KR102418817B1 - 증착 마스크, 증착 마스크 준비체, 증착 마스크의 제조 방법 및 유기 반도체 소자의 제조 방법 - Google Patents

증착 마스크, 증착 마스크 준비체, 증착 마스크의 제조 방법 및 유기 반도체 소자의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 대형화된 경우에도 고정밀화와 경량화의 양쪽을 만족할 수 있고, 또한, 강도를 유지하면서도, 고정밀의 증착 패턴의 형성이 가능한 증착 마스크, 및 이 증착 마스크를 간편하게 제조할 수 있는 증착 마스크의 제조 방법이나 증착 마스크 준비체, 나아가 고정밀의 유기 반도체 소자를 제조할 수 있는 유기 반도체 소자의 제조 방법을 제공한다. 복수의 슬릿(15)이 형성된 금속 마스크(10)와, 수지 마스크(20)가 적층되고, 수지 마스크(20)에는, 복수 화면을 구성하기 위하여 필요한 개구부(25)가 형성되고, 개구부(25)는 증착 제작하는 패턴에 대응하고 있으며, 각 슬릿(15)이 적어도 1 화면 전체와 겹치는 위치에 형성되어 있다.

Description

증착 마스크, 증착 마스크 준비체, 증착 마스크의 제조 방법 및 유기 반도체 소자의 제조 방법{VAPOR DEPOSITION MASK, VAPOR DEPOSITION MASK PRECURSOR, VAPOR DEPOSITION MASK MANUFACTURING METHOD, AND ORGANIC SEMICONDUCTOR ELEMENT MANUFACTURING METHOD}
본 발명은, 증착 마스크, 증착 마스크 준비체, 증착 마스크의 제조 방법 및 유기 반도체 소자의 제조 방법에 관한 것이다.
종래, 유기 EL 소자의 제조에 있어서, 유기 EL 소자의 유기층 또는 캐소드 전극의 형성에는, 예를 들어 증착해야 할 영역에 다수의 미세한 슬릿을 미소 간격으로 평행하게 배열하여 이루어지는 금속으로 구성되는 증착 마스크가 사용되고 있었다. 이 증착 마스크를 사용하는 경우, 증착해야 할 기판 표면에 증착 마스크를 적재하고, 이면으로부터 자석을 사용하여 보유 지지시키고 있지만, 슬릿의 강성이 매우 작은 점에서, 증착 마스크를 기판 표면에 보유 지지할 때 슬릿에 변형이 발생하기 쉽고, 고정밀화 또는 슬릿 길이가 길어지는 제품의 대형화의 장해가 되고 있었다.
슬릿의 변형을 방지하기 위한 증착 마스크에 대해서는, 다양한 검토가 이루어져 있고, 예를 들어 특허문헌 1에는, 복수의 개구부를 구비한 제1 금속 마스크를 겸하는 베이스 플레이트와, 상기 개구부를 덮는 영역에 다수의 미세한 슬릿을 구비한 제2 금속 마스크와, 제2 금속 마스크를 슬릿의 길이 방향으로 인장한 상태에서 베이스 플레이트 위에 위치시키는 마스크 인장 보유 지지 수단을 구비한 증착 마스크가 제안되어 있다. 즉, 2종의 금속 마스크를 조합한 증착 마스크가 제안되어 있다. 이 증착 마스크에 의하면, 슬릿에 변형을 발생시키는 일 없이 슬릿 정밀도를 확보할 수 있다고 되어 있다.
그런데 최근 들어, 유기 EL 소자를 사용한 제품의 대형화 또는 기판 사이즈의 대형화에 수반하여, 증착 마스크에 대해서도 대형화의 요청이 점점 높아지고 있으며, 금속으로 구성되는 증착 마스크의 제조에 사용되는 금속판도 대형화되고 있다. 그러나, 현재의 금속 가공 기술로는, 대형의 금속판에 슬릿을 고정밀도로 형성하는 것은 곤란하고, 가령 상기 특허문헌 1에 제안되어 있는 방법 등에 의해 슬릿부의 변형을 방지할 수 있었다고 해도, 슬릿의 고정밀화에 대한 대응은 할 수 없다. 또한, 금속만을 포함하는 증착 마스크로 했을 경우에는, 대형화에 수반해 그 질량도 증대되고, 프레임을 포함한 총 질량도 증대되는 점에서 취급에 지장을 초래하게 된다.
상기에서 제안되어 있는 증착 마스크에 있어서, 증착 마스크의 경량화를 도모하기 위해서는, 금속으로 구성되는 증착 마스크의 두께를 얇게 하는 것이 필요해진다. 그러나, 금속으로 구성되는 증착 마스크의 두께를 얇게 해 나간 경우에는, 그만큼 증착 마스크의 강도가 저하되어 가서, 증착 마스크에 변형이 발생하는 경우나, 핸들링이 곤란해진다는 등의 새로운 문제가 발생하게 된다.
일본 특허 공개 제2003-332057호 공보
본 발명은 이러한 상황을 감안하여 이루어진 것이며, 대형화된 경우에도 고정밀화와 경량화의 양쪽을 만족할 수 있고, 또한, 강도를 유지하면서도, 고정밀의 증착 패턴의 형성이 가능한 증착 마스크를 제공하는 것 및, 이 증착 마스크를 간편하게 제조할 수 있는 증착 마스크의 제조 방법이나 증착 마스크 준비체를 제공하는 것, 나아가, 유기 반도체 소자를 고정밀도로 제조할 수 있는 유기 반도체 소자의 제조 방법을 제공하는 것을 주된 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명은, 복수 화면분의 증착 패턴을 동시에 형성하기 위한 증착 마스크이며, 복수의 슬릿이 형성된 금속 마스크와, 수지 마스크가 적층되고, 상기 수지 마스크에는, 복수 화면을 구성하기 위하여 필요한 개구부가 형성되고, 상기 개구부는, 증착 제작하는 패턴에 대응하고 있으며, 각 상기 슬릿이, 적어도 1 화면 전체와 겹치는 위치에 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명은, 증착 마스크이며, 하나의 관통 구멍이 형성된 금속 마스크와, 증착 제작하는 패턴에 대응된 개구부가 복수 형성된 수지 마스크가 적층되고, 상기 복수의 개구부 전부가 상기 하나의 관통 구멍과 겹치는 위치에 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명은, 복수의 슬릿이 형성된 금속 마스크와 수지 마스크가 적층되고, 상기 수지 마스크에는 복수 화면을 구성하기 위하여 필요한 개구부가 형성되고, 상기 개구부는 증착 제작하는 패턴에 대응하고 있으며, 각 상기 슬릿이, 적어도 1 화면 전체와 겹치는 위치에 형성되어 있는 증착 마스크를 얻기 위한 증착 마스크 준비체에 있어서, 수지판의 한쪽 면 위에 슬릿이 형성된 금속 마스크가 적층되어 이루어지고, 각 상기 슬릿은, 상기 수지판에 최종적으로 형성되는 1 화면을 구성하는 개구부 전체와 겹치는 위치에 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명은, 하나의 관통 구멍이 형성된 금속 마스크와, 증착 제작하는 패턴에 대응된 개구부가 복수 형성된 수지 마스크가 적층되고, 상기 복수의 개구부 전부가, 상기 하나의 관통 구멍과 겹치는 위치에 형성되어 있는 증착 마스크를 얻기 위한 증착 마스크 준비체에 있어서, 수지판의 한쪽 면 위에 슬릿이 형성된 금속 마스크가 적층되어 이루어지고, 각 상기 하나의 관통 구멍은, 상기 수지판에 최종적으로 형성되는 개구부 전체와 겹치는 위치에 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명은, 증착 마스크의 제조 방법이며, 복수의 슬릿이 형성된 금속 마스크와, 수지판이 적층된 수지판이 딸린 금속 마스크를 준비하는 공정과, 상기 금속 마스크측으로부터 레이저를 조사하여, 상기 수지판에 복수 화면을 구성하기 위하여 필요한 개구부를 형성하는 수지 마스크 형성 공정을 구비하고, 상기 금속 마스크로서, 상기 복수 화면 중 적어도 1 화면 전체와 겹치는 위치에 슬릿이 형성된 금속 마스크가 사용되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명은, 증착 마스크의 제조 방법이며, 하나의 관통 구멍이 형성된 금속 마스크와, 수지판이 적층된 수지판이 딸린 금속 마스크를 준비하는 공정과, 상기 금속 마스크측으로부터 레이저를 조사하여, 상기 수지판의 상기 하나의 관통 구멍과 겹치는 위치에 복수의 개구부를 형성하는 수지 마스크 형성 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제조 방법에 있어서, 프레임 위에 상기 수지판이 딸린 금속 마스크를 고정한 후, 상기 수지 마스크 형성 공정을 행해도 된다.
또한, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명은, 유기 반도체 소자의 제조 방법이며, 프레임에 증착 마스크가 고정된 프레임이 딸린 증착 마스크를 사용하여 증착 대상물에 증착 패턴을 형성하는 공정을 포함하고, 상기 증착 패턴을 형성하는 공정에 있어서, 상기 프레임에 고정되는 상기 증착 마스크가, 복수의 슬릿이 형성된 금속 마스크와, 수지 마스크가 적층되고, 상기 수지 마스크에는, 복수 화면을 구성하기 위하여 필요한 개구부가 형성되고, 각 상기 슬릿이, 적어도 1 화면 전체와 겹치는 위치에 형성되어 있는 증착 마스크인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명은, 유기 반도체 소자의 제조 방법이며, 프레임에 증착 마스크가 고정된 프레임이 딸린 증착 마스크를 사용하여 증착 대상물에 증착 패턴을 형성하는 공정을 포함하고, 상기 증착 패턴을 형성하는 공정에 있어서, 상기 프레임에 고정되는 상기 증착 마스크가, 하나의 관통 구멍이 형성된 금속 마스크와, 증착 제작하는 패턴에 대응된 개구부가 복수 형성된 수지 마스크가 적층되고, 상기 복수의 개구부 전부가, 상기 하나의 관통 구멍과 겹치는 위치에 형성되어 있는 증착 마스크인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 증착 마스크에 의하면, 대형화된 경우에도 고정밀화와 경량화의 양쪽을 만족할 수 있고, 또한, 증착 마스크 전체의 강도를 유지하면서도, 고정밀의 증착 패턴의 형성이 가능하게 된다. 또한, 본 발명의 증착 마스크 준비체나, 증착 마스크의 제조 방법에 의하면, 상기 특징의 증착 마스크를 간편하게 제조할 수 있다. 또한, 본 발명의 유기 반도체 소자의 제조 방법에 의하면, 유기 반도체 소자를 고정밀도로 제조할 수 있다.
도 1은 실시 형태 (A)의 증착 마스크를 금속 마스크측에서 본 정면도이다.
도 2는 도 1에 도시하는 증착 마스크의 부분 확대 단면도이다.
도 3은 실시 형태 (A)의 증착 마스크를 금속 마스크측에서 본 정면도이다.
도 4는 실시 형태 (A)의 증착 마스크를 금속 마스크측에서 본 정면도이다.
도 5는 실시 형태 (A)의 증착 마스크를 금속 마스크측에서 본 정면도이다.
도 6은 실시 형태 (A)의 증착 마스크의 부분 확대 단면도이다.
도 7은 실시 형태 (A)의 증착 마스크를 수지 마스크측에서 본 정면도이다.
도 8은 셰도우와, 금속 마스크 두께와의 관계를 도시하는 개략 단면도이다.
도 9는 실시 형태 (A)의 증착 마스크를 금속 마스크측에서 본 정면도이다.
도 10은 실시 형태 (A)의 증착 마스크의 제조 방법의 예를 설명하기 위한 공 정도이다. 또한 도 10의 (a) 내지 도 10의 (c)는 모두 단면도이다.
도 11은 실시 형태 (B)의 증착 마스크를 금속 마스크측에서 본 정면도이다.
도 12는 도 11에 도시하는 증착 마스크의 부분 확대 단면도이다.
도 13은 실시 형태 (B)의 증착 마스크를 금속 마스크측에서 본 정면도이다.
도 14는 도 13에 도시하는 증착 마스크의 부분 확대 단면도이다.
도 15는 실시 형태 (B)의 증착 마스크를 금속 마스크측에서 본 정면도이다.
도 16은 실시 형태 (B)의 증착 마스크의 부분 확대 단면도이다.
도 17은 셰도우와, 금속 마스크 두께와의 관계를 도시하는 개략 단면도이다.
도 18은 실시 형태 (B)의 증착 마스크를 금속 마스크측에서 본 정면도이다.
도 19는 실시 형태 (B)의 증착 마스크의 제조 방법의 예를 설명하기 위한 공 정도이다. 또한 도 19의 (a) 내지 도 19의 (c)는 단면도이다.
도 20은 일 실시 형태의 프레임이 딸린 증착 마스크를 수지 마스크측에서 본 정면도이다.
도 21은 일 실시 형태의 프레임이 딸린 증착 마스크를 수지 마스크측에서 본 정면도이다.
이하에, 본 발명의 일 실시 형태의 증착 마스크(100)에 대해서, 실시 형태 (A), 실시 형태 (B)로 나누어서 도면을 사용하여 구체적으로 설명한다.
<실시 형태 (A)의 증착 마스크>
도 1 내지 도 7, 도 9에 도시하는 바와 같이, 실시 형태 (A)의 증착 마스크(100)는, 복수 화면분의 증착 패턴을 동시에 형성하기 위한 증착 마스크이며, 복수의 슬릿(15)이 형성된 금속 마스크(10)와, 수지 마스크(20)가 적층되고, 수지 마스크(20)에는, 복수 화면을 구성하기 위하여 필요한 개구부(25)가 형성되고, 각 슬릿(15)이 적어도 1 화면 전체와 겹치는 위치에 형성되어 있는 것을 특징으로 한다. 또한, 도 1, 도 3 내지 도 5, 도 9는 실시 형태 (A)의 증착 마스크를 금속 마스크측에서 본 정면도이고, 도 2, 도 6은 도 1에 도시하는 증착 마스크의 부분 확대 개략 단면도이다.
실시 형태 (A)의 증착 마스크(100)는, 복수 화면분의 증착 패턴을 동시에 형성하기 위하여 사용되는 증착 마스크이며, 하나의 증착 마스크(100)로, 복수의 제품에 대응하는 증착 패턴을 동시에 형성할 수 있다. 본원 명세서에서 말하는 「개구부」란, 실시 형태 (A) 및 실시 형태 (B)의 증착 마스크를 사용하여 제작하고자 하는 패턴을 의미하고, 예를 들어 당해 증착 마스크를 유기 EL 디스플레이에 있어서의 유기층의 형성에 사용하는 경우에는, 개구부(25)의 형상은 당해 유기층의 형상이 된다. 실시 형태 (A) 및 실시 형태 (B)의 증착 마스크(100)에서는, 증착원으로부터 방출된 증착재가 개구부(25)를 통과함으로써, 증착 대상물에 개구부(25)에 대응하는 증착 패턴이 형성된다. 또한, 「1 화면」이란, 하나의 제품에 대응하는 개구부(25)의 집합체를 포함하고, 당해 하나의 제품이 유기 EL 디스플레이인 경우에는, 하나의 유기 EL 디스플레이를 형성하는 데 필요한 유기층의 집합체, 즉, 유기층이 되는 개구부(25)의 집합체가 「1 화면」이 된다. 그리고, 실시 형태 (A)의 증착 마스크(100)는, 복수 화면분의 증착 패턴을 동시에 형성하기 위해, 수지 마스크(20)에는, 상기 「1 화면」이, 소정의 간격을 두고 복수 화면분 배치되어 있다. 즉, 수지 마스크(20)에는, 복수 화면을 구성하기 위하여 필요한 개구부(25)가 형성되어 있다.
실시 형태 (A)의 증착 마스크는, 수지 마스크의 한쪽 면 위에 복수의 슬릿(15)이 형성된 금속 마스크(10)가 적층되고, 금속 마스크(10)의 각 슬릿은, 각각 적어도 1 화면 전체와 겹치는 위치에 형성되어 있는 점을 특징으로 한다. 다시 말해, 1 화면을 구성하는 데 필요한 개구부(25) 사이에, 가로 방향으로 인접하는 개구부(25) 사이에, 슬릿(15)의 세로 방향의 길이와 동일한 길이이며, 금속 마스크(10)와 같은 두께를 갖는 금속선 부분이나, 세로 방향으로 인접하는 개구부 사이(25)에, 슬릿(15)의 가로 방향 길이와 동일한 길이이며, 금속 마스크(10)와 같은 두께를 갖는 금속 부분이 존재하지 않는 것을 특징으로 한다. 이하, 슬릿(15)의 세로 방향 길이와 동일한 길이이며, 금속 마스크(10)와 같은 두께를 갖는 금속선 부분이나, 슬릿(15)의 가로 방향 길이와 동일한 길이이며, 금속 마스크(10)와 같은 두께를 갖는 금속선 부분을 총칭하여, 간단히 금속 부분이라고 하는 경우가 있다.
실시 형태 (A)의 증착 마스크(100)에 의하면, 1 화면을 구성하는 데 필요한 개구부(25)의 크기나, 1 화면을 구성하는 개구부(25) 사이의 피치를 좁게 한 경우, 예를 들어 400ppi를 초과하는 화면의 형성을 행하기 위해, 개구부(25)의 크기나, 개구부(25) 사이의 피치를 매우 미소하게 한 경우에도, 상기 금속 부분에 의한 간섭을 방지할 수 있고, 고정밀의 화상의 형성이 가능하게 된다. 또한, 1 화면이, 복수의 슬릿에 의해 분할되어 있는 경우, 다시 말해, 1 화면을 구성하는 개구부(25) 사이에 금속선 부분이 존재하고 있는 경우에는, 1 화면을 구성하는 개구부(25) 사이의 피치가 좁아져 감에 수반하여, 개구부(25) 사이에 존재하는 금속 부분을 세선화시킬 필요가 있다. 그러나, 1 화면을 구성하는 개구부(25) 사이에 존재하는 금속 부분을 세선화해 나간 경우에는, 당해 금속 부분이 파단되는 빈도가 높아지고, 파단된 금속 부분이, 증착시에 악영향을 미치는 경우가 있다.
또한, 1 화면을 구성하는 개구부(25) 사이에 금속 부분이 존재하고 있는 경우에는, 당해 금속 부분이, 셰도우의 발생을 야기하여 고정밀의 화면의 형성이 곤란해진다. 또한, 셰도우란, 증착원으로부터 방출된 증착재의 일부가, 금속 마스크(10)의 슬릿(15)의 내벽면에 충돌하여 증착 대상물에 도달하지 않음으로써, 목적으로 하는 증착막 두께보다도 얇은 막 두께가 되는 미증착 부분이 발생하는 현상을 말한다. 특히, 개구부(25)의 형상이 미세화되어 감에 수반하여, 1 화면 내의 개구부(25) 사이에 존재하는 금속 부분에 의한 셰도우에 따른 영향은 커진다. 즉, 실시 형태 (A)의 증착 마스크에서는, 적어도 1 화면 전체와 겹치는 위치에 슬릿을 형성하는, 즉, 1 화면을 구성하는 개구부(25) 사이에 금속 부분을 존재시키지 않음으로써, 증착 마스크의 내구성이나, 셰도우의 영향을 방지하고 있는 것이다.
또한, 실시 형태 (A)의 증착 마스크(100)에 의하면, 종래의 증착 마스크와 비교하여 경량화를 도모할 수 있다. 구체적으로는, 실시 형태 (A)의 증착 마스크(100)의 질량과, 종래 공지된 금속만으로 구성되는 증착 마스크의 질량을, 증착 마스크 전체의 두께가 동일하다고 가정하여 비교하면, 종래 공지된 증착 마스크의 금속 재료의 일부를 수지 재료로 치환한 양만큼, 실시 형태 (A)의 증착 마스크(100)의 질량은 가벼워진다. 또한, 금속만으로 구성되는 증착 마스크를 사용하여, 경량화를 도모하기 위해서는, 당해 증착 마스크의 두께를 얇게 할 필요 등이 있지만, 증착 마스크의 두께를 얇게 했을 경우에는, 증착 마스크를 대형화했을 때, 증착 마스크에 변형이 발생하는 경우나, 내구성이 저하되는 경우가 일어난다. 한편, 실시 형태 (A)의 증착 마스크에 의하면, 대형화했을 때의 변형이나, 내구성을 충족시키기 위해, 증착 마스크 전체의 두께를 두껍게 해 나간 경우에도, 수지 마스크(20)의 존재에 의해, 금속만으로 형성되는 증착 마스크보다도 경량화를 도모할 수 있다. 이하, 각각에 대하여 구체적으로 설명한다. 이것은, 후술하는 실시 형태 (B)의 증착 마스크에 대해서도 마찬가지이다.
(실시 형태 (A)의 증착 마스크를 이루는 수지 마스크)
실시 형태 (A)의 증착 마스크를 이루는 수지 마스크(20)는, 종래 공지된 수지 재료를 적절히 선택하여 사용할 수 있고, 그 재료에 대하여 특별히 한정되지 않지만, 레이저 가공 등에 의해 고정밀의 개구부(25)의 형성이 가능하고, 열이나 시간 경과에 따른 치수 변화율이나 흡습률이 작고, 경량의 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 재료로서는, 폴리이미드 수지, 폴리아미드 수지, 폴리아미드이미드 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리에틸렌 수지, 폴리비닐알코올 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리카르보네이트 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리아크릴로니트릴 수지, 에틸렌아세트산 비닐 공중합체 수지, 에틸렌-비닐알코올 공중합체 수지, 에틸렌-메타크릴산 공중합체 수지, 폴리 염화 비닐 수지, 폴리 염화 비닐리덴 수지, 셀로판, 아이오노머 수지 등을 들 수 있다. 상기에 예시한 재료 중에서도, 그 열팽창 계수가 16ppm/℃ 이하인 수지 재료가 바람직하고, 흡습률이 1.0％ 이하인 수지 재료가 바람직하며, 이 양쪽의 조건을 구비하는 수지 재료가 특히 바람직하다. 이 수지 재료를 사용한 수지 마스크로 함으로써, 개구부(25)의 치수 정밀도를 향상시킬 수 있고, 또한 열이나 시간 경과에 따른 치수 변화율이나 흡습률을 작게 할 수 있다. 실시 형태 (A)의 증착 마스크에서는, 수지 마스크(20)가 상술한 바와 같이 금속 재료와 비교하여, 고정밀의 개구부(25)의 형성이 가능한 수지 재료로 구성된다. 따라서, 고정밀의 개구부(25)를 갖는 증착 마스크(100)로 할 수 있다. 실시 형태 (B)의 증착 마스크에 대해서도 마찬가지이다.
수지 마스크(20)의 두께에 대해서도 특별히 한정은 없지만, 실시 형태 (A)의 증착 마스크(100)를 사용하여 증착을 행했을 때, 목적으로 하는 증착막 두께보다도 얇은 막 두께가 되는 증착 부분, 소위 셰도우가 발생하는 것을 방지하기 위해서는, 수지 마스크(20)는 가능한 한 얇은 것이 바람직하다. 그러나, 수지 마스크(20)의 두께가 3㎛ 미만인 경우에는, 핀 홀 등의 결함이 발생하기 쉽고, 또한 변형 등의 리스크가 높아진다. 한편, 25㎛를 초과하면 셰도우의 발생이 생길 수 있다. 이 점을 고려하면 수지 마스크(20)의 두께는 3㎛ 이상 25㎛ 이하인 것이 바람직하다. 수지 마스크(20)의 두께를 이 범위 내로 함으로써 핀 홀 등의 결함이나 변형 등의 리스크를 저감할 수 있고, 또한 셰도우의 발생을 효과적으로 방지할 수 있다. 특히, 수지 마스크(20)의 두께를, 3㎛ 이상 10㎛ 이하, 보다 바람직하게는 4㎛ 이상 8㎛ 이하로 함으로써, 400ppi를 초과하는 고정밀 패턴을 형성할 때의 셰도우의 영향을 더 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 실시 형태 (A)의 증착 마스크에서는, 수지 마스크(20)의 두께를, 상기 바람직한 범위까지 얇게 해 나간 경우에도, 수지 마스크(20) 위에 형성되는 금속 마스크(10)의 존재에 의해, 증착 마스크(100) 전체의 내구성이나, 핸들링성을 충족시킬 수 있다. 실시 형태 (B)의 증착 마스크에 대해서도 마찬가지이다.
또한, 실시 형태 (A)의 증착 마스크(100)에 있어서, 금속 마스크(10)와 수지 마스크(20)는, 직접적으로 접합되어 있어도 되고, 점착제층을 개재하여 접합되어 있어도 되지만, 점착제층을 개재하여 금속 마스크(10)와 수지 마스크(20)가 접합되는 경우에는, 상기 셰도우에 대한 점을 고려하여, 수지 마스크(20)와 점착제층과의 합계의 두께가 3㎛ 이상 25㎛ 이하, 바람직하게는 3㎛ 이상 10㎛, 특히 바람직하게는 4㎛ 이상 8㎛ 이하의 범위 내가 되도록 설정하는 것이 바람직하다. 실시 형태 (B)의 증착 마스크에 대해서도 마찬가지이다.
또한, 실시 형태 (A)의 증착 마스크(100)는 상기 수지 마스크(20)와, 금속 마스크(10)가 적층된 구성을 취하는 점에서, 금속 마스크(10)의 존재에 의해 증착 마스크 전체의 내구성의 향상이 도모되고, 이에 의해, 핸들링 성능이나, 파단, 변형의 방지가 도모되고 있다. 실시 형태 (B)의 증착 마스크에 대해서도 마찬가지이다.
이어서, 도 1, 도 3 내지 도 6을 참조하여, 1 화면을 구성하는 개구부(25)의 일례에 대하여 설명한다. 또한, 도시하는 형태에 있어서 파선으로 둘러싸인 영역이 1 화면으로 되어 있다. 도시하는 형태에서는, 설명의 편의상 소수의 개구부(25)의 집합체를 1 화면으로 하고 있지만, 이 형태에 한정되는 것이 아니라, 예를 들어 하나의 개구부(25)를 1 화소라고 했을 때, 1 화면에 수백만 화소의 개구부(25)가 존재하고 있어도 된다.
도 1에 도시하는 형태에서는, 세로 방향, 가로 방향으로 복수의 개구부(25)가 형성되어 이루어지는 개구부(25)의 집합체에 의해 1 화면이 구성되어 있다. 도 3에 도시하는 형태에서는, 가로 방향으로 복수의 개구부(25)가 형성되어 이루어지는 개구부(25)의 집합체에 의해 1 화면이 구성되어 있다. 또한, 도 4에 도시하는 형태에서는, 세로 방향으로 복수의 개구부(25)가 형성되어 이루어지는 개구부(25)의 집합체에 의해 1 화면이 구성되어 있다. 그리고, 도 1, 도 3, 도 4에서는, 1 화면 전체와 겹치는 위치에 슬릿(15)이 형성되어 있다.
상기에서 설명한 바와 같이, 금속 마스크(10)의 슬릿(15)은 1 화면만과 겹치는 위치에 형성되어 있어도 되고, 도 5의 (a), 도 5의 (b)에 도시하는 바와 같이, 슬릿(15)은 2 이상의 화면 전체와 겹치는 위치에 형성되어 있어도 된다. 도 5의 (a)에서는, 도 1에 도시하는 수지 마스크에 있어서, 가로 방향으로 연속되는 2 화면 전체와 겹치는 위치에 슬릿(15)이 형성되어 있다. 도 5의 (b)에서는, 세로 방향으로 연속되는 3 화면 전체와 겹치는 위치에 슬릿(15)이 형성되어 있다. 또한, 복수 화면 전체를 하나의 슬릿과 겹치는 경우에 있어서, 금속 마스크(10) 전체 표면에 대하여 슬릿(15)이 차지하는 영역의 비율이 많아질수록, 수지 마스크 위에 설치되는 금속 부분이 차지하는 비율이 저하되고, 증착 마스크(100) 전체의 내구성은, 저하되어 가는 경향이 있다. 따라서, 복수 화면 전체를 하나의 슬릿과 겹치는 경우에는, 증착 마스크(100) 전체의 내구성을 고려하여 적절히 설정할 필요가 있다.
이어서, 도 1에 도시하는 형태를 예로 들어, 1 화면을 구성하는 개구부(25) 사이의 피치, 화면 사이의 피치에 대하여 설명한다. 1 화면을 구성하는 개구부(25) 사이의 피치나, 개구부(25)의 크기에 대하여 특별히 한정은 없고, 증착 제작하는 패턴에 따라서 적절히 설정할 수 있다. 예를 들어, 400ppi의 고정밀의 증착 패턴의 형성을 행하는 경우에는, 1 화면을 구성하는 개구부(25)에 있어서 인접하는 개구부(25)의 가로 방향의 피치(P1), 세로 방향의 피치(P2)는 60㎛ 정도가 된다. 또한, 개구부의 크기는, 500㎛2 내지 1000㎛2 정도가 된다. 또한, 하나의 개구부(25)는 1 화소에 대응하고 있는 것에 한정되지 않고, 예를 들어, 화소 배열에 따라서는, 복수 화소를 통합해서 하나의 개구부(25)로 할 수도 있다.
화면 사이의 가로 방향의 피치(P3), 세로 방향의 피치(P4)에 대해서도 특별히 한정은 없지만, 도 1에 도시하는 바와 같이, 하나의 슬릿(15)이 1 화면 전체와 겹치는 위치에 형성되는 경우에는, 각 화면 사이에 금속 부분이 존재하게 된다. 따라서, 각 화면 사이의 가로 방향의 피치(P3), 세로 방향의 피치(P4)가, 1 화면 내에 형성되어 있는 개구부(25)의 가로 방향의 피치(P1), 세로 방향의 피치(P2)보다도 작은 경우, 또는 대략 동등한 경우에는, 각 화면 사이에 존재하고 있는 금속 부분이 단선되기 쉬워진다. 따라서, 이 점을 고려하면, 화면 사이의 피치(P3, P4)는 1 화면을 구성하는 개구부(25) 사이의 피치(P1, P2)보다도 넓은 것이 바람직하다. 화면 사이의 피치(P3, P4)의 일례로서는, 1㎜ 내지 100㎜ 정도이다. 또한, 화면 사이의 피치란, 1 화면과, 당해 1 화면과 인접하는 다른 화면에 있어서, 인접하고 있는 개구부 사이의 피치를 의미한다.
또한, 도 5에 도시하는 바와 같이, 하나의 슬릿(15)이 2개 이상의 화면 전체와 겹치는 위치에 형성되는 경우에는, 하나의 슬릿(15) 내에 설치되어 있는 복수의 화면 사이에는, 금속 부분이 존재하지 않게 된다. 따라서, 이 경우, 하나의 슬릿(15)과 겹치는 위치에 설치되어 있는 2개 이상의 화면 사이의 피치는, 1 화면을 구성하는 개구부(25) 사이의 피치와 대략 동등해도 된다.
개구부(25)의 단면 형상에 대해서도 특별히 한정은 없고, 개구부(25)를 형성하는 수지 마스크가 마주보는 단부면끼리가 대략 평행해도 되지만, 도 2, 도 6에 도시하는 바와 같이, 개구부(25)는 그 단면 형상이, 증착원을 향하여 확대되는 형상인 것이 바람직하다. 다시 말해, 금속 마스크(10) 측을 향하여 확대되는 테이퍼면을 갖고 있는 것이 바람직하다. 개구부(25)의 단면 형상을 당해 구성으로 함으로써, 실시 형태 (A)의 증착 마스크를 사용하여 증착을 행했을 때, 증착 제작하는 패턴에 셰도우가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 테이퍼 각 θ에 대해서는, 수지 마스크(20)의 두께 등을 고려하여 적절히 설정할 수 있지만, 수지 마스크의 개구부에 있어서의 하부 바닥 선단과, 동일하게 수지 마스크의 개구부에 있어서의 상부 바닥 선단을 연결한 직선과, 수지 마스크(20)의 바닥면과의 이루는 각도, 다시 말해, 수지 마스크(20)의 개구부(25)를 구성하는 내벽면의 두께 방향 단면에 있어서, 개구부(25)의 내벽면과 수지 마스크(20)의 금속 마스크(10)와 접하지 않는 측의 면(도시하는 형태에서는, 수지 마스크의 하면)과의 이루는 각도(θ)는 5° 내지 85°의 범위 내인 것이 바람직하고, 15° 내지 80°의 범위 내인 것이 보다 바람직하며, 25° 내지 65°의 범위 내인 것이 더욱 바람직하다. 특히, 이 범위 내 중에서도, 사용하는 증착기의 증착 각도보다도 작은 각도인 것이 바람직하다. 또한, 도 2, 도 6에 있어서는, 개구부(25)를 형성하는 단부면은 직선 형상을 나타내고 있지만, 이것에 한정되지 않고, 외부에 볼록의 만곡 형상으로 되어 있는, 즉 개구부(25) 전체의 형상이 사발 형상으로 되어 있어도 된다. 이러한 단면 형상을 갖는 개구부(25)는, 예를 들어 개구부(25)의 형성 시에 있어서의, 레이저의 조사 위치나, 레이저의 조사 에너지를 적절히 조정하거나, 또는 조사 위치를 단계적으로 변화시키는 다단계의 레이저 조사를 행함으로써 형성 가능하다. 또한, 도 2, 도 6은 도 1에 도시하는 형태의 증착 마스크(100)의 일례를 나타내는 부분 확대 단면도이다. 실시 형태 (B)의 증착 마스크에 대해서도 마찬가지이며, 도 2, 도 6을 각각 도 12, 도 16으로 바꿔 읽으면 된다.
수지 마스크(20)는, 수지 재료가 사용되는 점에서, 종래의 금속 가공에 사용되는 가공법, 예를 들어 에칭 가공법이나 절삭 등의 가공 방법에 따르지 않고, 개구부(25)의 형성이 가능하다. 즉, 개구부(25)의 형성 방법에 대하여 특별히 한정되지 않고, 각종 가공 방법, 예를 들어 고정밀의 개구부(25)의 형성이 가능한 레이저 가공법이나, 정밀 프레스 가공, 포토리소그라피 가공 등을 사용하여 개구부(25)를 형성할 수 있다. 레이저 가공법 등에 의해 개구부(25)를 형성하는 방법에 대해서는 후술한다. 실시 형태 (B)의 증착 마스크에 대해서도 마찬가지이다.
에칭 가공법으로서는, 예를 들어 에칭재를 분사 노즐로부터 소정의 분무 압력으로 분무하는 스프레이 에칭법, 에칭재가 충전된 에칭액 중에 침지하는 침지 에칭법, 에칭재를 적하하는 스핀 에칭법 등의 습식 에칭법이나, 가스, 플라즈마 등을 이용한 건식 에칭법을 사용할 수 있다. 실시 형태 (B)의 증착 마스크에 대해서도 마찬가지이다.
또한, 실시 형태 (A)의 증착 마스크에서는, 증착 마스크(100)의 구성으로서 수지 마스크(20)가 사용되는 점에서, 이 증착 마스크(100)를 사용하여 증착을 행했을 때, 수지 마스크(20)의 개구부(25)에는 매우 높은 열이 가해지고, 수지 마스크(20)의 개구부(25)를 형성하는 단부면(도 6 참조)으로부터, 가스가 발생하여, 증착 장치 내의 진공도를 저하시키는 등의 우려가 발생할 수 있다. 따라서, 이 점을 고려하면, 도 6에 도시하는 바와 같이, 수지 마스크(20)의 개구부(25)를 형성하는 단부면에는, 배리어층(26)이 형성되어 있는 것이 바람직하다. 배리어층(26)을 형성함으로써, 수지 마스크(20)의 개구부(25)를 형성하는 단부면으로부터 가스가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 실시 형태 (B)의 증착 마스크에 대해서도 마찬가지이며, 도 6을 도 16으로 바꿔 읽으면 된다.
배리어층(26)은, 무기 산화물이나 무기 질화물, 금속의 박막층 또는 증착층을 사용할 수 있다. 무기 산화물로서는, 알루미늄이나 규소, 인듐, 주석, 마그네슘의 산화물을 사용할 수 있고, 금속으로서는 알루미늄 등을 사용할 수 있다. 배리어층(26)의 두께는 0.05㎛ 내지 1㎛ 정도인 것이 바람직하다. 실시 형태 (B)의 증착 마스크에 대해서도 마찬가지이다.
또한, 배리어층(26)은 수지 마스크(20)의 증착원측 표면을 덮고 있는 것이 바람직하다(도시 생략). 수지 마스크(20)의 증착원측 표면을 배리어층(26)으로 덮음으로써 배리어성이 더욱 향상된다. 배리어층은, 무기 산화물 및 무기 질화물의 경우에는 각종 PVD(physical vapor deposition)법, CVD(chemical vapor deposition)법에 의해 형성하는 것이 바람직하다. 금속의 경우에는, 스퍼터링법, 이온 플레이팅, 진공 증착법 등의 각종 PVD법, 특히, 진공 증착법에 의해 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 여기에서 말하는 수지 마스크(20)의 증착원측 표면이란, 수지 마스크(20)의 증착원측 표면의 전체여도 되고, 수지 마스크(20)의 증착원측 표면에 있어서 금속 마스크로부터 노출되어 있는 부분만이어도 된다. 실시 형태 (B)의 증착 마스크에 대해서도 마찬가지이다.
또한, 실시 형태 (A)의 증착 마스크를 사용하여 증착 대상물에 증착을 행하는 데 있어서, 증착 대상물 후방에 자석 등을 배치하여 증착 대상물 전방의 증착 마스크(100)를 자력에 의해 끌어당김으로써, 실시 형태 (A)의 증착 마스크와 증착 대상물을 밀착시키는 경우에는, 수지 마스크(20)의 금속 마스크(10)와 접하지 않는 측의 면에, 자성 재료로 구성되는 자성층(도시 생략)을 형성하는 것이 바람직하다. 자성층을 형성함으로써, 당해 자성층과, 증착 대상물을 자력에 의해 끌어당겨, 실시 형태 (A)의 증착 마스크와 증착 대상물을 간극 없이 충분히 밀착시킬 수 있고, 실시 형태 (A)의 증착 마스크와 증착 대상물과의 간극에 기인하여 발생할 수 있는 증착 패턴의 비대를 방지할 수 있다. 구체적으로는, 실시 형태 (A)의 증착 마스크에서는, 1 화면을 구성하는 개구부(25) 사이에 금속 부분을 존재시키지 않고 있는 점에서, 1 화면에 대응하는 영역에서, 실시 형태 (A)의 증착 마스크(100)와 증착 대상물을 밀착시킬 수 없다. 한편, 자성층을 형성한 경우에는, 당해 자성층이 형성되어 있는 영역에서도 실시 형태 (A)의 증착 마스크(100)와 증착 대상물을 밀착시킬 수 있는 점에서, 수지 마스크(20)의 1 화면에 대응하는 영역 위에 자성층을 형성함으로써, 실시 형태 (A)의 증착 마스크(100)와 증착 대상물과의 밀착성을 양호하게 할 수 있다. 증착 패턴의 비대란, 목적으로 하는 증착 패턴보다도 큰 형상의 증착 패턴이 형성되는 현상을 말한다. 또한, 실시 형태 (A)의 증착 마스크(100)와 증착 대상물을 자력에 의해 끌어당기는 것 이외의 방법을 사용하여 밀착시킬 경우에는, 자성층을 형성하는 것을 특별히 필요로 하지 않는다. 실시 형태 (B)의 증착 마스크에 대해서도 마찬가지이다.
자성층의 재료로서는, 예를 들어 철, 니켈이나, 코발트, 또는, 이들 금속을 포함하는 합금 등을 들 수 있다. 자성층의 두께에 대하여 특별히 한정은 없지만, 0.05㎛ 이상 1㎛ 이하인 것이 바람직하다. 실시 형태 (B)의 증착 마스크에 대해서도 마찬가지이다.
도 7은 수지 마스크의 다른 형태의 정면도이다. 도 7에 도시하는 바와 같이, 수지 마스크(20) 위에는, 수지 마스크(20)의 세로 방향, 또는 가로 방향(도 7의 경우에는 세로 방향)으로 연장되는 홈(28)이 형성되어 있는 것이 바람직하다. 증착시에 열이 가해졌을 경우, 수지 마스크(20)가 열팽창되고, 이에 의해 개구부(25)의 치수나 위치에 변화가 발생할 가능성이 있지만, 당해 홈(28)을 형성함으로써 수지 마스크의 팽창을 흡수할 수 있고, 수지 마스크의 각처에서 발생하는 열팽창이 누적됨으로써 수지 마스크(20)가 전체적으로 소정의 방향으로 팽창하여 개구부(25)의 치수나 위치가 변화하는 것을 방지할 수 있다. 홈(28)의 형성 위치에 대하여 한정은 없고, 1 화면을 구성하는 개구부(25) 사이나, 개구부(25)와 겹치는 위치에 형성되어 있어도 되지만, 각 화면 사이에 형성되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 홈은, 수지 마스크의 한쪽 면, 예를 들어 금속 마스크와 접하는 측의 면에만 형성되어 있어도 되고, 금속 마스크와 접하지 않는 측의 면에만 형성되어 있어도 된다. 또는, 수지 마스크(20)의 양면에 형성되어 있어도 된다.
도 7에서는, 인접하는 화면 사이에 세로 방향으로 연장되는 홈(28)이 형성되어 있으나, 이것에 한정되지 않고, 인접하는 화면 사이에 가로 방향으로 연장되는 홈을 형성해도 된다. 나아가, 이들을 조합한 형태로 홈을 형성하는 것도 가능하다.
홈(28)의 깊이나 그 폭에 대해서는 특별히 한정은 없지만, 홈(28)의 깊이가 너무 깊은 경우나, 폭이 너무 넓은 경우에는, 수지 마스크(20)의 강성이 저하되는 경향이 있는 점에서, 이 점을 고려하여 설정할 필요가 있다. 또한, 홈의 단면 형상에 대해서도 특별히 한정되는 일 없이 U자 형상이나 V자 형상 등, 가공 방법 등을 고려하여 임의로 선택하면 된다. 실시 형태 (B)의 증착 마스크에 대해서도 마찬가지이다.
(실시 형태 (A)의 증착 마스크를 이루는 금속 마스크)
실시 형태 (A)의 증착 마스크를 이루는 금속 마스크(10)는, 금속으로 구성되고, 복수의 슬릿(15)이 형성되어 있다. 실시 형태 (A)의 증착 마스크에서는 상기에서 설명한 바와 같이, 각 슬릿(15)은 적어도 1 화면 전체와 겹치는 위치에 형성되어 있다. 다시 말해, 1 화면을 구성하는 개구부(25)는 하나의 슬릿(15)과 겹치는 위치에 형성되어 있다.
이어서, 도 8의 (a) 내지 도 8의 (c)를 사용하여 셰도우의 발생과, 금속 마스크(10)의 두께에 따라 발생할 수 있는 셰도우의 발생이나, 적어도 1 화면 전체와 겹치는 위치에 슬릿이 형성되어 있는 실시 형태 (A)의 증착 마스크(100)의 우위성에 대하여 설명한다. 또한, 도 8의 (a)는 1 화면 내를 구성하는 개구부(25a)가 복수의 슬릿(15a)으로 분할되어 있는 증착 마스크의 부분 확대 단면도이고, 도 8의 (b)는 도 8의 (a)에 도시하는 증착 마스크에 있어서, 금속 마스크의 두께를 두껍게 한 상태를 도시하는 부분 확대 단면도이다. 도 8의 (c)는 하나의 슬릿(15)이 1 화면 전체와 겹치는 위치에 형성되어 있는 실시 형태 (A)의 증착 마스크(100)의 일례를 도시하는 부분 확대 단면도이고, 도 8의 (d)는 도 8의 (c)에 있어서의 증착 마스크(100)에 있어서 금속 마스크(10)의 두께를 두껍게 한 상태를 도시하는 부분 확대 단면도이다. 또한, 도시하는 형태에서는, 가로 방향으로 5개의 개구부(세로 방향은 임의로 함)가 형성되어 있는 개구부(25)의 집합체를 1 화면으로 하고 있다.
도 8의 (a)에 도시하는 바와 같이, 1 화면을 구성하는 개구부(25a)가 복수의 슬릿(15a)으로 분할되어 있는 경우에는, 인접하는 개구부(25a)의 일부에 슬릿(15a)의 벽면을 이루는 금속 부분이 존재하게 된다. 고정밀의 증착 패턴의 형성을 행하기 위해, 개구부(25a)의 피치나, 개구부(25a)의 형상을 미세화해 나간 경우에 있어서, 1 화면을 구성하는 개구부(25a) 사이에 금속 부분이 존재하고 있는 경우에는, 당해 금속 부분이 증착원으로부터 방출된 증착재의 개구부(25a) 내로의 통과를 방해하고, 고정밀의 증착 패턴의 제작을 행하는 것이 곤란해진다. 또한, 금속 마스크(10a)의 두께를 얇게 해 나간 경우에는, 증착 마스크 전체의 내구성도 저하되어 가게 된다. 증착 마스크 전체의 내구성을 향상시키기 위해, 도 8의 (b)에 도시하는 바와 같이 금속 마스크(10a)의 두께를 두껍게 해 나간 경우에는, 증착원으로부터 방출된 증착재가 당해 금속 부분의 내벽면에 더욱 충돌하기 쉬워진다. 내벽면에 충돌하는 증착재의 양이 많아질수록, 증착 대상물에 도달할 수 없게 되는 증착재의 양은 많아지고, 셰도우의 발생이 더 현저하게 발생한다. 또한, 개구부(25a) 사이의 피치를 좁게 해 나간 경우에는, 당해 개구부(25a) 사이에 존재하는 금속 부분을 세선화할 필요가 있어, 금속 부분의 단선 리스크가 높아진다. 또한, 금속 부분이 단선된 경우에는, 증착 마스크 전체의 내구성이 저하된다.
한편, 실시 형태 (A)의 증착 마스크에서는, 도 8의 (c)에 도시하는 바와 같이, 1 화면 전체, 즉, 1 화면 내에 형성되어 있는 모든 개구부(25)는 하나의 슬릿(15)과 겹치는 위치에 형성되어 있다. 따라서, 도 8의 (c)에 도시하는 바와 같이, 개구부(25) 내에 증착재를 낭비 없이 통과시킬 수 있고, 셰도우의 발생을 방지할 수 있다. 또한, 도 8의 (d)에 도시하는 바와 같이, 어느 정도, 금속 마스크(10)의 두께를 두껍게 해 나간 경우에도, 셰도우의 영향이 작아, 고정밀의 증착 패턴의 형성이 가능하게 된다. 특히, 실시 형태 (A)의 증착 마스크에서는, 금속 마스크(10)의 두께를 100㎛ 정도로 한 경우에도, 셰도우의 발생을 방지할 수 있다. 금속 마스크(10)의 두께를 두껍게 함으로써, 증착 마스크(100) 전체의 내구성은 향상되는 점에서, 실시 형태 (A)의 증착 마스크에서는, 고정밀의 증착 패턴의 형성을 가능하게 하면서도, 그 두께를 적절히 설정함으로써 내구성을 향상시킬 수 있다.
금속 마스크(10)의 두께에 대하여 특별히 한정은 없지만, 슬릿(15)의 내벽면 근방에 위치하는 개구부(25)에 있어서의 셰도우의 발생을 더 효과적으로 방지하기 위해서는, 100㎛ 이하인 것이 바람직하고, 50㎛ 이하인 것이 보다 바람직하며, 35㎛ 이하인 것이 특히 바람직하다. 실시 형태 (B)의 증착 마스크에 대해서도 마찬가지이며, 슬릿(15)을 관통 구멍으로 바꿔 읽으면 된다.
또한, 실시 형태 (A)의 증착 마스크(100)에 있어서, 또한, 셰도우 발생을 충분히 방지하기 위해서는, 도 2, 도 6에 도시하는 바와 같이, 슬릿(15)의 단면 형상을, 증착원을 향하여 확대되는 형상으로 하는 것이 바람직하다. 이러한 단면 형상으로 함으로써, 증착 마스크(100)에 발생할 수 있는 변형의 방지, 또는 내구성의 향상을 목적으로 하여, 증착 마스크 전체의 두께를 두껍게 해 나간 경우에도, 증착원으로부터 방출된 증착재가, 슬릿(15)의 당해 표면이나, 슬릿(15)의 내벽면에 충돌 등을 하는 일 없이, 증착재를 증착 대상물에 도달시킬 수 있다. 구체적으로는, 금속 마스크(10)의 슬릿(15)에 있어서의 하부 바닥 선단과, 동일하게 금속 마스크(10)의 슬릿(15)에 있어서의 상부 바닥 선단을 연결한 직선과 금속 마스크(10)의 바닥면과의 이루는 각도, 다시 말해, 금속 마스크(10)의 슬릿(15)을 구성하는 내벽면의 두께 방향 단면에 있어서, 슬릿(15)의 내벽면과 금속 마스크(10)의 수지 마스크(20)와 접하는 측의 면(도시하는 형태에서는, 금속 마스크의 하면)과의 이루는 각도는, 5° 내지 85°의 범위 내인 것이 바람직하고, 15° 내지 80°의 범위 내인 것이 보다 바람직하며, 25° 내지 65°의 범위 내인 것이 더욱 바람직하다. 특히, 이 범위 내 중에서도, 사용하는 증착기의 증착 각도보다도 작은 각도인 것이 바람직하다. 이러한 단면 형상으로 함으로써, 증착 마스크(100)에 발생할 수 있는 변형의 방지, 또는 내구성의 향상을 목적으로 하여 금속 마스크(10)의 두께를 비교적 두껍게 한 경우에도, 증착원으로부터 방출된 증착재가, 슬릿(15)의 내벽면에 충돌 등을 하지 않고, 증착재를 증착 대상물에 도달시킬 수 있다. 이에 의해, 셰도우 발생을 더 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 수지 마스크(20)의 개구부(25)의 마주보는 단부면은 대략 평행으로 되어 있어도 되지만, 상기에서 설명한 바와 같이. 금속 마스크(10)의 슬릿(15) 및 수지 마스크(20)의 개구부(25)는 모두 그 단면 형상이, 증착원측을 향하여 확대되는 형상으로 되어 있는 것이 바람직하다.
금속 마스크(10)의 재료에 대하여 특별히 한정은 없고, 증착 마스크의 분야에서 종래 공지된 것을 적절히 선택하여 사용할 수 있고, 예를 들어, 스테인리스강, 철 니켈 합금, 알루미늄 합금 등의 금속 재료를 들 수 있다. 그 중에서도, 철 니켈 합금인 인바재는 열에 의한 변형이 적으므로 적절하게 사용할 수 있다. 실시 형태 (B)의 증착 마스크에 대해서도 마찬가지이다.
또한, 실시 형태 (A)의 증착 마스크(100)를 사용하여, 기판 위에 증착을 행하는 데 있어서, 기판 후방에 자석 등을 배치하여 기판 전방의 증착 마스크(100)를 자력에 의해 끌어당기는 것이 필요한 경우에는, 금속 마스크(10)를 자성체로 형성하는 것이 바람직하다. 자성체의 금속 마스크(10)로서는, 철 니켈 합금, 순철, 탄소강, 텅스텐(W)강, 크롬(Cr)강, 코발트(Co)강, 코발트·텅스텐·크롬·탄소를 포함하는 철의 합금인 KS강, 철·니켈·알루미늄을 주성분으로 하는 MK강, MK강에 코발트·티타늄을 첨가한 NKS강, Cu-Ni-Co강, 알루미늄(Al)-철(Fe) 합금 등을 들 수 있다. 또한, 금속 마스크(10)를 형성하는 재료 자체가 자성체가 아닐 경우에는, 당해 재료에 상기 자성체의 분말을 분산시킴으로써 금속 마스크(10)에 자성을 부여해도 된다. 실시 형태 (B)의 증착 마스크에 대해서도 마찬가지이다.
도 9는 실시 형태 (A)의 증착 마스크(100)의 다른 형태를 도시하는 정면도이다. 도 9에 도시하는 바와 같이, 증착 마스크(100)의 금속 마스크(10)측에서 본 정면도에 있어서, 1 화면을 구성하는 개구부(25)를 가로 방향으로 엇갈리게 배치해도 된다. 즉, 가로 방향으로 인접하는 개구부(25)를 세로 방향으로 엇갈리게 배치해도 된다. 이렇게 배치함으로써, 수지 마스크(20)가 열팽창된 경우에도, 각처에 있어서 발생하는 팽창을 개구부(25)에 의해 흡수할 수 있어, 팽창이 누적되어 큰 변형이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
<실시 형태 (B)의 증착 마스크>
도 11, 도 12에 도시하는 바와 같이, 실시 형태 (B)의 증착 마스크는, 하나의 관통 구멍(15)이 형성된 금속 마스크(10)와, 증착 제작하는 패턴에 대응된 개구부가 복수 형성된 수지 마스크(20)가 적층되고, 당해 복수의 개구부(25)의 전부가, 금속 마스크(10)에 형성된 하나의 관통 구멍과 겹치는 위치에 형성되어 있다. 또한, 도 11은 실시 형태 (B)의 증착 마스크를 금속 마스크측에서 본 정면도이고, 도 12는 도 11에 도시하는 증착 마스크의 부분 확대 개략 단면도이다.
실시 형태 (B)의 증착 마스크(100)에 의하면, 수지 마스크(20) 위에 금속 마스크(10)가 형성되어 있는 점에서, 증착 마스크(100)의 내구성이나, 핸들링성을 높일 수 있다. 또한, 수지 마스크(20) 위에 금속 마스크(10)를 형성하지 않고, 수지 마스크만을 포함하는 증착 마스크로 했을 경우에는, 증착 마스크의 내구성이나, 핸들링성은 저하되어 가게 된다. 특히, 고정밀의 증착 패턴의 형성을 행하기 위해서는, 수지 마스크의 두께는 얇은 것이 바람직하고, 수지 마스크의 두께를 얇게 해 나간 경우에는, 수지 마스크만을 포함하는 증착 마스크의 내구성이나, 핸들링 성능은 더 저하되어 간다.
실시 형태 (B)의 증착 마스크에 의하면, 상기한 바와 같이 수지 마스크(20)의 두께를 얇게 해 나간 경우에도, 금속 마스크(10)의 존재에 의해, 증착 마스크(100)에 충분한 내구성과, 핸들링성을 부여할 수 있다.
또한, 실시 형태 (B)의 증착 마스크에서는, 복수의 개구부(25)를 갖는 수지 마스크(20) 위에 하나의 관통 구멍(15)을 갖는 금속 마스크(10)가 형성되어 있고, 또한, 복수의 개구부(25)의 전부는, 당해 하나의 관통 구멍(15)과 겹치는 위치에 형성되어 있다. 이 구성을 갖는 실시 형태 (B)의 증착 마스크(100)에서는, 개구부(25) 사이에 금속 부분이 존재하고 있지 않은 점에서, 금속 부분의 간섭을 받는 일 없이 수지 마스크(20)에 형성되어 있는 개구부(25)의 치수대로 고정밀의 증착 패턴을 형성하는 것이 가능하게 된다.
이하, 도 17을 사용하여, 실시 형태 (B)의 증착 마스크의 우위성에 대하여 구체적으로 설명한다. 또한, 도 17의 (a)는 수지 마스크(20a)가 갖는 개구부(25a)가 복수의 관통 구멍(15a)에 의해 분할되어 있고, 개구부(25a) 사이에, 관통 구멍(15a)의 벽면을 이루는 금속 부분이 존재하고 있는 증착 마스크의 부분 확대 단면도이다. 또한, 도 17의 (b)는 도 17의 (a)에 있어서, 금속 마스크(10a)의 두께를 두껍게 한 증착 마스크의 부분 확대 단면도이다.
도 17의 (a), 도 17의 (b)에 도시하는 바와 같이, 개구부(25a) 사이에 관통 구멍(15a)의 벽면을 이루는 금속 부분을 존재시킨 경우에는, 도 17의 (a), 도 17의 (b)에 도시하는 증착 마스크를 사용한 증착 패턴의 형성 시에, 증착원으로부터 방출된 증착재가 당해 금속 부분에 충돌하고, 셰도우의 영향에 의해, 형성되는 증착 패턴의 정밀도가 저하된다. 또한, 셰도우란, 증착원으로부터 방출된 증착재의 일부가, 금속 마스크의 관통 구멍의 벽면에 충돌하여 증착 대상물에 도달하지 않음으로써, 증착 패턴에 목적으로 하는 증착막 두께보다도 얇은 막 두께가 되는 미증착 부분이 발생하는 현상을 말한다. 증착재의 금속 부분으로의 충돌은, 금속 부분의 두께가 두꺼울수록, 다시 말해, 금속 마스크(10a)의 두께를 두껍게 할수록 현저하게 발생할 수 있다.
셰도우의 발생을 방지하기 위해서는, 도 17의 (a)에 도시하는 바와 같이 금속 마스크(10a)의 두께를 얇게 하는 대책이 유효하지만, 고정밀의 증착 패턴의 형성을 행하기 위해, 개구부(25a)의 크기나, 개구부(25a) 사이의 피치를 미세화해 나간 경우에는, 금속 마스크(10a)의 두께를 얇게 하고, 개구부(25a) 사이에 존재하는 금속 부분의 두께를 얇게 했다고 하더라도, 셰도우의 영향을 받아, 고정밀의 증착 패턴의 형성은 곤란해진다. 또한, 금속 마스크(10a)의 두께를 얇게 해 나감으로써, 증착 마스크 전체의 내구성도 저하되어 가게 된다. 나아가, 개구부(25a) 사이의 피치를 좁게 해 나간 경우에는, 당해 개구부(25a) 사이에 존재하는 금속 부분을 세선화할 필요가 있어, 금속 부분의 단선 리스크가 높아진다.
한편, 실시 형태 (B)의 증착 마스크(100)에서는, 도 17의 (c), 도 17의 (d)에 도시하는 바와 같이, 개구부(25) 사이에 관통 구멍(15)의 벽면을 이루는 금속 부분이 존재하지 않는 점에서, 셰도우의 영향을 받는 일 없이, 고정밀의 증착 패턴의 형성이 가능하게 된다. 다시 말해, 관통 구멍(15)의 벽면을 이루는 금속 부분은, 증착 마스크(100)의 단부 근방에 위치하는 점에서, 증착 패턴의 형성에 영향을 주는 일 없이, 고정밀의 증착 패턴의 형성을 행하는 것이 가능하게 된다. 나아가, 도 17의 (d)에 도시하는 바와 같이, 금속 마스크(10)의 두께를 두껍게 해 나간 경우에도, 셰도우의 영향을 거의 받는 일이 없는 점에서, 금속 마스크(10)의 두께를, 내구성이나, 핸들링성을 충분히 충족시킬 수 있을 때까지 두껍게 할 수 있고, 고정밀의 증착 패턴의 형성을 가능하게 하면서도, 내구성이나, 핸들링성을 향상시킬 수 있다.
(실시 형태 (B)의 증착 마스크를 이루는 수지 마스크)
실시 형태 (B)의 증착 마스크를 이루는 수지 마스크(20)는 수지로 구성되고, 도 12에 도시하는 바와 같이, 하나의 관통 구멍(15)과 겹치는 위치에 증착 제작하는 패턴에 대응된 개구부(25)가 복수 형성되어 있다. 개구부(25)는 증착 제작하는 패턴에 대응하고 있고, 증착원으로부터 방출된 증착재가 개구부(25)를 통과함으로써, 증착 대상물에는, 개구부(25)에 대응하는 증착 패턴이 형성된다. 도시하는 형태에서는, 개구부가 종횡으로 복수 열 배치된 예를 들어서 설명하고 있지만, 세로 방향, 또는 가로 방향으로만 배치되어 있어도 된다. 실시 형태 (A)의 증착 마스크(100)가, 적어도 수지 마스크에 형성된 개구부의 집합체를 포함하는 1 화면과 겹치는 위치에 금속 마스크(10)의 슬릿(15)이 형성되어 있는 것에 반해, 실시 형태 (B)의 증착 마스크(100)는 수지 마스크에 형성된 모든 개구부와 겹치는 위치에 금속 마스크(10)의 관통 구멍(15)이 위치하고 있는 점에서, 실시 형태 (A)의 증착 마스크와 상이하다. 이 상위점 이외에는, 상기 실시 형태 (A)의 증착 마스크에서 설명한 형태를 적절히 선택할 수 있다. 이하, 상위점을 중심으로 설명한다.
개구부(25)의 형상, 크기에 대하여 특별히 한정은 없고, 증착 제작하는 패턴에 대응하는 형상, 크기이면 된다. 또한, 도 11에 도시하는 바와 같이, 인접하는 개구부(25)의 세로 방향의 피치(P1)나, 가로 방향의 피치(P2)에 대해서도 증착 제작하는 패턴에 따라서 적절히 설정할 수 있다. 예를 들어, 400ppi의 고정밀의 증착 패턴의 형성을 행하는 경우에는, 1 화면을 구성하는 개구부(25)에 있어서 인접하는 개구부(25)의 세로 방향의 피치(P1), 가로 방향의 피치(P2)는 60㎛ 정도가 된다. 또한, 개구부의 크기는 500㎛2 내지 1000㎛2 정도가 된다. 또한, 하나의 개구부(25)는 1 화소에 대응하고 있는 것에 한정되지 않고, 예를 들어, 화소 배열에 따라서는, 복수 화소를 통합해서 하나의 개구부(25)로 할 수도 있다.
실시 형태 (B)의 증착 마스크(100)는, 1 화면에 대응하는 증착 패턴의 형성에 사용되는 것이어도 되고, 2 이상의 화면에 대응하는 증착 패턴의 동시 형성에 사용되는 것이어도 된다. 이 경우에는, 도 15에 도시하는 바와 같이, 화면 단위마다 소정의 간격을 두고 개구부(25)가 형성되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 도 15에서는, 파선으로 둘러싸인 영역을 「1 화면」으로 하였다. 도 15에서는, 12개의 개구부(25)에 의해 1 화면이 구성되어 있지만, 이 형태에 한정되는 것이 아니라, 예를 들어 하나의 개구부(25)를 1 화소로 했을 때, 수백만개의 개구부(25)에 의해 1 화면을 구성할 수도 있다. 화면 사이의 피치의 일례로서는, 세로 방향의 피치, 가로 방향의 피치 모두 1㎜ 내지 100㎜ 정도이다. 또한, 화면 사이의 피치란, 1 화면과, 당해 1 화면과 인접하는 다른 화면에 있어서, 인접하고 있는 개구부 사이의 피치를 의미한다.
도 18은, 실시 형태 (B)의 증착 마스크(100)의 다른 형태를 도시하는 정면도이다. 도 18에 도시하는 바와 같이, 증착 마스크(100)의 금속 마스크(10)측에서 본 정면도에 있어서, 개구부(25)를 가로 방향으로 엇갈리게 배치해도 된다. 즉, 가로 방향으로 인접하는 개구부(25)를 세로 방향으로 엇갈리게 배치해도 된다. 이렇게 배치함으로써, 수지 마스크(20)가 열팽창된 경우에도, 각처에 있어서 발생하는 팽창을 개구부(25)에 의해 흡수할 수 있어, 팽창이 누적되어 큰 변형이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
(실시 형태 (B)의 증착 마스크를 이루는 금속 마스크)
실시 형태 (B)의 증착 마스크를 이루는 금속 마스크(10)는 금속으로 구성되고, 하나의 관통 구멍(15)을 갖고 있다. 그리고, 실시 형태 (B)의 증착 마스크에서는, 당해 하나의 관통 구멍(15)은 금속 마스크(10)의 정면에서 보았을 때, 모든 개구부(25)와 겹치는 위치, 다시 말해, 수지 마스크(20)에 배치된 모든 개구부(25)가 보이는 위치에 배치되어 있다.
금속 마스크(10)를 구성하는 금속 부분, 즉 관통 구멍(15) 이외의 부분은, 도 11에 도시하는 바와 같이 증착 마스크(100)의 외측 테두리를 따라서 설치되어 있어도 되고, 도 13에 도시하는 바와 같이 금속 마스크(10)의 크기를 수지 마스크(20)보다도 작게 하여, 수지 마스크(20)의 외주 부분을 노출시켜도 된다. 또한, 도 14는, 도 13에 도시하는 증착 마스크의 부분 확대 개략 단면도이다. 또한, 금속 마스크(10)의 크기를 수지 마스크(20)보다도 크게 하여, 금속 부분의 일부를, 수지 마스크의 가로 방향 외측, 또는 세로 방향 외측으로 돌출시켜도 된다. 또한, 어느 경우라도, 관통 구멍(15)의 크기는, 수지 마스크(20)의 크기보다도 작게 구성되어 있다.
도 11에 도시되는 금속 마스크(10)의 관통 구멍의 벽면을 이루는 금속 부분의 가로 방향의 폭(W1)이나, 세로 방향의 폭(W2)에 대하여 특별히 한정은 없지만, W1, W2의 폭이 좁아져 감에 따라, 내구성이나, 핸들링성이 저하되어 가는 경향이 있다. 따라서, W1, W2는, 내구성이나, 핸들링성을 충분히 충족시킬 수 있는 폭으로 하는 것이 바람직하다. 금속 마스크(10)의 두께에 따라서 적절한 폭을 적절히 설정할 수 있지만, 바람직한 폭의 일례로서는, W1, W2 모두 1㎜ 내지 100㎜ 정도이다.
또한, 관통 구멍(15)의 내벽면 근방에 위치하는 개구부(25)에 있어서의 셰도우 발생을 충분히 방지하기 위해서는, 관통 구멍(15)의 단면 형상을, 증착원을 향하여 확대되는 형상으로 하는 것이 바람직하다. 이러한 단면 형상으로 함으로써, 관통 구멍(15)의 내벽면 근방에 위치하는 개구부(25)에 있어서도, 증착원으로부터 방출된 증착재를 낭비 없이 통과시킬 수 있다. 구체적으로는, 금속 마스크(10)의 관통 구멍(15)에 있어서의 하부 바닥 선단과, 동일하게 금속 마스크(10)의 관통 구멍(15)에 있어서의 상부 바닥 선단을 연결한 직선과 금속 마스크(10)의 바닥면과의 이루는 각도가 25° 내지 65°의 범위 내인 것이 바람직하다. 특히, 이 범위 내 중에서도, 사용하는 증착기의 증착 각도보다도 작은 각도인 것이 바람직하다.
이상, 본 발명의 실시 형태 (B)의 증착 마스크(100)에 대해서, 금속 마스크(10)에 하나의 관통 구멍(15)만이 형성된 예를 중심으로 설명했지만, 금속 마스크(10)에는 복수의 관통 구멍(15)이 형성되어 있어도 된다. 또한, 이 경우, 복수의 관통 구멍(15) 중 하나의 관통 구멍(15)이 수지 마스크(20)에 형성되어 있는 모든 개구부(25)와 겹치는 위치에 형성되어 있음을 필수적인 조건으로 한다.
(실시 형태 (A)의 증착 마스크의 제조 방법)
이어서, 본 발명의 실시 형태 (A)의 증착 마스크의 제조 방법에 대하여 설명한다. 실시 형태 (A)의 증착 마스크(100)의 제조 방법은, 도 10의 (a)에 도시하는 바와 같이, 복수의 슬릿(15)이 형성된 금속 마스크(10)와, 수지판(30)이 적층된 수지판이 딸린 금속 마스크를 준비하는 공정과, 도 10의 (b)에 도시하는 바와 같이 금속 마스크측으로부터 레이저를 조사하여 수지판(30)에 복수 화면을 구성하기 위하여 필요한 개구부(25)를 형성하는 수지 마스크 형성 공정을 갖고, 수지판이 딸린 금속 마스크를 구성하는 금속 마스크(10)로서, 복수 화면 중 적어도 1 화면 전체와 겹치는 슬릿(15)이 형성된 금속 마스크가 사용되는 것을 특징으로 한다. 이하, 실시 형태 (A)의 증착 마스크의 제조 방법에 대하여 구체적으로 설명한다.
(수지판이 딸린 금속 마스크를 준비하는 공정)
도 10의 (a)에 도시하는, 슬릿이 형성된 금속 마스크(10)와 수지판(30)이 적층된 수지판이 딸린 금속 마스크를 준비하는 데 있어서, 먼저, 복수의 슬릿(15)이 형성된 금속 마스크를 준비한다. 실시 형태 (A)의 증착 마스크의 제조 방법에서는, 여기에서 준비되는 금속 마스크(10)로서, 상기 실시 형태 (A)의 증착 마스크(100)에서 설명한, 적어도 1 화면 전체에 형성되어 있는 개구부(25) 전체와 겹치는 슬릿(15)이 형성되어 있는 금속 마스크(10)가 사용된다.
수지판이 딸린 금속 마스크로 하기 위한 금속 마스크와 수지판과의 접합 방법법이나, 형성 방법에 대해서도 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 미리 금속 마스크가 되는 금속판에 대하여 수지층을 코팅에 의해 형성한 적층체를 준비하고, 적층체인 상태에서, 금속판에 슬릿(15)을 형성함으로써 수지판이 딸린 금속 마스크를 얻을 수도 있다. 실시 형태 (A)의 증착 마스크의 제조 방법에 있어서, 수지판이 딸린 금속 마스크를 구성하는 수지판에는, 상기와 같이 코팅에 의해 형성되는 수지층도 포함된다. 즉, 수지판은, 미리 준비된 것이어도 되고, 종래 공지된 코팅법 등에 의해 형성된 것이어도 된다. 또한, 금속 마스크(10)와 수지판은 각종 점착제를 사용하여 접합해도 되고, 자기 점착성을 갖는 수지판을 사용해도 된다. 또한, 금속 마스크(10)와 수지판(30)의 크기는 동일해도 된다. 그 후에 임의로 행해지는 프레임에 대한 고정을 고려하여, 수지판(30)의 크기를 금속판(10)보다도 작게 하고, 금속 마스크(10)의 외주 부분이 노출된 상태로 해 두면, 금속 마스크(10)와 프레임과의 용접이 용이하게 되어 바람직하다. 실시 형태 (B)의 증착 마스크의 제조 방법에 대해서도 마찬가지이고, 슬릿을, 하나의 관통 구멍으로 바꿔 읽으면 된다.
슬릿(15)이 형성된 금속 마스크(10)의 형성 방법으로서는, 금속판의 표면에 마스킹 부재, 예를 들어 레지스트재를 도포 시공하고, 소정의 개소를 노광하여, 현상함으로써, 최종적으로 슬릿(15)이 형성되는 위치를 남긴 레지스트 패턴을 형성한다. 마스킹 부재로서 사용하는 레지스트재로서는 처리성이 좋고, 원하는 해상성이 있는 것이 바람직하다. 이어서, 이 레지스트 패턴을 내(耐)에칭마스크로서 사용하여 에칭법에 의해 에칭 가공한다. 에칭이 종료된 후, 레지스트 패턴을 세정 제거한다. 이에 의해, 복수의 슬릿(15)이 형성된 금속 마스크(10)가 얻어진다. 슬릿(15)을 형성하기 위한 에칭은, 금속판의 편면측으로부터 행해도 되고, 양면으로부터 행해도 된다. 또한, 금속판에 수지판이 설치된 적층체를 사용하여, 금속판에 슬릿(15)을 형성하는 경우에는, 금속판의 수지판과 접하지 않는 측의 표면에 마스킹 부재를 도포 시공한 후에 레지스트 패턴을 형성하고, 이어서, 편면 측부터의 에칭에 의해 슬릿(15)이 형성된다. 또한, 수지판이, 금속판의 에칭재에 대하여 내에칭성을 갖는 경우에는, 수지판의 표면을 마스킹할 필요는 없지만, 수지판이, 금속판의 에칭재에 대한 내성을 갖지 않는 경우에는, 수지판의 표면에 마스킹 부재를 도포 시공하여 둘 필요가 있다. 또한, 상기에서는, 마스킹 부재로서 레지스트재를 중심으로 설명을 행했지만, 레지스트재를 도포 시공하는 대신 드라이 필름 레지스트를 라미네이트하고, 마찬가지의 패터닝을 행해도 된다. 실시 형태 (B)의 증착 마스크의 제조 방법에 대해서도 마찬가지이며, 슬릿을, 하나의 관통 구멍으로 바꿔 읽으면 된다.
(프레임에 수지판이 딸린 금속 마스크를 고정하는 공정)
당해 공정은, 실시 형태 (A)의 증착 마스크의 제조 방법에 있어서의 임의의 공정이지만, 완성된 증착 마스크를 프레임에 고정하는 것이 아니라, 프레임에 고정된 상태의 수지판이 딸린 금속 마스크에 대하여, 나중에 개구부를 형성하고 있으므로, 위치 정밀도를 현저히 향상시킬 수 있다. 또한, 완성된 증착 마스크(100)를 프레임에 고정하는 경우에는, 개구가 결정된 금속 마스크를 프레임에 대하여 인장하면서 고정하기 때문에, 본 공정을 갖는 경우와 비교하여, 개구 위치 좌표 정밀도는 저하되게 된다.
프레임에, 수지판이 딸린 금속 마스크를 고정하는 방법에 대하여 특별히 한정은 없고, 예를 들어 스폿 용접 등 종래 공지된 공정 방법을 적절히 채용하면 된다.
(금속 마스크측에서 레이저를 조사하고, 수지판이 딸린 금속 마스크의 수지판에 증착 제작하는 패턴에 대응된 개구부를 형성하는 공정)
이어서, 도 10의 (b)에 도시하는 바와 같이, 수지판이 딸린 금속 마스크의 금속 마스크(10)측으로부터 슬릿(15)을 통하여 레이저를 조사하고, 상기 수지판(30)에 증착 제작하는 패턴에 대응된 개구부(25)를 형성하여, 수지 마스크(20)로 한다. 여기에서 사용하는 레이저 장치에 대해서는 특별히 한정되지 않고, 종래 공지된 레이저 장치를 사용하면 된다. 이에 의해, 도 10의 (c)에 도시하는 바와 같은, 실시 형태 (A)의 증착 마스크(100)를 얻는다.
또한, 실시 형태 (A)의 제조 방법에서는, 미리 1 화면 전체, 또는 2 이상의 화면 전체와 겹치는 위치에 슬릿(15)이 형성된 금속 마스크(10)가 사용되는 점에서, 본 공정에서는, 하나의 슬릿(15) 내에는, 1 화면을 구성하는 데 필요한 개구부(25), 또는 2 이상의 화면을 구성하는 데 필요한 개구부(25)가 형성된다. 즉, 하나의 슬릿(15)은 1 화면 전체를 구성하는 개구부, 또는 2 이상의 화면 전체를 구성하는 개구부(25)와 겹치게 형성되게 된다.
또한, 프레임에 고정된 수지판이 딸린 금속 마스크의 수지판에 개구부(25)를 형성하는 데 있어, 증착 제작하는 패턴, 즉 형성해야 할 개구부(25)에 대응하는 패턴이 미리 형성된 기준판(도시 생략)을 준비하고, 이 기준판을, 수지판의 금속 마스크(10)가 형성되어 있지 않은 측의 면에 접합한 상태에서, 금속 마스크(10)측으로부터, 기준판의 패턴에 대응하는 레이저 조사를 행해도 된다. 이 방법에 의하면, 수지판이 딸린 금속 마스크에 접합된 기준판의 패턴을 보면서 레이저 조사를 행하는, 소위 상대 맞춤의 상태에서 개구부(25)를 형성할 수 있어, 개구의 치수 정밀도가 매우 높은 고정밀의 개구부(25)를 형성할 수 있다. 또한, 이 방법은, 프레임에 고정된 상태에서 개구부(25)의 형성이 행해지는 점에서, 치수 정밀도뿐만 아니라, 위치 정밀도도 우수한 증착 마스크로 할 수 있다.
또한, 상기 방법을 사용하는 경우에는, 금속 마스크(10)측으로부터, 수지판(30)을 개재하여 기준판의 패턴을 레이저 조사 장치 등으로 인식할 수 있는 것이 필요하다. 수지판으로서는, 어느 정도의 두께를 갖는 경우에는 투명성을 갖는 것을 사용하는 것이 필요해지지만, 상기에서 설명한 바와 같이, 셰도우의 영향을 고려한 바람직한 두께, 예를 들어 3㎛ 내지 25㎛ 정도의 두께로 할 경우에는, 착색된 수지판이어도, 기준판의 패턴을 인식시킬 수 있다. 실시 형태 (B)의 증착 마스크의 제조 방법에 대해서도 마찬가지의 방법을 사용할 수 있다.
수지판이 딸린 금속 마스크와 기준판과의 접합 방법에 대해서도 특별히 한정은 없고, 예를 들어 금속 마스크(10)가 자성체일 경우에는, 기준판의 후방에 자석 등을 배치하고, 수지판이 딸린 금속 마스크의 수지판(30)과 기준판을 끌어당김으로써 접합할 수 있다. 그 이외에, 정전 흡착법 등을 사용하여 접합할 수도 있다. 기준판으로서는, 예를 들어 소정의 개구 패턴을 갖는 TFT 기판이나, 포토마스크 등을 들 수 있다. 실시 형태 (B)의 증착 마스크의 제조 방법에 대해서도 마찬가지의 방법을 사용할 수 있다.
또한, 상기에서 설명한 공정 사이, 또는 공정 후에 슬리밍 공정을 행해도 된다. 예를 들어, 최종적으로 수지 마스크(20)가 되는 수지판(30)이나, 금속 마스크(10)로서, 상기에서 설명한 바람직한 두께보다도 두꺼운 것을 사용한 경우에는, 제조 공정 중에 있어서, 금속 마스크(10)나 수지판(30)을 단독으로 반송할 때 등에, 우수한 내구성이나 반송성을 부여할 수 있다. 한편, 셰도우의 발생 등을 방지하기 위해서는, 실시 형태 (A)의 제조 방법에서 얻어지는 증착 마스크(100)의 두께는 최적의 두께인 것이 바람직하다. 슬리밍 공정은, 제조 공정 사이, 또는 공정 후에 있어서 내구성이나 반송성을 충족시키면서, 증착 마스크(100)의 두께를 최적화하는 경우에 유용한 공정이다.
금속 마스크(10)의 슬리밍은, 상기에서 설명한 공정 사이, 또는 공정 후에, 금속 마스크(10)의 수지판(30)과 접하지 않는 측의 면, 또는 금속 마스크(10)의 수지판(30) 또는 수지 마스크(20)와 접하지 않는 측의 면을, 금속 마스크(10)를 에칭 가능한 에칭재를 사용해서 에칭함으로써 실현 가능하다.
수지 마스크(20)가 되는 수지판(30)이나, 수지 마스크(20)의 슬리밍, 즉, 수지판(30), 수지 마스크(20)의 두께의 최적화에 대해서도 마찬가지이고, 상기에서 설명한 어느 하나의 공정 사이, 또는 공정 후에, 수지판(30)의 금속 마스크(10)와 접하지 않는 측의 면, 또는 수지 마스크(20)의 금속 마스크(10)와 접하지 않는 측의 면을, 수지판(30)이나 수지 마스크(20)의 재료를 에칭 가능한 에칭재를 사용해서 에칭함으로써 실현 가능하다. 또한, 증착 마스크(100)를 형성한 후에, 금속 마스크(10), 수지 마스크(30)의 양쪽을 에칭 가공함으로써, 양쪽의 두께를 최적화할 수도 있다. 상기 슬리밍 공정은, 실시 형태 (B)의 증착 마스크의 제조 방법에 있어서도 그대로 적용할 수 있다.
(실시 형태 (B)의 증착 마스크의 제조 방법)
이어서, 본 발명의 실시 형태 (B)의 증착 마스크의 제조 방법에 대하여 설명한다. 실시 형태 (B)의 증착 마스크(100)의 제조 방법은, 도 19에 도시하는 바와 같이, 하나의 관통 구멍이 형성된 금속 마스크(10)와, 수지판(30)이 적층된 수지판이 딸린 금속 마스크를 준비하는 공정(도 19의 (a) 참조)과, 금속 마스크(10)측으로부터 레이저를 조사하여 수지판(30)의 하나의 관통 구멍(15)과 겹치는 위치에 복수의 개구부(25)를 형성하는 수지 마스크 형성 공정(도 19의 (b) 참조)을 구비하는 것을 특징으로 한다. 이하, 실시 형태 (B)의 증착 마스크의 제조 방법에 대하여 구체적으로 설명한다.
(수지판이 딸린 금속 마스크를 준비하는 공정)
본 공정은, 하나의 관통 구멍(15)이 형성된 금속 마스크(10)와 수지판(30)을 접합함으로써 금속 마스크(10)와 수지판(30)이 적층되어 이루어지는 수지판이 딸린 금속 마스크를 준비하는 공정이다.
(프레임에 수지판이 딸린 금속 마스크를 고정하는 공정)
당해 공정은, 실시 형태 (B)의 증착 마스크의 제조 방법에 있어서의 임의의 공정이며, 상기 실시 형태 (A)의 증착 마스크의 제조 방법에서 설명한 방법을 그대로 사용할 수 있어, 여기에서의 상세한 설명은 생략한다.
(금속 마스크측으로부터 레이저를 조사하여, 수지판이 딸린 금속 마스크에 하나의 관통 구멍과 겹치는 복수의 개구부를 형성하는 공정)
이어서, 도 19의 (b)에 도시하는 바와 같이, 금속 마스크(10)측으로부터 하나의 관통 구멍(15)을 통하여 레이저를 조사하고, 상기 수지판(30)에 증착 제작하는 패턴에 대응된 개구부(25)를 형성하여, 수지 마스크(20)로 한다. 이 공정에서는, 하나의 관통 구멍(15)을 통하여 레이저의 조사가 행해지는 점에서, 최종적으로 하나의 관통 구멍(15)과 겹치는 위치에, 복수의 개구부(25)가 형성되게 된다. 여기에서 사용하는 레이저 장치에 대해서는 특별히 한정되지 않고, 종래 공지된 레이저 장치를 사용하면 된다. 이에 의해, 도 19의 (c)에 도시하는 바와 같은, 실시 형태 (B)의 증착 마스크(100)를 얻는다.
(증착 마스크 준비체)
이어서, 본 발명의 일 실시 형태의 증착 마스크 준비체에 대하여 설명한다. 본 발명의 일 실시 형태의 증착 마스크 준비체는, 복수의 슬릿이 형성된 금속 마스크와 수지 마스크가 적층되고, 수지 마스크에는 복수 화면을 구성하기 위하여 필요한 개구부가 형성되고, 개구부는 증착 제작하는 패턴에 대응하고 있으며, 각 슬릿이, 적어도 1 화면 전체와 겹치는 위치에 형성되어 있는 증착 마스크를 얻기 위한 증착 마스크 준비체이며, 수지판의 한쪽 면 위에 슬릿이 형성된 금속 마스크가 적층되어 이루어지고, 각 슬릿은, 수지판에 최종적으로 형성되는 1 화면을 구성하는 개구부 전체와 겹치는 위치에 형성되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명의 일 실시 형태의 증착 마스크 준비체는, 수지판에 개구부(25)가 형성되어 있지 않은 점 이외에는, 상기에서 설명한 실시 형태 (A)의 증착 마스크(100)와 공통되어, 구체적인 설명은 생략한다. 일 실시 형태의 증착 마스크 준비체의 구체적인 구성으로서는, 상기 실시 형태 (A)의 증착 마스크의 제조 방법에 있어서의 준비 공정에서 준비되는 수지판이 딸린 금속 마스크(도 10의 (a) 참조)를 들 수 있다.
상기 일 실시 형태의 증착 마스크 준비체에 의하면, 당해 증착 마스크 준비체의 수지판에 개구부를 형성함으로써, 대형화된 경우에도 고정밀화와 경량화의 양쪽을 만족하고, 고정밀의 증착 패턴의 형성이 가능한 증착 마스크를 얻을 수 있다.
다른 실시 형태의 증착 마스크 준비체는, 하나의 관통 구멍이 형성된 금속 마스크와, 증착 제작하는 패턴에 대응된 개구부가 복수 형성된 수지 마스크가 적층되고, 복수의 개구부의 전부가, 하나의 관통 구멍과 겹치는 위치에 형성되어 있는 증착 마스크를 얻기 위한 증착 마스크 준비체이며, 수지판의 한쪽 면 위에 하나의 관통 구멍이 형성된 금속 마스크가 적층되어 이루어지고, 하나의 관통 구멍은, 수지판에 최종적으로 형성되는 모든 개구부와 겹치는 위치에 형성되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
다른 실시 형태의 증착 마스크 준비체는, 수지판에 개구부(25)가 형성되어 있지 않은 점 이외에는, 상기에서 설명한 실시 형태 (B)의 증착 마스크(100)와 공통되어, 구체적인 설명은 생략한다. 다른 실시 형태의 증착 마스크 준비체의 구체적인 구성으로서는, 상기 실시 형태 (B)의 증착 마스크의 제조 방법에 있어서의 준비 공정에서 준비되는 수지판이 딸린 금속 마스크(도 19의 (a) 참조)를 들 수 있다.
상기 다른 실시 형태의 증착 마스크 준비체에 의하면, 당해 증착 마스크 준비체의 수지판에 개구부를 형성함으로써, 대형화된 경우에도 고정밀화와 경량화의 양쪽을 만족하고, 고정밀의 증착 패턴의 형성이 가능한 증착 마스크를 얻을 수 있다.
(유기 반도체 소자의 제조 방법)
이어서, 본 발명의 일 실시 형태의 유기 반도체 소자의 제조 방법에 대하여 설명한다. 본 발명의 일 실시 형태의 유기 반도체 소자의 제조 방법은, 프레임이 딸린 증착 마스크를 사용한 증착법에 의해 증착 패턴을 형성하는 공정을 갖고, 당해 유기 반도체 소자를 형성하는 공정에 있어서 이하의 프레임이 딸린 증착 마스크가 사용되는 점에 특징을 갖는다.
프레임이 딸린 증착 마스크를 사용한 증착법에 의해 증착 패턴을 형성하는 공정을 갖는 일 실시 형태의 유기 반도체 소자의 제조 방법은, 기판 위에 전극을 형성하는 전극 형성 공정, 유기층 형성 공정, 대향 전극 형성 공정, 밀봉층 형성 공정 등을 갖고, 각 임의의 공정에 있어서 프레임이 딸린 증착 마스크를 사용한 증착법에 의해 기판 위에 증착 패턴이 형성된다. 예를 들어, 유기 EL 디바이스의 R, G, B 각 색의 발광층 형성 공정에, 프레임이 딸린 증착 마스크를 사용한 증착법을 각각 적용하는 경우에는, 기판 위에 각 색발광층의 증착 패턴이 형성된다. 또한, 본 발명의 일 실시 형태의 유기 반도체 소자의 제조 방법은, 이들 공정에 한정되는 것이 아니라, 증착법을 사용하는 종래 공지된 유기 반도체 소자의 제조에 있어서의 임의의 공정에 적용 가능하다.
본 발명의 일 실시 형태의 유기 반도체 소자의 제조 방법은, 상기 증착 패턴을 형성하는 공정에 있어서, 프레임에 고정되는 상기 증착 마스크가, 상기에서 설명한 실시 형태 (A)의 증착 마스크, 또는 실시 형태 (B)의 증착 마스크인 것을 특징으로 한다.
프레임이 딸린 증착 마스크를 구성하는 증착 마스크에 대해서는, 상기에서 설명한 실시 형태 (A), 또는 실시 형태 (B)의 증착 마스크(100)를 그대로 사용할 수 있으며, 여기에서의 상세한 설명은 생략한다. 상기에서 설명한 본 발명의 실시 형태 (A)의 증착 마스크나, 실시 형태 (B)의 증착 마스크를 포함하는 프레임이 딸린 증착 마스크를 사용한 유기 반도체 소자의 제조 방법에 의하면, 고정밀의 패턴을 갖는 유기 반도체 소자를 형성할 수 있다. 본 발명의 일 실시 형태의 유기 반도체 소자의 제조 방법으로 제조되는 유기 반도체 소자로서는, 예를 들어 유기 EL 소자의 유기층, 발광층이나, 캐소드 전극 등을 들 수 있다. 특히, 본 발명의 일 실시 형태의 유기 반도체 소자의 제조 방법은, 고정밀의 패턴 정밀도가 요구되는 유기 EL 소자의 R, G, B 발광층의 제조에 적절하게 사용할 수 있다.
유기 반도체 소자의 제조에 사용되는 프레임이 딸린 증착 마스크는, 프레임에, 상기에서 설명한 실시 형태 (A), 또는 실시 형태 (B)의 증착 마스크가 고정되어 있다는 조건을 만족하는 것이면 되고, 기타 조건에 대하여 특별히 한정되는 일은 없다. 프레임에 대하여 특별히 한정은 없고, 증착 마스크를 지지할 수 있는 부재이면 되고, 예를 들어 금속 프레임이나, 세라믹 프레임 등을 사용할 수 있다. 그 중에서도 금속 프레임은, 증착 마스크의 금속 마스크와의 용접이 용이하고, 변형 등의 영향이 작은 점에서 바람직하다. 이하, 프레임으로서 금속 프레임을 사용한 예를 중심으로 설명한다. 예를 들어, 도 20에 도시하는 바와 같이, 금속 프레임(60)에, 하나의 증착 마스크(100)가 고정되어 이루어지는 금속 프레임이 딸린 증착 마스크(200)를 사용해도 되고, 도 21에 도시하는 바와 같이, 금속 프레임(60)에, 복수의 증착 마스크(도시하는 형태에서는 4개의 증착 마스크)가 세로 방향, 또는 가로 방향으로 배열되어 고정(도시하는 형태에서는 가로 방향으로 배열되어 고정)된 금속 프레임이 딸린 증착 마스크(200)를 사용해도 된다. 또한, 도 20, 도 21은, 일 실시 형태의 금속 프레임이 딸린 증착 마스크(200)를 수지 마스크(20)측에서 본 정면도이다.
금속 프레임(60)은, 대략 직사각형 형상의 프레임 부재이며, 최종적으로 고정되는 증착 마스크(100)의 수지 마스크(20)에 형성된 개구부(25)를 증착원측에 노출시키기 위한 개구를 갖는다. 금속 프레임의 재료에 대하여 특별히 한정은 없지만, 강성이 큰 금속 재료, 예를 들어 SUS나, 인바재 등이 적합하다.
금속 프레임의 두께에 대해서도 특별히 한정은 없지만, 강성 등의 점에서 10㎜ 내지 30㎜ 정도인 것이 바람직하다. 금속 프레임의 개구의 내주 단부면과, 금속 프레임의 외주 단부면 사이의 폭은, 당해 금속 프레임과, 증착 마스크의 금속 마스크를 고정할 수 있는 폭이면 특별히 한정은 없고, 예를 들어 10㎜ 내지 50㎜ 정도의 폭을 예시할 수 있다.
또한, 증착 마스크(100)를 구성하는 수지 마스크(20)의 개구부(25)의 노출을 방해하지 않는 범위에서, 금속 프레임의 개구에 보강 프레임(65) 등이 존재하고 있어도 된다. 다시 말해, 금속 프레임(60)이 갖는 개구가, 보강 프레임 등에 의해 분할된 구성을 갖고 있어도 된다. 도 20에 도시하는 형태에서는, 가로 방향으로 연장되는 보강 프레임(65)이 세로 방향으로 복수 배치되어 있지만, 이 보강 프레임(65) 대신에, 또는, 이와 함께 세로 방향으로 연장되는 보강 프레임이 가로 방향으로 복수 열 배치되어 있어도 된다. 또한, 도 21에 도시하는 형태에서는, 세로 방향으로 연장되는 보강 프레임(65)이 가로 방향으로 복수 배치되어 있지만, 이 보강 프레임(65) 대신에, 또는, 이와 함께, 가로 방향으로 연장되는 보강 프레임이 세로 방향으로 복수 배치되어 있어도 된다. 보강 프레임(65)이 배치된 금속 프레임(60)을 사용함으로써 금속 프레임(60)에, 상기에서 설명한 실시 형태 (A), 또는 실시 형태 (B)의 증착 마스크(100)를 세로 방향, 및 가로 방향으로 복수 배열하여 고정할 때, 당해 보강 프레임과 증착 마스크가 겹치는 위치에 있어서도, 금속 프레임(60)에 증착 마스크를 고정할 수 있다.
금속 프레임(60)과, 상기에서 설명한 실시 형태 (A), 또는 실시 형태 (B)의 증착 마스크(100)와의 고정 방법에 대해서도 특별히 한정은 없고, 레이저광 등에 의해 고정하는 스폿 용접, 접착제, 나사 고정 등을 사용하여 고정할 수 있다.
100: 증착 마스크
10: 금속 마스크
15: 슬릿, 관통 구멍
20: 수지 마스크
25: 개구부
28: 홈
60: 금속 프레임
200: 프레임이 딸린 증착 마스크

Claims (14)

  1. 증착 마스크의 제조 방법이며,
    복수의 금속 마스크 개구부를 가지는 금속 마스크와 수지 마스크 개구부가 형성되기 전의 수지판의 적층체를 준비하고,
    상기 수지판의, 상기 복수의 금속 마스크 개구부와 겹치는 부분의 각각에, 적어도 １ 화면분의 증착 패턴의 형성에 필요한 수지 마스크 개구부를 형성하는, 증착 마스크의 제조 방법.
  2. 증착 마스크의 제조 방법이며,
    금속판과 수지 마스크 개구부가 형성되기 전의 수지판의 적층체를 준비하고,
    상기 금속판에 복수의 금속 마스크 개구부를 형성하고,
    상기 수지판의, 상기 금속판에 형성된 복수의 금속 마스크 개구부와 겹치는 부분의 각각에, 적어도 1 화면분의 증착 패턴의 형성에 필요한 수지 마스크 개구부를 형성하는, 증착 마스크의 제조 방법.
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