WO2024100856A1 - 蒸着マスクおよびその製造方法、ならびに表示デバイスの製造方法 - Google Patents

蒸着マスクおよびその製造方法、ならびに表示デバイスの製造方法 Download PDF

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保志 安松
清彦 船戸
周一 横山
輝茂 竹山
典史 塚本
伊織 岸
哲也 大石
寿光 河野
秀隆 生長
尚己 田村
知博 吉川
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キヤノンアネルバ株式会社
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    • C23—COATING 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
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/04—Coating on selected surface areas, e.g. using masks
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING 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
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/04—Coating on selected surface areas, e.g. using masks

Definitions

  • the present invention relates to a deposition mask and a manufacturing method thereof, as well as a manufacturing method for a display device.
  • Patent Document 1 discloses a deposition mask having a frame body with multiple openings and multiple mask bodies arranged in each of the multiple openings. Here, one mask body is bonded to each opening via a metal layer. In such a configuration, it is necessary to position the mask body with respect to each of the multiple openings, and positioning errors may occur between the multiple mask bodies.
  • the present invention provides an advantageous technique for improving the relative positional accuracy of multiple pattern areas in a deposition mask.
  • the first aspect of the present invention relates to a method for manufacturing a deposition mask, which includes a patterning step of patterning a mask substrate so that a plurality of pattern regions are formed on the mask substrate, a bonding step of bonding the mask substrate to a support substrate to form a laminate, and a processing step of processing the mask substrate so that the plurality of pattern regions in the laminate are separated from one another.
  • the second aspect of the present invention relates to a method for manufacturing a display device, which includes a deposition process for performing deposition on a substrate using a deposition mask manufactured by the deposition mask manufacturing method, and a processing process for processing the substrate that has undergone the deposition process to obtain a display device.
  • the third aspect of the present invention relates to a deposition mask, the deposition mask comprising a support substrate having a plurality of first openings and a plurality of second openings, a plurality of masks supported by the support substrate, and a plurality of members supported by the support substrate, each mask including a pattern area exposed through one of the plurality of first openings, and each member including an alignment mark exposed through one of the plurality of second openings.
  • 4A to 4C are diagrams for exemplarily explaining a method for manufacturing a deposition mask according to an embodiment.
  • 4A to 4C are diagrams for exemplarily explaining a method for manufacturing a deposition mask according to an embodiment.
  • 4A to 4C are diagrams for exemplarily explaining a method for manufacturing a deposition mask according to an embodiment.
  • 4A to 4C are diagrams for exemplarily explaining a method for manufacturing a deposition mask according to an embodiment.
  • 4A to 4C are diagrams for exemplarily explaining a method for manufacturing a deposition mask according to an embodiment.
  • 4A to 4C are diagrams for exemplarily explaining a method for manufacturing a deposition mask according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic plan view of the deposition mask according to the embodiment, as viewed from the supporting substrate side.
  • FIG. 2 is a schematic plan view of the deposition mask according to the embodiment, as viewed from the pattern region side.
  • FIG. 2 is a plan view illustrating a deposition mask according to an embodiment and a grating defined by the deposition mask.
  • FIGS. 1A to 1H are schematic cross-sectional views of the structure to be described.
  • a patterning process will be described with reference to FIGS. 1A to 1D.
  • the mask substrate 110 may be patterned so that a plurality of pattern regions are defined or formed on the mask substrate 110.
  • FIG. 1A shows a schematic coating process in which a photoresist is coated on the mask substrate 110, thereby forming a photoresist film RF.
  • the mask substrate 110 may be, for example, a silicon substrate or a glass substrate.
  • FIG. 1B shows a schematic diagram of a transfer process and a development process that may be performed after the coating process.
  • an exposure device such as a stepper or a scanner may be used to sequentially transfer the pattern of the original to multiple pattern formation regions PFR of the photoresist film RF.
  • the exposure device may also transfer alignment marks to multiple alignment mark regions AA of the photoresist film RF. The alignment marks may be transferred simultaneously with the pattern of the original.
  • the substrate stage on which the mask substrate 110 on which the photoresist film RF is formed is driven under the coordinate system of the exposure device, and the pattern of the original may be sequentially transferred to multiple pattern formation regions PFR.
  • the substrate stage may be driven under the coordinate system of the exposure device, and multiple alignment marks may also be transferred to multiple alignment mark regions AA. Therefore, the pattern of the original can be transferred to each of the multiple pattern formation regions PFR according to the positioning accuracy of the substrate stage of the exposure apparatus, and the alignment mark can be transferred to each of the multiple alignment mark regions AA according to the positioning accuracy of the substrate stage of the exposure apparatus. Therefore, the mutual positional accuracy of the multiple patterns transferred to each of the multiple pattern formation regions PFR and the alignment marks transferred to each of the multiple alignment mark regions AA is high according to the positioning accuracy of the substrate stage.
  • the photoresist film RF that has undergone the transfer process can be developed to form a resist pattern RP.
  • FIG. 1C shows a schematic diagram of an etching process that may be performed after the development process.
  • a plurality of pattern regions PR each including a plurality of grooves 13 and a plurality of alignment marks 12 may be formed by etching the mask substrate 110 through the openings of the resist pattern RP. Since the plurality of pattern regions PR and the plurality of alignment marks 12 are formed by transferring the resist pattern RP, the mutual positional accuracy of the plurality of pattern regions PR and the plurality of alignment marks 12 is high according to the positioning accuracy of the substrate stage of the exposure apparatus.
  • a plurality of grooves 13 may be formed in the mask substrate 110 so that no through holes are formed in the mask substrate 110. In this case, the thinning process described later is performed. However, in the etching process, a plurality of grooves 13 may be formed in the mask substrate 110 so that a through hole is formed in the mask substrate 110.
  • FIG. 1D shows a schematic diagram of a resist stripping process that can be performed after the etching process.
  • the resist film RF can be stripped.
  • FIGS. 1E and 1F show the bonding process in schematic form.
  • the bonding process may be performed after the patterning process.
  • the patterning for forming the above-mentioned multiple pattern regions PR is performed on the first surface S1 of the mask substrate 110, and in the bonding process, the support substrate 120 may be bonded to the first surface S1 side of the mask substrate 110.
  • the mask substrate 110 that has undergone the patterning process and the separately prepared support substrate 120 may be bonded to form a laminate ST.
  • metal films 131 and 132 may be formed on the mask substrate 110 and the support substrate 120, respectively, before the bonding process, and the metal film 131 and the metal film 132 may be bonded to each other in the bonding process.
  • the mask substrate 110 and the support substrate 120 may be bonded to each other by, for example, atomic diffusion bonding.
  • the mask substrate 110 and the support substrate 120 can be aligned using the alignment mark 12 formed on the mask substrate 110.
  • the support substrate 120 preferably has a sufficiently low linear expansion coefficient.
  • the linear expansion coefficient of the support substrate 120 is, for example, smaller than the linear expansion coefficient of the mask substrate 110.
  • the support substrate 120 is, for example, made of an alloy containing nickel and cobalt, and has a linear expansion coefficient of, for example, 0.5 ⁇ 10 ⁇ 6 (/° C.) or less.
  • the support substrate 120 may be, for example, made of Invar.
  • the support substrate 120 may be made of a ceramic composite material containing amorphous silicon and titanium or crystalline silicon, and may have a linear expansion coefficient of 0.5 ⁇ 10 ⁇ 6 (/° C.) or less.
  • the support substrate 120 may be made of, for example, a 32Ni-5Co alloy.
  • the linear expansion coefficient is 0.2 ⁇ 10 ⁇ 6 (/° C.)
  • deposition can be performed with sufficient positional accuracy even in the manufacture of OLED panels with pixel sizes of 10 ⁇ m or less.
  • the support substrate 120 may have a plurality of first openings OP1 for exposing the plurality of pattern regions PR in the laminate ST, and a plurality of second openings OP2 for observing the plurality of alignment marks 12.
  • the plurality of pattern regions PR may be exposed through the plurality of first openings OP1, and the plurality of alignment marks 12 may be exposed through the plurality of second openings OP2.
  • the bonding process is carried out without heating or cooling.
  • the bonding process can be carried out within a temperature range of 7°C or more and 39°C or less. Such conditions are advantageous for keeping the warping of the laminate ST or deposition mask after the bonding process within an acceptable range.
  • FIG. 1G shows a schematic diagram of the thinning process.
  • the thinning process can be performed between the bonding process and the processing process described below.
  • the mask substrate 110 can be thinned so that the multiple grooves 13 are changed into multiple through holes.
  • the mask substrate 110 can be thinned, for example, by grinding or etching the second surface S2 (the surface opposite to the first surface S1) of the mask substrate 110.
  • FIG. 1H shows a schematic diagram of the processing step.
  • the mask substrate 110 can be processed so that the multiple pattern regions PR (masks) in the laminate ST and the multiple members 16 each including an alignment mark 12 are separated from each other.
  • a separation groove 15 can be formed between the multiple pattern regions PR (masks) and the multiple members 16 so that the multiple pattern regions PR and the multiple members 16 are separated from each other. This completes the deposition mask M.
  • the separation groove 15 makes the support substrate 120 less susceptible to the influence of deformation of the multiple pattern regions PR due to temperature change, and also makes the support substrate 120 less susceptible to the influence of deformation of the support substrate 120 due to temperature change.
  • the multiple pattern regions PR separated from each other are supported by the support substrate 120. It is preferable that the width of the separation groove 15 (the width in a direction perpendicular to the direction in which the separation groove 15 extends along the edge of the pattern region PR between adjacent pattern regions PR) is greater than the width of the multiple grooves 13 (the width in the above direction).
  • the deposition mask M that can be connected in the above manner is suitable for manufacturing a display device.
  • a method for manufacturing such a display device can include a deposition process in which deposition is performed on a substrate using the deposition mask M, and a processing process in which the substrate that has undergone the deposition process is processed to obtain a display device.
  • the deposition process for example, an organic EL light-emitting material can be deposited on the substrate through a plurality of through-holes in the deposition mask.
  • the thickness of the mask substrate 110 before the thinning process is 775 ⁇ m, and the thickness of the mask substrate 110 after the thinning process is 30 ⁇ m.
  • metal films 131, 132 such as titanium may be formed on the mask substrate 110 and the support substrate 120 by sputtering or deposition in a vacuum chamber having an ultimate vacuum pressure of 1 ⁇ 10 ⁇ 4 Pa or less.
  • the thickness of the metal films 131, 132 may be within a range of, for example, 0.3 to 5 nm.
  • the mask substrate 110 and the support substrate 120 are typically made of different materials.
  • the mask substrate 110 is made of silicon, and the support substrate 120 is made of an alloy of 32Ni-5Co.
  • the linear expansion coefficient of the mask substrate 110 is 2.6 ⁇ 10 ⁇ 6 (/°C)
  • the linear expansion coefficient of the support substrate 120 is 0.2 ⁇ 10 ⁇ 6 (/°C).
  • the size of the pattern region PR after the processing step can be 25.4 mm ⁇ 25.4 mm.
  • FIG. 2 shows a schematic plan view of the deposition mask M manufactured by the above manufacturing method, as viewed from the support substrate 120 side.
  • FIG. 3 shows a schematic plan view of the deposition mask M, as viewed from the pattern region PR side.
  • the deposition mask M may include a support substrate 120 having a plurality of first openings OP1 and a plurality of second openings OP2, a plurality of pattern regions PR (masks) supported by the support substrate 120, and a plurality of members 16 supported by the support substrate.
  • Each pattern region PR (mask) may include a pattern region PR exposed through one of the plurality of first openings OP1.
  • All or a portion of the plurality of members 16 may include an alignment mark 12 exposed through one of the plurality of second openings OP2.
  • Metal films 131, 132 may be disposed between the support substrate 120 and the pattern region PR (mask) and between the support substrate 120 and the plurality of members 16.
  • the support substrate 120 may be made of, for example, an alloy containing nickel and cobalt, and may have, for example, a linear expansion coefficient of 0.5 ⁇ 10 ⁇ 6 (/° C.) or less.
  • the plurality of pattern regions PR (mask) may be, for example, a silicon substrate or a glass substrate.
  • the multiple pattern regions PR are aligned with respect to a grid L defined by multiple alignment marks 12 provided on each of the multiple members 16.
  • the number of the multiple members 16 is less than the number of the multiple pattern regions PR (masks).

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Abstract

蒸着マスクの製造方法は、マスク基板に複数のパターン領域が形成されるように前記マスク基板をパターニングするパターニング工程と、前記マスク基板と支持基板とを接合して積層体を形成する接合工程と、前記積層体における前記複数のパターン領域が相互に分離されるように前記マスク基板を加工する加工工程とを含む。

Description

蒸着マスクおよびその製造方法、ならびに表示デバイスの製造方法
　本発明は、蒸着マスクおよびその製造方法、ならびに表示デバイスの製造方法に関する。
　特許文献１には、複数の開口を有する枠体と、複数の開口にそれぞれ配置された複数のマスク本体とを有する蒸着マスクが開示されている。ここで、個々の開口には、金属層を介して１つのマスク本体が接合される。このような構成では、複数の開口のそれぞれに対してマスク本体を位置決めする必要があり、複数のマスク本体の間に位置決め誤差が生じうる。
特許第４３６９１９９号公報
　本発明は、蒸着マスクにおける複数のパターン領域の相互の位置精度を向上するために有利な技術を提供する。
　本発明の第１の側面は、蒸着マスクの製造方法に係り、前記蒸着マスクの製造方法は、マスク基板に複数のパターン領域が形成されるように前記マスク基板をパターニングするパターニング工程と、前記マスク基板と支持基板とを接合して積層体を形成する接合工程と、前記積層体における前記複数のパターン領域が相互に分離されるように前記マスク基板を加工する加工工程と、を含む。
　本発明の第２の側面は、表示デバイスの製造方法に係り、前記表示デバイスの製造方法は、前記蒸着マスクの製造方法によって製造される蒸着マスクを使って基板に蒸着を行う蒸着工程と、前記蒸着工程を経た前記基板を処理して表示デバイスを得る処理工程と、を含む。
　本発明の第３の側面は、蒸着マスクに係り、前記蒸着マスクは、複数の第１開口および複数の第２開口を有する支持基板と、前記支持基板によって支持された複数のマスクと、前記支持基板によって支持された複数の部材と、を備え、各マスクは、前記複数の第１開口のいずれかを通して露出するパターン領域を含み、各部材は、前記複数の第２開口のいずれかを通して露出するアライメントマークを含む。
実施形態の蒸着マスクの製造方法を例示的に説明するための図。 実施形態の蒸着マスクの製造方法を例示的に説明するための図。 実施形態の蒸着マスクの製造方法を例示的に説明するための図。 実施形態の蒸着マスクの製造方法を例示的に説明するための図。 実施形態の蒸着マスクの製造方法を例示的に説明するための図。 実施形態の蒸着マスクの製造方法を例示的に説明するための図。 実施形態の蒸着マスクの製造方法を例示的に説明するための図。 実施形態の蒸着マスクの製造方法を例示的に説明するための図。 実施形態の蒸着マスクを支持基板側から見た模式的な平面図。 実施形態の蒸着マスクをパターン領域側から見た模式的な平面図。 実施形態の蒸着マスクおよびそれによって定義される格子を模式的に示す平面図。
　以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。
　以下、図１Ａ～図１Ｈを参照しながら実施形態の蒸着マスクの製造方法を例示的に説明する。なお、図１Ａ～図１Ｈは、説明される構造体の模式的な断面図である。まず、図１Ａ～図１Ｄを参照しながらパターニング工程を説明する。パターニング工程では、マスク基板１１０に複数のパターン領域が定義あるいは形成されるようにマスク基板１１０がパターニングされうる。図１Ａには、塗布工程が模式的に示されていて、塗布工程では、マスク基板１１０の上にフォトレジストが塗布され、これによってフォトレジスト膜ＲＦが形成されうる。マスク基板１１０は、例えば、シリコン基板またはガラス基板でありうる。
　図１Ｂには、塗布工程の後に実施されうる転写工程および現像工程が模式的に示されている。転写工程では、ステッパ又はスキャナ等の露光装置を使って、フォトレジスト膜ＲＦの複数のパターン形成領域ＰＦＲに対して順次に原版のパターンが転写されうる。また、転写工程では、その露光装置において、フォトレジスト膜ＲＦの複数のアライメントマーク領域ＡＡにアライメントマークも転写されうる。アライメントマークは、原版のパターンと同時に転写されてもよい。転写工程では、フォトレジスト膜ＲＦが形成されたマスク基板１１０がロードされた基板ステージが露光装置の座標系の下で駆動されながら複数のパターン形成領域ＰＦＲに順次に原版のパターンが転写されうる。また、転写工程では、基板ステージが露光装置の座標系の下で駆動されながら複数のアライメントマーク領域ＡＡに複数のアライメントマークも転写されうる。したがって、複数のパターン形成領域ＰＦＲのそれぞれに対して、露光装置の基板ステージの位置決め精度に従って原版のパターンが転写され、また、複数のアライメントマーク領域ＡＡのそれぞれに対して、露光装置の基板ステージの位置決め精度に従ってアライメントマークが転写されうる。よって、複数のパターン形成領域ＰＦＲのそれぞれに転写された複数のパターンおよび複数のアライメントマーク領域ＡＡのそれぞれに転写されたアライメントマークの相互の位置精度は、基板ステージの位置決め精度に従った高いものとなる。現像工程では、転写工程を経たフォトレジスト膜ＲＦを現像することによってレジストパターンＲＰが形成されうる。
　図１Ｃには、現像工程の後に実施されうるエッチング工程が模式的に示されている。エッチング工程では、レジストパターンＲＰの開口部を通してマスク基板１１０をエッチングすることによって、複数の溝１３をそれぞれ含む複数のパターン領域ＰＲ、および、複数のアライメントマーク１２が形成されうる。複数のパターン領域ＰＲおよび複数のアライメントマーク１２は、レジストパターンＲＰが転写されたものであるので、複数のパターン領域ＰＲおよび複数のアライメントマーク１２の相互の位置精度は、露光装置の基板ステージの位置決め精度に従った高いものとなる。エッチング工程では、マスク基板１１０に貫通孔が形成されないようにマスク基板１１０に複数の溝１３が形成されうる。この場合、後述の薄化工程が実施される。ただし、エッチング工程では、マスク基板１１０に貫通孔が形成されるようにマスク基板１１０に複数の溝１３が形成されてもよい。
　図１Ｄには、エッチング工程の後に実施されうるレジスト剥離工程が模式的に示されている。レジスト剥離工程では、レジスト膜ＲＦが剥離されうる。
　図１Ｅ、図１Ｆには、接合工程が模式的に示されている。接合工程は、パターニング工程の後に実施されうる。前述の複数のパターン領域ＰＲの形成のためのパターニングは、マスク基板１１０の第１面Ｓ１に対して実施され、接合工程では、マスク基板１１０の第１面Ｓ１の側に支持基板１２０が接合されうる。接合工程では、パターニング工程を経たマスク基板１１０と、別途用意された支持基板１２０とが接合され、積層体ＳＴが形成されうる。ここで、マスク基板１１０と支持基板１２０との接合の強度を向上させるために、接合工程の前に、マスク基板１１０、支持基板１２０にそれぞれ金属膜１３１、１３２が形成され、接合工程において、金属膜１３１と金属膜１３２とが接合されてもよい。接合工程では、マスク基板１１０と支持基板１２０とが、例えば、原子拡散接合によって接合されうる。接合工程では、マスク基板１１０に形成されたアライメントマーク１２を用いてマスク基板１１０と支持基板１２０とが位置合わせされうる。
　支持基板１２０は、十分に低い線膨張係数を有することが好ましい。支持基板１２０の線膨張係数は、例えば、マスク基板１１０の線膨張係数より小さい。支持基板１２０の線膨張係数は、例えば、ニッケルおよびコバルトを含む合金で構成され、線膨張係数は、例えば、０．５ｘ１０－６（／℃）以下である。支持基板１２０は、例えば、インバーで構成されうる。支持基板１２０は、非結晶質のシリコンと、チタンまたは結晶質のシリコンとを含むセラミクス複合材で構成されてよく、線膨張係数が０．５ｘ１０－６（／℃）以下でありうる。
　一例において、支持基板１２０は、例えば、３２Ｎｉ－５Ｃｏ合金で構成されうる。この場合、線膨張係数は０．２ｘ１０－６（／℃）であり、蒸着マスクの温度上昇が３０℃のとき、１００ｍｍ当たりの膨張量は、０．２ｘ１０－６（／℃）×３０（℃）×１００（ｍｍ）＝０．０００６ｍｍ＝０．６μｍとなる。つまり、画素サイズが１０μｍ以下のＯＬＥＤパネルの製造においても十分な位置精度で蒸着を行うことができる。
　支持基板１２０は、積層体ＳＴにおいて複数のパターン領域ＰＲをそれぞれ露出させるための複数の第１開口ＯＰ１と、複数のアライメントマーク１２を観察するための複数の第２開口ＯＰ２とを有しうる。複数のパターン領域ＰＲは、複数の第１開口ＯＰ１を通して露出し、複数のアライメントマーク１２は、複数の第２開口ＯＰ２を通して露出しうる。
　接合工程は、加熱または冷却を伴うことなく実施される。他の観点において、接合工程は、７℃以上かつ３９℃以下の温度範囲内において実施されうる。このような条件は、接合工程の後における積層体ＳＴあるいは蒸着マスクの反りを許容範囲に収めるために有利である。
　図１Ｇには、薄化工程が模式的に示されている。薄化工程は、接合工程と後述の加工工程との間において実施されうる。薄化工程では、複数の溝１３が複数の貫通孔に変化するようにマスク基板１１０が薄化されうる。薄化工程では、例えば、マスク基板１１０の第２面Ｓ２（第１面Ｓ１の反対側の面）を研削あるいはエッチング等することによってマスク基板１１０が薄化されうる。
　図１Ｈには、加工工程が模式的に示されている。加工工程では、積層体ＳＴにおける複数のパターン領域ＰＲ（マスク）、および、各々アライメントマーク１２を含む複数の部材１６が相互に分離されるようにマスク基板１１０が加工されうる。より具体的には、加工工程では、複数のパターン領域ＰＲ（マスク）および複数の部材１６が相互に分離されるように、複数のパターン領域ＰＲおよび複数の部材１６の相互の間に分離溝１５が形成されうる。これにより、蒸着マスクＭが完成する。分離溝１５は、温度変化による複数のパターン領域ＰＲの変形の影響を支持基板１２０に与えにくくし、また、温度変化による支持基板１２０の変形の影響を複数のパターン領域ＰＲに与えにくくする。分離工程の後において、互いに分離された複数のパターン領域ＰＲは、支持基板１２０によって支持される。分離溝１５の幅（分離溝１５が隣り合うパターン領域ＰＲの間の領域を該パターン領域ＰＲのエッジに沿って延びる方向に直交する方向の幅）は、複数の溝１３の幅（前記方向の幅）よりも大きいことが好ましい。
　以上のようにして接続されうる蒸着マスクＭは、表示デバイスの製造に好適である。そのような表示デバイスの製造方法は、蒸着マスクＭを使って基板に蒸着を行う蒸着工程と、該蒸着工程を経た基板を処理して表示デバイスを得る処理工程と、を含みうる。蒸着工程では、例えば、有機ＥＬ発光材料が蒸着マスクの複数の貫通孔を通して基板に蒸着されうる。
　一例において、薄化工程前におけるマスク基板１１０の厚さは、７７５μｍであり、薄化工程後におけるマスク基板１１０の厚さは、３０μｍである。この場合、パターニング工程では、例えば、薄化工程後におけるマスク基板１１０の厚さの１０％増しの深さ（つまり、３０μｍ×（１００＋１０）／１００＝３３μｍ）の深さを有するように複数の溝１３が形成されうる。
　一例において、接合工程の実施前に、到達真空圧力が１ｘ１０－４Ｐａ以下の真空容器内でスパッタリング法または蒸着法により、マスク基板１１０、支持基板１２０にチタン等の金属膜１３１、１３２が形成されうる。金属膜１３１、１３２の厚さは、例えば、０．３～５ｎｍの範囲内でありうる。
　マスク基板１１０および支持基板１２０は、典型的には、互いに異なる材料で構成される。一例において、マスク基板１１０はシリコンで構成され、支持基板１２０は３２Ｎｉ－５Ｃｏの合金で構成される。この場合、マスク基板１１０の線膨張係数が２．６ｘ１０－６（／℃）であり、支持基板１２０の線膨張係数が０．２ｘ１０－６（／℃）である。また、一例において、加工工程後のパターン領域ＰＲのサイズは、２５．４ｍｍｘ２５．４ｍｍでありうる。この例では、温度上昇１℃あたりのマスク基板１１０と支持基板１２０との間の膨張量の差は、（２．６ｘ１０－６－０．２ｘ１０－６）×１×２５．４＝０．００００６０９６ｍｍ＝０．０６１μｍである。画素サイズが１０μｍ以下のＯＬＥＤパネルの製造に用いる蒸着マスクとしては、膨張量の差をその画素サイズの１０％である１μｍ以下に留めることが望ましい。この例の場合、１０ｘ１０－３×０．１÷（０．０６１ｘ１０－３）＝１６．４℃の温度差に留めることが望ましい。よって、一般的なクリーンルーム内の設定温度を２３℃とすると、２３±１６．４℃、つまり７～３９℃が接合工程に適した温度である。接合工程における温度と接合工程の後の温度との差が大きいほど、接合工程の後における積層体ＳＴあるいは蒸着マスクＭの反り量が大きくなり、パターン領域ＰＲとウェハとの距離を一定に維持すること、または、両者を接触させることができなくなる。よって、接合工程は、７～３９℃の範囲内で実施されることが好ましい。
　図２には、上記の製造方法によって製造される蒸着マスクＭを支持基板１２０側から見た模式的な平面図が示されている。図３には、蒸着マスクＭをパターン領域ＰＲ側から見た模式的な平面図が示されている。蒸着マスクＭは、複数の第１開口ＯＰ１および複数の第２開口ＯＰ２を有する支持基板１２０と、支持基板１２０によって支持された複数のパターン領域ＰＲ（マスク）と、支持基板によって支持された複数の部材１６と、を備えうる。各パターン領域ＰＲ（マスク）は、複数の第１開口ＯＰ１のいずれかを通して露出するパターン領域ＰＲを含みうる。複数の部材１６の全部または一部は、複数の第２開口ＯＰ２のいずれかを通して露出するアライメントマーク１２を含みうる。
　支持基板１２０とパターン領域ＰＲ（マスク）との間、および、支持基板１２０と複数の部材１６との間に金属膜１３１、１３２（図１Ｈ参照）が配置されうる。支持基板１２０は、例えば、ニッケルおよびコバルトを含む合金で構成され、例えば、線膨張係数が０．５ｘ１０－６（／℃）以下でありうる。複数のパターン領域ＰＲ（マスク）は、例えば、シリコン基板またはガラス基板でありうる。
　図４に模式的に示されるように、複数のパターン領域ＰＲ（マスク）は、複数の部材１６にそれぞれ設けられた複数のアライメントマーク１２で規定される格子Ｌに対して整列している。複数の部材１６の個数は、複数のパターン領域ＰＲ（マスク）の個数より少ない。
　発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。

Claims (23)

  1. 　マスク基板に複数のパターン領域が形成されるように前記マスク基板をパターニングするパターニング工程と、
    　前記マスク基板と支持基板とを接合して積層体を形成する接合工程と、
    　前記積層体における前記複数のパターン領域が相互に分離されるように前記マスク基板を加工する加工工程と、
    　を含むことを特徴とする蒸着マスクの製造方法。
  2. 　前記接合工程は、加熱または冷却を伴うことなく実施される、
    　ことを特徴とする請求項１に記載の蒸着マスクの製造方法。
  3. 　前記接合工程は、７℃以上かつ３９℃以下の温度範囲内において実施される、
    　ことを特徴とする請求項１に記載の蒸着マスクの製造方法。
  4. 　前記パターニング工程では、前記マスク基板に貫通孔が形成されないように前記マスク基板に複数の溝が形成され、
    　前記接合工程と前記加工工程との間において、前記複数の溝が複数の貫通孔に変化するように前記マスク基板を薄化する薄化工程が実施される、
    　ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の蒸着マスクの製造方法。
  5. 　前記接合工程は、前記パターニング工程の後に実施される、
    　ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の蒸着マスクの製造方法。
  6. 　前記支持基板は、ニッケルおよびコバルトを含む合金で構成され、線膨張係数が０．５ｘ１０－６（／℃）以下である、
    　ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の蒸着マスクの製造方法。
  7. 　前記支持基板は、非結晶質のシリコンと、チタンまたは結晶質のシリコンとを含むセラミクス複合材で構成され、線膨張係数が０．５ｘ１０－６（／℃）以下である、
    　ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の蒸着マスクの製造方法。
  8. 　前記マスク基板は、シリコン基板またはガラス基板である、
    　ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の蒸着マスクの製造方法。
  9. 　前記パターニング工程では、前記マスク基板にアライメントマークが形成され、
    　前記接合工程では、前記アライメントマークを用いて前記マスク基板と前記支持基板とが位置合わせされる、
    　ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の蒸着マスクの製造方法。
  10. 　前記支持基板は、前記積層体において前記複数のパターン領域をそれぞれ露出させるための複数の第１開口と、前記アライメントマークを観察するための第２開口と、を有する、
    　ことを特徴とする請求項９に記載の蒸着マスクの製造方法。
  11. 　前記複数のパターン領域の形成のためのパターニングは、前記マスク基板の第１面に対して実施され、
    　前記接合工程では、前記マスク基板の前記第１面の側に前記支持基板が接合される、
    　ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の蒸着マスクの製造方法。
  12. 　　前記接合工程では、前記マスク基板の前記第１面の側と前記支持基板とが金属膜を介して接合される、
    　ことを特徴とする請求項１１に記載の蒸着マスクの製造方法。
  13. 　前記接合工程は、前記マスク基板と前記支持基板とが原子拡散接合によって接合される、
    　ことを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の蒸着マスクの製造方法。
  14. 　前記パターニング工程は、
    　前記マスク基板の上にフォトレジストを塗布しフォトレジスト膜を形成する塗布工程と、
    　露光装置を使って、前記フォトレジスト膜の複数のパターン形成領域に対して順次に原版のパターンを転写する転写工程と、
    　前記フォトレジスト膜を現像してレジストパターンを形成する現像工程と、
    　前記レジストパターンの開口部を通して前記マスク基板をエッチングすることによって前記複数のパターン領域を形成するエッチング工程と、
    　を含むことを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の蒸着マスクの製造方法。
  15. 　前記加工工程は、前記複数のパターン領域が相互に分離される分離溝を形成する工程を含む、
    　ことを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の蒸着マスクの製造方法。
  16. 　前記加工工程は、前記複数のパターン領域が相互に分離される分離溝を形成する工程を含み、
    　前記分離溝の幅は、前記複数の溝の幅よりも大きい、
    　ことを特徴とする請求項４に記載の蒸着マスクの製造方法。
  17. 　請求項１乃至１６のいずれか１項に記載の製造方法によって製造される蒸着マスクを使って基板に蒸着を行う蒸着工程と、
    　前記蒸着工程を経た前記基板を処理して表示デバイスを得る処理工程と、
    　を含むことを特徴とする表示デバイスの製造方法。
  18. 　複数の第１開口および複数の第２開口を有する支持基板と、
    　前記支持基板によって支持された複数のマスクと、
    　前記支持基板によって支持された複数の部材と、を備え、
    　各マスクは、前記複数の第１開口のいずれかを通して露出するパターン領域を含み、
    　各部材は、前記複数の第２開口のいずれかを通して露出するアライメントマークを含む、
    　ことを特徴とする蒸着マスク。
  19. 　前記支持基板と前記複数のマスクとの間、および、前記支持基板と前記複数の部材との間に金属膜が配置されている、
    　ことを特徴とする請求項１８に記載の蒸着マスク。
  20. 　前記支持基板は、ニッケルおよびコバルトを含む合金で構成され、線膨張係数が０．５ｘ１０－６（／℃）以下である、
    　ことを特徴とする請求項１８又は１９に記載の蒸着マスク。
  21. 　前記複数のマスクは、シリコン基板またはガラス基板である、
    　ことを特徴とする請求項１８乃至２０のいずれか１項に記載の蒸着マスク。
  22. 　前記複数のマスクは、前記複数の部材にそれぞれ設けられた複数の前記アライメントマークで規定される格子に対して整列している、
    　ことを特徴とする請求項１８乃至２１のいずれか１項に記載の蒸着マスク。
  23. 　前記複数の部材の個数は、前記複数のマスクの個数より少ない、
    　ことを特徴とする請求項１８乃至２２のいずれか１項に記載の蒸着マスク。
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