JP2008150691A - マスクおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】チップが固定されていた支持基板を好適に回収して再利用することのできるマスクおよびその製造方法を提供すること。
【解決手段】複数のチップ２０を保持する支持基板３０を有するマスク１０において、アライメントマーク３３、３４は、板状ガラスからなる支持基板３０の厚さ方向の途中位置にレーザ光を照射してガラスを改質させることにより形成されている。このため、複数のチップ２０のいずれかに不具合が発見されたときに、チップ２０を除去して支持基板３０を回収する際、アライメントマーク３３、３４が消失しないので、回収した支持基板３０を用いて再度、マスク１０を製造することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、被処理基板上に真空蒸着法やスパッタ法などの物理気相成膜法、あるいはＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）などの化学気相成膜法により所定パターンの薄膜の形成に用いられるマスク、およびその製造方法に関するものである。

各種半導体装置や電気光学装置を製造するにあたって、開口部を備えたマスクを被処理基板に重ね、この状態で真空蒸着法やスパッタ法などの物理気相成膜法、あるいはＣＶＤなどの化学気相成膜法により成膜を行うことがある。例えば、電気光学装置として有機エレクトロルミネッセンス（以下、ＥＬ（Electro Luminescence）という）装置を製造するにあたって、発光素子用の有機ＥＬ材料（有機機能層）を所定形状に形成する際にフォトリソグラフィ技術を利用すると、パターニング用のレジストマスクをエッチング液や酸素プラズマなどで除去する際に有機材料が水分や酸素に触れて劣化する。このため、有機機能層を形成するには、レジストマスクを必要としないマスク蒸着法が適している。

しかしながら、被処理基板が大きい場合には、マスクも大きく形成しなければならないが、このようなマスクを高精度に製作することは非常に困難である。

そこで、開口部が形成されたシリコン製の複数のチップを支持基板に接合してマスクを構成することが提案されている。ここで、支持基板には、チップを接合する際のアライメントマークや、成膜の際にマスクを被処理基板に位置合わせするためのアライメントマークが形成されており、このようなアライメントマークは、従来、レーザマーキング技術、エッチング技術、成膜技術などにより形成されるため、支持基板の表面に形成されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−２７６４８０号公報

しかしながら、従来では、成膜精度の面から支持基板には平面度の高いものが求められることから、支持基板は高価であるにもかかわらず、複数のチップのいずれかに不具合が発生した場合には、支持基板も含めてマスク全体が廃棄されており、成膜コストを増大させる原因となっている。

ここに、本願発明者は、複数のチップのいずれかに不具合が発見されたときには、チップを除去して支持基板を回収し、回収した支持基板を用いて再度マスクを製造することにより、成膜コストを低減することを提案するものである。

しかしながら、チップをウエットエッチングにより支持基板上から除去する際、シリコンのみを選択的に溶解可能なエッチング液は、その種類が限定されてしまい、それ以外の溶液を用いた場合、支持基板表面に形成されていたアライメントマークが溶解し、あるいは、支持基板表面が溶解してアライメントマークが消失してしまうという問題点がある。

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、チップが固定されていた支持基板を好適に回収して再利用することのできるマスクおよびその製造方法を提供することにある。

上記課題を解消するために、本発明では、被処理基板上に成膜するパターンに対応する開口部が形成された複数のチップと、該複数のチップを保持する支持基板とを有するマスクにおいて、前記支持基板には、厚さ方向の途中位置にアライメントマークが形成されていることを特徴とする。

本発明では、アライメントマークが支持基板の内部（厚さ方向の途中位置）に形成されているため、支持基板の表面に傷が入り、これによりアライメントマークが認識しづらくなった場合でも、傷が形成された表面付近を研磨すればアライメントマークを認識できるようになる。それ故、支持基板は、全体が破断してしまう等の致命的な損傷が発生しない限り、使用し続けることが可能である。また、複数のチップのいずれかに不具合が発見されたときには、チップをエッチングにより除去して支持基板を回収し、回収した支持基板を用いて再度マスクを製造することができるので、支持基板にかかる費用を削減でき、成膜コストを低減することができる。その際、アライメントマークは、支持基板の内部に形成されているため、チップをエッチングにより支持基板上から除去する際、アライメントマークはエッチング液に晒されないので、溶解せずそのまま残る。また、チップをエッチングにより支持基板上から除去する際、支持基板の表面が溶解しても、アライメントマークが消失しない。それ故、支持基板を好適な状態で回収することができるので、マスクの製造に再利用することができる。

本発明において、前記支持基板は板状ガラスにより形成され、前記アライメントマークは、前記板状ガラスの改質部分により形成されていることが好ましい。このような改質部分は、レーザ光を支持基板の厚さ方向の途中位置に集光させることにより容易に形成することができる。本発明において、「ガラス」とは、無アルカリガラス、ホウケイ酸ガラス、ソーダガラスなどのガラスに加えて、石英ガラスなども含む意味である。

本発明において、前記アライメントマークは、前記支持基板の表面から深さが１０μｍ以上、かつ、１００μｍ以下の位置に形成されていることが好ましい。従来は、アライメントマークを支持基板の表面上に形成し、これをカメラ等で認識していたが、本発明ではアライメントマークを支持基板の内部に形成するため、形成位置が深すぎるとアライメントマークを認識しづらいことがある。しかるに本発明では、支持基板の厚さ方向の途中位置のうち、支持基板の表面から深さが１００μｍ以下の位置にアライメントマークを形成するため、支持基板の厚さ方向の途中位置にアライメントマークを形成した場合でも、カメラ等で確実に認識することができる。また、アライメントマークを支持基板の表面に近過ぎる位置に形成すると、支持基板に傷が入った場合などにおいてアライメントマークがダメージを受けてしまうおそれがあるが、アライメントマークを支持基板の表面から深さ１０μｍ以上の位置に形成すれば、アライメントマークのダメージを回避することができる。

本発明において、被処理基板上に成膜するパターンに対応する開口部が形成された複数のチップと、該複数のチップを保持する支持基板とを有するマスクの製造方法において、前記支持基板として板状ガラスを用いるとともに、当該板状ガラスの厚さ方向の途中位置にレーザ光を集光し、当該レーザ光によるガラスの改質部分により、前記支持基板の厚さ方向の途中位置にアライメントマークを形成するアライメントマーク形成工程と、前記支持基板に前記複数のチップを固定するチップ固定工程と、を行うことを特徴とする。このような方法によれば、レーザ光を支持基板の厚さ方向の途中位置に集光させるだけで板状ガラスの厚さ方向の途中位置を改質し、アライメントマークを形成することができる。また、レーザ光の照射によれば、フォトリソグラフィ技術により支持基板の表面にＣｒ膜からなるアライメントマークを形成する方法と比較して作業効率が高い。

本発明において、前記レーザ光は、例えばフェムト秒レーザである。フェムト秒レーザを用いれば、板状ガラスに大きなストレスを加えずに改質を行うことができるので、板状ガラスにクラックが発生するなどの問題を回避することができる。

本発明において、前記レーザ光としてはＹＡＧ（Yttrium Aluminum Garnet）レーザを用いてもよい。ＹＡＧレーザを用いれば、加工を短時間で行うことができるので、アライメントマークを効率よく形成することができる。

本発明では、前記チップ固定工程の後、前記複数のチップのいずれかに不具合を発見したときに前記複数のチップをエッチングにより前記支持基板から除去するチップ除去工程を行い、該チップ除去工程で前記複数のチップが除去された支持基板に対して別のチップを固定する。このように構成すると、回収した支持基板を用いて再度マスクを製造することができるので、成膜コストを低減することができる。

［実施の形態１］
本発明の実施形態に係るマスクを説明する前に、マスクを用いて成膜が行われる有機ＥＬ装置の構成例を説明する。

（有機ＥＬ装置の構成例）
図１は、本発明を適用した有機ＥＬ装置の要部断面図である。図１に示す有機ＥＬ装置１は、表示装置や、電子写真方式を利用したプリンタに使用されるラインヘッドとして用いられるものであり、複数の有機ＥＬ素子３を配列してなる発光素子群３Ａを備えている。有機ＥＬ装置１が、発光層７で発光した光を画素電極４側から出射するボトムエミッション方式の場合には、素子基板２側から発光光を取り出す。このため、素子基板２としては透明あるいは半透明のものが採用される。例えば、ガラス、石英、樹脂（プラスチック、プラスチックフィルム）等が挙げられ、特にガラス基板が好適に用いられる。また、素子基板２上には、画素電極４に電気的に接続された駆動用トランジスタ５ａ（薄膜トランジスタ）などを含む回路部５が、発光素子群３Ａの下層側に形成されており、その上層側に有機ＥＬ素子３が形成されている。有機ＥＬ素子３は、陽極として機能する画素電極４と、この画素電極４からの正孔を注入／輸送する正孔輸送層６と、有機ＥＬ物質からなる発光層７（有機機能層）と、電子を注入／輸送する電子注入層８と、陰極９と、保護層とがこの順に積層された構造になっている。

このような有機ＥＬ装置１を製造するには、素子基板２に対して成膜工程、レジストマスクを用いてのパターニング工程などといった半導体プロセスを利用して各層が形成されるが、正孔輸送層６、発光層７、電子注入層８などの有機機能層は、水分や酸素により劣化しやすい。このため、発光層７などの有機機能層を形成する際、さらには、陰極９を形成する際、レジストマスクを用いてのパターニング工程を行うと、レジストマスクをエッチング液や酸素プラズマなどで除去する際に有機機能層が水分や酸素により劣化してしまう。そこで、本形態では、発光層７などの有機機能層を形成する際、さらには陰極９を形成する際には、マスク蒸着法を利用して、素子基板２に所定形状の薄膜を形成し、レジストマスクを用いてのパターニング工程を行わない。このマスク蒸着法では、大型基板（素子基板２／被処理基板）の所定位置にマスクを重ねた状態で蒸着を行う。発光層７を形成する場合には、低分子有機ＥＬ材料を加熱、蒸発させ、マスクの開口部を介して大型基板の下面に発光層７をストライプ状に形成する。正孔輸送層６、電子注入層８、陰極９などの形成も略同様に行う。

（マスクの構造）
図２は、本発明を適用したマスクの概略斜視図である。図３は、本発明を適用したマスクに用いた支持基板の説明図である。

図２に示すマスク１０は、マスク蒸着に用いるマスクであり、ベース基板をなす支持基板３０に、複数のチップ２０を取り付けた構成を有している。このようなマスク１は、マスク蒸着を行う際、チップ２０の方を被処理基板に向けて使用される。チップ２０は、金属材料（例えばステンレス、インバー、４２アロイ、ニッケル合金等）、ガラス、セラミックス、シリコンなどから形成することができ、本形態において、チップ２０はシリコン基板により形成されている。複数のチップ２０は各々、アライメントされて支持基板３０に陽極接合や接着剤などにより接合されており、本形態において、各チップ２０はエポキシ系接着剤、アクリル系接着剤、シリコーン系接着剤、ゴム系接着剤などの接着剤により接合されている。

支持基板３０には、長方形の貫通穴からなる複数の開口領域３２が平行、かつ一定間隔で設けられており、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。複数のチップ２０は、支持基板３０の開口領域３２を塞ぐように支持基板３０上に固定されている。

チップ２０の開口部２２は、被処理基板の被成膜面に対する成膜パターンに対応する形状となっている。なお、マスク１０は、被処理基板に対する被成膜領域と同一サイズを有している構成、および被成膜領域よりも小さなサイズを有している構成のいずれであってもよい。後者の場合には、マスク１０を用いて被成膜領域の所定領域に成膜を行った後、マスク１０をずらしながら複数回、成膜することにより、被成膜領域全体への成膜を行う。また、後者の場合、複数枚のマスク１０を用いて、被成膜領域全体への成膜を行ってもよい。

本形態において、チップ２０は、面方位（１００）を有する単結晶シリコンウエーハや、面方位（１１０）を有する単結晶シリコンウエーハに対して、フォトリソグラフィ技術、ウエットエッチングやドライエッチングなどを用いて貫通溝からなる開口部２２を形成することにより、製造される。複数のチップ２０の各々にはアライメントマーク２４が少なくとも２ヶ所形成されており、これらのアライメントマーク２４は、支持基板３０にチップ２０を固定する際の位置合わせに使用される。アライメントマーク２４は、フォトリソグラフィ技術または結晶異方性エッチングなどにより形成される。このようなチップ２０を製造するには、例えば、面方位（１１０）のシリコンウエハーを用意し、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のシリコンウエハーの表面に形成した後、フォトリソグラフィ技術を用いて、酸化シリコン膜をパターニングし、耐エッチングマスク材を形成する。次に、テトラメチル酸化アルミニウムなどの有機系の水酸化物、水酸化カリウムや水酸化ナトリウムなどの無機系の水酸化物などを用いたアルカリ水溶液を用いてシリコンウエハーに結晶異方性エッチングを行い、貫通溝からなる開口部２２を形成する。しかる後に、緩衝ふっ酸溶液を用いて酸化シリコン膜を除去し、チップ２０を作成する。また、同様な方法により、アライメントマーク２４を形成する。

支持基板３０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。本形態では、チップ２０がシリコン製であるので、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ガラス材料で支持基板３０を構成する。このようにすることにより、支持基板３０とチップ２０との熱膨張量の違いによる「歪み」または「橈み」の発生を抑えることができる。本形態では、支持基板３０としては、無アルカリガラス、ホウケイ酸ガラス、ソーダガラス、石英ガラスなどからなる板状ガラスが用いられている。

（支持基板のアライメントマークの構成）
図２および図３（ａ）に示すように、支持基板３０には、例えば、対角線上に第１のアライメントマーク３３が形成されている。第１のアライメントマーク３３は、マスク１０を使用して蒸着などを行うときに、マスク１０の位置合わせを行うためのものである。なお、チップ２０に第１のアライメントマーク３３を形成してもよい。また、支持基板３０には、第１のアライメントマーク３３に加えて、支持基板３０にチップ２０を貼り合わせる際、チップ２０側のアライメントマーク２４と位置合わせされる第２のアライメントマーク３４が開口領域３２の周りに形成されている。

本形態において、アライメントマーク３３、３４は、図３（ｂ）に示すように、支持基板３０の厚さ方向に途中位置において、ガラスの屈折率が部分的に変化してなる改質部分、マイクロボイドが生成してなる改質部分、あるいは結晶析出してなる改質部分によって構成されている。本形態において、アライメントマーク３３、３４は、支持基板３０においてチップ２０が接合されている側の面から深さが１０μｍ以上、かつ、１００μｍ以下の位置に形成されている。

（支持基板のアライメントマーク形成方法およびマスクの製造方法）
図４は、本発明を適用したマスクの製造方法、および再生した支持基板を用いてマスクを製造する方法を示す工程図である。図５は、本発明の実施の形態１に係るマスクの製造工程のうち、支持基板にアライメントマークを形成する工程を模式的に示す説明図であり、図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は各々、アライメントマーク形成装置の概略構成図、支持基板の厚さ方向の途中位置にレーザ光を集光させた様子を示す説明図、および支持基板上におけるレーザ光の集光位置を移動させる様子を示す説明図である。

図２および図３を参照して説明したマスク１０を製造するには、まず、図２に示すチップ２０を形成しておく一方、図４に示すように、開口領域３２を形成した支持基板３０にアライメントマークを形成するアライメントマーク形成工程ＳＴ１０、支持基板３０に複数のチップ２０を接合するチップ接合工程ＳＴ２０（チップ固定工程）とを行う。支持基板３０に対して開口領域３２を形成するには、板状ガラスを所定形状に切り出した後、板状ガラスに対して、ブラスト工程、あるいはフォトリソグラフィ技術とふっ酸を用いたウエットエッチング技術とを組み合わせた工程を行う。

次に、図４に示すアライメントマーク形成工程ＳＴ１０においては、図５（ａ）に示すアライメントマーク形成装置５０Ａを用いて、支持基板３０にアライメントマーク３３、３４を形成する。アライメントマーク形成装置５０Ａは、レーザ装置５１Ａと、支持基板３０を保持するＸＹステージ５４Ａと、レーザ装置５１Ａから出射されたレーザ光を支持基板３０に集光させながら導く光学系５５Ａとを有しており、光学系５５Ａは、レーザ装置５１Ａから出射されたレーザ光を支持基板３０に導くミラー５２Ａ、およびレーザ光を支持基板３０に集光させる対物レンズ５３（倍率１００倍、開口数０．８）を備えているとともに、レーザ装置５１Ａから出射されたレーザ光のビーム形状を整えるビーム整形光学素子（図示せず）なども備えている。

本形態において、レーザ装置５１Ａは、フェムト秒レーザ装置からなり、波長８００ｎｍ、パルス幅１００ｆｓのフェムト秒レーザ光を出射する。

このようなアライメントマーク形成装置５０Ａを用いて、支持基板３０に例えば、一辺が１５０μｍの正方形のアライメントマーク３３、３４を形成するには、まず、ＸＹステージ５４Ａ上に支持基板３０を載置した後、支持基板３０の所定の場所にレーザ装置５１Ａよりレーザ光を１回照射する（以降、この動作を「１ショットする」と呼ぶ）。その際、図５（ｂ）に示すように、レーザ光の焦点位置を支持基板３０の厚さ方向の途中位置に設定することにより、支持基板３０の厚さ方向の途中位置にレーザ光を集光させ、ガラスの屈折率が部分的に変化した改質部分３９、マイクロボイドを生成してなる改質部分３９、あるいは結晶が析出してなる改質部分３９を形成する。ここで、改質部分３９は、支持基板３０の表面からの深さｄが１０μｍ以上、かつ、１００μｍ以下となる位置に形成される。また、改質部分３９は、図５（ｃ）に示すように、直径が１μｍのスポット状である。なお、図５（ｃ）には、便宜上、改質部分３９を円形で表わし、かつ、改質部分３９を拡大して表わしてあるが、改質部分３９の形状は、正確に言えば、正方形に近い円形である。

また、本形態では、以下に説明するように、改質部分３９のオーバーラップ率を７５％に設定してアライメントマーク３３、３４の形状精度を高めてある。すなわち、レーザ装置５１Ａより支持基板３０に対して１ショットした後、ＸＹステージ５４Ａを＋ｘ方向に０．２５μｍ移動させ、１ショットする。そして、この動作をＸＹステージ５４Ａのｘ方向における移動距離が１５０μｍとなるまで繰り返し行う。その結果、支持基板３０には、一番始めに形成された改質部分３９の位置を原点とした時、この原点から−ｘ方向に０．２５μｍ間隔に改質部分３９が複数、形成される。次に、ＸＹステージ５４Ａを−ｙ方向に０．２５μｍ移動させ１ショットする。さらに、ＸＹステージ５４Ａを−ｘ方向に０．２５μｍ移動させ、１ショットする。そして、この動作をＸＹステージ５４Ａの−ｘ方向における移動距離が１５０μｍとなるまで繰り返し行うことにより、原点からｙ方向に０．２５μｍずれた位置、かつ＋ｘ方向に０．２５μｍ間隔に改質部分３９が複数、形成される。次に、ＸＹステージ５４Ａを−ｙ方向に０．２５μｍ移動させ１ショットする。

以降、上記した動作を繰り返し行うことにより、支持基板３０の厚さ方向の途中位置には、複数の改質部分３９によって、一辺が１５０μｍの正方形のアライメントマーク３３、３４が１つ形成される。以降、上記の工程を繰り返して、支持基板３０の所定の位置にアライメントマーク３３、３４を各々形成する。

次に、図４に示すチップ接合工程ＳＴ２０において、支持基板３０の第２のアライメントマーク３４と、チップ２０のアライメントマーク２４を利用して、複数枚のチップ２０を各々、位置合わせしながら、支持基板３０上の所定位置に固定する。本形態では、チップ２０を各々、支持基板３０上の所定位置にエポキシ系の接着剤により固定する。このようにしてマスク１０が完成する。

（マスクの再生方法）
このようにしてマスク１０を製造した後、検査工程において、あるいは成膜工程での使用により、複数のチップ２０のいずれかに損傷などの不具合が発生した場合には、図４に示すチップ除去工程ＳＴ３０でエッチングを行い、複数のチップ２０を全て溶解させて除去する。ここで行うエッチングは、例えば、３％の水酸化カリウム水溶液を用い、その液温は８０℃である。水酸化カリウム水溶液は、テトラメチル酸化アルミニウムなどの有機系の水酸化物の水溶液に比較して、シリコンに対する溶解速度が高いので、短時間でチップ２０を溶解させることができる。

次に、図４に示す接着剤除去工程ＳＴ４０において、支持基板３０に付着している接着剤を除去する。これにより、支持基板３０に再度、チップ２０を接合する際、チップ２０を平滑かつ正確に接合することができる。本形態では、エポキシ系の接着剤を用いたので、硫酸と過酸化水素水の混合液に支持基板３０を浸漬して接着剤を除去する。

次に、図４に示すチップ接合工程ＳＴ２０において、チップ２０を除去した支持基板３０に対して、アライメントマーク２４、３４に用いて新たなチップ２０を位置合わせしながら、支持基板３０上の所定位置に固定する。その際も、チップ２０を各々、支持基板３０上の所定位置にエポキシ系の接着剤により固定する。このようにして、再生した支持基板３０を用いたマスク１０が完成する。なお、チップ除去工程ＳＴ３０を行った際、アライメントマーク３３、３４は支持基板３０の厚さ方向の途中位置に形成されているので、損傷していないので、支持基板３０にアライメントマーク３３、３４を形成し直す必要がない。

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、複数のチップ２０と、複数のチップ２０を保持する支持基板３０とを有するマスク１０において、支持基板３０には、アライメントマーク３３、３４が形成されているとともに、アライメントマーク３３、３４は支持基板３０の厚さ方向の途中位置に形成されている。このため、複数のチップ２０のいずれかに不具合を発見したとき、複数のチップ２０をエッチングにより支持基板３０から除去して支持基板３０を回収する際、アライメントマーク３３、３４を消失させずに支持基板３０を回収することができる。すなわち、アライメントマーク３３、３４は支持基板３０の内部に形成されているため、水酸化カリウム水溶液などのエッチング液でチップ２０を溶解させる際、アライメントマーク３３、３４がエッチング液に晒されないので、アライメントマーク３３、３４が消失することがない。それ故、高価な支持基板３０を回収、再利用してマスク１０を安価に提供することができるので、成膜コストを低減することができる。

また、アライメントマーク３３、３４がエッチング液に晒されないので、シリコンに対する溶解速度の高い水酸化カリウム水溶液でチップ２０を溶解、除去することができる。それ故、テトラメチル酸化アルミニウム水溶液でチップ２０を溶解、除去する場合と比較して、支持基板３０を効率よく回収することができる。

さらに、本形態では、アライメントマーク３３、３４は、支持基板３０の表面から深さ１０μｍ以上、かつ、１００μｍ以下の位置に形成されている。このように、アライメントマーク３３、３４は支持基板３０の内部に形成されているが、支持基板３０の表面に近い位置に形成されているため、アライメントマーク３３、３４をカメラ等で認識することが容易である。また、アライメントマーク３３、３４は、支持基板３０の表面からある程度の深さをもって形成されているため、支持基板３０に傷が入った場合でも、アライメントマーク３３、３４がダメージを受けてしまうということを回避することができる。

さらに、アライメントマーク３３、３４が支持基板３０の内部に形成されているので、支持基板３０支持基板３０の表面に傷が入り、これによりアライメントマーク３３、３４が認識しづらくなった場合でも、傷が形成された表面付近を研磨すれば、傷を消去できる一方で、アライメントマーク３３、３４はそのまま残っている。それ故、支持基板３０は、全体が破断してしまう等の致命的な損傷が発生しない限り、使用し続けることが可能である。

さらにまた、本形態では、レーザ装置５１Ａから照射されるフェムト秒レーザ光の繰り返し率を１０ｋＨｚとした場合、支持基板３０に対して１秒間に１００００ショット行うことができる。本形態のアライメントマーク３３、３４のサイズは、一辺が１５０μｍの正方形であり、０．２５μｍごとに１ショットするため、アライメントマーク３３、３４の一辺を形成するには６００ショット（＝１５０÷０．２５）、１つのアライメントマーク３３、３４を完成させるには、３６００００ショット行えばよい。従って、１つのアライメントマーク３３、３４を完成させるのに必要な時間は１分以下である。このように、本形態のマスク１０の製造方法では、ウエットエッチングを用いてアライメントマーク３３、３４を形成する場合と比較して、非常に短い時間でアライメントマーク３３、３４を形成でき、マスク１０の製造時間を短縮することができる。

［実施の形態２］
図６は、本発明の実施の形態２に係るマスクの製造工程のうち、支持基板にアライメントマークを形成する工程を模式的に示す説明図であり、図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は各々、アライメントマーク形成装置の概略構成図、支持基板の厚さ方向の途中位置にレーザ光を集光させた様子を示す説明図、および支持基板上におけるレーザ光の集光位置を移動させる様子を示す説明図である。なお、本形態の基本的な構成は、実施の形態１と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付して説明する。

実施の形態１においては、支持基板３０にアライメントマーク３３、３４を形成するにあたって、フェムト秒レーザ装置（レーザ装置５１Ａ）およびＸＹステージ５４Ａを用いたが、図６（ａ）に示すように、本形態のアライメントマーク形成装置５０Ｂにおいては、まず、レーザ装置５１ＢとしてＹＡＧレーザ装置が用いられており、ＹＡＧレーザ装置は、波長１０６４ｎｍ、パルス幅１０μｓのレーザ光を出射する。また、本形態のアライメントマーク形成装置５０Ｂにおいて、レーザ装置５１Ｂから出射されたレーザ光を支持基板３０に集光させながら導く光学系５５Ｂは、対物レンズ５３やビーム整形光学素子（図示せず）などを備えているとともに、支持基板３０上におけるレーザ光の集光位置を移動させることを目的に、ガルバノミラー５２Ｂを備えた光走査装置５６Ｂを備えている。このため、支持基板３０は固定のステージ５４Ｂ上に載置されており、支持基板３０上におけるレーザ光の集光位置は、光走査装置５６Ｂにおいてガルバノミラー５２Ｂが回転することにより連続的に移動する。

本形態でも、図６（ｂ）に示すように、レーザ光の焦点位置は、支持基板３０の厚さ方向の途中位置に設定される。このため、支持基板３０の厚さ方向の途中位置には、レーザ光の集光によって、ガラスの屈折率が部分的に変化した改質部分３９、マイクロボイドを生成してなる改質部分３９、あるいは結晶が析出してなる改質部分３９が形成される。また、図６（ｃ）に示すように、ガラスの改質部分３９を複数、連続的に形成することによって、支持基板３０の厚さ方向の途中位置に所定形状のアライメントマーク３３、３４を形成することができる。本形態でも、アライメントマーク３３、３４は、支持基板３０の表面からの深さｄが１０μｍ以上、かつ、１００μｍ以下となる位置に形成される。

このようにしてアライメントマーク３３、３４を形成した支持基板３０を用いてマスク１０を構成した場合でも、アライメントマーク３３、３４は支持基板３０の内部に形成されているため、複数のチップ２０のいずれかに不具合を発見したときに複数のチップ２０をエッチングにより支持基板３０から除去する際にアライメントマーク３３、３４が消失しないなど、実施の形態１と同様の効果を奏する。また、本形態では、レーザ装置５１ＢとしてＹＡＧレーザ装置を用いたので、実施の形態１よりも効率よくアライメントマーク３３、３４を形成でき、マスク１０の製造時間を短縮することができる。

［その他の実施の形態］
実施の形態１では、レーザ装置５１Ａとしてフェムト秒レーザ装置を用い、支持基板３０へのレーザ光の集光位置を変化させるにあたって支持基板３０の方を移動させたが、実施の形態２のように、レーザ光の方を移動させて、支持基板３０へのレーザ光の集光位置を変化させてもよい。また、実施の形態２では、レーザ装置５１ＢとしてＹＡＧレーザ装置を用い、支持基板３０へのレーザ光の集光位置を変化させるにあたってレーザ光の方を移動させたが、実施の形態１のように、支持基板３０の方を移動させて支持基板３０へのレーザ光の集光位置を変化させてもよい。

また、上記形態では、真空蒸着に用いるマスクを例に説明したが、スパッタ法、イオプレーティング法、その他の物理気相成膜法に用いられるマスク、あるいはＣＶＤなどの化学気相成膜法に用いるマスクに本発明を適用してもよい。

本発明を適用した有機ＥＬ装置の一例を示す要部断面図である。 本発明を適用したマスクの斜視図である。 本発明を適用したマスクに用いた支持基板の説明図である。 本発明を適用したマスクの製造方法、および再生した支持基板を用いてマスクを製造する方法を示す工程図である。 本発明の実施の形態１に係るマスクの製造方法を模式的に示す説明図である。 本発明の実施の形態２に係るマスクの製造方法を模式的に示す説明図である。

符号の説明

１０・・マスク、２０・・チップ、３０・・支持基板、３３、３４・・アライメントマーク、３９・・ガラスの改質部分、５０Ａ、５０Ｂ・・アライメントマーク形成装置、５１Ａ、５１Ｂ・・レーザ装置

Claims (7)

1. 被処理基板上に成膜するパターンに対応する開口部が形成された複数のチップと、該複数のチップを保持する支持基板とを有するマスクにおいて、
   前記支持基板には、厚さ方向の途中位置にアライメントマークが形成されていることを特徴とするマスク。
2. 前記支持基板は板状ガラスにより形成され、
   前記アライメントマークは、前記板状ガラスの改質部分により形成されていることを特徴とする請求項１に記載のマスク。
3. 前記アライメントマークは、前記支持基板の表面から深さが１０μｍ以上、かつ、１００μｍ以下の位置に形成されていることを特徴とする請求項２に記載のマスク。
4. 被処理基板上に成膜するパターンに対応する開口部が形成された複数のチップと、該複数のチップを保持する支持基板とを有するマスクの製造方法において、
   前記支持基板として板状ガラスを用い、
   当該板状ガラスの厚さ方向の途中位置にレーザ光を集光し、当該レーザ光によるガラスの改質部分により、前記支持基板の厚さ方向の途中位置にアライメントマークを形成するアライメントマーク形成工程と、
   前記支持基板に前記複数のチップを固定するチップ固定工程と、
   を有することを特徴とするマスクの製造方法。
5. 前記レーザ光はフェムト秒レーザであることを特徴とする請求項４に記載のマスクの製造方法。
6. 前記レーザ光はＹＡＧレーザであることを特徴とする請求項４に記載のマスクの製造方法。
7. 前記チップ固定工程の後、
   前記複数のチップのいずれかに不具合を発見したときに前記複数のチップをエッチングにより前記支持基板から除去するチップ除去工程を行い、
   該チップ除去工程で前記複数のチップが除去された支持基板に対して別のチップを固定することを特徴とする請求項４乃至６の何れか一項に記載のマスクの製造方法。

Images