KR20230077651A - 증착 마스크와 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

마스크 패턴의 막 두께를 균일하게 하고, 주변부에 있어서의 강도의 저하를 방지하는 증착 마스크와, 그 제조 방법을 제공한다.
본 개시의 일 실시 형태에 관한 증착 마스크는, 복수의 제1 개구가 마련된 제1 개구 영역과, 상기 제1 개구 영역에 인접하고, 복수의 제2 개구가 마련된 제2 개구 영역을 포함하는 마스크 본체와, 상기 마스크 본체를 지지하는 보유 지지 프레임과, 상기 마스크 본체와 상기 보유 지지 프레임을 접속하는 접속부를 구비하고, 상기 제2 개구 영역의 적어도 일부는, 상기 접속부와 중첩되고, 상기 제2 개구 영역에 있어서의 개구 비율과, 상기 제1 개구 영역에 있어서의 개구 비율의 차는 20％ 이하이다.

Description

증착 마스크와 그 제조 방법{DEPOSITION MASK AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은, 증착 마스크와 그 제조 방법에 관한 것이다.
근년, 발광 소자로서 유기 일렉트로 루미네센스 소자(이하, 유기 EL 소자라고 칭함)를 사용하는 유기 일렉트로 루미네센스 표시 장치(이하, 유기 EL 표시 장치라고 칭함)가 알려져 있다. 유기 EL 소자는, 애노드 전극과, 캐소드 전극과, 이들의 전극 사이에 마련되는 유기 일렉트로 루미네센스 재료(이하, 유기 EL 재료라고 칭함)를 포함하는 층(이하, 「유기 EL층」이라고 칭함)을 갖는다. 유기 EL층은, 예를 들어 발광층, 전자 수송층, 정공 수송층이라고 하는 기능층을 포함한다. 애노드 전극 및 캐소드 전극 각각에 전압을 인가하여, 애노드 전극과 캐소드 전극 사이에 전류를 흘림으로써, 유기 EL 소자는 발광한다.
통상, 유기 EL 표시 장치를 제조하는 과정에 있어서, 유기 EL층의 형성에는 진공 증착법이 사용된다. 진공 증착법에서는, 피처리 기판에 대하여 증착 마스크를 근접시켜, 증착 마스크를 통해 피처리 기판에 대하여 유기 EL 재료의 증착을 행한다. 증착 마스크는, 복수의 개구를 갖는다. 히터에 의해 가열되어서 기화된 유기 EL 재료는, 복수의 개구를 통과하여 피처리 기판에 도달하고 퇴적하기 때문에, 증착 마스크에 마련된 복수의 개구에 대응하는 위치에 선택적으로 유기 EL층을 형성하는 것이 가능하게 된다.
증착 마스크는, 에칭을 사용하여 개구 패턴을 형성하는 파인 메탈 마스크(FMM)와, 전주(전기 주조) 기술을 사용하여 개구 패턴을 형성하는 일렉트로 파인 포밍 마스크(EFM)로 나뉜다. 예를 들어, 일본 특허 공개 제2017-210633호 공보에는, 고정밀의 개구 패턴을 갖는 마스크부를 전주 기술에 의해 형성하고, 형성된 마스크부를 전주 기술에 의해 프레임체부에 고정하는 방법이 개시되어 있다.
상기 종래 기술에서는, 금속판으로 구성되는 모형 상에 마스크 패턴(전주층)을 형성하고, 마스크 패턴 상에 프레임체를 접착한 후, 프레임체와 마스크 패턴을 금속층을 통해 접속한다. 그 후, 마스크 패턴으로부터 모형을 박리함으로써, 프레임체와 마스크 패턴이 금속층을 통해 접속된 증착 마스크가 완성된다. 통상, 마스크 패턴은, 개구 패턴부와 해당 개구 패턴부를 둘러싸고, 금속층과 접하는 주변부를 포함한다. 이러한 마스크 패턴을 전주에 의해 형성할 때, 개구 패턴부의 중앙부에서 주변부를 향하여 금속막의 막 두께가 얇아지고, 주변부의 강도가 저하된다는 문제가 있었다.
본 발명의 일 실시 형태는, 마스크 패턴의 막 두께를 균일하게 하고, 주변부에 있어서의 강도의 저하를 방지하는 증착 마스크를 제공하는 것을 과제의 하나로 한다.
본 발명의 일 실시 형태는, 마스크 패턴의 막 두께를 균일하게 하고, 주변부에 있어서의 강도의 저하를 방지하는 증착 마스크의 제조 방법을 제공하는 것을 과제의 하나로 한다.
본 발명의 일 실시 형태에 의한 증착 마스크는, 복수의 제1 개구가 마련된 제1 개구 영역과, 상기 제1 개구 영역에 인접하고, 복수의 제2 개구가 마련된 제2 개구 영역을 포함하는 마스크 본체와, 상기 마스크 본체를 지지하는 보유 지지 프레임과, 상기 마스크 본체와 상기 보유 지지 프레임을 접속하는 접속부를 구비하고, 상기 제2 개구 영역의 적어도 일부는, 상기 접속부와 중첩되고, 상기 제2 개구 영역에 있어서의 개구 비율과, 상기 제1 개구 영역에 있어서의 개구 비율의 차는 20％ 이하이다.
본 발명의 일 실시 형태에 의한 증착 마스크의 제조 방법은, 지지 기판 상에 하지 금속층을 통해 소정의 패턴이 형성된 레지스트 마스크를 형성하고, 상기 하지 금속층에 있어서 상기 레지스트 마스크가 형성되어 있지 않은 영역에, 전주에 의해, 상기 소정의 패턴에 대응하는 개구 패턴을 포함하는 제1 금속층과, 상기 제1 금속층을 둘러싸는 더미 금속층을 형성하고, 상기 더미 금속층 상에 보유 지지 프레임을 배치하고, 전주에 의해, 상기 제1 금속층과 상기 보유 지지 프레임을 접속하는 제2 금속층을 형성하고, 상기 지지 기판 및 상기 더미 금속층을 제거하는 것을 포함하고, 상기 제1 금속층은, 복수의 제1 개구를 포함하는 제1 개구 영역과, 상기 제1 개구 영역에 인접하고, 복수의 제2 개구를 포함하는 제2 개구 영역을 포함하고, 상기 제2 개구 영역의 적어도 일부는, 상기 제2 금속층과 중첩되고, 상기 제2 개구 영역에 있어서의 상기 제2 개구의 개구 비율과, 상기 제1 개구 영역에 있어서의 상기 제1 개구의 개구 비율의 차는 20％ 이하이다.
도 1은, 본 개시의 일 실시 형태에 관한 증착 마스크의 모식적인 평면도이다.
도 2는, 도 1에 도시하는 PA 영역의 확대도이다.
도 3은, 도 1에 도시하는 A1-A2를 따른 단면도이다.
도 4는, 본 개시의 일 실시 형태에 관한 증착 마스크의 제조 방법을 도시하는 도면이다.
도 5는, 본 개시의 일 실시 형태에 관한 증착 마스크의 제조 방법을 도시하는 도면이다.
도 6은, 본 개시의 일 실시 형태에 관한 증착 마스크의 제조 방법을 도시하는 도면이다.
도 7은, 본 개시의 일 실시 형태에 관한 증착 마스크의 제조 방법을 도시하는 도면이다.
도 8은, 본 개시의 일 실시 형태에 관한 증착 마스크의 제조 방법을 도시하는 도면이다.
도 9는, 본 개시의 일 실시 형태에 관한 증착 마스크의 제조 방법을 도시하는 도면이다.
도 10은, 본 개시의 일 실시 형태에 관한 증착 마스크의 제조 방법을 도시하는 도면이다.
도 11은, 본 개시의 일 실시 형태에 관한 증착 마스크의 제조 방법을 도시하는 도면이다.
도 12는, 본 개시의 일 실시 형태에 관한 증착 마스크의 제조 방법을 도시하는 도면이다.
도 13은, 본 개시의 변형예에 관한 증착 마스크의 모식적인 평면도이다.
도 14는, 도 13에 도시하는 B1-B2를 따른 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시 형태를, 도면 등을 참조하면서 설명한다. 단, 본 발명은 많은 다른 양태에서 실시하는 것이 가능하고, 이하에 예시하는 실시 형태의 기재 내용에 한정하여 해석되는 것은 아니다. 도면은 설명을 보다 명확히 하기 위해서, 실제의 양태에 비해, 각 부의 폭, 두께, 형상 등에 대하여 모식적으로 표시되는 경우가 있지만, 어디까지나 일례이며, 본 발명의 해석을 한정하는 것은 아니다. 또한, 본 명세서와 각 도면에 있어서, 기출의 도에 대하여 전술한 것과 마찬가지의 요소에는, 동일한 부호(또는 숫자의 뒤에 a, b, A, B 등)를 붙여서, 상세한 설명을 적절히 생략하는 경우가 있다. 또한 각 요소에 대한 「제1」, 「제2」라고 부기된 문자는, 각 요소를 구별하기 위하여 사용되는 편의적인 표지이고, 특별한 설명이 없는 한 그 이상의 의미를 갖지 않는다.
본 명세서에 있어서, 어떤 부재 또는 영역이 다른 부재 또는 영역의 「위에(또는 아래에)」 있다로 하는 경우, 특별한 한정이 없는 한 이것은 다른 부재 또는 영역의 바로 위(또는 바로 아래)에 있는 경우뿐만 아니라 다른 부재 또는 영역의 상방(또는 하방)에 있는 경우를 포함하고, 즉, 다른 부재 또는 영역의 상방(또는 하방)에 있어서 사이에 다른 구성 요소가 포함되어 있는 경우도 포함한다.
또한, 본 명세서에 있어서 「α는 A, B 또는 C를 포함한다」, 「α는 A, B 및 C의 어느 것을 포함한다」, 「α는 A, B 및 C로 이루어지는 군에서 선택되는 하나를 포함한다」라고 하는 표현은, 특별히 명시가 없는 한, α는 A 내지 C의 복수의 조합을 포함하는 경우를 배제하지 않는다. 또한, 이들의 표현은, α가 다른 요소를 포함하는 경우도 배제하지 않는다.
[제1 실시 형태]
[증착 마스크(100)의 구조]
도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 증착 마스크의 구성에 대하여 설명한다.
도 1은, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 증착 마스크(100)의 모식적인 평면도이다. 도 2는, 도 1에 도시하는 PA 영역의 확대도이다. 도 3은, 도 1에 도시하는 A1-A2를 따른 단면 구조이다. 도 1 내지 도 3에 도시하는 증착 마스크(100)의 구성은 일례이며, 증착 마스크(100)의 구성은, 도 1 내지 도 3에 도시하는 구성에 한정되지 않는다.
도 1 내지 도 3에 도시하는 바와 같이, 증착 마스크(100)는, 마스크 본체(110)와, 마스크 본체(110)를 둘러싸는 보유 지지 프레임(108)과, 마스크 본체(110)와 보유 지지 프레임(108)을 접속하는 접속부(106)를 포함한다.
마스크 본체(110)는, 복수의 제1 개구 영역(104)과, 제1 개구 영역(104)에 인접하는 제2 개구 영역(105)과, 서로 인접하는 제1 개구 영역(104) 사이에 마련되는 비개구 영역(101)을 포함한다. 제1 개구 영역(104) 및 제2 개구 영역(105)에는, 복수의 개구(103)가 마련된다. 복수의 개구(103)는, 복수의 제1 개구(103a) 및 복수의 제2 개구(103b)를 포함한다. 제1 개구 영역(104)에는 복수의 제1 개구(103a)가 마련되고, 제2 개구 영역(105)은 복수의 제2 개구(103b)가 마련된다.
도 1에 있어서의 삽입 확대도는, 제1 개구 영역(104)의 일부(104A)를 나타낸다. 도 2에 있어서의 삽입 확대도는 및 제2 개구 영역(105)의 일부(105A)를 나타낸다. 도 1 및 도 2의 삽입 확대도에 나타내는 바와 같이, 복수의 개구(103)는, 소정의 패턴 영역 내에 배열되어서 개구 패턴을 형성한다. 제1 개구 영역(104)에 있어서, 제1 개구(103a)는 제1 개구 패턴(114)을 형성한다. 제2 개구 영역(105)에 있어서, 제2 개구(103b)는 제2 개구 패턴(115)을 형성한다.
증착 마스크(100)에서는, 보유 지지 프레임(108)이 머더 유리 기판의 사이즈에 대응한다. 제1 개구 영역(104)은, 머더 유리 기판 중에 만들어 넣어지는 개개의 표시 패널의 표시 영역에 대응하여 배치된다. 제1 개구 영역(104)에 있어서의 제1 개구(103a)는, 표시 패널에 있어서의 표시 영역에 위치하는 화소에 대응하는 개구이고, 표시 패널 내의 화소의 배열에 대응하여 배치된다. 제2 개구 영역(105)은, 제1 개구 영역(104)에 인접하여, 보유 지지 프레임(108)을 따르도록 배치된다. 제2 개구(103b)는, 표시 영역에 인접하여 마련되는 비발광 영역에 위치하는 개구이다. 마스크 본체(110)는, 제2 개구 영역(105)에서 접속부(106)와 접속되고, 보유 지지 프레임(108)에 보유 지지된다.
도 3에 도시하는 바와 같이, 마스크 본체(110)는 판상 부재로 이루어지고, 복수의 개구(103)는 판상 부재를 관통하는 관통 구멍이다. 상세는 후술하지만, 마스크 본체(110)는 금속 재료를 사용하여 형성된다. 마스크 본체(110)를 평판상으로 지지하기 위해서, 보유 지지 프레임(108)이 마련된다. 보유 지지 프레임(108)은, 마스크 본체(110)를 둘러싸는 주 프레임(108a)과, 마스크 본체(110)를 보유 지지하기 위해서, 주 프레임(108a)으로부터 제1 방향 D1 및 제2 방향 D2로 연장되는 격자상의 프레임(108b)을 포함한다.
접속부(106)는, 마스크 본체(110)와 보유 지지 프레임(108)을 접속하고, 이들을 서로 고정한다. 접속부(106)는, 마스크 본체(110)의 제2 개구 영역(105)에 있어서 마스크 본체(110)와 접하고, 또한, 보유 지지 프레임(108)의 주 프레임(108a)의 측면과 접한다. 접속부(106)는, 격자상의 프레임(108b)과 마스크 본체(110)를 접속하는 접속부(106a)를 포함한다.
본 발명의 일 실시 형태에 관한 증착 마스크(100)는, 표시 패널의 제조 공정 중에서, 유기 EL 소자를 형성하는 공정에서 사용된다. 구체적으로는, 진공 증착법을 사용하여 유기 EL 소자의 발광층을 형성하는 공정에서 사용된다. 발광층을 형성하는 공정에서는, 머더 유리 기판측의 증착 영역이 마스크 본체의 제1 개구 영역(104)의 제1 개구 패턴(114)과 정합하도록 배치되고, 증착 재료가 복수의 제1 개구(103a)를 통과하고, 증착 재료가 증착 영역에 퇴적한다.
마스크 본체(110) 및 접속부(106)는 니켈(Ni), 구리(Cu), 티타늄(Ti), 크롬(Cr) 등의 0가의 금속 재료를 사용하여 형성된다. 마스크 본체(110) 및 접속부(106)의 재료 조성은 서로 동일해도 된다. 마스크 본체(110) 및 접속부(106)와 마찬가지로, 보유 지지 프레임(108)도 니켈(Ni), 철(Fe), 코발트(Co), 크롬(Cr), 망간(Mn) 등의 0가의 금속 재료를 사용하여 형성된다. 예를 들어, 보유 지지 프레임(108)의 재료는, 철(Fe)과 크롬(Cr)을 포함하는 합금, 또는 철(Fe), 니켈(Ni), 망간(Mn)의 합금인 인바여도 되고, 합금에는 탄소(C)가 포함되어 있어도 된다.
일반적인 증착 마스크의 마스크 본체는, 표시 패널의 화소 배열에 대응하여 마련되는 개구 패턴이 형성된 개구 영역(개구 패턴부)과, 개구 영역을 둘러싸고, 또한 보유 지지 프레임을 따르도록 배치되고, 개구를 포함하지 않는 주변 영역(주변부)을 포함한다. 해당 주변 영역은, 접속부를 통해 보유 지지 프레임에 지지된다. 증착 마스크의 제조 공정에 있어서, 마스크 본체는 시드층을 통해 지지 기판 상에 전주에 의해 형성된다. 그러나, 개구가 마련되지 않는 만큼, 주변 영역에 대응하는 전극의 표면적이, 개구 영역에 대응하는 전극의 표면적보다도 크기 때문에, 주변 영역에 대응하는 전극 상에서 소비되는 금속 이온의 양이, 개구 영역에 대응하는 전극상에서 소비되는 금속 이온의 양보다도 현저하게 많다. 그 때문에, 공급되는 금속 이온의 양이 소비되는 금속 이온의 양을 따라잡지 못하여, 주변 영역에 있어서 금속 이온의 공급 부족이 되고, 그 결과, 주변 영역에 있어서의 마스크 본체의 강도가 손상될 우려가 있었다.
그래서, 본 발명자들은, 마스크 본체(110)의 형성 공정에 있어서, 마스크 본체(110) 전체의 막 두께가 실질적으로 균일해지도록, 일반적인 증착 마스크의 마스크 본체에 있어서의 주변 영역에 대응하는 영역에 복수의 개구(즉, 제2 개구(103b))로부터 형성되는 개구 패턴(즉, 제2 개구 패턴(115))을 마련하는 것에 상도하였다.
본 발명의 일 실시 형태에서는, 마스크 본체(110)는, 표시 패널의 발광 영역에 대응하여 마련되는 제1 개구 패턴(114)을 포함하는 제1 개구 영역(104)과, 제1 개구 영역(104)에 인접하고, 또한, 적어도 보유 지지 프레임(108)의 주 프레임(108a)을 따르도록 마련되는 제2 개구 영역(105)을 포함한다. 제2 개구 영역(105)에는, 복수의 제2 개구(103b)를 포함하는 제2 개구 패턴(115)이 마련된다. 마스크 본체(110)에 있어서, 제2 개구 영역(105)의 적어도 일부는, 접속부(106)에 중첩되도록 마련된다. 접속부(106)는, 제2 개구 영역(105)에 있어서의 제2 개구(103b)의 일부를 충전함으로써, 마스크 본체(110)와 보유 지지 프레임(108)을 접속하고, 이들을 서로 고정한다.
제2 개구 영역(105)은, 격자상의 프레임(108b)을 따라 마련되는 제2 개구 영역(105a)을 포함해도 된다. 제2 개구 영역(105a)의 적어도 일부는, 접속부(106a)와 중첩되고, 제2 개구 영역(105a)의 적어도 일부에 마련된 제2 개구(103b)는 접속부(106a)에 의해 충전되어도 된다.
제2 개구 영역(105)에 있어서의 제2 개구(103b)의 개구 비율과 제1 개구 영역(104)에 있어서의 제1 개구(103a)의 개구 비율의 차는, 20％ 이하인 것이 바람직하다. 환언하면, 제2 개구 영역(105)에 있어서의 제2 개구(103b)의 개구 비율은, 제1 개구 영역(104)에 있어서의 제1 개구(103a)의 개구 비율의 0.8배 이상, 1.2배 이하인 것이 바람직하다. 제2 개구 영역(105)에 있어서의 제2 개구(103b)의 개구 비율과 제1 개구 영역(104)에 있어서의 제1 개구(103a)의 개구 비율의 차가 20％ 이하이면, 마스크 본체(110) 전체의 막 두께를 대략 균일하게 할 수 있다. 「대략 균일」이란, 최후부의 두께에 대한 최후부와 최박부와의 두께의 차가 15％ 이하이고, 더욱 바람직하게는 10％ 이하인 것을 의미한다. 또한, 본 개시에 있어서, 「개구 비율」이란, 단위 면적당의 개구 면적의 비율을 가리킨다.
마스크 본체(110)에 있어서, 서로 인접하는 제1 개구 영역(104) 사이에는 비개구 영역(101)이 마련되어 있다. 비개구 영역(101)에서는 개구는 마련되어 있지는 않지만, 비개구 영역(101)의 표면적은, 일반적인 증착 마스크의 주변 영역의 표면적보다도 작다. 그 때문에, 마스크 본체(110)를 형성할 때의, 비개구 영역(101)에 대응하는 전극의 단위 면적당에서의 금속 이온의 소비량은, 제1 개구 영역(104) 및 제2 개구 영역(105)에 대응하는 전극의 단위 면적당에서의 금속 이온의 소비량과 현저한 차는 없다. 따라서, 본 실시 형태에 있어서, 비개구 영역(101)을 포함하는 마스크 본체(110) 전체의 막 두께는 상술한 바와 같이 대략 균일하다.
상술한 바와 같이, 본 실시 형태에 있어서는, 일반적인 증착 마스크에 있어서의 주변 영역에 대응하는 영역에, 복수의 제2 개구(103b)로부터 형성되는 제2 개구 패턴(115)을 포함하는 제2 개구 영역(105)을 마련하고 있다. 마스크 본체(110)에 제2 개구 영역(105)을 마련함으로써, 증착 마스크(100)의 제조 공정 시에 마스크 본체(110)를 전주에 의해 형성할 때, 소비되는 금속 이온의 양은, 마스크 본체(110) 전체에서 대략 균일해진다. 그 결과, 전체의 막 두께가 대략 균일한 마스크 본체(110)를 형성할 수 있다.
도 1 내지 도 3에 도시하는 바와 같이, 증착 마스크(100)는, 금속층(107)을 더 구비해도 된다. 금속층(107)은, 접속부(106)와 중첩되지 않는 제2 개구 영역(105)의 나머지 일부와 중첩되고, 제2 개구 영역(105)의 제2 개구(103b)의 나머지의 일부를 충전한다. 금속층(107)의 막 두께는, 마스크 본체(110)의 막 두께보다도 두꺼워도 된다. 금속층(107)은, 제2 개구(103b)가 마련된 제2 개구 영역(105)의 강도를 향상시킨다.
금속층(107)은, 접속부(106a)와 중첩되지 않는 제2 개구 영역(105a)의 나머지의 일부와 중첩되는 금속층(107a)을 포함해도 된다. 금속층(107a)은, 제2 개구 영역(105a)에 마련된 제2 개구(103b)를 충전해도 된다. 금속층(107a)의 막 두께는, 마스크 본체(110)의 막 두께보다도 두꺼워도 된다. 금속층(107a)은, 제2 개구(103b)가 마련된 제2 개구 영역(105a)의 강도를 향상시킨다.
[증착 마스크(100)의 제조 방법]
본 실시 형태의 증착 마스크(100)의 제조 방법에 대해서, 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 도 4 내지 도 12는, 증착 마스크(100)의 제조 방법을 도시하는 도면이다. 도 4 내지 도 12에서는, 증착 마스크(100)의 제2 방향 D2에 있어서의 한쪽의 단부를 도시하고 있다.
먼저, 도 4에 도시하는 바와 같이, 지지 기판(200) 상에, 시드층(하지 금속층)(210) 및 레지스트 패턴(220)을 형성한다. 본 실시 형태에서는, 지지 기판(200)으로서 유리 기판을 사용한다. 그러나, 지지 기판(200)은 유리 기판에 한정되는 것은 아니고, 금속 기판 또는 세라믹 기판이어도 된다.
시드층(210)은, 도금층을 성장시키기 위하여 마련되는 금속층이다. 본 실시 형태에서는, 후술하는 제1 금속층(230)의 재료로서 니켈 합금(구체적으로는, 인바)을 사용한다. 그 때문에, 시드층(210)으로서 구리(Cu)를 포함하는 금속층을 사용한다. 단, 이 예에 한정되지 않고, 시드층으로서 기능할 수 있는 금속층이라면, 금속층의 재료는 한정되지 않는다. 전술한 바와 같이, 지지 기판(200)으로서 금속 기판을 사용하는 경우에는, 지지 기판(200)의 표면에 직접 제1 금속층(도금층)(230)을 성장시킬 수 있다. 그 때문에, 지지 기판(200)으로서 금속 기판을 사용하는 경우에는, 시드층(210)을 생략할 수 있다.
시드층(210)은, 스퍼터법 또는 CVD(Chemical Vapor Deposition)법을 사용하여 형성할 수 있다. 시드층(210)의 두께는, 후술하는 제1 금속층(도금층)(230)을 성장시키기 위하여 필요한 도전성을 확보할 수 있는 두께라면 된다. 예를 들어, 시드층(210)의 두께는, 50nm 이상 500nm 이하여도 된다.
레지스트 패턴(220)은, 시드층(210) 상에 감광성 수지 재료를 도포한 후, 노광 처리 및 현상(에칭) 처리를 행함으로써 형성된다. 레지스트 패턴(220)은, 도 1 내지 도 3에 도시한 마스크 본체(110)의 제1 개구 영역(104), 제2 개구 영역(105) 및 후술하는 더미 금속층(240)이 마련되는 영역에 선택적으로 형성된다. 레지스트 패턴(220)은, 드라이 필름 레지스트(DFR)를 사용하여 형성해도 된다.
레지스트 패턴(220)은, 제1 레지스트 패턴(220a) 및 제2 레지스트 패턴(220b)을 포함한다. 제1 레지스트 패턴(220a)은, 마스크 본체(110)의 제1 개구 영역(104)에 마련되는, 제1 개구 패턴(114)에 대응한다. 제2 레지스트 패턴(220b)은, 마스크 본체(110)의 제2 개구 영역(105)에 마련되는, 제2 개구 패턴(115)에 대응한다. 제1 레지스트 패턴(220a)의 개구 비율과 제2 개구 패턴(115)에 개구 비율은, 20％ 이하인 것이 바람직하다.
이어서, 도 5에 도시하는 바와 같이, 레지스트 패턴(220)이 배치되어 있지 않은 영역에, 제1 금속층(230) 및 더미 금속층(240)을 형성한다. 본 실시 형태에서는, 제1 금속층(230) 및 더미 금속층(240)의 형성 전에, 시드층(210)의 표면에 대하여 이형제에 의한 전처리를 행해도 된다. 이형제로서는, 예를 들어 니혼 가가쿠 산교 가부시키가이샤의 닛카논태크(등록 상표) 등을 사용하면 된다. 더미 금속층(240)은, 평면으로 보아 제1 금속층(230)을 둘러싸도록 형성된다. 제1 금속층(230) 및 더미 금속층(240)은, 동시에 형성되기 때문에, 이들은 서로 동일한 조성과 두께를 가질 수 있다.
본 실시 형태에 있어서, 제1 금속층(230) 및 더미 금속층(240)은, 니켈 합금(구체적으로는, 인바)을 재료로 하는 금속층이어도 된다. 본 실시 형태에서는, 니켈 합금의 금속 이온을 포함하는 수용액 중에서, 시드층(210)에 통전함으로써 전기 도금을 행한다. 시드층(210)이 통전되면, 시드층(210)의 표면에 제1 금속층(230) 및 더미 금속층(240)이 형성된다. 형성되는 제1 금속층(230) 및 더미 금속층(240)의 두께는, 전기 도금의 시간을 제어함으로써 조정할 수 있다. 본 실시 형태에서는, 예를 들어 제1 금속층(230) 및 더미 금속층(240)의 두께는, 3㎛ 이상 20㎛ 이하(바람직하게는, 5㎛ 이상 10㎛ 이하)의 범위에서 조정한다. 구체적으로는, 본 실시 형태에 있어서, 제1 금속층(230) 및 더미 금속층(240)의 두께는, 5㎛여도 된다. 본 실시 형태에서는, 제1 금속층(230) 및 더미 금속층(240)을 인바로 형성하는 예를 나타냈지만, 이 예에 한정되지 않고, 전기 도금에 사용 가능한 재료라면 다른 금속 재료를 사용해도 된다.
이어서, 도 6에 도시하는 바와 같이, 레지스트 패턴(220)을 제거한다. 레지스트 패턴(220)을 제거함으로써, 제1 금속층(230)으로 구성되는 마스크 패턴이 형성된다. 제1 금속층(230)과, 레지스트 패턴(220)을 제거함으로써 형성된 개구(103a, 103b)는, 마스크 본체(110)의 제1 개구 영역(104)에 있어서의 제1 개구 패턴(114) 및 제2 개구 영역(105)에 있어서의 제2 개구 패턴(115)에 대응한다.
이어서, 도 7에 도시하는 바와 같이, 제1 개구 영역(104) 및 제2 개구 영역(105)을 포함하는 마스크 본체(110) 상에 레지스트 패턴(250)을 형성한다. 레지스트 패턴(250)은, 마스크 본체(110) 상에 감광성 수지 재료를 도포한 후, 노광 처리 및 현상(에칭) 처리를 행함으로써 형성된다. 레지스트 패턴(250)이 형성되는 영역은, 접속부(106)가 마련되는 영역과 보유 지지 프레임(108)이 배치되는 더미 금속층(240) 상을 제외한 영역이다. 레지스트 패턴(250)은, 드라이 필름 레지스트(DFR)를 사용하여 형성해도 된다.
이어서, 도 8에 도시하는 바와 같이, 더미 금속층(240) 상에, 보유 지지 프레임(108)을 배치한다. 보유 지지 프레임(108)은, 도시하지 않은 접착층(예를 들어, 미노광의 드라이 필름 레지스트 등)의 접착력을 이용하여, 더미 금속층(240) 상에 접착된다. 보유 지지 프레임(108)은, 마스크 본체(110)를 둘러싸도록 배치된다. 도시는 하지 않지만, 보유 지지 프레임(108)의 격자상의 프레임(108b)은, 마스크 본체(110)에 있어서 서로 인접하는 제1 개구 영역(104) 사이에 배치된다. 보유 지지 프레임(108)의 상면에는, 미리 마스크로서 기능하는 레지스트 패턴(252)이 마련되어 있어도 된다. 레지스트 패턴(252)은, 드라이 필름 레지스트(DFR)를 사용하여 형성해도 된다.
이어서, 도 9에 도시하는 바와 같이, 레지스트 패턴(250 및 252)이 배치되어 있지 않은 영역에, 제2 금속층(106)(접속부(106))이 형성된다. 제2 금속층(106)은, 전기 도금을 사용하여 형성된다. 제2 금속층(106)은, 보유 지지 프레임(108)의 측면으로부터 마스크 본체(110)의 일부에 걸쳐서 형성된다. 구체적으로는, 제2 금속층(106)은, 마스크 본체(110)의 제2 개구 영역(105)의 적어도 일부에 중첩되고, 제2 개구 영역(105)에 있어서의 제2 개구(103b)의 일부를 충전하도록 형성된다. 도시는 하지 않지만, 제2 금속층(106)은, 보유 지지 프레임(108)의 격자상의 프레임(108b)과 마스크 본체(110)의 일부에 걸쳐도 형성된다.
본 실시 형태에서는, 제2 금속층(106)이 보유 지지 프레임(108)의 측면으로부터 마스크 본체(110) 상에 이르기까지 연속적으로 형성된다. 이에 의해, 보유 지지 프레임(108)과 마스크 본체(110)를 제2 금속층(106)을 통해 접속할 수 있다.
본 실시 형태에 있어서, 제2 금속층(106)은, 니켈 합금(구체적으로는, 인바)을 재료로 하는 도금층에 의해 형성된다. 본 실시 형태에서는, 제2 금속층(106)의 두께를 50㎛ 이상 200㎛ 이하의 범위에서 조정한다. 본 실시 형태에서는, 제2 금속층(106)을 인바로 형성하는 예를 나타냈지만, 이 예에 한정되지 않고, 전기 도금에 사용 가능한 재료라면 다른 금속 재료를 사용해도 된다.
제2 금속층(106)의 형성 후, 레지스트 패턴(250 및 252)을 제거한다. 그 후, 도 10에 도시하는 바와 같이, 새롭게 레지스트 패턴(254)을 형성한다. 레지스트 패턴(254)은, 감광성 수지 재료를 도포한 후, 노광 처리 및 현상(에칭) 처리를 행함으로써 형성된다. 레지스트 패턴(254)은, 보유 지지 프레임(108) 상, 제2 금속층(106) 상 및 제2 금속층(106)에 중첩되어 있지 않은, 제2 개구 영역(105)의 나머지 일부를 제외한 마스크 본체(110) 상에 형성된다. 레지스트 패턴(254)은, 제2 금속층(106)의 적어도 일부에 중첩되어 있으면 되고, 전체에 중첩되어 있지 않아도 된다. 예를 들어, 레지스트 패턴(254)은, 보유 지지 프레임(108)의 주 프레임(108a)에 근접하는 측에 위치하는 제2 금속층(106)의 적어도 일부에 중첩되어도 된다.
이어서, 도 11에 도시하는 바와 같이, 레지스트 패턴(254)이 배치되어 있지 않은 영역에, 제3 금속층(107)(금속층(107))이 형성된다. 제3 금속층(107)은, 전기 도금을 사용하여 형성된다. 구체적으로는, 제3 금속층(107)은, 레지스트 패턴(254)에 덮여 있지 않은 시드층(210) 상에 선택적으로 형성된다. 제3 금속층(107)은, 제2 금속층(106)에 중첩되어 있지 않은, 제2 개구 영역(105)에 있어서의 제2 개구(103b)를 충전하도록 형성된다. 도시하고 있지 않지만, 레지스트 패턴(254)이, 보유 지지 프레임(108)의 주 프레임(108a)에 근접하는 측에 위치하는 제2 금속층(106)의 일부에 중첩되어 있는 경우, 레지스트 패턴(254)에 중첩되어 있지 않은 제2 금속층(106)의 나머지의 일부 상에 제3 금속층(107)이 형성되어도 된다.
본 실시 형태에 있어서, 제3 금속층(107)은, 니켈 합금(구체적으로는, 인바)을 재료로 하는 도금층(금속층)에 의해 형성된다. 본 실시 형태에서는, 제3 금속층(107)의 두께를 3㎛ 초과 200㎛ 미만, 바람직하게는 20㎛ 내지 80㎛ 정도의 범위에서 조정한다. 상대적으로 설명하면, 제3 금속층(107)은, 마스크 본체(110)보다도 두껍고, 또한, 제2 금속층(106)보다도 얇아지는 범위에서 조정한다. 제3 금속층(107)과 마스크 본체(110) 사이 및 제3 금속층(107)과 제2 금속층(106) 사이의 응력 차를 생각하면, 양쪽의 중간값보다도 약간 얇게 하는 것이 바람직하다. 본 실시 형태에서는, 제3 금속층(107)을 인바로 형성하는 예를 나타냈지만, 이 예에 한정되지 않고, 전기 도금에 사용 가능한 재료라면 다른 금속 재료를 사용해도 된다.
제3 금속층(107)의 형성 후, 도 12에 도시하는 바와 같이, 레지스트 패턴(254)을 제거하고, 그 후, 지지 기판(200)을 제거한다. 구체적으로는, 흡착 등에 의해 보유 지지 프레임(108)을 고정한 후, 기계적으로 지지 기판(200)을 마스크 본체(110), 보유 지지 프레임(108) 및 접속부(106)로부터 박리함으로써, 지지 기판(200)을 제거한다. 이때, 지지 기판(200)과 함께, 시드층(210) 및 더미 금속층(240)이 제거된다. 이상의 제조 프로세스를 거쳐, 도 1 및 도 2에 도시한 증착 마스크(100)가 완성된다.
[변형예 1]
도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한 실시 형태에 있어서는, 복수의 제2 개구(103b)를 포함하는 제2 개구 영역(105)은, 보유 지지 프레임(108)의 격자상의 프레임(108b)을 따라 마련되는 제2 개구 영역(105a)을 포함하고 있는 예를 설명했지만, 본 개시의 실시 형태는 이것에 한정되지 않는다.
도 13은, 본 개시의 변형예에 관한 증착 마스크(100A)의 모식적인 평면도이다. 도 14는, 도 13에 도시하는 B1-B2를 따른 단면 구조이다. 도 13 및 도 14에 도시하는 증착 마스크(100A)에 있어서, 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한 증착 마스크(100)와 동일 또는 유사한 구성에 대해서는, 동일한 참조 부호로 나타내고, 중복하는 설명을 생략한다.
도 13 및 도 14에 도시하는 증착 마스크(100A)는, 제2 개구 영역 및 금속층의 배치가, 도 1 내지 도 3에 도시한 증착 마스크(100)에 있어서의 제2 개구 영역(105) 및 금속층(107)과는 다르다. 이하에서는, 증착 마스크(100A)에 있어서의 제2 개구 영역 및 금속층에 대하여 주로 설명한다.
증착 마스크(100A)의 마스크 본체(110a)는, 증착 마스크(100)와 마찬가지로, 제1 개구 영역(104)과, 제2 개구 영역(205)과, 서로 인접하는 제1 개구 영역(104) 사이에 마련되는 비개구 영역(101)을 포함한다. 제1 개구 영역(104)에는 복수의 제1 개구(103a)가 마련되고, 제2 개구 영역(205)에는 복수의 제2 개구(103b)가 마련된다.
도 1 내지 도 3에 도시한 제1 실시 형태에 관한 증착 마스크(100)와는 달리, 증착 마스크(100A)의 마스크 본체(110a)에 있어서, 제2 개구 영역(205)은, 보유 지지 프레임(108)의 주 프레임(108a)만을 따르도록 마련되어도 된다. 환언하면, 제2 개구 영역(205)은, 격자상의 프레임(108b)을 따르도록 마련되지 않아도 된다.
증착 마스크(100A)의 마스크 본체(110a)에서는, 보유 지지 프레임(108)의 격자상의 프레임(108b)에 대응하는 부분은, 비개구 영역(101)이다. 격자상의 프레임(108b)에 대응하는 비개구 영역(101)의 표면적은, 일반적인 증착 마스크의 주변 영역의 표면적보다도 작다. 그 때문에, 마스크 본체(110a)를 형성할 때의, 비개구 영역(101)에 대응하는 전극의 단위 면적당에서의 금속 이온의 소비량은, 제1 개구 영역(104) 및 제2 개구 영역(205)에 대응하는 전극의 단위 면적당에서의 금속 이온의 소비량과 현저한 차는 없다. 따라서, 마스크 본체(110a)에 있어서, 보유 지지 프레임(108)의 격자상의 프레임(108b)에 대응하는 부분에서는, 개구를 마련하지 않아도 된다.
본 변형예에 있어서, 증착 마스크(100A)는, 금속층(207)을 더 구비해도 된다. 금속층(207)은, 접속부(106)와 중첩되지 않는 제2 개구 영역(205)의 나머지의 일부와 중첩되고, 제2 개구 영역(205)의 제2 개구(103b)의 나머지의 일부를 충전한다.
이러한 증착 마스크(100A)의 제조 공정 시에 마스크 본체(110a)를 전주에 의해 형성할 때, 소비되는 금속 이온의 양은, 마스크 본체(110a) 전체에서 대략 균일해진다. 그 때문에, 제1 실시 형태에 관한 증착 마스크(100)와 마찬가지로, 전체의 막 두께가 대략 균일한 마스크 본체(110a)를 형성할 수 있다.
[변형예 2]
도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한 실시 형태에 관한 증착 마스크(100), 변형예 1에 관한 증착 마스크(100A)에서는, 접속부(106)가 마스크 본체(110)의 제2 개구 영역(105)의 일부에 중첩되도록 마련되어 있다. 그러나, 본 개시의 실시 형태는 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 접속부(106)는, 마스크 본체(110)의 제2 개구 영역(105) 전체에 중첩되도록 마련되어도 된다. 구체적으로는, 접속부(106)는, 제2 개구 영역(105) 전체에 있어서의 제2 개구(103b)를 충전하도록 마련되어도 된다. 이 경우, 금속층(107)은 생략되어도 된다.
본 개시의 일 실시 형태로서 상술한 실시 형태 및 변형예는, 서로 모순되지 않는 한에 있어서, 적절히 조합하여 실시할 수 있다. 또한, 실시 형태에 나타내는 구성을 기초로 하여, 당업자가 적절히 구성 요소의 추가, 삭제 혹은 설계 변경을 행한 것, 또는, 공정의 추가, 생략 혹은 조건 변경을 행한 것도, 본 개시의 요지를 구비하고 있는 한, 발명의 범위에 포함된다.
상술한 실시 형태의 양태에 의해 초래되는 작용 효과와는 상이한 다른 작용 효과여도, 본 실시 형태의 기재로부터 명확한 것, 또는, 당업자에 있어서 용이하게 예측할 수 있는 것에 대해서는, 당연히 본 개시의 일 실시 형태에 의해 초래되는 것이라고 해석된다.
100, 100A: 증착 마스크
101: 비개구 영역
103: 개구
103a: 제1 개구
103b: 제2 개구
104: 제1 개구 영역
105, 205: 제2 개구 영역
106: 접속부
107, 207: 금속층
108: 보유 지지 프레임
110, 110a: 마스크 본체
114: 제1 개구 패턴
115: 제2 개구 패턴

Claims (8)

  1. 복수의 제1 개구가 마련된 제1 개구 영역과, 상기 제1 개구 영역에 인접하고, 복수의 제2 개구가 마련된 제2 개구 영역을 포함하는 마스크 본체와,
    상기 마스크 본체를 지지하는 보유 지지 프레임과,
    상기 마스크 본체와 상기 보유 지지 프레임을 접속하는 접속부
    를 구비하고,
    상기 제2 개구 영역의 적어도 일부는, 상기 접속부와 중첩되고,
    상기 제2 개구 영역에 있어서의 개구 비율과, 상기 제1 개구 영역에 있어서의 개구 비율의 차는 20％ 이하인, 증착 마스크.
  2. 제1항에 있어서, 상기 접속부는, 상기 제2 개구 영역의 적어도 일부에 있어서의 제2 개구를 충전하는, 증착 마스크.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제2 개구 영역에 있어서, 상기 복수의 제2 개구의 나머지의 일부를 충전하는 금속층을 더 구비하는, 증착 마스크.
  4. 제3항에 있어서, 상기 금속층의 두께는, 상기 마스크 본체의 두께보다도 두꺼운, 증착 마스크.
  5. 지지 기판 상에 하지 금속층을 통해 소정의 패턴이 형성된 레지스트 마스크를 형성하고,
    상기 하지 금속층에 있어서 상기 레지스트 마스크가 형성되어 있지 않은 영역에, 전주에 의해, 상기 소정의 패턴에 대응하는 개구 패턴을 포함하는 제1 금속층과, 상기 제1 금속층을 둘러싸는 더미 금속층을 형성하고,
    상기 더미 금속층 상에 보유 지지 프레임을 배치하고,
    전주에 의해, 상기 제1 금속층과 상기 보유 지지 프레임을 접속하는 제2 금속층을 형성하고,
    상기 지지 기판 및 상기 더미 금속층을 제거하는 것
    을 포함하고,
    상기 제1 금속층은, 복수의 제1 개구를 포함하는 제1 개구 영역과, 상기 제1 개구 영역에 인접하고, 복수의 제2 개구를 포함하는 제2 개구 영역을 포함하고,
    상기 제2 개구 영역의 적어도 일부는, 상기 제2 금속층과 중첩되고,
    상기 제2 개구 영역에 있어서의 상기 제2 개구의 개구 비율과, 상기 제1 개구 영역에 있어서의 상기 제1 개구의 개구 비율의 차는 20％ 이하인, 증착 마스크의 제조 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제2 금속층은, 상기 제2 개구 영역의 적어도 일부에 있어서의 제2 개구를 충전하는, 증착 마스크의 제조 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제2 금속층을 형성한 후, 또한 상기 지지 기판 및 상기 더미 금속층을 제거하기 전에,
    상기 보유 지지 프레임 및 상기 제1 개구 영역 상에 레지스트 마스크를 형성하고,
    상기 하지 금속층에 있어서 상기 레지스트 마스크가 형성되어 있지 않은 영역에, 전주에 의해, 제3 금속층을 형성하는 것
    을 더 포함하고,
    상기 제3 금속층은, 상기 제1 금속층의 상기 복수의 제2 개구의 나머지의 일부를 충전하는, 증착 마스크의 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제3 금속층의 두께는, 상기 제1 금속층의 두께보다도 두꺼운, 증착 마스크의 제조 방법.
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