CN104755648A - 成膜掩膜 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种成膜掩膜，用于使蒸镀材料覆盖于基板上而形成薄膜图案，在该成膜掩膜中，具备：薄板状的磁性金属部件(1)，其在与上述薄膜图案相对应的位置设置有形状尺寸比该薄膜图案大的贯通孔(4)；和树脂制的薄膜(2)，其与上述磁性金属部件(1)的一个面紧贴而设置，且在上述贯通孔(4)内在与上述薄膜图案相对应的位置形成有形状尺寸与该薄膜图案相同的开口图案(5)，且可见光可透过薄膜(2)，上述开口图案(5)设置于开口图案形成区域(7)内，该开口图案形成区域(7)在上述贯通孔(4)内由上述磁性金属部件(1)的厚度与上述蒸镀材料相对于上述薄膜面的最大入射角度所决定的蒸镀的阴影的区域(6)所包围。

Description

成膜掩膜
技术领域
本发明涉及一种成膜掩膜，尤其是涉及排除因蒸镀材料所通过的开口的边缘部而产生的蒸镀的阴影对成膜产生的影响从而能够进行厚度均匀的薄膜图案的蒸镀的成膜掩膜。
背景技术
现有的成膜掩膜由薄的开口图案形成层、比较厚的支承层、以及将该开口图案形成层与支承层接合的接合层所构成的3层金属层而形成，蚀刻开口图案形成层、支承层以及接合层，形成贯通上述各层的贯通开口(例如，参照专利文献1)。
在这种情况下，使用各自的抗蚀剂图案来蚀刻开口图案形成层与支承层，在开口图案形成层设置有宽度最小的开口图案，在支承层设置有宽度比开口图案大的贯通孔。
专利文献1：日本特开2004-183024号公报
然而，在这种现有的成膜掩膜中，开口图案不考虑由支承层的厚度和蒸镀材料相对于掩膜面的最大入射角度所决定的蒸镀的阴影对成膜产生的影响而形成于贯通孔内，因此在形成开口图案以及贯通孔的各抗蚀剂图案的对准偏移的情况下，开口图案的一部分覆盖于上述蒸镀的阴影的部分，而可能无法在基板上形成膜厚均匀的薄膜图案。
发明内容
因此，本发明应对这种问题点，而目的在于提供一种成膜掩膜，其排除因蒸镀材料所通过的开口的边缘部而产生的蒸镀的阴影对成膜产生的影响，而能够进行厚度均匀的薄膜图案的蒸镀。
为了实现上述目的，第1发明的成膜掩膜用于使蒸镀材料覆盖于基板上而形成薄膜图案，在上述成膜掩膜中，具备：薄板状的磁性金属部件，其在与上述薄膜图案相对应的位置设置有形状尺寸比该薄膜图案大的贯通孔；和树脂制的薄膜，其与上述磁性金属部件的一个面紧贴而设置，且在上述贯通孔内在与上述薄膜图案相对应的位置形成有形状尺寸与该薄膜图案相同的开口图案，且可见光可透过该薄膜，上述开口图案设置于开口图案形成区域内，该开口图案形成区域在上述贯通孔内由上述磁性金属部件的厚度与上述蒸镀材料相对于上述薄膜面的最大入射角度所决定的蒸镀的阴影的区域所包围。
另外，第2发明的成膜掩膜用于使蒸镀材料覆盖于基板上而以恒定的排列间距排列形成多个薄膜图案，在上述成膜掩膜中，具备：薄板状的磁性金属部件，其设置有以与上述薄膜图案相同的排列间距排列且形状尺寸比该薄膜图案大的贯通孔；和树脂制的薄膜，其与上述磁性金属部件的一个面紧贴而设置，且在上述贯通孔内在与上述薄膜图案相对应的位置形成有形状尺寸与该薄膜图案相同的开口图案，且可见光可透过该薄膜，上述开口图案设置于开口图案形成区域内，该开口图案形成区域在上述贯通孔内由上述磁性金属部件的厚度与上述蒸镀材料相对于上述薄膜面的最大入射角度所决定的蒸镀的阴影的区域所包围。
在该情况下，优选，上述开口图案形成区域的在与上述贯通孔的排列方向相同的方向的宽度，至少等于将上述开口图案的在与上述贯通孔的排列方向相同的方向的宽度加上上述开口图案的在相同方向的位置偏移允许值的2倍值所得的值。
更加优选，上述贯通孔的排列方向的宽度，等于将上述开口图案形成区域的在与上述贯通孔的排列方向相同的方向的宽度加上上述蒸镀的阴影的区域的在与上述贯通孔的排列方向相同的方向的宽度的2倍值所得的值。
上述磁性金属部件可以为镍、镍合金、殷钢或者殷钢合金。
另外，上述薄膜可以为聚酰亚胺。
并且，优选，将设置有内含上述贯通孔的大小的开口的框状的框架的一端面、与上述磁性金属部件的一个面的周边区域接合而进行设置。
根据本发明，能够排除因磁性金属部件的贯通孔的边缘部而产生的蒸镀的阴影对成膜产生的影响，来进行厚度均匀的薄膜图案的蒸镀。因此，例如当通过蒸镀形成机EL显示面板的有机EL层时，能够形成膜厚均匀的有机EL层，能够得到在显示面板的整个面均匀的发光特性。
附图说明
图1是表示本发明所涉及的成膜掩膜的实施方式的立体图。
图2是表示放大图1的一部分剖面并且将上下反转的A向视图。
图3是对本发明所涉及的成膜掩膜的制造进行说明的工序图，是表示直到开口图案形成前的工序的剖视图。
图4是对上述开口图案的形成工序进行说明的剖视图，表示本发明的成膜掩膜的磁性金属部件与设置有开口图案的形成目标的基准基板的无对准偏移的情况。
图5是对上述开口图案的形成工序进行说明的剖视图，表示本发明的成膜掩膜的磁性金属部件与设置有开口图案的形成目标的基准基板的对准偏移在允许范围内产生的情况。
具体实施方式
以下，基于附图对本发明的实施方式进行详细的说明。图1是表示本发明所涉及的成膜掩膜的实施方式的立体图，图2是表示放大图1的一部分剖面并且将上下反转的A向视图。该成膜掩膜用于使蒸镀材料覆盖于基板上而以恒定的排列间距排列形成多个薄膜图案，构成为具备磁性金属部件1、薄膜2以及框架3。
上述磁性金属部件1是厚度为30μm～50μm左右的由镍、镍合金、殷钢或者殷钢合金等磁性金属材料构成的薄板(片)状的部件，设置有贯通孔4，该贯通孔4以与薄膜图案相同的排列间距排列且该贯通孔4的形状尺寸比该薄膜图案大。
以与上述磁性金属部件1的一个面紧贴的方式设置有薄膜2。该薄膜2是厚度为10μm～30μm左右的聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等可见光可透过的树脂制的薄膜，在上述磁性金属部件1的贯通孔4内，在与薄膜图案相对应的位置，形成有形状尺寸与该薄膜图案相同地贯通的开口图案5。
在这种情况下，如图2所示，开口图案5形成于开口图案形成区域7内，该开口图案形成区域7在上述贯通孔4内由磁性金属部件1的厚度t与蒸镀材料相对于薄膜2面的最大入射角度θ所决定的蒸镀的阴影的区域6(t×tanθ)包围。
这里，优选上述开口图案形成区域7的在与上述贯通孔4的排列方向(图2所示的X方向)相同的方向的宽度W1，至少等于开口图案5的在与上述贯通孔4的排列方向(X方向)相同的方向的宽度W2加上开口图案5的在相同方向的位置偏移允许值α的2倍值而得的值(W2+2α)。即，优选W1≥(W2+2α)。
为了使开口图案形成区域7的在X方向的宽度W1如前所述那样成为至少等于开口图案5的在X方向的宽度W2加上开口图案5的在相同方向的位置偏移允许值α的2倍值而得的值(W2+2α)的宽度，调整磁性金属部件1的厚度t、以及该磁性金属部件1的在邻接的贯通孔4之间的部分的邻接方向(X方向)的宽度W3中的至少任一方即可。
更加详细地说，当相互邻接的开口图案5之间的间隔足够大时，将磁性金属部件1的厚度t设定为能够确保充分的刚性的厚度，之后，决定磁性金属部件1的在邻接的贯通孔4之间的部分的X方向的宽度W3，以使由蒸镀的阴影的区域6所包围的开口图案形成区域7的在X方向的宽度W1等于(W2+2α)即可。
相反地，当相互邻接的开口图案5之间的间隔不足够大时，首先，设定磁性金属部件1的在邻接的贯通孔4之间的部分的X方向的宽度W3，之后，决定磁性金属部件1的厚度t来调整蒸镀的阴影的区域6的宽度，以使开口图案形成区域7的在X方向的宽度W1至少等于(W2+2α)即可。
这样，根据所要形成的开口图案5的排列间距P(等于薄膜图案的排列间距)，适当地设定磁性金属部件1的厚度t以及在邻接的贯通孔4间的部分的X方向的宽度W3。
在上述磁性金属部件1的一个面的周边区域，以将一端面3a与上该周边区域接合的方式设置有框状的框架3，该框架3设置有内含多个贯通孔4的大小的开口8(参照图3(d))。该框架3对所架设的磁性金属部件1以及薄膜2进行支承，由厚度为几mm～几十mm的热膨胀系数小的殷钢或者殷钢合金形成。
接下来，对这样构成的成膜掩膜的制造进行说明。此处，对以下所要制造的成膜掩膜的规格的情况进行说明。
(成膜掩膜的规格)
·开口图案5(条纹图案)的开口宽度：W2
·开口图案5的排列间距：P
·开口图案5的位置偏移的允许值：α
另外，在以下的说明中，对蒸镀材料相对于掩膜面的最大入射角度为θ并使用预先规定厚度为t的磁性金属部件1的情况进行描述。
首先，在厚度为t的片状的由殷钢所构成的磁性金属部件1的一个面喷涂例如液态的聚酰亚胺，之后，使之干燥，而形成厚度均匀的聚酰亚胺的薄膜2(参照图3(a))。
接下来，在磁性金属部件1的另一面涂覆例如正型的光致抗蚀剂并使之干燥，之后，使用在例如将要形成贯通孔4的部分具有开口的光掩模，曝光上述光致抗蚀剂。之后，进行显影，形成在将要形成贯通孔4的部分具有开口9的抗蚀剂掩模10(参照图3(b))。
在这种情况下，若根据上述成膜掩膜的规格进行计算，则开口图案形成区域7的宽度W1成为(W2+2α)。另外，由于磁性金属部件1的厚度为t，蒸镀材料相对于掩膜面的最大入射角为θ，所以蒸镀的阴影的区域6的宽度成为t×tanθ。因此，将要形成于磁性金属部件1的贯通孔4的宽度W4为
W4＝W1+2t×tanθ
＝W2+2α+2t×tanθ。
因此，抗蚀剂掩模10的开口9是宽度为W4的条纹图案。
接着，使用上述抗蚀剂掩模10，蚀刻磁性金属部件1。由此，在磁性金属部件1，以排列间距P形成有到达上述薄膜2面的宽度为W4的条纹状的贯通孔4(参照图3(c))。这里，根据磁性金属部件1的材料而适当地选择所使用的蚀刻液。
在这种情况下，邻接的贯通孔4之间的部分的宽度W3为
W3＝P-W4
＝P-W2-2(α+t×tanθ)。
之后，利用激光加工除去与上述磁性金属部件1的周边区域相对应的薄膜2的部分，使磁性金属部件1的周边区域的部分露出，之后，将带有薄膜2的上述磁性金属部件1架设于框状的框架3的一端面3a，将磁性金属部件1的周边部与框架3的一端面3a点焊而将框架3与磁性金属部件1接合(参照图3(d))。
接下来，将设置有上述贯通孔4的带有薄膜2的磁性金属部件1定位并载置于基准基板12上，该基准基板12预先形成有作为开口图案5的形成目标的基准图案11。此时，以薄膜2成为基准基板12侧的方式载置于基准基板12上(参照图3(e))。另外，基准基板12将形成有基准图案11的面12a作为下侧，使薄膜2紧贴于与该面12a相反的一侧的面12b即可。由此，在激光加工薄膜2而形成开口图案5时，能够避免基准图案11受到损伤。
接下来，使用例如波长为400nm以下的例如KrF248nm的准分子激光，对薄膜2的与上述基准图案11相对应的部分照射激光L，来对薄膜2进行激光加工。由此，在薄膜2形成宽度为W2的条纹状的开口图案5(参照图4(a)、(b))。在这种情况下，预先利用成像相机拍摄上述基准图案11，检测该基准图案11的位置，根据该检测结果，相对移动基准基板12侧以及图示省略的激光加工装置，将激光L定位于基准图案11上，之后，实施薄膜2的激光加工。此外，图4(a)、(b)表示在基准基板12与磁性金属部件1的对准中无位置偏移的情况。在这种情况下，开口图案5形成于磁性金属部件1的贯通孔4的中心，当然能够排除蒸镀时蒸镀的阴影的影响。
如图5(a)所示，在基准基板12与磁性金属部件1的对准在位置偏移的允许值α内偏移的情况下，进行激光加工而形成的开口图案5的位置如图5(b)所示那样，从磁性金属部件1的贯通孔4的中心在X方向最大偏移α而形成。然而，由于磁性金属部件1的贯通孔4的宽度W4形成为(W2+2α+2t×tanθ)，所以即使开口图案5的位置偏移量为允许极限α，开口图案5也形成于被蒸镀的阴影的区域6所包围的区域内，能够排除在蒸镀时蒸镀的阴影对成膜产生的影响。
此外，在以上的说明中，对用于以恒定的排列间距排列而形成薄膜图案的成膜掩膜进行了描述，然而本发明并不局限于此，薄膜图案的排列也可以不规则。在这种情况下，只要成膜掩膜的开口图案5设置于在贯通孔4内由磁性金属部件1的厚度与蒸镀材料相对于薄膜2面的最大入射角度θ所决定的蒸镀的阴影的区域6所包围的开口图案形成区域7内，就能够排除蒸镀时上述蒸镀的阴影对成膜产生的影响，从而能够形成厚度均匀的薄膜图案。
符号说明：
1...磁性金属部件；2...薄膜；3...框架；4...贯通孔；5...开口图案；6...蒸镀的阴影的区域；7...开口图案形成区域；8...框架的开口。

Claims (7)

1.一种成膜掩膜，用于使蒸镀材料覆盖于基板上而形成薄膜图案，
所述成膜掩膜的特征在于，
具备：
薄板状的磁性金属部件，其在与所述薄膜图案相对应的位置设置有形状尺寸比该薄膜图案大的贯通孔；和
树脂制的薄膜，其与所述磁性金属部件的一个面紧贴而设置，且在所述贯通孔内在与所述薄膜图案相对应的位置形成有形状尺寸与该薄膜图案相同的开口图案，且可见光可透过该薄膜，
所述开口图案设置于开口图案形成区域内，该开口图案形成区域在所述贯通孔内由所述磁性金属部件的厚度与所述蒸镀材料相对于所述薄膜面的最大入射角度所决定的蒸镀的阴影的区域所包围。
2.一种成膜掩膜，用于使蒸镀材料覆盖于基板上而以恒定的排列间距排列形成多个薄膜图案，
所述成膜掩膜的特征在于，
具备：
薄板状的磁性金属部件，其设置有以与所述薄膜图案相同的排列间距排列且形状尺寸比该薄膜图案大的贯通孔；和
树脂制的薄膜，其与所述磁性金属部件的一个面紧贴而设置，且在所述贯通孔内在与所述薄膜图案相对应的位置形成有形状尺寸与该薄膜图案相同的开口图案，且可见光可透过该薄膜，
所述开口图案设置于开口图案形成区域内，该开口图案形成区域在所述贯通孔内由所述磁性金属部件的厚度与所述蒸镀材料相对于所述薄膜面的最大入射角度所决定的蒸镀的阴影的区域所包围。
3.根据权利要求2所述成膜掩膜，其特征在于，
所述开口图案形成区域的在与所述贯通孔的排列方向相同的方向的宽度，至少等于将所述开口图案的在与所述贯通孔的排列方向相同的方向的宽度加上所述开口图案的在相同方向的位置偏移允许值的2倍值所得的值。
4.根据权利要求3所述的成膜掩膜，其特征在于，
所述贯通孔的排列方向的宽度，等于将所述开口图案形成区域的在与所述贯通孔的排列方向相同的方向的宽度加上所述蒸镀的阴影的区域的在与所述贯通孔的排列方向相同的方向的宽度的2倍值所得的值。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的成膜掩膜，其特征在于，
所述磁性金属部件是镍、镍合金、殷钢或者殷钢合金。
6.根据权利要求1～4中任一项所述的成膜掩膜，其特征在于，
所述薄膜是聚酰亚胺。
7.根据权利要求1～4中任一项所述的成膜掩膜，其特征在于，
将设置有内含所述贯通孔的大小的开口的框状的框架的一端面、与所述磁性金属部件的一个面的周边区域接合而进行设置。
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