而直接在被成膜面上形成薄膜图形(即，在被成膜面上按照规定的图形形成薄膜)所使用的掩模，该掩模即使在板的厚度薄的开口部之间的间隔狭窄的情况下处理时也不容易产生弯曲或变形，成膜时即使不加张力也不会弯曲，开口部的加工精度之高达到了能对应于高精细像素的程度(例如±1微米左右)。另外，课题在于通过使用该掩模形成构成有机EL元件的结构层(发光层等)的薄膜图形，提供一种高精细像素的有机EL显示体。为了解决上述课题，本专利技术提供一种，该掩模用于在被成膜面上按照规定图形形成薄膜，具有对应于上述图形的开口部，该掩模由单晶硅构成，上述开口部的尺寸在掩模的厚度方向规定位置即边界位置处对应于上述图形的尺寸，从上述边界位置朝向两个掩模面比上述图形增大，从上述边界位置到各掩模面的距离不同，掩模面是单晶硅的(100)面，上述开口部有从上述边界位置朝向各掩模面互相向相反的方向扩展的呈倾斜状的两个壁面，上述壁面中的至少一个的面取向是(111)，具有形成了上述开口部的厚度薄的部分，以及不形成上述开口部的厚的部分，具有形成了开口部的厚度薄的部分、以及不形成上述开口部的厚的部分，该的特征在于通过沿厚度方向刻蚀面取向为面的单晶硅衬底，在上述衬底的面内的一部分上形成厚度恒定的厚度薄的部分，在上述厚度薄的部分的第一面上形成具有对应于上述开口部的贯通孔的第一保护膜图形，在上述厚度薄的部分的第二面上形成具有对应于上述开口部的凹部的第二保护膜图形，在该状态下，通过进行利用了晶向依赖性的各向异性湿法刻蚀，在对应于上述厚度薄的部分的上述开口部的位置形成贯通孔，以便在上述第一面处的尺寸比在上述开口部的上述边界位置处的尺寸大，而且在上述第二面处的尺寸比在上述开口部的上述边界位置处的尺寸及上述凹部的尺寸小，其次，在除去上述凹部的厚度部分的条件下，通过进行湿法刻蚀，在上述凹部成为贯通孔的第三保护膜图形上构成上述第二保护膜图形，同时形成保护膜存在于上述第一面上的状态，在该状态下，通过进行利用了晶向依赖性的各向异性湿法刻蚀，使从上述第三保护膜图形上的贯通孔露出的上述厚度薄的部分在上述边界位置处的尺寸达到规定尺寸为止。本专利技术还提供一种为了采用真空蒸镀法形成构成有机电致发光元件的结构层的薄膜图形而使用的、具有对应于上述薄膜图形的开口部的掩模，该掩模由单晶硅构成，具有掩模面是单晶硅的(100)面、壁面的面取向为(111)的贯通孔作为上述开口部。本专利技术还提供一种为了在被成膜面上按照规定的图形形成薄膜而使用的、具有对应于上述图形的开口部的掩模，其特征在于该掩模由单晶硅构成，上述开口部的尺寸在掩模的厚度方向规定位置即边界位置处对应于上述图形的尺寸，从上述边界位置朝向两个掩模面比上述图形大，从上述边界位置到各掩模面的距离不同。本专利技术还提供一种上述掩模，其特征在于掩模面是单晶硅的(100)面，上述开口部有从上述边界位置朝向各掩模面互相向相反的方向扩展的呈倾斜状的两个壁面，上述壁面中的至少一个的面取向是(111)。本专利技术还提供一种上述掩模，其特征在于具有形成了上述开口部的厚度薄的部分、以及不形成上述开口部的厚的部分。作为该，最好采用具有以下①～④的特征的方法。①通过沿厚度方向刻蚀面取向为(100)的面的单晶硅衬底，在上述衬底面内的一部分上形成厚度恒定的薄的部分，在上述厚度薄的部分的第一面上形成具有对应于上述开口部的贯通孔的第一保护膜图形，在上述厚度薄的部分的第二面上形成具有对应于上述开口部的凹部的第二保护膜图形。②在该状态下，通过进行利用了晶向依赖性的各向异性湿法刻蚀，在对应于上述厚度薄的部分的上述开口部的位置形成贯通孔，以便上述第一面的尺寸比上述开口部的上述边界位置的尺寸大，而且上述第二面的尺寸比上述开口部的上述边界位置的尺寸及上述凹部的尺寸小。③其次，在去除上述凹部的厚度部分的条件下，通过进行湿法刻蚀，在上述凹部成为贯通孔的第三保护膜图形上构成上述第二保护膜图形，同时形成保护膜存在于上述第一面上的状态。④在该状态下，通过进行利用了晶向依赖性的各向异性湿法刻蚀，使从上述第三保护膜图形上的贯通孔露出的上述厚度薄的部分在上述边界位置处的尺寸达到规定尺寸为止。本专利技术还提供一种为了采用真空蒸镀法形成构成有机电致发光元件的结构层的薄膜图形而使用的、具有对应于上述薄膜图形的开口部的，其特征在于使用面取向为(100)的单晶硅衬底，通过利用与晶向有依赖性的各向异性湿法刻蚀，形成壁面的面取向为(111)的贯通孔作为上述开口部。在该方法中，最好通过对单晶硅衬底沿厚度方向进行刻蚀，在上述衬底面内的一部分上形成了厚度恒定的薄的部分后，在该厚度薄的部分上采取利用了与晶向有依赖性的各向异性湿法刻蚀，形成贯通孔。本专利技术还提供一种为了在被成膜面上形成规定图形而使用的、具有对应于上述图形的开口部的，其特征在于使用在一个面上依次形成绝缘膜和单晶硅膜的衬底，在该衬底面内的至少一部分沿厚度方向将其全部除去，同时对该衬底被除去的部分的单晶硅膜进行各向异性刻蚀，形成贯通孔作为上述开口部。本专利技术还提供一种有机EL装置的制造方法，其特征在于作为采用真空蒸镀法形成构成有机EL元件的结构层的薄膜图形时的掩模，使用本专利技术的掩模、或采用本专利技术的掩模制造方法获得的掩模。本专利技术还提供一种采用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种掩模的制造方法，该掩模用于在被成膜面上按照规定图形形成薄膜，具有对应于上述图形的开口部，该掩模由单晶硅构成，上述开口部的尺寸在掩模的厚度方向规定位置即边界位置处对应于上述图形的尺寸，从上述边界位置朝向两个掩模面比 上述图形增大，从上述边界位置到各掩模面的距离不同，具有形成了上述开口部的厚度薄的部分，以及不形成上述开口部的厚的部分，具有形成了开口部的厚度薄的部分、以及不形成上述开口部的厚的部分，该掩模的制造方法的特征在于：　 　通过沿厚度方向刻蚀面取向为（１００）面的单晶硅衬底，在上述衬底的面内的一部分上形成厚度恒定的厚度薄的部分，在上述厚度薄的部分的第一面上形成具有对应于上述开口部的贯通孔的第一保护膜图形，在上述厚度薄的部分的第二面上形成具有对 应于上述开口部的凹部的第二保护膜图形，在该状态下，通过进行利用了晶向依赖性的各向异性湿法刻蚀，在对应于上述厚度薄的部分的上述开口部的位置形成贯通孔，以便在上述第一面处的尺寸比在上述开口部的上述边界位置处的尺寸大，而且在上述第二面处的 尺寸比在上述开口部的上述边界位置处的尺寸及上述凹部的尺寸小，其次，在除去上述凹部的厚度部分的条件下，通过进行湿法刻蚀，在上述凹部成为贯通孔的第三保护膜图形上构成上述第二保护膜图形，同时形成保护膜存在于上述第一面上的状态，在该 状态下，通过进行利用了晶向依赖性的各向异性湿法刻蚀，使从上述第三保护膜图形上的贯通孔露出的上述厚度薄的部分在上述边界位置处的尺寸达到规定尺寸为止。...

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：跡部光朗，纸透真一，黑泽龙一，四谷真一，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]