JP2021038436A - Vapor deposition mask - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の一実施形態は、蒸着マスクに関する。 One embodiment of the present invention relates to a vapor deposition mask.
表示装置は、各画素に設けられた発光素子を個別に制御することにより画像を表示することができる。例えば、発光素子として有機EL素子を用いる有機EL表示装置が知られている。有機EL素子は、アノード電極とカソード電極との間に有機EL材料を含む層(以下、「有機EL層」という)を有する。有機EL層は、発光層、電子注入層、正孔注入層といった機能層を含む。有機EL素子は、機能層を構成する有機材料の選択により、様々な波長の色で発光させることが可能である。 The display device can display an image by individually controlling the light emitting elements provided in each pixel. For example, an organic EL display device that uses an organic EL element as a light emitting element is known. The organic EL element has a layer containing an organic EL material (hereinafter, referred to as “organic EL layer”) between the anode electrode and the cathode electrode. The organic EL layer includes a functional layer such as a light emitting layer, an electron injection layer, and a hole injection layer. The organic EL element can emit light in various wavelength colors by selecting the organic material constituting the functional layer.
低分子化合物を材料とする有機EL素子の薄膜の形成には、真空蒸着法が用いられる。真空蒸着法においては、真空下において蒸着材料をヒータによって加熱することにより昇華させ、基板の表面に堆積(蒸着)させることにより薄膜を形成する。このとき、多数の微細な開口パターンを備えたマスク(蒸着マスク)を用いることにより、高精細な薄膜パターンを形成することができる。 A vacuum vapor deposition method is used to form a thin film of an organic EL device made of a low molecular weight compound. In the vacuum vapor deposition method, a thin film is formed by sublimating a vapor deposition material by heating it with a heater under vacuum and depositing (depositing) it on the surface of a substrate. At this time, a high-definition thin film pattern can be formed by using a mask (deposited mask) having a large number of fine opening patterns.
蒸着マスクは、エッチングを用いて開口パターンを形成するファインメタルマスク(FMM)と、電鋳技術を用いて開口パターンを形成するエレクトロファインフォーミングマスク(EFM)とに分けられる。例えば、特許文献1には、高精細な開口パターンを有するマスク部分を電鋳技術により形成し、形成されたマスク部を電鋳技術により枠体部に固定する方法が開示されている。 The vapor deposition mask is divided into a fine metal mask (FMM) that forms an aperture pattern by etching and an electrofine forming mask (EFM) that forms an aperture pattern by using electroforming technology. For example, Patent Document 1 discloses a method in which a mask portion having a high-definition opening pattern is formed by an electroforming technique, and the formed mask portion is fixed to a frame portion by an electroforming technique.
特許文献1に記載された蒸着マスクは、構造が複雑であり、製造には多くの工程数を必要とするため、製造コストが高いという問題がある。また、別々に用意された枠体部とマスク部とを結合する構造となっているため、位置合わせ精度及び面内で発生する応力にばらつきがある。そのため、特許文献1に記載された蒸着マスクは、マスク部における蒸着位置の精度(以下「位置精度」という。)が低いという問題もある。さらに、1枚の蒸着マスクで多くの有機EL表示装置を製造するために、枠体部の幅を狭くしたり本数を減らしたりすると、マスク部分の強度の低下及び応力による反りの増大を招くという問題もある。 The vapor deposition mask described in Patent Document 1 has a problem that the manufacturing cost is high because the structure is complicated and a large number of steps are required for manufacturing. Further, since the structure is such that the frame portion and the mask portion prepared separately are connected, there are variations in the positioning accuracy and the stress generated in the plane. Therefore, the vapor deposition mask described in Patent Document 1 also has a problem that the accuracy of the vapor deposition position in the mask portion (hereinafter referred to as “positional accuracy”) is low. Furthermore, in order to manufacture many organic EL display devices with one thin-film mask, if the width of the frame portion is narrowed or the number of the frame portions is reduced, the strength of the mask portion is lowered and the warp due to stress is increased. There is also a problem.
本発明の一実施形態は、マスク部の位置精度を向上した蒸着マスクを提供することを目的の一つとする。 One object of the present invention is to provide a vapor-deposited mask having improved position accuracy of the mask portion.
本発明の一実施形態は、マスク部の強度を向上した蒸着マスクを提供することを目的の一つとする。 One object of the present invention is to provide a vapor-deposited mask having improved strength of the mask portion.
本発明の一実施形態は、軽量化した蒸着マスクを提供することを目的の一つとする。 One embodiment of the present invention aims to provide a lightweight vapor deposition mask.
本発明の一実施形態は、蒸着マスクの製造コストを低減することを目的の一つとする。 One embodiment of the present invention aims to reduce the manufacturing cost of a thin-film deposition mask.
本発明の一実施形態における蒸着マスクは、複数の開口を有し、第1膜厚を有するマスク部と、前記第1膜厚よりも厚い第2膜厚を有する保持部と、を含む。 The vapor deposition mask in one embodiment of the present invention includes a mask portion having a plurality of openings and having a first film thickness, and a holding portion having a second film thickness thicker than the first film thickness.
本発明の一実施形態における蒸着マスクは、複数の開口を有する金属層で構成されるマスク部と、n層の金属層で構成される枠体部及び前記マスク部の一部を含む、(n+1)層の金属層で構成される保持部と、を含む。 The vapor-deposited mask according to the embodiment of the present invention includes a mask portion composed of a metal layer having a plurality of openings, a frame portion composed of an n-layer metal layer, and a part of the mask portion (n + 1). ) Includes a retainer composed of a metal layer.
本発明の一実施形態における蒸着マスクの製造方法は、基板上に、複数の開口を有するマスク部を形成し、前記複数の開口を覆い、前記マスク部の外周に相当する部分を露出する絶縁層を形成し、前記マスク部の外周に相当する部分に枠体部を形成し、前記絶縁層を除去し、前記基板から前記マスク部を剥離することを含む。 In the method for manufacturing a vapor-deposited mask according to an embodiment of the present invention, an insulating layer is formed on a substrate by forming a mask portion having a plurality of openings, covering the plurality of openings, and exposing a portion corresponding to the outer periphery of the mask portion. This includes forming a frame portion on a portion corresponding to the outer periphery of the mask portion, removing the insulating layer, and peeling the mask portion from the substrate.
以下、本発明の実施形態について、図面等を参照しつつ説明する。但し、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲において様々な態様で実施することができ、以下に例示する実施形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。図面は、説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。本明細書と各図面において、既出の図面に関して説明したものと同様の機能を備えた要素には、同一の符号を付して、重複する説明を省略することがある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings and the like. However, the present invention can be implemented in various aspects without departing from the gist thereof, and is not construed as being limited to the description contents of the embodiments illustrated below. The drawings may schematically represent the width, thickness, shape, etc. of each part as compared with the actual embodiment in order to clarify the explanation, but this is merely an example and the interpretation of the present invention is limited. It's not something to do. In this specification and each drawing, elements having the same functions as those described with respect to the existing drawings may be designated by the same reference numerals and duplicate description may be omitted.
ある一つの膜に対してエッチングや光照射を行うことにより複数の膜を形成した場合に、複数の膜がそれぞれ異なる機能又は役割を果たす場合がある。この場合において、複数の膜は、同一のプロセスにより形成された膜であるから、同一の層構造を有し、かつ、同一の材料で構成される。本明細書中において、このように同一のプロセスにより形成された複数の膜は、それぞれ同一層に存在する膜として扱う。 When a plurality of films are formed by etching or irradiating a certain film with light, the plurality of films may play different functions or roles. In this case, since the plurality of films are films formed by the same process, they have the same layer structure and are composed of the same material. In the present specification, a plurality of films thus formed by the same process are treated as films existing in the same layer.
本明細書および特許請求の範囲において、ある構造体の上に他の構造体が配置された態様を表現する際に、単に「上に」と表記する場合、特に断りの無い限りは、ある構造体に接するように、その構造体の直上に他の構造体が配置される場合と、ある構造体の上方に、さらに別の構造体を介して他の構造体が配置される場合と、の両方を含むものと定義される。 In the present specification and claims, when expressing an embodiment in which another structure is arranged on one structure, when the term "above" is simply used, the structure is specified unless otherwise specified. When another structure is placed directly above the structure so as to be in contact with the body, and when another structure is placed above one structure via another structure. Defined to include both.
「また、本明細書において「αはA、B又はCを含む」、「αはA、B及びCのいずれかを含む」、「αはA、B及びCからなる群から選択される一つを含む」といった表現は、特に明示が無い限り、αはA〜Cの複数の組み合わせを含む場合を排除しない。さらに、これらの表現は、αが他の要素を含む場合も排除しない。 "Also, in the present specification," α includes A, B or C "," α includes any of A, B and C ", and" α is selected from the group consisting of A, B and C. Unless otherwise specified, the expression "including one" does not exclude the case where α includes a plurality of combinations of A to C. Furthermore, these expressions do not exclude cases where α contains other elements.
〈第1実施形態〉
[蒸着装置10の構成]
図1から図3を用いて、本発明の一実施形態における蒸着装置10の構成について説明する。蒸着装置10は、多様な機能を有する複数のチャンバを備えている。以下に示す例は、複数のチャンバのうち1つの蒸着チャンバ100を示す例である。
<First Embodiment>
[Structure of thin-film deposition apparatus 10]
The configuration of the
図1は、本発明の第1実施形態における蒸着チャンバ100の上面図である。図2は、本発明の第1実施形態における蒸着チャンバ100の側面図である。図3は、本発明の第1実施形態における蒸着源112の断面図である。
FIG. 1 is a top view of the
図1に示すように、蒸着チャンバ100は、隣接するチャンバとロードロック扉102で仕切られている。蒸着チャンバ100は、蒸着チャンバ100の内部を高真空の減圧状態、又は窒素やアルゴンなどの不活性ガスで満たされた状態に維持することができる。したがって、図示しない減圧装置やガス吸排気機構などが蒸着チャンバ100に接続される。
As shown in FIG. 1, the
蒸着チャンバ100は、蒸着膜が形成される対象物を収納可能な構成を有する。以下、この対象物として板状の被蒸着基板104が用いられる例について説明する。図1及び図2に示すように、被蒸着基板104の下方に蒸着源112が配置される。蒸着源112は、概ね長方形の形状を有し、被蒸着基板104の一つの辺に沿って配置されている。このような蒸着源112をリニアソース型蒸着源という。リニアソース型の蒸着源112が用いられる場合、蒸着チャンバ100は、蒸着源112に対して被蒸着基板104が相対的に移動する構成を有する。なお、図1では、蒸着源112が固定され、その上を被蒸着基板104が移動する例が示されているが、逆の関係であってもよい。
The thin-
蒸着源112には、蒸着される材料(以下「蒸着材料」という。)が充填される。蒸着源112は、蒸着材料を加熱する加熱部122(後述する図3参照)を有する。蒸着源112の加熱部122によって蒸着材料が加熱されると、加熱された蒸着材料は気化(昇華)し、蒸気となって蒸着源112から被蒸着基板104に向かう。蒸着材料の蒸気が被蒸着基板104の表面へ到達すると、蒸気は冷却されて固化し、被蒸着基板104の表面に蒸着材料が堆積する。このようにして被蒸着基板104の上(図2では被蒸着基板104の下側の面上)に蒸着材料の薄膜が形成される。
The
図2に示すように、蒸着チャンバ100は、被蒸着基板104及び蒸着マスク300を保持するためのホルダ108、ホルダ108を移動させるための移動機構110、及び蒸着源112の上面を遮蔽するシャッタ114をさらに備える。ホルダ108によって被蒸着基板104及び蒸着マスク300の互いの位置関係が維持される。移動機構110によって被蒸着基板104及び蒸着マスク300が蒸着源112の上を移動する。シャッタ114は、蒸着源112の上方に回動可能に設けられている。シャッタ114が蒸着源112の上で回動することにより、蒸着源112による蒸着材料の放出を制御することができる。例えば、シャッタ114が蒸着源112と重畳しない位置に移動することで、蒸着材料の蒸気はシャッタ114によって遮蔽されず、被蒸着基板104に到達する。逆に、シャッタ114が蒸着源112と重畳する位置に移動すると、蒸着材料の蒸気はシャッタ114によって遮蔽され、被蒸着基板104には到達しない。シャッタ114の開閉は、図示しない制御装置によって制御することができる。
As shown in FIG. 2, the
図1および図2に示す例では、リニアソース型の蒸着源112を示したが、この例に限らず、蒸着源112は任意の形状を有することができる。例えば、蒸着源112の形状は、蒸着に用いられる材料が被蒸着基板104の重心及びその付近に選択的に配置された、いわゆるポイントソース型と呼ばれる形状であってもよい。ポイントソース型の場合には、被蒸着基板104と蒸着源112との相対的な位置は固定され、被蒸着基板104を回転するための機構が蒸着チャンバ100に設けられる。また、図1及び図2に示す例では、基板の主面が水平面に対して平行になるように基板を配置する横型蒸着装置を示したが、基板の主面が水平面に対して垂直になるように基板を配置する縦型蒸着装置であってもよい。
In the examples shown in FIGS. 1 and 2, the linear source type
図3は、本発明の第1実施形態における蒸着源112の断面図である。蒸着源112は、収納容器120、加熱部122、蒸着ホルダ124、メッシュ状の金属板128、及び一対のガイド板132を有する。
FIG. 3 is a cross-sectional view of the
収納容器120は蒸着材料を保持する部材である。収納容器120として、例えば坩堝などの部材を用いることができる。収納容器120は加熱部122の内部において、取り外し可能に保持されている。収納容器120は、例えばタングステン、タンタル、モリブデン、チタン、ニッケルなどの金属、又は、それらの金属で構成される合金を含むことができる。収納容器120は、酸化アルミニウム、窒化ホウ素、酸化ジリコニウムなどの無機絶縁物を含んでもよい。
The
加熱部122は蒸着ホルダ124の内部において、取り外し可能に保持されている。加熱部122は、抵抗加熱方式で収納容器120を加熱する構成を有する。具体的には、加熱部122はヒータ126を有する。ヒータ126に通電することで、加熱部122が加熱され、収納容器120内の蒸着材料が加熱されて気化する。気化した蒸着材料は、収納容器120の開口部130から収納容器120の外に放出される。開口部130を覆うように配置されたメッシュ状の金属板128は、突沸した蒸着材料が収納容器120の外に放出されることを抑制する。加熱部122及び蒸着ホルダ124は、収納容器120と同様の材料を含むことができる。
The
一対のガイド板132は、蒸着源112の上部に設けられる。ガイド板132の少なくとも一部は、収納容器120の側面又は鉛直方向に対して傾いている。ガイド板132の傾きによって、蒸着材料の蒸気の広がる角度(以下、「射出角度」という。)が制御され、蒸気の飛翔方向に指向性を持たせることができる。射出角度は二つのガイド板132のなす角度θeによって決まる。角度θeは被蒸着基板104の大きさ及び蒸着源112と被蒸着基板104との間の距離などによって適宜調整される。角度θeは、例えば40°以上80°以下(好ましくは、50°以上70°以下)である。本実施形態では、角度θeは60°である。ガイド板132の傾いた表面によって形成される面が臨界面160a、160bである。材料の蒸気は、ほぼ臨界面160a、160bに挟まれる空間を飛翔する。図示は省略するが、蒸着源112がポイントソースの場合、ガイド板132は円錐状に設けられる。
The pair of
蒸着材料は、さまざまな材料から選択することができ、有機化合物又は無機化合物のいずれであってもよい。有機化合物としては、例えば発光性の材料又はキャリア輸送性の材料を用いることができる。無機化合物としては、金属、合金、又は金属酸化物などを用いることができる。一つの収納容器120に複数の材料を充填し、気化したときに複数の材料が混合するようにしてもよい。図示は省略するが、複数の蒸着源を用い、異なる蒸着材料を同時に蒸着できる加熱できるようにしてもよい。
The vapor deposition material can be selected from various materials and may be either an organic compound or an inorganic compound. As the organic compound, for example, a luminescent material or a carrier transporting material can be used. As the inorganic compound, a metal, an alloy, a metal oxide, or the like can be used. A plurality of materials may be filled in one
[蒸着マスク300の構成]
図4は、本発明の第1実施形態における蒸着マスクの上面図である。蒸着マスク300は、薄膜状のマスク部310と、マスク部310の一部に重ねて配置された枠体部330を有する。
[Structure of thin-film mask 300]
FIG. 4 is a top view of the vapor deposition mask according to the first embodiment of the present invention. The thin-
マスク部310には、複数のパネル領域315が配置される。有機EL材料を蒸着する際には、各パネル領域315に対して有機EL表示装置の表示領域が重なるように被蒸着基板が配置される。各パネル領域315には、複数の開口311が、有機EL表示装置の画素ピッチに合わせて設けられている。マスク部310の開口311以外の領域を非開口部312という。非開口部312は、各開口311を囲む領域である。非開口部312は、各パネル領域315において、蒸着材料を遮蔽する部分に相当する。
A plurality of
蒸着時には、被蒸着基板104における蒸着領域(薄膜を形成すべき領域)と開口311とが重なり、被蒸着基板104における非蒸着領域と非開口部312とが重なるように蒸着マスク300と被蒸着基板104の位置合わせが行われる。蒸着材料の蒸気が開口311を通過して被蒸着基板104に到達することにより、蒸着領域に蒸着材料が堆積して薄膜が形成される。
At the time of vapor deposition, the
枠体部330は、平面視において、マスク部310の複数のパネル領域315を囲むように、マスク部310の一部(外周に相当する部分)に重ねて設けられる。枠体部330は、マスク部310の膜厚よりも厚い膜厚の金属層で構成される。すなわち、本実施形態の蒸着マスク300は、マスク部310の膜厚よりも厚い膜厚を有する部分(後述する保持部350)によりマスク部310を保持する構成となっている。
The
図5は、本発明の一実施形態における蒸着マスク300の断面図である。具体的には、図5に示す断面図は、図4のA−A’線に沿った断面を示している。図4及び図5に示すように、薄膜状のマスク部310の外周に相当する部分に、枠体部330が重ねて設けられている。すなわち、図5に示す蒸着マスク300において、一点鎖線で囲まれた領域(保持部350)は、マスク部310の膜厚と枠体部330の膜厚とを合計した膜厚の金属層で構成されている。つまり、マスク部310の一部に枠体部330を重ねて設けることにより、保持部350が蒸着マスク300においてマスク部310を保持する枠として機能する。
FIG. 5 is a cross-sectional view of the
上記の構成において、マスク部310は、薄膜状のめっき層で構成されている。マスク部310の膜厚d1は、5μm以上10μm以下である。枠体部330は、マスク部310よりも厚いめっき層で構成されている。枠体部330の膜厚d2は、100μm以上500μm以下である。マスク部310及び枠体部330は、いずれも電鋳技術を用いて形成されためっき層(金属層)である。
In the above configuration, the
本実施形態では、マスク部310及び枠体部330を構成する金属材料として、いずれもインバー(invar)を用いる。インバーは、ニッケル等に比べて熱膨張係数が低く、ガラスの熱膨張係数に近い。そのため、蒸着マスク300の構成材料をインバーとすることにより、蒸着時において、蒸着マスクと被蒸着基板(通常、ガラス基板を用いる)との間の熱膨張によるずれが小さくなり、蒸着の位置精度が向上するという利点がある。ただし、この例に限らず、電鋳技術を用いて薄膜を形成することができる金属材料であれば、如何なる材料を用いてもよい。また、マスク部310と枠体部330とを同じ金属材料で構成する例に限らず、異なる金属材料で構成することも可能である。
In the present embodiment, invar is used as the metal material constituting the
以上のように、本実施形態の蒸着マスク300は、マスク部310の一部(例えば、外周に相当する領域)に枠体部330を重畳して配置することにより保持部を構成する。したがって、マスク部310は、各パネル領域315から枠体部330の下方に至るまで存在し、枠体部330の下方に段差を有していない。このため、マグネット等により蒸着マスク300を被蒸着基板104に密着させる際、蒸着マスク300と被蒸着基板104とを安定して密着させることができ、蒸着の位置精度が向上する。また、蒸着マスク300から被蒸着基板104を剥がすときに、蒸着マスク300の変形が起こりにくく、蒸着マスク300の耐久性が向上する。また、従来の蒸着マスクより保持部の強度が強くなるため、マスク部310の強度も向上する。さらに、従来の蒸着マスクよりも枠体部330の膜厚を小さくできるため、蒸着マスク300全体の軽量化を図ることができる。
As described above, the
[蒸着マスク300の製造方法]
図6から図13を用いて、本発明の一実施形態における蒸着マスク300の製造方法について説明する。図6から図13は、本発明の一実施形態における蒸着マスク300の製造方法を示す断面図である。
[Manufacturing method of thin-film mask 300]
A method for manufacturing the
図6は、本発明の一実施形態における蒸着マスク300の製造方法において、導電性の剥離層430を形成する工程を示す断面図である。図6に示すように、基板410上の略全面に剥離層430を形成する。基板410としては、平坦性が高い基板が好ましく、特にガラス基板が好ましい。この場合、基板410の厚さは0.5mm以上1mm以下であってもよい。剥離層430の材料としては、ITO(酸化インジウム・スズ)、IZO(酸化インジウム・亜鉛)などの金属酸化物、又はAl(アルミニウム)、Mo(モリブデン)、Ti(チタン)、Cu(銅)、Cr(クロム)等の金属を含む導電性材料が好ましい。剥離層430の厚さは、マスク部310を電解めっきで形成する場合には、めっき層を成長させられるように十分な導電性を付与できる厚みが好ましく、例えばITOであれば50nm以上500nm以下であることが好ましい。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a step of forming the
図7は、本発明の一実施形態における蒸着マスク300の製造方法において、第1絶縁層450を形成する工程を示す断面図である。基板410上の略全面に感光性樹脂材料を塗布した後、フォトリソグラフィおよびエッチングによって感光性樹脂材料のパターニングを行い、マスク部310を形成するための第1絶縁層(レジスト層)450を形成する。第1絶縁層450を形成する領域は、図4及び図5に示したマスク部310の複数の開口311を配置する領域に対応する。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a step of forming the first insulating
図8は、本発明の一実施形態における蒸着マスク300の製造方法において、マスク部310を形成する工程を示す断面図である。図8では、剥離層430に通電する電解めっき法によって、第1絶縁層450が形成されていない領域(露出した剥離層430の上)にインバーで構成されるめっき層(金属層)を電析させ、マスク部310を形成する。マスク部310の膜厚は、5μm以上10μm以下の範囲であることが好ましい。なお、ここではマスク部310をインバーで形成する例を示したが、ニッケル又はニッケル合金などの他の金属材料を用いることも可能である。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a step of forming the
また、本実施形態では、導電性を有する剥離層430を用いて電解めっきを行う例を示したが、この例に限らず、例えば剥離層430を形成せずに無電解めっき法によりマスク部310を形成することも可能である。具体的には、まず、第1絶縁層450が形成された領域(この場合、ガラス基板410が露出された領域)及び第1絶縁層450の上に無電解めっき法によりインバーで構成されるめっき層を形成する。その後、第1絶縁層450を除去することにより、第1絶縁層450の上のめっき層が除去される。このような「リフトオフ」と呼ばれるプロセスにより、複数の開口を有するマスク部310を形成することができる。
Further, in the present embodiment, an example in which electrolytic plating is performed using the
図9は、本発明の一実施形態における蒸着マスク300の製造方法において、第2絶縁層470を形成する工程を示す断面図である。基板410上の略全面に感光性樹脂材料を塗布した後、フォトリソグラフィおよびエッチングによって感光性樹脂材料のパターニングを行い、枠体部330を形成するための第2絶縁層(レジスト層)470を形成する。第2絶縁層470を形成する領域は、図4及び図5に示した枠体部330の内側の領域に対応する。
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a step of forming the second insulating
図10は、本発明の一実施形態における蒸着マスク300の製造方法において、枠体部330を形成する工程を示す断面図である。図10では、剥離層430及びマスク部310に通電する電解めっき法によって、第2絶縁層470が形成されていない領域(露出したマスク部310の上)にインバーで構成されるめっき層(金属層)を電析させ、枠体部330を形成する。枠体部330の膜厚は、100μm以上500μm以下の範囲であることが好ましい。なお、ここでは枠体部330をインバーで形成する例を示したが、ニッケル又はニッケル合金などの他の金属材料を用いることも可能である。また、図10においては、枠体部330は、第2絶縁層470の膜厚を越えて上方に成長しているが、枠体部330の成長が第2絶縁層470に覆い被さるように進むことは好ましくない。したがって、枠体部330が所望の膜厚まで第2絶縁層470に沿って成長するように、第2絶縁層470の膜厚を十分に厚くしてもよい。
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a step of forming the
図11は、本発明の一実施形態における蒸着マスク300の製造方法において、第1絶縁層450および第2絶縁層470を除去する工程を示す断面図である。第1絶縁層450および第2絶縁層470を除去することで、枠体部330の内側において、マスク部310の一部が露出される。また、マスク部310の各パネル領域315には、複数の開口311が形成される。複数の開口311の内部には、剥離層430が露出される。
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a step of removing the first insulating
図12は、本発明の一実施形態における蒸着マスク300の製造方法において、マスク部310及び枠体部330を切断する工程を示す断面図である。本実施形態においては、まず、マスク部310及び枠体部330の外縁をレーザー光の照射などにより切断する。本実施形態では、レーザー光の出力を調整してマスク部310及び枠体部330を選択的に切断する例を示すが、マスク部310及び枠体部330とともに剥離層430を切断してもよい。レーザーとしては、炭酸ガスレーザー、固体レーザー、エキシマレーザー等を用いることができる。
FIG. 12 is a cross-sectional view showing a step of cutting the
図13は、本発明の一実施形態における蒸着マスク300の製造方法において、マスク部310から基板410を剥離する工程を示す断面図である。図13では、溶解液を用いて、剥離層430を除去する。剥離層430として、例えばITOを用いた場合、溶解液としては、例えばシュウ酸を用いることができる。剥離層430は、剥離層430の側面およびマスク部310の複数の開口311によって露出した部分が優先的に溶解し、徐々に溶解液に侵食されて除去される。図13に示すように、剥離層430が溶解されて消失することにより、マスク部310を基板410から剥離することができる。
FIG. 13 is a cross-sectional view showing a step of peeling the
なお、基板410の外縁の領域に図8に示す工程において第1絶縁層450を形成しておいてもよい。この場合、第1絶縁層450を除去した際に、除去した跡に剥離層430が露出される。このような構成としておくと、剥離層430を溶解液に接触させた際、基板410の外縁の領域に露出した剥離層430が優先的に溶解する。したがって、基板410とマスク部310との間に溶解液が入り込みやすくなり、効率よく剥離層430を溶解することができる。
The first insulating
溶解液を用いて剥離層430を除去することにより、余計な負荷を抑制しつつマスク部310を基板410から剥離することができる。また、剥離後にマスク部310の裏面に剥離層430が残らないように剥離層430を除去することにより、残った膜の応力に起因するマスク変形を防ぐことができる。このようなマスク変形を防ぐことは、蒸着の位置精度の向上に寄与する。しかしながら、この例に限らず、例えば基板410がガラス基板である場合に、マスク部310を保護層で保護しつつ、フッ酸等の溶解液を用いて基板410を溶解してもよい。
By removing the
以上のように、本実施形態の蒸着マスク300の製造方法は、めっき層でマスク部310を形成した後、その一部にマスク部310よりも厚いめっき層で枠体部330を形成する。このように、本実施形態によれば、従来構造よりも少ない工程数で蒸着マスク300を製造することができるため、蒸着マスク300の製造コストを低減することができる。また、枠体部330は、膜厚の厚いめっき層であるため、構造がシンプルである。そのため、マスク部310として実効的に機能する面積を増やすことができ、蒸着マスク300によって一度に処理できるパネル数を増やすことができるという利点がある。これにより、個々の有機EL表示装置の製造コストを低減することができる。
As described above, in the method for manufacturing the
〈第2実施形態〉
図14を用いて、本発明の一実施形態における蒸着マスク300Aについて説明する。図14は、本発明の第2実施形態における蒸着マスク300Aの平面図である。図15は、本発明の第2実施形態における蒸着マスク300Aの断面図である。本実施形態において、枠体部330Aの構成以外は、第1実施形態の蒸着マスク300と同様であるため、第1実施形態と同じ符号を用いて詳細な説明は省略する。
<Second Embodiment>
The
図14及び図15に示すように、蒸着マスク300Aは、枠体部330Aが、マスク部310の上に格子状に設けられている。すなわち、格子状に設けられた保持部350が、マスク部310を保持する。マスク部310には、複数のパネル領域315が配置される。各パネル領域315には、複数の開口311及び非開口部312が設けられている。
As shown in FIGS. 14 and 15, in the
以上のように、本実施形態の蒸着マスク300Aは、枠体部330Aが、マスク部310の外周に相当する部分だけでなく、他の部分にも設けられている。例えば、本実施形態では、枠体部330Aが格子状に設けられた例を示したが、この例に限らず、枠体部330Aが縦方向または横方向にストライプ状に設けられていてもよい。すなわち、枠体部330Aは、マスク部310の第1辺から該第1辺に向かい合う第2辺にかけて複数の開口311の間を横切るように設けられていてもよい。
As described above, in the
本実施形態によれば、第1実施形態の蒸着マスク300と同様の効果を奏するとともに、さらに蒸着マスク300Aの強度を向上させることができる。
According to this embodiment, the same effect as that of the thin-
〈第3実施形態〉
図16を用いて、本発明の一実施形態における蒸着マスク300の製造方法について説明する。図16は、本発明の第3実施形態における蒸着マスク300の製造方法を示す断面図である。本実施形態においては、基板410と剥離層430の間に樹脂層420を成膜すること以外は、第1実施形態における蒸着マスク300の製造方法と同様であるため、第1実施形態と同じ符号を用いて詳細な説明は省略する。
<Third Embodiment>
A method for manufacturing the
図16は、本発明の一実施形態における蒸着マスク300の製造方法において、マスク部310を基板410から剥離する工程を示す断面図である。本実施形態では、基板410の上に剥離層430を形成する前に、樹脂層420を形成する。樹脂層420の材料としては、例えば、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、又はシロキサン樹脂などの樹脂材料を用いることができる。樹脂層420の膜厚は、0.5μm以上2μm以下であることが好ましい。
FIG. 16 is a cross-sectional view showing a step of peeling the
図16に示すように、本実施形態では、基板410の裏面側(樹脂層420が形成された面とは反対側)から樹脂層420に対してレーザー光を照射する。樹脂層420はレーザー光を吸収して変質する。このように変質した樹脂層420は、溶解液で容易に除去することができるため、樹脂層420から基板410を剥離することができる。その後、樹脂層420をエッチングして除去し、溶解液を用いて、露出した剥離層430を除去することにより、蒸着マスク300を得ることができる。
As shown in FIG. 16, in the present embodiment, the
以上のように、本実施形態によれば、基板410を剥離した後に剥離層430の除去を行うことができるため、より効率よく剥離層430を溶解することができる。
As described above, according to the present embodiment, the
〈第4実施形態〉
図17を用いて、本発明の一実施形態における蒸着マスク300Bについて説明する。図17は、本発明の第4実施形態における蒸着マスク300Bを示す断面図である。本実施形態においては、枠体部310Bが、複数の金属層を積層した構造である以外は、第1実施形態における蒸着マスク300と同様であるため、第1実施形態と同じ符号を用いて詳細な説明は省略する。
<Fourth Embodiment>
The
本実施形態の枠体部330Bは、マスク部310に近い側から順に、金属層330Ba〜330Beが設けられている。本実施形態では、金属層330Ba〜330Beは、いずれもインバーで構成されているが、この例に限らず、ニッケル等の他の金属材料を用いてもよい。また、金属層の積層数は、この例に限らず、任意の数とすることができる。
The
本実施形態では、枠体部330Bを複数の金属層330Ba〜330Beを用いて構成することにより、枠体部330Bに生じる応力を制御している。具体的には、異なる応力を有する金属層を積層することにより枠体部330B全体の応力を制御し、枠体部330Bの応力に起因する蒸着マスク300Bの反りを低減する構成となっている。
In the present embodiment, the stress generated in the
金属層330Ba〜330Beの応力は、様々な方法で制御することができる。例えば、膜厚を変えて応力を異ならせてもよいし、組成を変えて応力を異ならせてもよい。組成を変える場合、例えば電解めっきの条件(例えば、電解液の組成、通電時の電流量など)を変えることにより、金属層の組成を変えることが可能である。本実施形態では、金属層330Ba、金属層330Bc及び金属層330Beを構成するインバーのめっき条件と、金属層330Bb及び金属層330Bdを構成するインバーのめっき条件を異なるものとしている。しかしながら、この例に限らず、各金属層330Ba〜330Beをどのようなめっき条件で形成するかについては適宜決定することができる。 The stress of the metal layers 330Ba to 330Be can be controlled by various methods. For example, the film thickness may be changed to make the stress different, or the composition may be changed to make the stress different. When changing the composition, it is possible to change the composition of the metal layer, for example, by changing the electroplating conditions (for example, the composition of the electrolytic solution, the amount of current when energized, etc.). In the present embodiment, the plating conditions of Invar constituting the metal layer 330Ba, the metal layer 330Bc and the metal layer 330Be are different from the plating conditions of the Invar constituting the metal layer 330Bb and the metal layer 330Bd. However, not limited to this example, it is possible to appropriately determine under what plating conditions each metal layer 330Ba to 330Be is formed.
また、本実施形態では、金属層330Ba〜330Beの膜厚を同一とした例を示すが、異なる膜厚の金属層を組み合わせてもよい。さらに、膜厚とめっき条件とをパラメータとして、様々な膜厚又は組成の金属層を組み合わせて枠体部330Bを構成してもよい。このとき、枠体部330Bが複数の金属層330Ba〜330Beの積層で構成され、保持部350は、マスク部310に枠体部330Bを重ねて形成されることから、枠体部330Bがn層の金属層で構成されるとすれば、保持部350は、(n+1)層の金属層で構成される。
Further, in the present embodiment, an example in which the film thicknesses of the metal layers 330Ba to 330Be are the same is shown, but metal layers having different film thicknesses may be combined. Further, the
なお、本実施形態では、枠体部330Bが複数の金属層330Ba〜330Beで構成される例を示したが、マスク部310が複数の金属層で構成されていてもよい。例えば、マスク部310及び枠体部330Bの両方が複数の金属層で構成されていてもよいし、いずれか一方のみが複数の金属層で構成されてもよい。いずれにしても、保持部350は、マスク部310に枠体部330Bを重ねて形成されることから、枠体部330Bがn層の金属層で構成され、マスク部310がm層の金属層で構成されるとすれば、保持部350は、(n+m)層の金属層で構成される。
In the present embodiment, the
本発明の実施形態として上述した各実施形態は、相互に矛盾しない限りにおいて、適宜組み合わせて実施することができる。各実施形態の蒸着マスクを基にして、当業者が適宜構成要素の追加、削除もしくは設計変更を行ったもの、又は、工程の追加、省略もしくは条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。 Each of the above-described embodiments of the present invention can be appropriately combined and implemented as long as they do not contradict each other. Based on the vapor deposition mask of each embodiment, those skilled in the art have appropriately added, deleted, or changed the design of components, or added, omitted, or changed the conditions of the process. As long as it is provided, it is included in the scope of the present invention.
また、上述した各実施形態の態様によりもたらされる作用効果とは異なる他の作用効果であっても、本明細書の記載から明らかなもの、又は、当業者において容易に予測し得るものについては、当然に本発明によりもたらされるものと解される。 Further, even if other effects different from the effects brought about by the above-described embodiments of the above-described embodiments, those that are clear from the description of the present specification or those that can be easily predicted by those skilled in the art are referred to. Naturally, it is understood that it is brought about by the present invention.
10…蒸着装置、100…蒸着チャンバ、102…ロードロック扉、104…被蒸着基板、108…ホルダ、110…移動機構、112…蒸着源、114…シャッタ、120…収納容器、122…加熱部、124…蒸着ホルダ、126…ヒータ、128…金属板、130…開口部、132…ガイド板、160a、160b…臨界面、300、300A、300B…蒸着マスク、310…マスク部、310B…枠体部、311…開口、312…非開口部、315…パネル領域、330、330A、330B…枠体部、330Ba〜330Be…金属層、350…保持部、410…基板、420…樹脂層、430…剥離層、450…第1絶縁層(レジスト層)、470…第2絶縁層(レジスト層) 10 ... thin film deposition device, 100 ... thin film deposition chamber, 102 ... load lock door, 104 ... vapor deposition substrate, 108 ... holder, 110 ... moving mechanism, 112 ... thin film deposition source, 114 ... shutter, 120 ... storage container, 122 ... heating unit, 124 ... thin film holder, 126 ... heater, 128 ... metal plate, 130 ... opening, 132 ... guide plate, 160a, 160b ... critical plane, 300, 300A, 300B ... vapor deposition mask, 310 ... mask part, 310B ... frame body part 3,11 ... Opening, 312 ... Non-opening, 315 ... Panel area, 330, 330A, 330B ... Frame part, 330Ba to 330Be ... Metal layer, 350 ... Holding part, 410 ... Substrate, 420 ... Resin layer, 430 ... Peeling Layers, 450 ... 1st insulating layer (resist layer), 470 ... 2nd insulating layer (resist layer)
Claims (15)
前記第1膜厚よりも厚い第2膜厚を有する保持部と、
を含む、蒸着マスク。 A mask portion having a plurality of openings and having a first film thickness,
A holding portion having a second film thickness thicker than the first film thickness,
Including vapor deposition mask.
n層の金属層で構成される枠体部及び前記マスク部の一部を含む、(n+1)層の金属層で構成される保持部と、
を含む、蒸着マスク。 A mask portion composed of a metal layer having a plurality of openings,
A holding portion composed of an (n + 1) layer metal layer including a frame portion composed of an n-layer metal layer and a part of the mask portion.
Including vapor deposition mask.
前記複数の開口を覆い、前記マスク部の外周に相当する部分を露出する絶縁層を形成し、
前記マスク部の外周に相当する部分に枠体部を形成し、
前記絶縁層を除去し、
前記基板から前記マスク部を剥離することを含む、蒸着マスクの製造方法。 A mask portion having a plurality of openings is formed on the substrate, and the mask portion is formed.
An insulating layer is formed to cover the plurality of openings and expose a portion corresponding to the outer periphery of the mask portion.
A frame body portion is formed on a portion corresponding to the outer circumference of the mask portion.
Remove the insulating layer and
A method for manufacturing a vapor-deposited mask, which comprises peeling the mask portion from the substrate.
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