JP4556726B2 - 蒸着マスクの製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、有機ＥＬ層などの形成に用いられる蒸着マスクに関するものであり、特に、紗貼り枠に貼り付けた紗の上にメタルマスク原反を貼り付け、この原反から余白部を除去しメタルマスクを本枠上に転写する蒸着マスクの製造方法にて、蒸着マスクの本枠から桟を取り除いたために強度が低下した本枠を用いても、パターンの位置精度が悪化することのない蒸着マスクの製造方法に関する。
有機ＥＬ素子は、自発光型であるため視野角依存性がなく視認性に優れていること、応答速度が速いため動画表示に適していること、構造が簡単で軽く薄くできること、などが他のディスプレイと比べ大きな特徴といわれている。
低分子系有機ＥＬ素子の場合、低分子系有機ＥＬ素子を構成する陽極と陰極は無機薄膜であるが、有機ＥＬ層はすべて有機薄膜で形成されている。
低分子系有機ＥＬ素子の場合、低分子系有機ＥＬ素子を構成する陽極と陰極は無機薄膜であるが、有機ＥＬ層はすべて有機薄膜で形成されている。
この有機ＥＬ層は、正孔輸送層と電子輸送層とで発光層を挟んだ３層構造が一般的である。各有機薄膜は、多くの場合、蒸着法によって緻密なアモルファス状態で形成されている。
また、陰極の材料は、水や酸素に対し弱い金属材料であるために、フォトリソグラフィ法などの方法で陰極をパターニングすることは難しく、一般には蒸着法によってパターン状に膜の形成をおこなっている。
また、陰極の材料は、水や酸素に対し弱い金属材料であるために、フォトリソグラフィ法などの方法で陰極をパターニングすることは難しく、一般には蒸着法によってパターン状に膜の形成をおこなっている。
有機ＥＬ層などを蒸着法によって基板上に所定のパターンに形成する際には、多くの場合、金属製のメタルマスクが用いられる。メタルマスクには所定のパターンの開口部が形成されている。蒸着時、基板とメタルマスクを略密着させ開口部を通過した蒸着物質が基板上に蒸着膜として形成される。
メタルマスクに形成される開口部のパターン精度としては高いものが要求されており、例えば、パターンの位置精度は、約５０ｃｍ角の大きさのメタルマスクの場合、±１０μｍ程度である。
メタルマスクに形成される開口部のパターン精度としては高いものが要求されており、例えば、パターンの位置精度は、約５０ｃｍ角の大きさのメタルマスクの場合、±１０μｍ程度である。
図１は、有機ＥＬ層などの形成に用いられる蒸着マスクの一例を示す平面図である。また、図２は、図１における蒸着マスクのＡ−Ａ’線での断面図である。
図１、及び図２に示すように、有機ＥＬ層などの形成に用いられる蒸着マスク（１０）は、例えば、ステンレス（ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ４３０）、インバールなど金属製の本枠（１１）の上面に、インバールなど金属製のメタルマスク（１２）がテンションをかけて貼り付けされたものである。
図１、及び図２に示すように、有機ＥＬ層などの形成に用いられる蒸着マスク（１０）は、例えば、ステンレス（ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ４３０）、インバールなど金属製の本枠（１１）の上面に、インバールなど金属製のメタルマスク（１２）がテンションをかけて貼り付けされたものである。
従来、有機ＥＬ素子の製造コストを下げるため、１枚の基板上に多数個の有機ＥＬ素子を面付けして形成した後、断裁して個々の有機ＥＬ素子を得ている。そのため、メタルマスク（１２）においても、個々の有機ＥＬ素子の画面表示領域となる対角２〜３インチ程度のパターン部（１３）が多数個面付けされている。
蒸着時、蒸着物質を通過させる開口部（図示せず）は、予め、フォトエッチング法によってパターン部（１３）内に形成される。図１において、多数個面付けされたパターン部（１３）の数は省略してある。
蒸着時、蒸着物質を通過させる開口部（図示せず）は、予め、フォトエッチング法によってパターン部（１３）内に形成される。図１において、多数個面付けされたパターン部（１３）の数は省略してある。
金属製の本枠（１１）は、枠部（１８）と桟（１９）で構成されている。図１に示す例では、桟（１９）は金属製の本枠（１１）の強度を高めるために、図１中、本枠（１１）の横及び縦中央の位置に、本枠（１１）の形状が「田の字」になるように設けられている
。
金属製の本枠（１１）の大きさは、例えば、横（ａ）５０ｃｍ、縦（ｂ）５０ｃｍ程度で、本枠（１１）のＢ−Ｂ’線での断面は、高さ（ｃ）１５〜２０ｍｍ、巾（ｄ）３０〜４０ｍｍ程度のものである。また、メタルマスク（１２）の厚さは、５０〜２００μｍ程度のものである。
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金属製の本枠（１１）の大きさは、例えば、横（ａ）５０ｃｍ、縦（ｂ）５０ｃｍ程度で、本枠（１１）のＢ−Ｂ’線での断面は、高さ（ｃ）１５〜２０ｍｍ、巾（ｄ）３０〜４０ｍｍ程度のものである。また、メタルマスク（１２）の厚さは、５０〜２００μｍ程度のものである。
上記蒸着マスク（１０）の製造方法の一例としては、金属製の枠（紗貼り枠）に貼り付けられた紗の上に、一旦メタルマスクを貼り付け、このメタルマスクを上記金属製の本枠（１１）上へ転写することによって蒸着マスク（１０）とするといった製造方法が挙げられる。
図３は、金属製の枠（紗貼り枠）の一例を示す平面図である。また、図４は、図３における枠（紗貼り枠）のＡ−Ａ’線での断面図である。
図３、及び図４に示すように、蒸着マスク（１０）の製造に用いられる紗貼り枠（２１）は、例えば、アルミニウムなどの金属製の枠である。この紗貼り枠（２１）の上面に紗（２２）が貼り付けるられる。
紗貼り枠（２１）の大きさは、例えば、前記横（ａ）５０ｃｍ、縦（ｂ）５０ｃｍ程度の大きさの蒸着マスク（１０）を製造する際の紗貼り枠（２１）としては、横（ｅ）８０ｃｍ、縦（ｆ）８０ｃｍ程度で、紗貼り枠（２１）のＢ−Ｂ’線での断面は、高さ（ｇ）３０ｍｍ、巾（ｈ）４０ｍｍ程度のものである。
図３、及び図４に示すように、蒸着マスク（１０）の製造に用いられる紗貼り枠（２１）は、例えば、アルミニウムなどの金属製の枠である。この紗貼り枠（２１）の上面に紗（２２）が貼り付けるられる。
紗貼り枠（２１）の大きさは、例えば、前記横（ａ）５０ｃｍ、縦（ｂ）５０ｃｍ程度の大きさの蒸着マスク（１０）を製造する際の紗貼り枠（２１）としては、横（ｅ）８０ｃｍ、縦（ｆ）８０ｃｍ程度で、紗貼り枠（２１）のＢ−Ｂ’線での断面は、高さ（ｇ）３０ｍｍ、巾（ｈ）４０ｍｍ程度のものである。
図５（ａ）〜（ｄ）は、紗貼り枠（２１）の上面に紗を貼り付け、次に、この紗の上面にメタルマスク原反（１６）を貼り付ける工程の説明図である。
まづ、図５（ａ）に示すように、紗貼り枠（２１）の上面の全面に紗（２２）を配する。次に、矢印で示すように、紗（２２）に紗貼り枠（２１）の外側水平方向にテンションをかけ、紗貼り枠（２１）の上面の（ｉ）で示す部分に接着剤を用いてテンションのかかった紗（２２）を接着し貼り付ける。
まづ、図５（ａ）に示すように、紗貼り枠（２１）の上面の全面に紗（２２）を配する。次に、矢印で示すように、紗（２２）に紗貼り枠（２１）の外側水平方向にテンションをかけ、紗貼り枠（２１）の上面の（ｉ）で示す部分に接着剤を用いてテンションのかかった紗（２２）を接着し貼り付ける。
図５（ａ）においては、紗貼り枠（２１）の横方向に矢印が示されているが、紗貼り枠（２１）の縦方向（図３に示す矢印方向）にもテンションをかけて接着し貼り付ける。紗の材料としては、ポリエステル、ステンレス、絹などが用いられる。
次に、図５（ｂ）に示すように、紗（２２）の余分な部分を切断して取り除く。
矢印は、紗（２２）にかけるテンションの方向を表している。
次に、図５（ｂ）に示すように、紗（２２）の余分な部分を切断して取り除く。
矢印は、紗（２２）にかけるテンションの方向を表している。
次に、図５（ｃ）に示すように、紗貼り枠（２１）の略中央の紗（２２）上にメタルマスク原反（１６）を貼り付ける。メタルマスク原反（１６）は、メタルマスク（１２）とその周囲の余白部（１４）で構成されており、紗（２２）と接着するメタルマスク原反（１６）の部分は、（ｊ）で示すメタルマスク原反（１６）の余白部（１４）の部分である。この接着には接着剤が用いられる。
また、この余白部（１４）の巾は、４０ｍｍ〜５０ｍｍ程度のものである。
また、この余白部（１４）の巾は、４０ｍｍ〜５０ｍｍ程度のものである。
次に、図５（ｄ）に示すように、メタルマスク原反の中央のメタルマスク（１２）に接する紗（２２）の部分を切断して取り除く。
この切断は、紗貼り枠（２１）の内側から、図５（ｄ）におけるメタルマスク原反（１６）の下方の（ｋ）で示す紗（２２）の中央部分を略メタルマスク（１２）の大きさに切断して取り除く。
これにより、矢印で示すように、メタルマスク原反（１６）にも紗が有する外側水平方向のテンションがかかることになり、メタルマスク原反（１６）は引っ張られた状態で、紗（２２）を介し紗貼り枠（２１）に貼り付けたものとなる。
この切断は、紗貼り枠（２１）の内側から、図５（ｄ）におけるメタルマスク原反（１６）の下方の（ｋ）で示す紗（２２）の中央部分を略メタルマスク（１２）の大きさに切断して取り除く。
これにより、矢印で示すように、メタルマスク原反（１６）にも紗が有する外側水平方向のテンションがかかることになり、メタルマスク原反（１６）は引っ張られた状態で、紗（２２）を介し紗貼り枠（２１）に貼り付けたものとなる。
次に、この状態のメタルマスク原反（１６）を前記本枠（１１）上へ転写するのであるが、このままの状態のメタルマスク原反（１６）を転写して得られる蒸着マスク（１０）は、メタルマスクのパターン精度として要求される、約５０ｃｍ角大のメタルマスクにての、パターンの位置精度±１０μｍを有していない。
すなわち、メタルマスク（１２）上のパターン部（１３）には、紗貼り枠（２１）の２次元的、或いは３次元的な歪み、紗（２２）へのテンションのかけ方の不均一性、紗（２２）にテンションがかかった際の不均一な応力の分布、図５（ｄ）に示す紗（２２）の中央部を取り除いた際に、メタルマスク原反（１６）にかかるテンションの不均一性、接着剤の剛性などに起因して位置の変動が起こっているからである。
すなわち、メタルマスク（１２）上のパターン部（１３）には、紗貼り枠（２１）の２次元的、或いは３次元的な歪み、紗（２２）へのテンションのかけ方の不均一性、紗（２２）にテンションがかかった際の不均一な応力の分布、図５（ｄ）に示す紗（２２）の中央部を取り除いた際に、メタルマスク原反（１６）にかかるテンションの不均一性、接着剤の剛性などに起因して位置の変動が起こっているからである。
図６は、この位置の変動を矯正してメタルマスク原反（１６）を転写する転写装置の一例の平面図である。また、図７は、図６に示す転写装置の側断面図である。図６、及び図７に示すように、転写装置のステージ（７１）は、透明な材料を用いた平盤状のものである。ステージ（７１）の下方には、照明装置（図示せず）が設けられており、メタルマスク原反（１６）を下方から照明（Ｌ）するようになっている。
ステージ（７１）には、ガイドレール（７２）が垂直に設けられており、ガイドレール（７２）を介して平盤状の保持ベース（７３）が上下に移動できるようになっている。平盤状の保持ベース（７３）は枠状であり、その枠状の保持ベースの内側上面の切欠き部に紗貼り枠（２１）の周囲が保持されるようになっている。
平盤状の保持ベース（７３）の上面には、メタルマスク（１２）を精密に位置合わせする微調整機構（７６）が設けられている。微調整機構（７６）は、紗貼り枠（２１）の中央に向けて、紗貼り枠（２１）に水平方向の荷重を加える押し機構（７４）、及び紗貼り枠（２１）の外側に向けて、水平方向の荷重を加える引き機構（７５）を有する。
この微調整機構（７６）の押し機構（７４）と引き機構（７５）を操作することによって、保持ベース（７３）上に保持された紗貼り枠（２１）に適宜水平方向の荷重を加え、後述するガラス描画板の位置合わせマーク（８７）にメタルマスクの位置合わせマーク（１７）を合致させる。
また、保持ベース（７３）の上方には、メタルマスク（１２）に形成された位置合わせマーク（１７）、及びガラス描画板の位置合わせマーク（８７）の位置をモニターするＣＣＤカメラ（Ｃ）が設けられている。
この微調整機構（７６）の押し機構（７４）と引き機構（７５）を操作することによって、保持ベース（７３）上に保持された紗貼り枠（２１）に適宜水平方向の荷重を加え、後述するガラス描画板の位置合わせマーク（８７）にメタルマスクの位置合わせマーク（１７）を合致させる。
また、保持ベース（７３）の上方には、メタルマスク（１２）に形成された位置合わせマーク（１７）、及びガラス描画板の位置合わせマーク（８７）の位置をモニターするＣＣＤカメラ（Ｃ）が設けられている。
メタルマスク原反（１６）は、メタルマスク（１２）とその周囲の余白部（１４）で構成されており、メタルマスク（１２）にはパターン部（１３）が多数個面付けされているが、図６においては省略してある。また、メタルマスク（１２）には、予め、位置合わせマーク（１７）が設けられている。
また、ガラス描画板（８０）は、精密な位置合わせの基準となるものであり、透明なガラス製の基板に基準となる位置合わせマーク（８７）が設けられている。
また、ガラス描画板（８０）は、精密な位置合わせの基準となるものであり、透明なガラス製の基板に基準となる位置合わせマーク（８７）が設けられている。
ガラス描画板（８０）の位置合わせマーク（８７）に、メタルマスク（１２）の位置合わせマーク（１７）を合致させる操作は、ＣＣＤカメラによってモニター画面に表示されたガラス描画板（８０）の位置合わせマーク（８７）と、メタルマスク（１２）の位置合わせマーク（１７）を監視しながら、微調整機構（７６）を操作し、位置合わせマーク（８７）に位置合わせマーク（１７）を合致させる。
次の転写工程は、図８に示すように、ガラス描画板（８０）をステージ（７１）から取り外し、入れ代わって、蒸着マスクの本枠（１１）を転写装置のステージ（７１）上に載置する。そして、メタルマスク原反（１６）を本枠（１１）の上面に接触させ、白太矢印で示すように、メタルマスク（１２）の周縁部の上面より加圧し、本枠（１１）の上面に
メタルマスク（１２）の周縁部を接着剤で貼り付ける。余白部（１４）は貼り付けない。次に、図９に示すように、メタルマスク原反（１６）の周囲の（ｍ）で示す紗（２２）の部分を切断し、また、メタルマスク原反（１６）の余白部（１４）を切断して取り除き、メタルマスク（１２）を蒸着マスクの本枠（１１）に転写する。これにより、図２に示す蒸着マスク（１０）を得る。
メタルマスク（１２）の周縁部を接着剤で貼り付ける。余白部（１４）は貼り付けない。次に、図９に示すように、メタルマスク原反（１６）の周囲の（ｍ）で示す紗（２２）の部分を切断し、また、メタルマスク原反（１６）の余白部（１４）を切断して取り除き、メタルマスク（１２）を蒸着マスクの本枠（１１）に転写する。これにより、図２に示す蒸着マスク（１０）を得る。
すなわち、上述のような製造方法によって、紗貼り枠（２１）の２次元的、或いは３次元的は歪みなどに起因するメタルマスク（１２）上のパターン部（１３）の位置の変動を矯正し、パターンの位置精度±１０μｍを有する約５０ｃｍ角大の蒸着マスクを製造する。
１枚の基板に面付けする有機ＥＬ素子の数を増すほど、個々の有機ＥＬ素子の製造コストは低下する。そのため、蒸着マスクにおいても蒸着マスクの本枠（１１）のサイズを変えずに、すなわち、例えば、製造装置を大型にすることなく、従来の製造装置を用いた場合でも、出来うる限りパターン部（１３）の面付け数を増加させたいといった強い要望がある。
この要望を適える手法として、図１に示す蒸着マスクの本枠（１１）の横及び縦中央の位置に設けられている桟（１９）を取り除き、本枠（１１）の形状を「口の字」にした蒸着マスクを用いることが試みられている。すなわち、従来、桟（１９）があった部位にもパターン部（１３）を設けることができ、面付け数を増やせるのである。
この要望を適える手法として、図１に示す蒸着マスクの本枠（１１）の横及び縦中央の位置に設けられている桟（１９）を取り除き、本枠（１１）の形状を「口の字」にした蒸着マスクを用いることが試みられている。すなわち、従来、桟（１９）があった部位にもパターン部（１３）を設けることができ、面付け数を増やせるのである。
図１０は、上記要望を適えるべく試みられている、桟（１９）を有ない蒸着マスク（３０）を示す平面図である。また、図１１は、図１０における蒸着マスク（３０）のＡ−Ａ’線での断面図である。図１０、及び図１１に示す蒸着マスク（３０）を用いると、確かにパターン部（１３）の面付け数は増加するが、前記のような製造方法によって蒸着マスク（３０）を製造しても、すなわち、金属製の枠（紗貼り枠（２１））に貼り付けられた紗（２２）の上に、一旦メタルマスクを貼り付け、メタルマスク上のパターン部（１３）の位置の変動を矯正し、このメタルマスクを上記金属製の本枠（１１）上へ転写することによって蒸着マスク（１０）を製造しても、パターンの位置精度±１０μｍを保持することができなくなるといった問題が発生している。
これは、試みられている蒸着マスク（３０）では、蒸着マスクの本枠から桟（１９）を取り除いたために、桟（１９）を有ない蒸着マスクの本枠（１１）の強度が低下したためと推量されている。
すなわち、紗を介してテンションのかかったメタルマスクを本枠（１１）に転写した後、テンションが解除された際にメタルマスクに生じる復元力により、強度の低下した本枠が変形し、パターンの位置精度が維持できないものである。
特願２００３−３９５０６１
特願２００３−３９１８７４
すなわち、紗を介してテンションのかかったメタルマスクを本枠（１１）に転写した後、テンションが解除された際にメタルマスクに生じる復元力により、強度の低下した本枠が変形し、パターンの位置精度が維持できないものである。
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものである。すなわち、紗貼り枠にテンションをかけて貼り付けられた紗の上に、一旦メタルマスクを貼り付け、このメタルマスクのパターン部の位置の変動を矯正して本枠上へ転写するといった転写法によって蒸着マスクを製造する際に、蒸着マスクの本枠から桟を取り除いたために強度が低下した本枠を用いても、パターン部の位置精度の良好な、すなわち、メタルマスクのパターン精度として要求されている、約５０ｃｍ角大のメタルマスクにての、パターンの位置精度±１０μｍを達成
することのできる蒸着マスクの製造方法を提供することを課題とするものである。
することのできる蒸着マスクの製造方法を提供することを課題とするものである。
これにより、蒸着マスクの本枠から桟を取り除いた、桟を有しない蒸着マスクであっても、パターンの位置精度に支障をきたすことなく、パターン部の面付け数を増加させて蒸着作業をすることができるものとなる。
本発明は、基板上に蒸着によりパターン状に膜を形成する際に用いる蒸着マスクの製造方法において、
１）紗貼り枠の上面に、紗貼り枠の外側水平方向にテンションをかけて紗を貼り付ける工程、
２）蒸着によりパターン状の膜を形成する部分を予めフォトエッチング法にて孔あけした、紗より小さなサイズのメタルマスク原反を、メタルマスク原反の余白部にて該紗上に貼り付ける工程、
３）該メタルマスク原反の中央のメタルマスクに接する紗の部分を除去し、メタルマスク原反に上記紗が有する外側水平方向のテンションをかける工程、
４）位置合わせマークを描画したガラス描画板に、上記紗貼り枠に紗を介して貼り付けたメタルマスク原反を重ね、紗貼り枠に水平方向の荷重を加えて、メタルマスクの位置合わせマークをガラス描画板の位置合わせマークに合致させる工程、
５）メタルマスクの位置合わせマークがガラス描画板の位置合わせマークに合致した状態で、ガラス描画板を転写装置のステージから取り外し、入れ代わって、桟を有しない蒸着マスクの本枠を転写装置のステージに載置する工程、
６）転写装置のステージに載置された、該桟を有しない蒸着マスクの本枠に外側より内側水平方向の荷重を加え、該桟を有しない蒸着マスクの本枠に加えられた荷重に対する該本枠の外側水平方向の内部応力を、上記メタルマスク原反にかけられたテンションに対するメタルマスク原反の内側水平方向の内部応力に拮抗させる工程、
７）メタルマスク原反の内側水平方向の内部応力と、該桟を有しない蒸着マスクの本枠の外側水平方向の内部応力が拮抗した状態で、上記メタルマスク原反のメタルマスクの周縁部を該桟を有しない蒸着マスクの本枠の上面に貼り付ける工程、
８）メタルマスク原反の周囲の紗を切断し、メタルマスク原反の余白部を除去し、メタルマスクを該桟を有しない蒸着マスクの本枠に転写する工程、
を少なくとも具備することを特徴とする蒸着マスクの製造方法である。
１）紗貼り枠の上面に、紗貼り枠の外側水平方向にテンションをかけて紗を貼り付ける工程、
２）蒸着によりパターン状の膜を形成する部分を予めフォトエッチング法にて孔あけした、紗より小さなサイズのメタルマスク原反を、メタルマスク原反の余白部にて該紗上に貼り付ける工程、
３）該メタルマスク原反の中央のメタルマスクに接する紗の部分を除去し、メタルマスク原反に上記紗が有する外側水平方向のテンションをかける工程、
４）位置合わせマークを描画したガラス描画板に、上記紗貼り枠に紗を介して貼り付けたメタルマスク原反を重ね、紗貼り枠に水平方向の荷重を加えて、メタルマスクの位置合わせマークをガラス描画板の位置合わせマークに合致させる工程、
５）メタルマスクの位置合わせマークがガラス描画板の位置合わせマークに合致した状態で、ガラス描画板を転写装置のステージから取り外し、入れ代わって、桟を有しない蒸着マスクの本枠を転写装置のステージに載置する工程、
６）転写装置のステージに載置された、該桟を有しない蒸着マスクの本枠に外側より内側水平方向の荷重を加え、該桟を有しない蒸着マスクの本枠に加えられた荷重に対する該本枠の外側水平方向の内部応力を、上記メタルマスク原反にかけられたテンションに対するメタルマスク原反の内側水平方向の内部応力に拮抗させる工程、
７）メタルマスク原反の内側水平方向の内部応力と、該桟を有しない蒸着マスクの本枠の外側水平方向の内部応力が拮抗した状態で、上記メタルマスク原反のメタルマスクの周縁部を該桟を有しない蒸着マスクの本枠の上面に貼り付ける工程、
８）メタルマスク原反の周囲の紗を切断し、メタルマスク原反の余白部を除去し、メタルマスクを該桟を有しない蒸着マスクの本枠に転写する工程、
を少なくとも具備することを特徴とする蒸着マスクの製造方法である。
また、本発明は、上記発明における蒸着マスクの製造方法において、前記４）位置合わせマークを描画したガラス描画板に、上記紗貼り枠に紗を介して貼り付けたメタルマスク原反を重ね、紗貼り枠に水平方向の荷重を加えて、メタルマスクの位置合わせマークをガラス描画板の位置合わせマークに合致させる工程にて、紗貼り枠への荷重を弱めにし、本枠にメタルマスク原反を貼り付けてメタルマスク原反の周囲の紗を切断した際に、メタルマスクの位置を所望する位置にすることを特徴とする蒸着マスクの製造方法である。
本発明は、１）紗貼り枠の上面に、テンションをかけて紗を貼り付ける工程、２）メタルマスク原反を、紗上に貼り付ける工程、３）メタルマスクに接する紗の部分を除去し、メタルマスク原反に紗が有する外側水平方向のテンションをかける工程、４）ガラス描画板に、紗貼り枠に紗を介して貼り付けたメタルマスク原反を重ね、紗貼り枠に水平方向の荷重を加えて、メタルマスクの位置合わせマークをガラス描画板の位置合わせマークに合致させる工程、５）ガラス描画板を転写装置のステージから取り外し、入れ代わって、桟を有しない蒸着マスクの本枠をステージに載置する工程、６）桟を有しない蒸着マスクの本枠に外側より内側水平方向の荷重を加え、本枠に加えられた荷重に対する本枠の外側水平方向の内部応力を、メタルマスク原反にかけられたテンションに対するメタルマスク原
反の内側水平方向の内部応力に拮抗させる工程、７）メタルマスク原反の内側水平方向の内部応力と、本枠の外側水平方向の内部応力が拮抗した状態で、メタルマスクの周縁部を本枠の上面に貼り付ける工程、８）メタルマスク原反の周囲の紗を切断し、余白部を除去し、メタルマスクを本枠に転写する工程、を少なくとも具備する蒸着マスクの製造方法であるので、蒸着マスクの本枠から桟を取り除いたために強度が低下した本枠を用いても、パターン部の位置精度の良好な、すなわち、メタルマスクのパターン精度として要求されている、約５０ｃｍ角大のメタルマスクにての、パターンの位置精度±１０μｍを達成することのできる蒸着マスクの製造方法となる。
反の内側水平方向の内部応力に拮抗させる工程、７）メタルマスク原反の内側水平方向の内部応力と、本枠の外側水平方向の内部応力が拮抗した状態で、メタルマスクの周縁部を本枠の上面に貼り付ける工程、８）メタルマスク原反の周囲の紗を切断し、余白部を除去し、メタルマスクを本枠に転写する工程、を少なくとも具備する蒸着マスクの製造方法であるので、蒸着マスクの本枠から桟を取り除いたために強度が低下した本枠を用いても、パターン部の位置精度の良好な、すなわち、メタルマスクのパターン精度として要求されている、約５０ｃｍ角大のメタルマスクにての、パターンの位置精度±１０μｍを達成することのできる蒸着マスクの製造方法となる。
これにより、蒸着マスクの本枠から桟を取り除いた、桟を有しない蒸着マスクであっても、パターンの位置精度に支障をきたすことなく、パターン部の面付け数を増加させて蒸着作業をすることができるものとなる。
以下に、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１２は、図１０に示す蒸着マスクの本枠（３１）を用い、前記製造方法にて製造した蒸着マスク（３０）の平面図である。図１２に示すように、蒸着マスク（３０）は、前記桟（１９）を有せず、ロの字状の枠部（１８）のみからなる本枠（３１）とメタルマスク（１２）で構成されている。
桟を有しない蒸着マスク（３０）の平面形状は、誇張してあるが、図１２に示すように、所謂、糸巻状を呈したものとなっている。
本発明者は、この現象をもとに蒸着マスクの本枠から桟を取り除くと、パターンの位置精度±１０μｍを保持することが出来なくなる原因を精査し、本発明をするに至った。
図１２は、図１０に示す蒸着マスクの本枠（３１）を用い、前記製造方法にて製造した蒸着マスク（３０）の平面図である。図１２に示すように、蒸着マスク（３０）は、前記桟（１９）を有せず、ロの字状の枠部（１８）のみからなる本枠（３１）とメタルマスク（１２）で構成されている。
桟を有しない蒸着マスク（３０）の平面形状は、誇張してあるが、図１２に示すように、所謂、糸巻状を呈したものとなっている。
本発明者は、この現象をもとに蒸着マスクの本枠から桟を取り除くと、パターンの位置精度±１０μｍを保持することが出来なくなる原因を精査し、本発明をするに至った。
すなわち、メタルマスク（１２）には、前記図５（ｄ）に示すように、メタルマスク原反を紗に貼り付けた後の、メタルマスク原反（１６）の下方の（ｋ）で示す紗（２２）の中央部分を略メタルマスク（１２）の大きさに切断して取り除いた段階で、図５（ｄ）に矢印で示す、紗が有するテンションがメタルマスク原反（１６）にも外側水平方向にかかっていたのである。
従って、図１２に示すように、このメタルマスク（１２）の外側水平方向のテンションに対するメタルマスク（１２）の内側水平方向の内部応力（図１２中、矢印）は、メタルマスク（１２）の形状を復元させる方向にあった。
従って、図１２に示すように、このメタルマスク（１２）の外側水平方向のテンションに対するメタルマスク（１２）の内側水平方向の内部応力（図１２中、矢印）は、メタルマスク（１２）の形状を復元させる方向にあった。
一方、桟を有しない蒸着マスク（３０）においては、前記図９に示すようにして、本枠（３１）の上面にメタルマスク（１２）の周縁部を接着剤で貼り付け、メタルマスク原反（１６）の周囲の（ｍ）で示す紗（２２）の部分を切断し、余白部（１４）を切断して取り除き、メタルマスク（１２）を蒸着マスクの本枠（３１）に転写した段階で、すなわち、蒸着マスク（３０）を得た段階で、本枠（３１）は、このメタルマスク（１２）の内側水平方向の内部応力に抗しきれず、矢印で示す内部応力の方向へ曲げられたものである。
これにより、桟を有しない蒸着マスク（３０）の平面形状は、誇張してあるが、図１２に示すように、所謂、糸巻状を呈したものとなってしまう。桟を有しない蒸着マスク（３０）の平面形状が糸巻状に変化したために、メタルマスクのパターン精度として要求されている、約５０ｃｍ角大のメタルマスクにての、パターンの位置精度±１０μｍを達成することが出来なくなったのである。
図１３は、本発明において用いられる、メタルマスク原反（１６）を転写する転写装置の一例の平面図である。また、図１４は、図１３に示す転写装置の側断面図である。図１３、及び図１４に示すように、この一例の転写装置は、前記図６、及び図７に示す転写装置に、更に、本枠微調整機構（６６）を設けたものである。
本枠微調整機構（６６）は、転写装置のステージ（７１）の四辺の略中央部上、保持ベース（７３）下方の位置に設けられており、ステージ（７１）の周囲からの操作により、ステージ（７１）上の中央に載置された桟を有しない蒸着マスク（３０）の本枠（３１）に、その内側水平方向の荷重を加えるようになっている。
本枠微調整機構（６６）は、転写装置のステージ（７１）の四辺の略中央部上、保持ベース（７３）下方の位置に設けられており、ステージ（７１）の周囲からの操作により、ステージ（７１）上の中央に載置された桟を有しない蒸着マスク（３０）の本枠（３１）に、その内側水平方向の荷重を加えるようになっている。
本発明による蒸着マスクの製造方法は、紗に貼り付けたメタルマスク原反（１６）を、桟を有しない蒸着マスク（３０）の本枠（３１）に転写する際の転写工程に、その特徴を有している。
先ず、図１３、及び図１４に示す転写装置を用いて、前記図６、及び図７に示すような操作、すなわち、位置合わせマークを描画したガラス描画板（８０）に、紗貼り枠（２１）に紗を介して貼り付けたメタルマスク原反（１６）を重ね、紗貼り枠（２１）に水平方向の荷重を加えて、メタルマスクの位置合わせマーク（１７）をガラス描画板の位置合わせマーク（８７）に合致させる。
先ず、図１３、及び図１４に示す転写装置を用いて、前記図６、及び図７に示すような操作、すなわち、位置合わせマークを描画したガラス描画板（８０）に、紗貼り枠（２１）に紗を介して貼り付けたメタルマスク原反（１６）を重ね、紗貼り枠（２１）に水平方向の荷重を加えて、メタルマスクの位置合わせマーク（１７）をガラス描画板の位置合わせマーク（８７）に合致させる。
次に、メタルマスクの位置合わせマーク（１７）がガラス描画板の位置合わせマーク（８７）に合致した状態で、ガラス描画板（８０）を図１３に示す転写装置のステージ（７１）から取り外し、入れ代わって、桟を有しない蒸着マスクの本枠（３１）を転写装置のステージ（７１）に載置する。
図１３に示す転写装置のステージ（７１）に載置された、桟を有しない蒸着マスクの本枠（３１）に、ステージ（７１）の周囲から本枠微調整機構（６６）を操作して外側より内側水平方向の荷重を加える。
図１３に示す転写装置のステージ（７１）に載置された、桟を有しない蒸着マスクの本枠（３１）に、ステージ（７１）の周囲から本枠微調整機構（６６）を操作して外側より内側水平方向の荷重を加える。
この本枠（３１）へ外側より内側水平方向の荷重を加えることによって、桟を有しない蒸着マスクの本枠（３１）は、図１５に示すように、内側水平方向に曲げられ、誇張して示すように、糸巻状を呈する。図１５中、白太矢印は、本枠微調整機構（６６）の操作による、内側水平方向の荷重を表している。
桟を有しない蒸着マスクの本枠（３１）に荷重を加える際は、桟を有しない蒸着マスクの本枠（３１）に加えられた荷重に対する本枠の外側水平方向の内部応力（復元力）を、メタルマスク原反（１６）にかけられたテンションに対するメタルマスク原反の内側水平方向の内部応力（復元力）に拮抗させるように荷重を加える。
桟を有しない蒸着マスクの本枠（３１）に荷重を加える際は、桟を有しない蒸着マスクの本枠（３１）に加えられた荷重に対する本枠の外側水平方向の内部応力（復元力）を、メタルマスク原反（１６）にかけられたテンションに対するメタルマスク原反の内側水平方向の内部応力（復元力）に拮抗させるように荷重を加える。
次に、メタルマスク原反（１６）の内側水平方向の内部応力と、桟を有しない蒸着マスクの本枠（３１）の外側水平方向の内部応力とが拮抗する状態で、メタルマスク原反（１６）のメタルマスク（１２）の周縁部を桟を有しない蒸着マスクの本枠（３１）の上面に貼り付ける。
続いて、メタルマスク原反の周囲の紗（２２）を切断し、メタルマスク原反の余白部（１４）を除去し、メタルマスク（１２）を桟を有しない蒸着マスクの本枠（３１）に転写し、本発明による蒸着マスクを得る。
続いて、メタルマスク原反の周囲の紗（２２）を切断し、メタルマスク原反の余白部（１４）を除去し、メタルマスク（１２）を桟を有しない蒸着マスクの本枠（３１）に転写し、本発明による蒸着マスクを得る。
図１６は、このようにして得られた、本発明における蒸着マスク（９０）を示す平面図である。図１６に示すように、前記メタルマスク原反（１６）（メタルマスク（１２））にかけられたテンションに対するメタルマスク（１２）の内側水平方向の、矢印（Ｆ１）で示す内部応力と、上記桟を有しない蒸着マスクの本枠（３１）の外側より内側水平方向に加えた荷重に対する、外側方向へ復元しようとする本枠（３１）の外側水平方向の、矢印（Ｆ２）で示す内部応力は拮抗している。
従って、メタルマスク（１２）は、前記ガラス描画板の位置合わせマーク（８７）にメタルマスクの位置合わせマーク（１７）を合致させた状態のまま、すなわち、パターン部（１３）には位置の変動のない、精度の良好な状態が保持されている。従って、誇張して示す図１６においても、メタルマスク（１２）の形状は、例えば、正方形であり、糸巻状
、或いは樽状のいずれでもない。
また一方、桟を有しない蒸着マスクの本枠（３１）の形状は、上記のように、外側より内側水平方向に荷重が加えられた段階での糸巻状のままである。
、或いは樽状のいずれでもない。
また一方、桟を有しない蒸着マスクの本枠（３１）の形状は、上記のように、外側より内側水平方向に荷重が加えられた段階での糸巻状のままである。
相互の内部応力が拮抗しているために、本枠（３１）の上面にメタルマスク（１２）の周縁部を接着剤で貼り付け、メタルマスク原反（１６）の周囲の（ｍ）で示す紗（２２）の部分を切断し、余白部（１４）を切断して取り除き、メタルマスク（１２）を蒸着マスクの本枠（３１）に転写した段階で、相互の形状に変動はみられない。
尚、蒸着マスクの本枠（３１）への荷重に関しては、本枠（３１）が、前記のように、本枠の材料として、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ４３０などのステンレス、或いはインバールを用い、大きさは横（ａ）５０ｃｍ、縦（ｂ）５０ｃｍ程度で、断面は高さ（ｃ）１５〜２０ｍｍ、巾（ｄ）３０〜４０ｍｍ程度のものであり、また、メタルマスク（１２）が、前記のように、メタルマスクの材料として、インバールを用い、厚さは１００μｍ程度のものである場合、図１５に示す本枠（３１）の曲げ量（Ｅ）が１０〜２０μｍ程度になるような荷重を与えることにより、相互の内部応力を拮抗させることができる。
上述した方法では、本枠（３１）にメタルマスク原反（１６）を貼り付けた際、本枠（３１）の内部応力とメタルマスク原反（１６）の内部応力とを等しくし、本枠（３１）は糸巻状になったままとした例を記している。
しかし、本枠（３１）の内部応力よりメタルマスク原反（１６）の内部応力を強くし、メタルマスク原反（１６）を貼り付けた後に本枠（３１）が基の形状に復帰し、その際に、メタルマスク（１２）の位置が所望する位置になることであっても構わない。
しかし、本枠（３１）の内部応力よりメタルマスク原反（１６）の内部応力を強くし、メタルマスク原反（１６）を貼り付けた後に本枠（３１）が基の形状に復帰し、その際に、メタルマスク（１２）の位置が所望する位置になることであっても構わない。
その場合、紗貼り枠（２１）に水平方向の荷重を加え、メタルマスクの位置合わせマーク（１７）とガラス描画板の位置合わせマーク（８７）の位置合わせを行う際、後述するメタルマスク（１２）の変形を考慮し、紗貼り枠（２１）への荷重を弱めにし、ガラス描画板の位置合わせマーク（８７）よりメタルマスクの位置合わせマーク（１７）が若干内側になるように位置合わせを行う。
しかる後、上述した説明と同様に、メタルマスク原反（１６）の内部応力より本枠（３１）の内部応力を強くなるよう荷重を加え糸巻状となった本枠（３１）にメタルマスク原反（１６）を貼り付ける。その場合、メタルマスク原反（１６）の内部応力より本枠（３１）の内部応力が強いため、メタルマスク原反（１６）の周囲の紗（２２）を切断した際に、本枠（３１）は糸巻状から基の形状に復帰する。その折に、本枠（３１）に貼り付けられたメタルマスク（１２）が引っ張られることになり、メタルマスク（１２）の位置が所望する位置に来るものである。
１０・・・蒸着マスク
１１・・・蒸着マスクの本枠
１２・・・メタルマスク
１３・・・メタルマスクのパターン部
１４・・・メタルマスクの余白部
１６・・・メタルマスク原反
１７・・・メタルマスクの位置合わせマーク
１８・・・本枠の枠部
１９・・・本枠の桟
２１・・・紗貼り枠
２２・・・紗
３０・・・桟を有ない蒸着マスク
３１・・・桟を有ない蒸着マスクの本枠
６６・・・本枠微調整機構
７１・・・転写装置のステージ
７２・・・ガイドレール
７３・・・保持ベース
７４・・・押し機構
７５・・・引き機構
７６・・・位置合わせする微調整機構
８０・・・ガラス描画板
８７・・・ガラス描画板の位置合わせマーク
９０・・・本発明における蒸着マスク
Ｃ・・・ＣＣＤカメラ
Ｆ１・・・メタルマスクの内側水平方向の内部応力
Ｆ２・・・桟を有しない蒸着マスクの本枠の外側水平方向の内部応力
Ｌ・・・照明
ａ・・・本枠の横
ｂ・・・本枠の縦
ｃ・・・本枠の高さ
ｄ・・・本枠の巾
ｅ・・・紗貼り枠の横
ｆ・・・紗貼り枠の縦
ｇ・・・紗貼り枠の高さ
ｈ・・・紗貼り枠の巾
ｋ・・・紗を切断して取り除く中央部分
ｍ・・・メタルマスク原反の切断する部分
１１・・・蒸着マスクの本枠
１２・・・メタルマスク
１３・・・メタルマスクのパターン部
１４・・・メタルマスクの余白部
１６・・・メタルマスク原反
１７・・・メタルマスクの位置合わせマーク
１８・・・本枠の枠部
１９・・・本枠の桟
２１・・・紗貼り枠
２２・・・紗
３０・・・桟を有ない蒸着マスク
３１・・・桟を有ない蒸着マスクの本枠
６６・・・本枠微調整機構
７１・・・転写装置のステージ
７２・・・ガイドレール
７３・・・保持ベース
７４・・・押し機構
７５・・・引き機構
７６・・・位置合わせする微調整機構
８０・・・ガラス描画板
８７・・・ガラス描画板の位置合わせマーク
９０・・・本発明における蒸着マスク
Ｃ・・・ＣＣＤカメラ
Ｆ１・・・メタルマスクの内側水平方向の内部応力
Ｆ２・・・桟を有しない蒸着マスクの本枠の外側水平方向の内部応力
Ｌ・・・照明
ａ・・・本枠の横
ｂ・・・本枠の縦
ｃ・・・本枠の高さ
ｄ・・・本枠の巾
ｅ・・・紗貼り枠の横
ｆ・・・紗貼り枠の縦
ｇ・・・紗貼り枠の高さ
ｈ・・・紗貼り枠の巾
ｋ・・・紗を切断して取り除く中央部分
ｍ・・・メタルマスク原反の切断する部分
Claims (2)
- 基板上に所定のパターンの蒸着膜を形成する際に用いる蒸着マスクの製造方法において、
１）紗貼り枠の上面に、紗貼り枠の外側水平方向にテンションをかけた紗を貼り付ける工程、
２）蒸着によりパターン状の膜を形成する部分を予めフォトエッチング法にて孔あけした、紗より小さなサイズのメタルマスク原反を、メタルマスク原反の余白部にて該紗上に貼り付ける工程、
３）該メタルマスク原反の中央のメタルマスクに接する紗の部分を除去し、メタルマスク原反に上記紗が有する外側水平方向のテンションをかける工程、
４）位置合わせマークを描画したガラス描画板に、上記紗貼り枠に紗を介して貼り付けたメタルマスク原反を重ね、紗貼り枠に水平方向の荷重を加えて、メタルマスクの位置合わせマークをガラス描画板の位置合わせマークに合致させる工程、
５）メタルマスクの位置合わせマークがガラス描画板の位置合わせマークに合致した状態で、ガラス描画板を転写装置のステージから取り外し、入れ代わって、桟を有しない蒸着マスクの本枠を転写装置のステージに載置する工程、
６）転写装置のステージに載置された、該桟を有しない蒸着マスクの本枠に外側より内側水平方向の荷重を加え、該桟を有しない蒸着マスクの本枠に加えられた荷重に対する該本枠の外側水平方向の内部応力を、上記メタルマスク原反にかけられたテンションに対するメタルマスク原反の内側水平方向の内部応力と等しくする工程、
７）メタルマスク原反の内側水平方向の内部応力と、該桟を有しない蒸着マスクの本枠の外側水平方向の内部応力とを等しくした状態で、上記メタルマスク原反のメタルマスクの周縁部を該桟を有しない蒸着マスクの本枠の上面に貼り付ける工程、
８）メタルマスク原反の周囲の紗を切断し、メタルマスク原反の余白部を除去し、メタルマスクを該桟を有しない蒸着マスクの本枠に転写する工程、
を少なくとも具備することを特徴とする蒸着マスクの製造方法。 - 前記４）位置合わせマークを描画したガラス描画板に、上記紗貼り枠に紗を介して貼り付けたメタルマスク原反を重ね、紗貼り枠に水平方向の荷重を加えて、メタルマスクの位置合わせマークをガラス描画板の位置合わせマークに合致させる工程にて、紗貼り枠への荷重を弱めにし、本枠にメタルマスク原反を貼り付けてメタルマスク原反の周囲の紗を切断した際に、メタルマスクの位置を所望する位置にすることを特徴とする請求項１記載の蒸着マスクの製造方法。
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