KR20180049159A - 증착용 메탈 마스크 기재, 증착용 메탈 마스크, 증착용 메탈 마스크 기재의 제조 방법, 및, 증착용 메탈 마스크의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

증착용 메탈 마스크 기재 (10) 는, 표면과, 상기 표면과는 반대측의 면인 이면을 구비하는 니켈 함유 금속 시트 (11) 를 포함하고, 상기 표면 및 상기 이면 중 적어도 일방은, 레지스트층이 위치하기 위한 대상면이고, 상기 대상면의 표면 조도 Sa 가 0.019 ㎛ 이하이고, 또한, 상기 대상면의 표면 조도 Sz 가 0.308 ㎛ 이하이다.

Description

증착용 메탈 마스크 기재, 증착용 메탈 마스크, 증착용 메탈 마스크 기재의 제조 방법, 및, 증착용 메탈 마스크의 제조 방법{METAL MASK SUBSTRATE FOR VAPOR DEPOSITION, METAL MASK FOR VAPOR DEPOSITION, PRODUCTION METHOD FOR METAL MASK SUBSTRATE FOR VAPOR DEPOSITION, AND PRODUCTION METHOD FOR METAL MASK FOR VAPOR DEPOSITION}
본 발명은 증착용 메탈 마스크 기재, 증착용 메탈 마스크, 증착용 메탈 마스크 기재의 제조 방법, 및, 증착용 메탈 마스크의 제조 방법에 관한 것이다.
증착법을 이용하여 제조되는 표시 디바이스의 하나로서 유기 EL 디스플레이가 알려진다. 유기 EL 디스플레이가 구비하는 유기층은, 증착 공정에 있어서 승화된 유기 분자의 퇴적물이다. 증착 공정에 사용되는 증착용 메탈 마스크가 구비하는 마스크 구멍은, 승화된 유기 분자를 기판을 향하여 통과시키는 통로이다. 마스크 구멍이 갖는 개구는, 유기 EL 디스플레이가 구비하는 화소의 형상에 따른 형상을 갖는다 (예를 들어, 특허문헌 1 참조).
일본 공개특허공보 2015-055007호
그런데, 증착용 메탈 마스크를 제조하는 방법은, 증착용 메탈 마스크 기재에 개구를 형성하는 공정을 포함한다. 개구를 형성하는 공정에서는, 예를 들어 포토리소그래피법을 이용한 레지스트 마스크의 형성과, 레지스트 마스크를 사용한 웨트 에칭이 실시된다. 이 때, 레지스트 마스크의 형성에서는, 증착용 메탈 마스크 기재의 표면에 위치하는 레지스트층 중의 노광 대상 영역이 노광된다. 그리고, 레지스트층에 조사된 광의 적어도 일부가, 증착용 메탈 마스크 기재의 표면에서 산란하고, 산란한 광의 일부는, 레지스트층 중의 노광 대상 영역 이외의 부분에 조사된다. 결과적으로, 네거티브형의 레지스트 재료가 레지스트층에 채용되는 경우에는, 광의 산란에 의해 레지스트 재료의 잔류물이 되는 부분이 형성되고, 또, 포지티브형의 레지스트 재료가 레지스트층에 채용되는 경우에는, 레지스트 마스크의 결손이 형성되어 버린다. 그리고, 실제로 형성된 레지스트 마스크의 구조와, 설계된 레지스트 마스크의 구조 사이의 차이의 증대를 초래하고, 그에 따라, 웨트 에칭법에 의해 형성되는 개구의 구조와, 설계된 개구의 구조 사이의 차이의 증대를 초래할 우려가 있다.
본 발명은, 증착용 메탈 마스크가 갖는 개구의 구조상의 정밀도를 높이는 것을 가능하게 하는 증착용 메탈 마스크 기재, 증착용 메탈 마스크, 증착용 메탈 마스크 기재의 제조 방법, 및, 증착용 메탈 마스크의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 증착용 메탈 마스크 기재는, 표면과, 상기 표면과는 반대측의 면인 이면을 구비하는 니켈 함유 금속 시트를 포함하고, 상기 표면 및 상기 이면 중 적어도 일방은, 레지스트층이 위치하기 위한 대상면이고, 상기 대상면의 표면 조도 Sa 가 0.019 ㎛ 이하이고, 또한, 상기 대상면의 표면 조도 Sz 가 0.308 ㎛ 이하이다. 이 증착용 메탈 마스크 기재에 있어서, 상기 대상면에 입사한 광의 정반사에 의한 반사율이 53.0 ％ 이상 97.0 ％ 이하여도 된다. 또, 이 증착용 메탈 마스크 기재에 있어서, 상기 니켈 함유 금속 시트는, 인바 시트여도 된다.
상기 과제를 해결하기 위한 증착용 메탈 마스크 기재는, 표면과, 상기 표면과는 반대측의 면인 이면을 구비하는 니켈 함유 금속 시트를 포함하고, 상기 표면 및 상기 이면 중 적어도 일방은, 레지스트층이 위치하기 위한 대상면이고, 상기 대상면에 입사한 광의 정반사에 의한 반사율이 53.0 ％ 이상 97.0 ％ 이하이다.
상기 과제를 해결하기 위한 증착용 메탈 마스크 기재의 제조 방법은, 전해에 의해 전극면에 니켈 함유 금속 시트를 형성하는 것과, 상기 전극면으로부터 상기 니켈 함유 금속 시트를 분리하는 것을 포함한다. 그리고, 상기 니켈 함유 금속 시트는, 표면과, 상기 표면과는 반대측의 면인 이면을 구비하고, 상기 표면 및 상기 이면 중 적어도 일방은, 레지스트층이 위치하기 위한 대상면이고, 상기 전해는, 상기 대상면의 표면 조도 Sa 를 0.019 ㎛ 이하로 하고, 또한, 상기 대상면의 표면 조도 Sz 를 0.308 ㎛ 이하로 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 증착용 메탈 마스크 기재의 제조 방법은, 전해에 의해 전극면에 니켈 함유 금속 시트를 형성하는 것과, 상기 전극면으로부터 상기 니켈 함유 금속 시트를 분리하는 것을 포함한다. 그리고, 상기 니켈 함유 금속 시트는, 표면과, 상기 표면과는 반대측의 면인 이면을 구비하고, 상기 표면 및 상기 이면 중 적어도 일방은, 레지스트층이 위치하기 위한 대상면이고, 상기 전해는, 상기 대상면에 입사한 광의 정반사에 의한 반사율을 53.0 ％ 이상 97.0 ％ 이하로 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 증착용 메탈 마스크의 제조 방법은, 상기 증착용 메탈 마스크 기재의 상기 대상면에 레지스트 마스크를 형성하는 것과, 상기 레지스트 마스크를 사용한 웨트 에칭에 의해 상기 대상면을 에칭하는 것을 포함한다.
상기 각 구성에 의하면, 레지스트 마스크가 위치하기 위한 대상면에서 광이 산란하는 것이 억제되기 때문에, 노광 및 현상에 의해 형성되는 레지스트 마스크의 구조와, 설계된 레지스트 마스크의 구조 사이에 차이가 생기는 것을 억제하는 것이 가능해진다. 나아가서는, 증착용 메탈 마스크가 갖는 개구의 구조상의 정밀도를 높이는 것이 가능해진다. 또, 니켈 함유 금속 시트가 인바 시트인 구성에 있어서는, 금속 재료 중에서 열 팽창 계수가 작은 인바에 의해 대상면이 구성되기 때문에, 증착시에 받는 열에 의한 증착용 메탈 마스크의 구조적인 변화를 억제하는 것도 가능해진다.
상기 과제를 해결하기 위한 증착용 메탈 마스크는, 니켈 함유 금속 시트로 구성되는 마스크부를 포함하고, 상기 마스크부는, 표면 개구를 포함하는 표면과, 상기 표면 개구와 연통하는 이면 개구를 포함하고, 상기 표면과는 반대측의 면인 이면을 구비하고, 상기 표면 및 상기 이면 중 적어도 일방이 대상면이고, 상기 대상면의 표면 조도 Sa 가 0.019 ㎛ 이하이고, 또한, 상기 대상면의 표면 조도 Sz 가 0.308 ㎛ 이하이다. 이 증착용 메탈 마스크에 있어서, 상기 대상면에 입사한 광의 정반사에 의한 반사율이 53.0 ％ 이상 97.0 ％ 이하여도 된다.
상기 과제를 해결하기 위한 증착용 메탈 마스크는, 니켈 함유 금속 시트로 구성되는 마스크부를 포함하고, 상기 마스크부는, 표면 개구를 포함하는 표면과, 상기 표면 개구와 연통하는 이면 개구를 포함하고, 상기 표면과는 반대측의 면인 이면을 구비하고, 상기 표면 및 상기 이면 중 적어도 일방이 대상면이고, 상기 대상면에 입사한 광의 정반사에 의한 반사율이 53.0 ％ 이상 97.0 ％ 이하이다.
상기 각 구성에 의하면, 광이 대상면에서 산란하는 것이 억제되기 때문에, 대상면에 레지스트 마스크를 형성하여 개구를 형성할 때에, 노광 및 현상에 의해 형성되는 레지스트 마스크의 구조와, 설계된 레지스트 마스크의 구조 사이의 차이를, 대상면 상에 있어서 억제하는 것이 가능해진다. 나아가서는, 증착용 메탈 마스크가 갖는 개구의 구조상의 정밀도를 높이는 것이 가능해진다.
상기 증착용 메탈 마스크에 있어서, 상기 대상면은, 적어도 상기 표면을 포함하고, 상기 표면 개구는, 증착 입자를 상기 표면 개구로부터 상기 이면 개구를 향하여 통과시키기 위한 개구로서 상기 이면 개구보다 커도 된다.
상기 증착용 메탈 마스크에 의하면, 표면 개구가 이면 개구보다 크기 때문에, 표면 개구로부터 들어가는 증착 입자에 대한 섀도우 효과를 억제하는 것이 가능해진다. 여기서, 마스크부를 제조하기 위한 기재에 구멍을 형성할 때, 표면과 이면 중, 에칭되는 양이 큰 쪽의 면에서는, 에칭되는 양이 작은 쪽의 면보다 개구의 크기가 커진다. 이 점, 상기 증착용 메탈 마스크에서는, 표면 개구가 이면 개구보다 크기 때문에, 표면에서 에칭되는 양이, 이면에서 에칭되는 양보다 커진다. 그리고, 이러한 표면이 대상면이기 때문에, 증착용 메탈 마스크를 제조하는 방법으로는, 표면에 레지스트 마스크를 형성하고, 증착용 메탈 마스크 기재의 에칭을 표면으로부터 진행하는 방법을 채용하는 것도 가능해진다. 그에 따라, 증착용 메탈 마스크가 갖는 개구의 구조상의 정밀도를 높이는 것이 가능해진다.
상기 증착용 메탈 마스크에 있어서, 상기 니켈 함유 금속 시트는, 인바 시트여도 된다. 이 증착용 메탈 마스크의 대상면은, 금속 재료 중에서 열 팽창 계수가 작은 인바에 의해 구성되기 때문에, 증착시에 받는 열에 의한 증착용 메탈 마스크의 구조적인 변화를 억제하는 것도 가능해진다.
상기 각 구성에 있어서는, 상기 대상면에 있어서 상호 직교하는 2 개의 방향의 각각이 상기 광이 입사하는 방향이고, 상기 2 개의 방향에 있어서의 상기 반사율의 차가 3.6 ％ 이하여도 된다. 이 구성에 의하면, 증착용 메탈 마스크가 갖는 개구의 구조상의 정밀도를, 대상면에 포함되는 2 차원 방향에 있어서 높이는 것도 가능해진다.
도 1 은, 일 실시형태에 있어서의 증착용 메탈 마스크 기재의 일례에 대해 단면 구조를 나타내는 단면도.
도 2 는, 일 실시형태에 있어서의 증착용 메탈 마스크 기재의 다른 예에 대해 단면 구조를 나타내는 단면도.
도 3 은, 일 실시형태에 있어서의 마스크 장치의 평면 구조를 나타내는 평면도.
도 4 는, 일 실시형태에 있어서의 증착용 메탈 마스크의 단면 구조의 일례에 대해 그 일부를 나타내는 단면도.
도 5 는, 일 실시형태에 있어서의 증착용 메탈 마스크의 단면 구조의 다른 예에 대해 그 일부를 나타내는 단면도.
도 6 은, 증착용 메탈 마스크의 제조 방법에 있어서의 공정의 흐름을 나타내는 공정 플로우도.
도 7 은, 각 시험예에 있어서의 증착용 메탈 마스크 기재의 제조 방법과, 평탄면의 표면 조도, 및, 반사율과의 관계를 나타내는 도면.
도 8 은, 각 시험예에 있어서의 증착용 메탈 마스크 기재의 대상면에서의 반사율을 나타내는 그래프.
이하, 증착용 메탈 마스크 기재, 증착용 메탈 마스크, 증착용 메탈 마스크 기재의 제조 방법, 및, 증착용 메탈 마스크의 제조 방법의 일 실시형태를 설명한다. 먼저, 도 1 내지 도 5 를 참조하여, 증착용 메탈 마스크 기재의 구성, 및, 증착용 메탈 마스크의 구성을 설명한다. 이어서, 도 6 을 참조하여, 증착용 메탈 마스크의 제조 방법을 설명하고, 또, 도 7 및 도 8 을 참조하여 증착용 메탈 마스크 기재가 갖는 표면 성상으로부터 얻어지는 효과를 설명한다.
[증착용 메탈 마스크 기재]
도 1 이 나타내는 바와 같이, 증착용 메탈 마스크 기재 (10) 는, 니켈 함유 금속 시트 (11) 로 구성된다. 니켈 함유 금속 시트 (11) 는, 기재 표면 (11a) 과, 기재 표면 (11a) 과는 반대측의 면인 기재 이면 (11b) 을 구비한다. 기재 표면 (11a), 및, 기재 이면 (11b) 의 적어도 일방은, 레지스트층이 위치하기 위한 대상인 대상면이다. 대상면은, 증착용 메탈 마스크가 형성되는 과정에 있어서, 레지스트 마스크가 형성되는 면이다.
니켈 함유 금속 시트 (11) 를 구성하는 재료는, 니켈, 혹은, 철니켈 합금이며, 예를 들어, 30 질량％ 이상의 니켈을 포함하는 철니켈 합금, 그 중에서도, 36 질량％ 니켈과 64 질량％ 철의 합금을 주성분으로 하는, 즉, 인바이다. 또한, 니켈 함유 금속 시트 (11) 를 구성하는 철니켈 합금은, 미량 성분으로서 망간, 탄소, 크롬, 구리, 규소, 마그네슘, 코발트 등을 적절히 포함해도 된다. 니켈 함유 금속 시트 (11) 가 인바 시트인 경우, 니켈 함유 금속 시트 (11) 의 열 팽창 계수는, 예를 들어 1.2 × 10-6/℃ 정도이다. 이와 같은 열 팽창 계수를 갖는 니켈 함유 금속 시트 (11) 이면, 증착용 메탈 마스크 기재 (10) 를 사용하여 제조된 증착용 메탈 마스크에 있어서의 열팽창의 정도와, 유리 기판에 있어서의 열팽창의 정도가 정합하기 때문에, 증착 대상의 일례로서 유리 기판을 사용하는 것이 적합하다.
니켈 함유 금속 시트 (11) 가 갖는 두께 (T1) 는, 1 ㎛ 이상 100 ㎛ 이하이고, 바람직하게는 2 ㎛ 이상 40 ㎛ 이하이다. 니켈 함유 금속 시트 (11) 가 갖는 두께 (T1) 가 40 ㎛ 이하이면, 니켈 함유 금속 시트 (11) 에 형성되는 구멍의 깊이를 40 ㎛ 이하로 하는 것이 가능하다. 이와 같은 두께 (T1) 를 갖는 니켈 함유 금속 시트 (11) 이면, 증착용 메탈 마스크 기재 (10) 를 사용하여 제조된 증착용 메탈 마스크에 있어서, 증착용 메탈 마스크를 향하여 비행하는 증착 입자로부터 성막 대상을 보았을 때에, 증착용 메탈 마스크에 의해 부착할 수 없는 부분 (그늘이 되는 부분) 을 줄이는 것이 가능하다. 바꿔 말하면, 섀도우 효과를 억제하는 것이 가능해진다.
니켈 함유 금속 시트 (11) 가 갖는 대상면의 표면 성상은, 하기 [조건 1] 및 [조건 2] 중 적어도 일방을 충족시킨다.
[조건 1] 표면 조도 Sa ≤ 0.019 ㎛, 또한, 표면 조도 Sz ≤ 0.308 ㎛.
[조건 2] 53.0 ％ ≤ 대상면의 반사율 R ≤ 97.0 ％.
표면 조도 Sa 및 Sz 는, ISO 25178 에 준거하는 방법에 의해 측정되는 값이다. 반사율 R 은, 할로겐 램프로부터 사출된 광이 대상면에 입사했을 때의 정반사에 의한 반사광의 측정을 통해, 하기 식 (1) 에 의해 산출된다. 할로겐 램프로부터 사출된 광은, 대상면의 법선 방향에 대하여, 45° ± 0.2° 의 입사 각도로 대상면에 있어서의 14 ㎟ 의 영역에 입사한다. 반사광을 수광하는 소자의 면적은, 11.4 ㎟ 이다. 반사율 R 의 측정은, 대상면 중에서 서로 상이한 3 개의 부위에 대하여 실시된다. 대상면의 반사율 R 은, 대상면의 각 부위로부터 얻어진 반사율 R 의 평균값이다. 또, 각 부위에 있어서의 반사율 R 의 측정은, 상호 직교하는 2 개의 방향으로부터 조사된 광을 사용하여, 각 방향에 대하여 따로 따로 실시된다. 또한, 모재의 압연에 의해서만 형성된 니켈 함유 금속 시트 (11) 를 측정의 대상으로 하는 경우, 대상면과 대향하는 방향에서 보아, 대상면에 입사하는 광의 방향 중 어느 것은, 모재의 압연된 방향과 동일하다.
반사율 R =
[정반사에 의한 반사광의 광량/입사광의 광량] × 100 … (1)
[조건 1] 및 [조건 2] 중 적어도 일방을 충족시키는 표면 성상이면, 대상면에 조사된 광이 대상면에서 산란하는 것이 억제된다. 그리고, 대상면에 위치하는 레지스트층에 광이 조사될 때에, 광의 일부가 대상면에서 산란하고, 산란한 광이 레지스트층 중의 노광 대상 영역 이외의 부분을 조사해 버리는 것이 억제된다. 결과적으로, 노광 및 현상에 의해 형성되는 레지스트 마스크의 구조와, 설계된 레지스트 마스크의 구조 사이의 차이를 억제하는 것이 가능하다. 그리고, 웨트 에칭법에 의해 형성되는 개구의 구조와, 설계된 개구의 구조 사이의 차이가 생기는 것을 억제하는 것이 가능해진다.
니켈 함유 금속 시트 (11) 가 갖는 대상면의 표면 성상은, 레지스트 마스크의 구조와, 설계된 레지스트 마스크의 구조 사이의 차이가 억제되는 관점에 있어서, 하기 [조건 3] 을 더욱 충족시키는 것이 바람직하다.
[조건 3] 상호 직교하는 2 개의 방향에서의 반사율 차 ≤ 3.6 ％
상호 직교하는 2 개의 방향은, 대상면에 포함되는 방향이다. 상호 직교하는 2 개의 방향은, 제 1 방향과 제 2 방향이다. 상호 직교하는 2 개의 방향에서의 반사율 차는, 제 1 방향으로부터 조사된 광에 있어서의 반사율과, 제 2 방향으로부터 조사된 광에 있어서의 반사율의 차이다.
여기서, 니켈 함유 금속 시트 (11) 를 형성하기 위한 가공 중에, 압연이 포함되는 경우, 니켈 함유 금속 시트 (11) 를 형성하기 위한 모재는, 하나의 방향 (1 차원 방향) 으로 연장된다. 결과적으로, 대상면에 포함되는 방향 중에서, 모재가 연장되는 방향과, 그 방향과는 상이한 방향 사이에 있어서, 대상면의 반사율 R 에 차이가 생긴다.
또, 니켈 함유 금속 시트 (11) 를 형성하기 위한 가공 중에, 물리적 연마나 화학적 기계 연마가 포함되는 경우, 하나의 방향, 혹은, 서로 상이한 복수의 방향으로, 연마가 진행된다. 결과적으로, 대상면에 포함되는 방향 중에서, 연마가 진행되는 방향과, 그 방향과는 상이한 방향 사이에 있어서, 대상면의 반사율 R 에 차이가 생긴다.
또, 니켈 함유 금속 시트 (11) 를 형성하기 위한 가공 중에, 전해에 의한 금속박의 형성이 포함되는 경우, 금속박의 성장의 진행 방식이나 전극의 표면 형태 등에 기인하여, 대상면에 입사하는 광의 방향에 따라, 대상면의 반사율 R 에 차이를 발생시키는 경우가 있다. 상기 [조건 3] 을 충족시키는 니켈 함유 금속 시트 (11) 는, 레지스트 마스크의 구조와, 설계된 레지스트 마스크의 구조 사이의 차이를 억제하는 효과를, 대상면에 포함되는 2 차원 방향에 있어서 발현한다. 전해 조건에 따라서는 상기 서술한 이방성이 생기기 쉽기 때문에, 레지스트 마스크의 구조와, 설계된 레지스트 마스크의 구조 사이의 차이를 억제한다는 효과는, 상기 [조건 3] 을 충족시킴으로써 현저한 것이 된다.
또한, 도 2 가 나타내는 바와 같이, 증착용 메탈 마스크 기재 (10) 는, 니켈 함유 금속 시트 (11) 외에, 수지제의 지지층 (12) 을 추가로 구비하는 것도 가능하다. 즉, 증착용 메탈 마스크 기재 (10) 는, 니켈 함유 금속 시트 (11) 와 지지층 (12) 의 적층체로서 구체화하는 것도 가능하다. 지지층 (12) 을 구성하는 재료는, 예를 들어, 레지스트나 폴리이미드이다.
지지층 (12) 을 구성하는 재료가 레지스트인 경우, 지지층 (12) 은 레지스트층이다. 지지층 (12) 으로서의 레지스트층은, 예를 들어, 니켈 함유 금속 시트 (11) 의 기재 표면 (11a) 에 밀착한다. 이 때, 니켈 함유 금속 시트 (11) 의 대상면은, 적어도 기재 표면 (11a) 을 포함한다. 지지층 (12) 으로서의 레지스트층은, 시트상으로 형성된 후에, 기재 표면 (11a) 에 첩부 (貼付) 된다. 혹은, 지지층 (12) 으로서의 레지스트층은, 레지스트층을 형성하기 위한 도액 (塗液) 이 기재 표면 (11a) 에 도포됨으로써 형성된다.
지지층 (12) 을 구성하는 재료가 폴리이미드인 경우, 지지층 (12) 으로서의 폴리이미드층은, 니켈 함유 금속 시트 (11) 의 기재 이면 (11b) 에 밀착한다. 이 때, 니켈 함유 금속 시트 (11) 의 대상면은, 적어도 기재 표면 (11a) 을 포함한다. 그리고, 니켈 함유 금속 시트 (11) 의 기재 표면 (11a) 에 레지스트층이 위치한다. 폴리이미드가 갖는 열 팽창 계수, 및, 그 온도의 의존성은, 인바의 열 팽창 계수, 및, 그 온도의 의존성과 동일한 정도이기 때문에, 지지층 (12) 의 온도 변화에 의한 지지층 (12) 의 팽창이나 수축에 의해 니켈 함유 금속 시트 (11) 에 휨이 발생하는 것이 억제된다.
지지층 (12) 의 두께 (T2) 는, 예를 들어, 5 ㎛ 이상 50 ㎛ 이하이다. 지지층 (12) 과 니켈 함유 금속 시트 (11) 의 적층체에 있어서의 기계적 강도가 높아지는 관점에 있어서, 지지층 (12) 의 두께 (T2) 는 5 ㎛ 이상인 것이 바람직하다. 또, 증착용 메탈 마스크가 제조되는 과정에 있어서, 알칼리 용액 등으로의 침지에 의해 니켈 함유 금속 시트 (11) 로부터 지지층 (12) 이 제거되는 경우가 있다. 이러한 제거에 필요로 하는 시간이 과잉으로 길어지는 것이 억제되는 관점에 있어서, 지지층 (12) 의 두께는, 50 ㎛ 이하인 것이 바람직하다.
[증착용 메탈 마스크 기재의 제조 방법]
증착용 메탈 마스크 기재의 제조 방법은, 증착용 메탈 마스크의 제조 방법에 포함된다. 증착용 메탈 마스크 기재의 제조 방법은, (A) 전해, (B) 압연 및 연마, (C) 전해 및 연마, (D) 압연만 중에서, 어느 하나가 사용된다.
또한, 니켈 함유 금속 시트 (11) 를 형성하기 위한 압연용의 모재가 형성될 때, 통상적으로, 압연용의 모재를 형성하기 위한 재료 중에 혼입한 산소를 제거하는 것이 실시된다. 재료 중에 혼입한 산소를 제거하는 것은, 예를 들어, 입상 (粒狀) 의 알루미늄이나 마그네슘 등의 탈산제가, 모재를 형성하기 위한 재료에 섞이는 것이다. 이 결과로, 알루미늄이나 마그네슘은, 산화알루미늄이나 산화마그네슘 등의 금속 산화물로서 모재에 포함된다. 금속 산화물의 대부분은, 모재가 압연되기 전에, 모재로부터 제거되는 한편, 금속 산화물의 일부분은, 압연의 대상이 되는 모재에 남는다. 모재 중에 남는 금속 산화물은, 상기 서술한 반사율의 이방성을 발생시키는 요인의 하나이기도 하다. 이 점, 전해를 사용하는 제조 방법에 의하면, 상기 금속 산화물이 니켈 함유 금속 시트 (11) 에 섞이는 것이 억제된다.
지지층 (12) 을 구비한 증착용 메탈 마스크 기재의 제조 방법에 있어서는, 별체인 지지층 (12) 이 니켈 함유 금속 시트 (11) 의 대상면에 첩부되어도 되고, 니켈 함유 금속 시트 (11) 의 대상면에 도포 등에 의해 별도로 형성되어도 된다.
(A) 전해
니켈 함유 금속 시트 (11) 의 제조 방법으로서 전해가 사용되는 경우, 전해에 사용되는 전극의 표면에 니켈 함유 금속 시트 (11) 가 형성된다. 그 후, 전극의 표면으로부터 니켈 함유 금속 시트 (11) 가 분리된다. 그에 따라, 대상면과, 대상면과는 반대측의 면으로서 전극의 표면에 접해 있던 면을 구비한 니켈 함유 금속 시트 (11) 가 제조된다. 니켈 함유 금속 시트 (11) 의 대상면과 동일한 정도의 표면 형태를 전극의 표면이 갖고 있는 경우, 니켈 함유 금속 시트 (11) 의 기재 표면 (11a) 과 기재 이면 (11b) 의 양방이, 대상면에 상당하는 표면 성상을 갖는다. 니켈 함유 금속 시트 (11) 의 대상면보다 큰 표면 조도나, 니켈 함유 금속 시트 (11) 보다 낮은 반사율을 전극의 표면이 갖고 있는 경우, 이 전극의 표면과 접해 있던 면과는 반대측의 면이, 니켈 함유 금속 시트 (11) 의 대상면이 된다. 또한, 기재 표면 (11a) 과 기재 이면 (11b) 의 양방이 대상면에 상당하는 표면 성상을 갖는 구성은, 대상면에 레지스트층을 형성할 때에, 기재 표면 (11a) 과 기재 이면 (11b) 의 구별로 필요로 하는 부하를 경감하는 것을 가능하게 한다. 또한, 분리된 니켈 함유 금속 시트 (11) 는, 분리된 후에 어닐 처리가 실시되어도 된다.
전해에 사용되는 전해욕은, 예를 들어, 철 이온 공급제, 니켈 이온 공급제, 및, pH 완충제를 포함한다. 또, 전해에 사용되는 전해욕은, 응력 완화제, Fe3＋ 이온 마스크제, 말산이나 시트르산 등의 착화제 등을 포함해도 되고, 전해에 적합한 pH 로 조정된 약산성의 용액이다. 철 이온 공급제는, 예를 들어, 황산제1철·7 수화물, 염화제1철, 술파민산철 등이다. 니켈 이온 공급제는, 예를 들어, 황산니켈 (II), 염화니켈 (II), 술파민산니켈, 브롬화니켈이다. pH 완충제는, 예를 들어, 붕산, 말론산이다. 말론산은, Fe3＋ 이온 마스크제로서도 기능한다. 응력 완화제는, 예를 들어 사카린나트륨이다. 전해에 사용되는 전해욕은, 예를 들어, 상기 서술한 첨가제를 포함하는 수용액이며, 5 ％ 황산, 혹은, 탄산니켈 등의 pH 조정제에 의해, 예를 들어, pH 가 2 이상 3 이하가 되도록 조정된다.
전해에 사용되는 전해 조건은, 대상면이 갖는 표면 성상, 및, 니켈 함유 금속 시트 (11) 에 있어서의 니켈의 조성비 등이, 전해욕의 온도, 전류 밀도, 및, 전해 시간에 의해 조정된 조건이다. 특히, 상기 [조건 3] 을 충족시키는 니켈 함유 금속 시트 (11) 의 제조에 있어서는, 전극의 표면에 있어서의 전해박의 성장이, 전극의 표면에 있어서 등방적이도록, 전해욕의 온도, 전류 밀도, 전극의 배치, 전해욕의 교반 방법, 전해욕의 조성 등이 조정된다. 또, 상기 [조건 3] 을 충족시키는 니켈 함유 금속 시트 (11) 의 제조에 있어서는, 적절한 광택제가 첨가된다. 상기 서술한 전해욕을 사용한 전해 조건에 있어서의 양극은, 예를 들어, 순철과 니켈이다. 전해 조건에 있어서의 음극은, 예를 들어, SUS304 등의 스테인리스판이다. 전해욕의 온도는, 예를 들어, 40 ℃ 이상 60 ℃ 이하이다. 전류 밀도는, 예를 들어, 1 A/d㎡ 이상 4 A/d㎡ 이하이다.
(B) 연마
니켈 함유 금속 시트 (11) 의 제조 방법 중에 연마가 사용되는 경우, 연마 전의 니켈 함유 금속 시트 (11) 는, (A) 전해에 의해 제조되어도 되고, 압연에 의해 제조되어도 된다. 연마 전의 니켈 함유 금속 시트 (11) 를 압연에 의해 제조하는 방법은, 먼저, 니켈 함유 금속의 모재를 압연하고, 그 후, 압연된 모재를 어닐한다. 이 때, 연마 전의 니켈 함유 금속 시트 (11) 에 있어서의 기재 표면 (11a) 의 단차는, 모재의 표면에 있어서의 단차보다 작다. 또, 연마 전의 니켈 함유 금속 시트 (11) 에 있어서의 기재 이면 (11b) 의 단차는, 모재의 이면에 있어서의 단차보다 작다. 그리고, 연마 전의 니켈 함유 금속 시트 (11) 중에서 평활면이 되는 대상면에, 물리적, 화학적, 화학 기계적, 혹은, 전기적인 연마 가공이 실시된다. 그에 따라, 대상면을 구비한 니켈 함유 금속 시트 (11) 가 제조된다.
화학적인 연마에 사용되는 연마액은, 예를 들어, 과산화수소를 주성분으로 한 철계 합금용의 화학 연마액이다. 전기적인 연마에 사용되는 전해액은, 과염소산계의 전해 연마액이나 황산계의 전해 연마액이다. 또한, 연마 전의 니켈 함유 금속 시트 (11) 는, 압연 후의 니켈 함유 금속 시트 (11) 가, 산성 에칭액에 의한 웨트 에칭에 의해 얇게 가공된 것으로 구체화할 수도 있다.
[증착용 메탈 마스크]
도 3 이 나타내는 바와 같이, 마스크 장치 (20) 는, 메인 프레임 (21) 과, 복수의 증착용 메탈 마스크 (30) 를 구비한다. 메인 프레임 (21) 은, 복수의 증착용 메탈 마스크 (30) 를 지지하는 틀판 형상을 갖는다. 메인 프레임 (21) 은, 증착을 실시하기 위한 증착 장치에 장착된다. 메인 프레임 (21) 은, 복수의 메인 프레임 구멍 (21H) 을 갖는다. 각 메인 프레임 구멍 (21H) 은, 각 증착용 메탈 마스크 (30) 가 장착되는 부위의 거의 전체에 걸쳐, 메인 프레임 (21) 을 관통한다.
증착용 메탈 마스크 (30) 는, 서브 프레임 (31) 과, 복수의 마스크부 (32) 를 구비한다. 서브 프레임 (31) 은, 복수의 마스크부 (32) 를 지지하는 틀판 형상을 갖는다. 서브 프레임 (31) 은, 메인 프레임 (21) 에 장착된다. 서브 프레임 (31) 은, 복수의 서브 프레임 구멍 (33) 을 갖는다. 각 서브 프레임 구멍 (33) 은, 각 마스크부 (32) 가 장착되는 부위의 거의 전체에 걸쳐, 서브 프레임 (31) 을 관통한다. 각 마스크부 (32) 는, 서브 프레임 구멍 (33) 의 주위에 용착이나 접착에 의해 고정된다. 각 마스크부 (32) 가 갖는 단면 구조의 일례를, 도 4 를 참조하여 설명하고, 각 마스크부 (32) 가 갖는 단면 구조의 다른 예를, 도 5 를 참조하여 설명한다.
도 4 가 나타내는 바와 같이, 각 마스크부 (32) 는, 니켈 함유 금속 시트 (321) 로 구성된다. 니켈 함유 금속 시트 (321) 를 구성하는 재료는, 상기 서술한 증착용 메탈 마스크 기재 (10) 에 있어서 니켈 함유 금속 시트 (11) 를 구성하는 재료와 거의 동등하다. 니켈 함유 금속 시트 (321) 는, 상기 서술한 니켈 함유 금속 시트 (11) 에 마스크 구멍 (321H) 이 형성됨으로써 제조된다. 니켈 함유 금속 시트 (321) 는, 마스크 표면 (321a) 과, 마스크 표면 (321a) 과는 반대측의 면인 마스크 이면 (321b) 을 구비한다. 마스크 표면 (321a) 및 마스크 이면 (321b) 중 적어도 일방은, 레지스트층이 위치하고 있던 대상면이다. 마스크 표면 (321a) 은, 증착 장치에 있어서 증착원과 대향하는 면이다. 마스크 이면 (321b) 은, 증착 장치에 있어서, 유리 기판 등의 증착 대상과 접촉하는 면이다. 니켈 함유 금속 시트 (321) 가 구비하는 대상면의 표면 성상은, 니켈 함유 금속 시트 (11) 가 구비하는 대상면의 표면 성상과 거의 동등하다. 니켈 함유 금속 시트 (321) 가 구비하는 대상면 중에서 마스크 구멍 (32H) 이외의 영역에 있어서의 표면 성상은, 상기 서술한 [조건 1] 및 [조건 2] 중 적어도 일방을 충족시킨다. 또, 니켈 함유 금속 시트 (321) 가 구비하는 대상면 중에서 마스크 구멍 (32H) 이외의 영역에 있어서의 표면 성상은, 상기 서술한 [조건 3] 을 충족시키는 것이 바람직하다.
마스크부 (32) 는, 니켈 함유 금속 시트 (321) 를 관통하는 복수의 마스크 구멍 (321H) 을 갖는다. 마스크 구멍 (321H) 을 구획하는 구멍측면은, 니켈 함유 금속 시트 (321) 의 두께 방향에 대하여, 단면에서 보았을 때에, 마스크 표면 (321a) 으로부터 마스크 이면 (321b) 을 향하여 완만하게 구부러지는 호 (弧) 를 그린다. 마스크 표면 (321a) 은, 마스크 구멍 (321H) 의 개구인 표면 개구 (Ha) 를 포함한다. 마스크 이면 (321b) 은, 마스크 구멍 (321H) 의 개구인 이면 개구 (Hb) 를 포함한다. 표면 개구 (Ha) 의 크기는, 평면에서 보았을 때에, 이면 개구 (Hb) 보다 크다. 각 마스크 구멍 (321H) 은, 증착원으로부터 승화한 증착 입자가 통과하는 통로이다. 증착원으로부터 승화한 증착 입자는, 표면 개구 (Ha) 로부터 이면 개구 (Hb) 를 향하여 진행된다. 표면 개구 (Ha) 가 이면 개구 (Hb) 보다 큰 마스크 구멍 (321H) 은, 표면 개구 (Ha) 로부터 들어가는 증착 입자에 대하여 섀도우 효과를 억제하는 것이 가능해진다.
여기서, 증착용 메탈 마스크 기재 (10) 의 니켈 함유 금속 시트 (11) 에 마스크 구멍 (321H) 이 형성될 때, 기재 표면 (11a) 및 기재 이면 (11b) 중, 에칭되는 양이 큰 쪽의 면에서는, 에칭되는 양이 작은 쪽의 면보다, 개구의 크기가 커진다. 상기 증착용 메탈 마스크 (30) 이면, 표면 개구 (Ha) 가 이면 개구 (Hb) 보다 크기 때문에, 기재 표면 (11a) 에서 에칭되는 양을, 기재 이면 (11b) 에서 에칭되는 양보다 크게 설정하는 것이 가능하다. 그리고, 기재 표면 (11a) 이 대상면인 구성은, 증착용 메탈 마스크 (30) 를 제조하는 방법으로서, 기재 표면 (11a) 에 레지스트 마스크를 형성하고, 니켈 함유 금속 시트 (11) 의 에칭을 기재 표면 (11a) 으로부터 진행하는 방법을 채용하는 것도 가능해진다. 결과적으로, 레지스트 마스크가 위치하기 위한 대상면에서 광이 산란하는 것이 억제된다. 그 때문에, 노광 및 현상에 의해 형성되는 레지스트 마스크의 구조와, 설계된 레지스트 마스크의 구조 사이에 차이가 생기는 것을 억제하는 것이 가능해진다. 나아가서는, 증착용 메탈 마스크 (30) 가 갖는 마스크 구멍 (321H) 의 구조상의 정밀도를 높이는 것이 가능해진다. 특히, 상기 [조건 3] 을 충족시키는 대상면은, 마스크 구멍 (321H) 의 구조상의 정밀도를, 대상면에 있어서의 2 차원 방향으로 높이는 것도 가능해진다.
도 5 가 나타내는 다른 예에서는, 각 마스크부 (32) 는, 니켈 함유 금속 시트 (321) 를 관통하는 복수의 마스크 구멍 (321H) 을 갖는다. 도 5 가 나타내는 예에 있어서도, 표면 개구 (Ha) 의 크기는, 평면에서 보았을 때에, 이면 개구 (Hb) 보다 크다. 각 마스크 구멍 (321H) 은, 표면 개구 (Ha) 를 갖는 마스크 대공 (大孔) (32LH) 과, 이면 개구 (Hb) 를 갖는 마스크 소공 (小孔) (32SH) 으로 구성된다. 마스크 대공 (32LH) 은, 표면 개구 (Ha) 로부터 마스크 이면 (321b) 을 향하여, 그 단면적이 단조롭게 감소하는 구멍이다. 마스크 소공 (32SH) 은, 이면 개구 (Hb) 로부터 마스크 표면 (321a) 을 향하여, 그 단면적이 단조롭게 감소하는 구멍이다.
각 마스크 구멍 (321H) 을 구획하는 구멍측면은, 단면에서 보았을 때에, 마스크 대공 (32LH) 과 마스크 소공 (32SH) 이 접속하는 부분을 갖는다. 마스크 대공 (32LH) 과 마스크 소공 (32SH) 이 접속하는 부분은, 니켈 함유 금속 시트 (321) 의 두께 방향의 중간에 위치한다. 마스크 대공 (32LH) 과 마스크 소공 (32SH) 이 접속하는 부분은, 마스크 구멍 (321H) 의 내측을 향하여 돌출한 형상을 갖는다. 마스크 구멍 (321H) 의 구멍측면에 있어서 가장 돌출한 부위와, 마스크 이면 (321b) 사이의 거리는, 스텝 하이트 (SH) 이다. 먼저 도 4 에서 설명한 단면 구조는, 스텝 하이트 (SH) 를 제로로 하는 예이다. 상기 서술한 섀도우 효과를 억제하는 관점에 있어서는, 스텝 하이트 (SH) 가 제로인 편이 바람직하다. 또한, 스텝 하이트 (SH) 가 제로인 마스크부 (32) 를 얻기 위해서는, 예를 들어, 기재 표면 (11a) 으로부터 기재 이면 (11b) 까지의 웨트 에칭에 의해 마스크 구멍 (321H) 이 형성되고, 기재 이면 (11b) 으로부터의 웨트 에칭이 불필요해지도록, 니켈 함유 금속 시트 (11) 의 두께가 40 ㎛ 이하인 것이 바람직하다. 이러한 관점에 있어서도, (A) 전해, (B) 압연 및 연마, (C) 전해 및 연마에 의해 제조되는 증착용 메탈 마스크 기재 (10) 는, 적합하다.
여기서, 니켈 함유 금속 시트 (11) 에 마스크 대공 (32LH) 이 형성될 때, 니켈 함유 금속 시트 (11) 의 에칭을 기재 표면 (11a) 으로부터 진행하는 방법이 채용된다. 또, 니켈 함유 금속 시트 (11) 에 마스크 소공 (32SH) 이 형성될 때, 니켈 함유 금속 시트 (11) 의 에칭을 기재 이면 (11b) 으로부터 진행하는 방법이 채용된다. 기재 표면 (11a) 이 대상면이고, 또한, 기재 이면 (11b) 도 또한 대상면인 구성은, 각 레지스트 마스크가 위치하기 위한 대상면에서 광이 산란하는 것이 억제된다. 그 때문에, 증착용 메탈 마스크 (30) 가 갖는 마스크 구멍 (321H) 의 구조상의 정밀도를 더욱 높이는 것이 가능해진다.
[증착용 메탈 마스크의 제조 방법]
도 4 에서 설명한 증착용 메탈 마스크 (30) 를 제조하는 방법과, 도 5 에서 설명한 증착용 메탈 마스크 (30) 를 제조하는 방법은, 니켈 함유 금속 시트 (11) 에 웨트 에칭을 실시하는 공정이 상이한 한편, 그 이외의 공정은 거의 동일하다. 이하에서는, 도 4 에서 설명한 증착용 메탈 마스크 (30) 의 제조 방법을 주로 설명하고, 도 5 에서 설명한 증착용 메탈 마스크 (30) 의 제조 방법에 관해서는, 그 중복된 설명을 생략한다.
도 6 이 나타내는 바와 같이, 증착용 메탈 마스크의 제조 방법은, 먼저, 상기 서술한 (A) 전해나 (B) 압연 및 연마 등에 의해 니켈 함유 금속 시트 (11) 를 준비한다 (스텝 S1-1). 이어서, 니켈 함유 금속 시트 (11) 가 갖는 대상면 중 하나에 레지스트층을 형성하고 (스텝 S1-2), 레지스트층에 대한 노광 및 현상을 실시함으로써, 대상면에 레지스트 마스크를 형성한다 (스텝 S1-3).
다음으로, 레지스트 마스크를 사용한 대상면의 웨트 에칭에 의해, 니켈 함유 금속 시트 (11) 에 마스크 구멍 (321H) 을 형성한다 (스텝 S1-4). 이어서, 레지스트 마스크를 대상면으로부터 제거함으로써, 상기 서술한 마스크부 (32) 가 제조된다 (스텝 S1-5). 그리고, 복수의 마스크부 (32) 에 있어서의 마스크 표면 (321a) 을 서브 프레임 (31) 에 고정시킴으로써, 상기 서술한 증착용 메탈 마스크를 제조한다 (스텝 S1-6).
니켈 함유 금속 시트 (11) 를 에칭하는 에칭액은, 산성 에칭액으로서, 인바를 에칭하는 것이 가능한 에칭액이면 된다. 산성 에칭액은, 예를 들어, 과염소산제2철액, 및, 과염소산제2철액과 염화제2철액의 혼합액에 대하여, 과염소산, 염산, 황산, 포름산, 및, 아세트산 중 어느 것을 혼합한 용액이다. 대상면의 에칭은, 니켈 함유 금속 시트 (11) 를 산성 에칭액에 침지하는 딥식이어도 되고, 니켈 함유 금속 시트 (11) 의 대상면에 대하여 산성 에칭액을 내뿜는 스프레이식이어도 된다. 또, 대상면의 에칭은, 스피너에 의해 회전하는 니켈 함유 금속 시트 (11) 에 산성 에칭액을 적하하는 스핀식이어도 된다.
여기서, 대상면에 위치하는 레지스트층에 광이 조사될 때에, 광의 일부가 대상면에서 산란하고, 산란한 광이 레지스트층 중의 노광 대상 영역 이외의 부분을 조사해 버리는 것이 억제된다. 그 때문에, 노광 및 현상에 의해 형성되는 레지스트 마스크의 구조와, 설계된 레지스트 마스크의 구조 사이에 차이가 생기는 것을 억제하는 것이 가능해진다. 나아가서는, 니켈 함유 금속 시트 (321) 가 갖는 마스크 구멍 (321H) 의 구조상의 정밀도를 높이는 것이 가능해진다. 또한, 대상면에 형성되는 레지스트층은, 시트상으로 형성된 후에 대상면에 첩부되어도 되고, 레지스트층을 형성하기 위한 도액이 대상면에 도포됨으로써 형성되어도 된다.
또한, 도 5 에서 설명한 증착용 메탈 마스크 (30) 의 제조 방법에서는, 상기 서술한 스텝 S1-1 부터 스텝 S1-5 까지의 공정이, 마스크 표면 (321a) 에 대응하는 기재 표면 (11a) 에 실시되고, 그에 따라, 마스크 대공 (32LH) 이 형성된다. 이어서, 마스크 대공 (32LH) 을 보호하기 위한 레지스트 등이 마스크 대공 (32LH) 에 충전된다. 계속해서, 상기 서술한 스텝 S1-2 부터 스텝 S1-5 까지의 공정이, 마스크 이면 (321b) 에 대응하는 기재 이면 (11b) 에 실시되고, 그에 따라, 마스크 소공 (32SH) 이 형성되고, 마스크부 (32) 가 얻어진다. 그리고, 복수의 마스크부 (32) 에 있어서의 마스크 표면 (321a) 이 서브 프레임 (31) 에 고정됨으로써, 상기 서술한 증착용 메탈 마스크가 제조된다 (스텝 S1-6).
또, 증착용 메탈 마스크 기재 (10) 가 폴리이미드로 이루어지는 지지층 (12) 을 구비하는 경우, 지지층 (12) 은, 스텝 S1-5 후, 증착용 메탈 마스크 기재 (10) 로부터 제거된다. 지지층 (12) 의 분리는, 레이저 조사에 의한 박리, 화학적인 용해나 박리, 물리적인 박리 등에 의해 제거된다. 혹은, 증착용 메탈 마스크 기재 (10) 가 폴리이미드로 이루어지는 지지층 (12) 을 구비하는 경우, 지지층 (12) 은, 증착용 메탈 마스크의 구성 요소로서, 서브 프레임 (31) 에 조립되어도 된다. 지지층 (12) 을 화학적으로 제거하는 방법이면, 니켈 함유 금속 시트 (11) 로부터 지지층 (12) 을 물리적으로 떼어내는 경우와 비교하여, 니켈 함유 금속 시트 (11) 에 외력이 작용하지 않고, 니켈 함유 금속 시트 (11) 에 주름이나 변형이 생기는 것이 억제된다. 또한, 증착용 메탈 마스크 기재 (10) 로부터 지지층 (12) 을 화학적으로 제거하는 방법에서는, 예를 들어, 지지층 (12) 을 용해함으로써, 지지층 (12) 을 니켈 함유 금속 시트 (11) 로부터 박리하는 알칼리 용액을 사용하는 것이 바람직하다.
[시험예]
도 7 및 도 8 을 참조하여, 상기 증착용 메탈 마스크 기재 (10) 에 있어서의 표면 조도 Sa, Sz, 반사율 R, 반사율 차, 및, 레지스트 마스크의 가공 정밀도를 설명한다. 도 7 은, 시험예 1 내지 시험예 9 의 각 수준에 있어서의 표면 조도 Sa, Sz 와, 반사율 R 과, 반사율 차를 나타낸다. 도 8 은, 시험예 1 내지 시험예 9 의 각각에 대하여 측정한 반사율 중에서, 대표적인 예가 되는 시험예 1, 시험예 2, 시험예 3, 시험예 9 의 각각의 반사율의 반사광 각도 의존성을 나타낸다.
도 7 이 나타내는 바와 같이, 시험예 1, 시험예 2, 시험예 3, 시험예 6, 시험예 7 은, 상기 (A) 전해에 의해 제조된, 두께가 20 ㎛ 인 증착용 메탈 마스크 기재 (10) 이다. 시험예 4, 시험예 5 의 각각은, 상기 (B) 압연 및 연마에 의해 제조된 두께가 20 ㎛ 인 증착용 메탈 마스크 기재 (10) 이다. 또한, 상기 (A) 전해에 의해 제조된 증착용 메탈 마스크 기재 (10) 는, 전극과 접하는 면의 표면 성상을, 대상면에 상당하는 표면 성상으로서 나타낸다. 이 때, SUS 제 전극에 있어서의 표면 조도 Sa 는, 0.018 ㎛ 이고, 표면 조도 Sz 는, 0.170 ㎛ 이다. 시험예 8, 시험예 9 의 각각은, 압연에 의해 얻어진 연마 전의 증착용 메탈 마스크 기재 (10) 로서, 연마가 실시되어 있지 않은 증착용 메탈 마스크 기재 (10) 이다. 시험예 8, 시험예 9 의 각각의 두께는, 시험예 8 과 시험예 9 의 연마량인 10 ㎛ 만큼, 시험예 4, 시험예 5 의 각각보다 두껍다.
시험예 1, 시험예 2, 시험예 3, 시험예 6, 시험예 7 의 각각은, 하기 첨가물이 첨가된 수용액으로서, pH 2.3 으로 조정된 전해욕을 사용하고, 전류 밀도를 1 (A/d㎡) 이상 4 (A/d㎡) 이하의 범위에서 변경함으로써 얻어진다. 시험예 1, 시험예 2, 시험예 3, 시험예 6, 시험예 7 의 각각은, 철과 니켈의 조성비가 서로 상이하다.
(시험예용 전해액)
·황산제1철·7 수화물 ：83.4 g
·황산니켈 (II)·6 수화물 ：250.0 g
·염화니켈 (II)·6 수화물 ：40.0 g
·붕산 ：30.0 g
·사카린나트륨 2 수화물 ：2.0 g
·말론산 ：5.2 g
·온도 ：50 ℃
시험예 4, 시험예 5 의 각각은, 압연에 의해 얻어진 연마 전의 니켈 함유 금속 시트 (11) 에, 과산화수소계의 화학 연마액을 사용한 화학적인 연마를 실시하여 얻어졌다.
시험예 8, 시험예 9 의 각각은, 압연 및 연마에 의해 얻어진 시험예 4, 시험예 5 에 있어서 연마 전의 니켈 함유 금속 시트 (11) 로서, 화학적인 연마를 실시하고 있지 않은 수준이다.
시험예 1 부터 시험예 7 까지의 각 수준에 있어서, 대상면의 표면 조도 Sa 는 0.019 ㎛ 이하이고, 또한, 대상면의 표면 조도 Sz 가 0.308 ㎛ 이하인 것이 확인되었다. 이에 반해, 시험예 8, 시험예 9 의 각 수준에 있어서는, 대상면의 표면 조도 Sa 는 거의 0.04 ㎛ 이며, 이에 따라, 상기 서술한 (A) 전해나 (B) 연마에 의해 제조된 증착용 메탈 마스크 기재이면, 표면 조도 Sa 가 대폭 저하되어 있는 것이 확인되었다. 또, 시험예 8, 시험예 9 의 각 수준에 있어서는, 대상면의 표면 조도 Sz 는 거의 0.35 ㎛ 이상이다. 따라서, 상기 서술한 (A) 전해나 (B) 연마에 의해 제조된 증착용 메탈 마스크 기재이면, 표면 조도 Sz 가 저하되어 있는 것이 확인되었다.
도 7 및 도 8 이 나타내는 바와 같이, 시험예 1 부터 시험예 3 까지의 각 수준에 있어서, 상기 서술한 반사율 R 은 53.0 ％ 이상 97.0 ％ 이하인 것이 확인되었다. 이에 반해, 시험예 8, 시험예 9 에 있어서는, 반사율 R 은 53.0 ％ 보다 작고, 또, 다른 시험예보다 큰 반치폭을 갖고 있는 것이 확인되었다. 이에 따라, 상기 서술한 (A) 전해나 (B) 연마에 의해 제조된 증착용 메탈 마스크 기재이면, 53.0 ％ 이상의 큰 반사율 R 이 얻어지는 것이 확인되었다.
또한, 시험예 1 부터 시험예 3 까지의 각 수준에 있어서, 상호 직교하는 2 개의 방향에서의 반사율 차는, 2.7 ％ 이하인 것이 확인되었다. 또, 시험예 5 에 있어서, 상호 직교하는 2 개의 방향에서의 반사율 차는, 3.6 ％ 인 것이 확인되었다. 이에 반해, 시험예 9 에 있어서는, 반사율 차가 6.2 ％ 이고, 또, 시험예 1 부터 시험예 3 까지와는 전해 조건이 상이한 시험예 6 에 있어서도, 반사율 차가 6.5 ％ 인 것이 확인되었다. 따라서, 압연에 의해서는 얻어지지 않는 낮은 반사율 차가, (A) 전해에 있어서의 전해욕의 온도나 전류 밀도의 조정에 의해 얻어지는 것이 확인되었다.
그리고, 시험예 1 내지 시험예 7 의 각각의 대상면에 형성한 레지스트 마스크의 최소 해상도의 치수는, 자외광의 노광에 의해 레지스트층에 원형공을 형성할 때에, 4 ㎛ 이상 5 ㎛ 이하의 범위 내에 분산하는 것이 확인되었다. 특히, 반사율 차가 3.6 ％ 이하인 시험예 1 내지 시험예 3, 및, 시험예 5 의 각각에 있어서는, 대상면에 포함되는 2 차원 방향에 있어서, 시험예 6 이나 시험예 7 보다, 최소 해상도의 치수에 있어서의 편차가 적은 것이 확인되었다. 특히, 반사율 차가 2.7 ％ 이하인 시험예 1 내지 시험예 3 의 각각에 있어서는, 반사율 차가 3.6 ％ 이하인 시험예 5 보다도, 더욱 작은 치수가, 최소 해상도로서 얻어졌다. 한편, 시험예 8 과 시험예 9 의 표면에 동일한 제법에 의해 형성한 레지스트 마스크의 최소 해상도 치수는, 자외광의 노광에 의해 레지스트층에 원형공을 형성할 때에, 7 ㎛ 이상이었다. 그 때문에, 증착용 메탈 마스크가 갖는 개구의 구조상의 정밀도를 높이는 관점에 있어서, 반사율 차는, 3.6 ％ 이하가 바람직하고, 2.7 ％ 이하가 보다 바람직하다.
또한, 상기 실시형태는, 이하와 같이 변경하여 실시할 수 있다.
·전해에 의한 증착용 메탈 마스크 기재의 제조시에, 니켈 함유 금속 시트 (11) 의 마스크가 되는 패턴을, 전극의 표면에 미리 형성해도 된다. 이 제조 방법에 있어서는, 전극의 표면 중에서 패턴 이외의 부분에, 니켈 함유 금속 시트 (11) 가 형성된다. 그리고, 전극의 표면에 니켈 함유 금속 시트 (11) 가 형성된 상태에서, 전극의 표면으로부터 패턴이 용해 등에 의해 제거되고, 이어서, 전극의 표면으로부터 니켈 함유 금속 시트가 분리된다. 이에 따라, 증착용 메탈 마스크 기재가 제조된다. 전극의 표면에 미리 형성되는 패턴은, 그 패턴에 있어서 니켈 함유 금속 시트 (11) 의 성장이 억제되는 패턴이면 되고, 예를 들어 레지스트 패턴을 사용하는 것이 가능하다.
이러한 증착용 메탈 마스크 기재의 제조 방법에 의하면, 증착용 메탈 마스크 기재 (10) 중에서 패턴에 상당하는 부위에, 구멍이나 패임을 형성하는 것이 가능해진다. 그리고, 전극의 표면에 형성되는 패턴의 구조와, 마스크 구멍 등의 구멍이 갖는 구조를 정합시키는 것이 가능해진다. 이에 따라, 증착용 메탈 마스크 기재 (10) 에 대한 웨트 에칭의 부하를 경감하는 것, 나아가서는, 웨트 에칭의 공정 자체를 할애하는 것도 가능해진다.
·스텝 S1-6 에 있어서, 서브 프레임 (31) 에 고정되는 대상을, 복수의 마스크부 (32) 에 있어서의 마스크 표면 (321a) 으로부터, 복수의 마스크부 (32) 에 있어서의 마스크 이면 (321b) 으로 변경하는 것도 가능하다. 즉, 증착용 메탈 마스크는, 마스크 표면 (321a) 이 서브 프레임 (31) 에 고정된 구조체여도 되고, 마스크 이면 (321b) 이 서브 프레임 (31) 에 고정된 구조체여도 된다.
·도 5 에서 설명한 증착용 메탈 마스크 (30) 의 제조 방법에 있어서, 마스크 대공 (32LH) 을 형성하는 공정은, 마스크 소공 (32SH) 을 형성하는 공정 후로 변경하는 것도 가능하다.
10 : 증착용 메탈 마스크 기재
11, 321 : 니켈 함유 금속 시트
11a : 기재 표면
11b : 기재 이면
12 : 지지층
20 : 마스크 장치
21H : 메인 프레임 구멍
30 : 증착용 메탈 마스크
31 : 서브 프레임
32 : 마스크부
321H : 마스크 구멍
32LH : 마스크 대공
32SH : 마스크 소공
33 : 서브 프레임 구멍
321 : 니켈 함유 금속 시트
321a : 마스크 표면
321b : 마스크 이면

Claims (14)

  1. 표면과, 상기 표면과는 반대측의 면인 이면을 구비하는 니켈 함유 금속 시트를 포함하고,
    상기 표면 및 상기 이면 중 적어도 일방은, 레지스트층이 위치하기 위한 대상면이고,
    상기 대상면의 표면 조도 Sa 가 0.019 ㎛ 이하이고, 또한, 상기 대상면의 표면 조도 Sz 가 0.308 ㎛ 이하인,
    증착용 메탈 마스크 기재.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 대상면에 입사한 광의 정반사에 의한 반사율이 53.0 ％ 이상 97.0 ％ 이하인,
    증착용 메탈 마스크 기재.
  3. 표면과, 상기 표면과는 반대측의 면인 이면을 구비하는 니켈 함유 금속 시트를 포함하고,
    상기 표면 및 상기 이면 중 적어도 일방은, 레지스트층이 위치하기 위한 대상면이고,
    상기 대상면에 입사한 광의 정반사에 의한 반사율이 53.0 ％ 이상 97.0 ％ 이하인,
    증착용 메탈 마스크 기재.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 대상면에 있어서 상호 직교하는 2 개의 방향의 각각이 상기 광이 입사하는 방향이고, 상기 2 개의 방향에 있어서의 상기 반사율의 차가 3.6 ％ 이하인,
    증착용 메탈 마스크 기재.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 니켈 함유 금속 시트는 인바 시트인,
    증착용 메탈 마스크 기재.
  6. 니켈 함유 금속 시트로 구성되는 마스크부를 포함하고,
    상기 마스크부는,
    표면 개구를 포함하는 표면과,
    상기 표면 개구와 연통하는 이면 개구를 포함하고, 상기 표면과는 반대측의 면인 이면을 구비하고,
    상기 표면 및 상기 이면 중 적어도 일방이 대상면이고,
    상기 대상면의 표면 조도 Sa 가 0.019 ㎛ 이하이고, 또한, 상기 대상면의 표면 조도 Sz 가 0.308 ㎛ 이하인,
    증착용 메탈 마스크.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 대상면에 입사한 광의 정반사에 의한 반사율이 53.0 ％ 이상 97.0 ％ 이하인,
    증착용 메탈 마스크.
  8. 니켈 함유 금속 시트로 구성되는 마스크부를 포함하고,
    상기 마스크부는,
    표면 개구를 포함하는 표면과,
    상기 표면 개구와 연통하는 이면 개구를 포함하고, 상기 표면과는 반대측의 면인 이면을 구비하고,
    상기 표면 및 상기 이면 중 적어도 일방이 대상면이고,
    상기 대상면에 입사한 광의 정반사에 의한 반사율이 53.0 ％ 이상 97.0 ％ 이하인,
    증착용 메탈 마스크.
  9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 대상면에 있어서 상호 직교하는 2 개의 방향의 각각이 상기 광의 입사하는 방향이고, 상기 2 개의 방향에 있어서의 상기 반사율의 차가 3.6 ％ 이하인,
    증착용 메탈 마스크.
  10. 제 6 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 대상면은, 적어도 상기 표면을 포함하고,
    상기 표면 개구는, 증착 입자를 상기 표면 개구로부터 상기 이면 개구를 향하여 통과시키기 위한 개구로서, 상기 이면 개구보다 큰,
    증착용 메탈 마스크.
  11. 제 6 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 니켈 함유 금속 시트는 인바 시트인,
    증착용 메탈 마스크.
  12. 전해에 의해 전극면에 니켈 함유 금속 시트를 형성하는 것과,
    상기 전극면으로부터 상기 니켈 함유 금속 시트를 분리하는 것을 포함하고,
    상기 니켈 함유 금속 시트는, 표면과, 상기 표면과는 반대측의 면인 이면을 구비하고,
    상기 표면 및 상기 이면 중 적어도 일방은, 레지스트층이 위치하기 위한 대상면이고,
    상기 전해는, 상기 대상면의 표면 조도 Sa 를 0.019 ㎛ 이하로 하고, 또한, 상기 대상면의 표면 조도 Sz 를 0.308 ㎛ 이하로 하는,
    증착용 메탈 마스크 기재의 제조 방법.
  13. 전해에 의해 전극면에 니켈 함유 금속 시트를 형성하는 것과,
    상기 전극면으로부터 상기 니켈 함유 금속 시트를 분리하는 것을 포함하고,
    상기 니켈 함유 금속 시트는, 표면과, 상기 표면과는 반대측의 면인 이면을 구비하고,
    상기 표면 및 상기 이면 중 적어도 일방은, 레지스트층이 위치하기 위한 대상면이고,
    상기 전해는, 상기 대상면에 입사한 광의 정반사에 의한 반사율을 53.0 ％ 이상 97.0 ％ 이하로 하는,
    증착용 메탈 마스크 기재의 제조 방법.
  14. 증착용 메탈 마스크 기재의 대상면에 레지스트 마스크를 형성하는 것과,
    상기 레지스트 마스크를 사용한 웨트 에칭에 의해 상기 대상면을 에칭하는 것을 포함하고,
    상기 증착용 메탈 마스크 기재가, 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 증착용 메탈 마스크인,
    증착용 메탈 마스크의 제조 방법.
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