KR20190034263A - 메탈 마스크용 소재 및 그 제조 방법 - Google Patents

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타쿠야 오카모토
야스유키 이이다
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히다찌긴조꾸가부시끼가이사
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Abstract

에칭 후의 형상 변화를 억제함과 아울러, 더 양호한 에칭성을 갖는 메탈 마스크용 소재와 그 제조 방법을 제공한다. 압연 방향에 있어서의 표면 거칠기와 압연 방향과 직교하는 방향에 있어서의 표면 거칠기가 모두 0.05㎛≤Ra≤0.25㎛, Rz≤1.5㎛ 이하, 왜도 Rsk가 0 미만이며, 상기 메탈 마스크용 소재로부터 길이 150㎜, 폭 30㎜의 시료를 잘라내어 상기 시료를 편측으로부터 에칭하고, 상기 시료의 판 두께의 60%를 제거했을 때의 휨량이 15㎜ 이하이며, 판 두께가 0.01㎜ 이상 0.10㎜ 미만인 메탈 마스크용 소재.

Description

메탈 마스크용 소재 및 그 제조 방법
본 발명은 메탈 마스크용 소재 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
예를 들면, 유기 EL 디스플레이의 제작에 있어서, 기판에 증착하여 컬러 패터닝을 생성하기 위하여 메탈 마스크가 사용된다. 이러한 메탈 마스크는 개공부를 제작하는 방법 중 하나로서 Fe-Ni 합금의 박판에 에칭 가공을 행하는 방법이 알려져 있다. 이 에칭 특성을 향상시키기 위해서 여러 가지 제안이 이루어져 있다. 예를 들면, 특허문헌 1에는 고정밀한 에칭 패턴의 형성을 가능하게 하기 위해서 압연 방향과 직각 방향으로 측정한 표면 거칠기가 Ra: 0.08~0.20㎛이며, 압연 방향으로 측정한 표면 거칠기가 Ra: 0.01~0.10㎛이며, 또한 압연 방향과 직각 방향으로 측정한 표면 거칠기가 압연 방향으로 측정한 표면 거칠기보다 Ra에서 0.02㎛를 초과하여 거친 표면 거칠기를 갖는 것을 특징으로 하는 에칭 가공용 소재에 대하여 기재되어 있다. 또한, 특허문헌 2에는 압연면의 결정 방위(111), (200), (220), (311)의 X선 회절 강도를 조정함으로써 에칭성을 향상시킨 메탈 마스크 재료에 대해서 기재되어 있다.
일본특허공개 2010-214447호 공보 일본특허공개 2014-101543호 공보
특허문헌 1은 압연 방향과 직각 방향으로 측정한 표면 거칠기 Ra와, 압연 방향으로 측정한 표면 거칠기 Ra를 각각 조정함으로써 에칭 특성을 향상시키고, 특허문헌 2는 압연면의 결정 방위를 조정함으로써 에칭성을 향상시킨 발명이다. 그러나 보다 고정채한 유기 EL 디스플레이를 제작하기 위해서 사용하는 마스크에도 보다 고세밀한 패턴 형성이 필요하며, 그에 따라 메탈 마스크용 소재도 추가적인 에칭성의 향상이 요구되어 있다. 한편, 소재 내의 잔류 응력에 관해서도 다양한 깊이의 하프 에칭에서도 휨 등의 변형이 나오지 않도록 조정하는 것이 바람직하다. 본 발명의 목적은 에칭 후의 형상 변화를 억제함과 아울러, 또한 양호한 에칭성을 갖는 메탈 마스크용 소재와 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명자들은 상기 목적을 달성하기 위하여 화학 조성, 표면 거칠기, 잔류 응력 등의 에칭 가공에 영향을 끼치는 여러 가지 요인에 대해서 예의 검토했다. 그 결과, 보다 고정밀한 에칭 가공을 가능하게 하고, 또한 에칭 후의 형상 변화를 대폭으로 억제할 수 있는 것을 지견하여 본 발명에 이르렀다.
즉, 본 발명의 일실시형태는 질량%로, C: 0.01% 이하, Si: 0.5% 이하, Mn: 1.0% 이하, Ni: 30~50%를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 메탈 마스크용 소재로서,
상기 메탈 마스크용 소재는 압연 방향에 있어서의 표면 거칠기와 압연 방향과 직교하는 방향에 있어서의 표면 거칠기가 모두 0.05㎛≤Ra≤0.25㎛, Rz≤1.5㎛ 이하, 왜도 Rsk가 0 미만이며,
상기 메탈 마스크용 소재로부터 길이 150㎜, 폭 30㎜의 시료를 잘라내어 상기 시료를 편측으로부터 에칭하고, 상기 시료의 판 두께의 60%를 제거했을 때의 휨량이 15㎜ 이하인 판 두께가 0.01㎜ 이상 0.10㎜ 미만인 메탈 마스크용 소재이다.
바람직하게는 상기 왜도 Rsk가 -3.0 이상이다.
바람직하게는 상기 메탈 마스크용 소재의 압연 방향에 있어서의 왜도 Rsk와 압연 방향과 직교하는 방향에 있어서의 왜도 Rsk의 차가 0.7 이하이다.
바람직하게는 상기 메탈 마스크용 소재의 압연 방향에 있어서의 표면 거칠기 Ra와 압연 방향과 직교하는 방향에 있어서의 표면 거칠기 Ra의 차가 0.02㎛ 미만이다.
바람직하게는 상기 메탈 마스크용 소재로부터 길이 150㎜, 폭 30㎜의 시료를 잘라내어 상기 시료를 편측으로부터 에칭하고, 상기 시료의 판 두께의 20%, 30%, 50% 중 어느 하나를 제거했을 때의 휨량이 15㎜ 이하이다.
본 발명의 다른 일실시형태는 질량%로, C: 0.01% 이하, Si: 0.5% 이하, Mn: 1.0% 이하, Ni: 30~50%를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 냉간 압연용 소재를 냉간 압연하여 메탈 마스크용 소재를 얻는 메탈 마스크용 소재의 제조 방법으로서,
상기 냉간 압연용 소재에 대한 마무리 냉간 압연 공정의 최종 패스에 있어서의 조건이 압하율: 35% 이하, 압연 롤의 맞물림각: 1.0° 미만이며,
상기 메탈 마스크용 소재는 압연 방향에 있어서의 표면 거칠기와 압연 방향과 직교하는 방향에 있어서의 표면 거칠기가 모두 0.05㎛≤Ra≤0.25㎛, Rz≤1.5㎛ 이하, 왜도 Rsk가 0 미만임과 아울러,
상기 메탈 마스크용 소재로부터 길이 150㎜, 폭 30㎜의 시료를 잘라내어 상기 시료를 편측으로부터 에칭하고, 상기 시료의 판 두께의 60%를 제거했을 때의 휨량이 15㎜ 이하이며,
마무리 냉간 압연 후의 소재의 판 두께가 0.01㎜ 이상 0.10㎜ 미만인 것을 특징으로 하는 메탈 마스크용 소재의 제조 방법이다.
바람직하게는 상기 압연 롤의 맞물림각이 0.4° 미만이다.
바람직하게는 상기 마무리 냉간 압연 공정에 있어서의 최종 패스의 압하율이 15% 이하이다.
바람직하게는 상기 마무리 냉간 압연 공정의 최종 패스에 사용하는 롤의 원주 방향(롤의 회전 방향)과 직교하는 방향의 표면 거칠기 Ra가 0.05~0.25㎛이다.
바람직하게는 상기 마무리 냉간 압연 공정의 압연 속도가 60m/min 이상인 청구항 6 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 기재된 메탈 마스크용 소재의 제조 방법.
(발명의 효과)
상기의 특징을 갖는 본 발명에 의하면, 에칭 가공 후의 형상 변화가 적고, 에칭의 불균일도 적으며, 우수한 에칭 가공성을 발휘하는 메탈 마스크용 소재를 얻는 것이 가능하다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다. 단, 본 발명은 여기에서 열거한 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 그 발명의 기술적 사상을 일탈하지 않는 범위에서 적당히 조합이나 개량이 가능하다. 또한, 본 발명의 메탈 마스크용 소재란 코일형상으로 권회되어 있는 강대(鋼帶)나, 그 강대를 절단해서 제작된 직사각형상의 박판도 포함한다.
본 발명의 메탈 마스크용 소재를 질량%로, C: 0.01% 이하, Si: 0.5% 이하, Mn: 1.0% 이하, Ni: 30~50%를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물인 화학 조성의 Fe-Ni 합금으로 한 이유는 이하와 같다.
[C: 0.01질량% 이하]
C는 에칭성에 영향을 끼치는 원소이다. C가 과도하게 많이 포함되면 에칭성을 저해하기 때문에 C의 상한을 0.01%로 했다. C는 0%이어도 좋지만, 제조 공정상 적지 않게 포함되는 것이므로 하한은 특별히 한정되지 않는다.
[Si: 0.5질량% 이하, Mn: 1.0질량% 이하]
Si, Mn은 통상 탈산의 목적으로 사용되어 Fe-Ni 합금에 미량 함유되어 있지만, 과잉으로 함유하면 편석을 일으키기 쉬워지기 때문에 Si: 0.5% 이하, Mn: 1.0% 이하로 했다. 바람직한 Si량과 Mn량은 Si: 0.1% 이하, Mn: 0.5% 이하이다. Si와 Mn의 하한은, 예를 들면 Si는 0.05%, Mn은 0.05%로 설정할 수 있다.
[Ni: 30~50질량%]
Ni는 열팽창 계수를 조정하는 작용을 갖고, 저열팽창 특성에 큰 영향을 끼치는 원소이다. 함유량이 30%보다 적고, 또는 50%를 초과하는 것에서는 열팽창 계수를 낮추는 효과가 없어지기 때문에 Ni의 범위는 30~50%로 한다. 바람직한 Ni량은 32~45%이다.
상기 이외를 구성하는 것은 Fe 및 불가피적 불순물이다.
우선, 본 발명의 메탈 마스크용 소재에 대하여 설명한다.
(표면 거칠기)
본 실시형태의 메탈 마스크용 소재의 표면 거칠기는 산술 평균 거칠기 Ra(JIS-B-0601-2001에 준거)가 0.05~0.25㎛이며, 또한 최대 높이 Rz(JIS-B-0601-2001에 준거)가 1.5㎛ 이하인 것을 특징으로 한다. 상기 범위 내의 Ra 및 Rz를 가짐으로써 본 발명의 소재는 고정밀한 에칭 가공이 가능하게 된다. Ra가 0.25㎛를 초과할 경우, 소재 표면이 지나치게 거칠기 때문에 에칭의 진행에 불균일이 생겨 고정밀한 에칭 가공이 곤란해진다. Ra가 0.05㎛ 미만인 경우, 레지스트의 밀착성이 저하되는 경향이 있다. 또한, 상기 Ra의 범위를 만족하고 있어도 Rz가 1.5㎛를 초과할 경우, 소재 표면의 일부에 거칠기 곡선에 있어서의 큰 산부분이 형성되며, 그 산부로부터 에칭이 진행되어 에칭 불균일의 요인이 되기 때문에 바람직하지 않다. 보다 바람직한 Ra의 상한은 0.13㎛이며, 보다 바람직한 Rz의 상한은 1.0㎛이다. Rz의 하한은 특별히 한정되지 않지만, Rz가 지나치게 낮으면 시트형상 레지스트의 밀착성 저하의 가능성이 있기 때문에 Rz의 하한을 0.3㎛로 설정하면 바람직하다. 또한, 상기 표면 거칠기의 규정은 국소적인 에칭 불균일을 억제하기 위해서 메탈 마스크용 소재의 압연 방향과 직교하는 방향(이후, 「폭 방향」 또는 「압연 직각 방향」이라고도 기재함)의 표면 거칠기와, 압연 방향(이후, 「길이 방향」이라고도 기재함)의 표면 거칠기 양쪽에서 만족하는 것이 바람직하다. 또한, 소재의 압연 직각 방향과 압연 방향에 있어서의 Ra의 차를 0.02㎛ 미만으로 조정하는 것이 바람직하다. 이에 따라 에칭의 진행 불균일을 억제할 수 있다. 또한, 표면 거칠기의 측정에는 일반적으로 사용되어 있는 접촉식 또는 비접촉식의 거칠기계를 사용할 수 있다.
본 실시형태의 메탈 마스크용 소재는 상술한 표면 거칠기에 추가하여 왜도 Rsk(JIS-B-0601-2001에 준거)가 0 미만인 것을 특징으로 한다. 상기 수치 범위를 만족함으로써 소재 표면의 거칠기 곡선은 골짜기부보다 산부의 쪽이 넓어져 있기 때문에 에칭을 보다 균일하게 진행시키는 것이 가능하다. 가령, Rsk＞0인 경우, 거칠기 곡선의 산부와 골짜기부의 에칭 진행의 차가 커지는 경향이 있지만, Rsk를 0 미만으로 함으로써 에칭 불균일을 더 억제하는 것이 가능하다. 이는 단시간에 에칭이 진행되어 에칭의 진행이 불균일하게 되기 쉬운 박판재일수록 현저해진다. 보다 바람직하게는 Rsk＜-1.0이다. Rsk의 하한은 특별히 한정되지 않지만, 지나치게 낮은 Rsk를 갖는 소재는 제조가 곤란하기 때문에 -3.0 정도를 하한으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 소재의 압연 방향과 폭 방향에 있어서의 Rsk의 차는 0.7 이내가 바람직하고, 0.5 이내가 보다 바람직하고, 0.2 이내가 더욱 바람직하다. 여기에서 본 실시형태의 Rsk는 압연 방향과 압연 직각 방향 양쪽에 있어서 마이너스의 값으로 되어 있다. 또한, 본 실시형태의 메탈 마스크용 소재는 상술한 Rsk의 효과를 충분히 얻어 보다 고세밀한 패턴을 형성하기 위해서는 판 두께 0.10㎜ 미만의 소재에 적용한다. 바람직하게는 판 두께 0.06㎜ 미만이며, 보다 바람직하게는 판 두께 0.03㎜ 미만이다. 하한은 특별히 한정되지 않지만, 너무 지나치게 얇으면 에칭이 곤란하기 때문에 0.01㎜로 설정한다.
(휨량)
본 실시형태의 메탈 마스크용 소재는 길이 150㎜, 폭 30㎜의 시료를 잘라내어 상기 시료를 편측으로부터 에칭하고, 상기 시료의 판 두께의 60%를 제거했을 때의 휨량이 15㎜ 이하인 것을 특징으로 한다. 상기에 나타내는 바와 같이 잔류 응력을 저감시킴으로써 응력의 밸런스가 보다 무너지는 판 두께 중앙 부근의 에칭을 행해도 변형을 억제하여 양호하게 에칭 가공을 진행시킬 수 있다. 그 때문에 다양한 깊이의 하프 에칭에 대응할 수 있으며, 에칭 패턴의 자유도를 향상시킬 수 있다. 바람직하게는 상기 시료의 판 두께의 20%, 30%, 50% 중 어느 하나를 제거했을 때의 휨량이 15㎜ 이하이다. 보다 바람직하게는 상기 시료의 판 두께의 20, 30, 50% 중 어느 하나를 제거해도 휨량이 15㎜ 이하이다. 또한, 이 휨량은 13㎜ 이하가 바람직하고, 11㎜ 이하가 보다 바람직하고, 9㎜ 이하가 더욱 바람직하다. 가장 바람직하게는 응력 밸런스가 무너지기 쉬워 큰 휨이 발생하기 쉬운 시료의 판 두께를 50% 제거했을 때에 있어서의 휨량이 9㎜ 이하이며, 판 두께의 20% 또는 30%를 제거했을 때에 있어서의 휨량이 6㎜ 이하인 것이 바람직하다. 본 실시형태에서는 잘라낸 시료의 길이 방향이 압연 방향이 되도록 시료를 절단하고, 휨을 측정하고 있다. 또한, 본 실시형태에 있어서의 휨량의 측정 방법은 시료의 편측으로부터 에칭에 의해 제거한 후, 컷 샘플의 상단을 수직 정반에 접하는 상태로 매어 달아 휨에 의해 수직 정반으로부터 멀어진 컷 샘플의 하단과, 수직 정반의 수평 거리를 휨량으로 하여 측정하고 있다.
계속해서, 본 실시형태의 메탈 마스크용 소재의 제조 방법에 대하여 설명한다.
본 실시형태의 제조 방법은, 예를 들면 진공 용해-열간 단조-열간 압연-냉간 압연이라는 공정을 적용할 수 있다. 필요에 따라 냉간 압연 전의 단계에서 1200℃ 정도에서 균질화 열처리를 행하고, 냉간 압연 공정 중에는 냉간 압연재의 경도를 저감하기 위해서 800~950℃의 소둔을 1회 이상 행할 수 있다. 상기 냉간 압연 공정에서는 표면의 스케일을 제거하는 연마 공정이나, 소재 단부의 오프 게이지부(판 두께가 두꺼운 부분)의 제거 및 압연 가공에서 발생하는 엣지 커팅부를 제거하기 위해서 엣지 커팅 공정을 행해도 좋다. 열처리 공정 시에 사용하는 노(爐)도 종형로, 횡형로(수평로) 등 기존의 것을 사용해도 좋지만, 통판 중의 꺽임의 방지나, 소재의 급준도를 보다 높이기 위해서 자체 중량에 의한 처짐이 발생하기 어려운 종형로를 사용하는 것이 바람직하다.
본 실시형태의 제조 방법은 마무리 냉간 압연 공정의 최종 패스에 있어서의 압하율을 35% 이하로 조정한다. 상기 압하율이 35%를 초과할 경우, 소재의 잔류 변형이 커져 에칭 가공 시에 변형의 발생이 증가하는 경향이 있다. 바람직한 압하율의 상한은 15%, 보다 바람직한 압하율의 상한은 10%, 더 바람직한 압하율의 상한은 6%이다. 또한, 과도하게 압하율이 적으면 상술하는 표면 거칠기로 조정하는 것이 곤란하게 되고, 압연기와 소재 사이에서 슬립이 일어나기 쉬워지기 때문에 압하율의 하한은 2%로 설정할 수 있다. 또한, 마무리 냉간 압연에 있어서의 압연 패스 횟수는 특별히 규정하지 않지만, 예를 들면 판 두께가 0.1㎜ 미만이라는 얇은 소재를 가공할 때에 발생하기 쉬운 갈라짐 등을 방지하기 위해서 압연 패스는 복수회(예를 들면, 3회 이상. 바람직하게는 4회 이상. 더 바람직하게는 5회 이상.) 행해도 좋다. 또한, 상기 압하율의 규정은 마무리 냉간 압연의 전체 패스에 적용하는 것이 바람직하다.
본 실시형태의 제조 방법에 있어서, 마무리 냉간 압연의 최종 패스에서 사용하는 롤은 롤의 원주 방향(롤의 회전 방향)과 직교하는 방향의 표면 거칠기가 Ra: 0.05~0.25㎛인 롤을 사용할 수 있다. 바람직한 Ra의 상한은 0.15㎛이다. 이에 따라 메탈 마스크용 소재에 소망의 거칠기를 부여할 수 있다. 또한, 롤의 재질은 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 JIS-G4404에 규정되는 합금 공구강 롤을 사용할 수 있다.
본 실시형태의 제조 방법은 마무리 냉간 압연에 있어서, 피압연재와 워크 롤이 접촉을 개시하는 각도인 맞물림각을 1.0° 미만으로 설정한다. 맞물림각을 상술한 수치의 범위 내로 조정함으로써 의도적으로 압연유를 피압연재와 워크 롤 사이로 도입하여 워크 롤 표면의 요철부가 피압연재에 과도하게 전사되는 것을 억제한다. 이에 따라 메탈 마스크용 소재의 압연 직각 방향의 표면 거칠기와, 압연 방향의 표면 거칠기의 차를 작게 하여 Rsk를 보다 확실하게 마이너스 값으로 조정할 수 있는 경향이 있다. 또한, 워크 롤과 소재의 압연면 사이에 압연유를 도입함으로써 소재 표면의 Rsk를 0 미만으로 조정하여 보다 양호한 에칭 가공성을 갖는 메탈 마스크 소재를 얻을 수 있다. 또한, Rsk를 확실하게 마이너스 값으로 조정하고 싶을 경우에는 맞물림각을 0.4° 미만으로 조정하는 것이 바람직하다. 여기에서 맞물림각이 지나치게 작으면, 슬립의 발생이나 형상 조정 불량 등이 발생할 가능성이 있기 때문에 하한을 0.05°로 설정할 수 있다. 또한, 상기 맞물림각의 규정은 마무리 냉간 압연의 전체 패스에 적용되는 것이 바람직하다. 또한, 본 실시형태에 있어서의 맞물림각을 θ로 했을 때, θ=180/π·arccos((R-(h0-h1)/2)/R)의 계산식으로부터 맞물림각을 도출할 수 있다. 여기에서 R: 롤 반경, h0: 압연 전의 소재판 두께, h1: 압연 후의 소재판 두께이다.
본 실시형태의 제조 방법은 압연 속도를 60m/min 이상으로 설정하는 것이 바람직하다. 압연 속도를 60m/min 이상으로 설정함으로써 압연유를 워크 롤과 메탈 마스크용 소재 사이에 확실하게 도입하여 Rsk를 마이너스 값으로 조정하기 위한 오일 피트를 보다 확실하게 형성시키는 것이 가능하다. 보다 바람직한 압연 속도의 하한은 80m/min이다. 또한, 압연 속도의 상한은 특별히 설정하지 않지만, 지나치게 빠르면 다량의 압연유가 워크 롤과 소재 사이에 도입되어 슬립 불량이 발생할 가능성이 생각되기 때문에, 예를 들면 300m/min으로 설정할 수 있다.
본 실시형태의 제조 방법에 있어서, 마무리 압연 후에 메탈 마스크용 소재에 잔류하는 변형을 제거하고, 소재에 발생하는 형상 불량을 억제하기 위해서 변형 제거 소둔을 행해도 좋다. 변형 제거 소둔은 400~700℃ 정도의 온도에서 행하는 것이 바람직하다. 또한, 소둔 시간은 특별히 한정되지 않지만, 지나치게 길면 인장 강도 등의 특성이 대폭으로 열화되고, 지나치게 짧으면 변형을 제거하는 효과가 얻어지지 않기 때문에 0.5~2.0min 정도로 하는 것이 바람직하다.
실시예
이하의 실시예에서 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
본 실시예의 메탈 마스크용 소재의 화학 조성을 표 1에 나타낸다. 본 실시예의 Fe-Ni 합금은 진공 용해-열간 단조-균질화 열처리-열간 압연에서 두께 2~3㎜로 마무리하는 공정 후, 냉간 압연을 실시했다. 열간 압연 후의 Fe-Ni 합금에는 2회의 소둔을 포함하는 냉간 압연을 행하여 Fe-Ni 합금 냉간 압연재를 제작했다. 마무리 냉간 압연의 최종 패스 전의 Fe-Ni 합금 냉간 압연재 각각의 두께는 0.0208㎜(시료 No.1)와 0.054㎜(시료 No.2)이며, 시료 No.1은 마무리 냉간 압연 후에 0.020㎜(압하율 4%), 시료 No.2는 마무리 냉간 압연 후에 0.050㎜(압하율 7%)가 되도록 압연 조건을 조정했다. 이때의 시료 No.1의 롤의 맞물림각은 0.26°이며, 마무리 압연 시의 패스 수는 7회이었다. 또한, 시료 No.2의 롤의 맞물림각은 0.51°이며, 마무리 압연 시의 패스 수 4회이었다. 또한, 시료 No.1과 시료 No.2에 있어서, 마무리 냉간 압연 시의 압연 속도는 평균 80m/min이었다. 또한, 마무리 냉간 압연에 사용한 롤의 원주 방향(롤의 회전 방향)과 직교하는 방향의 거칠기 Ra가 0.05~0.2㎛의 범위 내인 롤을 사용했다. 마무리 냉간 압연 후에는 500℃의 온도에서 1분간 변형 제거 소둔을 행했다.
Figure pct00001
계속해서 얻어진 시료의 표면 거칠기와 휨을 측정했다. 표면 거칠기 Ra, Rz, Rsk의 측정은 JIS B 0601, JIS B 0651에서 나타내지는 측정 방법에 따라 랜덤하게 3개소를 선택하여 길이 방향과 폭 방향의 표면 거칠기를 측정했다. 측정 장치에는 촉침식 거칠기계를 사용하고, 평가 길이 4㎜, 측정 속도 0.3㎜/s, 컷오프 값 0.8㎜의 조건에서 측정했다. 표 2에는 3개소의 평균값을 나타낸다. 또한, 휨의 측정은 길이 150㎜, 폭 30㎜의 컷 샘플을 작성하고, 판 두께의 2/5가 되도록 편측으로부터 에칭한 후, 컷 샘플을 수직 상반에 매달았을 때의 휨량을 측정하여 평가를 행했다. 또한, 상기 컷 샘플은 길이 방향이 압연 방향이 되도록 제작한 시료의 폭 방향 중앙부로부터 채취했다. 에칭액은 염화 제2철 수용액을 사용하고, 액온 50℃의 에칭액을 분무시켜 시험편의 부식을 실시했다. 결과를 표 2에 나타낸다.
Figure pct00002
표 2의 결과로부터 본 발명의 메탈 마스크용 소재는 양호한 에칭 가공성을 발휘하기 위해서 최적인 표면 상태이며, 판 두께의 반분을 초과하는 깊은 에칭 후의 형상 변화도 억제할 수 있는 것을 확인할 수 있었다.
(실시예 2)
이어서, 시료 No.1의 길이 150㎜, 폭 30㎜의 컷 샘플을 복수개 준비하고, 에칭의 제거량을 표 3에 나타내는 바와 같이 변경한 본 발명예의 시료 No.3~5를 작성하여 휨량의 측정을 행했다. 휨량의 측정 방법이나 사용한 에칭액은 실시예 1에서 사용한 것과 마찬가지이다. 결과를 표 3에 나타낸다.
Figure pct00003
표 3의 결과로부터 본 발명의 메탈 마스크용 소재는 에칭 깊이를 변경해도 휨량을 억제할 수 있는 것을 확인했다. 특히, 에칭에 의한 소재의 제거량이 판 두께의 50%인 경우, 압축 잔류 응력과 인장 잔류 응력의 밸런스가 무너져 과대한 휨이 발생하기 쉬운 경향이 있지만, 본 발명예의 소재에는 과대한 휨은 확인되지 않았다.

Claims (10)

  1. 질량%로, C: 0.01% 이하, Si: 0.5% 이하, Mn: 1.0% 이하, Ni: 30~50%를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 메탈 마스크용 소재로서,
    상기 메탈 마스크용 소재는 압연 방향에 있어서의 표면 거칠기와 압연 방향과 직교하는 방향에 있어서의 표면 거칠기가 모두 0.05㎛≤Ra≤0.25㎛, Rz≤1.5㎛ 이하, 왜도 Rsk가 0 미만이며,
    상기 메탈 마스크용 소재로부터 길이 150㎜, 폭 30㎜의 시료를 잘라내어 상기 시료를 편측으로부터 에칭하고, 상기 시료의 판 두께의 60%를 제거했을 때의 휨량이 15㎜ 이하이며, 판 두께가 0.01㎜ 이상 0.10㎜ 미만인 메탈 마스크용 소재.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 왜도 Rsk가 -3.0 이상인 메탈 마스크용 소재.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 메탈 마스크용 소재의 압연 방향에 있어서의 왜도 Rsk와 압연 방향과 직교하는 방향에 있어서의 왜도 Rsk의 차가 0.7이하인 메탈 마스크용 소재.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 메탈 마스크용 소재의 압연 방향에 있어서의 표면 거칠기 Ra와 압연 방향과 직교하는 방향에 있어서의 표면 거칠기 Ra의 차가 0.02㎛ 미만인 메탈 마스크용 소재.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 메탈 마스크용 소재로부터 길이 150㎜, 폭 30㎜의 시료를 잘라내어 상기 시료를 편측으로부터 에칭하고, 상기 시료의 판 두께의 20%, 30%, 50% 중 어느하나를 제거했을 때의 휨량이 15㎜ 이하인 것을 특징으로 하는 메탈 마스크용 소재.
  6. 질량%로, C: 0.01% 이하, Si: 0.5% 이하, Mn: 1.0% 이하, Ni: 30~50%를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 냉간 압연용 소재를 냉간 압연해서 메탈 마스크용 소재를 얻는 메탈 마스크용 소재의 제조 방법으로서,
    상기 냉간 압연용 소재에 대한 마무리 냉간 압연 공정에 있어서의 최종 패스의 조건이 압하율: 35% 이하, 압연 롤의 맞물림각: 1.0° 미만이며,
    상기 메탈 마스크용 소재는 압연 방향에 있어서의 표면 거칠기와 압연 방향과 직교하는 방향에 있어서의 표면 거칠기가 모두 0.05㎛≤Ra≤0.25㎛, Rz≤1.5㎛ 이하, 왜도 Rsk가 0 미만임과 아울러,
    상기 메탈 마스크용 소재로부터 길이 150㎜, 폭 30㎜의 시료를 잘라내어 상기 시료를 편측으로부터 에칭하고, 상기 시료의 판 두께의 60%를 제거했을 때의 휨량이 15㎜ 이하이며,
    마무리 냉간 압연 후의 소재의 판 두께가 0.01㎜ 이상 0.10㎜ 미만인 것을 특징으로 하는 메탈 마스크용 소재의 제조 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 압연 롤의 맞물림각이 0.4° 미만인 메탈 마스크용 소재의 제조 방법.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 마무리 냉간 압연 공정에 있어서의 최종 패스의 압하율이 15% 이하인 메탈 마스크용 소재의 제조 방법.
  9. 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 마무리 냉간 압연 공정의 최종 패스에 사용하는 롤의 원주 방향과 직교하는 방향의 표면 거칠기 Ra가 0.05~0.25㎛인 메탈 마스크용 소재의 제조 방법.
  10. 제 6 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 마무리 냉간 압연 공정의 압연 속도가 60m/min 이상인 메탈 마스크용 소재의 제조 방법.
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