KR20230153265A - 증착 마스크 - Google Patents

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KR20230153265A
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데쯔유끼 야마다
미쯔구 다메까와
쇼 야나기사와
나오야 이와하시
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가부시키가이샤 재팬 디스프레이
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Abstract

파손이 적은 증착 마스크를 제공하는 것을 과제의 하나로 한다.
증착 마스크는, 박막상의 마스크 본체와, 마스크 본체의 주위에 마련된 보유 지지 프레임과, 마스크 본체와 보유 지지 프레임을 접속하는 접속 부재를 갖고, 마스크 본체는, 제1 패턴부를 갖는 제1 영역과, 제1 영역을 둘러싸고 제2 패턴부를 갖는 제2 영역과, 제2 영역을 둘러싸는 제3 영역을 갖고, 제1 영역 및 제2 영역은 기준 프레임 내에 배치된다. 또한, 증착 마스크는, 마스크 본체의 제1 영역과 제2 패턴부가 이격된다. 또한, 증착 마스크는, 제2 영역은, 마스크 본체의 제1 영역의 외형에 외접한다.

Description

증착 마스크{DEPOSITION MASK}
본 발명의 실시 형태의 하나는, 증착 마스크에 관한 것이다. 특히, 본 발명의 실시 형태의 하나는, 박막상의 마스크 본체를 구비한 증착 마스크에 관한 것이다.
플랫 패널형 표시 장치의 일례로서, 액정 표시 장치나 유기 EL(Electroluminescence) 표시 장치를 들 수 있다. 이들의 표시 장치는, 절연체, 반도체, 도전체 등의 다양한 재료를 포함하는 박막이 기판 상에 적층된 구조체이다. 이들의 박막이 적절히 패터닝되어, 접속됨으로써, 표시 장치로서의 기능이 실현된다.
박막을 형성하는 방법은, 크게 구별하면 기상법, 액상법, 고상법으로 분류된다. 기상법은 물리적 기상법과 화학적 기상법으로 분류된다. 물리적 기상법의 대표적인 예로서 증착법이 알려져 있다. 증착법 중 가장 간편한 방법이 진공 증착법이다. 진공 증착법은, 고진공 하에 있어서 재료를 가열함으로써, 재료를 승화 또는 증발시켜서 재료의 증기를 생성한다(이하, 이들을 대개 기화라고 함). 이 재료를 퇴적시키기 위한 영역(이하, 증착 영역)에 있어서, 기화하고 있었던 재료가 고화하고, 퇴적함으로써 재료의 박막이 얻어진다. 증착 영역에 대하여 선택적으로 박막이 형성되고, 그것 이외의 영역(이하, 비증착 영역)에는 재료가 퇴적되지 않도록 하기 위해서, 마스크(증착 마스크)를 사용하여 진공 증착이 행해진다(특허문헌 1 및 2 참조).
일본 특허 공개 제2009-087840호 공보 일본 특허 공개 제2013-209710호 공보
증착 마스크는, 마스크 본체를 관통하는 개구의 형상에 따른 증착 패턴이 마스크 본체에 형성되어 있으나, 증착 패턴이 없는 영역을 크게 차지한다. 증착 마스크는, 증착 패턴이 없는 영역이 크면, 증착 시에 피증착 기판과의 접촉 면적이 커지고, 정전기 등에 의한 피증착 기판과의 첩부가 증가하고, 파손된다는 문제가 있었다.
본 발명은 상기 문제를 감안하여, 피증착 기판과의 접촉 면적이 저감된 증착 마스크를 제공하는 것을 과제의 하나로 한다. 또한, 본 발명은 피증착 기판과의 사이에 일어나는 정전기가 억제된 증착 마스크를 제공하는 것을 과제의 하나로 한다. 또한, 본 발명은 파손되기 어려운 증착 마스크를 제공하는 것을 과제의 하나로 한다.
본 발명의 일 실시 형태에 관한 증착 마스크는, 박막상의 마스크 본체와, 마스크 본체의 주위에 마련된 보유 지지 프레임과, 마스크 본체와 보유 지지 프레임을 접속하는 접속 부재를 갖고, 마스크 본체는, 기준 프레임에 배치되는 제1 영역 및 제2 영역과, 제3 영역을 갖고, 제1 영역은 제1 패턴부를 갖고, 제2 영역은 제2 패턴부를 갖는다.
도 1은, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 증착 마스크의 평면도이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 증착 마스크의 평면도이다.
도 3은, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 증착 마스크의 평면도이다.
도 4는, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 증착 마스크의 평면도이다.
도 5는, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 증착 마스크의 평면도이다.
도 6a는, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 증착 마스크를 제작하는 방법을 나타내는 모식적 단면도이다.
도 6b는, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 증착 마스크를 제작하는 방법을 나타내는 모식적 단면도이다.
도 6c는, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 증착 마스크를 제작하는 방법을 나타내는 모식적 단면도이다.
도 7a는, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 증착 마스크를 제작하는 방법을 나타내는 모식적 단면도이다.
도 7b는, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 증착 마스크를 제작하는 방법을 나타내는 모식적 단면도이다.
도 8a는, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 증착 마스크를 제작하는 방법을 나타내는 모식적 단면도이다.
도 8b는, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 증착 마스크를 제작하는 방법을 나타내는 모식적 단면도이다.
도 9a는, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 증착 마스크를 제작하는 방법을 나타내는 모식적 단면도이다.
도 9b는, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 증착 마스크를 제작하는 방법을 나타내는 모식적 단면도이다.
도 9c는, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 증착 마스크를 제작하는 방법을 나타내는 모식적 단면도이다.
도 10a는, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 증착 마스크를 제작하는 방법을 나타내는 모식적 단면도이다.
도 10b는, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 증착 마스크를 제작하는 방법을 나타내는 모식적 단면도이다.
도 11은, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 증착 마스크를 제작하는 방법을 나타내는 모식적 단면도이다.
도 12a는, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 증착 마스크를 제작하는 방법을 나타내는 모식적 단면도이다.
도 12b는, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 증착 마스크를 제작하는 방법을 나타내는 모식적 단면도이다.
도 13은, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 증착 마스크를 제작하는 방법을 나타내는 모식적 단면도이다.
도 14a는, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 증착 마스크를 제작하는 방법을 나타내는 모식적 단면도이다.
도 14b는, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 증착 마스크를 제작하는 방법을 나타내는 모식적 단면도이다.
도 15는, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 증착 마스크의 모식적 단면도이다.
이하, 본 발명의 각 실시 형태에 대해서, 도면 등을 참조하면서 설명한다. 단, 본 발명은 그 요지를 일탈하지 않는 범위에 있어서 다양한 양태에서 실시할 수 있고, 이하에 예시하는 실시 형태의 기재 내용에 한정하여 해석되는 것은 아니다.
도면은, 설명을 보다 명확하게 하기 위해서, 실제의 양태에 비해, 각 부의 폭, 두께, 형상 등에 대하여 모식적으로 표시되는 경우가 있다. 그러나 도면에 도시하는 예는, 어디까지나 일례이며, 본 발명의 해석을 한정하는 것은 아니다. 본 명세서와 각 도면에 있어서, 기출의 도면에 대하여 전술한 것과 마찬가지의 구성에는, 동일한 부호를 붙이고, 상세한 설명을 적절히 생략하는 경우가 있다.
본 발명에 있어서, 어떤 하나의 막에 대하여 에칭이나 광 조사를 행함으로써 복수의 막을 형성한 경우, 이들 복수의 막은 다른 기능, 역할을 갖는 경우가 있다. 그러나, 이들 복수의 막은 동일한 공정에서 동일층으로서 형성된 막에 유래하고, 동일한 층 구조, 동일한 재료를 갖는다. 따라서, 이들 복수의 막은 동일층에 존재하고 있는 것으로 정의한다.
본 명세서 및 특허 청구 범위에 있어서, 어떤 구조체 상에 다른 구조체가 배치된 양태를 표현할 때에, 단순히 「상에」라고 표기하는 경우, 특별히 언급이 없는 한은, 어떤 구조체에 접하도록, 그 구조체의 바로 위에 다른 구조체가 배치되는 경우와, 어떤 구조체의 상방에, 또한 다른 구조체를 통해 다른 구조체가 배치되는 경우의 양쪽을 포함하는 것으로 정의된다.
<제1 실시 형태>
도 1을 참조하여, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 증착 마스크(10)의 구성에 대하여 설명한다.
1. 전체 구조
도 1은, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 증착 마스크(10)의 평면도이다. 증착 마스크(10)는, 박막상의 마스크 본체(100), 보유 지지 프레임(102) 및 접속 부재(104)를 갖는다. 마스크 본체(100)는, 접속 부재(104)에 의해, 보유 지지 프레임(102)과 접속되어 있다.
도 1은, 2개의 마스크 본체(100)가 보유 지지 프레임(102)에 접속된 구조를 나타낸다. 보유 지지 프레임(102)은, 2개의 마스크 본체(100)의 각각의 주연부를 둘러싸는 구조를 갖는다. 보유 지지 프레임(102)은, 증착 마스크(10)의 외곽을 형성하는 프레임체 부분과, 프레임체 부분에 놓아진 문창살(중문창살)에 상당하는 부분을 갖는다. 또한, 도 1은, 보유 지지 프레임(102)에 2개의 마스크 본체(100)가 접속되는 구조를 나타내지만, 증착 마스크(10)에 있어서 마스크 본체(100)의 수에 한정은 없고, 증착 기판의 크기나 증착 패턴에 맞춰서 적절히 결정할 수 있다. 또한, 보유 지지 프레임(102)의 구조도, 마스크 본체(100)의 수 및 배치에 맞춰서 적절히 변경할 수 있다.
마스크 본체(100)는, 제1 영역(106), 제2 영역(108), 제3 영역(110)으로 구분할 수 있다. 제1 영역(106)은, 마스크 본체(100)의 내측(중앙측)에 위치하는 영역이다. 제2 영역(108)은, 제1 영역(106)의 외측에 위치하는 영역이다. 제3 영역(110)은, 제2 영역(108)의 외측에 위치하는 영역이다. 따라서, 도 1에 도시되는 바와 같이, 제1 영역(106)은 제2 영역(108)에 둘러싸이고, 제2 영역(108)은 제3 영역(110)에 둘러싸이는 위치 관계를 갖는다.
제1 영역(106)은, 제1 패턴부(114)를 갖고, 제1 패턴부(114)는, 복수의 제1 개구 패턴(116p)을 갖는다. 제1 개구 패턴(116p)은, 마스크 본체(100)를 관통한다. 증착 시에는, 증착 대상의 피증착 기판에 있어서의 증착 영역과 제1 패턴부(114) 또는 제1 영역(106)이 겹치도록, 증착 마스크(10)와 피증착 기판이 위치 정렬된다. 증착 재료의 증기가 제1 패턴부(114)의 제1 개구 패턴(116p)을 통과하고, 피증착 기판의 증착 영역에 증착 재료가 퇴적한다.
피증착 기판이 표시 장치의 기판인 경우, 표시 장치의 화소 배열과 대응하여 제1 패턴부(114)에 제1 개구 패턴(116p)이 배열된다. 표시 장치의 화소 배열이, x 방향 및 y 방향으로 매트릭스상으로 배열될 때, 제1 개구 패턴(116p)의 배열도 마찬가지로 매트릭스상으로 배열된다.
제1 영역(106)의 형상은, 예를 들어 도 1에 도시하는 바와 같이, 원형의 형상을 갖는다. 또한, 상술한 바와 같이, 제1 영역(106)은, 제2 영역(108)이 외접된다. 제2 영역(108)은, 제1 영역(106)을 사이에 두도록, 제2 영역(108-1)과 제2 영역(108-2)으로 나뉘어 있어도 된다. 제2 영역(108-1)과 제2 영역(108-2)은, 구별 가능한 2개의 영역이어도 되고, 제1 영역(106)을 양측으로부터 사이에 두도록 배치 되어 있어도 된다.
도 1에서는, 제1 영역(106)의 형상이 원형인 예를 도시했지만, 원형에 한정되지 않고 직사각형 등이어도 된다. 단, 제1 영역(106)의 형상이 원형인 경우, 제1 영역(106)의 형상이 직사각형인 경우에 비해, 비증착 영역인 제2 영역(108)의 면적이, 기준 프레임(112)에 있어서, 보다 큰 비율로 점유하는 경우가 있기 때문에, 증착 마스크(10)는, 피증착 기판과의 첩부를 저감하는 효과를 보다 나타내는 경우가 있다.
상술한 바와 같이, 보유 지지 프레임(102)은, 외측에 위치하는 프레임부와 내측에 위치하는 문창살부를 포함한다. 문창살부는, 프레임부에 강성을 부여하고, 프레임부가 휘는 것을 방지할 수 있다. 문창살부는, 복수의 부재가 조합되어서 구성되어 있어도 된다. 예를 들어, 문창살부의 1개의 부재는, 프레임부의 한쪽의 변으로부터 대향하는 다른 쪽의 변을 향하여 연신하고 있다. 또한, 문창살부의 부재는, 세로 방향(증착 마스크(10)의 짧은 변 방향) 및 가로 방향(증착 마스크(10)의 긴 변 방향)에 마련되는 것이 바람직하다. 즉, 문창살부는, 세로 방향으로 연신하는 부재와 가로 방향으로 연신하는 부재가 교차하고 있는 우물 난간 구조인 것이 바람직하다. 단, 문창살부의 구성은, 이것에 한정되지 않는다. 문창살부의 부재는, 세로 방향 또는 가로 방향에만 마련되어 있어도 된다. 또한, 프레임부의 폭 및 문창살부(또는 문창살부의 부재)의 폭은, 증착 마스크(10)의 크기에 맞춰서 적절히 결정할 수 있다. 또한, 제1 영역(106)과 같은 증착 패턴의 영역을 가능한 한 넓게 하기 위해서는, 문창살부의 폭이 프레임부의 폭보다도 작은 것이 바람직하다.
도 1에 도시하는 바와 같이, 접속 부재(104)는, 마스크 본체(100)와 보유 지지 프레임(102)의 개구부 간극에 마련되고, 마스크 본체(100)의 측면 및 보유 지지 프레임(102)의 개구부 측면에 접한다. 즉, 평면으로 보아, 마스크 본체(100)와 보유 지지 프레임(102)은 중첩하고 있지 않다. 또한, 후술하는 단면으로 보아, 마스크 본체(100)와 보유 지지 프레임(102)이 중첩하고 있어도 된다.
접속 부재(104)는, 마스크 본체(100)와 보유 지지 프레임(102)을 접속하면 되기 때문에, 접속 부재(104)는, 보유 지지 프레임(102)의 개구부의 측면의 전체 면에 마련되지 않아도 된다. 접속 부재(104)는, 보유 지지 프레임(102)의 개구부의 측면의 적어도 일부에 마련되어 있으면 된다. 한편, 마스크 본체(100)의 두께는, 보유 지지 프레임(102)의 두께에 비하여 매우 작다. 예를 들어, 마스크 본체(100)의 두께는 1㎛ 이상 10㎛ 이하이고, 보유 지지 프레임(102)의 두께는 10㎛ 이상 2000㎛ 이하이다. 그 때문에, 마스크 본체(100)와 보유 지지 프레임(102)의 접착 강도를 크게 하기 위해서, 접속 부재(104)는, 마스크 본체(100)의 측면의 전체 면에 마련되어 있는 것이 바람직하다.
2. 부분 구조
도 2는, 도 1에 도시하는 프레임(118)을 확대한 평면도를 나타낸다. 도 2는, 프레임(118)의 평면도를 나타내고, 구체적으로는, 2개의 기준 프레임(112)과 기준 프레임(112)을 둘러싸는 제3 영역(110)의 평면도를 나타낸다.
도 2에 도시하는 바와 같이, 기준 프레임(112) 내에는, 제1 영역(106)과 제2 영역(108)이 배치된다. 또한, 기준 프레임(112)에는, 하나의 제1 영역(106)이 배치된다. 상술한 바와 같이, 제1 영역(106)은, 제1 패턴부(114)가 마련되고, 제1 패턴부(114)는 복수의 제1 개구 패턴(116p)이 마련된다. 기준 프레임(112)은, 후술하는 피증착 기판에 있어서의 잘라내기 프레임에 상당한다. 또한, 기준 프레임(112)에는, 제1 영역(106)과 제2 영역(108)을 배치하는 기준이 되는 프레임을 나타내고 있기 때문에, 피증착 기판을 증착하기 위한 개구 패턴을 갖지 않는다.
제1 영역(106)을 둘러싸는 제2 영역(108)은, 제2 패턴부(120)을 갖는다. 제2 영역(108)에는, 복수의 제2 패턴부(120)가 마련되어 있어도 된다. 복수의 제2 패턴부(120)는, 서로 이격되도록 배치되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 제2 패턴부(120)는, 제1 영역(106) 또는 제1 패턴부(114)와 이격되도록 배치되어 있는 것이 바람직하다. 도 2는, 제2 패턴부(120)가 직사각형인 예를 나타내지만, 제2 패턴부(120)의 형상에 한정은 없고, 원형 등의 형상이어도 된다.
제2 패턴부(120)는, 복수의 제2 개구 패턴(116d)을 갖는다. 제2 패턴부(120)의 제2 개구 패턴(116d)은, 마스크 본체(100)를 관통한다. 이와 같이, 제1 영역(106)의 다른 영역에 마스크 본체를 관통하는 제2 개구 패턴(116d)을 가짐으로써, 증착 시에 피증착 기판과 증착 마스크(10)의 접촉 면적을 저감할 수 있다.
또한, 제2 패턴부(120)의 제2 개구 패턴(116d)은, 제1 패턴부(114)의 제1 개구 패턴(116p)과 동일한 형상을 가져도 된다. 또한, 제2 패턴부(120)의 제2 개구 패턴(116d)은, 제1 패턴부(114)의 제1 개구 패턴(116p)과 동일한 크기여도 되고, 또는 제1 패턴부(114)의 제1 개구 패턴(116p)보다 작아도 된다. 제2 패턴부(120)의 제2 개구 패턴(116d)을 제1 패턴부(114)의 제1 개구 패턴(116p)과 동일한 크기, 또는 제1 패턴부(114)의 제1 개구 패턴(116p)보다 작게 함으로써, 증착 마스크(10)와 피증착 기판이 높은 위치 정렬 정밀도를 유지할 수 있다. 여기서, 제1 개구 패턴(116p) 또는 제2 개구 패턴(116d)의 크기란, 제1 개구 패턴(116p) 또는 제2 개구 패턴(116d)의 면적을 나타낸다.
제2 패턴부(120)의 면적은, 제1 패턴부(114)의 면적보다 작고, 제1 패턴부(114)의 면적의 5％ 이상 40％ 이하이다. 또한, 제2 패턴부(120)의 면적은, 제1 패턴부(114)의 면적의 10％ 이상 40％ 이하이면 바람직하다. 이때, 제2 패턴부(120)의 면적은, 제2 패턴부(120)가 복수 있는 경우, 복수의 제2 패턴부(120)를 합친 면적이다. 이와 같이, 증착 마스크(10)는, 제2 패턴부(120)의 면적을 제1 패턴부(114)의 면적의 10％ 이상으로 함으로써, 제1 패턴부(114)의 면적의 5％ 이상인 경우와 비교하여 보다 피증착 기판과의 첩부가 저감된다. 또한, 증착 마스크(10)는, 제2 패턴부(120)의 면적을 제1 패턴부(114)의 면적의 40％ 이하로 함으로써, 증착 마스크(10) 자체의 강도를 유지할 수 있다.
제2 패턴부(120)은, 상술한 바와 같이 피증착 기판의 비증착 영역에 상당하는 제2 영역(108)에 배치되고, 제1 패턴부(114)는, 피증착 기판의 증착 영역에 상당하는 제1 영역(106)에 배치된다. 따라서, 제2 패턴부(120)가 갖는 제2 개구 패턴(116d)은, 제1 패턴부(114)의 더미 개구 패턴(116d)이라고 칭할 수 있다.
이어서, 제3 영역(110)은, 개구 패턴을 갖지 않는다. 제3 영역(110)은, 피증착 기판에 있어서의 비증착 영역에 상당한다. 피증착 기판의 제3 영역(110)에 상당하는 영역에는, 예를 들어 마스크 본체에 복수의 기준 프레임(112)이 마련되는 경우, 복수의 기준 프레임(112) 사이에 배치되는 제3 영역(110) 상에서 분리하기 위해서, 증착물의 퇴적이 없는 것이 바람직하다.
3. 변형예
3-1. 변형예 1
도 3을 참조하여, 제2 패턴부(120)의 변형예를 설명한다. 도 2에 도시하는 제2 패턴부(120)와 다른 점은, 제2 영역(108)에 있어서의 제2 패턴부(120)의 배치와 형상이다. 또한, 도 2에 도시하는 제2 패턴부(120)과 동일, 또는 유사한 구성에 대해서는, 설명을 생략하는 경우가 있다.
도 3은, 도 1에 도시하는 프레임(118)을 확대한 평면도를 나타낸다. 제2 패턴부(120)는, 제2 영역(108)의 적어도 일단부(외연) 또는 그 근방에 배치할 수 있다. 복수의 제2 패턴부(120)가 제2 영역(108)에 마련되는 경우에는, 제2 영역(108)의 네 코너 또는 그 근방에 배치할 수 있다. 또한, 복수의 제2 패턴부(120)는, 제2 영역(108-1) 및 제2 영역(108-2)에 각각 배치할 수 있고, 제1 영역(106)을 사이에 두고 배치할 수 있다. 제2 패턴부(120)가 제1 영역(106)을 끼우도록 마련하는, 또는, 동 영역 내에서도 이격하여 마련함으로써, 제2 개구 패턴(116d)이 기준 프레임(112) 내에 분포하고, 증착 마스크(10)와 피증착 기판의 첩부를 억제할 수 있다.
제2 패턴부(120)는, 제2 영역(108)의 내측 또는 기준 프레임(112)을 따라 배치되고, 기준 프레임(112)과 부분적으로 접할 수 있다. 따라서, 제2 패턴부(120)는, 제2 영역(108)의 외형과 겹치도록 배치할 수 있다.
3-2. 변형예 2
도(4)를 참조하여, 제2 패턴부(120)의 변형예를 설명한다. 도 3에 도시하는 제2 패턴부(120)와 다른 점은, 제2 패턴부(120)의 배치 및 형상이다. 또한, 도 3에 도시하는 제2 패턴부(120)와 동일, 또는 유사한 구성에 대해서는, 설명을 생략하는 경우가 있다.
도 4는, 도 1에 도시하는 프레임(118)을 확대한 평면도를 나타낸다. 제2 패턴부(120)는, 제2 영역(108-1) 및 제2 영역(108-2)의 적어도 하나의 영역에 배치된다. 제2 패턴부(120)는, 제2 영역(108)의 네 코너의 어느 것에 배치 또는 그 근방에 배치할 수 있다. 또한, 제2 패턴부(120)는, 도 3에서 도시하는 복수의 제2 패턴부(120) 중, 예를 들어 제2 영역(108-1)에 마련되는 복수의 제2 패턴부(120)가 서로 결합되는 것과 같은 형상으로 할 수 있다.
또한, 제2 영역(108)에 복수의 제2 패턴부(120)가 마련되는 경우, 제1 영역(106)을 사이에 두고 배치할 수 있다.
3-3. 변형예 3
도 5를 참조하여, 제2 패턴부의 변형예를 설명한다. 도 2 내지 4에 도시하는 제2 패턴부(120)와 다른 점은, 제2 패턴부(120)의 배치 및 형상이다. 또한, 도 2 내지 4에 도시하는 제2 패턴부(120)와 동일, 또는 유사한 구성에 대해서는, 설명을 생략하는 경우가 있다.
제2 패턴부(120)는, 제1 영역(106)을 둘러싸는 제4 영역(122)에 배치된다. 제4 영역(122)은, 제1 영역(106)과 이격하여, 제4 영역(122)과 제1 영역(106) 사이에 제5 영역(124)이 마련된다. 제5 영역(124)은, 제1 영역(106)을 둘러싸도록 배치된다. 기준 프레임(112)에 배치되는 제1 영역(106)과 제2 영역(108)이 외접하고 있기 때문에, 제1 영역(106)을 둘러싸는 제4 영역(122) 및 제5 영역(124)은, 부분적으로 기준 프레임(112)의 외측에 배치된다. 따라서, 제5 영역(124)을 둘러싸는 제4 영역(122)은, 제2 영역(108) 또는 제3 영역(110)에 둘러싸인다.
제4 영역(122)은, 제2 패턴부(120)가 배치된다. 제2 패턴부(120)에는 제2 개구 패턴(116d)이 마련된다. 따라서, 제4 영역(122)은 제2 개구 패턴(116d)을 포함할 수 있다. 제5 영역(124)은, 제1 영역(106)과 제4 영역(122) 사이에 배치되기 때문에, 개구를 갖지 않는다. 이렇게 제5 영역(124)이 개구를 갖지 않음으로써, 제4 영역(122)이 제1 영역(106)을 둘러싸도록 배치되어도, 제1 영역(106)에 상당하는 마스크 본체(100)의 부분이 누락되는 일 없이, 마스크 본체(100)의 강도를 유지할 수 있다.
또한, 제2 패턴부(120)는, 제4 영역(122) 및 제2 영역(108)에 동시에 마련할 수 있다. 단, 제2 패턴부(120)를 복수의 영역에 마련하는 경우, 제2 패턴부(120)의 면적은, 상술한 복수의 영역에 마련된 제2 패턴부(120)의 총 면적으로 한다.
이상 설명한 바와 같이, 증착 마스크(10)는, 박막상의 마스크 본체에, 피증착 기판의 증착 영역에 상당하는 제1 영역(106), 제1 영역(106)을 둘러싸는 제2 영역(108) 및 제2 영역(108)을 둘러싸는 제3 영역(110)을 마련하고, 제1 영역(106) 및 제2 영역(108)에 개구를 가짐으로써, 피증착 기판과의 접촉 면적이 저감된 증착 마스크를 제공할 수 있다. 또한, 피증착 기판과의 접촉 면적의 저감에 의해, 피증착 기판과의 사이에 발생할 수 있는 마찰 대전을 방지하여 정전기의 발생을 억제할 수 있는 증착 마스크(10)를 제공할 수 있다. 또한, 피증착 기판과의 접촉 면적의 저감에 의해, 피증착 기판과의 첩부가 저감한 증착 마스크(10)를 제공할 수 있다. 또한, 피증착 기판과의 첩부가 저감됨으로써, 증착 공정에서의 파손율이 저감되는 증착 마스크(10)를 제공할 수 있다.
4. 제조 방법
<제2 실시 형태>
도 6 내지 도 15를 참조하여, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 증착 마스크(10)의 제조 방법에 대하여 설명한다.
도 6 내지 도 15는, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 증착 마스크(10)의 제조 방법을 나타내는 단면도이다. 또한, 도 15에 도시하는 단면도는, 도 1에 도시하는 A1-A2선을 따라 절단한 증착 마스크(10)의 단면도이다.
도 6a는, 제1 지지 기판(130)의 제1 면에, 제1 레지스트 마스크(132)를 형성하는 단계를 나타낸다. 제1 지지 기판(130)은 금속제이고, 유리, 석영, 세라믹스, 플라스틱 등의 절연물, 또는, 구리(Cu), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 철(Fe), 니켈(Ni), 코발트(Co), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 망간(Mn) 등의 금속, 혹은 이들의 합금으로 형성된다. 합금으로서는, 예를 들어 철(Fe)과 크롬(Cr)을 포함하는 합금, 철(Fe), 니켈(Ni) 및 망간(Mn)의 합금이어도 되고, 합금에는 탄소(C)가 포함되어 있어도 된다. 예를 들어, 제1 지지 기판(130)은, 예를 들어 철(Fe)을 주성분으로 하고, 크롬(Cr), 니켈(Ni)을 함유하는 스테인리스강으로 형성되어 있어도 된다.
제1 레지스트 마스크(132)는, 감광성의 수지 재료를 사용하여, 포토리소그래피에 의해 형성된다. 감광성의 수지 재료로서는, 도포형의 포토레지스트, 또는 드라이 필름 레지스트(DFR)를 사용할 수 있다. 제1 레지스트 마스크(132)는, 도 1에 있어서 도시하는 증착 마스크(10)에 있어서, 복수의 마스크 본체(100)가 배치될 때, 그것들(복수의 마스크 본체(100)의 전부)을 둘러싸는 프레임상의 형태를 갖는다.
도 6b는, 박리층(134)을 형성하는 단계를 나타낸다. 박리층(134)은, 제1 레지스트 마스크(132)가 형성된 제1 지지 기판(130)의 제1 면에 있어서, 프레임상의 제1 레지스트 마스크(132)로부터 노출된 영역에 형성된다. 박리층(134)은, 예를 들어 마스크 본체(100)를 형성하는 금속 재료와 동일한 금속 재료로 형성된다. 박리층(134)은, 예를 들어 니켈(Ni), 구리(Cu), 티타늄(Ti), 크롬(Cr) 등의 0가의 금속 재료로 형성된다. 이러한 금속 재료로 형성되는 박리층(134)은, 도금법에 의해 제작할 수 있다. 예를 들어, 박리층(134)은, 제1 지지 기판(130) 상에 니켈 도금에 의해 제작된다. 도금법에 의해 박리층(134)을 형성할 때에는, 제1 지지 기판(130)을 세정하고, 제1 면에 이형제가 도포되어 있어도 된다.
도 6c는, 제1 레지스트 마스크(132)를 제거하는 단계를 나타낸다. 제1 레지스트 마스크(132)는, 박리액에 의해 제거된다. 제1 레지스트 마스크(132)가 제거된 영역에는 개구부(136)가 형성된다. 환언하면, 제1 레지스트 마스크(132)가 제1 지지 기판(130) 상으로부터 제거됨으로써, 박리층(134)은 개구부(136)를 끼워서 내측 영역(138)과 외측 영역(140)으로 분리된다. 박리층(134)은, 20㎛ 이상 200㎛ 이하, 예를 들어 40㎛ 이상 150㎛ 이하의 두께로 형성된다. 박리층(134)은, 제1 지지 기판(130) 상에 도금법, 스퍼터링법 또는 화학 기상 퇴적(CVD)법을 이용하여 형성된다. 제1 지지 기판(130) 상에 형성되는 박리층(134)은, 막 두께의 균일성이 외주부에 있어서 저하되는 경우가 있다. 이러한 경우에 있어서도, 제1 레지스트 마스크(132)를 제1 지지 기판(130) 상에 마련해 둠으로써, 박리층(134)을 내측의 영역과, 외측의 영역으로 분리할 수 있다.
도 7a는, 박리층(134) 상에 접착층(142)을 마련하는 단계를 나타낸다. 접착층(142)은, 미노광의 상태에서 소정의 접착력 또는 점착력을 갖는 레지스트 필름을 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 레지스트 필름으로서는, 예를 들어 드라이 필름 레지스트를 사용할 수 있다. 접착층(142)은, 박리층(134)의 내측 영역(138)의 전체면을 덮고, 단부가 박리층(134)의 외측으로 확대되는 크기를 갖고 있는 것이 바람직하다. 접착층(142)의 단부는, 박리층(134)의 외측 영역(140)까지 확대되어 있어도 된다. 필름상의 부재로서 공급되는 박리층(134)이 이러한 크기를 가짐으로써, 박리층(134)의 내측 영역을 확실하게 덮을 수 있다.
도 7b에 도시하는 바와 같이, 접착층(142)의 외주부를 미노광으로 하고, 내측 영역(138)을 노광하는 처리를 행해도 된다. 구체적으로는, 접착층(142)에 있어서, 박리층(134)의 단부와 겹치는 영역을 포함하는 외주부(144)를 미노광 영역으로 하여, 외주부(144)보다 내측의 영역이 노광 영역이 되도록 노광하고, 노광면을 경화시키는 처리를 행해도 된다. 외측 영역(140)(노광 처리되는 영역)은, 적어도 일부가 박리층(134)과 겹쳐 있는 것이 바람직하다. 접착층(142)의 선택적인 노광은, 포토마스크를 사용하여 행할 수 있다. 접착층(142)으로서 사용되는 감광성의 드라이 필름 레지스트가 포지티브형인 경우, 투광부(141)를 둘러싸도록 차광부(145)가 형성된 제1 포토마스크(126)가 사용된다.
도 8a는, 제2 지지 기판(146)의 제1 면에 접착층(142)을 밀접시켜서, 박리층(134)을 제1 지지 기판(130)마다 붙이는 단계를 나타낸다. 도 8a에 도시하는 바와 같이, 제2 지지 기판(146)과 접착층(142)을 밀접시켜, 제2 지지 기판(146)을 접착층(142)에 고정시킨다. 이 접합 후, 이들에 베이크 처리를 행해도 되고, 이 경우의 베이크 처리의 조건으로서는, 60℃, 1시간을 일례로서 들 수 있다.
도 8b는, 박리층(134)을 제1 지지 기판(130)으로부터 박리하는 단계를 나타낸다. 박리층(134)은, 제1 지지 기판(130)과의 계면에 물리적인 힘을 작용시킴으로써, 제1 지지 기판(130)으로부터 박리할 수 있다. 예를 들어, 예리한 선단을 갖는 지그를, 제1 지지 기판(130)과 박리층(134)의 계면에 눌러서 박리의 계기가 되는 부분을 형성하고, 그 후, 제1 지지 기판(130)을 뜯어 내도록 외력을 가함으로써, 박리층(134)을 제1 지지 기판(130)으로부터 박리할 수 있다.
또한, 박리층(134)을 제1 지지 기판(130)으로부터 박리 후, 제2 지지 기판(146)에 잔존한 박리층(134)의 약액 처리를 행해도 된다. 구체적으로는, 포토레지스트의 현상액으로 처리(현상)하면 되고, 약액에는 현상액뿐만 아니라, 알칼리성 용액을 사용하여 처리를 행해도 된다. 또는, 제2 지지 기판(146)에 잔존한 박리층(134)에 노광 처리를 행해도 된다.
도 9a는, 박리층(134)이 마련된 제2 지지 기판(146) 상에, 제2 레지스트 마스크(152)를 형성하는 단계를 나타낸다. 제2 레지스트 마스크(152)는 소정의 패턴으로 형성된다. 즉, 복수의 제1 개구 패턴(116p) 및 제2 개구 패턴(116d), 또는 후술하는 더미 패턴부(154)를 형성하는 영역에 선택적으로 형성된다. 예를 들어, 네가티브형의 포토레지스트를 박리층(134) 상에 도포하고, 복수의 제1 개구 패턴(116p) 및 제2 개구 패턴(116d), 또한 더미 패턴부(154)를 형성하는 영역이 선택적으로 노광되도록, 포토마스크를 통해 노광을 행한다. 또한, 포지티브형의 포토레지스트를 박리층(134) 상에 도포하고, 비개구부가 선택적으로 노광되도록, 포토마스크를 통해 노광을 행한다. 그 후, 현상을 행함으로써, 패터닝된 제2 레지스트 마스크(152)를 얻을 수 있다.
도 9b는, 도금법을 이용하여, 제2 레지스트 마스크(152)에 의해 피복되어 있지 않은 영역에 도금 패턴을 형성하고, 마스크 본체(100)를 형성하는 단계를 나타낸다. 도금 패턴의 형성은, 1단계로 행해도 되고, 몇 단계로 나누어서 행해도 된다. 복수의 단계로 행하는 경우, 다른 단계에서 다른 금속이 형성되도록, 도금을 행해도 된다. 또한, 도금은, 도금 패턴의 상면이 제2 레지스트 마스크(152)의 상면보다도 낮아지도록 행해도 되고, 높아지게 행해도 된다. 후자의 경우, 표면을 연마함으로써 도금 패턴 상면의 평탄화를 행해도 된다. 이 후, 도 11c에 도시하는 바와 같이, 제2 레지스트 마스크(152)를 박리액에 의한 에칭, 및/또는 애싱에 의해 제거함으로써, 박리층(134) 상에 복수의 제1 패턴부(114)에 의해 증착 패턴이 형성되는 마스크 본체(100)를 제작할 수 있다. 또한, 제2 패턴부(120)에 대해서도, 제1 패턴부(114)와 마찬가지로 마스크 본체(100)에 형성된다.
또한, 9b 및 도 9c에 도시하는 바와 같이, 마스크 본체(100)를 형성할 때, 마스크 본체(100)로부터 이격되는 더미 패턴부(154)가 형성된다. 더미 패턴부(154)는, 평면으로 보아 복수의 마스크 본체(100)를 둘러싸도록 구성된다. 더미 패턴부(154)와 마스크 본체(100)는 동시에 형성되기 때문에, 이들은 서로 동일한 조성과 두께를 가질 수 있다
도 10a는, 마스크 본체(100)의 제1 패턴부(114)를 보호하기 위한 보호 필름(156)의 일 양태를 나타낸다. 보호 필름(156)으로서는, 드라이 필름 레지스트를 사용할 수 있다. 보호 필름(156)은, 예를 들어 광경화성 수지막(158)이, 박리막(160)과 보호막(162)에 의해 끼워진 구조를 갖는다. 광경화성 수지막(158)에는, 네가티브형의 광경화성 수지가 포함된다. 즉, 광에 의해 경화하는 고분자 또는 올리고머가 포함된다. 광경화성 수지막(158)의 두께는 임의로 선택할 수 있고, 예를 들어 20㎛ 이상 500㎛ 이하, 50㎛ 이상 200㎛ 이하, 또는 50㎛ 이상 120㎛ 이하의 범위에서 선택할 수 있다. 보호막(162)은 고분자 재료를 포함한다. 고분자 재료로서는, 예를 들어 폴리올레핀, 폴리이미드, 폴리에스테르, 폴리스티렌 또는 불소 함유 폴리올레핀 등에서 선택할 수 있다.
도 10b는, 보호 필름(156)이 마스크 본체(100) 상에 배치된 상태를 나타낸다. 보호 필름(156)은, 박리막(160)을 박리한 후, 광경화성 수지막(158)이 마스크 본체(100)와 보호막(162)에 의해 끼워지게 배치된다. 보호 필름(156)은, 적어도 모든 제1 패턴부(114)를 덮도록 마련된다.
이어서, 광경화성 수지막(158)에 대하여 노광을 행한다. 구체적으로는, 도 11에 도시하는 바와 같이, 차광부(145)와 투광부(141)를 갖는 제2 포토마스크(164)를, 투광부(141)가 제1 패턴부(114)와 겹치도록 배치하고, 제2 포토마스크(164)를 통해 노광을 행한다. 이에 의해, 노광된 부분의 현상액에 대한 용해성이 저하된다.
도 12a는, 광경화성 수지막(158)에 대하여 노광을 행한 후, 보호막(162)을 박리하여 현상을 행하고, 제1 패턴부(114) 상에 제3 레지스트 마스크(168)가 형성된 상태를 나타낸다. 박리층(134) 상에 복수의 제1 패턴부(114)가 형성되는 경우에는, 도시되는 바와 같이, 각각의 제1 패턴부(114)마다 제3 레지스트 마스크(168)가 마련된다. 또한, 더미 패턴부(154) 상에는 후의 공정에서 보유 지지 프레임(102)이 형성되기 때문에, 제3 레지스트 마스크(168)는 마련되어 있지 않다.
도 12b는, 더미 패턴부(154) 상에 유지 프레임(102)을 배치하는 단계를 나타낸다. 보유 지지 프레임(102)은, 복수의 제1 패턴부(114)가 형성될 때, 각각의 증착 패턴 사이에 배치된다. 보유 지지 프레임(102)은, 외곽의 패턴이 폭이 넓고, 외곽의 패턴의 내측에 형성되는 패턴(제1 패턴부(114) 사이에 형성되는 패턴)이 폭이 좁은 형태를 갖고 있어도 된다.
도 13은, 진공 압착법을 사용하여, 보유 지지 프레임(102)과 더미 패턴부(154)를 압착하는 단계를 나타낸다. 도 13에 도시하는 바와 같이, 제2 지지 기판(146), 접착층(142), 박리층(134), 제1 패턴부(114), 마스크 본체(100), 더미 패턴부(154) 및 보유 지지 프레임(102)을 덮도록, 보유 지지 프레임(102)의 상방에 필름(166)을 배치한다. 계속해서, 제2 지지 기판(146)과 필름(166) 사이의 공기를 배기(진공 배기)하고, 필름(166)의 하방측의 압력을 낮춘다. 필름(166)의 상방측과 하방측의 압력차에 의해, 필름(166)은 제2 지지 기판(146)측으로 끌어 당겨진다. 필름(166)의 하방측의 압력을 더 낮추면, 필름(166)이 보유 지지 프레임(102)을 압박한다. 필름(166)으로부터의 압박을 받아, 보유 지지 프레임(102)은, 더미 패턴부(154)보다 강하게 접착한다.
필름(166)의 하방측의 진공도는, 대기압을 0kPa로 한 게이지압에 있어서, -50kPa 이하이고, 바람직하게는 -70kPa 이하이고, 더욱 바람직하게는 -90kPa이다.
진공 압착 후는, 필름(166)을 제거한다.
도 14a는, 도금법을 사용하여, 접속 부재(104)를 형성하는 단계를 나타낸다. 접속 부재(104)는, 마스크 본체(100)의 표면 중 보유 지지 프레임(102)과 제3 레지스트 마스크(168)에 덮여 있지 않은 부분으로부터 주로 성장한다. 그 결과, 도 14a에 도시하는 바와 같이, 마스크 본체(100)의 상면 및 보유 지지 프레임(102)의 측면에 접하는 접속 부재(104)가 형성된다. 이 접속 부재(104)에 의해, 마스크 본체(100)와 보유 지지 프레임(102)이 고정된다.
접속 부재(104)는, 그 두께가 제3 레지스트 마스크(168)의 두께와 동일해지도록 형성해도 된다. 혹은 접속 부재(104)는, 두께가 제3 레지스트 마스크(168)의 두께보다도 작아지도록 형성해도 되고, 도 14a에 도시하는 바와 같이, 커지도록 형성해도 된다.
제3 레지스트 마스크(168)를, 박리액을 사용하여 박리함으로써, 도 14b에 도시하는 바와 같이, 제2 지지 기판(146) 상에 증착 마스크(10)를 형성할 수 있다. 그 후, 박리층(134)을 제2 지지 기판(146)으로부터 박리하고, 또한 박리층(134)을 마스크 본체(100)로부터 박리함으로써, 도 15에 도시하는 증착 마스크(10)를 얻을 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 증착 마스크(10)는 제조된다.
상술한 각 실시 형태의 양태에 의해 초래되는 작용 효과와는 상이한 다른 작용 효과라도, 본 명세서의 기재로부터 명확한 것, 또는, 당업자에 있어서 용이하게 예측할 수 있는 것에 대해서는, 당연히 본 발명에 의해 초래되는 것이라고 해석된다.
10: 증착 마스크
100: 마스크 본체
102: 보유 지지 프레임
104: 접속 부재
106: 제1 영역
108: 제2 영역
108-1: 제2 영역
108-2: 제2 영역
110: 제3 영역
112: 기준 프레임
114: 제1 패턴부
116p: 제1 개구 패턴
116d: 제2 개구 패턴
118: 프레임
120: 제2 패턴부
122: 제4 영역
124: 제5 영역
126: 제1 포토마스크
130: 제1 지지 기판
132: 제1 레지스트 마스크
134: 박리층
136: 개구부
138: 내측 영역
140: 외측 영역
140: 더미 패턴
141: 투광부
142: 접착층
144: 외주부
145: 차광부
146: 제2 지지 기판
148: 내측부
150: 노광 영역
152: 제2 레지스트 마스크
154: 더미 패턴부
156: 보호 필름
158: 광경화성 수지막
160: 박리막
162: 보호막
164: 제2 포토마스크
166: 필름
168: 제3 레지스트 마스크

Claims (16)

  1. 박막상의 마스크 본체와,
    상기 마스크 본체의 주위에 마련된 보유 지지 프레임과,
    상기 마스크 본체와 상기 보유 지지 프레임을 접속하는 접속 부재를 갖고,
    상기 마스크 본체는, 기준 프레임에 배치되는 제1 영역 및 제2 영역과, 상기 기준 프레임을 둘러싸는 제3 영역을 갖고,
    상기 제1 영역은 제1 패턴부를 갖고,
    상기 제2 영역은 제2 패턴부를 갖는, 증착 마스크.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 영역과 상기 제2 패턴부는 이격되는, 증착 마스크.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제2 영역은, 상기 제1 영역의 외형에 외접하는, 증착 마스크.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1 패턴부는, 제1 개구 패턴을 갖고,
    상기 제2 패턴부는, 제2 개구 패턴을 갖고,
    상기 제1 개구 패턴과 상기 제2 개구 패턴은, 동일한 크기인, 증착 마스크.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제2 영역은, 복수의 상기 제2 패턴부를 갖고,
    상기 복수의 제2 패턴부는 서로 이격되는, 증착 마스크.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제2 패턴부는, 상기 제2 영역의 내측을 따라서 배치되는, 증착 마스크.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제2 영역은, 복수의 상기 제2 패턴부를 갖는, 증착 마스크.
  8. 제7항에 있어서, 상기 복수의 제2 패턴부는, 서로 이격되는, 증착 마스크.
  9. 제8항에 있어서, 상기 복수의 제2 패턴부 중 적어도 2개는 결합되어 있는, 증착 마스크.
  10. 제4항에 있어서, 상기 마스크 본체는, 상기 제1 영역을 둘러싸는 제4 영역을 갖고,
    상기 제4 영역은 제3 패턴부를 갖는, 증착 마스크.
  11. 제10항에 있어서, 상기 마스크 본체는, 상기 제1 영역과 상기 제4 영역 사이에 제5 영역을 갖고,
    상기 제5 영역은, 개구를 갖지 않는, 증착 마스크.
  12. 제10항에 있어서, 상기 제3 패턴부는, 제3 개구 패턴을 갖고,
    상기 제1 개구 패턴과 상기 제3 개구 패턴은, 동일한 크기인, 증착 마스크.
  13. 제1항에 있어서, 상기 제2 패턴부의 면적은, 상기 제1 패턴부의 면적의 5％ 이상 40％ 이하인, 증착 마스크.
  14. 제13항에 있어서, 상기 제2 패턴부의 면적은, 상기 제1 패턴부의 면적의 10％ 이상 40％ 이하인, 증착 마스크.
  15. 제1항에 있어서, 상기 마스크 본체는, 복수의 기준 프레임을 갖고,
    상기 제3 영역은, 상기 복수의 기준 프레임을 둘러싸는, 증착 마스크.
  16. 제15항에 있어서, 상기 마스크 본체를 복수 갖는, 증착 마스크.
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