JP6515520B2 - 蒸着マスクの製造方法、蒸着マスクを作製するために用いられる金属板および蒸着マスク - Google Patents
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Description
まず、蒸着マスクを含む蒸着マスク装置の一例について、主に図1〜図6を参照して説明する。ここで、図1は、蒸着マスクを含む蒸着マスク装置の一例を示す平面図であり、図2は、図1に示す蒸着マスク装置の使用方法を説明するための図である。図3は、蒸着マスクを第1面の側から示す平面図であり、図4〜図6は、図3の各位置における断面図である。
次に、蒸着マスク20について詳細に説明する。図1に示すように、本実施の形態において、蒸着マスク20は、金属板21からなり、平面視において略四角形形状、さらに正確には平面視において略矩形状の輪郭を有している。蒸着マスク20の金属板21は、規則的な配列で貫通孔25が形成された有効領域22と、有効領域22を取り囲む周囲領域23と、を含んでいる。周囲領域23は、有効領域22を支持するための領域であり、基板へ蒸着されることを意図された蒸着材料が通過する領域ではない。例えば、有機EL表示装置用の有機発光材料の蒸着に用いられる蒸着マスク20においては、有効領域22は、有機発光材料が蒸着して画素を形成するようになる基板92上の区域、すなわち、作製された有機EL表示装置用基板の表示面をなすようになる基板上の区域に対面する、蒸着マスク20内の領域のことである。ただし、種々の目的から、周囲領域23に貫通孔や凹部が形成されていてもよい。図1に示された例において、各有効領域22は、平面視において略四角形形状、さらに正確には平面視において略矩形状の輪郭を有している。
図12には、蒸着マスク20を作製するための製造装置60が示されている。図12に示すように、まず、長尺金属板64をコア61に巻き取った巻き体62が準備される。そして、このコア61が回転して巻き体62が巻き出されることにより、図12に示すように帯状に延びる長尺金属板64が供給される。なお、長尺金属板64は、貫通孔25を形成されて枚葉状の金属板21、さらには蒸着マスク20をなすようになる。
なお感光性レジスト材料として、ポジ型のものが用いられてもよい。この場合、露光マスクとして、レジスト膜のうちの除去したい領域に光を透過させるようにした露光マスクが用いられる。
ここで、第1凹部30の断面積の最小値が第2凹部35の断面積の最小値以上になるまで第1面エッチング工程を実施する場合、貫通孔25の断面積の最小値は、第2凹部35の断面積の最小値に等しくなる。すなわち、第2層82の面のうち第1層81側の面上における第2凹部35が、貫通孔25の貫通部42を画成するようになる。従って、貫通部42の寸法r2は、第2層82に形成された第2凹部35によって定められる。また、第2凹部35の壁面36の高さr1は、第2層82の厚みに等しくなる。このように、基板92に付着する蒸着材料98の厚みや面積を決定する上で重要なパラメータとなる、第2凹部35の壁面36の高さr1および貫通部42の寸法r2はいずれも、第2層82に基づいて定められる。また第2層82は、第1面エッチング工程において用いられる第1エッチング液に対して溶解し難いように構成されている。このため、第1面エッチング工程の実施期間などに応じて第2凹部35の壁面36の高さr1および貫通部42の寸法r2が変動することを抑制することができる。従って、第1面エッチング工程の条件を、壁面36の高さr1および貫通部42の寸法r2以外のパラメータに焦点を当てて決定することができる。例えば、適切な幅βを有するトップ部43を残すということに焦点を当てて、第1面エッチング工程の条件を決定することができる。このため本実施の形態によれば、所望の画素密度に応じて適切に設定された、貫通部42の寸法r2と、比較的に小さく設定された、第2凹部35の壁面36の高さr1と、所望の幅βを有するトップ部43と、を備えた蒸着マスク20を作製することができる。
次に、得られた蒸着マスク20を用いて基板92上に蒸着材料を蒸着させる方法について説明する。はじめに図2に示すように、蒸着マスク20の第2面20bを基板92の面に密着させる。この際、図示しない磁石などを用いて、蒸着マスク20の第2面20bを基板92の面に密着させてもよい。また図1に示すように、複数の蒸着マスク20をフレーム15に張設することによって、蒸着マスク20の面が基板92の面に平行になるようにする。その後、るつぼ94内の蒸着材料98を加熱することにより、蒸着材料98を気化または昇華させる。気化または昇華した蒸着材料98は、蒸着マスク20の貫通孔25を通って基板92に付着する。この結果、蒸着マスク20の貫通孔25の位置に対応した所望のパターンで、蒸着材料98が基板92の表面に成膜される。
21 金属板
21a 金属板の第1面
21b 金属板の第2面
22 有効領域
23 周囲領域
25 貫通孔
30 第1凹部
31 壁面
35 第2凹部
36 壁面
43 トップ部
64 長尺金属板
64a 長尺金属板の第1面
64b 長尺金属板の第2面
65a 第1レジストパターン
65b 第2レジストパターン
65c 第1レジスト膜
65d 第2レジスト膜
81 第1層
82 第2層
98 蒸着材料
Claims (13)
- 複数の貫通孔が形成された蒸着マスクを製造する方法であって、
第1面および前記第1面の反対側に位置する第2面を含む金属板を準備する工程と、
前記金属板の前記第1面上に第1レジストパターンを形成し、前記金属板の前記第2面上に第2レジストパターンを形成する工程と、
前記金属板の前記第2面のうち前記第2レジストパターンによって覆われていない領域を、第2エッチング液を用いてエッチングし、前記金属板の前記第2面に第2凹部を形成する第2面エッチング工程と、
前記金属板の前記第1面のうち前記第1レジストパターンによって覆われていない領域を、第1エッチング液を用いてエッチングし、前記金属板の前記第1面に第1凹部を形成する第1面エッチング工程と、を備え、
前記金属板は、第1層と、前記第1層よりも前記金属板の前記第2面側に位置し、0.5μm以上6μm以下の厚みを有する第2層と、を含み、
前記第2層の厚みは、前記第1層の面のうち前記第2層側の面における算術平均粗さSa以上であり、
前記第2面エッチング工程は、前記第2凹部が前記金属板の前記第2層を貫通するようになるまで少なくとも実施され、
前記第1面エッチング工程は、前記第2凹部と前記第1凹部とが互いに通じ合い、これによって前記貫通孔が形成されるようになるまで実施され、
前記第1エッチング液に対する前記金属板の前記第2層の溶解速度は、前記第1エッチング液に対する前記金属板の前記第1層の溶解速度よりも小さくなっている、蒸着マスクの製造方法。 - 前記第1エッチング液は、塩化第2鉄溶液を含み、
前記金属板の前記第1層は、ニッケルを含む鉄合金を有し、
前記金属板の前記第2層は、チタン、タンタル、ニオブ、金または白金の少なくともいずれか1つを有する、請求項1に記載の蒸着マスクの製造方法。 - 前記第1エッチング液に対する前記第2層の溶解速度は、前記第1エッチング液に対する前記第1層の溶解速度の1/2以下である、請求項1又は2に記載の蒸着マスクの製造方法。
- 前記蒸着マスクは、複数の前記貫通孔が形成された有効領域と、前記有効領域の周囲に位置する周囲領域と、に区画され、
前記第1面エッチング工程は、前記金属板の前記第1面が前記有効領域の全域にわたってはエッチングされず、この結果、エッチングされなかった部分がトップ部として残るように実施される、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の蒸着マスクの製造方法。 - 前記金属板の前記第1層の厚みが、80μm以下である、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の蒸着マスクの製造方法。
- 請求項1に記載の蒸着マスクの製造方法で使用される金属板であって、
前記金属板は、第1層と、前記第1層よりも前記金属板の前記第2面側に位置し、0.5μm以上6μm以下の厚みを有する第2層と、を含み、
前記第2層の厚みは、前記第1層の面のうち前記第2層側の面における算術平均粗さSa以上であり、
前記第1層は、ニッケルを含む鉄合金を有し、
前記第2層は、チタン、タンタル、ニオブ、金または白金の少なくともいずれか1つを有する、金属板。 - 前記第1層の厚みが、80μm以下である、請求項6に記載の金属板。
- 前記第1層の面のうち前記第2層側の面における算術平均粗さSaが0.1〜0.3μmの範囲内である、請求項6又は7に記載の金属板。
- 第1面および前記第1面の反対側に位置する第2面を含む金属板と、
前記金属板の前記第1面と前記第2面との間を延びる複数の貫通孔と、を備え、
前記金属板は、第1層と、前記第1層よりも前記金属板の前記第2面側に位置する第2層と、を含み、
前記第2層の厚みは、前記第1層の面のうち前記第2層側の面における算術平均粗さSa以上であり、
前記貫通孔は、前記第2層を貫通するように前記金属板の前記第2面に形成された第2凹部と、前記第2凹部に接続されるように前記金属板の前記第1面に形成された第1凹部と、を有し、
前記第2面における前記第2凹部の寸法が、前記第2凹部が前記第1凹部に接続される接続部における前記第2凹部の寸法よりも大きく、
前記金属板の前記第1層は、ニッケルを含む鉄合金を有し、
前記金属板の前記第2層は、チタン、タンタル、ニオブ、金または白金の少なくともいずれか1つを有する、蒸着マスク。 - 前記金属板の前記第2層の厚みが、6μm以下である、請求項9に記載の蒸着マスク。
- 前記金属板の前記第2層の厚みが、0.5μm以上である、請求項9又は10に記載の蒸着マスク。
- 前記蒸着マスクは、複数の前記貫通孔が形成された有効領域と、前記有効領域の周囲に位置する周囲領域と、に区画され、
前記第1凹部は、前記金属板の前記第1面の前記有効領域において、隣接する2つの前記第1凹部が互いに接続されないように形成されている、請求項9乃至11のいずれか一項に記載の蒸着マスク。 - 前記金属板の前記第1層の厚みが、80μm以下である、請求項9乃至12のいずれか一項に記載の蒸着マスク。
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