JP2002055461A - メタルマスクの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 製造工程における寸法管理が容易で、高精度
のメタルマスクを多数枚、同一の精度で作製することが
できるメタルマスクの製造方法を提供する。 【解決手段】 ガラス板１の表面にマスクパターン２ａ
を有するＣｒ膜２を形成し、次いで、Ｃｒ膜２上にドラ
イフィルム４を形成し、次いで、Ｃｒ膜２をマスクとし
てドライフィルム４をガラス板１側から露光し、ドライ
フィルム４にマスクパターン２ａと同一形状のマスクパ
ターン４ａを形成し、次いで、Ｃｒ膜２上に金属メッキ
層６を形成し、この金属メッキ層６を剥離してメタルマ
スク７とすることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、各種電子デバイス
の製造工程、特に、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）
素子の製造工程に用いて好適なメタルマスクの製造方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、エレクトロルミネッセンス（Ｅ
Ｌ）素子等の電子デバイスの製造工程においては、各種
金属の蒸着膜を形成するために、クロム、ステンレスス
チール等の金属膜に所望のパターンが形成されたメタル
マスクが用いられている。このメタルマスクは次の様な
方法により製造される。 （１）ステンレス薄板等の薄厚の金属板にレジスト膜を
形成し、このレジスト膜を露光して所望のマスクパター
ンとし、このマスクを用いてステンレス薄板をエッチン
グし、所望のパターンが形成されたメタルマスクとす
る。 （２）ステンレス等の導電性材料の表面にレジスト膜を
形成し、このレジスト膜を露光して所望のマスクパター
ンとし、その後、電気メッキ法により該導電性材料の上
面に金属メッキ層を形成し、該金属メッキ層を前記導電
性材料の上面から剥離し、所望のパターンが形成された
メタルマスクとする。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のメタ
ルマスクの製造方法においては、露光時のマスクの精度
やエッチングの精度が最終製品であるメタルマスクのパ
ターン精度に大きく影響するために、各工程においても
パターンの寸法精度を高精度で管理する必要がある。し
かしながら、従来の方法では、線膨張係数の大きいクロ
ム、ステンレススチール等の金属上にメタルマスクを形
成しているために、金属材料に生じる僅かな温度差によ
り作製されたメタルマスク毎に寸法精度が異なることと
なり、同一の寸法精度のメタルマスクを得ることが難し
いという問題点があった。

【０００４】また、高精度の寸法精度で、しかも寸法の
ばらつきの小さいメタルマスクが多数枚要求される場
合、メタルマスクを構成する材料や、メタルマスクを作
製する際に母材となるステンレススチール等の金属材料
の寸法の経時変化に影響され易く、同一の寸法精度のメ
タルマスクを安定して作製することが難しいという問題
点があった。

【０００５】例えば、マスクパターンの寸法精度が同じ
メタルマスクを多数枚作製した場合、作製の当初は高精
度でしかも精度の揃ったメタルマスクが得られるが、作
製するにしたがって寸法に経時変化が生じることにより
寸法精度が徐々に低下することとなり、終盤では寸法の
精度が低下するだけでなく寸法のばらつきも大きくな
る。したがって、高精度でしかもばらつきの小さいメタ
ルマスクを多数枚得ることは難しい。

【０００６】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
のであって、製造工程における寸法管理が容易で、高精
度のメタルマスクを多数枚、同一の精度で作製すること
ができるメタルマスクの製造方法を提供することを目的
とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は次のようなメタルマスクの製造方法を提供
した。すなわち、請求項１記載のメタルマスクの製造方
法は、透明板または透明フィルムの一主面にマスクパタ
ーンを有する導電膜を形成し、次いで、該導電膜上に感
光膜を形成し、次いで、前記導電膜をマスクとして前記
感光膜を前記透明板または透明フィルムの側から露光し
該感光膜に前記マスクパターンと同一形状のマスクパタ
ーンを形成し、次いで、前記導電膜上に金属メッキ層を
形成し、この金属メッキ層を剥離してメタルマスクとす
ることを特徴とする。

【０００８】請求項２記載のメタルマスクの製造方法
は、透明板または透明フィルムの一主面に導電膜を形成
した基材を用意し、この基材の導電膜上に第１のレジス
ト膜を形成し、次いで、該第１のレジスト膜に第１のマ
スクパターンを形成し、次いで、このレジスト膜をマス
クとして前記導電膜をエッチングし、その後該第１のレ
ジスト膜を除去し、次いで、前記導電膜上に第２のレジ
スト膜を形成し、該導電膜をマスクとし前記第２のレジ
スト膜を前記透明板または透明フィルム側から露光して
前記第２のレジスト膜に第２のマスクパターンを形成
し、前記導電膜上に電気メッキにより金属メッキ層を形
成し、この金属メッキ層を剥離してメタルマスクとする
ことを特徴とする。

【０００９】請求項３記載のメタルマスクの製造方法
は、透明板または透明フィルムの一主面にマスクパター
ンを有する導電膜を形成し、次いで、該導電膜上に金属
メッキ層を形成し、この金属メッキ層を剥離して前記マ
スクパターンと同一形状のマスクパターンを有するメタ
ルマスクとすることを特徴とする。

【００１０】請求項４記載のメタルマスクの製造方法
は、透明板または透明フィルムの一主面に導電膜を形成
した基材を用意し、この基材の導電膜上に第１のレジス
ト膜を形成し、次いで、該第１のレジスト膜に第１のマ
スクパターンを形成し、次いで、このレジスト膜をマス
クとして前記導電膜をエッチングし、その後該第１のレ
ジスト膜を除去し、次いで、前記導電膜上に電気メッキ
により金属メッキ層を形成し、この金属メッキ層を剥離
して前記第１のマスクパターンと同一形状のマスクパタ
ーンを有するメタルマスクとすることを特徴とする。

【００１１】請求項５記載のメタルマスクの製造方法
は、請求項１、２、３または４記載のメタルマスクの製
造方法において、前記導電膜は、クロムを主成分とする
金属膜からなることを特徴とする。

【００１２】請求項６記載のメタルマスクの製造方法
は、請求項１、２、３または４記載のメタルマスクの製
造方法において、前記導電膜は、ＩＴＯ膜からなること
を特徴とする。

【００１３】請求項７記載のメタルマスクの製造方法
は、請求項２または４記載のメタルマスクの製造方法に
おいて、前記第１のレジスト膜へのマスクパターンの形
成は、電子ビーム露光法またはレーザビーム露光法によ
ることを特徴とする。

【００１４】請求項８記載のメタルマスクの製造方法
は、請求項２または４記載のメタルマスクの製造方法に
おいて、前記第１のレジスト膜へのマスクパターンの形
成は、マスタマスクを用いた露光法によることを特徴と
する。

【００１５】請求項９記載のメタルマスクの製造方法
は、請求項２記載のメタルマスクの製造方法において、
前記第２のレジスト膜はドライフィルムであることを特
徴とする。

【００１６】本発明の請求項１または２記載のメタルマ
スクの製造方法では、透明板または透明フィルムの一主
面にマスクパターンを有する導電膜を形成し、次いで、
該導電膜上に感光膜を形成し、次いで、前記導電膜をマ
スクとして前記感光膜を前記透明板または透明フィルム
の側から露光し該感光膜に前記マスクパターンと同一形
状のマスクパターンを形成することにより、透明板また
は透明フィルムがマスクパターンを有する導電膜のベー
ス（壁）になり、マスクパターンの寸法の経時変化が無
くなる。これにより、メタルマスクの製造工程における
マスクパターンの寸法管理が容易になる。

【００１７】また、感光膜をマスクとして導電膜上に金
属メッキ層を形成し、この金属メッキ層を剥離すること
により、感光膜に形成されたマスクパターンと同一形状
のパターンを有するメタルマスクが容易に得られる。こ
こで、導電膜上に金属メッキ層を形成し、この金属メッ
キ層を剥離するという工程を繰り返し実施することによ
り、高精度のメタルマスクを多数枚、しかも同一の精度
で作製することが可能になる。

【００１８】本発明の請求項３または４記載のメタルマ
スクの製造方法では、透明板または透明フィルムの一主
面にマスクパターンを有する導電膜を形成し、次いで、
該導電膜上に前記マスクパターンと同一形状のマスクパ
ターンを有する金属メッキ層を形成し、この金属メッキ
層を剥離してメタルマスクとすることにより、メタルマ
スクの製造工程におけるマスクパターンの寸法管理が容
易になるとともに、工程が簡略化されるので、製造コス
トの低減が可能になる。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明のメタルマスクの製造方法
の各実施の形態について図面に基づき説明する。 ［第１の実施の形態］本発明の第１の実施の形態のＥＬ
素子用蒸着用メタルマスクの製造方法について図１に基
づき説明する。まず、図１（ａ）に示すように、蒸着ま
たはスパッタリングにより、ガラス板１の表面（一主
面）に導電性材料である、例えば厚みが０．１μｍのＣ
ｒ（クロム）膜（導電膜）２を成膜し、スピンコート法
等により、このＣｒ膜２上に、例えば厚みが０．７μｍ
の感光材料（第１のレジスト膜）３を形成する。

【００２０】次いで、電子ビーム露光法、レーザビーム
露光法等により、感光材料３にマスクパターン３ａを直
接形成する。次いで、この感光材料３をマスクとしてＣ
ｒ膜２をエッチングし、図１（ｂ）に示すように、この
Ｃｒ膜２に前記マスクパターン３ａと同一形状のマスク
パターン２ａを形成し、その後、感光材料３を剥離（除
去）する。

【００２１】次いで、このＣｒ膜２上に厚みが５０μｍ
のドライフィルム４をラミネート（形成）し、このＣｒ
膜２をマスクとしてドライフィルム４をガラス板１側か
ら露光５する。この結果、図１（ｃ）に示すように、ド
ライフィルム４にマスクパターン２ａと同一形状のマス
クパターン４ａが形成される。

【００２２】次いで、図１（ｄ）に示すように、Ｃｒ膜
２に前処理を施した後、該Ｃｒ膜２上に電気メッキによ
り、例えば、Ｎｉ、Ｎｉ−Ｃｏ合金、Ｎｉ−Ｗ合金等か
らなる金属メッキ層６を形成し、その後、この金属メッ
キ層６を剥離し、マスクパターン４ａと同一形状のマス
クパターン７ａが形成されたメタルマスク７とする。な
お、図１（ｃ）〜図１（ｄ）の工程を繰り返し実施すれ
ば、高精度のメタルマスク７を多数枚、しかも同一の精
度で作製することができる。

【００２３】本実施形態のメタルマスクの製造方法によ
れば、ガラス板１の表面に、マスクパターン２ａを有す
るＣｒ膜２を形成し、このＣｒ膜２上にドライフィルム
４をラミネートし、このＣｒ膜２をマスクとしてドライ
フィルム４をガラス板１側から露光５し、ドライフィル
ム４にマスクパターン２ａと同一形状のマスクパターン
４ａを形成するので、ガラス板１がＣｒ膜２のベース
（壁）になることで、マスクパターンの寸法の経時変化
を無くすことができる。その結果、メタルマスクの製造
工程におけるマスクパターンの寸法管理を容易に行うこ
とができる。

【００２４】また、Ｃｒ膜２上に電気メッキにより金属
メッキ層６を形成し、その後、この金属メッキ層６を剥
離するので、マスクパターン４ａと同一形状のマスクパ
ターン７ａが形成されたメタルマスク７を容易に得るこ
とができる。また、この工程を繰り返し実施することに
より、高精度のメタルマスク７を多数枚、しかも同一の
精度で作製することができる。

【００２５】［第２の実施の形態］本発明の第２の実施
の形態のＥＬ素子用蒸着用メタルマスクの製造方法につ
いて図２に基づき説明する。まず、上述した第１の実施
の形態の製造方法と同様、図２（ａ）に示すように、例
えば厚みが０．１μｍのＣｒ膜２上に、例えば厚みが
０．７μｍの感光材料（第１のレジスト膜）３を形成す
る。

【００２６】次いで、電子ビーム露光法、レーザビーム
露光法等により、感光材料３にマスクパターン３ａを直
接形成する。次いで、この感光材料３をマスクとしてＣ
ｒ膜２をエッチングし、図２（ｂ）に示すように、この
Ｃｒ膜２に前記マスクパターン３ａと同一形状のマスク
パターン２ａを形成し、その後、感光材料３を剥離（除
去）する。

【００２７】次いで、図２（ｃ）に示すように、このＣ
ｒ膜２に前処理を施した後、該Ｃｒ膜２上に電気メッキ
により金属メッキ層１１を形成する。この金属メッキ層
１１は、例えば、Ｎｉ、Ｎｉ−Ｃｏ合金、Ｎｉ−Ｗ合金
等からなるもので、マスクパターン２ａと同一形状のマ
スクパターン１１ａが形成されている。その後、図２
（ｄ）に示すように、Ｃｒ膜２から金属メッキ層１１を
剥離し、マスクパターン２ａと同一形状のマスクパター
ン１２ａが形成されたメタルマスク１２とする。なお、
図２（ｃ）〜図２（ｄ）の工程を繰り返し実施すれば、
簡単な工程で、同一の精度のメタルマスク１２を多数枚
作製することができる。

【００２８】本実施形態のメタルマスクの製造方法によ
れば、Ｃｒ膜２上に電気メッキにより金属メッキ層１１
を形成し、その後、前記Ｃｒ膜２から金属メッキ層１１
を剥離するので、メタルマスクの製造工程におけるマス
クパターンの寸法管理を容易に行うことができる。しか
も、工程が簡略化されるので、製造コストを低減するこ
とができる。

【００２９】以上、本発明のメタルマスクの製造方法の
各実施の形態について図面に基づき説明してきたが、具
体的な構成は上述した各実施の形態に限定されるもので
はなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で設計の変更等
が可能である。例えば、第１及び第２の実施の形態のメ
タルマスクの製造方法では、ガラス板１を用いる構成と
したが、このガラス板１は、Ｃｒ等の導電材料を成膜し
得るものであればよく、このガラス板１以外に、耐熱性
樹脂板、耐熱性樹脂フィルム等も好適に用いられる。

【００３０】また、電子ビーム露光法、レーザビーム露
光法等により、感光材料３にマスクパターン３ａを直接
形成する替わりに、マスタマスクを用いて感光材料３を
露光し、この感光材料３にマスクパターン３ａを形成す
ることとしてもよい。また、ガラス板１の表面に、Ｃｒ
膜２及び感光材料３を順次形成する構成としたが、予
め、ガラス板１の表面にＣｒ膜２が成膜された基材を用
意しておき、この基材のＣｒ膜２上に感光材料３を形成
するようにしてもよい。また、Ｃｒ膜２の替わりに、Ｃ
ｒを主成分とするＣｒ基合金、あるいはＩＴＯ膜を形成
してもよい。

【００３１】また、ここではドライフィルム４を用いた
が、このドライフィルム４は感光性を有する材料であれ
ばよく、例えば、液状レジスト等の液状感光性樹脂等を
用いてもよい。さらに、金属メッキ層６、１１を構成す
る金属は、電気メッキにより形成することができる金属
であればよく、Ｎｉ、Ｎｉ−Ｃｏ合金、Ｎｉ−Ｗ合金に
限定されるものではない。

【００３２】

【発明の効果】以上説明した様に、本発明の請求項１ま
たは２記載のメタルマスクの製造方法によれば、透明板
または透明フィルムの一主面にマスクパターンを有する
導電膜を形成し、次いで、該導電膜上に感光膜を形成
し、次いで、前記導電膜をマスクとして前記感光膜を前
記透明板または透明フィルムの側から露光し該感光膜に
前記マスクパターンと同一形状のマスクパターンを形成
するので、透明板または透明フィルムをマスクパターン
を有する導電膜のベース（壁）とすることで、マスクパ
ターンの寸法の経時変化を無くすことができる。したが
って、メタルマスクの製造工程におけるマスクパターン
の寸法管理を容易に行うことができる。

【００３３】また、感光膜をマスクとして導電膜上に金
属メッキ層を形成し、この金属メッキ層を剥離するの
で、感光膜に形成されたマスクパターンと同一形状のパ
ターンを有するメタルマスクを容易に得ることができ
る。また、導電膜上に金属メッキ層を形成し、この金属
メッキ層を剥離するという工程を繰り返し実施すること
により、高精度のメタルマスクを多数枚、しかも同一の
精度で作製することができる。

【００３４】本発明の請求項３または４記載のメタルマ
スクの製造方法によれば、透明板または透明フィルムの
一主面にマスクパターンを有する導電膜を形成し、次い
で、該導電膜上に前記マスクパターンと同一形状のマス
クパターンを有する金属メッキ層を形成し、この金属メ
ッキ層を剥離してメタルマスクとするので、メタルマス
クの製造工程におけるマスクパターンの寸法管理を容易
に行うことができる。また、金属メッキ層の形成と剥離
を順次行うのみでよいので、製造工程を簡略化すること
ができ、その結果、製造コストを低減することができ
る。

【００３５】以上により、製造工程における寸法管理が
容易で、高精度のメタルマスクを多数枚、同一の精度で
作製することができ、しかも製造コストを低減すること
のできるメタルマスクの製造方法を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施の形態のメタルマスクの
製造方法を示す過程図である。

【図２】 本発明の第２の実施の形態のメタルマスクの
製造方法を示す過程図である。

【符号の説明】

１ ガラス板 ２ Ｃｒ膜（導電膜） ２ａ マスクパターン ３ 感光材料（第１のレジスト膜） ３ａ マスクパターン ４ ドライフィルム ４ａ マスクパターン ５ 露光 ６ 金属メッキ層 ７ メタルマスク ７ａ マスクパターン １１ 金属メッキ層 １１ａ マスクパターン １２ メタルマスク １２ａ マスクパターン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小川 潔 神奈川県相模原市東淵野辺５−13−１ 東 京プロセスサービス株式会社材料開発セン ター内 Ｆターム(参考） 2H096 AA24 AA27 CA05 EA16 HA27 5E343 AA02 AA26 AA34 FF14 GG08

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透明板または透明フィルムの一主面にマ
   スクパターンを有する導電膜を形成し、次いで、該導電
   膜上に感光膜を形成し、次いで、前記導電膜をマスクと
   して前記感光膜を前記透明板または透明フィルムの側か
   ら露光し該感光膜に前記マスクパターンと同一形状のマ
   スクパターンを形成し、次いで、前記導電膜上に金属メ
   ッキ層を形成し、この金属メッキ層を剥離してメタルマ
   スクとすることを特徴とするメタルマスクの製造方法。
2. 【請求項２】 透明板または透明フィルムの一主面に導
   電膜を形成した基材を用意し、 この基材の導電膜上に第１のレジスト膜を形成し、次い
   で、該第１のレジスト膜に第１のマスクパターンを形成
   し、次いで、このレジスト膜をマスクとして前記導電膜
   をエッチングし、その後該第１のレジスト膜を除去し、
   次いで、前記導電膜上に第２のレジスト膜を形成し、該
   導電膜をマスクとし前記第２のレジスト膜を前記透明板
   または透明フィルム側から露光して前記第２のレジスト
   膜に第２のマスクパターンを形成し、前記導電膜上に電
   気メッキにより金属メッキ層を形成し、この金属メッキ
   層を剥離してメタルマスクとすることを特徴とするメタ
   ルマスクの製造方法。
3. 【請求項３】 透明板または透明フィルムの一主面にマ
   スクパターンを有する導電膜を形成し、次いで、該導電
   膜上に金属メッキ層を形成し、この金属メッキ層を剥離
   して前記マスクパターンと同一形状のマスクパターンを
   有するメタルマスクとすることを特徴とするメタルマス
   クの製造方法。
4. 【請求項４】 透明板または透明フィルムの一主面に導
   電膜を形成した基材を用意し、 この基材の導電膜上に第１のレジスト膜を形成し、次い
   で、該第１のレジスト膜に第１のマスクパターンを形成
   し、次いで、このレジスト膜をマスクとして前記導電膜
   をエッチングし、その後該第１のレジスト膜を除去し、
   次いで、前記導電膜上に電気メッキにより金属メッキ層
   を形成し、この金属メッキ層を剥離して前記第１のマス
   クパターンと同一形状のマスクパターンを有するメタル
   マスクとすることを特徴とするメタルマスクの製造方
   法。
5. 【請求項５】 前記導電膜は、クロムを主成分とする金
   属膜からなることを特徴とする請求項１、２、３または
   ４記載のメタルマスクの製造方法。
6. 【請求項６】 前記導電膜は、ＩＴＯ膜からなることを
   特徴とする請求項１、２、３または４記載のメタルマス
   クの製造方法。
7. 【請求項７】 前記第１のレジスト膜へのマスクパター
   ンの形成は、電子ビーム露光法またはレーザビーム露光
   法によることを特徴とする請求項２または４記載のメタ
   ルマスクの製造方法。
8. 【請求項８】 前記第１のレジスト膜へのマスクパター
   ンの形成は、マスタマスクを用いた露光法によることを
   特徴とする請求項２または４記載のメタルマスクの製造
   方法。
9. 【請求項９】 前記第２のレジスト膜はドライフィルム
   であることを特徴とする請求項２記載のメタルマスクの
   製造方法。