JP6879109B2 - 蒸着マスク用基材、蒸着マスク用基材の製造方法、蒸着マスクの製造方法、および、表示装置の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、蒸着マスク用基材、蒸着マスク用基材の製造方法、蒸着マスクの製造方法、および、表示装置の製造方法に関する。

蒸着法を用いて製造される表示デバイスの一つとして有機ＥＬディスプレイが知られている。有機ＥＬディスプレイの備える有機層は、有機物の蒸着によって形成される。蒸着に用いられる蒸着マスクは、エッチングによって形成された複数の貫通孔を備える。この貫通孔は、有機物の蒸着時に有機物が通る通路であり、有機層の形状は、貫通孔の形状に追従する（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１４−１４８７４４公報

蒸着マスクを製造するための蒸着マスク用基材は、例えば、鉄‐ニッケル系合金製の金属板である。金属板の母材に含まれる酸素は、金属板の熱膨張係数、すなわち、蒸着マスクの熱膨張係数を高める一因である。そこで、金属板の製造においては、母材に含まれる酸素の量を低減するために、脱酸剤による脱酸処理が行われる。脱酸処理では、金属を含む脱散剤を母材に混合した後、酸素などを含む脱酸剤を母材から取り除く。脱酸剤の多くは母材から取り除かれるが、一部の脱酸剤は、母材から取り除かれずに介在物として母材から製造された金属板のなかに残る。こうした介在物は、金属板に形成された孔における寸法の精度、ひいては、蒸着マスクを用いて形成された有機層における寸法の精度を低下させる一因となることがある。

本発明は、蒸着対象に形成される層における寸法の精度を高めることを可能とした蒸着マスク用基材、蒸着マスク用基材の製造方法、蒸着マスクの製造方法、および、表示装置の製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するための蒸着マスク用基材は、鉄‐ニッケル系合金製の金属板のエッチングによって複数の貫通孔を有した蒸着マスクを製造するために用いられる前記金属板を備える蒸着マスク用基材である。前記金属板は、前記金属板の表面および前記金属板の内部に介在物を含む。前記金属板の厚さは、１５μｍ以上４０μｍ以下であり、前記表面と対向する平面視において、前記介在物の最大寸法は、１０μｍ以下であり、前記平面視において前記最大寸法が１μｍ以上である前記介在物の密度は、２．０個／ｍｍ^２以下である。

上記課題を解決するための蒸着マスク用基材の製造方法は、鉄‐ニッケル系合金製の金属板のエッチングによって複数の貫通孔を有した蒸着マスクを製造するために用いられる前記金属板を備えた蒸着マスク用基材の製造方法である。介在物を含む鉄‐ニッケル系合金製の母材を圧延して、前記金属板の表面および前記金属板の内部に前記介在物を含む前記金属板を形成する圧延工程と、前記圧延工程によって形成された前記金属板を焼鈍する加熱工程とを含む。前記圧延工程は、前記金属板の厚さが１５μｍ以上４０μｍ以下であり、前記表面と対向する平面視において、前記介在物の最大寸法が１０μｍ以下であり、かつ、前記平面視において前記最大寸法が１μｍ以上である前記介在物の密度が、２．０個／ｍｍ^２以下となるように、前記母材を圧延する。

上記課題を解決するための蒸着マスクの製造方法は、鉄‐ニッケル系合金製の金属板のエッチングによって複数の貫通孔を有した蒸着マスクを製造する蒸着マスクの製造方法である。介在物を含む鉄‐ニッケル系合金製の母材の圧延によって、前記金属板の表面および前記金属板の内部に前記介在物を含む前記金属板を形成する板形成工程と、前記金属板の前記表面にレジストマスクを形成し、前記レジストマスクを用いたエッチングによって前記貫通孔を形成するエッチング工程と、を含む。前記板形成工程は、前記金属板の厚さが、１５μｍ以上４０μｍ以下であり、前記表面と対向する平面視において、前記介在物の最大寸法が、１０μｍ以下であり、前記平面視において前記最大寸法が１μｍ以上である前記介在物の密度が、２．０個／ｍｍ^２以下となる金属板を形成する。

上記課題を解決するための表示装置の製造方法は、鉄‐ニッケル系合金製の金属板のエッチングによって製造された蒸着マスクであって、複数の貫通孔を有した前記蒸着マスクを用いて形成される複数の層を備える表示装置の製造方法である。介在物を含む鉄‐ニッケル系合金製の母材の圧延によって、前記金属板の表面および前記金属板の内部に前記介在物を含む前記金属板を形成する板形成工程と、前記金属板の前記表面にレジストマスクを形成し、前記レジストマスクを用いたエッチングによって前記貫通孔を形成することによって前記蒸着マスクを形成するマスク形成工程と、前記蒸着マスクを用いた蒸着によって蒸着対象に複数の前記層を形成する蒸着工程と、を含む。前記板形成工程は、前記金属板の厚さが、１５μｍ以上４０μｍ以下であり、前記表面と対向する平面視において、前記介在物の最大寸法が、１０μｍ以下であり、前記平面視において前記最大寸法が１μｍ以上である前記介在物の密度が、２．０個／ｍｍ^２以下である金属板を形成する。

上記構成によれば、介在物の密度がより高い構成や、最大寸法がより大きい構成と比べて、金属板がエッチングされたときに、金属板のなかで孔が形成される領域に介在物が位置する確率を低くすることができる。それゆえに、蒸着マスクが備える孔における寸法の精度を高めることができ、結果として、蒸着マスクを用いて蒸着対象に形成された層における寸法の精度を高めることができる。

上記蒸着マスク用基材において、複数の前記介在物のなかで、マグネシウムが主成分である前記介在物が第１介在物であり、前記最大寸法が１μｍ以上である前記第１介在物の密度は、前記介在物の密度に対して５０％以上であってもよい。

上記構成によれば、全介在物における５０％以上がマグネシウムを主成分とする第１介在物であるため、金属板のなかで孔が形成される領域に介在物が位置したとしても、その介在物が第１介在物である可能性が高められる。介在物が第１介在物であれば、マグネシウムが主成分であるため、孔における寸法の精度を高めることができる。

上記蒸着マスク用基材において、前記最大寸法が１μｍ以上である全ての前記介在物における原子の総質量において、マグネシウムの割合がアルミニウムの割合よりも大きくてもよい。

上記構成によれば、アルミニウムの割合がマグネシウムの割合よりも大きい構成と比べて、金属板がエッチングされるときに、介在物を構成する原子の総和において、エッチング液に溶解する割合を大きくすることができる。それゆえに、金属板中に介在物が含まれることによって、金属板のエッチングが阻害されることが抑えられ、結果として、金属板に形成される孔における寸法の精度が低下することが抑えられる。

上記蒸着マスク用基材において、単位領域において、前記最大寸法が１μｍ以上である前記第１介在物における前記平面視での総面積が、前記最大寸法が１μｍ以上である全ての前記介在物における前記平面視での総面積の４５％以上であってもよい。

上記構成によれば、第１介在物の総面積がより小さい構成と比べて、金属板の表面に含まれる全ての介在物のなかで、金属板のエッチングにおいて、エッチング液に溶解する部分の面積を拡げることができる。それゆえに、金属板の表面において、金属板のエッチングが介在物によって阻害されることが抑えられる。結果として、孔の開口における寸法の精度が低下することが抑えられる。

上記蒸着マスク用基材において、複数の前記介在物のなかで、アルミニウムが主成分である前記介在物が第２介在物であり、単位領域において、前記最大寸法が１μｍ以上である前記第２介在物における前記平面視での総面積が、前記最大寸法が１μｍ以上である全ての前記介在物における前記平面視での総面積の２５％以下であってもよい。

上記構成によれば、第２介在物の総面積がより大きい構成と比べて、金属板の表面に含まれる全ての介在物のなかで、金属板のエッチングにおいて、エッチング液に溶解しない部分の面積を縮めることができる。それゆえに、金属板の表面において、金属板のエッチングが介在物によって阻害されることが抑えられ、孔の開口における寸法の精度が低下することが抑えられる。

本発明によれば、蒸着対象に形成される層における寸法の精度を高めることができる。

一実施形態の蒸着マスク用基材における一部斜視構造を示す斜視図。 蒸着マスク用基材の一部平面構造を拡大して示す部分拡大平面図。 蒸着マスクの平面構造を示す平面図。 蒸着マスク用基材の製造方法における鋳造工程を説明するための工程図。 蒸着マスク用基材の製造方法における圧延工程を説明するための工程図。 蒸着マスク用基材の製造方法における切断工程を説明するための工程図。 蒸着マスク用基材の製造方法における加熱工程を説明するための工程図。 蒸着マスクの製造方法における配置工程を説明するための工程図。 蒸着マスクの製造方法における露光工程を説明するための工程図。 蒸着マスクの製造方法における現像工程を説明するための工程図。 蒸着マスクの製造方法におけるエッチング工程を説明するための工程図。 蒸着マスクの製造方法におけるエッチング工程を説明するための工程図。 蒸着マスクの製造方法におけるエッチング工程を説明するための工程図。 蒸着マスクの製造方法における除去工程を説明するための工程図。 金属板の表面と対向する平面視における金属板の平面構造を示す平面図。 図１５における領域Ａを拡大して示す部分拡大平面図。 蒸着マスクを用いた蒸着が行われる蒸着装置の概略構成を蒸着マスクとともに示すブロック図。

図１から図１７を参照して、蒸着マスク用基材、蒸着マスク用基材の製造方法、蒸着マスクの製造方法、および、表示装置の製造方法の一実施形態を説明する。以下では、蒸着マスク用基材の構成、蒸着マスクの構成、蒸着マスク用基材の製造方法、蒸着マスクの製造方法、蒸着マスクを用いた表示装置の製造方法、および、実施例を記載の順に説明する。

［蒸着マスク用基材の構成］
図１および図２を参照して、蒸着マスク用基材の構成を説明する。
図１が示すように、蒸着マスク用基材１０は、鉄‐ニッケル系合金製の金属板１１のエッチングによって複数の貫通孔を有した蒸着マスクを製造するために用いられる金属板１１を備えている。本実施形態における蒸着マスク用基材１０は、１枚の金属板１１のみを備える構成として具体化されているが、１枚の金属板１１に加えて、金属板１１に貼り合わせられた樹脂層を備える構成でもよいし、２枚の金属板と２枚の金属板に挟まれる樹脂層とから構成されてもよい。金属板１１の厚さＴは、１５μｍ以上４０μｍ以下である。金属板１１は、表面１１Ｆと裏面１１Ｒとを含んでいる。

図２は、金属板１１の表面１１Ｆと対向する平面視における金属板１１の構成を示している。図２では、金属板１１の表面１１Ｆにおける一部が拡大して示され、また、金属板１１の表面１１Ｆと金属板１１の表面に含まれる介在物とを区別しやすくする便宜上、介在物にドットが付されている。

図２が示すように、金属板１１は、金属板１１の表面１１Ｆおよび金属板１１の内部に介在物１２を含んでいる。金属板１１の表面１１Ｆと対向する平面視にて所定の面積を有する領域が単位領域１１Ｆ１である。金属板１１の表面１１Ｆと対向する平面視にて介在物１２の寸法における最大値が最大寸法Ｌｍａｘである。金属板１１に含まれる全ての介在物１２において、介在物１２の最大寸法Ｌｍａｘは、１０μｍ以下である。金属板１１の表面１１Ｆと対向する平面視において、最大寸法Ｌｍａｘが１μｍ以上である介在物１２の密度は、２．０個／ｍｍ^２以下である。全ての介在物１２には、第１介在物１２ａと第２介在物１２ｂとが含まれている。第１介在物１２ａと第２介在物１２ｂとの間では、各介在物を構成する元素の組成が異なっている。

金属板１１では、最大寸法Ｌｍａｘが１μｍ以上である介在物１２の密度が、２．０個／ｍｍ^２以下に抑えられ、かつ、介在物１２の最大寸法Ｌｍａｘも１０μｍ以下に抑えられている。そのため、介在物の密度がより高い構成や、最大寸法Ｌｍａｘがより大きい構成と比べて、金属板１１がエッチングされたときに、金属板１１のなかで孔が形成される領域に介在物１２が位置する確率を低くすることができる。それゆえに、蒸着マスクが備える孔における寸法の精度を高めることができ、結果として、蒸着マスクを用いて蒸着対象に形成された層における寸法の精度を高めることができる。

金属板１１の母材が圧延される方向が圧延方向ＤＲであり、圧延方向ＤＲと直交する方向が幅方向ＤＷである。母材が圧延されるとき、母材に含まれる各介在物１２も母材とともに圧延方向ＤＲに沿って引き延ばされる。そのため、複数の介在物１２には、圧延方向ＤＲに沿って延びる形状を有した介在物１２が含まれる。以下、蒸着マスク用基材が備える金属板、および、金属板が含む介在物をより詳しく説明する。

［金属板の構成］
金属板１１の主成分は、鉄‐ニッケル系合金であり、例えば、３４質量％以上５０質量％以下のニッケルと、鉄とを含む鉄‐ニッケル合金、すなわちインバー材であることが好ましい。

金属板１１の熱膨張係数は、蒸着対象の熱膨張係数と同じ程度であることが好ましい。蒸着対象に例えば有機層を形成するときには、蒸着マスク用基材１０を用いて製造した蒸着マスクと蒸着対象とを密着させる。そして、有機層の形成材料である蒸着材料を気化または昇華させるために、蒸着材料を加熱する。これにより、互いに密着した蒸着マスクと蒸着対象とが加熱されるため、蒸着マスクと蒸着対象との各々は、加熱される温度に応じて膨張する。蒸着マスクの熱膨張係数と蒸着対象の熱膨張係数とが大きく乖離していると、蒸着マスクと蒸着対象との加熱に伴って、蒸着マスクに対する蒸着対象の位置にずれが生じる。結果として、蒸着対象において蒸着材料が付着する位置が所定の位置からずれるため、蒸着対象における有機層の位置にずれが生じたり、有機層の形状が所定の形状からずれたりしやすい。

蒸着対象には、例えばガラス基板を用いることができる。蒸着対象がガラス基板であるときには、ガラス基板の熱膨張係数に蒸着マスクの熱膨張係数を近付ける上で、金属板１１の熱膨張係数は、１．２×１０^−６／℃程度であることが好ましい。なお、金属板１１中に含まれる酸素の量が所定の量を超えると、金属板１１の熱膨張係数が、好ましい熱膨張係数の範囲に含まれなくなる。そのため、金属板１１が製造されるときには、金属板１１に含まれる酸素の量を所定の量以下に抑えるために、脱酸剤を用いた脱酸処理が行われる。

脱酸剤には、酸素よりもイオン化傾向が高い元素を含む粒子を用いることができる。脱酸剤の主成分には、例えば、マグネシウム、マンガン、および、アルミニウムなどを用いることができる。脱酸剤の主成分は、金属板１１の主成分とは異なり、かつ、金属板１１の主成分よりも酸素に対する反応性が高い元素を含むことが好ましい。

上述したように、金属板１１の厚さは、１５μｍ以上４０μｍ以下である。金属板１１の厚さが、１５μｍ以上であることによって、蒸着マスク用基材１０を用いて蒸着マスクを形成するときに、金属板１１が取り扱いやすい程度に金属板１１の機械的な強度を保つことができる。金属板１１の厚さが４０μｍ以下であることによって、例えば４００ｐｐｉ以上、さらには７００ｐｐｉ以上の高精細な表示装置を形成するための蒸着マスクを蒸着マスク用基材１０によって製造することができる。金属板１１の厚さは、１５μｍ以上３０μｍ以下であることが好ましく、これにより、高精細な表示装置を形成するための蒸着マスクが製造しやすくなる。

［介在物の構成］
介在物１２は、上述した脱酸処理において、金属板１１を形成するための母材に含まれる酸素などと脱酸剤との反応によって生成される反応生成物である。あるいは、介在物は、未反応の脱酸剤である。こうした反応生成物あるいは脱酸剤の大部分は、母材から金属板１１を製造する過程において母材から取り除かれる。一方で、反応生成物あるいは脱酸剤の一部は、金属板１１中に介在物１２として残される。上述したように、介在物１２は、金属板１１の表面１１Ｆ、および、金属板１１の内部に分散している。すなわち、一部の介在物１２は、金属板１１の表面１１Ｆに露出している。また、一部の介在物１２が、金属板１１のなかで蒸着マスクが備えるマスク孔が形成される領域に位置することもある。

金属板１１の表面１１Ｆと対向する平面視において、介在物１２は、圧延方向ＤＲに沿って延びる形状を有することが好ましいが、複数の介在物１２には、幅方向ＤＷに沿って延びる形状を有した介在物１２が含まれてもよいし、圧延方向ＤＲと交差する方向に沿って延びる形状を有した介在物１２が含まれてもよい。また、金属板１１の表面１１Ｆと対向する平面視において、複数の介在物１２には、圧延方向ＤＲと幅方向ＤＷとの両方に対して等方的に延びる形状を有した介在物１２が含まれてもよい。金属板１１の表面１１Ｆと対向する平面視において、介在物１２は、例えば、楕円形状、円形状、および、アメーバ形状などを有することができる。介在物１２は、三次元空間において、球形状、楕円体状、柱体状、および、錐体状などを有することができる。

各介在物１２の最大寸法Ｌｍａｘは、各介在物１２を楕円と見なしたときの長軸の長さである。各介在物１２の画像を撮像し、画像から抽出した複数の点であって、介在物１２の輪郭を構成する点に楕円を当てはめることによって、各介在物１２の平面構造を楕円に近似することができる。これにより、介在物１２の最大寸法Ｌｍａｘとして介在物１２における長軸の長さと、長軸に直交する短軸の長さとを得ることができる。なお、長軸の長さと短軸の長さとの平均値が、各介在物１２における平均寸法である。

介在物１２の最大寸法Ｌｍａｘは、上述したように１０μｍ以下である。介在物１２の最大寸法Ｌｍａｘが１０μｍ以下であることによって、介在物１２の寸法が、金属板１１の厚さよりも小さくなる。そのため、蒸着マスクと蒸着対象とを密着させるときに、介在物１２が、蒸着マスクと蒸着対象との密着性に与える影響を小さくすることができる。より詳しくは、介在物１２の最大寸法Ｌｍａｘが金属板１１の厚さよりも小さいときには、介在物１２が金属板１１から露出しにくくなるため、介在物１２によって蒸着マスクの表面に凹凸が形成されることが抑えられる。これにより、蒸着マスクと蒸着対象との間に隙間が形成されることが抑えられる。すなわち、介在物１２により形成される凹凸が、蒸着マスクと蒸着対象との密着性に影響する程度に大きくなることが抑えられる。結果として、有機層における寸法の精度や、位置の精度が高められる。

また、金属板１１の表面１１Ｆと対向する平面視において、金属板１１にエッチングによって形成される孔は、例えば、２０μｍ^２以上５０μｍ^２以下の大きさを有する。そのため、介在物１２の最大寸法Ｌｍａｘが１０μｍ以下であれば、介在物１２が、金属板１１の表面１１Ｆと対向する平面視において、孔の形成される領域よりも小さくなる。それゆえに、孔の形成される領域において介在物１２が占める割合を小さくすることができる。結果として、蒸着マスクのマスク孔における寸法の精度や形状の精度を高めることができる。

金属板１１の表面１１Ｆと対向する平面視において、介在物１２の密度が２．０個／ｍｍ^２以下である。介在物１２の密度が２．０個／ｍｍ^２以下であるため、介在物１２の密度がより高い構成と比べて、金属板１１において孔が形成される領域に介在物１２が存在する確率を低くすることができる。結果として、エッチングによって金属板１１に形成される孔における寸法の精度を高めることができる。

介在物１２は、脱酸剤が脱酸処理において所定の反応を生じることによって生成された反応生成物、または、未反応の脱酸剤である。そのため、介在物１２は脱酸剤を構成する元素の少なくとも一部を含んでいる。それゆえに、介在物１２の主たる構成元素と、金属板１１の主たる構成元素とは互いに異なる。脱酸剤を構成する元素は、例えば、マグネシウム、マンガン、および、アルミニウムなどであるため、介在物１２を構成する元素にも、マグネシウム、マンガン、および、アルミニウムなどが含まれる。

このうち、アルミニウムは、マグネシウムおよびマンガンと比べて、強い脱酸力を有するため、脱酸剤として母材から酸素を取り除く機能は高い。一方で、アルミニウムやアルミニウム化合物は、金属板１１のエッチングに用いられるエッチャントと反応し、これにより不動態を形成しやすい。アルミニウムを含む不動態は、金属板１１のエッチャントに対する耐性が金属板１１よりも高いため、エッチングによって金属板１１に形成される孔における寸法の精度を低下させる一因となる。

これに対して、金属板１１がエッチングされるとき、マグネシウムは、アルミニウムに比べて不動態を形成しにくく、それゆえに、金属板１１のエッチングに用いられるエッチング液に溶解しやすい。この点で、１つの介在物１２が、マグネシウムを含み、かつ、１つの介在物１２において、マグネシウムの含有量よりもアルミニウムの含有量が小さいことが好ましい。介在物１２におけるアルミニウムの含有量がマグネシウムの含有量よりも小さいことによって、金属板１１がエッチングされるときに、介在物１２も金属板１１とともにエッチング液に溶解しやすくなる。そのため、金属板１１に形成される孔において寸法の精度が低下することが抑えられる。さらに、介在物１２中のアルミニウムの含有量が抑えられることによって、不動態の形成により加工の精度が低下することが抑えられる。

介在物１２のなかで、マグネシウムが主成分である介在物１２が第１介在物１２ａである。各第１介在物１２ａにおいて、マグネシウムの含まれる割合が５０質量％以上である。最大寸法Ｌｍａｘが１μｍ以上である第１介在物１２ａの密度は、最大寸法Ｌｍａｘが１μｍ以上である介在物１２の密度に対して５０％以上であることが好ましい。

こうした構成では、介在物１２の密度における５０％以上がマグネシウムを主成分とする第１介在物１２ａであるため、金属板１１のなかで孔が形成される領域に介在物１２が位置したとしても、その介在物１２が第１介在物１２ａである可能性が高められる。介在物１２が第１介在物１２ａであれば、マグネシウムを主成分とするため、孔における寸法の精度を高めることができる。なお、第１介在物１２ａは、マグネシウムを７５質量％以上含むことがより好ましい。

最大寸法Ｌｍａｘが１μｍ以上である全ての介在物１２における原子の総質量において、マグネシウムの割合がアルミニウムの割合よりも大きいことが好ましい。すなわち、単位領域１１Ｆ１において、最大寸法Ｌｍａｘが１μｍ以上である各介在物１２を構成する原子を加算した値が、全ての介在物１２における原子の総質量である。マグネシウムを含む各介在物１２におけるマグネシウムの質量を加算した質量が、原子の総質量におけるマグネシウムの割合である。アルミニウムを含む各介在物１２におけるアルミニウムの質量を加算した質量が原子の総質量に占める割合が、原子の総質量におけるアルミニウムの割合である。原子の総質量において、マグネシウムの質量とアルミニウムの質量との比は、２：１以上であることが好ましく、３：１以上であることがより好ましく、５：１以上であることがさらに好ましい。

各介在物１２を構成する原子の総和において、金属板１１のエッチング液に対する溶解性が高いマグネシウムの割合がアルミニウムの割合よりも大きい。そのため、アルミニウムの割合がマグネシウムの割合よりも大きい構成と比べて、金属板１１がエッチングされるときに、介在物１２を構成する原子の総和において、エッチング液に溶解する割合を大きくすることができる。それゆえに、金属板１１中に介在物１２が含まれることによって、金属板１１のエッチングが阻害されることが抑えられ、結果として、金属板１１に形成される孔における寸法の精度が低下することが抑えられる。

単位領域１１Ｆ１において、最大寸法Ｌｍａｘが１μｍ以上である第１介在物１２ａにおける表面１１Ｆと対向する平面視での総面積が、最大寸法Ｌｍａｘが１μｍ以上である全ての介在物１２における表面１１Ｆと対向する平面視での総面積の４５％以上であることが好ましい。すなわち、金属板１１の表面１１Ｆと対向する平面視において、各介在物１２が占める面積を加算した値が、介在物１２の総面積である第１総面積である。また、金属板１１の表面１１Ｆと対向する平面視において、最大寸法Ｌｍａｘが１μｍ以上である各第１介在物１２ａが占める面積を加算した値が、第１介在物１２ａの総面積である第２総面積である。そして、第１総面積に対する第２総面積の比が、第１面積比である。第１面積比は、４５％以上であることが好ましく、７０％以上であることがより好ましく、９０％以上であることがさらに好ましい。

第１面積比が４５％上であるため、第１面積比がより小さい構成と比べて、金属板１１の表面１１Ｆに含まれる全ての介在物１２のなかで、金属板１１のエッチングにおいて、エッチング液に溶解する部分の面積を拡げることができる。それゆえに、金属板１１の表面１１Ｆにおいて、金属板１１のエッチングが介在物１２によって阻害されることが抑えられる。結果として、孔の開口における寸法の精度が低下することが抑えられる。

複数の介在物１２のなかで、アルミニウムを主成分とする介在物１２が第２介在物１２ｂである。各第２介在物１２ｂにおいて、アルミニウムの含まれる割合が５０質量％以上である。単位領域１１Ｆ１において、最大寸法Ｌｍａｘが１μｍ以上である第２介在物１２ｂにおける金属板１１の表面１１Ｆと対向する平面視での総面積が、最大寸法Ｌｍａｘが１μｍ以上である全ての介在物１２における表面１１Ｆと対向する平面視での総面積の２５％以下であることが好ましい。すなわち、金属板１１の表面１１Ｆと対向する平面視において、最大寸法Ｌｍａｘが１μｍ以上である各第２介在物１２ｂが占める面積を加算した値が、第２介在物１２ｂの総面積である第３総面積である。第１総面積に対する第３総面積の比が、第２面積比である。第２面積比は、２５％以下であることが好ましく、２０％以下であることがより好ましく、１０％以下であることがさらに好ましい。

第２面積比が２５％以下であるため、第２面積比がより大きい構成と比べて、金属板１１の表面１１Ｆに含まれる全ての介在物１２のなかで、金属板１１のエッチングにおいて、エッチング液に溶解しない部分の面積を縮めることができる。それゆえに、金属板１１の表面１１Ｆにおいて、金属板１１のエッチングが介在物１２によって阻害されることが抑えられ、孔の開口における寸法の精度が低下することが抑えられる。

こうした金属板１１によれば、金属板１１における介在物１２以外を構成する元素と、介在物１２を構成する元素とが互いに異なったとしても、元素の違いに起因するエッチング速度の違いが抑えられ、金属板１１に形成される孔における寸法の精度が低下することが抑えられる。

なお、介在物１２は、上述したマグネシウム、マンガン、および、アルミニウム以外にも、例えば、ナトリウム、ケイ素、硫黄、塩素、カリウム、カルシウム、チタン、および、クロムなどを含んでもよい。

［マスク装置の構成］
図３を参照して蒸着マスクを備えるマスク装置の構成を説明する。
図３が示すように、マスク装置２０は、メインフレーム２１と、複数の蒸着マスク２２とを備えている。メインフレーム２１は、複数の蒸着マスク２２を支持する枠板状を有し、蒸着を行うための蒸着装置に取り付けられる。メインフレーム２１は、各蒸着マスク２２が取り付けられる部位のほぼ全体にわたり、メインフレーム２１を貫通するメインフレーム孔２１Ｈを有している。

蒸着マスク２２は、１つの方向に沿って延びる板状を有し、複数のマスク領域２２ａと、複数のマスク領域２２ａの周りに位置する周辺領域２２ｂとを備えている。複数のマスク領域２２ａには、蒸着マスク２２を貫通する複数のマスク孔が位置している。各マスク領域２２ａにおいて、複数のマスク孔は、所定の規則で並んでいる。周辺領域２２ｂの一部が、メインフレーム２１に取り付けられている。

［蒸着マスク用基材の製造方法］
図４から図７を参照して、蒸着マスク用基材１０の製造方法を説明する。上述したように、本実施形態の蒸着マスク用基材１０は金属板１１から構成される。そのため、以下では、金属板１１の製造方法を説明する。

金属板１１の製造方法は、圧延工程と加熱工程とを含んでいる。圧延工程は、介在物を含む鉄‐ニッケル系合金製の母材を圧延して、金属板の表面および金属板の内部に介在物を含む金属板を形成する工程である。加熱工程は、圧延工程によって形成された金属板を焼鈍する工程である。圧延工程は、金属板１１の厚さが１５μｍ以上４０μｍ以下であり、介在物１２の最大寸法Ｌｍａｘが１０μｍ以下であり、かつ、最大寸法Ｌｍａｘが１μｍ以上である介在物１２の密度が、金属板１１の表面１１Ｆと対向する平面視において２．０個／ｍｍ^２以下となるように、母材を圧延する。以下、図４から図７を参照して、金属板１１の製造方法をより詳しく説明する。

金属板１１を形成するときには、まず、鋳造工程によって金属板１１の母材を形成する。鋳造工程では、鉄‐ニッケル系合金を準備する。上述したように、鉄‐ニッケル系合金は、３４質量％以上５０質量％以下のニッケルと、鉄とを含む鉄‐ニッケル合金であることが好ましい。鋳造工程では、鉄‐ニッケル合金を溶解し、母材を形成するための型に溶解した合金を流し込んだ後、合金を冷却して母材を形成する。鋳造工程では、溶解した合金を冷却する前に溶解した合金に脱酸剤を添加する。脱酸剤は、母材が形成されるまでの間に合金に含まれる酸素などと反応することによって、反応生成物を形成する。

図４が示すように、母材３１は所定の厚さを有する板形を有し、表面３１Ｆと裏面３１Ｒとを含んでいる。母材の厚さは、例えば１００μｍ以上３００μｍ以下である。母材３１では、脱酸剤から生成された反応生成物の大部分が、表面３１Ｆの近傍、および、裏面３１Ｒの近傍に位置する。そのため、冷却後の母材３１の表面３１Ｆから所定の厚さを有した表層部３１Ｓと、母材３１の裏面３１Ｒから所定の厚さを有した表層部３１Ｓとを母材３１から取り除くことによって、金属板１１の表面に対応する表面を有した母材を形成してもよい。これにより、母材３１に含まれる反応生成物の大部分を取り除くことができるが、反応生成物の一部は、母材３１中に介在物１２として残される。なお、母材３１から表層部３１Ｓを取り除いた場合には、表層部３１Ｓを除去した後における母材３１において互いに対向する面が、表面３１Ｆおよび裏面３１Ｒである。

なお、鋳造工程では、母材３１のうち、表面３１Ｆを含む表層部３１Ｓのみを取り除いてもよいし、裏面３１Ｒを含む表層部３１Ｓのみを取り除いてもよい。また、鋳造工程では、合金の溶解と冷却とを複数回繰り返すとともに、合金を冷却するたびに、母材における表層部の少なくとも一方を取り除く処理を行ってもよい。

図５が示すように、母材３１を圧延する圧延工程を行う。圧延工程では、例えば、一対の圧延ロールＲを含む圧延装置を用いて、母材を圧延方向ＤＲに沿って圧延する。これにより、母材３１の厚さが低減されるとともに、母材３１が圧延方向ＤＲに沿って引き伸ばされる。圧延工程は、熱間圧延および冷間圧延の少なくとも一方を含むことができる。

圧延工程では、母材３１に含まれる介在物１２の少なくとも一部が、介在物１２の周りに位置する鉄‐ニッケル系合金とともに圧延される。そのため、上述したように、複数の介在物１２には、母材３１の表面３１Ｆと対向する平面視において、圧延方向ＤＲと幅方向ＤＷとに等方的に拡がる形状を有した介在物１２だけでなく、圧延方向ＤＲに沿って延びる形状を有した介在物１２が含まれる。圧延方向ＤＲに沿って延びる形状の一例が、楕円状である。

こうした圧延工程によって、金属板３１Ａが形成される。金属板３１Ａは、コアＣに巻き付けられた状態で保管される。圧延工程では、上述したように、母材３１から形成された金属板１１の厚さが１５μｍ以上４０μｍ以下となるように母材３１が圧延される。また、圧延工程では、金属板１１に含まれる介在物１２の最大寸法Ｌｍａｘが１０μｍ以下であり、かつ、最大寸法Ｌｍａｘが１μｍ以上である介在物１２の密度が、２．０個／ｍｍ^２となるように、母材３１が圧延される。

図６が示すように、金属板３１Ａに対する切断工程を行ってもよい。切断工程では、圧延後の金属板３１Ａにおいて、金属板３１Ａの表面３１Ｆと対向する平面視において、金属板３１Ａが有する４つの辺からそれぞれ所定の範囲である周辺部３１Ｐを切り落とす。幅方向ＤＷにおける金属板３１Ａの両端には、母材３１の圧延によって切れ目や欠けを含む欠陥部が形成されていることがある。切断工程によれば、こうした欠陥部を金属板３１Ａから取り除くことにより、欠陥部を起点とした金属板３１Ａの破断を抑えることができる。また、圧延方向ＤＲにおける金属板３１Ａの両端は、金属板３１Ａの両端よりも中央部寄りの部分よりも不均一な厚さを有することがある。切断工程によれば、金属板３１Ａの厚さにおける不均一さを低減することができ、結果として、金属板３１Ａにおける厚さの均一性を高めることができる。なお、切断工程では、幅方向ＤＷにおける金属板３１Ａの両端のみを切断してもよい。また、切断工程後の金属板３１Ａも、圧延工程後の金属板３１Ａと同様、コアＣに巻かれた状態で保管される。

図７が示すように、金属板３１Ａに対する加熱工程を行う。加熱工程は、金属板３１Ａを焼鈍することによって、圧延によって金属板３１Ａ内に蓄積された残留応力を取り除くための工程である。加熱工程では、加熱装置Ｈを用いて金属板３１Ａを加熱する。加熱工程では、圧延方向ＤＲに沿って金属板３１Ａを引っ張りながら金属板３１Ａを加熱する。すなわち、繰り出し用のコアＣに巻かれた金属板３１Ａを、繰り出し用のコアＣと巻き取り用のコアＣとによって圧延方向ＤＲに沿って引っ張りながら搬送し、かつ、金属板３１Ａを搬送する途中で、金属板３１Ａを加熱する。なお、加熱工程は、コアＣに巻き取られた状態の金属板３１Ａに対して行われてもよい。金属板３１Ａを加熱する温度および時間は、金属板３１Ａの厚さや圧延率などに応じて適宜設定することができる。これにより、蒸着マスク２２を形成するための金属板１１を得ることができる。

なお、加熱工程の後に、洗浄工程を行ってもよい。洗浄工程では、金属板１１の表面１１Ｆおよび裏面１１Ｒの各々に付着した汚れなどの不純物を金属板１１から取り除く。また、金属板１１の製造においては、圧延工程、切断工程、および、アニール工程をこの順に複数回繰り返してもよい。

［蒸着マスクの製造方法］
図８から図１６を参照して蒸着マスク２２の製造方法を説明する。図８から図１４では、図示の便宜上、金属板１１に対して１つのマスク孔が形成されるように図示しているが、実際には、複数のマスク孔が金属板１１に対して同時に形成される。

蒸着マスク２２の製造方法は、板形成工程とエッチング工程とを含んでいる。板形成工程は、上述した金属板１１を形成する工程である。エッチング工程は、金属板１１の表面１１Ｆにレジストマスクを形成し、レジストマスクを用いたエッチングによって貫通孔の一例であるマスク孔を形成する工程である。以下、図８から図１６を参照して、蒸着マスク２２の製造方法をより詳しく説明する。

図８が示すように、金属板１１の表面１１Ｆおよび裏面１１Ｒの各々に、レジスト層を位置させる。レジスト層のうち、金属板１１の表面１１Ｆに位置するレジスト層が第１レジスト層４１であり、金属板１１の裏面１１Ｒに位置するレジスト層が第２レジスト層４２である。配置工程において各レジスト層を金属板１１に位置させるときには、感光性のレジスト材料を含む塗液を金属板１１の表面１１Ｆおよび裏面１１Ｒの各々に塗布することによってレジスト層を各面に位置させてもよい。また、感光性のレジスト材料を含むドライフィルムレジストを金属板１１から独立して形成し、金属板１１の表面１１Ｆおよび裏面１１Ｒの各々にドライフィルムレジストを貼り付けることによって、レジスト層を各面に位置させてもよい。各レジスト層が含む感光性のレジスト材料は、ネガ型のレジスト材料であってもよいし、ポジ型のレジスト材料であってもよい。

金属板１１では、介在物１２の最大寸法Ｌｍａｘが１０μｍ以下に抑えられ、かつ、最大寸法Ｌｍａｘが１μｍ以上である介在物１２の密度が、２．０個／ｍｍ^２に抑えられている。そのため、金属板１１の各面に位置する介在物１２によって凹凸が形成されることが抑えられる。それゆえに、配置工程において、各面に配置されるレジスト層としてドライフィルムレジストが用いられたときに、ドライフィルムレジストと金属板１１の各面との間の密着度が低下することが抑えられる。

図９が示すように、各レジスト層に光を照射する露光工程を行う。露光工程では、第１レジスト層４１のうち、金属板１１に接する面とは反対側の面に第１露光マスクＭ１を位置させ、第２レジスト層４２のうち、金属板１１に接する面とは反対側の面に第２露光マスクＭ２を位置させる。各レジスト層がネガ型のレジスト材料を含むとき、各露光マスクは、各レジスト層のなかで金属板１１から取り除く領域への光を遮蔽するように構成されている。これに対して、各レジスト層がポジ型のレジスト材料を含むとき、各露光マスクは、各レジスト層のなかで金属板１１から取り除く領域に向けて光を透過するように構成されている。各露光マスクを介して各レジスト層に光を照射することによって、各レジスト層を露光する。なお、図９では、各レジスト層がネガ型のレジスト材料を含むときに用いられるマスクが例示されている。

金属板１１では、介在物１２の最大寸法Ｌｍａｘが１０μｍ以下に抑えられ、かつ、最大寸法Ｌｍａｘが１μｍ以上である介在物１２の密度が、２．０個／ｍｍ^２に抑えられている。そのため、露光工程において、金属板１１に光が照射されたときに、金属板１１の表面１１Ｆに位置する介在物１２に起因して、意図しない散乱が生じることが抑えられる。それゆえに、散乱光が、各レジスト層のなかで本来は光が照射されるべきない部分に入射することが抑えられ、結果として、露光の精度が低下することが抑えられる。

図１０が示すように、各レジスト層を現像することによって、第１レジスト層４１から第１レジストマスク４１Ｍを形成し、第２レジスト層４２から第２レジストマスク４２Ｍを形成する。これにより、金属板１１の表面１１Ｆに第１レジストマスク４１Ｍを形成し、裏面１１Ｒに第２レジストマスク４２Ｍを形成する。第１レジストマスク４１Ｍは、第１レジストマスク４１Ｍの厚さ方向に沿って第１レジストマスク４１Ｍを貫通する第１孔４１Ｍａを含み、第２レジストマスク４２Ｍは、第２レジストマスク４２Ｍの厚さ方向に沿って第２レジストマスク４２Ｍを貫通する第２孔４２Ｍａを含んでいる。

図１１が示すように、金属板１１の表面１１Ｆに位置する第１レジストマスク４１Ｍを用いて、金属板１１を表面１１Ｆからエッチングする。このとき、金属板１１をエッチングするよりも前に、第２レジストマスク４２Ｍのうち、金属板１１に接する面とは反対側の面に第２保護層４３を位置させる。第２保護層４３は、第２レジストマスク４２Ｍの全体を覆うように形成されることで、第２レジストマスク４２Ｍが有する第２孔４２Ｍａを封止する。第２保護層４３の形成材料には、金属板１１をエッチングするためのエッチング液に対する耐性を有する材料を用いることができる。

金属板１１のエッチング溶液には、酸性のエッチング液を用いることができる。金属板１１をエッチングする方式は、ディップ式でもよいし、スプレー式でもよいし、スピン式でもよい。第１レジストマスク４１Ｍの第１孔４１Ｍａを介して金属板１１の表面１１Ｆにエッチング液が触れることによって、表面１１Ｆの一部が浸食される。これにより、金属板１１に第１凹部１１ｃ１が形成される。

図１２が示すように、金属板１１から第１レジストマスク４１Ｍを取り除くとともに、第２レジストマスク４２Ｍから第２保護層４３を取り除く。また、金属板１１の表面１１Ｆに、第１保護層４４を位置させる。第１保護層４４は、金属板１１における表面１１Ｆの全体を覆うように形成されることで、金属板１１が表面１１Ｆからエッチングされることを防ぐ。第１保護層４４の形成材料には、第２保護層４３と同様、エッチング液に耐性を有する材料を用いることができる。なお、第１レジストマスク４１Ｍを取り除くこと、第２保護層４３を取り除くこと、および、第１保護層４４を形成することは、第１保護層４４が第１レジストマスク４１Ｍを取り除いた後に形成されれば、任意の順番で行うことができる。

図１３が示すように、金属板１１の裏面１１Ｒに位置する第２レジストマスク４２Ｍを用いて、金属板１１を裏面１１Ｒからエッチングする。金属板１１を裏面１１Ｒからエッチングするときには、金属板１１を表面１１Ｆからエッチングするときと同様のエッチング液、および、エッチング方式を用いることができる。第２レジストマスク４２Ｍの第２孔４２Ｍａを介して金属板１１の裏面１１Ｒにエッチング液が触れることによって、裏面１１Ｒの一部が浸食される。これにより、金属板１１に第１凹部１１ｃ１に繋がる第２凹部１１ｃ２が形成される。結果として、第１凹部１１ｃ１と第２凹部１１ｃ２とを含み、金属板１１を貫通する１つのマスク孔が形成される。

金属板１１では、最大寸法Ｌｍａｘが１μｍ以上である第１介在物１２ａの密度が、最大寸法Ｌｍａｘが１μｍ以上である介在物１２の密度に対して５０％以上であることが好ましい。こうした構成によれば、金属板１１の母材３１を構成する元素と、介在物１２を構成する元素とが互いに異なっても、それぞれのエッチング速度が大きく乖離することが抑えられる。それゆえに、金属板１１のなかで孔が形成される部分におけるエッチング速度のばらつきが抑えられ、孔における加工の精度が低下することが抑えられる。

また、金属板１１では、介在物１２の最大寸法Ｌｍａｘが１０μｍ以下に抑えられ、かつ、最大寸法Ｌｍａｘが１μｍ以上である介在物１２の密度が２．０個／ｍｍ^２に抑えられている。そのため、エッチング工程において、介在物１２が金属板１１から脱離する数を抑えることができる。これにより、脱離した介在物１２の体積と同程度の大きさを有した意図しない空隙が金属板１１に形成されることが抑えられる。また、空隙が金属板１１に形成されたとしても、空隙の大きさを介在物１２と同程度の大きさに抑えることができる。結果として、蒸着マスク２２を用いて形成される層における寸法の精度や位置の精度が低下することが抑えられる。

図１４が示すように、金属板１１の表面１１Ｆから第１保護層４４が取り除かれ、金属板１１の裏面１１Ｒから第２レジストマスク４２Ｍが取り除かれる。第１保護層４４を取り除くことと、第２レジストマスク４２Ｍを取り除くこととは、互いに異なるタイミングで行われてもよいし、同時に行われてもよい。例えば、第１保護層４４を取り除くときにアルカリ系の剥離液を用いることによって、第１保護層４４と第２レジストマスク４２Ｍとを金属板１１から同時に取り除くことができる。これにより、複数のマスク孔１１ｃを有した金属板１１を得ることができる。

図１５が示すように、複数のマスク孔１１ｃが形成された金属板１１を切断することによって、１つの金属板１１から複数の蒸着マスク２２を形成する。金属板１１がエッチングされるときには、複数のマスク孔１１ｃを含む領域であって、上述した蒸着マスク２２のマスク領域２２ａに対応する領域が、圧延方向ＤＲに沿って並ぶように、金属板１１に複数のマスク孔１１ｃが形成される。そのため、金属板１１の切断工程では、圧延方向ＤＲに沿って並ぶ複数のマスク領域２２ａと、マスク領域２２ａの周りに位置する周辺領域２２ｂとを含むように金属板１１を切断する。これにより、蒸着マスク２２の長手方向が圧延方向ＤＲと平行な蒸着マスク２２を得ることができる。

図１６は、金属板１１の表面１１Ｆと対向する平面視におけるマスク孔１１ｃの形状の一例を示している。
図１６が示すように、金属板１１の表面１１Ｆと対向する平面視において、各マスク孔１１ｃは、圧延方向ＤＲに沿って延びる長方形状を有している。言い換えれば、各マスク孔１１ｃの長手方向が、圧延方向ＤＲと平行な方向である。複数のマスク孔１１ｃは、圧延方向ＤＲに沿って等間隔で並び、かつ、幅方向ＤＷに沿って等間隔で並んでいる。複数のマスク孔１１ｃは、金属板１１の表面１１Ｆにおいて矩形格子状に並んでいる。

上述したように、金属板１１に含まれる少なくとも一部の介在物１２は、母材３１の圧延によって、圧延方向ＤＲに沿って引き延ばされる。これにより、圧延方向ＤＲに沿って延びる形状を有している。そのため、蒸着マスク２２に形成されたマスク孔１１ｃが圧延方向ＤＲに沿って並ぶ構成であれば、介在物１２が、マスク孔１１ｃが形成される領域に含まれやすくなる。結果として、介在物１２が、マスク孔１１ｃの寸法の精度に影響しにくくなる。

なお、配置工程において金属板１１の表面１１Ｆおよび裏面１１Ｒの各々にレジスト層を位置させているが、第１レジスト層４１の配置と、第１レジストマスク４１Ｍの形成と、金属板１１における表面１１Ｆのエッチングとが完了した後に、金属板１１の裏面１１Ｒに第２レジスト層４２を配置してもよい。そして、これに続いて、第２レジストマスク４２Ｍの形成と、金属板１１における裏面１１Ｒのエッチングとが行われればよい。

また、金属板１１が有するマスク孔１１ｃは、金属板１１を表面１１Ｆからエッチングすることのみによって形成されてもよい。この場合には、金属板１１の裏面１１Ｒに第２レジストマスク４２Ｍを形成する工程と、金属板１１を裏面１１Ｒからエッチングする工程とを省くことができる。なお、金属板１１を表面１１Ｆからエッチングするときには、金属板１１の裏面１１Ｒに、裏面１１Ｒのエッチングを防ぐ保護層を形成することが必要である。

［表示装置の製造方法］
図１７を参照して、表示装置の製造方法を説明する。
表示装置の製造方法は、板形成工程と、マスク形成工程と、蒸着工程とを含んでいる。板形成工程は、上述した金属板１１を形成する工程である。マスク形成工程は、上述した蒸着マスク２２を形成する工程である。蒸着工程は、蒸着マスク２２を用いた蒸着によって蒸着対象に複数の層を形成する工程である。以下、図１７を用いて、蒸着工程に用いられる蒸着装置の一例とともに、蒸着工程について説明する。

図１７が示すように、蒸着装置５０は、蒸着マスク２２を含むマスク装置２０と、蒸着対象Ｓとを収容する収容槽５１を備えている。収容槽５１は、蒸着対象Ｓとマスク装置２０とを収容槽５１内における所定の位置に保持するように構成されている。収容槽５１内には、蒸着材料Ｍｖｄを保持する保持部５２と、蒸着材料Ｍｖｄを加熱する加熱部５３とが位置している。保持部５２に保持される蒸着材料Ｍｖｄは、例えば有機物である。収容槽５１は、蒸着対象Ｓとマスク装置２０とを、蒸着対象Ｓと保持部５２との間にマスク装置２０が位置し、かつ、マスク装置２０と保持部５２とが対向するように、収容槽５１内に位置させる。マスク装置２０は、蒸着マスク２２のマスク領域２２ａが蒸着対象Ｓに密着した状態で、収容槽５１内に配置される。

蒸着工程では、蒸着材料Ｍｖｄが加熱部５３によって加熱されることにより、蒸着材料Ｍｖｄが気化または昇華する。気化または昇華した蒸着材料Ｍｖｄは、蒸着マスク２２のマスク領域２２ａに位置するマスク孔１１ｃを通過して蒸着対象Ｓに付着する。これにより、蒸着マスク２２が有するマスク孔１１ｃの形状および位置に対応した形状を有する有機層が、蒸着対象Ｓに形成される。

金属板１１では、介在物１２の最大寸法Ｌｍａｘが１０μｍ以下に抑えられ、かつ、最大寸法Ｌｍａｘが１μｍ以上である介在物１２の密度が、２．０個／ｍｍ^２以下に抑えられている。そのため、金属板１１を用いて形成された蒸着マスク２２のなかで、蒸着対象Ｓに接する面に、介在物１２に起因する凹凸が形成されることが抑えられる。それゆえに、蒸着マスク２２と蒸着対象Ｓとの密着度が低下することが抑えられ、蒸着マスク２２と蒸着対象Ｓとの間に隙間が形成されることが抑えられる。結果として、蒸着マスク２２と蒸着対象Ｓとの間の隙間に蒸着材料Ｍｖｄが侵入することが抑えられ、有機層の寸法における精度が高められる。

［実施例］
［金属板の製造］
３６質量％のニッケルを含む鉄‐ニッケル合金を準備し、鋳造工程によって鉄‐ニッケル合金製の母材を形成した。鋳造工程では、溶融した状態の鉄‐ニッケル合金に脱酸剤を加えた後、脱酸剤から生じた介在物の一部を取り除きながら、２００μｍの厚さを有する母材を得た。

次いで、圧延工程において、熱間圧延および冷間圧延をこの順で行った。なお、冷間圧延では、圧延油を用いて母材を冷却しながら母材の圧延を行った。これにより、圧延後の金属板を得た。そして、加熱工程において金属板を加熱した。このとき、金属板を加熱する時間を６０秒に設定し、金属板の温度を５００℃に設定した。最後に、金属板における幅方向の両端を、同じ長さだけ切り落とした後、洗浄工程において、金属板の表面および裏面を洗浄することによって、厚さが３０μｍであり、幅が約６００ｍｍである蒸着マスク用基材としての金属板を得た。

上述した鋳造工程において、溶融した鉄‐ニッケル合金に加える脱酸剤の量と組成との少なくとも一方を変えることによって、実施例１から実施例４の各々の金属板と、比較例１および比較例２の金属板とを得た。

[介在物の解析]
実施例１から実施例４、比較例１および比較例２の各々の金属板において、金属板の表面に位置する介在物の測定を行った。各金属板の表面を走査型電子顕微鏡（ＪＳＭ−７００１Ｆ、日本電子（株）製）を用いて撮像し、１ｍｍ^２の領域であって、互いに異なる領域である１００個の領域に対応するＳＥＭ画像において、最大寸法が１μｍ以上である介在物の個数を目視にて計数した。また、各介在物を楕円近似することによって、介在物における長軸の長さ、短軸の長さ、および、平均寸法を算出した。なお、介在物における長軸の長さが、介在物の最大寸法である。さらに、ＳＥＭ画像に基づいて、各介在物の面積を算出した。

エネルギー分散型Ｘ線分光法（ＥＤＸ）を用いて各元素の組成を測定した。測定には、走査型電子顕微鏡（同上）に搭載されたエネルギー分散型Ｘ線分析装置（ＩＮＣＡ ＰｅｎｔａＰＥＴ×３、オックスフォード・インストゥルメンツ社製）を用いた。なお、以下では、介在物の分析の結果において、各元素の割合は、ＦｅとＮｉとを除く元素における割合である。

［測定結果］
表１から表３を参照して、介在物の測定結果を説明する。
実施例１から実施例４の各々の金属板、および、比較例１および比較例２の各々の金属板について、介在物の密度、平均寸法の平均値、および、最大寸法の最大値を算出した。各金属板における介在物の密度、平均寸法の平均値、および、最大寸法の最大値は、下記の表１に示す通りであった。

表１が示すように、実施例１の金属板において、介在物の密度が１．７個／ｍｍ^２であり、平均寸法の平均値が２．４μｍであり、最大寸法の最大値が９．３μｍであることが認められた。実施例２の金属板において、介在物の密度が１．６個／ｍｍ^２であり、平均寸法の平均値が２．１μｍであり、最大寸法の最大値が８．９μｍであることが認められた。実施例３の金属板において、介在物の密度が１．４個／ｍｍ^２であり、平均寸法の平均値が１．９μｍであり、最大寸法の最大値が９．５μｍであることが認められた。実施例４の金属板において、介在物の密度が１．０個／ｍｍ^２であり、平均寸法の平均値が２．４μｍであり、最大寸法の最大値が８．１μｍであることが認められた。比較例１の金属板において、介在物の密度が２５．７個／ｍｍ^２であり、平均寸法の平均値が２．３μｍであり、最大寸法の最大値が１５．２μｍであることが認められた。比較例２の金属板において、介在物の密度が１９．３個／ｍｍ^２であり、平均寸法の平均値が４．０μｍであり、最大寸法の最大値が１７．９μｍであることが認められた。

このように、実施例１から実施例４の各々における金属板では、最大寸法の最大値が１０μｍ以下であること、すなわち、各介在物の最大寸法が１０μｍ以下であることが認められた。また、実施例１から実施例４の各々における金属板では、最大寸法が１μｍ以上１０μｍ以下である介在物の密度が２．０個／ｍｍ^２以下であることが認められた。これに対して、比較例１および比較例２の各々における金属板では、最大寸法の最大値が１０μｍよりも大きいこと、また、比較例１および比較例２の両方の金属板において、介在物の密度が２．０個／ｍｍ^２よりも大幅に大きいことが認められた。

各金属板において、各介在物を構成する元素の総和を算出したところ、全ての介在物を構成する元素の総量において、各元素が表２に記載の割合で含まれることが認められた。なお、表２には、介在物に含まれる主たる元素のみが示されている。

表２が示すように、実施例１の金属板において、Ａｌが６質量％、Ｍｇが３２質量％、Ｍｎが１７質量％それぞれ含まれることが認められた。実施例２の金属板において、Ａｌが１１質量％、Ｍｇが３１質量％、Ｍｎが１１質量％それぞれ含まれることが認められた。実施例３の金属板において、Ａｌが４質量％、Ｍｇが４２質量％、Ｍｎが１４質量％それぞれ含まれていることが認められた。実施例４の金属板において、Ａｌが１０質量％、Ｍｇが１９質量％、Ｍｎが１４質量％それぞれ含まれていることが認められた。

比較例１の金属板において、Ａｌが３０質量％、Ｍｇが１９質量％、Ｍｎが２０質量％それぞれ含まれていることが認められた。比較例２の金属板において、Ａｌが１９質量％、Ｍｇが８質量％、Ｍｎが１８質量％それぞれ含まれていることが認められた。

このように、実施例１から実施例４の金属板の各々では、全ての介在物を構成する元素の総量において、Ｍｇの割合がＡｌの割合よりも大きいことが認められた。また、Ｍｇの割合とＡｌの割合との比が、実施例１ではおよそ５：１であり、実施例２ではおよそ３：１であり、実施例３ではおよそ１０：１であり、実施例４ではおよそ２：１であることが認められた。これに対して、比較例１および比較例２の金属板の各々では、全ての介在物を構成する元素の総量において、Ａｌの割合がＭｇの割合よりも大きいことが認められた。また、Ｍｇの割合とＡｌの割合との比が、比較例１ではおよそ２：３であり、比較例２では１：２であることが認められた。

各介在物を構成する元素の組成に基づいて各金属板に含まれる介在物を分類し、分類Ａおよび分類Ｂに属する介在物において、介在物の密度、平均寸法の平均値（μｍ）、最大寸法の最大値（μｍ）、および、面積比（％）を算出した。なお、面積比を算出する際には、１μｍ以上の最大寸法を有した各介在物の面積の総和である第１の値と、各分類に属する各介在物の面積の総和である第２の値とを算出した。そして、第１の値に対する第２の値の比を面積比（％）として算出した。

各金属板における解析の結果は、表３に記載の通りであった。

表３における介在物Ａおよび介在物Ｂの組成は、それぞれ以下の通りであった。介在物Ａは、Ｍｇを主成分とする介在物、すなわちＭｇを５０質量％以上含む介在物であった。介在物Ａは、ＡｌおよびＭｎの少なくとも一方を含み、Ａｌは１０質量％以下であった。介在物Ｂは、Ａｌを主成分とする介在物、すなわちＡｌを５０質量％以上含む介在物であった。介在物Ｂは、さらにＭｇを２０質量％以上４０質量％以下の範囲で含み、介在物Ｂの一部はＭｎを含んでいた。すなわち、介在物Ａが第１介在物の一例であり、介在物Ｂが第２介在物の一例である。

実施例１において、介在物Ａの密度が１．４３個／ｍｍ^２であり、介在物Ｂの密度が０．１０個／ｍｍ^２であることが認められた。実施例２において、介在物Ａの密度が１．２３個／ｍｍ^２であり、介在物Ｂの密度が０．１７個／ｍｍ^２であることが認められた。実施例３において、介在物Ａの密度が１．２３個／ｍｍ^２であり、介在物Ｂの密度が０．０３個／ｍｍ^２であることが認められた。実施例４において、介在物Ａの密度が０．６７個／ｍｍ^２である一方で、介在物Ｂが認められなかった。比較例１において、介在物Ａの密度が２．５７個／ｍｍ^２であり、介在物Ｂの密度が１７．６３個／ｍｍ^２であることが認められた。比較例２において、介在物Ａの密度が０．４０個／ｍｍ^２であり、介在物Ｂの密度が１６．５７個／ｍｍ^２であることが認められた。

このように、全ての実施例において、全介在物の密度に対する介在物Ａの密度の比が、５０％以上であることが認められた。これに対して、全ての比較例において、全介在物の密度に対する介在物Ａの密度の比が、５０％未満であることが認められた。また、全ての比較例では、全介在物の密度に対する介在物Ｂの密度の比が、５０％以上であることが認められた。

また、全ての介在物が占める面積に対して介在物Ａが占める面積の比が、実施例１では６９％であり、実施例２では４８％であり、実施例３では９１％であり、実施例４では７４％であることが認められた。このように、実施例１から実施例４の各々の金属板では、単位領域において全ての介在物が占める面積に対して介在物Ａが占める面積の比が、４５％以上であることが認められた。これに対して、全ての介在物が占める面積に対して介在物Ａが占める面積の比が、比較例１では１４％であり、比較例２では１％であることが認められた。すなわち、比較例１および比較例２の各々の金属板では、全ての介在物が占める面積に対して第１介在物が占める面積の比が４５％未満であることが認められた。

また、単位領域において全ての介在物が占める面積に対する介在物Ｂが占める面積の比が、実施例１では２１％であり、実施例２では８％であり、実施例３では１％であることが認められた。このように、全ての実施例において、全ての介在物が占める面積に対する介在物Ｂが占める面積の比が、２５％以下であることが認められた。これに対して、単位領域において全ての介在物が占める面積に対する介在物Ｂが占める面積の比が、比較例１では６５％であり、比較例２では９３％であることが認められた。このように、全ての比較例において、全ての介在物が占める面積に対する介在物Ｂが占める面積の比が、２５％を超えることが認められた。

［評価］
実施例１から実施例４、比較例１、および、比較例２の各々の金属板を用いて、上述した配置工程、露光工程、現像工程、および、エッチング工程を経て、複数のマスク孔が形成された蒸着マスクを製造した。配置工程では、ネガ型のレジスト材料を含むドライフィルムレジストを金属板に貼り付けることでレジスト層を形成した。マスク孔の設計寸法において、金属板の表面と対向する平面視での圧延方向に沿う長さを４０μｍとし、幅方向に沿う長さを４０μｍとした。

配置工程、露光工程、現像工程、および、エッチング工程の各々が終了したときにおける各実施例の金属板および各比較例の金属板の状態を評価した。配置工程、露光工程、および、現像工程の各々が終了したときには、金属板とドライフィルムレジストとの間で剥離が生じたか否かを目視により評価した。エッチング工程が終了したときには、金属板の表面を走査型電子顕微鏡（同上）によりそれぞれ撮影し、ＳＥＭ画像を生成した。走査型電子顕微鏡における倍率を１００００倍に設定し、加速電圧を１０．０ｋＶに設定し、作動距離を９．７ｍｍに設定した。ＳＥＭ画像を用いてマスク孔における寸法の精度を評価した。

配置工程、露光工程、および、現像工程のいずれが終了したときでも、各実施例の金属板とドライフィルムレジストとの間には剥離が認められず、金属板とドライフィルムレジストとが密着していることが認められた。これに対して、各比較例の金属板とドライフィルムレジストとの間の一部には剥離が生じていることが認められ、また、金属板においてドライフィルムレジストの剥離が生じた部分には、介在物が位置していることが認められた。各実施例の金属板では、金属板の表面に介在物に起因する凹凸が形成されにくいため、ドライフィルムレジストと金属板との間における密着の度合いが高められたと考えられる。

また、各実施例の金属板では、設計寸法どおりに複数のマスク孔が形成されていることが認められた。これに対して、各比較例の金属板では、一部のマスク孔が設計寸法どおりに形成されていないことが認められ、設計寸法どおりに形成されていないマスク孔の近傍には介在物が位置することが認められた。各実施例の金属板では、露光工程において、介在物による照射光の散乱が抑えられることによって、露光の精度が高められ、かつ、エッチング工程において、鉄‐ニッケル合金と介在物との間において、エッチング速度の乖離が緩和されるため、マスク孔における形状の精度が高められたと考えられる。

実施例１から実施例４、比較例１、および、比較例２の各々の金属板によって製造した蒸着マスクを用いて、蒸着によって有機層をガラス基板に形成した。このとき、蒸着マスクをガラス基板に密着させた。蒸着後のガラス基板における表面を走査型電子顕微鏡（同上）により撮影し、ＳＥＭ画像を生成した。走査型電子顕微鏡における撮像条件を上述と同じ条件に設定した。各実施例の蒸着マスクを用いた蒸着では、複数の有機層が設計寸法どおりに蒸着されていることが認められた。一方で、各比較例の蒸着マスクを用いた蒸着では、一部の有機層が設計寸法どおりに蒸着されていないことが認められた。各実施例の蒸着マスクによれば、蒸着マスクの表面に位置する介在物によって凹凸が形成されることが抑えられ、これによって、ガラス基板と蒸着マスクの間に隙間が生じることが抑えられたため、有機層における形状の精度が高められたと考えられる。

以上説明したように、蒸着マスク用基材、蒸着マスク用基材の製造方法、蒸着マスクの製造方法、および、表示装置の製造方法の一実施形態によれば、以下に列挙する効果を得ることができる。

（１）介在物の密度がより高い構成や、最大寸法Ｌｍａｘがより大きい構成と比べて、金属板１１がエッチングされたときに、金属板１１のなかで孔が形成される領域に介在物１２が位置する確率を低くすることができる。それゆえに、蒸着マスクが備える孔における寸法の精度を高めることができ、結果として、蒸着マスクを用いて蒸着対象に形成された層における寸法の精度を高めることができる。

（２）介在物１２の密度における５０％以上がマグネシウムを主成分とする第１介在物１２ａであるため、金属板１１のなかで孔が形成される領域に介在物１２が位置したとしても、その介在物１２が第１介在物である可能性が高められる。介在物１２が第１介在物であれば、アルミニウムをマグネシウムよりも多く含むため、孔における寸法の精度を高めることができる。

（３）アルミニウムの割合がマグネシウムの割合よりも大きい構成と比べて、金属板１１がエッチングされるときに、介在物１２を構成する原子の総和において、エッチング液に溶解する割合を大きくすることができる。それゆえに、金属板１１中に介在物１２が含まれることによって、金属板１１のエッチングが阻害されることが抑えられ、結果として、金属板１１に形成される孔における寸法の精度が低下することが抑えられる。

（４）第１面積比が４５％上であるため、第１面積比がより小さい構成と比べて、金属板１１の表面１１Ｆに含まれる全ての介在物１２のなかで、金属板１１のエッチングにおいて、エッチング液に溶解する部分の面積を拡げることができる。それゆえに、金属板１１の表面１１Ｆにおいて、金属板１１のエッチングが介在物１２によって阻害されることが抑えられる。結果として、孔の開口における寸法の精度が低下することが抑えられる。

（５）第２面積比が２５％以下であるため、第２面積比がより大きい構成と比べて、金属板１１の表面１１Ｆに含まれる全ての介在物１２のなかで、金属板１１のエッチングにおいて、エッチング液に溶解しない部分の面積を縮めることができる。それゆえに、金属板１１の表面１１Ｆにおいて、金属板１１のエッチングが介在物１２によって阻害されることが抑えられ、孔の開口における寸法の精度が低下することが抑えられる。

１０…蒸着マスク用基材、１１，３１Ａ…金属板、１１ｃ…マスク孔、１１ｃ１…第１凹部、１１ｃ２…第２凹部、１１Ｆ，３１Ｆ…表面、１１Ｆ１…単位領域、１１Ｒ，３１Ｒ…裏面、１２…介在物、１２ａ…第１介在物、１２ｂ…第２介在物、２０…マスク装置、２１…メインフレーム、２１Ｈ…メインフレーム孔、２２…蒸着マスク、２２ａ…マスク領域、２２ｂ…周辺領域、３１…母材、３１Ｐ…周辺部、３１Ｓ…表層部、４１…第１レジスト層、４１Ｍ…第１レジストマスク、４１Ｍａ…第１孔、４２…第２レジスト層、４２Ｍ…第２レジストマスク、４２Ｍａ…第２孔、４３…第２保護層、４４…第１保護層、５０…蒸着装置、５１…収容槽、５２…保持部、５３…加熱部、Ｃ…コア、Ｈ…加熱装置、Ｍ１…第１露光マスク、Ｍ２…第２露光マスク、Ｍｖｄ…蒸着材料、Ｒ…圧延ロール、Ｓ…蒸着対象。

Claims (8)

1. 鉄‐ニッケル系合金製の金属板のエッチングによって複数の貫通孔を有した蒸着マスクを製造するために用いられる前記金属板を備える蒸着マスク用基材であって、
   前記金属板は、前記金属板の表面および前記金属板の内部に介在物を含み、
   前記金属板の厚さは、１５μｍ以上４０μｍ以下であり、
   前記表面と対向する平面視において、前記介在物の最大寸法は、１０μｍ以下であり、
   前記平面視において前記最大寸法が１μｍ以上である前記介在物の密度は、２．０個／ｍｍ^２以下である
   蒸着マスク用基材。
2. 複数の前記介在物のなかで、マグネシウムが主成分である前記介在物が第１介在物であり、
   前記最大寸法が１μｍ以上である前記第１介在物の密度は、前記介在物の密度に対して５０％以上である
   請求項１に記載の蒸着マスク用基材。
3. 前記最大寸法が１μｍ以上である全ての前記介在物における原子の総質量において、マグネシウムの割合がアルミニウムの割合よりも大きい
   請求項２に記載の蒸着マスク用基材。
4. 単位領域において、前記最大寸法が１μｍ以上である前記第１介在物における前記平面視での総面積が、前記最大寸法が１μｍ以上である全ての前記介在物における前記平面視での総面積の４５％以上である
   請求項２または３に記載の蒸着マスク用基材。
5. 複数の前記介在物のなかで、アルミニウムが主成分である前記介在物が第２介在物であり、
   単位領域において、前記最大寸法が１μｍ以上である前記第２介在物における前記平面視での総面積が、前記最大寸法が１μｍ以上である全ての前記介在物における前記平面視での総面積の２５％以下である
   請求項２から４のいずれか一項に記載の蒸着マスク用基材。
6. 鉄‐ニッケル系合金製の金属板のエッチングによって複数の貫通孔を有した蒸着マスクを製造するために用いられる前記金属板を備えた蒸着マスク用基材の製造方法であって、
   介在物を含む鉄‐ニッケル系合金製の母材を圧延して、前記金属板の表面および前記金属板の内部に前記介在物を含む前記金属板を形成する圧延工程と、
   前記圧延工程によって形成された前記金属板を焼鈍する加熱工程とを含み、
   前記圧延工程は、
   前記金属板の厚さが１５μｍ以上４０μｍ以下であり、前記表面と対向する平面視において、前記介在物の最大寸法が１０μｍ以下であり、かつ、前記平面視において前記最大寸法が１μｍ以上である前記介在物の密度が、２．０個／ｍｍ^２以下となるように、前記母材を圧延する
   蒸着マスク用基材の製造方法。
7. 鉄‐ニッケル系合金製の金属板のエッチングによって複数の貫通孔を有した蒸着マスクを製造する蒸着マスクの製造方法であって、
   介在物を含む鉄‐ニッケル系合金製の母材の圧延によって、前記金属板の表面および前記金属板の内部に前記介在物を含む前記金属板を形成する板形成工程と、
   前記金属板の前記表面にレジストマスクを形成し、前記レジストマスクを用いたエッチングによって前記貫通孔を形成するエッチング工程と、を含み、
   前記板形成工程は、
   前記金属板の厚さが、１５μｍ以上４０μｍ以下であり、
   前記表面と対向する平面視において、前記介在物の最大寸法が、１０μｍ以下であり、
   前記平面視において前記最大寸法が１μｍ以上である前記介在物の密度が、２．０個／ｍｍ^２以下となる金属板を形成する
   蒸着マスクの製造方法。
8. 鉄‐ニッケル系合金製の金属板のエッチングによって製造された蒸着マスクであって、複数の貫通孔を有した前記蒸着マスクを用いて形成される複数の層を備える表示装置の製造方法であって、
   介在物を含む鉄‐ニッケル系合金製の母材の圧延によって、前記金属板の表面および前記金属板の内部に前記介在物を含む前記金属板を形成する板形成工程と、
   前記金属板の前記表面にレジストマスクを形成し、前記レジストマスクを用いたエッチングによって前記貫通孔を形成することによって前記蒸着マスクを形成するマスク形成工程と、
   前記蒸着マスクを用いた蒸着によって蒸着対象に複数の前記層を形成する蒸着工程と、を含み、
   前記板形成工程は、
   前記金属板の厚さが、１５μｍ以上４０μｍ以下であり、
   前記表面と対向する平面視において、前記介在物の最大寸法が、１０μｍ以下であり、
   前記平面視における前記最大寸法が１μｍ以上である前記介在物の密度が、２．０個／ｍｍ^２以下である金属板を形成する
   表示装置の製造方法。
   

Images