WO2018142464A1

WO2018142464A1 - 蒸着マスクの製造方法、蒸着マスク、および有機半導体素子の製造方法

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Publication number: WO2018142464A1
Application number: PCT/JP2017/003409
Authority: WO
Inventors: 光志西田; 崎尾　進; 克彦岸本
Original assignee: 堺ディスプレイプロダクト株式会社
Priority date: 2017-01-31
Filing date: 2017-01-31
Publication date: 2018-08-09
Also published as: CN113737128A; CN110234783A; US20200123643A1; CN110234783B; JP6410247B1; US20190211436A1; US11230759B2; JPWO2018142464A1; US10557191B2; US20220098720A1

Abstract

樹脂層（１０）と、樹脂層（１０）上に形成された磁性金属体（２０）とを備えた蒸着マスク（１００）の製造方法であって、（Ａ）少なくとも１つの第１開口部（２５）を有する磁性金属体（２０）を用意する工程と、（Ｂ）基板（６０）を用意する工程と、（Ｃ）基板（６０）の表面に樹脂材料を含む溶液または樹脂材料のワニスを付与した後、熱処理を行うことによって樹脂層（１０）を形成する工程と、（Ｄ）基板（６０）に形成された樹脂層（１０）を、磁性金属体（２０）上に、少なくとも１つの第１開口部（２５）を覆うように固定する工程と、（Ｅ）樹脂層（１０）のうち磁性金属体（２０）の少なくとも１つの第１開口部（２５）内に位置する領域に、複数の第２開口部（１３）を形成する工程と、（Ｆ）工程（Ｅ）の後、樹脂層（１０）から基板（６０）を剥離する工程とを包含する。

Description

蒸着マスクの製造方法、蒸着マスク、および有機半導体素子の製造方法

　本発明は、蒸着マスクの製造方法に関し、特に、樹脂層と金属層とが積層された構造を有する蒸着マスクの製造方法に関する。また、本発明は、蒸着マスク、および蒸着マスクを用いた有機半導体素子の製造方法にも関する。

　近年、次世代ディスプレイとして有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ　Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）表示装置が注目を集めている。現在量産されている有機ＥＬ表示装置では、有機ＥＬ層の形成は、主に真空蒸着法を用いて行われている。

　蒸着マスクとしては、金属製のマスク（メタルマスク）が一般的である。しかしながら、有機ＥＬ表示装置の高精細化が進むにつれ、メタルマスクを用いて精度良く蒸着パターンを形成することが困難になりつつある。現在の金属加工技術では、メタルマスクとなる金属板（例えば厚さ１００μｍ程度）に、短い画素ピッチ（例えば１０～２０μｍ程度）に対応した小さな開口部を高い精度で形成することが難しいからである。

　そこで、精細度の高い蒸着パターンを形成するための蒸着マスクとして、樹脂層と金属層とが積層された構造を有する蒸着マスク（以下では「積層型マスク」とも呼ぶ）が提案されている。

　例えば特許文献１は、樹脂フィルムと、金属磁性体である保持部材とが積層された積層型マスクを開示している。樹脂フィルムには、所望の蒸着パターンに対応した複数の開口部が形成されている。保持部材には、樹脂フィルムの開口部よりもサイズの大きいスリットが形成されている。樹脂フィルムの開口部は、スリット内に配置されている。そのため、特許文献１の積層型マスクを用いる場合、蒸着パターンは、樹脂フィルムの複数の開口部に対応して形成される。一般的なメタルマスク用の金属板よりも薄い樹脂フィルムには、小さな開口部であっても高い精度で形成することができる。

　樹脂フィルムに上記のような小さな開口部を形成する際には、レーザアブレーション法が好適に用いられる。特許文献１には、サポート材（ガラス基板など）に載置された樹脂フィルムにレーザを照射し、所望のサイズの開口部を形成する方法が記載されている。

　図２８（ａ）～（ｄ）は、それぞれ、特許文献１に開示された従来の蒸着マスクの製造方法を説明するための模式的な工程断面図である。

　特許文献１では、まず、図２８（ａ）に示すように、樹脂フィルム８１上に、開口部（スリット）８５を有する金属層８２を形成し、積層膜８０を得る。次いで、図２８（ｂ）に示すように、積層膜８０に所定の面内方向に張力を付与した状態で、積層膜８０をフレーム８７に取り付ける。この後、積層膜８０を、図２８（ｃ）に示すように、ガラス基板９０上に載置する。このとき、樹脂フィルム８１における金属層８２と反対側の面を、エタノールなどの液体８８を介してガラス基板９０に密着させる。この後、図２８（ｄ）に示すように、樹脂フィルム８１のうち金属層８２のスリット８５によって露出された部分にレーザ光Ｌを照射することにより、樹脂フィルム８１に複数の開口部８９を形成する。このようにして、積層型の蒸着マスク９００が製造される。

特開２０１４－２０５８７０号公報

　しかしながら、図２８に例示される従来の製造方法では、樹脂フィルムを高い精度で加工することが困難であったり、樹脂フィルムの開口部の周縁にバリが発生したりするという問題があった。

　樹脂フィルムにバリが生じると、完成した蒸着マスクを蒸着対象となる基板（以下、「蒸着対象基板」とも呼ぶ）に密着させ難くなり、蒸着マスクと蒸着対象基板との間に隙間が生じ得る。このため、従来の蒸着マスクを用いると、蒸着マスクの開口部に対応した高精細な蒸着パターンが得られない可能性がある。詳細は後述する。

　なお、樹脂フィルムの加工後にワイピング等によってバリを取り除くことは試みられているものの、バリの発生自体を抑制し得る方法は提案されていない。

　本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、高精細な蒸着パターンの形成に好適に用いられ得る積層型の蒸着マスク、およびその製造方法を提供することにある。また、本発明の他の目的は、そのような蒸着マスクを用いた有機半導体素子の製造方法を提供することにある。

　本発明による一実施形態の蒸着マスクの製造方法は、樹脂層と、前記樹脂層上に形成された磁性金属体とを備えた蒸着マスクの製造方法であって、（Ａ）少なくとも１つの第１開口部を有する磁性金属体を用意する工程と、（Ｂ）基板を用意する工程と、（Ｃ）前記基板の表面に樹脂材料を含む溶液または樹脂材料のワニスを付与した後、熱処理を行うことによって樹脂層を形成する工程と、（Ｄ）前記基板に形成された前記樹脂層を、前記磁性金属体上に、前記少なくとも１つの第１開口部を覆うように固定する工程と、（Ｅ）前記樹脂層に、複数の第２開口部を形成する工程と、（Ｆ）前記工程（Ｅ）の後、前記樹脂層から前記基板を剥離する工程とを包含する。

　ある実施形態において、前記工程（Ｅ）は、前記工程（Ｄ）の後で行われ、前記複数の第２開口部は、前記樹脂層のうち前記磁性金属体の前記少なくとも１つの第１開口部内に位置する領域に形成される。

　ある実施形態において、前記工程（Ｅ）は、前記工程（Ｃ）と前記工程（Ｄ）との間に行われる。

　ある実施形態において、上記方法は、前記磁性金属体の周縁部にフレームを設ける工程をさらに包含する。

　ある実施形態において、前記工程（Ｃ）において、前記熱処理は、前記樹脂層に、層面内方向に室温で０．２ＭＰａより大きい引張応力を生成させる条件で行われる。

　ある実施形態において、前記少なくとも１つの第１開口部の幅は３０ｍｍ以上であり、前記工程（Ｆ）で前記基板を剥離した後、前記磁性金属体を水平方向に保持したときの、前記樹脂層のうち前記磁性金属体の前記少なくとも１つの第１開口部内に位置する領域の最大たわみ量をδとすると、前記工程（Ｃ）において、前記熱処理は、前記最大たわみ量δが５μｍ以下となるような引張応力が前記樹脂層に生成される条件で行われる。

　ある実施形態において、前記少なくとも１つの第１開口部の最小幅をＷ、前記工程（Ｆ）で前記基板を剥離した後、前記磁性金属体を水平方向に保持したときの、前記樹脂層のうち前記磁性金属体の前記少なくとも１つの第１開口部内に位置する領域の最大たわみ量をδとすると、前記工程（Ｃ）において、前記熱処理は、δ／Ｗが０．０１％以下となるような引張応力が前記樹脂層に付与される条件で行われる。

　ある実施形態において、前記工程（Ｆ）において、前記基板を剥離した後、前記磁性金属体は、前記樹脂層から圧縮応力が付与される。

　ある実施形態において、前記樹脂層はポリイミド層であり、前記基板はガラス基板であり、前記工程（Ｃ）の前記熱処理は、前記樹脂材料を含む溶液または前記樹脂材料のワニスが付与された前記基板を、３０℃／ｍｉｎ以上のレートで３００℃以上６００℃以下の温度まで昇温させる工程を含む。

　ある実施形態において、前記工程（Ｄ）は、前記樹脂層の一部上に接着層を形成する工程（Ｄ１）と、前記接着層を介して前記樹脂層を前記磁性金属体に接合する工程（Ｄ２）とを包含する。

　ある実施形態において、前記接着層は金属層であり、工程（Ｄ２）は、前記金属層を前記磁性金属体に溶接することによって、前記金属層を介して、前記樹脂層を前記磁性金属体に接合する工程である。

　ある実施形態において、前記少なくとも1つの第１開口部の幅は３０ｍｍ以上であり、前記樹脂層のうち前記磁性金属体の前記少なくとも１つの第１開口部内に位置する領域には磁性金属が存在していない。

　ある実施形態において、前記磁性金属体はオープンマスク構造を有する。

　本発明による一実施形態の蒸着マスクは、フレームと、前記フレームに支持された、少なくとも１つの第１開口部を含む磁性金属体と、前記磁性金属体上に配置された、前記少なくとも１つの第１開口部を覆う樹脂層と、前記樹脂層と前記磁性金属体との間に位置し、前記樹脂層と前記磁性金属体とを接合する接着層とを備え、前記樹脂層は、層面内方向に引張応力を有し、前記磁性金属体は、前記樹脂層から面内方向に圧縮応力を受けている。

　ある実施形態において、前記樹脂層の室温における引張応力は、０．２ＭＰａより大きい。

　ある実施形態において、前記接着層は、前記樹脂層に固着された金属層であり、前記金属層は、前記磁性金属体に溶接されている。

　ある実施形態において、前記少なくとも１つの第１開口部の幅は３０ｍｍ以上であり、前記磁性金属体を水平方向に保持したときの、前記樹脂層のうち前記磁性金属体の前記少なくとも１つの第１開口部内に位置する領域の最大たわみ量δは５μｍ以下である。

　ある実施形態において、前記少なくとも１つの第１開口部の幅をＷ、前記磁性金属体を水平方向に保持したときの、前記樹脂層のうち前記磁性金属体の前記少なくとも１つの第１開口部内に位置する領域の最大たわみ量をδとすると、δ／Ｗは０．０１％以下である。

　本発明による一実施形態の有機半導体素子の製造方法は、上記のいずれかに記載の蒸着マスクを用いて、ワーク上に有機半導体材料を蒸着する工程を包含する。

　本発明の実施形態によると、高精細な蒸着パターンの形成に好適に用いられ得る積層型の蒸着マスクおよびその製造方法が提供される。

（ａ）は、本発明による実施形態の蒸着マスク１００を模式的に示す平面図であり、（ｂ）は、図１（ａ）中のA－A線に沿った断面図である。（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、本発明による実施形態の他の蒸着マスクを模式的に示す平面図である。（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、本発明による実施形態の蒸着マスクの製造方法を例示する工程平面図および工程断面図である。（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、本発明による実施形態の蒸着マスクの製造方法を例示する工程平面図および工程断面図である。（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、本発明による実施形態の蒸着マスクの製造方法を例示する工程平面図および工程断面図である。（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、本発明による実施形態の蒸着マスクの製造方法を例示する工程平面図および工程断面図である。（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、本発明による実施形態の蒸着マスクの製造方法を例示する工程平面図および工程断面図である。（ａ）および（ｂ）は、基板上に形成された膜による応力と、基板の変形の仕方との関係を模式的に示す図である。（ａ）～（ｅ）は、それぞれ、本発明による実施形態の蒸着マスクの他の製造方法を例示する工程断面図である。（ａ）～（ｅ）は、それぞれ、本発明による実施形態の蒸着マスクの他の製造方法を例示する工程断面図である。（ａ）～（ｅ）は、それぞれ、本発明による実施形態の蒸着マスクのさらに他の製造方法を例示する工程断面図である。サンプルＡ～Ｃの上面図である。（ａ）および（ｂ）は、実施例１の蒸着マスクを示す平面図および断面図である。（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、たわみ測定におけるスキャン方向を示す平面図である。（ａ）～（ｃ）は、それぞれ、実施例１の蒸着マスクにおけるセルＣ１のポリイミド膜の高さの変化を示す図である。（ａ）～（ｃ）は、それぞれ、実施例１の蒸着マスクにおけるセルＣ１のポリイミド膜の高さの変化を示す図である。（ａ）～（ｃ）は、それぞれ、実施例１の蒸着マスクにおけるセルＣ２のポリイミド膜の高さの変化を示す図である。（ａ）～（ｃ）は、それぞれ、実施例１の蒸着マスクにおけるセルＣ２のポリイミド膜の高さの変化を示す図である。（ａ）～（ｃ）は、それぞれ、実施例１の蒸着マスクにおけるセルＣ３のポリイミド膜の高さの変化を示す図である。（ａ）～（ｃ）は、それぞれ、実施例１の蒸着マスクにおけるセルＣ３のポリイミド膜の高さの変化を示す図である。（ａ）～（ｃ）は、それぞれ、実施例２の蒸着マスクにおけるセルのポリイミド膜の高さの変化を示す図である。（ａ）～（ｃ）は、それぞれ、実施例１の蒸着マスクにおけるセルのポリイミド膜の高さの変化を示す図である。（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、実施例１、２の蒸着マスクを示す図である。トップエミッション方式の有機ＥＬ表示装置５００を模式的に示す断面図である。（ａ）～（ｄ）は、有機ＥＬ表示装置５００の製造工程を示す工程断面図である。（ａ）～（ｄ）は、有機ＥＬ表示装置５００の製造工程を示す工程断面図である。（ａ）～（ｄ）は、レーザアブレーション法によって樹脂フィルムにバリが生成される様子を説明するための模式的な断面図である。（ａ）～（ｄ）は、それぞれ、特許文献１に開示された従来の蒸着マスクの製造方法を説明するための模式的な工程断面図である。

　上述したように、積層型の蒸着マスクを製造する従来の方法によると、樹脂フィルムの開口部の周縁にバリが生成される場合がある。本発明者は、バリが生成される要因について検討を重ね、以下のような知見を得た。

　従来の方法では、図２８（ｃ）および（ｄ）を参照しながら説明したように、エタノールなどの液体８８の表面張力によって樹脂フィルム８１をガラス基板９０に密着させた状態で、樹脂フィルム８１の所定の領域（以下、「レーザ照射領域」と略する）にレーザ光Ｌを照射し、開口部８９を形成する。本発明者が検討したところ、この方法では、樹脂フィルム８１をガラス基板９０に密着させる際に、ガラス基板９０と樹脂フィルム８１との界面に部分的に気泡が生じ、局所的に密着性が低くなるおそれがあることが分かった。さらに、本発明者は、樹脂フィルム８１のあるレーザ照射領域の下方に気泡が存在していると、高い精度で開口部８９を形成することが困難になるだけでなく、そのレーザ照射領域にバリが生成され易くなることを見出した。図２７を参照して詳しく説明する。

　図２７（ａ）～（ｄ）は、ガラス基板９０と樹脂フィルム８１との間の気泡によってバリが生成される様子を説明するための模式的な断面図である。図２７では金属層および液体の図示を省略している。

　図２７（ａ）に示すように、ガラス基板９０などのサポート材上に、（例えば液体を介して）樹脂フィルム８１を密着させる場合、ガラス基板９０と樹脂フィルム８１との間に部分的に隙間（気泡）９４が生じ得る。この状態で、レーザアブレーション法により、樹脂フィルム８１の加工（以下、単に「レーザ加工」と呼ぶことがある）を行うと、図２７（ｂ）に示すように、樹脂フィルム８１のうち気泡９４上に位置する部分に、開口部を形成するためのレーザ照射領域９２が配置される可能性がある。レーザ照射領域９２には、例えば樹脂フィルム８１の表面に焦点を合わせて、複数回のショットが行われる。

　レーザアブレーションは、固体の表面にレーザ光を照射したとき、レーザ光のエネルギーによって固体表面の構成物質が急激に放出される現象をいう。ここでは、放出される速度をアブレーション速度という。レーザ加工の際に、レーザ照射領域９２において、エネルギーの分布に依存してアブレーション速度に分布が生じ、樹脂フィルム８１の一部のみに先に貫通孔が形成される可能性がある。そうすると、図２７（ｃ）に示すように、樹脂フィルム８１のうち薄膜化された他の部分９８は、樹脂フィルム８１の裏側（すなわち、樹脂フィルム８１とガラス基板９０との間にある気泡９４内）に折り返されてしまい、それ以上レーザ光Ｌで照射されなくなる。この結果、薄膜化された部分９８が除去されずに残された状態で、開口部８９が形成されてしまう。本明細書では、樹脂フィルム８１のうち薄膜化された状態で残された部分９８を「バリ」と呼ぶ。

　バリ９８が樹脂フィルム８１の裏面側に突出していると、蒸着マスクを蒸着対象基板に設置するときに、蒸着マスクの一部が蒸着対象基板から浮いてしまうことがある。このため、開口部８９に対応した形状の蒸着パターンが得られない可能性がある。

　なお、レーザ加工後に樹脂フィルム８１のバリ９８を取り除く処理（バリ取り工程）が行われることもある。例えば樹脂フィルム８１の裏面を拭き取ること（ワイピング）が試みられている。しかしながら、バリ取り工程によって、樹脂フィルム８１に生じたバリ９８を全て取り除くことは難しい。また、図２７（ｄ）に例示するように、ワイピングによって、一部のバリ９８が開口部８９の内部に突出するように戻され、蒸着工程でシャドウイングを引き起こす可能性もある。

　本発明者は、上記知見に基づいて、サポート材に支持された樹脂層に、バリの発生を抑制しつつ、所望のサイズの開口部を高い精度で形成し得る新規な方法を見出し、本願発明に想到した。

　以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。

　（実施の形態）
　＜蒸着マスクの構造＞
　図１（ａ）および（ｂ）を参照しながら、本発明の実施形態による蒸着マスク１００を説明する。図１（ａ）および（ｂ）は、それぞれ蒸着マスク１００を模式的に示す平面図および断面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）中のＡ－Ａ線に沿った断面を示している。なお、図１は、蒸着マスク１００の一例を模式的に示すものであり、各構成要素のサイズ、個数、配置関係、長さの比率などは図示する例に限定されないことはいうまでもない。後述する他の図面でも同様である。

　蒸着マスク１００は、図１（ａ）および（ｂ）に示すように、磁性金属体２０と、磁性金属体２０の主面２０ｓに配置された樹脂層１０とを備える。樹脂層１０と磁性金属体２０との間の少なくとも一部に位置する接着層５０をさらに備えてもよい。接着層５０は、樹脂層１０と磁性金属体２０とを接合する層である。

　蒸着マスク１００は、樹脂層１０と磁性金属体２０とが積層された構造を有する積層型マスクである。以下では、樹脂層１０および磁性金属体２０を含む積層体３０を「マスク体」と呼ぶことがある。

　マスク体３０の周縁部には、フレーム４０が設けられていてもよい。フレーム４０は、磁性金属体２０における主面２０ｓと反対側の面に接合されていてもよい。

　磁性金属体２０は、少なくとも１つの開口部（以下、「第１開口部」と呼ぶ）２５を有している。この例では、磁性金属体２０は、６つの第１開口部２５を有している。磁性金属体２０のうち第１開口部２５の周辺に位置し、金属の存在している部分（隣接する第１開口部２５の間に位置する部分も含む）２１を「中実部」と呼ぶ。

　磁性金属体２０はオープンマスク構造を有していてもよい。「オープンマスク構造」とは、１つの蒸着対象基板上に複数のデバイス（例えば有機ＥＬディスプレイ）を形成するための蒸着マスクにおいて、１つのデバイスに対応する単位領域Ｕに対して１つの開口部を有する構造をいう。なお、磁性金属体２０は、オープンマスク構造を有していなくてもよく、例えば、１つの単位領域Ｕに対して２以上の開口部（例えばスリット）が配置された構造を有していてもよい。以下、オープンマスク構造を有する磁性金属体を、単に「オープンマスク」と呼ぶことがある。

　後述するように、蒸着マスク１００を用いて蒸着工程を行う際、蒸着マスク１００は、磁性金属体２０が蒸着源側、樹脂層１０がワーク（蒸着対象物）側に位置するように配置される。磁性金属体２０は磁性体であるので、磁気チャックを用いることにより、蒸着工程において蒸着マスク１００をワーク上に簡便に保持および固定することができる。

　樹脂層１０は、磁性金属体２０の主面２０ｓ上に、第１開口部２５を覆うように配置されている。樹脂層１０のうち第１開口部２５内に位置する領域１０ａを「第１領域」、蒸着マスク１００の法線方向から見たとき、磁性金属体２０の中実部２１と重なっている領域１０ｂを「第２領域」と称する。

　樹脂層１０の第１領域１０ａには複数の開口部（以下、「第２開口部」）１３が形成されている。複数の第２開口部１３は、ワークに形成されるべき蒸着パターンに対応したサイズ、形状および位置に形成されている。この例では、各単位領域Ｕにおいて、複数の第２開口部１３が所定のピッチで配列されている。隣接する２つの単位領域Ｕの間隔は、典型的には、単位領域Ｕ内における隣接する２つの第２開口部１３の間隔よりも大きい。また、この例では、第１領域１０ａ上には磁性金属は存在していない。

　樹脂層１０の第２領域１０ｂは、接着層５０を介して、磁性金属体２０の第１開口部２５の周辺（中実部２１）に接合されている。接着層５０は、特に限定されないが、金属層であってもよい。例えば、樹脂層１０の第２領域１０ｂ上にめっき等で金属層を形成し、金属層と磁性金属体２０の中実部２１とを溶接することによって、樹脂層１０と磁性金属体２０とが接合されていてもよい。あるいは、接着層５０は接着剤で形成されてもよい。なお、樹脂層１０は、上記に例示した方法で磁性金属体２０に接合されていればよく、フレーム４０とは直接接合されていなくてもよい。

　後述するように、樹脂層１０は、ガラス基板などの支持基板上に、樹脂材料を含む溶液（例えば可溶型ポリイミド溶液）または樹脂材料の前駆体を含む溶液（例えばポリイミドワニス）を付与し、熱処理を行うことによって形成された層である。ここでいう熱処理は、可溶型ポリイミド溶液を用いる場合には乾燥工程（例えば１００℃以上）、ポリイミドワニスを用いる場合には乾燥および焼成工程（例えば３００℃以上）を行うための熱処理を含む。

　また、本実施形態では、複数の第２開口部１３は、支持基板上で樹脂層１０に対してレーザ加工を行うことによって形成されている。支持基板と樹脂層１０とは密着されており、両者の間には気泡が存在していない（あるいはほとんど存在していない）ため、樹脂層１０のレーザ加工工程においてバリの発生が抑制される。従って、本実施形態の樹脂層１０は、バリをほとんど有していない。あるいは、バリを有しているとしても、その数（単位面積当たりの個数）は従来よりも大幅に低減されている。支持基板は、樹脂層に第２開口部１３が形成された後に樹脂層１０から剥離される。

　上記方法で支持基板上に形成された樹脂層１０は、層面内方向に引張応力（引張の内部応力）を有し得る。これにより、支持基板を剥離した後に、樹脂層１０の第１領域１０ａに生じるたわみを低減できるので、ワーク上に高精細な蒸着パターンを形成することが可能になる。樹脂層１０の引張応力は、例えば、支持基板上で樹脂層１０を形成する際の熱処理条件などによって制御され得る。樹脂層１０の引張応力は、室温において、例えば０．２ＭＰａより大きい。好ましくは３ＭＰａ以上である。これにより、より効果的にたわみを低減できる。

　一般に、熱処理により支持基板上に樹脂膜を形成する場合、樹脂膜に生じる残留応力をできるだけ低減し得る条件で熱処理が行われる。樹脂膜の残留応力（引張応力）が大きくなると、支持基板の反りなどの問題が生じ、形状安定性や信頼性が低下する要因となるからである。これに対し、本実施形態は、樹脂層１０に所定の引張応力を故意に生成させ、それを利用して、樹脂層１０のたわみを低減するものである。これにより、樹脂層１０を架張する工程が不要となり、より容易なプロセスで、たわみの低減された蒸着マスクを製造できる。

　なお、支持基板上では、樹脂層１０は応力分布を有する場合があるが、支持基板を剥離すると、樹脂層１０の引張応力の大きさは平均化され、面内で略均一になり得る。従って、樹脂層１０の第１領域１０ａ内で、略等しい大きさの引張応力を有し得る。

　本実施形態によると、樹脂層１０が所定の引張応力を有するため、樹脂層１０の第２開口部１３に近接して金属膜を配置しなくても、樹脂層１０に生じるたわみが低減される。従って、金属膜の精密なパターニング工程が不要になる。また、たわみの発生を抑制しつつ、磁性金属体２０の第１開口部２５のサイズを大きくでき、例えばオープンマスク構造を有する磁性金属体２０を使用することも可能になる。以下、詳しく説明する。

　従来の蒸着マスクでは、樹脂フィルムと金属膜（磁性金属膜）との積層膜（または樹脂フィルム）を架張機等によって、特定の層面内方向に引っ張った状態でフレームに固定されていた（以下、「架張工程」と呼ぶ）。このような積層型マスクでは、金属膜の開口部が大きすぎると、樹脂膜に自重によるたわみが生じ、樹脂膜の開口部に対応した形状の蒸着パターンが得られない可能性があった。このため、従来は、樹脂膜の開口部にできるだけ近接して保持部材である金属膜を配置するために、特許文献１で提案されているように、樹脂膜上に精密な金属パターンを形成する必要があった。これに対し、本実施形態によると、樹脂層１０を支持基板上に形成する際のプロセス条件により、樹脂層１０に所望の引張応力を生じさせることが可能である。また、磁性金属体２０とは別個に、樹脂層１０に引張応力を生じさせるため、樹脂層１０に生じる引張応力の大きさをより容易に制御できる。従って、樹脂膜上に精密なパターンを有する磁性金属膜を形成する必要がなく、オープンマスクなどの予め第１開口部を形成した金属板を使用できる。このため、従来よりも製造プロセスおよび製造コストを大幅に低減できる。

　本実施形態は、例えばオープンマスクなどの、比較的大きいサイズの第１開口部２５を有する磁性金属体２０を使用する場合に特に有利である。第１開口部２５のサイズが比較的大きい場合でも、樹脂層１０の内在する引張応力により、樹脂層１０に生じるたわみを低減できる。従って、たわみに起因する蒸着パターンのずれを抑制するために、樹脂層１０の第１領域１０ａ上に別途磁性金属を配置する必要がない。第１開口部２５の幅（短手方向に沿った長さ）は、例えば３０ｍｍ以上、または５０ｍｍ以上であってもよい。第１開口部２５の幅の上限は特に限定しないが、例えば３００ｍｍ以下であれば、たわみ量の増大を抑制できる。

　本実施形態によると、樹脂層１０の最大たわみ量δを所定値δｓ以下に抑えることができる。ここで、樹脂層１０の最大たわみ量δは、磁性金属体２０を水平方向に保持したときの、樹脂層１０の第１領域１０ａの最大たわみ量をいう。δｓは、特に限定しないが、例えば５μｍ、好ましくは２μｍである。例えば、磁性金属体２０の第１開口部２５の幅が３０ｍｍ以上のとき、樹脂層１０の最大たわみ量δは５μｍ以下であってもよい。あるいは、第１開口部２５の幅をＷ、樹脂層１０の最大たわみ量をδとすると、δ／Ｗは０．０１％以下であってもよい。

　本実施形態の蒸着マスク１００では、磁性金属体２０は、樹脂層１０から面内方向に圧縮応力を受ける。なお、架張工程によって積層膜をフレームに固定する場合、金属膜および樹脂膜はともにフレームから面内方向に張力を受けており、樹脂膜が金属膜に圧縮応力を与える構成は得られない。また、樹脂膜のみを架張工程でフレームに固定する場合でも、樹脂膜は金属膜に密着されておらず、金属膜は樹脂膜から圧縮応力を受けないと考えられる。

　樹脂層１０の材料としては、例えばポリイミドを好適に用いることができる。ポリイミドは、強度、耐薬品性および耐熱性に優れる。樹脂層１０の材料として、ポリパラキシレン、ビスマレイミド、シリカハイブリッドポリイミドなどの他の樹脂材料を用いてもよい。樹脂層１０を形成している樹脂膜の線熱膨張係数αＲ（ｐｐｍ／℃）は、蒸着対象となる基板の線熱膨張係数と同程度であることが好ましい。このような樹脂層１０は、樹脂材料、焼成条件などの形成条件などによって形成され得る。樹脂層１０の形成方法については後述する。

　樹脂層１０の厚さは、特に限定されない。ただし、樹脂層１０が厚すぎると、蒸着膜の一部が所望の厚さよりも薄く形成されてしまうことがある（「シャドウイング」と呼ばれる）。シャドウイングの発生を抑制する観点からは、樹脂層１０の厚さは、２５μｍ以下であることが好ましい。また、３μｍ以上であれば、支持基板上に付与された樹脂材料（またはその前駆体）を含む溶液に対して熱処理を行うことによって、より均一な厚さの樹脂層１０を形成できる。また、樹脂層１０自体の強度および洗浄耐性の観点からも、樹脂層１０の厚さは３μｍ以上であることが好ましい。

　磁性金属体２０の材料としては、種々の磁性金属材料を用いることができる。例えばＮｉ、Ｃｒ、フェライト系ステンレス鋼、マルテンサイト系ステンレス鋼などの線熱膨張係数αＭの比較的大きい材料を用いてもよいし、例えばＦｅ－Ｎｉ系合金（インバー）、Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｏ系合金など線熱膨張係数αＭの比較的小さい材料を用いてもよい。

　なお、特許文献１に開示されているような従来の蒸着マスクでは、金属層のスリットのサイズはできるだけ小さくなるように設計されており、マスク全体に占める中実部の面積率は比較的高い（特許文献１の図１では７０％超）。このため、金属層の材料として、線熱膨張係数αＭの小さい材料（例えばαＭ：６ｐｐｍ／℃未満）が用いられていた。蒸着工程での蒸着マスクの形状安定性を確保するためである。これに対し、本実施形態では、マスク全体に占める中実部２１の面積率を小さく（すなわち第１開口部２５の面積率を大きく）できるので、従来は使用できなかった線熱膨張係数の高い金属を用いることも可能である。従って、線熱膨張係数に関わらず種々の金属材料を用いることが可能になり、金属材料の選択の自由度を高めることができる。

　磁性金属体２０の厚さは、特に限定されない。ただし、磁性金属体２０が薄すぎると、磁気チャックの磁界から受ける被吸着力が小さくなり、蒸着工程において、蒸着マスク１００をワーク上に保持することが困難になることがある。このため、磁性金属体２０の厚さは５μｍ以上であることが好ましい。

　磁性金属体２０の厚さは、蒸着工程におけるシャドウイングが生じない範囲内に設定されることが好ましい。従来の蒸着マスクでは、保持部材である金属層は、樹脂膜の開口部に近接して配置されていた。このため、蒸着工程におけるシャドウイングを抑制する観点から、金属層の厚さを小さく（例えば２０μｍ以下）する必要があった。これに対し、本実施形態によると、樹脂層１０が所定の引張応力を有しており、磁性金属体２０を樹脂層１０の第２開口部１３に近接して配置しなくてもよい。このため、磁性金属体２０の第１開口部２５の端部を樹脂層１０の第２開口部１３から十分離して配置できる（例えば、磁性金属体２０の中実部２１と第２開口部１３との最小距離Ｄｍｉｎ：１ｍｍ以上）。最小距離Ｄｍｉｎが大きいと、磁性金属体２０を厚くしてもシャドウイングが生じ難いため、従来よりも磁性金属体２０を厚くできる。磁性金属体２０の厚さは、蒸着角、磁性金属体２０のテーパ角、磁性金属体２０の中実部２１と第２開口部１３との最小距離Ｄｍｉｎの大きさにもよるが、例えば１０００μｍ以上であってもよい。磁性金属体２０としてオープンマスクを用いる場合、第１開口部２５のサイズを単位領域Ｕよりも十分に大きくなるように設計しておくことで、オープンマスクの厚さを例えば３００μｍ以上にできる。磁性金属体２０の厚さの上限値は、特に限定しないが、例えば１．５ｍｍ以下であれば、シャドウイングを抑制することが可能である。このように、本実施形態によると、磁性金属体２０の材料のみでなく、厚さの選択の自由度をも高めることができる。

　フレーム４０は、例えば磁性金属から形成されている。あるいは、金属以外の材料、例えば樹脂（プラスチック）で形成されていてもよい。従来の蒸着マスクでは、架張工程によってフレームに固定された積層膜（樹脂膜および金属膜）からの張力でフレームが変形・破断しないように、フレームには適度な剛性が求められていた。このため、例えば厚さ２０ｍｍのインバーからなるフレームが使用されていた。これに対し、本実施形態では、架張工程を行わずに、あるいは磁性金属体２０に大きな張力をかけずにフレーム４０の取り付けを行うので、フレーム４０には架張工程に起因する張力がかからない。従って、従来よりも剛性の小さいフレーム４０を用いることも可能であり、フレーム４０の材料の選択の自由度が高い。また、フレーム４０を従来よりも薄くすることも可能である。従来よりも薄いフレームまたは樹脂製のフレームを用いると、軽量でハンドリング性に優れた蒸着マスク１００が得られる。

　＜蒸着マスクの他の構造例＞
　図２（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、本実施形態の他の蒸着マスク２００、３００を模式的に示す平面図である。これらの図において、図１と同様の構成要素には同じ参照符号を付している。以下の説明では、蒸着マスク１００と異なる点のみを説明する。

　蒸着マスク２００、３００では、磁性金属体２０は、単位領域Ｕ内に複数の第１開口部２５を有している。各第１開口部２５内には、２以上の第２開口部１３（図示している個数に限定されないのはいうまでもない）が位置している。

　第１開口部２５は、図２（ａ）に例示するように、単位領域Ｕ内に、行方向および列方向に配列された第２開口部１３の列ごと（または行ごと）に配置されたスリットであってもよい。または、図２（ｂ）に例示するように、第１開口部２５は、複数の列および複数の行に配列された第２開口部１３を含むサブ領域ごとに配置されてもよい。

　なお、図１および図２には、複数の単位領域Ｕを有する蒸着マスクを例示したが、各単位領域Ｕの数および配列方法、各単位領域Ｕ内の第２開口部１３の個数および配列方法などは、製造しようとするデバイスの構成によって決まり、図示する例に限定されない。単位領域Ｕの数は単数であってもよい。

　＜蒸着マスクの製造方法＞
　図３～図７を参照しながら、蒸着マスク１００の製造方法を例に、本実施形態の蒸着マスクの製造方法を説明する。図３～図７の（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、蒸着マスク１００の製造方法の一例を示す工程平面図、および、各図の（ａ）に示すＡ－Ａ線に沿った工程断面図である。

　まず、図３（ａ）および（ｂ）に示すように、支持基板６０を用意し、支持基板６０上に樹脂層１０を形成する。支持基板６０として、例えばガラス基板が好適に用いられ得る。ガラス基板のサイズおよび厚さは特に限定されない。

　樹脂層１０は次のようにして形成される。まず、支持基板６０上に、樹脂材料の前駆体を含む溶液（例えばポリイミドワニス）または樹脂材料を含む溶液（例えば可溶型ポリイミド溶液）を付与する。溶液の付与方法としては、スピンコート法、スリットコーター法などの公知の方法を用いることができる。ここでは、樹脂材料としてポリイミドを用い、ポリイミドの前駆体であるポリアミック酸を含む溶液（ポリイミドワニス）をスピンコート法で支持基板６０上に塗布する。続いて、熱処理（乾燥および焼成）を行うことにより、樹脂層１０としてポリイミド層を形成する。熱処理温度は３００℃以上、例えば４００℃以上５００℃以下に設定され得る。

　熱処理条件は、樹脂層１０に所定の引張応力を生成させるような条件に設定される。例えば０．２ＭＰａより大きい（好ましくは３ＭＰａ以上の）引張応力を生成させるように設定されてもよい。引張応力の大きさは、樹脂層１０の材料や熱処理条件の他、例えば、支持基板６０の厚さ、形状、サイズ、支持基板６０の材料特性（ヤング率、ポアソン比、熱膨張係数など）によって変わり得る。ここでいう熱処理条件は、熱処理温度（最高温度）、昇温速度、高温（例えば３００℃以上）での保持時間、熱処理時の雰囲気などを含む。また、昇温時の温度プロファイルのみでなく、冷却時の温度プロファイルをも含む。

　樹脂層１０に残留する引張応力を大きくするには、例えば、ポリイミドワニスのイミド化を急激に行わせるような条件に設定することが考えられる。一例として、昇温速度を大きくすることにより、引張応力を増加させることが可能である。例えば、ガラス基板上にポリイミド層を熱処理で形成する場合、ポリイミドワニスが付与されたガラス基板を、３０℃／ｍｉｎ以上のレートで３００℃以上６００℃以下の温度まで昇温させてもよい。また、昇温および冷却を含む全熱処理工程を通して、上記ガラス基板を例えば３００℃以上の温度での保持される合計時間を短く（例えば３０分以内）に設定することで、樹脂層１０に残留する引張応力を増加させることができる。さらに、昇温および冷却を含む全熱処理時間を比較的短くする（例えば１時間以内）、最高温度での保持時間（放置時間）を短くする（例えば５分以内）、最高温度到達後に急冷すること等によっても、引張応力を大きくできる。熱処理雰囲気は特に限定されず、大気雰囲気または窒素ガス雰囲気であってもよいが、１００Ｐａ以下の減圧雰囲気下で熱処理を行うと、昇温速度をより容易に高めることができる。

　ポリイミドワニスの代わりに、溶媒可溶型のポリイミド（重合体）を含む溶液（可溶型ポリイミド溶液）を支持基板６０上に塗布し、乾燥させることによって樹脂層１０を形成してもよい。乾燥温度は、溶媒の沸点によって適宜選択され、特に限定しないが、例えば１００℃～３２０℃、好適には１２０℃～２５０℃である。この場合でも、昇温速度を上記と同程度まで大きくしたり、高温での保持時間を短くすることによって、樹脂層１０に残留する引張応力を増加させることが可能である。

　樹脂層１０を支持基板６０上に形成すると、支持基板６０の材料や厚さによっては支持基板６０に反りが生じることがある。また、支持基板６０上において、樹脂層１０は応力分布を有する。例えば樹脂層１０の中央部から端部に向かうほど引張応力が大きくなる。また、支持基板６０の長さが大きい方向において、より大きな引張応力が生じ得る。

　ここで、図８（ａ）および図８（ｂ）を参照して、基板ＳＵＢ上に形成された膜ＲＦによる応力と、基板ＳＵＢの変形の仕方との関係を説明する。図８（ａ）に模式的に示すように、膜ＲＦが引張応力Ｓｔを有している場合、基板ＳＵＢの表面には圧縮応力が作用しているので、基板ＳＵＢの表面は凹面を形成するように変形する（反る）。これに対して、図８（ｂ）に示すように、膜ＲＦが圧縮応力Ｓｃを有している場合、基板ＳＵＢの表面には引張応力が作用しているので、基板ＳＵＢの表面は凸面を形成するように変形する。

　上述した方法で形成された樹脂層１０は引張応力を有するので、図８（ａ）に示すように、支持基板６０は凹面を形成するように変形し、支持基板６０の端部は水平面から浮く場合がある。なお、支持基板６０の材料や厚さによっては、樹脂層１０から圧縮応力が付与されても支持基板６０に反りが生じない場合もある。

　次いで、図４（ａ）および（ｂ）に示すように、樹脂層１０の一部上に接着層５０を形成する。接着層５０は、後述する磁性金属体２０の第１開口部２５に対応する開口部５５を有する。接着層５０は、樹脂層１０のうち、磁性金属体２０の中実部２１に対応する領域（第２領域１０ｂとなる領域）全体に形成されてもよいし、その一部に形成されてもよい。好ましくは、樹脂層１０のうち第１領域１０ａとなる部分を包囲するように配置される。

　接着層５０は金属層であってもよいし、接着剤で形成されていてもよい。接着層５０は樹脂層１０の上面に固着されていればよい。例えば、接着層５０として、電解めっき、無電解めっきなどの方法で金属層を形成することができる。金属層の材料としては、種々の金属材料を用いることができ、例えば、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｓｎを好適に用いることができる。金属層の厚さは、後述する磁性金属体２０への溶接工程で耐え得る大きさであればよく、例えば１μｍ以上１００μｍ以下である。

　次いで、図５（ａ）および（ｂ）に示すように、支持基板６０上に形成された樹脂層１０を、第１開口部２５を覆うように磁性金属体２０上に固定する。樹脂層１０と磁性金属体２０とは、接着層５０を介して接合される。樹脂層１０のうち磁性金属体２０の第１開口部２５内に位置する領域１０ａが第１領域、中実部２１と重なる領域１０ｂが第２領域となる。

　磁性金属体２０は、磁性金属材料から形成され、かつ、少なくとも１つの第１開口部２５を有する。磁性金属体２０の製造方法は、特に限定しない。例えば、磁性金属板を用意し、フォトリソグラフィプロセスによって、磁性金属板に第１開口部２５を形成することによって製造され得る。磁性金属体２０の材料としては、例えばインバー（約３６ｗｔ％のＮｉを含むＦｅ－Ｎｉ系合金）を好適に用いることができる。

　接着層５０が金属層である場合、樹脂層１０側からレーザ光を照射し、接着層５０を磁性金属体２０に溶接してもよい。このとき、間隔を空けて複数箇所でスポット溶接を行ってもよい。スポット溶接を行う箇所の数やその間隔（ピッチ）は適宜選択され得る。このようにして、樹脂層１０は、接着層５０を介して磁性金属体２０に接合される。

　なお、接着層５０は金属層でなくてもよい。樹脂層１０と磁性金属体２０とは、接着剤から形成された接着層５０を用いて接合されてもよい（ドライラミネートまたは熱ラミネート）。

　接着層５０は、樹脂層１０の周縁部のみに配置されていても構わない。磁性金属体２０のうち、後で設けられるフレームと重なる部分を「周辺部」、フレームの開口内に位置する部分を「マスク部」とすると、接着層５０は、磁性金属体２０の周辺部と樹脂層１０との間のみに配置されていてもよい。その場合には、マスク部において、磁性金属体２０の中実部２１と樹脂層１０とは接着されない。

　接着層５０は、樹脂層１０の第１領域１０ａとなる部分上には形成されないことが好ましい。第１領域１０ａに接着層５０が形成されていると、後の工程で樹脂層１０から支持基板６０を剥離した後でも、樹脂層１０の引張応力が第１領域１０ａで面内分布を有してしまう可能性がある。

　次に、図６（ａ）および（ｂ）に示すように、例えばレーザアブレーション法により、樹脂層１０の第１領域１０ａに複数の第２開口部１３を形成する（レーザ加工工程）。このようにして、磁性金属体２０および樹脂層１０を含むマスク体３０を得る。

　樹脂層１０のレーザ加工には、パルスレーザを用いる。ここでは、ＹＡＧレーザを用い、波長が３５５ｎｍ（第３高調波）のレーザ光Ｌ１を樹脂層１０の所定の領域に照射する。レーザ光Ｌ１のエネルギー密度は例えば０．３６Ｊ／ｃｍ²に設定される。前述したように、樹脂層１０のレーザ加工は、樹脂層１０の表面にレーザ光Ｌ１の焦点を合わせて、複数回のショットを行うことによって行われる。ショット周波数は例えば６０Ｈｚに設定される。なお、レーザ加工の条件（レーザ光の波長、照射条件など）は、上記に限定されず、樹脂層１０を加工し得るように適宜選択される。

　なお、樹脂層１０が上述した応力分布を有していると、支持基板６０の剥離後に第１領域１０ａ内の応力分布が平均化されたときに、第２開口部１３のサイズおよび形状が第１領域１０ａ内の位置に応じて変化する場合がある。このような場合には、支持基板６０を剥離した後で第２開口部１３が所望のサイズおよび形状を有するように、応力分布の平均化による第２開口部１３の変形量を考慮して、第２開口部１３を形成しておくことが好ましい。

　本実施形態では、支持基板６０上に焼成（または乾燥）することによって形成された樹脂層１０に対してレーザ加工を行う。支持基板６０と樹脂層１０との間には気泡が存在しないため、従来よりも高い精度で所望のサイズの第２開口部１３を形成することが可能であり、バリ（図２７参照）の発生も抑制される。

　続いて、図７（ａ）および（ｂ）に示すように、マスク体３０を支持基板６０から剥離する。支持基板６０の剥離は、例えばレーザリフトオフ法により行うことができる。樹脂層１０と支持基板６０との密着力が比較的弱い場合には、ナイフエッジなどを用いて機械的に剥離を行ってもよい。

　ここでは、例えばＸｅＣｌエキシマレーザを用い、支持基板６０側からレーザ光（波長：３０８ｎｍ）を照射することによって、樹脂層１０を支持基板６０から剥離する。なお、レーザ光は、支持基板６０を透過し、かつ、樹脂層１０で吸収される波長の光であればよく、他のエキシマレーザあるいはＹＡＧレーザなどの高出力レーザを用いてもよい。

　支持基板６０を剥離すると、樹脂層１０は、内在する引張応力によって、たるみなく（ピンと）張った状態になる。また、樹脂層１０のうち磁性金属体２０に接合されていない部分（ここでは第１領域１０ａ）内では、所定の方向における引張応力の大きさが平均化され得る。

　この後、図示していないが、マスク体３０にフレーム４０を固定する（フレーム取り付け工程）。このようにして、図１に示す蒸着マスク１００が製造される。

　フレーム取り付け工程では、磁性金属体２０の周辺部上にフレーム４０を載置し、磁性金属体２０の周辺部とフレーム４０とを接合する。フレーム４０は、例えばインバーなどの磁性金属で形成されている。樹脂層１０側からレーザ光を照射することによって、磁性金属体２０の周辺部とフレーム４０とを溶接してもよい（スポット溶接）。スポット溶接のピッチは適宜選択され得る。なお、図１に示す例では、支持基板６０の法線方向から見たとき、フレーム４０の内縁部と磁性金属体２０の内縁部とが略整合しているが、磁性金属体２０の一部がフレーム４０の内側に露出していてもよい。あるいは、フレーム４０は、磁性金属体２０の周辺部全体および樹脂層１０の一部を覆っていてもよい。

　前述のように、本実施形態では、樹脂層１０および磁性金属体２０を所定の層面内方向に引っ張ってフレーム４０に固定する工程（架張工程）を行わないので、従来よりも剛性の小さいフレーム４０を用いることが可能である。このため、フレーム４０は、ＡＢＳ（アクリロニトリルブタジエンスチレン）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）などの樹脂から形成されていてもよい。また、マスク体３０とフレーム４０との接合方法は、レーザ溶接に限定されない。例えば接着剤を用いて磁性金属体２０の周辺部とフレーム４０とを接合してもよい。

　この後、必要に応じて、磁性金属体２０を電磁コイルで磁化させる着磁工程を行い、磁性金属体２０の残留磁束密度を例えば１０ｍＴ以上１０００ｍＴに調整する。なお、着磁工程を行わなくてもよい。着磁工程を行わなくても、磁性金属体２０は磁性体であるので、磁気チャックを用いることにより、蒸着工程において蒸着マスク１００をワーク上に保持することができる。

　上記では、蒸着マスク１００を形成する方法を例に説明したが、他の蒸着マスク２００、３００についても、上記と同様の方法で製造され得る。

　＜蒸着マスクの他の製造方法＞
　図３～図７を参照しながら前述した方法では、樹脂層１０と磁性金属体２０とを接合した後で、樹脂層１０に第２開口部１３を形成しているが、樹脂層１０と磁性金属体２０とを接合する前に、第２開口部１３を形成してもよい。また、図３～図７を参照しながら前述した方法では、マスク体３０とフレーム４０とを接合する前に、支持基板６０をマスク体３０から剥離しているが、フレーム４０とマスク体３０とを接合した後で、支持基板６０を剥離してもよい。さらに、樹脂層１０と磁性金属体２０とを接合させる前に、磁性金属体２０にフレーム４０を取り付けてもよい。

　以下、図面を参照しながら、本実施形態の蒸着マスクの他の製造方法を説明する。図面では、図３～図７と同じ構成要素には同じ参照符号を付している。また、図３～図７を参照しながら前述した方法と異なる点を中心に説明し、各層の形成方法、材料、厚さ等が上記方法と同様である場合には説明を省略している。

　図９（ａ）～（ｅ）は、蒸着マスクの他の製造方法を例示する工程断面図である。

　まず、図９（ａ）に示すように、支持基板６０上に樹脂層１０を形成する。樹脂層１０の形成方法は、図３を参照しながら前述した方法と同様である。ここでは、ポリイミドワニスを支持基板６０上に塗布し、焼成することによって樹脂層１０を形成する。

　次いで、図９（ｂ）に示すように、レーザ加工により、樹脂層１０に第２開口部１３を形成する。第２開口部１３は、樹脂層１０のうち、後の工程で磁性金属体２０と接合したときに磁性金属体２０の第１開口部２５内に位置する領域に形成される。

　続いて、図９（ｃ）に示すように、接着層５０を介して、樹脂層１０と磁性金属体２０とを接合する。接合方法は、図５を参照しながら前述した方法と同様である。

　この後、図９（ｄ）に示すように、例えばレーザリフトオフ法により、樹脂層１０から支持基板６０を剥離する。

　次いで、図９（ｅ）に示すように、例えばレーザ光Ｌ２を用いてスポット溶接を行うことにより、フレーム４０を磁性金属体２０の周辺部に設ける。このようにして、蒸着マスク１００を得る。

　図１０（ａ）～（ｅ）は、蒸着マスクの他の製造方法を例示する工程断面図である。

　まず、図１０（ａ）に示すように、支持基板６０上に樹脂層１０を形成する。樹脂層１０の形成方法は、図３を参照しながら前述した方法と同様である。

　次いで、図１０（ｂ）に示すように、接着層５０を介して、樹脂層１０と磁性金属体２０とを接合する。

　続いて、図１０（ｃ）に示すように、レーザ加工により、樹脂層１０に第２開口部１３を形成する。

　この後、図１０（ｄ）に示すように、例えばレーザ光Ｌ２を用いてスポット溶接を行うことにより、フレーム４０を磁性金属体２０の周辺部に設ける。

　次いで、図１０（ｅ）に示すように、例えばレーザリフトオフ法により、樹脂層１０から支持基板６０を剥離する。このようにして、蒸着マスク１００を得る。

　図１１（ａ）～（ｅ）は、蒸着マスクのさらに他の製造方法を例示する工程断面図である。

　まず、図１１（ａ）に示すように、支持基板６０上に樹脂層１０を形成する。樹脂層１０の形成方法は、図３を参照しながら前述した方法と同様である。

　また、図１１（ｂ）に示すように、フレーム４０に磁性金属体２０を取り付けることにより、フレーム構造体を形成する。具体的には、磁性金属体２０の周辺部上にフレーム４０を載置し、周辺部とフレーム４０とを接合する。ここでは、磁性金属体２０側からレーザ光Ｌ３を照射することによって、磁性金属体２０の周辺部とフレーム４０とを溶接する。例えば、所定の間隔を空けて複数箇所でスポット溶接を行ってもよい。なお、架張溶接装置を用いて、磁性金属体２０に所定の方向に一定の張力を付与した状態で、磁性金属体２０をフレーム４０に接合してもよい。ただし、本実施形態では、磁性金属体２０はフレーム４０に固定されていればよいので、大きな張力を付与する必要はない。

　続いて、図１１（ｃ）に示すように、接着層５０を介して、樹脂層１０と磁性金属体２０とを接合する。

　次いで、図１１（ｄ）に示すように、レーザ加工により、樹脂層１０に第２開口部１３を形成する。

　この後、図１１（ｅ）に示すように、例えばレーザリフトオフ法により、樹脂層１０から支持基板６０を剥離する。このようにして、蒸着マスク１００を得る。

　このように、本実施形態の蒸着マスク１００は種々の方法で製造され得る。なお、図９に例示した方法では、第２開口部１３を形成した樹脂層１０と磁性金属体２０とを接合する際に、高精度な位置合わせを行う必要がある。これに対し、樹脂層１０と磁性金属体２０とを接合した後に第２開口部１３を形成すると、そのような高精度な位置合わせを行わなくてもよいので有利である。

　また、図１０および図１１に例示した方法では、支持基板６０を剥離する前に、フレーム４０の取り付けを行う。この場合、重量および嵩の大きいフレーム４０が取り付けられた支持基板６０を、レーザリフトオフ装置のステージに設置し、支持基板６０の剥離を行うため、他の方法よりも、使用するレーザリフトオフ装置のステージを大きく、かつ、高強度にする必要がある。また、レーザヘッドとステージとの距離ＷＤ（ワークディスタンス）を大きくする必要がある。これに対し、支持基板６０の剥離後に、フレーム４０の取り付け工程を行うと、レーザリフトオフ装置のステージの大きさ、強度、ＷＤなどに上記のような制限が課せられないため、より実用的である。

　＜本実施形態の製造方法による効果＞
　本実施形態の蒸着マスクの製造方法によると、樹脂材料を含む溶液または樹脂材料の前駆体を含む溶液を支持基板６０の表面に付与し、熱処理を行うことによって樹脂層１０を形成する。この方法で形成された樹脂層１０は、支持基板６０に密着しており、樹脂層１０と支持基板６０との界面に気泡は生じない。従って、支持基板６０上で樹脂層１０に複数の第２開口部１３を形成することにより、所望のサイズの第２開口部１３を従来よりも高い精度で形成でき、なおかつ、バリ９８（図２７参照）の発生を抑制できる。

　また、本実施形態によると、樹脂層１０に所望の引張応力を生じさせることができる。これにより、樹脂層１０の第１領域１０ａに生じるたわみ量を低減できる。このため、第１領域１０ａ上に、第２開口部１３に近接して磁性金属を配置しなくても、蒸着対象基板上に樹脂層１０を密着させることが可能になる。従って、第１開口部２５のサイズを拡大でき、例えばオープンマスクの使用も可能になる。中実部の面積率の極端に小さい（例えば、マスク部の面積に対して５０％以下）磁性金属体２０を使用することも可能である。また、高精度にパターニングされた磁性金属層を形成しなくてもよいので、製造工程を簡略化できる。さらに、熱膨張係数αＭの大きい金属材料を使用することも可能になる。従って、磁性金属体２０の形状および金属材料の選択の自由度を従来よりも高めることができる。

　本実施形態では、支持基板６０上で樹脂層１０を形成し、支持基板６０に支持された状態の樹脂層１０と磁性金属体２０とを接合する。樹脂層１０は残留応力として所定の引張応力を有しているので、樹脂層１０を引っ張ってフレームに接合させる架張工程を行わない。大掛かりな架張機を用いた架張工程が不要になるので、製造コストを低減できるメリットがある。また、架張工程を行わないので、フレーム４０から磁性金属体２０に所定の層面内方向の張力が付与されない。従って、従来よりもフレーム４０の剛性を小さくすることが可能になり、フレーム４０の材料選択の自由度、および、フレーム幅、厚さ等の設計の自由度が大きくなる。

　特許文献１などに記載の従来方法では、架張工程によって樹脂フィルムをフレームに固定した後で、樹脂フィルムに対するレーザ加工が行われる。これに対し、本実施形態では、フレーム４０の取り付け工程は、樹脂層１０のレーザ加工前に行ってもよいし、レーザ加工後に行ってもよい。レーザ加工後にフレーム４０の取り付け工程を行う場合には、次のようなメリットがある。フレーム４０が取り付けられる前の、支持基板６０によって支持されたマスク体３０（レーザ加工前のマスク体を含む）は、フレーム４０が取り付けられた後のマスク体３０よりも軽量で取り扱いやすいので、レーザ加工機への設置、搬送等の作業が容易になる。また、フレーム４０が取り付けられていないので、樹脂層１０にレーザ光Ｌ１を照射しやすく、樹脂層１０を加工し易い。さらに、特許文献１の方法では、樹脂層のレーザ加工がうまくいかなかったときに、フレームから積層マスクを剥離する必要があるが、フレーム４０を取り付ける前にレーザ加工を行う場合には、そのような剥離工程は不要である。

　さらに、架張工程によってフレームに固定された樹脂フィルムは、湿度や温度などの周囲環境の変化に敏感であり、樹脂フィルムのたわみ量は周囲環境によって変化し得る。これに対し、本実施形態では、樹脂層１０のたわみはゼロまたは僅かであり、たわみ量の経時変化もほとんど見られない。

　ところで、蒸着工程における蒸着マスクの温度上昇の大きさ、すなわち、製造時の蒸着マスクの温度Ｔ１と、蒸着工程における蒸着マスクの温度Ｔ２との差ΔＴ（℃）（＝Ｔ２－Ｔ１）は、蒸着方法、蒸着装置等によって変わる。温度差ΔＴが比較的小さく抑えられる場合、ΔＴは３℃未満、例えば１℃程度である。一方、ΔＴは３℃～１５℃程度になることもある。なお、本実施形態における製造時の温度Ｔ１は、製造装置（例えば、樹脂層１０の加工に使用するレーザ加工機、フレーム取り付け工程に使用する溶接機など）が設置されている環境温度であり、例えば室温である。蒸着工程における温度Ｔ２は、蒸着源の位置をワークに対して相対的に移動させながら（走査しながら）蒸着を行う場合には、蒸着マスクのうち、蒸着が行われている部分の温度を指す。本実施形態では、ΔＴが比較的大きい場合（例えば３℃超）、必要に応じて、次の方法で、位置ずれを抑制することが可能である。まず、蒸着マスクの温度上昇（ΔＴ）を予め測定する。次いで、ΔＴの測定結果に基づいて、熱膨張によって発生する位置ずれ量を算出する。位置ずれ量は、第２開口部１３の位置と蒸着位置とのずれ、および、第２開口部１３自体の変形による第２開口部１３の形状と所望の蒸着パターンとのずれを含む。この位置ずれ量を相殺するように、樹脂層１０の第２開口部１３のサイズを所望の蒸着パターンよりも所定量だけ小さく形成する。なお、位置ずれ量を算出する代わりに、実際に蒸着を行って位置ずれ量を測定してもよい。

　（熱処理条件と樹脂層の引張応力との関係）
　本発明者は、樹脂層の形成条件（熱処理条件）と、樹脂層の引張応力および樹脂層のたわみ量との関係を検討した。以下、その方法および結果を説明する。

　・サンプルＡ～Ｃの作製方法
　熱処理条件を異ならせて、ガラス基板６１上にポリイミド膜６２を形成し、サンプルＡ～Ｃを得た。図１２は、サンプルＡ～Ｃの上面図である。

　まず、支持基板として、ガラス基板（旭硝子製ＡＮ－１００）６１を用意した。ガラス基板６１の熱膨張係数は３．８ｐｐｍ／℃、サイズは３７０ｍｍ×４７０ｍｍ、厚さは０．５ｍｍであった。

　上記のガラス基板６１の一部上に、ポリイミドワニス（宇部興産株式会社製U－ワニス－S）を塗布した。ここでは、図１２に示すように、ガラス基板６１における所定の領域（３３０ｍｍ×３６６ｍｍ）にポリイミドワニスを塗布した。

　次いで、ポリイミドワニスを塗布したガラス基板６１に対して、圧力：２０Ｐａの真空雰囲気下で熱処理を行い、ポリイミド膜６２を形成した。熱処理では、室温（ここでは２５℃とした）から５００℃（最高温度）まで昇温し、５００℃で所定の時間保持した。この後、パージガスとして窒素ガスを供給し、次いで急冷（３分間）した。各サンプルにおける５００℃までの昇温時間、５００℃での保持時間、昇温速度（室温から５００℃到達時まで）、およびポリイミド膜６２の厚さを表１に示す。

　このようにして、サンプルＡ～Ｃとして、ポリイミド膜６２が形成されたガラス基板６１を得た。サンプルＡ～Ｃでは、ポリイミド膜６２の引張応力によって、ガラス基板６１に圧縮応力が付与され、ガラス基板６１に反りが生じた。長辺方向および短辺方向におけるガラス基板６１の反り量の平均値を表１に示す。

　・ポリイミド膜６２の引張応力の算出
　次いで、サンプルＡ～Ｃにおけるガラス基板６１の反り量から、ポリイミド膜６２の引張応力を算出した。結果を表１に示す。引張応力は、Ｓｔｏｎｅｙの式を用いて、ガラス基板６１の厚さ、ヤング率、ポアソン比、ポリイミド膜６２の厚さ、ガラス基板６１の反りの曲率半径（近似値）から求めることができる。

　また、表１には、比較のため、昇温速度の小さい条件でポリイミド膜を作製した場合の結果も示す（「サンプルＤ」とする）。表１に示すように、サンプルＤでは、１２０℃、１５０℃、１８０℃に到達後、その温度で所定時間保持することにより、段階的に４５０℃まで昇温した。サンプルＤの引張応力は、ガラス基板６１の反りを１０μｍとして算出した値である。

　さらに、同じ熱処理条件で６つのサンプルＢ１～Ｂ６を作製し、ポリイミド膜６２に生じた引張応力を算出した。サンプルＢ１～Ｂ６の熱処理条件は、サンプルＢと同様とした（室温～５００℃、圧力：２０Ｐａ、加熱時間：１３分（昇温８分＋保持５分）、昇温速度：５９℃／分）。ただし、熱処理前に、ポリイミドワニスが付与されたガラス基板６１が設置されたチャンバーを減圧する速度をサンプルＢよりも小さくした。これらのサンプルについても、上記と同様に、ガラス基板の反り量からポリイミド膜の引張応力を求めた。結果を表２に示す。

　上記の結果から、熱処理条件によって、支持基板上の樹脂層に生じる引張応力を制御できることが確認された。例えば、昇温速度を大きくすることで、引張応力の大きい樹脂層を形成できることが分かった。なお、ここでは、サンプルごとに昇温速度を変えて熱処理を行ったが、昇温速度以外の熱処理条件を変えても、樹脂層の引張応力の大きさを異ならせることができる。

　（実施例）
　実施例の蒸着マスクを作製し、樹脂層のたわみ量を評価したので、その結果を説明する。

　図１３（ａ）は、実施例１の蒸着マスクを説明するための平面図であり、図１３（ｂ）は、図１３（ａ）のＢ－Ｂ線に沿った断面図である。実施例１の蒸着マスクの作製方法は、図１１を参照しながら前述した方法と同様とした。

　・実施例１の蒸着マスクの作製
　実施例１では、支持基板として、ガラス基板（２００×１３０ｍｍ、厚さ：０．５ｍｍ）を用いた。ガラス基板上に、上記のサンプルＢと同様の熱処理条件で、ポリイミド膜（厚さ：２０μｍ）７１を形成した。

　また、磁性金属体として、３つの第１開口部（５０ｍｍ×９０ｍｍ）７３を有するオープンマスク（２００×１１０ｍｍ、厚さ：１００μｍ）７２を用意した。このオープンマスク７２を、不図示のＳＵＳ製のフレーム（２００×１３０ｍｍ、厚さ：１０ｍｍ、フレーム幅２０ｍｍ）に溶接した。

　次いで、ガラス基板上のポリイミド膜７１の一部上に、接着層として、エポキシ樹脂系の接着剤（セメダイン社製ＥＰ３３０）７５を付与した。この後、接着剤７５を介して、ポリイミド膜７１とオープンマスク７２とを接合した。

　続いて、ポリイミド膜７１から支持基板を剥離した。ポリイミド膜７１には第２開口部は設けなかった。このようにして、実施例１の蒸着マスクを得た。

　実施例１の蒸着マスクは、３つのセルＣ１～Ｃ３を含んでいる。ここで「セル」とは、蒸着マスクを法線方向から見たとき、各第１開口部７３およびその周辺を含む部分を指し、上述した単位領域Ｕに対応する。また、各セルにおいて、ポリイミド膜７１のうち第１開口部７３によって露出する領域７１ａを「第１領域」、オープンマスク７２と接着剤７５によって接合された領域７１ｂを「第２領域」とする。

　・実施例２の蒸着マスクの作製
　上記のサンプルＤと同様の熱処理条件でポリイミド膜７１を形成した点以外は、実施例１と同様の方法で実施例２の蒸着マスクを作製した。ただし、実施例２では、オープンマスク７２の３つの第１開口部７３のうち中央に位置する開口部にはポリイミド膜７１を貼らなかった。従って、実施例２の蒸着マスクは２つのセルを含む。

　・実施例１、２の蒸着マスクの観察
　実施例１および実施例２の蒸着マスクの写真を、図２３（ａ）および（ｂ）に示す。実施例１の蒸着マスクでは、ポリイミド膜７１のたわみに依存した皺は見られない。また、ポリイミド膜７１は膜応力の分布に依存したように思われる模様が観察される。一方、実施例２の蒸着マスクでは、ポリイミド膜７１のたわみに依存した皺が見られ、セルの中央部でたわみが大きくなっていることが分かる。

　・ポリイミド膜７１のたわみ測定
　実施例１の蒸着マスクのセルＣ１～Ｃ３のそれぞれについて、ポリイミド膜７１のたわみの測定を行った。

　図１４（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、たわみ測定における、各セルのスキャン方向を示す平面図である。ここでは、レーザ変位計（キーエンス社製、ＬＫ－Ｈ０５７Ｋ）を用いて、各セルにおける第１開口部７３の短辺方向および長辺方向にスキャンして、ポリイミド膜７１の高さの変化を調べた。データサンプリング周期を２００μｓとした。

　図１５～図２０は、実施例１の蒸着マスクにおける各セルのポリイミド膜７１の測定結果を示す図である。

　図１５（ａ）～（ｃ）および図１６（ａ）～（ｃ）は、それぞれ、実施例１の蒸着マスクにおけるセルＣ１のポリイミド膜７１の高さの変化を示す図である。同様に、図１７（ａ）～（ｃ）および図１８（ａ）～（ｃ）は、それぞれ、セルＣ２のポリイミド膜７１の高さの変化を示す図であり、図１９（ａ）～（ｃ）および図２０（ａ）～（ｃ）は、それぞれ、セルＣ３のポリイミド膜７１の高さの変化を示す図である。また、図１５、図１７、図１９の（ａ）～（ｃ）は、それぞれ、図１４（ａ）に示すＩ－Ｉ、ＩＩ－ＩＩ、ＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿って、セルの短手方向にポリイミド膜７１をスキャンしたときの測定結果を示す。図１６、図１８、図２０の（ａ）～（ｃ）は、それぞれ、図１４（ａ）に示すＩＶ－ＩＶ、Ｖ－Ｖ、ＶＩ－ＶＩ線に沿って、セルの長手方向にポリイミド膜７１をスキャンしたときの測定結果を示す。

　これらの図において、縦軸はポリイミド膜７１の高さであり、各セルの中央部の高さを基準とした値である。横軸は、２００μｓ間隔で取得したデータ点数である。なお、手動でセンサーを移動させて測定しており、センサーのスキャン速度が一定でないため、横軸は距離とは対応していない。

　図１５～図２０において、ポリイミド膜７１の第１領域７１ａの高さが傾きを有しているが、この傾きは、フレームのチルト、接着剤７５の厚さばらつき等に依存する。また、ポリイミド膜７１の第１領域７１ａと第２領域７１ｂとの間に段差ｈが生じている。これは、実施例１の蒸着マスクを、ポリイミド膜７１を上にして設置し、下方（ポリイミド膜７１のオープンマスク７２側）から変位計で測定を行っているからである。段差ｈはオープンマスク７２および接着剤７５の合計厚さに対応する。

　セルＣ１～Ｃ３の各断面の測定結果に補正線を破線で示す。「補正線」は、ポリイミド膜７１のたわみがゼロの場合のポリイミド膜７１（第１領域７１ａ）の高さの変化を表す。ポリイミド膜７１にたわみが生じていると、ポリイミド膜７１の高さの実測値は、補正線の高さよりも小さくなる。ここでは、各断面におけるポリイミド膜７１のたわみ量として、補正線と実測値との高さの差（補正線の高さに対して実測値がマイナスになる場合）の最大値を求めた。また、たわみ量の最大値を、そのセルの「最大たわみ量」とした。

　この結果、いずれのセルにおいても、最大たわみ量は５μｍ以下であった。従って、実施例１の蒸着マスクでは、セルの位置にかかわらず、ポリイミド膜７１の第１領域７１ａは所定の大きさの引張応力を有しており、たわみ量（すなわち実測値と補正線との高さの差）を抑制できることが分かった。また、ポリイミド膜７１の第１領域７１ａ内では、熱処理直後に生じた応力分布が小さくなる（平均化される）ことが分かった。

　一方、実施例２の蒸着マスクのセルについても、実施例１と同様の方法で、ポリイミド膜７１のたわみ測定を行い、最大たわみ量を求めた。

　図２１（ａ）～（ｃ）および図２２（ａ）～（ｃ）は、それぞれ、実施例２の蒸着マスクにおける１つのセルのポリイミド膜７１の高さの変化を示し、図１４（ａ）および（ｂ）に示すＩ－Ｉ、ＩＩ－ＩＩ、ＩＩＩ－ＩＩＩ、ＩＶ－ＩＶ、Ｖ－Ｖ、ＶＩ－ＶＩ線に沿ってポリイミド膜７１をスキャンしたときの測定結果を示す。

　この結果、実施例２の蒸着マスクでは、各セルにおける最大たわみ量は４００μｍ以上５００μｍ以下であり、実施例１よりも大きなたわみが生じていることが分かった。従って、ポリイミド膜７１の引張応力を大きくすることにより、ポリイミド膜７１のたわみ量を低減できることが確認された。

　なお、所定の引張応力（例えば３ＭＰａ以上）を有する樹脂膜と、引張応力が比較的小さくなるような条件で形成された従来の樹脂膜とは、支持基板または磁性金属体にかかる圧縮応力（反り量）の測定、樹脂膜の面内配向（ＩＲ吸収スペクトル）の測定などによって区別され得る。例えば、従来の樹脂膜では、表面および裏面のＩＲ吸収スペクトルは略同じであるが、引張応力の大きい樹脂膜では、表面および裏面のＩＲ吸収スペクトルが異なる等の違いが生じ得る。また、オープンマスクに接合された所定の引張応力を有する樹脂膜と、架張によってフレームに固定された従来の樹脂膜とは、例えば偏光を用いた観察によっても区別され得る。

　（有機半導体素子の製造方法）
　本発明の実施形態による蒸着マスクは、有機半導体素子の製造方法における蒸着工程に好適に用いられる。

　以下、有機ＥＬ表示装置の製造方法を例として説明を行う。

　図２４は、トップエミッション方式の有機ＥＬ表示装置５００を模式的に示す断面図である。

　図２４に示すように、有機ＥＬ表示装置５００は、アクティブマトリクス基板（ＴＦＴ基板）５１０および封止基板５２０を備え、赤画素Ｐｒ、緑画素Ｐｇおよび青画素Ｐｂを有する。

　ＴＦＴ基板５１０は、絶縁基板と、絶縁基板上に形成されたＴＦＴ回路とを含む（いずれも不図示）。ＴＦＴ回路を覆うように、平坦化膜５１１が設けられている。平坦化膜５１１は、有機絶縁材料から形成されている。

　平坦化膜５１１上に、下部電極５１２Ｒ、５１２Ｇおよび５１２Ｂが設けられている。下部電極５１２Ｒ、５１２Ｇおよび５１２Ｂは、赤画素Ｐｒ、緑画素Ｐｇおよび青画素Ｐｂにそれぞれ形成されている。下部電極５１２Ｒ、５１２Ｇおよび５１２Ｂは、ＴＦＴ回路に接続されており、陽極として機能する。隣接する画素間に、下部電極５１２Ｒ、５１２Ｇおよび５１２Ｂの端部を覆うバンク５１３が設けられている。バンク５１３は、絶縁材料から形成されている。

　赤画素Ｐｒ、緑画素Ｐｇおよび青画素Ｐｂの下部電極５１２Ｒ、５１２Ｇおよび５１２Ｂ上に、有機ＥＬ層５１４Ｒ、５１４Ｇおよび５１４Ｂがそれぞれ設けられている。有機ＥＬ層５１４Ｒ、５１４Ｇおよび５１４Ｂのそれぞれは、有機半導体材料から形成された複数の層を含む積層構造を有する。この積層構造は、例えば、下部電極５１２Ｒ、５１２Ｇおよび５１２Ｂ側から、ホール注入層、ホール輸送層、発光層、電子輸送層および電子注入層をこの順で含んでいる。赤画素Ｐｒの有機ＥＬ層５１４Ｒは、赤色光を発する発光層を含む。緑画素Ｐｇの有機ＥＬ層５１４Ｇは、緑色光を発する発光層を含む。青画素Ｐｂの有機ＥＬ層５１４Ｂは、青色光を発する発光層を含む。

　有機ＥＬ層５１４Ｒ、５１４Ｇおよび５１４Ｂ上に、上部電極５１５が設けられている。上部電極５１５は、透明導電材料を用いて表示領域全体にわたって連続するように（つまり赤画素Ｐｒ、緑画素Ｐｇおよび青画素Ｐｂに共通に）形成されており、陰極として機能する。上部電極５１５上に、保護層５１６が設けられている。保護層５１６は、有機絶縁材料から形成されている。

　ＴＦＴ基板５１０の上述した構造は、ＴＦＴ基板５１０に対して透明樹脂層５１７によって接着された封止基板５２０によって封止されている。

　有機ＥＬ表示装置５００は、本発明の実施形態による蒸着マスクを用いて以下のようにして製造され得る。図２５（ａ）～（ｄ）および図２６（ａ）～（ｄ）は、有機ＥＬ表示装置５００の製造工程を示す工程断面図である。なお、以下では、赤画素用の蒸着マスク１０１Ｒ、緑画素用の蒸着マスク１０１Ｇ、青画素用の蒸着マスク１０１Ｂを順に用いてワーク上に有機半導体材料を蒸着する（ＴＦＴ基板５１０上に有機ＥＬ層５１４Ｒ、５１４Ｇおよび５１４Ｂを形成する）工程を中心に説明を行う。

　まず、図２５（ａ）に示すように、絶縁基板上に、ＴＦＴ回路、平坦化膜５１１、下部電極５１２Ｒ、５１２Ｇ、５１２Ｂおよびバンク５１３が形成されたＴＦＴ基板５１０を用意する。ＴＦＴ回路、平坦化膜５１１、下部電極５１２Ｒ、５１２Ｇ、５１２Ｂおよびバンク５１３を形成する工程は、公知の種々の方法により実行され得る。

　次に、図２５（ｂ）に示すように、真空蒸着装置内に保持された蒸着マスク１０１Ｒに、搬送装置によりＴＦＴ基板５１０を近接させて配置する。このとき、樹脂層１０の第２開口部１３Ｒが赤画素Ｐｒの下部電極５１２Ｒに重なるように、蒸着マスク１０１ＲとＴＦＴ基板５１０とが位置合わせされる。また、ＴＦＴ基板５１０に対して蒸着マスク１０１Ｒとは反対側に配置された不図示の磁気チャックにより、蒸着マスク１０１ＲをＴＦＴ基板５１０に対して密着させる。

　続いて、図２５（ｃ）に示すように、真空蒸着により、赤画素Ｐｒの下部電極５１２Ｒ上に、有機半導体材料を順次堆積し、赤色光を発する発光層を含む有機ＥＬ層５１４Ｒを形成する。

　次に、図２５（ｄ）に示すように、蒸着マスク１０１Ｒに代えて、蒸着マスク１０１Ｇを真空蒸着装置内に設置する。樹脂層１０の第２開口部１３Ｇが緑画素Ｐｇの下部電極５１２Ｇに重なるように、蒸着マスク１０１ＧとＴＦＴ基板５１０との位置合わせを行う。また、磁気チャックにより、蒸着マスク１０１ＧをＴＦＴ基板５１０に対して密着させる。

　続いて、図２６（ａ）に示すように、真空蒸着により、緑画素Ｐｇの下部電極５１２Ｇ上に、有機半導体材料を順次堆積し、緑色光を発する発光層を含む有機ＥＬ層５１４Ｇを形成する。

　次に、図２６（ｂ）に示すように、蒸着マスク１０１Ｇに代えて、蒸着マスク１０１Ｂを真空蒸着装置内に設置する。樹脂層１０の第２開口部１３Ｂが青画素Ｐｂの下部電極５１２Ｂに重なるように、蒸着マスク１０１ＢとＴＦＴ基板５１０との位置合わせを行う。また、磁気チャックにより、蒸着マスク１０１ＢをＴＦＴ基板５１０に対して密着させる。

　続いて、図２６（ｃ）に示すように、真空蒸着により、青画素Ｐｂの下部電極５１２Ｂ上に、有機半導体材料を順次堆積し、青色光を発する発光層を含む有機ＥＬ層５１４Ｂを形成する。

　次に、図２６（ｄ）に示すように、有機ＥＬ層５１４Ｒ、５１４Ｇおよび５１４Ｂ上に、上部電極５１５および保護層５１６を順次形成する。上部電極５１５および保護層５１６の形成は、公知の種々の方法により実行され得る。このようにして、ＴＦＴ基板５１０が得られる。

　その後、ＴＦＴ基板５１０に対して封止基板５２０を透明樹脂層５１７により接着することにより、図２４に示した有機ＥＬ表示装置５００が完成する。

　なお、ここでは、赤画素Ｐｒ、緑画素Ｐｇおよび青画素Ｐｂの有機ＥＬ層５１４Ｒ、５１４Ｇおよび５１４Ｂにそれぞれ対応する３枚の蒸着マスク１０１Ｒ、１０１Ｇ、１０１Ｂを用いたが、１枚の蒸着マスクを順次ずらすことによって、赤画素Ｐｒ、緑画素Ｐｇおよび青画素Ｐｂに対応する有機ＥＬ層５１４Ｒ、５１４Ｇおよび５１４Ｂを形成してもよい。また、有機ＥＬ表示装置５００において、封止基板５２０に代えて封止フィルムを用いてもよい。あるいは、封止基板（または封止フィルム）を使用せずに、ＴＦＴ基板５１０に薄膜封止（ＴＦＥ：Ｔｈｉｎ　Ｆｉｌｍ　Ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎ）構造を設けてもよい。薄膜封止構造は、例えば、窒化シリコン膜などの複数の無機絶縁膜を含む。薄膜封止構造は有機絶縁膜をさらに含んでもよい。

　なお、上記の説明では、トップエミッション方式の有機ＥＬ表示装置５００を例示したが、本実施形態の蒸着マスクがボトムエミッション方式の有機ＥＬ表示装置の製造にも用いられることはいうまでもない。

　また、本実施形態の蒸着マスクを用いて製造される有機ＥＬ表示装置は、必ずしもリジッドなデバイスでなくてもよい。本実施形態の蒸着マスクは、フレキシブルな有機ＥＬ表示装置の製造にも好適に用いられる。フレキシブルな有機ＥＬ表示装置の製造方法においては、支持基板（例えばガラス基板）上に形成されたポリマ層（例えばポリイミド層）上に、ＴＦＴ回路などが形成され、保護層の形成後にポリマ層がその上の積層構造ごと支持基板から剥離（例えばレーザリフトオフ法が用いられる）される。

　また、本実施形態の蒸着マスクは、有機ＥＬ表示装置以外の有機半導体素子の製造にも用いられ、特に、高精細な蒸着パターンの形成が必要とされる有機半導体素子の製造に好適に用いられる。

　本発明の実施形態による蒸着マスクは、有機ＥＬ表示装置をはじめとする有機半導体素子の製造に好適に用いられ、高精細な蒸着パターンの形成が必要とされる有機半導体素子の製造に特に好適に用いられる。

　１０　　　樹脂層
　１０ａ　　第１領域
　１０ｂ　　第２領域
　１３　　　開口部
　２０　　　磁性金属体
　２１　　　中実部
　２５　　　開口部
　３０　　　マスク体
　４０　　　フレーム
　５０　　　接着層
　６０　　　支持基板
　Ｌ１、Ｌ１、Ｌ３　　　　レーザ光
　１００、２００、３００　　蒸着マスク
　５００　　有機ＥＬ表示装置
　５１０　　ＴＦＴ基板
　５１１　　平坦化膜
　５１２Ｂ、５１２Ｇ、５１２Ｒ　下部電極
　５１３　　バンク
　５１４Ｂ、５１４Ｇ、５１４Ｒ　有機ＥＬ層
　５１５　　上部電極
　５１６　　保護層
　５１７　　透明樹脂層
　５２０　　封止基板
　Ｐｂ　　　青画素
　Ｐｇ　　　緑画素
　Ｐｒ　　　赤画素
　Ｕ　　　　単位領域

Claims

　樹脂層と、前記樹脂層上に形成された磁性金属体とを備えた蒸着マスクの製造方法であって、
　（Ａ）少なくとも１つの第１開口部を有する磁性金属体を用意する工程と、
　（Ｂ）基板を用意する工程と、
　（Ｃ）前記基板の表面に樹脂材料を含む溶液または樹脂材料のワニスを付与した後、熱処理を行うことによって樹脂層を形成する工程と、
　（Ｄ）前記基板に形成された前記樹脂層を、前記磁性金属体上に、前記少なくとも１つの第１開口部を覆うように固定する工程と、
　（Ｅ）前記樹脂層に、複数の第２開口部を形成する工程と、
　（Ｆ）前記工程（Ｅ）の後、前記樹脂層から前記基板を剥離する工程と
を包含する、蒸着マスクの製造方法。
　前記工程（Ｅ）は、前記工程（Ｄ）の後で行われ、
　前記複数の第２開口部は、前記樹脂層のうち前記磁性金属体の前記少なくとも１つの第１開口部内に位置する領域に形成される、請求項１に記載の製造方法。
　前記工程（Ｅ）は、前記工程（Ｃ）と前記工程（Ｄ）との間に行われる、請求項１に記載の製造方法。
　前記磁性金属体の周縁部にフレームを設ける工程をさらに包含する、請求項１から３のいずれかに記載の製造方法。
　前記工程（Ｃ）において、前記熱処理は、前記樹脂層に、層面内方向に室温で０．２ＭＰａより大きい引張応力を生成させる条件で行われる、請求項１から４のいずれかに記載の製造方法。
　前記少なくとも１つの第１開口部の幅は３０ｍｍ以上であり、
　前記工程（Ｆ）で前記基板を剥離した後、前記磁性金属体を水平方向に保持したときの、前記樹脂層のうち前記磁性金属体の前記少なくとも１つの第１開口部内に位置する領域の最大たわみ量をδとすると、
　前記工程（Ｃ）において、前記熱処理は、前記最大たわみ量δが５μｍ以下となるような引張応力が前記樹脂層に生成される条件で行われる、請求項１から５のいずれかに記載の製造方法。
　前記少なくとも１つの第１開口部の幅をＷ、
　前記工程（Ｆ）で前記基板を剥離した後、前記磁性金属体を水平方向に保持したときの、前記樹脂層のうち前記磁性金属体の前記少なくとも１つの第１開口部内に位置する領域の最大たわみ量をδとすると、
　前記工程（Ｃ）において、前記熱処理は、δ／Ｗが０．０１％以下となるような引張応力が前記樹脂層に付与される条件で行われる、請求項１から５のいずれかに記載の製造方法。
　前記工程（Ｆ）において、前記基板を剥離した後、前記磁性金属体は、前記樹脂層から圧縮応力が付与される、請求項１から７のいずれかに記載の製造方法。
　前記樹脂層はポリイミド層であり、前記基板はガラス基板であり、
　前記工程（Ｃ）の前記熱処理は、前記樹脂材料を含む溶液または前記樹脂材料のワニスが付与された前記基板を、３０℃／ｍｉｎ以上のレートで３００℃以上６００℃以下の温度まで昇温させる工程を含む、請求項１から８のいずれかに記載の製造方法。
　前記工程（Ｄ）は、
　　前記樹脂層の一部上に接着層を形成する工程（Ｄ１）と、
　　前記接着層を介して前記樹脂層を前記磁性金属体に接合する工程（Ｄ２）と
を包含する、請求項１から９のいずれかに記載の製造方法。
　前記接着層は金属層であり、
　工程（Ｄ２）は、前記金属層を前記磁性金属体に溶接することによって、前記金属層を介して、前記樹脂層を前記磁性金属体に接合する工程である、請求項１０に記載の製造方法。
　前記少なくとも１つの第１開口部の幅は３０ｍｍ以上であり、前記樹脂層のうち前記磁性金属体の前記少なくとも１つの第１開口部内に位置する領域には磁性金属が存在していない、請求項１から１１のいずれかに記載の製造方法。
　前記磁性金属体はオープンマスク構造を有する、請求項１から１２のいずれかに記載の製造方法。
　フレームと、
　前記フレームに支持された、少なくとも１つの第１開口部を含む磁性金属体と、
　前記磁性金属体上に配置された、前記少なくとも１つの第１開口部を覆う樹脂層と、
　前記樹脂層と前記磁性金属体との間に位置し、前記樹脂層と前記磁性金属体とを接合する接着層と
を備え、
　前記樹脂層は、層面内方向に引張応力を有し、
　前記磁性金属体は、前記樹脂層から面内方向に圧縮応力を受けている、蒸着マスク。
　前記樹脂層の室温における引張応力は、０．２ＭＰａより大きい、請求項１４に記載の蒸着マスク。
　前記接着層は、前記樹脂層に固着された金属層であり、前記金属層は、前記磁性金属体に溶接されている、請求項１４または１５に記載の蒸着マスク。
　前記少なくとも１つの第１開口部の幅は３０ｍｍ以上であり、
　前記磁性金属体を水平方向に保持したときの、前記樹脂層のうち前記磁性金属体の前記少なくとも１つの第１開口部内に位置する領域の最大たわみ量δは５μｍ以下である、請求項１４から１６のいずれかに記載の蒸着マスク。
　前記少なくとも１つの第１開口部の幅をＷ、前記磁性金属体を水平方向に保持したときの、前記樹脂層のうち前記磁性金属体の前記少なくとも１つの第１開口部内に位置する領域の最大たわみ量をδとすると、δ／Ｗは０．０１％以下である、請求項１４から１６のいずれかに記載の蒸着マスク。
　前記少なくとも1つの第１開口部の幅は３０ｍｍ以上であり、前記樹脂層のうち前記磁性金属体の前記少なくとも１つの第１開口部内に位置する領域には磁性金属が存在していない、請求項１４から１８のいずれかに記載の蒸着マスク。
　前記磁性金属体はオープンマスク構造を有する、請求項１４から１９のいずれかに記載の蒸着マスク。
　請求項１４から２０のいずれかに記載の蒸着マスクを用いて、ワーク上に有機半導体材料を蒸着する工程を包含する、有機半導体素子の製造方法。