JP2021143359A - メタル蒸着マスクユニットの作製方法 - Google Patents

Abstract

【課題】蒸着マスクユニットを効率よく、高い歩留りで、または低コストで製造するための方法を提供すること。【解決手段】この方法は、第１の支持基板上にレジストフィルムを配置すること、レジストフィルム上に剥離層を形成すること、レジストフィルムの側面から内側に向かってレジストフィルムを露光すること、複数の開口を有する少なくとも一つの蒸着マスクを剥離層上に形成すること、少なくとも一つの窓を有する支持フレームを、少なくとも一つの窓が少なくとも一つの蒸着マスクの複数の開口と重なるように、剥離層上に配置すること、および少なくとも一つの蒸着マスクと支持フレームを互いに固定する接続部をめっき法によって形成することを含む。【選択図】図７

Description

本発明の実施形態の一つは、蒸着マスクユニットの作製方法に関する。

フラットパネル型表示装置の一例として、液晶表示装置や有機電界発光表示装置が挙げられる。これらの表示装置は、絶縁体、半導体、導電体などの様々な材料を含む薄膜が基板上に積層された構造体であり、これらの薄膜が適宜パターニング、接続され、表示装置としての機能が発現される。

薄膜を形成する方法は、大別すると気相法、液相法、固相法に分類される。気相法は物理的気相法と化学的気相法に分類され、前者の代表的な例として蒸着法が知られている。蒸着法のうち最も簡便な方法が真空蒸着法であり、高真空下において材料を加熱することで材料を昇華、あるいは蒸発（以下、昇華と蒸発を総じて気化と呼ぶ）させて材料の蒸気を生成し、この蒸気を目的とする領域（以下、蒸着領域）で固化、堆積することで材料の薄膜を得ることができる。この時、蒸着領域に選択的に薄膜を形成し、それ以外の領域（以下、非蒸着領域）には材料を堆積させないために、非蒸着領域を物理的に遮蔽するマスクが用いられる（特許文献１、２参照）。当該マスクは蒸着マスクなどと呼ばれる。

特開２００９−８７８４０号公報 特開２０１３−２０９７１０号公報

本発明の実施形態の一つは、蒸着マスクユニットの作製方法を提供することを課題の一つとする。例えば、本発明の実施形態の一つは、蒸着マスクユニットを効率よく、高い歩留りで、または低コストで製造するための方法を提供することを課題の一つとする。

本発明の実施形態の一つは、蒸着マスクユニットを作製する方法である。この方法は、第１の支持基板上にレジストフィルムを配置すること、レジストフィルム上に剥離層を形成すること、レジストフィルムの側面から内側に向かってレジストフィルムを露光すること、複数の開口を有する少なくとも一つの蒸着マスクを剥離層上に形成すること、少なくとも一つの窓を有する支持フレームを、少なくとも一つの窓が少なくとも一つの蒸着マスクの複数の開口と重なるように、剥離層上に配置すること、および少なくとも一つの蒸着マスクと支持フレームを互いに固定する接続部をめっき法によって形成することを含む。

本発明の実施形態の一つは、支持基板である。支持基板は、第１の金属板と、第１の金属板上の光硬化性の粘着層と、粘着層上の金属層とを有し、粘着層は第１の金属板の側面と金属層の側面から露出し、硬化されている。

本発明の実施形態の一つに係る方法で作製される蒸着マスクユニットが適用可能な蒸着装置の模式的上面図と側面図。 本発明の実施形態の一つに係る方法で作製される蒸着マスクユニットの模式的上面図。 本発明の実施形態の一つに係る方法で作製される蒸着マスクユニットの模式的断面図。 本発明の実施形態の一つに係る方法で作製される蒸着マスクユニットの模式的断面図。 本発明の実施形態の一つに係る、蒸着マスクユニットを作製する方法を示す模式的断面図。 本発明の実施形態の一つに係る、蒸着マスクユニットを作製する方法を示す模式的断面図。 本発明の実施形態の一つに係る、蒸着マスクユニットを作製する方法を示す模式的断面図と上面図。 本発明の実施形態の一つに係る、蒸着マスクユニットを作製する方法を示す模式的断面図。 本発明の実施形態の一つに係る、蒸着マスクユニットを作製する方法を示す模式的断面図。 本発明の実施形態の一つに係る、蒸着マスクユニットを作製する方法を示す模式的断面図と上面図。 本発明の実施形態の一つに係る、蒸着マスクユニットを作製する方法を示す模式的上面図と上面図。 本発明の実施形態の一つに係る、蒸着マスクユニットを作製する方法を示す模式的断面図。 本発明の実施形態の一つに係る、蒸着マスクユニットを作製する方法を示す模式的断面図。 本発明の実施形態の一つに係る、蒸着マスクユニットを作製する方法を示す模式的断面図。 本発明の実施形態の一つに係る、蒸着マスクユニットを作製する方法を示す模式的断面図。 本発明の実施形態の一つに係る、蒸着マスクユニットを作製する方法を示す模式的断面図。 本発明の実施形態の一つに係る、蒸着マスクユニットを作製する方法を示す模式的断面図。 本発明の実施形態の一つに係る、蒸着マスクユニットを作製する方法を示す模式的断面図。

以下、本発明の各実施形態について、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。本明細書と各図において、既出の図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。

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を配置する態様を表現するにあたり、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、直上に他の構造体を配置する場合と、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を配置する場合との両方を含むものとする。

以下、「ある構造体が他の構造体から露出するという」という表現は、ある構造体の一部が他の構造体によって覆われていない態様を意味し、この他の構造体によって覆われていない部分は、さらに別の構造体によって覆われる態様も含む。

以下、本発明の実施形態の一つに係る蒸着マスクユニット１００の作製方法について説明する。

１．蒸着装置
本作製方法によって作製される蒸着マスクユニット１００は、有機化合物、無機化合物、または有機化合物と無機化合物を含む膜を蒸着法によって形成する際、目的とする蒸着領域に選択的に膜を形成するために用いることができる。図１（Ａ）と図１（Ｂ）に、蒸着による膜形成の際に用いられる典型的な蒸着装置の模式的上面図と側面図を示す。蒸着装置は、種々の機能を有する複数のチャンバーで構成される。チャンバーの一つが図１（Ａ）に示す蒸着チャンバー１６０であり、蒸着チャンバー１６０は、隣接するチャンバーとロードロック扉１６２で仕切られ、内部が高真空の減圧状態、あるいは窒素やアルゴンなどの不活性ガスで満たされた状態が維持されるよう構成される。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ー１６０に接続される。

蒸着チャンバー１６０は、基板などの膜が形成される対象物が収納可能な空間を提供する。図１（Ａ）、図１（Ｂ）に示した例では、基板１８０の下に蒸着源１６４が配置され、蒸着源１６４には蒸着される材料が充填される。蒸着源１６４において材料が加熱されて気化し、材料の蒸気が蒸着マスクユニット１００の開口１０２ａ（後述）を介して基板１８０の表面へ到達すると冷却されて固化し、材料が堆積して基板１８０上（図１（Ｂ）では基板１８０の下側の面上）に材料の膜を与える。図１（Ａ）に示す例では、概ね長方形の形状を有し、基板１８０の一つの辺に沿って配置された蒸着源１６４（リニアソースとも呼ばれる）が備えられているが、蒸着源１６４は任意の形状持つことが可能であり、基板１８０の重心に重なるような、いわゆるポイントソースと呼ばれる蒸着源１６４でもよい。ポイントソースの場合には、基板１８０と蒸着源１６４の相対的な位置は固定され、基板１８０を回転するための機構を設けてもよい。

リニアソース型の蒸着源１６４が用いられる場合、蒸着チャンバー１６０は基板１８０と蒸着源１６４が相対的に移動するよう構成される。図１（Ａ）では、蒸着源１６４が固定され、その上を基板１８０が移動する例が示されている。図１（Ｂ）に示すように、蒸着チャンバー１６０にはさらに、基板１８０と蒸着マスクユニット１００を保持するためのホルダー１７０、ホルダー１７０を移動するための移動機構１６８、シャッター１６６などが備えられる。ホルダー１７０によって基板１８０と蒸着マスクユニット１００の互いの位置関係が維持され、移動機構１６８によって基板１８０と蒸着マスクユニット１００が蒸着源１６４の上を移動することができる。シャッター１６６は、材料の蒸気を遮蔽する、あるいは基板１８０への到達を許容するために蒸着源１６４の上に設けられ、図示しない制御装置によって開閉が制御される。図示しないが、蒸着チャンバー１６０には、材料の蒸着速度をモニターするためのセンサ、材料による汚染を防ぐための防着板、蒸着チャンバー１６０内の圧力をモニターするための圧力計などが備えられる。

２．蒸着マスクユニット
蒸着マスクユニット１００の上面模式図を図２に、図２の鎖線Ａ−Ａ´に沿った断面模式図を図３に示す。蒸着マスクユニット１００は少なくとも一つ、または複数の蒸着マスク１０２を有する。以下の説明では、一つの蒸着マスクユニット１００が複数の蒸着マスク１０２を有する例を用いて説明する。図２、図３では、６枚の蒸着マスク１０２を含む蒸着マスクユニット１００が示されている。

各蒸着マスク１０２は、蒸着マスク１０２を貫通する複数の開口１０２ａを備える。各蒸着マスク１０２において、開口１０２ａ以外の領域を非開口部と呼ぶ。非開口部は複数の開口１０２ａを取り囲む。蒸着マスクユニット１００はさらに、蒸着マスク１０２を支持する支持フレーム１１０を備え、蒸着マスク１０２は、少なくとも一つの接続部１２０を介して支持フレーム１１０に固定される。接続部１２０の数は蒸着マスク１０２の数と同一とすることができる（図２参照）。各接続部１２０は、対応する蒸着マスク１０２の複数の開口１０２ａを囲み、支持フレーム１１０と蒸着マスク１０２に接する。

蒸着時には、蒸着領域と開口１０２ａが重なり、非蒸着領域と非開口部が重なるように蒸着マスクユニット１００と基板１８０が配置され、材料の蒸気が開口１０２ａを通過し、蒸着領域上に材料が堆積する。複数の開口１０２ａの配置に制約はないが、例えば表示装置の表示領域に設けられる複数の画素のそれぞれに膜を形成する場合には、複数の開口１０２ａが基板１８０上の画素が設けられる領域に重なるように設けられる。したがって、複数の画素がマトリクス状に配列する場合には、複数の開口１０２ａもマトリクス状に配列される。一つの蒸着マスクユニット１００を用いて複数の表示装置を製造する場合には、マザーガラスと呼ばれる大型の基板１８０上に複数の表示装置の表示領域が形成される。この場合、複数の開口１０２ａは、複数の表示領域にそれぞれ対応する複数の開口群１０２ｂを形成するように設けられる。隣接する開口群１０２ｂ間の距離は、各開口群１０２ｂにおける隣接する開口１０２ａ間の距離よりも大きい。

支持フレーム１１０は、少なくとも一つの窓１１０ａを有する（図３）。蒸着マスクユニット１００が複数の蒸着マスク１０２を有する場合には、少なくとも一つの窓１１０ａは複数の窓１１０ａを含む。この場合、窓１１０ａの数と蒸着マスク１０２の数は同じでもよい。各窓１１０ａは、蒸着マスク１０２の複数の開口１０２ａと重なるように設けられる。すなわち、複数の開口１０２ａは支持フレーム１１０からいずれかの窓１１０ａを介して露出する。各開口群１０２ｂも支持フレーム１１０からいずれかの窓１１０ａを介して露出する。支持フレーム１１０の一部は、隣接する開口群１０２ｂの間で接続部１２０と接する。

隣接する窓１１０ａに挟まれる領域Ｒａ、および蒸着マスクユニット１００の端部の領域Ｒｂ（図３参照）のより詳細な模式的断面図を図４（Ａ）、図４（Ｂ）にそれぞれ示す。図４（Ａ）に示すように、支持フレーム１１０は蒸着マスク１０２と直接接触せず、接続部１２０を介して蒸着マスク１０２の非開口部と固定される。図示しないが、支持フレーム１１０は蒸着マスク１０２の一部と重なってもよい。領域Ｒｂでも同様であり、図４（Ｂ）に示すように、支持フレーム１１０は蒸着マスク１０２と直接接触せず、接続部１２０を介して蒸着マスク１０２の非開口部と固定される。この領域Ｒｂでも、支持フレーム１１０は蒸着マスク１０２の一部と重なってもよい。

図４（Ａ）、図４（Ｂ）に示すように、接続部１２０は支持フレーム１１０の上面と接しないことが好ましい。換言すると、接続部１２０は支持フレーム１１０の上面から離隔することが好ましい。蒸着マスクユニット１００の作製方法は後述するが、接続部１２０が支持フレーム１１０の上面から離隔することで、支持フレーム１１０を介して隣接する接続部１２０が一体化されて支持フレーム１１０に対して歪みが生じることを防ぐことができ、蒸着マスクユニット１００の形状を安定化させることができる。図４（Ａ）、図４（Ｂ）では、接続部１２０の最上層は支持フレーム１１０の上面と同一平面上に位置するが、接続部１２０の最上層は支持フレーム１１０の上面よりも低くてもよい。すなわち、接続部１２０の最上層は、支持フレーム１１０の上面と蒸着マスク１０２の間に位置してもよい。

蒸着マスク１０２や接続部１２０はニッケルや銅、チタン、クロムなどの０価の金属を含み、ニッケルを含むことが好ましい。蒸着マスク１０２と接続部１２０の材料の組成は互いに同一でもよい。支持フレーム１１０も０価の金属を含み、金属としてはニッケル、鉄、コバルト、クロム、マンガンなどから選択される。例えば支持フレーム１１０は鉄とクロムを含む合金、鉄、ニッケル、マンガンの合金でもよく、合金には炭素が含まれていてもよい。

３．蒸着マスクユニットの作製方法
蒸着マスクユニット１００の作製方法の一例を図５（Ａ）から図１８（Ｂ）を用いて説明する。
３−１．剥離層の形成
まず、蒸着マスク１０２を形成するための平坦な面を形成する。具体的には、第１の支持基板１３０上に、レジストマスク１３２を形成する（図５（Ａ））。

第１の支持基板１３０は、この上に形成または配置される剥離層１３４や第２の支持基板１３８（後述）などを支持する機能を有する基板である。第１の支持基板１３０は、ガラスや石英、プラスチック、あるいは銅やアルミニウム、チタン、鉄、ニッケル、コバルト、クロム、モリブデン、マンガンなどの金属、若しくはこれらの合金を含む。第１の支持基板１３０が合金を含む場合、合金は、例えば鉄とクロムを含む合金、鉄、ニッケル、およびマンガンの合金でもよく、合金には炭素が含まれていてもよい。ガラスや石英、プラスチックを含む基板を用いる場合には、上述した金属や合金の膜が形成された基板を用いてもよい。後述するように、第１の支持基板１３０上には剥離層１３４が形成される。剥離層１３４を電解めっき法で形成する場合には、電解めっきの際の給電のための電極としても機能できるため、金属基板または合金基板を第１の支持基板１３０として使用することが好ましい。

レジストマスク１３２は、第１の支持基板１３０上に形成される剥離層１３４の形状を決定するため、剥離層１３４が第１の支持基板１３０上で形成する輪郭を囲むように形成される。したがって、図示しないが、レジストマスク１３２は第１の支持基板１３０上で閉じた形状を有するように設けられる。レジストマスク１３２の形成方法に制約はなく、公知のネガ型またはポジ型のレジストを第１の支持基板１３０上に形成し、フォトマスクを介する露光、現像によって形成すればよい。レジストは液体でもよく、固体でもよい。後者の場合、レジストはレジストフィルムとも呼ばれる。なお、後述する剥離工程を容易にするため、レジストマスク１３２は、その外側の側面１３２ａか第１の支持基板１３０の端部から離隔するように形成することが好ましい。

この後、剥離層１３４を第１の支持基板１３０上に形成する（図５（Ｂ））。後述するように、剥離層１３４は、第２の支持基板１３８をその上に形成される蒸着マスクユニット１００から剥離することを促進するため、あるいは蒸着マスク１０２となるめっき層を成長させるための機能層であり、例えばニッケルやモリブデン、タングステンなどの金属薄膜を用いることができる。剥離層１３４は、例えば２０μｍ以上２００μｍ以下、または４０μｍ以上１５０μｍ以下の厚さとなるよう、無電解めっき法、電解めっき法（以下、無電解めっき法と電解めっき法を総じてめっき法と記す）、スパッタリング法、または化学気相堆積（ＣＶＤ）法を利用して形成すればよい。

第２の支持基板１３８上には、レジストフィルム１３６が形成される（図５（Ｃ））。第２の支持基板１３８は、蒸着マスクユニット１００を形成する際に蒸着マスク１０２や支持フレーム１１０を保持する機能を有する基板であり、第１の支持基板１３０で利用可能な材料を含むことができる。例えば第１の支持基板１３０と第２の支持基板１３８は、いずれも鉄、ニッケル、およびマンガンの合金でもよい。この場合、これらの金属の組成が第１の支持基板１３０と第２の支持基板１３８の間で異なっていてもよい。

レジストフィルム１３６には、ネガ型の光硬化性樹脂が含まれる。すなわち、光によって硬化する高分子またはオリゴマーが含まれる。レジストフィルム１３６の厚さは任意に選択することができ、例えば２０μｍ以上５００μｍ以下、５０μｍ以上２００μｍ以下、または５０μｍ以上１００μｍ以下の範囲から適宜選択すればよい。当該膜厚を確保するために、レジストフィルム１３６を積層してもよい。

任意の構成として、レジストフィルム１３６に対して露光（一次露光）を行ってもよい（図５（Ｃ））。この一次露光は、レジストフィルム１３６の上面、すなわち、第２の支持基板１３８とは反対側の面を通して光を照射することで行えばよい。なお、この一次露光では、レジストフィルム１３６を完全には硬化せず、可撓性を維持するように露光が行われる。換言すると、露光後のレジストフィルム１３６が依然として弾性変形可能なように露光が行われる。このように一次露光を行うことで、レジストフィルム１３６の上面は接着性を保持することができ、その結果、剥離層１３４との間で十分な接着強度を維持することができる。

引き続き、剥離層１３４とレジストフィルム１３６が互いに接触するよう、第１の支持基板１３０と第２の支持基板１３８を貼り合わせる（図５（Ｄ））。この時、第１の支持基板１３０と第２の支持基板１３８の上下関係に制約はなく、前者の上に後者を配置してもよく、後者の上に前者を配置してもよい。レジストフィルム１３６の表面は、露光前は粘性を有しており、一次露光も粘性が維持されるように行われる。したがって、第１の支持基板１３０と第２の支持基板１３８を貼り合わせることで、剥離層１３４とレジストフィルム１３６が互いに固定される。また、一次露光を行うことで、レジストフィルム１３６は露光前よりも可撓性が低下するため、剥離層１３４をレジストフィルム１３６上で安定的に固定することができ、その後の工程におけるパターニング精度を確保することができる。

この後、剥離層１３４と第１の支持基板１３０の間の界面で剥離を行い、第１の支持基板１３０を除去する（図６（Ａ））。剥離は、第１の支持基板１３０と第２の支持基板１３８の一方を固定し、他方を物理的に除去することで行えばよい。レジストマスク１３２よりも外側に形成される剥離層１３４は、第１の支持基板１３０とともに除去される（図６（Ａ））。レジストフィルム１３６の形状が剥離層１３４の形状よりも大きい場合、図６（Ｂ）に示すように、レジストフィルム１３６の端部が剥離層１３４から露出する。この場合には、剥離層１３４から露出した端部を物理的に、あるいは現像液を用いて除去してもよい（図６（Ｃ））。

ここで、レジストフィルム１３６に対して端面露光を行う。具体的には、光源１４０を用い、光源１４０から出射される光がレジストフィルム１３６の側面１３６ａを通してレジストフィルム１３６に照射されるように露光を行う（図７（Ａ））。例えば、光源１４０から出射される最大強度の光の進行方向が光源から直接、あるいは第２の支持基板１３８の上面で反射した後に側面１３６ａを通過するように露光を行えばよい。端面露光は、レジストフィルム１３６の全ての側面１３６ａに対して行うことが好ましい。すなわち、図７（Ｂ）に示すように、光源１４０をレジストフィルム１３６の外周に沿って一定の速度で移動させながら行うことが好ましい。この際、光源１４０から出射される光がレジストフィルム１３６の側面１３６ａを通過するよう、光源１４０の方向が適宜調整される。

光源１４０の構成は任意であり、レジストフィルム１３６に含まれる光硬化性樹脂の硬化に有効な光（例えば３６５ｎｍの波長の紫外線、あるいは可視光など）が出射されるように構成される。光源１４０からの光は、レーザでもよく、非コヒーレント光でもよい。光源１４０の出力もレジストフィルム１３６の大きさや厚さ、レジストフィルム１３６に含まれる光硬化性樹脂の感光性、光源１４０の移動速度などによって適宜選択することができ、例えば１０００ｍＷ以上６０００ｍＷ以下、２０００ｍＷ以上６０００ｍＷ以下、または３０００ｍＷ以上５０００ｍＷ以下の範囲から適宜選択すればよい。光源１４０の移動速度もレジストフィルム１３６の大きさや光源１４０の出力によって調整すればよく、例えば０．１ｃｍ／ｓ以上２０ｃｍ／ｓ以下、１．０ｃｍ／ｓ以上１０ｃｍ／ｓ以下、または１．０ｃｍ／ｓ以上５．０ｃｍ／ｓ以下の範囲から適宜選択される。

これにより、レジストフィルム１３６の外周部１３６ｂが硬化され、この外周部１３６ｂに囲まれる内部１３６ｃは未硬化あるいは一次露光によって準硬化された状態を維持する（図７（Ｃ））。内部１３６ｃを未硬化あるいは準硬化状態とすることでより安定的に剥離層１３４を固定することができるため、その後の工程において剥離層１３４が意図せず剥離することが防止され、剥離層１３４上において行われるパターニングの精度を確保することができる。さらに、詳細は後述するが、外周部１３６ｂを形成することで蒸着マスクユニット１００の製造歩留りが向上し、効率よく、かつ低コストで蒸着マスクユニット１００を提供することが可能となる。

以上の工程により、第２の支持基板１３８上にレジストフィルム１３６を介して剥離層１３４が形成される。この状態における剥離層１３４の上面（第２の支持基板１３８に対して反対の面）は、剥離前には第１の支持基板１３０と接していた面である。したがって、平坦性の高い第１の支持基板１３０を用いることで、剥離層１３４の上面に平坦な面を形成することができる。

３−２．蒸着マスクの形成
次に、剥離層１３４上に、レジストマスク１４４を形成する。レジストマスク１４４は、複数の開口１０２ａ、および後述するダミーパターン１０６を形成する領域に選択的に島状に形成される。具体的には、ネガ型またはポジ型のレジスト１４２を剥離層１３４上に形成し（図８（Ａ））、フォトマスクを介する露光、現像によってレジストマスク１４４が形成される（図８（Ｂ））。レジスト１４２は液体でもよく、レジストフィルムでもよい。なお、レジストマスク１４４の形成は、後述する剥離工程において剥離層１３４を蒸着マスクユニット１００から容易に剥離することができるよう、剥離層１３４の外縁部にも形成することが好ましい。

露光後のレジスト１４２の現像では、現像液をレジスト１４２に接触させ、その後水を含む洗浄液を用いて第１の支持基板１３０やレジストマスク１４４を洗浄する。洗浄直後には第２の支持基板１３８上に洗浄液の液滴が残存するが、この液滴は、圧縮された窒素または空気を第１の支持基板１３０の上面に対して平行または斜めに供給して吹き飛ばすことで取り除かれる（図８（Ｂ）における矢印参照）。

この現像工程においては、未硬化のレジスト１４２のみを選択的に除去することが好ましい。しかしながら、レジスト１４２に含まれる材料とレジストフィルム１３６に含まれる材料はいずれも光硬化性樹脂であり、基本構造は同一、あるいは類似する。したがって、未硬化のレジスト１４２は、レジストフィルム１３６と比較して、現像液に対する溶解性は必ずしも高いとは限らない。このため、上述した端面露光によって硬化された外周部１３６ｂ（図７（Ｃ）参照）を設けない場合、レジストフィルム１３６に由来する光硬化性樹脂が現像液に溶解する。その結果、洗浄時に使用される洗浄液も微量の光硬化性樹脂を含むことになる。

このような状況下において圧縮された窒素または空気が剥離層１３４の側面に当たると（図８（Ｂ）における左端の矢印）、乱流が発生し、この乱流によって光硬化性樹脂を含む洗浄液の液滴が飛散し、レジストマスク１４４に付着することがある。レジストマスク１４４にこの液滴が付着し、その後液滴中の溶媒が蒸発すると、レジストマスク１４４上に光硬化性樹脂が析出する。その結果、レジストマスク１４４の形状が変化し、後に形成される蒸着マスク１０２の開口１０２ａのパターンをフォトマスクのパターン通りに制御することができなくなる。このことは、蒸着マスクユニット１００の製造歩留り低下の原因となる。

しかしながら上述したように、本発明の実施形態の一つでは、レジスト１４２の形成前にレジストフィルム１３６に対して端面露光が行われる。このため、外周部１３６ｂは硬化したレジストフィルム１３６によって構成され、現像液に溶解しない。また、未硬化のまたは準硬化された内部１３６ｃは、硬化した外周部１３６ｂによって囲まれるため、現像液と接触しない。したがって、現像液によってレジストフィルム１３６の内部１３６ｃは溶解せず、洗浄液中にレジストフィルム１３６に由来する光硬化性樹脂は含まれない。この理由により、洗浄液の液滴がレジストマスク１４４に付着しても、レジストフィルム１３６に由来する光硬化性樹脂はレジストマスク１４４に付着しない。その結果、フォトマスクのパターンに従う精密なパターンニングが施されたレジストマスク１４４を形成することができ、蒸着マスク１０２の開口１０２ａのパターンを精密に制御することができる。このことは、蒸着マスクユニット１００の効率的な製造と高い歩留りに寄与する。

次に、めっき法を利用し、レジストマスク１４４によって被覆されていない領域に金属膜を成長させ、蒸着マスク１０２、およびダミーパターン１０６を形成する（図９（Ａ））。めっきパターンの形成は、一段階で行ってもよく、数段階に分けて行ってもよい。複数の段階で行う場合、異なる段階で異なる金属が形成されるよう、めっきを行ってもよい。また、めっきは、めっきパターンの上面がレジストマスク１４４の上面よりも低くなるように行ってもよく、高くなるように行ってもよい。後者の場合、表面を研磨することでめっきパターン上面の平坦化を行ってもよい。この後、レジストマスク１４４を剥離液によるエッチング、および／またはアッシングによって除去することで、複数の開口１０２ａを有する蒸着マスク１０２、およびダミーパターン１０６が形成される（図９（Ｂ））。

隣接する窓１１０ａの間の領域Ｒａでは、図１０（Ａ）の模式的断面図に示すように、蒸着マスク１０２の形成と同時にダミーパターン（以下、第１のダミーパターン）１０６−１が剥離層１３４上に形成される。第１のダミーパターン１０６−１と蒸着マスク１０２の間には溝（以下、第１の溝）１０４−１が形成され、この第１の溝１０４−１によって第１のダミーパターン１０６−１と蒸着マスク１０２が離隔する。このため、図１０（Ｂ）の上面模式図に示すように、一つの第１のダミーパターン１０６−１は一つの蒸着マスク１０２を囲む。第１のダミーパターン１０６−１と蒸着マスク１０２は同時に形成されるため、これらは互いに同一の組成と厚さを有することができる。

蒸着マスクユニット１００の端部の領域Ｒｂでも同様であり、図１１（Ａ）に示すように、蒸着マスク１０２の形成と同時にダミーパターン（以下、第２のダミーパターン）１０６−２が剥離層１３４上に形成される。第２のダミーパターン１０６−２と蒸着マスク１０２の間には溝（以下、第２の溝）１０４−２が形成され、この第２の溝１０４−２によって第２のダミーパターン１０６−２と蒸着マスク１０２が離隔する。図１１（Ｂ）の上面模式図に示すように、第２のダミーパターン１０６−２は、複数の蒸着マスク１０２、および図１１（Ｂ）では図示されない複数の第１のダミーパターン１０６−１を囲む。第２のダミーパターン１０６−２と蒸着マスク１０２も同時に形成されるため、これらも互いに同一の組成と厚さを有することができる。

３−３．開口の保護
後述するように、蒸着マスク１０２上には支持フレーム１１０が配置され、その後めっき法によって接続部１２０が形成されることで蒸着マスク１０２と支持フレーム１１０が互いに固定される。したがって、接続部１２０の形成の際に開口１０２ａに金属がめっきされることを防ぐため、複数のレジストマスク１４８を用いて開口１０２ａを保護する。

具体的には、図９（Ｃ）に示すように、まず、レジストフィルム１４６を複数の蒸着マスク１０２を覆うように配置する。レジストフィルム１４６は、複数の蒸着マスク１０２の開口１０２ａの全て、および第１のダミーパターン１０６−１と第２のダミーパターン１０６−２を含むダミーパターン１０６を覆うように配置される。レジストフィルム１４６は、後に形成される接続部１２０に覆われないような厚さで形成することが好ましい。したがって、レジストフィルム１４６の厚さは、５０μｍ以上５００μｍ以下、６０μｍ以上２００μｍ以下、あるいは１００μｍ以上２００μｍ以下の範囲から選択すればよい。

次に、レジストフィルム１４６をフォトマスク１５０を用いて露光する。フォトマスク１５０は遮光部１５０ａと透光部１５０ｂを有する。図１２（Ａ）に示すように、フォトマスク１５０は、領域Ｒａにおいては、レジストフィルム１４６のうち、蒸着マスク１０２の開口１０２ａと重なる部分、および蒸着マスク１０２の非開口部の一部と重なる部分が露光され、第１のダミーパターン１０６−１と重なる部分、および蒸着マスク１０２の非開口部の他の一部と重なる部分が露光されないように構成、配置される。すなわち、透光部１５０ｂが蒸着マスク１０２の開口１０２ａと非開口部の一部と重なり、遮光部１５０ａが第１のダミーパターン１０６−１と非開口部の他の一部と重なるように構成、配置される。

一方、領域Ｒｂでは、図１３（Ａ）に示すように、フォトマスク１５０は、透光部１５０ｂが蒸着マスク１０２の開口１０２ａと非開口部の一部と重なり、遮光部１５０ａが第２のダミーパターン１０６−２と蒸着マスク１０２の非開口部の他の一部と重なるように構成、配置される。

レジストフィルム１４６はネガ型のレジストであり、光によって硬化する高分子またはオリゴマーが含まれる。露光部は現像液に対する溶解性が大幅に低下し、現像後に露光部がマスクとして残存する。一方、未露光部は現像によって除去される。したがって、領域Ｒａでは、現像によって生成する複数のレジストマスク１４８は、複数の開口１０２ａと非開口部の一部を覆い、非開口部の他の一部と第１のダミーパターン１０６−１がレジストマスク１４８から露出する（図１２（Ｂ））。一方、領域Ｒｂでは、レジストマスク１４８は、複数の開口１０２ａと非開口部の一部を覆い、非開口部の他の一部と第２のダミーパターン１０６−２がレジストマスク１４８から露出する（図１３（Ｂ））。後述するように、レジストマスク１４８から露出する非開口部に接続部１２０が形成され、これによって蒸着マスク１０２と支持フレーム１１０が接合される。

ここまでの工程により、開口１０２ａの全てを覆う複数のレジストマスク１４８が形成される。

３−４．支持フレームの作成
支持フレーム１１０は、金属板１１２をエッチング加工することで形成される。具体的には、ニッケルや鉄、コバルト、クロム、マンガンなどを含む金属または合金を含む金属板１１２上にレジスト１５２を形成し、フォトマスク１５６を介して露光し（図１４（Ａ））、引き続く現像によってレジストマスク１５４を形成する（図１４（Ｂ））。レジスト１５２は液体のレジストでもよく、フィルム状のレジストでもよい。また、レジスト１５２はネガ型でもポジ型でもよい。ネガ型の場合には、図１４（Ａ）に示すように、支持フレーム１１０が形成される領域に透光部１５６ｂが重なり、エッチングによって除去する領域、すなわち、窓１１０ａを形成する領域に遮光部１５６ａが重なるよう、フォトマスク１５６を構成、配置すればよい。この後、レジストマスク１５４で覆われた領域以外を現像によって除去することにより、支持フレーム１１０が得られる（図１４（Ｃ））。レジストマスク１５４はその後、剥離液および／またはアッシングによって除去される。

３−５．支持フレームの配置と接合部の形成
次に、支持フレーム１１０を支持基板１３８上に配置する。具体的には、第１のダミーパターン１０６−１と第２のダミーパターン１０６−２と重なるように、剥離層１３４を介して蒸着マスク１０２を第２の支持基板１３８上に配置する（図１５（Ａ）、図１６（Ａ））。すなわち、一つの窓１１０ａが複数の開口１０２ａと一つのレジストマスク１４８と重なるように支持フレーム１１０が配置される。この時、支持フレーム１１０に接着剤１５８を設け、接着剤１５８によって支持フレーム１１０を第１のダミーパターン１０６−１と第２のダミーパターン１０６−２に接着してもよい。接着剤１５８としては、例えばアクリル系接着剤やエポキシ系接着剤でもよく、あるいはレジストフィルム１４６と同様のレジストフィルムを用いてもよい。レジストフィルムを用いる場合には、その厚さはレジストフィルム１４６の厚さよりも小さくてもよい。具体的には、１μｍ以上２０μｍ以下、または１μｍ以上１０μｍ以下の範囲から接着剤１５８としてのレジストフィルムの厚さを選択することができる。レジストフィルムを接着剤１５８として用いる場合、接着力を維持するため、レジストフィルムは露光しなくてもよい。

なお、任意の構成として、支持フレーム１１０の上面に保護膜１５９を形成してもよい（図１５（Ａ）、図１６（Ａ））。保護膜１５９としては、レジストフィルム１４６と同様のレジストフィルムを用いればよい。この場合も、レジストフィルムを露光してもよく、しなくてもよい。保護膜１５９を形成することで、引き続くめっきによる接続部１２０の形成の際、支持フレーム１１０の上面に接続部１２０が形成されず、隣接する蒸着マスク１０２が接続部１２０によって直接連結されることを防ぐことができる。

この後、めっき法を用い、接続部１２０を形成する。接続部１２０は、支持フレーム１１０、および蒸着マスク１０２の非開口部のうちレジストマスク１４８から露出した部分から主に成長し、その結果、図１５（Ｂ）、図１６（Ｂ）に示すように、蒸着マスク１０２の非開口部の上面、および支持フレーム１１０の窓１１０ａを構成する側面１１０ｂと接する接続部１２０が形成される。これにより、蒸着マスク１０２と支持フレーム１１０が固定される。

なお、図１６（Ｂ）において、支持フレーム１１０の左側、すなわち最外周にも接続部１２０と同時にめっき層１２１が形成される。めっき層１２１は、蒸着マスクユニット１００を用いた蒸着工程においては基板１８０よりも外側に位置するため、特に問題としないが、必要に応じて、図１６（Ａ）で示した状態においてレジストマスク１４８を用いて、最外周を覆い、めっき層１２１が形成されないようにしてもよい。

この時、接続部１２０は、レジストマスク１４８の上面を覆わないように形成される。これは、接続部１２０がレジストマスク１４８の上面を覆う場合には、引き続くレジストマスク１４８の剥離液による除去の際に不良が発生することがあるためである。具体的には、レジストマスク１４８が剥離液によって膨潤すると体積が膨張し、これによってレジストマスク１４８上において接続部１２０に応力が発生し、その結果、接続部１２０が破損することがある。接続部１２０をレジストマスク１４８の上面を覆わないように形成することで、この不具合を効果的に抑制することができる。レジストフィルム１４６を上述した範囲の厚さを有するように設けることで、接続部１２０に対して十分な接合強度で蒸着マスク１０２を支持フレーム１１０に固定することを許容することができ、かつ、レジストマスク１４８の上面を覆わないように接続部１２０を形成することができる。

３−６．支持基板と剥離層の除去
その後、レジストマスク１４８を剥離液を用いるエッチングによって除去する（図１７（Ａ）、図１８（Ａ））。この時、保護膜１５９も除去される。さらに、第２の支持基板１３８と剥離層１３４を順次剥離する。接着剤１５８を剥離層１３４の剥離と同時に、または剥離層１３４の剥離後に除去することで、接着剤１５８とともに第１のダミーパターン１０６−１と第２のダミーパターン１０６−２が除去される（図１７（Ｂ）、図１８（Ｂ））。

以上の工程により、蒸着マスクユニット１００を作製することができる。

上述したように、本実施形態では、開口１０２ａとダミーパターン１０６の形状を決定するためのレジストマスク１４４を形成するための現像時において、剥離層１３４と第２の支持基板１３８を固定するためのレジストフィルム１３６の内部１３６ｃは、端面露光によって硬化する外周部１３６ｂによって現像液との接触が防止される。このため、現像後の洗浄工程において、レジストフィルム１３６に由来する光硬化性樹脂を含む液滴がレジストマスク１４４上に飛散することがなく、レジストマスク１４４の精密なパターニングが破壊されることが防止される。これにより、蒸着マスクユニット１００の製造における不良発生が効果的に防止され、効率よく、かつ、高い歩留りで蒸着マスクユニット１００を提供することが可能となる。

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。また、各実施形態の作製方法を基にして、当業者が適宜工程の追加、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。

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、または、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。

１００：蒸着マスクユニット、１０２：蒸着マスク、１０２ａ：開口、１０２ｂ：開口群、１０４−１：第１の溝、１０４−２：第２の溝、１０６：ダミーパターン、１０６−１：第１のダミーパターン、１０６−２：第２のダミーパターン、１１０：支持フレーム、１１０ａ：窓、１１０ｂ：側面、１１２：金属板、１２０：接続部、１２１：めっき層、１３０：第１の支持基板、１３２：レジストマスク、１３２ａ：側面、１３４：剥離層、１３６：レジストフィルム、１３６ａ：側面、１３６ｂ：外周部、１３６ｃ：内部、１３８：第２の支持基板、１４０：光源、１４２：レジスト、１４４：レジストマスク、１４６：レジストフィルム、１４６ａ：露光部、１４６ｂ：未露光部、１４８：レジストマスク、１５０：フォトマスク、１５０ａ：遮光部、１５０ｂ：透光部、１５２：レジスト、１５４：レジストマスク、１５６：フォトマスク、１５６ａ：遮光部、１５６ｂ：透光部、１５８：接着剤、１５９：保護膜、１６０：蒸着チャンバー、１６２：ロードロック扉、１６４：蒸着源、１６６：シャッター、１６８：移動機構、１７０：ホルダー、１８０：基板

Claims (13)

1. 第１の支持基板上にレジストフィルムを配置すること、
   前記レジストフィルム上に剥離層を形成すること、
   前記レジストフィルムの側面から内側に向かって前記レジストフィルムを露光すること、
   複数の開口を有する少なくとも一つの蒸着マスクを前記剥離層上に形成すること、
   少なくとも一つの窓を有する支持フレームを、前記少なくとも一つの窓が前記少なくとも一つの蒸着マスクの前記複数の開口と重なるように、前記剥離層上に配置すること、および
   前記少なくとも一つの蒸着マスクと前記支持フレームを互いに固定する接続部をめっき法によって形成することを含む、蒸着マスクユニットを製造する方法。
2. 前記露光は光源を用いて行われ、
   前記露光は、前記光源から照射される最大強度を有する光の進行方向が前記側面を通過するように行われる、請求項１に記載の方法。
3. 前記光源は、紫外光を照射するように構成される、請求項２に記載の方法。
4. 前記露光は、前記光源を前記レジストフィルムの外周に沿って移動させながら行われる、請求項２に記載の方法。
5. 前記剥離層は、第２の支持基板上に金属層を含む薄膜として形成され、
   前記方法はさらに、
   前記剥離層と前記レジストフィルムが互いに接触するように、前記第１の支持基板と前記第２の支持基板を貼り合わすこと、
   前記第１の支持基板を剥離することで前記剥離層を前記第２の支持基板上に転置することを含む、請求項１に記載の方法。
6. 前記第１の支持基板と前記第２の支持基板を貼り合わす前に、前記レジストフィルムを前記レジストフィルムの上面から露光することをさらに含み、
   前記レジストフィルムの前記露光は、前記レジストフィルムが可撓性を維持するように行われる、請求項５に記載の方法。
7. 前記レジストフィルムの前記露光の前に、前記レジストフィルムのうち、前記剥離層から露出する部分を除去することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
8. 前記支持フレームの前記配置の前に、前記複数の開口を覆う第２のレジストマスクを前記少なくとも一つの蒸着マスク上に形成することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
9. 前記接続部は、前記第２のレジストマスクと重ならないように形成される、請求項８に記載の方法。
10. 前記少なくとも一つの蒸着マスクは複数の蒸着マスクを含み、
    前記少なくとも一つの窓は複数の窓を含み、
    前記支持フレームの前記配置は、前記複数の窓のそれぞれが、対応する前記蒸着マスクの前記複数の開口と重なるように行われる、請求項１に記載の方法。
11. 第１の金属板と、
    前記第１の金属板上の光硬化性の粘着層と、
    前記粘着層上の金属層と、を有し、
    前記粘着層は前記第１の金属板の側面と前記金属層の側面から露出し、硬化されている支持基板。
12. 前記硬化は、前記粘着層の側面に対して配置された光源からの露光により行われ、
    前記露光は、光源から照射される最大強度を有する光の進行方向が前記粘着層の側面と交差するように行われる、請求項１１に記載の支持基板。
13. 前記粘着層は、紫外光によって硬化する樹脂を含む、請求項１１に記載の支持基板。

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