JP5935629B2 - Manufacturing method of vapor deposition mask - Google Patents
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Description
本発明は、蒸着マスクの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a vapor deposition mask.
従来、有機ＥＬ素子の製造において、有機ＥＬ素子の有機層或いはカソード電極の形成には、例えば、蒸着すべき領域に多数の微細なスリットを微小間隔で平行に配列してなる金属から構成される蒸着マスクが使用されていた。この蒸着マスクを用いる場合、蒸着すべき基板表面に蒸着マスクを載置し、裏面から磁石を用いて保持させているが、スリットの剛性は極めて小さいことから、蒸着マスクを基板表面に保持する際にスリットにゆがみが生じやすく、高精細化或いはスリット長さが大となる製品の大型化の障害となっていた。 Conventionally, in the manufacture of an organic EL element, the organic layer or cathode electrode of the organic EL element is formed of, for example, a metal in which a large number of minute slits are arranged in parallel at minute intervals in a region to be deposited. A vapor deposition mask was used. When using this vapor deposition mask, the vapor deposition mask is placed on the surface of the substrate to be vapor-deposited and held by a magnet from the back side, but the rigidity of the slit is extremely small, so when holding the vapor deposition mask on the substrate surface In this case, the slits are easily distorted, which has been an obstacle to the increase in the size of products with high definition or a long slit length.
スリットのゆがみを防止するための蒸着マスクについては、種々の検討がなされており、例えば、特許文献１には、複数の開口部を備えた第一金属マスクを兼ねるベースプレートと、前記開口部を覆う領域に多数の微細なスリットを備えた第二金属マスクと、第二金属マスクをスリットの長手方向に引っ張った状態でベースプレート上に位置させるマスク引張保持手段を備えた蒸着マスクが提案されている。すなわち、２種の金属マスクを組合せた蒸着マスクが提案されている。この蒸着マスクによれば、スリットにゆがみを生じさせることなくスリット精度を確保できるとされている。
Various studies have been made on the vapor deposition mask for preventing the distortion of the slit. For example,
ところで近時、有機ＥＬ素子を用いた製品の大型化或いは基板サイズの大型化にともない、蒸着マスクに対しても大型化の要請が高まりつつあり、金属から構成される蒸着マスクの製造に用いられる金属板も大型化している。しかしながら、現在の金属加工技術では、大型の金属板にスリットを精度よく形成することは困難であり、たとえ上記特許文献１に提案されている方法などによってスリット部のゆがみを防止できたとしても、スリットの高精細化への対応はできない。また、金属のみからなる蒸着マスクとした場合には、大型化に伴いその質量も増大し、フレームを含めた総質量も増大することから取り扱いに支障をきたすこととなる。
Recently, with the increase in size of products using organic EL elements or the increase in substrate size, there is an increasing demand for deposition masks, which are used in the manufacture of deposition masks made of metal. Metal plates are also getting bigger. However, with the current metal processing technology, it is difficult to accurately form a slit in a large metal plate, and even if the slit portion can be prevented from being distorted by the method proposed in
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、大型化した場合でも高精細化と軽量化の双方を満たすことができる蒸着マスクの製造方法を提供することを主たる課題とする。 This invention is made | formed in view of such a situation, and makes it a main subject to provide the manufacturing method of the vapor deposition mask which can satisfy | fill both high definition and weight reduction, even when it enlarges.
上記課題を解決するための本発明は、スリットが設けられた金属マスクと、前記スリットと重なる位置に蒸着作製するパターンに対応した開口部が設けられた樹脂マスクと、が積層されてなる蒸着マスクの製造方法であって、金属板の一方の面を当該金属板が貫通しない範囲内でエッチング加工して、該金属板に前記樹脂マスクの開口部よりも広い開口形状を有する凹部を形成する工程と、前記凹部を覆うように前記金属板の一方の面に樹脂層を形成する工程と、前記金属板の他方の面をエッチング加工して、前記金属板に前記凹部と一体化したスリットを形成することで金属マスクを形成する工程と、前記樹脂層に蒸着作製するパターンに対応する開口部を形成することで樹脂マスクを形成する工程と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention provides a vapor deposition mask in which a metal mask provided with a slit and a resin mask provided with an opening corresponding to a pattern formed by vapor deposition at a position overlapping the slit are laminated. A method of forming a recess having an opening shape wider than the opening of the resin mask in the metal plate by etching the one surface of the metal plate within a range in which the metal plate does not penetrate. And forming a resin layer on one surface of the metal plate so as to cover the recess, and etching the other surface of the metal plate to form a slit integrated with the recess on the metal plate Thus, the method includes a step of forming a metal mask and a step of forming a resin mask by forming an opening corresponding to a pattern to be deposited on the resin layer.
また、前記樹脂マスクを形成する工程が、レーザーを照射することで前記樹脂層に前記開口部を形成する工程であってもよい。また、前記レーザーの照射を、前記スリットの前記樹脂層が形成されていない側から行ってもよい。 Moreover, the process of forming the said resin mask may be a process of forming the said opening part in the said resin layer by irradiating a laser. Moreover, you may perform irradiation of the said laser from the side in which the said resin layer of the said slit is not formed.
また、上記課題を解決するための本発明は、スリットが設けられた金属マスクと、前記スリットと重なる位置に蒸着作製するパターンに対応した開口部が設けられた樹脂マスクと、が積層されてなる蒸着マスクの製造方法であって、金属板の一方の面を当該金属板が貫通しない範囲内でエッチング加工して、該金属板に前記樹脂マスクの開口部よりも広い開口形状を有する凹部を形成する工程と、前記凹部を覆うように前記金属板の一方の面に樹脂層を形成する工程と、前記金属板の他方の面をエッチング加工して、前記金属板に前記凹部と一体化したスリットを形成することで金属マスクを形成する工程と、前記樹脂層に蒸着作製するパターンに対応する開口部を形成することで樹脂マスクを形成する工程と、を備えることを特徴とする。 In addition, the present invention for solving the above-described problems is formed by laminating a metal mask provided with a slit and a resin mask provided with an opening corresponding to a pattern formed by vapor deposition at a position overlapping the slit. A method for manufacturing a vapor deposition mask, wherein one side of a metal plate is etched within a range in which the metal plate does not penetrate to form a recess having an opening shape wider than the opening of the resin mask on the metal plate. A step of forming a resin layer on one surface of the metal plate so as to cover the recess, and a slit integrated with the recess on the metal plate by etching the other surface of the metal plate Forming a metal mask by forming the resin mask, and forming a resin mask by forming an opening corresponding to the pattern to be deposited on the resin layer.
また、上記の発明において、前記樹脂層を形成する工程が、前記凹部が形成された金属板の一方の面上に、樹脂層を形成するための塗工液を塗工し乾燥することで、前記凹部を覆うように前記金属板の一方の面上に樹脂層を形成する工程であってもよい。 Moreover, in the above invention, the step of forming the resin layer is performed by applying and drying a coating liquid for forming the resin layer on one surface of the metal plate on which the concave portion is formed. It may be a step of forming a resin layer on one surface of the metal plate so as to cover the concave portion.
本発明の蒸着マスクの製造方法によれば、大型化した場合でも高精細化と軽量化の双方を満たすことができる蒸着マスクを製造することができる。 According to the vapor deposition mask manufacturing method of the present invention, it is possible to manufacture a vapor deposition mask that can satisfy both high definition and light weight even when the size is increased.
以下に、本発明の蒸着マスクの製造方法について図面を用いて具体的に説明する。図１は、本発明の第１実施形態の蒸着マスクの製造方法（以下、第１実施形態の製造方法という場合がある）を説明するための工程図である。なお（ａ）〜（ｉ）はすべて断面図である。また、第１実施形態の蒸着マスクの製造方法、及び後述する第２実施形態の蒸着マスクの製造方法において、共通する部分の説明については、単に本発明の製造方法として説明を行う。 Below, the manufacturing method of the vapor deposition mask of this invention is demonstrated concretely using drawing. FIG. 1 is a process diagram for explaining a deposition mask manufacturing method according to the first embodiment of the present invention (hereinafter also referred to as a manufacturing method according to the first embodiment). Note that (a) to (i) are all cross-sectional views. Moreover, in the manufacturing method of the vapor deposition mask of 1st Embodiment and the manufacturing method of the vapor deposition mask of 2nd Embodiment mentioned later, description of a common part is demonstrated only as a manufacturing method of this invention.
＜第１実施形態の蒸着マスクの製造方法＞
第１実施形態の蒸着マスクの製造方法は、スリットが設けられた金属マスクと、該スリットと重なる位置に蒸着作製するパターンに対応した開口部が設けられた樹脂マスクと、が積層されてなる蒸着マスクの製造方法であって、図１（ａ）〜（ｃ）に示すように金属板１０の一方の面を該金属板１０が貫通しない範囲内でエッチング加工して、該金属板の表面に樹脂マスクの開口部よりも広い開口形状を有する凹部１１を形成する工程と、図１（ｄ）に示すように凹部１１を覆うように金属板１０の一方の面に樹脂層２０を形成する工程と、図１（ｅ）〜（ｈ）に示すように金属板１０の他方の面をエッチング加工して、金属板１０に凹部と一体化したスリット１６を形成することで金属マスク１５を形成する工程と、図１（ｉ）に示すように樹脂層２０に蒸着作製するパターンに対応した開口部５０を形成することで樹脂マスク２５を形成する工程と、を備える点を特徴とする。
<The manufacturing method of the vapor deposition mask of 1st Embodiment>
The vapor deposition mask manufacturing method of the first embodiment is a vapor deposition obtained by laminating a metal mask provided with a slit and a resin mask provided with an opening corresponding to a pattern to be vapor deposited at a position overlapping the slit. A method for manufacturing a mask, as shown in FIGS. 1 (a) to 1 (c), etching one surface of a
上記特徴を有する第１実施形態の製造方法によれば、２段エッチング加工法により金属マスク１５のスリット１６が形成されることから、金属マスク１５に形成されるスリット１６の加工精度の向上を図ることができる。また、本発明の製造方法によって得られる蒸着マスク１００を用いて蒸着対象物へ蒸着パターンを形成するときに生じうるシャドウの発生を効果的に防止することができる。これらの効果を奏することができるメカニズムについては後述する。以下、本発明の第１実施形態の製造方法の各工程について具体的に説明する。
According to the manufacturing method of the first embodiment having the above characteristics, since the
（凹部を形成する工程）
本工程は、金属板１０の一方の面を該金属板１０が貫通しない範囲内でエッチング加工して、該金属板の表面に樹脂マスクの開口部よりも広い開口形状を有する凹部１１を形成する工程である。具体的には、本工程では、図１（ａ）に示すように、金属マスク１５となる金属板１０の一方の面にレジスト材３０を塗工し、後述する樹脂マスク２５の開口部５０よりも広い開口形状が形成されたマスク４０を用いて当該レジスト材をマスキングし、露光、現像する。これにより、図１（ｂ）に示すように、金属板１０の表面にレジストパターン３１を形成する。そして、当該レジストパターン３１を耐エッチングマスクとして用いて、金属板１０の一方の面を、金属板１０を貫通しない範囲内でエッチング加工し、該エッチング加工終了後にレジストパターン３１を洗浄除去する。これにより、図１（ｃ）に示すように、金属板１０の一方の面に、樹脂マスク２５の開口部５０よりも広い開口形状を有する凹部１１が形成される。なお、図示する形態では、エッチング加工後に、レジストパターン３１を洗浄除去しているがレジストパターン３１をそのまま残存させてもよい。以下、金属板１０を貫通しない範囲内で行うエッチング加工のことを、ハーフエッチング加工という場合がある。
(Process for forming recesses)
In this step, one surface of the
金属板１０の材料について特に限定はなく、蒸着マスクの分野で従来公知のものを適宜選択して用いることができ、例えば、ステンレス鋼、鉄ニッケル合金、アルミニウム合金などの金属材料を挙げることができる。中でも、鉄ニッケル合金であるインバー材は熱による変形が少ないので好適に用いることができる。
The material of the
また、本発明の製造方法で得られた蒸着マスク１００を用いて、基板上へ蒸着を行うにあたり、基板後方に磁石等を配置して基板前方の蒸着マスクを磁力によって引きつけることが必要な場合には、金属板１０を磁性体で形成することが好ましい。磁性体の金属板１０としては、純鉄、炭素鋼、Ｗ鋼、Ｃｒ鋼、Ｃｏ鋼、ＫＳ鋼、ＭＫ鋼、ＮＫＳ鋼、Ｃｕｎｉｃｏ鋼、Ａｌ−Ｆｅ合金等を挙げることができる。また、金属板１０を形成する材料そのものが磁性体でない場合には、当該材料に上記磁性体の粉末を分散する、又は当該材料
の表面に上記磁性体の粉末を塗工することにより金属板１０に磁性を付与してもよい。
In addition, when vapor deposition is performed on a substrate using the
金属板１０の厚みについても特に限定はないが、金属板１０は最終的に金属マスク１５となることから、その厚みは５μｍ〜１００μｍ程度であることが好ましい。蒸着時におけるシャドウの防止を考慮した場合、金属板１０の厚さは薄い方が好ましいが、５μｍより薄くした場合、破断や変形のリスクが高まるとともにハンドリングが困難となる可能性がある。ただし、本発明の製造方法で得られる蒸着マスクでは、金属マスク１５となる金属板１０と樹脂マスク２５とが一体化されていることから、金属板１０の厚さが５μｍと非常に薄い場合であっても、破断や変形のリスクを低減させることができ、５μｍ以上であれば使用可能である。なお、１００μｍより厚くした場合には、シャドウの発生が生じ得るため好ましくない。
The thickness of the
本願明細書でいうシャドウとは、本発明の製造方法で得られる蒸着マスクを用いて蒸着対象物に蒸着パターンの形成を行ったときに、蒸着対象物上に蒸着形成されるパターンに不十分な蒸着部分、つまり目的とする蒸着膜厚よりも薄い膜厚となる蒸着部分が生ずる現象のことを言う。以下、図６（ａ)〜図６（ｃ）を用いてシャドウの発生と、金属マスク１５の厚みとの関係について具体的に説明する。図６（ａ）に示すように、金属マスク１５の厚みが薄い場合には、蒸着源から蒸着対象物に向かって放出される蒸着材は、金属マスク１５のスリットの内壁面や、金属マスク１５の樹脂マスク２５が形成されていない側の表面に衝突することなく金属マスク１５のスリット１６、及び樹脂マスク２５の開口部５０を通過して蒸着対象物へ到達する。これにより、蒸着対象物上へ、均一な膜厚での蒸着パターンの形成が可能となる。つまりシャドウの発生を防止することができる。一方、図６（ｂ）に示すように、金属マスク１５の厚みが厚い場合、例えば、金属マスク１５の厚みが１００μｍを超える厚みである場合には、蒸着源から放出された蒸着材の一部は、金属マスク１５のスリットの内壁面や、金属マスク１５の樹脂マスク２５が形成されていない側の表面に衝突し、蒸着対象物へ到達することができない。蒸着対象物へ到達することができない蒸着材が多くなるほど、蒸着対象物に目的とする蒸着膜厚よりも薄い膜厚となる未蒸着部分が生ずる、シャドウが発生することとなる。
The shadow referred to in the specification of the present application is insufficient for the pattern formed on the deposition object when the deposition pattern is formed on the deposition object using the deposition mask obtained by the production method of the present invention. This refers to a phenomenon in which a vapor deposition portion, that is, a vapor deposition portion having a film thickness thinner than a target vapor deposition film thickness occurs. Hereinafter, the relationship between the generation of shadows and the thickness of the
シャドウ発生を十分に防止するには、図６（ｃ）に示すように、スリット１６の断面形状を、蒸着源に向かって広がりをもつような形状とすることが好ましい。このような断面形状とすることで、蒸着マスク１００に生じうる歪みの防止、或いは耐久性の向上を目的として、金属マスク１５の厚みを比較的厚くした場合であっても、蒸着源から放出された蒸着材が、スリット１６の当該表面や、内壁面に衝突等することなく、蒸着材を蒸着対象物へ到達させることができる。これにより、シャドウ発生をより効果的に防止することができる。なお、図６は、シャドウの発生と金属マスク１５のスリット１６との関係を説明するための部分概略断面図である。
In order to sufficiently prevent the generation of shadows, it is preferable that the cross-sectional shape of the
レジストパターン３１を形成するためのレジスト材３０としては処理性が良く、所望の解像性があるものを用いることが好ましい。
As the resist
レジスト材３０は、ポジ型のレジスト材であっても、ネガ型のレジスト材であってもよい。ポジ型のレジスト材としては、東京応化工業（株）製のＯＦＰＲ８００、ＴＦＲ−Ｈ、ＴＦＲ−７９０等を用いることができる。現像によってレジストパターン３１を形成するための現像液についても限定はない。例えば、レジスト材３０として東京応化工業（株）製のレジスト材ＯＦＰＲ８００等を用いる場合には、現像液として東京応化工業（株）製のＮＭＤ−３等を用いることで、露光された領域のレジスト材、すなわち凹部１１が形成されるべき領域のレジスト材３０を除去できる。なお、上記ではポジ型のレジスト材を用いた例を中心に説明を行っているが、ネガ型のレジスト材と、ネガ型のレジスト材の現像に適した現像液を用いてレジストパターン３１を形成してもよい。
The resist
凹部１１を形成するためのエッチング加工法についても特に限定はなく、例えば、エッチング材を噴射ノズルから所定の噴霧圧力で噴霧するスプレーエッチング法、エッチング材が充填されたエッチング液中に浸漬する浸漬エッチング法、金属板１０を回転台にとりつけて、エッチング材を滴下するスピンエッチング法等のウェットエッチング法や、ガス、プラズマ等を利用したドライエッチング法を用いることができる。
There is also no particular limitation on the etching method for forming the
エッチング材についても特に限定はなく、金属板１０の金属材料を侵食除去することができる従来公知のエッチング材を適宜選択して用いることができる。例えば、ウェットエッチングに用いられるエッチング材としては、弗酸等を挙げることができる。ドライエッチングに用いられるエッチング材としては、四フッ化炭素などのガスを挙げることができる。
The etching material is not particularly limited, and a conventionally known etching material capable of eroding and removing the metal material of the
ハーフエッチング加工によって形成される凹部１１の深さ、すなわちハーフエッチング量について特に限定はないが、凹部１１の深さが、金属板１０の厚みの５０％以下程度の深さとなるようにエッチング加工されていることが好ましい。凹部１１の深さが深くなるほど、換言すれば、凹部１１を形成するための１段目のエッチング量が多くなるほど、凹部１１と一体化させたスリット１６を形成する２段目のエッチング量は少なくなる。２段目のエッチングは、後述するように、スリット１６の断面形状を、図６（ｃ）に示すように、蒸着源側に向かって広がりをもつ形状とすることができるエッチングであり、２段目のエッチング量が多いほど、スリット１６の断面形状を図６（ｃ）に示す形状に近づけることができ、シャドウの発生を効果的に防止可能なスリット１６の断面形状とすることができる。
There is no particular limitation on the depth of the
なお、本発明の製造方法は、凹部１１を形成するハーフエッチング加工、すなわち、１段目のエッチングと、後述する他方面側からのエッチング加工、すなわち、２段目のエッチングによってスリット１６を形成する２段エッチング加工法を採用することで、金属マスク１５に形成されるスリット１６の加工精度の向上が図られている点を特徴とする。以下、片面側からのみのエッチングによってスリットを形成する場合と、本発明の２段エッチン加工法によって形成されるスリット１６とを比較しつつ、２段エッチング加工法を用いた本発明の優位性について説明する。
In the manufacturing method of the present invention, the
金属板の片面側からエッチング加工では、本発明の１段目のエッチングと同様の方法で凹部が形成され、この凹部を起点として、金属板の厚み方向にエッチングを進行させることでスリットとなる貫通孔が形成される。ところで、この厚み方向のエッチングの進行時には、最終的にスリットの開口となる凹部の開口寸法を広げる方向のエッチング、所謂サイドエッチングも進行し、サイドエッチングによって凹部の開口寸法が広がり、当初予定していたスリットの開口寸法よりも開口寸法が大きくなり、スリットの開口寸法や開口形状にバラツキが生ずる。また、エッチング加工法は、エッチング材の進行方向に向かって、幅方向のエッチング量が減少していくといった性質を有する。したがって、蒸着源側に向かってエッチング加工を行った場合には、形成されるスリットの断面形状は、蒸着源側に向かって狭くなる形状となる。 In the etching process from one side of the metal plate, a recess is formed by the same method as in the first stage etching of the present invention, and the slit penetrates from this recess to start the etching in the thickness direction of the metal plate. A hole is formed. By the way, during the progress of the etching in the thickness direction, etching in the direction of widening the opening size of the concave portion that will eventually become the opening of the slit, so-called side etching, also proceeds, and the opening size of the concave portion is widened by the side etching. The opening size becomes larger than the opening size of the slit, and the opening size and shape of the slit vary. Further, the etching method has a property that the etching amount in the width direction decreases in the traveling direction of the etching material. Therefore, when etching is performed toward the vapor deposition source side, the cross-sectional shape of the formed slit becomes a shape that narrows toward the vapor deposition source side.
また、高精細な蒸着が要求される分野に用いられる蒸着マスクでは、スリットの開口寸法に高い寸法精度が求められており、当初予定していたスリットの開口寸法がサイドエッチング等により広がった場合には不良扱いとされ、歩留まりの低下を引き起こす。また、片面側からのエッチング加工によって形成されたスリットの断面形状は、上述したようにスリットの断面形状が蒸着源側に向かって狭くなる断面形状となることから、スリットの樹脂マスク２５が形成されていない側の表面や、スリットの内壁面に、蒸着源から蒸着対象物側に向かって放出された蒸着材が衝突しやすくなり、シャドウが発生しやすく、蒸着対象物に高精細な蒸着パターンを形成することができない。
In addition, the deposition mask used in the field where high-definition deposition is required requires high dimensional accuracy for the slit opening dimension, and when the originally planned slit opening dimension is widened by side etching, etc. Is regarded as defective and causes a decrease in yield. In addition, since the cross-sectional shape of the slit formed by etching from one side becomes a cross-sectional shape in which the cross-sectional shape of the slit becomes narrower toward the deposition source side as described above, the
本発明の製造方法では、２段エッチング加工法によって金属マスクにスリット１６が形成されることから、２段目のエッチングによって金属マスク１５に形成されるスリット１６の断面形状は、図６（ｃ）に示すように蒸着源側に向かって広がりをもつ形状、すなわち、シャドウの発生を効果的に防止することができる形状とすることができる。
In the manufacturing method of the present invention, since the
また、本発明の製造方法によれば、金属板１０の一方の面側から凹部を形成するための１段目のエッチングを行った後には、凹部を覆うように樹脂層が設けられ、凹部が覆われた状態で、金属板１０の他方の面側から２段目のエッチングが行われる。つまり、２段目のエッチングが行われるときには、１段目のエッチングによって形成された凹部を覆う樹脂層２０が耐エッチングマスクとしての役割を果たし、凹部１１の開口形状や開口寸法がサイドエッチングによって変動することが防止される。つまり２段階エッチング法が用いられる本発明の製造方法によれば、寸法精度の高いスリット１６を歩留まり良く形成することが可能となる。
In addition, according to the manufacturing method of the present invention, after performing the first-stage etching for forming the recess from one surface side of the
さらに、本発明の製造方法によって製造される蒸着マスク１００は、金属マスク１５と樹脂マスク２５とが組み合された構成をとる。ここで、本発明の製造方法によって製造される蒸着マスク１００の質量と、従来公知の金属のみから構成される蒸着マスクの質量とを、蒸着マスク全体の厚みが同一であると仮定して比較すると、従来公知の蒸着マスクの金属材料の一部を樹脂材料に置き換えた分だけ、本発明の製造方法によって製造される蒸着マスク１００の方が軽くなる。また、金属のみから構成される蒸着マスクを用いて、軽量化を図るためには、当該蒸着マスクの厚みを薄くする必要などがあるが、蒸着マスクの厚みを薄くした場合には、蒸着マスクを大型化した際に、蒸着マスクに歪みが発生する場合や、耐久性が低下する場合が起こる。一方、本発明の製造方法によれば、大型化したときの歪みや、耐久性を満足させるべく、蒸着マスク全体の厚みを厚くしていった場合であっても、樹脂マスク２５の存在によって、金属のみから形成される蒸着マスクよりも軽量化が図られた蒸着マスクを製造することができる。
Furthermore, the
（樹脂層を形成する工程）
本工程は、凹部１１を覆うように金属板１０の一方の面に樹脂層２０を形成する工程である。本工程では、図１（ｄ）に示すように、金属板１０に形成された凹部１１を覆うように金属板１０の一方の面上に樹脂層２０を形成する。なお、図１（ｄ）に示す形態では凹部１１は樹脂層２０の材料によって充填されている。
(Process of forming resin layer)
This step is a step of forming the
樹脂層２０の材料について特に限定されないが、各種の加工法、例えば、レーザー加工等によって高精細な開口部５０の形成が可能であり、熱や経時での寸法変化率や吸湿率が小さく、軽量な材料を用いることが好ましい。このような材料としては、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、エチレン酢酸ビニル共重合体樹脂、エチレン−ビニルアルコール共重合体樹脂、エチレン−メタクリル酸共重合体樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、セロファン、アイオノマー樹脂等を挙げることができる。上記に例示した材料の中でも、その熱膨張係数が１６ｐｐｍ／℃以下である樹脂材料が好ましく、吸湿率が１．０％以下である樹脂材料が好ましく、この双方の条件を備える樹脂材料が特に好ましい。
Although the material of the
樹脂層２０は、（１）上記に例示した材料等から構成されるシート状の樹脂板と、凹部１１が形成された金属板１０とを粘着剤層や接着剤層を介して接合する、あるいは接着剤層や粘着剤層を介さず、上記に例示した材料等から構成されるシート状の樹脂板と、凹部１１が形成された金属板１０とを融着させることによって形成することができる。また、（２）上記に例示した材料を適当な溶媒に分散ないし溶解した樹脂層用塗工液を調製し、これを凹部１１が形成された金属板１０に塗工・乾燥することによっても形成することができる。
The
樹脂層２０は、上記で説明した何れの方法によっても形成可能であるが、図１（ｄ）に示されるように、凹部１１内が樹脂層２０の材料によって充填されていることが好ましい。凹部１１内が樹脂層２０の材料が充填されていない場合、換言すれば、凹部１１内に空間が存在している場合には、後述する金属マスクの形成工程で金属板１０の他方面側からエッチング加工を行ってスリット１６を形成する際に、エッチング材が該凹部１１の空間部分に入り込み、凹部１１の空間部分に入り込んだエッチング材によって、凹部１１の開口形状は押し広げられ、上記凹部１１の形成工程で形成された凹部１１の形状に寸法変化が生ずる場合があるためである。
The
なお、エッチングレートの遅い金属板１０を用いる場合や、エッチングレートの遅いエッチング材を用いる場合、あるいは凹部１１の深さが浅く、凹部１１の空間内にエッチング材が入り込んだ場合であっても、凹部１１の開口形状に寸法変化が生じ得ないような場合には、凹部１１内を樹脂層２０の材料等で充填することを特に要しない。
Even when using a
また、上記では、凹部１１内を樹脂層２０の材料で充填する場合を例に挙げ説明を行ったが、樹脂層２０の材料にかえて、エッチング耐性を有する樹脂材料を充填する工程を別途設けて凹部１１内を充填してもよい。上記（２）のように、樹脂層２０を、樹脂層用塗工液を用いて形成する場合には、凹部１１内を樹脂層２０の材料で充填できるとともに、樹脂層２０を一体に形成できる点で好ましい。以下、図１では、凹部１１内に樹脂層２０の材料が充填された場合を例に挙げて説明を行う。
In the above description, the case where the
樹脂層２０の厚みについても特に限定はないが、樹脂層２０は将来的には樹脂マスク２５となる。そうすると、本発明の製造方法で得られる蒸着マスクを用いて蒸着を行ったときに、蒸着作成するパターンに不充分な蒸着部分、つまり目的とする蒸着膜厚よりも薄い膜厚となる蒸着部分、所謂シャドウが生じることを防止するためには、上記金属マスクと同様、樹脂層２０は可能な限り薄いことが好ましい。しかしながら、樹脂層２０の厚みが３μｍ未満である場合には、ピンホール等の欠陥が生じやすく、また変形等のリスクが高まる。一方で、金属マスク１５の厚みによっては、樹脂層の厚みが２５μｍを超えるとシャドウが発生しやすくなる。この点を考慮すると樹脂層２０の厚みは３μｍ以上２５μｍ以下であることが好ましい。樹脂層２０の厚みをこの範囲内とすることで、ピンホール等の欠陥や変形等のリスクを低減でき、かつシャドウの発生を効果的に防止することができる。上述したように、樹脂層２０と金属板１０とは直接接合されていてもよく、粘着剤層や接着剤層を介して樹脂層２０と金属板１０とが接合されていてもよいが、粘着剤層や接着剤層を介して樹脂層２０と金属板１０とを接合する場合には、上記シャドウの点を考慮して、樹脂層２０と粘着剤層或いは樹脂層２０と接着剤層との合計の厚みが３μｍ〜２５μｍの範囲内となるように設定することが好ましい。
The thickness of the
（金属マスクを形成する工程）
本工程は、金属板１０の他方の面をエッチング加工して、金属板１０に凹部と一体化したスリット１６を形成することで金属マスク１５を形成する工程である。本工程では、図１（ｅ）に示すように、金属マスク１５となる金属板１０の他方の面にレジスト材３０を塗工し、所定の開口形状を有するマスク４１を用いて当該レジスト材をマスキングし、露光、現像する。これにより、図１（ｆ）に示すように、金属板１０の他方の表面にレジストパターン３２を形成する。そして、当該レジストパターン３２、及び樹脂層２０を耐エッチングマスクとして用いて、金属板１０の他方の面を上記凹部１１と一体になるまでエッチング加工し、該エッチング加工終了後にレジストパターン３２を洗浄除去する。これにより、図１（ｇ）に示すように、金属板１０に凹部１１と一体化したスリット１６が形成された金属マスク１５が得られる。
(Process to form a metal mask)
This step is a step of forming the
レジストパターン３２を形成するためのマスク４１の開口形状について特に限定はなく、エッチング加工によって金属板１０に凹部と一体化したスリット１６を形成することができる開口寸法を有していればよい。なお、シャドウの発生等を考慮すると、マスク４１の開口寸法は、凹部１１の樹脂層側の開口寸法と同一寸法、或いは凹部１１の樹脂層側の開口寸法よりも大きな寸法であることが好ましい。このようなマスクを用いることで、本発明の製造方法で得られる蒸着マスク１００において、スリット１６の樹脂マスク２５が形成されている側の開口寸法と、スリット１６の樹脂マスク２５が形成されていない側の開口寸法を同一寸法、あるいは、スリット１６の樹脂マスク２５が形成されていない側の開口寸法を、スリット１６の樹脂マスク２５が形成されている側の開口寸法よりも大きくすることができる。また、本工程によって、スリットの１６の形状を図６（ｃ）に示すように、シャドウの発生を効果的に防止できる形状としつつ、スリット１６の樹脂マスク２５が形成されている側の開口寸法、およびスリット１６の樹脂マスク２５が形成されていない側の開口寸法を狙い通りの開口寸法とすることができる。なお、エッチング加工によって上記凹部１１と一体化することができれば、マスク４１の開口寸法は、凹部１１の開口寸法よりも小さな寸法であってもよい。
The opening shape of the
本工程で用いられるエッチング加工法や、エッチング材は、上記凹部１１を形成する工程で説明したエッチング加工法や、エッチング材を適宜選択して用いることができ、ここでの詳細な説明は省略する。
The etching processing method and the etching material used in this step can be used by appropriately selecting the etching processing method and the etching material described in the step of forming the
当該工程で得られる金属マスク１５は、金属から構成され、本発明の製造方法で得られる蒸着マスク１００を金属マスク１５の正面からみたときに、樹脂マスク２５に設けられた全ての開口部５０がみえるような位置に、縦方向或いは横方向に延びるスリット１６が配置されている。
The
金属マスク１５が有するスリット１６の幅Ｗについて特に限定はないが、後述する工程で形成される樹脂マスク２５が有する開口部５０間のピッチよりも短くなるように設計されたものであることが好ましい。具体的には、図２（ａ）に示すように、スリット１６が縦方向に延びる場合には、スリット１６の横方向の幅Ｗは、横方向に隣接する開口部５０のピッチＰ１よりも短くすることが好ましい。同様に、図示はしないが、スリット１６が横方向に伸びている場合には、スリット１６の縦方向の幅は、縦方向に隣接する開口部５０のピッチＰ２よりも短くすることが好ましい。一方で、スリット１６が縦方向に延びる場合の縦方向の長さＬについては、特に限定されることはなく、金属マスク１５の縦の長さおよび樹脂マスク２５に設けられている開口部５０の位置に応じて適宜設計すればよい。なお、スリット１６の幅Ｗとは、金属マスク１５の樹脂マスク２５が形成されていない側の開口寸法のことを意味する。
The width W of the
また、図２（ｂ）に示すように、スリット１６が縦方向に延びる場合に、当該スリット１６と重なる開口部５０は横方向に２つ以上設けられていてもよい。また、縦方向、或いは横方向に延びるスリットは、図２に示すように複数列配置されていてもよく、１列のみ配置されていてもよい。また、図２に示す形態では、１つのスリット１６と重なる開口部５０として複数の開口部５０が設けられているが、１つのスリット１６と重なる位置に設けられる開口部５０は、１つであってもよく、図１、図２に示すように縦方向、或いは横方向に複数あってもよい。
Further, as shown in FIG. 2B, when the
金属マスク１５に形成される凹部１１と一体化したスリット１６の断面形状についても特に限定されることはないが、図６（ｃ）に示すように蒸着源に向かって広がりをもつような形状であることが好ましい。より具体的には、金属マスク１５のスリット１６における下底先端と同じく金属マスク１５のスリット１６における上底先端を結んだ直線と金属マスクの底面とのなす角度が２５°〜６５°の範囲内であることが好ましい。特には、この範囲内の中でも、使用する蒸着機の蒸着角度よりも小さい角度であることが好ましい。なお、図６（ｃ）に示す形状は、２段階エッチング加工法における２段目のエッチング加工によって容易に形成することができる。また、１段目のエッチング量よりも、２段目のエッチング量を多くすることで、図６（ｃ）により近い断面形状を有するスリット１６とすることができる。また、２段階目のエッチング量にかかわらず、図１（ｈ）で後述するように、樹脂層２０を除去して樹脂層の金属マスクが設けられた側の表面を平坦化させるおとによって、図６（ｃ）に示す形状とすることもできる。
The cross-sectional shape of the
上記樹脂層を形成する工程において、凹部１１内が樹脂層の材料、或いはエッチング耐性を有する樹脂材料で充填されている場合には、上記レジストパターン３２を洗浄除去後に、該凹部内１１に充填された樹脂材料が、樹脂層２０の金属マスク２５が形成されている側の表面から金属マスク１５側に向かって突出する場合が生じうる。
In the step of forming the resin layer, when the
樹脂層２０を加工して開口部５０を有する樹脂マスク２５を形成するに際し、図１（ｇ）に示すように凹部１１内に充填されていた樹脂材料が、樹脂層２０の表面から突出している場合には、開口部５０の加工精度が低下する場合が生じうる。したがって、このような点を考慮すると、図１（ｈ）に示すように凹部１１内に充填されていた樹脂材料を除去して、樹脂層２０の表面を平坦化させておくことが好ましい。このように、樹脂層２０の金属マスクが設けられた側の表面を平坦化させることで、スリット１６の断面形状を、図６（ｃ）に示す形状に近づけることができる。樹脂材料の除去方法としては、凹部１１内に充填されていた樹脂材料を除去可能なエッチング材を用いることで除去することができる。例えば、樹脂層２０の樹脂材料としてポリイミド樹脂を用いる場合には、エッチング材として、水酸化ナトリウムや水酸化カリウムを溶解させたアルカリ水溶液、ヒドラジン等を用いることができる。エッチング材は市販品をそのまま使用することもでき、ポリイミド樹脂のエッチング材としては、東レエンジニアリング（株）製のＴＰＥ３０００などが使用可能である。なお、凹部１１内に充填されていた樹脂材料が、樹脂層２０の金属マスクが設けられた側の表面から突出している場合であっても、その突出の程度が開口部５０の形成に影響を与えない程度に小さい場合には、該突出した樹脂材料を除去する必要はない。つまり、樹脂材料の除去は任意の工程である。
When the
（樹脂マスクを形成する工程）
本工程は、樹脂層に蒸着作製するパターンに対応する開口部を形成する工程である。開口部５０の形成方法について特に限定はなく、例えば、樹脂層２０にレーザーを照射して開口部５０を形成するレーザー加工法、エッチング加工によって開口部５０を形成する方法、物理的な手段、例えば、カッター等を用いて開口部５０を形成する方法等を挙げることができる。中でも、レーザー加工法によれば、高精細な開口部５０を容易に形成することができる点で好ましい。以下、レーザー加工方法を用いて樹脂層２０に開口部５０を形成する点を中心に説明する。なお、本願明細書において蒸着作製するパターンとは、本発明の製造方法によって得られる蒸着マスクを用いて作製しようとするパターンを意味し、例えば、当該蒸着マスクを有機ＥＬ素子の有機層の形成に用いる場合には、蒸着パターンは当該有機層の形状である。
(Process for forming a resin mask)
This step is a step of forming an opening corresponding to a pattern to be deposited on the resin layer. The method for forming the
図１（ｉ）では、開口部５０に対応する領域にレーザーを照射して樹脂層２０の樹脂材料を除去し、樹脂層２０に、蒸着作製するパターンに対応した開口部５０を形成することで樹脂マスク２５を形成する。これにより、蒸着作製するパターンに対応した開口部５０が形成された樹脂マスク２５と、スリット１６が設けられた金属マスク１５とが積層された蒸着マスク１００が得られる。
In FIG. 1 (i), the region corresponding to the
本工程で用いるレーザー装置については特に限定されることはなく、従来公知のレーザー装置を用いればよい。 The laser device used in this step is not particularly limited, and a conventionally known laser device may be used.
当該工程で形成される樹脂マスク２５が有する開口部５０の断面形状についても特に限定はなく、開口部５０を形成する樹脂マスクの向かいあう端面同士が略平行であってもよいが、図７（ａ)に示すように開口部５０はその断面形状が、蒸着源に向かって広がりをもつような形状であることが好ましい。より具体的には、樹脂マスク２５の開口部５０における下底先端と同じく樹脂マスクの開口部における上底先端を結んだ直線と樹脂マスクの底面とのなす角度が２５°〜６５°の範囲内であることが好ましい。特には、この範囲内の中でも、使用する蒸着機の蒸着角度よりも小さい角度であることが好ましい。上記金属マスクのスリット１６の断面形状と同様の理由により、開口部５０の断面形状を当該形状とすることにより、本発明の製造方法で得られる蒸着マスクを用いて蒸着を行ったときに、蒸着作成するパターンにシャドウが生じることを防止することができる。また、図１（ｉ）、図７に示す場合にあっては、開口部５０を形成する端面は直線形状を呈しているが、これに限定されることはなく、外に凸の湾曲形状となっている、つまり開口部５０の全体の形状がお椀形状となっていてもよい。また、階段状になっていてもよい。
There is no particular limitation on the cross-sectional shape of the
したがって、レーザー照射によって開口部５０を形成するにあたっては、開口部５０の断面形状が上記のように形成されるように、各種条件、たとえば、レーザーの照射方向、レーザー出力や、レーザー照射領域を設定することが好ましい。
Therefore, when forming the
より具体的には、レーザーの照射はスリット１６の樹脂層２０が形成されていない側から行うことが好ましい。この方向からレーザーの照射を行うことで、レーザーのエネルギーの減衰を利用して、図７（ａ）に示すように、蒸着源側に向かって広がりを持つ断面形状とすることができる。一方、スリット１６の樹脂層が形成されている側からレーザー照射を行った場合には、図７（ｂ）に示すように、蒸着源側に向かって狭くなる断面形状になりやすく、シャドウの発生を効果的に防止することが難しくなる。
More specifically, the laser irradiation is preferably performed from the side of the
（スリミング工程）
また、本発明の製造方法においては、上記で説明した工程間、或いは工程後にスリミング工程を行ってもよい。当該工程は、本発明の製造方法における任意の工程であり、金属マスク１５の厚みや、樹脂マスク２５の厚みを最適化する工程である。金属マスク１５や樹脂マスク２５の好ましい厚みとしては上記で説明した範囲内で適宜設定すればよく、ここでの詳細な説明は省略する。
(Slimming process)
Moreover, in the manufacturing method of this invention, you may perform a slimming process between the processes demonstrated above, or a process. This step is an optional step in the manufacturing method of the present invention, and is a step of optimizing the thickness of the
たとえば、樹脂マスク２５となる樹脂層２０や金属マスク１５となる金属板１０として、上記で説明した好ましい厚みよりも厚いものを用いた場合には、製造工程中において、金属板１０や樹脂層２０を単独で搬送する際、凹部が設けられた金属板１０上に樹脂層２０が設けられた積層体を搬送する際、或いは、上記蒸着マスクを形成する工程で得られた蒸着マスク１００を搬送する際に優れた耐久性や搬送性を付与することができる。一方で、シャドウの発生等を防止するためには、本発明の製造方法で得られる蒸着マスク１００の厚みは最適な厚みであることが好ましい。スリミング工程は、製造工程間、或いは工程後において耐久性や搬送性を満足させつつ、蒸着マスク１００の厚みを最適化する場合に有用な工程である。
For example, when the
金属マスク１５となる金属板１０や金属マスク１５のスリミング、すなわち金属マスクの厚みの最適化は、上記で説明した工程間、或いは工程後に、金属板１０の樹脂層２０と接しない側の面、或いは金属マスク１５の樹脂層２０又は樹脂マスク２５と接しない側の面を、金属板１０や金属マスク１５をエッチング可能なエッチング材を用いてエッチングすることで実現可能である。
The slimming of the
樹脂マスク２５となる樹脂層２０や樹脂マスク２５のスリミング、すなわち、樹脂層２０、樹脂マスク２５の厚みの最適化についても同様であり、上記で説明した何れかの工程間、或いは工程後に、樹脂層２０の金属板１０や金属マスク１５と接しない側の面、或いは樹脂マスク２５の金属マスク１５と接しない側の面を、樹脂層２０や樹脂マスク２５の材料をエッチング可能なエッチング材を用いてエッチングすることで実現可能である。また、蒸着マスク１００を形成した後に、金属マスク１５、樹脂マスク２５の双方をエッチング加工することで、双方の厚みを最適化することもできる。
The same applies to the slimming of the
以上説明した本発明の製造方法によれば、２段エッチング加工法によって、高精度のスリット１６を有する金属マスク１５とすることができる。また、高精細な開口部の形成が可能な樹脂材料から構成される樹脂層２０に開口部５０が形成されることから、高精度の開口部５０とすることができる。これにより、高精度なスリット１６を有する金属マスク１５と、高精度な開口部５０を有する樹脂マスク２５を備える蒸着マスク１００を製造することができる。
According to the manufacturing method of the present invention described above, the
以上、本発明の第１実施形態の製造方法について説明を行ったが、本発明の製造方法は上記各実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。上記実施形態では、スリット１６、開口部５０が蒸着源方向に向かって広がりをもつ形状である場合を中心に説明したが、スリット１６及び開口部５０の断面形状が略平行となるように形成されていてもよい。
As mentioned above, although the manufacturing method of 1st Embodiment of this invention was demonstrated, the manufacturing method of this invention is not limited to said each embodiment, A various change is possible in the range which does not deviate from the meaning of this invention. . In the above-described embodiment, the case where the
次に、本発明の第２実施形態の蒸着マスクの製造方法（以下、単に第２実施形態の製造方法という場合がある。）について図３を用いて説明する。なお、図３は、本発明の第２実施形態の製造方法を説明するための工程図であり、（ａ１）〜（ｈ１）は全て断面図である。 Next, the manufacturing method of the vapor deposition mask of 2nd Embodiment of this invention (henceforth only the manufacturing method of 2nd Embodiment) is demonstrated using FIG. FIG. 3 is a process diagram for explaining the manufacturing method according to the second embodiment of the present invention, and (a1) to (h1) are all cross-sectional views.
＜第２実施形態の蒸着マスクの製造方法＞
第２実施形態の蒸着マスクの製造方法は、スリットが設けられた金属マスクと、該スリットと重なる位置に、蒸着作製するパターンに対応した開口部が設けられた樹脂マスクと、が積層されてなる蒸着マスクの製造方法であって、図３（ａ１）〜（ｃ１）に示すように金属板１０の一方の面を該金属板１０が貫通しない範囲内でエッチング加工して、該金属板１０の表面に樹脂マスクに形成される開口部５０よりも広い開口形状を有する凹部１１を形成する工程と、図３（ｄ１）に示すように凹部１１を覆うように金属板１０の一方の面上に樹脂層２０を形成する工程と、図３（ｅ１）に示すように、樹脂層１０に蒸着作製するパターンに対応する開口部５０を形成することで樹脂マスクを形成する工程と、金属板１０の他方の面をエッチング加工して、金属板１０に凹部１１と一体化したスリット１６を形成することで金属マスク１５を形成する工程と、を備えることを特徴とする。
<The manufacturing method of the vapor deposition mask of 2nd Embodiment>
The vapor deposition mask manufacturing method according to the second embodiment is formed by laminating a metal mask provided with a slit and a resin mask provided with an opening corresponding to a pattern to be produced by vapor deposition at a position overlapping the slit. 3 is a method for manufacturing a vapor deposition mask, and as shown in FIGS. 3 (a1) to (c1), etching is performed within a range in which the
上記特徴を有する第２実施形態の製造方法によれば、上記で説明した第１実施形態の製造方法と同様に、２段エッチング加工法により金属マスク１５のスリットが形成されることから、金属マスク１５に形成されるスリット１６の加工精度の向上を図ることができる。また、大型化した場合であっても軽量化を図ることができる。以下、第２実施形態の製造方法の各工程について具体的に説明する。
According to the manufacturing method of the second embodiment having the above characteristics, the slits of the
（凹部を形成する工程）
本工程では、図３（ａ１）〜図３（ｃ１）に示すように、金属板１０の一方の面上に、凹部１１を形成する工程である。本工程は、上記で説明した第１実施形態の製造方法で説明した、「凹部を形成する工程」と同一の工程であり、ここでの詳細な説明は省略する。
(Process for forming recesses)
In this step, as shown in FIGS. 3A1 to 3C1, a
（樹脂層を形成する工程）
本工程では、図３（ｄ１）に示すように、金属板１０に形成された凹部１１を覆うように金属板１０の一方の面上に樹脂層２０を形成する工程である。本工程は、上記で説明した第１実施形態の製造方法で説明した、「樹脂層を形成する工程」と同一の工程であり、ここでの詳細な説明は省略する。
(Process of forming resin layer)
In this step, as shown in FIG. 3 (d 1), the
（樹脂マスクを形成する工程）
本工程は、図３（ｅ１）に示すように、樹脂層１０に蒸着作製するパターンに対応する開口部５０を形成する工程である。具体的には、樹脂層１０の金属板２０と接しない側の面を、金属板１０の表面が露出するまで加工し、蒸着作製するパターンに対応する開口部５０を形成することで樹脂マスク２５を形成する工程である。なお、第２実施形態の製造方法は、凹部と一体化するスリットを形成する前、換言すれば、金属マスク１５を形成する前に樹脂マスク２５を形成している点で、上記第１実施形態の蒸着マスクの製造方法と相違する。
(Process for forming a resin mask)
This step is a step of forming an
金属板１０の凹部１１の表面が露出するように開口部５０を形成する加工方法について特に限定はなく、例えば、レーザー加工法や、エッチング加工法、或いはカッター等の物理的な手段を用いることができる。
There is no particular limitation on the processing method for forming the
レーザー加工法による開口部５０の形成方法としては、第１実施形態の製造方法における「樹脂マスクを形成する工程」で説明したレーザー加工法を適宜応用することで開口部５０を有する樹脂マスク２５を形成することができる。具体的には、樹脂層２０の金属板１０が形成されていない側の面から、金属板１０の表面が露出するまでレーザーを照射することで開口部５０が形成された樹脂マスクを形成することができる。なお、樹脂層２０のが形成されていない側の面からレーザー照射を行った場合には、レーザーのエネルギーの減衰により図７（ｂ）に示される断面形状の開口部５０となるが、レーザーの照射位置や、照射エネルギー等を適宜調整する、或いは照射位置を段階的に変化させる多段階のレーザー照射を行うことで、図７（ａ）に示すように蒸着源側に向かって広がりをもつ断面形状の開口部５０とすることもできる。
As a method of forming the
エッチング加工法による開口部５０の形成方法としては、樹脂層２０の金属板１０が形成されていない側の面上にレジスト材を塗工し、開口部５０の開口形状に対応するマスクを用いて当該レジスト材をマスキングし露光、現像して、レジストパターンを形成する。次いで、このレジストパターン及び、金属板１０をエッチングマスクとして用いて、樹脂層２０を、金属板１０の凹部１１の表面が露出するまで、換言すれば、樹脂層２０が貫通するまでエッチング材を用いてエッチング加工する。次いで、エッチング加工終了後にレジストパターンを洗浄除去することで、開口部５０を有する樹脂マスク２５を形成することができる。樹脂層２０のエッチングに用いるエッチング材としては、例えば、上記第１実施形態の製造方法の「金属マスクを形成する工程」で説明した、樹脂材料を除去可能なエッチング材等を用いることができる。なお、エッチング加工法は、エッチング材が進行する方向、換言すれば深さ方向に向かって、幅方向のエッチング量が減少していく性質を有することから、開口部５０の断面形状は、図７（ｂ）に示すように蒸着源側に向かって狭くなる断面形状となる。
As a method of forming the
（金属マスクを形成する工程）
本工程は、凹部１１が形成された位置に対応する金属板１０の他方の面をエッチング加工して、金属板１０に凹部１１と一体化したスリット１６を形成し、金属マスク１５を形成する工程である。
(Process to form a metal mask)
In this step, the other surface of the
具体的には、図３（ｆ１）に示すように、金属マスク１５となる金属板１０の他方の面にレジスト材３０を塗工し、所定の開口形状を有するマスク４１を用いて当該レジスト材をマスキングし、露光、現像する。これにより、図３（ｇ１）に示すように、金属板１０の他方の表面にレジストパターン３２を形成する。そして、当該レジストパターン３２、及び樹脂マスク２５を耐エッチングマスクとして用いて、金属板１０の他方の面を上記凹部１１と一体になるまでエッチング加工し、該エッチング加工終了後にレジストパターン３２を洗浄除去する。これにより、図３（ｈ１）に示すように、金属板１０に凹部１１と一体化したスリット１６が形成された金属マスク１５が得られる。そして本工程を経ることで、スリット１６が設けられた金属マスク１５と、蒸着作製するパターンに対応した開口部５０が設けられた樹脂マスク２５と、が積層されてなる蒸着マスク１００が製造される。また、上記第１実施形態と同様に、２段階エッチング法によってスリット１６が形成されることから、高精細なスリット１６を歩留まり良く形成することができ、また、図６（ｃ）に示すように、スリット１６の断面形状を蒸着源側に向かって広がりをもつ形状とすることができる。
Specifically, as shown in FIG. 3 (f1), a resist
なお、図３（ｆ１）〜（ｈ１）は、上記第１実施形態の製造方法における「金属マスクを形成する工程」の図１（ｅ）〜（ｇ）に対応しており、特に断りがない限り、上記第１実施形態の蒸着マスクの製造方法における「金属マスクを形成する工程」で説明した方法をそのまま用いることができる。 3 (f1) to 3 (h1) correspond to FIGS. 1 (e) to 1 (g) of “Process for forming metal mask” in the manufacturing method of the first embodiment, and there is no particular notice. As long as the method described in the “process for forming a metal mask” in the vapor deposition mask manufacturing method of the first embodiment can be used as it is.
なお、第２実施形態の蒸着マスクの製造方法では、金属マスク１５を形成する工程の前に、上記樹脂マスクを形成する工程により、開口部５０を有する樹脂マスク２５が形成されている。したがって、金属マスクを形成する本工程では、エッチング材を用いたエッチング加工によって金属板１０の厚み方向のエッチングが進行し、金属板１０にスリット１６が形成された直後には、スリット１６の形成に用いられ、スリット１６内に滞留しているエッチング材は、図４（ａ）に示すように、スリット１６内に滞留することなく開口部５０から排出される。なお、スリット１６の形成段階では、最終的にスリット１６となる凹み内に滞留しているエッチング材によって、金属板１０を貫通させるエッチングが進行する。したがって、金属板１０を貫通するスリット１６が形成された瞬間においては、図４（ａ）に示すように凹部と一体化したスリット１６の内壁面の平坦性は低いものとなっている。なお、図４では、凹部１１を省略している。
In the vapor deposition mask manufacturing method of the second embodiment, the
スリット１６の形成に際しては、凹部１１と一体化させるための厚み方向のエッチングが進行するとともに、当該厚み方向のエッチングによって形成され、最終的にスリット１６となる凹み部の内壁面のエッチングが進行する。そして、金属板の凹部１１と一体となるまで厚み方向のエッチングが進行した後には、スリット１６の内壁面１６Ａ側に向かってのエッチングが進行する。第２実施形態の蒸着マスクの製造方法では、厚み方向のエッチングを進行させるために使用されたエッチング材、つまり、エッチング加工の進行の用に供されたエッチング材は、最終的に開口部５０から排出される。したがって、この内壁面１６Ａ側に向かってのエッチングは、常に、フレッシュなエッチング材が供給された状態において行われる。これにより、金属マスクのスリット１６の内壁面１６Ａの平坦性を向上させることができ、図４（ｂ）に示すように極めて高精細なスリット１６を形成することができる。
When the
本工程におけるエッチング時間についても特に限定はないが、凹部１１と一体となるまで厚み方向のエッチングが進行した直後から、当該エッチングの進行の用いられたエッチング材は、開口部５０から排出され、次いで、スリット１６内にはフレッシュなエッチング材が供給される。つまり、この段階から、フレッシュなエッチング材によるエッチングが進行する。換言すれば、この段階から、スリット１６の内壁面の平坦性の向上を図るためのエッチングが開始される。したがって、エッチング時間については、この内壁面１６Ａ側の平坦性を向上させるための時間を考慮して適宜設定すればよい。
The etching time in this step is not particularly limited, but the etching material used for the progress of the etching is discharged from the
なお、金属板上に設けられる樹脂層が開口部を有しない状態、すなわち樹脂層によってエッチング材の排出がふさがれた状態で、エッチングによるスリット１７の形成を行った場合には、図５（ａ）に示すように、金属板１０を貫通するスリット１７が形成された後にも、当該スリット１７の形成の用に供されたエッチング材は、スリット１７内に滞留し、このスリット１７内に滞留しているエッチング材によって、スリット１７の内壁面１７Ａ側に向かってのエッチングが進行する。したがって、図５（ｂ）に示すように内壁面の平坦性を改善することができず、最終的に形成されるスリット１７は平坦性の低いスリット１７となる。なお、図５は、本発明の第２の実施形態の蒸着マスクの製造方法の発明特定事項を充足しない製造方法を用いてスリット１７を形成したときの、スリット１７の状態を示す概略断面図であり凹部１１を省略して示す。
When the
樹脂マスク２５に設けられた開口部５０は、金属板１０に最終的に形成されるスリット１６よりもその開口は小さいことから、開口部５０側から、金属板１０をエッチング加工してスリット１６を形成することは非常に困難である。したがって、金属板１０にスリット１６を形成するエッチング加工は、図３（ｇ１）に示すように金属板１０の樹脂マスク２５が形成されていない側の面から行う必要がある。つまり、片面側からのエッチング加工を行う必要がある。この片側面側からのエッチング加工では、スリット１６が形成される段階で用いられるエッチング材が、スリット１６内、或いは最終的にスリット１６となる凹み部内にそのまま滞留し、劣化したエッチング材によってスリット１６の端面のエッチングが行われることとなるが、本発明の製造方法では、図４（ａ）、（ｂ）に示すように樹脂マスク２５の開口部５０が、フレッシュなエッチング材を導入させる役割を果たし得ることから、上記で説明したように、高精細なスリット１６を形成することができる。
Since the
凹部１１と一体化されたスリット１６を形成するためのエッチング加工法についても特に限定はなく、例えば、金属板の表面にエッチング材を噴射ノズルから所定の噴霧圧力で噴霧するスプレーエッチング法を用いてもよく、その表面に樹脂マスク２５が設けられた金属板１０をエッチング材が充填されたエッチング液中に浸漬させる方法を用いてもよい。これ以外にも、その表面に樹脂マスク２５が設けられた金属板１０を回転台にとりつけて、エッチング材を滴下するスピンエッチング法等の方法も用いることができる。
There is no particular limitation on the etching method for forming the
なお、エッチング加工法としては、開口部５０からのエッチング材の排出を効率的に行うために物理的な圧力をかけて、金属板１０の樹脂マスク２５が形成されていない面側にエッチング材を接触させることができるエッチング加工法が好ましい。例えば、上記で例示したエッチング加工法の中でも、スプレーエッチング法は、スリット１６の形成の用に供したエッチング材を、その噴霧圧力を利用して開口部５０から排出させることができ、フレッシュなエッチング材を常時スリット１６内に噴霧できる点で好ましい。また、エッチング材の噴霧圧力や、エッチング材の噴霧量の調整が容易である点でも好ましい。スプレーエッチング法による噴霧圧力や噴霧量は、開口部５０の開口形状等を考慮して適宜設定すればよい。
As an etching method, physical pressure is applied to efficiently discharge the etching material from the
また、エッチング材が充填されたエッチング液中に浸漬させるエッチング加工法を用いる場合には、開口部５０からのエッチング材の排出を効率的に行うために、当該エッチング材を含むエッチング液を撹拌等しながら行うことが好ましい。この場合には、撹拌による水流を利用して開口部５０からエッチング材を排出することができる。エッチング材についても特に限定はなく、金属板の金属を侵食除去することができるもの、例えば、弗酸等を挙げることができる。
Further, in the case of using an etching processing method in which the etching material is immersed in an etching solution filled with an etching material, in order to efficiently discharge the etching material from the
以上説明した第２実施形態の製造方法では、スリット１６を形成するためのレジスト材３０の塗工、レジストパターン３２の形成前に、樹脂層２０に開口部５０を形成しているが、本実施形態では、少なくとも、スリット１６を形成するためのエッチング加工前に、開口部５０が形成されていればよく、例えば、樹脂マスクを形成する工程を、レジスト材３０を塗工した後に行ってもよく、レジストパターン３２の形成後に行ってもよい。
In the manufacturing method of the second embodiment described above, the
（スリミング工程）
また、上記で説明した工程間、或いは工程後にスリミング工程を行ってもよい。当該工程は、本発明の製造方法における任意の工程であり、金属マスク１５の厚みや、樹脂マスク２５の厚みを最適化する工程である。スリミング工程は、上記第１実施形態の製造方法で説明した方法をそのまま用いることができ、ここでの詳細な説明は省略する。
(Slimming process)
In addition, a slimming process may be performed between the processes described above or after the processes. This step is an optional step in the manufacturing method of the present invention, and is a step of optimizing the thickness of the
以上説明した、第１実施形態、及び第２実施形態の蒸着マスクの製造方法によれば、２段エッチング加工法を用いてスリット１６が形成されることから、高精細なスリット１６の形成が可能となる。また、第２実施形態においては、金属マスク１５のスリット１６を形成する前に、開口部５０が設けられた樹脂マスク２５を形成しておくことで、スリット１６の内壁面の平坦化が図られた、更に高精細なスリット１６の形成が可能となる。
According to the manufacturing method of the vapor deposition mask of 1st Embodiment and 2nd Embodiment demonstrated above, since the
以上説明した本発明の製造方法によって得られる蒸着マスクの用途について限定されることはないが、高精細な蒸着膜の形成が要求される分野、例えば、有機ＥＬ素子の有機層や、カソード電極の形成、有機半導体の形成等の用途に用いられる蒸着マスクとして好適である。 The application of the vapor deposition mask obtained by the production method of the present invention described above is not limited, but is a field where a high-definition vapor deposition film is required, for example, an organic layer of an organic EL element or a cathode electrode. It is suitable as a vapor deposition mask used for applications such as formation and formation of organic semiconductors.
１００・・・蒸着マスク
１０・・・金属板
１１・・・凹部
１５・・・金属マスク
１６、１７・・・スリット
２０・・・樹脂層
２５・・・樹脂マスク
３０・・・レジスト材
３１、３２・・・レジストパターン
４０、４１・・・マスク
５０・・・開口部
DESCRIPTION OF
Claims (5)
金属板の一方の面を当該金属板が貫通しない範囲内でエッチング加工して、該金属板に前記樹脂マスクの開口部よりも広い開口形状を有する凹部を形成する工程と、
前記凹部を覆うように前記金属板の一方の面に樹脂層を形成する工程と、
前記金属板の他方の面をエッチング加工して、前記金属板に前記凹部と一体化したスリットを形成することで金属マスクを形成する工程と、
前記樹脂層に蒸着作製するパターンに対応する開口部を形成することで樹脂マスクを形成する工程と、
を備えることを特徴とする蒸着マスクの製造方法。 A method of manufacturing a vapor deposition mask in which a metal mask provided with a slit and a resin mask provided with an opening corresponding to a pattern to be vapor deposited at a position overlapping with the slit are laminated,
Etching one surface of the metal plate within a range in which the metal plate does not penetrate, and forming a recess having an opening shape wider than the opening of the resin mask in the metal plate;
Forming a resin layer on one surface of the metal plate so as to cover the recess;
Etching the other surface of the metal plate to form a metal mask by forming a slit integrated with the recess in the metal plate; and
Forming a resin mask by forming an opening corresponding to a pattern to be deposited on the resin layer; and
The manufacturing method of the vapor deposition mask characterized by including.
金属板の一方の面を当該金属板が貫通しない範囲内でエッチング加工して、該金属板に前記樹脂マスクの開口部よりも広い開口形状を有する凹部を形成する工程と、
前記凹部を覆うように前記金属板の一方の面に樹脂層を形成する工程と、
前記樹脂層に蒸着作製するパターンに対応する開口部を形成することで樹脂マスクを形成する工程と、
前記金属板の他方の面をエッチング加工して、前記金属板に前記凹部と一体化したスリットを形成することで金属マスクを形成する工程と、
を備えることを特徴とする蒸着マスクの製造方法。 A method of manufacturing a vapor deposition mask in which a metal mask provided with a slit and a resin mask provided with an opening corresponding to a pattern to be vapor deposited at a position overlapping with the slit are laminated,
Etching one surface of the metal plate within a range in which the metal plate does not penetrate, and forming a recess having an opening shape wider than the opening of the resin mask in the metal plate;
Forming a resin layer on one surface of the metal plate so as to cover the recess;
Forming a resin mask by forming an opening corresponding to a pattern to be deposited on the resin layer; and
Etching the other surface of the metal plate to form a metal mask by forming a slit integrated with the recess in the metal plate; and
The manufacturing method of the vapor deposition mask characterized by including.
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