KR20210042026A - 증착 마스크를 제조하기 위한 금속판, 금속판의 제조 방법, 증착 마스크 및 증착 마스크의 제조 방법 - Google Patents

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지카오 이케나가
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쇼고 엔도
지아키 하츠타
아사코 나리타
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Abstract

증착 마스크를 제조하기 위해서 사용되는, 제1 면 및 제1 면의 반대측에 위치하는 제2 면을 포함하고, 철 및 니켈을 구비하는 금속판은, 철 및 니켈 이외의 원소를 주성분으로 하여 포함하는 입자를 구비하고 있어도 된다. 금속판의 제1 면 및 제2 면을 포함하는 샘플에 있어서, 이하의 조건 (1), (2)가 충족되어 있어도 된다.
(1) 샘플의 체적 1㎣당 포함되는, 1㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 입자의 수가 50개 이상 3000개 이하이다.
(2) 샘플의 체적 1㎣당 포함되는, 3㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 입자의 수가 50개 이하이다.

Description

증착 마스크를 제조하기 위한 금속판, 금속판의 제조 방법, 증착 마스크 및 증착 마스크의 제조 방법 {METAL PLATE FOR PRODUCING VAPOR DEPOSITION MASK, PRODUCTION METHOD FOR METAL PLATE, VAPOR DEPOSITION MASK AND PRODUCTION METHOD FOR VAPOR DEPOSITION MASK}
본 개시의 실시 형태는, 증착 마스크를 제조하기 위한 금속판, 금속판의 제조 방법, 증착 마스크 및 증착 마스크의 제조 방법에 관한 것이다.
근년 스마트폰이나 태블릿 PC 등의 전자 디바이스에 있어서, 고정밀의 표시 장치가 시장에서 요구되고 있다. 표시 장치는, 예를 들어 500ppi 이상 또는 800ppi 이상 등의 화소 밀도를 갖는다.
응답성이 양호한 점과 또는/및 소비 전력이 낮은 점을 갖기 때문에, 유기 EL 표시 장치가 주목받고 있다. 유기 EL 표시 장치의 화소를 형성하는 방법으로서, 화소를 구성하는 재료를 증착에 의해 기판에 부착시키는 방법이 알려져 있다. 이 경우, 먼저 관통 구멍을 포함하는 증착 마스크를 준비한다. 이어서, 증착 장치 내에서, 증착 마스크를 기판에 밀착시킨 상태에서 유기 재료 또는/및 무기 재료 등을 증착시켜, 유기 재료 또는/및 무기 재료 등을 기판에 형성한다.
증착 마스크의 제조 방법으로서는, 예를 들어 특허문헌 1에 개시되어 있는 바와 같이, 금속판을 에칭함으로써 금속판에 관통 구멍을 형성하는 방법이 알려져 있다.
일본 특허 제5382259호 공보
본 개시의 실시 형태는, 금속판에 형성되는 관통 구멍의 형상의 정밀도를 높이는 것을 목적으로 한다.
본 개시의 일 실시 형태에 있어서, 증착 마스크를 제조하기 위해 사용되는, 제1면 및 제1면의 반대측에 위치하는 제2면을 포함하고, 철 및 니켈을 구비하는 금속판은, 철 및 니켈 이외의 원소를 주성분으로서 포함하는 입자를 구비하고 있어도 된다. 금속판의 제1면 및 제2면을 포함하는 샘플에 있어서, 이하의 조건 (1), (2)가 충족되어 있어도 된다.
(1) 샘플의 체적 1mm3당 포함되는, 1㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 입자의 수가 50개 이상 3000개 이하이다.
(2) 샘플의 체적 1mm3당 포함되는, 3㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 입자의 수가 50개 이하이다.
본 개시의 실시 형태에 따르면, 금속판에 형성되는 관통 구멍의 형상의 정밀도를 높일 수 있다.
도 1은 본 개시의 실시 형태의 일 실시 형태에 의한 증착 마스크 장치를 구비한 증착 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에 나타내는 증착 마스크 장치를 사용하여 제조한 유기 EL 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 개시의 실시 형태의 일 실시 형태에 의한 증착 마스크 장치를 나타내는 평면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 증착 마스크의 유효 영역을 나타내는 부분 평면도이다.
도 5는 도 4의 V-V선에 따른 단면도이다.
도 6은 입자를 구비하는 금속판의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 7은 도 6에 나타내는 금속판에 레지스트 패턴을 마련하는 공정을 나타내는 단면도이다.
도 8은 도 6에 나타내는 금속판을 제1면측에서 에칭함으로써 제1 오목부를 형성하는 공정을 나타내는 단면도이다.
도 9는 제1 오목부를 수지로 피복하는 공정을 나타내는 단면도이다.
도 10은 도 6에 나타내는 금속판을 제2면측에서 에칭함으로써 제2 오목부를 형성하는 공정을 나타내는 단면도이다.
도 11은 수지 및 레지스트 패턴을 제거하는 공정을 나타내는 단면도이다.
도 12는 입자를 구비하는 금속판의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 13은 도 12에 나타내는 금속판을 제1면측에서 에칭함으로써 제1 오목부를 형성하는 공정을 나타내는 단면도이다.
도 14는 도 12에 나타내는 금속판을 제1면측에서 에칭함으로써 제1 오목부를 형성하는 공정을 나타내는 단면도이다.
도 15는 제1 오목부를 수지로 피복하는 공정을 나타내는 단면도이다.
도 16은 도 12에 나타내는 금속판을 제2면측에서 에칭함으로써 제2 오목부를 형성하는 공정을 나타내는 단면도이다.
도 17은 수지 및 레지스트 패턴을 제거하는 공정을 나타내는 단면도이다.
도 18은 입자를 구비하는 금속판의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 19는 도 18에 나타내는 금속판을 제1면측에서 에칭함으로써 제1 오목부를 형성하는 공정을 나타내는 단면도이다.
도 20은 도 18에 나타내는 금속판을 제1면측에서 에칭함으로써 제1 오목부를 형성하는 공정을 나타내는 단면도이다.
도 21은 제1 오목부를 수지로 피복하는 공정을 나타내는 단면도이다.
도 22는 도 18에 나타내는 금속판을 제2면측에서 에칭함으로써 제2 오목부를 형성하는 공정을 나타내는 단면도이다.
도 23은 도 18에 나타내는 금속판을 제2면측에서 에칭함으로써 제2 오목부를 형성하는 공정을 나타내는 단면도이다.
도 24는 수지 및 레지스트 패턴을 제거하는 공정을 나타내는 단면도이다.
도 25는 금속판에 형성된 복수의 타입의 관통 구멍을 제1면측에서 본 경우를 나타내는 평면도이다.
도 26은 금속판으로부터 샘플을 잘라내는 공정을 나타내는 도면이다.
도 27은 샘플로부터 복수의 샘플편을 펀칭하는 공정을 나타내는 도면이다.
도 28은 샘플편을 용해시키는 공정을 나타내는 도면이다.
도 29는 여과지 상에 분포하는 복수의 입자를 나타내는 평면도이다.
도 30은 주사형 전자 현미경의 콘트라스트 및/또는 휘도를 조정하는 공정을 설명하기 위한 도면이다.
도 31은 주사형 전자 현미경의 콘트라스트 및/또는 휘도를 조정하는 공정을 설명하기 위한 도면이다.
도 32는 해석 소프트웨어의 휘도 역치를 조정하는 공정을 설명하기 위한 도면이다.
도 33은 해석 소프트웨어의 휘도 역치를 조정하는 공정을 설명하기 위한 도면이다.
도 34는 여과지의 관찰 범위를 설명하기 위한 도면이다.
도 35는 입자의 조성을 분석하는 공정을 나타내는 도면이다.
도 36은 철 합금의 잉곳을 나타내는 도면이다.
도 37은 잉곳의 표면 부분을 제거하는 공정을 나타내는 도면이다.
도 38은 모재를 압연하여 원하는 두께를 갖는 금속판을 얻는 공정을 나타내는 도면이다.
도 39는 압연에 의해 얻어진 금속판을 어닐하는 공정을 나타내는 도면이다.
도 40은 증착 마스크의 제조 방법의 일례를 전체적으로 설명하기 위한 모식도이다.
도 41은 금속판에 레지스트 패턴을 형성하는 공정을 나타내는 도면이다.
도 42는 제1면 에칭 공정을 나타내는 도면이다.
도 43은 제2면 에칭 공정을 나타내는 도면이다.
도 44는 증착 마스크의 제조 방법의 제1 변형예를 설명하기 위한 모식도이다.
도 45는 증착 마스크의 제조 방법의 제2 변형예를 설명하기 위한 도면이다.
도 46은 증착 마스크의 제조 방법의 제2 변형예를 설명하기 위한 도면이다.
도 47은 증착 마스크의 제조 방법의 제2 변형예를 설명하기 위한 도면이다.
도 48은 제1 마스크 내지 제17 마스크로부터 얻어진 각 샘플에 포함되는 입자를 관찰한 결과를 나타내는 도면이다.
도 49는 입자의 조성을 분석한 결과를 나타내는 도면이다.
도 50은 보충 평가 1에 있어서 감기체의 복수의 개소로부터 얻어진 각 샘플에 포함되는 입자를 관찰한 결과를 나타내는 도면이다.
도 51은 보충 평가 1에 있어서 입자의 조성을 분석한 결과를 나타내는 도면이다.
도 52는 보충 평가 2에 있어서 입자의 조성을 분석한 결과를 나타내는 도면이다.
도 53은 보충 평가 2에 있어서 입자의 조성을 분석한 결과를 나타내는 도면이다.
도 54는 입자를 구비하는 금속판의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 55는 도 54에 나타내는 금속판을 제1면측에서 에칭함으로써 제1 오목부를 형성하는 공정을 나타내는 단면도이다.
도 56은 도 54에 나타내는 금속판을 제1면측에서 에칭함으로써 제1 오목부를 형성하는 공정을 나타내는 단면도이다.
도 57은 제1 오목부를 수지로 피복하는 공정을 나타내는 단면도이다.
도 58은 도 54에 나타내는 금속판을 제2면측에서 에칭함으로써 제2 오목부를 형성하는 공정을 나타내는 단면도이다.
도 59는 수지 및 레지스트 패턴을 제거하는 공정을 나타내는 단면도이다.
도 60은 금속판을 나타내는 도면이다.
도 61은 금속판의 표면 부분을 제거하는 공정을 나타내는 도면이다.
도 62는 관통 구멍의 면적의 상대값의 평가 방법을 설명하기 위한 도면이다.
본 명세서 및 본 도면에 있어서, 특별한 설명이 없는 한, 「기판」이나 「기재」나 「판」이나 「시트」나 「필름」 등의 어느 구성의 기초가 되는 물질을 의미하는 용어는, 호칭의 차이에만 기초하여, 서로로부터 구별되는 것은 아니다. 본 명세서 및 본 도면에 있어서, 특별한 설명이 없는 한, 형상이나 기하학적 조건 그리고 그것들의 정도를 특정하는, 예를 들어 「평행」이나 「직교」 등의 용어나 길이나 각도의 값 등에 대하여는, 엄밀한 의미에 구속되지 않고, 마찬가지의 기능을 기대할 수 있는 정도의 범위를 포함하여 해석한다.
본 명세서 및 본 도면에 있어서, 특별한 설명이 없는 한, 어느 부재 또는 어느 영역 등의 어느 구성이, 다른 부재 또는 다른 영역 등의 다른 구성의 「상에」나 「하에」, 「상측에」나 「하측에」, 또는 「상방에」나 「하방에」로 하는 경우, 어느 구성이 다른 구성에 직접적으로 접해 있는 경우를 포함한다. 또한, 어느 구성과 다른 구성 사이에 다른 구성이 포함되어 있는 경우, 즉, 간접적으로 접해 있는 경우도 포함한다. 또한, 특별한 설명이 없는 한, 「상」이나 「상측」이나 「상방」, 또는 「하」나 「하측」이나 「하방」이라는 어구는, 상하 방향이 역전되어도 된다.
본 명세서 및 본 도면에 있어서, 특별한 설명이 없는 한, 동일 부분 또는 마찬가지의 기능을 갖는 부분에는 동일한 부호 또는 유사한 부호를 붙이고, 그의 반복 설명은 생략하는 경우가 있다. 또한, 도면의 치수 비율은 설명의 사정상 실제의 비율과는 다른 경우나, 구성의 일부가 도면에서 생략되는 경우가 있다.
본 명세서 및 본 도면에 있어서, 본 개시의 실시 형태는 특별한 설명이 없는 한, 모순이 발생하지 않는 범위에서, 기타 실시 형태나 변형예와 조합되어도 된다. 또한, 기타 실시 형태끼리나, 기타 실시 형태와 변형예도, 모순이 발생하지 않는 범위에서 조합되어도 된다. 또한, 변형예끼리도, 모순이 발생하지 않는 범위에서 조합되어도 된다.
본 명세서 및 본 도면에 있어서, 특별한 설명이 없는 한, 제조 방법 등의 방법에 대하여 복수의 공정을 개시하는 경우에, 개시되어 있는 공정 사이에, 개시되지 않은 기타 공정이 실시되어도 된다. 또한, 개시되어 있는 공정의 순서는, 모순이 발생하지 않는 범위에서 임의이다.
본 명세서 및 본 도면에 있어서, 특별한 설명이 없는 한, 「내지」라는 기호에 의해 표현되는 범위는, 「내지」라는 부호의 전후에 놓인 수치나 요소를 포함하고 있다. 예를 들어, 「34 내지 38질량％」이라는 표현에 의해 획정되는 수치 범위는, 「34질량％ 이상 또한 38질량％ 이하」라는 표현에 의해 획정되는 수치 범위와 동일하다. 예를 들어, 「관통 구멍(25A 내지 25E)」이라는 표현에 의해 획정되는 범위는, 관통 구멍(25A, 25B, 25C, 25D, 25E)을 포함하고 있다.
본 명세서의 일 실시 형태에 있어서, 유기 EL 표시 장치를 제조할 때에 유기 재료를 원하는 패턴으로 기판 상에 패터닝하기 위해 사용되는 증착 마스크나 그의 제조 방법에 관한 예를 들어 설명한다. 단, 이러한 적용에 한정되지 않고, 다양한 용도에 사용되는 증착 마스크에 대하여, 본 실시 형태를 적용할 수 있다. 예를 들어, 가상 현실 소위 VR이나 확장 현실 소위 AR을 표현하기 위한 화상이나 영상을 표시 또는 투영하기 위한 장치를 제조하기 위해서, 본 실시 형태의 증착 마스크를 사용해도 된다.
이하, 본 개시의 일 실시 형태에 대하여, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 또한, 이하에 기재하는 실시 형태는 본 개시의 실시 형태의 일례이며, 본 개시는 이들 실시 형태에만 한정하여 해석되는 것은 아니다.
본 개시의 제1 양태는, 증착 마스크를 제조하기 위해 사용되는, 제1면 및 상기 제1면의 반대측에 위치하는 제2면을 포함하고, 철 및 니켈을 구비하는 금속판이며,
철 및 니켈 이외의 원소를 주성분으로서 포함하는 입자를 구비하고,
상기 금속판의 상기 제1면 및 상기 제2면을 포함하는 샘플에 있어서, 이하의 조건 (1), (2)가 충족되어 있는,
(1) 상기 샘플의 체적 1mm3당 포함되는, 1㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 상기 입자의 수가 50개 이상 3000개 이하이다;
(2) 상기 샘플의 체적 1mm3당 포함되는, 3㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 상기 입자의 수가 50개 이하이다;
금속판이다.
본 개시의 제2 양태는, 상술한 제1 양태에 의한 금속판에 있어서, 이하의 조건 (3)이 충족되어 있어도 된다.
(3) 상기 샘플의 체적 1mm3당 포함되는, 1㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 상기 입자의 수가 1000개 이하이다.
본 개시의 제3 양태는, 상술한 제1 양태 또는 상술한 제2 양태에 의한 금속판에 있어서, 이하의 조건 (4)가 충족되어 있어도 된다.
(4) 상기 샘플의 체적 1mm3당 포함되는, 3㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 상기 입자의 수가 20개 이하이다.
본 개시의 제4 양태는, 상술한 제1 양태로부터 상술한 제3 양태의 각각에 의한 금속판에 있어서, 이하의 조건 (5)가 충족되어 있어도 된다.
(5) 상기 샘플의 체적 1mm3당 포함되는, 5㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 상기 입자의 수가 20개 이하이다.
본 개시의 제5 양태는, 상술한 제1 양태로부터 상술한 제3 양태의 각각에 의한 금속판에 있어서, 이하의 조건 (6)이 충족되어 있어도 된다.
(6) 상기 샘플의 체적 1mm3당 포함되는, 5㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 상기 입자의 수가 2개 이하이다.
본 개시의 제6 양태는, 상술한 제1 양태로부터 상술한 제5 양태의 각각에 의한 금속판에 있어서, 상기 금속판의 제1 비율이 70％ 이상이어도 된다.
상기 제1 비율은, 1㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 상기 입자의 합계 수량에 대한, 제1 수량의 비율이다.
상기 합계 수량은, 상기 샘플의 체적 1mm3당 포함되는, 1㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 상기 입자의 수량이다.
상기 제1 수량은, 상기 샘플의 체적 1mm3당 포함되는, 1㎛ 이상 3㎛ 미만의 원 상당 직경을 갖는 상기 입자의 수량이다.
본 개시의 제7 양태는, 상술한 제1 양태로부터 상술한 제6 양태의 각각에 의한 금속판에 있어서, 상기 금속판의 두께가 70㎛ 이하여도 된다.
본 개시의 제8 양태는, 상술한 제1 양태로부터 상술한 제6 양태의 각각에 의한 금속판에 있어서, 상기 금속판의 두께가 50㎛ 이하여도 된다.
본 개시의 제9 양태는, 상술한 제1 양태로부터 상술한 제6 양태의 각각에 의한 금속판에 있어서, 상기 금속판의 두께가 30㎛ 이하여도 된다.
본 개시의 제10 양태는, 증착 마스크를 제조하기 위해 사용되는, 제1면 및 상기 제1면의 반대측에 위치하는 제2면을 포함하는 금속판의 제조 방법이며,
니켈을 포함하는 철 합금을 갖는 모재를 준비하는 준비 공정과,
상기 모재를 압연하여 상기 금속판을 제작하는 공정을 구비하고,
상기 금속판은, 철 및 니켈 이외의 원소를 주성분으로서 포함하는 입자를 구비하고,
상기 금속판의 상기 제1면 및 상기 제2면을 포함하는 샘플에 있어서, 이하의 조건 (1), (2)가 충족되어 있는,
(1) 상기 샘플의 체적 1mm3당 포함되는, 1㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 상기 입자의 수가 50개 이상 3000개 이하이다;
(2) 상기 샘플의 체적 1mm3당 포함되는, 3㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 상기 입자의 수가 50개 이하이다;
금속판의 제조 방법이다.
본 개시의 제11 양태는, 상술한 제10 양태에 의한 금속판의 제조 방법에 있어서, 상기 제조 방법은 상기 모재 또는 상기 금속판의 표면 부분을 제거하는 표면 처리 공정을 구비하고 있어도 된다.
본 개시의 제12 양태는, 상술한 제11 양태에 의한 금속판의 제조 방법에 있어서, 상기 표면 처리 공정은 상기 모재의 상기 표면 부분을 제거하는 모재 표면 처리 공정을 포함하고, 상기 표면 부분의 두께는 10mm 이상이어도 된다.
본 개시의 제13 양태는, 상술한 제11 양태에 의한 금속판의 제조 방법에 있어서, 상기 표면 처리 공정은 상기 금속판의 상기 표면 부분을 제거하는 금속판 표면 처리 공정을 포함하고, 상기 표면 부분의 두께는 5㎛ 이상이어도 된다.
본 개시의 제14 양태는, 상술한 제11 양태에 의한 금속판의 제조 방법에 있어서, 상기 표면 처리 공정은 상기 모재 또는 상기 금속판의 표면에 표면 처리액을 접촉시킴으로써 상기 표면 부분을 제거하는 공정을 포함하고 있어도 된다.
본 개시의 제15 양태는, 상술한 제10 양태로부터 상술한 제14 양태의 각각에 의한 금속판의 제조 방법에 있어서, 이하의 조건 (1), (2)가 충족되어 있는 상기 금속판을 선별하는 선별 공정을 구비하고 있어도 된다.
(1) 상기 샘플의 체적 1mm3당 포함되는, 1㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 상기 입자의 수가 50개 이상 3000개 이하이다.
(2) 상기 샘플의 체적 1mm3당 포함되는, 3㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 상기 입자의 수가 50개 이하이다.
본 개시의 제16 양태는, 상술한 제10 양태로부터 상술한 제15 양태의 각각에 의한 금속판의 제조 방법에 있어서, 이하의 조건 (3)이 충족되어 있어도 된다.
(3) 상기 샘플의 체적 1mm3당 포함되는, 1㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 상기 입자의 수가 1000개 이하이다.
본 개시의 제17 양태는, 상술한 제10 양태로부터 상술한 제16 양태의 각각에 의한 금속판의 제조 방법에 있어서, 이하의 조건 (4)가 충족되어 있어도 된다.
(4) 상기 샘플의 체적 1mm3당 포함되는, 3㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 상기 입자의 수가 20개 이하이다.
본 개시의 제18 양태는, 상술한 제10 양태로부터 상술한 제17 양태의 각각에 의한 금속판의 제조 방법에 있어서, 이하의 조건 (5)가 충족되어 있어도 된다.
(5) 상기 샘플의 체적 1mm3당 포함되는, 5㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 상기 입자의 수가 20개 이하이다.
본 개시의 제19 양태는, 상술한 제10 양태로부터 상술한 제18 양태의 각각에 의한 금속판의 제조 방법에 있어서, 이하의 조건 (6)이 충족되어 있어도 된다.
(6) 상기 샘플의 체적 1mm3당 포함되는, 5㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 상기 입자의 수가 2개 이하이다.
본 개시의 제20 양태는, 상술한 제10 양태 내지 상술한 제19 양태의 각각에 의한 금속판의 제조 방법에 있어서, 상기 금속판의 제1 비율이 70％ 이상이어도 된다.
상기 제1 비율은, 1㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 상기 입자의 합계 수량에 대한 제1 수량의 비율이다.
상기 합계 수량은, 상기 샘플의 체적 1㎣당 포함되는, 1㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 상기 입자의 수량이다.
상기 제1 수량은, 상기 샘플의 체적 1㎣당 포함되는, 1㎛ 이상 3㎛ 미만의 원 상당 직경을 갖는 상기 입자의 수량이다.
본 개시의 제21 양태는, 상술한 제10 양태 내지 상술한 제20 양태의 각각에 의한 금속판의 제조 방법에 있어서, 상기 금속판의 두께가 70㎛ 이하여도 된다.
본 개시의 제22 양태는, 상술한 제10 양태 내지 상술한 제20 양태의 각각에 의한 금속판의 제조 방법에 있어서, 상기 금속판의 두께가 50㎛ 이하여도 된다.
본 개시의 제23 양태는, 상술한 제10 양태 내지 상술한 제20 양태의 각각에 의한 금속판의 제조 방법에 있어서, 상기 금속판의 두께가 30㎛ 이하여도 된다.
본 개시의 제24 양태는, 증착 마스크이며,
제1 면 및 상기 제1 면의 반대측에 위치하는 제2 면을 포함하고, 철 및 니켈을 구비하는 금속판과,
상기 금속판에 형성된 복수의 관통 구멍을 구비하고,
상기 금속판은, 철 및 니켈 이외의 원소를 주성분으로서 포함하는 입자를 구비하고,
상기 금속판의 상기 제1 면 및 상기 제2 면을 포함하는 샘플에 있어서, 이하의 조건 (1), (2)가 충족되어 있는,
(1) 상기 샘플의 체적 1㎣당 포함되는, 1㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 상기 입자의 수가 50개 이상 3000개 이하이다;
(2) 상기 샘플의 체적 1㎣당 포함되는, 3㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 상기 입자의 수가 50개 이하이다;
증착 마스크이다.
본 개시의 제25 양태는, 증착 마스크의 제조 방법이며,
제1 면 및 상기 제1 면의 반대측에 위치하는 제2 면을 포함하고, 철 및 니켈을 구비하는 금속판을 준비하는 공정과,
상기 금속판에 복수의 관통 구멍을 형성하는 가공 공정을 구비하고,
상기 금속판은, 철 및 니켈 이외의 원소를 주성분으로서 포함하는 입자를 구비하고,
상기 금속판의 상기 제1 면 및 상기 제2 면을 포함하는 샘플에 있어서, 이하의 조건 (1), (2)가 충족되어 있는,
(1) 상기 샘플의 체적 1㎣당 포함되는, 1㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 상기 입자의 수가 50개 이상 3000개 이하이다;
(2) 상기 샘플의 체적 1㎣당 포함되는, 3㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 상기 입자의 수가 50개 이하이다;
증착 마스크의 제조 방법이다.
먼저, 대상물에 증착 재료를 증착시키는 증착 처리를 실시하는 증착 장치(90)에 대하여 도 1을 참조하여 설명한다. 도 1에 도시한 바와 같이 증착 장치(90)는, 그 내부에 증착원(94), 히터(96) 및 증착 마스크 장치(10)를 구비하고 있어도 된다. 증착 장치(90)는, 증착 장치(90)의 내부를 진공 분위기로 하기 위한 배기 수단을 더 구비한다. 증착원(94)은, 예를 들어 도가니이다. 증착원(94)은 유기 발광 재료 등의 증착 재료(98)를 수용한다. 히터(96)는 증착원(94)을 가열하여 진공 분위기 하에서 증착 재료(98)를 증발시킨다. 증착 마스크 장치(10)는 증착원(94)과 대향하도록 배치되어 있어도 된다.
이하, 증착 마스크 장치(10)에 대하여 설명한다. 도 1에 도시한 바와 같이 증착 마스크 장치(10)는, 적어도 하나의 증착 마스크(20)와, 증착 마스크(20)를 지지하는 프레임(15)을 구비하고 있어도 된다. 프레임(15)은, 증착 마스크(20)가 휘어 버리는 일이 없도록 증착 마스크(20)를 그 면 방향으로 잡아당긴 상태에서 지지하고 있어도 된다. 증착 마스크 장치(10)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 증착 마스크(20)가, 증착 재료(98)를 부착시키는 대상물인 기판, 예를 들어 유기 EL 기판(92)에 대면하도록 증착 장치(90) 내에 배치되어 있어도 된다. 이하의 설명에 있어서, 증착 마스크(20)의 면 중, 유기 EL 기판(92)측의 면을 제1 면(20a)이라 칭하고, 제1 면(20a)의 반대측에 위치하는 면을 제2 면(20b)이라 칭한다.
증착 마스크 장치(10)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 유기 EL 기판(92)의, 증착 마스크(20)와 반대측의 면에 배치된 자석(93)을 구비하고 있어도 된다. 자석(93)을 마련함으로써, 자력에 의하여 증착 마스크(20)를 자석(93)측으로 끌어당겨 증착 마스크(20)를 유기 EL 기판(92)에 밀착시킬 수 있다. 도시하지는 않지만, 정전기력(쿨롱력)을 이용하는 정전 척을 이용하여 증착 마스크(20)를 유기 EL 기판(92)에 밀착시켜도 된다.
도 3은, 증착 마스크 장치(10)를 증착 마스크(20)의 제1 면(20a) 측으로부터 본 경우를 도시하는 평면도이다. 도 3에 도시한 바와 같이, 증착 마스크 장치(10)는 복수의 증착 마스크(20)를 구비한다. 각 증착 마스크(20)는 1쌍의 긴 변(26) 및 1쌍의 짧은 변(27)을 포함하고 있으며, 예를 들어 직사각 형상의 형상을 갖고 있다. 각 증착 마스크(20)는, 1쌍의 짧은 변(27) 또는 그 근방의 부분에 있어서, 예를 들어 용접에 의하여 프레임(15)에 고정되어 있다.
증착 마스크(20)는, 증착 마스크(20)를 관통하는 복수의 관통 구멍(25)이 형성된 금속판을 포함한다. 증착원(94)으로부터 증발하여 증착 마스크 장치(10)에 도달한 증착 재료(98)는, 증착 마스크(20)의 관통 구멍(25)을 통과하여 유기 EL 기판(92)에 부착된다. 이것에 의하여, 증착 마스크(20)의 관통 구멍(25)의 위치에 대응한, 원하는 패턴으로 증착 재료(98)를 유기 EL 기판(92)의 표면에 성막할 수 있다.
도 2는, 도 1의 증착 장치(90)를 이용하여 제조한 유기 EL 표시 장치(100)를 도시하는 단면도이다. 유기 EL 표시 장치(100)는, 유기 EL 기판(92)과, 패턴상으로 마련된 증착 재료(98)를 포함하는 화소를 구비하고 있어도 된다. 도시하지는 않지만 유기 EL 표시 장치(100)는, 증착 재료(98)를 포함하는 화소에 전기적으로 접속된 전극을 더 구비하고 있어도 된다. 전극은, 예를 들어 증착 공정에 의하여 유기 EL 기판(92)에 증착 재료(98)를 부착시키기 전에 유기 EL 기판(92)에 미리 마련되어 있다. 유기 EL 표시 장치(100)는, 증착 재료(98)를 포함하는 화소의 주위의 공간을 외부로부터 밀봉하는 밀봉 부재 등 그 외의 구성 요소를 더 구비하고 있어도 된다. 따라서 도 2의 유기 EL 표시 장치(100)는, 유기 EL 표시 장치를 제조하는 중간 단계에서 생성되는 유기 EL 표시 장치 중간체라고도 할 수 있다.
복수의 색에 의한 컬러 표시를 행하고자 하는 경우에는, 각 색에 대응하는 증착 마스크(20)가 탑재된 증착 장치(90)를 각각 준비하여, 유기 EL 기판(92)을 각 증착 장치(90)에 차례로 투입한다. 이것에 의하여, 예를 들어 적색용의 유기 발광 재료, 녹색용의 유기 발광 재료 및 청색용의 유기 발광 재료를 차례로 유기 EL 기판(92)에 증착시킬 수 있다.
증착 처리는, 고온 분위기로 되는 증착 장치(90)의 내부에서 실시되는 경우가 있다. 이 경우, 증착 처리 동안, 증착 장치(90)의 내부에 보유 지지되는 증착 마스크(20), 프레임(15) 및 유기 EL 기판(92)도 가열된다. 이때, 증착 마스크(20), 프레임(15) 및 유기 EL 기판(92)은, 각각의 열팽창 계수에 기초한 치수 변화의 거동을 나타내게 된다. 따라서 증착 마스크(20) 및 프레임(15)의 열팽창 계수가 유기 EL 기판(92)의 열팽창 계수와 동등한 값인 것이 바람직하다. 이것에 의하여, 열팽창 계수에 기초한 증착 마스크(20), 프레임(15) 및 유기 EL 기판(92)의 치수 변화율에 차이가 생기는 것을 억제할 수 있다. 이 때문에, 유기 EL 기판(92) 상에 부착되는 증착 재료의 치수 정밀도나 위치 정밀도가 증착 마스크(20), 프레임(15), 유기 EL 기판(92) 등의 열팽창에 기인하여 저하되는 것을 억제할 수 있다.
예를 들어 유기 EL 기판(92)으로서 유리 기판이 이용되는 경우, 증착 마스크(20) 및 프레임(15)의 주요 재료로서, 니켈을 포함하는 철 합금을 이용해도 된다. 철 합금은 니켈에 더해 코발트를 더 포함하고 있어도 된다. 예를 들어 증착 마스크(20)를 구성하는 금속판의 재료로서, 니켈 및 코발트의 함유량이 합계로 28질량％ 이상이면서 54질량％ 이하이고, 또한 코발트의 함유량이 0질량％ 이상이면서 6질량％ 이하인 철 합금을 이용해도 된다.
금속판에 있어서의 니켈 및 코발트의 함유량은, 합계로 28질량％ 이상이면서 38질량％ 이하여도 된다. 이 경우, 니켈 혹은 니켈 및 코발트를 포함하는 철 합금의 구체예로서는 인바재, 슈퍼 인바재, 울트라 인바재 등을 들 수 있다. 인바재는, 34질량％ 이상이면서 38질량％ 이하의 니켈과, 잔부인 철 및 불가피한 불순물을 포함하는 철 합금이다. 슈퍼 인바재는, 30질량％ 이상이면서 34질량％ 이하의 니켈과, 코발트와, 잔부인 철 및 불가피한 불순물을 포함하는 철 합금이다. 울트라 인바재는, 28질량％ 이상이면서 34질량％ 이하의 니켈과, 2질량％ 이상이면서 7질량％ 이하의 코발트와, 0.1질량％ 이상이면서 1.0질량％ 이하의 망간과, 0.10질량％ 이하의 실리콘과, 0.01질량％ 이하의 탄소와, 잔부인 철 및 불가피한 불순물을 포함하는 철 합금이다.
금속판에 있어서의 니켈 및 코발트의 함유량은, 합계로 38질량％ 이상이면서 54질량％ 이하여도 된다. 이 경우, 니켈 혹은 니켈 및 코발트를 포함하는 철 합금의 구체예로서는 저열팽창 Fe-Ni계 도금 합금 등을 들 수 있다. 저열팽창 Fe-Ni계 도금 합금은, 38질량％ 이상이면서 54질량％ 이하의 니켈과, 잔부인 철 및 불가피한 불순물을 포함하는 철 합금이다.
증착 처리 시에 증착 마스크(20), 프레임(15) 및 유기 EL 기판(92)의 온도가 고온에는 도달하지 않는 경우에는, 증착 마스크(20) 및 프레임(15)의 열팽창 계수를 유기 EL 기판(92)의 열팽창 계수와 동등한 값으로 할 필요는 특별히 없다. 이 경우, 증착 마스크(20)를 구성하는 재료로서, 상술한 철 합금 이외의 재료를 이용해도 된다. 예를 들어 크롬을 포함하는 철 합금 등, 상술한 니켈을 포함하는 철 합금 이외의 철 합금을 이용해도 된다. 크롬을 포함하는 철 합금으로서는, 예를 들어, 이른바 스테인리스라 칭해지는 철 합금을 이용해도 된다. 니켈이나 니켈-코발트 합금 등, 철 합금 이외의 합금을 이용해도 된다.
다음으로, 증착 마스크(20)에 대하여 상세히 설명한다. 도 3에 도시한 바와 같이 증착 마스크(20)는, 증착 마스크(20)의 제1 방향 D1에 있어서 대향하는 제1 단부(17a) 및 제2 단부(17b)와, 1쌍의 단부(17a, 17b) 사이에 위치하는 중간부(18)를 구비하고 있어도 된다.
먼저, 단부(17a, 17b)에 대하여 상세히 설명한다. 단부(17a, 17b)는, 제1 방향 D1에 있어서의 증착 마스크(20)의 단으로부터 넓어지는 영역이다. 단부(17a, 17b)는, 후술하는 샘플을 잘라낼 수 있는 면적을 갖는다. 단부(17a, 17b)는 적어도 부분적으로 프레임(15)에 고정되어도 된다. 본 실시 형태에 있어서, 단부(17a, 17b)는 중간부(18)와 일체적으로 구성되어 있다. 단부(17a, 17b)는, 중간부(18)과는 다른 부재에 의하여 구성되어 있어도 된다. 이 경우, 단부(17a, 17b)는, 예를 들어 용접에 의하여 중간부(18)에 접합된다.
다음으로, 중간부(18)에 대하여 설명한다. 중간부(18)는, 제1 면(20a)으로부터 제2 면(20b)에 이르는 관통 구멍(25)이 형성된, 적어도 하나의 유효 영역(22)과, 유효 영역(22)을 둘러싸는 주위 영역(23)을 포함한다. 유효 영역(22)은, 증착 마스크(20) 중, 유기 EL 기판(92)의 표시 영역에 대면하는 영역이다.
도 3에 도시하는 예에 있어서, 중간부(18)는, 증착 마스크(20)의 긴 변(26)을 따라 소정의 간격을 두고 배열된 복수의 유효 영역(22)을 포함한다. 하나의 유효 영역(22)은, 하나의 유기 EL 표시 장치(100)의 표시 영역에 대응한다. 이 때문에, 도 1에 도시하는 증착 마스크 장치(10)에 따르면 유기 EL 표시 장치(100)의 다면 증착이 가능하다. 하나의 유효 영역(22)이 복수의 표시 영역에 대응하는 경우도 있다. 도시하지는 않지만, 증착 마스크(20)의 제2 방향 D2에 있어서도 소정의 간격을 두고 복수의 유효 영역(22)이 배열되어 있어도 된다.
도 3에 도시한 바와 같이 유효 영역(22)은, 예를 들어 평면으로 보아 대략 사각형 형상, 더 정확하게는 평면으로 보아 대략 직사각 형상의 윤곽을 갖는다. 도시하지는 않지만 각 유효 영역(22)은, 유기 EL 기판(92)의 표시 영역의 형상에 따라 다양한 형상의 윤곽을 갖고 있어도 된다. 예를 들어 각 유효 영역(22)은 원 형상의 윤곽을 갖고 있어도 된다. 각 유효 영역(22)은, 스마트폰 등의 표시 장치의 외형과 동일한 윤곽을 갖고 있어도 된다.
이하, 유효 영역(22)에 대하여 상세히 설명한다. 도 4는, 증착 마스크(20)의 제2 면(20b)측으로부터 유효 영역(22)을 확대하여 도시하는 평면도이다. 도 4에 도시한 바와 같이, 도시된 예에 있어서, 각 유효 영역(22)에 형성된 복수의 관통 구멍(25)은, 당해 유효 영역(22)에 있어서, 서로 직교하는 2방향을 따라 각각 소정의 피치로 배열되어 있어도 된다.
도 5는, 도 4의 유효 영역(22)의 Ⅴ-Ⅴ 방향을 따른 단면도이다. 도 5에 도시한 바와 같이 복수의 관통 구멍(25)은, 증착 마스크(20)의 법선 방향 N을 따른 일방측으로 되는 제1 면(20a)으로부터, 증착 마스크(20)의 법선 방향 N을 따른 타방측으로 되는 제2 면(20b)으로 관통하고 있다. 도시된 예에서는, 나중에 상세히 설명하는 바와 같이, 증착 마스크(20)의 법선 방향 N에 있어서의 일방측으로 되는 금속판(64)의 제1 면(64a)에 제1 오목부(30)가 에칭에 의하여 형성되고, 증착 마스크(20)의 법선 방향 N에 있어서의 타방측으로 되는 금속판(64)의 제2 면(64b)에 제2 오목부(35)가 형성된다. 제1 오목부(30)는 제2 오목부(35)에 접속되며, 이것에 의하여 제2 오목부(35)와 제1 오목부(30)가 서로 통하도록 형성된다. 관통 구멍(25)은, 제2 오목부(35)와, 제2 오목부(35)에 접속된 제1 오목부(30)에 의하여 구성되어 있다. 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 제1 오목부(30)의 벽면(31)과 제2 오목부(35)의 벽면(36)은 주위상의 접속부(41)를 통해 접속되어 있다. 도 4 및 도 5에 도시하는 예에 있어서, 접속부(41)는, 증착 마스크(20)의 평면으로 보아 관통 구멍(25)의 개구 면적이 최소로 되는 관통부(42)를 구획 형성한다.
도 5에 도시한 바와 같이, 증착 마스크(20)의 제1 면(20a) 측에 있어서, 인접하는 2개의 관통 구멍(25)은 금속판(64)의 제1 면(64a)을 따라 서로로부터 이격되어 있다. 증착 마스크(20)의 제2 면(20b)측에 있어서도, 인접하는 2개의 제2 오목부(35)가 금속판(64)의 제2 면(64b)을 따라 서로로부터 이격되어 있어도 된다. 즉, 인접하는 2개의 제2 오목부(35) 사이에 금속판(64)의 제2 면(64b)이 잔존해 있어도 된다. 이하의 설명에 있어서, 금속판(64)의 제2 면(64b)의 유효 영역(22) 중 에칭되지 않고 남아 있는 부분을 톱부(43)라고도 칭한다. 이와 같은 톱부(43)가 남도록 증착 마스크(20)를 제작함으로써 증착 마스크(20)에 충분한 강도를 갖게 할 수 있다. 이 점에 의하여, 예를 들어 반송 중 등에 증착 마스크(20)가 파손되어 버리는 것을 억제할 수 있다. 또한 톱부(43)의 폭 β가 지나치게 크면 증착 공정에 있어서 섀도가 발생하며, 이것에 의하여 증착 재료(98)의 이용 효율이 저하되는 일이 있다. 따라서 톱부(43)의 폭 β가 과잉으로 커지지 않도록 증착 마스크(20)가 제작되는 것이 바람직하다.
도 1에 도시한 바와 같이 하여 증착 마스크 장치(10)가 증착 장치(90)에 수용된 경우, 도 5에 2점 쇄선으로 나타낸 바와 같이, 증착 마스크(20)의 제1 면(20a)이 유기 EL 기판(92)에 대면하고, 증착 마스크(20)의 제2 면(20b)이, 증착 재료(98)를 보유 지지한 증착원(94)측에 위치한다. 따라서 증착 재료(98)는, 차차 개구 면적이 작아져 가는 제2 오목부(35)를 통과하여 유기 EL 기판(92)에 부착된다. 도 5에 있어서, 제2 면(20b)측으로부터 제1 면(20a)을 향하는 화살표로 나타낸 바와 같이, 증착 재료(98)는 증착원(94)으로부터 유기 EL 기판(92)을 향하여 유기 EL 기판(92)의 법선 방향 N을 따라 이동할 뿐 아니라, 유기 EL 기판(92)의 법선 방향 N에 대하여 크게 경사진 방향으로 이동하는 일도 있다. 이때, 증착 마스크(20)의 두께가 크면, 비스듬히 이동하는 증착 재료(98)가 톱부(43), 제2 오목부(35)의 벽면(36)이나 제1 오목부(30)의 벽면(31)에 걸리기 쉬워지며, 이 결과, 관통 구멍(25)을 통과할 수 없는 증착 재료(98)의 비율이 많아진다. 따라서 증착 재료(98)의 이용 효율을 높이기 위해서는, 증착 마스크(20)의 두께 t를 작게 하고, 이것에 의하여 제2 오목부(35)의 벽면(36)이나 제1 오목부(30)의 벽면(31)의 높이를 작게 하는 것이 바람직할 것으로 생각된다. 즉, 증착 마스크(20)를 구성하기 위한 금속판(64)으로서, 증착 마스크(20)의 강도를 확보할 수 있는 범위 내에서 가능한 한 두께 t가 작은 금속판(64)을 이용하는 것이 바람직하다고 할 수 있다. 두께 t는, 주위 영역(23)의 두께, 즉, 증착 마스크(20) 중 제1 오목부(30) 및 제2 오목부(35)가 형성되어 있지 않은 부분의 두께이다. 따라서 두께 t는 금속판(64)의 두께라고 할 수도 있다. 금속판(64)의 두께 t는, 예를 들어 100㎛ 이하여도 되고, 80㎛ 이하여도 되고, 70㎛ 이하여도 되고, 60㎛ 이하여도 되고, 50㎛ 이하여도 되고, 40㎛ 이하여도 되고, 30㎛ 이하여도 되고, 25㎛ 이하여도 되고, 20㎛ 이하여도 되고, 18㎛ 이하여도 된다.
한편, 금속판(64)의 두께 t가 지나치게 작아지면, 증착 마스크(20)의 강도가 저하되어 증착 마스크(20)에 손상이나 변형이 생기기 쉬워진다. 이 점을 고려하여 금속판(64)의 두께 t는, 예를 들어 8㎛ 이상이어도 되고, 10㎛ 이상이어도 되고, 13㎛ 이상이어도 되고, 15㎛ 이상이어도 된다.
금속판(64)의 두께 t의 범위는, 8㎛, 10㎛, 13㎛ 및 15㎛로 이루어지는 제1 그룹, 및/또는 18㎛, 20㎛, 25㎛, 30㎛, 40㎛, 50㎛, 60㎛, 70㎛, 80㎛, 90㎛, 100㎛로 이루어지는 제2 그룹에 의하여 정해져도 된다. 금속판(64)의 두께 t의 범위는, 상술한 제1 그룹에 포함되는 값 중 임의의 하나와, 상술한 제2 그룹에 포함되는 값 중 임의의 하나의 조합에 의하여 정해져도 된다. 금속판(64)의 두께 t의 범위는, 상술한 제1 그룹에 포함되는 값 중 임의의 2개의 조합에 의하여 정해져도 된다. 금속판(64)의 두께 t의 범위는, 상술한 제2 그룹에 포함되는 값 중 임의의 2개의 조합에 의하여 정해져도 된다. 예를 들어 8㎛ 이상 100㎛ 이하여도 되고, 8㎛ 이상 80㎛ 이하여도 되고, 8㎛ 이상 70㎛ 이하여도 되고, 8㎛ 이상 60㎛ 이하여도 되고, 8㎛ 이상 50㎛ 이하여도 되고, 8㎛ 이상 40㎛ 이하여도 되고, 8㎛ 이상 30㎛ 이하여도 되고, 8㎛ 이상 25㎛ 이하여도 되고, 8㎛ 이상 20㎛ 이하여도 되고, 8㎛ 이상 18㎛ 이하여도 되고, 8㎛ 이상 15㎛ 이하여도 되고, 8㎛ 이상 13㎛ 이하여도 되고, 8㎛ 이상 10㎛ 이하여도 되고, 10㎛ 이상 30㎛ 이하여도 되고, 10㎛ 이상 25㎛ 이하여도 되고, 10㎛ 이상 20㎛ 이하여도 되고, 10㎛ 이상 18㎛ 이하여도 되고, 10㎛ 이상 15㎛ 이하여도 되고, 10㎛ 이상 13㎛ 이하여도 되고, 13㎛ 이상 30㎛ 이하여도 되고, 13㎛ 이상 25㎛ 이하여도 되고, 13㎛ 이상 20㎛ 이하여도 되고, 13㎛ 이상 18㎛ 이하여도 되고, 13㎛ 이상 15㎛ 이하여도 되고, 15㎛ 이상 30㎛ 이하여도 되고, 15㎛ 이상 25㎛ 이하여도 되고, 15㎛ 이상 20㎛ 이하여도 되고, 15㎛ 이상 18㎛ 이하여도 되고, 18㎛ 이상 30㎛ 이하여도 되고, 18㎛ 이상 25㎛ 이하여도 되고, 18㎛ 이상 20㎛ 이하여도 되고, 20㎛ 이상 30㎛ 이하여도 되고, 20㎛ 이상 25㎛ 이하여도 되고, 25㎛ 이상 30㎛ 이하여도 되고, 30㎛ 이상 100㎛ 이하여도 되고, 40㎛ 이상 100㎛ 이하여도 되고, 50㎛ 이상 100㎛ 이하여도 되고, 60㎛ 이상 100㎛ 이하여도 되고, 70㎛ 이상 100㎛ 이하여도 되고, 80㎛ 이상 100㎛ 이하여도 된다.
금속판(64) 및 증착 마스크(20)의 두께를 측정하는 방법으로서는 접촉식의 측정 방법을 채용한다. 접촉식의 측정 방법으로서는, 볼 부시 가이드식의 플런저를 구비하는, 하이덴하인사 제조의 길이 게이지 HEIDENHAIN-METRO의 「MT1271」을 이용한다.
증착 마스크(20)의 제조에 이용되는 금속판(64)은, 예를 들어 코어에 권취된 권취체의 상태에서 판매되거나 반송되거나 해도 된다. 이 경우, 금속판(64)의 두께 t에 관한 상술한 범위는, 권취체의 상태의 금속판(64)에 있어서 충족되어 있어도 된다. 증착 마스크(20)의 제조 방법이, 금속판(64)의 두께가 저감되도록 금속판(64)을 가공하는 공정을 구비하는 경우, 금속판(64)의 두께 t에 관한 상술한 범위는, 가공되어 두께가 저감된 상태의 금속판(64)에 있어서 충족되어 있어도 된다. 금속판(64)의 두께가 저감되도록 금속판(64)을 가공하는 공정은, 예를 들어 금속판(64)의 제1 면(64a) 또는 제2 면(64b) 중 적어도 증착 마스크(20)의 유효 영역(22)에 대응하는 부분을 전역에 걸쳐 에칭하는 공정을 포함한다. 이하, 금속판(64) 중 적어도 유효 영역(22)에 대응하는 부분을 전역에 걸쳐 에칭하는 것을 박화(Sliming)라고도 칭한다.
에칭에 의하여 금속판(64)을 박화하는 경우, 금속판(64)의 두께의 저감량이 크면 박화 후의 금속판(64)의 두께에 변동이 생기기 쉬워진다. 이 점을 고려하여, 금속판(64)의 박화를 실시하는 경우이더라도 권취체의 상태의 금속판(64)에 있어서의 두께 t가 어느 정도 작은 것이 바람직하다. 예를 들어 금속판(64)의 두께 t는 50㎛ 이하여도 되고, 45㎛ 이하여도 되고, 40㎛ 이하여도 되고, 35㎛ 이하여도 된다. 본 단락의 상한의 후보값은, 상술한 복수의 하한의 후보값이나 상술한 복수의 상한의 후보값과 조합되어도 된다.
도 5에 있어서, 관통 구멍(25)의 관통부(42)를 구성하는 접속부(41)와, 제2 오목부(35)의 벽면(36)의 다른 임의의 위치를 통과하는 직선 M1이, 증착 마스크(20)의 법선 방향 N에 대하여 이루는 최소 각도가, 부호 θ1로 나타나 있다. 비스듬히 이동하는 증착 재료(98)를 벽면(36)에 도달시키는 일 없이 가능한 한 유기 EL 기판(92)에 도달시키기 위해서는, 각도 θ1을 크게 하는 것이 유리해진다. 각도 θ1을 크게 하는 데에 있어서는, 증착 마스크(20)의 두께 t를 작게 하는 것 외에도 상술한 톱부(43)의 폭 β를 작게 하는 것도 유효하다.
도 5에 있어서, 부호 α는, 금속판(64)의 제1 면(64a)의 유효 영역(22) 중 에칭되지 않고 남아 있는 부분(이하, 리브부라고도 칭함)의 폭을 나타내고 있다. 리브부의 폭 α 및 관통부(42)의 치수 r은, 유기 EL 표시 장치의 치수 및 표시 화소 수에 따라 적절히 정해진다. 예를 들어 리브부의 폭 α는 5㎛ 이상이면서 40㎛ 이하이고, 관통부(42)의 치수 r은 10㎛ 이상이면서 60㎛ 이하이다.
리브부의 폭 α는, 예를 들어 5㎛ 이상이어도 되고, 10㎛ 이상이어도 되고, 15㎛ 이상이어도 되고, 20㎛ 이상이어도 된다. 리브부의 폭 α는, 예를 들어 45㎛ 이하여도 되고, 50㎛ 이하여도 되고, 55㎛ 이하여도 되고, 60㎛ 이하여도 된다. 리브부의 폭 α의 범위는, 5㎛, 10㎛, 15㎛ 및 20㎛로 이루어지는 제1 그룹, 및/또는 45㎛, 50㎛, 55㎛ 및 60㎛로 이루어지는 제2 그룹에 의하여 정해져도 된다. 리브부의 폭 α의 범위는, 상술한 제1 그룹에 포함되는 값 중 임의의 하나와, 상술한 제2 그룹에 포함되는 값 중 임의의 하나의 조합에 의하여 정해져도 된다. 리브부의 폭 α의 범위는, 상술한 제1 그룹에 포함되는 값 중 임의의 2개의 조합에 의하여 정해져도 된다. 리브부의 폭 α의 범위는, 상술한 제2 그룹에 포함되는 값 중 임의의 2개의 조합에 의하여 정해져도 된다. 예를 들어 5㎛ 이상 60㎛ 이하여도 되고, 5㎛ 이상 55㎛ 이하여도 되고, 5㎛ 이상 50㎛ 이하여도 되고, 5㎛ 이상 45㎛ 이하여도 되고, 5㎛ 이상 20㎛ 이하여도 되고, 5㎛ 이상 15㎛ 이하여도 되고, 5㎛ 이상 10㎛ 이하여도 되고, 10㎛ 이상 60㎛ 이하여도 되고, 10㎛ 이상 55㎛ 이하여도 되고, 10㎛ 이상 50㎛ 이하여도 되고, 10㎛ 이상 45㎛ 이하여도 되고, 10㎛ 이상 20㎛ 이하여도 되고, 10㎛ 이상 15㎛ 이하여도 되고, 15㎛ 이상 60㎛ 이하여도 되고, 15㎛ 이상 55㎛ 이하여도 되고, 15㎛ 이상 50㎛ 이하여도 되고, 15㎛ 이상 45㎛ 이하여도 되고, 15㎛ 이상 20㎛ 이하여도 되고, 20㎛ 이상 60㎛ 이하여도 되고, 20㎛ 이상 55㎛ 이하여도 되고, 20㎛ 이상 50㎛ 이하여도 되고, 20㎛ 이상 45㎛ 이하여도 되고, 45㎛ 이상 60㎛ 이하여도 되고, 45㎛ 이상 55㎛ 이하여도 되고, 45㎛ 이상 50㎛ 이하여도 되고, 50㎛ 이상 60㎛ 이하여도 되고, 50㎛ 이상 55㎛ 이하여도 되고, 55㎛ 이상 60㎛ 이하여도 된다.
관통부(42)의 치수 r은, 예를 들어 10㎛ 이상이어도 되고, 15㎛ 이상이어도 되고, 20㎛ 이상이어도 되고, 25㎛ 이상이어도 된다. 관통부(42)의 치수 r은, 예를 들어 40㎛ 이하여도 되고, 45㎛ 이하여도 되고, 50㎛ 이하여도 되고, 55㎛ 이하여도 된다. 관통부(42)의 치수 r의 범위는, 10㎛, 15㎛, 20㎛ 및 25㎛로 이루어지는 제1 그룹, 및/또는 40㎛, 45㎛, 50㎛ 및 55㎛로 이루어지는 제2 그룹에 의하여 정해져도 된다. 관통부(42)의 치수 r의 범위는, 상술한 제1 그룹에 포함되는 값 중 임의의 하나와, 상술한 제2 그룹에 포함되는 값 중 임의의 하나의 조합에 의하여 정해져도 된다. 관통부(42)의 치수 r의 범위는, 상술한 제1 그룹에 포함되는 값 중 임의의 2개의 조합에 의하여 정해져도 된다. 관통부(42)의 치수 r의 범위는, 상술한 제2 그룹에 포함되는 값 중 임의의 2개의 조합에 의하여 정해져도 된다. 예를 들어 10㎛ 이상 55㎛ 이하여도 되고, 10㎛ 이상 50㎛ 이하여도 되고, 10㎛ 이상 45㎛ 이하여도 되고, 10㎛ 이상 40㎛ 이하여도 되고, 10㎛ 이상 25㎛ 이하여도 되고, 10㎛ 이상 20㎛ 이하여도 되고, 10㎛ 이상 15㎛ 이하여도 되고, 15㎛ 이상 55㎛ 이하여도 되고, 15㎛ 이상 50㎛ 이하여도 되고, 15㎛ 이상 45㎛ 이하여도 되고, 15㎛ 이상 40㎛ 이하여도 되고, 15㎛ 이상 25㎛ 이하여도 되고, 15㎛ 이상 20㎛ 이하여도 되고, 20㎛ 이상 55㎛ 이하여도 되고, 20㎛ 이상 50㎛ 이하여도 되고, 20㎛ 이상 45㎛ 이하여도 되고, 20㎛ 이상 40㎛ 이하여도 되고, 20㎛ 이상 25㎛ 이하여도 되고, 25㎛ 이상 55㎛ 이하여도 되고, 25㎛ 이상 50㎛ 이하여도 되고, 25㎛ 이상 45㎛ 이하여도 되고, 25㎛ 이상 40㎛ 이하여도 되고, 40㎛ 이상 55㎛ 이하여도 되고, 40㎛ 이상 50㎛ 이하여도 되고, 40㎛ 이상 45㎛ 이하여도 되고, 45㎛ 이상 55㎛ 이하여도 되고, 45㎛ 이상 50㎛ 이하여도 되고, 50㎛ 이상 55㎛ 이하여도 된다.
도 4 및 도 5에 있어서는, 인접하는 2개의 제2 오목부(35) 사이에 금속판(64)의 제2 면(64b)이 잔존해 있는 예를 나타내었지만, 이에 제한되는 일은 없다. 도시하지는 않지만, 인접하는 2개의 제2 오목부(35)가 접속되도록 에칭이 실시되어도 된다. 즉, 인접하는 2개의 제2 오목부(35) 사이에, 금속판(64)의 제2 면(64b)이 잔존해 있지 않은 장소가 존재하고 있어도 된다.
본건 발명자들이 연구를 거듭한 바, 증착 마스크(20)의 화소 밀도가 높아지면, 금속판(64)에 포함되는 복수의 입자가 증착 마스크(20)의 관통 구멍(25)의 형상의 정밀도에 악영향을 미치기 쉬워지는 경향이 보였다. 이하, 원인에 대하여 고찰한다. 또한 상술한 현상의 원인이 하기 고찰에 한정되는 일은 없으며, 그 외의 고찰이 채용되어도 된다.
먼저, 금속판(64)에 포함되는 복수의 입자에 대하여 설명한다. 본건 발명자들이 예의 연구를 행한 바, 증착 마스크(20)의 제조에서 이용되는, 철 및 니켈을 포함하는 철 합금제의 금속판(64)에, 복수의 입자가 존재하는 것을 알아내었다. 금속판(64) 중의 입자는, 예를 들어 금속판(64)의 모재를 제작하는 용해 공정 시에 불순물 제거를 위하여 첨가되는 알루미늄, 실리콘 등의 첨가물에 기인하여 생긴다. 입자는, 철 및 니켈 이외의 원소를 주성분으로서 포함한다. 이와 같은 입자는 개재물이라 칭해지는 일도 있다. 「주성분」이란, 입자에 포함되는 원소 중 가장 높은 중량％를 갖는 원소이다. 입자는, 단일의 원소에 의하여 구성되어 있어도 되고, 복수의 원소를 포함하는 화합물에 의하여 구성되어 있어도 된다. 「모재」란, 압연되기 전의 철 합금의 형태를 의미한다. 모재의 예는, 후술하는 제1 잉곳, 제2 잉곳, 제3 잉곳 등이다. 「금속판」이란, 열간 압연 공정 또는 냉간 압연 공정을 거친 후의 철 합금의 형태를 의미한다.
금속판(64)에 포함되는 입자의 수가 많은 경우나 금속판(64)에 포함되는 입자의 치수가 큰 경우, 이하에 설명하는 바와 같이 에칭에 의하여 금속판(64)에 형성되는 관통 구멍(25)의 형상이 설계로부터 어긋나 버리는 일이 있다. 이하, 금속판(64)을 이용하여 증착 마스크(20)를 제조하는 공정의 일부에 대하여 설명하면서 금속판(64) 중의 입자(64d)가 증착 마스크(20)의 제조 공정에 미치는 영향에 대하여 설명한다.
먼저, 금속판(64) 중의 입자가 증착 마스크(20)의 관통 구멍(25)의 형상의 정밀도에 미치는 영향이 무시 가능할 정도로 경미한 경우에 대하여 설명한다. 도 6은, 입자(64d)를 포함하는 금속판(64)의 일례를 도시하는 단면도이다. 금속판(64)은, 주상(64c)과, 주상(64c)에 존재하는 복수의 입자(64d)를 구비한다. 주상(64c)은, 예를 들어 철 및 니켈을 포함하는 철 합금을 포함하는 복수의 결정립을 포함한다. 주상(64c)을 구성하는 철 합금은, 철 및 니켈에 더해 코발트 등의 그 외 원소를 포함하고 있어도 된다. 주상(64c)에 있어서의 니켈 및 코발트의 함유량의 범위는, 증착 마스크(20)를 구성하는 금속판의 재료에 관하여 상술한 범위와 동일해도 된다.
입자(64d)는, 예를 들어 질산에 대한 난용성을 갖는 물체이다. 입자(64d)는, 철 및 니켈 이외의 원소를 주성분으로서 포함한다. 예를 들어 입자(64d)는, 알루미늄, 마그네슘, 실리콘, 인, 황, 크롬 또는 지르코늄, 혹은 그것들 원소를 포함하는 화합물을 갖는다. 화합물은, 예를 들어 산화물, 황화물, 탄화물, 질화물, 금속 간 화합물 등이다. 입자(64d)의 형상은 임의인데, 예를 들어 입상이다.
도 6에 도시한 바와 같이, 입자(64d)는 주상(64c)의 내부에 위치하고 있어도 되고, 주상(64c)의 표면에 위치하고 있어도 된다. 「주상(64c)의 표면에 위치한다」는 것은, 금속판(64)의 제1 면(64a) 또는 제2 면(64b)에 입자(64d)가 적어도 부분적으로 노출되어 있는 것을 의미한다.
입자(64d)가 주상(64c)의 내부에 위치하는 경우, 입자(64d)는 주상(64c)의 표면층에 위치하고 있어도 되고, 주상(64c)의 벌크층에 위치하고 있어도 된다. 표면층이란, 두께 방향에 있어서의 금속판(64)의 제1 면(64a) 또는 제2 면(64b)로부터의 거리가 5㎛ 이내인 부분이다. 벌크층이란, 두께 방향에 있어서의 금속판(64)의 제1 면(64a) 및 제2 면(64b)로부터의 거리가 5㎛를 초과하고 있는 부분이다.
복수의 입자(64d)는 주상(64c)의 표면층 및 벌크층의 양쪽에 균일하게 분포하고 있어도 된다. 복수의 입자(64d)는 주상(64c)의 벌크층보다도 표면층에 많이 분포하고 있어도 된다. 복수의 입자(64d)는 주상(64c)의 표면층보다도 벌크층에 많이 분포하고 있어도 된다.
증착 마스크(20)의 제조 공정에 있어서는, 도 7에 도시한 바와 같이, 금속판(64)의 제1 면(64a) 상에, 제1 레지스트막(65a)을 포함하는 제1 레지스트 패턴(65c)을 형성하고, 금속판(64)의 제2 면(64b) 상에, 제2 레지스트막(65b)을 포함하는 제2 레지스트 패턴(65d)을 형성한다. 이하, 레지스트 패턴(65c, 65d)를 형성하는 공정에 대하여 설명한다.
먼저, 금속판(64)의 제1 면(64a) 상 및 제2 면(64b) 상에, 네가티브형의 감광성 레지스트 재료를 포함하는 레지스트막(65a, 65b)을 형성한다. 예를 들어 금속판(64)의 제1 면(64a) 상 및 제2 면(64b) 상에, 카제인 등의 감광성 레지스트 재료를 포함하는 도포액을 도포한다. 그 후, 도포액을 건조시킴으로써 레지스트막(65a, 65b)을 형성한다. 혹은 금속판(64)의 제1 면(64a) 상 및 제2 면(64b) 상에 드라이 필름을 첩부함으로써 레지스트막(65a, 65b)을 형성해도 된다. 드라이 필름은, 예를 들어 아크릴계 광경화성 수지를 포함한다.
다음으로, 레지스트막(65a, 65b) 중의 제거하고자 하는 영역에 광을 투과시키지 않도록 한 노광 마스크를 준비하고, 노광 마스크를 각각(65a, 65b) 위에 배치한다. 이때, 제1 면(64a) 측의 노광 마스크와 제2 면(64b)측의 노광 마스크 사이의 상대적인 위치 관계를 조정하는 얼라인먼트 공정을 실시해도 된다. 노광 마스크로서는, 예를 들어 레지스트막(65a, 65b) 중의 제거하고자 하는 영역에 광을 투과시키지 않도록 한 유리 건판을 이용한다. 그 후, 진공 밀착에 의하여 노광 마스크를 레지스트막(65a, 65b)에 충분히 밀착시켜도 된다.
감광성 레지스트 재료로서 포지티브형의 것이 이용되어도 된다. 이 경우, 노광 마스크로서, 레지스트막 중 제거하고자 하는 영역에 광을 투과시키도록 한 노광 마스크를 이용한다.
그 후, 레지스트막(65a, 65b)을 노광 마스크 너머로 노광하는 노광 공정을 실시한다. 또한 노광된 레지스트막(65a, 65b)에 상을 형성하기 위하여 레지스트막(65a, 65b)을 현상하는 현상 공정을 실시한다. 이상과 같이 하여, 도 7에 도시한 바와 같이, 금속판(64)의 제1 면(64a) 상에, 제1 레지스트막(65a)을 포함하는 제1 레지스트 패턴(65c)을 형성하고, 금속판(64)의 제2 면(64b) 상에, 제2 레지스트막(65b)을 포함하는 제2 레지스트 패턴(65d)을 형성할 수 있다. 현상 공정 후, 레지스트막(65a, 65b)을 가열하는 레지스트 열처리 공정을 실시해도 된다. 이것에 의하여, 레지스트막(65a, 65b)의 경도를 높이거나 금속판(64)에 대한 레지스트막(65a, 65b)의 밀착성을 높이거나 할 수 있다. 레지스트 열처리 공정은, 예를 들어 25℃ 이상 400℃ 이하에서 실시되어도 된다. 레지스트막(65a, 65b)을 가열하는 레지스트 열처리 공정은, 레지스트막(65a, 65b)을 현상하는 현상 공정 후의 열처리 공정에 더해, 혹은 현상 공정 후의 열처리 공정 대신, 레지스트막(65a, 65b)을 현상하는 현상 공정 전에 실시되어도 된다.
금속판(64)의 표면에 입자(64d)가 노출되어 있는 경우, 레지스트막(65a, 65b)은 주상(64c)의 표면뿐 아니라 입자(64d)에도 접한다. 이 때문에, 레지스트막(65a, 65b)이 주상(64c)의 표면에만 접하는 경우에 비해 레지스트막(65a, 65b)과 금속판(64) 사이의 접촉 면적을 증가시킬 수 있다. 이는 레지스트막(65a, 65b)과 금속판(64) 사이의 밀착력의 향상에 기여할 수 있다. 레지스트막(65a, 65b)에 대한 입자(64d)의 앵커 효과도 레지스트막(65a, 65b)과 금속판(64) 사이의 밀착력의 향상에 기여할 수 있다.
다음으로, 도 8에 도시한 바와 같이, 금속판(64)의 제1 면(64a) 중 제1 레지스트막(65a)에 의하여 덮여 있지 않은 영역을 제1 에칭액 E1을 이용하여 에칭하는 제1 면 에칭 공정을 실시한다. 예를 들어 제1 에칭액 E1을, 금속판(64)의 제1 면(64a)에 대면하는 측에 배치된 노즐로부터 금속판(64)의 제1 면(64a)를 향하여 분사한다. 이 결과, 도 8에 도시한 바와 같이, 금속판(64) 중 제1 레지스트막(65a)에 의하여 덮여 있지 않은 영역에서 제1 에칭액 E1에 의한 침식이 진행된다. 금속판(64)의 제1 면(64a) 중 제1 레지스트막(65a)에 의하여 덮여 있지 않은 영역을 에칭함으로써 금속판(64)의 제1 면(64a)에 다수의 제1 오목부(30)를 형성할 수 있다. 제1 에칭액 E1로서는, 예를 들어 염화제이철 용액 및 염산을 포함하는 것을 이용해도 된다.
그 후, 도 9에 도시한 바와 같이, 나중의 제2 면 에칭 공정에 있어서 이용되는 제2 에칭액에 대한 내성을 가진 수지(69)에 의하여 제1 오목부(30)를 피복한다. 예를 들어 제2 에칭액에 대한 내성을 가진 수지(69)에 의하여 제1 오목부(30)를 밀봉한다. 도 9에 도시한 바와 같이, 수지(69)의 막은 제1 오목부(30)에 더해 제1 면(64a)이나 제1 레지스트 패턴(65c)을 덮어도 된다.
다음으로, 도 10에 도시한 바와 같이, 금속판(64)의 제2 면(64b) 중 제2 레지스트막(65b)에 의하여 덮여 있지 않은 영역을 에칭함으로써 제2 면(64b)에 제2 오목부(35)를 형성하는 제2 면 에칭 공정을 실시한다. 예를 들어 제2 에칭액 E2를, 금속판(64)의 제2 면(64b)에 대면하는 측에 배치된 노즐로부터 금속판(64)의 제2 면(64b)을 향하여 분사한다. 이 결과, 도 10에 도시한 바와 같이, 금속판(64) 중 제2 레지스트막(65b)에 의하여 덮여 있지 않은 영역에서 제2 에칭액 E2에 의한 침식이 진행된다. 금속판(64)의 제2 면(64b) 중 제2 레지스트막(65b)에 의하여 덮여 있지 않은 영역을 에칭함으로써 금속판(64)의 제2 면(64b)에 다수의 제2 오목부(35)를 형성할 수 있다. 제2 면 에칭 공정은, 제1 오목부(30)과 제2 오목부(35)가 서로 통하고, 이것에 의하여 관통 구멍(25)이 형성되도록 되기까지 실시된다. 제2 에칭액 E2로서는, 예를 들어 염화제이철 용액 및 염산을 포함하는 것을 이용해도 된다.
다음으로, 도 11에 도시한 바와 같이 금속판(64)으로부터 수지(69)를 제거한다. 수지(69)는, 예를 들어 알칼리계 박리액을 이용함으로써 제거할 수 있다. 알칼리계 박리액이 이용되는 경우, 도 11에 도시한 바와 같이 수지(69)와 동시에 레지스트막(65a, 65b)도 제거되어도 된다. 수지(69)를 제거한 후, 수지(69)를 박리시키기 위한 박리액과는 다른 박리액을 이용하여 수지(69)와는 별도로 레지스트막(65a, 65b)을 제거해도 된다.
이와 같이 하여 금속판(64)에 복수의 관통 구멍(25)을 형성할 수 있다. 이하의 설명에 있어서, 금속판(64) 중의 입자(64d)의 영향을 받는 일 없이 형성된 관통 구멍(25)을 표준 관통 구멍이라고도 칭하며, 부호 25A로 나타낸다.
다음으로, 금속판(64) 중의 입자(64d)로부터 받는 영향에 의하여, 관통 구멍(25)의 치수가 표준 관통 구멍(25A)에 비해 작아지는 경우에 대하여 설명한다. 이하의 증착 마스크(20)의 제조 공정의 설명에 있어서, 상술한 도 6 내지 도 11에 도시하는 형태와 마찬가지로 구성 또는 실시되는 부분에 대해서는, 중복되는 설명을 생략하는 경우가 있다.
도 12는, 복수의 입자(64d)를 포함하는 금속판(64)의 일례를 도시하는 단면도이다. 도 12에 도시하는 금속판(64)은, 비교적 작은 입자, 예를 들어 3㎛ 미만의 원 상당 직경을 갖는 입자에 더해 3㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 입자를 더 포함한다. 이하의 설명에 있어서, 입자(64d) 중 3㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 것을 특별히 부호 64e로 나타내는 일도 있다. 도 12에 도시하는 예에 있어서, 입자(64e)는 금속판(64)의 벌크층에 존재하고 있다. 입자(64e)는 금속판(64)의 표면층에도 존재하고 있어도 된다.
금속판(64)의 제1 면(64a) 및 제2 면(64b)에 레지스트막(65a, 65b)을 형성한 후, 도 13에 도시한 바와 같이, 금속판(64)의 제1 면(64a) 중 제1 레지스트막(65a)에 의하여 덮여 있지 않은 영역을 제1 에칭액 E1을 이용하여 에칭하는 제1 면 에칭 공정을 실시한다. 이 결과, 도 13에 도시한 바와 같이, 금속판(64) 중 제1 레지스트막(65a)에 의하여 덮여 있지 않은 영역에서 제1 에칭액 E1에 의한 침식이 진행된다. 도 14는, 제1 에칭액 E1에 의한 침식이 더 진행된 상태를 도시하는 도면이다.
제1 면 에칭 공정에 있어서, 입자(64e)가 존재하는 장소까지 에칭이 진행되면, 도 13에 도시한 바와 같이 입자(64e)가 제1 오목부(30)의 벽면에 노출된다. 도 13에 도시하는 상태로부터 에칭이 진행되면, 벽면에 노출되어 있던 입자(64e)가 금속판(64)으로부터 탈락하는 일이 있다. 이 경우, 제1 오목부(30)의 벽면 중, 입자(64e)가 존재하고 있던 장소에는 패임부가 형성된다. 패임부에 있어서는, 그 외의 부분에 비해, 금속판(64)의 두께 방향에 있어서 에칭이 보다 깊은 곳까지 진행된다. 이 결과, 도 14의 우측에 도시한 바와 같이, 금속판(64)의 제1 면(64a) 측으로부터의 에칭에 의하여 형성되는 제1 오목부(30)가 제2 면(64b)에 도달할 것으로 생각된다. 혹은 도 14의 좌측에 도시한 바와 같이, 금속판(64)의 제1 면(64a) 측으로부터의 에칭에 의하여 형성되는 제1 오목부(30)가 제2 면(64b)에 도달하지는 않지만 제2 면(64b)에 가까운 위치까지 도달할 것으로 생각된다.
그 후, 도 15에 도시한 바와 같이, 나중의 제2 면 에칭 공정에 있어서 이용되는 제2 에칭액에 대한 내성을 가진 수지(69)에 의하여 제1 오목부(30)를 피복한다.
상술한 도 14의 우측에 도시한 바와 같이 제1 오목부(30)가 제2 면(64b)에 도달해 있는 경우, 도 15의 우측에 도시한 바와 같이, 수지(69)가 금속판(64)을 관통하여 제2 면(64b)측에 도달할 것으로 생각된다. 이 경우, 도 15의 우측에 도시한 바와 같이, 제2 면(64b) 상에 있어서, 제2 레지스트막(65b) 사이의 간극에 수지(69)의 층이 형성된다는 현상, 즉, 제2 면(64b)의 일부가 수지(69)의 층에 의하여 덮인다는 현상이 생길 수도 있다.
다음으로, 도 16에 도시한 바와 같이, 금속판(64)의 제2 면(64b) 중 제2 레지스트막(65b)에 의하여 덮여 있지 않은 영역을 에칭함으로써 제2 면(64b)에 제2 오목부(35)를 형성하는 제2 면 에칭 공정을 실시한다. 이 결과, 도 16에 도시한 바와 같이, 금속판(64) 중 제2 레지스트막(65b)에 의하여 덮여 있지 않은 영역에서 제2 에칭액 E2에 의한 침식이 진행된다.
도 16의 우측에 도시한 바와 같이, 제2 레지스트막(65b)의 사이의 간극에 수지(69)의 층이 형성되어 있는 경우, 제2 면(64b)의 에칭이 수지(69)의 층에 의해 저해된다. 이 때문에, 도 16의 우측에 도시한 바와 같이, 제2 레지스트막(65b)에 의해서는 덮이지 않지만 전혀 에칭되지 않은 부분이 제2 면(64b)에 발생할 지도 모른다. 또는, 수지(69)의 층에 의해 제2 면(64b)의 에칭이 저해됨으로써, 제2 오목부(35)의 치수가 표준 관통 구멍(25A)의 경우에 비하여 작아질 지도 모른다.
도 15의 좌측 및 도 16의 좌측에 도시한 바와 같이, 수지(69)가 금속판(64)을 관통해서 제2 면(64b)측에 도달되지 않은 경우라도, 제1 오목부(30)의 패임부에 수지(69)가 여분으로 마련되어 있는 경우, 수지(69)에 의해 제2 에칭액 E2의 흐름이 저해되는 경우가 있다. 이 경우, 제1 오목부(30)와 제2 오목부(35)가 접속되는 접속부(41)의 위치가, 표준 관통 구멍(25A)의 경우에 비하여 제2 면(64b)측에 위치할 지도 모른다.
다음으로, 도 17에 도시한 바와 같이, 금속판(64)으로부터 수지(69) 및 레지스트막(65a, 65b)을 제거한다. 이와 같이 하여, 금속판(64)에 복수의 관통 구멍(25)을 형성할 수 있다. 이하의 설명에 있어서, 금속판(64) 중의 입자로부터 받는 영향에 기인하여 표준 관통 구멍(25A)에 비하여 작은 치수를 갖는 관통 구멍(25)을 축소 관통 구멍이라고도 칭하고, 부호 25B 또는 부호 25C로 나타낸다.
도 17의 우측예에 있어서, 축소 관통 구멍(25B)의 개구 면적이 최소가 되는 관통부(42)는, 제1 면 에칭 공정이 제2 면(64b)에 도달됨으로써 제2 면(64b)에 형성되는 제1 오목부(30)의 윤곽에 의해 구성된다. 이 때문에, 축소 관통 구멍(25B)의 관통부(42)의 치수 SB는, 표준 관통 구멍(25A)의 관통부(42)의 치수 SA에 비해서 현저하게 작다.
도 17의 좌측예에 있어서, 축소 관통 구멍(25C)의 개구 면적이 최소가 되는 관통부(42)는, 제1 오목부(30)와 제2 오목부(35)가 접속되는 접속부(41)에 의해 구성된다. 도 17의 좌측에 도시한 축소 관통 구멍(25C)의 접속부(41)의 위치는, 표준 관통 구멍(25A)의 경우에 비하여 제2 면(64b)측에 위치하고 있다. 이 때문에, 축소 관통 구멍(25C)의 관통부(42)의 치수 SC는, 표준 관통 구멍(25A)의 관통부(42)의 치수 SA에 비해서 작다.
다음으로, 금속판(64) 중의 입자로부터 받는 영향에 의해, 관통 구멍(25)의 치수가 표준 관통 구멍(25A)에 비하여 커지는 경우에 대하여 설명한다. 이하의 증착 마스크(20)의 제조 공정의 설명에 있어서, 상술한 도 6 내지 도 11에 도시한 형태와 마찬가지로 구성 또는 실시되는 부분에 대해서는, 중복되는 설명을 생략하는 경우가 있다.
도 18은, 복수의 입자를 포함하는 금속판(64)의 일례를 나타내는 단면도이다. 도 18에 도시한 금속판(64)은, 도 6에 도시한 금속판(64)에 비해서 많은 입자(64d)를 포함한다. 도 18에 도시한 예에 있어서는, 복수의 입자(64d)의 일부가 서로 근접해서 존재하고 있다.
금속판(64)의 제1 면(64a) 및 제2 면(64b)에 레지스트막(65a, 65b)을 형성한 후, 도 19에 도시한 바와 같이, 금속판(64)의 제1 면(64a) 중 제1 레지스트막(65a)에 의해 덮여 있지 않은 영역을, 제1 에칭액 E1을 사용하여 에칭하는 제1 면 에칭 공정을 실시한다. 이 결과, 도 19에 도시한 바와 같이, 금속판(64) 중 제1 레지스트막(65a)에 의해 덮여 있지 않은 영역에서, 제1 에칭액 E1에 의한 침식이 진행된다. 도 20은, 제1 에칭액 E1에 의한 침식이 더욱 진행된 상태를 나타낸 도면이다. 도 20의 우측에 도시한 예에 있어서는, 벽면에 노출되어 있던 입자(64d)가 금속판(64)으로부터 탈락해서 제1 오목부(30)의 벽면에 패임부가 형성되어 있다.
그 후, 도 21에 도시한 바와 같이, 후의 제2 면 에칭 공정에 있어서 사용되는 제2 에칭액에 대한 내성을 지닌 수지(69)에 의해, 제1 오목부(30)를 피복한다.
다음으로, 도 22에 도시한 바와 같이, 금속판(64)의 제2 면(64b) 중 제2 레지스트막(65b)에 의해 덮여 있지 않은 영역을 에칭함으로써 제2 면(64b)에 제2 오목부(35)를 형성하는 제2 면 에칭 공정을 실시한다. 이 결과, 도 22에 도시한 바와 같이, 금속판(64) 중 제2 레지스트막(65b)에 의해 덮여 있지 않은 영역에서, 제2 에칭액 E2에 의한 침식이 진행된다. 도 23은, 제2 에칭액 E2에 의한 침식이 더욱 진행된 상태를 나타낸 도면이다. 도 23의 좌측에 도시한 예에 있어서는, 벽면에 노출되어 있던 복수의 입자(64d)가 금속판(64)으로부터 탈락하고 있다. 이 결과, 제2 오목부(35)의 벽면에, 입자(64d)에 대응하는 패임부가 형성되어 있다.
다음으로, 도 24에 도시한 바와 같이, 금속판(64)으로부터 수지(69) 및 레지스트막(65a, 65b)을 제거한다. 이와 같이 하여, 금속판(64)에 복수의 관통 구멍(25)을 형성할 수 있다. 이하의 설명에 있어서, 금속판(64) 중의 입자로부터 받는 영향에 기인하여 표준 관통 구멍(25A)에 비해서 큰 치수를 갖는 관통 구멍(25)을 확대 관통 구멍이라고도 칭하고, 부호 25D 또는 부호 25E로 나타낸다.
도 24의 우측예에 있어서 확대 관통 구멍(25D)의 개구 면적이 최소가 되는 관통부(42)의 일부는, 제1 오목부(30)와 제2 오목부(35)가 접속되는 접속부(41)가 아니라, 제1 오목부(30)에 형성된 오목부의 윤곽에 의해 구성된다. 이 때문에, 확대 관통 구멍(25D)의 관통부(42)의 치수 SD는, 표준 관통 구멍(25A)의 관통부(42)의 치수 SA에 비해서 크다.
도 24의 좌측예에 있어서, 제2 에칭액 E2에 의한 침식은, 제2 오목부(35) 중 패임부가 형성된 부분에 있어서, 보다 깊은 곳까지 진행된다. 이 때문에, 제1 오목부(30)와 제2 오목부(35)가 접속되는 접속부(41)의 일부는, 표준 관통 구멍(25A)의 경우에 비하여, 보다 제1 면(64a) 측에 위치하고 있다. 이 결과, 확대 관통 구멍(25E)의 관통부(42)의 치수 SE는, 표준 관통 구멍(25A)의 관통부(42)의 치수 SA에 비해서 크다. 도 24의 좌측예에 있어서는, 서로 근접해서 위치하고 있던 복수의 입자(64d)가 탈락함으로써 형성된 패임부가, 관통 구멍(25)의 관통부(42)에 영향을 미치고 있다. 이 때문에, 확대 관통 구멍(25E)의 관통부(42)의 치수 SE는, 확대 관통 구멍(25D)의 관통부(42)의 치수 SD에 비해서 커질 지도 모른다.
도 25는, 상술한 복수의 타입의 관통 구멍(25A 내지 25E)을 제1 면(64a) 측에서 본 경우를 나타낸 평면도이다. 축소 관통 구멍(25B, 25C)의 치수 SB, SC는, 표준 관통 구멍(25A)의 치수 SA에 비해서 작다. 축소 관통 구멍(25B)의 치수 SB는, 축소 관통 구멍(25C)의 치수 SC에 비해서 작다. 확대 관통 구멍(25D, 25E)의 치수 SD, SE는, 표준 관통 구멍(25A)의 치수 SA에 비해서 크다. 확대 관통 구멍(25E)의 치수 SE는, 확대 관통 구멍(25D)의 치수 SD에 비해서 크다.
다음으로, 금속판(64) 중의 입자로부터 받는 영향에 의해, 금속판(64)에 관통 구멍(25)이 형성되지 않는 경우에 대하여 설명한다. 이하의 증착 마스크(20)의 제조 공정의 설명에 있어서, 상술한 도 6 내지 도 11에 도시한 형태와 마찬가지로 구성 또는 실시되는 부분에 대해서는, 중복되는 설명을 생략하는 경우가 있다.
도 54는, 복수의 입자(64d)를 포함하는 금속판(64)의 일례를 나타내는 단면도이다. 도 54에 도시한 금속판(64)은, 5㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 입자를 포함한다. 이하의 설명에 있어서, 5㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 입자(64d)를, 부호 64f로 나타내는 경우도 있다. 도 55에 도시한 예에 있어서, 입자(64f)는 금속판(64)의 벌크층에 존재하고 있다. 입자(64f)는 금속판(64)의 표면층에 존재하고 있어도 된다.
도 55에 도시한 바와 같이, 제1 레지스트막(65a)에 의해 덮여 있지 않은 제1 면(64a)의 영역을, 제1 에칭액 E1을 사용하여 에칭한다. 제1 레지스트막(65a)에 의해 덮여 있지 않은 영역에 있어서, 제1 에칭액 E1에 의한 침식이 진행된다. 이에 의해, 제1 면(64a)에 제1 오목부(30)가 형성된다. 도 56은, 제1 에칭액 E1에 의한 침식이 더욱 진행된 상태를 나타낸 도면이다.
도 56의 좌측에 도시한 예에 있어서는, 입자(64f)가 제1 면(64a)의 근처에 위치한다. 이 경우, 입자(64f)에 의해 제1 에칭액 E1의 흐름이 저해될 가능성이 있다. 이 때문에, 도 56에 도시한 바와 같이, 표준 관통 구멍(25A)의 경우에 비하여 제1 오목부(30)가 작을 가능성이 있다.
그 후, 도 57에 도시한 바와 같이, 수지(69)를 사용하여 제1 오목부(30)를 피복한다. 수지(69)가 입자(64f)에 접촉하고 있어도 된다. 이 경우, 수지(69)의 표면에는, 입자(64f)에 대응하는 패임부가 형성된다.
다음으로, 도 58에 도시한 바와 같이, 제2 레지스트막(65b)에 의해 덮여 있지 않은 제2 면(64b)의 영역을, 제2 에칭액 E2를 사용하여 에칭한다. 제2 레지스트막(65b)에 의해 덮여 있지 않은 영역에 있어서, 제2 에칭액 E2에 의한 침식이 진행된다. 이에 의해, 제2 면(64b)에 제2 오목부(35)가 형성된다.
도 58의 좌측에 도시한 예에 있어서는, 제1 오목부(30)가 작으므로, 제2 면(64b)의 에칭이 제1 오목부(30)까지 도달되지 않을 가능성이 있다. 즉, 제2 오목부(35)가 제1 오목부(30)에 접속되지 않을 가능성이 있다.
도 58의 우측에 도시한 예에 있어서는, 입자(64f)가 금속판(64) 및 수지(69)로부터 탈락하고 있다. 입자(64f)가 탈락하면, 제2 에칭액 E2의 흐름이 촉진될 가능성이 있다. 이 때문에, 도 58의 우측예에 있어서는, 표준 관통 구멍(25A)의 경우에 비하여 제2 오목부(35)가 클 가능성이 있다. 이 경우, 접속부(41)의 위치가, 표준 관통 구멍(25A)의 경우에 비하여 제1 면(64a) 측에 위치할 가능성이 있다.
다음으로, 도 59에 도시한 바와 같이, 금속판(64)으로부터 수지(69) 및 레지스트막(65a, 65b)을 제거한다. 도 58의 좌측에 도시한 예에 있어서는, 제2 오목부(35)가 제1 오목부(30)에 접속되어 있지 않으므로, 관통 구멍(25)이 존재하지 않는다. 이하의 설명에 있어서, 제1 오목부(30)와 제2 오목부(35)가 접속되지 않은 부분을 비관통 부분이라고도 칭한다.
도 59의 우측에 도시한 예에 있어서, 관통부(42)는, 접속부(41)에 의해 구성된다. 접속부(41)의 위치는, 표준 관통 구멍(25A)의 경우에 비하여 제1 면(64a) 측에 위치하고 있다. 이 때문에, 관통 구멍(25F)의 치수 SF는, 표준 관통 구멍(25A)의 치수 SA에 비해서 크다. 즉, 도 59의 우측에 도시한 예에 있어서의 관통 구멍(25F)은, 확대 관통 구멍이다.
상술한 바와 같이, 금속판(64)이 5㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 입자를 포함하는 경우, 비관통 부분 또는 확대 관통 구멍이 발생할 가능성이 있다. 도시하지는 않았지만, 도 17의 우측예와 마찬가지로, 축소 관통 구멍이 발생할 가능성도 있다.
5㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 입자는, 여러 불량의 원인이 될 가능성이 있다. 따라서, 5㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 1개의 입자가 증착 마스크의 불량품을 발생시킬 확률은, 3㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 1개의 입자가 증착 마스크의 불량품을 발생시킬 확률보다도 높다.
금속판(64)에 포함되는 입자(64d, 64e, 64f)는, 증착 마스크(20)의 관통 구멍(25)의 형상 정밀도에 악영향을 미칠 가능성이 있다. 관통 구멍(25)의 치수 정밀도의 저하는, 금속판(64)의 두께가 작은 경우에 특히 현저해질 가능성이 있다. 왜냐하면, 금속판(64)의 두께에 대한 입자(64d, 64e, 64f)의 치수의 비율이 크기 때문이다.
이와 같은 과제를 해결하기 위해서, 본 실시 형태에 있어서는, 금속판(64)으로서, 이하의 조건 (1), (2)가 충족된 것을 사용할 것을 제안한다. 샘플은, 금속판(64)으로부터 취출된다.
(1) 샘플의 체적 1㎣ 당에 포함되는, 1㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 입자의 수가 50개 이상 3000개 이하이다.
(2) 샘플의 체적 1㎣ 당에 포함되는, 3㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 입자의 수가 50개 이하이다.
상술한 도 18 내지 도 24에 도시한 바와 같이, 금속판(64)에 포함되는 입자(64d)의 수가 많아지면, 제1 오목부(30)의 벽면 및/또는 제2 오목부(35)의 벽면에, 입자(64d)의 탈락에 기인하는 패임부가 형성되기 쉬워진다. 이 결과, 관통 구멍(25)의 치수가 설계값으로부터 어긋나기 쉬워진다. 예를 들어, 표준 관통 구멍(25A)보다도 큰 치수를 갖는 확대 관통 구멍(25D, 25E)이 형성되기 쉬워진다. 이에 반하여, 상술한 조건 (1)과 같이, 샘플의 체적 1㎣ 당에 포함되는, 1㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 입자의 수의 상한을 3000개로 정함으로써, 후술하는 실시예에 의해 지지되도록, 관통 구멍(25)의 치수가 설계값으로부터 어긋나는 것을 억제할 수 있다. 특히, 관통 구멍(25)의 치수가 설계값보다도 커지는 것을 억제할 수 있다.
한편, 금속판(64)의 표면에 노출되어 있는 입자는, 상술한 바와 같이, 레지스트막(65a, 65b)과 금속판(64) 사이의 밀착력의 향상에 기여해도 된다. 이 때문에, 상술한 조건 (1)과 같이, 샘플의 체적 1㎣ 당에 포함되는, 1㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 입자의 수의 하한을 50개로 정함으로써, 에칭 공정 등의 증착 마스크(20)의 제조 공정 사이에 레지스트 패턴(65c, 65d)의 레지스트막(65a, 65b)이 금속판(64)으로부터 박리되어 버리는 것을 억제할 수 있다.
표시 장치의 화소 밀도가 높아질수록, 증착 마스크(20)의 관통 구멍(25)의 배열 주기가 짧아져서, 레지스트 패턴(65c, 65d)의 레지스트막(65a, 65b)의 폭 등의 치수가 작아진다. 한편, 레지스트막(65a, 65b)은, 레지스트막(65a, 65b)의 폭 등의 치수가 작고, 이 때문에 레지스트막(65a, 65b)의 면적이 작을수록, 증착 마스크(20)의 제조 공정 사이에 금속판(64)으로부터 박리되기 쉽다. 본 실시 형태에 의하면, 레지스트막(65a, 65b)과 금속판(64) 사이의 밀착력을 향상시킬 수 있으므로, 치수가 작은 레지스트막(65a, 65b)을 채용하기 쉬워진다. 이 때문에, 증착 마스크(20)의 관통 구멍(25)의 배열 주기를 짧게 하기 쉬워져서, 높은 화소 밀도를 갖는 표시 장치를 제작할 수 있다.
상술한 도 12 내지 도 17에 도시한 바와 같이, 금속판(64)에 포함되는 입자(64e)의 치수가 커지면, 제1 면 에칭 공정에 의해 제1 면(64a)에 형성되는 제1 오목부(30)가 제2 면(64b)에까지 도달되거나, 제1 오목부(30)에 마련되는 수지(69)가 제2 면(64b)의 근방까지 도달되거나 하는 것을 생각할 수 있다. 이 경우, 제2 면(64b)측으로부터 실시되는 제2 면 에칭 공정이, 수지(69)에 의해 저해될 지도 모른다. 이에 의해, 예를 들어 표준 관통 구멍(25A)보다도 작은 치수를 갖는 축소 관통 구멍(25B, 25C)이 형성되기 쉬워진다. 이에 반하여, 상술한 조건 (2)와 같이, 샘플의 체적 1㎣ 당에 포함되는, 3㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 입자의 수의 상한을 50개로 정함으로써, 후술하는 실시예에 의해 지지되도록, 관통 구멍(25)의 치수가 설계값으로부터 어긋나는 것을 억제할 수 있다. 특히, 관통 구멍(25)의 치수가 설계값보다도 작아지는 것을 억제할 수 있다.
상술한 바와 같이, 입자(64d, 64e)에 기인하는 악영향은, 금속판(64)의 두께가 얇을수록 나타나기 쉽다. 여기서, 본 개시의 실시 형태를 이용함으로써, 실시예에 의해 지지되는 바와 같이, 30㎛ 이하나 20㎛ 이하의 두께를 갖는 비교적 얇은 금속판(64)을 사용하는 경우라도, 원하는 치수 정밀도를 갖는 관통 구멍(25)을 구비한 증착 마스크(20)를 제작하는 것이 가능해진다.
금속판(64)으로서, 이하의 조건 (3)이 충족된 것을 사용해도 된다.
(3) 샘플의 체적 1㎣ 당에 포함되는, 1㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 입자의 수가 1000개 이하이다.
금속판(64)이 조건 (3)을 충족함으로써, 금속판(64)에 있어서 복수의 입자(64d)가 서로 근접해서 존재하는 것을 억제할 수 있다. 이에 의해, 하나의 제1 오목부(30)의 벽면 또는 하나의 제2 오목부(35)의 벽면에 있어서 복수의 입자(64d)가 탈락하는 것을 억제할 수 있다. 이것에 의해, 보다 큰 체적의 패임부, 예를 들어 복수의 입자(64d)의 체적에 상당하는 패임부가 제1 오목부(30)의 벽면 또는 제2 오목부(35)의 벽면에 형성되어 버리는 것을 억제할 수 있다. 이 때문에, 관통 구멍(25)의 치수가 설계값으로부터 어긋나는 것을 억제할 수 있다. 특히, 관통 구멍(25)의 치수가 설계값보다도 커지는 것을 억제할 수 있다.
조건 (1) 및 (3)에 있어서는, 샘플의 체적 1㎣ 당에 포함되는, 1㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 입자의 수의 상한값의 예 및 하한값의 예에 대하여 설명하였지만, 그 밖의 상한의 값이나 하한의 값을 채용하는 것도 가능하다. 샘플의 체적 1㎣ 당에 포함되는, 1㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 입자의 수는, 예를 들어 50 이상이어도 되고, 100 이상이어도 되고, 200 이상이어도 되며, 300 이상이어도 된다. 샘플의 체적 1㎣ 당에 포함되는, 1㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 입자의 수는, 예를 들어 3000 이하여도 되고, 2000 이하여도 되고, 1000 이하여도 되며, 500 이하여도 된다.
샘플의 체적 1㎣ 당에 포함되는, 1㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 입자의 수는, 예를 들어 50개 이상이어도 되고, 100개 이상이어도 되고, 200개 이상이어도 되며, 300개 이상이어도 된다. 샘플의 체적 1㎣ 당에 포함되는, 1㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 입자의 수는, 예를 들어 500개 이하여도 되고, 1000개 이하여도 되고, 2000개 이하여도 되며, 3000개 이하여도 된다. 샘플의 체적 1㎣ 당에 포함되는, 1㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 입자의 수의 범위는 50개, 100개, 200개 및 300개로 이루어지는 제1 그룹, 및/또는 500개, 1000개, 2000개 및 3000개로 이루어지는 제2 그룹에 의해 정해져도 된다. 샘플의 체적 1㎣ 당에 포함되는, 1㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 입자의 수의 범위는 상술한 제1 그룹에 포함되는 값 중 임의의 1개와, 상술한 제2 그룹에 포함되는 값 중 임의의 1개의 조합에 의해 정해져도 된다. 샘플의 체적 1㎣ 당에 포함되는, 1㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 입자의 수의 범위는, 상술한 제1 그룹에 포함되는 값 중 임의의 2개의 조합에 의해 정해져도 된다. 샘플의 체적 1㎣ 당에 포함되는, 1㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 입자의 수의 범위는, 상술한 제2 그룹에 포함되는 값 중 임의의 2개의 조합에 의해 정해져도 된다. 예를 들어, 50개 이상 3000개 이하여도 되고, 50개 이상 2000개 이하여도 되고, 50개 이상 1000개 이하여도 되고, 50개 이상 500개 이하여도 되고, 50개 이상 300개 이하여도 되고, 50개 이상 200개 이하여도 되고, 50개 이상 100개 이하여도 되고, 100개 이상 3000개 이하여도 되고, 100개 이상 2000개 이하여도 되고, 100개 이상 1000개 이하여도 되고, 100개 이상 500개 이하여도 되고, 100개 이상 300개 이하여도 되고, 100개 이상 200개 이하여도 되고, 200개 이상 3000개 이하여도 되고, 200개 이상 2000개 이하여도 되고, 200개 이상 1000개 이하여도 되고, 200개 이상 500개 이하여도 되고, 200개 이상 300개 이하여도 되고, 300개 이상 3000개 이하여도 되고, 300개 이상 2000개 이하여도 되고, 300개 이상 1000개 이하여도 되고, 300개 이상 500개 이하여도 되고, 500개 이상 3000개 이하여도 되고, 500개 이상 2000개 이하여도 되고, 500개 이상 1000개 이하여도 되고, 1000개 이상 3000개 이하여도 되고, 1000개 이상 2000개 이하여도 되며, 2000개 이상 3000개 이하여도 된다.
금속판(64)으로서, 이하의 조건 (4)가 충족된 것을 사용해도 된다.
(4) 샘플의 체적 1㎣ 당에 포함되는, 3㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 입자의 수가 20개 이하이다.
금속판(64)이 조건 (4)를 충족함으로써, 제1 면 에칭 공정에 의해 제1 면(64a)에 형성되는 제1 오목부(30)가 제2 면(64b)에까지 도달되거나, 제1 오목부(30)에 마련되는 수지(69)가 제2 면(64b)의 근방까지 도달되거나 하는 것을 더욱 억제할 수 있다. 이에 의해, 제2 면(64b)측으로부터 실시되는 제2 면 에칭 공정이, 수지(69)에 의해 저해되어 버리는 것을 억제할 수 있다. 이것에 의해, 축소 관통 구멍(25B, 25C)이 형성되어 버리는 것을 더욱 억제할 수 있다.
조건 (2) 및 (4)에 있어서는, 샘플의 체적 1㎣ 당에 포함되는, 3㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 입자의 수의 상한값의 예에 대하여 설명하였지만, 그 밖의 상한의 값을 채용하는 것도 가능하다. 샘플의 체적 1㎣ 당에 포함되는, 3㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 입자의 수는, 예를 들어 50개 이하여도 되고, 40개 이하여도 되고, 30개 이하여도 되고, 20개 이하여도 되고, 15개 이하여도 되고, 10개 이하여도 되며, 5개 이하여도 된다.
금속판(64)으로서, 이하의 조건 (5)가 충족되어 있는 것을 사용해도 된다.
(5) 샘플의 체적 1㎣당 포함되는, 5㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 입자의 수가 20개 이하이다.
금속판(64)이 조건 (5)를 충족함으로써, 예를 들어 에칭액의 흐름이 입자에 의해 저해되는 것을 억제할 수 있다. 이에 의해, 비관통 부분이 발생하는 것을 억제할 수 있다.
샘플의 체적 1㎣당 포함되는, 5㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 입자의 수는, 예를 들어 15개 이하여도 되고, 10개 이하여도 되고, 5개 이하여도 되고, 2개 이하여도 된다. 예를 들어, 금속판(64)으로서, 이하의 조건 (6)이 충족되어 있는 것을 사용해도 된다.
(6) 샘플의 체적 1㎣당 포함되는, 5㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 입자의 수가 2개 이하이다.
금속판(64)으로서, 이하의 조건 (7)이 충족되어 있는 것을 사용해도 된다.
(7) 샘플의 체적 1㎣당 포함되는, 10㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 입자의 수가 제로이다.
10㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 1개의 입자가 증착 마스크의 불량품을 발생시킬 확률은, 5㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 1개의 입자가 증착 마스크의 불량품을 발생시킬 확률보다 높다. 금속판(64)이 조건 (7)을 충족함으로써, 불량품이 발생할 확률을 저감할 수 있다.
상술한 조건 (1) 내지 (7)은, 증착 마스크로 가공된 후의 상태에 있어서의 금속판(64)의 구성을 나타내고 있어도 된다. 또는 상술한 조건 (1) 내지 (7)은, 증착 마스크로 가공되기 전의 상태에 있어서의 금속판(64)의 구성을 나타내고 있어도 된다. 금속판(64)은, 상술한 조건 (1) 내지 (7) 중 1개 또는 2개 이상이 충족되는 샘플을 취출할 수 있는 샘플링 부분을 포함한다. 샘플링 부분은, 금속판(64)의 제1 면(64a) 및 제2 면(64b)을 포함한다. 즉, 샘플링 부분은, 제1 면(64a)부터 제2 면(64b)까지 금속판(64)의 두께 방향으로 확대되어 있다.
본 실시 형태에 있어서는, 금속판(64)의 벌크층에 존재하는 입자가 증착 마스크(20)의 관통 구멍(25)의 형상 정밀도에 악영향을 미치는 것을 억제하는 것을, 해결해야 할 과제 중 하나로 하고 있다. 이러한 과제를 해결하기 위해서는, 벌크층을 포함하는, 금속판(64)의 두께 방향의 전역에 존재하는 입자의 수 및 치수를 적절하게 측정하는 것이 요구된다. 이하, 금속판(64)에 존재하는 입자를 측정하는 방법에 대하여 설명한다.
우선, 모재 또는 금속판(64)으로부터 소정의 체적을 갖는 샘플을 취출하는 제1 샘플링 공정을 실시한다. 예를 들어 도 26에 도시하는 바와 같이, 권취체로부터 권출된 금속판(64)을 금속판(64)의 두께 방향으로 절단하여, 평면으로 보아 정사각 형상을 갖는 샘플(81)을 얻는다. 정사각 형상의 샘플(81)의 한 변의 길이 K1은, 예를 들어 60mm이다. 샘플(81)은, 금속판(64)의 제1 면(64a) 및 제2 면(64b)을 포함한다. 따라서, 샘플(81)은, 금속판(64)의 상술한 표면층 및 벌크층을 포함하고 있다. 금속판(64)으로부터 샘플(81)을 잘라내기 위한 기구로서는, 예를 들어 가위를 사용해도 된다.
계속해서, 샘플(81)로부터 샘플편(81a)을 잘라내는 제2 샘플링 공정을 실시한다. 예를 들어 도 27에 도시하는 바와 같이, 샘플(81)을 펀칭함으로써, 복수의, 예를 들어 3개의 샘플편(81a)을 얻는다. 샘플편(81a)은 예를 들어, 평면으로 보아 직경 K2의 원 형상을 갖는다. 직경 K2는, 예를 들어 20mm이다. 샘플편(81a)은, 금속판(64)의 제1 면(64a) 및 제2 면(64b)을 포함한다. 따라서, 샘플편(81a)은, 금속판(64)의 상술한 표면층 및 벌크층을 포함하고 있다. 샘플(81)로부터 샘플편(81a)을 재현성 좋고 정밀도 좋게 잘라내기 위한 기구로서는, 예를 들어 펀칭 장치를 사용해도 된다.
계속해서, 샘플편(81a)을 세정하는 샘플 세정 공정을 실시한다. 이에 의해, 제1 샘플링 공정이나 제2 샘플링 공정에 기인하여 샘플편(81a)에 부착되어 있는 이물을 제거할 수 있다. 세정 방법으로서는, 샘플편(81a)을 순수에 침지시킨 상태에서 순수에 초음파를 부여하는 초음파 세정을 채용할 수 있다.
계속해서, 샘플(81)로부터 입자를 추출하는 입자 추출 공정을 실시한다. 예를 들어, 우선, 샘플(81)로부터 취출된 샘플편(81a)을 수용액에 용해시키는 샘플 용해 공정을 실시한다. 예를 들어, 도 28에 도시하는 바와 같이, 100㎖의 수용액(83)이 수용된 용기(82) 내에 3개의 샘플편(81a)을 투입하고, 샘플편(81a)을 수용액(83)에 용해시킨다. 수용액(83)으로서는, 철 합금은 녹기 쉽지만 입자는 녹기 어려운 용액을 사용한다. 예를 들어, 수용액(83)으로서, 질산을 포함하는 수용액 100㎖를 사용한다. 이에 의해, 샘플에 포함되는, 질산에 대한 난용성을 갖는 입자를 철 합금으로부터 분리할 수 있다. 수용액(83)의 온도는, 예를 들어 50℃이다. 수용액(83)은, 예를 들어 60중량％의 농도로 질산을 포함하는 원액과, 원액과 동일한 체적을 갖는 순수를 혼합함으로써 제작된다.
샘플 용해 공정의 시간은, 예를 들어 30분이다. 처음 15분은 수용액(83)을 손 등으로 요동시키면서 실시하고, 다음 15분은 수용액(83)을 정치한 상태에서 실시해도 된다. 샘플 용해 공정은, 30분 이상에 걸쳐 실시되어도 된다.
계속해서, 샘플편(81a)이 용해된 수용액(83)으로부터 흡인 여과 장치를 사용하여 입자를 취출하는 여과 공정을 실시한다. 흡인 여과 장치는, 여과지와, 여과지의 하류측의 공간을 감압하는 감압부를 갖는다. 여과지는 산에 대한 내성을 갖는 재료로 구성되어 있으며, 예를 들어 테플론으로 구성되어 있다. 여과지는 1㎛ 이상의 입자를 적어도 통과시키지 않도록 구성되어 있다. 예를 들어, 여과지의 성김, 즉 포어 사이즈는 0.45㎛이다. 이 때문에, 도 29에 도시하는 바와 같이, 적어도 1㎛ 이상의 치수를 갖는 입자(64d, 64e)는 여과지(84) 상에 남는다.
여과 공정에 있어서는, 우선, 샘플편(81a)이 용해된 수용액(83)을, 여과지(84) 상에 적재되어 있는 통형 부재를 통하여 용기(82)로부터 여과지(84) 상에 붓는다. 계속해서, 용기(82)를 헹구는 헹굼 공정을 3회 실시한다. 헹굼 공정에 있어서는, 우선, 빈 용기(82) 내에 100㎖의 순수를 넣고, 계속해서 순수를 용기(82)로부터 통형 부재를 통하여 여과지(84) 상에 붓는다. 그 후, 펌프 등의 감압부를 사용하여, 여과지의 하류측의 공간을 감압한다.
계속해서, 여과지(84) 상의 입자(64d, 64e)를 건조시키는 입자 건조 공정을 실시한다. 구체적으로는, 상술한 통형 부재를 여과지(84)로부터 분리한 후, 랩 필름으로 여과지(84)를 위에서 덮은 상태에서, 펌프 등의 감압부를 사용하여 여과지의 하측의 공간을 계속해서 감압한다. 여과지(84)의 상방에 랩 필름 등의 커버를, 여과지(84)에는 접하지 않도록 배치함으로써, 여과지(84) 상의 입자(64d, 64e)를 건조시키는 동안에 환경 분위기 중의 이물이 여과지(84)에 부착되는 것을 억제할 수 있다. 입자 건조 공정의 시간은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 4시간 이상 6시간 이하이다.
계속해서, 여과지(84) 상의 입자(64d, 64e)를 주사형 전자 현미경(이하, SEM이라고도 칭함)으로 관찰하기 위한 준비 공정을 실시한다. 우선, 여과지(84)의 주위 부분을 받침대에 카본 테이프 등으로 고정한다. 계속해서, SEM에서의 관찰 시의 도전성을 확보하기 위해, 여과지(84) 상에 백금막을 스퍼터링에 의해 형성한다. 스퍼터링 시간은 예를 들어 10초이다. 계속해서, 필요에 따라 받침대에 지그를 장착한 후, 받침대를 SEM에 장착한다.
계속해서, SEM을 사용하여 여과지(84) 상의 입자(64d)를 관찰하는 관찰 공정을 실시한다. 관찰 공정에 있어서는, 우선, SEM의 관찰 조건을 조정하는 관찰 조건 조정 공정을 실시한다. SEM에 의해 얻어진 화상으로부터 입자(64d)를 식별하기 위한 식별 조건을 조정하는 식별 조건 조정 공정을 실시한다. 여과지(84)의 관찰 범위를 설정하는 관찰 범위 설정 공정을 실시한다.
SEM으로서는, 니혼 덴시제의 JSM7800FPRIME를 사용해도 된다. SEM의 설정 등은 이하와 같다.
검출기: 반사 전자 검출기 LVBED-C
관찰 배율: 1000배
가속 전압: 15kV
워킹 디스턴스: 10mm
조사 전류: 15
관찰 조건 조정 공정에 대하여, 도 30 및 도 31을 참조하여 설명한다. 관찰 조건 조정 공정에 있어서는, 입자(64d)가 여과지(84)의 섬유에 비하여 눈에 띄도록 SEM의 콘트라스트 및/또는 휘도를 조정한다. 도 30은, SEM의 콘트라스트 및/또는 휘도를 조정하기 전의 상태에서 얻어진 SEM의 화상의 일례이다. 도 31은, SEM의 콘트라스트 및/또는 휘도를 조정한 후의 상태에서 얻어진 SEM의 화상의 일례이다. 관찰 조건 조정 공정에 있어서는, SEM의 화상을 확인하면서, SEM의 콘트라스트를3000 이상 4000 이하의 범위 내의 적절한 값으로 조정하고, SEM의 휘도를 200 이상 400 이하의 범위 내의 적절한 값으로 조정한다. 이때, 여과지(84)의 섬유의 일부도 시인될 정도로 SEM의 콘트라스트 및/또는 휘도를 조정한다. 이에 의해, 복수의 입자(64d) 중 일부가 화상으로부터 사라져 버리는 것을 억제할 수 있다.
식별 조건 조정 공정에 대하여, 도 32 및 도 33을 참조하여 설명한다. SEM에 의해 얻어진 화상으로부터 입자를 식별하기 위한 해석 수단으로서는, 에너지 분산형 X선 분광 장치(이하, EDX 장치라고도 칭함)에 부대되어 있는 입자 자동 분석 소프트웨어 Particle Phaze Analysis 버전 6.53을 사용해도 된다. EDX 장치로서는 아메텍사제 EDX 장치 Octane Elect를 사용해도 된다.
식별 조건 조정 공정에 있어서는, 입자 해석 소프트웨어를 사용하여, SEM의 화상 중의 입자(64d)를 식별한다. 구체적으로는, 우선, 입자 자동 분석 소프트웨어에 있어서의 휘도의 역치를 조정한다. 계속해서, 입자 자동 분석 소프트웨어가, 화상 중에 있어서 역치 이상의 휘도를 갖고, 또한 0.8㎛ 이상의 최대 치수를 갖는 물체를, 입자(64d)로서 인정한다.
도 32는, 입자 자동 분석 소프트웨어의 휘도의 역치를 조정하기 전의 상태에 있어서의 화상의 일례이다. 도 33은, 입자 자동 분석 소프트웨어의 휘도의 역치를 조정한 후의 상태에 있어서의 화상의 일례이다. 입자 자동 분석 소프트웨어의 휘도의 역치는, 0 이상 255 이하의 범위 내에서 조정 가능하다. 식별 조건 조정 공정에 있어서는, 화상을 확인하면서, 입자 자동 분석 소프트웨어의 휘도의 역치를, 예를 들어 120으로 조정한다. 이때, 여과지(84)의 섬유의 일부도 시인될 정도로 SEM의 콘트라스트 및/또는 휘도를 조정한다. 이에 의해, 복수의 입자(64d) 중 일부가 화상으로부터 사라져 버리는 것을 억제할 수 있다.
관찰 범위 설정 공정에 대하여, 도 34를 참조하여 설명한다. 도 34에 있어서, 부호 85가 첨부된 프레임은, SEM을 사용한 1회의 관찰에서 취득할 수 있는 화상(85)의 영역을 나타낸다. 관찰 범위 설정 공정에 있어서는, 도 34에 도시하는 바와 같이, 제1 관찰 방향 A1에 있어서 배열되는 15개의 화상(85)을 취득하고, 제1 관찰 방향 A1에 직교하는 제2 관찰 방향 A2에 있어서 배열되는 10개의 화상(85)을 취득하도록, 관찰 범위(86)를 설정한다. 복수의 화상(85)에 의해 구성되는 관찰 범위(86)는, 도 34에 도시하는 바와 같이 여과지(84)의 중앙 부분을 포함하고 있어도 되고, 포함하고 있지 않아도 된다. 도 34에 도시하는 예에 있어서, 1매의 여과지(84)에 대하여 취득되는 화상(85)의 수는 150개이다. 1매의 여과지(84)에 대하여 2개소 이상의 관찰 범위(86)에서 화상(85)을 취득해도 된다. 예를 들어, 여과지(84)의 중앙 부분을 포함하는 관찰 범위(86)에 있어서 150개의 화상(85)을 취득하고, 여과지(84)의 끝 부분을 포함하는 관찰 범위(86)에 있어서 150개의 화상(85)을 취득해도 된다. 이에 의해, 여과지(84)의 중앙 부분과 여과지(84)의 끝 부분 사이에서, 검출되는 입자(64d)의 수에 차가 있는지 여부를 확인할 수 있다.
입자 자동 분석 소프트웨어의 설정은 하기와 같다.
화상의 화소수: 1024(제1 관찰 방향 A1)×800(제2 관찰 방향 A2)
시상수: 1.92μs
프리셋(1개의 입자당 분석 시간): 1초
스캔 모드: 코어 50％
화상 경계의 입자의 취급: 입자로서 인식한다
여과지(84) 상의 제1 관찰 방향 A1에 있어서의 화상(85)의 치수 K4는 114㎛이고, 여과지(84) 상의 제2 관찰 방향 A2에 있어서의 화상(85)의 치수 K5는 89㎛이다.
도 34에 도시하는 바와 같이, 제1 관찰 방향 A1에 있어서 인접하는 2개의 화상(85)의 사이에는 간극을 마련한다. 제1 관찰 방향 A1에 있어서 인접하는 2개의 화상(85) 사이의 간극의 치수 K6은, 치수 K4의 1/10이다. 마찬가지로, 제2 관찰 방향 A2에 있어서 인접하는 2개의 화상(85)의 사이에는 간극을 마련한다. 제2 관찰 방향 A2에 있어서 인접하는 2개의 화상(85) 사이의 간극의 치수 K7은, 치수 K5의 1/10이다. 이에 의해, 1개의 입자(64d)가 복수의 화상(85)에 있어서 중복 검출되는 것을 억제할 수 있다.
상술한 관찰 조건 조정 공정, 식별 조건 조정 공정 및 관찰 범위 설정 공정을 실시한 후, SEM을 사용하여 여과지(84) 상의 관찰 범위(86)를 관찰함으로써, 관찰 범위(86)에 위치하고, 0.8㎛ 이상의 최대 치수를 갖는 입자(64d)를 검출할 수 있다.
계속해서, 검출된 복수의 입자(64d)를 분석하는 분석 공정을 실시한다. 구체적으로는, 입자(64d)의 주성분을 분석하는 조성 분석 공정을 실시한다. 또한, 입자(64d)의 원 상당 직경을 산출하는 직경 산출 공정을 실시한다. 또한, 분석 공정의 결과 및 조성 분석 공정의 결과에 기초하여, 소정의 성분을 포함하며, 또한 1㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 입자(64d)를 추출하는 추출 공정을 실시한다.
조성 분석 공정에 대하여, 도 35를 참조하여 설명한다. 조성 분석 공정에 있어서는, 도 35에 도시하는 바와 같이, 입자(64d)에 있어서의 복수의 분석점(87)에 있어서, 에너지 분산형 X선 분광법(이하, EDX법이라고도 칭함)을 사용한 조성 분석을 실시한다. 조성 분석은, 검출된 모든 입자(64d)에 대하여 실시한다. EDX법을 실시하는 EDX 장치로서는, 상술한 아메텍사제 EDX 장치 Octane Elect를 사용해도 된다. 1개의 입자(64d)에 있어서의 복수의 분석점(87)의 조성 분석을 동시에 실시하는 것이 가능하다. 상술한 스캔 모드를 「코어 50％」로 설정한 경우, 복수의 분석점(87)은 1개의 입자(64d)의 면적의 50％에 걸쳐 분포하도록 결정된다. 상술한 프리셋을 「1초」로 설정한 경우, 1개의 입자(64d)의 조성 분석에 요하는 시간은 1초이다. 복수의 분석점(87)에 있어서의 조성 분석의 데이터의 평균값이, 1개의 입자(64d)에 있어서의 조성 데이터로서 채용된다. 조성 분석을 실시함으로써, 입자(64d)를 구성하는 주성분이나 그 밖의 성분에 관한 정보를 얻을 수 있다.
직경 산출 공정에 대하여, 도 35를 참조하여 설명한다. 도 35에 도시하는 입자(64d)는, 상술한 역치 이상, 예를 들어 120 이상의 휘도를 갖는 화소의 집합체이다. 직경 산출 공정에 있어서는, 우선, 입자(64d)가 나타내고 있는 화소의 수 Pn을 산출한다. 계속해서, 화소의 수 Pn에 화소의 면적 Ps를 곱함으로써, 평면으로 본 입자(64d)의 면적 Ds를 산출한다.
Ds=PnХPs
계속해서, 입자(64d)가 평면으로 보아 진원 형상을 갖는다고 가정하고, 입자(64d)의 면적 Ds로부터 입자(64d)의 직경을 산출한다. 이와 같이 하여 산출된 직경이, 입자(64d)의 원 상당 직경 Da1이다.
Da1=2×(Ds/π)0.5
원 상당 직경의 산출은, 검출된 모든 입자(64d)에 대하여 실시한다.
직경 산출 공정에 있어서는, 1개의 입자(64d)가 2개 이상의 입자(64d)로서 오인식되어, 원 상당 직경 Da1이 산출되는 경우가 있다. 그러한 잘못된 데이터가 존재하는지 여부를 사람이 확인하는 것이 바람직하다. 잘못된 데이터가 존재하고 있는 경우, 오인식된 입자(64d)에 관하여, 사람이 다시 수동으로 원 상당 직경 Da1의 산출 및 조성의 분석을 행하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 2개 이상의 입자(64d)로서 분석된 조성 분석의 결과에 있어서의 복수의 분석점(87)의 성분을 전부 가산하고, 그 후, 각 성분의 중량％의 합계값이 100으로 되도록 수동으로 보정한다.
추출 공정에 대하여 설명한다. 추출 공정에 있어서는, 우선, 검출된 입자(64d) 중, 탄소 및 불소의 함유량이 80중량％ 이상인 입자(64d)를 제외하는 제1 제외 공정을 실시한다. 이에 의해, 여과지(84)에 기인하는 물체가 입자(64d)로서 인정되는 것을 억제할 수 있다. 「제외」란, 상술한 조건 (1), (2) 등의 조건이 충족되어 있는지 여부를 판정할 때의 대상으로부터 제외하는 것을 의미한다.
계속해서, 제1 제외 공정에 의해 제외되지 않은 복수의 입자(64d) 중, 철의 함유량이 10중량％ 이상인 입자(64d)를 제외하는 제2 제외 공정을 실시한다. 계속해서, 제1 제외 공정 및 제2 제외 공정에 의해 제외되지 않은 복수의 입자(64d) 중, 철의 함유량이, 알루미늄, 마그네슘, 실리콘, 인, 황, 크롬 및 지르코늄의 함유량의 합계보다 큰 입자(64d)를 제외하는 제3 제외 공정을 실시한다. 계속해서, 제1 제외 공정, 제2 제외 공정 및 제3 제외 공정에 의해 제외되지 않은 복수의 입자(64d) 중, 1㎛ 미만의 원 상당 직경을 갖는 입자(64d)를 제외하는 제4 제외 공정을 실시한다. 그 후, 제외되지 않고 남은 입자(64d)에 관하여, 개수, 원 상당 직경, 성분 등의 정보를 정리한다.
철의 함유량이 10중량％ 이상인 입자(64d)가 100개 이상 존재하는 경우, 혹은 철의 함유량이 10중량％ 이상인 입자(64d)의 수의, 전체 입자(64d)의 수에 대한 비율이 50％ 이상인 경우, 상술한 샘플 용해 공정에 있어서 샘플이 충분히 용해되지 않았던 것이 예상된다. 이 경우, 금속판(64)에 존재하는 입자를 측정하는 방법을, 상술한 제1 샘플링 공정부터 다시 하는 것이 바람직하다.
계속해서, 추출 공정에 있어서 얻어진, 1㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 입자(64d)의 개수 Z1에 관한 정보에 기초하여, 샘플(81)의 체적 1㎣당 포함되는 입자(64d)의 개수 Z2를 산출하는 환산 공정을 실시한다. 환산 공정에 있어서는, 샘플(81)의 체적 1㎣당 포함되는, 1㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 입자(64d)의 개수 Z2를, 이하의 식 (1)에 기초하여 산출한다.
Z2=Z1×(여과지(84)의 유효 면적/SEM의 관찰 범위의 면적)×(1/용해 체적)
여과지(84)의 유효 면적=(R/2)2×π
SEM의 관찰 범위의 면적=화상(85)의 면적×화상(85)의 개수
용해 체적=(K2/2)2×π×금속판(64)의 두께×샘플편(81a)의 매수
R은, 여과 공정에 있어서 여과지(84) 상에 적재되어 있던 통형 부재의 직경이다. R이 15mm인 경우, 여과지(84)의 유효 면적은 176.715㎟이다.
제1 관찰 방향 A1에 있어서의 화상(85)의 치수 K4가 114㎛이고, 제2 관찰 방향 A2에 있어서의 화상(85)의 치수 K5가 89㎛이고, SEM의 관찰 범위(86)에 있어서의 화상(85)의 개수가 150인 경우, SEM의 관찰 범위의 면적은 1.5219㎟이다.
금속판(64)의 두께가 20㎛이고, 샘플편(81a)의 직경 K2가 20mm이고, 샘플편(81a)의 매수가 3매인 경우, 용해 체적은 18.850㎣이다.
이와 같이 하여, 1㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 입자(64d)에 관하여, 샘플(81)의 체적 1㎣당 포함되는 입자(64d)의 개수 Z2, 원 상당 직경, 성분 등의 정보를 얻을 수 있다.
1㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 입자(64d)는, 평면으로 보아 원형이어도 된다. 「입자(64d)가 원형이다」란, 입자(64d)의 애스펙트(aspect)가 2.5 이하인 것을 의미한다. 입자(64d)의 애스펙트는, 하기 식에 의해 산출된다.
애스펙트=π×(LP/2)2/Ds
LP는, 입자(64d)의 가장 긴 직경이며, 장축 직경(Longest Projection)이라고도 칭해진다. Ds는, 상술한 바와 같이 입자(64d)의 면적이다. 애스펙트, 장축 직경 LP 및 면적 Ds는 모두, 아메텍사제의 입자 자동 분석 소프트웨어 Particle Phaze Analysis 버전 6.53을 사용하여 입자(64d)를 분석함으로써 산출된다.
이하의 설명에 있어서, 1㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 입자(64d)의 합계 수량에 대한, 2.5 이하의 애스펙트를 갖는 입자(64d)의 수량의 비율을, 원형 비율이라고도 칭한다. 원형 비율은, 예를 들어 70％ 이상이어도 되고, 80％ 이상이어도 되고, 90％ 이상이어도 되고, 95％ 이상이어도 된다.
다음에, 적어도 상술한 조건 (1), (2)를 충족하는 금속판(64)을 제조하는 방법에 대하여 설명한다. 본 실시 형태에 있어서는, 금속판이, 니켈을 포함하는 철합금의 압연재로 이루어지는 예에 대하여 설명한다. 압연재에 있어서의 니켈 및 코발트의 함유량은, 합계로 30질량％ 이상 또한 38질량％ 이하이다.
먼저, 적어도 니켈을 포함하는 철합금을 갖는 모재를 준비하는 준비 공정을 실시한다. 본 실시 형태에 있어서, 모재란, 압연됨으로써 상술한 금속판(64)이 되는 부재이다. 준비 공정은, 제1 용해 공정을 적어도 갖는다.
먼저, 철 및 니켈 그리고 그 밖의 원재료를 준비한다. 예를 들어, 원재료 전체에 대한 철의 비율 및 니켈의 비율이 각각 약 64중량％ 및 약 36중량％가 되도록, 각 원재료를 준비한다. 계속해서, 각 원재료를 필요에 따라서 분쇄한 후, 각 원재료를 용해로에서 용해하는 제1 용해 공정을 실시한다. 제1 용해 공정은, 예를 들어 진공 용해를 포함한다. 진공 용해는, 진공 분위기에 있어서 원재료를 용해함으로써, 용해 금속을 얻는 방법이다. 예를 들어, 아크 방전 등의 기체 방전을 이용하여 원재료를 진공 분위기에 있어서 용해해도 된다. 진공 분위기에 설치된 유도로에서 원재료를 용해해도 된다. 진공 분위기는, 예를 들어 1Pa 이하이고, 0.1Pa 이하여도 된다. 그 후, 용해 금속을 응고시켜 제1 잉곳을 얻는다.
용해 시의 온도는, 원재료에 따라서 설정하지만, 예를 들어 1500℃ 이상이다. 제1 용해 공정은, 알루미늄, 망간, 실리콘 등의 첨가제를 용해로에 투입하는 공정을 포함하고 있어도 된다. 첨가제는, 탈산, 탈수, 탈질소 등의 기능을 실현해도 된다. 용해 공정은, 대기압보다도 낮은 저압 상태에서, 아르곤 가스 등의 불활성 가스의 분위기 하에서 실시해도 된다. 첨가제는, 산소 등과 반응함으로써 화합물을 형성한다. 이와 같은 화합물이, 상술한 입자를 구성할 가능성이 있다. 따라서, 첨가제의 양을 조정함으로써, 금속판에 포함되는 입자의 양 또는 치수를 조정할 수 있다. 예를 들어, 첨가제의 양을 줄임으로써, 금속판에 포함되는 입자의 양을 저감할 수 있다. 혹은, 첨가제의 양을 줄임으로써, 금속판에 포함되는 입자의 원 상당 직경을 저감할 수 있다.
도 36은 용해로로부터 취출한 제1 잉곳(64i)의 표면 및 그 주위를 확대하여 도시하는 단면도이다. 도 36에 도시한 바와 같이, 제1 잉곳(64i)의 표면 및 그 주위에는, 알루미늄 등의 첨가제를 포함하는 입자(64d)가 존재하기 쉽다. 이유로서는, 입자(64d)의 비중이 용해 금속의 비중보다도 작은 것을 생각할 수 있다. 그러나, 표면 및 그 주위에 입자(64d)가 존재하기 쉬운 이유는, 상기 이유에 한정되지는 않는다.
제1 용해 공정의 시간은, 입자(64d)가 표면 또는 그 주위까지 이동할 수 있도록 설정되는 것이 바람직하다.
입자(64d)를 제거하기 위해, 제1 용해 공정 후, 도 37에 도시한 바와 같이, 제1 잉곳(64i)의 표면 부분(64s)을 제거하는 제1 표면 처리 공정을 실시해도 된다. 부호 X1은, 제거되는 표면 부분(64s)의 두께를 나타낸다. 표면 부분(64s)을 제거함으로써, 금속판(64)에 포함되는 입자(64d)의 개수 및 밀도를 저감할 수 있다. 또한, 스케일 등의 산화물의 피막을 제거할 수 있다. 후술하는 바와 같이, 금속판(64)의 표면 부분(64u)을 제거하는 금속판 표면 처리 공정에 의해서도, 금속판(64)에 포함되는 입자(64d)의 개수 및 밀도를 저감할 수 있다.
표면 부분(64s)이 제거되기 전의 제1 잉곳(64i)의 두께 X2는, 예를 들어 100㎜ 이상이어도 되고, 150㎜ 이상이어도 되고, 200㎜ 이상이어도 된다. 두께 X2는, 예를 들어 300㎜ 이하여도 되고, 400㎜ 이하여도 되고, 500㎜ 이하여도 된다. 두께 X2의 범위는, 100㎜, 150㎜ 및 200㎜로 이루어지는 제1 그룹, 및/또는, 300㎜, 400㎜ 및 500㎜로 이루어지는 제2 그룹에 의해 정해져도 된다. 두께 X2의 범위는, 상술한 제1 그룹에 포함되는 값 중 임의의 1개와, 상술한 제2 그룹에 포함되는 값 중 임의의 1개의 조합에 의해 정해져도 된다. 두께 X2의 범위는, 상술한 제1 그룹에 포함되는 값 중 임의의 2개의 조합에 의해 정해져도 된다. 두께 X2의 범위는, 상술한 제2 그룹에 포함되는 값 중 임의의 2개의 조합에 의해 정해져도 된다. 예를 들어, 100㎜ 이상 500㎜ 이하여도 되고, 100㎜ 이상 400㎜ 이하여도 되고, 100㎜ 이상 300㎜ 이하여도 되고, 100㎜ 이상 200㎜ 이하여도 되고, 100㎜ 이상 150㎜ 이하여도 되고, 150㎜ 이상 500㎜ 이하여도 되고, 150㎜ 이상 400㎜ 이하여도 되고, 150㎜ 이상 300㎜ 이하여도 되고, 150㎜ 이상 200㎜ 이하여도 되고, 200㎜ 이상 500㎜ 이하여도 되고, 200㎜ 이상 400㎜ 이하여도 되고, 200㎜ 이상 300㎜ 이하여도 되고, 300㎜ 이상 500㎜ 이하여도 되고, 300㎜ 이상 400㎜ 이하여도 되고, 400㎜ 이상 500㎜ 이하여도 된다.
제거되는 표면 부분(64s)의 두께 X1은, 예를 들어 5㎜ 이상이어도 되고, 10㎜ 이상이어도 되고, 12㎜ 이상이어도 되고, 15㎜ 이상이어도 된다. 두께 X1은, 예를 들어 20㎜ 이하여도 되고, 25㎜ 이하여도 되고, 30㎜ 이하여도 되고, 40㎜ 이하여도 된다. 두께 X1의 범위는, 5㎜, 10㎜, 12㎜ 및 15㎜로 이루어지는 제1 그룹, 및/또는, 20㎜, 25㎜, 30㎜ 및 40㎜로 이루어지는 제2 그룹에 의해 정해져도 된다. 두께 X1의 범위는, 상술한 제1 그룹에 포함되는 값 중 임의의 1개와, 상술한 제2 그룹에 포함되는 값 중 임의의 1개의 조합에 의해 정해져도 된다. 두께 X1의 범위는, 상술한 제1 그룹에 포함되는 값 중 임의의 2개의 조합에 의해 정해져도 된다. 두께 X1의 범위는, 상술한 제2 그룹에 포함되는 값 중 임의의 2개의 조합에 의해 정해져도 된다. 예를 들어, 5㎜ 이상 40㎜ 이하여도 되고, 5㎜ 이상 30㎜ 이하여도 되고, 5㎜ 이상 25㎜ 이하여도 되고, 5㎜ 이상 20㎜ 이하여도 되고, 5㎜ 이상 15㎜ 이하여도 되고, 5㎜ 이상 12㎜ 이하여도 되고, 5㎜ 이상 10㎜ 이하여도 되고, 10㎜ 이상 40㎜ 이하여도 되고, 10㎜ 이상 30㎜ 이하여도 되고, 10㎜ 이상 25㎜ 이하여도 되고, 10㎜ 이상 20㎜ 이하여도 되고, 10㎜ 이상 15㎜ 이하여도 되고, 10㎜ 이상 12㎜ 이하여도 되고, 12㎜ 이상 40㎜ 이하여도 되고, 12㎜ 이상 30㎜ 이하여도 되고, 12㎜ 이상 25㎜ 이하여도 되고, 12㎜ 이상 20㎜ 이하여도 되고, 12㎜ 이상 15㎜ 이하여도 되고, 15㎜ 이상 40㎜ 이하여도 되고, 15㎜ 이상 30㎜ 이하여도 되고, 15㎜ 이상 25㎜ 이하여도 되고, 15㎜ 이상 20㎜ 이하여도 되고, 20㎜ 이상 40㎜ 이하여도 되고, 20㎜ 이상 30㎜ 이하여도 되고, 20㎜ 이상 25㎜ 이하여도 되고, 25㎜ 이상 40㎜ 이하여도 되고, 25㎜ 이상 30㎜ 이하여도 되고, 30㎜ 이상 40㎜ 이하여도 된다.
두께 X1이 5㎜ 이상임으로써, 금속판(64)에 포함되는 입자(64d)의 개수 및 밀도를 저감할 수 있다. 범위 X1이 클수록, 입자(64d)의 개수는 감소된다. 한편, 범위 X1이 클수록, 얻어지는 금속판(64)의 양이 감소된다. 범위 X1이 40㎜ 이하임으로써, 금속판(64)의 제조 비용의 증가를 억제할 수 있다.
표면 부분(64s)의 두께 X1은, 표면 부분(64s)이 제거되기 전의 제1 잉곳(64i)의 두께 X2에 대한 비율에 기초하여 정해져도 된다. X1/X2는, 예를 들어 0.01 이상이어도 되고, 0.02 이상이어도 되고, 0.03 이상이어도 되고, 0.05 이상이어도 된다. X1/X2는, 예를 들어 0.10 이하여도 되고, 0.15 이하여도 되고, 0.20 이하여도 되고, 0.30 이하여도 된다. X1/X2의 범위는, 0.01, 0.02, 0.03 및 0.05로 이루어지는 제1 그룹, 및/또는, 0.10, 0.15, 0.20 및 0.30으로 이루어지는 제2 그룹에 의해 정해져도 된다. X1/X2의 범위는, 상술한 제1 그룹에 포함되는 값 중 임의의 1개와, 상술한 제2 그룹에 포함되는 값 중 임의의 1개의 조합에 의해 정해져도 된다. X1/X2의 범위는, 상술한 제1 그룹에 포함되는 값 중 임의의 2개의 조합에 의해 정해져도 된다. X1/X2의 범위는, 상술한 제2 그룹에 포함되는 값 중 임의의 2개의 조합에 의해 정해져도 된다. 예를 들어, 0.01 이상 0.30 이하여도 되고, 0.01 이상 0.20 이하여도 되고, 0.01 이상 0.15 이하여도 되고, 0.01 이상 0.10 이하여도 되고, 0.01 이상 0.05 이하여도 되고, 0.01 이상 0.03 이하여도 되고, 0.01 이상 0.02 이하여도 되고, 0.02 이상 0.30 이하여도 되고, 0.02 이상 0.20 이하여도 되고, 0.02 이상 0.15 이하여도 되고, 0.02 이상 0.10 이하여도 되고, 0.02 이상 0.05 이하여도 되고, 0.02 이상 0.03 이하여도 되고, 0.03 이상 0.30 이하여도 되고, 0.03 이상 0.20 이하여도 되고, 0.03 이상 0.15 이하여도 되고, 0.03 이상 0.10 이하여도 되고, 0.03 이상 0.05 이하여도 되고, 0.05 이상 0.30 이하여도 되고, 0.05 이상 0.20 이하여도 되고, 0.05 이상 0.15 이하여도 되고, 0.05 이상 0.10 이하여도 되고, 0.10 이상 0.30 이하여도 되고, 0.10 이상 0.20 이하여도 되고, 0.10 이상 0.15 이하여도 되고, 0.15 이상 0.30 이하여도 되고, 0.15 이상 0.20 이하여도 되고, 0.20 이상 0.30 이하여도 된다.
큰 원 상당 직경을 갖는 입자(64d)는, 작은 원 상당 직경을 갖는 입자(64d)보다도 금속판(64)의 표면의 근방에 존재하기 쉬울 가능성이 있다. 이유로서는, 입자(64d)의 원 상당 직경이 클수록, 용해 공정 중에 상방을 향하는 입자(64d)의 이동 속도가 커지는 것을 생각할 수 있다. 그러나, 큰 원 상당 직경을 갖는 입자(64d)가 표면에 존재하기 쉬운 이유는, 상기 이유에 한정되지는 않는다.
큰 원 상당 직경을 갖는 입자(64d)가 표면에 존재하기 쉬운 경우, 표면 부분(64s)을 제거하는 공정은, 특히 큰 원 상당 직경을 갖는 입자(64d)의 개수 및 밀도를 저감하는 것에 기여할 수 있다. 이 때문에, 표면 부분(64s)의 두께 X1을 조정함으로써, 금속판(64)에 포함되는 입자(64d)의 제1 비율, 제2 비율 및 제3 비율을 조정할 수 있을 가능성이 있다. 마찬가지로, 후술하는 표면 부분(64u)의 두께 X3을 조정함으로써도, 금속판(64)에 포함되는 입자(64d)의 제1 비율, 제2 비율 및 제3 비율을 조정할 수 있을 가능성이 있다. 제1 비율이란, 1㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 입자의 합계 수량에 대한, 제1 수량의 비율이다. 제1 수량이란, 샘플(81)의 체적 1㎣당 포함되는, 1㎛ 이상 3㎛ 미만의 원 상당 직경을 갖는 입자의 수량이다. 제2 비율이란, 1㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 입자의 합계 수량에 대한, 제2 수량의 비율이다. 제2 수량이란, 샘플(81)의 체적 1㎣당 포함되는, 3㎛ 이상 5㎛ 미만의 원 상당 직경을 갖는 입자의 수량이다. 제3 비율이란, 1㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 입자의 합계 수량에 대한, 제3 수량의 비율이다. 제3 수량이란, 샘플(81)의 체적 1㎣당 포함되는, 5㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 입자의 수량이다. 합계 수량이란, 샘플(81)의 체적 1㎣당 포함되는, 1㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 입자의 수이다. 표면 부분(64s, 64u)을 제거하는 공정에 의해, 제2 비율 및 제3 비율을 저감할 수 있을 가능성이 있다.
한편, 후술하는 실시예에 나타내는 바와 같이, 작은 합계 수량, 예를 들어 100개 미만의 합계 수량을 나타내는 금속판의 제2 비율, 제3 비율이, 큰 합계 수량, 예를 들어 100개 이상의 합계 수량을 나타내는 금속판의 제2 비율, 제3 비율보다도 높을 가능성이 있다. 바꾸어 말하면, 작은 합계 수량을 나타내는 금속판의 제1 비율이, 큰 합계 수량을 나타내는 금속판의 제1 비율보다도 낮을 가능성이 있다. 예를 들어, 도 48에 도시한 제7 마스크 및 제8 마스크의 결과를 참조하기 바란다.
작은 합계 수량은, 범위 X1을 크게 함으로써 실현되어 있다고 가정한다. 실시예의 결과는, 범위 X1이 어떤 값을 초과하면, 범위 X1이 커짐에 따라서 제1 비율이 저하된다는 현상이 발생할 가능성을 시사하고 있다. 바꾸어 말하면, 제1 비율의 저하는, 잉곳 또는 금속판을 과잉으로 제거한 것을 시사하고 있을 가능성이 있다. 제1 비율은, 유용한 지표의 하나로 될 가능성이 있다.
금속판의 제1 비율은, 예를 들어 70％ 이상이어도 되고, 80％ 이상이어도 되고, 90％ 이상이어도 된다. 금속판의 제1 비율은, 예를 들어 95％ 이하여도 되고, 98％ 이하여도 되고, 100％ 이하여도 된다. 금속판의 제1 비율의 범위는, 70％, 80％ 및 90％로 이루어지는 제1 그룹, 및/또는, 95％, 98％ 및 100％로 이루어지는 제2 그룹에 의해 정해져도 된다. 금속판의 제1 비율의 범위는, 상술한 제1 그룹에 포함되는 값 중 임의의 1개와, 상술한 제2 그룹에 포함되는 값 중 임의의 1개의 조합에 의해 정해져도 된다. 금속판의 제1 비율의 범위는, 상술한 제1 그룹에 포함되는 값 중 임의의 2개의 조합에 의해 정해져도 된다. 금속판의 제1 비율의 범위는, 상술한 제2 그룹에 포함되는 값 중 임의의 2개의 조합에 의해 정해져도 된다. 예를 들어, 70％ 이상 100％ 이하여도 되고, 70％ 이상 98％ 이하여도 되고, 70％ 이상 95％ 이하여도 되고, 70％ 이상 90％ 이하여도 되고, 70％ 이상 80％ 이하여도 되고, 80％ 이상 100％ 이하여도 되고, 80％ 이상 98％ 이하여도 되고, 80％ 이상 95％ 이하여도 되고, 80％ 이상 90％ 이하여도 되고, 90％ 이상 100％ 이하여도 되고, 90％ 이상 98％ 이하여도 되고, 90％ 이상 95％ 이하여도 되고, 95％ 이상 100％ 이하여도 되고, 95％ 이상 98％ 이하여도 되고, 98％ 이상 100％ 이하여도 된다.
표면 부분(64s)을 제거하기 위한 구체적인 방법은 특별히는 한정되지 않지만, 숫돌차를 회전시켜 제1 잉곳(64i)의 표면을 깎는, 소위 그라인딩법이나, 제1 잉곳(64i)을 절삭구에 압입하여 제1 잉곳(64i)의 표면을 깎는, 소위 압입법 등을 채용할 수 있다. 제1 잉곳(64i)의 표면에 표면 처리액을 접촉시킴으로써 표면 부분(64s)을 제거해도 된다. 표면 처리액은, 예를 들어 황산 용액, 황산과수 용액 등의 산성의 용액이다. 황산과수 용액은, 황산 및 과산화수소를 포함하는 용액이다. 제1 표면 처리 공정은, 제1 잉곳(64i)의 표면을 깎는 처리, 및, 제1 잉곳(64i)의 표면에 표면 처리액을 접촉시키는 처리 중 어느 한쪽만을 포함하고 있어도 되고, 양쪽을 포함하고 있어도 된다. 제1 표면 처리 공정은, 제1 잉곳(64i)의 두께가 균일해지도록 실시되어도 된다.
계속해서, 표면 부분이 제거된 잉곳을 다시 용해로에서 용해시키는 공정을 소정의 횟수에 걸쳐 반복하여 실시해도 된다. 예를 들어, 제1 잉곳을 용해로에서 용해하여 제2 잉곳을 얻는 제2 용해 공정을 더 실시해도 된다. 또한, 제2 잉곳을 용해로에서 용해하여 제3 잉곳을 얻는 제3 용해 공정을 더 실시해도 된다. 용해 공정을 4회 이상 반복해도 된다. 또한, 용해 공정의 사이에, 잉곳의 표면 부분을 제거하는 표면 처리 공정을 실시해도 된다. 예를 들어, 제2 용해 공정 후, 제2 잉곳의 표면 부분을 제거하는 제2 표면 처리 공정을 실시해도 된다. 제3 용해 공정 후, 제3 잉곳의 표면 부분을 제거하는 제3 표면 처리 공정을 실시해도 된다. 용해 공정 및 표면 처리 공정을 반복하여 실시함으로써, 금속판(64)에 포함되는 입자(64d)의 개수 및 밀도를 더 저감할 수 있다.
용해 공정 및 표면 처리 공정의 횟수를 조정함으로써, 금속판에 포함되는 입자의 양 또는 치수를 조정할 수 있다. 예를 들어, 용해 공정 및 표면 처리 공정의 횟수를 증가시킴으로써, 금속판에 포함되는 입자의 양을 저감할 수 있다. 혹은, 용해 공정 및 표면 처리 공정의 횟수를 증가시킴으로써, 금속판에 포함되는 입자의 원 상당 직경을 저감할 수 있다.
제2 표면 처리 공정 및 제3 표면 처리 공정에 있어서 잉곳으로부터 제거되는 표면 부분의 두께는, 제1 표면 처리 공정의 경우와 동일해도 되고, 달라도 된다. 제2 표면 처리 공정에 있어서 제거되는 표면 부분의 두께의 수치 범위는, 상술한 두께 X1의 수치 범위와 동일해도 되고, 달라도 된다. 제3 표면 처리 공정에 있어서 제거되는 표면 부분의 두께의 수치 범위는, 상술한 두께 X1의 수치 범위와 동일해도 되고, 달라도 된다.
제1 표면 처리 공정, 제2 표면 처리 공정, 제3 표면 처리 공정 등의, 잉곳의 표면 부분을 제거하는 공정을, 「모재 표면 처리 공정」이라고도 칭한다.
제2 용해 공정, 제3 용해 공정 및 그 후의 용해 공정에서의 용해 방법은, 제1 용해 공정에서의 용해 방법과 동일해도 되고, 달라도 된다. 예를 들어, 진공 아크 용해, 일렉트로 슬래그 용해 등을 채용할 수 있다. 제2 용해 공정, 제3 용해 공정은, 진공 분위기에서 실시되는 것이 바람직하다.
용해 공정에서의 분위기의 압력을 낮게 할수록, 용해 공정 중에 상방을 향하는 입자(64d)의 이동 속도가 커질 가능성이 있다. 따라서, 분위기의 압력을 조정함으로써, 금속판에 포함되는 입자의 양 또는 치수를 조정할 수 있을 가능성이 있다. 예를 들어, 분위기의 압력을 낮게 함으로써, 금속판에 포함되는 입자의 양을 저감할 수 있다. 혹은, 분위기의 압력을 낮게 함으로써, 금속판에 포함되는 입자의 원 상당 직경을 저감할 수 있다.
제2 용해 공정, 제3 용해 공정 및 그 후의 용해 공정의 시간도, 입자(64d)가 표면 또는 그 주위까지 이동할 수 있도록 설정되는 것이 바람직하다.
계속해서, 도 38에 도시한 바와 같이, 용해 공정 및 모재 표면 처리 공정에 의해 얻어진 잉곳으로 구성된 모재(60)를 압연하는 압연 공정을 실시한다. 예를 들어, 한 쌍의 압연 롤(워크 롤)(66a, 66b)을 포함하는 압연 장치(66)를 향하여, 화살표 D1로 나타내는 방향으로 인장 장력을 가하면서 반송한다. 한 쌍의 압연 롤(66a, 66b) 사이에 도달한 모재(60)는, 한 쌍의 압연 롤(66a, 66b)에 의해 압연되고, 이 결과, 모재(60)는 그 두께가 저감됨과 함께, 반송 방향을 따라서 연신된다. 이에 의해, 방향 D1로 연장되어, 소정의 두께를 갖는 금속판(64)을 얻을 수 있다. 이하의 설명에 있어서, 금속판(64)이 연장되는 방향 D1을, 긴 변 방향 D1이라고도 칭한다. 압연에 의해 금속판(64)을 제작하는 경우, 금속판(64)의 표면에는, 긴 변 방향 D1로 연장되는 압연 줄무늬가 형성된다. 도 38에 도시한 바와 같이, 금속판(64)을 코어(61)에 권취함으로써 권취체(62)를 형성해도 된다.
도 38은 압연 공정의 개략을 도시하는 것에 지나지 않고, 압연 공정을 실시하기 위한 구체적인 구성이나 수순이 특별히 한정되는 것은 아니다. 예를 들어 압연 공정은, 모재(60)를 구성하는 철합금의 결정 배열을 변화시키는 온도 이상의 온도에서 모재를 가공하는 열간 압연 공정이나, 철합금의 결정 배열을 변화시키는 온도 이하의 온도에서 모재를 가공하는 냉간 압연 공정을 포함하고 있어도 된다. 또한, 한 쌍의 압연 롤(66a, 66b) 사이에 모재(60)나 금속판(64)을 통과시킬 때의 방향이 일방향으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 도 38에 있어서, 지면 좌측으로부터 우측으로의 방향, 및 지면 우측으로부터 좌측으로의 방향으로 반복하여 모재(60)나 금속판(64)을 한 쌍의 압연 롤(66a, 66b) 사이에 통과시킴으로써, 모재(60)나 금속판(64)을 서서히 압연해도 된다.
압연 공정에 있어서는, 금속판(64)의 형상을 조정하기 위해 압연 액추에이터의 압력을 조정해도 된다. 또한, 압연 롤(워크 롤)(66a, 66b)에 더하여 백업 롤의 형상을 적절히 조정해도 된다.
냉간 압연 공정에 있어서는, 모재(60)와 압연 롤(66a, 66b) 사이에 등유 등의 쿨런트를 공급해도 된다. 이에 의해, 모재의 온도를 제어할 수 있다.
압연 공정의 전후, 또는 압연 공정의 사이에 모재(60) 또는 금속판(64)의 품질이나 특성을 분석하는 분석 공정을 실시해도 된다. 예를 들어, 형광 X선을 모재(60) 또는 금속판(64)에 조사하여 조성을 분석해도 된다. 열 기계 분석(TMA: Thermomechanical Analisys)에 의해 모재(60) 또는 금속판(64)의 열 신축률을 측정해도 된다.
압연 공정 전, 또는 열간 압연 공정과 냉간 압연 공정 사이에, 금속판(64)의 표면 부분을 제거하는 금속판 표면 처리 공정을 실시해도 된다. 이에 의해, 금속판(64)에 포함되는 입자(64d)의 개수 및 밀도를 저감할 수 있다. 또한, 스케일 등의 산화물의 피막을 제거할 수 있다. 금속판 표면 처리 공정은, 압연 공정 전, 및 열간 압연 공정과 냉간 압연 공정 사이의 양쪽에 있어서 실시되어도 된다.
도 60은 표면 부분(64u)이 제거되기 전의 금속판(64)의 표면 및 그 주위를 확대하여 도시하는 단면도이다. 도 61은 표면 부분(64u)이 제거된 후의 금속판(64)의 표면 및 그 주위를 확대하여 도시하는 단면도이다. 부호 X3은, 제거되는 표면 부분(64u)의 두께를 나타낸다. 부호 X4는, 표면 부분(64u)이 제거되기 전의 금속판(64)의 두께를 나타낸다. 표면 부분(64u)을 제거하기 위한 구체적인 방법은 특별히 한정되지는 않지만, 예를 들어 금속판(64)의 표면에 표면 처리액을 접촉시킴으로써 표면 부분(64u)을 제거할 수 있다. 표면 처리액은, 모재 표면 처리 공정의 경우와 마찬가지로, 예를 들어 황산 용액, 황산과수 용액 등의 산성의 용액이다. 금속판 표면 처리 공정이 압연 공정 전에 실시되는 경우, 모재 표면 처리 공정의 경우와 마찬가지로, 금속판(64)의 표면을 깎음으로써 표면 부분(64u)을 제거해도 된다. 금속판 표면 처리 공정은, 금속판(64)의 표면에 표면 처리액을 접촉시키는 처리, 및, 금속판(64)의 표면을 깎는 처리 중 어느 한쪽만을 포함하고 있어도 되고, 양쪽을 포함하고 있어도 된다.
금속판 표면 처리 공정에 의해 제거되는 표면 부분(64u)의 두께 X3은, 예를 들어 5㎛ 이상이어도 되고, 10㎛ 이상이어도 되고, 15㎛ 이상이어도 되고, 20㎛ 이상이어도 된다. 두께 X3은, 예를 들어 30㎛ 이하여도 되고, 50㎛ 이하여도 되고, 70㎛ 이하여도 되고, 100㎛ 이하여도 된다. 두께 X3의 범위는, 5㎛, 10㎛, 15㎛ 및 20㎛로 이루어지는 제1 그룹, 및/또는 30㎛, 50㎛, 70㎛ 및 100㎛로 이루어지는 제2 그룹에 의해 정해져도 된다. 두께 X3의 범위는, 상술한 제1 그룹에 포함되는 값 중 임의의 1개와, 상술한 제2 그룹에 포함되는 값 중 임의의 1개의 조합에 의해 정해져도 된다. 두께 X3의 범위는, 상술한 제1 그룹에 포함되는 값 중 임의의 2개의 조합에 의해 정해져도 된다. 두께 X3의 범위는, 상술한 제2 그룹에 포함되는 값 중 임의의 2개의 조합에 의해 정해져도 된다. 예를 들어, 5㎛ 이상 100㎛ 이하여도 되고, 5㎛ 이상 70㎛ 이하여도 되고, 5㎛ 이상 50㎛ 이하여도 되고, 5㎛ 이상 30㎛ 이하여도 되고, 5㎛ 이상 20㎛ 이하여도 되고, 5㎛ 이상 15㎛ 이하여도 되고, 5㎛ 이상 10㎛ 이하여도 되고, 10㎛ 이상 100㎛ 이하여도 되고, 10㎛ 이상 70㎛ 이하여도 되고, 10㎛ 이상 50㎛ 이하여도 되고, 10㎛ 이상 30㎛ 이하여도 되고, 10㎛ 이상 20㎛ 이하여도 되고, 10㎛ 이상 15㎛ 이하여도 되고, 15㎛ 이상 100㎛ 이하여도 되고, 15㎛ 이상 70㎛ 이하여도 되고, 15㎛ 이상 50㎛ 이하여도 되고, 15㎛ 이상 30㎛ 이하여도 되고, 15㎛ 이상 20㎛ 이하여도 되고, 20㎛ 이상 100㎛ 이하여도 되고, 20㎛ 이상 70㎛ 이하여도 되고, 20㎛ 이상 50㎛ 이하여도 되고, 20㎛ 이상 30㎛ 이하여도 되고, 30㎛ 이상 100㎛ 이하여도 되고, 30㎛ 이상 70㎛ 이하여도 되고, 30㎛ 이상 50㎛ 이하여도 되고, 50㎛ 이상 100㎛ 이하여도 되고, 50㎛ 이상 70㎛ 이하여도 되고, 70㎛ 이상 100㎛ 이하여도 된다.
표면 부분(64u)의 두께 X3은, 표면 부분(64u)이 제거되기 전의 금속판(64)의 두께 X4에 대한 비율에 기초하여 정해져도 된다. X3/X4는, 예를 들어 0.01 이상이어도 되고, 0.02 이상이어도 되고, 0.03 이상이어도 되고, 0.05 이상이어도 된다. X3/X4는, 예를 들어 0.10 이하여도 되고, 0.15 이하여도 되고, 0.20 이하여도 되고, 0.30 이하여도 된다. X3/X4의 범위는, 0.01, 0.02, 0.03 및 0.05로 이루어지는 제1 그룹, 및/또는 0.10, 0.15, 0.20 및 0.30으로 이루어지는 제2 그룹에 의해 정해져도 된다. X3/X4의 범위는, 상술한 제1 그룹에 포함되는 값 중 임의의 1개와, 상술한 제2 그룹에 포함되는 값 중 임의의 1개의 조합에 의해 정해져도 된다. X3/X4의 범위는, 상술한 제1 그룹에 포함되는 값 중 임의의 2개의 조합에 의해 정해져도 된다. X3/X4의 범위는, 상술한 제2 그룹에 포함되는 값 중 임의의 2개의 조합에 의해 정해져도 된다. 예를 들어, 0.01 이상 0.30 이하여도 되고, 0.01 이상 0.20 이하여도 되고, 0.01 이상 0.15 이하여도 되고, 0.01 이상 0.10 이하여도 되고, 0.01 이상 0.05 이하여도 되고, 0.01 이상 0.03 이하여도 되고, 0.01 이상 0.02 이하여도 되고, 0.02 이상 0.30 이하여도 되고, 0.02 이상 0.20 이하여도 되고, 0.02 이상 0.15 이하여도 되고, 0.02 이상 0.10 이하여도 되고, 0.02 이상 0.05 이하여도 되고, 0.02 이상 0.03 이하여도 되고, 0.03 이상 0.30 이하여도 되고, 0.03 이상 0.20 이하여도 되고, 0.03 이상 0.15 이하여도 되고, 0.03 이상 0.10 이하여도 되고, 0.03 이상 0.05 이하여도 되고, 0.05 이상 0.30 이하여도 되고, 0.05 이상 0.20 이하여도 되고, 0.05 이상 0.15 이하여도 되고, 0.05 이상 0.10 이하여도 되고, 0.10 이상 0.30 이하여도 되고, 0.10 이상 0.20 이하여도 되고, 0.10 이상 0.15 이하여도 되고, 0.15 이상 0.30 이하여도 되고, 0.15 이상 0.20 이하여도 되고, 0.20 이상 0.30 이하여도 된다.
표면 처리액을 사용하는 경우, 제거되는 표면 부분(64u)의 두께 X3은, 상술한 두께보다 작아도 된다. 예를 들어, 두께 X3은, 0.5㎛ 이상이어도 되고, 1.0㎛ 이상이어도 되고, 2.0㎛ 이상이어도 되고, 3.0㎛ 이상이어도 된다. 모재의 표면에 표면 처리액을 접촉시키는 처리의 경우도, 제거되는 표면 부분(64s)의 두께 X1은, 상술한 두께보다 작아도 된다. 예를 들어, 두께 X1은, 0.5㎛ 이상이어도 되고, 1.0㎛ 이상이어도 되고, 2.0㎛ 이상이어도 되고, 3.0㎛ 이상이어도 된다.
그 후, 압연에 의해 금속판(64) 내에 축적된 잔류 응력을 제거하기 위해, 도 39에 나타내는 바와 같이, 어닐 장치(67)를 사용하여 금속판(64)을 어닐해도 된다. 어닐 공정은, 도 39에 나타내는 바와 같이, 금속판(64)을 반송 방향(길이 방향)으로 인장하면서 실시되어도 된다. 즉, 어닐 공정은, 소위 배치식 어닐링이 아닌, 반송하면서의 연속 어닐링으로서 실시되어도 된다. 이 경우, 금속판(64)에 좌굴 꺾임 등의 변형이 발생하는 것을 억제하도록 온도나 반송 속도를 설정하는 것이 바람직하다. 어닐 공정을 실시함으로써, 잔류 변형이 어느 정도 제거된 금속판(64)을 얻을 수 있다. 도 39에 있어서는, 어닐 공정 시에 금속판(64)을 수평 방향으로 반송하는 예를 나타내고 있지만, 이것에 한정되는 일은 없고, 어닐 공정 시에 금속판(64)을 수직 방향 등의 그 밖의 방향으로 반송해도 된다.
그 후, 금속판(64)의 폭이 소정의 범위 내가 되도록, 압연 공정에 의해 얻어진 금속판(64)의 폭 방향에 있어서의 양단을 각각 소정의 범위에 걸쳐 잘라 떨어뜨리는 슬릿 공정을 실시해도 된다. 이 슬릿 공정은, 압연에 기인하여 금속판(64)의 양단에 발생할 수 있는 크랙을 제거하기 위해 실시된다. 이러한 슬릿 공정을 실시함으로써, 금속판(64)이 파단되어 버리는 현상, 소위 널조각이, 크랙을 기점으로 하여 발생해 버리는 것을 방지할 수 있다.
슬릿 공정에 있어서 잘라 떨어뜨려지는 부분의 폭은, 슬릿 공정 후의 금속판(64)의 형상이, 폭 방향에 있어서 좌우 대칭이 되도록 조정되어도 된다. 슬릿 공정을, 상술한 어닐 공정 전에 실시해도 된다.
상술한 압연 공정, 어닐 공정 및 슬릿 공정 중 적어도 2개의 공정을 복수 회 반복함으로써, 소정의 두께의 긴 형상의 금속판(64)을 제작해도 된다.
압연 공정, 어닐 공정 또는 슬릿 공정 후에, 금속판(64)에 포함되는 입자(64d)의 밀도 및 치수를 검사하는 검사 공정을 실시해도 된다. 검사 공정에 있어서는, 상술한 관찰 공정 및 분석 공정을 실시함으로써, 샘플(81)의 체적 1㎣당에 포함되는, 1㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 입자(64d)의 개수 Z2, 원 상당 직경, 성분 등의 정보를 얻는다.
계속해서, 샘플(81)이 취출된 금속판(64)이 양품인지 여부를 판정하는 판정 공정을 실시해도 된다. 예를 들어, 상술한 조건 (1), (2)가 충족되어 있는 경우에, 샘플(81)이 취출된 금속판(64)을 양품이라고 판정한다.
판정 공정에 있어서는, 상술한 조건 (1), (2)에 더해서, 상술한 조건 (3), (4) 등을 더 충족하는 금속판(64)을 양품이라고 판정해도 된다. 판정 공정에 있어서, 상술한 조건 (1) 내지 (4)는 임의로 조합되어도 된다. 예를 들어, 판정 조건 (1) 내지 (4)를 모두 충족하는 금속판(64)을 양품이라고 판정해도 되고, 판정 조건 (1) 내지 (4)의 일부만을 충족하는 금속판(64)을 양품이라고 판정해도 된다. 조합의 예를 이하에 나타낸다.
예 1: 조건 (1)을 충족하는 금속판(64)을 양품이라고 판정한다.
예 2: 조건 (2)를 충족하는 금속판(64)을 양품이라고 판정한다.
예 3: 조건 (1), (3)을 충족하는 금속판(64)을 양품이라고 판정한다.
예 4: 조건 (2), (4)를 충족하는 금속판(64)을 양품이라고 판정한다.
예 5: 조건 (1), (2)를 충족하는 금속판(64)을 양품이라고 판정한다.
예 6: 조건 (1), (2), (3)을 충족하는 금속판(64)을 양품이라고 판정한다.
예 7: 조건 (1), (2), (4)를 충족하는 금속판(64)을 양품이라고 판정한다.
예 8: 조건 (1), (2), (3), (4)를 충족하는 금속판(64)을 양품이라고 판정한다.
판정 공정에 있어서는, 상술한 예 1 내지 예 8에 나타내는 조건에 더해서, 상술한 조건 (5), (6), (7) 등을 더 충족하는 금속판(64)을 양품이라고 판정해도 된다. 예를 들어, 상술한 예 1 내지 예 8에 나타내는 조건에 더해서, 상술한 조건 (5)를 더 충족하는 금속판(64)을 양품이라고 판정해도 된다. 예를 들어, 상술한 예 1 내지 예 8에 나타내는 조건에 더해서, 상술한 조건 (6)을 더 충족하는 금속판(64)을 양품이라고 판정해도 된다. 예를 들어, 상술한 예 1 내지 예 8에 나타내는 조건에 더해서, 상술한 조건 (5), (7)을 더 충족하는 금속판(64)을 양품이라고 판정해도 된다. 예를 들어, 상술한 예 1 내지 예 8에 나타내는 조건에 더해서, 상술한 조건 (6), (7)을 더 충족하는 금속판(64)을 양품이라고 판정해도 된다. 하기의 예 1A 내지 예 1D는, 상술한 예 1에 나타내는 조건에 더해서, 상술한 조건 (5), (6), (7) 중 1개 또는 2개를 더 충족하는 금속판(64)을 양품이라고 판정하는 예이다.
예 1A: 조건 (1), (5)를 충족하는 금속판(64)을 양품이라고 판정한다.
예 1B: 조건 (1), (6)을 충족하는 금속판(64)을 양품이라고 판정한다.
예 1C: 조건 (1), (5), (7)을 충족하는 금속판(64)을 양품이라고 판정한다.
예 1D: 조건 (1), (6), (7)을 충족하는 금속판(64)을 양품이라고 판정한다.
상술한 설명에 있어서는, 입자(64d)의 개수, 치수, 성분 등에 기초하여 금속판(64)을 검사하는 검사 공정을, 금속판(64)의 양부를 판정하기 위해, 즉 금속판(64)의 선별을 위해 실시하는 예를 나타냈다. 즉, 검사 공정이, 금속판(64)의 제조 방법에 있어서 금속판(64)을 선별하는 선별 공정으로서 기능하는 예를 나타냈다. 그러나 검사 공정은, 금속판(64)의 제조 방법에 있어서의 금속판(64)의 선별 이외의 목적으로 사용되어도 된다.
검사 공정을 금속판(64)의 제조 방법에 있어서의 금속판(64)의 선별 이외의 목적으로 사용하는 예에 대해 설명한다. 예를 들어, 입자(64d)의 개수, 치수, 성분 등에 기초하는 금속판(64)의 검사는, 원재료를 용해로에서 용해하는 용해 공정이나 표면 처리 공정 등의 모재를 제작하는 공정의 조건, 혹은 압연 공정, 금속판 표면 처리 공정, 어닐 공정 등의 금속판(64)을 제조하는 공정의 조건을 최적화하기 위해 이용되어도 된다.
예를 들어, 먼저, 다양한 조건에서 금속판(64)을 제조하고, 금속판(64)으로부터 취출된 샘플(81)에 포함되는 입자(64d)의 개수 및 치수를 산출한다. 또한, 금속판(64)의 제조 조건과, 얻어진 금속판(64)으로부터 취출된 샘플(81)에 포함되는 입자(64d)의 개수 및 치수를 대조한다. 이에 의해, 상술한 판정 조건을 충족하는 금속판(64)을 높은 확률로 제조하기 위한 조건을 찾아낼 수 있다. 이와 같이, 입자(64d)의 개수 및 치수에 기초하는 금속판(64)의 검사는, 적절한 제조 조건을 찾아내기 위해 이용되어도 된다. 이 경우, 실제의 제조 공정에 있어서 얻어진 금속판(64) 전부에 대해 입자(64d)의 개수 및 치수를 산출하는 검사 공정을 실시할 필요는 없다. 예를 들어, 일부의 금속판(64)에 대해서만 검사 공정을 실시해도 된다. 혹은, 제조 조건이 일단 설정된 후에는, 입자(64d)의 개수 및 치수를 산출하는 검사 공정이 전혀 실시되지 않아도 된다.
(외관 검사 공정)
압연 공정 후, 혹은 어닐 공정 후, 금속판(64)의 외관을 검사하는 외관 검사 공정을 실시해도 된다. 외관 검사 공정은, 자동 검사기를 사용하여 금속판(64)의 외관을 검사하는 공정을 포함하고 있어도 된다. 외관 검사 공정은, 눈으로 보아 금속판(64)의 외관을 검사하는 공정을 포함하고 있어도 된다.
(형상 검사 공정)
압연 공정 후, 혹은 어닐 공정 후, 금속판(64)의 형상을 검사하는 형상 검사 공정을 실시해도 된다. 예를 들어, 3차원 측정기를 사용하여, 두께 방향에 있어서의 금속판(64)의 표면의 위치를 금속판(64)의 소정의 영역 내에서 측정해도 된다.
다음으로, 상술한 판정 조건을 충족하는 금속판(64)을 사용하여 증착 마스크(20)를 제조하는 방법에 대해서, 주로 도 40 내지 도 43을 참조하여 설명한다. 도 40은, 금속판(64)을 사용하여 증착 마스크(20)를 제조하는 제조 장치(70)를 나타내는 도면이다. 먼저, 길이 방향(D1)으로 연장되는 금속판(64)을 준비한다. 금속판(64)은, 예를 들어 금속판(64)을 상술한 코어(61)에 권취한 권취체(62)의 상태로 준비된다. 계속해서, 금속판(64)을 도 40에 나타내는 레지스트막 형성 장치(71), 노광·현상 장치(72), 에칭 장치(73) 및 분리 장치(74)로 순차 반송한다. 도 40에 있어서는, 금속판(64)이 그 길이 방향(D1)으로 반송됨으로써 장치의 사이를 이동하는 예가 나타나 있지만, 이것에 한정되는 일은 없다. 소정의 장치에 있어서 금속판(64)을 권취한 후, 권취체의 상태의 금속판(64)을 하류측의 장치에 공급해도 된다.
레지스트막 형성 장치(71)는, 금속판(64)의 표면에 레지스트막을 마련한다. 노광·현상 장치(72)는, 레지스트막에 노광 처리 및 현상 처리를 실시함으로써, 레지스트막을 패터닝하여 레지스트 패턴을 형성한다.
에칭 장치(73)는, 레지스트 패턴을 마스크로 하여 금속판(64)을 에칭함으로써 금속판(64)에 관통 구멍(25)을 형성한다. 본 실시 형태에 있어서는, 복수 매의 증착 마스크(20)에 대응하는 다수의 관통 구멍(25)을 금속판(64)에 형성한다. 바꾸어 말하면, 금속판(64)에 복수 매의 증착 마스크(20)를 할당한다. 예를 들어, 금속판(64)의 폭 방향(D2)으로 복수의 유효 영역(22)이 나열되고, 또한 금속판(64)의 길이 방향(D1)으로 복수의 증착 마스크(20)용의 유효 영역(22)이 나열되도록 금속판(64)에 다수의 관통 구멍(25)을 형성한다.
분리 장치(74)는, 금속판(64) 중 1매분의 증착 마스크(20)에 대응하는 복수의 관통 구멍(25)이 형성된 부분을 금속판(64)으로부터 분리하는 분리 공정을 실시한다. 이와 같이 하여, 매엽상의 증착 마스크(20)를 얻을 수 있다.
증착 마스크(20)의 제조 공정에 있어서는, 먼저, 레지스트막 형성 장치(71)를 사용하여 금속판(64)의 표면에 레지스트막을 마련한다. 계속해서, 노광·현상 장치(72)를 사용하여, 레지스트막(65a, 65b)을 노광 및 현상한다. 이에 의해, 도 41에 나타내는 바와 같이, 금속판(64)의 제1 면(64a) 상에 제1 레지스트 패턴(65c)을 형성하고, 금속판(64)의 제2 면(64b) 상에 제2 레지스트 패턴(65d)을 형성할 수 있다.
계속해서, 에칭 장치(73)를 사용하여, 레지스트 패턴(65c, 65d)을 마스크로 하여 금속판(64)을 에칭한다. 먼저, 도 42에 나타내는 바와 같이, 금속판(64)의 제1 면(64a) 중 제1 레지스트 패턴(65c)에 의해 덮여 있지 않은 영역을, 제1 에칭액을 사용하여 에칭함으로써 제1 오목부(30)를 형성한다. 다음으로, 제1 오목부(30)를 수지(69)로 덮는다. 그 후, 도 43에 나타내는 바와 같이, 금속판(64)의 제2 면(64b) 중 제2 레지스트 패턴(65d)에 의해 덮여 있지 않은 영역을 에칭함으로써 제2 면(64b)에 제2 오목부(35)를 형성한다. 그 후, 금속판(64)으로부터 수지(69) 및 레지스트 패턴(65c, 65d)을 제거한다.
그 후, 금속판(64)에 할당된 복수의 증착 마스크(20)를 하나하나 취출한다. 예를 들어, 금속판(64) 중 1매분의 증착 마스크(20)에 대응하는 복수의 관통 구멍(25)이 형성된 부분을 금속판(64)의 그 밖의 부분으로부터 분리한다. 이에 의해, 증착 마스크(20)를 얻을 수 있다.
계속해서, 금속판(64)에 형성된 관통 구멍(25)의 면적의 기준값으로부터의 어긋남이 소정의 허용값 이하인지 여부를 검사하는 검사 공정을 실시한다. 기준값 및 허용값은, 증착 마스크(20)를 사용하여 제조하는 표시 장치의 화소 밀도나, 관통 구멍(25)의 치수의 평균값 등에 따라서 설정된다. 예를 들어, WQHD(와이드 쿼드 하이데피니션)의 표시 장치를 제조하기 위해 사용되는 증착 마스크(20)의 경우, 허용값은, 5㎛2 이상 또한 400㎛2 이하의 범위 내의 소정값이다. 관통 구멍(25)의 원 상당 직경의 평균값이 30㎛±3㎛인 증착 마스크(20)의 경우, 허용값은, 5㎛2 이상 또한 150㎛2 이하의 범위 내의 소정값이다. 관통 구멍의 검사 공정에 있어서는, 면적의 기준값으로부터의 어긋남이 허용값을 초과하는 관통 구멍(25)이 하나라도 증착 마스크(20)에 포함되는 경우, 당해 증착 마스크(20)를 불량품으로서 배제한다.
관통 구멍(25)의 면적을 측정하는 방법으로서는, 관통 구멍(25)을 투과한 광을 사용한다는 방법을 채용할 수 있다. 구체적으로는, 금속판(64)의 법선 방향을 따라 평행광을 증착 마스크(20)의 제1 면(20a) 또는 제2 면(20b) 중 한쪽에 입사시키고, 관통 구멍(25)을 투과시켜 제1 면(20a) 또는 제2 면(20b) 중 다른 쪽으로부터 출사시킨다. 그리고 출사한 광이 금속판(64)의 면 방향에 있어서 차지하는 영역의 면적을, 관통 구멍(25)의 면적으로서 측정한다. 이 경우, 관통 구멍(25)의 개구 면적이 최소가 되는 관통부(42)의, 평면으로 볼 때의 윤곽이, 증착 마스크(20)로부터 출사한 광이 금속판(64)의 면 방향에 있어서 차지하는 영역의 면적을 결정한다.
관통 구멍(25)을 형성하기 위해 금속판(64)을 에칭하는 에칭 공정의 사이에, 금속판(64) 중의 입자(64d, 64e)의 탈락이 발생하면, 상술한 도 25에 나타내는 바와 같이, 표준 관통 구멍(25A)보다 작은 축소 관통 구멍(25B, 25C)이나, 표준 관통 구멍(25A)보다 큰 확대 관통 구멍(25D, 25E)이 형성될 수도 있다. 이 결과, 관통부(42)의 치수가 부분적으로, 표준 관통 구멍(25A)의 치수 SA보다 작은 치수 SB, SC나, 치수 SA보다 큰 SD, SE가 될 수도 있다. 이러한 치수의 어긋남이, 관통 구멍(25)의 면적의 기준값으로부터의 어긋남을 발생시킨다.
여기서 본 실시 형태에 있어서는, 상술한 조건 (1), (2)를 충족하는 금속판(64)을 사용함으로써, 입자(64d, 64e)의 탈락에 기인하여 축소 관통 구멍(25B, 25C)이나 확대 관통 구멍(25D, 25E)이 형성되는 것을 억제할 수 있다. 이에 의해, 관통 구멍(25)의 면적이 기준값으로부터 어긋나 버리는 것을 억제할 수 있다.
관통 구멍의 검사 공정에 있어서는, 상술한 바와 같은, 관통 구멍(25)의 면적의 절댓값의 평가에 추가해서, 혹은 관통 구멍(25)의 면적의 절댓값의 평가 대신에, 관통 구멍(25)의 면적의 상대값의 평가를 실시해도 된다. 예를 들어, 어느 하나의 관통 구멍(25)의 면적을 S1로 하고, 그 관통 구멍(25)을 둘러싸는 복수의 관통 구멍(25)의 면적의 평균값을 S2로 하는 경우에, (S1-S2)/S2의 절댓값이 소정의 역치 이하인지 여부를 평가해도 된다. 이 경우의 역치도, 증착 마스크(20)를 사용하여 제조하는 표시 장치의 화소 밀도나, 관통 구멍(25)의 치수의 평균값 등에 따라서 적절하게 설정된다.
본 실시 형태에 있어서는, 상술한 조건 (1), (2)를 충족하는 금속판(64)을 사용함으로써, (S1-S2)/S2의 절댓값이 소정의 역치를 초과해 버리는 것을 억제할 수 있다.
상술한 조건 (1), (2)를 충족하는 금속판(64)을 사용하여 증착 마스크(20)를 제조한 경우, 증착 마스크(20)에 있어서도, 상술한 조건 (1), (2)가 충족되어 있어도 된다. 예를 들어, 증착 마스크(20)의 단부(17a, 17b)나 중간부(18)의 주위 영역(23) 등, 관통 구멍(25)이 형성되지 않고, 이 때문에 증착 마스크(20)의 제조 공정에 있어서 레지스트 패턴에 의해 덮여 있는 부분은, 제조 공정에 있어서 에칭액에 접촉하지 않는다. 이 때문에, 단부(17a, 17b)나 주위 영역(23)에 있어서는, 관통 구멍(25)이 형성되기 전의 금속판(64)에 있어서의, 입자(64d)의 분포의 상태가 유지될 수 있다. 바꾸어 말하면, 증착 마스크(20) 중 에칭액에 접촉하지 않는 부분에 있어서는, 금속판(64) 중의 입자(64d)가 탈락하는 일 없이 남아 있다. 따라서, 증착 마스크(20)의 단부(17a, 17b)나 주위 영역(23)으로부터 취출한 샘플(81)을 용해시켜 입자(64d)를 분석한 경우, 관통 구멍(25)이 형성되기 전의 금속판(64)의 경우와 마찬가지의 분석 결과가 취득될 수 있다. 이 때문에, 증착 마스크(20)의 단부(17a, 17b)나 주위 영역(23)으로부터 샘플(81)을 취출하여 분석함으로써, 증착 마스크(20)를 제조하기 위해 사용한 금속판(64)에 있어서의, 입자(64d)의 분포의 상태에 관한 정보를 얻을 수 있다.
본 실시 형태에 있어서는, 상술한 조건 (1)과 같이, 금속판(64)으로부터 취출한 샘플(81)의 체적 1㎣당에 포함되는, 1㎛ 이상 또한 3㎛ 미만의 원 상당 직경을 갖는 입자의 수가, 50개 이상이다. 금속판(64)의 표면에 입자(64d)가 노출되어 있는 경우, 입자(64d)는, 레지스트막(65a, 65b)과 금속판(64) 사이의 밀착력의 향상에 기여할 수 있다. 또한, 레지스트막(65a, 65b)에 대한 입자(64d)의 앵커 효과도, 레지스트막(65a, 65b)과 금속판(64) 사이의 밀착력의 향상에 기여할 수 있다. 이 때문에, 에칭 공정 등의 증착 마스크(20)의 제조 공정의 사이에 레지스트 패턴(65c, 65d)의 레지스트막(65a, 65b)이 금속판(64)으로부터 박리되어 버리는 것을 억제할 수 있다. 이에 의해, 치수가 작은 레지스트막(65a, 65b)을 채용하기 쉬워진다. 이 때문에, 증착 마스크(20)의 관통 구멍(25)의 배열 주기를 짧게 하기 쉬워져, 높은 화소 밀도를 갖는 표시 장치를 제작할 수 있다.
상술한 모재 표면 처리 공정 또는 금속층 표면 처리 공정을 실시함으로써, 금속판(64)에 포함되는 입자(64d)의 개수 및 밀도를 저감할 수 있다. 이 때문에, 조건 (1)을 충족하는 금속판(64)이 제조될 확률을 높일 수 있다. 모재 표면 처리 공정 또는 금속층 표면 처리 공정에 의해 제거되는 표면 부분의 두께를 조정함으로써, 조건 (1)을 충족하는 금속판(64)이 제조될 확률을 조정할 수 있다. 마찬가지로, 모재 표면 처리 공정 또는 금속층 표면 처리 공정에 의해 제거되는 표면 부분의 두께를 조정함으로써, 그 밖의 조건 (2) 내지 (7) 등을 충족하는 금속판(64)이 제조될 확률을 조정할 수 있다. 마찬가지로, 모재 표면 처리 공정 또는 금속층 표면 처리 공정에 의해 제거되는 표면 부분의 두께를 조정함으로써, 금속판(64)의 제1 비율, 제2 비율 및 제3 비율을 조정할 수 있다. 모재 표면 처리 공정 및 금속층 표면 처리 공정 중 어느 한쪽만이 실시되어도 되고, 양쪽이 실시되어도 된다.
다음으로, 상술한 바와 같이 하여 얻어진 증착 마스크(20)를 프레임(15)에 고정하는 고정 공정을 실시한다. 이에 의해, 증착 마스크(20) 및 프레임(15)을 구비하는 증착 마스크 장치(10)를 얻을 수 있다.
고정 공정에 있어서는, 먼저, 증착 마스크(20)에 장력을 가한 상태에서 프레임(15)에 대한 증착 마스크(20)의 위치를 조정하는 가설 신장 공정을 실시한다. 가설 신장 공정에 있어서는, 예를 들어 증착 마스크(20)의 단부(17a, 17b)를, 도시하지 않은 클램프부에 의해 사이에 끼워 파지한다. 계속해서, 증착 마스크(20)에 장력을 가하면서, 증착 마스크(20)의 관통 구멍(25)의 위치와 유기 EL 기판(92)(혹은 유기 EL 기판(92)을 모의한 기판) 상의 전극의 위치의 차가 소정의 기준값 이하로 되도록, 증착 마스크(20)의 위치나 장력을 조정한다. 기준값은, 예를 들어 3㎛이다. 계속해서, 증착 마스크(20)의 단부(17)와 프레임(15)이 접촉한 상태에서 단부(17)를 가열하여, 단부(17)를 프레임(15)에 용접하는 용접 공정을 실시한다. 예를 들어, 펄스상의 레이저광을 단부(17)에 조사하여, 단부(17)의 복수의 개소를 프레임(15)에 용착시킨다. 이와 같이 하여, 증착 마스크(20)를 프레임(15)에 고정할 수 있다.
다음으로, 본 실시 형태에 관한 증착 마스크(20)를 사용하여 유기 EL 기판(92) 등의 기판 상에 증착 재료(98)를 증착시키는 증착 방법에 대해 설명한다. 먼저, 증착 마스크(20)가 유기 EL 기판(92)에 대향하도록 증착 마스크 장치(10)를 배치한다. 또한, 자석(93)을 사용하여 증착 마스크(20)를 유기 EL 기판(92)에 밀착시킨다. 이 상태에서, 증착 재료(98)를 증발시켜 증착 마스크(20)를 통해 유기 EL 기판(92)으로 비래시킴으로써, 증착 마스크(20)의 관통 구멍(25)에 대응한 패턴으로 증착 재료(98)를 유기 EL 기판(92)에 부착시킬 수 있다. 여기서 본 실시 형태에 관한 증착 마스크(20)에 있어서는, 상술한 바와 같이, 관통 구멍(25)의 형상의 정밀도가 입자에 기인하여 저하되어 버리는 것이 억제되어 있다. 이 때문에, 유기 EL 기판(92)에 부착되는 증착 재료(98)의 면적, 형상이나 두께 등의 정밀도를 높일 수 있다.
상술한 실시 형태에 대해 다양한 변경을 추가하는 것이 가능하다. 이하, 필요에 따라서 도면을 참조하면서, 변형예에 대해 설명한다. 이하의 설명 및 이하의 설명에서 사용하는 도면에서는, 상술한 실시 형태와 마찬가지로 구성되는 부분에 대해서, 상술한 실시 형태에 있어서의 대응하는 부분에 대해 사용한 부호와 동일한 부호를 사용하기로 하고, 중복되는 설명을 생략한다. 상술한 실시 형태에 있어서 얻어지는 작용 효과가 변형예에 있어서도 얻어질 것이 명확한 경우, 그 설명을 생략하는 경우도 있다.
먼저, 금속판(64)의 제조 방법의 변형예에 대해 설명한다. 도 44는, 증착 마스크(20)의 제조 방법의 일 변형예를 전체적으로 설명하기 위한 모식도이다. 도 44에 나타내는 제조 장치(70)는, 레지스트막 형성 장치(71)보다 상류측에 위치하는 박화 장치(75)를 구비하는 점이 다를 뿐이며, 그 밖의 구성은 도 40에 나타내는 상술한 제조 장치(70)와 동일하다.
박화 장치(75)는, 권취체로부터 권출된 금속판(64)의 두께를 저감시키는 장치이다. 박화 장치(75)는, 예를 들어 금속판(64) 중 적어도 유효 영역(22)에 대응하는 부분을 전역에 걸쳐 에칭함으로써, 금속판(64)의 두께를 저감시킨다. 금속판(64)의 박화를 실시함으로써, 압연 공정에 있어서의 압하율을 높이는 것이 곤란한 경우라도, 작은 두께를 갖는 금속판(64)을 얻을 수 있다.
다음으로, 금속판(64)의 제조 방법에 있어서의, 금속판(64)에 관통 구멍(25)을 형성하는 공정의 변형예에 대해 설명한다. 상술한 실시 형태에 있어서는, 금속판(64)에 관통 구멍(25)을 형성하는 공정이, 제1 면(64a)측으로부터 금속판(64)을 에칭하는 제1 면 에칭 공정과, 제2 면(64b)측으로부터 금속판(64)을 에칭하는 제2 면 에칭 공정을 갖는 예를 나타냈다. 그러나 이것에 한정되는 일은 없고, 금속판(64)에 관통 구멍(25)을 형성하는 공정은, 금속판(64)에 레이저를 조사하여 관통 구멍(25)을 가공하는 레이저 가공을 포함하고 있어도 된다. 이 경우, 레이저 가공은, 이하에 설명하는 바와 같이, 제1 면 에칭 공정 대신에 실시되어도 된다.
먼저, 도 45에 나타내는 바와 같이, 금속판(64)의 제2 면(64b) 상에 제2 레지스트 패턴(65d)을 형성한다. 계속해서, 도 46에 나타내는 바와 같이, 금속판(64)의 제2 면(64b) 중 제2 레지스트막(65b)에 의해 덮여 있지 않은 영역을 에칭함으로써 제2 면(64b)에 제2 오목부(35)를 형성하는 제2 면 에칭 공정을 실시한다. 그 후, 도 47에 나타내는 바와 같이, 금속판(64) 중 제2 오목부(35)가 형성되어 있는 부분의 일부에 레이저 L을 조사하여, 제2 오목부(35)의 벽면으로부터 제1 면(64a)에 관통하는 제1 오목부(30)를 형성하는 레이저 가공 공정을 실시한다. 도 47에 나타내는 바와 같이, 레이저 L1은, 금속판(64)의 제2 면(64b)측으로부터 조사되어도 된다.
도 45 내지 도 47에 나타내는 예에 있어서도, 제2 면 에칭 공정에 있어서 금속판(64) 중의 입자(64d)의 탈락이 발생하면, 관통 구멍(25)의 치수의 설계값으로부터의 어긋남이나, 치수의 변동이 발생할 수도 있다. 이 때문에, 도 45 내지 도 47에 나타내는 예에 있어서도, 상술한 조건 (1), (2) 등을 충족하는 금속판(64)을 사용하는 것은 유용하다.
도 47에 나타내는 바와 같이, 레이저 가공에 의해 형성되는 제1 오목부(30)의 벽면(31)은, 제2 면(64b)측으로부터 제1 면(64a)측을 향함에 따라서 평면으로 볼 때의 관통 구멍(25)의 중심측으로 변위하도록 경사져 있어도 된다. 이 경우, 제1 면(64a) 상에 있어서의 제1 오목부(30)의 단이, 평면으로 보아 관통 구멍(25)의 개구 면적이 최소가 되는 관통부(42)를 구획 형성한다.
다음으로, 검사 공정의 변형예에 대해 설명한다. 상술한 본 실시 형태에 있어서는, 금속판(64)에 포함되는 입자(64d)의 밀도 및 치수를 검사하는 검사 공정을, 관통 구멍(25)이 형성되기 전의 금속판(64)에 대해 실시하는 예를 나타냈다. 그러나 이것에 한정되는 일은 없고, 금속판(64)에 포함되는 입자(64d)를 검사하는 검사 공정을, 관통 구멍(25)이 형성된 후의 금속판(64)에 대해, 즉 증착 마스크(20)에 대해 실시해도 된다. 이 경우, 증착 마스크(20)의 단부(17a, 17b)나 주위 영역(23) 등, 금속판(64) 중 관통 구멍(25)이 형성되지 않는 부분으로부터 샘플(81)을 취출하여 입자(64d)를 검사해도 된다. 금속판(64) 중 관통 구멍(25)이 형성되지 않는 부분으로부터 샘플(81)을 취출하는 경우, 증착 마스크(20)를 구성하는 금속판(64)의 두께, 샘플(81)로부터 취출하는 샘플편(81a)의 면적 및 매수에 기초하여, 샘플(81)의 용해 체적을 산출할 수 있다. 금속판(64) 중 관통 구멍(25)이 형성되어 있는 부분으로부터 샘플(81)을 취출하여 입자(64d)를 검사해도 된다. 이 경우, 샘플(81)의 중량의 측정값 및 샘플(81)을 구성하는 재료의 밀도의 데이터에 기초하여, 샘플(81)의 용해 체적을 산출해도 된다.
[실시예]
다음으로, 본 개시의 실시 형태를 실시예에 의해 더욱 구체적으로 설명하는데, 본 개시의 실시 형태는 그 요지를 벗어나지 않는 한, 이하의 실시예의 기재에 한정되는 것은 아니다.
예 1
먼저, 원재료 전체에 대한 철의 비율 및 니켈의 비율이 각각 약 64중량％ 및 약 36중량％가 되도록, 철 및 니켈 그리고 그 밖의 원재료를 준비하였다. 계속해서, 각 원재료를 필요에 따라서 분쇄한 후, 각 원재료를 용해로에서 용해하는 제1 용해 공정을 실시하였다. 제1 용해 공정에 있어서는, 탈산, 탈수, 탈질소 등을 위해 알루미늄, 망간, 실리콘을 용해로에 투입하였다. 제1 용해 공정은, 대기압보다 낮은 저압 상태에서, 불활성 가스의 분위기하에서 실시하였다. 계속해서, 제1 용해 공정에 의해 얻어진 제1 잉곳의 표면 부분을 제거하는 제1 표면 처리 공정을 실시하였다. 제거된 표면 부분의 두께는 10㎜ 이상이었다.
계속해서, 제1 표면 처리 공정에 있어서 표면 부분이 제거된 제1 잉곳을 용해로에서 용해하여 제2 잉곳을 얻는 제2 용해 공정과, 제2 잉곳의 표면 부분을 제거하는 제2 표면 처리 공정을 또한 실시하였다. 제거된 표면 부분의 두께는 10㎜ 이상이었다. 이와 같이 하여, 니켈과, 잔부의 철 및 불가피 불순물을 포함하는 철합금으로 구성된 모재를 준비하였다.
다음으로, 모재에 대해 상술한 압연 공정, 어닐 공정 및 슬릿 공정을 실시함으로써, 20㎛의 두께를 갖는 금속판이 권취된 권취체(제1 권취체)를 제조하였다. 계속해서, 제1 권취체의 금속판(64)을 사용하여, 상술한 도 6 내지 도 11에 나타내는 제조 방법에 의해 증착 마스크(20)를 제조하였다. 제1 권취체의 금속판(64)으로 제조된 증착 마스크(20)를 제1 마스크라고도 칭한다. 계속해서, 제1 마스크의 제1 단부(17a)로부터, 한 변의 길이 K1이 60㎜인 정사각 형상의 샘플(81)을 잘라냈다. 샘플(81)은, 제1 마스크의 제1 단부(17a)를 구성하는 금속판(64)의 제1 면(64a) 및 제2 면(64b)을 포함한다. 또한, 샘플(81)로부터, 직경 K2가 20㎜인 원 형상의 3매의 샘플편(81a)을 펀칭하였다. 계속해서, 샘플편(81a)을 순수로 초음파 세정하여, 샘플편(81a)에 부착되어 있는 이물을 제거하였다. 초음파의 주파수는 28㎑로 하고, 초음파 세정의 시간은 10초로 하였다.
계속해서, 샘플편(81a)을 수용액(83)에 용해시키는 샘플 용해 공정을 실시하였다. 구체적으로는, 먼저, 500ml의 용적을 갖는 비커를 용기(82)로서 준비하고, 3매의 샘플편(81a)을 비커 내에 적재하였다. 계속해서, 50℃의 수용액(83)을 비커에 100ml 주입하고, 샘플편(81a)을 용해시켰다. 이때, 최초 15분간은 비커를 요동시킨 상태에서, 다음 15분간은 비커를 정지시킨 상태에서, 합계 30분간에 걸쳐, 샘플편(81a)을 비커 내의 수용액(83)에 용해시켰다. 수용액(83)으로서는, 질산을 포함하는 수용액을 사용하였다. 구체적으로는, 질산액 500ml와 순수 500ml를 혼합함으로써, 수용액(83)을 제작하였다. 질산액으로서는, 하야시 준야쿠 고교 가부시키가이샤 제조의 특급 질산(1.38)을 사용하였다. 특급 질산(1.38)은, 60중량％의 농도로 질산을 포함하는 수용액이다.
계속해서, 샘플편(81a)이 용해된 수용액(83)으로부터 흡인 여과 장치를 사용하여 입자를 취출하는 여과 공정을 실시하였다. 여과지로서는, MILLIPORE사 제조의 멤브레인 필터 JHWP02500을 사용하였다. JHWP02500의 세공의 직경, 즉 포어 사이즈는, 0.45㎛이다. 따라서, 적어도 1㎛ 이상의 치수를 갖는 입자는, JHWP02500 위에 남을 것이라고 생각된다. 여과지의 하류측의 공간을 감압하는 감압부로서는, MILLIPORE사 제조의 흡인 가압 양용 Chemical Duty 펌프 WP6110060을 사용하였다. 또한, 비커 내의 수용액을 여과지에 1회 여과한 후, 비커에 순수를 주입하고, 순수를 여과지에 여과하는 헹굼 공정을 3회 실시하였다.
계속해서, 상술한 입자 건조 공정을 실시하여, 여과지 및 여과지 상에 남은 입자를 건조시켰다.
계속해서, SEM을 사용하여 상술한 관찰 공정을 실시하여, 여과지 상의 입자를 검출하였다. SEM으로서는, 니혼덴시 제조의 극주사 전자 현미경 JSM7800FPRIME을 사용하였다. SEM의 설정이나, SEM의 콘트라스트 및/또는 휘도의 조정 방법은 상술한 바와 같다. 계속해서, 아메텍사 제조의 입자 자동 분석 소프트웨어 Particle Phaze Analysis 버전 6.53을 사용하여, 검출된 입자를 분석하였다. 또한, 아메텍사 제조 EDX 장치 Octane Elect를 사용하여 입자의 조성 분석을 실시하였다. 이에 의해, 철 및 니켈 이외의 원소 이외를 주성분으로서 포함하고, 1㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 입자를 추출하였다. 또한, 샘플(81)의 체적 1㎣당에 포함되는 입자의 개수 및 각 입자의 원 상당 직경을 산출하였다. 샘플(81)의 체적 1㎣당에 포함되는, 1㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 입자의 수(이하, 합계 수량이라고도 칭함)는 924개였다.
도 48에 나타내는 바와 같이, 샘플(81)의 체적 1㎣당에 포함되는 입자 중, 1㎛ 이상 3㎛ 미만의 원 상당 직경을 갖는 입자의 수량(이하, 제1 수량이라고도 칭함)은 912개이고, 3㎛ 이상 5㎛ 미만의 원 상당 직경을 갖는 입자의 수량(이하, 제2 수량이라고도 칭함)은 12개이고, 5㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 입자의 수량(이하, 제3 수량이라고도 칭함)은 0개였다. 3㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 입자의 수량은, 12개가 된다. 따라서, 제1 마스크의 금속판에 있어서는, 상술한 조건 (1), (2), (3), (4)가 충족되어 있다.
또한, 1㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 입자의 합계 수량에 대한, 제1 수량의 비율(이하, 제1 비율이라고도 칭함), 제2 수량의 비율(이하, 제2 비율이라고도 칭함), 및 제3 수량의 비율(이하, 제3 비율이라고도 칭함)을 각각 산출하였다. 도 48에 있어서, 제1 수량, 제2 수량 및 제3 수량의 아래의 괄호 안에 나타내는 바와 같이, 제1 비율은 98.7％이고, 제2 비율은 1.3％이고, 제3 비율은 0.0％였다.
또한, EDX 장치를 사용하여, 1㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 입자의 조성을 분석하였다. 도 49에 나타내는 바와 같이, 샘플(81)의 체적 1㎣당에 포함되는 입자 중, 마그네슘을 주성분으로 하는 입자(이하, Mg 수량이라고도 칭함)는 6개이고, 알루미늄을 주성분으로 하는 입자(이하, Al 수량이라고도 칭함)는 770개이고, 실리콘을 주성분으로 하는 입자(이하, Si 수량이라고도 칭함)는 80개이고, 인을 주성분으로 하는 입자(이하, P 수량이라고도 칭함)는 0개이고, 지르코늄을 주성분으로 하는 입자(이하, Zr 수량이라고도 칭함)는 37개이고, 황을 주성분으로 하는 입자(이하, S 수량이라고도 칭함)는 31개였다.
예 2 내지 4
예 1의 경우와 마찬가지로, 원재료 전체에 대한 철의 비율 및 니켈의 비율이 각각 약 64중량％ 및 약 36중량％가 되도록, 철 및 니켈 그리고 그 밖의 원재료를 준비하였다. 계속해서, 각 원재료를 필요에 따라서 분쇄한 후, 제1 용해 공정, 제1 표면 처리 공정, 제2 용해 공정 및 제2 표면 처리 공정을 실시하여, 모재를 제작하였다. 계속해서, 모재에 대해 압연 공정, 어닐 공정 및 슬릿 공정을 실시함으로써, 20㎛의 두께를 갖는 금속판(64)이 권취된 제2 권취체 내지 제4 권취체를 각각 제조하였다. 제2 권취체 내지 제4 권취체의 제조 조건은, 제1 권취체의 제조 조건과 개략은 동일하지만 상세는 다르다. 구체적으로는, 제2 권취체 내지 제4 권취체의 제조 조건은, 하기의 (A) 내지 (D) 중 적어도 하나에 관하여, 제1 권취체의 제조 조건과 다르다. 또한, 제2 권취체 내지 제4 권취체의 제조 조건은, 하기의 (A) 내지 (D) 중 적어도 하나에 관하여, 서로 다르다.
(A) 제1 용해 공정에 있어서의 첨가제의 양
(B) 제1 표면 처리 공정에 있어서 제거되는 표면 부분의 두께
(C) 용해 공정의 횟수
(D) 제1 용해 공정에 있어서의 분위기의 압력
상술한 예 1의 경우와 마찬가지로 하여, 제2 권취체 내지 제4 권취체의 금속판(64)을 사용하여, 상술한 도 6 내지 도 11에 나타내는 제조 방법에 의해 증착 마스크(20)를 제조하였다. 제2 권취체 내지 제4 권취체의 금속판(64)으로 제조된 증착 마스크(20)를 제2 마스크 내지 제4 마스크라고도 칭한다. 계속해서, 제2 마스크 내지 제4 마스크의 제1 단부(17a)로부터 취출한 각 샘플(81)에 포함되는 입자를, SEM을 사용하여 관찰하여, 샘플(81)의 체적 1㎣당에 포함되는 입자의 개수 및 각 입자의 원 상당 직경을 산출하였다. 결과를 도 48에 나타낸다. 또한, 상술한 예 1의 경우와 마찬가지로 하여, EDX 장치를 사용하여, 1㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 입자의 조성을 분석하였다. 결과를 도 49에 나타낸다.
예 5 내지 12
예 1의 경우와 마찬가지로, 원재료 전체에 대한 철의 비율 및 니켈의 비율이 각각 약 64중량％ 및 약 36중량％가 되도록, 철 및 니켈 그리고 그 밖의 원재료를 준비하였다. 계속해서, 각 원재료를 필요에 따라서 분쇄한 후, 제1 용해 공정, 제1 표면 처리 공정, 제2 용해 공정 및 제2 표면 처리 공정을 실시하여, 제2 잉곳을 제작하였다. 계속해서, 제2 표면 처리 공정에 있어서 표면 부분이 제거된 제2 잉곳을 용해로에서 용해하여 제3 잉곳을 얻는 제3 용해 공정과, 제3 잉곳의 표면 부분을 제거하는 제3 표면 처리 공정을 더 실시하였다. 제거된 표면 부분의 두께는 10㎜ 이상이었다. 이와 같이 하여, 니켈과, 잔부의 철 및 불가피 불순물을 포함하는 철 합금으로 구성된 모재를 준비하였다. 계속해서, 모재에 대해 압연 공정, 어닐 공정 및 슬릿 공정을 실시함으로써, 20㎛의 두께를 갖는 금속판(64)이 권취된 제5 권취체 내지 제12 권취체를 각각 제조하였다. 제5 권취체 내지 제12 권취체의 제조 조건은, 개략은 동일하지만 상세는 다르다. 구체적으로는, 제5 권취체 내지 제12 권취체의 제조 조건은, 하기의 (A) 내지 (D) 중 적어도 하나에 관하여, 서로 다르다.
(A) 제1 용해 공정에 있어서의 첨가제의 양
(B) 제1 표면 처리 공정에 있어서 제거되는 표면 부분의 두께
(C) 용해 공정의 횟수
(D) 제1 용해 공정에 있어서의 분위기의 압력
상술한 예 1의 경우와 마찬가지로 하여, 제5 권취체 내지 제12 권취체의 금속판(64)을 사용하여, 상술한 도 6 내지 도 11에 나타내는 제조 방법에 의해, 증착 마스크(20)를 제조하였다. 제5 권취체 내지 제12 권취체의 금속판(64)으로 제조된 증착 마스크(20)를 각각, 제5 마스크 내지 제12 마스크라고도 칭한다. 계속해서, 제5 마스크 내지 제12 마스크의 제1 단부(17a)로부터 취출한 각 샘플에 포함되는 입자를, SEM을 사용하여 관찰하여, 입자의 개수 및 각 입자의 원 상당 직경을 산출하였다. 결과를 도 48에 나타낸다.
또한, 상술한 예 1의 경우와 마찬가지로 하여, 1㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 입자의 조성을 분석하였다. 결과를 도 49에 나타낸다.
제7 권취체의 금속판(64)을 사용한 경우, 금속판(64)을 에칭함으로써 관통 구멍(25)을 형성하는 에칭 공정의 사이에 레지스트막이 금속판(64)으로부터 박리된다는 현상이 발생하였다. 이 때문에, 제7 권취체의 금속판(64)으로부터 증착 마스크(20)를 제조할 수 없었다. 도 48 내지 도 49에 있어서 「제7 마스크」의 행에 기재되어 있는 측정 결과는, 제7 권취체의 금속판(64)으로부터 취출한 샘플에 포함되는 입자를, SEM을 사용하여 관찰한 결과 및 입자의 조성을 분석한 결과이다.
예 13 내지 17
예 1의 경우와 마찬가지로, 원재료 전체에 대한 철의 비율 및 니켈의 비율이 각각 약 64중량％ 및 약 36중량％가 되도록, 철 및 니켈 그리고 그 밖의 원재료를 준비하였다. 계속해서, 각 원재료를 필요에 따라서 분쇄한 후, 제1 용해 공정 및 제1 표면 처리 공정을 실시하여, 모재를 제작하였다. 계속해서, 모재에 대해 압연 공정, 어닐 공정 및 슬릿 공정을 실시함으로써, 20㎛의 두께를 갖는 금속판(64)이 권취된 제13 권취체 내지 제17 권취체를 각각 제조하였다.
제13 권취체 내지 제17 권취체의 제조 조건은, 개략은 동일하지만 상세는 다르다. 구체적으로는, 제13 권취체 내지 제17 권취체의 제조 조건은, 하기의 (A) 내지 (D) 중 적어도 하나에 관하여, 서로 다르다.
(A) 제1 용해 공정에 있어서의 첨가제의 양
(B) 제1 표면 처리 공정에 있어서 제거되는 표면 부분의 두께
(C) 용해 공정의 횟수
(D) 제1 용해 공정에 있어서의 분위기의 압력
상술한 예 1의 경우와 마찬가지로 하여, 제13 권취체 내지 제17 권취체의 금속판(64)을 사용하여, 상술한 도 6 내지 도 11에 나타내는 제조 방법에 의해 증착 마스크(20)를 제조하였다. 제13 권취체 내지 제17 권취체의 금속판(64)으로 제조된 증착 마스크(20)를 각각, 제13 마스크 내지 제17 마스크라고도 칭한다. 계속해서, 제13 마스크 내지 제17 마스크의 제1 단부(17a)로부터 취출한 각 샘플(81)에 포함되는 입자를, SEM을 사용하여 관찰하여, 샘플(81)의 체적 1㎣당에 포함되는 입자의 개수 및 각 입자의 원 상당 직경을 산출하였다. 결과를 도 48에 나타낸다. 또한, 상술한 예 1의 경우와 마찬가지로 하여, EDX 장치를 사용하여, 1㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 입자의 조성을 분석하였다. 결과를 도 49에 나타낸다.
예 21 내지 22
예 1의 경우와 마찬가지로, 원재료 전체에 대한 철의 비율 및 니켈의 비율이 각각 약 64중량％ 및 약 36중량％가 되도록, 철 및 니켈 그리고 그 밖의 원재료를 준비하였다. 계속해서, 각 원재료를 필요에 따라서 분쇄한 후, 제1 용해 공정, 제1 표면 처리 공정, 제2 용해 공정 및 제2 표면 처리 공정을 실시하여 모재를 제작하였다. 계속해서, 모재에 대해 압연 공정, 어닐 공정 및 슬릿 공정을 실시함으로써, 금속판(64)이 권취된 제21 권취체 및 제22 권취체를 각각 제조하였다. 제21 권취체의 금속판(64)은 50㎛의 두께를 갖는다. 제22 권취체의 금속판(64)은 80㎛의 두께를 갖는다.
상술한 예 1의 경우와 마찬가지로 하여, 제21 권취체 및 제22 권취체의 금속판(64)을 사용하여, 상술한 도 6 내지 도 11에 나타내는 제조 방법에 의해 증착 마스크(20)를 제조했다. 제21 권취체 및 제22 권취체의 금속판(64)으로 제조된 증착 마스크(20)를, 제21 마스크 및 제22 마스크라고도 칭한다. 계속해서, 제21 마스크 및 제22 마스크의 제1 단부(17a)로부터 취출한 각 샘플(81)에 포함되는 입자를, SEM을 사용하여 관찰하고, 샘플(81)의 체적 1㎣당에 포함되는 입자의 개수 및 각 입자의 원 상당 직경을 산출했다. 결과를 도 48에 나타낸다. 또한, 상술한 예 1의 경우와 마찬가지로 하여, EDX 장치를 사용하여, 1㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 입자의 조성을 분석했다. 결과를 도 49에 나타낸다.
예 23
예 1의 경우와 마찬가지로, 원재료 전체에 대한 철의 비율 및 니켈의 비율이 각각 약 64중량％ 및 약 36중량％로 되도록, 철 및 니켈, 그리고 기타의 원재료를 준비했다. 계속해서, 각 원재료를 필요에 따라 분쇄한 후, 제1 용해 공정 및 제1 표면 처리 공정을 실시하여, 모재를 제작했다. 계속해서, 모재에 대하여 압연 공정, 어닐 공정 및 슬릿 공정을 실시함으로써, 금속판(64)이 권취된 제23 권취체를 제조했다. 제23 권취체의 금속판(64)은 70㎛의 두께를 갖는다.
상술한 예 1의 경우와 마찬가지로 하여, 제23 권취체의 금속판(64)을 사용하여, 상술한 도 6 내지 도 11에 나타내는 제조 방법에 의해 증착 마스크(20)를 제조했다. 제23 권취체의 금속판(64)으로 제조된 증착 마스크(20)를, 제23 마스크라고도 칭한다. 계속해서, 제23 마스크의 제1 단부(17a)로부터 취출한 각 샘플(81)에 포함되는 입자를, SEM을 사용하여 관찰하여, 샘플(81)의 체적 1㎣당에 포함되는 입자의 개수 및 각 입자의 원 상당 직경을 산출했다. 결과를 도 48에 나타낸다. 또한, 상술한 예 1의 경우와 마찬가지로 하여, EDX 장치를 사용하여, 1㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 입자의 조성을 분석했다. 결과를 도 49에 나타낸다.
예 24 내지 25
예 1의 경우와 마찬가지로, 원재료 전체에 대한 철의 비율 및 니켈의 비율이 각각 약 64중량％ 및 약 36중량％로 되도록, 철 및 니켈, 그리고 기타의 원재료를 준비했다. 계속해서, 각 원재료를 필요에 따라 분쇄한 후, 제1 용해 공정, 제1 표면 처리 공정, 제2 용해 공정 및 제2 표면 처리 공정을 실시하여, 제2 잉곳을 제작했다. 계속해서, 제2 표면 처리 공정에 있어서 표면 부분이 제거된 제2 잉곳을 용해로에서 용해하여 제3 잉곳을 얻는 제3 용해 공정과, 제3 잉곳의 표면 부분을 제거하는 제3 표면 처리 공정을 다시 실시했다. 제거된 표면 부분의 두께는 10㎜ 이상이었다. 이와 같이 하여, 니켈과, 잔부의 철 및 불가피한 불순물을 포함하는 철합금으로 구성된 모재를 준비했다. 계속해서, 모재에 대하여 압연 공정, 어닐 공정 및 슬릿 공정을 실시함으로써, 금속판(64)이 권취된 제24 권취체 및 제25 권취체를 각각 제조했다. 제24 권취체의 금속판(64)은 60㎛의 두께를 갖는다. 제25 권취체의 금속판(64)은 16㎛의 두께를 갖는다.
상술한 예 1의 경우와 마찬가지로 하여, 제24 권취체 및 제25 권취체의 금속판(64)을 사용하여, 상술한 도 6 내지 도 11에 나타내는 제조 방법에 의해 증착 마스크(20)를 제조했다. 제24 권취체 및 제25 권취체의 금속판(64)으로 제조된 증착 마스크(20)를, 제24 마스크 및 제25 마스크라고도 칭한다. 계속해서, 제24 마스크 및 제25 마스크의 제1 단부(17a)로부터 취출한 각 샘플(81)에 포함되는 입자를, SEM을 사용하여 관찰하여, 샘플(81)의 체적 1㎣당에 포함되는 입자의 개수 및 각 입자의 원 상당 직경을 산출했다. 결과를 도 48에 나타낸다. 또한, 상술한 예 1의 경우와 마찬가지로 하여, EDX 장치를 사용하여, 1㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 입자의 조성을 분석했다. 결과를 도 49에 나타낸다.
계속해서, 제1 마스크 내지 제17 마스크 및 제21 마스크 내지 제25 마스크의 관통 구멍(25)의 면적의 정밀도에 관한 평가 A 및 평가 B를 행하였다.
(관통 구멍의 면적의 정밀도의 평가 A)
증착 마스크(20)의 관통 구멍(25)의 면적이 소정의 허용 범위 내인지 여부를 평가했다. 구체적으로는, 도 62에 나타낸 바와 같이, 어느 하나의 관통 구멍(25X)의 면적 S1과, 그 관통 구멍(25X)을 둘러싸는 복수의 관통 구멍(25Y)의 면적의 평균값 S2를 측정했다. 도 62에 나타내는 예에 있어서, 관통 구멍(25Y)의 개수는 4이다. 계속해서, (S1-S2)/S2의 절댓값이 제1 역치 이하인지 여부를 평가했다. 제1 역치는, 증착 마스크(20)를 사용하여 제조하는 표시 장치의 화소 밀도나, 관통 구멍(25)의 치수의 평균값 등에 따라 설정된다. 예를 들어, 관통 구멍(25)의 원 상당 직경의 평균값이 30㎛인 증착 마스크(20)의 경우, 제1 역치는 0.20이다.
관통 구멍(25)의 면적을 측정하는 방법으로서는, 관통 구멍(25)을 투과한 광을 사용한다는 방법을 채용했다. 구체적으로는, 금속판(64)의 법선 방향을 따라 평행광을 증착 마스크(20)의 제1 면(20a) 또는 제2 면(20b)의 한쪽에 입사시키고, 관통 구멍(25)을 투과시켜 제1 면(20a) 또는 제2 면(20b)의 다른 쪽으로부터 출사시킨다. 그리고, 출사한 광이 금속판(64)의 면 방향에 있어서 차지하는 영역을 카메라로 촬영함으로써, 영역의 면적을 측정했다. 이 측정 결과를, 각 관통 구멍(25)의 면적으로서 채용했다. 이 경우, 평면으로 보면 증착 마스크(20)의 관통부(42)의 윤곽이, 증착 마스크(20)로부터 출사한 광이 금속판(64)의 면 방향에 있어서 차지하는 영역의 면적을 결정한다.
평가의 결과를 도 48의 「평가 A-1」의 란 및 「평가 A-2」의 란에 나타낸다. 「평가 A-1」의 란에 있어서, 「OK」는, 증착 마스크(20)의 모든 관통 구멍(25)에 있어서, (S1-S2)/S2의 절댓값이 0.20 이하였던 것을 나타내고, 「NG」는, 적어도 일부의 관통 구멍(25)에 있어서, (S1-S2)/S2가 0.20을 초과하고 있던 것을 나타낸다. 「평가 A-2」의 란에 있어서, 「OK」는, 증착 마스크(20)의 모든 관통 구멍(25)에 있어서, (S1-S2)/S2의 절댓값이 0.20 이하였던 것을 나타내고, 「NG」는, 적어도 일부의 관통 구멍(25)에 있어서, (S1-S2)/S2가 －0.20 미만이었던 것을 나타낸다. 따라서, 상술한 확대 관통 구멍이 생기는 경우, 평가 A-1에 NG가 나타나기 쉽고, 상술한 축소 관통 구멍이 생기는 경우, 평가 A-2에 NG가 나타나기 쉽다. 평가 대상으로 한 관통 구멍(25)의 수는, 1매의 증착 마스크(20)에 대하여 2500만개 이상이었다.
(관통 구멍의 면적의 정밀도의 평가 B)
상술한 (S1-S2)/S2의 절댓값이, 제1 역치보다도 작은 제2 역치 이하인지 여부를 평가했다. 제2 역치는, 증착 마스크(20)를 사용하여 제조하는 표시 장치의 화소 밀도나, 관통 구멍(25)의 치수의 평균값 등에 따라 설정된다. 예를 들어, 관통 구멍(25)의 원 상당 직경의 평균값이 20㎛인 증착 마스크(20)의 경우, 제2 역치는 0.15이다.
평가의 결과를 도 48의 「평가 B-1」의 란 및 「평가 B-2」의 란에 나타낸다. 「평가 B-1」의 란에 있어서, 「OK」는, 증착 마스크(20)의 모든 관통 구멍(25)에 있어서, (S1-S2)/S2의 절댓값이 0.15 이하였던 것을 나타내고, 「NG」는, 적어도 일부의 관통 구멍(25)에 있어서, (S1-S2)/S2가 0.15를 초과하고 있던 것을 나타낸다. 「평가 B-2」의 란에 있어서, 「OK」는, 증착 마스크(20)의 모든 관통 구멍(25)에 있어서, (S1-S2)/S2의 절댓값이 0.15 이하였던 것을 나타내고, 「NG」는, 적어도 일부의 관통 구멍(25)에 있어서, (S1-S2)/S2가 －0.15 미만이었던 것을 나타낸다. 따라서, 상술한 확대 관통 구멍이 생기는 경우, 평가 B-1에 NG가 나타나기 쉽고, 상술한 축소 관통 구멍이 생기는 경우, 평가 B-2에 NG가 나타나기 쉽다. 평가 대상으로 한 관통 구멍(25)의 수는, 1매의 증착 마스크(20)에 대하여 2500만개 이상이었다.
관통 구멍(25)의 치수는, 표시 장치의 화소 밀도가 높아질수록 일반적으로 작아진다. 예를 들어, WQHD의 스마트폰용 표시 장치의 경우, 화소 밀도는 약 500ppi이고, 관통 구멍(25)의 직경은 약 30㎛이다. UHD의 스마트폰용 표시 장치의 경우, 화소 밀도는 약 800ppi이고, 관통 구멍(25)의 직경은 약 20㎛이다.
작은 치수를 갖는 관통 구멍(25)을 고정밀도로 금속판(64)에 형성하기 위해서는, 금속판(64)의 두께가 작은 것이 바람직하다. 예를 들어, 약 500ppi의 화소 밀도를 갖는 스마트폰용 표시 장치를 제작하기 위한 증착 마스크(20)의 금속판(64)의 두께는, 20㎛ 이하인 것이 바람직하다. 이에 비해, 약 800ppi의 화소 밀도를 갖는 스마트폰용 표시 장치를 제작하기 위한 증착 마스크(20)의 금속판(64)의 두께는, 15㎛ 이하인 것이 바람직하다.
이하, 평가 A-1 및 평가 A-2, 그리고 평가 B-1 및 평가 B-2의 결과에 대하여 설명한다.
도 48에 나타낸 바와 같이, 샘플(81)의 체적 1㎣당에 포함되는 입자에 관하여, 1㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 입자의 수가 50개 이상 3000개 이하인 제1 마스크 내지 제6 마스크, 제8 마스크 내지 제12 마스크, 제16 마스크, 제17 마스크 및 제21 마스크 내지 제25 마스크에 있어서는, 평가 A-1이 OK였다. 한편, 1㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 입자의 개수가 3000개를 초과하는 제13 마스크 내지 제15 마스크에 있어서는, 평가 A-1이 NG였다. 이것으로부터, 상술한 조건 (1)은, 확대 관통 구멍이 형성되는 것을 억제하기 위한 유용한 판정 조건이라고 할 수 있다.
도 48에 나타낸 바와 같이, 샘플(81)의 체적 1㎣당에 포함되는 입자에 관하여, 3㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 입자의 수가 50개 이하인 제1 마스크 내지 제6 마스크, 제8 마스크 내지 제13 마스크, 제16 마스크, 제17 마스크 및 제21 마스크 내지 제25 마스크에 있어서는, 평가 A-2가 OK였다. 한편, 3㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 입자의 개수가 50개를 초과하는 제14 마스크 및 제15 마스크에 있어서는, 평가 A-2가 NG였다. 이것으로부터, 상술한 조건 (2)는, 축소 관통 구멍이 형성되는 것을 억제하기 위한 유용한 판정 조건이라고 할 수 있다.
상술한 바와 같이, 제7 권취체의 금속판(64)을 사용한 경우, 금속판(64)을 에칭함으로써 관통 구멍(25)을 형성하는 에칭 공정 사이에 레지스트막이 금속판(64)으로부터 박리된다는 현상이 발생했다. 이 때문에, 제7 권취체의 금속판(64)으로부터 증착 마스크(20)를 제조할 수 없었다. 도 48에 나타낸 바와 같이, 샘플(81)의 체적 1㎣당에 포함되는, 1㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 입자의 수는, 50개 미만이었다. 이것으로부터, 상술한 조건 (1)에 있어서의 「1㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 입자의 수가 50개 이상」이라는 사항은, 레지스트막의 박리가 발생하는 것을 억제하기 위한 유용한 판정 조건이라고 할 수 있다.
도 48에 나타낸 바와 같이, 샘플(81)의 체적 1㎣당에 포함되는 입자에 관하여, 1㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 입자의 수가 1000개 이하인 제1 마스크, 제4 마스크 내지 제6 마스크, 제8 마스크 내지 제12 마스크, 제24 마스크 및 제25 마스크에 있어서는, 평가 B-1이 OK였다. 한편, 1㎛ 이상 3㎛ 미만의 원 상당 직경을 갖는 입자의 수가 1000개를 초과하는 제2 마스크, 제3 마스크, 제13 마스크 내지 제17 마스크 및 제21 마스크 내지 제23 마스크에 있어서는, 평가 B-1이 NG였다. 이것으로부터, 상술한 조건 (3)은, 확대 관통 구멍이 형성되는 것을 더 확실하게 억제하기 위한 유용한 판정 조건이라고 할 수 있다.
도 48에 나타낸 바와 같이, 샘플(81)의 체적 1㎣당에 포함되는 입자에 관하여, 3㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 입자의 수가 20개 이하인 제1 마스크, 제4 마스크 내지 제6 마스크, 제8 마스크 내지 제12 마스크, 제21 마스크, 제22 마스크, 제24 마스크 및 제25 마스크에 있어서는, 평가 B-2가 OK였다. 한편, 3㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 입자의 개수가 20개를 초과하는 제2 마스크, 제3 마스크, 제13 마스크 내지 제17 마스크 및 제23 마스크에 있어서는, 평가 B-2가 NG였다. 이것으로부터, 상술한 조건 (4)는, 축소 관통 구멍이 형성되는 것을 더 확실하게 억제하기 위한 유용한 판정 조건이라고 할 수 있다.
상술한 예 1 내지 6, 예 8 내지 17 및 예 21 내지 25에 있어서는, 증착 마스크(20)의 제1 단부(17a)로부터 취출한 샘플에 포함되는 입자의 관찰 결과를 나타냈다. 이들 관찰 결과와 동일한 관찰 결과가, 제1 권취체 내지 제6 권취체, 제8 권취체 내지 제17 권취체 및 제21 권취체 내지 제25 권취체의 금속판(64)으로부터 취출한 샘플에 포함되는 입자를 관찰한 경우에도 얻어질 것으로 예상된다. 제1 면 에칭 공정 및 제2 면 에칭 공정에 있어서, 제1 단부(17a)에 대응하는 금속판(64)의 영역은 제1 레지스트막(65a) 및 제2 레지스트막(65b)에 의해 덮여 있다. 이 때문에, 제1 단부(17a)를 구성하는 금속판(64)의 상태는, 입자의 분포에 관하여, 권취체를 구성하고 있던 때의 금속판(64)의 상태와 동일하다고 생각되기 때문이다.
(보충 평가 1)
예 1의 경우와 마찬가지로, 원재료 전체에 대한 철의 비율 및 니켈의 비율이 각각 약 64중량％ 및 약 36중량％로 되도록, 철 및 니켈, 그리고 기타의 원재료를 준비했다. 계속해서, 각 원재료를 필요에 따라 분쇄한 후, 제1 용해 공정, 제1 표면 처리 공정, 제2 용해 공정 및 제2 표면 처리 공정을 실시하여, 모재를 제작했다. 계속해서, 모재에 대하여 압연 공정, 어닐 공정 및 슬릿 공정을 실시함으로써, 20㎛의 두께를 갖고, 금속판(64)이 롤상으로 권취된 제18 권취체를 제조했다.
계속해서, 제18 권취체의 금속판의 선단으로부터 금속판의 길이 방향에 있어서 1m의 거리에 위치하는 개소에 있어서, 한 변의 길이 K1이 60㎜인 정사각 형상의 샘플(81)을 잘라냈다. 마찬가지로, 제18 권취체의 금속판의 선단으로부터 금속판의 길이 방향에 있어서 100m, 200m, 300m, 400m의 거리에 위치하는 개소에 있어서, 한 변의 길이 K1이 60㎜인 정사각 형상의 샘플(81)을 각각 잘라냈다. 이와 같이 하여 제18 권취체의 금속판의 5개소에서 샘플(81)을 잘라낸 후, 각 샘플(81)에 포함되는 입자를, 상술한 예 1의 경우와 마찬가지로 SEM을 사용하여 관찰하여, 샘플(81)의 체적 1㎣당에 포함되는 입자의 개수 및 각 입자의 원 상당 직경을 산출했다. 또한, 상술한 예 1의 경우와 마찬가지로 EDX 장치를 사용하여, 1㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 입자의 조성을 분석했다. 결과를 도 50 내지 도 51에 나타낸다.
도 50에 나타낸 바와 같이, 잘라낸 샘플(81)의 체적 1㎣당에 포함되는, 1㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 입자의 수는, 585개 내지 859개의 범위 내에 분포하고 있고, 평균값은 689.0개이고, 분포 범위는 274개였다. 분포 범위란, 5개소에서 잘라낸 샘플(81)의 체적 1㎣당에 포함되는, 1㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 입자의 수의 최댓값과 최솟값의 차이다. 분포 범위를 평균값으로 나눈 값은 0.398이었다. 따라서, 5개소에서 잘라낸 샘플(81)의 체적 1㎣당에 포함되는, 1㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 입자의 수는, 최댓값과 최솟값의 중간값의 ±20％의 범위 내였다. 최솟값에 대한 최댓값의 비는 1.5 이하였다. 이것으로부터, 롤상의 권취체의 임의의 1개소에서 잘라낸 샘플(81)의 체적 1㎣당에 포함되는, 1㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 입자의 수가, 예를 들어 Y개였던 경우, 동일한 권취체의 다른 개소에서 잘라낸 샘플(81)의 체적 1㎣당에 포함되는, 1㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 입자의 수는, 1.5×Y개보다도 적은 수일 개연성이 높다고 할 수 있다.
도 50에, 5개소에서 잘라낸 샘플(81)의 체적 1㎣당에 포함되는, 각 치수의 입자의 수 및 비율을 아울러 나타낸다. 제1 비율 및 제2 비율에 관해서도, 합계 수량의 경우와 동일한 경향이 보였다. 도 51에 나타내는 입자의 조성 분석의 결과에 관해서도, 합계 수량의 경우와 동일한 경향이 보였다.
(보충 평가 2)
예 1의 경우와 마찬가지로, 원재료 전체에 대한 철의 비율 및 니켈의 비율이 각각 약 64중량％ 및 약 36중량％로 되도록, 철 및 니켈, 그리고 기타의 원재료를 준비했다. 계속해서, 각 원재료를 필요에 따라 분쇄한 후, 제1 용해 공정, 제1 표면 처리 공정, 제2 용해 공정 및 제2 표면 처리 공정을 실시하여, 모재를 제작했다. 계속해서, 모재에 대하여 압연 공정, 어닐 공정 및 슬릿 공정을 실시함으로써, 20㎛의 두께를 갖고, 금속판(64)이 롤상으로 권취된 제19 권취체를 제조했다.
계속해서, 상술한 예 1의 경우와 마찬가지로 하여, 제19 권취체의 금속판(64)을 사용하여, 상술한 도 6 내지 도 11에 나타내는 제조 방법에 의해 증착 마스크(20)를 제조했다. 또한, 증착 마스크(20)의 제1 단부(17a) 및 제2 단부(17b)로부터 취출한 각 샘플(81)에 포함되는 입자를 각각, SEM을 사용하여 관찰하여, 샘플(81)의 체적 1㎣당에 포함되는 입자의 개수 및 각 입자의 원 상당 직경을 산출했다. 결과를 도 52에 나타낸다. 또한, 상술한 예 1의 경우와 마찬가지로 하여, EDX 장치를 사용하여, 1㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 입자의 조성을 분석했다. 결과를 도 53에 나타낸다.
도 52에 나타낸 바와 같이, 잘라낸 샘플(81)의 체적 1㎣당에 포함되는, 1㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 입자의 수는, 833개 내지 1158개의 범위 내에 분포하고 있고, 평균값은 995.5개이고, 분포 범위는 325개였다. 분포 범위란, 제1 단부(17a)에서 잘라낸 샘플(81)의 체적 1㎣당에 포함되는, 1㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 입자의 수와, 제2 단부(17b)에서 잘라낸 샘플(81)의 체적 1㎣당에 포함되는, 1㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 입자의 수의 차이다. 분포 범위를 평균값으로 나눈 값은 0.326이었다. 따라서, 증착 마스크(20)의 제1 단부(17a) 및 제2 단부(17b)로부터 잘라낸 샘플(81)의 체적 1㎣당에 포함되는, 1㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 입자의 수는, 최댓값과 최솟값의 중간값의 ±20％의 범위 내였다. 제1 단부(17a)에 있어서의 입자의 수와 제2 단부(17b)에 있어서의 입자의 수의 비는 1.5 이하였다. 이것으로부터, 증착 마스크의 임의의 1개소에서 잘라낸 샘플(81)의 체적 1㎣당에 포함되는, 1㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 입자의 수가, 예를 들어 Z개였던 경우, 동일한 증착 마스크의 다른 개소에서 잘라낸 샘플(81)의 체적 1㎣당에 포함되는, 1㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 입자의 수는, 1.5×Z개보다도 적은 수일 개연성이 높다고 할 수 있다.
도 52에, 증착 마스크(20)의 제1 단부(17a) 및 제2 단부(17b)에서 잘라낸 샘플(81)의 체적 1㎣당에 포함되는, 각 치수의 입자의 수 및 비율을 아울러 나타낸다. 제1 비율 및 제2 비율에 관해서도, 합계 수량의 경우와 동일한 경향이 보였다. 도 53에 나타내는 입자의 조성 분석의 결과에 관해서도, 합계 수량의 경우와 동일한 경향이 보였다.

Claims (20)

  1. 증착 마스크를 제조하기 위해서 사용되는, 제1 면 및 상기 제1 면의 반대측에 위치하는 제2 면을 포함하고, 철 및 니켈을 구비하는 금속판이며,
    철 및 니켈 이외의 원소를 주성분으로 하여 포함하는 입자를 구비하고,
    상기 금속판의 상기 제1 면 및 상기 제2 면을 포함하는 샘플에 있어서, 이하의 조건 (1), (2)가 충족되고 있는,
    (1) 상기 샘플의 체적 1㎣당 포함되는, 1㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 상기 입자의 수가 50개 이상 3000개 이하이다;
    (2) 상기 샘플의 체적 1㎣당 포함되는, 3㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 상기 입자의 수가 50개 이하이다;
    금속판.
  2. 제1항에 있어서,
    이하의 조건 (3)이 충족되고 있는,
    (3) 상기 샘플의 체적 1㎣당 포함되는, 1㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 상기 입자의 수가 1000개 이하이다;
    금속판.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    이하의 조건 (4)가 충족되고 있는,
    (4) 상기 샘플의 체적 1㎣당 포함되는, 3㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 상기 입자의 수가 20개 이하이다;
    금속판.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    이하의 조건 (5)가 충족되고 있는,
    (5) 상기 샘플의 체적 1㎣당 포함되는, 5㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 상기 입자의 수가 20개 이하이다;
    금속판.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    이하의 조건 (6)이 충족되고 있는,
    (6) 상기 샘플의 체적 1㎣당 포함되는, 5㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 상기 입자의 수가 2개 이하이다;
    금속판.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 금속판의 제1 비율이 70％ 이상이고,
    상기 제1 비율은, 1㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 상기 입자의 합계 수량에 대한, 제1 수량의 비율이고,
    상기 합계 수량은, 상기 샘플의 체적 1㎣당 포함되는, 1㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 상기 입자의 수량이고,
    상기 제1 수량은, 상기 샘플의 체적 1㎣당 포함되는, 1㎛ 이상 3㎛ 미만의 원 상당 직경을 갖는 상기 입자의 수량인, 금속판.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 금속판의 두께가 70㎛ 이하인, 금속판.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 금속판의 두께가 50㎛ 이하인, 금속판.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 금속판의 두께가 30㎛ 이하인, 금속판.
  10. 증착 마스크를 제조하기 위해서 사용되는, 제1 면 및 상기 제1 면의 반대측에 위치하는 제2 면을 포함하는 금속판의 제조 방법이며,
    니켈을 포함하는 철합금을 갖는 모재를 압연해서 상기 금속판을 제작하는 공정을 구비하고,
    상기 금속판은, 철 및 니켈 이외의 원소를 주성분으로 하여 포함하는 입자를 구비하고,
    상기 금속판의 상기 제1 면 및 상기 제2 면을 포함하는 샘플에 있어서, 이하의 조건 (1), (2)가 충족되고 있는,
    (1) 상기 샘플의 체적 1㎣당 포함되는, 1㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 상기 입자의 수가 50개 이상 3000개 이하이다;
    (2) 상기 샘플의 체적 1㎣당 포함되는, 3㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 상기 입자의 수가 50개 이하이다;
    금속판의 제조 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 모재 또는 상기 금속판의 표면 부분을 제거하는 표면 처리 공정을 구비하는, 금속판의 제조 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 표면 처리 공정은, 상기 모재의 상기 표면 부분을 제거하는 모재 표면 처리 공정을 포함하고,
    상기 표면 부분의 두께는 10㎜이상인, 금속판의 제조 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 표면 처리 공정은, 상기 금속판의 상기 표면 부분을 제거하는 금속판 표면 처리 공정을 포함하고,
    상기 표면 부분의 두께는 5㎛ 이상인, 금속판의 제조 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 표면 처리 공정은, 상기 모재 또는 상기 금속판의 표면에 표면 처리액을 접촉시킴으로써 상기 표면 부분을 제거하는 공정을 포함하는, 금속판의 제조 방법.
  15. 제10항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    이하의 조건 (1), (2)가 충족되고 있는 상기 금속판을 선별하는 선별 공정을 구비하는,
    (1) 상기 샘플의 체적 1㎣당 포함되는, 1㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 상기 입자의 수가 50개 이상 3000개 이하이다;
    (2) 상기 샘플의 체적 1㎣당 포함되는, 3㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 상기 입자의 수가 50개 이하이다;
    금속판의 제조 방법.
  16. 제10항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    이하의 조건 (5)가 충족되고 있는,
    (5) 상기 샘플의 체적 1㎣당 포함되는, 5㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 상기 입자의 수가 20개 이하이다;
    금속판의 제조 방법.
  17. 제10항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    이하의 조건 (6)이 충족되고 있는,
    (6) 상기 샘플의 체적 1㎣당 포함되는, 5㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 상기 입자의 수가 2개 이하이다;
    금속판의 제조 방법.
  18. 제10항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 금속판의 제1 비율이 70％ 이상이고,
    상기 제1 비율은, 1㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 상기 입자의 합계 수량에 대한, 제1 수량의 비율이고,
    상기 합계 수량은, 상기 샘플의 체적 1㎣당 포함되는, 1㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 상기 입자의 수량이고,
    상기 제1 수량은, 상기 샘플의 체적 1㎣당 포함되는, 1㎛ 이상 3㎛ 미만의 원 상당 직경을 갖는 상기 입자의 수량인,
    금속판의 제조 방법.
  19. 증착 마스크이며,
    제1 면 및 상기 제1 면의 반대측에 위치하는 제2 면을 포함하고, 철 및 니켈을 구비하는 금속판과,
    상기 금속판에 형성된 복수의 관통 구멍을 구비하고,
    상기 금속판은, 철 및 니켈 이외의 원소를 주성분으로 하여 포함하는 입자를 구비하고,
    상기 금속판의 상기 제1 면 및 상기 제2 면을 포함하는 샘플에 있어서, 이하의 조건 (1), (2)가 충족되고 있는,
    (1) 상기 샘플의 체적 1㎣당 포함되는, 1㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 상기 입자의 수가 50개 이상 3000개 이하이다;
    (2) 상기 샘플의 체적 1㎣당 포함되는, 3㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 상기 입자의 수가 50개 이하이다;
    증착 마스크.
  20. 증착 마스크의 제조 방법이며,
    제1 면 및 상기 제1 면의 반대측에 위치하는 제2 면을 포함하고, 철 및 니켈을 구비하는 금속판을 준비하는 공정과,
    상기 금속판에 복수의 관통 구멍을 형성하는 가공 공정을 구비하고,
    상기 금속판은, 철 및 니켈 이외의 원소를 주성분으로 하여 포함하는 입자를 구비하고,
    상기 금속판의 상기 제1 면 및 상기 제2 면을 포함하는 샘플에 있어서, 이하의 조건 (1), (2)가 충족되고 있는,
    (1) 상기 샘플의 체적 1㎣당 포함되는, 1㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 상기 입자의 수가 50개 이상 3000개 이하이다;
    (2) 상기 샘플의 체적 1㎣당 포함되는, 3㎛ 이상의 원 상당 직경을 갖는 상기 입자의 수가 50개 이하이다;
    증착 마스크의 제조 방법.
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