JP4285456B2 - マスク、マスクの製造方法、成膜方法及び電気光学装置の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、マスク、マスクの製造方法、成膜方法、電気光学装置の製造方法、及び電子機器に関する。

電気光学装置の一つである有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）パネルは、薄膜を積層した構造を有する自発光型の表示素子を有しており、その製造過程において、表示素子の構成層をなす薄膜パターンを基板上に形成する成膜工程を含む。

このような成膜方法としては、従来より、メタルマスクを用いた蒸着法が知られている。ところが、大型の被成膜基板に対して高精度なメタルマスクを作る事が難しく、また、有機ＥＬパネル用のガラス基板に比べてメタルマスクの熱膨張率が非常に大きいことから、パターンズレが生じやすい。

これに対して、熱膨張率がガラスと近いシリコン基板を用いて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、成膜パターンに対応した開口パターンをシリコン基板に形成する。
特開２００１−２３７０７３号公報

シリコン基板に開口パターンを形成する技術では、開口パターンが形成されたシリコンチップ基板（シリコンチップ）を支持枠に接合したものがマスクとして用いられる。しかしながら、シリコンチップは破損しやすく、また、そのシリコンチップの接合状態を解除するのも困難であり、破損したシリコンチップの交換作業には多大な労力を要する。

本発明は、開口パターンを有するチップが接合されたマスクにおいて、チップの交換を容易にすることを目的とする。

本発明の第１のマスクは、開口部を有するベース基板と、前記ベース基板の開口部に位置決めされる開口パターンを有するチップと、前記ベース基板に取り外し可能に配設されるプラグと、前記チップと前記プラグとを接合する接合材と、を備えることを特徴とする。

このような第１のマスクによれば、プラグをベース基板から取り外すことで、チップの交換を容易に行うことができる。すなわち、破損したチップはプラグに接合したままベース基板から取り外せばよく、接合材による接合状態を解除する必要がない。そして、一部のチップに不具合が生じたとしても、マスクを新たに全て作り直すことなく、不具合が生じたチップだけを取り外して新たなものに交換してベース基板に取り付けることにより、マスクを容易に補修することができる。その結果、大型化に対応したマスクの高い品質を経済的に維持することができる。

本発明の第１のマスクにおいて、前記プラグが、前記ベース基板とは異なる材質からなる構成とすることができる。
この構成によれば、接合材の材質の選択幅を広げることができる。

また、本発明の第１のマスクにおいて、前記チップが配置される側の前記ベース基板の面が、前記接合材の形成材料に対して撥液性に加工されている構成とすることができる。
ここで、撥液性とは、所定の材料に対して非親和性をしめす特性をいう。この構成によれば、チップの接合時において、接合材がベース基板上に流れるのを防止することができる。その結果、目的場所以外で接合力が生じてチップの交換が困難となるのが防止される。

また、本発明の第１のマスクにおいて、前記プラグにおける前記チップに接合される面が、前記接合材の形成材料に対して親液性に加工されている構成とすることができる。
ここで、親液性とは、所定の材料に対して親和性をしめす特性をいう。この構成によれば、チップの接合時において、接合材がプラグ上に良好に配置される。

また、本発明の第１のマスクにおいて、前記接合材が、光硬化型及び／又は熱硬化型からなる構成とすることができる。
接合材の種類としては様々なものが選択可能であるが、光硬化型及び／又は熱硬化型の接合材は、硬化処理が容易である。

また、本発明の第１のマスクにおいて、前記プラグが、１つの前記チップに対して複数箇所に配設される構成とすることができる。
この構成によれば、ベース基板に対するプラグを介したチップの支持状態が安定的なものとなる。

また、本発明の第１のマスクにおいて、前記ベース基板には、前記プラグが挿入される孔が設けられており、前記プラグには、固定用のボルトと係合されるネジが設けられている構成とすることができる。
この構成によれば、プラグからボルトを外すことによって、ベース基板からチップを容易に取り外すことができる。

この場合、本発明の第１のマスクにおいて、前記プラグが、略錐状に形成されている構成とすることができる。
この構成によれば、ベース基板の孔に対するプラグの位置ずれを防止することができる。

またこの場合、前記プラグが、前記ベース基板の前記孔に対して非回転形状である構成とすることができる。
この構成によれば、ベース基板の孔の内部でのプラグの回転が防止されるから、プラグからボルトを容易に取り外すことができる。

また、本発明の第１のマスクにおいて、前記ベース基板には、前記プラグが挿入される孔が設けられており、前記プラグが、リベット構造を有している構成とすることができる。
この構成によれば、プラグは、ベース基板の孔に挿入された後に変形されてベース基板に固定される。そして、ベース基板に固定されたプラグは、変形されることで取り外される。

この場合、前記プラグが、アルミニウムまたは真鍮からなる構成とすることができる。
この構成によれば、プラグを容易に変形させることができる。

またこの場合、前記プラグが、形状記憶合金からなる構成とすることができる。
この構成によれば、例えばプラグを加熱することにより、そのプラグを容易に変形させることができる。

また、本発明のマスクは、前記ベース基板には、前記プラグが挿入される孔が設けられており、前記プラグが、磁石に磁気吸引される材質からなる構成とすることができる。
この構成によれば、プラグから磁石を取り外すことによって、ベース基板からチップを容易に取り外すことができる。

この場合、前記プラグが、略錐状に形成されている構成とすることができる。
この構成によれば、ベース基板の孔に対するプラグの位置ずれを防止することができる。

本発明の第２のマスクは、開口部を有するベース基板と、前記ベース基板の開口部に位置決めされる開口パターンを有するチップと、前記ベース基板と前記チップとを接合する接合材と、を備え、前記接合材の接合力が、制御可能であることを特徴とする。

このような第２のマスクによれば、接合材の接合力を制御することにより、チップの交換を容易に行うことができる。すなわち、破損したチップに対応した接合材の接合力を弱めることで、チップをベース基板から容易に取り外すことができる。そして、一部のチップに不具合が生じたとしても、マスクを新たに全て作り直すことなく、不具合が生じたチップだけを取り外して新たなものに交換してベース基板に取り付けることにより、マスクを容易に補修することができる。その結果、大型化に対応したマスクの高い品質を経済的に維持することができる。

この場合、前記接合材の接合力が、熱的手段、化学的手段、及び光学的手段の少なくとも１つを用いて制御される構成とすることができる。
またこの場合、前記接合材が、ホットメルト接着剤、可溶性樹脂、ポリサルフォン樹脂の少なくとも１つを含む構成とすることができる。

本発明のマスクの製造方法は、プラグをベース基板に取り付ける工程と、前記プラグ上に接合材を配置する工程と、前記プラグ上の前記接合材を介して、開口パターンが形成されたチップを前記ベース基板上に配置する工程と、を有することを特徴とする。
このマスクの製造方法によれば、先に記載の本発明のマスクを製造することができる。このマスクは、プラグをベース基板から取り外すことで、チップの交換が容易である。

本発明の成膜方法は、先に記載の本発明のマスクを用いて被成膜基板に薄膜パターンを形成することを特徴とする。
この成膜方法によれば、大型の被成膜基板に対しても高精度に薄膜パターンを形成することができ、また、マスクの補修を容易に行うことができる。

本発明の電気光学装置の製造方法は、先に記載の本発明の成膜方法を用いて電気光学装置の構成層をなす薄膜パターンを形成することを特徴とする。
この製造方法によれば、高精度な薄膜パターンが形成されることから、高品質な電気光学装置を製造することができる。しかも、マスクの補修を容易に行うことができるので、大画面の電気光学装置を低コストにて製造することができる。

本発明の電子機器は、先に記載の本発明の製造方法で製造された電気光学装置を備えることを特徴とする。
この電子機器は、高品質かつ低コストな電気光学装置を備えることから、表示品質の向上や低コスト化が図られる。

以下、本発明について図面を参照して説明する。
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。

図１及び図２に示すように、マスク１は、開口部１２が形成されたベース基板１０と、成膜パターンに対応した開口パターン２２が形成された板状のチップ２０とが貼り合わされた構成を有してなる。

本例では、ベース基板１０に複数の開口部１２が並列に形成されるとともに、複数の開口部１２のそれぞれにチップ２０が配設されている。図１では、１つの開口部１２に７つのチップ２０が配設されているが、１つの開口部１２に対するチップ２０の数は任意に設定される。

より具体的には、図２に示すように、ベース基板１０には、長方形の貫通穴からなる複数の開口部１２が平行かつ一定間隔で設けられている。また、各チップ２０には、複数のスリットがその幅方向に一定間隔で並ぶ開口パターン２２が設けられている。そして、ベース基板１０の開口部１２を塞ぐように、さらに、ベース基板１０の開口部１２内に開口パターン２２が収まるように、ベース基板１０の開口部１２に対してチップ２０が精密に位置決めされている。

ベース基板１０及びチップ２０の形成材料としては、被成膜基板（後述する被蒸着基板５）と同程度の熱膨張率を有するものが好ましく用いられる。本例では、被成膜基板がガラスからなり、ベース基板１０がガラスからなり、チップ２０が単結晶シリコンからなるものとする。単結晶シリコンの熱膨張率は３０×１０Ｅ-7/℃である。これに対し、コーニング社製のパイレックスガラス（登録商標）の熱膨張率は３０×１０Ｅ-7/℃でありほぼ同じである。無アルカリガラスである日本電気ガラス社製のＯＡ−１０の熱膨張率は３８×１０Ｅ-7/℃である。また、ガラスと同程度の熱膨張率を有する材料として、金属材料である４２アロイ（熱膨張率：５０×１０Ｅ-7/℃）、インバー材（熱膨張率：１２×１０Ｅ-7/℃）などがある。ベース基板１０とチップ２０とが互いに同程度の熱膨張率を有することにより、ベース基板１０とチップ２０との熱膨張率の差に基づく歪みや撓みの発生が防止される。また、ベース基板１０及びチップ２０と、被成膜基板とが互いに同程度の熱膨張率を有することにより、熱膨張率の差に基づく成膜パターンの位置ズレが防止される。

シリコンからなるチップ２０の開口パターン２２は、異方性エッチングを用いて形成することができる。例えば、チップ２０が面方位（１１０）又は面方位（１００）を有し、チップ２０における開口パターン２２の各スリットの長手方向の側壁面が面方位（１１１）を有していることにより、結晶異方性エッチングにより容易に開口スリット（開口パターン２２）を形成することができる。

ベース基板１０に対するチップ２０の位置決めは、例えば、ベース基板１０及びチップ２０のそれぞれにアライメントマークを形成しておき、そのマークの観察結果に基づいて行われる。なお、フォトリソグラフィ技術又はブラスト技術を用いることにより、ガラスからなるベース基板１０にアライメントマークを形成することができる。また、フォトリソグラフィ技術又は結晶異方性エッチングを用いることにより、シリコンからなるチップ２０にアライメントマークを形成することができる。

図２に示すように、ベース基板１０の同一の開口部１２を塞ぐチップ２０であって隣り合うチップ２０ａ，２０ｂは、開口パターン２２の各スリット幅ｄ１と同じ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２０の開口パターン２２のスリットと同様に機能し、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。そして、複数のチップ２０はそれぞれ間隔をもって、ベース基板１０上において行列に配置されている。

ここで、チップ２０は、その裏面における各隅部（本例では四隅）が接合材４０を介してベース基板１０の開口部１２の縁部に固定されている。

図３は、ベース基板１０に対するチップ２０の接合構造を示す模式的な断面図である。
図３に示すように、ベース基板１０には孔１０ａが設けられている。この孔１０ａにはプラグ３０が挿入されている。そして、プラグ３０の一面（接合面３０ａ）とチップ２０の一面（内面）とが接合材４０を介して接合されている。

図４は、プラグ３０の形態例を示す斜視図である。
図４のプラグ３０は、全体的に略円錐状の形態からなる。プラグ３０の頂部は中心軸に対して垂直な平面に加工されており、その頂部に所定深さのネジ３１が設けられている。

図３に戻り、プラグ３０は、その頂部を先頭にしてベース基板１０の孔１０ａの内部に挿入されている。ベース基板１０の孔１０ａは、プラグ３０の形状に基づく斜面を有して形成されている。ベース基板１０の孔１０ａの斜面とプラグ３０の斜面３０ｂとは相似関係にあり、互いに密接している。そして、ベース基板１０の孔１０ａに挿入されたプラグ３０は、ボルト５０によってベース基板１０に固定されている。ボルト５０は、ベース基板１０に対してプラグ３０とは反対側の面から配設されている。なお、緩み止めを目的として、必要に応じて、プラグ３０のネジ３１に対して弾性接着剤を配置してもよく、プラグ３０とボルト５０との間にバネ座金を配置してもよい。

また、ベース基板１０の孔１０ａに挿入されたプラグ３０の接合面３０ａは、ベース基板１０の表面（内方面）に比べて高い位置にある。このプラグ３０の接合面３０ａ上でありかつ、プラグ３０とチップ２０との間に接合材４０が配置されている。このように、ボルト５０によってプラグ３０がベース基板１０に固定されるとともに、接合材４０によってチップ２０がプラグ３０に接合されていることにより、ベース基板１０上にチップ２０が配設されている。

このような接合構造では、プラグ３０をベース基板１０から取り外すことで、チップの交換を容易に行うことができる。上記プラグ３０の取り外しは、ボルト５０の取り外しによって容易に実施される。すなわち、プラグ３０からボルト５０を外すことによって、ベース基板１０からチップ２０を容易に取り外すことができる。

したがって、本実施形態のマスク１では、破損したチップ２０はプラグ３０に接合したままベース基板１０から取り外せばよく、接合材４０による接合状態を解除する必要がない。そして、マスク１に配設される複数のチップ２０（図１参照）のうちの一部のチップに不具合が生じたとしても、マスク１を新たに全て作り直すことなく、不具合が生じたチップだけを取り外して新たなものに交換してベース基板１０に取り付けることにより、マスク１を容易に補修することができる。その結果、大型化に対応したマスク１の高い品質を経済的に維持することができる。

また、本実施形態では、プラグ３０が略錐状の形態からなることから、プラグ３０の斜面３０ｂとベース基板１０の孔１０ａの内壁面（斜面）とが密接し、ベース基板１０の孔１０ａとプラグ３０との隙間に基づく位置ずれが生じにくい。すなわち、ベース基板１０の孔１０ａに対するプラグ３０の径方向の位置ずれが防止される。さらに、本実施形態では、１つのチップ２０に対してプラグ３０が複数箇所に配設され、それぞれの箇所でベース基板１０に対するチップ２０の接合がなされるから、ベース基板１０に対するプラグ３０を介したチップ２０の支持状態が安定的なものとなる。その結果、ベース基板１０に対するチップ２０の位置ずれが防止される。

接合材４０の形成材料としては、接合機能（あるいは接着機能）を有する公知の様々なものが適用可能であり、例えば、熱硬化性接合材や光硬化性接合材等の硬化性接合材が使用される。例えば、ＵＶ硬化性樹脂は、波長３６５ｎｍのＵＶの照射によって容易かつ比較的短時間で硬化する。また、プラグ３０の形成材料としては、例えば、金属、樹脂などが使用される。チップ２０の接合に好ましい接合材４０を選定し、これに応じてプラグ３０の材質を選定してもよい。あるいは、ベース基板１０との相性の好ましさや加工性に優れたプラグ３０を選定し、これに応じて接合材４０の材質を選定してもよい。プラグ３０が、ベース基板１０とは異なる材質からなることにより、接合材４０の材質の選択幅を広げることができる。

図５（ａ）〜（ｃ）は、マスク１の製造方法を説明するための図であり、ベース基板１０にチップ２０を取り付ける手順の一例を示している。
図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、この製造方法は、プラグ３０をベース基板１０に取り付ける工程（図５（ａ））と、プラグ３０上に接合材４０を配置する工程（図５（ｂ））と、プラグ３０上の接合材４０を介してチップ２０をベース基板１０上に配置する工程（図５（ｃ））とを有する。

具体的には、まず、図５（ａ）に示すように、ベース基板１０の孔１０ａの内部に、その頂部を先頭にしてプラグ３０を挿入する。そして、その反対側から、ボルト５０によってプラグ３０をベース基板１０に固定する。

次に、図５（ｂ）に示すように、プラグ３０の接合面３０ａ上に接合材４０を配置する。この接合材４０の配置は、インクジェット法やディスペンサ法などが採用可能であるが、特にインクジェット法が、所望位置に所望量の材料を配することができるため好ましく用いられる。あるいは、ドライフィルムを固着することにより接合材４０の配置を行ってもよい。

次に、図５（ｃ）に示すように、プラグ３０上の接合材４０を介してチップ２０をベース基板１０上に配置するとともに、接合材４０を硬化させる。このとき、ベース基板１０に対する平面方向のチップ２０の位置決めが行われる。この平面方向の位置決めは、前述したように、ベース基板１０及びチップ２０のそれぞれにアライメントマークを形成しておき、そのマークの観察結果に基づいて行うことができる。

このときさらに、ベース基板１０に対する高さ方向のチップ２０の位置決めも行われる。この高さ方向の位置決めは、例えば、チップ２０とベース基板１０との高さ方向の位置関係を所望の状態に調整し、この状態で接合材４０を硬化させることにより行う。高さ方向の位置関係は、例えば、図５（ｃ）に示すように、ベース基板１０における外方面と、チップ２０における外方面との距離Ｌ１によって規定される。すなわち、この距離Ｌ１が目標値に一致するように、チップ２０とベース基板１０との高さ方向の相対的な位置決めが行われる。これにより、チップ２０やベース基板１０に厚みムラがあっても、ベース基板１０上に配置される複数のチップ２０の各外方面を同一平面内に配置することができる。

以上の工程により、ベース基板１０上にプラグ３０を介してチップ２０を配設することができる。そして、この接合構造では、プラグ３０をベース基板１０から取り外すことで、チップ２０の交換を容易に行うことができる。

なお、チップ２０が配置される側である、ベース基板１０の内方面が、接合材４０の形成材料（液体材料）に対して撥液性に加工されていることにより、チップ２０の接合時において、接合材４０がベース基板１０上に流れるのを防止することができる。これにより、プラグ３０の接合面３０ａ以外に接合材が配置されるのが防止され、目的場所以外で接合力が生じてチップ２０の交換が困難となるのが防止される。この場合、接合材４０の形成材料に対するベース基板１０の一面の接触角は、例えば、５０［ｄｅｇ］以上、好ましくは７０［ｄｅｇ］以上１１０［ｄｅｇ］以下である。なお、ベース基板１０の一面における撥液性に加工する領域は、その一面の全体に限らず、例えば孔１０ａの周辺領域など、部分的であってもよい。

また、プラグ３０の接合面３０ａが、接合材４０の形成材料に対して親液性に加工されていることにより、チップ２０の接合時において、接合材４０がプラグ３０上に良好に配置される。これによっても、プラグ３０の接合面３０ａ以外に接合材が配置されるのを防止することができる。

撥液化処理としては、例えば部材表面に自己組織化単分子膜を形成する方法やプラズマ処理（例えばＣＦ４プラズマ処理）を施す方法、撥液性を具備した高分子化合物を部材表面に塗布する方法等があげられる。いずれの撥液化処理によっても、部材の表面に高い撥液性を付与することができる。一方、親液化処理としては、所定波長（例えば１７０〜４００ｎｍ）の紫外光を部材に照射する方法、部材をオゾン雰囲気に曝す方法、大気雰囲気中で酸素を反応ガスとするプラズマ処理（Ｏ２プラズマ処理）方法等があげられる。

上記の自己組織膜形成法では、有機分子膜などからなる自己組織化膜を形成する。
基板表面を処理するための有機分子膜は、基板に結合可能な官能基と、その反対側に親液基あるいは撥液基といった基板の表面性を改質する（表面エネルギーを制御する）官能基と、これらの官能基を結ぶ炭素の直鎖あるいは一部分岐した炭素鎖を備えており、基板に結合して自己組織化して分子膜、例えば単分子膜を形成する。

自己組織化単分子膜（ＳＡＭｓ：Self-Assembled Monolayers）は、固体表面へ分子を固定する方法であって高配向・高密度な分子層が形成可能な方法である自己組織化（ＳＡ：Self-Assembly）法によって作製される膜である。自己組織化法は、オングストロームオーダで分子の環境及び幾何学的配置を操作できる。また、自己組織化単分子膜は、有機分子の固定化技術の有力な一手段となり作製法の簡便さと分子と基板間に存在する化学結合のために膜の熱的安定性も高く、オングストロームオーダの分子素子作製のための重要技術である。また、自己組織化単分子膜は、基本的に自己集合プロセスであり、自発的に微細パターンを形成することができる。つまり、自己組織化単分子膜は、超微小電子回路で用いられるような、緻密で高度なパターン形成を簡便に形成することができる。

上記の高い配向性を有する化合物として、例えばフルオロアルキルシランを用いることにより、膜の表面にフルオロアルキル基が位置するように各化合物が配向されて自己組織化膜が形成され、膜の表面に均一な撥液性が付与される。

また、自己組織化膜を形成する化合物としては、ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロデシルトリエトキシシラン、ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロデシルトリメトキシシラン、ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロデシルトリクロロシラン、トリデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロオクチルトリエトキシシラン、トリデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロオクチルトリメトキシシラン、トリデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロオクチルトリクロロシラン、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン等のフルオロアルキルシラン（以下「ＦＡＳ」という）を挙げることができる。使用に際しては、一つの化合物を単独で用いてもよく、２種以上の化合物を組み合わせて使用してもよい。なお、ＦＡＳを用いることにより、基板との密着性と良好な撥液性とを得ることができる。

ＦＡＳは、一般的に構造式ＲｎＳｉＸ（４−ｎ）で表される。ここでｎは１以上３以下の整数を表し、Ｘはメトキシ基、エトキシ基、ハロゲン原子などの加水分解基である。またＲはフルオロアルキル基であり、（ＣＦ３）（ＣＦ２）ｘ（ＣＨ２）ｙの（ここでｘは０以上１０以下の整数を、ｙは０以上４以下の整数を表す）構造を持ち、複数個のＲ又はＸがＳｉに結合している場合には、Ｒ又はＸはそれぞれすべて同じでもよく、異なっていてもよい。Ｘで表される加水分解基は加水分解によりシラノールを形成して、基板（ガラス、シリコン）等の下地のヒドロキシル基と反応してシロキサン結合で基板と結合する。一方、Ｒは表面に（ＣＦ３）等のフルオロ基を有するため、基板等の下地表面を濡れない（表面エネルギーが低い）表面に改質する。

撥液化に用いられるプラズマ処理法では、常圧又は真空中で基板にプラズマ照射する。プラズマ処理に用いるガス種は、基板の表面材質等を考慮して種々選択できる。処理ガスとしては、例えば、４フッ化メタン、パーフルオロヘキサン、パーフルオロデカン等が例示できる。

なお、基板の表面を撥液性に加工する処理は、所望の撥液性を有するフィルム、例えば４フッ化エチレン加工されたポリイミドフィルム等を基板表面に貼着することによっても行うことができる。また、ポリイミドフィルムをそのまま基板として用いてもよい。
また、基板表面が所望の撥液性よりも高い撥液性を有する場合、１７０〜４００ｎｍの紫外光を照射したり、基板をオゾン雰囲気に曝したりすることにより、基板表面を親液化する処理を行って表面の状態を制御するとよい。

図６及び図７は、図４のプラグ３０の変形例を示している。
図６のプラグ３０Ａは、全体的に略四角錐状の形態からなる。プラグ３０Ａの頂部は中心軸に対して垂直な平面に加工されており、その頂部に所定深さのネジ３１が設けられている。このプラグ３０Ａは、図４のプラグ３０と同様に、略錐状であるから、ベース基板１０の孔１０ａ（図３参照）に対する径方向の位置ずれが防止される。なお、ベース基板１０の孔１０ａ（図３参照）の形状は、プラグ３０Ａの形状に基づいて適宜定められる。また、このプラグ３０Ａは、図４のプラグ３０と異なり、ベース基板１０の孔１０ａ（図３参照）に対して非回転形状である。そのため、ベース基板１０の孔１０ａの内部でのプラグ３０Ａの回転が防止され、プラグ３０Ａに対するボルト５０（図３参照）の係合や、プラグ３０Ａからボルト５０の取り外しが容易である。

図７のプラグ３０Ｂは、長円状の横断面形状を有している。このプラグ３０Ｂは、図６のプラグ３０Ａと同様に、ベース基板１０の孔１０ａ（図３参照）に対して非回転形状である。そのため、プラグ３０Ｂに対するボルト５０（図３参照）の係合や、プラグ３０Ｂからボルト５０の取り外しが容易である。なお、ベース基板１０の孔１０ａ（図３参照）の形状は、プラグ３０Ｂの形状に基づいて適宜定められる。

図８及び図９は、図３に示したチップ２０の接合構造の変形例を示している。
図８のチップ２０の接合構造において、ベース基板１０の孔１０ａには磁気吸引される材質からなるプラグ１３０が挿入されている。プラグ１３０は、全体的に略円錐状の形態からなり、その頂部は中心軸に対して垂直な平面に加工されている。

また、プラグ１３０は、その頂部を先頭にしてベース基板１０の孔１０ａの内部に挿入されている。ベース基板１０の孔１０ａは、プラグ１３０の形状に基づく斜面を有して形成されている。ベース基板１０の孔１０ａの斜面とプラグ１３０の斜面とは相似関係にあり、互いに密接している。そして、ベース基板１０の孔１０ａに挿入されたプラグ１３０は、磁石１５０によってベース基板１０に固定されている。磁石１５０は、ベース基板１０に対してプラグ１３０とは反対側の面から配設されている。

また、ベース基板１０の孔１０ａに挿入されたプラグ１３０の一方の端面（接合面１３０ａ）は、ベース基板１０の表面（内方面）に比べて高い位置にある。このプラグ１３０の接合面１３０ａ上でありかつ、プラグ１３０とチップ２０との間に接合材４０が配置されている。接合材４０の形成材料としては、例えば、熱硬化性接合材や光硬化性接合材等の硬化性接合材が使用される。このように、磁石１５０によってプラグ３０がベース基板１０に固定されるとともに、接合材４０によってチップ２０がプラグ１３０に接合されていることにより、ベース基板１０上にチップ２０が配設されている。

プラグ１３０の形成材料としては、磁石１５０に磁気吸引される材質であればよく、Ｃｒ、Ｎｉメッキ等で防錆処理した炭素鋼など、公知の様々なものが適用可能である。プラグ１３０の形成材料として、パーマロイや珪素鋼板等の、保磁力が小さい軟磁性材料を用いることにより、磁性を有する異物がプラグ１３０に付着することが防止される。これは、プラグ１３０の汚れや、異物の衝突によるマスク１の破損を防止する上で効果的である。また、ＳＵＳ４１０、ＳＵＳ４０４Ｃ等の、マルテンサイト系の材料を用いることにより、プラグ１３０の腐食が効果的に防止される。

磁石１５０としては、公知の様々なものが適用可能であり、強磁場を形成可能なものが好ましく用いられる。強磁場を形成可能な磁石としては、サマリウムコバルト磁石、ネオジウム磁石などの希土類磁石があげられる。このうち、ネオジウム磁石は、機械的な強度が大きく、欠けにくいことから、発塵抑制に効果的である。強磁場を形成可能な磁石を用いることにより、磁石１５０及びプラグ１３０の小サイズ化が図られる。

このような接合構造では、プラグ１３０をベース基板１０から取り外すことで、チップ２０の交換を容易に行うことができる。上記プラグ１３０の取り外しは、磁石１５０の取り外しによって容易に実施される。すなわち、プラグ１３０から磁石１５０を外すことによって、ベース基板１０からチップ２０を容易に取り外すことができる。

さらに、この接合構造では、プラグ１３０が略錐状の形態からなることから、プラグ１３０の斜面とベース基板１０の孔１０ａの内壁面（斜面）とが密接し、ベース基板１０の孔１０ａとプラグ１３０との隙間に基づく位置ずれが生じにくい。すなわち、ベース基板１０の孔１０ａに対するプラグ１３０の径方向の位置ずれが防止され、その結果、ベース基板１０に対するチップ２０の位置ずれが防止される。

次に、図９のチップ２０の接合構造において、ベース基板１０の孔１０ａにはリベット構造を有るプラグ（リベット２３０）が挿入されている。リベット２３０は、ベース基板１０の孔１０ａに挿入された後に変形されてベース基板１０に固定されている。

また、ベース基板１０の孔１０ａに挿入された一方のリベット２３０の端面（接合面２３０ａ）は、ベース基板１０の表面（内方面）に比べて高い位置にある。そして、このリベット２３０の接合面２３０ａ上でありかつ、リベット２３０とチップ２０との間に接合材４０が配置されている。接合材４０の形成材料としては、例えば、熱硬化性接合材や光硬化性接合材等の硬化性接合材が使用される。このように、リベット２３０がベース基板１０に固定されるとともに、接合材４０によってチップ２０がリベット２３０に接合されていることにより、ベース基板１０上にチップ２０が配設されている。

リベット２３０の形成材料としては、変形容易なものであればよく、例えば、アルミニウムや真鍮等、公知の様々なものが適用可能である。

図１０（ａ）〜（ｃ）は、上記のリベット２３０を用いてベース基板１０にチップ２０を取り付ける手順の一例を示している。

まず、図１０（ａ）に示すように、ベース基板１０の孔１０ａの内部に、変形前のリベット２３０を挿入する。変形前のリベット２３０は、円板状の基部２３０ａと、基部２３０ａから軸方向に延在する円筒部２３０ｂとを含む。また、基部２３０ａの径に比べて円筒部２３０ｂの径が小さい。そして、その円筒部２３０ｂを先頭にしてリベット２３０をベース基板１０の孔１０ａに挿入する。リベット２３０の基部２３０ａがベース基板１０の一面に接したとき、リベット２３０の円筒部２３０ｂの先端がベース基板１０の反対面から突出する。

次に、図１０（ｂ）に示すように、ピンバイス状の専用工具等を用いて、そのリベット２３０の円筒部２３０ｂの先端を変形させ（カシメ）、これにより、リベット２３０をベース基板１０に固定する。

次に、図１０（ｃ）に示すように、リベット２３０の接合面２３０ａ上に接合材４０を配置する。この接合材４０の配置は、インクジェット法やディスペンサ法などが採用可能であるが、特にインクジェット法が、所望位置に所望量の材料を配することができるため好ましく用いられる。あるいは、ドライフィルムを固着することにより接合材４０の配置を行ってもよい。

続いて、リベット２３０上の接合材４０を介してチップ２０をベース基板１０上に配置するとともに、接合材４０を硬化させる。このとき、ベース基板１０に対する平面方向のチップ２０の位置決め並びに高さ方向のチップ２０の位置決めが行われる。

以上の工程により、ベース基板１０上にリベット２３０を介してチップ２０を配設することができる。そして、この接合構造では、リベット２３０をベース基板１０から取り外すことで、チップ２０の交換を容易に行うことができる。

リベット２３０の取り外しは、例えば、図１１に示すように、専用の工具２５０を用いて容易に実施可能である。なお、図１１において、符号２５１はリベット２３０の円筒部２３０ｂを変形させるためのバイス、符号２５２は締め付けリング、符号２５３は押し棒である。

なお、図９の接合構造において、リベット２３０の形成材料として、形状記憶合金を使用してもよい。この場合、形状記憶合金の変体点を、マスク１を使用した蒸着温度（例えば８０℃）よりも高い温度、例えば１００℃に設定する。形状記憶合金の変体点の設定は、組成調整により行うことができる。また、形状記憶合金製のリベット２３０の取り外しは、例えばヒータ加熱あるいは通電加熱により、リベット２３０を元の形状に戻すことで容易に実施可能である。

図１２は、図３に示したチップ２０の接合構造の別の変形例を示している。
図１２のチップ２０の接合構造においては、ベース基板１０上に直接に接合材３４０が配置され、この接合材３４０を介してベース基板１０とチップ２０とが接合されている。そして、接合材３４０として、接合力を制御可能なものが用いられている。

こうした接合材３４０としては、例えば、熱可塑性樹脂（ホットメルト接着剤など）、可溶性樹脂（水溶性接着剤など）、ポリサルフォン樹脂、の少なくとも１つを含む構成とすることができる。この場合、接合材３４０の変体点を、マスク１を使用した蒸着温度（例えば８０℃）よりも高い温度、例えば１００℃に設定する。またこの場合、熱的手段、化学的手段、及び光学的手段の少なくとも１つを用いて接合材３４０の接合力を制御することができる

このような接合構造では、接合材３４０の接合力を制御することにより、チップ２０の交換を容易に行うことができる。すなわち、接合材３４０の接合力を低下させることにより、ベース基板１０からチップ２０を容易に取り外すことができる。

例えば、接合材３４０として、熱可塑性樹脂が主成分であるホットメルト接着剤を使用する場合には、レーザ光の照射等によって接合材３４０を加熱することにより、接合材３４０の接合力を低下させることができる。

また例えば、接合材３４０として、可溶性樹脂（例えば水溶性接着剤）を使用する場合には、所定の溶液（例えば水）を接合材３４０に供給することにより、その接合材３４０の接合力を低下させることができる。

また例えば、接合材３４０として、ポリサルフォン樹脂を使用する場合には、エキシマレーザ光の照射によって接合材３４０の高分子材料の分子結合を切断することにより、接合材３４０の接合力を低下させることができる。こうしたポリサルフォン樹脂としては、例えば、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂などがあげられる。

以上、本発明のマスクに用いられるチップ２０の接合構造について説明したが、プラグ、接合材などの各構成要素の形状、材質、及びその数については適宜変更可能であり、上記の説明に限定されない。

図１３は、図１のマスク１で成膜されるパターンを示している。
図１３に示すように、マスク１の開口パターン２２を通過した蒸着ソースからの粒子により、被蒸着基板５の一面に開口パターン２２とほぼ同一形状の成膜パターン６が形成される。マスク１によって形成される成膜パターン６は、複数の線状パターンが、その線状パターンの短手方向（Ｙ方向）に等間隔で並んだ複数の列（線状パターン列）を含む。そして、それらの複数の線状パターン列は、線状パターンの長手方向（Ｘ方向）に、一定間隔で互いに離間して配されている。

本例では、１つの被蒸着基板５に対して同じマスク１を用いて少なくとも２回の蒸着を行う。すなわち、被蒸着基板５に対して１回目の成膜パターン６の蒸着後、被蒸着基板５に対するマスク１の相対位置をずらし、その被蒸着基板５に対して２回目の成膜パターン６の蒸着を行う。この際、１回目に形成された成膜パターン６における複数の線状パターン列同士の間の領域に、２回目の成膜パターン６を形成する。これにより、被蒸着基板５の全面に成膜パターン６が形成される。なお、後述するように、有機ＥＬパネルの製造においては、上記の２回の成膜を、Ｒ、Ｇ、Ｂのそれぞれに対して行う。

以上、本発明のマスクを蒸着法に用いる場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明のマスクは、スパッター法又はＣＶＤ法などの他の成膜方法にも適用可能である。

（電気光学装置の製造方法）
次に、本発明の電気光学装置の製造方法の一例として、有機ＥＬ装置の製造方法について説明する。
図１４は、本発明の電気光学装置の製造方法の一例を示す模式断面図である。

本例では、マスク１を使用して被蒸着基板５に発光材料を成膜する。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。基板５は、複数の有機ＥＬ装置（有機ＥＬ素子）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５には、図１４（Ａ）に示すように、電極（例えばＩＴＯ等からなる透明電極）５０１および正孔輸送層５０２が形成されている。なお、電子輸送層を形成してもよい。

まず、図１４（Ａ）に示すように、マスク１を介して赤色の発光材料を成膜し、赤色発光層５０３を形成する。続いて、図１４（Ｂ）に示すように、マスク１をずらして、緑色の発光材料を成膜し、緑色発光層５０４を形成する。さらに続いて、図１４（Ｃ）に示すように、マスク１を再びずらして、青色の発光材料を成膜し、青色発光層５０５を形成する。

ここで、図１に示したマスク１では、ベース基板１０に複数の開口部１２が形成され、それぞれの開口部１２にチップ２０が配設されている。こうしたマスク１を用いることにより、大画面に対応した有機ＥＬ装置を高精度に製造することができる。

また、上記のように、ベース基板１０にチップ２０を接着固定したマスク１を用いて有機発光層５０３，５０４，５０５の蒸着を行う場合、真空チャンバー内にて、マスク１と基板５との接触が複数回繰り返される。また、チップ２０に付着した有機膜をＯ2プラズマなどで除去する作業等にて物理的にチップ２０に物体が接触することもある。このようなことから、チップ２０が破損、損傷することがある。一部のチップ２０に破損、損傷が生じた場合は、チップ２０の交換等によりその補修を行う。ベース基板１０に対して複数のチップ２０が配設されているマスク１を採用することにより、その不具合（破損、損傷など）が生じた一部のチップ２０を新たなものと交換すればよく、製造コストの低減化が図られる。しかも、チップ２０の取り外しが容易であることにより、マスク１の補修が短時間かつ少ない労力で行われ、マスク１の高い品質が経済的に維持される。

図１５は、上述した製造方法にて製造された有機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５、電極５０１、正孔輸送層５０２、赤色発光層５０３、緑色発光層５０４、青色発光層５０５などを有する。発光層５０３，５０４，５０５上には、電極５０６が形成されている。電極５０６は、例えば陰極電極である。本例の有機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５０３，５０４，５０５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。

（電子機器）
図１６は、本発明に係る電子機器の一例を示す斜視図である。
この図に示す携帯電話１３００は、上記の有機ＥＬ装置を小サイズの表示部１３０１として備え、複数の操作ボタン１３０２、受話口１３０３、及び送話口１３０４を備えて構成されている。

本発明の電気光学装置は、上記携帯電話に限らず、電子ブック、パーソナルコンピュータ、ディジタルスチルカメラ、液晶テレビ、ビューファインダ型あるいはモニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器等々、種々の電子機器に適用することができる。また、本発明の電気光学装置としては、有機ＥＬ装置に限らず、液晶装置、プラズマディスプレイ装置（ＰＤＰ）、電界放出ディスプレイ（ＦＥＤ）等にも好ましく適用される。

以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明の実施形態に係るマスクを示す模式斜視図。 図１に示すマスクの要部拡大斜視図。 ベース基板に対するチップの接合構造を示す模式的な断面図。 プラグの形態例を示す斜視図。 （ａ）〜（ｃ）は、マスクの製造方法を説明するための図であり、ベース基板にチップを取り付ける手順の一例を示している。 図４のプラグの変形例を示している。 図４のプラグの変形例を示している。 図３に示したチップの接合構造の変形例を示す図。 図３に示したチップの接合構造の変形例を示す図。 （ａ）〜（ｃ）は、リベットを用いてベース基板にチップを取り付ける手順の一例を示す図。 リベットの取り外し工具の説明図。 図３に示したチップの接合構造の別の変形例を示す図。 図１のマスクで成膜されるパターンを示す図。 本発明の電気光学装置の製造方法の一例を示す模式断面図。 上述した製造方法にて製造された有機ＥＬ装置の概略構成を示す模式断面図。 本発明に係る電子機器の一例を示す斜視図。

符号の説明

１…マスク、５…被蒸着基板、６…成膜パターン、１０…ベース基板、１０ａ…孔、１２…開口部、２０…チップ、２２…開口パターン、３０，１３０…プラグ、３０ａ，１３０ａ，２３０ａ…接合面、３１…ネジ、３０ｂ…斜面、４０，３４０…接合材、５０…ボルト、１５０…磁石、２３０…リベット（プラグ）。

Claims (17)

1. 開口部を有するベース基板と、
   前記ベース基板の開口部に位置決めされる開口パターンを有するチップと、
   前記ベース基板に取り外し可能に配設されるプラグと、
   前記チップと前記プラグとを接合する接合材と、を備えることを特徴とするマスク。
2. 前記プラグが、前記ベース基板とは異なる材質からなることを特徴とする請求項１に記載のマスク。
3. 前記チップが配置される側の前記ベース基板の面が、前記接合材の形成材料に対して撥液性に加工されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のマスク。
4. 前記プラグにおける前記チップに接合される面が、前記接合材の形成材料に対して親液性に加工されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のマスク。
5. 前記接合材が、光硬化型及び／又は熱硬化型からなることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のマスク。
6. 前記プラグが、１つの前記チップに対して複数箇所に配設されることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載のマスク。
7. 前記ベース基板には、前記プラグが挿入される孔が設けられており、
   前記プラグには、固定用のボルトと係合されるネジが設けられていることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載のマスク。
8. 前記プラグが、略錐状に形成されていることを特徴とする請求項７に記載のマスク。
9. 前記プラグが、前記ベース基板の前記孔に対して非回転形状であることを特徴とする請求項７または請求項８に記載のマスク。
10. 前記ベース基板には、前記プラグが挿入される孔が設けられており、
    前記プラグが、リベット構造を有していることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載のマスク。
11. 前記プラグが、アルミニウムまたは真鍮からなることを特徴とする請求項１０に記載のマスク。
12. 前記プラグが、形状記憶合金からなることを特徴とする請求項１０に記載のマスク。
13. 前記ベース基板には、前記プラグが挿入される孔が設けられており、
    前記プラグが、磁石に磁気吸引される材質からなることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載のマスク。
14. 前記プラグが、略錐状に形成されていることを特徴とする請求項１３に記載のマスク。
15. プラグをベース基板に取り付ける工程と、
    前記プラグ上に接合材を配置する工程と、
    前記プラグ上の前記接合材を介して、開口パターンが形成されたチップを前記ベース基板上に配置する工程と、を有することを特徴とするマスクの製造方法。
16. 請求項１から請求項１４のいずれかに記載のマスクを用いて被成膜基板に薄膜パターンを形成することを特徴とする成膜方法。
17. 請求項１６に記載の成膜方法を用いて電気光学装置の構成層をなす薄膜パターンを形成することを特徴とする電気光学装置の製造方法。

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