JP2009068082A - Method for manufacturing vapor-deposition mask, and vapor-deposition mask - Google Patents

Method for manufacturing vapor-deposition mask, and vapor-deposition mask Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a vapor deposition mask, which can obtain the vapor deposition mask having an aperture pattern provided in a thin film with such positional accuracy and dimensional accuracy as has been aimed. <P>SOLUTION: This manufacturing method includes the steps of: forming the mask thin film 1 having the aperture pattern 10a provided in the thin film 10 based on a designed value; detecting the dimension and position of the aperture pattern 10a; and removing a part of the thin film 10 in the periphery of the aperture pattern 10a by only a difference between the detected value and the designed value, by irradiating the part with a laser beam hr. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は蒸着マスクの作製方法および蒸着マスクに関し、特には基板の表面に低分子有機ＥＬ材料、電極形成用材料、誘電体材料、絶縁体材料などをパターン成膜する際に用い   The present invention relates to a method for producing a vapor deposition mask and a vapor deposition mask, and more particularly to use when patterning a low molecular organic EL material, an electrode forming material, a dielectric material, an insulator material, or the like on the surface of a substrate.

有機電界発光素子を用いた表示装置の製造工程では、蒸着マスクを用いた真空蒸着によって、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の各画素に上記材料膜パターンを基板上に蒸着成膜している。   In the manufacturing process of a display device using an organic electroluminescent element, the material film pattern is deposited on the substrate for each pixel of red (R), green (G), and blue (B) by vacuum deposition using a deposition mask. A film is being formed.

このような目的に使用される蒸着用マスクは、次の様に作製される。先ず、電気鋳造法あるいはフォトエッチング法等によって、薄膜に多数の微細な開口パターンを設けたマスク薄膜を製作する。次に、このマスク薄膜を枠状の支持フレームに固着する。また、複数のマスク領域を有する多面取り用の蒸着用マスクであれば、マスク薄膜を縁部で支持する複数の開口部を備えた支持フレームを備え、支持フレームの各開口部の縁部にそれぞれマスク薄膜を固着させた構成とすることもできる（例えば、下記特許文献１参照）。   The vapor deposition mask used for such a purpose is manufactured as follows. First, a mask thin film in which a large number of fine opening patterns are provided on the thin film is manufactured by electroforming or photoetching. Next, this mask thin film is fixed to a frame-like support frame. In addition, if it is a multi-faceted vapor deposition mask having a plurality of mask regions, it includes a support frame having a plurality of openings for supporting the mask thin film at the edges, and each of the edges of the openings of the support frame A configuration in which a mask thin film is fixed may be employed (see, for example, Patent Document 1 below).

特開２００１−２３７０７３号公報JP 2001-237073 A

しかしながら上述した蒸着マスクの製造において、マスク薄膜を作製する工程では、電気鋳造の際に生じる内部残留歪みや、フォトエッチングの各処理毎の精度劣化の要因のために、設計目標通りの位置精度および寸法精度で開口パターンを形成することが困難であった。またこれらの製法によって形成された開口パターンｎの一つ一つの縁部に、微細な凸や凹の形状の欠陥が生じることは通常であり、これらの欠陥が全く無いものを製造することは非常に困難であった。   However, in the above-described vapor deposition mask manufacturing, in the process of producing the mask thin film, the positional accuracy and the design target according to the design target due to the internal residual distortion generated at the time of electroforming and the deterioration factor of accuracy in each process of photoetching. It was difficult to form an opening pattern with dimensional accuracy. In addition, it is normal that fine convex and concave defects are generated at each edge of the opening pattern n formed by these manufacturing methods, and it is very difficult to manufacture those having no such defects at all. It was difficult.

しかも、マスク薄膜は、多数の開口パターンが設けられているため伸長し易く、しかも開口パターンの形成密度の疎密や電気鋳造の再に生じる膜厚の不均一な分布によって伸長し易さの程度が異なる。このため、マスク薄膜を支持フレームに固着する際に当該マスク薄膜に張力を付与すると、マスク薄膜が面内で不均一に伸長し、開口パターンの位置および寸法がマスク面内において不均一に変化する。   Moreover, the mask thin film is easy to stretch because it has a large number of opening patterns, and the degree of ease with which the mask thin film can be stretched due to the uneven density of the opening patterns and the non-uniform distribution of film thickness that occurs during electroforming. Different. For this reason, if a tension is applied to the mask thin film when the mask thin film is fixed to the support frame, the mask thin film extends nonuniformly in the plane, and the position and dimensions of the opening pattern change nonuniformly in the mask plane. .

そこで本発明は、設計目標通りの位置精度および寸法精度で薄膜に開口パターンが設けられた蒸着マスクを得ることが可能な蒸着マスクの作製方法、および製造方法によって得られる蒸着マスクを提供することを目的とする。   Therefore, the present invention provides a deposition mask manufacturing method capable of obtaining a deposition mask in which an opening pattern is provided in a thin film with a position accuracy and dimensional accuracy as designed, and a deposition mask obtained by the manufacturing method. Objective.

このような目的を達成するための本発明の蒸着マスクの作製方法は、次の工程を順に行うことを特徴としている。先ず第１工程では、設計値に基づいて薄膜に開口パターンを形成する。次の第２工程では、開口パターンの寸法および位置を検知する。その後第３工程では、検知した値と設計値とのずれ量だけ、レーザ光照射によって開口パターン周縁の薄膜部分を除去する。   The manufacturing method of the vapor deposition mask of this invention for achieving such an object is characterized by performing the following steps in order. First, in the first step, an opening pattern is formed in the thin film based on the design value. In the next second step, the size and position of the opening pattern are detected. Thereafter, in the third step, the thin film portion at the periphery of the opening pattern is removed by laser beam irradiation by the amount of deviation between the detected value and the design value.

このような手順によれば、実際に形成された開口パターンの寸法および位置が、設計値と一致するように、レーザー光照射によって開口パターンが整形される。したがって、最終的には、設計値に対して寸法精度よび位置精度の高い開口パターンが得られる。   According to such a procedure, the opening pattern is shaped by laser light irradiation so that the size and position of the actually formed opening pattern coincide with the design value. Therefore, finally, an opening pattern with high dimensional accuracy and positional accuracy with respect to the design value can be obtained.

また本発明はこのようにして得られた蒸着マスクでもあり、開口パターンが形成された薄膜を有する蒸着マスクにおいて、開口パターンの側周壁には、前記薄膜の面方向に対して所定角度をなし、かつ周囲の面に対して不連続な壁部が設けられていることを特徴としている。   The present invention is also a vapor deposition mask thus obtained, in the vapor deposition mask having a thin film having an opening pattern formed therein, the side peripheral wall of the opening pattern has a predetermined angle with respect to the surface direction of the thin film, And it is characterized by the discontinuous wall part being provided with respect to the surrounding surface.

以上説明したように本発明によれば、設計目標通りの位置精度および寸法精度で薄膜に開口パターンが設けられた蒸着マスクを得ることが可能になる。この結果、この蒸着マスクを用いた蒸着成膜において、寸法精度および位置精度良好な蒸着パターンを得ることが可能になる。   As described above, according to the present invention, it is possible to obtain a vapor deposition mask in which an opening pattern is provided in a thin film with positional accuracy and dimensional accuracy as designed. As a result, in the vapor deposition film formation using this vapor deposition mask, it becomes possible to obtain a vapor deposition pattern with good dimensional accuracy and positional accuracy.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、各実施形態においては、有機ＥＬ素子を基板上に配列形成してなるディスプレイ（有機ＥＬディスプレイ）の製造において、例えば有機膜パターンの形成等に用いられる蒸着マスクに本発明を適用した実施の形態を説明するが、本発明の蒸着マスクは、有機ＥＬディスプレイの製造に用いるものに限定されるものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In each embodiment, in the manufacture of a display (organic EL display) in which organic EL elements are arrayed on a substrate, the present invention is applied to a vapor deposition mask used for forming an organic film pattern, for example. Although a form is demonstrated, the vapor deposition mask of this invention is not limited to what is used for manufacture of an organic electroluminescent display.

＜第１実施形態＞
図１は第１実施形態の蒸着マスクの作製方法を示す断面工程図であり、この図に基づいて本発明を適用した第１実施形態の蒸着マスクの作製方法を説明する。 <First Embodiment>
FIG. 1 is a cross-sectional process diagram illustrating a vapor deposition mask manufacturing method according to the first embodiment, and a vapor deposition mask manufacturing method according to the first embodiment to which the present invention is applied will be described based on this drawing.

先ず図１（１）に示すように、複数の開口パターン１０ａが設けられたマスク薄膜１を形成する。マスク薄膜１の本体である薄膜１０は、例えばニッケル（Ｎｉ）、インバー（Ｆｅ／Ｎｉ合金）、銅（Ｃｕ）などの金属材料からなり、膜厚１０〜５０μｍ程度であることとする。また、各開口パターン１０ａは、例えば有機発光層の形成であれば、例えば赤色発光画素に対応する部分に画素開口を覆う形状で形成する。   First, as shown in FIG. 1A, a mask thin film 1 provided with a plurality of opening patterns 10a is formed. The thin film 10 which is the main body of the mask thin film 1 is made of a metal material such as nickel (Ni), invar (Fe / Ni alloy), copper (Cu), and has a thickness of about 10 to 50 μm. Further, each opening pattern 10a is formed, for example, in a shape that covers the pixel opening in a portion corresponding to the red light emitting pixel, for example, when the organic light emitting layer is formed.

これらの開口パターン１０ａは、設計値Ｄに対して加工しろα分だけ開口幅を狭くした値で形成する。尚、設計値Ｄは、各開口パターン１０ａに固有の値Ｄ１，Ｄ２，…であるのに対して、加工しろαは各開口パターン１０ａに対して一律の値で有って良い。   These opening patterns 10a are formed with a value in which the opening width is narrowed by an amount α corresponding to the design value D. The design value D is a value D1, D2,... Unique to each opening pattern 10a, whereas the machining allowance α may be a uniform value for each opening pattern 10a.

また、図２に示すように、加工しろαは、例えば開口パターン１０ａの形状精度および位置精度が特に要求される方向のみに設定すれば良く、片側においてα／２だけ、設計どおりの開口パターン１０Ａの開口を狭めるように内壁を張り出させる構成とする。以上のような加工しろαは、例えば２０〜４０μｍ程度であり、片側の加工しろα／ｄ＝１０〜２０μｍ程度であることとする。   Further, as shown in FIG. 2, for example, the machining allowance α may be set only in the direction in which the shape accuracy and position accuracy of the opening pattern 10a are particularly required, and the opening pattern 10A as designed by α / 2 on one side. The inner wall is projected so as to narrow the opening. The processing margin α as described above is, for example, about 20 to 40 μm, and the processing margin α / d on one side is about 10 to 20 μm.

尚、以上の加工しろαの値については、後述する。   The value of the machining allowance α will be described later.

以上のような開口パターン１０ａが設けられたマスク薄膜１の形成には、例えばフォトエッチングによる方法または電気鋳造による方法を適用する。   For the formation of the mask thin film 1 provided with the opening pattern 10a as described above, for example, a method by photoetching or a method by electroforming is applied.

図３には、フォトエッチングによるマスク薄膜１の作製方法の一例を示す。先ず、図３（１）に示すように、薄膜１０の第１面１０-1上に、第１レジストパターン２１を形成する。この第１レジストパターン２１は、上述した設計値Ｄに加工しろαを加えた開口パターンの形成部に対応して開口部２１ａが設けられた形状である。そして、この第１レジストパターン２１をマスクに用いたエッチングによって、薄膜１０に凹部１０ｂを形成する。この際、例えば極短時間でのエッチング時間の調整によって、高精度に制御された深さで凹部１０ｂを形成する。この凹部１０ｂの深さは、薄膜１０の膜厚（１０〜５０μｍ）に対して極浅い範囲（例えば５〜１０μｍ）で高精度に制御されていることとする。また、この凹部１０ｂを形成した後には、第１レジストパターン２１を除去する。   FIG. 3 shows an example of a method for producing the mask thin film 1 by photoetching. First, as shown in FIG. 3A, a first resist pattern 21 is formed on the first surface 10-1 of the thin film 10. The first resist pattern 21 has a shape in which an opening 21 a is provided corresponding to the opening pattern forming portion obtained by adding the processing allowance α to the design value D described above. Then, a recess 10b is formed in the thin film 10 by etching using the first resist pattern 21 as a mask. At this time, for example, the recess 10b is formed with a depth controlled with high accuracy by adjusting the etching time in a very short time. The depth of the recess 10b is controlled with high accuracy in a very shallow range (for example, 5 to 10 μm) with respect to the film thickness (10 to 50 μm) of the thin film 10. Further, after forming the recess 10b, the first resist pattern 21 is removed.

次に、図３（２）に示すように、薄膜１０の第２面１０-2上に、第２レジストパターン２３を形成する。この第２レジストパターン２３は、上述した設計値Ｄに加工しろαを含む開口パターンの形成部に対応して開口部２３ａが設けられた形状である。そして、この第２レジストパターン２３をマスクに用いたエッチングによって、薄膜１０の凹部１０ｂに連通させるように、開口パターン１０ａを形成する。この際、十分なエッチング時間を設定することにより、薄膜１０を貫通する開口パターン１０ａを形成する。その後、第２レジストパターン２３を除去する。   Next, as shown in FIG. 3B, a second resist pattern 23 is formed on the second surface 10-2 of the thin film 10. The second resist pattern 23 has a shape in which an opening 23a is provided corresponding to the opening pattern forming portion including the margin α to be processed to the design value D described above. Then, the opening pattern 10a is formed so as to communicate with the recess 10b of the thin film 10 by etching using the second resist pattern 23 as a mask. At this time, an opening pattern 10a penetrating the thin film 10 is formed by setting a sufficient etching time. Thereafter, the second resist pattern 23 is removed.

以上のようなフォトエッチングによって得られるマスク薄膜１においては、薄膜１０のエッチングが等方的に進められる。また、主には第２レジストパターン２３をマスクにしたエッチングによって、開口パターン１０ａが得られる。このため、開口パターン１０ａの周壁は、第２面１０-2側から第１面１０-1側に向かってすり鉢状に開口が狭くなり、第１面１０-1に極近い部分では第１面１０-1に向かってすり鉢状に開口幅が広くなる形状となる。   In the mask thin film 1 obtained by the photoetching as described above, the etching of the thin film 10 proceeds isotropically. Further, the opening pattern 10a is obtained mainly by etching using the second resist pattern 23 as a mask. For this reason, the peripheral wall of the opening pattern 10a becomes narrower in a mortar shape from the second surface 10-2 side toward the first surface 10-1 side, and the first surface is close to the first surface 10-1. It becomes a shape in which the opening width becomes wider in a mortar shape toward 10-1.

図４には、電気鋳造によるマスク薄膜１の作製方法の一例を示す。先ず、図４（１）に示すように、絶縁性の基台２５を用意し、その一主面上に電極パターン２７を形成する。この電極パターン２７は、上述した設計値Ｄに加工しろαを含む開口パターンの形成部に対応して開口部２７ａが設けられた形状である。尚、開口部２７ａの開口寸法は、上述した開口パターン１０ａが得られるように設定されることとする。   FIG. 4 shows an example of a method for producing the mask thin film 1 by electroforming. First, as shown in FIG. 4A, an insulating base 25 is prepared, and an electrode pattern 27 is formed on one main surface thereof. The electrode pattern 27 has a shape in which an opening portion 27a is provided corresponding to the opening pattern forming portion including the machining allowance α to the design value D described above. In addition, the opening dimension of the opening part 27a shall be set so that the opening pattern 10a mentioned above may be obtained.

次に、図４（２）に示すように、電気鋳造によって電極パターン２７上に薄膜１０を成長させる。この薄膜１０には、開口部２７ａに対応する位置に開口パターン１０ａが設けられた状態となる。その後、薄膜１０から基台２５を剥離する。   Next, as shown in FIG. 4B, the thin film 10 is grown on the electrode pattern 27 by electroforming. The thin film 10 is in a state where an opening pattern 10a is provided at a position corresponding to the opening 27a. Thereafter, the base 25 is peeled off from the thin film 10.

以上のような電気鋳造によって得られるマスク薄膜１においては、薄膜１０の成長が等方的に進む。このため、薄膜１０の成長の開始側を第１面１０-1、終点側を第２面１０-1とした場合、開口パターン１０ａの周壁は、第１面１０-1から第２面１０-2に向かって、開口幅の拡大率が大きくなるような形状となる。   In the mask thin film 1 obtained by electroforming as described above, the growth of the thin film 10 proceeds isotropically. For this reason, when the growth start side of the thin film 10 is the first surface 10-1 and the end point side is the second surface 10-1, the peripheral wall of the opening pattern 10a extends from the first surface 10-1 to the second surface 10-. The shape becomes such that the enlargement ratio of the opening width increases toward 2.

図１（１）に示すように、以上のようにして形成された各開口パターン１０ａには、さらに各製造工程に特有の誤差ｄが加わる。この誤差ｄは、例えばフォトエッチング法であれば各処理毎の精度劣化であり、電気鋳造であれば内部残留歪みなどである。このような誤差ｄは、各開口パターン１０ａ毎に異なる値ｄ１，ｄ２，…で発生する。   As shown in FIG. 1A, an error d peculiar to each manufacturing process is further added to each opening pattern 10a formed as described above. This error d is, for example, a deterioration in accuracy for each process in the case of the photoetching method, and is an internal residual distortion in the case of electroforming. Such an error d occurs with different values d1, d2,... For each opening pattern 10a.

次に、図１（２）に示すように、マスク薄膜１の周縁を、枠状の支持フレーム１１に張設して固定する。この際、開口パターン１０ａの開口幅が広い面側、すなわち図３，４を用いて説明した第２面１０-2側を支持フレーム１１に接着させる。   Next, as shown in FIG. 1 (2), the periphery of the mask thin film 1 is stretched and fixed to a frame-like support frame 11. At this time, the surface side of the opening pattern 10a having the wide opening width, that is, the second surface 10-2 side described with reference to FIGS.

この状態で、開口パターン１０ａの寸法および位置を検知する。この際、（ａ）開口パターン１０ａの開口中心位置、および（ｂ）開口パターン１０ａの開口幅寸法、を測定検知する。そして、さらに開口幅寸法を各部で測定することによって（３）開口パターン１０ａの形状（周縁部に凸凹欠陥無し）が検知される。   In this state, the size and position of the opening pattern 10a are detected. At this time, (a) the opening center position of the opening pattern 10a and (b) the opening width dimension of the opening pattern 10a are measured and detected. Further, by measuring the opening width dimension at each part, (3) the shape of the opening pattern 10a (there is no irregularity at the peripheral part) is detected.

そしてここで検知される開口パターン１０ａの寸法および位置には、設計値Ｄおよび加工しろαと共に、上記製造工程に特有の誤差とマスク薄膜１を張設することによって発生する誤差とを加えた誤差ｄ’が加わることになる。このような誤差ｄ’は、各開口パターン１０ａ毎に異なる値ｄ１’，ｄ２’，…となる。   The size and position of the opening pattern 10a detected here include the design value D and the machining allowance α, plus an error peculiar to the manufacturing process and an error generated by stretching the mask thin film 1. d 'will be added. Such an error d 'has different values d1', d2 ',... For each opening pattern 10a.

ここで、前述した加工しろαは、各開口パターン１０ａ毎に異なる誤差ｄ１’，ｄ２’，…のうちの最大値以上の値に設定されることとする。このため、先に説明した図１（１）以降の工程を行うのに先立ち、同様の開口パターンを設けた蒸着マスク作製のシミュレーションを行う。これにより、これらの誤差ｄ（ｄ１’，ｄ２’，…）を予め予測しておく。これにより、実際の誤差ｄ（ｄ１’，ｄ２’，…）と加工しろαとを合わせた値が絶対値でプラスになり、設計値Ｄよりも開口パターン１０ａの開口幅が広くなることを防止する。尚、このような誤差ｄ’の予測および加工しろαは、開口パターン１０の両側の縁部について、それぞれ測定され設定された値の合計であることとする。   Here, the processing allowance α described above is set to a value equal to or larger than the maximum value among the errors d1 ′, d2 ′,... Different for each opening pattern 10a. For this reason, prior to performing the steps after FIG. 1 (1) described above, a simulation of manufacturing an evaporation mask having the same opening pattern is performed. Thereby, these errors d (d1 ', d2', ...) are predicted in advance. As a result, a value obtained by adding the actual error d (d1 ′, d2 ′,...) And the machining allowance α is positive in absolute value, and the opening width of the opening pattern 10a is prevented from becoming wider than the design value D. To do. Note that the error d 'prediction and processing allowance α is the sum of values measured and set for the edges on both sides of the opening pattern 10.

次で、図１（３）に示すように、先の工程で検知した開口パターン１０ａの寸法および位置の値（Ｄ−α＋ｄ’）と、各開口パターン１０ａの設計値（Ｄ）とのずれ量の分（−α＋ｄ’）を除去するように、各開口パターン１０ａの周縁の薄膜１０部分にレーザ光ｈｒを照射する。ここで用いるレーザ光ｈｒは、レーザ光ｈｒが照射された薄膜１０部分を加熱することなく、直接昇華させる程度に照射継続時間の短いパルス状のレーザ光ｈｒを用いる。   Next, as shown in FIG. 1 (3), the amount of deviation between the size and position value (D−α + d ′) of the opening pattern 10a detected in the previous step and the design value (D) of each opening pattern 10a. The portion of the thin film 10 on the periphery of each opening pattern 10a is irradiated with the laser beam hr so as to remove (−α + d ′). As the laser beam hr used here, pulsed laser beam hr having a short irradiation duration is used so that the thin film 10 irradiated with the laser beam hr is directly sublimated without being heated.

このようなレーザ光ｈｒの照射は、開口パターン１０ａの両側の縁部に対して、それぞれ個別に行われることとする。このため、開口パターン１０ａによっては、縁部のみにレーザ光ｈｒを照射するもの、両側の縁部に対してレーザ光ｈｒを照射するもの、または両側の縁部にもレーザ光ｈｒを照射しないものがあり得る。   Such irradiation with the laser beam hr is performed individually on the edges on both sides of the opening pattern 10a. For this reason, depending on the opening pattern 10a, only the edge is irradiated with the laser light hr, the edge on both sides is irradiated with the laser light hr, or the edge on both sides is not irradiated with the laser light hr There can be.

以上のようなレーザ光ｈｒとしては、「ピコ秒レーザー」や「フェムト秒レーザー」などの照射継続時間の極めて短いパルス状のレーザーが用いられる。これにより、薄膜の熱変形や、加工部周辺の盛り上がり変形や、除去した材料が薄膜上に再付着し表面の平滑性が悪化することを抑制または防止することができる。   As the laser light hr as described above, a pulsed laser having an extremely short irradiation duration such as “picosecond laser” or “femtosecond laser” is used. Thereby, it is possible to suppress or prevent the thermal deformation of the thin film, the bulge deformation around the processed portion, and the removed material from reattaching on the thin film and the deterioration of the surface smoothness.

尚、このような薄膜１０に対するレーザ光ｈｒの照射は、図示したように支持フレーム１１と逆側から行っても良いし、支持フレーム１１側から行っても良く、また両側から行っても良い。   The irradiation of the laser beam hr with respect to the thin film 10 may be performed from the opposite side to the support frame 11 as illustrated, may be performed from the support frame 11 side, or may be performed from both sides.

以上により、図１（４）に示すように、薄膜１０に設計値どおりの開口パターン１０Ａが設けられた蒸着マスク２を得る。   In this way, as shown in FIG. 1 (4), the vapor deposition mask 2 in which the thin film 10 is provided with the opening pattern 10A as designed is obtained.

図５,６に示すように、このようにして得られた蒸着マスクにおける開口パターン１０Ａは、薄膜１０の面方向に対して略垂直で、かつ周囲の面に対して不連続な壁部Ａが設けられたものとなる。尚、図５はフォトエッチングによってマスク薄膜１を形成した場合の断面図であり、図６は電気鋳造によってマスク薄膜１を形成した場合の断面図である。   As shown in FIGS. 5 and 6, the opening pattern 10 </ b> A in the vapor deposition mask thus obtained has a wall portion A that is substantially perpendicular to the surface direction of the thin film 10 and is discontinuous with respect to the surrounding surface. It will be provided. 5 is a cross-sectional view when the mask thin film 1 is formed by photoetching, and FIG. 6 is a cross-sectional view when the mask thin film 1 is formed by electroforming.

このような壁部Ａは、マスク薄膜１に設けられた複数の開口パターン１０Ａのうちの少なくとも１つに設けられていることとし、全てに設けられている必要性はない。   Such a wall portion A is provided in at least one of the plurality of opening patterns 10A provided in the mask thin film 1, and need not be provided in all of them.

また、壁部Ａと薄膜１０の面（第１面１０-1および第２面１０-2）との成す角度は、略垂直であることとしたが、この蒸着マスク２を用いた蒸着の特性によって、必要な角度だけ傾けて形成しても良い。この場合、図1（３）に示したレーザ光ｈｒの照射角度を調整することにより、壁部Ａの角度を調整することができる。また、レーザ光ｈｒの光路形状を、薄膜１０の面の直前で光学レンズを用いて円錐状に絞り込み、光学レンズによる円錐の角度制御によって、開口パターン１０Ａの周縁における薄膜１０部分の除去角度を調整することによっても、薄膜１０の面（第１面１０-1および第２面１０-2）と壁部Ａとの成す角度を所定角度に調整することもできる。   In addition, the angle formed by the wall A and the surface of the thin film 10 (the first surface 10-1 and the second surface 10-2) is substantially vertical. Depending on the above, it may be formed by being inclined at a necessary angle. In this case, the angle of the wall portion A can be adjusted by adjusting the irradiation angle of the laser beam hr shown in FIG. Further, the optical path shape of the laser beam hr is narrowed down into a conical shape using an optical lens immediately before the surface of the thin film 10, and the removal angle of the thin film 10 portion at the periphery of the opening pattern 10A is adjusted by controlling the angle of the cone with the optical lens. By doing so, the angle formed by the surfaces of the thin film 10 (the first surface 10-1 and the second surface 10-2) and the wall portion A can be adjusted to a predetermined angle.

そして、このようにして得られた蒸着マスク２を用いて蒸着パターンを形成する場合、薄膜１０において開口パターン１０Ａの開口幅が狭い方の面（第１面１０-1）に、表示装置用の装置基板を対向配置させる。そして、薄膜１０において開口パターン１０Ａの開口幅が広い方の面（第２面１０-2）側に蒸着源となるルツボ配置する。そして、第２面１０-2側から蒸着材料の蒸気を供給し、開口パターンＡを通過した蒸着材料のみを装置基板側に供給して蒸着パターンを形成する。   When a vapor deposition pattern is formed using the vapor deposition mask 2 thus obtained, the surface for the display device is formed on the surface (first surface 10-1) of the thin film 10 where the opening width of the opening pattern 10A is narrower. The device substrate is placed opposite to the device substrate. Then, a crucible serving as a vapor deposition source is disposed on the side of the thin film 10 where the opening width of the opening pattern 10A is wider (second surface 10-2). Then, vapor of the vapor deposition material is supplied from the second surface 10-2 side, and only the vapor deposition material that has passed through the opening pattern A is supplied to the apparatus substrate side to form the vapor deposition pattern.

以上のような第１実施形態の製造方法によれば、レーザ光ｈｒの照射位置を設計目標に合わせて精度良く照射することにより、開口パターン１０ａを設計値どおりの開口パターン１０Ａに整形することができる。より具体的には（ａ）開口パターン１０Ａの開口中心位置、（ｂ）開口パターン１０Ａの開口幅寸法、（ｃ）開口パターン１０Ａの形状（周縁部に凸凹欠陥無し）を、設計値に対して精度良く仕上げることができる。   According to the manufacturing method of the first embodiment as described above, the opening pattern 10a can be shaped into the opening pattern 10A as designed by accurately irradiating the irradiation position of the laser light hr according to the design target. it can. More specifically, (a) the opening center position of the opening pattern 10A, (b) the opening width dimension of the opening pattern 10A, and (c) the shape of the opening pattern 10A (there is no irregularities on the peripheral edge) with respect to the design value It can be finished with high accuracy.

またフォトエッチングや電気鋳造によって予め形成された開口パターン１０ａを、レーザ光ｈｒの照射によって整形する方法であるため、表示装置の画素に応じた非常に多数の開口パターン１０ａをより短時間で整形することが可能である。   Further, since the opening pattern 10a formed in advance by photoetching or electroforming is shaped by irradiating the laser beam hr, a very large number of opening patterns 10a corresponding to the pixels of the display device are shaped in a shorter time. It is possible.

特に、フォトエッチングによって開口パターン１０ａを形成した場合、エッチングの特性上、開口パターン１０ａの寸法および断面形状を設計目標通りに正確に再現することは困難であるが、このような手順によれば、図５に示したように開口幅が小さい第１面１０-1に近い側の側壁を正確なストレート断面の壁部Ａとし、反対側にはエッチングによる大きなテーパー部を有する、蒸着マスクとして都合のよい断面の開口を得ることができる。この場合、開口パターン１０Ａの両側縁部がストレート断面の壁部Ａとなるように、十分な大きさの加工しろαを設定し、開口パターン１０ａの両側縁部にレーザ光ｈｒ照射による加工を施すようにしても良い。   In particular, when the opening pattern 10a is formed by photoetching, it is difficult to accurately reproduce the dimensions and cross-sectional shape of the opening pattern 10a according to the design target due to etching characteristics. As shown in FIG. 5, the side wall close to the first surface 10-1 having a small opening width is a wall portion A having an accurate straight section, and the opposite side has a large tapered portion by etching, which is convenient as a deposition mask. An opening with a good cross section can be obtained. In this case, a sufficiently large machining margin α is set so that both side edges of the opening pattern 10A become the wall section A having a straight cross section, and processing by laser light hr irradiation is performed on both side edges of the opening pattern 10a. You may do it.

また上述した製造方法は、支持フレーム１１に対してマスク薄膜１を張設した後に、レーザ光ｈｒ照射による開口パターン１０ａの整形を行う手順であるため、支持フレーム１１にマスク薄膜１を引張接合固着する際のマスク精度の劣化をも、補正することができる。   Further, since the manufacturing method described above is a procedure for shaping the opening pattern 10a by irradiating the laser beam hr after the mask thin film 1 is stretched on the support frame 11, the mask thin film 1 is tension bonded to the support frame 11. It is also possible to correct the deterioration of the mask accuracy when performing.

特にマスク薄膜１の形成に電気鋳造法を適用した場合には、薄膜１０の残留応力と膜厚の不均一性に起因して、支持フレーム１１にマスク薄膜１を引張し固着する際の精度の劣化が大きいが、このような精度劣化も補正することが可能である。   In particular, when an electroforming method is applied to the formation of the mask thin film 1, due to the residual stress and film thickness non-uniformity of the thin film 10, the accuracy when pulling and fixing the mask thin film 1 to the support frame 11 is improved. Although the deterioration is large, it is possible to correct such an accuracy deterioration.

＜第２実施形態＞
図７は第２実施形態の蒸着マスクの作製方法を示す断面工程図であり、この図に基づいて本発明を適用した第２実施形態の蒸着マスクの作製方法を説明する。 Second Embodiment
FIG. 7 is a cross-sectional process diagram illustrating a method for manufacturing a vapor deposition mask according to the second embodiment, and a method for fabricating a vapor deposition mask according to the second embodiment to which the present invention has been applied will be described based on this drawing.

先ず、図７（１）に示すように、薄膜１０の周縁を、枠状の支持フレーム１１に張設して固定する。薄膜１０は、第１実施形態と同様の、例えばニッケル（Ｎｉ）、インバー（Ｆｅ／Ｎｉ合金）、銅（Ｃｕ）などの金属材料からなり、膜厚１０〜５０μｍ程度であることとする。   First, as shown in FIG. 7 (1), the periphery of the thin film 10 is stretched and fixed to a frame-like support frame 11. The thin film 10 is made of a metal material such as nickel (Ni), invar (Fe / Ni alloy), copper (Cu), etc., as in the first embodiment, and has a thickness of about 10 to 50 μm.

次に、図７（２）に示すように、薄膜１０に対して、例えば赤色発光画素に対応する複数の開口パターン１０ａを形成することにより、マスク薄膜１とする。このような開口パターン１０ａの形成は、例えば第１実施形態において図３を用いて説明したフォトエッチングを適用する。この際、薄膜１０において支持フレーム１１が固定された面を第２面１０-2として、開口幅が広くなるようにする。また、各開口パターン１０ａは、設計値Ｄに対して加工しろα分だけ開口幅を狭くした値で形成することは、第１実施形態で説明したと同様である。   Next, as shown in FIG. 7B, the mask thin film 1 is formed by forming a plurality of opening patterns 10 a corresponding to, for example, red light emitting pixels on the thin film 10. For example, the photoetching described in the first embodiment with reference to FIG. 3 is applied to form the opening pattern 10a. At this time, the surface of the thin film 10 on which the support frame 11 is fixed is used as the second surface 10-2 so that the opening width is widened. In addition, each opening pattern 10a is formed with a value in which the opening width is narrowed by an amount α corresponding to the design value D in the same manner as described in the first embodiment.

この状態で、開口パターン１０ａの寸法および位置を検知する。この際、（ａ）開口パターン１０ａの開口中心位置、および（ｂ）開口パターン１０ａの開口幅寸法を測定検知し、さらに開口幅寸法を各部で測定することによって（ｃ）開口パターン１０ａの形状（周縁部に凸凹欠陥無し）が検知されることは、第１実施形態と同様である。   In this state, the size and position of the opening pattern 10a are detected. At this time, (a) the opening center position of the opening pattern 10a and (b) the opening width dimension of the opening pattern 10a are measured and detected, and the opening width dimension is measured at each part, and (c) the shape of the opening pattern 10a ( It is the same as in the first embodiment that the peripheral edge is free of irregularities).

そしてここで検知される開口パターン１０ａの寸法および位置には、設計値Ｄおよび加工しろαと共に、支持フレーム１１に張設した状態の薄膜１０に対して開口パターン１０ａを形成する工程に特有の誤差ｄ”が加わることになる。このような誤差ｄ”は、開口パターン１０ａ毎に異なる値ｄ１”，ｄ２”，…となる。   The size and position of the opening pattern 10a detected here include an error peculiar to the process of forming the opening pattern 10a on the thin film 10 stretched on the support frame 11 together with the design value D and the machining margin α. d ″ is added. Such an error d ″ has different values d1 ″, d2 ″,... for each opening pattern 10a.

ここで、前述した加工しろαは、各開口パターン１０ａ毎に異なる値ｄ１”，ｄ２”，…のうちの最大値以上の値に設定されることとする。このため、先に説明した図７（１）以降の工程を行うに先立ち、同様の開口パターンを設けた蒸着マスク作製のシミュレーションを行うことにより、これらの誤差ｄ”（ｄ１”，ｄ２”，…）を予め予測しておく。これにより、実際の誤差ｄ”（ｄ１”，ｄ２”，…）と加工しろαとを合わせた値が絶対値でプラスになって、設計値Ｄよりも開口パターン１０ａの開口幅が広くなることを防止する。尚、このような誤差ｄ”の予測および加工しろαは、開口パターン１０の両側の縁部について、それぞれ測定され設定された値の合計であることとする。   Here, the processing margin α described above is set to a value equal to or greater than the maximum value among the different values d1 ″, d2 ″,... For each opening pattern 10a. Therefore, prior to performing the steps after FIG. 7A described above, the error d ″ (d1 ″, d2 ″,... As a result, a value obtained by adding the actual error d ″ (d1 ″, d2 ″,...) And the machining allowance α becomes a positive value in absolute value, and the opening pattern is larger than the design value D. The opening width of 10a is prevented from widening. It is assumed that such an error d ″ prediction and processing allowance α is the sum of values measured and set for the edge portions on both sides of the opening pattern 10.

その後、図７（３）に示す工程は、第１実施形態において図１（３）を用いて説明したと同様に行う。   Thereafter, the process shown in FIG. 7 (3) is performed in the same manner as described with reference to FIG. 1 (3) in the first embodiment.

すなわち図７（３）に示す工程では、先の工程で検知した開口パターン１０ａの寸法および位置の値（Ｄ−α＋ｄ”）と、各開口パターン１０ａの設計値（Ｄ）とのずれ量の分（−α＋ｄ”）を除去するように、各開口パターン１０ａの周縁の薄膜１０部分にレーザ光ｈｒを照射する。   That is, in the process shown in FIG. 7 (3), the amount of deviation between the size and position value (D−α + d ″) of the opening pattern 10a detected in the previous process and the design value (D) of each opening pattern 10a. In order to remove (−α + d ″), the thin film 10 at the periphery of each opening pattern 10 a is irradiated with the laser beam hr.

このようなレーザ光ｈｒの照射は、開口パターン１０ａの両側の縁部に対して、それぞれ個別に行われることとする。このため、開口パターン１０ａによっては、縁部のみにレーザ光ｈｒを照射するもの、両側の縁部に対してレーザ光ｈｒを照射するもの、または両側の縁部にもレーザ光ｈｒを照射しないものがあり得る。   Such irradiation with the laser beam hr is performed individually on the edges on both sides of the opening pattern 10a. For this reason, depending on the opening pattern 10a, only the edge is irradiated with the laser light hr, the edge on both sides is irradiated with the laser light hr, or the edge on both sides is not irradiated with the laser light hr There can be.

またここで用いるレーザ光ｈｒは、レーザ光ｈｒが照射された薄膜１０部分を加熱することなく、直接昇華させる程度に照射継続時間の短いパルス状のレーザ光ｈｒ、例えば「ピコ秒レーザー」や「フェムト秒レーザー」を用い、これによって薄膜１０の熱変形や、加工部周辺の盛り上がり変形や、除去した材料が薄膜上に再付着し表面の平滑性が悪化することを抑制または防止する。   Further, the laser beam hr used here is a pulsed laser beam hr that has an irradiation duration that is short enough to directly sublimate without heating the portion of the thin film 10 irradiated with the laser beam hr, such as “picosecond laser” or “ By using a “femtosecond laser”, this suppresses or prevents thermal deformation of the thin film 10, rising deformation around the processed portion, and the removal of the removed material on the thin film, resulting in deterioration of surface smoothness.

また、このような薄膜１０に対するレーザ光ｈｒの照射は、図示したように支持フレーム１１と逆側から行っても良いし、支持フレーム１１側から行っても良く、また両側から行っても良い。   Further, the irradiation of the laser beam hr with respect to the thin film 10 may be performed from the side opposite to the support frame 11 as illustrated, may be performed from the support frame 11 side, or may be performed from both sides.

以上により、図７（４）に示すように、薄膜１０に設計値どおりの開口パターン１０Ａが設けられた蒸着マスク２を得る。   In this way, as shown in FIG. 7 (4), the vapor deposition mask 2 in which the thin film 10 is provided with the opening pattern 10A as designed is obtained.

このようにして得られた蒸着マスク２における開口パターン１０Ａの形状は第１実施形態と同様であり、図５に示したように、薄膜１０の面方向に対して略垂直で、かつ周囲の面に対して不連続な壁部Ａが設けられたものとなる。このような壁部Ａは、マスク薄膜１に設けられた複数の開口パターン１０Ａのうちの少なくとも１つに設けられていること、さらには、壁部Ａと薄膜１０の面（第１面１０-1および第２面１０-2）との成す角度は、この蒸着マスク２を用いた蒸着の特性によって、必要な角度だけ傾けて形成しても良いことは、第１実施形態と同様である。   The shape of the opening pattern 10A in the vapor deposition mask 2 obtained in this way is the same as that of the first embodiment, and is substantially perpendicular to the surface direction of the thin film 10 and the surrounding surface as shown in FIG. In contrast, a discontinuous wall portion A is provided. Such a wall portion A is provided in at least one of the plurality of opening patterns 10A provided in the mask thin film 1, and further, the wall A and the surface of the thin film 10 (first surface 10−). As in the first embodiment, the angle formed between the first and second surfaces 10-2) may be inclined by a necessary angle depending on the characteristics of vapor deposition using the vapor deposition mask 2.

そして、このようにして得られた蒸着マスク２を用いた蒸着パターンの形成方法も、第１実施形態と同様であり、薄膜１０において開口パターン１０Ａの開口幅が狭い方の面（第１面１０-1）に装置基板を対向配置させ、開口パターン１０Ａの開口幅が広い方の面（第２面１０-2）側に蒸着源となるルツボ配置して蒸着を行う。   The vapor deposition pattern forming method using the vapor deposition mask 2 obtained in this way is the same as in the first embodiment, and the surface of the thin film 10 where the aperture width of the aperture pattern 10A is narrower (the first surface 10). 1), the device substrate is disposed oppositely, and a crucible serving as a vapor deposition source is disposed on the surface (second surface 10-2) having the larger opening width of the opening pattern 10A for vapor deposition.

以上のような第２実施形態の製造方法であっても、レーザ光ｈｒの照射位置を設計目標に合わせて精度良く照射することにより、第１実施形態と同様に開口パターン１０ａを設計値どおりの開口パターン１０Ａにより短時間で整形することができる。   Even in the manufacturing method according to the second embodiment as described above, the aperture pattern 10a can be formed according to the design value as in the first embodiment by irradiating the irradiation position of the laser beam hr with high accuracy according to the design target. The opening pattern 10A can be shaped in a short time.

また、支持フレーム１１に対して薄膜１０を張設して開口パターン１０ａを形成した後に、レーザ光ｈｒ照射による開口パターン１０ａの整形を行う手順であるため、第１実施形態と同様に支持フレーム１１にマスク薄膜１を引張接合固着する際のマスク精度の劣化をも、補正することができる。   In addition, since the thin film 10 is stretched on the support frame 11 to form the opening pattern 10a, the opening pattern 10a is shaped by laser beam hr irradiation. Therefore, the support frame 11 is the same as in the first embodiment. Further, it is possible to correct the deterioration of the mask accuracy when the mask thin film 1 is fixed by tension bonding.

第１実施形態の製造方法を示す断面工程図である。It is sectional process drawing which shows the manufacturing method of 1st Embodiment. 第１実施形態の製造方法を示す要部平面図である。It is a principal part top view which shows the manufacturing method of 1st Embodiment. フォトエッチングを適用したマスク薄膜の作製を示す断面工程図である。It is sectional process drawing which shows preparation of the mask thin film to which photoetching is applied. 電気鋳造を適用したマスク薄膜の作製を示す断面工程図である。It is sectional process drawing which shows preparation of the mask thin film to which electroforming is applied. フォトエッチングを適用した本発明によって得られた蒸着マスクの特徴部を説明する要部断面図（その1）である。It is principal part sectional drawing explaining the characteristic part of the vapor deposition mask obtained by this invention to which photoetching is applied (the 1). 電気鋳造を適用した本発明によって得られた蒸着マスクの特徴部を説明する要部断面図である。It is principal part sectional drawing explaining the characteristic part of the vapor deposition mask obtained by this invention to which electrocasting is applied. 第２実施形態の製造方法を示す断面工程図である。It is sectional process drawing which shows the manufacturing method of 2nd Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１…マスク薄膜、２…蒸着マスク、１０…薄膜、１０ａ，１０Ａ…開口パターン、１０-1…第１面、１０-2…第２面、１１…支持フレーム、Ａ…壁部、Ｄ，Ｄ１，Ｄ２，…設計値、ｈｒ…レーザ光、α…加工しろ   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Mask thin film, 2 ... Deposition mask, 10 ... Thin film, 10a, 10A ... Opening pattern, 10-1 ... 1st surface, 10-2 ... 2nd surface, 11 ... Support frame, A ... Wall part, D, D1 , D2, ... Design value, hr ... Laser light, α ... Process

Claims (9)

設計値に基づいて薄膜に開口パターンが設けられたマスク薄膜を形成する第１工程と、
前記開口パターンの寸法および位置を検知する第２工程と、
前記検知した値と前記設計値とのずれ量だけ、レーザ光照射によって前記開口パターン周縁の前記薄膜部分を除去する第３工程とを行う
ことを特徴とする蒸着マスクの作製方法。 A first step of forming a mask thin film in which an opening pattern is provided in the thin film based on a design value;
A second step of detecting the size and position of the opening pattern;
A vapor deposition mask manufacturing method comprising: performing a third step of removing the thin film portion at the periphery of the opening pattern by laser light irradiation by an amount of deviation between the detected value and the design value. 請求項１記載の蒸着マスクの作製方法において、
前記第１工程では、加工しろの値だけ設計値よりも縮小された開口パターンを薄膜に設ける
ことを特徴とする蒸着マスクの作製方法。 In the manufacturing method of the vapor deposition mask of Claim 1,
In the first step, the thin film is provided with an opening pattern that is smaller than a design value by a processing margin value. 請求項２記載の蒸着マスクの作製方法において、
前記加工しろは、シミュレーショによって得られる前記すれ量の最大値以上に設定され、
前記第３工程では、前記加工しろも合わせて検知された前記ずれ量だけ、レーザ光照射によって前記開口パターン周縁の前記薄膜部分を除去する
ことを特徴とする蒸着マスクの作製方法。 In the manufacturing method of the vapor deposition mask of Claim 2,
The machining margin is set to be equal to or greater than the maximum value of the grazing amount obtained by simulation,
In the third step, the thin film portion on the periphery of the opening pattern is removed by laser beam irradiation by the amount of the deviation detected together with the processing margin. 請求項３記載の蒸着マスクの作製方法において、
前記レーザ光の光路形状を円錐状に絞り込み、その円錐の角度によって前記開口パターン周縁における前記薄膜部分の除去角度を調整する
ことを特徴とする蒸着マスクの作製方法。 In the manufacturing method of the vapor deposition mask of Claim 3,
The method for producing a vapor deposition mask, wherein the optical path shape of the laser beam is narrowed down into a conical shape, and the removal angle of the thin film portion at the periphery of the opening pattern is adjusted by the angle of the cone. 請求項１記載の蒸着マスクの作製方法において、
前記第１工程と第２工程との間に、前記マスク薄膜を支持フレームに張設する工程を行う
ことを特徴とする蒸着マスクの作製方法。 In the manufacturing method of the vapor deposition mask of Claim 1,
A vapor deposition mask manufacturing method comprising performing a step of stretching the mask thin film on a support frame between the first step and the second step. 請求項１記載の蒸着マスクの作製方法において、
前記第１工程の前に、前記薄膜を支持フレームに張設する工程を行う
ことを特徴とする蒸着マスクの作製方法。 In the manufacturing method of the vapor deposition mask of Claim 1,
Prior to the first step, a step of stretching the thin film on a support frame is performed. 請求項１記載の蒸着マスクの作製方法において、
前記第３工程では、前記開口パターン周縁の前記薄膜部分を加熱することなく直接昇華させる程度に照射継続時間の短いパルス状のレーザ光を用いる
ことを特徴とする蒸着用マスクの製造方法。 In the manufacturing method of the vapor deposition mask of Claim 1,
In the third step, a pulsed laser beam having an irradiation duration short enough to directly sublimate the thin film portion at the periphery of the opening pattern without heating is used. 開口パターンが形成された薄膜を有する蒸着マスクにおいて、
前記開口パターンの側周壁には、前記薄膜の面方向に対して所定角度をなし、かつ周囲の面に対して不連続な壁部が設けられている
ことを特徴とする蒸着マスク。 In a vapor deposition mask having a thin film with an opening pattern formed thereon,
A vapor deposition mask, wherein a side wall of the opening pattern has a predetermined angle with respect to a surface direction of the thin film and a discontinuous wall portion with respect to a surrounding surface. 請求項８記載の蒸着マスクにおいて、
前記薄膜には複数の開口パターンが設けられ、
前記壁部は少なくともの１つの開口パターンの内壁に設けられている。
ことを特徴とする蒸着マスク。

The vapor deposition mask according to claim 8.
The thin film is provided with a plurality of opening patterns,
The wall portion is provided on the inner wall of at least one opening pattern.
A vapor deposition mask characterized by that.

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