專利名稱：掩模蒸鍍方法及裝置、掩模及其制造方法、顯示板制造裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是涉及例如在通過進(jìn)行掩模處理進(jìn)行真空蒸鍍的掩模蒸鍍方法及裝置、蒸鍍等中使用的掩模、顯示板制造裝置、顯示板、及電子儀器。
背景技術(shù)：
歷來，例如作為在基板表面上由蒸鍍對象形成薄膜的方法，是使用蒸鍍法。在蒸鍍法中，為了在不形成薄膜等的部分不進(jìn)行蒸鍍，用蒸鍍用掩模(以下稱蒸鍍掩模)將表面覆蓋而進(jìn)行蒸鍍。此時(shí)，必須使蒸鍍掩模的置放位置不發(fā)生偏離。特別是在由使用無機(jī)或有機(jī)化合物的電致發(fā)光元件(以下稱EL元件)制造彩色顯示板的情況下，例如由于蒸鍍的化合物直接發(fā)光，所以必須在高精度決定的位置上蒸鍍，以達(dá)到各色不發(fā)生凌亂的平衡調(diào)和，因此要求高精度的位置對齊(調(diào)準(zhǔn))。而且，關(guān)于掩模也要求高精細(xì)?？紤]到面板的大型化或由大型基板一次制造多個(gè)小型面板以實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)的趨勢，這一點(diǎn)尤為重要。
這里，例如在使用EL元件的顯示板中，雖然在被蒸鍍對象的玻璃基板上蒸鍍有發(fā)光所必要的化合物，但也有該基板自身，TFD(薄膜二極管)，TFT(薄膜晶體管)等通過由各種博的成膜、加工的熱處理工序或賦予薄膜，離子注入等，而已經(jīng)發(fā)生了翹曲的情況。而且，例如在進(jìn)行調(diào)準(zhǔn)時(shí)將玻璃基板移動，此時(shí)由于基板的端部是由臺架等保持部所保持，所以由自重其中心部分彎曲。玻璃基板越大，這種傾向越顯著。由于通常蒸鍍掩模與玻璃基板的調(diào)準(zhǔn)是基于在與顯示板無關(guān)的端部所做的調(diào)準(zhǔn)標(biāo)記而進(jìn)行，所以調(diào)準(zhǔn)時(shí)，中心部分的翹曲變大就意味著在蒸鍍基板與玻璃基板上所做的調(diào)準(zhǔn)標(biāo)記之間的距離變大。這樣，雖然調(diào)準(zhǔn)是基于所拍攝的圖像而進(jìn)行，但如果上述距離變大，則會有景深(焦點(diǎn)深度)不能對齊等問題，結(jié)果是使調(diào)準(zhǔn)的精度下降，或調(diào)準(zhǔn)的重復(fù)進(jìn)行使所需要的時(shí)間延長。在這樣的狀態(tài)下，即使是有高精細(xì)的掩模，也不能進(jìn)行高精度的蒸鍍，且花費(fèi)時(shí)間。這還不僅限于玻璃基板，對于其它的被蒸鍍對象也是一樣。
鑒于這樣的狀況，為了在即使發(fā)生翹曲的情況下也能夠使掩模與玻璃基板緊密接合，具有由強(qiáng)磁性金屬制作厚度為0.5mm的掩模，用永磁體從玻璃基板的背面吸引，模仿玻璃基板的翹曲而緊密接合掩模的技術(shù)(例如參照專利文獻(xiàn)1)參照專利文獻(xiàn)1特開平10-41069號公告(第五頁)上述方法是使基板與掩模的位置對齊后由永磁體吸引掩模而緊密接合的方法。因此，由于永磁體與基板相接觸時(shí)的沖擊，會有掩模與基板之間發(fā)生偏離的情況。而且，對蒸鍍對象的加熱所產(chǎn)生的輻射熱會對蒸鍍掩模加熱，其結(jié)果是掩模會發(fā)生膨脹。特別是作為蒸鍍掩模的材料必須使用能夠被磁鐵吸引的金屬(例如鎳合金等)。因此，例如在被蒸鍍對象為玻璃基板的情況下，大多具有熱膨脹系數(shù)的差異，例如，可能會發(fā)生有熱應(yīng)力引起掩模的翹曲，與基板的接合性下降，甚至發(fā)生剝離，使得不能夠連續(xù)使用。在接合性不完全時(shí)，蒸鍍對象還會蔓延侵入，使本來不能進(jìn)行蒸鍍的地方也被蒸鍍。因此，上述方法不能適應(yīng)大型化、量產(chǎn)化的情況。而且，金屬掩模制作的加工精度，比為了制造使用EL元件的面板而制作的高精細(xì)掩模要低。

發(fā)明內(nèi)容
因此，為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于實(shí)現(xiàn)能夠高精度地調(diào)準(zhǔn)，縮短時(shí)間，且能夠批量生產(chǎn)的掩模蒸鍍方法等。
本發(fā)明中的掩模蒸鍍方法，具有由靜電引力吸引被蒸鍍對象的工序；對所述被吸引的被蒸鍍對象與蒸鍍用掩模進(jìn)行位置對齊的工序；及通過使蒸鍍對象蒸發(fā)，對所述被蒸鍍對象進(jìn)行蒸鍍的工序。
在本發(fā)明中，通過由靜電吸盤等吸引被蒸鍍對象，矯正翹曲并固定，進(jìn)行所吸引的被蒸鍍對象與蒸鍍用掩模的位置對齊，根據(jù)蒸鍍用掩模的圖案將蒸鍍對象蒸鍍于被蒸鍍對象，所以能夠矯正被蒸鍍對象的翹曲，提高與蒸鍍用掩模的緊密接合性，防止蒸鍍時(shí)蒸鍍對象的蔓延侵入，從而能夠正確地進(jìn)行蒸鍍。而且，由于使用靜電吸盤，所以可使用不被磁鐵吸引的硅等材料制作蒸鍍用掩模。而且，在工程上不會發(fā)生位置對齊后的沖擊，能夠正確地維持調(diào)準(zhǔn)的狀態(tài)進(jìn)行蒸鍍。
而且，本發(fā)明中的掩模蒸鍍方法，具有對所述具有靜電吸盤功能的蒸鍍用掩模與被蒸鍍對象進(jìn)行位置對齊的工序；由靜電引力將所述被蒸鍍對象吸引到蒸鍍用掩模的工序；及通過使蒸鍍對象蒸發(fā)，對所述被蒸鍍對象進(jìn)行蒸鍍的工序。
在本發(fā)明中，蒸鍍用掩模具有靜電吸盤功能，在進(jìn)行了與被蒸鍍對象的位置對齊之后，能夠由靜電引力吸引，對被蒸鍍對象的翹曲進(jìn)行矯正并固定，將蒸鍍對象蒸鍍。所以，由于使用了能夠由靜電吸盤等吸引被蒸鍍對象的蒸鍍用掩模，因此能夠大大提高蒸鍍用掩模與被蒸鍍對象的緊密接合性。從而能夠防止蒸鍍對象的蔓延侵入，可進(jìn)行正確的蒸鍍。
16.而且，本發(fā)明中的掩模蒸鍍裝置，是在真空腔體內(nèi)至少具有通過靜電引力吸引被蒸鍍對象的靜電吸盤機(jī)構(gòu)；為了使蒸鍍對象以規(guī)定的圖案進(jìn)行蒸鍍，從與被所述靜電吸盤機(jī)構(gòu)吸引的所述被蒸鍍對象的面相反的面與所述被蒸鍍對象緊密接合的蒸鍍掩模；及蒸發(fā)所述蒸鍍對象的蒸鍍源。
在本發(fā)明中，在進(jìn)行真空蒸鍍的真空腔體內(nèi)，通過靜電吸盤機(jī)構(gòu)由靜電引力吸引被蒸鍍對象而矯正翹曲并固定，從其相反的一側(cè)將蒸鍍用掩模緊密接合于被蒸鍍對象，從蒸鍍源將蒸鍍對象蒸鍍，進(jìn)行根據(jù)蒸鍍用掩模圖案的蒸鍍。所以，能夠矯正被蒸鍍對象的翹曲，提高與蒸鍍用掩模的緊密接合性，防止蒸鍍對象的蔓延侵入，進(jìn)行正確的蒸鍍。而且，由于使用靜電吸盤，所以可使用磁鐵不吸引的硅等材料制作蒸鍍用掩模。而且，在工程上不會發(fā)生位置對齊后的沖擊，能夠在正確維持調(diào)準(zhǔn)的狀態(tài)下進(jìn)行蒸鍍。
而且，本發(fā)明中的掩模蒸鍍裝置還具有用于使所述被蒸鍍對象與由磁性材料制作的蒸鍍掩模緊密接合的強(qiáng)磁性裝置。
在本發(fā)明中，在蒸鍍用掩模是由磁力所吸引的金屬掩模的情況下，為了進(jìn)一步提高緊密結(jié)合性，例如進(jìn)而還設(shè)置有電磁鐵等強(qiáng)磁體裝置。所以，能夠通過蒸鍍用掩模與被蒸鍍對象之間的吸引而進(jìn)一步提高其緊密接合性。
而且，本發(fā)明中的掩模蒸鍍裝置，是在真空腔體內(nèi)至少設(shè)置有由靜電引力吸引被蒸鍍對象、使蒸鍍對象以規(guī)定的圖案蒸鍍在所述被蒸鍍對象上的蒸鍍掩模；及蒸發(fā)所述蒸鍍對象的蒸鍍源。
在本發(fā)明中，蒸鍍用掩模具有靜電吸盤功能，在進(jìn)行了與被蒸鍍對象的位置對齊之后，能夠由靜電引力吸引，對被蒸鍍對象的翹曲進(jìn)行矯正并固定，通過將蒸鍍對象蒸發(fā)而根據(jù)圖案進(jìn)行蒸鍍。所以，由于使用了能夠由靜電吸盤等吸引被蒸鍍對象的蒸鍍用掩模，因此能夠大大提高蒸鍍用掩模與被蒸鍍對象的緊密接合性。從而能夠防止蒸鍍對象的蔓延侵入，可進(jìn)行正確的蒸鍍。
而且，本發(fā)明中的掩模制造方法，具有在半導(dǎo)體基板上形成絕緣膜的工序；在所述絕緣膜上的規(guī)定的部分上設(shè)置成為電極的金屬膜的工序；在所述半導(dǎo)體基板上，在規(guī)定位置的上形成用于被覆蓋的貫通孔的工序；及在所述金屬膜上進(jìn)而形成絕緣膜的工序。
在本發(fā)明中，在半導(dǎo)體基板上形成絕緣膜，進(jìn)而再形成作為進(jìn)行靜電吸盤情況下電極的金屬膜。而且，在形成構(gòu)成掩模圖案的貫通孔后，為了使掩模與被被覆對象絕緣，再覆蓋絕緣膜。所以，能夠形成由蝕刻等高精度加工所得到更高的精度且不易因熱而變形的貫通孔，而且，能夠得到平坦性高的掩模。而且，還能夠制造由靜電吸盤而提高與被被覆對象的緊密接合性的掩模。
而且，本發(fā)明中的掩模，使用在規(guī)定的位置上形成了用于被覆蓋的貫通孔的半導(dǎo)體基板作為材料，通過電荷的供給，由靜電引力吸引被覆對象。
在本發(fā)明中，例如可以不是金屬掩模，而是由蝕刻根據(jù)被覆圖案而形成貫通孔的例如砷化鎵(GaAs)等半導(dǎo)體基板作為材料的掩模。而且，使其具有靜電吸盤功能，由靜電引力吸引被覆對象。所以，能夠形成由蝕刻等高精度加工所得到更高的精度且不易因熱而變形的貫通孔，而且，能夠得到平坦性高的掩模。而且，還能夠制造由靜電吸盤而提高與被被覆對象的緊密接合性的掩模。
而且，本發(fā)明中的掩模，在實(shí)施了布線的基板上接合一個(gè)或多個(gè)在規(guī)定的位置上形成了用于被覆蓋的貫通孔的半導(dǎo)體板，將所述半導(dǎo)體基板作為用于通過靜電引力吸引所述被覆對象的電極。
在本發(fā)明中，例如由蝕刻形成根據(jù)被覆圖案而形成了貫通孔的半導(dǎo)體基板，接合于實(shí)施了布線的基板。而且，在使用該半導(dǎo)體基板作為掩模的同時(shí)，還作為靜電吸盤用電極而使用。所以，能夠形成由蝕刻等高精度加工所得到更高的精度且不易因熱而變形的貫通孔，而且，能夠得到平坦性高的掩模。而且，還能夠制造由靜電吸盤而提高與被被覆對象的緊密接合性的掩模。
而且，在本發(fā)明的掩模中，半導(dǎo)體基板是硅基板。
在本發(fā)明中，是使用硅作為掩模材料。所以，容易由蝕刻等進(jìn)行高精度加工。而且，在使掩模具有靜電吸盤功能的情況下，還可以作為電極而使用。
而且，本發(fā)明中的掩模，在所述半導(dǎo)體基板上交互配置具有正負(fù)極性的電極。
在本發(fā)明中，為了使掩模具有靜電吸盤功能，在半導(dǎo)體基板上交互配置著具有正極及負(fù)極的電極。所以，能夠由掩模實(shí)現(xiàn)雙極方式的靜電吸盤。
而且，本發(fā)明中的掩模布線有梳齒狀的電極。
在本發(fā)明中，將具有正極及負(fù)極的電極配置為高密度的梳齒狀。所以，能夠提高靜電引力，從而提高吸引力。
而且，本發(fā)明中的掩模在與所述被覆對象接觸的部分覆蓋有氧化硅。
在本發(fā)明中，為了與被覆對象絕緣，在與所述被覆對象接觸的部分覆蓋有氧化硅。所以，不會發(fā)生電流泄漏等，能夠達(dá)到維持吸引力，保護(hù)被覆對象的目的。
17.而且，本發(fā)明中的顯示板制造裝置，在真空腔體內(nèi)至少設(shè)置由靜電引力吸引成為被蒸鍍對象的玻璃基板的靜電吸盤機(jī)構(gòu)；為了使成為電致發(fā)光元件的有機(jī)化合物以所規(guī)定的圖案蒸鍍于所述玻璃基板上，從被所述靜電吸盤機(jī)構(gòu)吸引的所述玻璃基板的面相反的面與所述玻璃基板緊密接合的蒸鍍掩模；及蒸發(fā)所述蒸鍍對象的蒸鍍源。
在本發(fā)明中，在進(jìn)行真空蒸鍍的真空腔體內(nèi)，通過靜電吸盤機(jī)構(gòu)由靜電引力吸引玻璃基板而矯正翹曲并固定，從其相反的一側(cè)將蒸鍍用掩模緊密接合于玻璃基板，從蒸鍍源將作為電致發(fā)光元件的例如低分子的有機(jī)化合物蒸鍍，進(jìn)行根據(jù)蒸鍍用掩模圖案的蒸鍍。所以，能夠矯正玻璃基板的翹曲，提高與蒸鍍用掩模的緊密接合性，防止蒸鍍時(shí)有機(jī)化合物的蔓延侵入，進(jìn)行正確的蒸鍍。而且，由于使用靜電吸盤，所以可使用磁鐵不吸引的硅等材料制作蒸鍍用掩模。而且，在工程上不發(fā)生位置對齊后的沖擊，能夠正確地維持調(diào)準(zhǔn)的狀態(tài)進(jìn)行蒸鍍。
而且，本發(fā)明中的顯示板是由上述顯示板制造裝置所制造的面板。
在本發(fā)明中，由于是由靜電吸盤機(jī)構(gòu)而吸引固定，所以能夠根據(jù)正確對齊位置的顯示板制造裝置而制造面板。所以，不會發(fā)生有機(jī)化合物的蔓延侵入，能夠得到進(jìn)行正確蒸鍍的高精細(xì)顯示板。
而且，本發(fā)明中的電子儀器設(shè)置有膳宿的顯示板，進(jìn)行表示功能。
在本發(fā)明中，可以在移動電話、數(shù)碼相機(jī)等電子儀器的顯示部分使用本發(fā)明的顯示板。所以，能夠防止外氣的入侵，特別是在電致發(fā)光元件的情況下，不會發(fā)生發(fā)光效率的低下及壽命的縮短，能夠得到顯示功能壽命長的電子儀器。


圖1是表示第一實(shí)施形式的掩模蒸鍍裝置的圖。
圖2是第二實(shí)施形式的蒸鍍掩模的外觀圖。
圖3是圖2中蒸鍍掩模的I-I剖面圖。
圖4是表示掩模圖案部11的制作工序圖。
圖5是表示掩模保持部10的制作工序圖。
圖6是表示本發(fā)明第三實(shí)施形式的蒸鍍掩模的圖。
圖7是表示蒸鍍掩模2B的制作工序圖。
圖8是表示EL元件的顯示板的制造工序的一部分的圖。
圖9(A)～圖9(C)是表示第七實(shí)施形式電子儀器的圖。
圖中1-臺架；1A-電極；2、2S、2B、2C-蒸鍍掩模；3A、3B-照相機(jī)；10-掩模保持部；11-掩模圖案部；12-印刷布線；13、13A-硅基板；14、14A、14B-絕緣膜；15-開口部；16、18-貫通孔；17-保持用玻璃基板；19A、19B-布線；20-玻璃基板；30-保持部；50-真空腔體；61-坩堝。
具體實(shí)施例方式
第一實(shí)施形式圖1是表示第一實(shí)施形式中掩模蒸鍍裝置的圖。掩模蒸鍍是在真空環(huán)境下進(jìn)行。所以，雖然未圖示，例如在真空腔體50內(nèi)設(shè)置有為了搬運(yùn)被蒸鍍對象的玻璃基板(也是被吸引對象。是以玻璃基板為代表，但并不限于此)的搬運(yùn)機(jī)構(gòu)等必要的機(jī)構(gòu)。靜電吸盤臺架(以下簡單地稱為臺架)1是由靜電吸盤吸引玻璃基板20，矯正其翹曲，為了使蒸鍍掩模2與調(diào)準(zhǔn)后的位置不發(fā)生偏差的平坦的臺。所謂靜電吸盤，是在臺架1內(nèi)部設(shè)置的金屬電極(以下稱電極)1A上施加電壓，在玻璃基板20與臺架1的表面發(fā)生正·負(fù)電荷，由其間起作用的約翰遜-拉白克力而吸引并固定玻璃基板20的吸盤。在該靜電吸盤臺架1內(nèi)設(shè)置的電極1A，相鄰電極的極性不同，即以所謂被稱為雙極方式的方法而設(shè)置。靜電吸盤中也有以其它被稱為單極方式的方法，但在這種情況下，必須使被蒸鍍對象接地，因此必須對被蒸鍍對象的玻璃基板20施以布線。因此，在本實(shí)施形式中，也包含批量生產(chǎn)的觀點(diǎn)，采用了即使不對玻璃基板20施以布線也可以的雙極方式。而且，臺架1還可以由旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(未圖示)而旋轉(zhuǎn)。而且，在對玻璃基板20與掩模2進(jìn)行調(diào)準(zhǔn)時(shí)，還可以由步進(jìn)馬達(dá)的驅(qū)動而移動。
蒸鍍掩模2要求盡可能的平坦。因此，希望能夠由為了移動蒸鍍掩模2的保持部30而對蒸鍍掩模2的全體付與張力。而且，必須使掩模圖案的開口部不發(fā)生變形。而且，從平坦性非常優(yōu)異的觀點(diǎn)看希望使用硅等材料的半導(dǎo)體基板來制作蒸鍍掩模2。還有，例如也可以使用鎳合金等金屬來制作。為了在蒸鍍掩模2上進(jìn)行與玻璃基板20的位置對齊，設(shè)置有圖1中未圖示的調(diào)準(zhǔn)標(biāo)記。在玻璃基板20上也設(shè)置有這樣的標(biāo)記。在本實(shí)施形式中，是與照相機(jī)的數(shù)目相符合而分別在兩處做了調(diào)準(zhǔn)標(biāo)記，但也并不限于此。
照相機(jī)3A、3B，例如可以是由CCD照相機(jī)所構(gòu)成，是為了進(jìn)行蒸鍍掩模2與玻璃基板20的調(diào)準(zhǔn)而設(shè)置。在本實(shí)施形式中真空腔體50的一部分透明。而且，通過在臺架1的一部分設(shè)置貫通孔，能夠通過該孔對玻璃基板的一部分進(jìn)行拍攝。拍攝的圖像由設(shè)置在真空裝置以外的顯示裝置(未圖示)所表示。操作者根據(jù)在玻璃基板20與蒸鍍掩模2上分別做的位置對齊用調(diào)準(zhǔn)標(biāo)記所表示的圖像，從指示裝置(未圖示)輸入指示，移動臺架1，進(jìn)行調(diào)準(zhǔn)。這里，由于玻璃基板20是透明的，所以蒸鍍掩模2上的調(diào)準(zhǔn)標(biāo)記也可以進(jìn)行圖像表示。在本實(shí)施形式中，雖然是由手動進(jìn)行的調(diào)準(zhǔn)，但是，例如也可以由計(jì)算機(jī)等處理裝置，對拍攝的圖像進(jìn)行處理，移動控制臺架1，自動地進(jìn)行調(diào)準(zhǔn)。還有，例中是使用照相機(jī)3A及3B兩臺照相機(jī)進(jìn)行兩處的調(diào)準(zhǔn)，但也并不特別限定于這樣的形態(tài)。而且，61是作為蒸鍍源的坩堝，為了通過加熱，使蒸鍍對象蒸發(fā)到玻璃基板20上的裝置。在本實(shí)施形式中，是在真空腔體50的中央部分設(shè)置一個(gè)坩堝61，但并不特別限于此，也可以考慮在多處設(shè)置等各種形式。
接著對基于本實(shí)施形式的蒸鍍操作進(jìn)行說明。首先，由搬運(yùn)機(jī)構(gòu)將玻璃基板20搬運(yùn)到臺架1上。此時(shí)，搬運(yùn)到玻璃基板20上所做的調(diào)準(zhǔn)標(biāo)記能夠被照相機(jī)3A及3B拍攝的程度的位置。而且，使電極1A帶電，由靜電吸盤將玻璃基板20吸引固定于臺架1。由該引力矯正玻璃基板20的翹曲，在與臺架1之間不發(fā)生偏離。
接著在蒸鍍掩模2與玻璃基板20不接觸的前提下使其盡量接近。在本實(shí)施形式中例如接近到20μm。在這種狀態(tài)下，如上所述對指示裝置輸入指示，對臺架1進(jìn)行移動調(diào)準(zhǔn)。調(diào)準(zhǔn)終了后，使蒸鍍掩模2再接近20μm，與玻璃基板20緊密接合。這里，由靜電吸盤對玻璃基板20的翹曲進(jìn)行了矯正，使其對于蒸鍍掩模2有良好的緊密接合性。而且，由于已經(jīng)由靜電吸盤夾住了臺架1與玻璃基板20，所以不會發(fā)生沖擊等，能夠進(jìn)行高精度的調(diào)準(zhǔn)。這里，是由臺架1對玻璃基板20的翹曲進(jìn)行矯正，例如，在蒸鍍掩模為金屬掩模的情況下，有由于輻射熱而使其失去緊密接合性的情況。在這樣的情況下，例如可在臺架1-側(cè)設(shè)置磁鐵，由磁力實(shí)現(xiàn)蒸鍍掩模2與玻璃基板20的緊密接合。作為磁鐵可以采用永久磁鐵，但希望使用能夠控制磁力的電磁鐵。由于該磁鐵在是在靜電吸引之后使蒸鍍掩模緊密接合而使用，所以不會像歷來的裝置中那樣在調(diào)準(zhǔn)后發(fā)生沖擊。
其后，加熱坩堝61使蒸鍍對象蒸發(fā)，對掩模遮掩以外的部分進(jìn)行真空蒸鍍。此時(shí)，由旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)將臺架1旋轉(zhuǎn)，使蒸鍍對象能夠在玻璃基板20的蒸鍍部分的全體上均勻地蒸鍍。蒸鍍終了后，需要在其它地方進(jìn)行蒸鍍操作的情況下，進(jìn)而進(jìn)行調(diào)準(zhǔn)，重復(fù)蒸鍍操作。全部的蒸鍍作業(yè)終了時(shí)，使蒸鍍掩模2離開玻璃基板20，終止由靜電吸盤的吸引固定，由搬運(yùn)機(jī)構(gòu)從臺架1搬出。
根據(jù)以上的第一實(shí)施形式，由靜電吸盤預(yù)先將玻璃基板20吸引固定于臺架1，由于在矯正了玻璃基板20的翹曲的基礎(chǔ)上，能夠使蒸鍍掩模2緊密接合，使蒸鍍對象蒸鍍在玻璃基板20上，所以能夠提高被蒸鍍對象的玻璃基板20與蒸鍍掩模2的緊密接合性。因此能夠防止蒸鍍對象的蔓延侵入，可進(jìn)行正確的蒸鍍。而且，由于使用了靜電吸盤，所以可以使用磁鐵不吸引的材料制作蒸鍍掩模2。所以，例如可以使用硅等加工性能高、不易變形的材料。而且，即使玻璃基板20較大，也不會由吸引而發(fā)生翹曲，且能夠在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行高精度的調(diào)準(zhǔn)。而且，由于不象永久磁鐵的方法那樣在被蒸鍍對象與掩模緊密接合后進(jìn)行吸引，所以不會發(fā)生由吸引時(shí)的沖擊而引起的偏差，能夠在維持正確的調(diào)準(zhǔn)的狀態(tài)下進(jìn)行蒸鍍。
實(shí)施形式2圖2是本發(fā)明第二實(shí)施形式中蒸鍍掩模2A的外觀圖。如圖2所示，本實(shí)施形式中蒸鍍掩模2A，在硅基板上高精細(xì)地形成掩模圖案部11，進(jìn)而使其具有作為電極的功能，由此使得在蒸鍍掩模上具有靜電吸盤的功能。而且，該掩模圖案部11，例如可以與設(shè)置有由玻璃形成的掩模保持部10的貫通孔的部分相接。圖2的掩模保持部10上可以接合9個(gè)掩模圖案部11。在掩模保持部10上，對作為電極的掩模圖案部11，實(shí)施配置為了從電源供給電荷的印刷線路12。在本實(shí)施形式中，也采用雙極方式，在這種情況下，配置印刷線路12使相鄰的掩模圖案部11的極性不同。
圖3是蒸鍍掩模2A的I-I截面圖。如圖3所示，在與被蒸鍍對象的接觸面上由熱氧化覆蓋例如二氧化硅(以下稱SiO2)的絕緣膜14，使電流不能直接流過被蒸鍍對象。
圖4是表示掩模圖案部11的制作工序的圖?；趫D4首先對掩模圖案部11的制作順序加以說明。將硅基板13的兩面研磨平坦。這里，對硅基板13的厚度雖然沒有特別的規(guī)定，但為了耐吸引并提高緊密接合性，還是需要一定的厚度。將該硅基板13放入熱氧化爐。這樣，在氧氣及水蒸氣氣氛中以既定的溫度與時(shí)間實(shí)施熱氧化處理。由此在硅基板13的表面形成厚度約為1μm SiO2絕緣膜14(圖4(a))。這里是由熱氧化處理而形成的絕緣膜14，但例如也可以由CVD(化學(xué)氣相蒸鍍)等方法形成絕緣膜14。
接著使用光刻法，實(shí)行應(yīng)由光掩膜法制造掩模的SiO2圖案形成。由此形成Si02的保護(hù)層。也就是說，未實(shí)施保護(hù)膜的部分最終成為開口部分。而且，由氟酸系的蝕刻液對絕緣膜14進(jìn)行蝕刻(圖4(b))。由此，僅在保護(hù)層部分殘留Si02。保護(hù)層去除之后，將硅基板13浸泡入氫氧化鉀(KOH)的水溶液中，對未形成圖案的部分實(shí)行(111)面方位的晶體各向異性濕式蝕刻。由此形成由(111)晶面形成錐狀的開口部15及貫通孔16(圖4(c))。在實(shí)行了(111)面方位的濕式蝕刻的情況下，以大約54.7°的角度進(jìn)行蝕刻。這里，使寬一方的開口部15在蒸鍍源一側(cè)(下側(cè))，使形成貫通孔16的狹一方朝向被蒸鍍對象一側(cè)。由此，例如即使是蒸鍍源在中央的情況下，由于開口部15的擴(kuò)張，即使是被蒸鍍對象的邊緣部，也不會被掩模圖案部11所遮擋，能夠蒸鍍上蒸鍍對象。
其后，僅去除背面的SiO2(圖4(d))。作為該去除方法，是在其正面?zhèn)荣N上干薄膜后，浸入BHF(緩沖氟酸)中，僅將背面的SiO2去除。這樣制作掩模圖案部11。
圖5是表示掩模保持部10的制作工序的圖。接著基于圖5對掩模保持部10的制作順序加以說明。首先，對于成為掩模保持部10的材料的支撐用玻璃基板17，預(yù)先形成貫通孔18(圖5(a))。對于貫通孔18的形成，例如可以是由利用激光等的切削，或微噴沙的加工等。所謂微噴沙是指噴射微細(xì)的硬顆粒等，進(jìn)行物理蝕刻的加工方法。
接著，對于接合有掩模圖案部11的面，由反應(yīng)濺射法形成Au/Cr(金鉻合金)的薄膜。而且，由光刻法進(jìn)行圖案的形成，對實(shí)行了印刷布線的部分實(shí)施保護(hù)層。其后，由蝕刻等方法將未保護(hù)的部分去除，進(jìn)而去除保護(hù)層，形成印刷布線12(圖5(b))。
其后，接合制作的掩模圖案部11(圖5(c))。接合時(shí)使用接合劑，為了達(dá)到與印刷布線12之間的電導(dǎo)通，在接合劑中含有導(dǎo)電性的顆粒。接合后，按住掩模圖案部11與掩模保持部10并加壓，完成掩模2A的蒸鍍。
根據(jù)以上的第二實(shí)施形式，由于制作的蒸鍍掩模具有靜電吸盤的功能，所以能夠進(jìn)一步提高蒸鍍掩模與被蒸鍍對象的緊密接合性。而且，在工程上不發(fā)生蒸鍍掩模與被蒸鍍對象位置調(diào)整后的沖擊，能夠在正確維持調(diào)準(zhǔn)的狀態(tài)下進(jìn)行蒸鍍。
第三實(shí)施形式圖6是表示本發(fā)明第三實(shí)施形式中蒸鍍掩模2B的圖。在上述實(shí)施形式中，是將掩模圖案部11接合于掩模保持部10而制作的。本實(shí)施形式是在一枚板上制作蒸鍍掩模。例如，如果使用12英寸的晶片，可以制作一邊長約為20cm的蒸鍍掩模。在蒸鍍掩模上，由從電源供給的電荷在硅基板的表面形成成為正電極的布線19A、負(fù)電極的布線19B的Au/Cr(金鉻合金)的圖案，施加電壓。這里，通過在本實(shí)施形式中，通過構(gòu)成梳齒狀的布線，使正電極與負(fù)電極之間的間隔縮小，由此提高靜電引力，提高約翰遜-拉白克力(吸引力)。
圖7是表示蒸鍍掩模2B的制作工序的圖。下面對本實(shí)施形式的蒸鍍掩模的制作方法加以說明。與所述第二實(shí)施形式中制作掩模圖案部11的情況同樣，將硅基板13A的兩面研磨平坦，放入熱氧化爐。而且，在氧氣及水蒸氣氣氛中，在既定的溫度與既定的時(shí)間的條件下實(shí)施熱氧化處理。形成SiO2絕緣膜14(圖7(a))。這里是實(shí)施的熱氧化處理，但也可以由CVD等方法形成絕緣膜14A。
接著濺射Au/Cr(金鉻合金)，形成薄膜。而且，由光刻法進(jìn)行圖案的形成，使成為梳齒狀，在進(jìn)行了布線的部分實(shí)施保護(hù)層。其后，由蝕刻等方法將未保護(hù)的部分去除，進(jìn)而去除保護(hù)層，形成Au/Cr布線19A及19B(圖7(b))。這里，只要是成為正電極的布線19A與成為負(fù)電極的布線19B交互形成即可，布線之間的間隔并不限于圖7(b)中的形式。這里布線的高度約為2000～3000(2～3×10-7m)。而且，為了提高吸引力采用梳齒狀的配置較好，但布線的形狀也并不限于梳齒狀。
布線結(jié)束后，使用光刻法，進(jìn)行應(yīng)由光掩膜法制造的掩模的SiO2的圖案的形成，形成SiO2保護(hù)膜。而且，由氟酸系的蝕刻液對絕緣膜14A進(jìn)行蝕刻(圖7(c))。由此在未保護(hù)的部分殘留SiO2。保護(hù)層去除之后，將硅基板13浸泡入氫氧化鉀(KOH)的水溶液中，對未形成圖案的部分實(shí)行(111)面方位的結(jié)晶各向異性濕式蝕刻(圖7(d))。
在由濕式蝕刻形成掩模圖案的開口部及貫通孔之后，為了保護(hù)梳齒狀的布線，使其與被蒸鍍對象之間絕緣，使用CVD法等形成SiO2的絕緣膜14B(圖7(e))。這里，存在由于Au/Cr的布線而使蒸鍍掩模2B的表面產(chǎn)生凹凸的情況。如上所述，由于布線的高度約為2000～3000(2～3×10-7m)，凹凸也就是這樣程度的要求。例如，這與制造有機(jī)EL面板的情況下所要求的蒸鍍掩模的表面平坦性的許可相比，在能夠忽視的范圍，但在更要求平坦性的情況下，例如可以使用CMP(化學(xué)機(jī)械拋光)等方法，研磨SiO2的膜，使蒸鍍掩模2B的表面平坦。。而且，僅將背面的SiO2去除圖7(f)。
根據(jù)以上的第三實(shí)施形式，由于是由一枚硅板制作蒸鍍掩模2B，所以能夠制作平坦性高、高精細(xì)的蒸鍍掩模。而且，由于在硅基板表面布線，且配置為梳齒狀，使正負(fù)電極交互配置，所以能夠提高靜電引力，提高吸引力。
第四實(shí)施形式在上述第三實(shí)施形式中，制作了將Au/Cr布線形成梳齒狀的蒸鍍掩模。這也可以在第二實(shí)施形式的掩模圖案部11中應(yīng)用。在這種情況下，由于各自的掩模圖案部11分別具有正電極與負(fù)電極，所以與圖2中的布線圖案不同。
第五實(shí)施形式在所述實(shí)施形式中，是將制作的掩模作為蒸鍍用掩模而使用，但本發(fā)明并不限于此。也可以作為濺射、蝕刻等加工的情況下的掩模而使用。而且，掩模的制造方法也不限于這種方法，還有蝕刻、濺射等化學(xué)或物理的加工方法。而且，蝕刻方法除了濕式蝕刻之外，還有反應(yīng)離子蝕刻等干式蝕刻方法。
第六實(shí)施形式圖8是表示使用第六實(shí)施形式的EL元件的制造顯示板的工序的一部分的圖。在本實(shí)施形式中對彩色的有源矩陣型有機(jī)EL元件顯示板的制造方法進(jìn)行說明。在本實(shí)施形式中，是用于完全彩色化。例如以由為了分別發(fā)出加法色三原色R(紅)、G(綠)、B(藍(lán))色的三種有機(jī)化合物而構(gòu)成的發(fā)光材料作為蒸鍍對象。而且，將這三種發(fā)光材料與玻璃基板20的一邊(通常是較短的邊)平行的R、G、B作為一組，等間隔地順序蒸鍍。當(dāng)然，必須使在玻璃基板上成膜的TFT與每一個(gè)形成的元件相對應(yīng)。
在本實(shí)施形式的蒸鍍掩模2C上實(shí)施與所述蒸鍍相對應(yīng)的掩模圖案。例如，與各組的間隔相對應(yīng)(即每三個(gè)像素)開口部分設(shè)組數(shù)。開口部是第二實(shí)施形式中所說明的形成錐狀的部分。而且，為了分別在決定的位置上蒸鍍各發(fā)光材料，三種類的調(diào)準(zhǔn)標(biāo)記為一個(gè)像素一個(gè)像素地錯(cuò)開而設(shè)置。而且，也可以預(yù)先準(zhǔn)備三種蒸鍍掩模，通過更換而進(jìn)行蒸鍍。還有，至圖8所示的工序，在玻璃基板20上每一個(gè)像素形成晶體管、容量、布線及驅(qū)動線路等，對每一個(gè)像素形成透明電極，實(shí)行形成TFT薄膜的工序。進(jìn)而，在透明電極上根據(jù)需要進(jìn)行形成孔穴輸送層/注入層的薄膜的工序。
在進(jìn)行了這些工序之后，與第一實(shí)施形式同樣，將玻璃基板20搬送到真空腔體50內(nèi)，由靜電吸盤將玻璃基板20吸引固定于臺架1或蒸鍍掩模2A。而且，在將玻璃基板20與蒸鍍掩模2A在蒸鍍R用發(fā)光材料的位置調(diào)準(zhǔn)后，使其緊密接合。這里，在不是由臺架1，而是象第二及第三實(shí)施形式那樣由具有靜電吸盤功能的蒸鍍掩模2C進(jìn)行靜電吸引的情況下，是緊密接合后進(jìn)行靜電吸引，吸引固定于蒸鍍掩模2C。
在蒸鍍掩模2C與玻璃基板20緊密接合后，蒸鍍R用發(fā)光材料，形成作為EL元件中心的發(fā)光層(圖8(a))。作為R用發(fā)光材料，例如有BSB-BCN等。蒸鍍了R用發(fā)光材料，在將玻璃基板20與蒸鍍掩模2A在蒸鍍G用發(fā)光材料的位置(僅移動一個(gè)像素的位置)調(diào)準(zhǔn)后，使其緊密接合。而且，蒸鍍G用發(fā)光材料，形成發(fā)光層(圖8(b))。進(jìn)而，與上述相同，再移動一個(gè)像素的位置，在蒸鍍B用發(fā)光材料的位置調(diào)準(zhǔn)后，使其緊密接合。而且，蒸鍍B用發(fā)光材料，形成發(fā)光層(圖8(c))。
蒸鍍各個(gè)發(fā)光材料，形成發(fā)光層的膜之后，如果必要，再進(jìn)行電子輸入層/注入層等陰極層的形成工序，制造有源矩陣顯示板。
這里孔穴輸送層/注入層、發(fā)光層及電子輸入層/注入層是各自分別形成，但也并不限于此，也可以在緊密接合蒸鍍掩模2C后由蒸鍍分別形成孔穴輸送層/注入層、發(fā)光層及電子輸入層。而且，還可以是相反，先形成電子輸送層等，再形成發(fā)光層、孔穴輸送層/注入層的結(jié)構(gòu)。
第七實(shí)施形式圖9(A)～圖9(C)是表示本發(fā)明的第七實(shí)施形式中電子儀器的圖。圖9(A)是表示PDA(Personal Digital Assistant)，圖9(B)是表示移動電話、圖9(C)是表示數(shù)碼相機(jī)。而且，雖然在本實(shí)施形式中未圖示，但本發(fā)明的顯示板還可以用于計(jì)算機(jī)、游戲機(jī)、以及具有顯示功能、使用顯示板的電子儀器等。
權(quán)利要求
1.一種掩模蒸鍍方法，其特征在于具有由靜電引力吸引被蒸鍍對象的工序；對所述被吸引的被蒸鍍對象與蒸鍍用掩模進(jìn)行位置對齊的工序；及通過使蒸鍍對象蒸發(fā)，對所述被蒸鍍對象進(jìn)行蒸鍍的工序。
2.一種掩模蒸鍍方法，其特征在于具有對所述具有靜電吸盤功能的蒸鍍用掩模與被蒸鍍對象進(jìn)行位置對齊的工序；由靜電引力將所述被蒸鍍對象吸引到蒸鍍用掩模的工序；及通過使蒸鍍對象蒸發(fā)，對所述被蒸鍍對象進(jìn)行蒸鍍的工序。
3.一種掩模蒸鍍裝置，其特征在于在真空腔體內(nèi)至少設(shè)置有通過靜電引力吸引被蒸鍍對象的靜電吸盤機(jī)構(gòu)；為了使蒸鍍對象以規(guī)定的圖案進(jìn)行蒸鍍，從與被所述靜電吸盤機(jī)構(gòu)吸引的所述被蒸鍍對象的面相反的面與所述被蒸鍍對象緊密接合的蒸鍍掩模；及蒸發(fā)所述蒸鍍對象的蒸鍍源。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的蒸鍍裝置，其特征在于還具有用于使所述被蒸鍍對象與由磁性材料制作的蒸鍍掩模緊密接合的強(qiáng)磁性裝置。
5.一種掩模蒸鍍裝置，其特征在于在真空腔體內(nèi)至少設(shè)置有由靜電引力吸引被蒸鍍對象、使蒸鍍對象以規(guī)定的圖案蒸鍍在所述被蒸鍍對象上的蒸鍍掩模；及蒸發(fā)所述蒸鍍對象的蒸鍍源。
6.一種掩模制造方法，其特征在于具有在半導(dǎo)體基板上形成絕緣膜的工序；在所述絕緣膜上的規(guī)定的部分上設(shè)置成為電極的金屬膜的工序；在所述半導(dǎo)體基板上，在規(guī)定位置的上形成用于被覆蓋的貫通孔的工序；及在所述金屬膜上進(jìn)而形成絕緣膜的工序。
7.一種掩模，其特征在于使用在規(guī)定的位置上形成了用于被覆蓋的貫通孔的半導(dǎo)體基板作為材料，通過電荷的供給，由靜電引力吸引被覆對象。
8.一種掩模，其特征在于在實(shí)施了布線的基板上接合一個(gè)或多個(gè)在規(guī)定的位置上形成了用于被覆蓋的貫通孔的半導(dǎo)體板，將所述半導(dǎo)體基板作為用于通過靜電引力吸引所述被覆對象的電極。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的掩模，其特征在于所述半導(dǎo)體基板是硅基板。
10.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的掩模，其特征在于在所述半導(dǎo)體基板上交互配置具有正負(fù)極性的電極。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的掩模，其特征在于所述電極布線為梳齒狀。
12.根據(jù)權(quán)利要求7～11中任意一項(xiàng)所述的掩模，其特征在于在與所述被覆對象接觸的部分上覆蓋氧化硅。
13.一種顯示板的制造裝置，其特征在于在真空腔體內(nèi)至少設(shè)置由靜電引力吸引成為被蒸鍍對象的玻璃基板的靜電吸盤機(jī)構(gòu)；為了使成為電致發(fā)光元件的有機(jī)化合物以所規(guī)定的圖案蒸鍍于所述玻璃基板上，從被所述靜電吸盤機(jī)構(gòu)吸引的所述玻璃基板的面相反的面與所述玻璃基板緊密接合的蒸鍍掩模；及蒸發(fā)所述蒸鍍對象的蒸鍍源。
14.一種顯示板，其特征在于由權(quán)利要求13所述的顯示板制造裝置制造。
15.一種電子儀器，其特征在于具有權(quán)利要求14所述的顯示板，并使其發(fā)揮顯示功能。
全文摘要
本發(fā)明提供一種掩模蒸鍍方法及裝置、掩模及其制造方法、顯示板制造裝置。本發(fā)明的掩模蒸鍍方法包括由臺架1的靜電引力將成為被蒸鍍對象的玻璃基板(20)吸引的工序；將被吸引的玻璃基板與蒸鍍掩模(2)的位置進(jìn)行對齊的工序；以及使成為蒸鍍對象的電致發(fā)光元件的有機(jī)化合物蒸發(fā)、蒸鍍在玻璃基板(20)上的工序。而且，根據(jù)情況使蒸鍍掩模具有靜電吸盤功能，以提高緊密接合性。
文檔編號H01L51/50GK1522098SQ20031011879
公開日2004年8月18日 申請日期2003年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月3日
發(fā)明者跡部光朗, 四谷真一, 一 申請人:精工愛普生株式會社