JP2017179591A - 成膜マスク、その製造方法及び成膜マスクのリペア方法 - Google Patents

Abstract

【課題】薄膜パターンの成膜に高い形状精度及び位置精度を確保する。
【解決手段】複数の開口パターン７を設けたフィルム層４上に、少なくとも一つの前記開口パターン７を内包する複数の貫通孔８を設けたメタル層５を積層すると共に、一面を複数の前記開口パターン７及び貫通孔８が内在する複数の単位セル６に区画したマスクシート１と、外的なテンションがない状態の前記マスクシート１の前記メタル層５に接合してこれを支持し、前記マスクシート１の前記単位セル６に対応させて開口部１０を有する金属製のサポート部材２と、を備えたものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、フィルム層とメタル層とを積層した複合型の成膜マスクに関し、特に薄膜パターンの成膜に高い形状精度及び位置精度を確保し得る成膜マスク、その製造方法及び成膜マスクのリペア方法に係るものである。

従来の成膜マスクは、開口部を有するフレームに対して該開口部を覆うように張設されると共に、蒸着材料を透過させるための複数の開口パターンが形成された複数の金属薄膜を溶接したものとなっていた（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９−４１０５４号公報

しかし、このような従来の成膜マスクにおいては、複数の開口パターンを形成した金属薄膜が、しわや弛みが生じないように所定の張力が付加された状態でフレームに固着されていたので、上記張力の付加によって開口パターンが変形したり、開口パターンの位置がずれたりする問題があった。そのため、高い成膜形状精度及び成膜位置精度を確保することが困難であった。

また、従来の成膜マスクにおいては、開口パターンは、金属薄膜をエッチングして形成されるため、エッチングの等方性により開口パターンに高い形状精度を確保することが困難であった。したがって、高精細な薄膜パターンの成膜が困難であった。

そこで、本発明は、このような問題点に対処し、薄膜パターンの成膜に高い形状精度及び位置精度を確保し得る成膜マスク、その製造方法及び成膜マスクのリペア方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、第１の発明による成膜マスクは、複数の開口パターンを設けたフィルム層上に、少なくとも一つの前記開口パターンを内包する複数の貫通孔を設けたメタル層を積層すると共に、一面を複数の前記開口パターン及び貫通孔が内在する複数の単位セルに区画したマスクシートと、外的なテンションがない状態の前記マスクシートの前記メタル層に接合してこれを支持し、前記マスクシートの前記単位セルに対応させて開口部を有する金属製のサポート部材と、を備えたものである。

また、第２の発明による成膜マスクの製造方法は、透明基板上に、複数の開口パターンを設けたフィルム層と、少なくとも一つの前記開口パターンを内包する複数の貫通孔を設けたメタル層とを順次積層して有すると共に、一面を複数の前記開口パターン及び貫通孔が内在する複数の単位セルに区画したマスクシートを形成する工程と、外的なテンションがない状態の前記マスクシートの前記メタル層に、前記単位セルに対応させて開口部を有する金属製のサポート部材を接合する工程と、前記マスクシートから前記透明基板を剥離する工程と、を行うものである。

さらに、第３の発明による成膜マスクの製造方法は、透明基板上に、フィルム層と、複数の貫通孔を設けたメタル層とを順次積層して有すると共に、一面を複数の前記貫通孔が内在する複数の単位セルに区画したマスクシートを形成する工程と、外的なテンションがない状態の前記マスクシートの前記メタル層に、前記単位セルに対応させて開口部を有する金属製のサポート部材を接合する工程と、前記マスクシートから前記透明基板を剥離する工程と、前記メタル層側から前記マスクシートにレーザ光を照射し、前記貫通孔内のフィルム層に少なくとも一つの開口パターンを形成する工程と、を行うものである。

さらにまた、第４の発明による成膜マスクの製造方法は、透明基板上に、フィルム層と、複数の貫通孔を設けたメタル層とを順次積層して有すると共に、一面を複数の前記貫通孔が内在する複数の単位セルに区画したマスクシートを形成する工程と、外的なテンションがない状態の前記マスクシートの前記メタル層に、前記単位セルに対応させて開口部を有する金属製のサポート部材を接合する工程と、前記メタル層側から前記マスクシートにレーザ光を照射し、前記貫通孔内のフィルム層に少なくとも一つの開口パターンを形成する工程と、前記マスクシートから前記透明基板を剥離する工程と、を行うものである。

そして、第５の発明による成膜マスクのリペア方法は、複数の開口パターンを設けたフィルム層上に、少なくとも一つの前記開口パターンを内包する複数の貫通孔を設けたメタル層を積層すると共に、一面を複数の前記開口パターン及び貫通孔が内在する複数の単位セルに区画したマスクシートと、外的なテンションがない状態の該マスクシートの前記メタル層に接合してこれを支持し、前記単位セルに対応させて開口部を有する金属製のサポート部材と、を備えた成膜マスクのリペア方法であって、前記メタル層には、前記単位セルの周縁部に沿って、隣接する単位セルを相互に分離するためのミシン目が設けられており、欠陥が有る単位セル（以下、「欠陥単位セル」という）周囲の前記ミシン目に沿って前記メタル層及びフィルム層を切り取り、該欠陥単位セルを除去する段階と、前記単位セルと同じ形状を有し、フィルム層と複数の貫通孔を設けたメタル層を積層した単位マスク部材を前記欠陥単位セルが抜けた部分に嵌合した後、前記単位マスク部材を前記サポート部材に接合する段階と、前記単位マスク部材にメタル層側からレーザ光を照射し、貫通孔内に開口パターンを形成する段階と、を行うものである。

本発明によれば、複数の開口パターンを設けたフィルム層上に、少なくとも一つの開口パターンを内包する複数の貫通孔を設けたメタル層を積層した構造のマスクシートが、外部からのテンションが無い状態でサポート部材に支持されているので、マスクシートには従来技術のような引張応力が作用しておらず、開口パターンの形状精度及び位置精度を高精度に維持することができる。したがって、薄膜パターンの成膜に高い形状精度及び位置精度を確保することができる。

本発明による成膜マスクの一実施形態を示す構成図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面矢視図、（ｃ）は底面図である。 本発明による成膜マスクの要部拡大断面図である。 本発明による成膜マスクの製造方法においてマスクシート形成工程の前半工程を断面で示す説明図である。 本発明による成膜マスクの製造方法においてマスクシート形成工程の後半工程を示す要部拡大断面である。 本発明による成膜マスクの製造方法においてサポート部材形成工程を示す説明図であり、（ａ）はサポート部材を示す平面図、（ｂ）はフレームへの組立工程を示す断面図である。 本発明による成膜マスクの製造方法においてマスクシート及びサポート部材接合工程を示す説明図である。 図６の詳細説明図である。 本発明による成膜マスクの製造方法において透明基板剥離工程を示す説明図である。 本発明による成膜マスクの製造方法における開口パターン形成の変形例を示す説明図である。 本発明の成膜マスクの製造方法における変形例を示す説明図である。 本発明による成膜マスクのリペア方法の前半工程を示す説明図である。 本発明による成膜マスクのリペア方法の後半工程を示す説明図である。 本発明による成膜マスクにおいてフレーム無しの成膜マスクの製造方法を示す説明図である。 上記サポート部材の変形例を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）はＢ−Ｂ線断面矢視図である。

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明による成膜マスクの一実施形態を示す構成図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面矢視図、（ｃ）は底面図である。この成膜マスクは、基板上に成膜材料を蒸着又はスパッタリングにより成膜して薄膜パターンを形成するためのもので、マスクシート１と、サポート部材２と、フレーム３とを備えて構成されている。

上記マスクシート１は、マスク本体部を成すもので、複数の開口パターンを設けたフィルム層４と、少なくとも一つの上記開口パターンを内包する複数の貫通孔を設けたメタル層５とを積層した構造を有している。そして、マスクシート１は、一面を複数の開口パターン及び貫通孔が内在する複数の単位セル６に区画されている。

詳細には、上記フィルム層４は、例えばポリイミドやポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の樹脂製のフィルムであり、図２に単位セル６の拡大断面図で示すように被成膜基板上に成膜される薄膜パターンに対応させて該薄膜パターンと形状寸法の同じ複数の開口パターン７が形成されている。より詳細には、開口パターン７は、細長いスリット状のパターンであっても、微細な矩形状のパターンであってもよい。

なお、上記フィルム層４への開口パターン７の形成は、フィルム層４をガラス基板に密着させた状態でレーザアブレーションして行ってもよく、フィルム層４をガラス基板から剥離した状態で行ってもよく、必要に応じて適宜な方法により行うとよい。また、開口パターン７を形成するためのレーザ光の照射位置は、後述のメタル層５に予め形成した被成膜基板とのアライメントマークやレーザ加工装置のステージに設けられたアライメントマーク等を基準にして算出してもよく、この場合も、必要に応じて適宜な方法により行うとよい。フィルム層４をガラス基板に密着させた状態で開口パターン７を形成すれば、開口パターン７の縁部におけるバリの発生を抑制することができる。以下の説明においては、フィルム層４をガラス基板に密着させた状態で開口パターン７を形成する場合について述べる。

上記メタル層５は、上記フィルム層４の一面に接合して設けられており、被成膜基板の裏面に配置された磁石の磁力により吸引されてフィルム層４を被成膜基板の表面に密着させる機能を有するもので、ニッケル、ニッケル合金、インバー又はインバー合金等の磁性金属材料で形成されている。好ましくは、メタル層５とフィルム層４は、それぞれ略同等の熱膨張係数の材料を選択することが望ましい。

より詳細には、メタル層５には、図２に示すように、少なくとも一つの上記開口パターン７を内包する複数の貫通孔８が設けられている。また、メタル層５には、図１（ａ）に示すように、上記単位セル６の周縁部に沿って、隣接する単位セル６を相互に分離するためのミシン目９が設けられており、単位セル６毎に切り取り可能となっている。

なお、成膜マスクが、例えば大型の被成膜基板上に複数のディスプレーパネルを面付け形成することを目的とした多面取りの表示基板用の成膜マスクであれば、上記マスクシート１の単位セル６は、一つのディスプレーパネルに対応する。

上記マスクシート１のメタル層５に接合して金属製のサポート部材２が設けられている。このサポート部材２は、外的なテンションがない無テンション状態のマスクシート１のメタル層５に接合してこれを支持するもので、上記マスクシート１の複数の単位セル６に夫々対応して、図２に示すように、単位セル６内の複数の開口パターン７及び複数の貫通孔８を内包する開口部１０を有している。そして、サポート部材２は、厚みが１００μｍ〜３００μｍのシート状の部材であり、メタル層５としてのニッケルよりも熱膨張係数が小さい、例えばインバー又はインバー合金で形成される。

マスクシート１のメタル層５とサポート部材２との接合は、少なくとも開口部１０の周辺部でレーザスポット溶接して行うのが望ましく、メタル層５にレーザ光を、製造工程においてマスクシート１を支持する後述の透明基板１１越しに照射して行う。また、レーザスポット溶接の代わりに接着剤で接合することもできる。

上記サポート部材２の周縁部に接合して枠状のフレーム３が設けられている。このフレーム３は、サポート部材２をしわや弛みが生じないように所定の張力が付加された状態で支持するもので、インバー又はインバー合金で形成されている。この場合、フレーム３とサポート部材２との接合は、サポート部材２の周縁領域をフレーム３の一端面３ａにスポット溶接して行われる。

次に、このように構成された成膜マスクの製造方法について説明する。最初に、マスクシート１の形成工程について、図３及び図４を参照して説明する。
このマスクシート１の形成工程においては、先ず、図３（ａ）に示すように、透明ガラス等の透明基板１１上に例えばポリイミドの樹脂液を塗布し、これを２００℃〜４５０℃で加熱硬化させて５μｍ〜３０μｍ程度の厚みのポリイミドフィルム１２を形成する。

次に、図３（ｂ）に示すように、ポリイミドフィルム１２上に、例えば５０〜１５０ｎｍ程度の厚みの、例えばニッケル又はニッケル合金のシード層１３をスパッタリング、蒸着又は無電解めっきにより形成する。

次いで、図３（ｃ）に示すように、シード層１３上に、形成しようとするメタル層５と同じ、例えば１０μｍ〜３０μｍ程度の厚みにフォトレジスト液を塗布した後、これを乾燥させてレジスト層１４を形成する。

続いて、図３（ｄ）に示すように、公知の露光装置を使用し、レジスト層１４上に位置決めして載置されたフォトマスク１５を介してレジスト層１４を露光する。

さらに、図３（ｅ）に示すように、上記フォトレジスト用の現像液を使用して現像し、形成しようとする複数の貫通孔８に対応した位置に複数の島パターン１６を有するレジストマスクを形成する。なお、ここでは、フォトレジストとして露光部分が現像液に溶解するポジ型のレジストを使用した場合について示しているが、ネガ型であってもよい。又は、液状レジストの代わりにドライフィルムを使用してもよい。

次に、図３（ｆ）に示すように、上記透明基板１１をニッケルのめっき浴に浸漬して電気めっきし、上記島パターン１６の外側のシード層１３上にニッケルを、レジスト層１４と略同じ５μｍ〜２０μｍの厚みに析出させてニッケル層１７を形成する。

次いで、図３（ｇ）に示すように、上記透明基板１１を有機溶剤又は上記フォトレジストの剥離液で洗浄してレジスト層１４を除去する。これにより、上記島パターン１６に対応してシード層１３に達する凹部１８を有するニッケル層１７が形成される。

さらに、図３（ｈ）に示すように、公知のエッチング液を使用して上記ニッケル層１７の凹部１８内に露出したシード層１３をエッチングして除去する。これにより、ポリイミドフィルム１２に達する貫通孔８を有するメタル層５が形成される。

そして、図４に示すように、形成しようとする薄膜パターンに対応させて、メタル層５の貫通孔８内のポリイミドフィルム１２に、波長が４００ｎｍ以下の、例えばＫｒＦ２４８ｎｍのエキシマレーザや３５５ｎｍのＹＡＧレーザを使用してレーザ光Ｌ１を照射し、ポリイミドフィルム１２をアブレートして複数の開口パターン７を形成する。これにより、複数の開口パターン７を有するフィルム層４と、少なくとも一つの開口パターン７を内包する複数の貫通孔８を設けたメタル層５とを積層したマスクシート１が形成される。

なお、上記メタル層５の形成は、電気めっきによらず、ポリイミドフィルム１２上にニッケル層１７を蒸着又はスパッタリングにより形成し、貫通孔８に対応して開口を有するレジストマスクを使用して上記ニッケル層１７をエッチングすることにより、ポリイミドフィルム１２に達する貫通孔８を有するメタル層５を形成してもよい。

また、メタル層５には、上記単位セル６の周縁部に沿って、隣接する単位セル６を相互に分離するためのミシン目９が、上記貫通孔８の形成と同様の工程を経て同時に形成される。

次に、サポート部材２の形成工程について、図５を参照して説明する。
このサポート部材２の形成工程においては、先ず、図５（ａ）に平面図で示すようにマスクシート１よりも面積の大きい厚みが約１００μｍ〜約２０００μｍの、例えばインバー又はインバー合金のメタルシートを例えばエッチング、打ち抜き加工又はレーザ加工し、マスクシート１の複数の単位セル６に夫々対応させて、単位セル６内の複数の開口パターン７及び複数の貫通孔８を内包する大きさの開口部１０を形成する。

次いで、図５（ｂ）に断面図で示すように、サポート部材２を枠状のフレーム３の開口１９を覆って撓みが生じないように矢印方向にテンションを加えた状態で張設した後、サポート部材２の周縁領域にレーザ光Ｌ２を照射してサポート部材２をフレーム３の一端面３ａにスポット溶接する。これにより、フレーム３に固定支持されたサポート部材２が完成する。

続いて、マスクシート１とサポート部材２との接合工程について、図６を参照して説明する。
この接合工程においては、先ず、図６（ａ）に示すように、マスクシート１のメタル層５側をサポート部材２に対面させた状態でマスクシート１の単位セル６とサポート部材２の開口部１０とが合致するように位置決めした後、マスクシート１がサポート部材２上に密着される。

次に、図６（ｂ）に示すように、サポート部材２の開口部１０の周辺領域及びマスクシート１の周縁領域のメタル層５にレーザ光Ｌ２が透明基板１１越しに照射されて、マスクシート１のメタル層５とサポート部材２とがスポット溶接される。詳細には、図７に示すように、サポート部材２の開口部１０の周縁部とマスクシート１の単位セル６の周縁部との間の領域にレーザ光Ｌ２が照射されてスポット溶接２０が行われる。

引き続いて、透明基板１１の剥離工程について、図８を参照して説明する。
この透明基板１１の剥離工程は、透明基板１１越しにマスクシート１のフィルム層４に、例えば波長が３０８ｎｍでエネルギー密度が２５０ｍＪ／ｃｍ^２のライン状のレーザ光Ｌ３を、マスクシート１の一方端から他方端に向かって移動しながら照射して実施される。これにより、透明基板１１がマスクシート１から剥離され、図１に示すような本発明による成膜マスクが完成する。

本発明による成膜マスクの製造方法によれば、マスクシート１が透明基板１１に支持された状態で組み立てられ、最終工程においてマスクシート１から透明基板１１が剥離されるようになっているので、製造工程を通じてマスクシート１には外部からの引張応力が作用しない。したがって、マスクシート１にレーザ加工される開口パターン７に高い形状精度及び位置精度が維持される。それ故、薄膜パターンの成膜に高い形状精度及び位置精度を確保することができる。

なお、上記実施形態においては、図４に示すように、開口パターン７の形成がマスクシート１の形成工程の最終段階で行われる場合について説明したが、開口パターン７の形成は、図９（ａ）に示すように、マスクシート１とサポート部材２との接合後、図９（ｂ）に示すように透明基板１１の剥離後にサポート部材２側からレーザ光Ｌ１を照射して行ってもよい。この場合も、マスクシート１には外部からの引張応力が作用しないため、マスクシート１にレーザ加工される開口パターン７に高い形状精度及び位置精度が維持される。

図１０は本発明の成膜マスクの製造方法における変形例を示す説明図である。
この成膜マスクの製造方法は、図３（ｆ）のニッケル層１７のめっき形成工程において、メタル層５内に透明基板１１に対する内部応力（引張応力）を意図的に発生させるものであり、この内部応力（引張応力）を利用して、蒸着装置のマスクホルダーに設置された際に生じる成膜マスクの撓みを抑制しようとするものである。

母材上に金属薄膜をめっき形成する際、設定されるめっき条件によっては、めっき形成される金属薄膜内に母材に対して内部応力（引張応力）が発生することが、一般によく知られている。そこで、本発明においては、上記めっき条件を適宜設定することにより、めっき形成されるメタル層５内に透明基板１１に対する内部応力（引張応力）を意図的に発生させるようにしている。以下、メタル層５内に内部応力（引張応力）を発生させる意図及びその効力について図１０を参照して説明する。

図３（ａ）〜（ｆ）の工程を経て、所定のめっき条件により、透明基板１１に密着して保持されたポリイミドフィルム１２（フィルム層４）上にメタル層５がめっき形成されると、図１０（ａ）に矢印Ａで示すように、メタル層５内には、透明基板１１に対する内部応力（引張応力）が発生する。

次に、図３（ｇ），（ｈ）を経て、ポリイミドフィルム１２（フィルム層４）上に貫通孔８を有するメタル層５が形成された後、図１０（ｂ）に示すように、外的なテンションがない状態のマスクシート１のメタル層５に、単位セル６に対応させて開口部１０を有し、枠状のフレームに周縁部が予め固定された金属製のサポート部材２が接合される。このとき、メタル層５内には、同図（ｂ）に矢印Ａで示すように、上記内部応力（引張応力）が残存したままである。

続いて、透明基板１１からマスクシート１を剥離する前に、又は剥離後にメタル層５の貫通孔８内のポリイミドフィルム１２（フィルム層４）にレーザ光が照射され、少なくとも一つの開口パターン７が形成される。なお、マスクシート１のメタル層５に接合されるサポート部材２の厚みがメタル層５の厚みよりもはるかに厚いため、マスクシート１を透明基板１１から剥離後もメタル層５内には、上記内部応力（引張応力）は残存したままである。

このようにして形成された成膜マスクは、成膜時には、成膜装置のマスクホルダーに図１０（ｃ）に示すように、フィルム層４を被成膜基板２６の成膜面に密着させた状態で保持されて使用される。このとき、一般には、マスクシート１には、同図（ｃ）に破線で示すように、熱膨張による撓みが発生する。しかしながら、本発明によれば、メタル層５内に矢印Ａで示す内部応力（引張応力）が存在するため、この引張応力によりマスクシート１の撓みが抑制される。これにより、マスクシート１と被成膜基板２６との間の隙間を小さくすることができ、被成膜基板２６に形成される薄膜パターンの形状精度及び位置精度を高精度に確保することができる。

上記マスクシート１及びサポート部材２の撓み量は、成膜マスクの大きさ、マスクシート１とサポート部材２との間の熱膨張の差、及び被成膜基板２６の裏面に配置される磁石によるサポート部材２に対する吸引力等により決まる。したがって、メタル層５内に意図的に付与される内部応力（引張応力）の大きさは、上記撓み量を考慮して決められる。具体的には、メタル層５のめっき条件を適宜変更して、上記撓み量が許容範囲内となるように実験的に決定される。

図１１は本発明による成膜マスクのリペア方法を説明する工程図である。
図１１（ａ）に示すように、マスクシート１の単位セル６内の開口パターン７又は貫通孔８に欠陥が有る場合には、当該欠陥の有る単位セル６（以下、「欠陥単位セル２１」という）に対して例えばエアブローし、欠陥単位セル２１周囲のミシン目９に沿ってメタル層５及びフィルム層４を切り取り、該欠陥単位セル２１を除去する。ミシン目９の存在により、欠陥単位セル２１を容易に切り取ることができる。なお、欠陥単位セル２１の除去は、ミシン目９に沿ってナイフの刃を当てて、切り取ってもよい。

次に、図１１（ｂ）に示すように、単位セル６と同じ形状を有し、図３と同様の工程により、フィルム層４と複数の貫通孔８を設けたメタル層５を積層して予め形成された単位マスク部材２２を欠陥単位セル２１が抜けた部分に嵌合する。この工程は、被リペア用成膜マスクのフィルム層４側を透明基板１１に密着させた状態で行われる。その後、図１２（ａ）に示すように、透明基板１１越しに単位マスク部材２２の周縁部にレーザ光Ｌ２を照射し、単位マスク部材２２のメタル層５とサポート部材２とをスポット溶接する。

次いで、図８と同様にして、透明基板１１越しにレーザ光Ｌ３を照射して透明基板を剥離した後、図１２（ｂ）に示すように、単位マスク部材２２にメタル層５側からレーザ光Ｌ１を照射し、形成しようとする薄膜パターンに対応した貫通孔８内のフィルム層４に開口パターン７を形成する。これにより、成膜マスクのリペアが完了する。なお、透明基板１１を剥離する前にフィルム層４に開口パターン７を形成してもよい。

以上の説明においては、フレーム３付きの成膜マスクについて述べたが、本発明はこれに限られず、フレーム３は無くてもよい。この場合、成膜マスクの製造は、次のようにして行うとよい。
先ず、図１３（ａ）に示すように、複数の開口パターン７を設けたフィルム層４上に、少なくとも一つの開口パターン７を内包する複数の貫通孔８を設けたメタル層５を積層すると共に、一面を複数の開口パターン７及び貫通孔８が内在する複数の単位セル６に区画したマスクシート１の上記メタル層５側を、テーブル２３の平坦な面上に設置固定されたサポート部材２に対面させた状態でマスクシート１の単位セル６とサポート部材２の開口部１０とが合致するように位置決めした後、マスクシート１をサポート部材２上に密着する。

次に、図１３（ｂ）に示すように、サポート部材２の開口部１０の周辺領域及びマスクシート１の周縁領域のメタル層５にレーザ光Ｌ２を透明基板１１越しに照射して、マスクシート１のメタル層５とサポート部材２とをスポット溶接する。詳細には、図７に示すように、サポート部材２の開口部１０の周縁部とマスクシート１の単位セル６の周縁部との間の領域にレーザ光Ｌ２が照射される。

次いで、図１３（ｃ）に示すように、透明基板１１越しにマスクシート１のフィルム層４に、例えば波長が３０８ｎｍでエネルギー密度が２５０ｍＪ／ｃｍ^２のライン状のレーザ光Ｌ３を、マスクシート１の一方端から他方端に向かって移動しながら照射して透明基板１１がマスクシート１から剥離される。

これにより、図１３（ｄ）に示すように、フレーム３の無い本発明による成膜マスクが完成する。この場合、テーブル２３の裏面側に磁石を配置すれば、該磁石の磁力によりサポート部材２をテーブル２３に密着固定することができ、透明基板１１の剥離を容易に行うことができる。また、上記磁石の磁力の作用を解除すれば、成膜マスクのテーブル２３からの取り外しも容易に行うことができる。

このようなフレーム３の無い成膜マスクを使用して成膜する場合には、成膜装置内の成膜に影響を及ぼさない部分に梁を有するマスクホルダーに成膜マスクを設置するとよい。これにより、成膜マスクの撓みを抑制することができ、高い成膜位置精度を確保することができる。

以上の説明においては、サポート部材２がシート状の部材である場合について述べたが、本発明はこれに限られず、図１４に示すように複数の帯状部材２４を少なくとも一方向に平行に並べて構成したものであってもよい。この場合、隣接する帯状部材２４で挟まれた部分が開口部１０となる。

詳細には、サポート部材２は、図１４（ａ）に示すように、厚みの厚い帯状部材２４Ａと厚みの薄い帯状部材２４Ｂとを交差させて格子状に組み立てるとよい。この場合、図１４（ｂ）に示すように、帯状部材２４Ａのメタル層５側（同図において上面側）の面に溝２５を形成し、この溝２５に帯状部材２４Ｂを矢印で示すように嵌めてサポート部材２のメタル層５側が面一となるようにするとよい。なお、上記溝２５は無くてもよい。この場合には、マスクシート１とサポート部材２とのスポット溶接は、積み重なった上部の帯状部材２４に対して行われる。

さらに、帯状部材２４の端部をフレーム３の一端面３ａに設けた溝内に埋めて、サポート部材２のメタル層５側の面とフレーム３の一端面３ａとが面一になるようにしてもよい。

１…マスクシート
２…サポート部材
３…フレーム
４…フィルム層
５…メタル層
６…単位セル
７…開口パターン
８…貫通孔
９…ミシン目
１０…開口部
１１…透明基板
２０…スポット溶接
２１…欠陥単位セル
２２…単位マスク部材
２４…帯状部材
２４Ａ…厚みの厚い帯状部材
２４Ｂ…厚みの薄い帯状部材

Claims (14)

1. 複数の開口パターンを設けたフィルム層上に、少なくとも一つの前記開口パターンを内包する複数の貫通孔を設けたメタル層を積層すると共に、一面を複数の前記開口パターン及び貫通孔が内在する複数の単位セルに区画したマスクシートと、
   外的なテンションがない状態の前記マスクシートの前記メタル層に接合してこれを支持し、前記マスクシートの前記単位セルに対応させて開口部を有する金属製のサポート部材と、
   を備えたことを特徴とする成膜マスク。
2. 前記メタル層は、基板に密着して保持された前記フィルム層上に前記基板に対して引っ張りの内部応力が生じる条件でめっき形成されたものであり、
   前記サポート部材は、前記引っ張りの内部応力が存在する前記メタル層に接合されたものであることを特徴とする請求項１記載の成膜マスク。
3. 前記マスクシートの前記メタル層と前記サポート部材との接合は、少なくとも前記開口部の周辺部でレーザスポット溶接して行われていることを特徴とする請求項１又は２記載の成膜マスク。
4. 前記メタル層には、前記単位セルの周縁部に沿って、隣接する単位セルを相互に分離するためのミシン目が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の成膜マスク。
5. 前記サポート部材は、複数の開口部を設けたシート状の部材であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の成膜マスク。
6. 前記サポート部材は、複数の帯状部材を前記メタル層側が面一となるように、少なくとも一方向に平行に並べて構成したもので、隣接する前記帯状部材で挟まれた部分を前記開口部としたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の成膜マスク。
7. 前記サポート部材に接合して枠状のフレームが設けられていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の成膜マスク。
8. 透明基板上に、複数の開口パターンを設けたフィルム層と、少なくとも一つの前記開口パターンを内包する複数の貫通孔を設けたメタル層とを順次積層して有すると共に、一面を複数の前記開口パターン及び貫通孔が内在する複数の単位セルに区画したマスクシートを形成する工程と、
   外的なテンションがない状態の前記マスクシートの前記メタル層に、前記単位セルに対応させて開口部を有する金属製のサポート部材を接合する工程と、
   前記マスクシートから前記透明基板を剥離する工程と、
   を行うことを特徴とする成膜マスクの製造方法。
9. 透明基板上に、フィルム層と、複数の貫通孔を設けたメタル層とを順次積層して有すると共に、一面を複数の前記貫通孔が内在する複数の単位セルに区画したマスクシートを形成する工程と、
   外的なテンションがない状態の前記マスクシートの前記メタル層に、前記単位セルに対応させて開口部を有する金属製のサポート部材を接合する工程と、
   前記マスクシートから前記透明基板を剥離する工程と、
   前記メタル層側から前記マスクシートにレーザ光を照射し、前記貫通孔内のフィルム層に少なくとも一つの開口パターンを形成する工程と、
   を行うことを特徴とする成膜マスクの製造方法。
10. 透明基板上に、フィルム層と、複数の貫通孔を設けたメタル層とを順次積層して有すると共に、一面を複数の前記貫通孔が内在する複数の単位セルに区画したマスクシートを形成する工程と、
    外的なテンションがない状態の前記マスクシートの前記メタル層に、前記単位セルに対応させて開口部を有する金属製のサポート部材を接合する工程と、
    前記メタル層側から前記マスクシートにレーザ光を照射し、前記貫通孔内のフィルム層に少なくとも一つの開口パターンを形成する工程と、
    前記マスクシートから前記透明基板を剥離する工程と、
    を行うことを特徴とする成膜マスクの製造方法。
11. 前記マスクシートを形成する工程は、前記メタル層が前記透明基板上に密着して保持された前記フィルム層上に前記透明基板に対して引っ張りの内部応力が生じる条件でめっき形成されることを特徴とする請求項８〜１０のいずれか１項に記載の成膜マスクの製造方法。
12. 前記マスクシートの前記メタル層と前記サポート部材との接合工程は、前記メタル層にレーザ光を前記透明基板越しに照射して、少なくとも前記開口部の周辺部でレーザスポット溶接して行われることを特徴とする請求項８〜１１のいずれか１項に記載の成膜マスクの製造方法。
13. 前記透明基板を剥離する工程の実施前に、前記サポート部材の周縁部に接合して枠状のフレームが設けられることを特徴とする請求項８〜１２のいずれか１項に記載の成膜マスクの製造方法。
14. 複数の開口パターンを設けたフィルム層上に、少なくとも一つの前記開口パターンを内包する複数の貫通孔を設けたメタル層を積層すると共に、一面を複数の前記開口パターン及び貫通孔が内在する複数の単位セルに区画したマスクシートと、外的なテンションがない状態の該マスクシートの前記メタル層に接合してこれを支持し、前記単位セルに対応させて開口部を有する金属製のサポート部材と、を備えた成膜マスクのリペア方法であって、
    前記メタル層には、前記単位セルの周縁部に沿って、隣接する単位セルを相互に分離するためのミシン目が設けられており、
    欠陥が有る単位セル（以下、「欠陥単位セル」という）周囲の前記ミシン目に沿って前記メタル層及びフィルム層を切り取り、該欠陥単位セルを除去する段階と、
    前記単位セルと同じ形状を有し、フィルム層と複数の貫通孔を設けたメタル層を積層した単位マスク部材を前記欠陥単位セルが抜けた部分に嵌合した後、前記単位マスク部材を前記サポート部材に接合する段階と、
    前記単位マスク部材にメタル層側からレーザ光を照射し、貫通孔内に開口パターンを形成する段階と、
    を行うことを特徴とする成膜マスクのリペア方法。