TW201805451A - 蒸鍍遮罩、蒸鍍遮罩之製造方法及有機半導體元件之製造方法 - Google Patents

蒸鍍遮罩、蒸鍍遮罩之製造方法及有機半導體元件之製造方法 Download PDF

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西田光志
矢野耕三
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Abstract

本發明之蒸鍍遮罩(100)具備：樹脂層(10)，其包含數個開口部(11)；磁性金屬層(20)，其係以與樹脂層(10)重疊之方式配置者，且包含具有使數個開口部露出之形狀之遮罩部(20a)、及以包圍遮罩部之方式配置之周邊部(20b)；以及框架(30)，其固定於磁性金屬層之周邊部。樹脂層與磁性金屬層於遮罩部不接合，且於周邊部之至少一部分接合。

Description

蒸鍍遮罩、蒸鍍遮罩之製造方法及有機半導體元件之製造方法
本發明係關於一種蒸鍍遮罩，尤其係關於一種包含樹脂層及磁性金屬層之蒸鍍遮罩。又，本發明亦關於一種蒸鍍遮罩之製造方法及有機半導體元件之製造方法。
近年來，作為新一代顯示器，有機電致發光(EL，Electroluminescence)顯示裝置受到關注。目前量產之有機EL顯示裝置中，主要使用真空蒸鍍法形成有機EL層。
作為蒸鍍遮罩，一般而言為金屬製遮罩(金屬遮罩)。然而，隨著有機EL顯示裝置之高清晰化發展，愈發難以使用金屬遮罩精度良好地形成蒸鍍圖案。一般而言，其原因在於：於金屬遮罩中，藉由對金屬箔使用光微影製程進行蝕刻，形成對應於蒸鍍圖案之貫通孔(開口部)，其後，一面對金屬箔施加張力(該步驟稱為架張步驟)一面將金屬箔焊接於框架上，因此難以以較高之位置精度形成開口部。又，其原因亦在於：由於成為金屬遮罩之金屬板(金屬箔)之厚度(例如100μm左右)遠大於開口部之尺寸(例如10μm~20μm左右)，故而會產生所謂陰影。
因此，作為用以形成高清晰度之蒸鍍圖案之蒸鍍遮 罩，提案有具有積層了樹脂層及金屬層之構造之蒸鍍遮罩(以下亦稱為「積層型遮罩」)。例如，專利文獻1及2揭示了具有樹脂膜與片狀之磁性金屬構件之積層體係由邊框狀之框架支持之構造的蒸鍍遮罩。於樹脂膜，形成有與所需蒸鍍圖案對應之數個開口部。於磁性金屬構件，以使樹脂膜之開口部露出之方式形成有數個尺寸大於樹脂膜之開口部之狹縫(貫通孔)。因此，於使用專利文獻1及2之蒸鍍遮罩之情形時，蒸鍍圖案與樹脂膜之數個開口部對應地形成。由於樹脂膜之數個開口部可於架張步驟及焊接步驟後藉由雷射加工形成，故而於積層型遮罩中，可以較高之位置精度形成對應於蒸鍍圖案之開口部。又，由於樹脂膜較一般之金屬遮罩用金屬板薄，故而難以產生上述陰影。由於該等原因，藉由使用積層型遮罩，可形成清晰度高於使用金屬遮罩之情況時之蒸鍍圖案。
[先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本專利特開2014-121720號公報
專利文獻2：日本專利特開2014-205870號公報
然而，於使用如專利文獻1及2所揭示之積層型遮罩進行蒸鍍步驟之情形時，因於成為蒸鍍對象物之基板與遮罩之間產生空隙(其原因將在下文詳細敍述)而產生蒸鍍材料環境入遮罩之背面側，蒸鍍圖案之邊緣模糊之現象(稱為「成膜模糊」)。
本發明係鑒於上述問題而完成者，其目的在於提供一 種可抑制成膜模糊之產生，且可較佳地用於形成高清晰之蒸鍍圖案之蒸鍍遮罩。又，本發明之另一目的在於提供一種可較佳地製造此種蒸鍍遮罩之製造方法及使用此種蒸鍍遮罩之有機半導體元件之製造方法。
本發明之實施形態之蒸鍍遮罩具備：樹脂層，其包含數個開口部；磁性金屬層，其係以與上述樹脂層重疊之方式進行配置者，且其包含具有使上述數個開口部露出之形狀之遮罩部、及以包圍上述遮罩部之方式進行配置之周邊部；以及框架，其固定於上述磁性金屬層之上述周邊部；且上述樹脂層與上述磁性金屬層於上述遮罩部不接合，且於上述周邊部之至少一部分接合。
於一實施形態中，上述磁性金屬層不自上述框架受到層面內方向之張力。
於一實施形態中，上述樹脂層自上述框架及上述磁性金屬層受到層面內方向之張力。
於一實施形態中，上述樹脂層所受到之上述張力以由上述張力產生之上述樹脂層之彈性變形量成為溫度上升1C時之上述樹脂層之熱伸長量以上之方式進行設定。
於一實施形態中，上述樹脂層所受到之上述張力以由上述張力產生之上述樹脂層之彈性變形量成為溫度上升20℃時之上述樹脂層之熱伸長量以上之方式進行設定。
於一實施形態中，於將形成上述磁性金屬層之材料之線熱膨脹係數設為αM，將形成上述框架之材料之線熱膨脹係數設為αF時，滿足0.5αM≦αF≦2.0αM之關係。
於一實施形態中，上述磁性金屬層與上述框架係由相同之材料形成。
於一實施形態中，進而具有位於上述磁性金屬層之上述周邊部與上述樹脂層之間，且固接於上述樹脂層之金屬膜，上述金屬膜焊接於上述磁性金屬層之上述周邊部，上述樹脂層介隔上述金屬膜接合於上述磁性金屬層。
本發明之實施形態之蒸鍍遮罩之製造方法係製造具備樹脂層、以與上述樹脂層重疊之方式進行配置之磁性金屬層、及支持上述磁性金屬層之框架的蒸鍍遮罩之方法，其包含：(A)準備由磁性金屬材料形成之磁性金屬層之步驟、(B)將框架固定於上述磁性金屬層之一部分之步驟、及(C)於上述步驟(B)後，將樹脂層接合於上述磁性金屬層之步驟，若將於上述步驟(B)之後之上述磁性金屬層中，不與上述框架重疊之區域稱為第1區域，與上述框架重疊之區域稱為第2區域，則上述步驟(C)以上述樹脂層與上述磁性金屬層於上述第1區域中不接合，且於上述第2區域之至少一部分中接合之方式進行。
於一實施形態中，上述步驟(B)係於不對上述磁性金屬層自外部賦予層面內方向之張力之狀態下進行。
於一實施形態中，上述步驟(C)係於對上述樹脂層自外部賦予層面內方向之張力之狀態下進行。
於一實施形態中，於上述步驟(C)中對上述樹脂層賦予之上述張力，係以由上述張力產生之上述樹脂層的彈性變形量成為溫度上升1℃時之上述樹脂層之熱伸長量以上之方式進行設定。
於一實施形態中，於上述步驟(C)中對上述樹脂層賦 予之上述張力，係以由上述張力產生之上述樹脂層之彈性變形量成為溫度上升20℃時之上述樹脂層之熱伸長量以上之方式進行設定。
於一實施形態中，於將形成上述磁性金屬層之材料之線熱膨脹係數設為αM，將形成上述框架之材料之線熱膨脹係數設為αF時，滿足0.5αM≦αF≦2.0αM之關係。
於一實施形態中，上述框架係由與上述磁性金屬層相同之磁性金屬材料形成。
於一實施形態中，本發明之蒸鍍遮罩之製造方法於上述步驟(B)前，進而包含(D)：以上述磁性金屬層具有包含存在金屬膜之實心部及不存在金屬膜之非實心部之遮罩部、及以包圍上述遮罩部之方式進行配置之周邊部之方式，對上述磁性金屬層進行加工，且於上述步驟(B)中，上述框架固定於上述磁性金屬層之上述周邊部。
於一實施形態中，本發明之蒸鍍遮罩之製造方法於上述步驟(C)後，進而包含於上述樹脂層形成數個開口部之步驟(E)。
於一實施形態中，在上述步驟(E)中，上述數個開口部形成於上述樹脂層中與上述遮罩部之上述非實心部對應之區域。
於一實施形態中，本發明之蒸鍍遮罩之製造方法於上述步驟(C)之前，進而包含：(F)準備由樹脂材料形成之樹脂層之步驟、及(G)於所準備之上述樹脂層之一部分上，形成固接於上述樹脂層之金屬膜之步驟；且於上述步驟(C)中，藉由將上述金屬膜焊接於上述磁性金屬層，而將上述樹脂層介隔上述金屬膜接合於上述磁性金屬層。
本發明之實施形態之有機半導體元件之製造方法包 含使用具有上述任一構成之蒸鍍遮罩，於工件上蒸鍍有機半導體材料之步驟。
根據本發明之實施形態，可提供一種可抑制成膜模糊之發生，且較佳地用於形成高清晰度之蒸鍍圖案之蒸鍍遮罩。
10‧‧‧樹脂層
11‧‧‧開口部
18‧‧‧金屬膜
20‧‧‧磁性金屬層
20a‧‧‧遮罩部
20a1‧‧‧實心部
20a2‧‧‧非實心部
20b‧‧‧周邊部
21‧‧‧狹縫(貫通孔)
30‧‧‧框架
41‧‧‧夾板
50‧‧‧基板
51‧‧‧蒸鍍膜
52‧‧‧蒸鍍源
100、100A、100B、100C、100D‧‧‧蒸鍍遮罩
200‧‧‧有機EL顯示裝置
210‧‧‧TFT基板
211‧‧‧平坦化膜
212R、212G、212B‧‧‧下部電極(陽極)
213‧‧‧觸排
214R、214G、214B‧‧‧有機EL層
215‧‧‧上部電極
216‧‧‧保護層
217‧‧‧透明樹脂層
220‧‧‧密封基板
900‧‧‧蒸鍍遮罩
901‧‧‧遮罩體
910‧‧‧樹脂膜
911‧‧‧開口部
920‧‧‧磁性金屬構件
920'‧‧‧磁性金屬片
921‧‧‧狹縫
930‧‧‧框架
Pr‧‧‧紅色像素
Pg‧‧‧綠色像素
Pb‧‧‧藍色像素
U‧‧‧單位區域
圖1係模式性地表示本發明之實施形態之蒸鍍遮罩100之剖面圖，表示沿著圖2中之1A-1A線之剖面。
圖2係模式性地表示蒸鍍遮罩100之俯視圖。
圖3(a)至(g)係表示蒸鍍遮罩100之製造步驟之步驟剖面圖。
圖4係表示藉由架張焊接裝置之夾板41保持樹脂層10之情況之立體圖。
圖5係表示於藉由夾板41保持樹脂層10之狀態下之點焊的情況之立體圖。
圖6(a)及(b)係模式性地表示本發明之實施形態之另一蒸鍍遮罩100A之剖面圖及俯視圖，(a)係表示沿著(b)中6A-6A線之剖面。
圖7(a)及(b)係模式性地表示本發明之實施形態之又一蒸鍍遮罩100B之剖面圖及俯視圖，(a)係表示沿著(b)中之7A-7A線之剖面。
圖8(a)及(b)係模式性地表示本發明之實施形態之又一蒸鍍遮罩100C之剖面圖及俯視圖，(a)係表示沿著(b)中8A-8A線之剖面。
圖9(a)及(b)係模式性地表示本發明之實施形態之又一蒸鍍遮罩100D之剖面圖及俯視圖，(a)係表示沿著(b)中之9A-9A線之剖面。
圖10係表示蒸鍍遮罩100之另一構成之例之剖面圖。
圖11係模式性地表示使用蒸鍍遮罩100之蒸鍍步驟之圖，表示開口部11及狹縫21之內壁面不為錐狀之情況。
圖12係模式性地表示使用蒸鍍遮罩100之蒸鍍步驟之圖，表示開口部11及狹縫21之內壁面為錐狀之情況。
圖13係模式性地表示頂部發光式有機EL顯示裝置200之剖面圖。
圖14(a)至(d)係表示有機EL顯示裝置200之製造步驟之步驟剖面圖。
圖15(a)至(d)係表示有機EL顯示裝置200之製造步驟之步驟剖面圖。
圖16係表示於專利文獻1中揭示之蒸鍍遮罩900之剖面圖，表示沿著圖17中之16A-16A線之剖面。
圖17係表示蒸鍍遮罩900之俯視圖。
圖18(a)至(e)係表示蒸鍍遮罩900之製造步驟之步驟剖面圖。
圖19係表示於蒸鍍遮罩900中產生翹曲之情況之剖面圖。
於對本發明之實施形態進行說明之前，對於使用習知之積層型遮罩之情形時產生成膜模糊的原因進行說明。
圖16及圖17係表示專利文獻1所揭示之蒸鍍遮罩900之剖面圖及俯視圖。圖16係表示沿著圖17中之16A-16A線之剖面。蒸鍍遮罩900如圖16及圖17所示，具備樹脂膜910、磁性金屬構件920、及框架930。
樹脂膜910係由聚醯亞胺等樹脂材料形成。於樹脂膜910上，形成有與蒸鍍圖案對應之數個開口部911。
磁性金屬構件920為片狀，且由磁性金屬材料形成。磁性金屬構件920與樹脂膜910積層，保持樹脂膜910。又，磁性金屬構件920於蒸鍍步驟中，吸附於配置在作為蒸鍍對象物之基板之背面側的磁性夾頭。藉此，可將位於磁性金屬構件920與基板之間之樹脂膜910密接於基板。於磁性金屬構件920，以使樹脂膜910之開口部911露出之方式形成有數個尺寸大於樹脂膜910之開口部911之狹縫(貫通孔)921。
框架930由金屬材料形成。框架930為邊框狀，固定於磁性金屬構件920之周緣部。框架930支持樹脂膜910與磁性金屬構件920之積層體。
蒸鍍遮罩900係藉由以下方式製造。
首先，如圖18(a)所示，準備由磁性金屬材料形成之磁性金屬片920'。
其次，如圖18(b)所示，於磁性金屬片920'之一表面塗佈包含樹脂材料之溶液(或包含樹脂材料之前驅物之溶液)，其後藉由進行熱處理(乾燥或燒成)，於磁性金屬片920'上形成樹脂膜910。
繼而，如圖18(c)所示，於磁性金屬片920'之既定區域，藉由光微影製程形成數個狹縫921，藉此獲得包含數個狹縫921之磁性金屬構件920。藉由此種方式，製作樹脂膜910與磁性金屬構件920之積層體(以下稱為「遮罩體」)901。
其次，如圖18(d)所示，一面對遮罩體901賦予層面內方向之張力一面將遮罩體901架設於框架930(稱為「架張步驟」)，於該狀態下將框架930固定於磁性金屬構件920之周緣部。 框架930之固定可藉由利用雷射光L1'之照射焊接磁性金屬構件920之周緣部與框架930進行。
其後，如圖18(e)所示，於樹脂膜910之既定區域形成數個開口部911。開口部911之形成係藉由雷射光L2'之照射(即藉由雷射加工)進行。此時，以雷射光L2'之照射方向成為自上向下之方向之方式，將加工對象物(固定於框架930之遮罩體901)上下反轉。藉由此種方式，完成蒸鍍遮罩900。
如已說明般，若使用蒸鍍遮罩900進行蒸鍍步驟，則有產生成膜模糊(有時亦稱為「外部陰影」)之情況。產生成膜模糊之原因之一在於，因框架930之變形而於蒸鍍遮罩900與基板之間產生空隙。於製造蒸鍍遮罩900時之架張步驟中，由於必須對作為樹脂膜910與磁性金屬構件920之積層體(即包含相比於樹脂材料楊氏模數明顯較高之金屬材料之層的積層體)之遮罩體901賦予張力，故而應賦予之張力必然會非常大。因此，固定於框架930之遮罩體901自框架930受到較大張力，但支持遮罩體901之框架930亦受到對應於該張力之較大之應力，而產生框架930之變形。
又，產生成膜模糊之另一原因在於因重力所產生之蒸鍍遮罩900之撓曲、或構成樹脂膜910之樹脂材料與構成金屬構件920之金屬材料之線熱膨脹係數的差異。
對此，本發明之實施形態之蒸鍍遮罩藉由具有以下說明之構成(樹脂層與磁性金屬層獨立之構造)(或藉由利用以下說明之製造方法製造)，可抑制因上述原因造成之成膜模糊之發生。
以下，一面參照圖式一面對本發明之實施形態進行說明。再者，本發明並不限定於以下實施形態。
(蒸鍍遮罩之構造)
一面參照圖1及圖2，一面對本發明之實施形態之蒸鍍遮罩100之構造進行說明。圖1及圖2分別係模式性地表示蒸鍍遮罩100之剖面圖及俯視圖。圖1係表示沿著圖2中之1A-1A線之剖面。再者，圖1及圖2模式性地表示蒸鍍遮罩100之一例，各構成要素之尺寸、個數、配置關係、長度之比率等當然不限定於圖示之例。於下述其他圖式中亦相同。
蒸鍍遮罩100如圖1及圖2所示，具備樹脂層10、磁性金屬層20、及框架30。如下所述，於使用蒸鍍遮罩100進行蒸鍍步驟時，蒸鍍遮罩100以磁性金屬層20位於蒸鍍源側、樹脂層10位於工件(蒸鍍對象物)側之方式進行配置。
樹脂層10包含數個開口部11。數個開口部11形成為對應於應形成於工件之蒸鍍圖案之尺寸、形狀及位置。於圖2所示之例中，數個開口部11配置為矩陣狀。
作為樹脂層10之材料，例如可較佳地使用聚醯亞胺。聚醯亞胺之強度、耐化學品性及耐熱性優異。作為樹脂層10之材料，亦可使用聚對苯二甲酸乙二酯(PET)等其他樹脂材料。
樹脂層10之厚度並無特別限定。然而，若樹脂層10過厚，則存在蒸鍍膜一部分會較所需厚度薄地形成(稱為「陰影(shadowing)」)。關於產生陰影之原因將在下文詳細敍述。就抑制陰影之產生之觀點而言，樹脂層10之厚度較佳為25μm以下。又，就樹脂層10自身之強度及耐洗淨性之觀點而言，樹脂層10之厚度較佳為3μm以上。
磁性金屬層20以與樹脂層10重疊之方式進行配置。磁性金屬層20具有遮罩部20a、及以包圍遮罩部20a之方式進行配置之周邊部20b。
遮罩部20a具有使樹脂層10之數個開口部11露出之形狀。此處，於遮罩部20a形成有數個狹縫(貫通孔)21。於圖2所示之例中，於列方向排列有數個沿行方向延伸之狹縫21。自蒸鍍遮罩100之法線方向觀察時，各狹縫21具有大於樹脂層10之各開口部11之尺寸，且至少1個(此處為數個)開口部11位於各狹縫21內。再者，於本案說明書中，亦存在將遮罩部20a中，存在金屬膜之區域20a1稱為「實心部」，不存在金屬膜之區域20a2(此處為狹縫21)稱為「非實心部」之情況。
作為磁性金屬層20之材料，可使用各種磁性金屬材料。就抑制蒸鍍步驟中之蒸鍍遮罩100之翹曲之觀點而言，較佳為使用線熱膨脹係數αM較小(具體而言未滿6ppm/℃)之磁性金屬材料。例如，可較佳地使用Fe-Ni系合金(鎳鋼)、Fe-Ni-Co系合金等。
磁性金屬層20之厚度並無特別限定。但是，若磁性金屬層20過厚，則有磁性金屬層20因自身重量而產生撓曲、或產生陰影之虞。就抑制因自身重量所產生之撓曲及陰影之產生之觀點而言，磁性金屬層20之厚度較佳為100μm以下。又，若磁性金屬層20過薄，則有會造成下述蒸鍍步驟中之磁性夾頭之吸引力減小，蒸鍍遮罩100與工件之間產生空隙之情況。又，有產生斷裂或變形之虞，亦有難以操作之情況。因此，磁性金屬層20之厚度較佳為5μm以上。
框架30為邊框狀，固定於磁性金屬層20之周邊部 20b。即，磁性金屬層20之不與框架30重疊之區域為遮罩部20a，與框架30重疊之區域為周邊部20b。框架30例如由金屬材料形成。框架30亦可由與磁性金屬層20相同之磁性金屬材料形成。
於本實施形態之蒸鍍遮罩100中，如圖1所示，樹脂層10與磁性金屬層20於遮罩部20a不接合，於周邊部20b之至少一部分(典型而言係一部分)接合。於圖1所例示之構成中，蒸鍍遮罩100進而具備位於磁性金屬層20之周邊部20b與樹脂層10之間，且固接於樹脂層10之金屬膜18。金屬膜18焊接於磁性金屬層20之周邊部20b，樹脂層10介隔該金屬膜18接合於磁性金屬層20。
磁性金屬層20不自框架30受到層面內方向之張力。相對於此，樹脂層10自框架30及磁性金屬層20而受到層面內方向之張力。如下所述，樹脂層10於架張步驟中，藉由架張裝置(或亦具備焊接功能之架張焊接裝置)沿既定層面內方向拉伸之狀態下，固定於磁性金屬層20。因此，樹脂層10會自框架30及磁性金屬層20受到於架張步驟中賦予之張力。相對於此，磁性金屬層20於不自外部賦予層面內方向之張力之狀態下，固定於框架30。因此，可謂磁性金屬層20至少於常溫下不自框架30實質性地受到層面內方向之張力。
於專利文獻1所揭示之蒸鍍遮罩900中，自一面參照圖18一面進行說明之製造方法方面亦可容易地理解般，將樹脂膜910與磁性金屬構件920涵蓋整體地接合。即，於習知之積層型遮罩中，樹脂層與磁性金屬層之積層體(遮罩體)可以說以一體之複合構件之形式形成。因此，於架張步驟中必須對包含磁性金屬層之遮罩體賦予張力，因此所賦予之張力不得不非常大，該情況會導致框 架之變形。
相對於此，於本發明之實施形態之蒸鍍遮罩100中，如上所述，樹脂層10與磁性金屬層20於遮罩部20a不接合，於周邊部20b之至少一部分接合。因此，蒸鍍遮罩100可以說具有磁性金屬層20及樹脂層10於除了周邊部20b以外之部分獨立之構造。因此，可實現已說明之構成：樹脂層10自框架30及磁性金屬層20受到層面內方向之張力，但是磁性金屬層20不自框架30受到層面內方向之張力。因此，由於可防止框架30之變形之發生，故而於使用蒸鍍遮罩100之蒸鍍步驟中，可抑制成膜模糊之發生。
又，如習知般，於在架張步驟中對樹脂層及磁性金屬層同時賦予張力(即一同拉伸樹脂層及磁性金屬層)之情形時，若不嚴格地控制張力之大小，則可能存在磁性金屬層之實心部重疊於應形成有樹脂層之開口部之區域之情況。相對於此，於本實施形態之蒸鍍遮罩100中，由於無需對磁性金屬層20賦予張力，故而亦可防止此種問題之產生。例如，於使用光微影製程形成磁性金屬層20之非實心部20a2(狹縫21)之情形時，可以光微影製程之精度進行非實心部20a2之定位。
進而，於本實施形態之蒸鍍遮罩100中，於架張步驟中僅對樹脂層10賦予張力即可。由於樹脂材料之楊氏模數大幅小於金屬材料之楊氏模數，故而自架張裝置對樹脂層10賦予之張力亦可大幅小於習知者。因此，較容易控制架張步驟中之張力。
又，若如習知之積層型遮罩般，遮罩體以一體之複合構件之形式形成，則因由構成樹脂層之樹脂材料與構成磁性金屬層之金屬材料之線熱膨脹係數之差異所引起之熱應力而於遮罩體產 生翹曲。相對於此，於本實施形態之蒸鍍遮罩100中，由於具有磁性金屬層20與樹脂層10於除了周邊部20b以外之部分獨立之構造，故而可防止此種翹曲之產生。因此，亦可抑制因樹脂材料與金屬材料之線熱膨脹係數之差異所造成之成膜模糊之發生。
進而，若如習知之積層型遮罩般，遮罩體以一體之複合構件之形式形成，則因下文詳細敍述之原因，由重力所引起之遮罩之撓曲量會變大。相對於此，於本實施形態之蒸鍍遮罩100中，由於具備磁性金屬層20與樹脂層10於除了周邊部20b以外之部分獨立之構造，故而可抑制此種撓曲量之增大。因此，亦可抑制因由重力所引起之遮罩之撓曲而造成之成膜模糊之發生。
又，於本實施形態之蒸鍍遮罩100中，由於樹脂層10僅接合於磁性金屬層20之周邊部20b，故而容易將樹脂層10自磁性金屬層20分離。因此，於因反覆進行洗淨(於真空蒸鍍時為了去除堆積於蒸鍍遮罩100之表面之蒸鍍材料而進行)而使樹脂層10劣化之情形時，可藉由僅更換樹脂層10，回收磁性金屬層20及框架30。
樹脂層10所受到之張力較佳為以由張力所引起之樹脂層10之彈性變形量，係成為因於蒸鍍步驟中之溫度上升所引起之樹脂層10之熱伸長量以上之方式進行設定。由於藉由如此設定使樹脂層10所受到之張力，可利用預先對樹脂層10賦予之彈性變形與樹脂層10之熱延伸(熱膨脹)相抵，故而可防止因樹脂層10之熱延伸所引起之開口部11之位置偏移。例如，於假定於蒸鍍步驟中之溫度上升(自室溫之上升量)為1℃以下之情形時，將樹脂層10所受到之張力以樹脂層10之彈性變形量成為溫度上升1℃時之熱 伸長量以上之方式進行設定即可。
又，如已說明般，於本實施形態之蒸鍍遮罩100中，由於可使自架張裝置對樹脂層10賦予之張力大幅小於習知者，故而亦容易將預先對樹脂層10賦予之彈性變形量設定得稍大。即，亦可應對較大之溫度上升。例如，藉由將樹脂層10所受到之張力以樹脂層10之彈性變形量成為溫度上升20℃時之熱伸長量以上之方式進行設定，即便蒸鍍步驟中之溫度上升為20℃，亦可防止開口部11之位置偏移。因此，於使用無法充分地抑制蒸鍍時之溫度上升，且相對經濟之蒸鍍裝置之情形時，亦可精度良好地形成蒸鍍圖案。
就抑制蒸鍍步驟中之熱應力之產生之觀點而言，較佳為形成磁性金屬層20之材料之線熱膨脹係數αM之值與形成框架30之材料之線熱膨脹係數αF為儘可能接近之值。具體而言，較佳為滿足0.5αM≦αF≦2.0αM之關係，更佳為滿足0.8αM≦αF≦1.2αM之關係，最佳為αM=αF(即磁性金屬層20與框架30由相同之材料形成)。
(蒸鍍遮罩之製造方法)
一面參照圖3(a)~(g)一面對蒸鍍遮罩100之製造方法之例進行說明。圖3(a)~(g)係表示蒸鍍遮罩100之製造步驟之步驟剖面圖。
首先，如圖3(a)所示，準備由磁性金屬材料形成之磁性金屬板作為磁性金屬層20。作為磁性金屬層20之材料，例如可較佳地使用鎳鋼(包含約36wt%之Ni之Fe-Ni系合金)。
其次，如圖3(b)所示，以磁性金屬層20具有包含實 心部20a1及非實心部20a2之遮罩部20a、及以包圍遮罩部20a之方式進行配置之周邊部20b之方式，對磁性金屬層20進行加工。具體而言，藉由光微影製程，於磁性金屬層20上形成數個狹縫21。
繼而，如圖3(c)所示，將框架30固定於磁性金屬層20之周邊部20b(即磁性金屬層20之一部分)。該步驟係於不對磁性金屬層20自外部賦予層面內方向之張力的狀態下進行。具體而言，將框架30載置於磁性金屬層20之周邊部20b上，將周邊部20b與框架30接合。作為框架30之材料，例如可較佳地使用鎳鋼。此處，藉由自磁性金屬層20側照射雷射光L1，將磁性金屬層20之周邊部20b與框架30焊接。此處，隔開既定間隔於數個位置進行點焊。可適當選擇點焊之間隔(間距)。焊接例如可使用釔鋁石榴石(YAG，Yttrium-Aluminum-Garnet)雷射，雷射光L1之波長及每1脈衝之能量分別例如為1064nm，7J/pulse。當然，焊接條件不限定於此處所例示者。
與圖3(a)~(c)所示之步驟不同，如圖3(d)所示，準備由樹脂材料形成之樹脂片作為樹脂層10。作為樹脂層10之材料，例如可較佳地使用聚醯亞胺。
其次，如圖3(e)所示，於樹脂層10之一部分上，形成固接於樹脂層10之金屬膜18。金屬膜18之後於重疊於磁性金屬層20之周邊部20b之區域，形成為邊框狀。金屬膜18例如可藉由電解電鍍、無電解電鍍等方法形成。作為金屬膜18之材料，可使用各種金屬材料，例如可較佳地使用Ni、Cu、Sn。金屬膜18之厚度只要為可承受對磁性金屬層20之焊接之大小即可，例如為1μm以上且100μm以下。
繼而，如圖3(f)所示，將樹脂層10接合於磁性金屬層20。該步驟係以樹脂層10與磁性金屬層20於遮罩部20a不接合，於周邊部20b之至少一部分接合之方式進行。又，該步驟係於對樹脂層10自外部賦予層面內方向之張力之狀態進行。具體而言，首先，將與磁性金屬層20接合之框架30固定於架張焊接裝置。其次，將樹脂層10以使金屬膜18位於下方之方式載置於磁性金屬層20上。繼而，利用架張焊接裝置之保持部(夾板)保持樹脂層10之對向之2個邊緣部(與圖中之第1方向X正交之邊緣部)，且平行於第1方向X地賦予一定之張力。同時，利用夾板保持與正交於第1方向X之第2方向Y正交之(即平行於第1方向X之)2個邊緣部，且平行於第2方向Y地賦予一定之張力。圖4係表示利用架張焊接裝置之夾板41將樹脂層10保持之情況。如圖4所示，利用數個夾板41將樹脂層10之各邊緣部(各邊)保持。於該步驟中對樹脂層10賦予之張力以由張力所引起之樹脂層10之彈性變形量成為因蒸鍍步驟中之溫度上升(例如1℃)所引起之樹脂層10之熱伸長量以上之方式進行設定。繼而，自樹脂層10側照射雷射光L2，將金屬膜18焊接於磁性金屬層20。此處，隔開間隔於數個位置進行點焊。圖5係表示於利用夾板41將樹脂層10於被保持之狀態下的點焊之情況(省略金屬膜18之圖示)。再者，進行點焊之位置之數量不限定於圖5所例示者。可適當選擇進行點焊之位置之數量或其間隔(間距)。藉由將金屬膜18焊接於磁性金屬層20，將樹脂層10介隔金屬膜18接合於磁性金屬層20。
其次，如圖3(g)所示，於樹脂層10形成數個開口部11。於該步驟中，數個開口部11形成於樹脂層10中之與遮罩部20a 之非實心部20a2對應之區域。開口部11之形成例如可藉由雷射加工進行。雷射加工使用脈衝雷射。此處，使用YAG雷射，將波長為355nm之雷射光L3照射至樹脂層10之既定區域。此時，以雷射光L3之照射方向成為自上向下之方向之方式，將加工對象物(包含框架30、磁性金屬層20及樹脂層10之構造體)上下反轉。雷射光L3之能量密度例如為0.5J/cm2。雷射加工係藉由將雷射光L3之焦點對準於樹脂層10之表面，進行數次射出而進行。射出次數係根據樹脂層10之厚度決定。射出頻率例如設定為60Hz。再者，雷射加工之條件不限定於上述，以可加工樹脂層10之方式進行適當選擇。藉由此種方式，可獲得蒸鍍遮罩100。
藉由上述製造方法，於將框架30固定於磁性金屬層20之一部分之後，將樹脂層10接合於磁性金屬層20，樹脂層10之接合步驟係以樹脂層10與磁性金屬層20於遮罩部20a不接合，於周邊部20b之至少一部分接合之方式進行。因此，可獲得具有磁性金屬層20與樹脂層10於除了周邊部20b以外之部分相互獨立之構造的蒸鍍遮罩100。因此，由於可獨立地設定對樹脂層10賦予之張力、與對磁性金屬層20賦予之張力，故而如例示，可於不對磁性金屬層20自外部賦予層面內方向之張力之狀態下進行將框架30固定於磁性金屬層20之一部分之步驟，可於對樹脂層10自外部賦予層面內方向之張力之狀態下進行將樹脂層10接合於磁性金屬層20之步驟。因此，由於可防止框架30之變形之發生，故而可獲得可抑制成膜模糊之發生之蒸鍍遮罩100。
藉由本實施形態之製造方法，僅對樹脂層10賦予張力即可，因此，自架張焊接裝置對樹脂層10賦予之張力可大幅小 於習知。此處，對將於架張步驟中應賦予之張力與使用習知之積層型遮罩之情況進行比較、估算而得之結果進行說明。
將估算時假定之磁性金屬層及樹脂層之材料、厚度、線熱膨脹係數、楊氏模數及帕松比示於表1。如表1所示，此處，將鎳鋼用作磁性金屬層之材料，將聚醯亞胺用作樹脂層之材料。
Figure TW201805451AD00001
關於習知之積層型遮罩，將計算熱伸長量及彈性變形量而得之結果示於表2及表3。
Figure TW201805451AD00002
Figure TW201805451AD00003
於習知之積層型遮罩中，由於將樹脂層及磁性金屬層視為一體之複合構件，故而假定作為樹脂層與磁性金屬層之積層體(遮罩體)整體之線熱膨脹係數為3ppm/℃。若將基準長度設為100mm，將蒸鍍步驟中之溫度上升設為30℃，則積層體之熱伸長量(於不以框架保持之狀態下之伸長量)成為9μm(參照表2)。
因此，於將做成時之尺寸設為100%時，以相當於 99.991%(=100/(100+0.009))之尺寸製作遮罩體(即縮小率99.991%)，該遮罩體於以成為100%之尺寸之方式進行拉伸之狀態下固定於框架。關於此時之張力，若假定作為遮罩體整體之楊氏模數為140GPa，則為90N(參照表3)。因此，於習知之積層型遮罩中，為了將伴隨30℃之溫度上升之熱延伸以由張力引起之彈性變形相抵，必須對遮罩體賦予90N之張力。
關於本實施形態之蒸鍍遮罩100，將計算熱伸長量及彈性變形量所得之結果示於表4及表5。
Figure TW201805451AD00004
Figure TW201805451AD00005
於本實施形態之蒸鍍遮罩100中，由於僅對由聚醯亞胺形成之樹脂層10賦予張力即可，故而自表4及表5可知，使彈性變形量與熱伸長量一致所需之張力為2.5N。如此，藉由本發明之實施形態，可大幅減小於架張步驟中所需之張力。因此，可使用剛性低於習知之框架30，亦可使框架30薄於習知者。藉由將框架30薄型化，可獲得輕量且操作性優異之蒸鍍遮罩100。
繼而，對以複合構件之形式形成遮罩體之習知之積層型遮罩中，遮罩之翹曲量變大之原因進行說明。
如圖19所示，於習知之蒸鍍遮罩900中，因由構成 樹脂層910之樹脂材料與構成磁性金屬構件920之金屬材料的線熱膨脹係數之差異所引起之熱應力，而於遮罩體產生翹曲。將此時之翹曲量設為Z(μm)。又，若將藉由包含使用蒸鍍遮罩900之蒸鍍步驟之製造方法製造有機EL顯示裝置之情形時的工作區域之對角長度(工作區域長度)設為LAA，則相當於溫度上升1℃時之工作區域長度LAA之翹曲量Z以下述式(1)表示。式(1)中之d1、Y、p分別為由鎳鋼(線熱膨脹係數為1.2ppm/℃)所形成之磁性金屬構件920之平均厚度(μm)、楊氏模數(GPa)、帕松比。又，式(1)中之σ、d2分別為由聚醯亞胺(線熱膨脹係數為3ppm/℃)形成之樹脂層910之殘留應力(拉伸應力)、平均厚度(μm)。聚醯亞胺層之殘留應力係以熱應力與本徵應力之和表示。熱應力係聚醯亞胺之前驅物於高溫下被醯亞胺化後，冷卻至室溫時，由支持聚醯亞胺層之基材與聚醯亞胺之熱膨脹率之差產生。於聚醯亞胺層之情形時，由於本徵應力較小，故而殘留應力之大部分為熱應力。
Figure TW201805451AD00006
如已說明般，於磁性金屬構件920及樹脂層910分別形成有狹縫921及開口部911。此處，若藉由形成狹縫921使磁性金屬構件920之平均厚度d1自20μm變為5.2μm，藉由形成開口部911使樹脂層910之平均厚度d2自6μm變為4.6μm，則自式(1)可知，翹曲量Z與未形成狹縫921及開口部911之情形時相比變為約10倍。
如此，於習知之蒸鍍遮罩900中，不僅產生翹曲，且 其翹曲量Z相比於簡單之複合材料(積層未形成有開口部之樹脂層與未形成有狹縫之磁性金屬層而成者)較大。又，對應於遮罩體之工作區域之區域(存在開口部911及狹縫921)之楊氏模數相比於除此以外之區域(至少不存在開口部911)較低，因此若對遮罩體施加張力則應變量變大，因重力產生之撓曲量變大。
相對於此，於本實施形態之蒸鍍遮罩100中，由於具有物性相互不同之磁性金屬層20與樹脂層10於除了周邊部20b以外之部分獨立之構造(即於遮罩部20a中相互不接合之構造)，故而可抑制因構成樹脂膜910之樹脂材料與構成磁性金屬構件920之金屬材料之線熱膨脹係數之差異、或由重力所引起之遮罩之撓曲而產生之成膜模糊之發生。
再者，此處，對於將框架30固定於磁性金屬層20之前，於磁性金屬層20形成狹縫21之例進行了說明，但亦可於將框架30固定於磁性金屬層20之後，例如藉由雷射加工於磁性金屬層20形成狹縫21。
(蒸鍍遮罩之其他構成)
此處，對本發明之實施形態之蒸鍍遮罩之其他構成之例進行說明。
將本發明之實施形態之另一蒸鍍遮罩100A示於圖6(a)及(b)。於圖1及圖2所示之蒸鍍遮罩100中，於磁性金屬層20之各狹縫21內，配置有數個樹脂層10之開口部11。相對於此，於圖6(a)及(b)所示之蒸鍍遮罩100A中，於磁性金屬層20之各狹縫21內，僅配置有1個樹脂層10之開口部11。由此可知，於磁性金 屬層20之各狹縫21內，配置有至少1個開口部11即可。
將本發明之實施形態之又一蒸鍍遮罩100B示於圖7(a)及(b)。於圖1及圖2所示之蒸鍍遮罩100中，磁性金屬層20之遮罩部20a具有數個狹縫21。相對於此，於圖7(a)及(b)所示之蒸鍍遮罩100B中，磁性金屬層20之遮罩部20a僅具有1個狹縫(貫通孔)21。由此可知，於磁性金屬層20之遮罩部20a，形成有至少1個狹縫(貫通孔)21即可。
又，本發明之實施形態之蒸鍍遮罩亦可具有二維地排列有對應於1個裝置(例如有機EL顯示器)之單位區域U之構造。具有此種構造之蒸鍍遮罩可較佳地用以於1塊基板上形成數個裝置。
將本發明之實施形態之又一蒸鍍遮罩100C示於圖8(a)及(b)。圖8(a)及(b)所示之蒸鍍遮罩100C自法線方向觀察時，具有隔開間隔排列之數個(此處為4個)單位區域U。於各單位區域U中，樹脂層10具有數個開口部11，磁性金屬層20之遮罩部20a具有1個狹縫(貫通孔)21。再者，單位區域U之數量及排列方法、各單位區域U內之樹脂層10之開口部11及磁性金屬層20之狹縫21之個數及排列方法等由所製造之裝置之構成決定，不限定於圖示之例。
再者，磁性金屬層20未必由1片磁性金屬板構成，亦可由數片(例如2片)磁性金屬板之組合構成磁性金屬層20。即，磁性金屬層20亦可分割為數片磁性金屬板。
又，於以上說明中，例示了樹脂層10介隔金屬膜18接合於磁性金屬層20之構成，但本發明之實施形態並不限定於此 種構成。
將本發明之實施形態之又一蒸鍍遮罩100D示於圖9(a)及(b)。於圖9(a)及(b)所示之蒸鍍遮罩100D中，樹脂層10介隔黏著劑層19接合於磁性金屬層20之周邊部20b。即，樹脂層10黏著於磁性金屬層20之周邊部20b。黏著劑層19例如可藉由將紫外線硬化型之黏著劑於磁性金屬層20之周邊部20b塗佈為邊框狀，其後對黏著劑照射紫外線使之硬化而形成。
但是，於將樹脂層10黏著於磁性金屬層20之構成中，有因由於蒸鍍步驟中之熱自黏著劑層19產生之釋出氣體，而使蒸鍍圖案污染之虞。因此，就防止污染蒸鍍圖案之觀點而言，樹脂層10較佳為藉由將金屬膜18焊接於磁性金屬層20之周邊部20b，接合於磁性金屬層20。
圖10係表示樹脂層10之開口部11及磁性金屬層20之狹縫21的剖面形狀之例之圖。如圖10所示，較佳為開口部11及/或狹縫21具有朝向蒸鍍源側擴展般之形狀。即，較佳為開口部11之內壁面及/或狹縫21之內壁面為錐狀(相對於蒸鍍遮罩100之法線方向傾斜)。若開口部11及/或狹縫21具有此種形狀，則可抑制陰影之產生。開口部11之內壁面之錐角(蒸鍍遮罩100之法線方向與開口部11之內壁面所成之角度)θ1、及狹縫21之內壁面之錐角(蒸鍍遮罩100之法線方向與狹縫21之內壁面所成之角度)θ2並無特別限定，例如為25°以上且65°以下。
一面參照圖11及圖12，一面對藉由開口部11及/或狹縫21之內壁面為錐狀可抑制陰影之產生的原因詳細地進行說明。
圖11及圖12係模式性地表示使用蒸鍍遮罩100之蒸 鍍步驟(於作為工件之基板50上形成蒸鍍膜51之步驟)之圖。圖11表示開口部11及狹縫21之內壁面非錐狀(即相對於蒸鍍遮罩100之法線方向大致平行)之情況，圖12表示開口部11及狹縫21之內壁面為錐狀之情況。
於圖11及圖12所示之例中，一面將蒸鍍源52相對於基板50相對自左向右移動(即掃描方向自左向右)一面進行蒸鍍。蒸鍍材料不僅自蒸鍍源52向蒸鍍遮罩100之法線方向，亦向斜向(相對於法線方向傾斜之方向)釋放。此處，將蒸鍍材料之擴展角設為θ。又，將蒸鍍遮罩100之法線方向設為D1，將相對於方向D1向掃描方向(即向右側)傾斜θ之方向設為D2，將向與掃描方向相反之方向(即向左側)傾斜θ之方向設為D3。於圖12所示之例中，開口部11之錐角θ1及狹縫21之錐角θ2與蒸鍍材料之擴展角θ相同。
於圖11及圖12中，表示於樹脂層10之一開口部11內堆積蒸鍍膜51之時間的開始時間點(時刻t0)之蒸鍍源52之位置、及結束時間點(時刻t1)之蒸鍍源52之位置。時刻t0係自蒸鍍源52釋放之蒸鍍材料開始到達開口部11內之時刻，此時，自蒸鍍源52向方向D2延伸之假想直線L1恰好通過開口部11之蒸鍍源52之邊緣。又，時刻t1係自蒸鍍源52釋放之蒸鍍材料不再到達開口部11內之時刻，此時，自蒸鍍源52向方向D3延伸之假想直線L2恰好通過開口部11之蒸鍍源52側之邊緣。
於圖11所示之例中，於自時刻t0之蒸鍍材料之到達點(假想直線L1與基板50之表面之交點)P1起至時刻t1之蒸鍍材料之到達點(假想直線L2與基板50之表面之交點)P2間之區域中，蒸 鍍膜51以所需厚度形成。然而，於其外側之區域(自掃描方向之開口部11之一端起至點P1為止之區域、及自掃描方向之開口部11之另一端起至點P2為止之區域)中，蒸鍍膜51變得較所需厚度薄。該部分(較所需厚度薄地形成之部分)稱為陰影(亦有為了與外部陰影對比而稱為「內部陰影」之情況)。關於陰影之寬度w，使用樹脂層10之厚度d、及蒸鍍材料之擴展角θ，表示為w=d‧tanθ。即，陰影之寬度w與樹脂層10之厚度d成比例。
相對於此，於圖12所示之例中，時刻t0之蒸鍍材料之到達點P1及時刻t1之蒸鍍材料之到達點P2位於掃描方向之開口部11之兩端。因此，蒸鍍膜51其整體以所需厚度形成。即，不形成陰影。如此，藉由開口部11及/或狹縫21之內壁面為錐狀，可抑制陰影之產生。
(有機半導體元件之製造方法)
本發明之實施形態之蒸鍍遮罩100可較佳地用於有機半導體元件之製造方法中之蒸鍍步驟。
以下，以有機EL顯示裝置之製造方法為例進行說明。
圖13係模式性地表示頂部發光式之有機EL顯示裝置200之剖面圖。
如圖13所示，有機EL顯示裝置200具備主動矩陣基板(TFT基板)210及密封基板220，具有紅色像素Pr、綠色像素Pg及藍色像素Pb。
薄膜電晶體(TFT，thin-film transistor)基板210包含絕緣基板、及形成於絕緣基板上之TFT電路(均未圖示)。以覆蓋TFT 電路之方式，設置有平坦化膜211。平坦化膜211係由有機絕緣材料形成。
於平坦化膜211上，設置有下部電極212R、212G及212B。下部電極212R、212G及212B分別形成為紅色像素Pr、綠色像素Pg及藍色像素Pb。下部電極212R、212G及212B連接於TFT電路，作為陽極發揮功能。於鄰接之像素間，設置有覆蓋下部電極212R、212G及212B之端部之觸排213。觸排213係由絕緣材料形成。
於紅色像素Pr、綠色像素Pg及藍色像素Pb之下部電極212R、212G及212B上，分別設置有有機EL層214R、214G及214B。有機EL層214R、214G及214B之各者具有包含數層由有機半導體材料形成之層之積層構造。該積層構造例如自下部電極212R、212G及212B側依次包含電洞注入層、電洞輸送層、發光層、電子輸送層及電子注入層。紅色像素Pr之有機EL層214R包含發紅色光之發光層。綠色像素Pg之有機EL層214G包含發綠色光之發光層。藍色像素Pb之有機EL層214B包含發藍色光之發光層。
於有機EL層214R、214G及214B上，設置有上部電極215。上部電極215係以使用透明導電材料，於涵蓋顯示區域整體而連續之方式(即於紅色像素Pr、綠色像素Pg及藍色像素Pb共同地)形成，作為陰極發揮功能。於上部電極215上，設置有保護層216。保護層216係由有機絕緣材料形成。
TFT基板210之上述構造係由藉由透明樹脂層217黏著於TFT基板210之密封基板220而密封。
有機EL顯示裝置200可使用本發明之實施形態之蒸 鍍遮罩100(或蒸鍍遮罩100A~100D)藉由以下方式製造。圖14(a)~(d)及圖15(a)~(d)係表示有機EL顯示裝置200之製造步驟之步驟剖面圖。再者，以下，以使用蒸鍍遮罩100於工件上蒸鍍有機半導體材料(於TFT基板210上形成有機EL層214R、214G及214B)之步驟為中心進行說明。
首先，如圖14(a)所示，準備於絕緣基板上，形成有TFT電路、平坦化膜211、下部電極212R、212G、212B及觸排213之TFT基板210。形成TFT電路、平坦化膜211、下部電極212R、212G、212B及觸排213之步驟可藉由公知之各種方法執行。
其次，如圖14(b)所示，藉由搬送裝置使TFT基板210接近保持於真空蒸鍍裝置內之蒸鍍遮罩100進行配置。此時，以樹脂層10之開口部11與紅色像素Pr之下部電極212R重疊之方式，對蒸鍍遮罩100與TFT基板210進行位置對準。又，藉由相對於TFT基板210配置於與蒸鍍遮罩100相反之側的未圖示之磁性夾頭，使蒸鍍遮罩100密接於TFT基板210。
繼而，如圖14(c)所示，藉由真空蒸鍍，於紅色像素Pr之下部電極212R上，依次堆積有機半導體材料，形成包含發紅色光之發光層之有機EL層214R。此時，於蒸鍍遮罩100之蒸鍍源側(與作為工件之TFT基板210相反之側)之表面，亦堆積有有機半導體材料。
其次，如圖14(d)所示，藉由搬送裝置將TFT基板210錯開1像素間距左右，以樹脂層10之開口部11與綠色像素Pg之下部電極212G重疊之方式，對蒸鍍遮罩100與TFT基板210進行位置對準。又，藉由磁性夾頭，使蒸鍍遮罩100密接於TFT基板 210。
繼而，如圖15(a)所示，藉由真空蒸鍍，於綠色像素Pg之下部電極212G上，依次堆積有機半導體材料，形成包含發綠色光之發光層之有機EL層214G。此時，於蒸鍍遮罩100之蒸鍍源側之表面，亦堆積有有機半導體材料。
其次，如圖15(b)所示，藉由搬送裝置進而將TFT基板210錯開1像素間距左右，以樹脂層10之開口部11與藍色像素Pb之下部電極212B重疊之方式，對蒸鍍遮罩100與TFT基板210進行位置對準。又，藉由磁性夾頭，使蒸鍍遮罩100密接於TFT基板210。
繼而，如圖15(c)所示，藉由真空蒸鍍，於藍色像素Pb之下部電極212B上，依次堆積有機半導體材料，形成包含發藍色光之發光層之有機EL層214B。此時，於蒸鍍遮罩100之蒸鍍源側之表面，亦堆積有有機半導體材料。
其次，如圖15(d)所示，於有機EL層214R、214G及214B上，依次形成上部電極215及保護層216。上部電極215及保護層216之形成可藉由公知之各種方法進行。藉由此種方式，可獲得TFT基板210。
其後，藉由將密封基板220利用透明樹脂層217黏著於TFT基板210，完成圖11所示之有機EL顯示裝置200。
再者，此處，對藉由將1個蒸鍍遮罩100依次錯開，形成對應於紅色像素Pr、綠色像素Pg及藍色像素Pb之有機EL層214R、214B及214G之例進行了說明，亦可使用分別對應於紅色像素Pr、綠色像素Pg及藍色像素Pb之有機EL層214R、214B及214G 之3個蒸鍍遮罩100。於紅色像素Pr、綠色像素Pg及藍色像素Pb之有機EL層214R、214B及214G之尺寸、形狀相同之情形時，如此處所例示般，使用1個蒸鍍遮罩100可形成所有有機EL層214R、214B及214G。
如已說明般，於圖14(c)、圖15(a)及(c)所示之蒸鍍步驟(藉由真空蒸鍍形成有機EL層214R、214G及214B之步驟)中，於蒸鍍遮罩100之蒸鍍源側之表面亦堆積蒸鍍材料。若所堆積之蒸鍍材料達到預先設定之既定厚度，則對蒸鍍遮罩100進行洗淨。例如，若將既定厚度設定為1μm，藉由1次蒸鍍約成膜30nm，則進行33次蒸鍍時要進行洗淨。蒸鍍遮罩100之洗淨例如藉由依次進行使用異丙醇之超音波洗淨、沖洗及減壓乾燥進行。
如已說明般，於本實施形態之蒸鍍遮罩100中，容易將樹脂層10自磁性金屬層20分離。因此，於因反覆洗淨而使樹脂層10劣化之情形時，可藉由僅更換樹脂層10，回收磁性金屬層20及框架30。因此，可實現減少有機半導體元件之製造成本。
再者，於有機EL顯示裝置200中，亦可使用密封膜代替密封基板220。或者亦可不使用密封基板(或密封膜)，於TFT基板210上設置薄膜密封(TFE：Thin Film Encapsulation)構造。薄膜密封構造例如包含氮化矽膜等數種無機絕緣膜。薄膜密封構造進而亦可包含有機絕緣膜。
又，於上述說明中，例示了頂部發光式之有機EL顯示裝置200，當然本實施形態之蒸鍍遮罩100亦可用於製造底部發光方式之有機EL顯示裝置。
又，使用本實施形態之蒸鍍遮罩100製造之有機EL 顯示裝置未必為剛性之裝置。本實施形態之蒸鍍遮罩100亦可較佳地用於製造軟性之有機EL顯示裝置。於軟性之有機EL顯示裝置之製造方法中，於形成於支持基板(例如玻璃基板)上之聚合物層(例如聚醯亞胺層)上，形成有TFT電路等，形成保護層後，將聚合物層連同其上之積層構造自支持基板剝離(例如使用雷射舉離法)。
又，本實施形態之蒸鍍遮罩100亦可用於製造除了有機EL顯示裝置以外之有機半導體元件，可尤佳地用於製造須形成高清晰度之蒸鍍圖案之有機半導體元件。
(產業上之可利用性)
本發明之實施形態之蒸鍍遮罩可較佳地用於製造以有EL顯示裝置為代表之有機半導體元件，可尤佳地用於製造須形成高清晰度之蒸鍍圖案之有機半導體元件。
10‧‧‧樹脂層
11‧‧‧開口部
18‧‧‧金屬膜
20‧‧‧磁性金屬層
20a‧‧‧遮罩部
20a1‧‧‧實心部
20a2‧‧‧非實心部
20b‧‧‧周邊部
21‧‧‧狹縫(貫通孔)
30‧‧‧框架
100‧‧‧蒸鍍遮罩

Claims (20)

  1. 一種蒸鍍遮罩，其具備：樹脂層，其包含數個開口部；磁性金屬層，其係以與上述樹脂層重疊之方式配置者，且包含具有使上述數個開口部露出之形狀之遮罩部、及以包圍上述遮罩部之方式配置之周邊部；以及框架，其固定於上述磁性金屬層之上述周邊部；且上述樹脂層與上述磁性金屬層於上述遮罩部不接合，且於上述周邊部之至少一部分接合。
  2. 如請求項1之蒸鍍遮罩，其中，上述磁性金屬層不自上述框架受到層面內方向之張力。
  3. 如請求項1或2之蒸鍍遮罩，其中，上述樹脂層自上述框架及上述磁性金屬層受到層面內方向之張力。
  4. 如請求項3之蒸鍍遮罩，其中，上述樹脂層所受到之上述張力係以由上述張力所產生之上述樹脂層之彈性變形量成為溫度上升1℃時之上述樹脂層之熱伸長量以上之方式進行設定。
  5. 如請求項3之蒸鍍遮罩，其中，上述樹脂層所受到之上述張力係以由上述張力所產生之上述樹脂層之彈性變形量成為溫度上升20℃時之上述樹脂層之熱伸長量以上之方式進行設定。
  6. 如請求項1至5中任一項之蒸鍍遮罩，其中，於將形成上述磁性金屬層之材料之線熱膨脹係數設為αM，將形成上述框架之材料之線熱膨脹係數設為αF時，滿足0.5αM≦αF≦2.0αM之關係。
  7. 如請求項1至6中任一項之蒸鍍遮罩，其中，上述磁性金屬層與上述框架由相同材料形成。
  8. 如請求項1至7中任一項之蒸鍍遮罩，其進而具有位於上述磁性金屬層之上述周邊部與上述樹脂層之間，且固接於上述樹脂層之金屬膜，上述金屬膜焊接於上述磁性金屬層之上述周邊部，上述樹脂層介隔上述金屬膜接合於上述磁性金屬層。
  9. 一種蒸鍍遮罩之製造方法，其係製造具備樹脂層、以與上述樹脂層重疊之方式進行配置之磁性金屬層、及支持上述磁性金屬層之框架的蒸鍍遮罩之方法，其包含：(A)準備由磁性金屬材料形成之磁性金屬層之步驟；(B)將框架固定於上述磁性金屬層之一部分之步驟；及(C)於上述步驟(B)後，將樹脂層接合於上述磁性金屬層之步驟；且若將於上述步驟(B)後之上述磁性金屬層中，不與上述框架重疊之區域稱為第1區域，與上述框架重疊之區域稱為第2區域，則上述步驟(C)係以上述樹脂層與上述磁性金屬層於上述第1區域中不接合，且於上述第2區域之至少一部分中接合之方式進行。
  10. 如請求項9之蒸鍍遮罩之製造方法，其中，上述步驟(B)係於不對上述磁性金屬層自外部賦予層面內方向之張力之狀態下進行。
  11. 如請求項9或10之蒸鍍遮罩之製造方法，其中，上述步驟(C)係於對上述樹脂層自外部賦予層面內方向之張力之狀態下進行。
  12. 如請求項11之蒸鍍遮罩之製造方法，其中，於上述步驟(C)中對上述樹脂層賦予之上述張力係以由上述張力所產生之上述樹脂層之彈性變形量成為溫度上升1℃時之上述樹脂層之熱伸長量以 上之方式進行設定。
  13. 如請求項11之蒸鍍遮罩之製造方法，其中，於上述步驟(C)中對上述樹脂層賦予之上述張力係以由上述張力所產生之上述樹脂層之彈性變形量成為溫度上升20℃時之上述樹脂層之熱伸長量以上之方式進行設定。
  14. 如請求項9至13中任一項之蒸鍍遮罩之製造方法，其中，於將形成上述磁性金屬層之材料之線熱膨脹係數設為αM，將形成上述框架之材料之線熱膨脹係數設為αF時，滿足0.5αM≦αF≦2.0αM之關係。
  15. 如請求項9至14中任一項之蒸鍍遮罩之製造方法，其中，上述框架係由與上述磁性金屬層相同之磁性金屬材料形成。
  16. 如請求項9至15中任一項之蒸鍍遮罩之製造方法，其於上述步驟(B)前，進而包含步驟(D)：以上述磁性金屬層具有包含存在金屬膜之實心部及不存在金屬膜之非實心部的遮罩部、以及以包圍上述遮罩部之方式進行配置之周邊部的方式，對上述磁性金屬層進行加工，於上述步驟(B)中，上述框架固定於上述磁性金屬層之上述周邊部。
  17. 如請求項9至16中任一項之蒸鍍遮罩之製造方法，其於上述步驟(C)後，進而包含於上述樹脂層形成數個開口部之步驟(E)。
  18. 如引用請求項16之請求項17之蒸鍍遮罩之製造方法，其中，於上述步驟(E)中，上述數個開口部形成於上述樹脂層之與上述遮罩部之上述非實心部對應的區域。
  19. 如請求項9至18中任一項之蒸鍍遮罩之製造方法，其於上述 步驟(C)前，進而包含：(F)準備由樹脂材料形成之樹脂層之步驟；及(G)於所準備之上述樹脂層之一部分上，形成固接於上述樹脂層之金屬膜之步驟；且於上述步驟(C)中，藉由將上述金屬膜焊接於上述磁性金屬層，而將上述樹脂層介隔上述金屬膜接合於上述磁性金屬層。
  20. 一種有機半導體元件之製造方法，其包含使用請求項1至8中任一項之蒸鍍遮罩，於工件上蒸鍍有機半導體材料之步驟。
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