JP2009158328A - 有機ｅｌ装置の製造方法、有機ｅｌ装置の検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】有機膜にダメージを与えずに、かつ簡便にフォトマスクと基板との位置ズレが検査できる有機ＥＬ装置の製造方法、有機ＥＬ装置の検査方法を提供する。
【解決手段】有機ＥＬ装置１１の製造方法は、まず、基板上にフォトマスクを配置する。次に、フォトマスクを介して、画素領域５１及び画素領域５１の外側の領域にある検査領域５２にＲの発光層材料４２ａを蒸着する。検査領域５２の第１検査部分５３には、フォトマスクと基板との位置関係に相当する位置に、Ｒの発光層材料４２ａが蒸着する。その後、Ｒの発光層材料４２ａの位置ズレを検査する。具体的には、第１検査部分５３に紫外線を照射して蒸着パターンを励起させる。そして、蛍光顕微鏡によって、フォトルミネッセンス光を観察し、Ｒの発光層材料４２ａの位置ズレを検査する。
【選択図】図２

Description

本発明は、基板上に有機物をパターンニングしてフルカラーの有機ＥＬ装置を製造する有機ＥＬ装置の製造方法、有機ＥＬ装置の検査方法に関する。

上記した有機ＥＬ（Electro Luminescence）装置の製造方法は、基板上にマスクを配置し、マスクを介して基板上に有機膜である発光層を蒸着させる。具体的には、そのマスクを色毎ずらすことによって、ＲＧＢの各色発光層を塗り分けていき、フルカラーの有機ＥＬ装置を製造する。このマスクの配置位置が悪いと発光層が混色することから、基板の位置に対してマスクの位置を精度よく位置決めする必要がある。そして、基板に成膜した発光層の位置精度検査を行う。

しかしながら、発光層が薄膜のため（例えば、数十ｎｍ）、金属顕微鏡等で発光層のエッジを確認しようとしても見分けることが難しく検査ができない。よって、特許文献１に記載のように、発光層に紫外線をあてて励起させ、フォトルミネッセンス光（蛍光）を観察する検査方法が用いられる。

特開２００５−３１０６３６号公報

しかしながら、発光層は有機膜のため、この有機膜が紫外線によってダメージ（例えば、劣化）を受けるという問題がある。よって、検査を行った有機ＥＬ装置を製品として使うことができず、歩留まりが低下するという問題がある。

本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。

［適用例１］本適用例に係る有機ＥＬ装置の製造方法は、画素領域の一部に成膜させることが可能な第１開口孔と前記画素領域の外側の一部である検査領域に成膜させることが可能な第２開口孔とを有するマスクを、基板上に配置する工程と、前記マスクを介して前記基板上に有機物を成膜する工程と、前記第２開口孔を介して成膜された前記有機物の位置から、前記マスクと前記基板との位置ズレを検査する工程と、を有することを特徴とする。

この方法によれば、マスクの第２開口孔が、画素領域の外側の検査領域に対応する領域に形成されているので、画素領域に加えて検査領域にも有機物を成膜することが可能となる。よって、マスクと基板との位置ズレを検査する際、例えば、有機物に紫外線を照射して位置を確認する検査を、画素領域ではない領域（検査領域）に成膜された有機物を用いて行うことができる。これにより、画素領域に成膜された有機物にダメージ（例えば、劣化）を与えることなく検査を行うことが可能となり、製品の歩留まりを向上させることができる。また、検査によって合否が判断できるので、不良品を引き続く工程に流さないようにすることができる。これにより、かかるコストを抑えることができる。

［適用例２］上記適用例に係る有機ＥＬ装置の製造方法において、前記有機物を成膜する工程は、前記有機物は発光層を含み、複数の発光色の前記発光層を有する前記有機物のそれぞれを前記基板上の前記検査領域に成膜することが好ましい。

この方法によれば、有機物のそれぞれの成膜位置を確認することができるので、色毎に成膜したときの、フォトマスクと基板との位置ズレを検査することができる。

［適用例３］上記適用例に係る有機ＥＬ装置の製造方法において、前記検査する工程の後、検査結果を基に前記基板又は前記マスクの位置を正規の位置に補正する工程を有することが好ましい。

この方法によれば、位置ズレの検査結果からマスクと基板との位置ズレ量がわかり、このズレた位置から基板又はマスクを移動させて正規の位置に補正するので、画素領域において有機物を正規の位置に近づけて成膜することができる。これにより、有機ＥＬ装置の歩留まりを向上させることができる。

［適用例４］上記適用例に係る有機ＥＬ装置の製造方法において、前記画素領域に成膜する前に、前記検査領域に成膜及び位置ズレの検査をし、検査結果を基に前記基板又は前記マスクの位置を正規の位置に補正する工程を有することが好ましい。

この方法によれば、検査領域のみに有機物を成膜して位置ズレを検査した後、この検査結果を基に、基板又はマスクを移動させて互いを正規の位置に補正するので、画素領域に成膜する有機物を正規の位置に近づけることができる。これにより、有機ＥＬ装置の歩留まりを向上させることができる。

［適用例５］上記適用例に係る有機ＥＬ装置の製造方法において、前記成膜する工程と前記補正する工程とは、前記有機物の色毎に交互に繰り返すことが好ましい。

この方法によれば、色毎に位置ズレの検査を行って基板又はマスクの位置を正規の位置に補正するので、複数色の発光層の位置ズレ量を平均で補正する場合と比較して、各色の成膜位置のズレ量を少なくすることができる。

［適用例６］本適用例に係る有機ＥＬ装置の検査方法は、画素領域の一部に成膜させることが可能な第１開口孔と前記画素領域の外側の一部である検査領域に成膜させることが可能な第２開口孔とを有するマスクを介して、基板上の前記検査領域に有機物を成膜する工程と、前記検査領域に成膜された前記有機物に紫外線を照射して、フォトルミネッセンス光を検出する工程と、前記検査領域に形成された基準部に対して前記有機物の位置を求める工程と、を有することを特徴とする。

この方法によれば、基板上の検査領域に成膜された有機物に対して紫外線を照射するので、画素領域に成膜された有機物にダメージ（例えば、劣化）を与えることなく検査を行うことができる。また、検査領域の基準部と成膜した有機物との位置関係から、基板と成膜するときに用いたマスクとの位置ズレ量を求めることが可能となり、基板又はマスクの位置を正規の位置に補正することができる。その結果、画素領域において正規の位置に近づけて成膜することができ、製品の歩留まりを向上させることができる。

［適用例７］上記適用例に係る有機ＥＬ装置の検査方法において、前記検査領域は、前記画素領域を除いた領域における前記画素領域の対角方向の少なくとも２箇所に形成されていることが好ましい。

この方法によれば、対角方向の少なくとも２箇所に検査領域が形成されているので、２箇所の検査領域に成膜された有機物の位置を比較することにより、基板とマスクとの回転方向の位置ズレを検査することができる。

［適用例８］上記適用例に係る有機ＥＬ装置の検査方法において、前記基準部は、前記有機物の成膜位置が良好の範囲又は不良の範囲であることを判断する枠であることが好ましい。

この方法によれば、枠が基準部となっているので、成膜された位置に対して良好と不良とを一目で判断することができる。例えば、枠の内側に有機物が成膜されれば良好と判断し、枠の外側に有機物が成膜されれば不良と判断する。

［適用例９］上記適用例に係る有機ＥＬ装置の検査方法において、前記枠は、前記良好と前記不良との境界を示す第１枠と、前記第１枠よりも良好の範囲であることを示す第２枠と、を有することが好ましい。

この方法によれば、第１枠と第２枠とによって、良好の状態を二段階で判断することが可能となるので、基板とマスクとの位置関係をより具体的に知ることができる。これにより、基板又はマスクの位置を補正する際、より正規の位置に近づけて補正することができる。

［適用例１０］上記適用例に係る有機ＥＬ装置の検査方法において、前記基準部は、前記成膜の位置精度を判断する目盛りであることが好ましい。

この方法によれば、目盛りが基準部となっているので、基板とマスクとの位置関係をより具体的に知ることができる。これにより、基板又はマスクの位置を補正する際、より正規の位置に近づけて補正することができる。

図１は、有機ＥＬ装置の構造を示す模式断面図である。以下、有機ＥＬ装置の構造を、図１を参照しながら説明する。なお、各構成要素は、断面的な位置関係を示すものであり、相対関係は度外視されている。

図１に示すように、有機ＥＬ装置１１は、発光領域１２において発光が行われるものであり、基板１３と、基板１３上に形成された回路素子層１４と、回路素子層１４上に形成された発光素子層１５と、発光素子層１５上に形成された陰極（共通電極）１６とを有する。基板１３としては、透光性を有する材料であり、例えば、ガラス基板、石英、プラスチック等が挙げられる（以下、「ガラス基板１３」と称する。）。また、図１に示す有機ＥＬ装置１１は、例えば、発光層４２から発した光がガラス基板１３側に射出されるボトムエミッション方式である。

回路素子層１４は、ガラス基板１３上にシリコン酸化膜（ＳｉＯ₂）からなる下地保護膜１７が形成され、下地保護膜１７上にＴＦＴ（Thin Film Transistor）素子１８が形成されている。詳しくは、下地保護膜１７上に、ポリシリコン膜からなる島状の半導体膜１９が形成されている。半導体膜１９には、ソース領域２１及びドレイン領域２２が不純物の導入によって形成されている。そして、不純物が導入されなかった部分がチャネル領域２３となっている。

更に、回路素子層１４には、下地保護膜１７及び半導体膜１９を覆うシリコン酸化膜等からなる透明なゲート絶縁膜２４が形成されている。ゲート絶縁膜２４上には、アルミニウム（Ａｌ）、モリブデン（Ｍｏ）、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）などからなるゲート電極２５が形成されている。ゲート絶縁膜２４及びゲート電極２５上には、透明な第１層間絶縁膜２６及び第２層間絶縁膜２７が形成されている。第１層間絶縁膜２６及び第２層間絶縁膜２７は、例えば、シリコン酸化膜（ＳｉＯ₂）、チタン酸化膜（ＴｉＯ₂）などから構成されている。ゲート電極２５は、半導体膜１９のチャネル領域２３に対応する位置に設けられている。

半導体膜１９のソース領域２１は、ゲート絶縁膜２４及び第１層間絶縁膜２６を貫通して設けられたコンタクトホール２８を介して、第１層間絶縁膜２６上に形成された信号線２９と電気的に接続されている。一方、ドレイン領域２２は、ゲート絶縁膜２４、第１層間絶縁膜２６、第２層間絶縁膜２７を貫通して設けられたコンタクトホール３１を介して、第２層間絶縁膜２７上に形成された画素電極３２と電気的に接続されている（図では、ゲート絶縁膜２４の貫通の図示を省略）。

画素電極３２は、発光領域１２（画素）毎に形成されている。また、画素電極３２は、透明のＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜からなり、例えば、平面視で略矩形の形状となっている。なお、回路素子層１４には、図示しない保持容量及びスイッチング用のトランジスタが形成されている。このようにして、回路素子層１４には、各画素電極３２に接続された駆動用のトランジスタが形成されている。

上記した画素電極３２を含む発光素子層１５は、マトリックス状に配置された発光素子を具備してガラス基板１３上に形成されている。詳述すると、発光素子層１５は、画素電極３２上に形成された機能層３３と、機能層３３を区画する隔壁３４とを主体として構成されている。機能層３３上及び隔壁３４上には、陰極１６が配置されている。画素電極３２と、機能層３３と、陰極１６とによって有機ＥＬ素子３５が構成されている。

回路素子層１４と隔壁３４との間には、絶縁層３６が形成されている。絶縁層３６は、例えば、シリコン酸化膜（ＳｉＯ₂）である。絶縁層３６は、隣り合う画素電極３２間の絶縁性を確保するために、画素電極３２の周縁部上に乗り上げるように形成されている。つまり、画素電極３２と絶縁層３６とは、平面的に一部が重なるように配置された構造となっている。また、絶縁層３６は、発光領域１２を除いた領域に形成されていることになる。

隔壁３４は、例えば、断面に見て傾斜面を有する台形状に形成されている。隔壁３４は、例えば、発光層４２を真空蒸着法を用いて形成する際、フォトマスク６１（図４参照）と基板側との間に所定の空隙をつくるために用いられる。絶縁層３６と隔壁３４とは、回路素子層１４上に、例えば、格子状に形成されており、発光領域１２を区画している。

機能層３３は、例えば、正孔注入輸送層４１と、発光層４２と、電子注入輸送層４３とが順に積層されており、これらが隔壁３４に囲まれた領域、すなわち開口部４４に形成されている。正孔注入輸送層４１は、正孔注入層４１ａと正孔輸送層４１ｂとが積層されて構成されている。電子注入輸送層４３は、電子輸送層４３ａと電子注入層４３ｂとが積層されて構成されている。

発光層４２は、エレクトロルミネッセンス現象を発現する有機発光物質（有機物）の層である。画素電極３２と陰極１６との間に電圧を印加することによって、発光層４２には、正孔注入輸送層４１から正孔が、また、陰極１６から電子が注入される。発光層４２において、正孔と電子とが結合したときに光を発する。

陰極１６は、電子注入輸送層４３及び隔壁３４を覆うように形成されている。言い換えれば、陰極１６は、発光層４２を挟んで画素電極３２の反対側に形成されている。陰極１６は、例えば、カルシウム（Ｃａ）及びアルミニウム（Ａｌ）の積層体である。陰極１６の膜厚は、例えば５０〜２００ｎｍである。

陰極１６の上には、水や酸素の侵入を防ぐための、樹脂などからなる封止層（図示せず）が積層されている。封止層は、例えばエポキシ樹脂、アクリル樹脂等からなる。なお、発光素子層１５と陰極１６とによって有機ＥＬ素子３５が構成される。

なお、有機ＥＬ装置１１は、ボトムエミッション方式に限定されず、発光層４２から発した光が封止層（図示せず）側に射出されるトップエミッション方式であってもよい。有機ＥＬ装置１１がトップエミッション方式である場合、ガラス基板１３に代えて透明な材料及び不透明な材料のいずれを用いてもよい。この場合、陰極１６には透光性を有する導電材料が用いられ、封止層には透光性を有する材料が用いられる。

図２は、有機ＥＬ装置の構造を示す模式図である。（ａ）は、有機ＥＬ装置の構造を示す模式平面図である。（ｂ）は、（ａ）の有機ＥＬ装置のＡ部を拡大して示す模式拡大図である。（ｃ）は、（ａ）の有機ＥＬ装置のＢ部を拡大して示す模式拡大図である。以下、有機ＥＬ装置の構造を、図２を参照しながら説明する。

なお、図２に示す有機ＥＬ装置１１は、発光層４２の材料（発光層材料）を蒸着させたときの状態を示しており、陰極１６及び電子注入輸送層４３等の図示を省略している。また、有機ＥＬ装置１１は、例えば、マザーガラスに複数配置されているうちの１つを示している。

図２に示すように、有機ＥＬ装置１１は、有機ＥＬ素子３５（図１参照）により得られた光を表示光として出力するようになっており、画素領域５１と、検査領域５２と、を有する。

画素領域５１は、画素５６を複数有している。画素５６は、表示の最小単位であり、例えば、３つのサブ画素５６ａ〜５６ｃから構成されている。具体的には、画素５６は、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）のサブ画素５６ａ，５６ｂ，５６ｃで構成されている。

検査領域５２は、発光層４２を蒸着法によって形成する際、フォトマスク６１と有機ＥＬ装置１１との位置ズレを検査するために用いられ、画素領域５１の外側（画素領域５１の周囲）に設けられている。具体的には、検査領域５２は、有機ＥＬ装置１１における画素領域５１を除く対角の２箇所に形成されている。

１つの有機ＥＬ装置１１毎に検査領域５２が設けられているので、例えば、複数のフォトマスク６１（図４参照）を貼りあわせたフォトマスク群で複数の有機ＥＬ装置１１に蒸着を行うような製造方法の場合、個々のフォトマスク６１に位置ズレが生じていたとしても、それぞれの有機ＥＬ装置１１の位置ズレ検査を行うことができる。

検査領域５２には、Ｒの発光層材料４２ａの蒸着位置を検査する第１検査部分５３と、Ｇの発光層材料４２ｂの蒸着位置を検査する第２検査部分５４と、Ｂの発光層材料４２ｃの蒸着位置を検査する第３検査部分５５と、が形成されている。つまり、Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれの色の発光層材料４２ａ，４２ｂ，４２ｃの位置ズレを、単独で検査することが可能となっている。

第１検査部分５３には、フォトマスク６１（開口部７１、図４参照）と有機ＥＬ装置１１との位置ズレ傾向を判断するための、第１枠５３ａと第２枠５３ｂとが形成されている。第１枠５３ａ及び第２枠５３ｂは、例えば、金属膜でパターンニングされている。第１枠５３ａは、良好と不良との境界であることを示している。第２枠５３ｂは、第１枠５３ａの内側に形成されており、第１枠５３ａよりも位置ズレの程度が良好の範囲であることを示している。なお、第２検査部分５４及び第３検査部分５５も、第１検査部分５３と同様に構成されている。

第１枠５３ａの大きさは、例えば、２０μｍ×２０μｍである。具体的には、中心線を境に＋側に１０μｍ、−側に１０μｍの大きさである。第２枠５３ｂの大きさは、例えば、１０μｍ×１０μｍである。具体的には、中心線を境に＋側に５μｍ、−側に５μｍの大きさである。この大きさは、良否の規格に合わせて設定することが望ましい。

第１検査部分５３において、Ｒの発光層材料４２ａの蒸着位置が第２枠５３ｂの中にあることから、フォトマスク６１と有機ＥＬ装置１１との位置関係が、極めて良好な関係にあることがわかる。

また、第２検査部分５４において、Ｇの蒸着位置が第２枠５４ｂ上であることから、Ｒの蒸着位置より位置精度が低下するものの、フォトマスク６１と有機ＥＬ装置１１との位置関係が良好な関係にあると言える。

また、第３検査部分５５において、Ｂの蒸着位置が規格の境界である第１枠５５ａより外側にあることから、フォトマスク６１と有機ＥＬ装置１１との位置関係が不良であると言える。

以上のことから、ＲとＧの位置精度が良好であるにもかかわらず、Ｂの位置精度が不良であるので、この有機ＥＬ装置１１は不良であると判断できる。Ｒ，Ｇ，Ｂの全ての蒸着位置が規格内である場合に、有機ＥＬ装置１１が良品であると判断できる。

また、検査領域５２が有機ＥＬ装置１１の対角の２箇所に設けられていることにより、フォトマスク６１と有機ＥＬ装置１１との回転方向のズレ（角度位置ズレ）を確認することができる。図２に示す検査領域５２では、第１検査部分５３、第２検査部分５４、第３検査部分５５とも、対角の２箇所で蒸着位置に差がないことから、回転方向の大きなズレはないものと判断できる。

図３及び図４は、有機ＥＬ装置を製造する際に用いるフォトマスクの製造方法を示す模式断面図である。以下、フォトマスクの製造方法を、図３及び図４を参照しながら説明する。なお、図４（ｅ）に示すフォトマスク６１は、例えば、マザー基板に複数並べられて用いられる。つまり、このフォトマスク群を用いることにより、複数の有機ＥＬ装置１１に対して一度に蒸着処理を行うことができる。又言い換えれば、複数のフォトマスク６１が個々に貼り付けられているので、上記したように、有機ＥＬ装置１１の位置ズレ検査を１つずつ行えるようにすることが好ましい。

フォトマスク６１の製造方法は、まず、図３（ａ）に示すように、面方位が（１００）であるウエハ（単結晶シリコン基板）６２を用意し、このウエハ６２の一方の面（ここでは上面）に、マスクの開口部７１，７２（図４（ｅ）参照）に対応させた形状の開口部６３，６４を有するレジストパターン６５を形成する。

開口部６３は、有機ＥＬ装置１１の画素領域５１（図２参照）のサブ画素５６ａ〜５６ｃの位置に対応している。開口部６４は、発光層材料４２ａ〜４２ｃの蒸着位置を検査する検査領域５２（図２参照）の位置に対応している。

次に、図３（ｂ）に示すように、ウエハ６２をドライエッチング装置内に入れる。そして、ドライエッチング装置内にＣＣｌ₄ガス（保護膜形成用ガス）を導入して、このウエハ６２上に保護膜６６を形成する。保護膜６６は「−（ＣＣｌ₂）_n−」で示される重合体からなる。この保護膜６６は、レジストパターン６５の開口部６３，６４の側壁６３ａ，６４ａと底面（シリコンの露出面）６３ｂ，６４ｂ、及びレジストパターン６５の上面に形成される。

次に、図３（ｃ）に示すように、このドライエッチング装置内にＳＦ₆ガス（シリコン用のエッチングガス）を導入して、ウエハ６２に対するドライエッチングを行う。ここで、開口部６３，６４の側壁６３ａ，６４ａ（図３（ｂ）参照）の保護膜６６は、レジストパターン６５の上面及び開口部６３，６４の底面６３ｂ，６４ｂの保護膜６６よりもエッチングされ難いため、開口部６３，６４の側壁６３ａ，６４ａの保護膜６６が残った状態で、ウエハ６２の開口部６３，６４の部分がエッチングされて凹部６７，６８が生じる。

次に、図３（ｄ）に示すように、このドライエッチング装置内にＣＣｌ₄ガスを導入して、ウエハ６２上に保護膜６６を形成する。これにより、シリコンの露出面（ウエハ６２の凹部６７，６８とレジストパターン６５の上面に保護膜６６が形成される。

次に、図４（ａ）に示すように、このドライエッチング装置内にＳＦ₆ガスを導入してウエハ６２に対するドライエッチングを行い、凹部６７，６８が所定の深さとなるまで、このドライエッチングと保護膜形成を繰り返す。このように、保護膜形成とエッチングを所定の条件で繰り返すタイムモジュール法を採用することにより、レジストパターン６５の開口部６３，６４の位置に、フォトマスク６１の開口部７１（第１開口孔），７２（第２開口孔）に対応する凹部６７，６８を所定深さで、且つ側壁６７ａ，６８ａがウエハ６２面に対して垂直となるように形成することができる。

なお、タイムモジュール法で使用する保護膜形成用ガスとエッチングガスの組み合わせとしては、上述のＣＣｌ₄ガスとＳＦ₆ガス以外に、ＣＨＦ₃ガスとＣＦ₄ガス、ＣＨＦ₃ガスとＳＦ₆ガス、Ｃ₃Ｆ₆ガスとＣＦ₄ガス等が挙げられる。なお、レジストパターン６５は、当初より薄い厚さで残存している。

次に、図４（ｂ）に示すように、レジストパターン６５をウエハ６２から除去して洗浄を行った後、熱酸化を行ってウエハ６２の全面に酸化シリコン膜６９を形成する。

次に、図４（ｃ）に示すように、ウエハ６２の下面の酸化シリコン膜６９に、薄肉部分に対応させた開口部７６を形成する。

次に、図４（ｄ）に示すように、ウエハ６２を８０℃のテトラメチル水酸化アンモニウム（以下「ＴＭＡＨ」と略称する。）の４質量％水溶液に所定時間浸漬する。これにより、開口部７６の部分のシリコンが、結晶方位依存性によって異方性ウエットエッチングされる。なお、水酸化カリウム（ＫｏＨ）を用いて異方性エッチングを施すようにしてもよい。

これにより、壁面７７ａの面方位が（１１１）である凹部７７が、ウエハ６２の開口部７６の部分に形成される。その結果、ウエハ６２の開口部形成領域７５の下面側の部分が除去されて、凹部６７，６８は貫通穴となる。ウエハ６２の開口部形成領域７５（図４（ｅ）参照）は、一定厚さ（例えば厚さ２０μｍ）の薄肉部分となる。ウエハ６２の下面側の周縁部分７８（図４（ｅ）参照）は凸部（厚肉部分）となって残る。

ここで、ウエハ６２のＴＭＡＨ水溶液への浸漬時間は、ウエハ６２の薄肉部分の設定厚さに応じて設定する。なお、シリコンと酸化シリコンとの場合のＴＭＡＨ水溶液のエッチング選択比は１０００に近いため、ＴＭＡＨ水溶液を使用することによって、酸化シリコン膜６９を比較的薄く設けた場合でも、非常に深いエッチングを比較的短時間で行うことができる。

また、下面側の凹部７７の壁面７７ａは、シリコンの結晶方位（１１１）に沿って、ウエハ６２面の（１００）に対して５４．７４°の角度で斜めに（対向する壁面７７ａ同士の間隔がウエハ６２下面から上面に向かって小さくなるように）テーパ状に形成される。

次に、図４（ｅ）に示すように、ウエハ６２の全面から酸化シリコン膜６９を除去する。以上により、図に示す断面形状を有するフォトマスク６１が得られる。詳述すると、フォトマスク６１には、１つの画素５６において１つの開口部７１が形成されている。また、フォトマスク６１には、有機ＥＬ装置１１の検査領域５２に蒸着させるための開口部７２が形成されている。

図５は、有機ＥＬ装置の製造方法を工程順に示す工程図である。図６は、有機ＥＬ装置の製造方法のうち、発光層の製造方法を工程順に示す工程図である。図７は、発光層の形成及び検査を行う蒸着装置の構造を示す模式平面図である。以下、有機ＥＬ装置の製造方法を、図５〜図７を参照しながら説明する。

図５に示すように、まず、ステップＳ１１では、ガラス基板１３上に回路素子層１４を形成する。回路素子層１４は、ＴＦＴ素子１８や保持容量（図示せず）、及びこれらの配線や駆動回路等を有する。

ステップＳ１２では、回路素子層１４上にＩＴＯ等からなる画素電極３２を形成する。具体的には、サブ画素５６ａ〜５６ｃ毎に画素電極３２を形成する。

ステップＳ１３では、回路素子層１４上及び画素電極３２上の一部に絶縁層３６及び隔壁３４を形成する。具体的には、まず、絶縁層３６の材料となる、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ₂）を、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法等により、回路素子層１４及び画素電極３２上を覆うように形成する。次に、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を用いて、発光領域１２に開口部を形成する。次に、同様の方法を用いて、絶縁層３６上に隔壁３４を形成する。

ステップＳ１４では、画素電極３２上に正孔注入輸送層４１を形成する。具体的には、画素電極３２上に正孔注入層４１ａを成膜し、正孔注入層４１ａ上に正孔輸送層４１ｂを成膜する。

ステップＳ１５では、正孔注入輸送層４１上に発光層４２を成膜する。なお、発光層４２は、真空蒸着法を用いて成膜する。また、発光層４２の形成は、図７に示す蒸着装置８１において行われる。以下、蒸着装置８１の構造を、図７を参照しながら簡単に説明する。

蒸着装置８１は、前工程から蒸着装置８１内に有機ＥＬ装置１１を搬入する搬入チャンバ８２と、蒸着装置８１内から次工程に有機ＥＬ装置１１を搬出する搬出チャンバ８３とを有する。更に、蒸着装置８１は、有機ＥＬ装置１１にＲの発光層材料４２ａを蒸着するためのＲ蒸着チャンバ８４と、Ｇの発光層材料４２ｂを蒸着するためのＧ蒸着チャンバ８５と、Ｂの発光層材料４２ｃを蒸着するためのＢ蒸着チャンバ８６と、を有する。

また、蒸着装置８１は、Ｒ，Ｇ，Ｂの発光層材料４２ａ〜４２ｃの蒸着位置を検査する検査チャンバ８７を有する。検査チャンバ８７には、蛍光顕微鏡ユニット（図示せず）が備えられている。蛍光顕微鏡ユニットを用いることにより、有機ＥＬ装置１１に蒸着したパターン位置を基に、フォトマスク６１と有機ＥＬ装置１１との位置ズレを求めることができる。以下、有機ＥＬ装置１１に発光層４２を形成する方法を、図６を参照しながら説明する。

まず、図６に示すように、ステップＳ２１では、有機ＥＬ装置１１の画素領域５１及び検査領域５２に、Ｒの発光層材料４２ａを蒸着する。まず、搬入チャンバ８２を介して前工程の製造装置からＲ蒸着チャンバ８４の中に、有機ＥＬ装置１１を搬送する。

次に、有機ＥＬ装置１１の上方にフォトマスク６１を配置する。ここで、フォトマスク６１と有機ＥＬ装置１１とは、隔壁３４によって高さ方向に所定の空隙をもって配置される。また、フォトマスク６１は、上記の方法で製造されたものを使用する。

そして、Ｒの発光層材料４２ａからなるターゲットを用いて真空蒸着を行う。具体的には、上記したフォトマスク６１を介して、有機ＥＬ装置１１の画素領域５１及び検査領域５２にＲの発光層材料４２ａを蒸着する。Ｒのサブ画素領域には、Ｒの発光層４２が層形成される。また、検査領域５２の第１検査部分５３には、Ｒの発光層材料４２ａ（蒸着パターン）が蒸着する。

ステップＳ２２では、Ｒの蒸着パターンの位置ズレを検査する。まず、有機ＥＬ装置１１を、Ｒ蒸着チャンバ８４から検査チャンバ８７に搬送する。次に、有機ＥＬ装置１１の第１検査部分５３に紫外線を照射して蒸着パターンを励起させる。そして、蛍光顕微鏡によって、フォトルミネッセンス光を観察し、Ｒの蒸着パターンの位置精度を検査する。

検査方法としては、上記したように、蒸着パターンが第１枠５３ａの中に納まったか、第２枠５３ｂの中に納まったか、又は、第１枠５３ａより外側に出てしまったかを見て、フォトマスク６１の位置ズレを判断する。また、２つの第１検査部分５３の蒸着パターンの位置から、フォトマスク６１の回転ズレも検査する。ここで求めた位置精度は、後のＧ，Ｂの蒸着パターンの位置精度を加えて、次回の蒸着の際のアライメントに反映させる。

ステップＳ２３では、画素領域５１及び検査領域５２に、Ｇの発光層材料４２ｂを蒸着する。まず、有機ＥＬ装置１１を、検査チャンバ８７からＧ蒸着チャンバ８５に搬送する。次に、フォトマスク６１の開口部７１の位置を、Ｇのサブ画素５６ｂの位置になるようにフォトマスク６１を配置する。

その後、Ｇの発光層材料４２ｂからなるターゲットを用いると共に、フォトマスク６１を介して画素領域５１と検査領域５２の第２検査部分５４とにＧの発光層材料４２ｂを蒸着する。以上により、Ｇのサブ画素領域には、Ｇの発光層４２が層形成される。また、検査領域５２の第２検査部分５４には、Ｇの発光層材料４２ｂ（蒸着パターン）が蒸着する。

ステップＳ２４では、Ｇの蒸着パターンの位置ズレを検査する。まず、有機ＥＬ装置１１を、Ｇ蒸着チャンバ８５から検査チャンバ８７に搬送する。次に、有機ＥＬ装置１１の第２検査部分５４に紫外線を照射して蒸着パターンを励起させる。そして、蛍光顕微鏡によって、フォトルミネッセンス光を観察し、上記した方法を用いて、Ｇの蒸着パターンの位置精度を検査する。

ステップＳ２５では、画素領域５１及び検査領域５２に、Ｂの発光層材料４２ｃを蒸着する。まず、有機ＥＬ装置１１を、検査チャンバ８７からＢ蒸着チャンバ８６に搬送する。次に、フォトマスク６１の開口部７１の位置を、Ｂのサブ画素５６ｃの位置になるようにフォトマスク６１を配置する。

その後、Ｂの発光層材料４２ｃからなるターゲットを用いると共に、フォトマスク６１を介して画素領域５１と検査領域５２の第３検査部分５５とにＢの発光層材料４２ｃを蒸着する。以上により、Ｂのサブ画素領域には、Ｂの発光層４２が層形成される。また、検査領域５２の第３検査部分５５には、Ｂの発光層材料４２ｃ（蒸着パターン）が蒸着する。

ステップＳ２６では、Ｂの蒸着パターンの位置ズレを検査する。まず、有機ＥＬ装置１１を、Ｂ蒸着チャンバ８６から検査チャンバ８７に搬送する。次に、有機ＥＬ装置１１の第３検査部分５５に紫外線を照射して蒸着パターンを励起させる。そして、蛍光顕微鏡によって、フォトルミネッセンス光を観察し、上記した方法を用いて、Ｂの蒸着パターンの位置精度を確認する。

ステップＳ２７では、検査結果からアライメント補正値を求める。具体的には、以上のステップにより、Ｒ，Ｇ，Ｂの発光層材料の蒸着位置を求めることができる。そして、これらの検査結果から、良品率が最も高くなるように、フォトマスク６１のアライメント補正値を算出する。つまり、３色の平均で良好となる位置に補正する。そして、この補正値を、次回のＲ，Ｇ，Ｂの蒸着の際に反映させる。以下、図５を参照しながら、有機ＥＬ装置１１の製造方法を引き続き説明する。

ステップＳ１６では、発光層４２上に電子注入輸送層４３を成膜する。具体的には、発光層４２上に電子輸送層４３ａを成膜し、電子輸送層４３ａ上に電子注入層４３ｂを成膜する。

ステップＳ１７では、電子注入輸送層４３を覆うように、陰極１６を成膜する。具体的には、電子注入輸送層４３及び隔壁３４を含む基板上の略全体に、例えば、カルシウム膜及びアルミニウム膜からなる陰極１６を積層する。

ステップＳ１８では、陰極１６を覆うように、封止層（図示せず）を形成する。以上により、有機ＥＬ装置１１が完成する。

以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られる。

（１）本実施形態によれば、フォトマスク６１の開口部７２が、画素領域５１の外側にある検査領域５２に対応する領域に形成されているので、画素領域５１に加えて検査領域５２にも発光層材料を成膜することが可能となる。よって、フォトマスク６１と基板との位置ズレを検査する際、例えば、発光層材料である有機物に紫外線を照射して位置を確認する検査を、検査領域に成膜された発光層材料を用いて行うことができる。これにより、画素領域５１に成膜された発光層材料にダメージ（例えば、劣化）を与えることなく検査を行うことが可能となり、製品の歩留まりを向上させることができる。また、検査によって合否が判断できるので、不良品を引き続く工程に流さないようにすることができる。これにより、かかるコストを抑えることができる。

（２）本実施形態によれば、検査領域５２に発光層材料を成膜した後に位置ズレの検査を行うので、例えば、封止した後で検査を行う場合と比較して、早く不良品を確認することが可能となり、かかるコストを削減することができる。

（３）本実施形態によれば、検査領域５２に第１枠５３ａや第２枠５３ｂが形成されているので、発光層材料の位置ズレの程度を確認することができる。更に、有機ＥＬ装置１１の２箇所に検査領域５２が設けられているので、フォトマスク６１と基板との回転ズレも確認することができる。よって、この位置ズレ情報を生かして基板に対するフォトマスク６１の位置を正規の位置に近づけるように補正することができる。その結果、有機ＥＬ装置１１の歩留まりを向上させることができる。

なお、実施形態は上記に限定されず、以下のような形態で実施することもできる。

（変形例１）
上記したように、有機ＥＬ装置１１の歩留まりを向上させるために、発光層材料４２ａ〜４２ｃの蒸着位置の検査結果から最も良品率が高くなるようにフォトマスク６１のアライメント補正値を算出して、この補正値を次回の蒸着の際に反映させることに限定されず、例えば、封止、チップ分割、パネル検査を行い、その後、塗り分け精度検査を行って良否の判断をした後、良品のみ実装を行うようにしてもよい。

（変形例２）
上記したように、フォトマスク６１と基板との位置ズレを修正する方法として、以下のような方法を用いるようにしてもよい。例えば、まず、Ｒの発光層材料４２ａを蒸着し、その後、位置ズレを検査する。次に、検査したＲの発光層材料４２ａの蒸着位置から、フォトマスク６１と基板との位置ズレの傾向を求め、次のＧの発光層材料４２ｂとＢの発光層材料４２ｃとの蒸着の際に、フォトマスク６１と基板との位置を修正するようにしてもよい。また、各色の発光層材料毎にフォトマスク６１と基板との位置ズレ傾向を求め、これを基にフォトマスク６１と基板との位置を修正して蒸着処理を行うようにしてもよい。

また、別の方法として、例えば、画素領域５１が蒸着されないように覆っておき、検査領域５２のみに蒸着して位置ズレを検査してから、画素領域５１に蒸着処理を行うようにしてもよい。これによれば、蒸着位置の不良が発生する前に蒸着位置の補正をすることが可能となり、歩留まりを向上させることができる。

（変形例３）
上記したように、検査領域５２に第１検査部分５３〜第３検査部分５５を設けることに限定されず、例えば、検査部分を１箇所のみ設け、この部分に３色の発光層材料を蒸着させるようにしてもよい。これによれば、色が重なって見にくくなる恐れがあるものの、枠のどの部分に蒸着したかを判断することが可能となり、位置ズレの傾向をつかむことができる。

（変形例４）
上記したように、検査領域５２が２箇所に設けられていることに限定されず、複数箇所に設けるようにしてもよい。これによれば、２箇所に設ける方法と比較して、より具体的に、フォトマスク６１と有機ＥＬ装置１１との位置ズレ傾向を確認することができる。

（変形例５）
上記したように、第１枠５３ａと第２枠５３ｂとを設けて位置ズレの傾向（精度）を求めることに限定されず、例えば、目盛りが形成されていてもよい。これによれば、蒸着した位置を目盛りで確認することができるので、より具体的に位置ズレの数値を求めることができる。

（変形例６）
上記したように、１つのフォトマスク６１を色発光層４２毎に移動させて用いることに代えて、例えば、各色発光層４２の蒸着をそれぞれ専用のフォトマスク６１を用いて行うようにしてもよい。

有機ＥＬ装置の構造を示す模式断面図。 有機ＥＬ装置の構造を示す模式図であり、（ａ）は有機ＥＬ装置の構造を示す模式平面図、（ｂ）は（ａ）の有機ＥＬ装置のＡ部を拡大して示す模式拡大図、（ｃ）は（ａ）の有機ＥＬ装置のＢ部を拡大して示す模式拡大図。 有機ＥＬ装置の製造に用いるフォトマスクの製造方法を示す模式断面図。 有機ＥＬ装置の製造に用いるフォトマスクの製造方法を示す模式断面図。 有機ＥＬ装置の製造方法を工程順に示す工程図。 有機ＥＬ装置の製造方法のうち、発光層の製造方法を工程順に示す工程図。 発光層の形成及び検査を行う蒸着装置の構造を示す模式平面図。

符号の説明

１１…有機ＥＬ装置、１２…発光領域、１３…ガラス基板、１４…回路素子層、１５…発光素子層、１６…陰極、１７…下地保護膜、１８…ＴＦＴ素子、１９…半導体膜、２１…ソース領域、２２…ドレイン領域、２３…チャネル領域、２４…ゲート絶縁膜、２５…ゲート電極、２６…第１層間絶縁膜、２７…第２層間絶縁膜、２８…コンタクトホール、２９…信号線、３１…コンタクトホール、３２…画素電極、３３…機能層、３４…隔壁、３５…有機ＥＬ素子、３６…絶縁層、４１…正孔注入輸送層、４２…発光層、４２ａ…Ｒの発光層材料、４２ｂ…Ｇの発光層材料、４２ｃ…Ｂの発光層材料、４３…電子注入輸送層、４４…開口部、５１…画素領域、５２…検査領域、５３…第１検査部分、５３ａ，５５ａ…第１枠、５３ｂ，５４ｂ…第２枠、５４…第２検査部分、５５…第３検査部分、５６…画素、５６ａ〜５６ｃ…サブ画素、６１…フォトマスク、６２…ウエハ、６３，６４…開口部、６３ａ，６４ａ…側壁、６５…レジストパターン、６６…保護膜、６７，６８…凹部、６７ａ，６８ａ…側壁、６９…酸化シリコン膜、７１，７２…開口孔としてのマスクの開口部、７６…開口部、７７…凹部、７７ａ…壁面、７８…周縁部分、８１…蒸着装置、８２…搬入チャンバ、８３…搬出チャンバ、８４…Ｒ蒸着チャンバ、８５…Ｇ蒸着チャンバ、８６…Ｂ蒸着チャンバ、８７…検査チャンバ。

Claims (10)

1. 画素領域の一部に成膜させることが可能な第１開口孔と前記画素領域の外側の一部である検査領域に成膜させることが可能な第２開口孔とを有するマスクを、基板上に配置する工程と、
   前記マスクを介して前記基板上に有機物を成膜する工程と、
   前記第２開口孔を介して成膜された前記有機物の位置から、前記マスクと前記基板との位置ズレを検査する工程と、
   を有することを特徴とする有機ＥＬ装置の製造方法。
2. 請求項１に記載の有機ＥＬ装置の製造方法であって、
   前記有機物を成膜する工程は、前記有機物は発光層を含み、複数の発光色の前記発光層を有する前記有機物のそれぞれを前記基板上の前記検査領域に成膜することを特徴とする有機ＥＬ装置の製造方法。
3. 請求項１又は請求項２に記載の有機ＥＬ装置の製造方法であって、
   前記検査する工程の後、検査結果を基に前記基板又は前記マスクの位置を正規の位置に補正する工程を有することを特徴とする有機ＥＬ装置の製造方法。
4. 請求項１又は請求項２に記載の有機ＥＬ装置の製造方法であって、
   前記画素領域に成膜する前に、前記検査領域に成膜及び位置ズレの検査をし、検査結果を基に前記基板又は前記マスクの位置を正規の位置に補正する工程を有することを特徴とする有機ＥＬ装置の製造方法。
5. 請求項３又は請求項４に記載の有機ＥＬ装置の製造方法であって、
   前記成膜する工程と前記補正する工程とは、前記有機物の色毎に交互に繰り返すことを特徴とする有機ＥＬ装置の製造方法。
6. 画素領域の一部に成膜させることが可能な第１開口孔と前記画素領域の外側の一部である検査領域に成膜させることが可能な第２開口孔とを有するマスクを介して、基板上の前記検査領域に有機物を成膜する工程と、
   前記検査領域に成膜された前記有機物に紫外線を照射して、フォトルミネッセンス光を検出する工程と、
   前記検査領域に形成された基準部に対して前記有機物の位置を求める工程と、
   を有することを特徴とする有機ＥＬ装置の検査方法。
7. 請求項６に記載の有機ＥＬ装置の検査方法であって、
   前記検査領域は、前記画素領域を除いた領域における前記画素領域の対角方向の少なくとも２箇所に形成されていることを特徴とする有機ＥＬ装置の検査方法。
8. 請求項６又は請求項７に記載の有機ＥＬ装置の検査方法であって、
   前記基準部は、前記有機物の成膜位置が良好の範囲又は不良の範囲であることを判断する枠であることを特徴とする有機ＥＬ装置の検査方法。
9. 請求項８に記載の有機ＥＬ装置の検査方法であって、
   前記枠は、前記良好と前記不良との境界を示す第１枠と、前記第１枠よりも良好の範囲であることを示す第２枠と、を有することを特徴とする有機ＥＬ装置の検査方法。
10. 請求項６又は請求項７に記載の有機ＥＬ装置の検査方法であって、
    前記基準部は、前記成膜の位置精度を判断する目盛りであることを特徴とする有機ＥＬ装置の検査方法。

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