CN109440060B - 蒸镀用金属掩模基材及其制造方法、蒸镀用金属掩模及其制造方法 - Google Patents

蒸镀用金属掩模基材及其制造方法、蒸镀用金属掩模及其制造方法 Download PDF

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Abstract

蒸镀用金属掩模基材(10)包括具备表面以及与上述表面相反侧的面即背面的含镍金属片(11)，上述表面以及上述背面的至少一方为抗蚀剂层所位于的对象面，上述对象面的表面粗糙度Sa为0.019μm以下，并且，上述对象面的表面粗糙度Sz为0.308μm以下。

Description

蒸镀用金属掩模基材及其制造方法、蒸镀用金属掩模及其制 造方法
技术领域
本发明涉及蒸镀用金属掩模基材、蒸镀用金属掩模、蒸镀用金属掩模基材的制造方法以及蒸镀用金属掩模的制造方法。
背景技术
作为使用蒸镀法制造的显示器件之一，已知有机EL显示器。有机EL显示器具备的有机层，是在蒸镀工序中升华的有机分子的堆积物。蒸镀工序中使用的蒸镀用金属掩模所具备的掩模孔，是使升华的有机分子朝向基板通过的通路。掩模孔所具有的开口具有与有机EL显示器所具备的像素的形状相对应的形状(例如，参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2015-055007号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而，制造蒸镀用金属掩模的方法包括对蒸镀用金属掩模基材形成开口的工序。在形成开口的工序中，例如进行使用了光刻法的抗蚀剂掩模的形成、以及使用了抗蚀剂掩模的湿式蚀刻。此时，在抗蚀剂掩模的形成中，位于蒸镀用金属掩模基材的表面上的抗蚀剂层中的曝光对象区域被曝光。并且，照射至抗蚀剂层的光的至少一部分在蒸镀用金属掩模基材的表面散射，所散射的光的一部分向抗蚀剂层中的曝光对象区域以外的部分照射。结果，在抗蚀剂层采用负型的抗蚀剂材料的情况下，由于光的散射而形成成有成为抗蚀剂材料的残渣的部分，此外，在抗蚀剂层采用正型的抗蚀剂材料的情况下，会形成抗蚀剂掩模的残缺。并且，导致实际形成的抗蚀剂掩模的构造与设计的抗蚀剂掩模的构造之间的差异增大，由此，有可能导致通过湿式蚀刻法形成的开口的构造与设计的开口的构造之间的差异增大。
本发明的目的在于提供能够提高蒸镀用金属掩模所具有的开口的构造精度的蒸镀用金属掩模基材、蒸镀用金属掩模、蒸镀用金属掩模基材的制造方法以及蒸镀用金属掩模的制造方法。
用于解决课题的手段
用于解决上述课题的蒸镀用金属掩模基材，包括具有表面以及与上述表面相反侧的面即背面的含镍金属片，上述表面以及上述背面的至少一方是抗蚀剂层所位于的对象面，上述对象面的表面粗糙度Sa为0.019μm以下，并且，上述对象面的表面粗糙度Sz为0.308μm以下。在该蒸镀用金属掩模基材中也可以为，入射到上述对象面的光的镜面反射的反射率为53.0％以上97.0％以下。此外，在该蒸镀用金属掩模基材中也可以为，上述含镍金属片为因瓦合金片。
用于解决上述课题的蒸镀用金属掩模基材包括具有表面以及与上述表面相反侧的面即背面的含镍金属片，上述表面以及上述背面的至少一方是抗蚀剂层所位于的对象面，入射到上述对象面的光的镜面反射的反射率为53.0％以上97.0％以下。
用于解决上述课题的蒸镀用金属掩模基材的制造方法包括如下步骤：通过电解而在电极面上形成含镍金属片；以及从上述电极面分离上述含镍金属片。并且，上述含镍金属片具备表面以及与上述表面相反侧的面即背面，上述表面以及上述背面的至少一方是抗蚀剂层所位于的对象面，上述电解使上述对象面的表面粗糙度Sa成为0.019μm以下，并且，使上述对象面的表面粗糙度Sz成为0.308μm以下。
用于解决上述课题的蒸镀用金属掩模基材的制造方法包括如下步骤：通过电解而在电极面上形成含镍金属片；以及，从上述电极面分离上述含镍金属片。并且，上述含镍金属片具备表面以及与上述表面相反侧的面即背面，上述表面以及上述背面的至少一方是抗蚀剂层所位于的对象面，上述电解使入射到上述对象面的光的镜面反射的反射率成为53.0％以上97.0％以下。
用于解决上述课题的蒸镀用金属掩模的制造方法包括如下步骤：在上述蒸镀用金属掩模基材的上述对象面上形成抗蚀剂掩模；以及通过使用了上述抗蚀剂掩模的湿式蚀刻对上述对象面进行蚀刻。
根据上述各构成，光在抗蚀剂掩模所位于的对象面散射的情况得以抑制，因此能够抑制在通过曝光以及显影而形成的抗蚀剂掩模的构造与设计的抗蚀剂掩模的构造之间产生差异。进而，能够提高蒸镀用金属掩模所具有的开口的构造精度。此外，在含镍金属片为因瓦合金片的构成中，由金属材料中热膨胀系数较小的因瓦合金来构成对象面，因此还能够抑制由于在蒸镀时受到的热导致的蒸镀用金属掩模的构造变化。
用于解决上述课题的蒸镀用金属掩模包括由含镍金属片构成的掩模部，上述掩模部具有表面以及与上述表面相反侧的面的背面，该表面包括表面开口，该背面包括与上述表面开口连通的背面开口，上述表面以及上述背面的至少一方为对象面，上述对象面的表面粗糙度Sa为0.019μm以下，并且，上述对象面的表面粗糙度Sz为0.308μm以下。在该蒸镀用金属掩模中也可以为，入射到上述对象面的光的镜面反射的反射率为53.0％以上97.0％以下。
用于解决上述课题的蒸镀用金属掩模，包括由含镍金属片构成的掩模部，上述掩模部具备表面以及与上述表面相反侧的面的背面，该表面包括表面开口，该背面包括与上述表面开口连通的背面开口，上述表面以及上述背面的至少一方为对象面，入射到上述对象面的光的镜面反射的反射率为53.0％以上97.0％以下。
根据上述各构成，能够抑制光在对象面散射，因此在对象面上形成抗蚀剂掩模而形成开口时，能够在对象面上抑制通过曝光以及显影而形成的抗蚀剂掩模的构造与设计的抗蚀剂掩模的构造之间的差异。进而，能够提高蒸镀用金属掩模所具有的开口的构造精度。
在上述蒸镀用金属掩模中也可以为，上述对象面至少包括上述表面，上述表面开口是用于使蒸镀粒子从上述表面开口朝向上述背面开口通过的开口，且大于上述背面开口。
根据上述蒸镀用金属掩模，表面开口大于背面开口，因此能够抑制对于从表面开口进入的蒸镀粒子的阴影效应。在此，在对用于制造掩模部的基材形成孔时，表面与背面之中被蚀刻的量较大的一方的面与被蚀刻的量较小的一方的面相比，开口的大小变大。在这一点上，在上述蒸镀用金属掩模中，由于表面开口大于背面开口，因此在表面被蚀刻的量大于在背面被蚀刻的量。然后，由于这样的表面为对象面，因此作为制造蒸镀用金属掩模的方法，还能够采用在表面上形成抗蚀剂掩模、从表面进行蒸镀用金属掩模基材的蚀刻的方法。由此，能够提高蒸镀用金属掩模所具有的开口的构造精度。
在上述蒸镀用金属掩模中也可以为，上述含镍金属片为因瓦合金片。该蒸镀用金属掩模的对象面由金属材料中热膨胀系数较小的因瓦合金构成，因此能够抑制由于蒸镀时受到的热导致的蒸镀用金属掩模的构造变化。
在上述各构成中也可以为，在上述对象面中相互正交的两个方向分别是上述光的入射方向，上述两个方向上的上述反射率之差为3.6％以下。根据该构成，能够在对象面所包含的二维方向上提高蒸镀用金属掩模所具有开口的构造精度。
附图说明
图1是对一个实施方式的蒸镀用金属掩模基材的一例表示截面构造的截面图。
图2是对一个实施方式的蒸镀用金属掩模基材的其他例子表示截面构造的截面图。
图3是表示一个实施方式的掩模装置的平面构造的平面图。
图4是对一个实施方式的蒸镀用金属掩模的截面构造的一例表示其一部分的截面图。
图5是对一个实施方式的蒸镀用金属掩模的截面构造的其他例子表示其一部分的截面图。
图6是表示蒸镀用金属掩模的制造方法的工序的流程的工序流程图。
图7是表示各试验例的蒸镀用金属掩模基材的制造方法与平坦面的表面粗糙度以及反射率之间的关系的图。
图8是表示各试验例的蒸镀用金属掩模基材的对象面上的反射率的图表。
具体实施方式
以下，对蒸镀用金属掩模基材、蒸镀用金属掩模、蒸镀用金属掩模基材的制造方法以及蒸镀用金属掩模的制造方法的一个实施方式进行说明。首先，参照图1至图5，对蒸镀用金属掩模基材的构成以及蒸镀用金属掩模的构成进行说明。接着，参照图6对蒸镀用金属掩模的制造方法进行说明，此外，参照图7以及图8对根据蒸镀用金属掩模基材所具有的表面性质能够得到的效果进行说明。
[蒸镀用金属掩模基材]
如图1所示那样，蒸镀用金属掩模基材10由含镍金属片11构成。含镍金属片11具备基材表面11a以及与基材表面11a相反侧的面即基材背面11b。基材表面11a以及基材背面11b中的至少一方为抗蚀剂层所位于的对象即对象面。对象面是在形成蒸镀用金属掩模的过程中被形成抗蚀剂掩模的面。
构成含镍金属片11的材料为镍或铁镍合金，例如为含有30质量％以上的镍的铁镍合金，其中有以36质量％镍和64质量％铁的合金为主要成分的因瓦合金。此外，构成含镍金属片11的铁镍合金，作为微量成分也可以适当地含有锰、碳、铬、铜、硅、镁、钴等。在含镍金属片11为因瓦合金片的情况下，含镍金属片11的热膨胀系数例如为1.2×10-6/℃程度。如果是具有这样的热膨胀系数的含镍金属片11，则使用蒸镀用金属掩模基材10制造的蒸镀用金属掩模的热膨胀的程度与玻璃基板的热膨胀的程度相匹配，因此作为蒸镀对象的一例能够良好地使用玻璃基板。
含镍金属片11所具有的厚度T1为1μm以上100μm以下，优选为2μm以上40μm以下。只要含镍金属片11所具有的厚度T1为40μm以下，则能够使对含镍金属片11形成的孔的深度为40μm以下。如果是具有这样的厚度T1的含镍金属片11，则在使用蒸镀用金属掩模基材10制造的蒸镀用金属掩模中，当从朝向蒸镀用金属掩模飞行的蒸镀粒子观察成膜对象时，能够减少由于蒸镀用金属掩模而不能够镀覆的部分(成为影子的部分)。换言之，能够抑制阴影效应。
含镍金属片11所具有的对象面的表面性质满足下述[条件1]以及[条件2]的至少一方。
[条件1]表面粗糙度Sa≦0.019μm，并且，表面粗糙度Sz≦0.308μm。
[条件2]53.0％≦对象面的反射率R≦97.0％。
表面粗糙度Sa以及Sz是通过符合ISO25178的方法测定的值。反射率R是通过对从卤素灯射出的光入射到对象面时的镜面反射的反射光进行测定，而根据下述式(1)计算出的。从卤素灯射出的光，相对于对象面的法线方向，以45°±0.2°的入射角度向对象面的14mm2的区域入射。对反射光进行受光的元件的面积为11.4mm2。反射率R的测定针对对象面中相互不同的3个部位而进行。对象面的反射率R是从对象面的各部位得到的反射率R的平均值。此外，各部位的反射率R的测定是使用从相互正交的两个方向照射的光、针对各方向而分别进行的。此外，在将仅通过母材的轧制而形成的含镍金属片11作为测定的对象的情况下，从与对象面对置的方向观察，向对象面入射的光的方向的某一个与母材的轧制的方向相同。
反射率R＝
[镜面反射的反射光的光量/入射光的光量]×100…(1)
只要是满足[条件1]以及[条件2]的至少一方的表面性质，就能够抑制照射到对象面的光在对象面散射。然后，在向位于对象面的抗蚀剂层照射光时，能够抑制光的一部分在对象面散射、所散射的光对抗蚀剂层中的曝光对象区域以外的部分进行照射。结果，能够抑制通过曝光以及显影而形成的抗蚀剂掩模的构造与设计的抗蚀剂掩模的构造之间的差异。然后，能够抑制在通过湿式蚀刻法形成的开口的构造与设计的开口的构造之间产生差异。
从抑制抗蚀剂掩模的构造与设计的抗蚀剂掩模的构造之间的差异的观点出发，含镍金属片11所具有的对象面的表面性质优选进一步满足下述[条件3]。
[条件3]相互正交的两个方向上的反射率差≦3.6％
相互正交的两个方向是被包含于对象面的方向。相互正交的两个方向为第一方向和第二方向。相互正交的两个方向上的反射率差为从第一方向照射的光的反射率与从第二方向照射的光的反射率之差。
在此，在用于形成含镍金属片11的加工中包含轧制的情况下，用于形成含镍金属片11的母材被向一个方向(一维方向)压延。结果，在对象面所包含的方向中，在母材被压延的方向与不同于该方向的方向之间，对象面的反射率R产生差异。
此外，在用于形成含镍金属片11的加工中包含物理研磨、化学机械研磨的情况下，在一个方向、或者相互不同的多个方向上研磨进展。结果，在对象面所包含的方向中，在研磨的进展方向与不同于该方向的方向之间，对象面的反射率R产生差异。
此外，在用于形成含镍金属片11的加工中包含通过电解形成金属箔的加工的情况下，以金属箔的生长的发展方式、电极的表面形态等为起因，根据向对象面入射的光的方向，有时对象面的反射率R会产生差异。满足上述[条件3]的含镍金属片11在对象面所包含的二维方向上呈现出对抗蚀剂掩模的构造与设计的抗蚀剂掩模的构造之间的差异进行抑制的效果。根据电解条件的不同，而容易产生上述的各向异性，因此，通过满足上述[条件3]，使得对抗蚀剂掩模的构造与设计的抗蚀剂掩模的构造之间的差异进行抑制这样的效果变得更显著。
此外，如图2所示那样，蒸镀用金属掩模基材10除了含镍金属片11以外，还能够进一步具备树脂制的支撑层12。即，蒸镀用金属掩模基材10还能够具体化为含镍金属片11与支撑层12的层叠体。构成支撑层12的材料例如为抗蚀剂或聚酰亚胺。
在构成支撑层12的材料为抗蚀剂的情况下，支撑层12为抗蚀剂层。作为支撑层12的抗蚀剂层例如与含镍金属片11的基材表面11a紧贴。此时，含镍金属片11的对象面至少包括基材表面11a。作为支撑层12的抗蚀剂层，在形成为片状之后粘贴于基材表面11a。或者，作为支撑层12的抗蚀剂层，通过将用于形成抗蚀剂层的涂液涂敷于基材表面11a来形成。
在构成支撑层12的材料为聚酰亚胺的情况下，作为支撑层12的聚酰亚胺层与含镍金属片11的基材背面11b紧贴。此时，含镍金属片11的对象面至少包括基材表面11a。然后，抗蚀剂层位于含镍金属片11的基材表面11a。聚酰亚胺所具有的热膨胀系数及其温度依赖性，与因瓦合金的热膨胀系数及其温度依赖性为相同程度，因此能够抑制由于支撑层12的温度变化所引起的支撑层12的膨胀或收缩而在含镍金属片11产生翘曲。
支撑层12的厚度T2例如为5μm以上50μm以下。从提高支撑层12与含镍金属片11的层叠体的机械强度的观点出发，支撑层12的厚度T2优选为5μm以上。此外，在制造蒸镀用金属掩模的过程中，有时通过向碱性溶液等的浸渍来从含镍金属片11除去支撑层12。从抑制这样的除去所需要的时间变得过长的观点出发，支撑层12的厚度优选为50μm以下。
[蒸镀用金属掩模基材的制造方法]
蒸镀用金属掩模基材的制造方法被包含于蒸镀用金属掩模的制造方法。蒸镀用金属掩模基材的制造方法使用下述中的任意一个：(A)电解；(B)轧制及研磨；(C)电解及研磨；以及(D)仅轧制。
此外，在形成用于形成含镍金属片11的轧制用母材时，通常，将在用于形成轧制用母材的材料中混入的氧除去。将在材料中混入的氧除去，例如是将粒状的铝或镁等脱氧剂混入到用于形成母材的材料中。作为其结果，铝、镁作为氧化铝、氧化镁等金属氧化物而被包含于母材。金属氧化物的大部分在母材被轧制之前被从母材除去，而金属氧化物的一部分残留在成为轧制对象的母材中。残留在母材中的金属氧化物，也是产生上述反射率的各向异性的重要因素之一。在这一点上，根据使用电解的制造方法，能够抑制上述金属氧化物混入含镍金属片11。
在具备支撑层12的蒸镀用金属掩模基材的制造方法中，可以将独立的支撑层12粘贴到含镍金属片11的对象面上，也可以通过在含镍金属片11的对象面上利用涂敷等来另外形成。
(A)电解
在作为含镍金属片11的制造方法而使用电解的情况下，在电解所使用的电极的表面形成有含镍金属片11。之后，从电极的表面分离含镍金属片11。由此，制造出具备对象面、以及原来与电极的表面相接触的与对象面相反侧的面的含镍金属片11。在电极的表面具有与含镍金属片11的对象面为相同程度的表面形态的情况下，含镍金属片11的基材表面11a以及基材背面11b的两方具有与对象面相当的表面性质。在电极的表面具有比含镍金属片11的对象面更大的表面粗糙度、比含镍金属片11更低的反射率的情况下，原来与该电极的表面相接触的面的相反侧的面成为含镍金属片11的对象面。此外，基材表面11a以及基材背面11b的两方具有与对象面相当的表面性质的构成在对象面上形成抗蚀剂层时，能够减轻基材表面11a与基材背面11b的区别而需要的负荷。此外，所分离的含镍金属片11也可以在分离之后被实施退火处理。
电解所使用的电解浴例如含有铁离子供给剂、镍离子供给剂、以及pH缓冲剂。此外，电解所使用的电解浴也可以包含应力缓和剂、Fe3+离子掩蔽剂、苹果酸或柠檬酸等络合剂等，是被调整为适合电解的pH的弱酸性的溶液。铁离子供给剂例如为硫酸亚铁7水合物、氯化亚铁、氨基磺酸铁等。镍离子供给剂例如为硫酸镍(II)、氯化镍(II)、氨基磺酸镍、以及溴化镍。pH缓冲剂例如为硼酸、丙二酸。丙二酸还作为Fe3+离子掩蔽剂起作用。应力缓和剂例如为糖精钠。电解所使用的电解浴例如是含有上述添加剂的水溶液，通过5％硫酸或者碳酸镍等pH调整剂，例如调整为pH成为2以上3以下。
电解所使用的电解条件是对象面所具有的表面性质以及含镍金属片11中的镍的组成比等根据电解浴的温度、电流密度以及电解时间而进行了调整的条件。特别是，在满足上述[条件3]的含镍金属片11的制造中，以电极表面的电解箔的生长在电极表面上为各向同性的方式，调整了电解浴的温度、电流密度、电极的配置、电解浴的搅拌方法、以及电解浴的组成等。此外，在满足上述[条件3]的含镍金属片11的制造中，添加适当的光泽剂。上述的使用了电解浴的电解条件下的阳极例如为纯铁和镍。电解条件下的阴极例如为SUS304等不锈钢板。电解浴的温度例如为40℃以上60℃以下。电流密度例如为1A/dm2以上4A/dm2以下。
(B)研磨
在含镍金属片11的制造方法中使用研磨的情况下，研磨前的含镍金属片11可以通过(A)电解来制造，也可以通过轧制来制造。通过轧制来制造研磨前的含镍金属片11的方法中，首先，对含镍金属的母材进行轧制，之后，对轧制后的母材进行退火。此时，研磨前的含镍金属片11的基材表面11a的阶差小于母材的表面的阶差。此外，研磨前的含镍金属片11的基材背面11b的阶差小于母材的背面的阶差。然后，对研磨前的含镍金属片11中成为平滑面的对象面，实施物理、化学、化学机械或者电气研磨加工。由此，制造出具备对象面的含镍金属片11。
化学研磨所使用的研磨液，例如是以过氧化氢为主成分的铁系合金用的化学研磨液。电研磨所使用的电解液为高氯酸系的电解研磨液、硫酸系的电解研磨液。此外，研磨前的含镍金属片11还能够具体化为轧制后的含镍金属片11通过基于酸性蚀刻液的湿式蚀刻而被加工得较薄的金属片。
[蒸镀用金属掩模]
如图3所示那样，掩模装置20具备主框架21以及多个蒸镀用金属掩模30。主框架21具有对多个蒸镀用金属掩模30进行支撑的框板状。主框架21安装于用于进行蒸镀的蒸镀装置。主框架21具有多个主框架孔21H。各主框架孔21H遍及各蒸镀用金属掩模30所安装的部位的大致整体地贯通主框架21。
蒸镀用金属掩模30具备子框架31以及多个掩模部32。子框架31具有对多个掩模部32进行支撑的框板状。子框架31安装于主框架21。子框架31具有多个子框架孔33。各子框架孔33遍及各掩模部32所安装的部位的大致整体地贯通子框架31。各掩模部32通过熔敷、粘合被固定于子框架孔33的周围。参照图4说明各掩模部32所具有的截面构造的一例，参照图5说明各掩模部32所具有的截面构造的其他例子。
如图4所示那样，各掩模部32由含镍金属片321构成。构成含镍金属片321的材料与在上述蒸镀用金属掩模基材10中构成含镍金属片11的材料大致相同。含镍金属片321是通过对上述含镍金属片11形成掩模孔321H而制造的。含镍金属片321具备掩模表面321a、以及与掩模表面321a相反侧的面即掩模背面321b。掩模表面321a以及掩模背面321b中的至少一方为抗蚀剂层所位于的对象面。掩模表面321a是在蒸镀装置中与蒸镀源对置的面。掩模背面321b是在蒸镀装置中与玻璃基板等蒸镀对象接触的面。含镍金属片321所具备的对象面的表面性质与含镍金属片11所具备的对象面的表面性质大致相同。含镍金属片321所具备的对象面中除了掩模孔32H以外的区域的表面性质满足上述[条件1]以及[条件2]的至少一方。此外，含镍金属片321所具备的对象面中除了掩模孔32H以外的区域的表面性质优选满足上述[条件3]。
掩模部32具有贯通含镍金属片321的多个掩模孔321H。对掩模孔321H进行划定的孔侧面在含镍金属片321的厚度方向上，在截面视图中，描绘从掩模表面321a朝向掩模背面321b平缓地弯曲的弧。掩模表面321a包含掩模孔321H的开口即表面开口Ha。掩模背面321b包含掩模孔321H的开口即背面开口Hb。在俯视时，表面开口Ha的大小大于背面开口Hb。各掩模孔321H是供从蒸镀源升华的蒸镀粒子通过的通路。从蒸镀源升华的蒸镀粒子从表面开口Ha朝向背面开口Hb前进。表面开口Ha大于背面开口Hb的掩模孔321H能够对于从表面开口Ha进入的蒸镀粒子抑制阴影效应。
在此，对蒸镀用金属掩模基材10的含镍金属片11形成掩模孔321H时，基材表面11a及基材背面11b之中被蚀刻的量较大的一方的面与被蚀刻的量较小的一方的面相比，开口的大小变大。根据上述蒸镀用金属掩模30，由于表面开口Ha大于背面开口Hb，因此能够将在基材表面11a上蚀刻的量设定得大于在基材背面11b上蚀刻的量。然后，在基材表面11a为对象面的构成中，作为制造蒸镀用金属掩模30的方法，还能够采用在基材表面11a上形成抗蚀剂掩模、从基材表面11a进行含镍金属片11的蚀刻的方法。结果，能够抑制光在抗蚀剂掩模所位于的对象面上散射。因此，能够抑制在通过曝光以及显影而形成的抗蚀剂掩模的构造与设计的抗蚀剂掩模的构造之间产生差异。进而，能够提高蒸镀用金属掩模30所具有的掩模孔321H的构造精度。特别是，满足上述[条件3]的对象面还能够在对象面的二维方向上提高掩模孔321H的构造精度。
在图5所示的其他例子中，各掩模部32具有贯通含镍金属片321的多个掩模孔321H。在图5所示的例子中也是，在俯视时，表面开口Ha的大小大于背面开口Hb。各掩模孔321H包括具有表面开口Ha的掩模大孔32LH、以及具有背面开口Hb的掩模小孔32SH。掩模大孔32LH是从表面开口Ha朝向掩模背面321b而其截面积单调减少的孔。掩模小孔32SH是从背面开口Hb朝向掩模表面321a而其截面积单调减少的孔。
对各掩模孔321H进行划定的孔侧面在截面视图中具有掩模大孔32LH与掩模小孔32SH连接的部分。掩模大孔32LH与掩模小孔32SH连接的部分位于含镍金属片321的厚度方向的中间。掩模大孔32LH与掩模小孔32SH连接的部分具有朝向掩模孔321H的内侧突出的形状。在掩模孔321H的孔侧面上最突出的部位与掩模背面321b之间的距离为台阶高度SH。之前在图4中说明的截面构造，是使台阶高度SH为零的例子。从抑制上述阴影效应的观点出发，优选台阶高度SH为零。此外，为了得到台阶高度SH为零的掩模部32，例如含镍金属片11的厚度优选为40μm以下，以便通过从基材表面11a到基材背面11b的湿式蚀刻来形成掩模孔321H，而不需要从基材背面11b进行湿式蚀刻。从这样的观点出发，通过(A)电解、(B)轧制及研磨、(C)电解以及研磨而制造的蒸镀用金属掩模基材10较适合。
在此，在对含镍金属片11形成掩模大孔32LH时，采用从基材表面11a进行含镍金属片11的蚀刻的方法。此外，在对含镍金属片11形成掩模小孔32SH时，采用从基材背面11b进行含镍金属片11的蚀刻的方法。基材表面11a为对象面、且基材背面11b也为对象面的构成，能够抑制光在各抗蚀剂掩模所位于的对象面上散射。因此，能够进一步提高蒸镀用金属掩模30所具有的掩模孔321H的构造精度。
[蒸镀用金属掩模的制造方法]
利用图4所说明的制造蒸镀用金属掩模30的方法与利用图5所说明的制造蒸镀用金属掩模30的方法，对含镍金属片11进行湿式蚀刻的工序不同，其以外的工序大致相同。以下，以利用图4所说明的蒸镀用金属掩模30的制造方法为主进行说明，关于利用图5所说明的蒸镀用金属掩模30的制造方法，省略其重复的说明。
如图6所示那样，蒸镀用金属掩模的制造方法为，首先，通过上述(A)电解、(B)轧制及研磨等来准备含镍金属片11(步骤S1-1)。接着，在含镍金属片11所具有的对象面之一上形成抗蚀剂层(步骤S1-2)，通过对抗蚀剂层进行曝光以及显影，由此在对象面上形成抗蚀剂掩模(步骤S1-3)。
接下来，通过使用了抗蚀剂掩模的对象面的湿式蚀刻，对含镍金属片11形成掩模孔321H(步骤S1-4)。接着，通过从对象面除去抗蚀剂掩模，由此制造上述掩模部32(步骤S1-5)。然后，将多个掩模部32的掩模表面321a固定于子框架31，由此制造上述蒸镀用金属掩模(步骤S1-6)。
对含镍金属片11进行蚀刻的蚀刻液，只要是酸性的蚀刻液、且是能够对因瓦合金进行蚀刻的蚀刻液即可。酸性的蚀刻液例如是对高氯酸第二铁液、以及高氯酸第二铁液与氯化亚铁液的混合液混入了高氯酸、盐酸、硫酸、蚁酸以及醋酸中的任一种而形成的溶液。对象面的蚀刻，可以是将含镍金属片11浸渍到酸性的蚀刻液中的浸渍式，也可以是对含镍金属片11的对象面喷吹酸性的蚀刻液的喷射式。此外，对象面的蚀刻，也可以是向通过旋转器进行旋转的含镍金属片11滴下酸性的蚀刻液的旋转式。
在此，在对位于对象面的抗蚀剂层照射光时，能够抑制光的一部分在对象面散射、所散射的光对抗蚀剂层中的曝光对象区域以外的部分进行照射。因此，能够抑制在通过曝光以及显影而形成的抗蚀剂掩模的构造与设计的抗蚀剂掩模的构造之间产生差异。进而，能够提高含镍金属片321所具有的掩模孔321H的构造精度。此外，对象面上所形成的抗蚀剂层，可以在形成为片状之后粘贴于对象面，也可以通过将用于形成抗蚀剂层的涂液涂敷到对象面上来形成。
此外，在利用图5所说明的蒸镀用金属掩模30的制造方法中，从上述步骤S1-1至步骤S1-5的工序对与掩模表面321a对应的基材表面11a实施，由此，形成掩模大孔32LH。接着，向掩模大孔32LH填充用于保护掩模大孔32LH的抗蚀剂等。接着，从上述步骤S1-2至步骤S1-5的工序对与掩模背面321b对应的基材背面11b实施，由此，形成掩模小孔32SH，得到掩模部32。然后，将多个掩模部32的掩模表面321a固定于子框架31，由此制造出上述蒸镀用金属掩模(步骤S1-6)。
此外，在蒸镀用金属掩模基材10具备由聚酰亚胺构成的支撑层12的情况下，在步骤S1-5之后，从蒸镀用金属掩模基材10除去支撑层12。支撑层12的分离，通过基于激光照射的剥离、化学溶解或剥离、物理剥离等来除去。或者，在蒸镀用金属掩模基材10具备由聚酰亚胺构成的支撑层12的情况下，支撑层12也可以作为蒸镀用金属掩模的构成要素而组装于子框架31。如果是将支撑层12化学除去的方法，则与从含镍金属片11将支撑层12物理地撕离的情况相比，不会对含镍金属片11作用外力，能够抑制含镍金属片11产生褶皱及变形。此外，在从蒸镀用金属掩模基材10化学地除去支撑层12的方法中，例如优选使用通过使支撑层12溶解来将支撑层12从含镍金属片11剥离的碱性溶液。
[试验例]
参照图7以及图8对上述蒸镀用金属掩模基材10的表面粗糙度Sa、Sz、反射率R、反射率差以及抗蚀剂掩模的加工精度进行说明。图7示出了试验例1至试验例9的各水平下的表面粗糙度Sa、Sz、反射率R、以及反射率差。图8示出了针对试验例1至试验例9分别测定的反射率中成为代表性例子的试验例1、试验例2、试验例3、试验例9各自的反射率的反射光角度依赖性。
如图7所示那样，试验例1、试验例2、试验例3、试验例6、试验例7是通过上述(A)电解制造出的厚度20μm的蒸镀用金属掩模基材10。试验例4、试验例5分别是通过上述(B)轧制及研磨制造出的厚度20μm的蒸镀用金属掩模基材10。此外，通过上述(A)电解制造出的蒸镀用金属掩模基材10中，将与电极接触的面的表面性质作为与对象面相当的表面性质进行表示。此时，SUS制的电极的表面粗糙度Sa为0.018μm，表面粗糙度Sz为0.170μm。试验例8、试验例9分别是通过轧制得到的研磨前的蒸镀用金属掩模基材10，且是未实施研磨的蒸镀用金属掩模基材10。试验例8、试验例9各自的厚度比试验例4、试验例5各自的厚度厚了试验例8和试验例9的研磨量即10μm。
试验例1、试验例2、试验例3、试验例6、试验例7分别通过以下那样得到：使用作为添加了下述添加物的水溶液的、调整为pH2.3的电解浴，将电流密度在1(A/dm2)以上4(A/dm2)以下的范围内进行变更。在试验例1、试验例2、试验例3、试验例6、试验例7的各自中，铁与镍的组成比相互不同。
(试验例用电解液)
·硫酸铁·7水化物：83.4g
·硫酸镍(II)·6水化物：250.0g
·氯化镍(II)·6水化物：40.0g
·硼酸：30.0g
·糖精钠2水化物：2.0g
·丙二酸：5.2g
·温度：50℃
试验例4、试验例5分别通过以下那样得到：对通过轧制得到的研磨前的含镍金属片11，实施使用了过氧化氢系的化学研磨液的化学研磨。
试验例8、试验例9分别为在通过轧制及研磨而得到的试验例4、试验例5中研磨前的含镍金属片11，且是未实施化学研磨的水平。
在试验例1至试验例7的各水平中，能够确认，对象面的表面粗糙度Sa为0.019μm以下，并且，对象面的表面粗糙度Sz为0.308μm以下。与此相对，在试验例8、试验例9的各水平中，对象面的表面粗糙度Sa为大致0.04μm，由此能够确认，如果是通过上述(A)电解、(B)研磨制造出的蒸镀用金属掩模基材，则使表面粗糙度Sa大幅度降低。此外，在试验例8、试验例9的各水平中，对象面的表面粗糙度Sz为大致0.35μm以上。因此，能够确认，如果是通过上述(A)电解、(B)研磨制造出的蒸镀用金属掩模基材，则能够使表面粗糙度Sz降低。
如图7以及图8所示那样，在试验例1至试验例3的各水平中，能够确认，上述反射率R为53.0％以上97.0％以下。与此相对，在试验例8、试验例9中，能够确认，反射率R小于53.0％，此外，具有比其他试验例大的半值宽度。由此，能够确认，如果是通过上述(A)电解、(B)研磨制造出的蒸镀用金属掩模基材，则能够得到53.0％以上的较大的反射率R。
并且，在试验例1至试验例3的各水平中，能够确认，相互正交的两个方向上的反射率差为2.7％以下。此外，在试验例5中，能够确认，相互正交的两个方向上的反射率差为3.6％。与此相对，能够确认，在试验例9中，反射率差为6.2％，此外，在电解条件与试验例1至试验例3不同的试验例6中，反射率差也为6.5％。因此，能够确认，通过轧制无法得到的较低的反射率差，能够通过(A)电解的电解浴的温度、电流密度的调整来得到。
然后，能够确认，在试验例1至试验例7各自的对象面上形成的抗蚀剂掩模的最小分辨率的尺寸在通过紫外光的曝光对抗蚀剂层形成圆形孔时，分散在4μm以上5μm以下的范围内。特别是，能够确认，在反射率差为3.6％以下的试验例1至试验例3以及试验例5的各自中，在对象面所包含的二维方向上，与试验例6、试验例7相比，最小分辨率的尺寸的偏差更小。特别是，在反射率差为2.7％以下的试验例1至试验例3的各自中，与反射率差为3.6％以下的试验例5相比，作为最小分辨率而得到更小的尺寸。另一方面，对试验例8以及试验例9的表面通过同样的制法形成的抗蚀剂掩模的最小分辨率尺寸在通过紫外光的曝光对抗蚀剂层形成圆形孔时为7μm以上。因此，从提高蒸镀用金属掩模所具有的开口的构造精度的观点出发，反射率差优选为3.6％以下，更优选为2.7％以下。
此外，上述实施方式能够如以下那样变更地实施。
·在基于电解来制造蒸镀用金属掩模基材时，也可以预先在电极的表面上形成成为含镍金属片11的掩模的图案。在该制造方法中，在电极的表面中图案以外的部分，形成含镍金属片11。然后，在电极的表面形成了含镍金属片11的状态下，从电极的表面通过溶解等除去图案，接着，从电极的表面分离含镍金属片。由此，制造出蒸镀用金属掩模基材。在电极的表面上预先形成的图案，只要是在该图案中含镍金属片11的生长被抑制的图案即可，例如能够使用抗蚀剂图案。
根据这样的蒸镀用金属掩模基材的制造方法，能够在蒸镀用金属掩模基材10中与图案相当的部位形成孔或凹陷。然后，能够使在电极的表面上形成的图案的构造与掩模孔等孔所具有的构造相匹配。由此，能够减少对于蒸镀用金属掩模基材10进行湿式蚀刻的负荷，进而也能够省略湿式蚀刻的工序本身。
·在步骤S1-6中，能够将固定于子框架31的对象从多个掩模部32中的掩模表面321a变更为多个掩模部32中的掩模背面321b。即，蒸镀用金属掩模可以为掩模表面321a固定于子框架31的构造体，也可以为掩模背面321b固定于子框架31的构造体。
·在利用图5所说明的蒸镀用金属掩模30的制造方法中，形成掩模大孔32LH的工序还能够变更为形成掩模小孔32SH的工序之后。
符号的说明
10…蒸镀用金属掩模基材，11、321…含镍金属片，11a…基材表面，11b…基材背面，12…支撑层，20…掩模装置，21H…主框架孔，30…蒸镀用金属掩模，31…子框架，32…掩模部，321H…掩模孔，32LH…掩模大孔，32SH…掩模小孔，33…子框架孔，321…含镍金属片，321a…掩模表面，321b…掩模背面。

Claims (7)

1.一种蒸镀用金属掩模基材，其中，
包括含镍金属片，该含镍金属片具备表面以及与上述表面相反侧的面即背面，
构成上述含镍金属片的材料为含有30质量％以上的镍的铁镍合金，
上述表面以及上述背面的至少一方为抗蚀剂层所位于的对象面，
上述对象面的表面粗糙度Sa为0.019μm以下，并且，上述对象面的表面粗糙度Sz为0.308μm以下，
从卤素灯射出的光相对于上述对象面的法线方向以45°±0.2°的入射角度入射到上述对象面的光的镜面反射的反射率为53.0％以上97.0％以下，
在上述对象面中相互正交的两个方向分别为上述光所入射的方向，上述两个方向上的上述反射率之差为3.6％以下。
2.如权利要求1所述的蒸镀用金属掩模基材，其中，
上述含镍金属片为因瓦合金片。
3.一种蒸镀用金属掩模，其中，
包括由含镍金属片构成的掩模部，
构成上述含镍金属片的材料为含有30质量％以上的镍的铁镍合金，
上述掩模部具备：
表面，包括表面开口；以及
背面，为与上述表面相反侧的面，包括与上述表面开口连通的背面开口，
上述表面以及上述背面的至少一方为对象面，
上述对象面的表面粗糙度Sa为0.019μm以下，并且，上述对象面的表面粗糙度Sz为0.308μm以下，
从卤素灯射出的光相对于上述对象面的法线方向以45°±0.2°的入射角度入射到上述对象面的光的镜面反射的反射率为53.0％以上97.0％以下，
在上述对象面中相互正交的两个方向分别为上述光所入射的方向，上述两个方向上的上述反射率之差为3.6％以下。
4.如权利要求3所述的蒸镀用金属掩模，其中，
上述对象面至少包括上述表面，
上述表面开口是用于使蒸镀粒子从上述表面开口朝向上述背面开口通过的开口，且大于上述背面开口。
5.如权利要求3所述的蒸镀用金属掩模，其中，
上述含镍金属片为因瓦合金片。
6.一种蒸镀用金属掩模基材的制造方法，包括如下步骤：
通过电解而在电极面上形成含镍金属片；以及
从上述电极面分离上述含镍金属片，
构成上述含镍金属片的材料为含有30质量％以上的镍的铁镍合金，
上述含镍金属片具备表面以及与上述表面相反侧的面即背面，
上述表面以及上述背面的至少一方是抗蚀剂层所位于的对象面，
上述电解使上述对象面的表面粗糙度Sa为0.019μm以下，并且，使上述对象面的表面粗糙度Sz为0.308μm以下，
从卤素灯射出的光相对于上述对象面的法线方向以45°±0.2°的入射角度入射到上述对象面的光的镜面反射的反射率为53.0％以上97.0％以下，
在上述对象面中相互正交的两个方向分别为上述光所入射的方向，上述两个方向上的上述反射率之差为3.6％以下。
7.一种蒸镀用金属掩模的制造方法，包括如下步骤：
在蒸镀用金属掩模基材的对象面上形成抗蚀剂掩模；以及
通过使用了上述抗蚀剂掩模的湿式蚀刻对上述对象面进行蚀刻，
上述蒸镀用金属掩模基材为权利要求1或2所述的蒸镀用金属掩模基材。
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