JP2024018694A - 蒸着マスク - Google Patents
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Abstract
【課題】蒸着ムラが低減された蒸着マスクを提供することを課題の一つとする。【解決手段】蒸着マスクは、薄膜状のマスク本体と、マスク本体を囲む保持枠と、マスク本体と前記保持枠との間の接続部材と、を有し、マスク本体は、前記接続部材と重畳する第１領域と、第１領域に囲まれる第２領域と、第１領域と第２領域との間の第３領域と、を有し、接続部材は、第１領域と第３領域との第１境界線上の第１点および第１点から離れた第２点を結ぶ第１直線を区切る突出部を有する。さらに、突出部は、第１境界線に対しマスク本体の内側に突出ことができる。【選択図】図１
Description
本発明の実施形態の一つは、蒸着マスクに関する。また、本発明は、蒸着マスクの製造方法に関する。特に、本発明の実施形態の一つは、マスクフレームに薄膜状のマスク本体を備えた蒸着マスクに関する。また、特に、本発明の実施形態の一つは、マスクフレームに薄膜状のマスク本体を備えた蒸着マスクの製造方法に関する。
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ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）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る。これらの薄膜が適宜パターニングされ、接続されることで、表示装置としての機能が実現される。
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る。物理的気相法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る。真空蒸着法は、高真空下において材料を加熱することで、材料を昇華又は蒸発させて材料の蒸気を生成する（以下、これらを総じて気化という）。この材料を堆積させるための領域（以下、蒸着領域）において、気化していた材料が固化し、堆積することで材料の薄膜が得られる。蒸着領域に対して選択的に薄膜が形成され、それ以外の領域（以下、非蒸着領域）には材料が堆積しないようにするために、マスク（蒸着マスク）を用いて真空蒸着が行われる（特許文献１及び２参照）。
蒸着マスクを用いて製造された表示装置において、表示領域に蒸着ムラが発生し、表示装置の歩留まりの低下が問題となっている。この表示領域のムラは、蒸着マスクの破れにより発生し、さらに蒸着マスクの使用回数が増えることで、破れ箇所が拡大していることがわかった。
本発明は、上記問題に鑑み、蒸着ムラが低減された蒸着マスクを提供することを課題の一つとする。さらに、本発明は、蒸着ムラが低減された蒸着マスクの製造方法を提供することを課題の一つとする。
本発明の一実施形態に係る蒸着マスクは、薄膜状のマスク本体と、マスク本体を囲む保持枠と、マスク本体と前記保持枠との間の接続部材と、を有し、マスク本体は、接続部材と重畳する第１領域と、第１領域に囲まれる第２領域と、第１領域と前記第２領域との間の第３領域と、を有し、接続部材は、第１領域と第３領域との第１境界線上の第１点および第１点から離れた第２点を結ぶ第１直線を区切る突出部を有する。
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。しかし図面に示す例は、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、既出の図に関して前述したものと同様の構成には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
本発明において、ある一つの膜に対してエッチングや光照射を行うことで複数の膜を形成した場合、これら複数の膜は異なる機能、役割を有することがある。しかしながら、これら複数の膜は同一の工程で同一層として形成された膜に由来し、同一の層構造、同一の材料を有する。したがって、これら複数の膜は同一層に存在しているものと定義する。
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。
＜第１実施形態＞
図１を参照して、本発明の一実施形態に係る蒸着マスク１００の構成をついて説明する。
図１を参照して、本発明の一実施形態に係る蒸着マスク１００の構成をついて説明する。
１．全体構成
図１は、本発明の一実施形態に係る蒸着マスク１００の平面図である。また、図１は、蒸着マスク１００の被蒸着基板に対する第１面と反対の第２面を示す。蒸着マスク１００は、薄膜状のマスク本体１０２、保持枠１０４、および接続部材１０６を有する。マスク本体１０２は、接続部材１０６によって、保持枠１０４と接続される。
図１は、本発明の一実施形態に係る蒸着マスク１００の平面図である。また、図１は、蒸着マスク１００の被蒸着基板に対する第１面と反対の第２面を示す。蒸着マスク１００は、薄膜状のマスク本体１０２、保持枠１０４、および接続部材１０６を有する。マスク本体１０２は、接続部材１０６によって、保持枠１０４と接続される。
図１は、複数のマスク本体１０２が保持枠１０４に接続された構造を示す。保持枠１０４は、複数のマスク本体１０２のそれぞれの周縁部を囲む構造を有する。保持枠１０４は、蒸着マスク１００の外郭を形成する枠体部分と、枠体部分に架け渡された桟（中桟）に相当する部分を有する。なお、図１は、保持枠１０４に８つのマスク本体１０２が接続される構造を示すが、蒸着マスク１００においてマスク本体１０２の数に限定はなく、蒸着基板の大きさや蒸着パターンに合わせて適宜決定することができる。また、保持枠１０４の構造も、マスク本体１０２の数及び配置に合わせて適宜変更することができる。
上述したように、保持枠１０４は、外側に位置する枠部と内側に位置する桟部とを含む。桟部は、枠部に剛性を与え、枠部が反ることを防止することができる。桟部は、複数の部材が組み合わされて構成されていてもよい。例えば、桟部の１つの部材は、枠部の一方の辺から対向する他方の辺に向かって延伸している。また、桟部の部材は、縦方向（蒸着マスク１００の短辺方向）および横方向（蒸着マスク１００の長辺方向）に設けられることが好ましい。すなわち、桟部は、縦方向に延伸する部材と横方向に延伸する部材とが交差している井桁構造であることが好ましい。ただし、桟部の構成は、これに限られない。桟部の部材は、縦方向または横方向にのみ設けられていてもよい。また、枠部の幅および桟部（または桟部の部材）の幅は、蒸着マスク１００の大きさに合わせて適宜決定することができる。なお、後述する第２領域１１０のような蒸着パターンの領域をできる限り広くするためには、桟部の幅が枠部の幅よりも小さいことが好ましい。
図１に示すように、接続部材１０６は、保持枠１０４に沿って設けられる。また、接続部材１０６は、マスク本体１０２と保持枠１０４の枠部および桟部との間隙に配置され、マスク本体１０２の側面および保持枠１０４の枠部および桟部の側面に接する。すなわち、平面視において、マスク本体１０２と保持枠１０４とは重畳していない。なお、後述する断面視において、マスク本体１０２と保持枠１０４とが重畳していてもよい。
接続部材１０６は、マスク本体１０２と保持枠１０４とを接続すればよいため、接続部材１０６は、保持枠１０４の枠部および桟部の側面の全面に設けられなくてもよい。接続部材１０６は、保持枠１０４の枠部および桟部の側面の少なくとも一部に設けられていればよい。一方、マスク本体１０２の厚さは、保持枠１０４の厚さに比べて非常に小さい。例えば、マスク本体１０２の厚さは１μｍ以上１０μｍ以下であり、保持枠１０４の厚さは１０μｍ以上２０００μｍ以下である。そのため、マスク本体１０２と保持枠１０４との接着強度を大きくするため、接続部材１０６は、マスク本体１０２の側面の全面に設けられていることが好ましい。
マスク本体１０２には、第１領域１０８、第２領域１１０、第３領域１１２に区分することができる。第１領域１０８は、マスク本体１０２の外形１３４に沿って配置される領域であり、接続部材１０６と重畳する。したがって、第１領域１０８は、マスク本体１０２の外形１３４と接続部材１０６との第１境界線１２４との間に位置する。第２領域１１０は、第１領域１０８の内側に位置する領域である。第３領域１１２は、第１領域１０８と第２領域１１０との間の領域であり、第２領域の外側に位置する。したがって、図１に示されるように、第２領域１１０は第３領域１１２に囲まれ、第３領域１１２は第１領域１０８に囲まれる位置関係を有する。
第１領域１０８および第３領域１１２は、蒸着対象の被蒸着基板における非蒸着領域に相当する。したがって、第１領域１０８および第３領域１１２は、開口パターンを有しないことが好ましい。
第２領域１１０は、複数の開口パターン１１４を有する。これら複数の開口パターン１１４は、マスク本体１０２を貫通する。具体的には、マスク本体１０２には、第１面から第２面を貫通する開口パターンが形成される。蒸着時には、蒸着対象の被蒸着基板における蒸着領域と第２領域１１０が重なるように、蒸着マスク１００と被蒸着基板が位置合わせされる。蒸着材料の蒸気が第２領域１１０の開口パターン１１４を通過し、被蒸着基板の蒸着領域に蒸着材料が堆積する。
被蒸着基板が表示装置の基板である場合、表示装置の画素の配列と対応して第２領域１１０の開口パターン１１４を配列される。表示装置の画素の配列が、ｘ方向及びｙ方向にマトリクス状に配列されるとき、開口パターン１１４の配列も同様にマトリクス状に配列される。
また、図１では、開口パターン１１４を有する第２領域１１０を、角丸矩形を有する形状の例で示したが、円形など形状を適宜変更することができる。
２．マスク本体周辺部
図２は、図１に示す鎖線で囲む枠１１６を拡大した平面図を示す。また、図２は、図１と同様に、蒸着時に被蒸着基板と接するまたは向かい合う面と反対の面の平面図を示す。
図２は、図１に示す鎖線で囲む枠１１６を拡大した平面図を示す。また、図２は、図１と同様に、蒸着時に被蒸着基板と接するまたは向かい合う面と反対の面の平面図を示す。
マスク本体１０２は、接続部材１０６とマスク本体１０２との第１境界線１２４上に任意の第１点１１８および第１点１１８から離れた第２点１２０を有し、第１直線１２２はそれら第１点１１８と第２点１２０を結ぶ。別言すると、マスク本体１０２は、第１領域１０８と第３領域１１２との第１境界線１２４上に第１点１１８および第２点１２０を有し、第１直線１２２はそれら２点を結ぶ。第１点１１８および第２点１２０は、第１境界線１２４上の直線の両端に配置される。例えば、図２に示すように、第１境界線１２４は接続部材１０６に沿って設けられ、４本の第１直線１２２がマスク本体１０２の長辺と短辺と概ね平行に配置される。それら第１直線１２２の端部または端部周辺にそれぞれ第１点１１８および第２点１２０は配置される。
さらに、マスク本体１０２に第１境界線１２４上の第１直線１２２に沿って複数の第２領域１１０が設けられる場合、異なる第２領域１１０の近傍にそれぞれ第１点１１８および第２点１２０を設ければよい。したがって、第１直線１２２が第２領域１１０および第３領域１１２をまたがらないように、第１点１１８および第２点１２０は配置される。
第１直線１２２は、接続部材１０６の部分構造である第１部分１２６によって、複数の直線に区切られる。図２に示すように、例えば、３つの第１部分１２６によって、第１直線１２２は、４つの直線に区切られる。このように、マスク本体１０２の第１直線１２２を第１部分１２６によって複数の直線に区切ることで、蒸着マスク１００の使用時に第１境界線１２４付近でマスク本体１０２の破れが発生した場合、その破れを区切られた各直線部内に留めることができる。また、第１部分１２６によって、その破れの拡大を抑制することができる。
第１部分１２６の数は、特に制限はなく、１つの第１部分１２６を設け、第１直線１２２を２つの直線部に区切ってもよい。また、図２に示すような３つの第１部分１２６よりさらに多く設け、第１直線１２２をさらに多くの直線部に区切ってもよい。また、図２に例示した以上に多数の第１部分１２６を設ける場合、例えば、連続して複数の第１部分１２６を設けてもよい。このとき、連続した第１部分１２６は第１境界線１２４に沿った稲妻形状など適宜形状を変え、形成してもよい。
単数または複数の第１部分１２６は、第１直線１２２を等間隔で区切ることができる。ただし、蒸着マスク１００の使用時に第１境界線１２４付近でマスク本体１０２の破れが発生した場合、第１部分１２６はその破れの拡大を抑制することができればよく、等間隔で配置せず、任意の間隔で配置してもよい。第１部分１２６は、保持枠１０４に沿って、離散的に配置されてもよく、第１直線１２２が不連続に区切られてもよい。
第１部分１２６は、第１直線１２２に対し、図２に示すように、マスク本体１０２の内側に向かって突出する突出部１３０である。突出部１３０は、第１直線１２２と第２領域１１０との間に配置され、第２領域１１０と離隔する。また、突出部１３０は、第３領域１１２と重畳する。
次に、図３を参照し、第１部分１２６（突出部１３０）の詳細を説明する。図３は、図２に示す鎖線で囲む枠１２８を拡大した平面図を示す。
突出部１３０の外形上の任意の１点を通る第２直線１４２において、第１境界線１２４と第２領域１１０との間の長さＬ１は、第１境界線１２４と突出部１３０の任意の１点との間の長さＬ２より長い。ここで、図３は、任意の１点を突出部１３０の頂点１３２として示す。
また、突出部１３０における接続部材１０６の幅は、突出部１３０を有しない接続部材１０６の幅より大きい。さらに、保持枠１０４との第２境界線１４０と第１境界線１２４との間における接続部材１０６の幅Ｌ４は、第２境界線１４０と突出部１３０の頂点１３２との間における幅Ｌ３より長い。
３.断面構造
図４を参照し、突出部１３０を有する接続部材１０６と突出部１３０を有しない接続部材１０６とそれらの周辺構造の断面構造について説明する。図４は、図２に示すＢ１－Ｂ２線に沿って切断した蒸着マスク１００とＣ１－Ｃ２線に沿って切断した蒸着マスク１００の断面図である。
図４を参照し、突出部１３０を有する接続部材１０６と突出部１３０を有しない接続部材１０６とそれらの周辺構造の断面構造について説明する。図４は、図２に示すＢ１－Ｂ２線に沿って切断した蒸着マスク１００とＣ１－Ｃ２線に沿って切断した蒸着マスク１００の断面図である。
図４に示す蒸着マスク１００と被蒸着基板の位置関係について説明をする。図４に示す蒸着マスク１００は、蒸着時に被蒸着基板がマスク本体１０２の図面上方（ｚ方向）に設置され、図面下方（ｚ方向）より加熱された材料が第２領域１１０の開口パターン１１４を通り被蒸着基板に堆積される。
図４に示すように、マスク本体１０２は、接続部材１０６上に配置される。したがって、マスク本体１０２の第２面の周縁部は、接続部材１０６と接触する接触面を有する。この接触面は、図４の（ａ）および（ｂ）に示すように、マスク本体１０２の内側へ、部分的に広がり、接続部材１０６の突出部１３０となる。
さらに、マスク本体１０２の両端は接続部材１０６と並び配置される。マスク本体１０２は、接続部材１０６の厚さ方向に伸張した部分に挟まれ、接続部材１０６の重畳する部分と伸張した部分に固定される。マスク本体１０２は、第１領域１０８において接続部材１０６と重畳し、第３領域１１２において接続部材１０６の突出部１３０と重畳する。したがって、図４の（ａ）および（ｂ）に示すように、断面視において、マスク本体１０２は、図４の（ｂ）の示す接続部材１０６に比べ、図４の（ａ）の示す突出部１３０を有する接続部材１０６とより大きく重畳する部分を有する。また、図４の（ａ）の示す接続部材１０６の幅Ｌ３は、図４の（ｂ）の示す接続部材１０６の幅Ｌ４より大きい。
図４および図２において、第１部分１２６である突出部１３０を蒸着マスク１００の２つの短辺のうち片方の短辺のみに設けた例を示したが、両方の短辺に設けてもよい。さらに、第１部分１２６を蒸着マスク１００の長辺に設けてもよく、全ての辺に設けることもできる。ただし、マスク本体１０２の破れは短辺に発生することが多いため、少なくとも一つの短辺に第１部分１２６を設けることが好ましい。
保持枠１０４は、接続部材１０６の両端を挟むように並び配置される。このように保持枠１０４を配置することで、接続部材１０６は保持枠１０４に固定される。図４では、ｘ方向において保持枠１０４の幅は、接続部材１０６の幅より便宜上小さく示されているが、接続部材１０６の幅より大きいことが好ましい。
４．変形例
４－１．マスク周辺構造
次に、図５～６を参照し、第１部分１２６の変形例について説明する。図２～３に示す第１部分１２６と異なる点は、第１部分１２６はマスク本体１０２に形成される開口である点である。なお、図２～３示す蒸着マスク１００と同一、または類似する構成については、説明を割愛することがある。
４－１．マスク周辺構造
次に、図５～６を参照し、第１部分１２６の変形例について説明する。図２～３に示す第１部分１２６と異なる点は、第１部分１２６はマスク本体１０２に形成される開口である点である。なお、図２～３示す蒸着マスク１００と同一、または類似する構成については、説明を割愛することがある。
図５は、図１に示す鎖線で囲む枠１１６を拡大した平面図を示す。マスク本体１０２は、第１境界線１２４と重なる第１直線１２２上に開口１４４を有する。また、開口１４４は、第１領域１０８及び第３領域１１２にまたがるように配置される。開口１４４は、部分的に接続部材１０６と重畳する。マスク本体１０２は、複数の開口１４４を有することができ、数多く開口１４４を設けることが好ましい。ただし、マスク本体１０２の第１境界線１２４または第１直線１２２に沿った破れを誘発しない程度の数に留めることが好ましい。したがって、複数の開口１４４は、互いにある一定の距離をもって離隔していることが好ましく、連続して配置されない。
次に、図６を参照し、第１部分１２６（開口１４４）の詳細を説明する。図６は、図５に示す鎖線で囲む枠１４６を拡大した平面図を示す。
図６（ａ）は、図５と同様に被蒸着基板が設置されるマスク本体１０２の面と反対の面を示す。開口１４４は、第２領域１１０と離隔して設けられる。複数の開口１４４が連続して配置されないことと同様に、第２領域１１０に配置される開口パターン１１４と離隔して設けられることで、マスク本体１０２の破れを誘発せず、強度を保つことができる。また、開口１４４を第２領域１１０にある一定の距離以上に近く配置すると、加熱された材料が開口１４４を通り、被蒸着基板に堆積してしまうため、ある一定以上の距離をもって配置することが好ましい。
図６（ｂ）は、被蒸着基板が設置されるマスク本体１０２の面を示す。開口１４４は接続部材１０６と重畳して配置されるため、開口１４４内に接続部材１０６の一部が配置される。したがって、図６（ｂ）に示すように、平面視において接続部材１０６がマスク本体１０２を挟むように配置される。具体的には、マスク本体１０２の第１領域１０８は、接続部材１０６の間に配置される。図６では、開口１４４の半分を接続部材１０６と重畳させるように配置したが、開口１４４が部分的に接続部材１０６と重畳していればよい。ただし、開口１４４は被蒸着基板において被蒸着領域に相当するため、開口１４４の接続部材１０６と重畳する部分の面積は、重畳しない面積より大きいことが好ましい。
開口１４４の大きさは、第２領域１１０の開口パターン１１４より小さい。具体的には、開口１４４の面積は、開口パターン１１４の面積より大きい。マスク本体１０２において、被蒸着基板が設置される面の開口１４４の大きさは、その反対の面の開口１４４の大きさと図６に示すように、とおよびその反対の面に
また、開口１４４の形状は、開口パターン１１４の形状と異なってもよく、丸形の形状を有することが好ましい。開口パターン１１４が丸形の形状を有する場合、マスク本体１０２の曲げや引張による形状の変化が少なく、マスク本体１０２の強度を保つことができ好ましい。
また、開口１４４の形状は、開口パターン１１４の形状と異なってもよく、丸形の形状を有することが好ましい。開口パターン１１４が丸形の形状を有する場合、マスク本体１０２の曲げや引張による形状の変化が少なく、マスク本体１０２の強度を保つことができ好ましい。
４－２．断面構造
図７を参照し、開口１４４を有する部分のマスク本体１０２と開口１４４を有しない部分のマスク本体１０２を有する蒸着マスク１００の断面構造について説明する。図７は、図５に示すＣ１－Ｃ２線に沿って切断した蒸着マスク１００とＤ１－Ｄ２線に沿って切断した蒸着マスク１００の断面図である。なお、図４に示す蒸着マスク１００と同一、または類似する構成については、説明を割愛することがある。
図７を参照し、開口１４４を有する部分のマスク本体１０２と開口１４４を有しない部分のマスク本体１０２を有する蒸着マスク１００の断面構造について説明する。図７は、図５に示すＣ１－Ｃ２線に沿って切断した蒸着マスク１００とＤ１－Ｄ２線に沿って切断した蒸着マスク１００の断面図である。なお、図４に示す蒸着マスク１００と同一、または類似する構成については、説明を割愛することがある。
開口１４４は、マスク本体１０２を貫通し、側壁を有する。開口１４４は、柱状の形状を有し、好ましくは円柱の形状が好ましい。また、開口１４４は、直円柱の形状が好ましいが、側壁がテーパを有してもよい。
以上説明したように、蒸着マスク１００は、薄膜状のマスク本体１０２と接続部材１０６との境界に、第１境界線１２４を有し、マスク本体１０２は第１境界線１２４と重畳する第１直線１２２を有する。マスク本体１０２または接続部材１０６は、マスク本体１０２の第１直線１２２を複数の直線部に区切る第１部分１２６を有する。第１部分１２６がマスク本体１０２の第１直線１２２を区切ることで、マスク本体１０２の主に第１直線１２２に発生する破れの範囲の拡大を抑制することができる。この抑制により、被蒸着基板の蒸着ムラの拡大を抑制することができ、被蒸着基板の歩留まりを向上することができる。
＜第２実施形態＞
図８～図１７を参照して、本発明の一実施形態に係る蒸着マスク１００の製造方法について説明する。
図８～図１７を参照して、本発明の一実施形態に係る蒸着マスク１００の製造方法について説明する。
図８～図１７は、本発明の一実施形態に係る蒸着マスク１００の製造方法を示す断面図である。また、図１７に示す断面図は、図１に示すＡ１－Ａ２線に沿って切断した蒸着マスク１００の断面図である。
図８（Ａ）は、第１支持基板１４８の第１面に、第１レジストマスク１５０を形成する段階を示す。第１支持基板１４８は金属製であり、ガラス、石英、セラミクス、プラスチックなどの絶縁物、又は、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、マンガン（Ｍｎ）などの金属、若しくはこれらの合金で形成される。合金としては、例えば鉄（Ｆｅ）とクロム（Ｃｒ）を含む合金、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、およびマンガン（Ｍｎ）の合金でもよく、合金には炭素（Ｃ）が含まれていてもよい。例えば、第１支持基板１４８は、例えば、鉄（Ｆｅ）を主成分とし、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）を含有するステンレス鋼で形成されていてもよい。
第１レジストマスク１５０は、感光性の樹脂材料を用い、フォトリソグラフィによって形成する。感光性の樹脂材料としては、塗布型のフォトレジスト、又はドライフィルムレジスト（ＤＦＲ）を用いることができる。第１レジストマスク１５０は、図１において示す蒸着マスク１００において、複数のマスク本体１０２が配置されるとき、それら（複数のマスク本体１０２の全部）を囲む枠状の形態を有する。
図８（Ｂ）は、剥離層１５２を形成する段階を示す。剥離層１５２は、第１レジストマスク１５０が形成された第１支持基板１４８の第１面において、枠状の第１レジストマスク１５０から露出した領域に形成される。剥離層１５２は、例えば、マスク本体１０２を形成する金属材料と同じ金属材料で形成される。剥離層１５２は、例えば、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）などの０価の金属材料で形成される。このような金属材料で形成される剥離層１５２は、めっき法によって作製することができる。例えば、剥離層１５２は、第１支持基板１４８上にニッケルめっきによって作製される。めっき法によって剥離層１５２を形成する際には、第１支持基板１４８を洗浄し、第１面に離型剤が塗布されていてもよい。
図８（Ｃ）は、第１レジストマスク１５０を除去する段階を示す。第１レジストマスク１５０は、剥離液により除去される。第１レジストマスク１５０が除去された領域には開口部１５４が形成される。別言すれば、第１レジストマスク１５０が第１支持基板１４８上から除去されることにより、剥離層１５２は開口部１５４を挟んで内側領域１５６と外側領域１５８に分離される。剥離層１５２は、２０μｍ以上２００μｍ以下、例えば、４０μｍ以上１５０μｍ以下の厚さで形成される。剥離層１５２は、第１支持基板１４８上に、めっき法、スパッタリング法、または化学気相堆積（ＣＶＤ）法を利用して形成される。第１支持基板１４８上に形成される剥離層１５２は、膜厚の均一性が外周部において低下する場合がある。このような場合においても、第１レジストマスク１５０を第１支持基板１４８上に設けておくことで、剥離層１５２を内側の領域と、外側の領域に分離することができる。
図９（Ａ）は、剥離層１５２の上に接着層１６２を設ける段階を示す。接着層１６２は、未露光の状態で所定の接着力又は粘着力を有するレジストフィルムを用いることが好ましい。このようなレジストフィルムとしては、例えば、ドライフィルムレジストを用いることができる。接着層１６２は、剥離層１５２の内側領域１５６の全面を覆い、端部が剥離層１５２の外側に広がる大きさを有していることが好ましい。接着層１６２の端部は、剥離層１５２の外側領域１５８まで広がっていてもよい。フィルム状の部材として供給される剥離層１５２がこのような大きさを有することで、剥離層１５２の内側領域を確実に覆うことができる。
図９（Ｂ）に示すように、接着層１６２の外周部を未露光とし、内側領域１５６を露光する処理を行ってもよい。具体的には、接着層１６２において、剥離層１５２の端部と重なる領域を含む外周部１６６を未露光領域として、外周部１６６より内側の領域が露光領域となるように露光して、露光面を硬化させる処理を行ってもよい。外側領域１５８（露光処理される領域）は、少なくとも一部が剥離層１５２と重なっていることが好ましい。接着層１６２の選択的な露光は、フォトマスクを用いて行うことができる。接着層１６２として用いられる感光性のドライフィルムレジストがポジ型である場合、透光部１６０を囲むように遮光部１６８が形成された第１フォトマスク１６４が用いられる。
図１０（Ａ）は、第２支持基板１７０の第１面に接着層１６２を密接させて、剥離層１５２を第１支持基板１４８ごと張り合わせる段階を示す。図１０（Ａ）に示すように、第２支持基板１７０と接着層１６２を密接させ、第２支持基板１７０を接着層１６２に固定させる。この貼り合わせ後、これらにベーク処理を行ってもよく、この場合のベーク処理の条件としては、６０℃、１時間が一例として挙げられる。
図１０（Ｂ）は、剥離層１５２を第１支持基板１４８から剥離する段階を示す。剥離層１５２は、第１支持基板１４８との界面に物理的な力を作用させることで、第１支持基板１４８から剥離することができる。例えば、鋭利な先端を有する治具を、第１支持基板１４８と剥離層１５２との界面に押し当てて剥離のきっかけとなる部分を形成し、その後、第１支持基板１４８を引き剥がすように外力を加えることで、剥離層１５２を第１支持基板１４８から剥離することができる。
さらに、剥離層１５２を第１支持基板１４８から剥離後、第２支持基板１７０に残存した剥離層１５２の薬液処理を行ってもよい。具体的には、フォトレジストの現像液で処理（現像）すればよく、薬液には現像液だけでなく、アルカリ性溶液を用いて処理を行ってもよい。または、第２支持基板１７０に残存した剥離層１５２に露光処理を行ってもよい。
図１１（Ａ）は、剥離層１５２が設けられた第２支持基板１７０上に、第２レジストマスク１７６を形成する段階を示す。第２レジストマスク１７６は所定のパターンで形成される。すなわち、複数の開口パターン１１４、または後述するダミーパターン部１７８を形成する領域に選択的に形成される。例えば、ネガ型のフォトレジストを剥離層１５２上に塗布し、複数の開口パターン１１４およびダミーパターン部１７８を形成する領域が選択的に露光されるよう、フォトマスクを介して露光を行う。また、ポジ型のフォトレジストを剥離層１５２上に塗布し、非開口部が選択的に露光されるよう、フォトマスクを介して露光を行う。その後、現像を行うことで、パターニングされた第２レジストマスク１７６を得ることができる。
図１１（Ｂ）は、めっき法を利用し、第２レジストマスク１７６によって被覆されていない領域にめっきパターンを形成し、マスク本体１０２を形成する段階を示す。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第２レジストマスク１７６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、図１３（Ｃ）に示すように、第２レジストマスク１７６を剥離液によるエッチング、及び／又はアッシングによって除去することで、剥離層１５２上に複数の開口パターン１１４によって蒸着パターンが形成されるマスク本体１０２を作製することができる。
なお、図１１（Ｂ）及び図１１（Ｃ）に示すように、マスク本体１０２を形成するとき、マスク本体１０２から離隔するダミーパターン部１７８が形成される。ダミーパターン部１７８は、平面視において複数のマスク本体１０２を囲むように構成される。ダミーパターン部１７８とマスク本体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。
図１２（Ａ）は、マスク本体１０２の開口パターン１１４を保護するための保護フィルム１８０の一態様を示す。保護フィルム１８０としては、ドライフィルムレジストを用いることができる。保護フィルム１８０は、例えば、光硬化性樹脂膜１８２が、剥離膜１８４と保護膜１８６とによって挟まれた構造を有する。光硬化性樹脂膜１８２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。光硬化性樹脂膜１８２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、又は５０μｍ以上１２０μｍ以下の範囲から選択することができる。保護膜１８６は高分子材料を含む。高分子材料としては、例えばポリオレフィン、ポリイミド、ポリエステル、ポリスチレン、またはフッ素含有ポリオレフィンなどから選択することができる。
図１２（Ｂ）は、保護フィルム１８０がマスク本体１０２の上に配置された状態を示す。保護フィルム１８０は、剥離膜１８４を剥離した後、光硬化性樹脂膜１８２がマスク本体１０２と保護膜１８６によって挟まれるように配置される。保護フィルム１８０は、少なくとも全ての開口パターン１１４を覆うように設けられる。
次に、光硬化性樹脂膜１８２に対して露光を行う。具体的には、図１３に示すように、遮光部１６８と透光部１６０を有する第２フォトマスク１８８を、透光部１６０が開口パターン１１４と重なり、また遮光部１６８と重ならないように配置し、第２フォトマスク１８８を介して露光を行う。これにより、露光された部分の現像液に対する溶解性が低下する。
図１４（Ａ）は、光硬化性樹脂膜１８２に対して露光を行った後、保護膜１８６を剥離して現像を行い、開口パターン１１４の上に第３レジストマスク１９２が形成された状態を示す。剥離層１５２の上に複数の開口パターン１１４が形成される場合には、図示されるように、それぞれの開口パターン１１４ごとに第３レジストマスク１９２が設けられる。なお、ダミーパターン部１７８の上には後の工程で保持枠１０４が形成されるため、第３レジストマスク１９２は設けられていない。
図１４（Ｂ）は、ダミーパターン部１７８の上に保持枠１０４を配置する段階を示す。保持枠１０４は、複数の開口パターン１１４が形成されるとき、それぞれの蒸着パターンの間に配置される。保持枠１０４は、外郭のパターンが幅広であり、外郭のパターンの内側に形成されるパターン（開口パターン１１４の間に形成されるパターン）が幅狭の形態を有していてもよい。
図１５は、真空圧着法を用い、保持枠１０４とダミーパターン部１７８とを圧着する段階を示す。図１５に示すように、第２支持基板１７０、接着層１６２、剥離層１５２、開口パターン１１４、マスク本体１０２、ダミーパターン部１７８、および保持枠１０４を覆うように、保持枠１０４の上方にフィルム１９０を配置する。続いて、第２支持基板１７０とフィルム１９０との間の空気を排気（真空排気）し、フィルム１９０の下方側の圧力を下げる。フィルム１９０の上方側と下方側との圧力差により、フィルム１９０は第２支持基板１７０側に引き付けられる。フィルム１９０の下方側の圧力をさらに下げると、フィルム１９０が保持枠１０４を押圧する。フィルム１９０からの押圧を受けて、保持枠１０４は、ダミーパターン部１７８とより強く接着する。
フィルム１９０の下方側の真空度は、大気圧を０ｋＰａとしたゲージ圧において、－５０ｋＰａ以下であり、好ましくは－７０ｋＰａ以下であり、さらに好ましくは－９０ｋＰａである。
真空圧着後は、フィルム１９０を除去する。
図１６（Ａ）は、めっき法を用い、接続部材１０６を形成する段階を示す。接続部材１０６は、マスク本体１０２の表面のうち保持枠１０４と第３レジストマスク１９２に覆われていない部分から主に成長する。その結果、図１６（Ａ）に示すように、マスク本体１０２の上面、および保持枠１０４の側面に接する接続部材１０６が形成される。この接続部材１０６により、マスク本体１０２と保持枠１０４が固定される。
接続部材１０６は、その厚さが第３レジストマスク１９２の厚さと同じになるように形成してもよい。あるいは接続部材１０６は、厚さが第３レジストマスク１９２の厚さよりも小さくなるように形成してもよく、図１６（Ａ）に示すように、大きくなるように形成してもよい。
第３レジストマスク１９２を、剥離液を用いて剥離することで、図１６（Ｂ）に示すように、第２支持基板１７０上に蒸着マスク１００を形成することができる。その後、剥離層１５２を第２支持基板１７０から剥離し、さらに剥離層１５２をマスク本体１０２から剥離することで、図１７に示す蒸着マスク１００を得ることができる。
以上に説明したように、蒸着マスク１００は製造される。
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、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。
１００：蒸着マスク、１０２：保持枠１０４：マスク本体、１０４：保持枠、１０６：接続部材、１０８：第１領域、１１０：第２領域、１１２：第３領域、１１４：開口パターン、１１４：第１パターン部、１１６：枠、１１８：第１点、１２０：第２点、１２２：第１直線、１２４：第１境界線、１２６：第１部分、１２８：枠、１３０：突出部、１３２：頂点、１４０：第２境界線、１４２：第２直線、１４４：開口、１４６：枠、１４８：第１支持基板、１５０：第１レジストマスク、１５２：剥離層、１５４：開口部、１５６：内側領域、１５８：外側領域、１６０：透光部、１６２：接着層、１６４：第１フォトマスク、１６６：外周部、１６８：遮光部、１７０：第２支持基板、１７２：内側部、１７４：露光領域、１７６：第２レジストマスク、１７８：ダミーパターン部、１８０：保護フィルム、１８２：光硬化性樹脂膜、１８４：剥離膜、１８６：保護膜、１８８：第２フォトマスク、１９０：フィルム、１９２：第３レジストマスク
Claims (12)
- 薄膜状のマスク本体と、
前記マスク本体を囲む保持枠と、
前記マスク本体と前記保持枠との間の接続部材と、を有し、
前記マスク本体は、前記接続部材と重畳する第１領域と、前記第１領域に囲まれる第２領域と、前記第１領域と前記第２領域との間の第３領域と、を有し、
前記接続部材は、前記第１領域と前記第３領域との第１境界線上の第１点および前記第１点から離れた第２点を結ぶ第１直線を区切る突出部を有する、蒸着マスク。 - 前記突出部は、前記第１境界線に対し前記マスク本体の内側に突出する、請求項１に記載の蒸着マスク。
- 前記突出部は、前記第３領域と重畳する、請求項１に記載の蒸着マスク。
- 前記第１境界線と前記第２領域との間の長さＬ１は、前記突出部と前記第２領域との間の長さＬ２より長い、請求項１に記載の蒸着マスク。
- 前記接続部材は、複数の前記突出部を有する、請求項１に記載の蒸着マスク。
- 前記接続部材は、短辺と長辺を有し、
前記短辺に前記突出部が配置される、請求項１に記載の蒸着マスク。 - 薄膜状のマスク本体と、
前記マスク本体を囲む保持枠と、
前記マスク本体と前記保持枠との間の接続部材と、を有し、
前記マスク本体は、前記接続部材と重畳する第１領域と、前記第１領域に囲まれる第２領域と、前記第１領域と前記第２領域との間の第３領域と、を有し、
前記マスク本体は、前記第１領域と前記第３領域との第１境界線上の第１点および前記第１点から離れた第２点を結ぶ第１直線を区切る第１開口を有する、蒸着マスク。 - 前記前記第２領域は、第２開口を有し、
前記第１開口は、前記第２開口より大きい、請求項７に記載の蒸着マスク。 - 前記第１開口は、少なくとも前記第１領域または前記第３領域と重畳する、請求項７に記載の蒸着マスク。
- 前記マスク本体は、前記接続部材と接する第１面と前記第１面の反対の第２面を有し、
前記第２面において、前記第１開口内に前記接続部材を有する、請求項７に記載の蒸着マスク。 - 前記マスク本体は、第１開口を複数有する、請求項７に記載の蒸着マスク。
- 前記マスク本体は、前記接続部材との境界に短辺と長辺を有し、
前記短辺に前記第１開口が配置される、請求項７に記載の蒸着マスク。
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|---|---|---|---|
| JP2022122177A JP2024018694A (ja) | 2022-07-29 | 2022-07-29 | 蒸着マスク |
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Family Applications (1)
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