WO2016060216A1 - 蒸着マスク、蒸着装置、蒸着方法、および蒸着マスクの製造方法 - Google Patents

蒸着マスク、蒸着装置、蒸着方法、および蒸着マスクの製造方法 Download PDF

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WO2016060216A1
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vapor deposition
mask
opening
magnetic
substrate
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PCT/JP2015/079232
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伸一 川戸
学 二星
勇毅 小林
和雄 滝沢
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シャープ株式会社
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    • H10K71/10Deposition of organic active material
    • H10K71/16Deposition of organic active material using physical vapour deposition [PVD], e.g. vacuum deposition or sputtering
    • H10K71/166Deposition of organic active material using physical vapour deposition [PVD], e.g. vacuum deposition or sputtering using selective deposition, e.g. using a mask
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    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING 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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    • H10K50/00Organic light-emitting devices
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Definitions

  • the present invention relates to an evaporation mask, an evaporation apparatus, an evaporation method, and an evaporation mask manufacturing method.
  • flat panel displays have been used in various products and fields, and further flat panel displays are required to have larger sizes, higher image quality, and lower power consumption.
  • an EL display device including an EL element using electroluminescence (hereinafter referred to as “EL”) of an organic material or an inorganic material is an all-solid-state type, driven at a low voltage, and has a high-speed response.
  • EL electroluminescence
  • the EL display device includes a light emitting layer that emits light of a desired color corresponding to a plurality of sub-pixels constituting a pixel in order to realize full color display.
  • the light emitting layer is vapor deposited by separately depositing different vapor deposition particles on each region on the deposition substrate using a fine metal mask (FMM) provided with a highly accurate opening as a vapor deposition mask. Formed as a film.
  • FMM fine metal mask
  • FIG. 12 and FIG. 13 are cross-sectional views of a film formation substrate and a vapor deposition mask for explaining the problems of the conventional vapor deposition method.
  • broken line arrows indicate the path of the vapor deposition particles.
  • a deposition target substrate and a vapor deposition mask are closely adhered to perform vapor deposition.
  • the deposition target substrate 305 and the deposition mask 301 are separated from each other, the deposition that passes through the opening 303 at an incident angle smaller than a predetermined angle with respect to the surface of the deposition mask 301.
  • the particles reach the outside of the sub-pixel region P.
  • the vapor deposition region V extends over a wider range than the sub-pixel region P, and the light emitting layer 310 is formed beyond the sub-pixel region P.
  • the light is emitted from a vapor deposition source 307 provided at a position not facing the opening 303, and passes through the opening 303 at an incident angle smaller than a predetermined angle with respect to the surface of the vapor deposition mask 301.
  • the vapor deposition particles reach a position shifted from the sub-pixel region P.
  • the light emitting layer 310 is formed at a position shifted from the sub-pixel region P.
  • the deposition pattern accuracy is remarkably lowered. Therefore, in order not to reduce the deposition pattern accuracy, it is necessary to perform deposition while the deposition target substrate 305 and the deposition mask 301 are in close contact with each other.
  • the vapor deposition mask is flatly attached to the frame by a strong tension, and is in close contact with the substrate by mechanical means in the vapor deposition apparatus.
  • the vapor deposition mask is generally made of a metal material.
  • a magnetic force generation source such as a magnet or an electromagnet is disposed on the substrate holder side of the vapor deposition apparatus, and the vapor deposition mask is attracted to the substrate holder side by magnetic force.
  • a magnetic force generation source such as a magnet or an electromagnet
  • a vapor deposition mask using a material other than metal such as resin or ceramic has been proposed as a material of a mask substrate (mask base material) for producing a vapor deposition mask.
  • a highly accurate opening can be formed in the mask substrate by laser processing or the like.
  • vapor deposition pattern precision can be improved by performing vapor deposition using the vapor deposition mask produced from these materials.
  • these materials are not magnetic, the deposition mask and the deposition target substrate cannot be adhered to each other by magnetic force.
  • Patent Document 1 discloses a vapor deposition mask in which a metal mask in which a plurality of rows of slits are arranged and a resin mask having an opening provided at a position overlapping with the slits are stacked on each other. Yes.
  • the deposition mask includes a metal mask and a resin mask, so that a high-precision opening formed in the resin mask is formed in a state where the deposition target substrate and the deposition mask are in close contact with each other by magnetic force. It can be deposited via.
  • JP 2013-227679 A (published on November 7, 2013)
  • Patent Document 1 also describes providing a bridge for dividing the slit.
  • the bridge is arranged so that the slits after being divided by the bridge overlap the plurality of openings. Therefore, in this case, the above problem still exists.
  • Patent Document 1 a bridge is provided to increase the rigidity of the metal mask. For this reason, Patent Document 1 relates only to the bridge width necessary for enhancing the rigidity of the metal mask with respect to the bridge, and makes no mention of the cross-sectional shape of the bridge.
  • the vapor deposition particles emitted from the vapor deposition source collide with the inner wall surface of the bridge, and a part of the vapor deposition particles flying toward the adjacent opening across the bridge Blocked.
  • a vapor deposition shadow is generated on the deposition target substrate, in which an undeposited portion having a thickness smaller than the target vapor deposition thickness is generated.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to suppress a decrease in utilization efficiency of vapor deposition particles and to improve a vapor deposition pattern accuracy, a vapor deposition apparatus, a vapor deposition method, and It is providing the manufacturing method of a vapor deposition mask.
  • a vapor deposition mask is a vapor deposition mask for forming a vapor deposition film in a matrix on a deposition target substrate, the mask substrate, and the mask substrate.
  • the mask substrate includes a first opening row formed of a plurality of openings arranged in the first direction and a first portion orthogonal to the first direction.
  • a second opening row composed of a plurality of openings arranged in two directions, and the magnetic body portion divides each opening portion row and also divides the second opening row.
  • the thickness of the portion located between the opening portions adjacent in the first direction is thinner than the thickness of the portion positioned between the first opening row adjacent to each other.
  • a vapor deposition apparatus is disposed on the opposite side of the vapor deposition mask and the vapor deposition mask with the deposition target substrate interposed therebetween, and the magnetic body portion is magnetized.
  • a magnetic force generation source for bringing the vapor deposition mask into contact with the film formation substrate by attracting the vapor deposition mask, and a vapor deposition source for injecting vapor deposition particles toward the vapor deposition mask.
  • a vapor deposition method is a vapor deposition method in which a vapor deposition film is formed in a matrix on a film formation substrate using the vapor deposition apparatus.
  • the film substrate and the vapor deposition mask are opposed to each other, the magnetic body portion is attracted by the magnetic force of a magnetic force generation source disposed on the opposite side of the vapor deposition mask through the film formation substrate, and the vapor deposition mask is attached to the vapor deposition mask.
  • the step of bringing the deposition mask into contact with the deposition substrate, and the deposition mask and the deposition target substrate in contact with each other by magnetic force, at least one of the deposition substrate and the deposition source in contact with the deposition mask Forming a deposited film on the deposition target substrate by depositing deposited particles on the deposition target substrate while scanning in one direction.
  • a method of manufacturing a vapor deposition mask includes a step of preparing a laminate in which a magnetic film is laminated on a first main surface of a mask substrate; Etching the magnetic film to form a stripe-shaped main line portion extending in the first direction, a branch line portion projecting from the main line portion to both sides along a second direction orthogonal to the first direction, and And an island portion provided apart from the trunk line portion and the branch line portion between the opposing branch line portions, and the island portion has a thickness between the branch line portion, the island portion, and the island portion.
  • the manufacturing method of the vapor deposition mask concerning 1 aspect of this invention WHEREIN A 1st magnetic film and a 2nd magnetic film are in this order on the 1st main surface of a mask substrate.
  • the vapor deposition mask is provided so that the magnetic body portion divides each opening portion row (that is, between each opening portion), so that the mask substrate is made of a nonmagnetic material made of a nonmetallic material. Even in the case where the film is formed, it is possible to prevent the mask from floating around each opening by magnetic force adsorption, and to ensure reliable adhesion between the deposition target substrate and the vapor deposition mask. Further, in the magnetic body portion that divides the second opening row, the thicknesses of the portions located between the opening portions adjacent to each other in the first opening row are adjacent to each other.
  • the incident angle of the vapor deposition particles flying along the first direction is set to the above-described angle of the vapor deposition particles flying along the diagonal direction It can be made larger than the incident angle to the opening.
  • a vapor deposition mask capable of suppressing a decrease in utilization efficiency of vapor deposition particles and improving vapor deposition pattern accuracy. be able to.
  • FIG. (A)-(c) is sectional drawing which shows schematic structure of the vapor deposition mask concerning Embodiment 1 of this invention with the vapor deposition film formed with this vapor deposition mask 1
  • (a) is FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA
  • (b) is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 1
  • (c) is a cross-sectional view taken along line CC in FIG.
  • (A)-(c) is sectional drawing of the vapor deposition mask for demonstrating the magnetic force added to the vapor deposition mask concerning Embodiment 1 of this invention.
  • (A) * (b) is principal part sectional drawing of the vapor deposition apparatus 10 for demonstrating the vapor deposition shadow in the vapor deposition apparatus 10 using the vapor deposition mask concerning Embodiment 1 of this invention.
  • (A)-(e) is a top view which shows the manufacturing process of a vapor deposition mask in order of a process.
  • 5A is a cross-sectional view taken along line DD in FIG. 5C
  • FIG. 5B is a cross-sectional view taken along line EE in FIG.
  • FIG. (A)-(e) is sectional drawing which shows schematic structure of the vapor deposition mask concerning Embodiment 2 of this invention with the vapor deposition film formed with this vapor deposition mask 1.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line FF
  • (b) is a cross-sectional view taken along line GG in FIG. 7
  • (c) is a cross-sectional view taken along line HH in FIG. 7,
  • FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line II of FIG. 7, and FIG.
  • FIG. 7E is a cross-sectional view taken along the line JJ of FIG. It is principal part sectional drawing of the vapor deposition apparatus 10 for demonstrating the vapor deposition shadow by the vapor deposition mask concerning Embodiment 2 of this invention. It is a top view which shows schematic structure of the vapor deposition mask concerning Embodiment 3 of this invention with the vapor deposition film formed with this vapor deposition mask 1.
  • FIG. (A)-(c) is principal part sectional drawing of the vapor deposition apparatus for demonstrating the vapor deposition shadow by the vapor deposition mask concerning Embodiment 3 of this invention. It is sectional drawing of the film-forming substrate and mask explaining the problem of the conventional vapor deposition method. It is sectional drawing of the film-forming substrate and mask explaining the problem of the conventional vapor deposition method.
  • FIG. 1 is a plan view showing a schematic configuration of a vapor deposition mask 1 according to the present embodiment together with a vapor deposition film 11 formed by the vapor deposition mask 1.
  • the vapor deposition mask 1 is incorporated in a vapor deposition apparatus and is used to form a vapor deposition film 11 (matrix pattern) in a matrix on the surface of a deposition target substrate 5 (see FIGS. 3A to 3C). It is a mask for vapor deposition.
  • the vapor deposition mask 1 is a mask in which a magnetic body portion 4 (magnetic body layer) is provided on one main surface 2a (first main surface) of a mask substrate 2 constituting a mask body.
  • a plurality of openings 3 (through holes) arranged in a matrix are formed on the main surface of the mask substrate 2.
  • the openings 3 arranged in the Y direction (first direction) constitute a Y opening row 31 (first opening row), and in the X direction (second direction) orthogonal to the Y direction.
  • the aligned openings 3 constitute an X opening row 32 (second opening row).
  • a plurality of Y opening rows 31 are arranged in the X direction, and a plurality of X opening rows 32 are arranged in the Y direction.
  • the magnetic body portion 4 separates the Y opening row 31 and the X opening row 32 from each other, and the opening 3 adjacent in the Y direction in the magnetic body portion 4 that divides the X opening row 32. Is formed so that the thickness of the portion located between the two is smaller than the portion located between the Y opening row rows 31 adjacent to each other.
  • the magnetic body portion 4 is preferably formed around the opening portion 3 so as to surround the opening portion 3 and away from the opening portion 3.
  • the magnetic body portion 4 is formed in a substantially lattice shape having a constricted portion having a different line width and thickness in the X direction.
  • the magnetic body portion 4 includes a stripe-shaped trunk portion 41 (magnetic trunk portion, trunk-like magnetic portion) extending in the Y direction, and both sides from the trunk portion 41 along the X direction.
  • the projecting branch line part 42 (magnetic branch line part, branch line-shaped magnetic body part) and the island part 43 (magnetic field) formed between the branch line parts 42 projecting from the adjacent trunk line part 41 and facing each other.
  • the island part 43 is provided apart from the main line part 41 and the branch line part 42.
  • the main line portion 41 is formed in a region between adjacent Y opening rows 31.
  • the trunk portion 41 is formed along the Y direction so as to divide between the Y opening row rows 31 adjacent to each other.
  • branch line portions 42 protruding from the main line portions 41 and the island portions 43 are arranged in the X direction and are formed in a region between the adjacent X opening row 32.
  • branch line part 42, the trunk line part 41 that is the root of the branch line part 42, and the island part 43 are arranged in a straight line along the X opening row 32.
  • the branch line part 42 and the trunk line part 41 that is the root of the branch line part 42 constitute a linear pattern part 45 along the X direction, and an island part between adjacent linear pattern parts 45. 43 is provided.
  • the magnetic body row 44 composed of the linear pattern portion 45 and the island portion 43 divides the adjacent X opening row 32. , Along the X direction.
  • each main line portion 41 that separates between the Y opening rows 31 adjacent to each other along the Y direction is adjacent to each other along the X direction.
  • the magnetic substance rows 44 that divide the X opening row 32 are provided in a lattice shape in a plan view.
  • each linear pattern portion 45 (that is, the end portion of the branch line portion 42 opposite to the main line portion 41 that is the root of the branch line portion 42) is formed in a curved shape in plan view.
  • the line width of the island portion 43 is smaller than the line width of the linear pattern portion 45.
  • the thickness of the island portion 43 is formed thinner than the thickness of the main line portion 41 and the branch line portion 42 that constitute the linear pattern portion 45.
  • a mask substrate 2 made of a nonmagnetic material (a nonmagnetic mask portion, a nonmetallic mask portion) is preferably used.
  • the nonmagnetic mask portion (nonmetallic mask portion) used as the mask substrate 2 is, for example, a resin mask made of resin or a ceramic mask made of ceramic, or a laminated mask in which a resin mask portion and a ceramic mask are laminated. (Composite mask) or the like can be used.
  • the material of the mask substrate 2 for example, a material similar to the material used for the base material (mask substrate) of the vapor deposition mask made of a known nonmagnetic material such as resin or ceramic (ceramics) is used. it can.
  • the resin used as the material of the mask substrate 2 is not particularly limited, and a resin similar to the resin used as a known resin mask material can be used.
  • the resin examples include polyimide, polyethylene, polyethylene naphthalate, polyethylene terephthalate, and epoxy resin. Any one of these resins may be used, or two or more thereof may be used.
  • the mask substrate 2 may have a configuration in which a plurality of these resins are laminated as a layer, or may be formed from a resin composition containing these resins.
  • the base material of the resin mask may be a resin film (polymer film) made of these resins, or a resin substrate (plastic substrate) made of these resins.
  • the same material as that used for a known metal mask substrate can be used.
  • examples of the material of the magnetic part 4 include metal materials (magnetic metal materials) such as iron, nickel, invar (iron-nickel alloy), and SUS430.
  • metal materials such as iron, nickel, invar (iron-nickel alloy), and SUS430.
  • invar which is an iron-nickel alloy, can be suitably used because it is less deformed by heat.
  • the mask substrate 2 is formed of a non-metallic material as described above, the pattern opening position accuracy can be improved as compared with the vapor deposition mask made of a metal mask.
  • a highly accurate opening 3 can be formed.
  • such a mask substrate 2 is a non-magnetic material or weak in magnetism, and like the conventional vapor deposition mask made of a non-magnetic material, it alone has an adhesion to the film-forming substrate 5 by magnetic force. It cannot be secured.
  • the magnetic body 4 is provided on the mask substrate 2 as described above, so that the magnetic force generation source 6 (see FIG. (See (a) to (c)), the magnetic part 4 can be adsorbed to the deposition target substrate 5 side. Thereby, the said vapor deposition mask 1 and the film-forming substrate 5 can be stuck.
  • the magnetic body portion 4 is formed around the opening portion 3 so as to surround the opening portion 3, in particular, in a state where the periphery of the opening portion 3 is in close contact with the film formation substrate 5.
  • Vapor deposition particles 9 can be deposited on the substrate 5. Thereby, in the vapor deposition process which forms the vapor deposition film 11 using the vapor deposition mask 1, a vapor deposition pattern precision can be improved.
  • the mask substrate 2 is desirably thin.
  • the thickness of the mask substrate 2 is preferably 5 to 30 ⁇ m, more preferably 5 ⁇ m or less.
  • the strength of the vapor deposition mask 1 is reduced, and therefore it is preferable to set the thickness of the mask substrate 2 within a range in which sufficient strength can be maintained.
  • the thickness of the magnetic body portion 4 is preferably 20 to 100 ⁇ m, and more preferably 50 ⁇ m or less.
  • the magnetic body portion 4 separates the Y opening row 31 and the X opening row 32 from each other, and the thickness of the island portion 43 in the magnetic row 44 is linear. It is formed so as to be thinner than the pattern portion 45. That is, the magnetic part 4 that divides the X opening rows 32 is a portion located between the openings 3 adjacent in the Y direction (in other words, between the adjacent openings 3 in the Y opening row 31). The thickness is smaller than the thickness of the portion located between the adjacent Y opening rows 31.
  • each part (region) in the magnetic body part 4 will be described below.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1
  • FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 1
  • FIG. 2C is a cross-sectional view taken along line CC in FIG. It is arrow sectional drawing.
  • FIG. 2 (b) indicates the position of the opening 3 in the depth direction of the page.
  • the magnetic body portion 4 formed in the region between the adjacent X opening row 32 is located in the region between the adjacent opening portions 3 in the Y direction. Is formed.
  • the thickness of the magnetic part 4 (height from the mask substrate 2) differs depending on the position. Specifically, the thickness of the branch line portion 42 is thinner than the thickness of the main line portion 41, and the thickness of the island portion 43 is thinner than the thickness of the branch line portion 42.
  • the trunk portion 41, the branch portion 42, and the island portion 43 are arranged along the X direction. Is formed. Therefore, the thickness of the magnetic body portion 4 periodically changes along the X direction according to the arrangement of the openings 3.
  • the magnetic body part 4 between the X opening rows 32 has a periodic convex shape, and more specifically between the convex parts constituted by the main line part 41 and the branch line part 42. Is provided with an island portion 43 that is an island-shaped magnetic body portion 4 separated from the convex portion at the center between adjacent convex portions.
  • the thickness of the island portion 43 (in other words, the thickness of the portion of the magnetic body portion 4 located between the openings 3 adjacent to each other in the Y direction) is the trunk line in the magnetic body row 44 between the X opening row 32. It is thinner than the thickness of the part 41 and the branch line part 42 (that is, the thickness of the linear pattern part 45).
  • the thickness of the island portion 43 is the portion between the Y opening rows 31 adjacent to each other, which is composed of the trunk portion 41 and the branch portion 42 in the magnetic part 4 between the X opening rows 32 (region). It is thinner than the thickness of 46).
  • the thickness of the island part 43 is the thickness of the trunk line part 41 and the branch line part 42 formed in the part between the openings 3 adjacent to each other in the diagonal direction (specifically, the line part in the magnetic part 4 The thickness of the pattern portion 45, and the thickness of the region 46).
  • the magnetic body portion 4 formed in the region between the X opening row 32 adjacent to each other has a thickness closer to the opening portion 3. thin.
  • 3A to 3C are cross-sectional views of the vapor deposition mask 1 for explaining the magnetic force applied to the vapor deposition mask 1
  • FIG. 3A is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 3B corresponds to the sectional view taken along the line BB in FIG. 1
  • FIG. 3C corresponds to the sectional view taken along the line CC in FIG.
  • the direction and thickness of the arrow indicate the direction and magnitude of the magnetic force applied to the vapor deposition mask 1.
  • the vapor deposition mask 1 is opposed to the vapor deposition surface of the film formation substrate 5 and the side opposite to the vapor deposition surface of the film formation substrate 5 (deposition process).
  • a magnetic force generation source 6 is disposed on the back side of the film substrate 5.
  • the vapor deposition mask 1 Since the magnetic body portion 4 which is a magnetic body is formed on the vapor deposition mask 1, the vapor deposition mask 1 is placed on the film formation substrate 5 side by disposing the magnetic force generation source 6 on the back side of the film formation substrate 5. By being adsorbed, the vapor deposition mask 1 and the deposition target substrate 5 can be brought into close contact with each other.
  • the magnetic part 4 is formed around the opening 3 so as to substantially surround each opening 3. Therefore, a magnetic force is applied to the periphery of each opening 3, and the periphery of the opening 3 can be brought into close contact with the deposition target substrate 5.
  • the highly accurate opening 3 can be formed in the mask substrate 2. Furthermore, by carrying out vapor deposition by bringing the vapor deposition mask 1 and the deposition target substrate 5 into close contact with each other, the potential of the openings 3 formed with high accuracy can be exhibited, and the vapor deposition pattern accuracy can be improved.
  • the adsorption force of the vapor deposition mask 1 to the film formation substrate 5 side by the magnetic force is proportional to the volume (or thickness) of the magnetic body portion 4.
  • the thickness of the main line portion 41 is thicker than the thickness of the island portion 43. Therefore, as indicated by arrows in FIGS. 3A and 3C, the magnetic force applied to the region where the main line portion 41 is formed in the vapor deposition mask 1 is applied to the region where the island portion 43 is formed. Greater than magnetic force.
  • the portion where the branch line portion 42 protrudes from the main line portion 41 has a volume of the magnetic body portion 4 that is larger than the portion where the branch line portion 42 does not protrude. large. Therefore, as indicated by arrows in FIGS. 3A and 3B, in the vapor deposition mask 1, the magnetic force applied to the region where the branch line portion 42 protrudes from the main line portion 41 is increased from the main line portion 41 to the branch line portion. It is larger than the magnetic force applied to the area
  • 4A and 4B are cross-sectional views of the main part of the vapor deposition apparatus 10 for explaining the vapor deposition shadow in the vapor deposition apparatus 10 using the vapor deposition mask 1.
  • 4A corresponds to the cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1
  • FIG. 4B corresponds to the cross-sectional view taken along the line CC in FIG.
  • the arrow in (a) * (b) of FIG. 4 shows the path
  • the vapor deposition apparatus 10 includes a vapor deposition mask 1, a magnetic force generation source 6, a vapor deposition source 7, a vapor deposition source moving device (not shown), And a substrate holder (not shown).
  • the substrate holder is a holding member that holds the vapor deposition mask 1, the magnetic force generation source 6, and the deposition target substrate 5.
  • the vapor deposition mask 1 is held by the substrate holder together with the magnetic force generation source 6 and the film formation substrate 5 in a state of being in contact with the film formation substrate 5 by the magnetic force generation source 6.
  • the magnetic force generation source 6 is disposed on the opposite side of the vapor deposition mask 1 with the deposition target substrate 5 interposed therebetween. That is, the magnetic force generation source 6 is arranged on the substrate holder side of the deposition target substrate 5. For example, a magnet or an electromagnet is used as the magnetic force generation source 6.
  • the vapor deposition source 7 is disposed on the side opposite to the deposition target substrate 5 so as to face the vapor deposition mask 1.
  • the vapor deposition source 7 is, for example, a container that stores a vapor deposition material therein.
  • the vapor deposition source 7 may be a container that directly stores the vapor deposition material inside the container, may have a load-lock type pipe, and may be formed so that the vapor deposition material is supplied from the outside.
  • the vapor deposition source 7 is formed in a rectangular shape, for example.
  • the vapor deposition source 7 has a plurality of ejection ports 8 (through ports, nozzles) for ejecting the vapor deposition particles 9 on the upper surface side (that is, the surface facing the vapor deposition mask 1). As shown in FIG. 4A, these injection ports 8 are arranged at a constant pitch in the X direction (second direction), for example, one-dimensionally (that is, in a line shape).
  • the vapor deposition source 7 generates gaseous vapor deposition particles 9 by heating the vapor deposition material and evaporating (when the vapor deposition material is a liquid material) or sublimating (when the vapor deposition material is a solid material).
  • the vapor deposition source 7 injects the vapor deposition material made in this way as vapor deposition particles 9 from the injection port 8 toward the vapor deposition mask 1.
  • a line source vapor deposition source in which injection ports 8 are arranged in a one-dimensional shape (line shape) is used as the vapor deposition source 7 will be described as an example. It is not limited to this, and it may be arranged in a two-dimensional shape (that is, a planar shape (tile shape)).
  • ⁇ Deposition shadow> As shown in FIGS. 4A and 4B, in the vapor deposition process, the vapor deposition mask 1 is opposed to the vapor deposition surface of the film formation substrate 5, and vapor deposition is performed on the opposite side of the vapor deposition mask 1 from the film formation substrate 5. A source 7 is arranged. Thereby, the vapor deposition particles 9 emitted in a wide range from the vapor deposition source 7 reach the surface of the deposition target substrate 5 through the opening 3 of the vapor deposition mask 1.
  • the magnetic part 4 when the magnetic part 4 is formed as a structure on the surface of the mask substrate 2, a part of the light incident on the mask substrate 2 at an incident angle smaller than a predetermined angle with respect to the surface of the mask substrate 2.
  • the vapor deposition particles 9 are blocked by the magnetic body portion 4 and cannot pass through the opening 3.
  • the vapor deposition shadow is a phenomenon that causes a very large problem, and is preferably suppressed.
  • a thick magnetic body portion is formed on the main surface 2a of the mask substrate 2 in order to improve the attracting force due to the magnetic force, only in consideration of improving the adhesion between the deposition substrate 5 and the vapor deposition mask 1.
  • a part of the vapor deposition particles 9 is blocked by the magnetic body portion 4 and cannot pass through the opening 3.
  • the magnetic part 4 it is preferable not to arrange the magnetic part 4 around the opening 3. However, in this case, the adhesion between the deposition target substrate 5 and the vapor deposition mask 1 is reduced. That is, there is a trade-off between improving adhesion and suppressing deposition shadows.
  • the thickness of the island portion 43 is thinner than the thickness of the main line portion 41 and the branch line portion 42.
  • the height of the island portion 43 (that is, the magnetic body portion 4 located on the Y opening row 31 in a plan view) , The height from the surface of the mask substrate 2) is suppressed to be lower than the height of the trunk portion 41 which is the magnetic body portion 4 located on the X opening row 32 in a plan view.
  • the cross section taken along the line BB of FIG. Lower ie, thinner).
  • the vapor deposition source 7 by moving the vapor deposition source 7 along the Y opening row 31 in which the island portions 43 are arranged, the vapor deposition is performed in a very wide angle range with respect to the opening 3.
  • the particles 9 can enter (incident), the shadow phenomenon can be efficiently suppressed, and the utilization efficiency of the vapor deposition particles 9 can be improved.
  • the incident angle to the opening 3 of the vapor deposition particles 9 flying along the Y direction is flying along the X direction. It is larger than the incident angle of the vapor deposition particles 9 to the opening 3. In other words, the incident angle of the vapor deposition particles 9 flying in the YZ plane to the opening 3 is larger than the incident angle of the vapor deposition particles 9 flying in the XZ plane to the opening 3.
  • the vapor deposition shadow due to the vapor deposition particles 9 flying along the Y direction is suppressed more than the vapor deposition shadow due to the vapor deposition particles 9 flying along the X direction.
  • the shape of the magnetic body part 4 mentioned above is an example, and the shape of the magnetic body part 4 is not limited to said shape in this invention.
  • the magnetic body portions 4 are formed so as to partition each opening 3 row, and the magnetic body portions 4 that partition between the adjacent X opening rows 32 are adjacent to each other in the Y opening row 31. As long as the thickness of the part located between the opening parts 3 is formed so that it may become thinner than the thickness of the part located between the mutually adjacent Y opening part rows 31, any shape may be sufficient. .
  • the thickness of the magnetic body portion 4 is preferably optimally designed according to the range of the flying direction of the vapor deposition particles 9, and is preferably formed so that the thickness is closer to the opening 3.
  • the main line portions 41 are continuously arranged in a stripe shape, thereby improving the overall strength of the vapor deposition mask 1.
  • the deposition target substrate 5 and the above-described vapor deposition mask 1 are opposed to each other, and vapor deposition particles 9 emitted from the injection port 8 of the vapor deposition source 7 are passed through the opening 3 of the vapor deposition mask 1. Vapor deposition is performed on the surface of the deposition target substrate 5.
  • a magnetic force generation source 6 is disposed on the back side of the deposition target substrate 5.
  • the vapor deposition mask 1 is adsorbed and the deposition target substrate 5 and the vapor deposition mask 1 are brought into contact with each other.
  • the deposition target substrate 5 and the vapor deposition mask 1 are brought into close contact with each other when the magnetic body portion 4 is attracted to the magnetic force generation source 6 side by the magnetic force generation source 6.
  • a line source provided with a plurality of vapor deposition particle 9 injection ports along the X direction is used, and the deposition target substrate 5 and the vapor deposition mask 1 are in contact with each other (in close contact). Evaporation is performed while scanning at least one of the deposition target substrate 5 with the deposition mask 1 in contact (contact fixation) and the line source in the Y direction.
  • the magnetic body 4 is formed between the openings 3 so as to separate the openings 3 from each other, thereby preventing the mask from floating around the openings 3.
  • reliable adhesion between the film formation substrate 5 and the vapor deposition mask 1 can be ensured. Therefore, according to the present embodiment, the deposition target substrate 5 and the vapor deposition mask 1 are in close contact with each other, in particular, as described above, the deposition target substrate 5 and the vapor deposition mask 1 are connected to each opening 3. Since vapor deposition can be performed in a state in which the surroundings are in close contact with each other, the accuracy of the vapor deposition pattern can be improved.
  • the thickness of the island portion 43 located between the adjacent opening portions 3 in the Y opening row 31 is the same.
  • the thicknesses of the main line portion 41 and the branch line portion 42 in the magnetic body row 44 between the adjacent Y opening row rows 31 and in the region 46 are thinner.
  • the incident angle to the opening part 3 of the vapor deposition particle 9 which flies along the Y direction is larger than the incident angle to the opening part 3 of the vapor deposition particle 9 which flies along the X direction.
  • the vapor deposition particles 9 can be incident on the opening 3 in a wide scanning range, and the utilization efficiency of the vapor deposition particles 9 can be improved. As a result, mass production efficiency can be improved.
  • the deposition particles 9 are deposited on the deposition target substrate 5 while scanning the deposition source 7 in the Y direction with the deposition mask 1 and the deposition target substrate 5 being in close contact with each other by magnetic force.
  • vapor deposition it is possible to form a vapor deposition film 11 having a matrix vapor deposition film pattern in which vapor deposition shadows are suppressed.
  • the vapor deposition apparatus 10 can be used as a manufacturing apparatus for an EL display device such as an organic EL display device or an inorganic EL display device that includes a light emitting layer arranged in a matrix.
  • a magnetic force generation source such as a magnet or an electromagnet may be disposed on the substrate holder side of the deposition target substrate 5 as in the conventional magnet method, and a new mechanism needs to be provided.
  • the cost can be reduced and the productivity can be improved.
  • 5 (a) to 5 (e) are plan views showing the manufacturing process of the vapor deposition mask in the order of steps.
  • the magnetic film 40 and the mask substrate 2 (specifically, a film made of a nonmetallic material such as resin or ceramic (nonmagnetic film) used as the mask substrate 2). And a laminated body in which are laminated.
  • stacking method which laminates
  • the lamination method for example, on the surface of the film made of the nonmetallic material (mask substrate 2) by a method such as forming a film made of the nonmetallic material on the magnetic film 40 such as a metal foil.
  • a method of bonding the magnetic film 40 Specifically, for example, a resin such as polyimide is applied to one surface of a 40 ⁇ m-thick Invar film as a magnetic film over the entire surface.
  • a laminated body of the magnetic film 40 made of Invar and the mask substrate 2 made of a polyimide film is prepared.
  • a method of forming the magnetic film 40 on the mask substrate 2 made of ceramic or the like that is, on the main surface 2a of the mask substrate 2), the entire surface of one surface of the mask substrate 2 is formed.
  • the magnetic film 40 may be bonded.
  • a metal film as the magnetic film 40 is formed on a ceramic pair such as Al 2 O 3 or Si by a technique such as sputtering.
  • the resist film 80 is laminated on the magnetic film 40 in the mask substrate 2 on which the magnetic film 40 is laminated.
  • the resist 80 is patterned using a normal photolithography process. At this time, the resist 80 is patterned in a substantially lattice shape having constricted portions having different line widths in the X direction.
  • the resist 80 protrudes on both sides from the trunk-like resist portion 81 along the X direction, and a trunk-like resist portion 81 (resist trunk portion) having a stripe-like trunk line pattern extending in the Y direction.
  • Branch line resist portions 82 having resist branch line patterns (resist branch line portions) and island resist portions 83 having resist patterns 82 formed between the branch line resist portions 82 facing each other (resist islands). Part).
  • the magnetic film 40 exposed from the patterned resist 80 is removed by using a normal metal wet etching process.
  • the magnetic part 4 made of the magnetic film 40 sandwiched between the resist 80 and the mask substrate 2 is not removed by etching and remains under the resist 80.
  • a region indicated by a dotted line in the drawing shows an outer shape of the magnetic body portion 4 remaining under the resist 80.
  • the resist 80 is removed.
  • a branch line portion 42 and an island portion 43 that are patterns extending in the X direction (arranged so as to extend in the X direction).
  • a known resist stripping solution or the like can be used for removing the resist 80.
  • the opening 3 is formed in the area surrounded by the main line 41, the branch line 42 and the island 43 in the mask substrate 2.
  • a normal etching process may be applied, or a technique such as a laser or physical means such as a drill or a punch may be applied.
  • the vapor deposition mask 1 can be manufactured by the above process.
  • the manufacturing process of the vapor deposition mask 1 is not limited to the above, and may be another manufacturing process as long as the vapor deposition mask 1 having the above-described structure can be manufactured.
  • FIG. 6A is a cross-sectional view taken along the line DD of FIG. 5C
  • FIG. 6B is a cross-sectional view taken along the line EE of FIG. 5C. is there.
  • the width of the trunk portion 41 becomes narrower than the width of the trunk-like resist portion 81 due to the influence of side etching (undercut).
  • the resist film 80 side (the lower surface side of the magnetic film 40 in FIG. 6A) of the magnetic film 40 is exposed to the etching solution earlier. It is. As a result, the diameter of the end portion of the trunk portion 41 that is in contact with the trunk-shaped resist portion 81 is smaller than the diameter of the end portion that is in contact with the mask substrate 2.
  • the width of the branch line resist portion 82 in the Y direction is smaller than the width of the trunk line resist portion 81 in the X direction. Therefore, the magnetic film 40 below the branch line resist portion 82 is etched from both ends of the branch line resist portion 82 in the Y direction. As a result, as shown in FIG. 6B, the portion on the resist 80 side in the branch line portion 42 disappears, and the thickness of the branch line portion 42 becomes thinner than the thickness of the main line portion 41.
  • the etching of the magnetic film 40 below the island-shaped resist portion 83 in the resist 80 proceeds from the entire periphery of the island-shaped resist portion 83. As a result, as shown in FIG. 6B, the thickness of the island portion 43 is thinner than the thickness of the branch line portion 42 and the main line portion 41. Further, in the etching process, the island-shaped resist portion 83 of the resist 80 is peeled off because there is no place in contact with the magnetic film 40 (that is, the magnetic body portion 4).
  • a magnetic force generation source such as a magnet or an electromagnet may be disposed on the substrate holder side of the deposition target substrate 5 as in the conventional magnet system, and there is no need to provide a new mechanism, and the low Costs can be improved, and productivity can be improved.
  • FIG. 7 is a plan view showing a schematic configuration of the vapor deposition mask 1 according to the present embodiment, together with the vapor deposition film 11 formed by the vapor deposition mask 1.
  • the vapor deposition mask 1 according to the present embodiment is the same as the vapor deposition mask 1 according to the first embodiment except that a concave portion 47 is provided in the main line portion 41 of the vapor deposition mask 1.
  • the recessed part 47 is provided in the area
  • 8A to 8E are cross-sectional views showing a schematic configuration of the vapor deposition mask 1 according to the present embodiment together with a vapor deposition film 11 formed by the vapor deposition mask 1.
  • 8A is a cross-sectional view taken along the line FF in FIG. 7
  • FIG. 8B is a cross-sectional view taken along the line GG in FIG. ) Is a cross-sectional view taken along line HH in FIG. 7
  • FIG. 8 (d) is a cross-sectional view taken along line II in FIG. 7
  • FIG. 8 (e) is a cross-sectional view taken along line JJ in FIG. FIG.
  • the broken line in FIG.8 (c) * (e) has shown the position of the opening part 3 in the depth direction of a paper surface.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of a main part of the vapor deposition apparatus 10 for explaining a vapor deposition shadow by the vapor deposition mask 1 according to the present embodiment.
  • 9 is a cross-sectional view of the main part of the vapor deposition apparatus 10 corresponding to the cross-sectional view of the vapor deposition mask 1 shown in FIG.
  • illustration of the deposition target substrate 5 and the magnetic force generation source 6 is omitted.
  • the arrow in FIG. 9 shows the path
  • the thickness of the magnetic body portion 4 (thickness of the concave bottom portion 47 a) in the concave portion 47 in the main line portion 41 is the other portion (convex shape) in the main line portion 41. It is thinner than the thickness of the part 48). Therefore, in the main line portion 41, the X opening row 32 in which the thickness of the magnetic body portion 4 (thickness of the concave portion bottom portion 47a) in the concave portion 47 which is a portion located between the adjacent opening portions 3 in the X direction is adjacent to each other. It is thinner than the thickness of the part (namely, convex part 48) located between.
  • the incident angle to the opening 3 of the vapor deposition particles 9 flying from the X direction through the recess 47 toward the opening 3 is set to the opening 3 without passing through the recess 47.
  • the angle of incidence of the vapor deposition particles 9 flying toward the opening 3 can be made larger than the incident angle.
  • the thickness of the recessed part 47 in the trunk line part 41 is thinner than the thickness of the other part (convex part 48) in the trunk line part 41, the thickness of the recessed part 47 is the magnetic body which divides between the Y opening part row
  • the incident angle to the opening 3 of the vapor deposition particles 9 flying along the X direction (that is, the vapor deposition particles 9 flying from the X direction toward the opening 3) flies along the diagonal direction.
  • the angle at which the vapor deposition particles 9 can enter the opening 3 can be made larger.
  • the present embodiment not only the vapor deposition shadow phenomenon of the vapor deposition particles 9 flying from the Y direction toward the opening 3 but also the vapor deposition shadow phenomenon of the vapor deposition particles 9 flying from the X direction toward the opening 3. Since it can suppress, the fall of vapor deposition precision, the fall of vapor deposition utilization efficiency, the fall of mass production efficiency, such as restrictions of apparatus design, and a cost increase can further be suppressed.
  • the thickness of the concave portion 47 in the main line portion 41 is the same as the thickness of the branch line portion 42 or the island portion 43 as long as it is thinner than the thickness of the other portion (convex portion 48) in the main line portion 41.
  • the thickness of the concave portion 47 may be smaller than the thickness of the convex portion 48 and thicker than the branch line portion 42, or may be formed to the same thickness as the branch line portion 42. It may be formed thinner than the line portion 42 and thicker than the island portion 43, may be formed to the same thickness as the island portion 43, and may be formed thinner than the island portion 43. May be.
  • the thickness of the magnetic body portion 4 formed in the region between the adjacent X opening row 32 is thinner as it is closer to the opening portion 3.
  • the thickness of the magnetic body part 4 formed in the area between the two is closer to the opening 3.
  • the vapor deposition mask 1 can be manufactured using etching, for example, in the same manner as the method for manufacturing the vapor deposition mask 1 of the first embodiment.
  • the resist 80 at the position where the recess 47 is formed (that is, the formation region of the recess 47 in the trunk resist portion 81 of the resist 80) is removed, and the magnetic film By performing 40 half-etching, the concave portion 47 can be formed in the main line portion 41 of the magnetic film 40.
  • the vapor deposition mask 1 concerning this embodiment is not thin compared with the thickness of the trunk line part 41 of the vapor deposition mask 1 concerning Embodiment 1, but only the part which affects vapor deposition shadow. The thickness is reduced.
  • the thickness of the portion where the branch line portion 42 protrudes in the trunk portion 41 according to the present embodiment is equal to the thickness of the trunk portion 41 of the vapor deposition mask according to the first embodiment. Therefore, according to this embodiment, compared with the vapor deposition mask 1 of the first embodiment, it is possible to suppress the occurrence of vapor deposition shadows without reducing the adhesion to the deposition target substrate 5.
  • FIG. 10 is a plan view showing a schematic configuration of the vapor deposition mask 1 according to the present embodiment, together with the vapor deposition film 11 formed by the vapor deposition mask 1.
  • FIGS. 11A to 11C are cross-sectional views of the main part of the vapor deposition apparatus 10 for explaining the vapor deposition shadow by the vapor deposition mask 1 according to the present embodiment.
  • 11A is a cross-sectional view of the main part of the vapor deposition apparatus 10 corresponding to the cross-sectional view taken along the line KK of the vapor deposition mask 1 shown in FIG. 10
  • FIG. 11B is a cross-sectional view of FIG.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of the main part of the vapor deposition apparatus 10 corresponding to the cross-sectional view taken along line LL of the vapor deposition mask 1
  • FIG. 11C is a cross-sectional view taken along line MM of the vapor deposition mask 1 shown in FIG.
  • FIGS. 11A to 11C It is principal part sectional drawing of the corresponding vapor deposition apparatus.
  • the deposition target substrate 5 and the magnetic force generation source 6 are not shown. Further, the arrows in FIGS. 11A to 11C indicate the paths of the vapor deposition particles 9.
  • a (first magnetic film) and a thick film portion 246 (second magnetic film) that is a protrusion formed on the thin film 245 are formed.
  • the thin film 245 is formed away from the opening 3 so as to surround the opening 3 in a region excluding the opening 3 and the periphery of the opening 3.
  • the thick film portion 246 is formed between the openings 3 adjacent to each other in the diagonal direction on the thin film 245 (outside the four corners of the opening 3).
  • the magnetic body portion 4 separates the Y opening row 31 and the X opening row 32 from each other, and also separates the X opening row 32 from the magnetic body portion 4 (that is, in the magnetic body portion 4).
  • the thickness of the portion (that is, the region 262) located between the openings 3 adjacent to each other in the Y direction in the X opening row inter-row portion 261) is a thick film portion located between the Y opening row rows 31 adjacent to each other. It is thinner than the formation region 271.
  • the part located between the opening parts 3 adjacent to each other in the X direction (that is, The thickness of the region 252) is thinner than the thick film portion forming region 271 located between the adjacent X opening rows 32.
  • the thickness of the thick film portion forming region 271 between the openings 3 adjacent in the diagonal direction in the magnetic body portion 4 is formed between the openings 3 adjacent in the X direction in the magnetic body portion 4. It is thicker than the thickness of the region 262 or the thickness of the region 252 formed between the openings 3 adjacent in the Y direction. Further, the thickness of the thick film portion forming region 271 between the openings 3 adjacent in the diagonal direction in the magnetic body portion 4 is formed between the openings 3 adjacent in the X direction in the magnetic body portion 4. The thickness of the formed region 262 and the thickness of the region 252 formed between the openings 3 adjacent in the Y direction are larger.
  • the thickness of the magnetic body portion 4 (that is, the X opening row inter-row portion 261 in the magnetic body portion 4) formed in the region between the adjacent X opening row 32 is closer to the opening portion 3.
  • the thickness of the thin magnetic body portion 4 (that is, the Y opening row inter-row portion 251 in the magnetic body portion 4) formed in the region between the adjacent Y opening row 31 is thinner as it is closer to the opening 3. .
  • the incident angle to the opening 3 of the vapor deposition particles 9 flying from the X direction toward the opening 3 and the opening 3 of the vapor deposition particles 9 flying from the Y direction toward the opening 3. Can be made larger than the incident angle to the opening 3 of the vapor deposition particles 9 flying along the diagonal direction.
  • the vapor deposition shadow phenomenon of the vapor deposition particles 9 flying from the X direction and the Y direction toward the opening 3 is suppressed, and mass production such as a decrease in vapor deposition accuracy, a decrease in vapor deposition utilization efficiency, and a restriction on device design are performed. A decrease in efficiency and an increase in cost can be suppressed.
  • the thickness of the thick film portion 246 is formed to be thicker than the thickness of the thin film 245 as shown in FIGS.
  • the thickness of the thick film portion 246 may be thicker than the thickness of the trunk portion 41 of the magnetic body portion 4 in the first and second embodiments.
  • the adsorption force of the vapor deposition mask 1 to the film formation substrate 5 side by the magnetic force is proportional to the volume (or thickness) of the magnetic body portion 4. Therefore, by forming the thick film portion 246 made of a magnetic material in a portion between the openings 3 adjacent in the diagonal direction, the magnetic body portion 4 formed between the openings 3 adjacent in the diagonal direction. By increasing the thickness, the adhesion of the deposition mask 1 to the deposition target substrate 5 can be improved.
  • the openings 3 adjacent to each other in the X direction or the Y direction rather than the magnetic body portions 4 formed between the openings 3 adjacent to each other in the diagonal direction.
  • the magnetic body part 4 formed between them can be a cause of the occurrence of vapor deposition shadows. In other words, even if the thickness of the magnetic body portion 4 formed between the openings 3 adjacent to each other in the diagonal direction is increased, it is difficult to cause a vapor deposition shadow.
  • a thin film 245 made of a magnetic material is formed in a region excluding the opening 3 and the periphery of the opening 3, and a thin film is formed in a region between the openings 3 adjacent in the diagonal direction.
  • a thick film portion 246 made of a magnetic material is further formed over the H.245.
  • the thin film 245 is formed as the magnetic body portion 4 on the substantially entire surface of the mask substrate 2 excluding the opening portion 3.
  • the magnetic force generation source 6 is disposed on the opposite side of the vapor deposition mask 1 with the deposition target substrate 5 interposed therebetween, so that an adsorption force due to magnetic force acts on the entire vapor deposition mask 1. Therefore, the adhesion between the vapor deposition mask 1 and the deposition target substrate 5 can be improved as compared with the first and second embodiments.
  • the said vapor deposition mask 1 can be manufactured using an etching similarly to the manufacturing method of the vapor deposition mask 1 of Embodiment 1, for example.
  • a thin metal plate made of a magnetic material such as Invar, which is a thick magnetic material is thinly coated with a magnetic metal such as nickel by sputtering, and a resin such as polyimide is applied thereon, thereby mask substrate 2.
  • a laminated body is prepared in which a first magnetic film (thin film 245) and a second magnetic film that is thicker than the first magnetic film and that constitutes the thick film portion 246 are stacked in this order. Also good.
  • the second magnetic film in the stacked body is wet-etched using a resist (not shown), and a plurality of thick film portions 246 made of the second magnetic film are intermittent in the X direction and the Y direction, respectively. After forming a plurality of matrix-like second magnetic film patterns, a plurality of thick film portions 246 are formed diagonally so that the deposition mask 1 can be produced. it can.
  • the first magnetic film (thin film 245) may be formed on the entire area of the mask substrate 2 excluding the opening 3. However, in order to suppress the vapor deposition shadow, it is preferable not to arrange the magnetic part 4 around the opening 3. Therefore, it is desirable to remove the first magnetic film (thin film 245) around the opening 3 by etching after the opening 3 is formed.
  • the removal of the first magnetic film (thin film 245) can be performed by wet etching using a resist (not shown).
  • a vapor deposition mask 1 is a vapor deposition mask for forming a vapor deposition film 11 in a matrix on a deposition target substrate 5, and includes a mask substrate 2 and a first mask in the mask substrate 2.
  • an X opening row inter-row portion 261) is a portion (island portion 43,) located between the opening portions 3 adjacent in the first direction.
  • the thickness of the band 262) is thinner than the thickness of the portion located between the first opening adjacent rows to each other (linear pattern portion 45, the thick portion forming region 271).
  • the vapor deposition mask 1 includes the magnetic body portions 4 provided so as to divide the aperture rows (that is, between the apertures). For this reason, even when the mask substrate 2 is formed of a nonmagnetic material made of a nonmetallic material, the mask around the openings 3 can be obtained by attracting the magnetic material portion 4 with magnetic force. It is possible to prevent the float and secure a reliable adhesion between the deposition target substrate 5 and the vapor deposition mask 1.
  • the deposition target substrate 5 and the vapor deposition mask 1 are in close contact with each other, particularly, as described above, the deposition target substrate 5 and the vapor deposition mask 1 are connected to each opening 3. Vapor deposition can be performed in a state of being in close contact with each other.
  • the incidence is smaller than a predetermined angle with respect to the surface of the mask substrate 2. Since the vapor deposition particles 9 incident at an angle are blocked by the magnetic body portion 4 formed on the mask substrate 2, by forming the magnetic body portion 4 on the mask substrate 2, the vapor deposition particles 9 can enter the openings 3. The incident angle becomes small, and as a result, the utilization efficiency of the vapor deposition particles 9 decreases.
  • substrate 5 can be improved, suppressing the fall of the utilization efficiency of the vapor deposition particle 9 which flies along a 1st direction, and vapor deposition.
  • the vapor deposition mask 1 which can improve pattern accuracy can be provided.
  • the vapor deposition mask 1 according to the aspect 2 of the present invention is the vapor deposition mask 1 according to the aspect 1 described above, wherein the magnetic body part 4 (between the main line part 41 and the Y opening part line) that divides the first opening part line (Y opening part line 31).
  • the portion 251) is a portion in which the thickness of the portion (the recess 47, the region 252) located between the openings 3 adjacent in the second direction is located between the second opening rows adjacent to each other ( The thickness may be smaller than the thickness of the convex portion 48 and the thick film portion forming region 271).
  • the thickness of the part located between the said opening parts 3 adjacent to the said 2nd direction is mutually adjacent 2nd. Are formed so as to be thinner than the thickness of the portion located between the opening rows. That is, the thickness of the magnetic body portion 4 in the region between the openings 3 adjacent in the second direction is thinner than the thickness of the magnetic body portion 4 in the region between the openings 3 adjacent in the diagonal direction.
  • the incident angle to the opening part 3 of the vapor deposition particle 9 which flies along a 2nd direction can be incident on the opening part 3 of the vapor deposition particle 9 which flies along a diagonal direction. It can be larger than the angle.
  • the vapor deposition mask 1 according to aspect 3 of the present invention is the vapor deposition mask 1 according to aspect 1 or 2, wherein the openings 3 are arranged in a matrix, and the magnetic body part 4 is adjacent to the first direction or the second direction.
  • the thickness of the portion (island portion 43, recess 47, region 252 and region 262) located between the matching openings 3 is the portion located between the openings 3 adjacent in the diagonal direction (magnetic substance row 44).
  • the region 46, the convex portion 48, and the thick film portion forming region 271) may be thinner.
  • the incident angle to the opening part 3 of the vapor deposition particle 9 which flies along the said 1st direction and the said 2nd direction is made into the opening part 3 of the vapor deposition particle 9 which flies along a diagonal direction.
  • the angle can be made larger than the incident angle.
  • the vapor deposition mask 1 according to aspect 4 of the present invention is the vapor deposition mask 1 according to any one of the aspects 1 to 3, wherein the magnetic body portion 4 is located between the first opening row (Y opening row 31).
  • the island part 43 may be provided, and the island part 43 may be thinner than the main line part 41 and the branch line part 42 between the adjacent second opening rows.
  • the openings 3 are separated from each other, and the thickness of the portion that intersects the first opening row between the second opening row adjacent to each other is the first opening. It is possible to realize the magnetic body portion 4 that is thinner than the thickness of the portion that does not intersect the opening row.
  • the overall strength of the vapor deposition mask 1 can be improved by arranging the main line portions 41 continuously in a stripe shape.
  • the thickness of the branch line portion 42 between the second opening row rows (X opening row row 32) adjacent to each other in the fourth embodiment is the same as the main line portion 41. It may be thinner than the thickness.
  • the thickness of the magnetic body portion 4 between the second opening rows becomes thinner as the opening portion 3 of the first opening row is closer.
  • the incident angle to the opening part 3 of the vapor deposition particle 9 which flies along the said 1st direction can be enlarged, and a very wide angle range is set with respect to the said opening part 3.
  • the vapor deposition particles 9 can enter (incident). For this reason, while being able to suppress a shadow phenomenon efficiently, the utilization efficiency of the vapor deposition particle 9 can be improved.
  • the vapor deposition mask 1 according to aspect 6 of the present invention is the vapor deposition mask 1 according to any one of the aspects 1 to 3, wherein the magnetic part 4 is a first magnetic film laminated on a portion of the mask substrate 2 excluding the opening 3. (Thin film 245) and a second magnetic film (thick film) formed in a portion (thick film portion forming region 271) located between the opening 3 adjacent to the diagonal direction on the first magnetic film Part 246).
  • the magnetic part 4 is a first magnetic film laminated on a portion of the mask substrate 2 excluding the opening 3. (Thin film 245) and a second magnetic film (thick film) formed in a portion (thick film portion forming region 271) located between the opening 3 adjacent to the diagonal direction on the first magnetic film Part 246).
  • membrane which consists of a magnetic body is laminated
  • the mask substrate 2 may be made of at least one of resin and ceramic.
  • the mask substrate made of nonmagnetic material has high opening accuracy.
  • resin and ceramic can be easily processed by laser processing or the like, and a mask substrate made of at least one of resin and ceramic has high opening accuracy. For this reason, according to said structure, the position accuracy of the opening part 3 in the mask substrate 2 can be improved, and the precision of a vapor deposition pattern can be improved.
  • the deposition mask 1 having a high opening accuracy is brought into close contact with the deposition target substrate 5 to perform the deposition, whereby the potential of the opening 3 formed with a high accuracy can be exhibited. . Therefore, according to said structure, a vapor deposition pattern precision can be improved.
  • the resin may be at least one selected from the group consisting of polyimide, polyethylene, polyethylene naphthalate, polyethylene terephthalate, and epoxy resin.
  • the opening 3 can be formed on the mask substrate 2 with high accuracy by laser processing or the like. For this reason, according to said structure, the position accuracy of the opening part 3 in the mask substrate 2 can be improved, and the precision of a vapor deposition pattern can be improved.
  • the vapor deposition apparatus 10 is disposed on the opposite side of the vapor deposition mask 1 with the vapor deposition mask 1 according to any one of the first to eighth aspects and the deposition target substrate 5 between, and the magnetic field
  • a magnetic force generation source 6 for bringing the vapor deposition mask 1 into contact with the deposition target substrate 5 by attracting the body part 4 with a magnetic force
  • a vapor deposition source 7 for injecting vapor deposition particles 9 toward the vapor deposition mask 1.
  • the adhesiveness of the vapor deposition mask 1 and the film-forming substrate 5 can be improved, suppressing the fall of the utilization efficiency of the vapor deposition particle 9, and vapor deposition pattern precision can be improved.
  • the vapor deposition apparatus 10 which can be provided can be provided.
  • the vapor deposition method according to the tenth aspect of the present invention is a vapor deposition method for forming the vapor deposition film 11 in a matrix on the film formation substrate 5 using the vapor deposition apparatus 10 according to the above aspect 9, wherein the film formation substrate is formed. 5 and the vapor deposition mask 1 are made to face each other, and the magnetic body portion 4 is attracted by the magnetic force of the magnetic force generation source 6 disposed on the opposite side of the vapor deposition mask 1 through the deposition target substrate 5.
  • the said film-forming substrate 5 and the said vapor deposition mask 1 are made to oppose, and the magnetic force of the magnetic force generation source 6 arrange
  • the mask floating around each opening 3 of the vapor deposition mask 1 can be prevented, and reliable adhesion between the deposition target substrate 5 and the vapor deposition mask 1 can be ensured. .
  • the film formation substrate 5 and the vapor deposition mask 1 are in close contact with each other, in particular, as described above, the film formation substrate 5 and the vapor deposition mask 1 are connected to each opening 3. Since vapor deposition can be performed in a state of being in close contact with each other, the accuracy of the vapor deposition pattern can be improved.
  • the magnetic body portion 4 in the vapor deposition mask 1 is a portion where the thickness of the portion intersecting the first opening row does not intersect the first opening row between the adjacent second opening rows. Thinner than the thickness. Therefore, the incident angle of the vapor deposition particles 9 flying along the first direction can be made larger than the incident angle of the vapor deposition particles 9 flying along the diagonal direction to the opening 3. it can.
  • the vapor deposition particles 9 can enter the opening 3 in a wide scanning range, The utilization efficiency of the vapor deposition particles 9 can be improved. As a result, mass production efficiency can be improved.
  • the vapor deposition film 11 may be a light emitting layer in an electroluminescence display element.
  • the above vapor deposition method can be suitably used for the manufacture of an electroluminescence element and an electroluminescence display device including the electroluminescence element.
  • the method of manufacturing the vapor deposition mask 1 according to the twelfth aspect of the present invention includes a step of preparing a laminate formed by laminating the magnetic film 40 on the first main surface 2a of the mask substrate 2, and the magnetic film 40 described above. Etching to oppose each other to the stripe-shaped main line portion 41 extending in the first direction and the branch line portions 42 protruding from the main line portion 41 along the second direction orthogonal to the first direction. And the island part 43 provided apart from the trunk line part 41 and the branch line part 42, and the island part 43 has a thickness of the branch line part 42 and the island part.
  • the openings 3 are separated from each other, and are adjacent to each other between the second opening rows (X opening rows 32) including the plurality of openings 3 arranged in the second direction.
  • the thickness of the portion intersecting the first opening row (Y opening row 31) composed of the plurality of openings 3 arranged in the first direction (Y direction) does not cross the first opening row
  • the vapor deposition mask 1 having the magnetic part 4 formed so as to be thinner than the thickness can be manufactured.
  • the manufacturing method of the vapor deposition mask 1 which can improve an accuracy can be provided.
  • the step of forming the magnetic body portion 4 in the above twelfth aspect includes laminating a resist 80 on the magnetic body film 40, and performing the first step by photolithography.
  • a stripe-shaped trunk line pattern (trunk-shaped resist portion 81) extending in the direction and a second direction perpendicular to the first direction projecting from the trunk line pattern on both sides, and the width in the first direction is
  • An island provided between the branch line pattern (branch line-shaped resist portion 82) smaller than the width of the main line pattern in the second direction and the branch line patterns facing each other, separated from the main line pattern and the branch line pattern.
  • patterning the magnetic film 40 with the patterned resist 80 as a mask may contain.
  • Etching of the magnetic film 40 proceeds from the resist 80 side.
  • the width of the branch line pattern of the resist 80 in the first direction is smaller than the width of the trunk line pattern in the second direction. Therefore, etching of the magnetic film 40 below the branch line pattern proceeds from both ends of the branch line pattern in the first direction.
  • the thickness of the branch line portion 42 made of the magnetic film 40 below the branch line pattern is thinner than the thickness of the trunk line portion 41 made of the magnetic film 40 below the trunk line pattern.
  • the vapor deposition mask 1 in which the thickness of the branch line portion 42 between the second opening row (X opening row 32) adjacent to each other is thinner than the thickness of the main line portion 41 is used. Obtainable.
  • the incident angle to the opening part 3 of the vapor deposition particle 9 which flies along the said 1st direction can be enlarged, and it is a very wide angle range with respect to the said opening part 3.
  • the vapor deposition mask 1 capable of allowing the vapor deposition particles 9 to enter (incident), effectively suppressing the shadow phenomenon, and improving the utilization efficiency of the vapor deposition particles 9.
  • the step of forming the magnetic body portion 4 is a region facing the formation region of the opening 3 in the trunk portion 41.
  • a step of forming the recess 47 may be included.
  • the second opening row (X opening row 32) of the magnetic body portion 4 between the first opening row (Y opening row 31) adjacent to each other intersects.
  • the vapor deposition mask 1 in which the thickness of the portion is thinner than the thickness of the portion of the magnetic body portion 4 that does not intersect the second opening portion row between the first opening row portions adjacent to each other can be obtained.
  • the incident possible angle can be made larger than the incident possible angle to the opening part 3 of the vapor deposition particle 9 which flies along a diagonal direction, and it flies along the said 2nd direction.
  • the vapor deposition mask 1 which can improve the adhesiveness of the vapor deposition mask 1 and the to-be-film-formed board
  • the first magnetic film (thin film 245) and the second magnetic film are stacked in this order on the first main surface 2a of the mask substrate 2.
  • the openings 3 are separated from each other, and are adjacent to each other between the second opening rows (X opening rows 32) including the plurality of openings 3 arranged in the second direction.
  • the thickness of the portion intersecting the first opening row (Y opening row 31) composed of the plurality of openings 3 arranged in the first direction (Y direction) does not cross the first opening row It is possible to manufacture the vapor deposition mask 1 that has the magnetic body portion 4 formed so as to be thinner than the thickness of the vapor deposition mask, and that can exert an attractive force by magnetic force on the entire vapor deposition mask.
  • the manufacturing method of the vapor deposition mask 1 which can improve an accuracy can be provided.
  • the present invention can be suitably used for the production of an organic EL element and an inorganic EL element, an organic EL display device including the organic EL element, an inorganic EL display device including the inorganic EL element, and the like.
  • Deposition apparatus 11 Deposition film 31 Y opening part row

Abstract

 マスク基板(2)上に、磁性体部(4)が、マスク基板(2)のY開口部列(31)間およびX開口部列(32)間をそれぞれ区切るとともに、X開口部列(32)間を区切る磁性体部(4)は、Y方向に隣り合う開口部(3)の間に位置する部分の厚みが、互いに隣り合うY開口部列(31)間に位置する部分の厚みよりも薄い。

Description

蒸着マスク、蒸着装置、蒸着方法、および蒸着マスクの製造方法
 本発明は、蒸着マスク、蒸着装置、蒸着方法、および蒸着マスクの製造方法に関する。
 近年、様々な商品や分野でフラットパネルディスプレイが活用されており、フラットパネルディスプレイのさらなる大型化、高画質化、低消費電力化が求められている。
 そのような状況下、有機材料または無機材料の電界発光(Electro luminescence;以下、「EL」と記す)を利用したEL素子を備えたEL表示装置は、全固体型で、低電圧駆動、高速応答性、自発光性等の点で優れたフラットパネルディスプレイとして、高い注目を浴びている。
 EL表示装置は、フルカラー表示を実現するために、画素を構成する複数のサブ画素に対応して、所望の色の光を出射する発光層を備えている。
 発光層は、蒸着工程において、蒸着マスクとして高精度な開口部が設けられたファインメタルマスク(FMM)を用いて、被成膜基板上の各領域に互いに異なる蒸着粒子を蒸着し分けることによって蒸着膜として形成される。
 そこで、高精細なEL表示装置を実現するためには、被成膜基板上に、蒸着粒子を高精度で蒸着させる必要がある。
 図12および図13は、従来の蒸着方法の問題点を説明する、被成膜基板および蒸着マスクの断面図である。なお、図12および図13中、破線矢印は、蒸着粒子の経路を示す。
 従来、一般的には、被成膜基板と蒸着マスクとは、密着させて蒸着を行う。しかしながら、図12に示すように、被成膜基板305と蒸着マスク301とが離間していると、蒸着マスク301の表面に対して所定の角度よりも小さい入射角度で開口部303を通過する蒸着粒子は、サブ画素領域Pの外側に到達する。その結果、蒸着領域Vがサブ画素領域Pよりも広範囲に広がり、発光層310がサブ画素領域Pを越えて形成されてしまう。
 また、図13に示すように、開口部303に対向しない位置に設けられた蒸着源307から射出され、蒸着マスク301の表面に対して所定の角度よりも小さい入射角度で開口部303を通過する蒸着粒子は、サブ画素領域Pからずれた位置に到達する。その結果、発光層310がサブ画素領域Pからずれた位置に形成されてしまう。
 このように、被成膜基板305と蒸着マスク301とが離間した状態で蒸着を行うと、蒸着パターン精度が著しく低下してしまう。そのため、蒸着パターン精度を低下させないために、被成膜基板305と蒸着マスク301とを密着させた状態で蒸着を行う必要がある。
 従来の蒸着工程において、蒸着マスクは、強い張力によってフレームに平坦に貼り付けられており、蒸着装置内にて、機械的な手段によって基板に密着される。
 しかしながら、機械的な手段のみでは、装置精度不足、異物の侵入等の要因により、被成膜基板と蒸着マスクとの十分な密着性を確保することができない。なお、従来、一般的に、蒸着マスクは、金属材料によって作製されている。
 そこで、マスクと被成膜基板との密着性を確保する方法として、蒸着装置の基板ホルダ側に、マグネットや電磁石等の磁力発生源を配置し、蒸着マスクを磁力によって基板ホルダ側に吸着する方法が、近年、一般的に採用されている。
 一方、近年、蒸着マスクを作製するためのマスク基板(マスク基材)の材料として、樹脂やセラミック等、金属以外の材料を用いた蒸着マスクが提案されている。これらの材料をマスク基板に使用した場合、該マスク基板に、レーザ加工等によって高精度な開口部を形成することができる。このため、これらの材料から作製された蒸着マスクを用いて蒸着を行うことで、蒸着パターン精度を向上させることができる。しかしながら、これらの材料は磁性体ではないため、蒸着マスクと被成膜基板とを磁力によって密着させることができない。
 これに対し、特許文献1には、複数列のスリットが配列された金属マスクと、上記スリットと重なる位置に設けられた開口部を有する樹脂マスクと、が互いに積層された蒸着マスクが開示されている。
 特許文献1によれば、蒸着マスクが金属マスクと樹脂マスクとを備えることで、被成膜基板と蒸着マスクとを磁力により密着させた状態で、樹脂マスクに形成された高精度の開口部を介して蒸着することができる。
日本国公開特許公報「特開2013-227679号公報(2013年11月7日公開)」
 しかしながら、特許文献1の蒸着マスクでは、金属マスクに設けられたスリットが、樹脂マスクに設けられた複数の開口部と重なっている。そのため、1つのスリットに重なっている開口部間には金属マスクが存在しない。したがって、この1つのスリットに重なっている開口部間で、被成膜基板と蒸着マスクとの密着力が不足し、蒸着マスクの浮きが発生して、蒸着パターン精度が低下するおそれがある。
 なお、特許文献1には、スリットを分割するブリッジを設けることも記載されている。しかしながら、上記ブリッジは、ブリッジによって分割された後のスリットが複数の開口部と重なるように配置される。したがって、この場合にも、依然として上記問題が存在することに変わりはない。
 また、特許文献1において、ブリッジは、金属マスクの剛性を高めるために設けられている。このため、特許文献1は、ブリッジに関し、金属マスクの剛性を高めるために必要なブリッジ幅を規定しているだけで、ブリッジの断面形状等に関しては、何の言及も行っていない。
 スリット内にこのようなブリッジを設けた場合、蒸着源から放出された蒸着粒子が、上記ブリッジの内壁面に衝突し、ブリッジを挟んで隣り合う開口部に向けて飛来する蒸着粒子の一部が遮断される。その結果、被成膜基板に、目的とする蒸着膜厚よりも薄い膜厚となる未蒸着部分が生じる蒸着シャドウが発生する。
 なお、蒸着粒子は、一般的に、あらゆる方向から飛来する。このため、全ての方向の蒸着シャドウを防止する必要がある。
 このため、ブリッジを設けた場合、蒸着シャドウの発生を防止するために、蒸着マスク全体に渡って、蒸着粒子を飛散させる角度に制限を設ける必要が生じるおそれもある。
 また、ブリッジを設けた場合、蒸着パターン精度が低下するのみならず、蒸着粒子の利用効率が低下するといった問題点もある。
 本発明は、上記の課題に鑑みなされたものであって、その目的は、蒸着粒子の利用効率の低下を抑えるとともに、蒸着パターン精度を向上させることができる蒸着マスク、蒸着装置、蒸着方法、および蒸着マスクの製造方法を提供することにある。
 上記の課題を解決するために、本発明の一態様にかかる蒸着マスクは、被成膜基板上にマトリクス状に蒸着膜を成膜するための蒸着マスクであって、マスク基板と、上記マスク基板における第1の主面上に形成された磁性体部と、を備え、上記マスク基板は、第1方向に並ぶ複数の開口部からなる第1の開口部列と、第1方向に直交する第2方向に並ぶ複数の開口部からなる第2の開口部列とを有し、上記磁性体部は、上記各開口部列の間をそれぞれ区切るとともに、上記第2の開口部列の間を区切る上記磁性体部は、上記第1方向に隣り合う上記開口部の間に位置する部分の厚みが、互いに隣り合う上記第1の開口部列の間に位置する部分の厚みよりも薄い。
 上記の課題を解決するために、本発明の一態様にかかる蒸着装置は、上記蒸着マスクと、上記被成膜基板を介して上記蒸着マスクとは反対側に配置され、上記磁性体部を磁力で引きつけることにより上記蒸着マスクを上記被成膜基板に接触させる磁力発生源と、上記蒸着マスクに向かって蒸着粒子を射出する蒸着源と、を備えている。
 上記の課題を解決するために、本発明の一態様にかかる蒸着方法は、上記蒸着装置を用いて被成膜基板上にマトリクス状に蒸着膜を成膜する蒸着方法であって、上記被成膜基板と上記蒸着マスクとを対向させ、上記被成膜基板を介して上記蒸着マスクとは反対側に配置された磁力発生源の磁力により上記磁性体部を引きつけて、上記蒸着マスクを上記被成膜基板に接触させる工程と、上記蒸着マスクと上記被成膜基板とを磁力により接触させた状態で、該蒸着マスクを接触させた被成膜基板および上記蒸着源のうち少なくとも一方を上記第1方向に走査しながら、上記被成膜基板に蒸着粒子を蒸着させることにより上記被成膜基板に上記蒸着膜を成膜する工程と、を含んでいる。
 上記の課題を解決するために、本発明の一態様にかかる蒸着マスクの製造方法は、マスク基板の第1の主面上に磁性体膜を積層してなる積層体を準備する工程と、上記磁性体膜をエッチングして、第1方向に延設されたストライプ状の幹線部と、上記第1方向に直交する第2方向に沿って上記幹線部から両側に突出する枝線部と、互いに対向する枝線部間に、上記幹線部および枝線部から離間して設けられた島部とを備え、上記島部の厚みが、上記枝線部、および、上記島部と該島部に隣り合う上記枝線部とを結ぶ線上に位置する上記幹線部の厚みよりも薄い磁性体部を形成する工程と、上記幹線部と枝線部および島部とで囲まれた領域に開口部を形成する工程と、を備えている。
 また、上記の課題を解決するために、本発明の一態様にかかる蒸着マスクの製造方法は、マスク基板の第1の主面上に第1磁性体膜と第2磁性体膜とがこの順に積層された積層体を準備する工程と、上記第2磁性体膜をエッチングして、上記第2磁性体膜が、第1方向と、該第1方向に直交する第2方向とにそれぞれ断続的に複数並ぶようにマトリクス状にパターン化する工程と、上記パターン化された第2磁性体膜が対角線上に位置するように開口部を形成する工程と、を備えている。
 上記蒸着マスクは、磁性体部が各開口部列の間(つまり、各開口部の間)をそれぞれ区切るようにして設けられていることで、上記マスク基板が非金属材料からなる非磁性体によって形成されている場合であっても、磁力による吸着によって、各開口部の周囲のマスク浮きを防止し、被成膜基板と蒸着マスクとの確実な密着性を確保することができる。さらに、上記第2の開口部列の間を区切る上記磁性体部は、上記第1の開口部列において互いに隣り合う上記開口部の間に位置する部分の厚みが、互いに隣り合う上記第1の開口部列の間に位置する部分の厚みよりも薄いため、上記第1方向に沿って飛来する蒸着粒子の上記開口部への入射可能角度を、対角方向に沿って飛来する蒸着粒子の上記開口部への入射可能角度よりも大きくすることができる。
 このため、本発明の一態様によれば、蒸着粒子の利用効率の低下を抑えるとともに、蒸着パターン精度を向上させることができる蒸着マスク、蒸着装置、蒸着方法、および蒸着マスクの製造方法を提供することができる。
本発明の実施形態1にかかる蒸着マスクの概略構成を、該蒸着マスク1によって形成される蒸着膜と併せて示す平面図である。 (a)~(c)は、本発明の実施形態1にかかる蒸着マスクの概略構成を、該蒸着マスク1によって形成される蒸着膜と併せて示す断面図であり、(a)は図1のA-A線矢視断面図であり、(b)は図1のB-B線矢視断面図であり、(c)は図1のC-C線矢視断面図である。 (a)~(c)は、本発明の実施形態1にかかる蒸着マスクに加わる磁力を説明するための蒸着マスクの断面図である。 (a)・(b)は、本発明の実施形態1にかかる蒸着マスクを用いた蒸着装置10における蒸着シャドウを説明するための蒸着装置10の要部断面図である。 (a)~(e)は、蒸着マスクの製造工程を工程順に示す平面図である。 (a)は、図5の(c)のD-D線矢視断面図であり、(b)は、図5の(c)のE-E線矢視断面図である。 本発明の実施形態2にかかる蒸着マスクの概略構成を、該蒸着マスク1によって形成される蒸着膜と併せて示す平面図である。 (a)~(e)は、本発明の実施形態2にかかる蒸着マスクの概略構成を、該蒸着マスク1によって形成される蒸着膜と併せて示す断面図であり、(a)は図7のF-F線矢視断面図であり、(b)は図7のG-G線矢視断面図であり、(c)は図7のH-H線矢視断面図であり、(d)は図7のI-I線矢視断面図であり、(e)は図7のJ-J線矢視断面図である。 本発明の実施形態2にかかる蒸着マスクによる蒸着シャドウを説明するための蒸着装置10の要部断面図である。 本発明の実施形態3にかかる蒸着マスクの概略構成を、該蒸着マスク1によって形成される蒸着膜と併せて示す平面図である。 (a)~(c)は、本発明の実施形態3にかかる蒸着マスクによる蒸着シャドウを説明するための蒸着装置の要部断面図である。 従来の蒸着方法の問題点を説明する、被成膜基板およびマスクの断面図である。 従来の蒸着方法の問題点を説明する、被成膜基板およびマスクの断面図である。
 以下、本発明の実施形態について、詳細に説明する。
 〔実施形態1〕
 本発明の実施の一形態について図1~図6の(a)・(b)に基づいて説明すれば以下の通りである。
 <蒸着マスク1の概略構成>
 図1は、本実施形態にかかる蒸着マスク1の概略構成を、該蒸着マスク1によって形成される蒸着膜11と併せて示す平面図である。
 蒸着マスク1は、蒸着装置に組み込まれ、被成膜基板5(図3の(a)~(c)参照)の表面にマトリクス状に蒸着膜11(マトリクス状パターン)を形成するために使用される蒸着用のマスクである。
 蒸着マスク1は、マスク本体を構成するマスク基板2における一方の主面2a(第1の主面)上に、磁性体部4(磁性体層)が設けられたマスクである。
 マスク基板2の主面には、マトリクス状に配列された複数の開口部3(貫通口)が形成されている。図1中、Y方向(第1方向)に並ぶ開口部3は、Y開口部列31(第1の開口部列)を構成しており、Y方向に直交するX方向(第2方向)に並ぶ開口部3は、X開口部列32(第2の開口部列)を構成している。Y開口部列31はX方向に複数列並んで配されており、X開口部列32はY方向に複数列並んで配されている。
 磁性体部4は、これらY開口部列31の間およびX開口部列32の間をそれぞれ区切るとともに、X開口部列32の間を区切る磁性体部4における、Y方向に隣り合う開口部3の間に位置する部分の厚みが、互いに隣り合うY開口部列31の間に位置する部分よりも薄くなるように形成されている。
 以下に、より詳細に説明する。
 磁性体部4は、好適には、開口部3を囲むようにして、開口部3の周囲に、開口部3から離間して形成されている。
 また、磁性体部4は、X方向に線幅および厚みが異なるくびれ部を有する略格子状に形成されている。
 より具体的には、磁性体部4は、Y方向に延設されたストライプ状の幹線部41(磁性体幹線部、幹線状磁性体部)と、X方向に沿って幹線部41から両側に突出する枝線部42(磁性体枝線部、枝線状磁性体部)と、隣り合う幹線部41から突出し、互いに対向している枝線部42の間に形成された島部43(磁性体島部、島状磁性体部)とを含んでいる。島部43は、幹線部41および枝線部42から離間して設けられている。
 幹線部41は、互いに隣り合うY開口部列31の間の領域に形成されている。幹線部41は、互いに隣り合うY開口部列31の間を区切るように、Y方向に沿って形成されている。
 また、各幹線部41から突出する枝線部42と、島部43とは、X方向に並んでおり、互いに隣り合うX開口部列32の間の領域に形成されている。
 より具体的には、上記枝線部42と、該枝線部42の付け根となる幹線部41と、上記島部43とは、X開口部列32に沿って一直線上に配列されている。上記枝線部42と、該枝線部42の付け根となる幹線部41とは、X方向に沿った線状パターン部45を構成しており、隣り合う線状パターン部45の間に島部43が設けられている。
 これにより、互いに隣り合うX開口部列32の間には、線状パターン部45と島部43とで構成される磁性体列44が、互いに隣り合うX開口部列32の間を区切るように、X方向に沿って形成されている。
 すなわち、マスク基板2における主面2a上には、磁性体部4として、Y方向に沿って互いに隣り合うY開口部列31の間を区切る各幹線部41と、X方向に沿って互いに隣り合うX開口部列32の間を区切る磁性体列44とが、平面視で格子状に設けられている。
 また、各線状パターン部45のX方向端部(つまり、枝線部42における、枝線部42の付け根となる幹線部41とは反対側の端部)は、平面視で曲線状に形成されており、かつ、島部43の線幅は、線状パターン部45の線幅よりも小さく形成されている。また、島部43の厚みは、線状パターン部45を構成する幹線部41および枝線部42の厚みよりも薄く形成されている。これにより、X方向に沿って設けられた磁性体部4(磁性体列44)は、枝線部42のX方向端部と島部43とによって、線幅および厚みが異なるくびれ部を形成している。
 マスク基板2には、非磁性材料からなるマスク基板2(非磁性マスク部、非金属製マスク部)が好適に用いられる。上記マスク基板2として用いられる非磁性マスク部(非金属性マスク部)には、例えば、樹脂からなる樹脂マスクまたはセラミックからなるセラミックマスク、あるいは、樹脂マスク部とセラミックマスクとが積層された積層マスク(複合マスク)等を用いることができる。
 このように、マスク基板2の材料としては、例えば、樹脂やセラミック(セラミックス)等、公知の非磁性材料からなる蒸着マスクの基材(マスク基板)に用いられる材料と同様の材料を用いることができる。
 マスク基板2の材料として用いられる樹脂は、特に限定されるものではなく、公知の樹脂マスクの材料として用いられている樹脂と同様の樹脂を用いることができる。
 上記樹脂としては、例えば、ポリイミド、ポリエチレン、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンテレフタレート、エポキシ樹脂等が挙げられる。これら樹脂は、何れか1種のみを用いてもよく、2種以上を用いてもよい。
 すなわち、マスク基板2は、これらの樹脂が層として複数層積層されてなる構成を有していてもよく、これらの樹脂を含む樹脂組成物から形成されていてもよい。
 また、上記樹脂マスクの基材としては、これら樹脂からなる樹脂フィルム(高分子フィルム)であってもよく、これら樹脂からなる樹脂基板(プラスチック基板)であってもよい。
 また、磁性体部4の材料としては、公知の金属マスクの基材に用いられる材料と同様の材料を用いることができる。
 また、上記磁性体部4の材料としては、例えば、鉄、ニッケル、インバー(鉄-ニッケル合金)、SUS430等の金属材料(磁性金属材料)が挙げられる。そのなかでも、鉄-ニッケル合金であるインバーは、熱による変形が少ないので好適に用いることができる。
 本実施形態によれば、マスク基板2が、上述したように非金属材料から形成されていることで、金属マスクからなる蒸着マスクよりもパターン開口位置精度を向上させることができ、マスク基板2に、高精度の開口部3を形成することができる。
 しかしながら、このようなマスク基板2は、非磁性体であるか、または、磁性が弱く、非磁性材料からなる従来の蒸着マスク同様、それのみでは、磁力による被成膜基板5との密着性を確保することはできない。
 しかしながら、本実施形態にかかる蒸着マスク1は、上述したようにマスク基板2に上記磁性体部4が設けられていることで、被成膜基板5側に配した磁力発生源6(図3の(a)~(c)参照)によって、上記磁性体部4を被成膜基板5側に吸着することができる。これにより、上記蒸着マスク1と被成膜基板5とを密着させることができる。
 また、磁性体部4は、開口部3を囲むようにして開口部3の周囲に形成されているため、特に、開口部3の周囲を被成膜基板5に密着させた状態において、被成膜基板5上に蒸着粒子9(図4の(a)・(b)参照)を蒸着させることができる。これにより、蒸着マスク1を用いて蒸着膜11を形成する蒸着工程において、蒸着パターン精度を向上させることができる。
 <マスク基板2および磁性体部4の厚み>
 本実施形態において、マスク基板2の厚みは、薄いことが望ましい。マスク基板2の厚みを薄くすることによって、蒸着シャドウの発生を抑制することができる。そのため、マスク基板2の厚みは、5~30μmとすることが好ましく、5μm以下とすることがより好ましい。但し、マスク基板2が薄すぎる場合、蒸着マスク1の強度が低下するため、十分な強度を保つことができる範囲内でマスク基板2の厚みを設定することが好ましい。
 また、磁性体部4は、その厚みを厚くすることによって、磁力を利用した被成膜基板5側への吸着力を大きくし、蒸着マスク1と被成膜基板5との密着性を向上させることができる。一方で、磁性体部4が厚すぎる場合、蒸着シャドウが生じる。そのため、磁性体部4の厚みは、20~100μmとすることが好ましく、50μm以下とすることがより好ましい。
 なお、本実施形態において、磁性体部4は、上述したように、Y開口部列31の間およびX開口部列32の間をそれぞれ区切るとともに、磁性体列44における島部43の厚みが線状パターン部45よりも薄くなるように形成されている。つまり、X開口部列32の間を区切る磁性体部4は、Y方向に隣り合う開口部3の間(言い換えれば、Y開口部列31において隣り合う開口部3の間)に位置する部分の厚みが、互いに隣り合うY開口部列31の間に位置する部分の厚みよりも薄い。
 以下に、磁性体部4における各部(領域)の厚みについて説明する。
 <磁性体部4における各部の厚み>
 図2の(a)~(c)は、本実施形態にかかる蒸着マスク1の概略構成を、該蒸着マスク1によって形成される蒸着膜と併せて示す断面図であり、図2の(a)は図1のA-A線矢視断面図であり、図2の(b)は図1のB-B線矢視断面図であり、図2の(c)は図1のC-C線矢視断面図である。
 図2の(b)中の破線は、紙面の奥行方向にある開口部3の位置を示している。図1および図2の(b)に示すように、互いに隣り合うX開口部列32の間の領域に形成された磁性体部4は、Y方向において隣り合う開口部3同士の間の領域に形成されている。
 図2の(a)~(c)に示すように、磁性体部4の厚み(マスク基板2からの高さ)は、その位置によって異なっている。具体的には、枝線部42の厚みは、幹線部41の厚みよりも薄く、島部43の厚みは、枝線部42の厚みよりも薄い。
 そして、図1および図2の(b)に示すように、互いに隣り合うX開口部列32の間の領域には、X方向に沿って、幹線部41、枝線部42、および島部43が形成されている。そのため、磁性体部4の厚みは、開口部3の配置に応じて、X方向に沿って周期的に変化している。
 より具体的には、X開口部列32の間における磁性体部4は、周期的な凸形状を有し、幹線部41と枝線部42とで構成される凸部間、より具体的には隣り合う凸部間の中央に、該凸部と分離された島状の磁性体部4である島部43が設けられている。
 そして、島部43の厚み(言い換えれば、磁性体部4における、Y方向に隣り合う開口部3の間に位置する部分の厚み)は、X開口部列32の間の磁性体列44における幹線部41および枝線部42の厚み(つまり、線状パターン部45の厚み)よりも薄い。
 さらに言えば、島部43の厚みは、X開口部列32の間の磁性体部4における、幹線部41および枝線部42からなる、互いに隣り合うY開口部列31の間の部分(領域46)の厚みよりも薄い。
 つまり、島部43の厚みは、対角方向に隣り合う開口部3同士の間の部分に形成された幹線部41および枝線部42の厚み(具体的には、磁性体部4における、線状パターン部45の厚み、さらには領域46の厚み)よりも薄い。
 このため、X方向に沿った磁性体部4の厚みについて言及すれば、互いに隣り合うX開口部列32の間の領域に形成された磁性体部4は、開口部3に近いほどその厚みが薄い。
 <吸着力>
 図3の(a)~(c)は、蒸着マスク1に加わる磁力を説明するための蒸着マスク1の断面図であり、図3の(a)は図1のA-A線矢視断面図に対応し、図3の(b)は図1のB-B線矢視断面図に対応し、図3の(c)は図1のC-C線矢視断面図に対応する。
 なお、図3の(a)~(c)中、矢印の向きおよび太さは、蒸着マスク1に加わる磁力の向きおよび大きさを示す。
 図3の(a)~(c)に示すように、蒸着工程では、被成膜基板5の蒸着面に蒸着マスク1を対向させ、被成膜基板5の蒸着面とは反対側(被成膜基板5の背面側)に磁力発生源6を配置する。
 蒸着マスク1には磁性体である磁性体部4が形成されているため、被成膜基板5の背面側に磁力発生源6を配置することによって、蒸着マスク1が被成膜基板5側に吸着され、蒸着マスク1と被成膜基板5とを互いに密着させることができる。
 さらに、磁性体部4は、個々の開口部3を略囲うようにして開口部3の周囲に形成されている。そのため、個々の開口部3の周囲に磁力が加わり、開口部3の周囲を被成膜基板5に密着させることができる。
 上述したように、マスク基板2の材料として、樹脂またはセラミック(セラミックス)等の非金属材料を用いた場合、マスク基板2に、高精度の開口部3を形成することができる。さらに、蒸着マスク1と被成膜基板5とを密着させて蒸着をすることによって、高精度に形成された開口部3のポテンシャルを発揮することができ、蒸着パターン精度を向上させることができる。
 磁力による蒸着マスク1の被成膜基板5側への吸着力は、磁性体部4の体積(または、厚み)に比例する。
 図3の(a)・(c)に示すように、幹線部41の厚みは、島部43の厚みよりも厚い。そのため、図3の(a)・(c)中に矢印で示すように、蒸着マスク1において、幹線部41が形成されている領域に加わる磁力は、島部43が形成されている領域に加わる磁力よりも大きい。
 また、図3の(a)・(b)に示すように、幹線部41から枝線部42が突出している部分は、枝線部42が突出していない部分よりも磁性体部4の体積が大きい。そのため、図3の(a)・(b)中に矢印で示すように、蒸着マスク1において、幹線部41から枝線部42が突出している領域に加わる磁力は、幹線部41から枝線部42が突出していない領域に加わる磁力よりも大きい。すなわち、対角方向に隣り合う開口部3の間の領域に加わる磁力は大きく、強い吸着力でこの領域を被成膜基板5側に密着させることができる。
 <蒸着装置10>
 図4の(a)・(b)は、蒸着マスク1を用いた蒸着装置10における蒸着シャドウを説明するための蒸着装置10の要部断面図である。なお、図4の(a)は図1のA-A線矢視断面図に対応し、図4の(b)は図1のC-C線矢視断面図に対応する。また、図4の(a)・(b)中の矢印は、蒸着粒子9の経路を示す。
 本実施形態にかかる蒸着装置10は、図4の(a)・(b)に示すように、蒸着マスク1と、磁力発生源6と、蒸着源7と、図示しない蒸着源移動装置と、図示しない基板移動装置と、図示しない基板ホルダと、を備えている。
 基板ホルダは、上記蒸着マスク1、磁力発生源6、および被成膜基板5を保持する保持部材である。蒸着マスク1は、磁力発生源6によって被成膜基板5と接触した状態で、磁力発生源6および被成膜基板5ごと基板ホルダによって保持される。
 磁力発生源6は、被成膜基板5を介して蒸着マスク1とは反対側に配置されている。すなわち、磁力発生源6は、被成膜基板5の基板ホルダ側に配置されている。磁力発生源6としては、例えば、マグネットや電磁石等が用いられる。
 蒸着源7は、被成膜基板5とは反対側に、蒸着マスク1と対向して配置されている。蒸着源7は、例えば、内部に蒸着材料を収容する容器である。なお、蒸着源7は、容器内部に蒸着材料を直接収容する容器であってもよく、ロードロック式の配管を有し、外部から蒸着材料が供給されるように形成されていてもよい。
 蒸着源7は、例えば矩形状に形成されている。蒸着源7は、その上面(すなわち、上記蒸着マスク1との対向面)側に、蒸着粒子9を射出させる、複数の射出口8(貫通口、ノズル)を有している。これら射出口8は、図4の(a)に示すように、X方向(第2方向)に、例えば一次元状(すなわち、ライン状)に、一定ピッチで配されている。
 蒸着源7は、蒸着材料を加熱して蒸発(蒸着材料が液体材料である場合)または昇華(蒸着材料が固体材料である場合)させることで気体状の蒸着粒子9を発生させる。蒸着源7は、このように気体にした蒸着材料を、蒸着粒子9として、射出口8から蒸着マスク1に向かって射出する。
 なお、本実施形態では、蒸着源7に、射出口8が一次元状(ライン状)に配列されたラインソース蒸着源を使用する場合を例に挙げて説明するが、蒸着源7は、これに限定されるものではなく、二次元状(すなわち、面状(タイル状))に配列されていても構わない。
 次に、上記蒸着装置10における蒸着方法を説明する前に、まず、上記蒸着マスク1による蒸着シャドウについて、図4の(a)・(b)を参照して以下に説明する。
 <蒸着シャドウ>
 図4の(a)・(b)に示すように、蒸着工程では、被成膜基板5の蒸着面に蒸着マスク1を対向させ、蒸着マスク1に関して被成膜基板5とは反対側に蒸着源7を配置する。これにより、蒸着源7から広範囲に出射された蒸着粒子9は、蒸着マスク1の開口部3を介して被成膜基板5の表面に到達する。
 ここで、マスク基板2の表面に、構造体として磁性体部4が形成されている場合、マスク基板2の表面に対して所定の角度よりも小さい入射角度でマスク基板2に入射する一部の蒸着粒子9は、磁性体部4によって遮断されてしまい、開口部3を通過することができない。
 このように、蒸着マスクの表面にある構造体によって蒸着粒子9の一部が遮断される現象は、一般的にシャドウ現象と呼ばれ、ファインメタルマスクプロセスの蒸着精度の低下や、蒸着利用効率の低下、装置設計の制約等の量産効率の低下とコスト増大を招く。そのため、蒸着シャドウは非常に大きな不具合を招く現象であり、抑制することが好ましい。
 ここで、例えば、被成膜基板5と蒸着マスク1との密着性を向上させることだけを念頭に、磁力による吸着力を向上させるために、マスク基板2の主面2a上に厚い磁性体部4を配置した場合、蒸着粒子9の一部は磁性体部4によって遮断され、開口部3を通過することができない。
 そのため、蒸着シャドウを抑制するためには、開口部3の周辺に磁性体部4を配置しないことが好ましい。しかしながら、それでは、被成膜基板5と蒸着マスク1との密着性を低下させてしまうこととなる。すなわち、密着性の向上と蒸着シャドウを抑制とは、トレードオフの関係にある。
 本実施形態の蒸着マスク1は、島部43の厚みが、幹線部41および枝線部42の厚みよりも薄い。
 このように、本実施形態では、図4の(a)・(b)に示すように、平面視でY開口部列31上に位置する磁性体部4である島部43の高さ(つまり、マスク基板2表面からの高さ)が、平面視でX開口部列32上に位置する磁性体部4である幹線部41の高さよりも低く抑えられている。また、図1、図2の(b)、および図3の(b)から判るように、図1のB-B線断面では、Y開口部列31に近づくほど磁性体部4の高さが低くなる(つまり、厚みが薄くなる)。
 このため、図4の(b)に示すように、島部43が並ぶY開口部列31に沿って蒸着源7を移動させることで、上記開口部3に対し、非常に広い角度範囲で蒸着粒子9が進入(入射)可能であり、シャドウ現象を効率的に抑制することができるとともに、蒸着粒子9の利用効率を向上させることができる。
 つまり、本実施形態では、図4の(a)・(b)に示すように、Y方向に沿って飛来する蒸着粒子9の開口部3への入射可能角度は、X方向に沿って飛来する蒸着粒子9の開口部3への入射可能角度よりも大きい。言い換えると、YZ平面内を飛来する蒸着粒子9の開口部3への入射可能角度は、XZ平面内を飛来する蒸着粒子9の開口部3への入射可能角度よりも大きい。
 したがって、Y方向に沿って飛来する蒸着粒子9による蒸着シャドウは、X方向に沿って飛来する蒸着粒子9による蒸着シャドウよりも抑制される。
 なお、上述した磁性体部4の形状は一例であり、本発明において磁性体部4の形状は上記の形状に限定されない。磁性体部4は、各開口部3列の間を区切るようにして形成されており、互いに隣り合うX開口部列32の間を区切る磁性体部4は、Y開口部列31において互いに隣り合う開口部3の間に位置する部分の厚みが、互いに隣り合うY開口部列31の間に位置する部分の厚みよりも薄くなるように形成されていれば、どのような形状であってもよい。
 磁性体部4の厚みは、上述したように、蒸着粒子9の飛来方向範囲によって、最適設計が行われることが望ましく、開口部3に近いほど厚みが薄くなるように形成されることが望ましい。
 本実施形態の蒸着マスク1では、幹線部41をストライプ状に連続して配置しており、これにより、蒸着マスク1の全体的な強度を向上させている。
 <蒸着方法>
 以下、被成膜基板5上にマトリクス状パターンの蒸着膜11を形成するための本実施形態の蒸着方法について説明する。
 本実施形態の蒸着方法では、被成膜基板5と上述した蒸着マスク1とを対向させ、蒸着源7の射出口8から射出される蒸着粒子9を、蒸着マスク1の開口部3を介して被成膜基板5の表面に蒸着させる。
 このとき、被成膜基板5の背面側には図3の(a)~(c)に示したように、磁力発生源6を配置する。これにより、蒸着マスク1を吸着し、被成膜基板5と蒸着マスク1とを互いに接触させる。このとき、被成膜基板5と蒸着マスク1とは、磁力発生源6によって、磁性体部4が磁力で磁力発生源6側に引きつけられることで、互いに密着する。
 そして、蒸着源7として、X方向に沿って蒸着粒子9の射出口が複数設けられたラインソースを用い、被成膜基板5と蒸着マスク1とを互いに接触(密着)させた状態で、該蒸着マスク1を接触(接触固定)させた被成膜基板5および上記ラインソースのうち少なくとも一方をY方向に走査しながら蒸着する。
 本実施形態によれば、磁性体部4が、各開口部3の間をそれぞれ区切るように各開口部3の間に形成されていることで、各開口部3の周囲のマスク浮きを防止し、被成膜基板5と蒸着マスク1との確実な密着性を確保することができる。このため、本実施形態によれば、被成膜基板5と蒸着マスク1とを互いに密着させた状態、特に、上述したように被成膜基板5と蒸着マスク1とを、各開口部3の周りで互いに密着させた状態で、蒸着を行うことができるため、蒸着パターン精度を向上させることができる。
 また、上述したように、磁性体部4は、互いに隣り合うX開口部列32の間の領域において、Y開口部列31における互いに隣り合う開口部3の間に位置する島部43の厚みが、互いに隣り合うY開口部列31の間の磁性体列44さらには領域46における、幹線部41および枝線部42の厚みよりも薄い。また、これにより、Y方向に沿って飛来する蒸着粒子9の開口部3への入射可能角度は、X方向に沿って飛来する蒸着粒子9の開口部3への入射可能角度よりも大きい。
 そのため、ラインソースの走査方向をY方向とすることによって、広い走査範囲において蒸着粒子9を開口部3へ入射させることができ、蒸着粒子9の利用効率を向上させることができる。その結果、量産効率を向上させることができる。
 本実施形態によれば、このように、蒸着マスク1と被成膜基板5とを磁力により互いに密着させた状態で蒸着源7をY方向に走査しながら被成膜基板5に蒸着粒子9を蒸着させることにより、蒸着シャドウが抑制された、マトリクス状の蒸着膜パターンを有する蒸着膜11を成膜することができる。
 したがって、本実施形態にかかる蒸着方法は、被成膜基板5に、蒸着膜11として例えば発光層を形成することにより、マトリクス配列された発光層を備えた、有機EL表示装置あるいは無機EL表示装置等のEL表示装置の製造方法として利用することができる。
 また、本実施形態にかかる蒸着装置10は、マトリクス配列された発光層を備えた、有機EL表示装置あるいは無機EL表示装置等のEL表示装置の製造装置として利用することができる。
 本実施形態にかかる蒸着装置10は、従来のマグネット方式のように、被成膜基板5の基板ホルダ側に、マグネットや電磁石等の磁力発生源を配置すればよく、新たな機構を設ける必要が無く、低コスト化、ひいては生産性の向上も可能である。
 <蒸着マスク1の製造方法>
 次に、本実施形態の蒸着マスク1の製造方法について、図5の(a)~(e)および図6の(a)・(b)を参照して説明する。
 なお、以下では、上記マスク基板2の材料として樹脂を使用し、上記磁性体部4の材料としてインバーを使用した場合を例に挙げて説明する。但し、本実施形態は、これに限定されるものではない。
 図5の(a)~(e)は、蒸着マスクの製造工程を工程順に示す平面図である。
 蒸着マスク1の製造工程では、まず、磁性体膜40と、マスク基板2(具体的には、マスク基板2として用いられる、樹脂やセラミック等の非金属材料からなる膜(非磁性体膜))と、が積層された積層体を準備する。
 なお、マスク基板2として用いられる膜と磁性体膜40とを積層する積層方法は、特に限定されるものではない。上記積層方法としては、例えば、金属箔のような磁性体膜40上に、上記非金属材料からなる膜を形成する等の手法によって、上記非金属材料からなる膜(マスク基板2)の表面に磁性体膜40を貼り合せる方法が挙げられる。具体的には、例えば、磁性体膜としての40μm厚のインバー膜の一方の表面に、該表面全面に渡って、ポリイミド等の樹脂を塗布する。これにより、インバーからなる磁性体膜40と、ポリイミド膜からなるマスク基板2との積層体を準備する。
 また、他の積層方法として、例えば、セラミック等からなるマスク基板2上(つまり、マスク基板2の主面2a上)に磁性体膜40を形成する手法によって、マスク基板2の一方の表面全面に磁性体膜40を貼り合せてもよい。具体的には、AlやSi等のセラミック対に、スパッタ法等の手法にて、磁性体膜40としての金属膜を形成する。
 なお、本例では、前者を用いた場合を例に挙げて説明する。
 次に、図5の(a)に示すように、磁性体膜40が積層されたマスク基板2における、磁性体膜40上に、レジスト80を塗布する等して積層する。
 その後、図5の(b)に示すように、通常のフォトリソグラフィープロセスを用いて、レジスト80をパターニングする。このとき、レジスト80を、X方向に線幅が異なるくびれ部を有する略格子状にパターン化する。
 より具体的には、レジスト80を、Y方向に延設されたストライプ状の幹線パターンを有する幹線状レジスト部81(レジスト幹線部)と、X方向に沿って幹線状レジスト部81から両側に突出する枝線パターンを有する枝線状レジスト部82(レジスト枝線部)、および、互いに対向している枝線状レジスト部82間に形成された島状パターンを有する島状レジスト部83(レジスト島部)と、を含むように、パターン化する。
 続いて、図5の(c)に示すように、通常の金属ウェットエッチングのプロセスを用いて、パターン化されたレジスト80から露出している磁性体膜40を除去する。レジスト80とマスク基板2との間に挟まれている磁性体膜40からなる磁性体部4はエッチングによって除去されることはなく、レジスト80の下に残る。図中点線で示した領域は、レジスト80の下に残っている磁性体部4の外形を示す。
 次いで、図5の(d)に示すように、上記レジスト80を除去する。これにより、幹線状レジスト部81、枝線状レジスト部82、および島状レジスト部83のそれぞれに対応して、磁性体部4として、磁性体膜40からなる、Y方向に延設されたパターンである幹線部41と、X方向に延設(X方向に伸びるように配列)されたパターンである、枝線部42および島部43と、が形成される。なお、レジスト80の除去には、例えば公知のレジスト剥離液等を用いることができる。
 その後、図5の(e)に示すように、マスク基板2における、幹線部41と枝線部42および島部43とで囲まれた領域に、開口部3を形成する。開口部3の形成には、通常のエッチングプロセスを適用してもよいし、レーザ等の手法や、ドリル、パンチ等の物理手段を適用してもよい。
 以上の工程により、蒸着マスク1を作製することができる。但し、蒸着マスク1の製造工程は、上記のものに限定されず、上述した構造の蒸着マスク1を作製することができれば、他の製造工程であってもよい。
 図6の(a)は、図5の(c)のD-D線矢視断面図であり、図6の(b)は、図5の(c)のE-E線矢視断面図である。
 上述したように、不要な部分の磁性体膜40は、ウェットエッチングにより除去する。そのため、図6の(a)に示すように、サイドエッチング(アンダーカット)の影響を受けて、幹線部41の幅は、幹線状レジスト部81の幅よりも狭くなる。
 磁性体膜40のエッチングは、レジスト80側から進行するため、磁性体膜40におけるレジスト80側(図6の(a)中、磁性体膜40の下面側)の方がより早くエッチング液にさらされる。これにより、幹線部41は、幹線状レジスト部81に接する端部の径が、マスク基板2に接する端部の径よりも小さい。
 また、図5の(c)に示すように、幹線状レジスト部81のX方向の幅に比べて、枝線状レジスト部82のY方向の幅は小さい。そのため、枝線状レジスト部82の下部の磁性体膜40は、Y方向における枝線状レジスト部82の両端部からエッチングが進行する。その結果、図6の(b)に示すように、枝線部42におけるレジスト80側の部分が消失し、枝線部42の厚みは、幹線部41の厚みよりも薄くなる。
 レジスト80における島状レジスト部83の下部の磁性体膜40は、島状レジスト部83の全周からエッチングが進行する。その結果、図6の(b)に示すように、島部43の厚みは、枝線部42および幹線部41の厚みよりも薄くなる。また、エッチングの過程で、レジスト80の島状レジスト部83は、磁性体膜40(すなわち磁性体部4)と接触する箇所がなくなるため、剥がれ落ちる。
 なお、蒸着装置側は、従来のマグネット方式のように、被成膜基板5の基板ホルダ側に、マグネットや電磁石等の磁力発生源を配置すればよく、新たな機構を設ける必要が無く、低コスト化、ひいては生産性の向上も可能である。
 次に、本実施形態の変形例について説明する。
 <変形例1>
 本実施形態では、幹線部41と枝線部42とによって、断面が階段状の凸部が形成される場合を例に挙げて説明した。しかしながら、本実施形態はこれに限定されるものではなく、上記凸部は、幹線部41の中央に向かって徐々に厚みが変化する形状(シェブロン形状)を有していていてもよい。
 〔実施形態2〕
 本発明の他の実施形態について、図7~図9に基づいて説明すれば、以下の通りである。本実施形態では、実施形態1との相違点について説明するものとし、実施形態1にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。また、本実施形態でも、実施形態1と同様の変形が可能であることは、言うまでもない。
 <蒸着マスク1の概略構成>
 図7は、本実施形態にかかる蒸着マスク1の概略構成を、該蒸着マスク1によって形成される蒸着膜11と併せて示す平面図である。
 図7に示すように、本実施形態にかかる蒸着マスク1は、蒸着マスク1の幹線部41に凹部47が設けられている点を除けば、実施形態1にかかる蒸着マスク1と同じである。
 凹部47は、幹線部41における、開口部3との対向領域に設けられている。具体的には、凹部47は、幹線部41における、X開口部列32において互いに隣り合う開口部3の間に位置する部分に設けられている。なお、凹部47のY方向の幅は、開口部3のY方向の幅とほぼ等しい。
 また、図8の(a)~(e)は、本実施形態にかかる蒸着マスク1の概略構成を、該蒸着マスク1によって形成される蒸着膜11と併せて示す断面図である。ここで、図8の(a)は図7のF-F線矢視断面図であり、図8の(b)は図7のG-G線矢視断面図であり、図8の(c)は図7のH-H線矢視断面図であり、図8の(d)は図7のI-I線矢視断面図であり、図8の(e)は図7のJ-J線矢視断面図である。また、図8の(c)・(e)中の破線は、紙面の奥行方向にある開口部3の位置を示している。
 図9は、本実施形態にかかる蒸着マスク1による蒸着シャドウを説明するための蒸着装置10の要部断面図である。なお、図9は、図7に示す蒸着マスク1のF-F線矢視断面図に対応する蒸着装置10の要部断面図である。図9では、被成膜基板5および磁力発生源6の図示を省略している。また、図9中の矢印は、蒸着粒子9の経路を示す。
 図8の(a)・(b)・(e)に示すように、幹線部41における凹部47における磁性体部4の厚み(凹部底部47aの厚み)は、幹線部41における他の部分(凸部48)の厚みよりも薄い。そのため、幹線部41は、X方向に隣り合う開口部3同士の間に位置する部分である凹部47における磁性体部4の厚み(凹部底部47aの厚み)が、互いに隣り合うX開口部列32の間に位置する部分(つまり、凸部48)の厚みよりも薄い。
 これにより、図9に示すように、X方向から凹部47を通って開口部3に向けて飛来する蒸着粒子9の開口部3への入射可能角度を、凹部47を通らずに開口部3に向けて飛来する蒸着粒子9の開口部3への入射可能角度よりも大きくすることができる。
 また、幹線部41における凹部47の厚みは幹線部41における他の部分(凸部48)の厚みよりも薄いことから、凹部47の厚みは、互いに隣り合うY開口部列31間を区切る磁性体部4における、対角方向に隣り合う開口部3同士の間の部分に形成された磁性体部4(つまり、凸部48)の厚みよりも薄い。
 このため、X方向に沿って飛来する蒸着粒子9(つまり、X方向から開口部3に向けて飛来する蒸着粒子9)の開口部3への入射可能角度を、対角方向に沿って飛来する蒸着粒子9の開口部3への入射可能角度より大きくすることができる。
 したがって、本実施形態によれば、Y方向から開口部3に向けて飛来する蒸着粒子9の蒸着シャドウ現象のみならず、X方向から開口部3に向けて飛来する蒸着粒子9の蒸着シャドウ現象も抑制することができるので、蒸着精度の低下、蒸着利用効率の低下、装置設計の制約等の量産効率の低下、およびコスト増大をさらに抑止することができる。
 なお、幹線部41における凹部47の厚みは、幹線部41における他の部分(凸部48)の厚みよりも薄ければ、枝線部42の厚みあるいは島部43の厚みと同じであってもよく、異なっていてもよい。つまり、凹部47の厚みは、凸部48の厚みよりも薄く枝線部42の厚みよりも厚く形成されていてもよく、枝線部42の厚みと同じ厚みに形成されていてもよく、枝線部42の厚みよりも薄く島部43の厚みよりも厚く形成されていてもよく、島部43の厚みと同じ厚みに形成されていてもよく、島部43の厚みよりも薄く形成されていてもよい。
 このため、本実施形態では、互いに隣り合うX開口部列32の間の領域に形成された磁性体部4は、開口部3に近いほどその厚みが薄く、互いに隣り合うY開口部列31の間の領域に形成された磁性体部4は、開口部3に近いほどその厚みが薄い。
 <蒸着マスク1の製造方法>
 蒸着マスク1は、例えば、実施形態1の蒸着マスク1の製造方法と同様にエッチングを用いて製造することができる。
 本実施形態によれば、例えば、幹線部41のウェットエッチング時に、凹部47の形成位置のレジスト80(つまり、レジスト80の幹線状レジスト部81における凹部47の形成領域)を除去し、磁性体膜40のハーフエッチングを行うことで、磁性体膜40の幹線部41に、凹部47を形成することができる。
 また、本実施形態にかかる蒸着マスク1は、幹線部41全体の厚みが、実施形態1にかかる蒸着マスク1の幹線部41の厚みに比べて薄いのではなく、蒸着シャドウに影響を及ぼす部分のみ厚みを薄くしている。
 すなわち、本実施形態にかかる幹線部41における、枝線部42が突出している部分の厚みは、実施形態1にかかる蒸着マスクの幹線部41の厚みと同等である。そのため、本実施形態によれば、実施形態1の蒸着マスク1に比べて、被成膜基板5への密着性を低下させることなく、蒸着シャドウの発生を抑制することができる。
 〔実施形態3〕
 本発明のさらに他の実施形態について、図10および図11の(a)~(c)に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本実施形態でも、実施形態1との相違点について説明するものとし、実施形態1にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。また、本実施形態でも、実施形態1、2と同様の変形が可能であることは、言うまでもない。
 <蒸着マスク1の概略構成>
 図10は、本実施形態にかかる蒸着マスク1の概略構成を、該蒸着マスク1によって形成される蒸着膜11と併せて示す平面図である。
 また、図11の(a)~(c)は、本実施形態にかかる蒸着マスク1による蒸着シャドウを説明するための蒸着装置10の要部断面図である。なお、図11の(a)は図10に示す蒸着マスク1のK-K線矢視断面図に対応する蒸着装置10の要部断面図であり、図11の(b)は図10に示す蒸着マスク1のL-L線矢視断面図に対応する蒸着装置10の要部断面図であり、図11の(c)は図10に示す蒸着マスク1のM-M線矢視断面図に対応する蒸着装置10の要部断面図である。なお、図11の(a)~(c)では、被成膜基板5および磁力発生源6の図示を省略している。また、図11の(a)~(c)中の矢印は、蒸着粒子9の経路を示す。
 図10に示すように、本実施形態にかかる蒸着マスク1のマスク基板2上(つまり、マスク基板2の主面2a上)には、磁性体部4として、磁性体マスク部を構成する薄膜245(第1磁性体膜)と薄膜245上に形成された突出部である厚膜部246(第2磁性体膜)とが形成されている。
 薄膜245は、開口部3と開口部3の周囲を除く領域に、開口部3を囲むように、開口部3から離間して形成されている。また、厚膜部246は、薄膜245上における、対角方向に隣り合う開口部3の間(開口部3の四隅の外側)に形成されている。
 これにより、磁性体部4は、Y開口部列31の間およびX開口部列32の間をそれぞれ区切るとともに、X開口部列32の間を区切る磁性体部4(つまり、磁性体部4におけるX開口部列間部261)における、Y方向に隣り合う開口部3の間に位置する部分(つまり、領域262)の厚みは、互いに隣り合うY開口部列31の間に位置する厚膜部形成領域271よりも薄い。
 また、Y開口部列31の間を区切る磁性体部4(つまり、磁性体部4におけるY開口部列間部251)における、X方向に隣り合う開口部3の間に位置する部分(つまり、領域252)の厚みは、互いに隣り合うX開口部列32の間に位置する厚膜部形成領域271よりも薄い。
 したがって、磁性体部4における、対角方向に隣り合う開口部3の間の厚膜部形成領域271の厚みは、磁性体部4における、X方向に隣り合う開口部3の間に形成された領域262の厚み、または、Y方向に隣り合う開口部3の間に形成された領域252の厚みよりも厚い。さらに言えば、磁性体部4における、対角方向に隣り合う開口部3の間の厚膜部形成領域271の厚みは、磁性体部4における、X方向に隣り合う開口部3の間に形成された領域262の厚み、および、Y方向に隣り合う開口部3の間に形成された領域252の厚みよりも厚い。
 このため、互いに隣り合うX開口部列32の間の領域に形成された磁性体部4(つまり、磁性体部4におけるX開口部列間部261)は、開口部3に近いほどその厚みが薄く、互いに隣り合うY開口部列31の間の領域に形成された磁性体部4(つまり、磁性体部4におけるY開口部列間部251)は、開口部3に近いほどその厚みが薄い。
 このため、本実施形態でも、X方向から開口部3に向けて飛来する蒸着粒子9の開口部3への入射可能角度およびY方向から開口部3に向けて飛来する蒸着粒子9の開口部3への入射可能角度を、対角方向に沿って飛来する蒸着粒子9の開口部3への入射可能角度より大きくすることができる。
 したがって、本実施形態でも、X方向およびY方向から開口部3に向けて飛来する蒸着粒子9の蒸着シャドウ現象を抑制し、蒸着精度の低下、蒸着利用効率の低下、装置設計の制約等の量産効率の低下、およびコスト増大を抑止することができる。
 なお、本実施形態において、厚膜部246の厚みは、図11の(a)~(c)に示すように、薄膜245の厚みよりも厚く形成されている。厚膜部246の厚みは、実施形態1および実施形態2における磁性体部4の幹線部41の厚みよりも厚くてもよい。
 磁力による蒸着マスク1の被成膜基板5側への吸着力は、磁性体部4の体積(または厚み)に比例する。そのため、対角方向に隣り合う開口部3の間の部分に磁性体からなる厚膜部246を形成することによって、対角方向に隣り合う開口部3の間に形成された磁性体部4の厚みを厚くし、蒸着マスク1の被成膜基板5への密着性を向上することができる。
 また、量産蒸着装置の蒸着源7としてラインソースを用いる場合、対角方向に隣り合う開口部3の間に形成された磁性体部4よりも、X方向またはY方向に隣り合う開口部3の間に形成された磁性体部4の方が、蒸着シャドウの発生の要因となり得る。言い換えると、対角方向に隣り合う開口部3の間に形成された磁性体部4の厚みは厚くしても、蒸着シャドウの要因になり難い。
 本実施形態の蒸着マスク1は、開口部3と開口部3の周囲を除く領域に磁性体からなる薄膜245が形成されており、対角方向に隣り合う開口部3の間の領域に、薄膜245に重ねて、磁性体からなる厚膜部246がさらに形成されている。
 これにより、本実施形態によれば、蒸着シャドウの発生を最小限に抑えるとともに、蒸着マスク1と被成膜基板5との密着性を向上させることができる。
 また、本実施形態によれば、開口部3を除くマスク基板2の略全面に、磁性体部4として薄膜245が形成されている。このため、本実施形態にかかる蒸着マスク1は、被成膜基板5を挟んで蒸着マスク1とは反対側に磁力発生源6を配置することで、蒸着マスク1全体に磁力による吸着力が働くので、実施形態1および2よりも、蒸着マスク1と被成膜基板5との密着性を向上させることができる。
 <蒸着マスク1の製造方法>
 なお、上記蒸着マスク1は、例えば、実施形態1の蒸着マスク1の製造方法と同様にエッチングを用いて製造することができる。
 このとき、例えば、厚磁性体となるインバー等の磁性体からなる薄板に、スパッタ法にてニッケル等の磁性金属を薄くコーティングし、その上にポリイミド等の樹脂を塗布することによって、マスク基板2上に、第1磁性体膜(薄膜245)と、第1磁性体膜よりも厚みが大きい、厚膜部246を構成する第2磁性体膜とがこの順に積層された積層体を準備してもよい。
 本実施形態では、上記積層体における第2磁性体膜を、図示しないレジストを用いてウェットエッチングを行い、第2磁性体膜からなる複数の厚膜部246が、X方向およびY方向にそれぞれ断続的に複数並んだマトリクス状の第2磁性体膜パターンを形成した後、各厚膜部246が対角線上に位置するように開口部3を形成することで、上記蒸着マスク1を作製することができる。
 なお、第1磁性体膜(薄膜245)は、マスク基板2における、開口部3を除く領域全体に形成されていてもよい。但し、蒸着シャドウを抑制するためには、開口部3の周辺に磁性体部4を配置しないことが好ましい。このため、開口部3形成後、開口部3の周囲の第1磁性体膜(薄膜245)は、エッチングにより除去することが望ましい。第1磁性体膜(薄膜245)の除去は、図示しないレジストを用いたウェットエッチングにより行うことができる。
 〔まとめ〕
 本発明の態様1にかかる蒸着マスク1は、被成膜基板5上にマトリクス状に蒸着膜11を成膜するための蒸着マスクであって、マスク基板2と、上記マスク基板2における第1の主面(主面2a)上に形成された磁性体部4と、を備え、上記マスク基板2は、第1方向(Y方向)に並ぶ複数の開口部3からなる第1の開口部列(Y開口部列31)と、第1方向に直交する第2方向(X方向)に並ぶ複数の開口部3からなる第2の開口部列(X開口部列32)とを有し、上記磁性体部4は、上記各開口部列(Y開口部列31、X開口部列32)の間をそれぞれ区切るとともに、上記第2の開口部列の間を区切る上記磁性体部4(磁性体列44、X開口部列間部261)は、上記第1方向に隣り合う上記開口部3の間に位置する部分(島部43、領域262)の厚みが、互いに隣り合う上記第1の開口部列の間に位置する部分(線状パターン部45、厚膜部形成領域271)の厚みよりも薄い。
 上記の構成によれば、上記蒸着マスク1は、各開口部列の間(つまり、各開口部の間)をそれぞれ区切るようにして設けられた磁性体部4を備えている。このため、上記マスク基板2が、非金属材料からなる非磁性体によって形成されている場合であっても、磁力によって、上記磁性体部4を吸着することで、各開口部3の周囲のマスク浮きを防止し、被成膜基板5と蒸着マスク1との確実な密着性を確保することができる。
 このため、上記の構成によれば、被成膜基板5と蒸着マスク1とを互いに密着させた状態、特に、上述したように被成膜基板5と蒸着マスク1とを、各開口部3の周りで互いに密着させた状態で、蒸着を行うことができる。
 また、磁力による吸着力を向上させるために、マスク基板2の表面に、一定の高さを有する厚い磁性体部4を配置した場合、マスク基板2の表面に対して所定の角度よりも小さい入射角度で入射する蒸着粒子9は、マスク基板2上に形成された磁性体部4によって遮断されるため、マスク基板2上に磁性体部4を形成することによって蒸着粒子9の開口部3への入射可能角度は小さくなり、その結果、蒸着粒子9の利用効率は低下する。
 しかしながら、上記の構成によれば、上記第2の開口部列の間を区切る磁性体部4における、上記第1方向に隣り合う上記開口部3の間に位置する部分の厚みは、互いに隣り合う上記第1の開口部列の間に位置する部分の厚みよりも薄い。すなわち、上記第2の開口部列の間を区切る磁性体部4は、周期的な凸形状を有しており、該磁性体部4における第1方向に隣り合う開口部3の間に位置する部分の厚みは、少なくとも、該磁性体部4における、対角方向に隣り合う開口部3の間に位置する部分の厚みよりも薄い。そのため、第1方向に沿って飛来する蒸着粒子9の開口部3への入射可能角度を、対角方向に沿って飛来する蒸着粒子9の開口部3への入射可能角度よりも大きくすることができる。
 このため、上記の構成によれば、第1方向に沿って飛来する蒸着粒子9の利用効率の低下を抑えつつ、蒸着マスクと被成膜基板5との密着性を向上させることができ、蒸着パターン精度を向上させることができる蒸着マスク1を提供することができる。
 本発明の態様2にかかる蒸着マスク1は、上記態様1において、上記第1の開口部列(Y開口部列31)の間を区切る上記磁性体部4(幹線部41、Y開口部列間部251)は、上記第2方向に隣り合う上記開口部3の間に位置する部分(凹部47、領域252)の厚みが、互いに隣り合う上記第2の開口部列の間に位置する部分(凸部48、厚膜部形成領域271)の厚みよりも薄くてもよい。
 上記の構成によれば、上記第1の開口部列の間を区切る磁性体部4は、上記第2方向に隣り合う上記開口部3の間に位置する部分の厚みが、互いに隣り合う第2の開口部列の間に位置する部分の厚みよりも薄くなるように形成されている。すなわち、第2方向に隣り合う開口部3の間の領域における磁性体部4の厚みは、対角方向に隣り合う開口部3の間の領域における磁性体部4の厚みよりも薄い。
 そのため、上記の構成によれば、第2方向に沿って飛来する蒸着粒子9の開口部3への入射可能角度を、対角方向に沿って飛来する蒸着粒子9の開口部3への入射可能角度より大きくすることができる。
 したがって、上記の構成によれば、第2方向に沿って飛来する蒸着粒子9の利用効率の低下を抑えつつ、蒸着マスク1と被成膜基板5との密着性を向上させることができる。
 本発明の態様3にかかる蒸着マスク1は、上記態様1または2において、上記開口部3はマトリクス状に配列されており、上記磁性体部4は、上記第1方向または上記第2方向に隣り合う上記開口部3の間に位置する部分(島部43、凹部47、領域252、領域262)の厚みが、対角方向に隣り合う上記開口部3の間に位置する部分(磁性体列44、領域46、凸部48、厚膜部形成領域271)の厚みよりも薄い構成であってもよい。
 上記の構成によれば、上記第1方向および上記第2方向に沿って飛来する蒸着粒子9の開口部3への入射可能角度を、対角方向に沿って飛来する蒸着粒子9の開口部3への入射可能角度より大きくすることができる。
 これにより、上記第1方向および上記第2方向に沿って飛来する蒸着粒子9の利用効率の低下を抑えつつ、蒸着マスク1と被成膜基板5との密着性を向上させることができる。
 本発明の態様4にかかる蒸着マスク1は、上記態様1~3の何れかにおいて、上記磁性体部4は、上記第1の開口部列(Y開口部列31)の間に位置し、上記第1方向に延設されたストライプ状の幹線部41と、上記第2方向に沿って上記幹線部41から両側に突出する枝線部42と、互いに対向する枝線部42間に、上記幹線部41および枝線部42から離間して設けられ、互いに隣り合う上記第2の開口部列(X開口部列32)の間において、上記第1の開口部列に交差する部分に設けられた島部43とを備え、上記島部43の厚みは、互いに隣り合う上記第2の開口部列の間における上記幹線部41および上記枝線部42の厚みよりも薄くてもよい。
 上記の構成によれば、上記開口部3の間をそれぞれ区切るとともに、互いに隣り合う上記第2の開口部列の間において、上記第1の開口部列に交差する部分の厚みが上記第1の開口部列に交差しない部分の厚みよりも薄い磁性体部4を実現することができる。
 また、上記の構成によれば、上記幹線部41をストライプ状に連続して配置していることで、蒸着マスク1の全体的な強度を向上させることができる。
 本発明の態様5にかかる蒸着マスク1は、上記態様4において、互いに隣り合う上記第2の開口部列(X開口部列32)の間における上記枝線部42の厚みは、上記幹線部41の厚みよりも薄くてもよい。
 上記の構成によれば、上記第2の開口部列の間における上記磁性体部4の厚みは、上記第1の開口部列の開口部3に近いほど薄くなる。
 このため、上記の構成によれば、上記第1方向に沿って飛来する蒸着粒子9の開口部3への入射可能角度を大きくすることができ、上記開口部3に対し、非常に広い角度範囲で蒸着粒子9を進入(入射)させることが可能となる。このため、シャドウ現象を効率的に抑制することができるとともに、蒸着粒子9の利用効率を向上させることができる。
 本発明の態様6にかかる蒸着マスク1は、上記態様1~3の何れかにおいて、上記磁性体部4は、上記マスク基板2における上記開口部3を除く部分に積層された第1磁性体膜(薄膜245)と、該第1磁性体膜上における対角方向に隣り合う上記開口部3の間に位置する部分(厚膜部形成領域271)に形成された第2磁性体膜(厚膜部246)とを備えていてもよい。
 上記の構成によれば、上記第1磁性体膜として、上記マスク基板2における上記開口部3を除く領域に、磁性体からなる膜が積層されていることで、蒸着マスク1全体に磁力による吸着力を作用させることができる。このため、蒸着マスク1と被成膜基板5との密着性をより向上させることができる。
 本発明の態様7にかかる蒸着マスク1は、上記態様1~6の何れかにおいて、上記マスク基板2は、樹脂およびセラミックのうち少なくとも一方からなっていてもよい。
 非磁性材料からなるマスク基板は、高い開口精度を有している。特に、樹脂およびセラミックは、レーザ加工等による加工が容易であり、樹脂およびセラミックのうち少なくとも一方からなるマスク基板は、高い開口精度を有している。このため、上記の構成によれば、マスク基板2における開口部3の位置精度を向上させ、蒸着パターンの精度を向上させることができる。
 したがって、上記の構成によれば、開口精度が高い蒸着マスク1を、被成膜基板5に密着させて蒸着を行うことで、高精度に形成された開口部3のポテンシャルを発揮することができる。したがって、上記の構成によれば、蒸着パターン精度を向上させることができる。
 本発明の態様8にかかる蒸着マスクは、上記態様7において、上記樹脂は、ポリイミド、ポリエチレン、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンテレフタレート、およびエポキシ樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1種であってもよい。
 上記の構成によれば、マスク基板2に対して、レーザ加工等によって高精度に開口部3を形成することができる。このため、上記の構成によれば、マスク基板2における開口部3の位置精度を向上させ、蒸着パターンの精度を向上させることができる。
 本発明の態様9にかかる蒸着装置10は、上記態様1~8の何れかにかかる蒸着マスク1と、上記被成膜基板5を介して上記蒸着マスク1とは反対側に配置され、上記磁性体部4を磁力で引きつけることにより上記蒸着マスク1を上記被成膜基板5に接触させる磁力発生源6と、上記蒸着マスク1に向かって蒸着粒子9を射出する蒸着源7と、を備えている。
 このため、上記の構成によれば、蒸着粒子9の利用効率の低下を抑えつつ、蒸着マスク1と被成膜基板5との密着性を向上させることができ、蒸着パターン精度を向上させることができる蒸着装置10を提供することができる。
 本発明の態様10にかかる蒸着方法は、上記態様9にかかる蒸着装置10を用いて被成膜基板5上にマトリクス状に蒸着膜11を成膜する蒸着方法であって、上記被成膜基板5と上記蒸着マスク1とを対向させ、上記被成膜基板5を介して上記蒸着マスク1とは反対側に配置された磁力発生源6の磁力により上記磁性体部4を引きつけて、上記蒸着マスク1を上記被成膜基板5に接触させる工程と、上記蒸着マスク1と上記被成膜基板5とを磁力により接触させた状態で、該蒸着マスク1を接触させた被成膜基板5および上記蒸着源7のうち少なくとも一方を上記第1方向に走査しながら、上記被成膜基板5に蒸着粒子9を蒸着させることにより上記被成膜基板5に上記蒸着膜11を成膜する工程と、を含んでいる。
 上記の方法によれば、上記被成膜基板5と上記蒸着マスク1とを対向させ、上記被成膜基板5を介して上記蒸着マスク1とは反対側に配置された磁力発生源6の磁力により上記磁性体部4を引きつけることで、上記蒸着マスク1の各開口部3の周囲のマスク浮きを防止し、被成膜基板5と蒸着マスク1との確実な密着性を確保することができる。
 このため、上記の方法によれば、被成膜基板5と蒸着マスク1とを互いに密着させた状態、特に、上述したように被成膜基板5と蒸着マスク1とを、各開口部3の周りで互いに密着させた状態で、蒸着を行うことができるので、蒸着パターン精度を向上させることができる。
 さらに、上記蒸着マスク1における磁性体部4は、互いに隣り合う第2の開口部列の間において、上記第1の開口部列に交差する部分の厚みが第1の開口部列に交差しない部分の厚みよりも薄い。そのため、第1方向に沿って飛来する蒸着粒子9の開口部3への入射可能角度を、対角方向に沿って飛来する蒸着粒子9の開口部3への入射可能角度よりも大きくすることができる。
 このため、上記蒸着源7を上記第1方向に走査しながら上記被成膜基板5に蒸着粒子9を蒸着させることで、広い走査範囲において蒸着粒子9を開口部3へ入射させることができ、蒸着粒子9の利用効率を向上させることができる。その結果、量産効率を向上させることができる。
 本発明の態様11にかかる蒸着方法は、上記態様10において、上記蒸着膜11がエレクトロルミネッセンス表示素子における発光層であってもよい。
 上記蒸着方法は、エレクトロルミネッセンス素子、および該エレクトロルミネッセンス素子を備えたエレクトロルミネッセンス表示装置の製造に好適に用いることができる。
 本発明の態様12にかかる蒸着マスク1の製造方法は、マスク基板2の第1の主面2a上に磁性体膜40を積層してなる積層体を準備する工程と、上記磁性体膜40をエッチングして、第1方向に延設されたストライプ状の幹線部41と、上記第1方向に直交する第2方向に沿って上記幹線部41から両側に突出する枝線部42と、互いに対向する枝線部42間に、上記幹線部41および枝線部42から離間して設けられた島部43とを備え、上記島部43の厚みが、上記枝線部42、および、上記島部43と該島部43に隣り合う上記枝線部42とを結ぶ線上に位置する上記幹線部41の厚みよりも薄い磁性体部4を形成する工程と、上記幹線部41と枝線部42および島部43とで囲まれた領域に開口部3を形成する工程と、を備えている。
 上記の方法によれば、上記開口部3の間をそれぞれ区切るとともに、互いに隣り合う、上記第2方向に並ぶ複数の開口部3からなる第2の開口部列(X開口部列32)の間において、上記第1方向(Y方向)に並ぶ複数の開口部3からなる第1の開口部列(Y開口部列31)に交差する部分の厚みが上記第1の開口部列に交差しない部分の厚みよりも薄くなるように形成された磁性体部4を有する蒸着マスク1を製造することができる。
 したがって、上記の方法によれば、第1方向に沿って飛来する蒸着粒子9の利用効率の低下を抑えつつ、蒸着マスクと被成膜基板5との密着性を向上させることができ、蒸着パターン精度を向上させることができる蒸着マスク1の製造方法を提供することができる。
 本発明の態様13にかかる蒸着マスク1の製造方法は、上記態様12において、上記磁性体部4を形成する工程は、上記磁性体膜40上にレジスト80を積層し、フォトリソグラフィーにより、第1方向に延設されたストライプ状の幹線パターン(幹線状レジスト部81)と、上記第1方向に直交する第2方向に沿って上記幹線パターンから両側に突出するとともに、上記第1方向の幅が上記幹線パターンの上記第2方向の幅よりも小さい枝線パターン(枝線状レジスト部82)と、互いに対向する枝線パターン間に、上記幹線パターンおよび枝線パターンから離間して設けられた島状パターン(島状レジスト部83)と、を有するようにパターン化する工程と、上記パターン化されたレジスト80をマスクとして上記磁性体膜40をウェットエッチングする工程と、を含んでいてもよい。
 磁性体膜40のエッチングは、レジスト80側から進行する。また、上記レジスト80の枝線パターンの第1方向の幅は、上記幹線パターンの上記第2方向の幅よりも小さい。そのため、上記枝線パターンの下部の磁性体膜40は、上記第1方向における上記枝線パターンの両端部からエッチングが進行する。その結果、上記枝線パターンの下部の磁性体膜40からなる枝線部42の厚みは、上記幹線パターンの下部の磁性体膜40からなる幹線部41の厚みよりも薄くなる。
 したがって、上記の方法によれば、互いに隣り合う上記第2の開口部列(X開口部列32)の間における上記枝線部42の厚みが上記幹線部41の厚みよりも薄い蒸着マスク1を得ることができる。
 このため、上記の方法によれば、上記第1方向に沿って飛来する蒸着粒子9の開口部3への入射可能角度を大きくすることができ、上記開口部3に対し、非常に広い角度範囲で蒸着粒子9を進入(入射)させることができ、シャドウ現象を効率的に抑制することができるとともに、蒸着粒子9の利用効率を向上させることができる蒸着マスク1を得ることができる。
 本発明の態様14にかかる蒸着マスク1の製造方法は、上記態様12または13において、上記磁性体部4を形成する工程は、上記幹線部41における、上記開口部3の形成領域に対向する領域に、凹部47を形成する工程を含んでいてもよい。
 上記の方法によれば、互いに隣り合う上記第1の開口部列(Y開口部列31)の間における上記磁性体部4の上記第2の開口部列(X開口部列32)に交差する部分の厚みが、互いに隣り合う上記第1の開口部列の間における上記磁性体部4の上記第2の開口部列に交差しない部分の厚みよりも薄い蒸着マスク1を得ることができる。
 したがって、上記の方法によれば、入射可能角度を、対角方向に沿って飛来する蒸着粒子9の開口部3への入射可能角度より大きくすることができ、上記第2方向に沿って飛来する蒸着粒子9の利用効率の低下を抑えつつ、蒸着マスク1と被成膜基板5との密着性を向上させることができる蒸着マスク1を得ることができる。
 本発明の態様15にかかる蒸着マスク1の製造方法は、マスク基板2の第1の主面2a上に第1磁性体膜(薄膜245)と第2磁性体膜とがこの順に積層された積層体を準備する工程と、上記第2磁性体膜をエッチングして、上記第2磁性体膜が、第1方向と、該第1方向に直交する第2方向とにそれぞれ断続的に複数並ぶようにマトリクス状にパターン化する工程と、上記パターン化された第2磁性体膜(厚膜部246)が対角線上に位置するように開口部3を形成する工程と、を備えている。
 上記の方法によれば、上記開口部3の間をそれぞれ区切るとともに、互いに隣り合う、上記第2方向に並ぶ複数の開口部3からなる第2の開口部列(X開口部列32)の間において、上記第1方向(Y方向)に並ぶ複数の開口部3からなる第1の開口部列(Y開口部列31)に交差する部分の厚みが上記第1の開口部列に交差しない部分の厚みよりも薄くなるように形成された磁性体部4を有し、しかも、蒸着マスク全体に磁力による吸着力を作用させることができる蒸着マスク1を製造することができる。
 したがって、上記の方法によれば、第1方向に沿って飛来する蒸着粒子9の利用効率の低下を抑えつつ、蒸着マスクと被成膜基板5との密着性を向上させることができ、蒸着パターン精度を向上させることができる蒸着マスク1の製造方法を提供することができる。
 本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
 本発明は、有機EL素子および無機EL素子、並びに、上記有機EL素子を備えた有機EL表示装置、上記無機EL素子を備えた無機EL表示装置等の製造に好適に利用することができる。
  1  蒸着マスク
  2  マスク基板
  3  開口部
  4  磁性体部
  5  被成膜基板
  6  磁力発生源
  7  蒸着源
  8  射出口
  9  蒸着粒子
 10  蒸着装置
 11  蒸着膜
  31  Y開口部列(第1の開口部列)
  32  X開口部列(第2の開口部列)
  41  幹線部(磁性体部)
  42  枝線部(磁性体部)
  43  島部(磁性体部)
  44  磁性体列
  45  線状パターン部
  46  領域
  47  凹部
  47a 凹部底部
  48  凸部
  80  レジスト
  81  幹線状レジスト部(幹線パターン)
  82  枝線状レジスト部(枝線パターン)
  83  島状レジスト部(島状パターン)
 245  薄膜(磁性体部、第1磁性体膜)
 246  厚膜部(磁性体部、第2磁性体膜)
 252、262  領域
 251  Y開口部列間部
 261  X開口部列間部
 271  厚膜部形成領域

Claims (15)

  1.  被成膜基板上にマトリクス状に蒸着膜を成膜するための蒸着マスクであって、
     マスク基板と、
     上記マスク基板における第1の主面上に形成された磁性体部と、を備え、
     上記マスク基板は、第1方向に並ぶ複数の開口部からなる第1の開口部列と、第1方向に直交する第2方向に並ぶ複数の開口部からなる第2の開口部列とを有し、
     上記磁性体部は、上記各開口部列の間をそれぞれ区切るとともに、
     上記第2の開口部列の間を区切る上記磁性体部は、上記第1方向に隣り合う上記開口部の間に位置する部分の厚みが、互いに隣り合う上記第1の開口部列の間に位置する部分の厚みよりも薄いことを特徴とする蒸着マスク。
  2.  上記第1の開口部列の間を区切る上記磁性体部は、上記第2方向に隣り合う上記開口部の間に位置する部分の厚みが、互いに隣り合う上記第2の開口部列の間に位置する部分の厚みよりも薄いことを特徴とする請求項1に記載の蒸着マスク。
  3.  上記開口部はマトリクス状に配列されており、
     上記磁性体部は、上記第1方向または上記第2方向に隣り合う上記開口部の間に位置する部分の厚みが、対角方向に隣り合う上記開口部の間に位置する部分の厚みよりも薄いことを特徴とする請求項1または2に記載の蒸着マスク。
  4.  上記磁性体部は、上記第1の開口部列の間に位置し、上記第1方向に延設されたストライプ状の幹線部と、上記第2方向に沿って上記幹線部から両側に突出する枝線部と、互いに対向する枝線部間に、上記幹線部および枝線部から離間して設けられ、互いに隣り合う上記第2の開口部列の間において、上記第1の開口部列に交差する部分に設けられた島部とを備え、上記島部の厚みは、互いに隣り合う上記第2の開口部列の間における上記幹線部および上記枝線部の厚みよりも薄いことを特徴とする請求項1~3の何れか1項に記載の蒸着マスク。
  5.  互いに隣り合う上記第2の開口部列の間における上記枝線部の厚みは、上記幹線部の厚みよりも薄いことを特徴とする請求項4に記載の蒸着マスク。
  6.  上記磁性体部は、上記マスク基板における上記開口部を除く部分に積層された第1磁性体膜と、該第1磁性体膜上における対角方向に隣り合う上記開口部の間に位置する部分に形成された第2磁性体膜とを備えていることを特徴とする請求項1~3の何れか1項に記載の蒸着マスク。
  7.  上記マスク基板は、樹脂およびセラミックのうち少なくとも一方からなることを特徴とする請求項1~6の何れか1項に記載の蒸着マスク。
  8.  上記樹脂は、ポリイミド、ポリエチレン、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンテレフタレート、およびエポキシ樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする請求項7に記載の蒸着マスク。
  9.  請求項1~8の何れか1項に記載の蒸着マスクと、
     上記被成膜基板を介して上記蒸着マスクとは反対側に配置され、上記磁性体部を磁力で引きつけることにより上記蒸着マスクを上記被成膜基板に接触させる磁力発生源と、
     上記蒸着マスクに向かって蒸着粒子を射出する蒸着源と、を備えていることを特徴とする蒸着装置。
  10.  請求項9に記載の蒸着装置を用いて被成膜基板上にマトリクス状に蒸着膜を成膜する蒸着方法であって、
     上記被成膜基板と上記蒸着マスクとを対向させ、上記被成膜基板を介して上記蒸着マスクとは反対側に配置された磁力発生源の磁力により上記磁性体部を引きつけて、上記蒸着マスクを上記被成膜基板に接触させる工程と、
     上記蒸着マスクと上記被成膜基板とを磁力により接触させた状態で、該蒸着マスクを接触させた被成膜基板および上記蒸着源のうち少なくとも一方を上記第1方向に走査しながら、上記被成膜基板に蒸着粒子を蒸着させることにより上記被成膜基板に上記蒸着膜を成膜する工程と、を含んでいることを特徴とする蒸着方法。
  11.  上記蒸着膜がエレクトロルミネッセンス表示素子における発光層であることを特徴とする請求項10に記載の蒸着方法。
  12.  マスク基板の第1の主面上に磁性体膜を積層してなる積層体を準備する工程と、
     上記磁性体膜をエッチングして、第1方向に延設されたストライプ状の幹線部と、上記第1方向に直交する第2方向に沿って上記幹線部から両側に突出する枝線部と、互いに対向する枝線部間に、上記幹線部および枝線部から離間して設けられた島部とを備え、上記島部の厚みが、上記枝線部、および、上記島部と該島部に隣り合う上記枝線部とを結ぶ線上に位置する上記幹線部の厚みよりも薄い磁性体部を形成する工程と、
     上記幹線部と枝線部および島部とで囲まれた領域に開口部を形成する工程と、を備えていることを特徴とする蒸着マスクの製造方法。
  13.  上記磁性体部を形成する工程は、
     上記磁性体膜上にレジストを積層し、フォトリソグラフィーにより、第1方向に延設されたストライプ状の幹線パターンと、上記第1方向に直交する第2方向に沿って上記幹線部から両側に突出するとともに、上記第1方向の幅が上記幹線パターンの上記第2方向の幅よりも小さい枝線パターンと、互いに対向する枝線部間に、上記幹線部および枝線部から離間して設けられた島状パターンと、を有するようにパターン化する工程と、
     上記パターン化されたレジストをマスクとして上記磁性体膜をウェットエッチングする工程と、を含んでいることを特徴とする請求項12に記載の蒸着マスクの製造方法。
  14.  上記磁性体部を形成する工程は、上記幹線部における、上記開口部の形成領域に対向する領域に、凹部を形成する工程を含んでいることを特徴とする請求項12または13に記載の蒸着マスクの製造方法。
  15.  マスク基板の第1の主面上に第1磁性体膜と第2磁性体膜とがこの順に積層された積層体を準備する工程と、
     上記第2磁性体膜をエッチングして、上記第2磁性体膜が、第1方向と、該第1方向に直交する第2方向とにそれぞれ断続的に複数並ぶようにマトリクス状にパターン化する工程と、
     上記パターン化された第2磁性体膜が対角線上に位置するように開口部を形成する工程と、を備えていることを特徴とする蒸着マスクの製造方法。
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