WO2015115136A1 - 成膜マスクの製造方法及び成膜マスク - Google Patents

成膜マスクの製造方法及び成膜マスク Download PDF

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    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
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    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/10—Deposition of organic active material
    • H10K71/16—Deposition of organic active material using physical vapour deposition [PVD], e.g. vacuum deposition or sputtering
    • H10K71/166—Deposition of organic active material using physical vapour deposition [PVD], e.g. vacuum deposition or sputtering using selective deposition, e.g. using a mask

Definitions

  • the present invention relates to a method of manufacturing a film formation mask having a structure in which a resin film layer having an opening pattern formed thereon and a magnetic metal material layer are laminated, and particularly when forming the opening pattern by laser processing, the edge of the opening pattern.
  • the present invention relates to a film forming mask manufacturing method and a film forming mask that can suppress the generation of burrs.
  • a conventional method of manufacturing this type of mask is to use a patterned mask to irradiate a resin film with, for example, a KrF excimer laser beam having a short wavelength of about 248 nm, and then ablate the resin film.
  • An opening pattern is formed (for example, see Patent Document 1).
  • an opening pattern is usually formed by irradiating one surface side of a resin film with a laser beam, so the opening pattern is opposite to the laser beam irradiation side.
  • burrs uncut edges
  • Such burrs cause shadows in the film formation and cause a disorder in the shape of the edge of the thin film pattern to be formed, or create a gap between the film formation mask and the film formation substrate. There is a possibility that the material may easily go under the mask and cause the problem that the edge of the thin film pattern is blurred.
  • the present invention addresses such problems, and a method of manufacturing a film formation mask and film formation that can suppress the occurrence of burrs at the edge of the opening pattern when forming the opening pattern by laser processing.
  • the object is to provide a mask.
  • a method of manufacturing a film formation mask according to the present invention includes a resin film layer provided with an opening pattern having a predetermined shape, and a gap having a size capable of containing the opening pattern.
  • the film-forming mask according to the present invention includes a resin film layer provided with an opening pattern having a predetermined shape, and a magnetic metal material layer provided with a gap having a size capable of containing the opening pattern.
  • the opening pattern is formed by irradiating a part of the film layer corresponding to the gap with laser light from both sides to penetrate the film layer.
  • the opening pattern is formed by irradiating the laser beam from both sides of the film layer, so that the side opposite to the magnetic metal material layer of the film layer (the side of the adhesion surface with the deposition substrate) ) Can be prevented from occurring at the edge of the opening pattern. Therefore, the burr in the opening pattern can be prevented from being a shadow of film formation, and a gap can be prevented from being generated between the film layer and the film formation substrate due to the presence of the burr. Thereby, the formation precision of a thin film pattern including a shape and position accuracy can be improved.
  • FIG. 1A and 1B are views showing an embodiment of a film-forming mask according to the present invention, in which FIG. 1A is a plan view, FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the line OO in FIG. P line sectional arrow view, (d) is a partially enlarged sectional view of (c). It is a top view which shows the modification of the magnetic metal material layer of the film-forming mask by this invention. It is a figure explaining the formation example of an opening pattern with the manufacturing method of the film-forming mask by this invention, It is sectional drawing which shows the formation process of the 1st recessed part, (a) shows the laser processing start, (b) The end of laser processing is shown, (c) is an enlarged cross-sectional view of the first recess.
  • FIG. 1A and 1B are diagrams showing an embodiment of a film-forming mask according to the present invention, where FIG. 1A is a plan view, FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the line OO in FIG. 1A, and FIG. FIG. 4D is a partially enlarged cross-sectional view of FIG.
  • This film formation mask is for forming a plurality of thin film patterns having a predetermined shape on a film formation substrate, and includes a film layer 1, a magnetic metal material layer 2, and a frame 3. ing.
  • the film layer 1 serves as a main mask for forming a thin film pattern on the deposition substrate, and transmits visible light such as polyimide or polyethylene terephthalate (PET) having a thickness of about 5 ⁇ m to 30 ⁇ m.
  • an opening pattern 4 having a predetermined shape is provided on a resin film.
  • a polyimide whose linear expansion coefficient is about 3 ⁇ 10 ⁇ 6 to 5 ⁇ 10 ⁇ 6 / ° C., which approximates the linear expansion coefficient of glass as a deposition target substrate (hereinafter simply referred to as “substrate”) is desirable.
  • the opening pattern 4 has the same shape as the thin film pattern, and is arranged in a matrix form corresponding to the thin film pattern, as shown in FIG.
  • the first concave portion 5 having a depth of, for example, about 4 ⁇ m to 5 ⁇ m formed on one surface 1a of the film layer 1 and the depth reaching the first concave portion 5 on the other surface 1b of the film layer 1 are formed.
  • a second recess 6 In this case, the opening area of the second recess 6 is preferably larger than the opening area of the first recess 5.
  • the 1st recessed part 5 may be the through-hole 13 (refer FIG. 5) which penetrates the film layer 1 so that it may mention later.
  • a magnetic metal material layer 2 is laminated on the other surface 1 b side of the film layer 1.
  • the magnetic metal material layer 2 is made of a magnetic metal material such as nickel, nickel alloy, invar or invar alloy, for example, having a thickness 7 of about 10 ⁇ m to 50 ⁇ m, with a gap 7 large enough to contain the opening pattern 4.
  • the film layer 1 is attracted by a magnet disposed on the back surface of the substrate during film formation, and functions to bring the film layer 1 into close contact with the film formation surface of the substrate.
  • the gap 7 is a slit provided through the magnetic metal material layer 2 as shown in FIGS. 1 (a) to 1 (c).
  • a plurality of elongated island patterns 8 constituting a part of the magnetic metal material layer 2 may be a portion between the adjacent island patterns 8.
  • the magnetic metal material layer 2 includes the island pattern 8 as shown in FIG. 2
  • the magnetic metal material layer 2 is generated in the film layer 1 due to a difference in linear expansion coefficient between the magnetic metal material layer 2 and the film layer 1.
  • the internal stress to be reduced is reduced, and the positional deviation of the opening pattern 4 formed by laser processing after lamination can be suppressed. Therefore, there is an effect that the selection range of the magnetic metal material is expanded.
  • the island pattern 8 may be divided into a plurality of unit island patterns having a short length in the major axis direction. Thereby, the internal stress which generate
  • reference numeral 9 denotes a frame-shaped pattern that has an opening having a size that includes the plurality of island patterns 8 and is part of the magnetic metal material layer 2 that is laminated on the peripheral edge of the film layer 1. is there.
  • a frame 3 is provided on the surface 2 a of the magnetic metal material layer 2 opposite to the film layer 1.
  • the frame 3 fixes and supports the periphery of the magnetic metal material layer 2 and is formed of a magnetic metal material made of, for example, invar or iron-nickel alloy. It forms a frame shape having an opening 10 sized to enclose the gap 7.
  • the frame 3 is not limited to one made of a magnetic metal material, and may be made of a nonmagnetic metal material or a hard resin. In the present embodiment, the frame 3 is made of a magnetic metal material.
  • a metal sheet of a magnetic metal material having a thickness of about 10 ⁇ m to 50 ⁇ m made of, for example, nickel, nickel alloy, invar or invar alloy is cut out according to the surface area of the substrate to be deposited, A polyimide resin solution is applied and dried at a temperature of about 200 ° C. to 300 ° C. to form a film layer 1 that transmits visible light having a thickness of about 5 ⁇ m to 30 ⁇ m.
  • the resist film is dried to form a resist film.
  • the resist film is exposed using a photomask, and then developed to develop a plurality of rows.
  • a resist mask having a plurality of elongated openings is formed corresponding to the slit formation position.
  • the metal sheet corresponding to the opening of the resist mask is removed, and a slit penetrating the metal sheet is provided to form the magnetic metal material layer 2
  • the resist mask is removed by dissolving it in an organic solvent, for example.
  • a mask member 11 in which the film layer 1 and the magnetic metal material layer 2 are laminated is formed.
  • the etching liquid for etching a metal sheet is suitably selected according to the material of the metal sheet to be used, and a well-known technique can be applied.
  • the mask side alignment for aligning with a substrate side alignment mark previously provided on the substrate at a predetermined position outside the formation region of the plurality of slits.
  • the mark 12 may be formed simultaneously. In this case, when the resist mask is formed, an alignment mark opening may be provided at a position corresponding to the mask side alignment mark 12.
  • the mask member 11 may be formed by other methods without depending on the above method.
  • a seed layer is formed on one surface of the film by, for example, electroless plating, a photoresist is applied thereon, exposed and developed, and a plurality of rows of island-shaped resins corresponding to the positions where the plurality of rows of slits are formed.
  • a magnetic metal material such as nickel, nickel alloy, invar or invar alloy is plated on the outer region of the island-shaped resin pattern.
  • the mask member 11 may be formed by etching and removing the seed layer at the formation position of the island-shaped resin pattern.
  • the mask member 11 including the magnetic metal material layer 2 in which a plurality of slits as shown in FIG.
  • the mask member 11 including the frame-shaped pattern 9 and the magnetic metal material layer 2 provided with a plurality of island patterns 8 inside the frame-shaped pattern 9 is formed as follows. It can be carried out. For example, a seed layer is formed on one surface of the film by, for example, electroless plating, a photoresist is applied thereon, and this is exposed and developed, so that the frame-shaped pattern 9 and the plurality of island patterns 8 are formed. After forming the resin pattern covering the outer seed layer, a magnetic metal material such as nickel, nickel alloy, invar or invar alloy is formed by plating at the position where the frame pattern 9 and the plurality of island patterns 8 are to be formed. Then, after removing the resin pattern, the seed layer at the position where the resin pattern is formed is removed by etching.
  • a seed layer is formed on one surface of the film by, for example, electroless plating, a photoresist is applied thereon, and this is exposed and developed, so that the frame-shaped pattern 9 and the plurality of island patterns 8 are formed.
  • the resin layer is applied to one surface of the metal sheet to form the film layer 1
  • the resist is applied to the other surface of the metal sheet and dried, and then the photomask is applied.
  • the resist is exposed to light and developed to form a resist mask having an opening outside the position where the frame-like pattern 9 and the plurality of island patterns 8 are to be formed, and the magnetic metal sheet is formed using the resist mask.
  • the mask member 11 including the magnetic metal material layer 2 having the frame pattern 9 and the plurality of island patterns 8 may be formed by etching.
  • the mask member 11 is arranged with the frame 3 made of a magnetic metal material facing the magnetic metal material layer 2 of the mask member 11 and the mask member 11 stretched on the frame 3. 11 is irradiated with laser light to spot weld the magnetic metal material layer 2 to the end face of the frame 3.
  • the process proceeds to an opening pattern forming process which is a feature of the present invention.
  • the opening pattern forming process will be described with reference to FIGS.
  • a third harmonic of an excimer laser of KrF 248 nm or a YAG laser for example, a third harmonic of an excimer laser of KrF 248 nm or a YAG laser.
  • a wave or a fourth harmonic a laser beam L having a wavelength of 400 nm or less is irradiated, the film layer 1 is ablated, and a first recess 5 having a constant depth is provided as shown in FIG. .
  • the film layer 1 is moved by moving a laser beam by a predetermined distance in a two-dimensional direction in a plane parallel to the surface of the mask member 11 with reference to a mask alignment mark 12 formed in advance.
  • a portion corresponding to the gap 7 of the magnetic metal material layer 2 is irradiated with the laser beam L on the one surface 1a to form the first recess 5.
  • the mask member 11 is positioned and placed on a reference substrate provided with a reference pattern that is an irradiation target of the laser light L at a position corresponding to the opening pattern 4 to be formed, and transmitted through the film layer 1.
  • the irradiation target of the laser beam L is set to the position coordinates of the reference pattern, and the laser beam is applied to one surface 1a of the film layer 1 L may be irradiated to form the first recess 5.
  • FIG. 3 shows a case where a plurality of first recesses 5 shown in FIG.
  • the laser beam L is ablated on one surface 1a of the film layer 1 while stepping the laser beam L on the one surface 1a of the film layer 1 by a predetermined distance in the two-dimensional direction indicated by the arrow.
  • a plurality of first recesses 5 are formed in one surface 1a of the film layer 1 in a vertical and horizontal matrix form.
  • the mask member 11 is turned upside down, and the surface from the magnetic metal material layer 2 side to the magnetic metal material layer 2 side of the film layer 1 (hereinafter referred to as “other surface 1b”) as shown in FIG. ) Is irradiated with the laser beam L, and the second recess 6 reaching the first recess 5 is formed in the portion of the film layer 1 corresponding to the gap 7 of the magnetic metal material layer 2.
  • the first recess 5 and the second recess 6 are connected to form an opening pattern 4 penetrating the film layer 1.
  • the opening area of the second recess 6 is larger than the opening area of the first recess 5.
  • a projection type laser processing apparatus using a shadow mask provided with a plurality of similar openings in the second recess 6 is used, and the plurality of openings are formed in the other surface 1b of the film layer 1.
  • the plurality of second recesses 6 may be formed collectively by projecting a reduced portion.
  • the second recess 6 may be formed by using the laser light L corresponding to the area of the region including the plurality of first recesses 5 with the irradiation area.
  • the magnetic metal material layer 2 functions as a mask, and the portion of the film layer 1 corresponding to the gap 7 of the magnetic metal material layer 2 is ablated to form the second recess 6.
  • the laser beam L is moved stepwise on the other surface 1b of the film layer 1 by a predetermined distance in the two-dimensional direction indicated by the arrow, and the other surface 1b of the film layer 1 is moved.
  • Ablation is performed to form a plurality of second recesses 6 on the other surface 1b of the film layer 1 as shown in FIG.
  • the film-forming mask shown in FIG. 1 or FIG. 2 is formed.
  • the laser beam L is irradiated from both sides of the film layer 1 to form the opening pattern 4, so one side of the film layer 1 (contact surface with the substrate) 1 a side
  • the occurrence of burrs at the edge of the opening pattern 4 can be suppressed. Therefore, it is possible to prevent the burr of the opening pattern 4 from being a shadow of film formation, and to prevent a gap from being generated between the film layer 1 and the substrate due to the presence of the burr. Thereby, the formation precision of a thin film pattern including a shape and position accuracy can be improved.
  • the second concave portion 6 having a larger area than the opening area of the first concave portion 5 is formed after the first concave portion 5 is formed, the generation of the burr can be further suppressed. Moreover, since the opening area of the 2nd recessed part 6 is larger than that of the 1st recessed part 5, the process positioning accuracy of the 2nd recessed part 6 can be made unnecessary.
  • FIG. 5 is a view for explaining a modified example of the formation of the opening pattern in the method for manufacturing a film forming mask according to the present invention.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a through hole forming process, (a) shows the start of laser processing, b) shows the end of laser processing, and (c) is an enlarged sectional view of the through hole.
  • FIG. 6 is a view for explaining a modified example of the formation of the opening pattern in the method for manufacturing a film formation mask according to the present invention.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing the step of forming the recesses.
  • FIG. 5 (a) Indicates the end of laser processing, and (c) is an enlarged cross-sectional view of the recess.
  • FIG. 5 (a) one surface 1a of the film layer 1 is irradiated with a laser beam L to ablate the film layer 1, and a through-hole penetrating the film layer 1 as shown in FIG. 5 (c). 13 is provided.
  • the laser beam is moved by a predetermined distance in a two-dimensional direction in a plane parallel to the surface of the mask member 11 with reference to the mask-side alignment mark 12 formed in advance. And the laser beam L is irradiated to the part corresponding to the clearance gap 7 of the magnetic metal material layer 2 in the one surface 1a of the film layer 1, and the through-hole 13 of the same shape as a thin film pattern is formed.
  • the mask member 11 is positioned and placed on a reference substrate provided with a reference pattern that is an irradiation target of the laser light L at a position corresponding to the opening pattern 4 to be formed, and transmitted through the film layer 1.
  • the irradiation target of the laser beam L is set to the position coordinates of the reference pattern, and the laser beam is applied to one surface 1a of the film layer 1 L may be irradiated to form the through hole 13.
  • the laser beam L is ablated on one surface 1a of the film layer 1 while stepping the laser beam L on the one surface 1a of the film layer 1 by a predetermined distance in the two-dimensional direction indicated by the arrow.
  • a plurality of through holes 13 are formed in one surface 1a of the film layer 1 in a vertical and horizontal matrix form.
  • the mask member 11 is turned upside down, and the other surface 1b of the film layer 1 is irradiated with the laser light L from the magnetic metal material layer 2 side as shown in FIG.
  • a recess 14 having an opening larger than the opening area of the through hole 13 is formed in the portion of the film layer 1 corresponding to the gap 7 of the film layer 1 while leaving a thin layer of about 1 ⁇ m to 4 ⁇ m on the one surface 1a side of the film layer 1.
  • the opening pattern 4 comprised by the through-hole 13 and the recessed part 14 is formed in the film layer 1.
  • the laser beam L is moved stepwise on the other surface 1b of the film layer 1 by a predetermined distance in the two-dimensional direction indicated by the arrow, and the other surface 1b of the film layer 1 is moved. Ablation is performed to form a plurality of recesses 14 on the other surface 1b of the film layer 1 as shown in FIG. Thereby, the film-forming mask shown in FIG. 1 or FIG. 2 is formed.
  • the opening pattern 4 is formed by irradiating the laser beam L from both sides of the film layer 1, the edge of the opening pattern 4 on the one side (contact surface with the substrate) 1a side of the film layer 1 Generation of burrs can be suppressed.
  • the film formation mask according to the present invention can improve the adhesion to the substrate, and is suitable for vapor deposition formation of an organic EL layer including a light emitting layer of an organic EL display substrate, for example.
  • the present invention is not limited to this, and the frame 3 may be omitted.

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Abstract

　本発明は、予め定められた所定形状の開口パターン４を設けた樹脂製のフィルム層１と、前記開口パターン４が内在し得る大きさの隙間７を設けた磁性金属材料層２とを積層した構造の成膜マスクの製造方法であって、前記開口パターン４は、前記隙間７に対応したフィルム層１の部分に両面側からレーザ光を照射し、前記フィルム層２を貫通させて形成されるものである。

Description

成膜マスクの製造方法及び成膜マスク
　本発明は、開口パターンを形成した樹脂製のフィルム層と磁性金属材料層とを積層した構造の成膜マスクの製造方法に関し、特にレーザ加工により開口パターンを形成する際に、開口パターンの縁部にバリが発生するのを抑制し得る成膜マスクの製造方法及び成膜マスクに係るものである。
　従来のこの種のマスクの製造方法は、パターン化されたマスクを使用して樹脂製フィルムに、例えばＫｒＦエキシマレーザの約２４８ｎｍの短波長光のビームを照射し、上記樹脂製フィルムをアブレーションして開口パターンを形成するものとなっていた（例えば、特許文献１参照）。
特表２００５－５１７８１０号公報
　しかし、このような従来のマスクの製造方法においては、通常、樹脂製フィルムの一方の面側にレーザ光を照射して開口パターンを形成するため、開口パターンの、レーザ光の照射側とは反対側の開口縁部に切り残り（以下「バリ」という）が発生するという問題がある。
　このようなバリは、成膜の影を形成して成膜される薄膜パターンの縁部の形状乱れを生じさせたり、成膜マスクと被成膜基板との間に隙間を生じさせて成膜材料がマスクの下側に回り込み易くし、薄膜パターンの縁部をぼやけさせてしまったりという問題の発生原因となるおそれがある。
　そこで、本発明は、このような問題点に対処し、レーザ加工により開口パターンを形成する際に、開口パターンの縁部にバリが発生するのを抑制し得る成膜マスクの製造方法及び成膜マスクを提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために、本発明による成膜マスクの製造方法は、予め定められた所定形状の開口パターンを設けた樹脂製のフィルム層と、前記開口パターンが内在し得る大きさの隙間を設けた磁性金属材料層とを積層した構造の成膜マスクの製造方法であって、前記開口パターンは、前記隙間に対応したフィルム層の部分に両面側からレーザ光を照射し、前記フィルム層を貫通させて形成されるものである。
　また、本発明による成膜マスクは、予め定められた所定形状の開口パターンを設けた樹脂製のフィルム層と、前記開口パターンが内在し得る大きさの隙間を設けた磁性金属材料層とを積層した構造の成膜マスクであって、前記開口パターンは、前記隙間に対応したフィルム層の部分に両面側からレーザ光を照射し、前記フィルム層を貫通させたものである。
　本発明によれば、フィルム層の両面側からレーザ光を照射し、開口パターンを形成するようにしているので、フィルム層の磁性金属材料層とは反対側（被成膜基板との密着面側）の開口パターンの縁部にバリが発生するのを抑制することができる。したがって、開口パターンの上記バリが成膜の影となるのを防止することができると共に、バリの存在によりフィルム層と被成膜基板との間に隙間が生じるのを防止することができる。これにより、形状及び位置精度を含む薄膜パターンの形成精度を向上することができる。
本発明による成膜マスクの一実施形態を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＯ－Ｏ線断面矢視図、（ｃ）は（ａ）のＰ－Ｐ線断面矢視図、（ｄ）は（ｃ）の一部拡大断面図である。 本発明による成膜マスクの磁性金属材料層の変形例を示す平面図である。 本発明による成膜マスクの製造方法にて開口パターンの形成例を説明する図で、第１の凹部の形成工程を示す断面図であり、（ａ）はレーザ加工開始を示し、（ｂ）はレーザ加工終了を示し、（ｃ）は第１の凹部の拡大断面図である。 本発明による成膜マスクの製造方法にて開口パターンの形成例を説明する図で、第２の凹部の形成工程を示す断面図であり、（ａ）はレーザ加工開始を示し、（ｂ）はレーザ加工終了を示し、（ｃ）は第２の凹部の拡大断面図である。 本発明による成膜マスクの製造方法にて開口パターンの形成の変形例を説明する図で、貫通孔の形成工程を示す断面図であり、（ａ）はレーザ加工開始を示し、（ｂ）はレーザ加工終了を示し、（ｃ）は貫通孔の拡大断面図である。 本発明による成膜マスクの製造方法にて開口パターンの形成の変形例を説明する図で、凹部の形成工程を示す断面図であり、（ａ）はレーザ加工開始を示し、（ｂ）はレーザ加工終了を示し、（ｃ）は凹部の拡大断面図である。
　以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明による成膜マスクの一実施形態を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＯ－Ｏ線断面矢視図、（ｃ）は（ａ）のＰ－Ｐ線断面矢視図、（ｄ）は（ｃ）の一部拡大断面図である。この成膜マスクは、被成膜基板上に予め定められた形状の複数の薄膜パターンを形成するためのもので、フィルム層１と、磁性金属材料層２と、フレーム３とを備えて構成されている。
　上記フィルム層１は、被成膜基板上に薄膜パターンを成膜するためのメインマスクとなるもので、例えば厚みが５μｍ～３０μｍ程度の、例えばポリイミドやポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の可視光を透過する樹脂製のフィルムに、図１（ａ）に示すように、予め定められた形状の開口パターン４を備えたものである。好ましくは、線膨張係数が被成膜基板（以下、単に「基板」という）としてのガラスの線膨張係数に近似した３×１０－６～５×１０－６／℃程度のポリイミドが望ましい。
　詳細には、上記開口パターン４は、図１（ａ）に示すように、上記薄膜パターンと同形状を有し、薄膜パターンに対応して縦横マトリクス状に配置して、同図（ｄ）に示すようにフィルム層１の一面１ａに形成された、例えば４μｍ～５μｍ程度の深さの第１の凹部５と、フィルム層１の他面１ｂに第１の凹部５に達する深さで形成された第２の凹部６とから成る。この場合、好ましくは、第２の凹部６の開口面積は、第１の凹部５の開口面積よりも広いことが望ましい。なお、第１の凹部５は、後述するように、フィルム層１を貫通する貫通孔１３（図５参照）であってもよい。
　上記フィルム層１の他面１ｂ側には、磁性金属材料層２が積層して設けられている。この磁性金属材料層２は、開口パターン４が内在し得る大きさの隙間７を設けた、例えば厚みが１０μｍ～５０μｍ程度の、例えばニッケル、ニッケル合金、インバー又はインバー合金等の磁性金属材料から成るもので、成膜時に基板の裏面に配設された磁石により吸引されて上記フィルム層１を基板の成膜面に密着させるための機能を果たすものである。
　この場合、上記隙間７は、図１（ａ）～（ｃ）に示すように、磁性金属材料層２を貫通して設けられたスリットである。又は、図２に示すように、磁性金属材料層２の一部を成す細長状の複数の島パターン８にて、隣接する上記島パターン８の間の部分であってもよい。磁性金属材料層２が図２に示すような島パターン８を含む構成の場合には、磁性金属材料層２とフィルム層１との間の線膨張係数の違いに起因してフィルム層１に発生する内部応力が小さくなり、積層後にレーザ加工して形成される開口パターン４の位置ずれを抑制することができる。したがって、磁性金属材料の選択範囲が広がる効果がある。なお、上記島パターン８は、その長軸方向に長さの短い複数の単位島パターンに分割されてもよい。これにより、フィルム層１に発生する内部応力をより小さくすることができる。図２において、符号９は、上記複数の島パターン８を内包する大きさの開口を有し、フィルム層１の周縁部に積層された、磁性金属材料層２の一部を成す枠状パターンである。
　上記磁性金属材料層２の上記フィルム層１とは反対側の面２ａには、フレーム３が設けられている。このフレーム３は、上記磁性金属材料層２の周縁部を固定して支持するもので、例えばインバー又は鉄－ニッケル合金等から成る磁性金属材料で形成されており、上記磁性金属材料層２の複数の隙間７を内包する大きさの開口１０を有する枠状を成している。なお、フレーム３は、磁性金属材料から成るものに限られず、非磁性金属材料又は硬質樹脂から成るものであってもよい。本実施形態においては、フレーム３は磁性金属材料で形成されている。
　次に、このように構成された成膜マスクの製造方法について説明する。
　先ず、例えばニッケル、ニッケル合金、インバー又はインバー合金等からなる厚みが１０μｍ～５０μｍ程度の磁性金属材料の金属シートを、成膜対象である基板の表面積に合わせて切り出し、該金属シートの一面に例えばポリイミドの樹脂液を塗布し、これを２００℃～３００℃程度の温度で乾燥させて厚みが５μｍ～３０μｍ程度の可視光を透過するフィルム層１を形成する。
　次いで、金属シートの他面にレジストを例えばスプレー塗布した後、これを乾燥させてレジストフィルムを形成し、次に、フォトマスクを使用してレジストフィルムを露光した後、現像して、複数列のスリットの形成位置に対応させて細長状の複数の開口を有するレジストマスクを形成する。
　続いて、上記レジストマスクを使用して金属シートをウェットエッチングし、レジストマスクの開口に対応した部分の金属シートを除去して金属シートを貫通するスリットを設けて磁性金属材料層２を形成した後、レジストマスクを例えば有機溶剤に溶解させて除去する。これにより、フィルム層１と磁性金属材料層２とを積層させたマスク用部材１１（図３参照）が形成される。なお、金属シートをエッチングするためのエッチング液は、使用する金属シートの材料に応じて適宜選択され、公知の技術を適用することができる。
　また、金属シートをエッチングしてスリットを形成する際に、複数のスリットの形成領域外の予め定められた位置に基板に予め設けられた基板側アライメントマークに対して位置合わせするためのマスク側アライメントマーク１２（図１，２参照）を同時に形成してもよい。この場合、レジストマスクを形成する際に、マスク側アライメントマーク１２に対応した位置にアライメントマーク用の開口を設けるとよい。
　マスク用部材１１は上記方法によらず、他の方法で形成してもよい。例えば、フィルムの一面にシード層を例えば無電解めっきにより形成し、その上にフォトレジストを塗布してこれを露光及び現像し、複数列のスリットの形成位置に対応させて複数列の島状樹脂パターンを形成した後、該島状樹脂パターンの外側領域にニッケル、ニッケル合金、インバー又はインバー合金等の磁性金属材料をめっき形成する。そして、島状樹脂パターンを除去した後、該島状樹脂パターンの形成位置のシード層をエッチングして除去することによりマスク用部材１１を形成してもよい。
　これにより、図１（ａ）に示すような複数のスリットをその長軸と交差する方向に並設した磁性金属材料層２を備えるマスク用部材１１を形成することができる。
　また、図２に示すような、枠状パターン９及び該枠状パターン９の内側に複数の島パターン８を設けた磁性金属材料層２を備えるマスク用部材１１の形成は、次のようにして行うことができる。例えば、フィルムの一面にシード層を例えば無電解めっきにより形成し、その上にフォトレジストを塗布してこれを露光及び現像し、枠状パターン９及び複数の島パターン８を形成しようとする位置の外側のシード層を覆う樹脂パターンを形成した後、上記枠状パターン９及び複数の島パターン８を形成しようとする位置にニッケル、ニッケル合金、インバー又はインバー合金等の磁性金属材料をめっき形成する。そして、樹脂パターンを除去した後、該樹脂パターンの形成位置のシード層をエッチングして除去する。
　又は、前述と同様にして、金属シートの一面に樹脂液を塗布してフィルム層１を形成し、金属シートの他面には、レジストを塗布して、これを乾燥させた後、フォトマスクを使用してレジストを露光及び現像し、上記枠状パターン９及び複数の島パターン８を形成しようとする位置の外側に開口を有するレジストマスクを形成し、該レジストマスクを使用して上記磁性金属シートをエッチングすることにより、枠状パターン９及び複数の島パターン８を有する磁性金属材料層２を備えるマスク用部材１１を形成してもよい。
　次に、上記マスク用部材１１の磁性金属材料層２に対面させて、磁性金属材料から成るフレーム３を配置し、上記マスク用部材１１を上記フレーム３上に架張した状態で、マスク用部材１１の周縁部にレーザ光を照射して磁性金属材料層２をフレーム３の端面にスポット溶接する。
　続いて、本発明の特徴である開口パターン形成工程に移る。以下、開口パターン形成工程について図３，４を参照して説明する。
　先ず、図３（ａ）に示すように、フィルム層１の磁性金属材料層２とは反対側の面（以下「一面１ａ」という）に、例えばＫｒＦ２４８ｎｍのエキシマレーザ、又はＹＡＧレーザの第３高調波や第４高調波を使用して、波長が４００ｎｍ以下のレーザ光Ｌを照射し、フィルム層１をアブレーションし、同図（ｃ）に示すように一定深さの第１の凹部５を設ける。
　詳細には、例えば予め形成されたマスク側アライメントマーク１２を基準にしてレーザ光をマスク用部材１１の面に平行な面内を二次元方向に予め定められた距離だけ移動して、フィルム層１の一面１ａにて磁性金属材料層２の隙間７に対応した部分にレーザ光Ｌを照射し、第１の凹部５を形成する。
　又は、形成しようとする開口パターン４に対応した位置にレーザ光Ｌの照射目標となる基準パターンを設けた基準基板上にマスク用部材１１を位置決めして載置し、フィルム層１を透過して上記基準パターンを二次元カメラで観察し、該基準パターンの位置座標を検出した後、レーザ光Ｌの照射目標を上記基準パターンの上記位置座標に設定して、フィルム層１の一面１ａにレーザ光Ｌを照射し、第１の凹部５を形成してもよい。
　上記いずれの場合も、第１の凹部５に相似形の複数の開口部を設けたシャドウマスクを利用する投射型レーザ加工装置を使用し、フィルム層１の一面１ａに上記複数の開口部を縮小投影して、複数の第１の凹部５をまとめて形成するとよい。なお、図３は、例えば図１（ａ）に破線で囲って示す複数の第１の凹部５をまとめて形成する場合を示している。
　以降、図３（ａ）に示すように、レーザ光Ｌをフィルム層１の一面１ａ上を矢印で示す二次元方向に予め定められた距離だけステップ移動しながらフィルム層１の一面１ａをアブレーションし、同図（ｂ）に示すようにフィルム層１の一面１ａに複数の第１の凹部５を縦横マトリクス状に配置して形成する。
　続いて、マスク用部材１１の上下を反転させて、図４（ａ）に示すように磁性金属材料層２側からフィルム層１の磁性金属材料層２側の面（以下「他面１ｂ」という）にレーザ光Ｌを照射し、磁性金属材料層２の隙間７に対応したフィルム層１の部分に上記第１の凹部５に達する第２の凹部６を形成する。これにより、同図（ｃ）に示すように、第１の凹部５と第２の凹部６とが繋がって、フィルム層１を貫通する開口パターン４が形成される。好ましくは、第２の凹部６の開口面積は、第１の凹部５の開口面積よりも広いのが望ましい。
　この場合、前述と同様に、第２の凹部６に相似形の複数の開口部を設けたシャドウマスクを利用する投射型レーザ加工装置を使用し、フィルム層１の他面１ｂに上記複数の開口部を縮小投影して、複数の第２の凹部６をまとめて形成するとよい。
　又は、照射面積が複数の第１の凹部５を内包する領域の面積に相当するレーザ光Ｌを使用して第２の凹部６を形成してもよい。この場合、磁性金属材料層２がマスクとして機能し、磁性金属材料層２の隙間７に対応したフィルム層１の部分がアブレーションされて第２の凹部６が形成される。
　以降、図４（ａ）に示すように、レーザ光Ｌをフィルム層１の他面１ｂ上を矢印で示す二次元方向に予め定められた距離だけステップ移動しながらフィルム層１の他面１ｂをアブレーションし、フィルム層１の他面１ｂに同図（ｂ）に示すように複数の第２の凹部６を形成する。これにより、図１又は図２に示す成膜マスクが形成される。
　このように、本発明によれば、フィルム層１の両面側からレーザ光Ｌを照射し、開口パターン４を形成するようにしているので、フィルム層１の一面（基板との密着面）１ａ側の開口パターン４の縁部にバリが発生するのを抑制することができる。したがって、開口パターン４のバリが成膜の影となるのを防止することができると共に、バリの存在によりフィルム層１と基板との間に隙間が生じるのを防止することができる。これにより、形状及び位置精度を含む薄膜パターンの形成精度を向上することができる。
　この場合、第１の凹部５を形成した後、該第１の凹部５の開口面積より面積の大きい第２の凹部６を形成すれば、上記バリの発生をより抑制することができる。また、第２の凹部６の開口面積が第１の凹部５のそれよりも大きいため、第２の凹部６の加工位置決め精度は不要とすることができる。
　次に、上記開口パターン４の形成について他の形成例を説明する。
　図５は本発明による成膜マスクの製造方法にて開口パターンの形成の変形例を説明する図で、貫通孔の形成工程を示す断面図であり、（ａ）はレーザ加工開始を示し、（ｂ）はレーザ加工終了を示し、（ｃ）は貫通孔の拡大断面図である。図６は本発明による成膜マスクの製造方法にて開口パターンの形成の変形例を説明する図で、凹部の形成工程を示す断面図であり、（ａ）はレーザ加工開始を示し、（ｂ）はレーザ加工終了を示し、（ｃ）は凹部の拡大断面図である。
　先ず、図５（ａ）に示すように、フィルム層１の一面１ａにレーザ光Ｌを照射し、フィルム層１をアブレーションし、同図（ｃ）に示すようにフィルム層１を貫通する貫通孔１３を設ける。
　詳細には、前述と同様にして、例えば予め形成されたマスク側アライメントマーク１２を基準にしてレーザ光をマスク用部材１１の面に平行な面内を二次元方向に予め定められた距離だけ移動して、フィルム層１の一面１ａにて磁性金属材料層２の隙間７に対応した部分にレーザ光Ｌを照射し、薄膜パターンと同形状の貫通孔１３を形成する。
　又は、形成しようとする開口パターン４に対応した位置にレーザ光Ｌの照射目標となる基準パターンを設けた基準基板上にマスク用部材１１を位置決めして載置し、フィルム層１を透過して上記基準パターンを二次元カメラで観察し、該基準パターンの位置座標を検出した後、レーザ光Ｌの照射目標を上記基準パターンの上記位置座標に設定して、フィルム層１の一面１ａにレーザ光Ｌを照射し、貫通孔１３を形成してもよい。
　以降、図５（ａ）に示すように、レーザ光Ｌをフィルム層１の一面１ａ上を矢印で示す二次元方向に予め定められた距離だけステップ移動しながらフィルム層１の一面１ａをアブレーションし、同図（ｂ）に示すようにフィルム層１の一面１ａに複数の貫通孔１３を縦横マトリクス状に配置して形成する。
　続いて、マスク用部材１１の上下を反転させて、図６（ａ）に示すように磁性金属材料層２側からフィルム層１の他面１ｂにレーザ光Ｌを照射し、磁性金属材料層２の隙間７に対応したフィルム層１の部分に、フィルム層１の一面１ａ側に例えば１μｍ～４μｍ程度の薄い層を残して上記貫通孔１３の開口面積よりも広い開口部を有する凹部１４を形成する。これにより、フィルム層１には、同図（ｃ）に示すように、貫通孔１３と凹部１４とで構成された開口パターン４が形成される。
　以降、図６（ａ）に示すように、レーザ光Ｌをフィルム層１の他面１ｂ上を矢印で示す二次元方向に予め定められた距離だけステップ移動しながらフィルム層１の他面１ｂをアブレーションし、フィルム層１の他面１ｂに同図（ｂ）に示すように複数の凹部１４を形成する。これにより、図１又は図２に示す成膜マスクが形成される。
　この場合もフィルム層１の両面側からレーザ光Ｌを照射し、開口パターン４を形成するようにしているので、フィルム層１の一面（基板との密着面）１ａ側の開口パターン４の縁部にバリが発生するのを抑制することができる。
　したがって、本発明による成膜マスクは、基板との密着性を向上することができ、例えば有機ＥＬ表示用基板の発光層を含む有機ＥＬ層の蒸着形成に好適である。
　以上の説明においては、成膜マスクがフレーム３を備えたものである場合について説明したが、本発明はこれに限られず、フレーム３は無くてもよい。
　１…フィルム層
　２…磁性金属材料層
　４…開口パターン
　５…第１の凹部
　６…第２の凹部
　７…隙間
　８…島パターン
　１３…貫通孔
　１４…凹部

Claims (20)

  1. 　予め定められた所定形状の開口パターンを設けた樹脂製のフィルム層と、前記開口パターンが内在し得る大きさの隙間を設けた磁性金属材料層とを積層した構造の成膜マスクの製造方法であって、
    　前記開口パターンは、前記隙間に対応したフィルム層の部分に両面側からレーザ光を照射し、前記フィルム層を貫通させて形成されることを特徴とする成膜マスクの製造方法。
  2. 　前記開口パターンは、前記磁性金属材料層側の開口面積が該磁性金属材料層とは反対側の開口面積よりも広いことを特徴とする請求項１記載の成膜マスクの製造方法。
  3. 　前記開口パターンは、前記フィルム層の前記磁性金属材料層とは反対側の面にレーザ光を照射して一定深さの第１の凹部を設けた後、前記フィルム層の前記磁性金属材料層側の面にレーザ光を照射して前記第１の凹部に達する深さの第２の凹部を設けて形成されることを特徴とする請求項１又は２記載の成膜マスクの製造方法。
  4. 　前記開口パターンは、前記フィルム層の前記磁性金属材料層とは反対側の面にレーザ光を照射して前記フィルム層を貫通する貫通孔を設けた後、前記フィルム層の前記磁性金属材料層側の面にレーザ光を照射して一定深さの凹部を設けて形成されることを特徴とする請求項１又は２記載の成膜マスクの製造方法。
  5. 　前記隙間は、前記磁性金属材料層を貫通して設けられたスリットであることを特徴とする請求項１又は２記載の成膜マスクの製造方法。
  6. 　前記隙間は、前記磁性金属材料層を貫通して設けられたスリットであることを特徴とする請求項３記載の成膜マスクの製造方法。
  7. 　前記隙間は、前記磁性金属材料層を貫通して設けられたスリットであることを特徴とする請求項４記載の成膜マスクの製造方法。
  8. 　前記隙間は、前記磁性金属材料層の一部を成す細長状の複数の島パターンにて、隣接する前記島パターンの間の部分であることを特徴とする請求項１又は２記載の成膜マスクの製造方法。
  9. 　前記隙間は、前記磁性金属材料層の一部を成す細長状の複数の島パターンにて、隣接する前記島パターンの間の部分であることを特徴とする請求項３記載の成膜マスクの製造方法。
  10. 　前記隙間は、前記磁性金属材料層の一部を成す細長状の複数の島パターンにて、隣接する前記島パターンの間の部分であることを特徴とする請求項４記載の成膜マスクの製造方法。
  11. 　予め定められた所定形状の開口パターンを設けた樹脂製のフィルム層と、前記開口パターンが内在し得る大きさの隙間を設けた磁性金属材料層とを積層した構造の成膜マスクであって、
    　前記開口パターンは、前記隙間に対応したフィルム層の部分に両面側からレーザ光を照射し、前記フィルム層を貫通させて形成されたことを特徴とする成膜マスク。
  12. 　前記開口パターンは、前記磁性金属材料層側の開口面積が該磁性金属材料層とは反対側の開口面積よりも広いことを特徴とする請求項１１記載の成膜マスク。
  13. 　前記開口パターンは、前記フィルム層の前記磁性金属材料層とは反対側の面に形成された一定深さの第１の凹部と、前記フィルム層の前記磁性金属材料層側の面に前記第１の凹部に達する深さで形成された第２の凹部とから成ることを特徴とする請求項１１又は１２記載の成膜マスク。
  14. 　前記開口パターンは、前記フィルム層の前記磁性金属材料層とは反対側の面にレーザ光を照射して前記フィルム層を貫通させて形成された貫通孔と、前記フィルム層の前記磁性金属材料層側の面にレーザ光を照射して形成された一定深さの凹部とから成ることを特徴とする請求項１１又は１２記載の成膜マスク。
  15. 　前記隙間は、前記磁性金属材料層を貫通して設けられたスリットであることを特徴とする請求項１１又は１２記載の成膜マスク。
  16. 　前記隙間は、前記磁性金属材料層を貫通して設けられたスリットであることを特徴とする請求項１３記載の成膜マスク。
  17. 　前記隙間は、前記磁性金属材料層を貫通して設けられたスリットであることを特徴とする請求項１４記載の成膜マスク。
  18. 　前記隙間は、前記磁性金属材料層の一部を成す細長状の複数の島パターンにて、隣接する前記島パターンの間の部分であることを特徴とする請求項１１又は１２記載の成膜マスク。
  19. 　前記隙間は、前記磁性金属材料層の一部を成す細長状の複数の島パターンにて、隣接する前記島パターンの間の部分であることを特徴とする請求項１３記載の成膜マスク。
  20. 　前記隙間は、前記磁性金属材料層の一部を成す細長状の複数の島パターンにて、隣接する前記島パターンの間の部分であることを特徴とする請求項１４記載の成膜マスク。
     
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