JP2017210633A - 蒸着マスクおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】マスク本体を枠体で支持する形態の蒸着マスクにおいて、製造コストの上昇を抑えながら蒸着マスクの大型化を実現でき、さらに蒸着マスクの平坦度を維持することができ、良好な再現精度および蒸着精度を確保できる蒸着マスクおよびその製造方法を提供する。【解決手段】蒸着マスク１は、多数独立の蒸着通孔５からなる蒸着パターン６を備えるマスク本体２と、低熱線膨張係数の金属板材からなる補強用の枠体３とを備える。マスク本体２と枠体３とは金属層８を介して不離一体的に接合する。枠体３を同一形状に形成した上枠１６と下枠１７とで構成し、上下の枠１６・１７を接着層１８を介して接合して一体化する。これにより、より薄い金属板材を使用して枠体３を形成できるので、枠体３全体の板厚偏差を小さくして、板厚偏差に由来する熱膨張による歪の発生を抑制できる。【選択図】図１

Description

本発明は、蒸着マスクおよびその製造方法に関し、なかでも、マスク本体を枠体で支持する形態の蒸着マスクおよびその製造方法に関する。本発明は、例えば有機ＥＬ素子の発光層を形成する際に好適に使用される蒸着マスク、およびその製造方法に適用できる。

表示装置を有するスマートフォンやタブレット端末などのモバイル機器において、機器の軽量化および駆動時間の長時間化を目的として、液晶ディスプレイに替えて、より軽量で消費電力が小さな有機ＥＬディスプレイの採用が始まっている。有機ＥＬディスプレイは、蒸着マスク法により、基板（蒸着対象）上に有機ＥＬ素子の発光層（蒸着層）を形成することで製造される。このとき、より多くのマスク本体を備える大型化された蒸着マスクを使用して、一回の蒸着作業でより多くの製品を製造することにより、有機ＥＬディスプレイの製造コストを低減させることができる。そのため、有機ＥＬディスプレイの製造メーカーから、蒸着マスクの大型化の要望が高まっている。

蒸着マスク法に用いられる蒸着マスクは、例えば特許文献１に開示されている。係る特許文献１では、複数のマスク部（蒸着パターン）を備えるメタルマスク（マスク本体）と、額縁状に形成されてメタルマスクを緊張した状態で固定保持するインバー材からなるフレーム（枠体）とで蒸着マスクを構成している。メタルマスクは、フレームに対してスポット溶接で接合されている。

この種の蒸着マスクは、本出願人も提案しており、例えば特許文献２に開示されている。係る蒸着マスクは、蒸着パターンを備える複数のマスク本体と、マスク本体に対して不離一体的に接合される補強用の枠体とからなる。枠体はインバー材（低熱線膨張係数の材質）で形成されており、各マスク本体は、その外周縁がマスク本体を囲む枠体に電鋳法で形成された金属層で接合されている。

特開２００４−３２３８８８号公報 特開２００５−１５９０８号公報

特許文献１および特許文献２の蒸着マスクのように、メタルマスクを固定保持するフレームや、マスク本体を補強する枠体をインバー材で構成することにより、蒸着時の作業環境が高温環境であっても、蒸着マスクが膨張するのを抑制して、蒸着層（発光層）の再現精度および蒸着精度を確保できる。しかし、特許文献１の蒸着マスクのメタルマスクは、緊張状態でフレームに固定保持されているものの、蒸着マスクを大型化した場合には、フレームで支持されていないメタルマスクの面積が大きくなり、自重によりメタルマスクに反り変形が生じてしまう。そのため、再現精度および蒸着精度が低下をするのを避けられない。

その点、特許文献２の蒸着マスクでは、各マスク本体はマスク本体を囲む枠体に接合されているので、蒸着マスクを大型化した場合でも、自重によるマスク本体の反り変形が生じることはなく、蒸着層の再現精度および蒸着精度を確保できる。しかし、インバー材からなる枠体であっても、蒸着作業時には僅かに膨張する。また、枠体はインバー材の金属板材で形成されるが、通常、一般に流通している金属板材には板厚偏差が存在するため、枠体の部位によって板厚にばらつきがある。このため、枠体の各部分で膨張量が異なり、膨張量の違いが蒸着マスク全体の歪としてあらわれることがある。このように蒸着マスクに歪が生じると、蒸着マスクの平坦度が悪化して、再現精度および蒸着精度が極度に低下してしまう。この歪は、枠体を大型化するにつれ顕著にあらわれる。このような母材の板厚偏差に由来する歪の発生は、金属板材の製造工程を管理して、板厚偏差が小さい母材を専用に製造し使用することにより抑制できるが、その分母材が高価となり、蒸着マスクの製造コストの上昇を招く。ここで、板厚偏差とは、金属板材の標準寸法に対する厚さのばらつき幅を意味する。

本発明の目的は、マスク本体を枠体で支持する形態の蒸着マスクにおいて、製造コストの上昇を抑えながら蒸着マスクの大型化を実現でき、さらに蒸着マスクの平坦度を維持することができ、良好な蒸着層の再現精度および蒸着精度を確保できる蒸着マスクおよびその製造方法を提供することにある。

本発明の蒸着マスクは、多数独立の蒸着通孔５からなる蒸着パターン６を備えるマスク本体２と、マスク本体２の周囲に配置した、低熱線膨張係数の金属板材からなる補強用の枠体３とを備える。マスク本体２と枠体３とは、金属層８を介して不離一体的に接合されている。そして、枠体３が同一形状に形成された上枠１６と下枠１７とで構成されて、上枠１６と下枠１７とが接着層１８を介して接合され一体化されていることを特徴とする。

複数の枠体３・３を積層して、積層方向に隣り合う枠体３・３どうしを接着層１９を介して接合する。

上枠１６と下枠１７は、突弧面あるいは凹弧面どうしが対向する状態で接合して、上枠１６および下枠１７の二次元曲面、ないしは三次元曲面状の反りが相殺された状態で、枠体３を平坦状に形成する。

マスク本体２は長方形状に形成して、複数のマスク本体２をマトリクス状に配置する。枠体３は、外周枠１０と、外周枠１０内に複数のマスク開口１１を区画する、格子枠状の縦枠１２および横枠１３を備える。マスク本体２の長辺と平行な縦枠１２の幅寸法をＷ１とし、マスク本体２の短辺と平行な横枠１３の幅寸法をＷ２とするとき、縦枠１２の幅寸法Ｗ１と横枠１３の幅寸法Ｗ２とを、不等式（Ｗ１≦Ｗ２≦Ｗ１×１．１）を満足するように設定する。

金属層８をマスク本体２と一体形成する形態を採ることができる。

枠体３の下面に固定される支持フレーム４６と、支持フレーム４６の下面に固定される補助フレーム４７とを備える。支持フレーム４６には、枠体３のマスク開口１１に対応するフレーム開口４８を形成し、フレーム開口４８は、マスク開口１１より一回り大きな開口形状に形成し、枠体３の縦枠１２および横枠１３の全体を支持フレーム４６で支持する。また、補助フレーム４７は額縁状に形成して、支持フレーム４６の四周縁を補助フレーム４７で支持する。

本発明の蒸着マスク製造方法に係る蒸着マスクは、多数独立の蒸着通孔５からなる蒸着パターン６をパターン形成領域４内に備えるマスク本体２と、マスク本体２の周囲に配置した、低熱線膨張係数の金属板材からなる補強用の枠体３とを備えている。蒸着マスクの製造方法においては、補強用の枠体３を形成する枠体形成工程と、母型２４の表面に、蒸着通孔５に対応するレジスト体２９ａを有する一次パターンレジスト２９を設ける一次パターンニング工程と、一次パターンレジスト２９を用いて母型２４上に電着金属を電鋳し、該母型２４上にマスク本体２に対応する一次電鋳層３０を所定位置に複数個形成する第１の電鋳工程と、枠体３の各マスク開口１１内に、該マスク開口１１に対応する一次電鋳層３０が位置するように位置合わせしながら、母型２４上に枠体３を配する枠体配設工程と、枠体３の表面と、マスク本体２のパターン形成領域４の外周縁４ａの表面とを覆う状態で、電鋳法により金属層８を形成して、該金属層８を介して一次電鋳層３０と枠体３とを不離一体的に接合する第２の電鋳工程と、母型２４から一次電鋳層３０、枠体３、および金属層８を一体に剥離する剥離工程とを含む。枠体形成工程において、上枠１６と下枠１７の突弧面あるいは凹弧面どうしが対向する状態で、両枠１６・１７を接着層１８で接合して、上枠１６および下枠１７の二次元曲面、ないしは三次元曲面状の反りが相殺された状態で、枠体３を平坦状に形成する接合工程とを含んで枠体３を形成することを特徴とする。

また、本発明の蒸着マスク製造方法に係る蒸着マスクは、多数独立の蒸着通孔５からなる蒸着パターン６をパターン形成領域４内に備えるマスク本体２と、マスク本体２の周囲に配置した、低熱線膨張係数の金属板材からなる補強用の枠体３とを備えている。蒸着マスクの製造方法においては、補強用の枠体３を形成する枠体形成工程と、母型２４の表面に、マスク本体２に対応するレジスト体２９ａを有する一次パターンレジスト２９を設ける一次パターンニング工程と、一次パターンレジスト２９を含む母型２４の上面の全面に、接着レジスト４３を貼り付けたうえで、一次パターンレジスト２９を囲むように、母型２４上に枠体３を接着固定する枠体配設工程と、枠体３の下面に位置する接着レジスト４３を除いて、接着レジスト４３を除去する工程と、レジスト体２９ａを除く母型２４の表面と、および枠体３の表面とを覆う状態で、電着金属を電鋳して、マスク本体２を構成する一次電鋳層３０と、該マスク本体２と枠体３とを接合する金属層８とを一体に形成する一体電鋳工程と、母型２４から一次電鋳層３０、金属層８、および枠体３を一体に剥離する剥離工程とを含む。枠体形成工程において、上枠１６と下枠１７の突弧面あるいは凹弧面どうしが対向する状態で、両枠１６・１７を接着層１８で接合して、上枠１６および下枠１７の二次元曲面、ないしは三次元曲面状の反りが相殺された状態で、枠体３を平坦状に形成する接合工程とを含んで枠体３を形成することを特徴とする。

一次パターンニング工程において、導電性を有する母型２４の表面にフォトレジスト層２５を積層し、さらにフォトレジスト層２５の表面に一次パターンニングに対応する透光孔２６ａを有するパターンフィルム２６を積層したパターンニング前段体２７を形成する。パターンニング前段体２７の温度と紫外線照射装置の炉内温度とを、露光作業時の炉内温度に予熱した状態で、紫外線照射装置によるフォトレジスト層２５の露光作業を行う。

第１の電鋳工程で使用する電鋳液の温度領域と、第２の電鋳工程で使用する電鋳液の温度領域とを、略同一の温度領域に設定する。

本発明に係る蒸着マスクによれば、枠体３の各部分での熱による膨張量の違いを小さくして、熱膨張に起因する枠体３の歪の発生を抑制できる。詳しくは、枠体３の母材となる一般に流通している金属板材は、その厚み寸法が薄くなるほど製造工程における圧延ロールの通過回数が増えるため、板厚が薄くなるほど板厚偏差は小さくなる傾向がある。このため、枠体３を上枠１６と下枠１７とで構成し、上下の枠１６・１７を接着層１８を介して接合して一体化することで、従来と同一厚みの枠体３を形成するときに、より薄い金属板材を使用して枠体３を形成できるので、枠体３全体の板厚偏差を小さくできる。これにより、大型の蒸着マスクであっても、金属板材の板厚偏差に由来する熱膨張による歪の発生を抑制できる。また、母材には一般に流通している厚みの薄い金属板材を使用するだけであるので、専用の金属板材を使用して枠体３を形成する必要もない。以上のように、本発明によれば、製造コストの上昇を抑えながら蒸着マスクの大型化を実現でき、さらに蒸着マスクの平坦度を維持することができ、良好な蒸着層の再現精度および蒸着精度を確保できる。また、上枠１６と下枠１７との間に接着層１８が介在する枠体３によれば、蒸着マスクにたわみ変形を生じさせる外力が加わったとき、接着層１８の分だけ枠体３が柔軟に弾性変形して、蒸着マスクの破損を効果的に防止できる。

複数の枠体３・３を積層し、積層方向に隣り合う枠体３・３どうしを接着層１９を介して接合すると、従来と同一厚みの枠体３を形成するときに、さらに薄い金属板材を使用して枠体３を形成できるので、金属板材の板厚偏差に由来する熱膨張による歪の発生をより抑制できる。従って、蒸着マスクの大型化を実現でき、さらに蒸着マスクの平坦度を維持することができ、より良好な蒸着層の再現精度および蒸着精度を確保できる。また、枠体３どうしを接合する接着層１８・１９が増えることにより、外力に対してより柔軟に弾性変形できるので、蒸着マスクの破損をより効果的に防止できる。

上枠１６および下枠１７の二次元曲面、ないしは三次元曲面状の反りが相殺された状態で接合して、枠体３を平坦状に形成すると、金属板材に由来する僅かな反りを解消して、平坦度をさらに向上することができ、さらに良好な蒸着層の再現精度および蒸着精度を確保できる。

縦枠１２の幅寸法Ｗ１と横枠１３の幅寸法Ｗ２とを、不等式（Ｗ１≦Ｗ２≦Ｗ１×１．１）を満足するように設定すると、横枠１３の断面積を縦枠１２の断面積と同じか、それよりも大きくでき、しかも横枠１３の長さは縦枠１２の長さよりも小さいので、縦枠１２を横枠１３で確りと支持して、長さの長い縦枠１２が自重によりたわみ変形するのを阻止できる。従って、自重による枠体３の変形を阻止して蒸着マスクの大型化を実現でき、さらに蒸着マスクの平坦度を維持することができ、蒸着層の再現精度および蒸着精度を高精度化できる。また、縦枠１２および横枠１３の剛性を全体で略均一化できるので、蒸着マスク１をたわみ変形させる外力が加わった場合に、外力を均等に分散させて局部的に集中するのを解消でき、蒸着マスク１の変形や破損を効果的に防止できる。加えて、横枠１３の幅寸法Ｗ２に関して（Ｗ２≦Ｗ１×１．１）とするので、必要以上に横枠１３の断面積が大きくなることによる枠体３の重量増加を抑制して、蒸着マスク全体の重量がいたずらに大きくなるのを解消しながら枠体３の構造強度と剛性を増強できる。

金属層８をマスク本体２と一体形成して、マスク本体２と枠体３とを不離一体的に接合すると、別途金属層８を形成してマスク本体２と枠体３とを接合する手間を省いて、製造に要する工程を省略し時間を短縮できるので、蒸着マスクの製造コストの削減を図ることができる。

支持フレーム４６で枠体３の縦枠１２および横枠１３の全体を支持し、さらに、補助フレーム４７で支持フレーム４６の四周縁を支持すると、蒸着マスク全体の構造強度と剛性をさらに増強して、蒸着マスクがたわみ変形するのを阻止して平坦度を維持することができ、蒸着層の再現精度および蒸着精度をより高精度化できる。

本発明に係る蒸着マスクの製造方法によれば、枠体形成工程において、上枠１６および下枠１７の二次元曲面、ないしは三次元曲面状の反りが相殺された状態で平坦状に接合するので、金属板材に由来する僅かな反りを解消して、平坦度をさらに向上することができる。従って、製造コストの上昇を抑えながら大型化を実現でき、さらに平坦度を維持することができ、良好な蒸着層の再現精度および蒸着精度を確保できる蒸着マスクを得ることができる。

本発明に係る蒸着マスクの別の製造方法によれば、金属層８を形成する手間を省いて、製造に要する工程を省略し時間を短縮しつつ、上記と同様に平坦度をさらに向上することができる。従って、製造コストの上昇を抑えながら大型化を実現でき、さらに平坦度を維持することができ、良好な蒸着層の再現精度および蒸着精度を確保できる蒸着マスクを得ることができる。

一次パターンニング工程において、パターンニング前段体２７の温度と紫外線照射装置の炉内温度とを、露光作業時の炉内温度に予熱した状態で、紫外線照射装置によるフォトレジスト層２５の露光作業を行うようにすると、位置精度がよく、しかも意図した形状どおりの一次パターンレジスト２９を母型２４上に設けることができる。詳しくは、パターンニング前段体２７を構成する母型２４、フォトレジスト層２５、およびパターンフィルム２６は、それぞれ異なる熱線膨張係数を備えている。そのため、パターンニング前段体２７を露光作業時の炉内温度より低温の状態で炉内に収容して露光作業を行うと、紫外線照射によりパターンニング前段体２７が加熱されて膨張し、前記３者２４・２５・２６の相対的な位置関係がずれながら露光作業が行われることになる。これに伴い、母型２４に対する一次パターンレジスト２９の位置精度が低下し、さらに、一次パターンレジスト２９の形状も意図したとおりに露光することができない。一次パターンレジスト２９の位置精度の低下や形状不良は、第１の電鋳工程あるいは一体電鋳工程におけるマスク本体２の形成に影響を及ぼし、意図した寸法精度のマスク本体２を電鋳により形成できない不具合が生じる。しかし、パターンニング前段体２７と紫外線照射装置の炉内の温度とを露光作業時の炉内温度に予熱しておくことにより、紫外線照射による温度上昇を解消して、パターンニング前段体２７の熱膨張を防止できる。従って、位置精度がよく、しかも意図した形状どおりの一次パターンレジスト２９を母型２４上に設けることができ、寸法精度の良好なマスク本体２を形成して、蒸着層の再現精度および蒸着精度の高精度化に寄与できる。

第１の電鋳工程、および第２の電鋳工程で使用する電鋳液の温度領域を、略同一に設定して、金属層となる金属層８を介して一次電鋳層３０と枠体３とを不離一体的に接合すると、マスク本体２が熱膨張しながら枠体３と接合されるのを阻止できる。従って、枠体３に対するマスク本体２の接合位置の位置精度を向上でき、蒸着層の再現精度および蒸着精度がより高精度化された蒸着マスクを得ることができる。

本発明の第１実施形態に係る蒸着マスクの要部を示す縦断正面図である。 本発明の第１実施形態に係る蒸着マスクの全体を示す斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る蒸着マスクの縦断側面図である。 本発明の第１実施形態に係る蒸着マスクの要部を示す平面図である。 本発明の第１実施形態に係る蒸着マスクの枠体の平面図である。 本発明の第１実施形態に係る蒸着マスクの製造方法における枠体形成工程の前段を示す説明図である。 本発明の第１実施形態に係る蒸着マスクの製造方法における枠体形成工程の後段を示す説明図である。 本発明の第１実施形態に係る蒸着マスクの製造方法における一次パターンニング工程、および第１の電鋳工程を示す説明図である。 本発明の第１実施形態に係る蒸着マスクの製造方法における活性化処理工程を示す説明図である。 本発明の第１実施形態に係る蒸着マスクの製造方法における二次パターンニング工程、枠体配設工程、第２の電鋳工程、および剥離工程を示す説明図である。 本発明の第２実施形態に係る蒸着マスクの要部を示す縦断正面図である。 本発明の第２実施形態に係る蒸着マスクの枠体配設工程、第２の電鋳工程、および剥離工程を示す説明図である。 本発明の第３実施形態に係る蒸着マスクの要部を示す縦断正面図である。 本発明の第３実施形態に係る蒸着マスクの製造方法における一次パターンニング工程、および第１の電鋳工程を示す説明図である。 本発明の第３実施形態に係る蒸着マスクの製造方法における二次パターンニング工程、枠体配設工程、第２の電鋳工程、および剥離工程を示す説明図である。 本発明の第４実施形態に係る蒸着マスクの要部を示す縦断正面図である。 本発明の第４実施形態に係る蒸着マスクの製造方法を示す説明図である。 本発明の第５実施形態に係る蒸着マスクを示す縦断正面図である。 本発明の第５実施形態に係る蒸着マスクの分解斜視図である。 本発明の第５実施形態に係る蒸着マスクの平面図である。 本発明の第５実施形態に係る蒸着マスクの変形例を示す分解斜視図である。

（第１実施形態） 図１から図１０に、本発明に係る蒸着マスクとその製造方法の第１実施形態を示す。なお、本実施形態の図１から図１０における厚みや幅などの寸法は実際の様子を示したものではなく、それぞれ模式的に示したものである。以下の各実施形態の図においても同様である。

図２および図３に示すように蒸着マスク１は、複数のマスク本体２と、このマスク本体２を囲むように周囲に配置した補強用の枠体３とを含む。マスク本体２は四隅が丸められた長方形状に形成されており、その内部にパターン形成領域４を備える。パターン形成領域４には、多数独立の蒸着通孔５からなる蒸着パターン６が形成されている。図４に示すようにマスク本体２には、パターン形成領域４の外周縁４ａの全周にわたって多数個の接合通孔７が設けられている。

マスク本体２は、ニッケルからなる電着金属を素材として電鋳法で形成される。マスク本体２の厚みは、好ましくは１０〜２０μｍの範囲とし、本実施形態では１２μｍに設定した。また、平面視におけるマスク本体２の寸法は、長手方向の寸法を１０８ｍｍに、短手方向の寸法を６２ｍｍに設定し、３０個のマスク本体２を６行５列のマトリクス状に配置した。なお、マスク本体２は、ニッケル以外にニッケルコバルト等のニッケル合金、その他の電着金属を素材として形成することができる。本実施形態の蒸着マスク１を有機ＥＬ素子用の蒸着マスクに適用する場合には、蒸着パターン６は、有機ＥＬ素子の発光層に対応するように形成する。

図５に示すように、枠体３は、外周枠１０と、外周枠１０内にマスク開口１１を区画する、格子枠状の縦枠１２および横枠１３を備えている。縦枠１２はマスク本体２の長辺と平行に設けられ、横枠１３はマスク本体２の短辺と平行に設けられている。本実施形態において枠体３は、ニッケル−鉄合金であるインバー材からなる低熱線膨張係数の金属板材からなり、マスク本体２よりも十分に肉厚に形成されており、その厚み寸法は１．６ｍｍに設定した。また、平面視において、枠体３の寸法は４６０×７３０ｍｍに設定し、マスク開口１１の寸法は長手方向の寸法を１１０ｍｍに、短手方向の寸法を６４ｍｍに設定した。枠体３は、ニッケル−鉄−コバルト合金であるスーパーインバー材等で形成してもよく、その厚み寸法は、例えば１〜５ｍｍ程度に設定できる。なお、枠体３の形成素材としてインバー材やスーパーインバー材を採用するのは、その熱線膨張係数が極めて小さく、蒸着工程における熱影響によるマスク本体２の寸法変化を良好に抑制できることに拠る。

縦枠１２の幅寸法をＷ１とし、横枠１３の幅寸法をＷ２とするとき、縦枠１２の幅寸法Ｗ１と横枠１３の幅寸法Ｗ２とは、不等式（Ｗ１≦Ｗ２≦Ｗ１×１．１）を満足するように設定されている。本実施形態においては、縦枠１２の幅寸法Ｗ１を１０ｍｍに設定し、横枠１３の幅寸法Ｗ２を１０．６４ｍｍに設定した。このように、縦枠１２の幅寸法Ｗ１よりも横枠１３の幅寸法Ｗ２を大きく設定すると、横枠１３の断面積を縦枠１２の断面積よりも大きくでき、しかも横枠１３の長さは縦枠１２の長さよりも小さいので、縦枠１２を横枠１３で確りと支持して、長さの長い縦枠１２が自重によりたわみ変形するのを阻止できる。従って、自重による枠体３の変形を阻止して蒸着マスク１の大型化を実現でき、さらに蒸着マスク１の平坦度を維持することができ、蒸着パターンの再現精度および蒸着精度を高精度化できる。また、縦枠１２および横枠１３の剛性を全体で略均一化できるので、蒸着マスク１をたわみ変形させる外力が加わった場合に、外力を均等に分散させて局部的に集中するのを解消でき、蒸着マスク１の変形や破損を効果的に防止できる。加えて、横枠１３の幅寸法Ｗ２に関して（Ｗ２≦Ｗ１×１．１）とするので、必要以上に横枠１３の断面積が大きくなることによる枠体３の重量増加を抑制して、蒸着マスク全体の重量がいたずらに大きくなるのを解消しながら枠体３の構造強度と剛性を増強できる。

図１および図６（ａ）に示すように枠体３は、同一厚み寸法で同一形状に形成された上枠１６と下枠１７とで構成されており、上枠１６と下枠１７とが接着層１８を介して接合され一体化されている。詳しくは、図６（ｂ）に示すように、上枠１６と下枠１７とを、突弧面どうしが対向する状態で接合して、二次元曲面状の反りが相殺された状態で、枠体３が平坦状に形成されている。なお、前記二次元曲面状の反りは、金属板材に由来する僅かな反りであり、三次元曲面状の反りの場合もある。本実施形態においては、接着層１８は、シート状の未硬化感光性ドライフィルムレジストを使用しており、上枠１６と下枠１７の接合後、不要部分の接着層１８は除去される。接着層１８は市販されている種々の接着剤を用いてもよい。枠体３を構成する上下の枠１６・１７の厚み寸法を同一厚みとしたのは、二次元曲面状の反りが相殺された状態で接合して、枠体３を平坦状に形成するのを容易化するためである。突弧面は凹弧面であってもよく、また、両者を含んでいてもよい。なお、二次元曲面状の反りが相殺された状態で平坦状に接合できれば、上下の枠１６・１７の厚み寸法は異なっていてもよい。

上記のように、上枠１６および下枠１７の二次元曲面状の反りが相殺された状態で接合して、枠体３を平坦状に形成すると、金属板材に由来する僅かな反りを解消して、平坦度をさらに向上することができ、さらに良好な蒸着層の再現精度および蒸着精度を確保できる。

図１に示すように、本実施形態においては、上記の手法で形成した一対（複数）の枠体３・３を積層し、積層方向に隣り合う枠体３・３どうしを接着層１９を介して接合した。上面側の枠体３を構成する上下の枠１６・１７の厚み寸法は、それぞれ０．３ｍｍに設定し、下面側の枠体３を構成する上下の枠１６・１７の厚み寸法は、それぞれ０．５ｍｍに設定した。

図１において符号８は、マスク本体２のパターン形成領域４の外周縁４ａの上面に形成した金属層を示す。金属層８は、ニッケルを電鋳法で積層して形成される。各マスク本体２はそれぞれマスク開口１１に配置されており、電鋳法で形成された金属層８によりマスク本体２のパターン形成領域４の外周縁４ａが枠体３に対して不離一体的に接合されている。図１および図４に示すように金属層８は、パターン形成領域４の外周縁４ａの上面と、枠体３の上面と、パターン形成領域４に臨む側面と、マスク本体２と枠体３の間隙部分にわたって、断面ハット形に形成されている。また、金属層８は、接合通孔７内にも形成されており、これにより、マスク本体２と枠体３との接合強度を向上している。なお、金属層８は、ニッケル以外にニッケルコバルト等のニッケル合金、その他の電着金属を素材として形成することができる。

図６から図１０は本実施形態に係る蒸着マスク１の製造方法を示しており、そこでは、まず、枠体形成工程を行って補強用の枠体３を形成する。

（枠体形成工程）
まず、例えば金属板材に対する熱影響の小さいワイヤー放電加工機等を用いて、金属板材から上枠１６および下枠１７の大きさに切り出す切断工程を行う。次いで、切り出した上枠１６および下枠１７にエッチングやレーザー加工を施すことにより、図６（ａ）に示すように、マスク開口１１となる複数の開口を形成するマスク開口形成工程を行う。次いで、図６（ｂ）に示すように、金属板材に由来する上枠１６と下枠１７の突弧面どうしが対向する状態で、両枠１６・１７を接着層１８で接合して、二次元曲面状の反りが相殺された状態で、枠体３を平坦状に形成する接合工程を行う。接着層１８は、シート状の未硬化感光性ドライフィルムレジストからなる。

次いで、図６（ｃ）に示すように、所定のロール間寸法に配置した上下の転動ロール２２・２２の間を通過させて挟圧する定着工程を行う。さらに、不要部分の接着層１８（マスク開口１１および外周枠１０の外側に露出する部分）を除去（現像）することにより枠体３を得た。このように、接着層１８にシート状の未硬化感光性ドライフィルムレジストを使用するのは、未硬化の感光性ドライフィルムレジストは接着性を有しており、さらに、後述する一次パターンニング工程等でも使用する素材であるため、別途市販の接着剤等を用意する必要がなく、その分蒸着マスク１の製造コストを削減できるからである。なお、切断工程においては、レーザー切断機を使用して金属板材を冷却しつつ、上下の枠１６・１７を切り出すこともできる。

厚みの異なる金属板材から上記の各工程を行って、図７（ａ）に示すように、一対の枠体３・３を製造する。これらの枠体３・３を図７（ｂ）に示すように積層し、枠体３・３どうしをシート状の未硬化感光性ドライフィルムレジストからなる接着層１９で接合した。こののち、図７（ｃ）に示すように、所定のロール間寸法に配置した上下の転動ロール２２・２２の間を通過させて挟圧する積層工程を行う。これにて、積層された一対の枠体３・３を得た。

（パターンニング前段体形成工程）
図８（ａ）に示すように、導電性を有する例えばステンレスや真ちゅう製の母型２４の表面にフォトレジスト層２５を形成する。このフォトレジスト層２５は、ネガタイプのシート状感光性ドライフィルムレジストの一枚ないし数枚をラミネートして熱圧着により形成して、所定の厚みになるようにした。次いで、フォトレジスト層２５の上に、蒸着通孔５および接合通孔７（一次パターンニング）に対応する透光孔２６ａを有するパターンフィルム２６（ガラスマスク）を密着させ、パターンニング前段体２７を得た。

（予熱工程）
パターンニング前段体２７は、例えばヒータープレートや予熱炉等を用いて、露光作業時の紫外線照射装置の炉内温度に予熱する。パターンニング前段体２７の予熱と並行して、紫外線照射装置の炉内も露光作業時の炉内温度に予熱する。紫外線照射装置の炉内の予熱は、炉内に照射対象を収容しない状態、もしくはダミー母型（母型＋フォトレジスト層＋保護フィルム）を収容した状態で紫外線ランプ２８を点灯して行う。パターンニング前段体２７および炉内は、例えば２３±３℃に予熱する。因みに露光作業における紫外線照射装置の炉内の最高温度は、２６℃前後である。

（一次パターンニング工程）
紫外線照射装置の炉内およびパターンニング前段体２７の予熱が完了したら、パターンニング前段体２７を紫外線照射装置の炉内に収容し、図８（ａ）に示すように、紫外光ランプ２８で紫外線光を照射して露光を行い、現像、乾燥の各処理を行う。次いで、未露光部分を溶解除去することにより、図８（ｂ）に示すように、蒸着通孔５および接合通孔７に対応するレジスト体２９ａを有する一次パターンレジスト２９を母型２４上に形成した。このように、紫外線照射装置の炉内およびパターンニング前段体２７を、露光作業時の炉内温度に予熱した状態で露光作業を行うと、紫外線照射によりパターンニング前段体２７が加熱されて膨張し、前記３者２４・２５・２６の相対的な位置関係がずれながら露光作業が行われることを解消することができる。従って、位置精度がよく、しかも意図した形状どおりの一次パターンレジスト２９を母型２４上に設けることができ、蒸着層の再現精度および蒸着精度の高精度化に寄与できる。

（第１の電鋳工程）
次いで、上記母型２４を電鋳液の温度条件が４０〜５０℃に建浴された電鋳槽に入れ、図８（ｃ）に示すように先のレジスト体２９ａの高さの範囲内で、母型２４のレジスト体２９ａで覆われていない表面にニッケルからなる電着金属を一次電鋳して、一次電鋳層３０、すなわちマスク本体２となる層を形成した。次に、レジスト体２９ａを溶解除去することにより、図８（ｄ）に示すように、多数独立の蒸着通孔５からなる蒸着パターン６および接合通孔７を備えるマスク本体２を得た。なお、図８（ｄ）において符号３０ａは、マスク本体２・２どうしの間に形成された、後述する剥離工程で除去される一次電着層を示す。

（活性化処理工程）
図９（ａ）に示すように、一次電鋳層３０・３０ａの表面全体に、フォトレジスト層３３を形成してから、接合通孔７の周辺部分に対応する透光孔３４ａを有するパターンフィルム３４を密着させて紫外線照射装置の炉内に収容し、紫外光ランプ２８で紫外線光を照射して露光を行い、現像、乾燥の各処理を行う。ここでのフォトレジスト層３３は、先と同様にネガタイプのシート状感光性ドライフィルムレジストの一枚ないし数枚をラミネートして熱圧着により形成して、所定の厚みになるようにした。次いで、未露光部分のフォトレジスト層３３を溶解除去することにより、図９（ｂ）に示すように、接合通孔７の周辺部分に対応する開口３５ａを有するパターンレジスト３５を得た。つまり、接合通孔７の周辺部分のみが表面に露出するようにパターンレジスト３５を形成した。

次いで、パターンレジスト３５の開口３５ａに露出する一次電鋳層３０部分、すなわち接合通孔７の周辺の一次電鋳層３０に対して酸浸漬や電解処理等の活性化処理を施し、さらに図９（ｃ）に示すようにパターンレジスト３５を溶解除去した。図９（ｃ）において符号３６は活性化処理を施した部分を示しており、詳しくは接合通孔７の内壁面と、該接合通孔７の周辺の一次電鋳層３０の上面に対して活性化処理を施した。このように接合通孔７の周辺に活性化処理を施すと、無処理の場合に比べて、一次電鋳層３０と後述する第２の電鋳工程で形成する金属層８との接合強度を格段に向上できる。なお、先の活性化処理に替えて、接合通孔７の周辺の一次電鋳層３０に対して、ストライクニッケルや無光沢ニッケル等の薄層を形成してもよい。これによっても接合通孔７の周辺部分と金属層８との接合強度の向上を図ることができる。

（二次パターンニング工程、および枠体配設工程）
図１０（ａ）に示すように、一次電鋳層３０・３０ａの形成部分を含む母型２４の表面全体に、フォトレジスト層３８を形成する。このフォトレジスト層３８は、先と同様にネガタイプのシート状感光性ドライフィルムレジストの一枚ないし数枚をラミネートして熱圧着により形成して、所定の厚みになるようにした。次いで、パターン形成領域４に対応する透光孔３９ａを有するパターンフィルム３９を密着させて紫外線照射装置の炉内に収容し、紫外光ランプ２８で紫外線光を照射して露光を行い、現像、乾燥の各処理を行う。この状態においては、パターン形成領域４に係る部分（３８ａ）が露光されており、それ以外が未露光の部分（３８ｂ）のフォトレジスト層３８を得た（図１０（ｂ）参照）。

次いで、図１０（ｂ）に示すように、母型２４上に一次電鋳層３０を囲むように、枠体３を位置合わせしながら配した。ここでは、未露光のフォトレジスト層３８ｂの接着性を利用して、母型２４上に枠体３を仮止め固定した。さらに図１０（ｃ）に示すように、表面に露出している未露光のフォトレジスト層３８ｂを溶解除去して、パターン形成領域４を覆うレジスト体４０ａを有する二次パターンレジスト４０を形成した。このとき、枠体３の下面にある未露光のフォトレジスト層３８ｂは、枠体３でカバーされて溶解除去されず母型２４上に残留している。

（第２の電鋳工程）
上記母型２４を電鋳液の温度条件が２３±３℃に建浴された電鋳槽に入れ、図１０（ｄ）に示すように、パターン形成領域４の外周縁４ａに臨む一次電鋳層３０の上面と、枠体３の表面と、枠体３と一次電鋳層３０との間で表面に露出する母型２４の表面と、接合通孔７内とに、ニッケルからなる電着金属を電鋳して金属層８を形成した。これにより、一次電着層３０と枠体３を金属層８で不離一体的に接合できる。

（剥離工程）
母型２４から一次電鋳層３０および金属層８を剥離したうえで、これら両層３０・８から枠体３の下面に位置する一次電鋳層３０ａを剥離した。最後に、二次パターンレジスト４０および未露光のフォトレジスト層３８ｂを除去することにより、図３に示す蒸着マスク１を得た。

本実施形態においては、第１の電鋳工程における電鋳液の温度領域は、第２の電鋳工程における電鋳液の温度領域よりも高い温度領域に設定した。これによれば、マスク本体２に内方に収縮する方向の応力が作用するようなテンションを加えた状態で枠体３に対して保持できる。従って、蒸着窯内における昇温時に伴うマスク本体２の膨張分を、当該テンションで吸収し、膨張による枠体３に対するマスク本体２の位置ずれや皺の発生を防ぐことができる。

（第２実施形態） 図１１および図１２に、本発明に係る蒸着マスクとその製造方法の第２実施形態を示す。本実施形態においては、図１１に示すように、マスク本体２と枠体３を不離一体的に接合する金属層８の内部応力に由来する枠体３の歪の発生を防止するために、金属層８を枠体３の上面においてマスク開口１１の周縁上以外に形成しないことで金属層８を分断して応力緩和部４２を設けた点が先の第１実施形態と異なる。

第１実施形態に係る枠体３は、その上面と、上面に連続するマスク開口１１の両縁部の三方を金属層８で囲まれているため、電鋳にて金属層８を形成する際に、内部応力が生じた状態で形成されると、前記内部応力により枠体３に歪が発生して、蒸着マスク１の平坦度に悪影響を及ぼすことがある。しかし、本実施形態のように、応力緩和部４２を設けることにより金属層８の内部応力を応力緩和部４２で逃がして、枠体３に歪が発生するのを防止できる。なお、ここでいう「金属層８を分断」とは、金属層８が枠体３の上面全面において繋がって形成されていなければ良いということであり、その態様は本実施形態のものに限られない。他は第１実施形態と同じであるので、同じ部材に同じ符号を付してその説明を省略する。以下の実施形態においても同じとする。

本実施形態に係る蒸着マスク１の製造方法においては、枠体形成工程の終段において、枠体３の上面に応力緩和部４２に対応するレジスト体４２ａを形成する工程を行い、枠体３の上面にレジスト体４２ａを設ける。続くパターンニング前段体形成工程から二次パターンニング工程は、第１実施形態で説明した図８（ａ）〜（ｄ）、図９（ａ）〜（ｃ）、および図１０（ａ）に示す方法と同様であるが、第１の電鋳工程は、電鋳液の温度領域を２３±２℃に建浴した状態で行う。

（枠体配設工程）
図１２（ａ）に示すように、母型２４上に一次電鋳層３０を囲むように、レジスト体４２ａを設けた枠体３を位置合わせしながら配した。ここでは、未露光のフォトレジスト層３８ｂの接着性を利用して、母型２４上に枠体３を仮止め固定した。さらに図１２（ｂ）に示すように、表面に露出している未露光のフォトレジスト層３８ｂを溶解除去して、パターン形成領域４を覆うレジスト体４０ａを有する二次パターンレジスト４０を形成した。このとき、枠体３の下面にある未露光のフォトレジスト層３８ｂは、枠体３でカバーされて溶解除去されず母型２４上に残留している。

（第２の電鋳工程）
上記母型２４を電鋳液の温度条件が２３±３℃に建浴された電鋳槽に入れ、図１２（ｃ）に示すように、パターン形成領域４の外周縁４ａに臨む一次電鋳層３０の上面と、レジスト体４２ａで覆われていない枠体３の表面と、枠体３と一次電鋳層３０との間で表面に露出する母型２４の表面と、接合通孔７内とに、ニッケルからなる電着金属を電鋳して金属層８を形成した。これにより、一次電着層３０と枠体３を金属層８で不離一体的に接合できる。本実施形態においては、第１の電鋳工程、および第２の電鋳工程で使用する電鋳液の温度領域を、同一（２３±３℃）に設定した。これにより、一次電鋳層３０、すなわちマスク本体２が熱膨張しながら枠体３と接合されるのを可及的に阻止できるので、枠体３に対するマスク本体２の接合位置の位置精度を向上でき、蒸着層の再現精度および蒸着精度がより高精度化された蒸着マスクを得ることができる。なお、第１の電鋳工程および第２の電鋳工程とも、電鋳槽内の電鋳液の温度を低く設定すればするほど、一次電鋳層３０及び金属層８の熱膨張を可及的に抑えることができる。この時、第１の電鋳工程の電鋳槽の電鋳液の温度と第２の電鋳工程における電鋳槽の電鋳液の温度とは、同一もしくは±３℃にするのがより好ましい。

（剥離工程）
母型２４から一次電鋳層３０および金属層８を剥離したうえで、これら両層３０・８から枠体３の下面に位置する一次電鋳層３０ａを剥離した。最後に、二次パターンレジスト４０、レジスト体４２ａ、および未露光のフォトレジスト層３８ｂを除去することにより、図１１に示す応力緩和部４２を設けた蒸着マスク１を得た。

（第３実施形態） 図１３から図１５に、本発明に係る蒸着マスクとその製造方法の第３実施形態を示す。本実施形態においては、図１３に示すように、枠体３を１個の枠体３で構成してマスク本体２を補強した点と、金属層８が侵入するマスク本体２の接合通孔７を廃した点が先の第１実施形態と異なる。本実施形態における上枠１６および下枠１７は、０．８ｍｍの金属板材を母材として形成されており、枠体３は先の第１実施形態と同一厚み寸法に設定している。

図１４および図１５は本実施形態に係る蒸着マスク１の製造方法を示しており、そこでは、まず、第１実施形態で説明した図６に示す枠体形成工程を行って補強用の枠体３を形成する。

（枠体形成工程）
まず、例えば金属板材に対する熱影響の小さいワイヤー放電加工機等を用いて、金属板材から上枠１６および下枠１７の大きさに切り出す切断工程を行う。次いで、切り出した上枠１６および下枠１７にエッチングやレーザー加工を施すことにより、図６（ａ）に示すように、マスク開口１１となる複数の開口を形成するマスク開口形成工程を行う。次いで、図６（ｂ）に示すように、金属板材に由来する上枠１６と下枠１７の突弧面どうしが対向する状態で、両枠１６・１７を接着層１８で接合して、二次元曲面状の反りが相殺された状態で、枠体３を平坦状に形成する接合工程を行う。接着層１８は、シート状の未硬化感光性ドライフィルムレジストからなる。

次いで、図６（ｃ）に示すように、所定のロール間寸法に配置した上下の転動ロール２２・２２の間を通過させて挟圧する定着工程を行う。さらに、不要部分の接着層１８（マスク開口１１および外周枠１０の外側に露出する部分）を除去（現像）することにより枠体３を得た。このように、接着層１８にシート状の未硬化感光性ドライフィルムレジストを使用するのは、未硬化の感光性ドライフィルムレジストは接着性を有しており、さらに、後述する一次パターンニング工程等でも使用する素材であるため、別途市販の接着剤等を用意する必要がなく、その分蒸着マスク１の製造コストを削減できるからである。

（パターンニング前段体形成工程）
図１４（ａ）に示すように、導電性を有する例えばステンレスや真ちゅう製の母型２４の表面にフォトレジスト層２５を形成する。このフォトレジスト層２５は、ネガタイプのシート状感光性ドライフィルムレジストの一枚ないし数枚をラミネートして熱圧着により形成して、所定の厚みになるようにした。次いで、フォトレジスト層２５の上に、蒸着通孔５に対応する透光孔２６ａを有するパターンフィルム２６（ガラスマスク）を密着させ、パターンニング前段体２７を得た。

（予熱工程）
パターンニング前段体２７は、例えばヒータープレートや予熱炉等を用いて、露光作業時の紫外線照射装置の炉内温度に予熱する。パターンニング前段体２７の予熱と並行して、紫外線照射装置の炉内も露光作業時の炉内温度に予熱する。紫外線照射装置の炉内の予熱は、炉内に照射対象を収容しない状態、もしくはダミー母型（母型＋フォトレジスト層＋保護フィルム）を収容した状態で紫外線ランプ２８を点灯して行う。パターンニング前段体２７および炉内は、例えば２３±３℃に予熱する。因みに露光作業における紫外線照射装置の炉内の最高温度は、２６℃前後である。

（一次パターンニング工程）
紫外線照射装置の炉内およびパターンニング前段体２７の予熱が完了したら、パターンニング前段体２７を紫外線照射装置の炉内に収容し、図１４（ａ）に示すように、紫外光ランプ２８で紫外線光を照射して露光を行い、現像、乾燥の各処理を行う。次いで、未露光部分を溶解除去することにより、図１４（ｂ）に示すように、蒸着通孔５（一次パターンニング）に対応するレジスト体２９ａを有する一次パターンレジスト２９を母型２４上に形成した。このように、紫外線照射装置の炉内およびパターンニング前段体２７を、露光作業時の炉内温度に予熱した状態で露光作業を行うと、紫外線照射によりパターンニング前段体２７が加熱されて膨張し、前記３者２４・２５・２６の相対的な位置関係がずれながら露光作業が行われることを解消することができる。従って、位置精度がよく、しかも意図した形状どおりの一次パターンレジスト２９を母型２４上に設けることができ、蒸着層の再現精度および蒸着精度の高精度化に寄与できる。

（第１の電鋳工程）
次いで、上記母型２４を電鋳液の温度条件が４０〜５０℃に建浴された電鋳槽に入れ、図１４（ｃ）に示すように先のレジスト体２９ａの高さの範囲内で、母型２４のレジスト体２９ａで覆われていない表面にニッケルからなる電着金属を一次電鋳して、一次電鋳層３０、すなわちマスク本体２となる層を形成した。次に、レジスト体２９ａを溶解除去することにより、図１４（ｄ）に示すように、多数独立の蒸着通孔５からなる蒸着パターン６を備えるマスク本体２を得た。

（二次パターンニング工程、および枠体配設工程）
図１５（ａ）に示すように、一次電鋳層３０の形成部分を含む母型２４の表面全体に、フォトレジスト層３８を形成した。このフォトレジスト層３８は、先と同様にネガタイプのシート状感光性ドライフィルムレジストの一枚ないし数枚をラミネートして熱圧着により形成して、所定の厚みになるようにした。次いで、パターン形成領域４に対応する透光孔３９ａを有するパターンフィルム３９を密着させて紫外線照射装置の炉内に収容し、紫外光ランプ２８で紫外線光を照射して露光を行う。この状態においては、パターン形成領域４に係る部分（３８ａ）が露光されており、それ以外が未露光の部分（３８ｂ）のフォトレジスト層３８を得た（図１５（ｂ）参照）。なお、本実施例においても二次パターンニング工程に先立ち活性化処理工程を行って、パターン形成領域４の外周縁４ａとなる一次電鋳層３０に対して酸浸漬や電解処理等の活性化処理を施してもよい。

次いで、図１５（ｂ）に示すように、母型２４上に一次電鋳層３０を囲むように、枠体３を位置合わせしながら配した。ここでは、未露光のフォトレジスト層３８ｂの接着性を利用して、母型２４上に枠体３を仮止め固定した。さらに図１５（ｃ）に示すように、表面に露出している未露光のフォトレジスト層３８ｂを溶解除去して、パターン形成領域４を覆うレジスト体４０ａを有する二次パターンレジスト４０を形成した。このとき、枠体３の下面にある未露光のフォトレジスト層３８ｂは、枠体３でカバーされて溶解除去されず母型２４上に残留している。

（第２の電鋳工程）
次いで、上記母型２４を電鋳液の温度条件が２３±３℃に建浴された電鋳槽に入れ、図１５（ｄ）に示すように、パターン形成領域４の外周縁４ａに臨む一次電鋳層３０の上面と、枠体３の表面と、枠体３と一次電鋳層３０との間で表面に露出する母型２４の表面とに、ニッケルからなる電着金属を電鋳して金属層８を形成した。これにより、一次電着層３０と枠体３を金属層８で不離一体的に接合できる。

（剥離工程）
母型２４から一次電鋳層３０および金属層８を剥離したうえで、これら両層３０・８から枠体３の下面に位置する一次電鋳層３０ａを剥離した。最後に、二次パターンレジスト４０および未露光のフォトレジスト層３８ｂを除去することにより、図１３に示す蒸着マスク１を得た。

（第４実施形態） 図１６および図１７に、本発明に係る蒸着マスクとその製造方法の第４実施形態を示す。本実施形態においては、図１６に示すように、マスク本体２と枠体３を金属層８で不離一体的に接合するが、金属層８をマスク本体２を構成する一次電鋳層３０と一体形成する点が先の各実施形態と異なる。このように、金属層８をマスク本体２と一体形成すると、別途金属層８を形成してマスク本体２と枠体３とを接合する手間を省いて、製造に要する工程を省略し時間を短縮できるので、蒸着マスク１の製造コストの削減を図ることができる。

図１７は本実施形態に係る蒸着マスク１の製造方法を示しており、そこでは、まず、第１実施形態で説明した図６および図７に示す枠体形成工程を行って補強用の枠体３を形成する。

（枠体形成工程）
まず、例えば金属板材に対する熱影響の小さいワイヤー放電加工機等を用いて、金属板材から上枠１６および下枠１７の大きさに切り出す切断工程を行う。次いで、切り出した上枠１６および下枠１７にエッチングやレーザー加工を施すことにより、図６（ａ）に示すように、マスク開口１１となる複数の開口を形成するマスク開口形成工程を行う。次いで、図６（ｂ）に示すように、金属板材に由来する上枠１６と下枠１７の突弧面どうしが対向する状態で、両枠１６・１７を接着層１８で接合して、二次元曲面状の反りが相殺された状態で、枠体３を平坦状に形成する接合工程を行う。接着層１８は、シート状の未硬化感光性ドライフィルムレジストからなる。

次いで、図６（ｃ）に示すように、所定のロール間寸法に配置した上下の転動ロール２２・２２の間を通過させて挟圧する定着工程を行う。さらに、不要部分の接着層１８（マスク開口１１および外周枠１０の外側に露出する部分）を除去（現像）することにより枠体３を得た。このように、接着層１８にシート状の未硬化感光性ドライフィルムレジストを使用するのは、未硬化の感光性ドライフィルムレジストは接着性を有しており、さらに、後述する一次パターンニング工程等でも使用する素材であるため、別途市販の接着剤等を用意する必要がなく、その分蒸着マスク１の製造コストを削減できるからである。

厚みの異なる金属板材から上記の各工程を行って、図７（ａ）に示すように、一対の枠体３・３を製造する。これらの枠体３・３を図７（ｂ）に示すように積層し、枠体３・３どうしをシート状の未硬化感光性ドライフィルムレジストからなる接着層１９で接合した。こののち、図７（ｃ）に示すように、所定のロール間寸法に配置した上下の転動ロール２２・２２の間を通過させて挟圧する積層工程を行う。これにて、積層された一対の枠体３・３を得た。

（パターンニング前段体形成工程）
図１７（ａ）に示すように、導電性を有する例えばステンレスや真ちゅう製の母型２４の表面にフォトレジスト層２５を形成する。このフォトレジスト層２５は、ネガタイプのシート状感光性ドライフィルムレジストの一枚ないし数枚をラミネートして熱圧着により形成して、所定の厚みになるようにした。次いで、フォトレジスト層２５の上に、マスク本体２に対応する透光孔２６ａを有するパターンフィルム２６（ガラスマスク）を密着させ、パターンニング前段体２７を得た。

（予熱工程）
パターンニング前段体２７は、例えばヒータープレートや予熱炉等を用いて、露光作業時の紫外線照射装置の炉内温度に予熱する。パターンニング前段体２７の予熱と並行して、紫外線照射装置の炉内も露光作業時の炉内温度に予熱する。紫外線照射装置の炉内の予熱は、炉内に照射対象を収容しない状態、もしくはダミー母型（母型＋フォトレジスト層＋保護フィルム）を収容した状態で紫外線ランプ２８を点灯して行う。パターンニング前段体２７および炉内は、例えば２３±３℃に予熱する。因みに露光作業における紫外線照射装置の炉内の最高温度は、２６℃前後である。

（一次パターンニング工程）
紫外線照射装置の炉内およびパターンニング前段体２７の予熱が完了したら、パターンニング前段体２７を紫外線照射装置の炉内に収容し、図１７（ａ）に示すように、紫外光ランプ２８で紫外線光を照射して露光を行い、現像、乾燥の各処理を行う。次いで、未露光部分を溶解除去することにより、図１７（ｂ）に示すように、マスク本体２（一次パターンニング）に対応するレジスト体２９ａを有する一次パターンレジスト２９を母型２４上に形成した。このように、紫外線照射装置の炉内およびパターンニング前段体２７を、露光作業時の炉内温度に予熱した状態で露光作業を行うと、紫外線照射によりパターンニング前段体２７が加熱されて膨張し、前記３者２４・２５・２６の相対的な位置関係がずれながら露光作業が行われることを解消することができる。従って、位置精度がよく、しかも意図した形状どおりの一次パターンレジスト２９を母型２４上に設けることができ、蒸着層の再現精度および蒸着精度の高精度化に寄与できる。

（枠体配設工程）
図１７（ｃ）に示すように、一次パターンレジスト２９の形成部分を含む母型２４の表面全体に、接着レジスト４３を形成した。この接着レジスト４３は、先と同様にネガタイプのシート状感光性ドライフィルムレジストの一枚ないし数枚をラミネートして熱圧着により形成して、所定の厚みになるようにした。次いで、母型２４上に一次パターンレジスト２９を囲むように、枠体３を位置合わせしながら配した。ここでは、未露光の接着レジスト４３の接着性を利用して、母型２４上に枠体３を仮止め固定した。さらに図１７（ｄ）に示すように、表面に露出している未露光の接着レジスト４３を溶解除去した。このとき、枠体３の下面にある接着レジスト４３は、枠体３でカバーされて溶解除去されず母型２４上に残留している。

（一体電鋳工程）
上記母型２４を電鋳液の温度条件が２３±３℃に建浴された電鋳槽に入れ、図１７（ｅ）に示すように、レジスト体２９ａで覆われていない母型２４の表面と、枠体３の表面とに、ニッケルからなる電着金属を電鋳して金属層８を形成した。これにより、マスク本体２を構成する一次電鋳層３０と、該マスク本体２と枠体３とを接合する金属層８とを一体に形成できる。

（剥離工程）
母型２４から一次電鋳層３０、金属層８、および枠体３を一体に剥離したうえで、これら両層３０・８から枠体３の下面に位置する接着レジスト４３を除去することにより、図１６に示す蒸着マスク１を得た。

上記の第４実施形態の製造方法によれば、金属層８を形成する手間を省いて、製造に要する工程を省略し時間を短縮しつつ、上記と同様に枠体３の剛性を増強できる。従って、製造コストの上昇をさらに抑えながら大型化を実現でき、さらに平坦度を維持することができ、蒸着層の良好な再現精度および蒸着精度を確保できる蒸着マスク１を得ることができる。

（第５実施形態） 図１８から図２０に、本発明に係る蒸着マスクの第５実施形態を示す。本実施形態における蒸着マスク１は、図１８に示すように、枠体３の下面に固定される支持フレーム４６と、支持フレーム４６の下面に固定される補助フレーム４７とを備える。支持フレーム４６および補助フレーム４７の外形形状は、枠体３に一致させている。図１９および図２０に示すように支持フレーム４６には、枠体３のマスク開口１１に対応するフレーム開口４８が形成されており、フレーム開口４８は、マスク開口１１より一回り大きな開口形状に形成されている。枠体３は、その縦枠１２および横枠１３の全体が支持フレーム４６で支持されている。さらに、補助フレーム４７は額縁状に形成されており、支持フレーム４６の四周縁が補助フレーム４７で支持されている。蒸着マスク１、支持フレーム４６、および補助フレーム４７は、それぞれ位置合わせされたのち、３者１・４６・４７をスポット溶接することにより接合され一体化される。スポット溶接の溶接個所４９は、四隅部分と、縦枠１２および横枠１３の延長線上の四周縁部分に設けられている（図２０参照）。

上記のように、支持フレーム４６で枠体３の縦枠１２および横枠１３の全体を支持し、さらに、補助フレーム４７で支持フレーム４６の四周縁を支持すると、蒸着マスク全体の構造強度と剛性をさらに増強して、蒸着マスク１がたわみ変形するのを阻止して平坦度を維持することができ、蒸着層の再現精度および蒸着精度をより高精度化できる。

図２１に、本発明に係る蒸着マスクの第５実施形態の変形例を示す。本実施形態においては、蒸着マスク１は、１０個のマスク本体２を２行５列のマトリクス状に配置した。この蒸着マスク１を３個製造し、これら３個の蒸着マスク１を支持フレーム４６と補助フレーム４７で支持した。具体的には、まず、１個の蒸着マスク１を用意し、位置およびテンションを調整したうえで支持フレーム４６に固定する。係る固定は、枠体３の隅部分と縦枠１２および横枠１３の延長線上の周縁部分をスポット溶接にて固定する。残る２個の蒸着マスク１も同様にして支持フレーム４６に固定する。最後に、支持フレーム４６の蒸着マスク１が固定された側の反対側に補助フレーム４７を固定（スポット溶接）する。このように複数の蒸着マスク１を支持フレーム４６と補助フレーム４７で支持する形態であると、隣り合う蒸着マスク１どうしの相対位置を微調整して配置することができ、隣り合う蒸着マスク１のマスク本体２の相対的な位置精度を向上できる。従って、良好な再現精度および蒸着精度を確保できる。また、所望する大きさの蒸着マスク１を自由に設定できる。

以上のように、上記各実施形態の蒸着マスク、および蒸着マスク製造方法においては、枠体３を上枠１６と下枠１７とで構成し、上下の枠１６・１７を接着層１８を介して接合して一体化したので、従来と同一厚みの枠体３を形成するときに、より薄い金属板材を使用して枠体３を形成でき、枠体３全体の板厚偏差を小さくできる。これにより、大型の蒸着マスク１であっても、金属板材の板厚偏差に由来する熱膨張による歪の発生を抑制できる。また、母材には一般に流通している厚みの薄い金属板材を使用するだけであるので、専用の金属板材を使用して枠体３を形成する必要もない。以上のように、上記各実施形態の蒸着マスクによれば、製造コストの上昇を抑えながら蒸着マスク１の大型化を実現でき、さらに蒸着マスク１の平坦度を維持することができ、良好な再現精度および蒸着精度を確保できる。また、上枠１６と下枠１７との間に接着層１８が介在する枠体３によれば、蒸着マスク１にたわみ変形を生じさせる外力が加わったとき、接着層１８の分だけ枠体３が柔軟に弾性変形して、蒸着マスク１の破損を効果的に防止できる。

また、第１、第２、第４、および第５実施形態の蒸着マスクにおいては、複数の枠体３・３を積層し、積層方向に隣り合う枠体３・３どうしを接着層１９を介して接合したので、従来と同一厚みの枠体３を形成するときに、さらに薄い金属板材を使用して枠体３を形成できるので、金属板材の板厚偏差に由来する熱膨張による歪の発生をより抑制できる。

上記各実施形態のように、蒸着マスク１が有するマスク本体２の枚数や配置態様は、上記実施形態に示したものに限らない。また、マスク本体２は複数である必要はなく１個であってもよい。上下枠１６・１７の接合工程に先立って、曲面付与用の上下金型を用いて、切り出した上枠１６および下枠１７にプレス加工を施して、二次元曲面あるいは三次元曲面を付与することができる。この場合には、線対称の関係となる二次元曲面あるいは三次元曲面を付与することで、後の接合工程において、枠体３を平坦状に形成することが容易化できる。一次電鋳層３０および金属層８は、光沢ニッケルとその上に電鋳される無光沢ニッケルの２層構造としてもよい。この場合には光沢ニッケルは母型２４に対してくっつき難く、製造工程における蒸着マスク１の母型２４からの剥離工程を作業効率良く進めることができる。

１ 蒸着マスク
２ マスク本体
３ 枠体
４ パターン形成領域
４ａ 外周縁
５ 蒸着通孔
６ 蒸着パターン
８ 金属層
１０ 外周枠
１１ マスク開口
１２ 縦枠
１３ 横枠
１６ 上枠
１７ 下枠
１８ 接着層
１９ 接着層
２４ 母型
２５ フォトレジスト層
２６ パターンフィルム
２６ａ 透光孔
２７ パターンニング前段体
２９ 一次パターンレジスト
２９ａ レジスト体
３０ 一次電鋳層
４３ 接着レジスト
４６ 支持フレーム
４７ 補助フレーム
４８ フレーム開口
Ｗ１ 縦枠の幅寸法
Ｗ２ 横枠の幅寸法

Claims (10)

1. 多数独立の蒸着通孔（５）からなる蒸着パターン（６）を備えるマスク本体（２）と、マスク本体（２）の周囲に配置した、低熱線膨張係数の金属板材からなる補強用の枠体（３）とを備えた蒸着マスクであって、
   マスク本体（２）と枠体（３）とは、金属層（８）を介して不離一体的に接合されており、
   枠体（３）が同一形状に形成された上枠（１６）と下枠（１７）とで構成されて、上枠（１６）と下枠（１７）とが接着層（１８）を介して接合され一体化されていることを特徴とする蒸着マスク。
2. 複数の枠体（３・３）が積層されて、積層方向に隣り合う枠体（３・３）どうしが接着層（１９）を介して接合されている請求項１に記載の蒸着マスク。
3. 上枠（１６）と下枠（１７）は、突弧面あるいは凹弧面どうしが対向する状態で接合されており、上枠（１６）および下枠（１７）の二次元曲面、ないしは三次元曲面状の反りが相殺された状態で、枠体（３）が平坦状に形成されている請求項１または２に記載の蒸着マスク。
4. マスク本体（２）は長方形状に形成されて、複数のマスク本体（２）がマトリクス状に配置されており、
   枠体（３）は、外周枠（１０）と、外周枠（１０）内に複数のマスク開口（１１）を区画する、格子枠状の縦枠（１２）および横枠（１３）を備えており、
   マスク本体（２）の長辺と平行な縦枠（１２）の幅寸法を（Ｗ１）とし、マスク本体（２）の短辺と平行な横枠（１３）の幅寸法を（Ｗ２）とするとき、縦枠（１２）の幅寸法（Ｗ１）と横枠（１３）の幅寸法（Ｗ２）とが、不等式（Ｗ１≦Ｗ２≦Ｗ１×１．１）を満足するように設定されている請求項１から３のいずれかひとつに記載の蒸着マスク。
5. 金属層（８）がマスク本体（２）と一体形成されている請求項１から４のいずれかひとつに記載の蒸着マスク。
6. 枠体（３）の下面に固定される支持フレーム（４６）と、支持フレーム（４６）の下面に固定される補助フレーム（４７）とを備えており、
   支持フレーム（４６）には、枠体（３）のマスク開口（１１）に対応するフレーム開口（４８）が形成されており、
   フレーム開口（４８）は、マスク開口（１１）より一回り大きな開口形状に形成されて、枠体（３）の縦枠（１２）および横枠（１３）の全体が支持フレーム（４６）で支持されており、
   補助フレーム（４７）は額縁状に形成されて、支持フレーム（４６）の四周縁が補助フレーム（４７）で支持されている請求項１から５のいずれかひとつに記載の蒸着マスク。
7. 多数独立の蒸着通孔（５）からなる蒸着パターン（６）をパターン形成領域（４）内に備えるマスク本体（２）と、マスク本体（２）の周囲に配置した、低熱線膨張係数の金属板材からなる補強用の枠体（３）とを備えた蒸着マスク製造方法であって、
   補強用の枠体（３）を形成する枠体形成工程と、
   母型（２４）の表面に、蒸着通孔（５）に対応するレジスト体（２９ａ）を有する一次パターンレジスト（２９）を設ける一次パターンニング工程と、
   一次パターンレジスト（２９）を用いて母型（２４）上に電着金属を電鋳し、該母型（２４）上にマスク本体（２）に対応する一次電鋳層（３０）を所定位置に複数個形成する第１の電鋳工程と、
   枠体（３）の各マスク開口（１１）内に、該マスク開口（１１）に対応する一次電鋳層（３０）が位置するように位置合わせしながら、母型（２４）上に枠体（３）を配する枠体配設工程と、
   枠体（３）の表面と、マスク本体（２）のパターン形成領域（４）の外周縁（４ａ）の表面とを覆う状態で、電鋳法により金属層（８）を形成して、該金属層（８）を介して一次電鋳層（３０）と枠体（３）とを不離一体的に接合する第２の電鋳工程と、
   母型（２４）から一次電鋳層（３０）、枠体（３）、および金属層（８）を一体に剥離する剥離工程とを含み、
   枠体形成工程において、上枠（１６）と下枠（１７）の突弧面あるいは凹弧面どうしが対向する状態で、両枠（１６・１７）を接着層（１８）で接合して、上枠（１６）および下枠（１７）の二次元曲面、ないしは三次元曲面状の反りが相殺された状態で、枠体（３）を平坦状に形成する接合工程とを含んで枠体（３）を形成することを特徴とする蒸着マスクの製造方法。
8. 多数独立の蒸着通孔（５）からなる蒸着パターン（６）をパターン形成領域（４）内に備えるマスク本体（２）と、マスク本体（２）の周囲に配置した、低熱線膨張係数の金属板材からなる補強用の枠体（３）とを備えた蒸着マスク製造方法であって、
   補強用の枠体（３）を形成する枠体形成工程と、
   母型（２４）の表面に、マスク本体（２）に対応するレジスト体（２９ａ）を有する一次パターンレジスト（２９）を設ける一次パターンニング工程と、
   一次パターンレジスト（２９）を含む母型（２４）の上面の全面に、接着レジスト（４３）を貼り付けたうえで、一次パターンレジスト（２９）を囲むように、母型（２４）上に枠体（３）を接着固定する枠体配設工程と、
   枠体（３）の下面に位置する接着レジスト（４３）を除いて、接着レジスト（４３）を除去する工程と、
   レジスト体（２９ａ）を除く母型（２４）の表面と、および枠体（３）の表面とを覆う状態で、電着金属を電鋳して、マスク本体（２）を構成する一次電鋳層（３０）と、該マスク本体（２）と枠体（３）とを接合する金属層（８）とを一体に形成する一体電鋳工程と、
   母型（２４）から一次電鋳層（３０）、金属層（８）、および枠体（３）を一体に剥離する剥離工程とを含み、
   枠体形成工程において、上枠（１６）と下枠（１７）の突弧面あるいは凹弧面どうしが対向する状態で、両枠（１６・１７）を接着層（１８）で接合して、上枠（１６）および下枠（１７）の二次元曲面、ないしは三次元曲面状の反りが相殺された状態で、枠体（３）を平坦状に形成する接合工程とを含んで枠体（３）を形成することを特徴とする蒸着マスクの製造方法。
9. 一次パターンニング工程において、導電性を有する母型（２４）の表面にフォトレジスト層（２５）を積層し、さらにフォトレジスト層（２５）の表面に一次パターンニングに対応する透光孔（２６ａ）を有するパターンフィルム（２６）を積層したパターンニング前段体（２７）を形成し、
   パターンニング前段体（２７）の温度と紫外線照射装置の炉内温度とを、露光作業時の炉内温度に予熱した状態で、紫外線照射装置によるフォトレジスト層（２５）の露光作業を行う請求項７または８に記載の蒸着マスクの製造方法。
10. 第１の電鋳工程で使用する電鋳液の温度領域と、第２の電鋳工程で使用する電鋳液の温度領域とが、略同一の温度領域に設定されている請求項７に記載の蒸着マスクの製造方法。

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