JP2019094573A - 蒸着マスクおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
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5(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5(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。
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。
パターンニング前段体27(特に、母型24およびパターンフィルム26)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(露光装置)の炉内温度に予熱する。この時、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と良い。
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。
次いで、上記母型24を電鋳槽に入れ、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。
ここで、マスク本体2(一次電鋳層30)と金属層8との接合強度を向上するために、活性化処理工程を施すことができる。具体的には、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。
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)。
上記母型24を電鋳槽に入れ、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。
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。
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。
上記母型24を電鋳槽に入れ、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、同程度(温度差±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。
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。
図14(a)に示すように、例えば、ステンレスや真ちゅう製などといった導電性を有する母型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。
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(露光装置)の炉内温度に予熱する。この時、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と良い。
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。
次いで、上記母型24を電鋳槽に入れ、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。なお、第1実施形態のように、マスク本体2・2の間に一次電鋳層30aを形成し、該一次電鋳層30a上に枠体3を配置するようにしても良い。
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、本実施形態においても、二次パターンニング工程に先立ち、一次電鋳層30におけるパターン形成領域4の外周縁4aに対して活性化処理工程やストライクめっきを行うことにより、一次電鋳層30と後述する金属層8との接合強度を向上することができる。
次いで、上記母型24を電鋳槽に入れ、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。
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。
まず、図17(a)に示すように、例えば、ステンレスや真ちゅう製などの導電性を有する母型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。
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(露光装置)に予熱する。この時、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と良い。
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。
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。
次いで、上記母型24を電鋳槽に入れ、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。
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。
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
50 蒸着マスク体
W1 縦枠の幅寸法
W2 横枠の幅寸法
Claims (10)
- 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)の周囲に配置された枠体(3)とを備えた蒸着マスクであって、
枠体(3)の下面側に支持フレーム(46)が固定されており、
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、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ことを特徴とする蒸着マスク。 - 支持フレーム(46)の下面側に補助フレーム(47)が固定されていることを特徴とする請求項1に記載の蒸着マスク。
- 枠体(3)は、外周枠(10)と、外周枠(10)内にマスク開口(11)を区画する縦枠(12)および横枠(13)を備え、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、支持フレーム(46)の周縁が補助フレーム(47)で支持されていることを特徴とする請求項1または2に記載の蒸着マスク。 - 枠体(3)、支持フレーム(46)、および補助フレーム(47)は、溶接することにより一体化されており、溶接個所(49)は、四隅部分と、枠体(3)の縦枠(12)および横枠(13)の延長線上の周縁部分に設けられていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の蒸着マスク。
- マスク本体(2)と枠体(3)とは、金属層(8)を介して一体的に接合されていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の蒸着マスク。
- 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ことを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の蒸着マスク。
- 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)の周囲に配置された枠体(3)とを備えた蒸着マスクの製造方法であって、
マスク本体(2)および枠体(3)を準備する工程と、
マスク本体(2)と枠体(3)とを一体的に接合する工程と、
枠体(3)の下面側に支持フレーム(46)を接合する工程と、
支持フレーム(46)の下面側に補助フレーム(47)を接合する工程とを有することを特徴とする蒸着マスクの製造方法。 - マスク本体(2)および枠体(3)を準備する工程においては、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)を形成する一次パターンニング工程と、母型(24)のレジスト体(29a)で覆われていない表面に、電着金属を電鋳して一次電鋳層(30)を形成する第1の電鋳工程とを含み、
マスク本体(2)と枠体(3)とを一体的に接合する工程においては、マスク本体(2)と枠体(3)とを、電鋳により形成した金属層を介して一体的に接合することを特徴とする請求項7に記載の蒸着マスクの製造方法。 - マスク本体(2)と枠体(3)とを、金属層を介して一体的に接合した蒸着マスク体(50)を複数用意し、
複数の蒸着マスク体(50)を支持フレーム(46)に1つずつ接合したあと、支持フレーム(46)の蒸着マスク体(50)が固定された側の反対側に補助フレーム(47)を接合することを特徴とする請求項7または8に記載の蒸着マスクの製造方法。 - 枠体(3)、支持フレーム(46)、および補助フレーム(47)は、溶接により一体化接合されており、溶接個所(49)は、四隅部分と、枠体(3)の縦枠(12)および横枠(13)の延長線上の周縁部分に設けられていることを特徴とする請求項7ないし9のいずれかに記載の蒸着マスクの製造方法。
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