KR20170110623A - 증착 마스크의 제조 방법 및 증착 마스크 - Google Patents

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Abstract

복잡한 형상을 갖는 관통 구멍이 형성된 증착 마스크를, 도금 처리를 이용하여 제조하는 방법을 제공한다. 증착 마스크 제조 방법은, 절연성을 갖는 기판 상에 소정의 패턴으로 제1 개구부가 형성된 제1 금속층을 형성하는 제1 성막 공정과, 제1 개구부에 연통되는 제2 개구부가 형성된 제2 금속층을 제1 금속층 상에 형성하는 제2 성막 공정을 구비하고 있다. 제2 성막 공정은, 기판 상 및 제1 금속층 상에, 소정의 간극을 두고 레지스트 패턴을 형성하는 레지스트 형성 공정과, 레지스트 패턴의 간극에 있어서 제1 금속층 상에 제2 금속층을 석출시키는 도금 처리 공정을 포함하고 있다. 레지스트 형성 공정은, 제1 금속층의 제1 개구부가 레지스트 패턴에 의해 덮임과 함께, 레지스트 패턴의 간극이 제1 금속층 상에 위치하도록 실시된다.

Description

증착 마스크의 제조 방법 및 증착 마스크
본 발명은 복수의 관통 구멍이 형성된 증착 마스크를, 도금 처리를 이용하여 제조하는 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 증착 마스크에 관한 것이다.
최근, 스마트폰이나 태블릿 PC 등의 휴대 운반 가능한 디바이스에서 사용되는 표시 장치에 대하여, 고정밀도일 것, 예를 들어 화소 밀도가 400ppi 이상일 것이 요구되고 있다. 또한, 휴대 운반 가능한 디바이스에 있어서도, 울트라 풀 하이비전에 대응하는 것에 대한 수요가 높아지고 있으며, 이 경우, 표시 장치의 화소 밀도가 예를 들어 800ppi 이상일 것이 요구된다.
양호한 응답성, 낮은 소비 전력이나 높은 콘트라스트 때문에, 유기 EL 표시 장치가 주목받고 있다. 유기 EL 표시 장치의 화소를 형성하는 방법으로서, 원하는 패턴으로 배열된 관통 구멍을 포함하는 증착 마스크를 사용하여, 원하는 패턴으로 화소를 형성하는 방법이 알려져 있다. 구체적으로는, 처음에, 유기 EL 표시 장치용 기판에 대하여 증착 마스크를 밀착시키고, 이어서 밀착시킨 증착 마스크 및 기판을 모두 증착 장치에 투입하고, 유기 재료 등의 증착을 행한다. 이 경우, 높은 화소 밀도를 갖는 유기 EL 표시 장치를 정밀하게 제작하기 위해서는, 증착 마스크의 관통 구멍의 위치나 형상을 설계에 따라 정밀하게 재현하거나, 증착 마스크의 두께를 작게 할 것이 요구된다.
증착 마스크의 제조 방법으로서는, 예를 들어 특허문헌 1에 개시되어 있는 바와 같이, 포토리소그래피 기술을 사용한 에칭에 의해 금속판에 관통 구멍을 형성하는 방법이 알려져 있다. 예를 들어, 처음에, 금속판의 제1 면 상에 제1 레지스트 패턴을 형성하고, 또한 금속판의 제2 면 상에 제2 레지스트 패턴을 형성한다. 이어서, 금속판의 제1 면 중 제1 레지스트 패턴에 의해 덮여 있지 않은 영역을 에칭하여, 금속판의 제1 면에 제1 오목부를 형성한다. 그 후, 금속판의 제2 면 중 제2 레지스트 패턴에 의해 덮여 있지 않은 영역을 에칭하여, 금속판의 제2 면에 제2 오목부를 형성한다. 이때, 제1 오목부와 제2 오목부가 서로 통하도록 에칭을 행함으로써, 금속판을 관통하는 관통 구멍을 형성할 수 있다. 또한, 금속판의 제1 면이란, 유기 EL 표시 장치용 기판(이하, 유기 EL 기판이라고도 칭함)과 대향하는 증착 마스크의 제1 면을 구성하게 되는 면을 말한다. 또한, 금속판의 제2 면이란, 증착 재료를 유지하는 도가니 등의 증착원측에 위치하는 증착 마스크의 제2 면을 구성하게 되는 면을 말한다.
그런데, 에칭 공정에 있어서, 금속판의 침식은, 금속판의 법선 방향으로만 진행되는 것이 아니라, 금속판의 판면을 따른 방향으로도 진행되어 간다. 즉, 금속판 중 레지스트 패턴에 의해 덮여 있는 부분에 있어서도, 금속판의 침식이 적어도 부분적으로 발생한다. 따라서, 에칭을 사용한 방법에 있어서는, 레지스트 패턴대로 금속판에 관통 구멍을 형성할 수 없고, 이 때문에 증착 마스크의 관통 구멍의 형상을 설계에 따라 정밀하게 재현하기가 곤란하다. 또한, 금속면의 제1 면측과 제2 면측에서 관통 구멍의 치수가 상이한 경우 등, 관통 구멍이 복잡한 형상을 갖는 경우에는, 실제로 제작되는 증착 마스크의 관통 구멍의, 설계에 대한 재현성이 더 저하되어 버린다.
또한, 에칭을 사용하여 증착 마스크를 제조하는 경우, 금속판의 법선 방향에 있어서의 에칭이 완료될 때까지의 시간의 장단에 따라, 금속판의 판면을 따른 방향에 있어서의 금속판의 침식의 정도가 변화한다. 즉, 금속판의 두께에 따라, 관통 구멍의 형상이 변동된다. 이 때문에, 금속판의 두께, 즉 증착 마스크의 두께, 및 관통 구멍의 형상의 양자를 정밀하게 재현하기는 용이하지는 않다.
증착 마스크의 제조 방법으로서는, 상술한 에칭을 사용한 방법 이외에도, 예를 들어 특허문헌 2에 개시되어 있는 바와 같이, 도금 처리를 이용하여 증착 마스크를 제조하는 방법이 알려져 있다. 예를 들어 특허문헌 2에 기재된 방법에 있어서는, 처음에, 도전성을 갖는 모형판을 준비한다. 이어서, 모형판 상에, 소정의 간극을 두고 레지스트 패턴을 형성한다. 이 레지스트 패턴은, 증착 마스크의 관통 구멍이 형성되어야 할 위치에 설치되어 있다. 그 후, 레지스트 패턴의 간극에 도금액을 공급하여, 전해 도금 처리에 의해 모형판 상에 금속층을 석출시킨다. 그 후, 금속층을 모형판으로부터 분리시킴으로써, 복수의 관통 구멍이 형성된 증착 마스크를 얻을 수 있다.
도금 처리를 이용하여 증착 마스크를 제조하는 방법에 따르면, 레지스트 패턴대로 금속판에 관통 구멍을 형성할 수 있다. 즉, 증착 마스크의 관통 구멍의 위치나 형상을 설계에 따라 정밀하게 재현할 수 있다. 또한, 도금 처리를 계속하는 시간을 조정함으로써, 증착 마스크의 관통 구멍의 위치나 형상과는 독립적으로 증착 마스크의 두께를 설정할 수 있다.
일본 특허 제5382259호 공보 일본 특허 공개 제2001-234385호 공보
증착 공정에 있어서 섀도우가 발생하는 것을 억제하거나, 유기 EL 기판에 부착되는 증착 재료의 면적, 형상이나 두께를 정밀하게 제어하거나 하기 위해서는, 증착 마스크의 관통 구멍의 형상이나 치수가 위치에 따라 변화하는 것이 필요하게 되는 경우가 있다. 예를 들어 상술한 특허문헌 1에 있어서는, 증착 마스크의 제1 면측에 있어서의 관통 구멍의 개구 치수가, 제2 면측에 있어서의 관통 구멍의 개구 치수보다 작게 되어 있는 예가 개시되어 있다. 그러나, 특허문헌 2에 기재된 방법에 의해서는, 이러한 복잡한 형상을 갖는 관통 구멍이 형성된 증착 마스크를 제작하는 것은 불가능하다.
본 발명은 이러한 과제를 고려하여 이루어진 것이며, 복잡한 형상을 갖는 관통 구멍이 형성된 증착 마스크를, 도금 처리를 이용하여 제조하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 복수의 관통 구멍이 형성된 증착 마스크를 제조하는 증착 마스크 제조 방법이며, 절연성을 갖는 기판 상에 소정의 패턴으로 제1 개구부가 형성된 제1 금속층을 형성하는 제1 성막 공정과, 상기 제1 개구부에 연통되는 제2 개구부가 형성된 제2 금속층을 상기 제1 금속층 상에 형성하는 제2 성막 공정과, 상기 제1 금속층 및 상기 제2 금속층의 조합체를 상기 기판으로부터 분리시키는 분리 공정을 구비하고, 상기 제2 성막 공정은, 상기 기판 상 및 상기 제1 금속층 상에, 소정의 간극을 두고 레지스트 패턴을 형성하는 레지스트 형성 공정과, 상기 레지스트 패턴의 상기 간극에 있어서 상기 제1 금속층 상에 상기 제2 금속층을 석출시키는 도금 처리 공정을 포함하고, 상기 레지스트 형성 공정은, 상기 제1 금속층의 상기 제1 개구부가 상기 레지스트 패턴에 의해 덮임과 함께, 상기 레지스트 패턴의 상기 간극이 상기 제1 금속층 상에 위치하도록 실시되는, 증착 마스크 제조 방법이다.
본 발명에 따른 증착 마스크의 제조 방법에 있어서, 상기 기판 상에는, 상기 제1 금속층에 대응하는 패턴을 갖는 도전성 패턴이 형성되어 있고, 상기 제1 성막 공정은, 상기 도전성 패턴 상에 상기 제1 금속층을 석출시키는 도금 처리 공정을 포함하고 있어도 된다.
본 발명에 따른 증착 마스크의 제조 방법에 있어서, 상기 제1 성막 공정의 상기 도금 처리 공정은, 상기 도전성 패턴에 전류를 흘림으로써 상기 도전성 패턴 상에 상기 제1 금속층을 석출시키는 전해 도금 처리 공정을 포함하고 있어도 된다.
상기 제1 성막 공정에 있어서, 상기 제1 금속층은, 상기 기판의 법선 방향을 따라 본 경우에 상기 도전성 패턴과 겹치는 부분 및 상기 도전성 패턴과 겹치지 않는 부분의 어느 곳에도 형성되며, 상기 분리 공정에 있어서, 상기 기판 및 상기 도전성 패턴으로부터 분리된 상기 제1 금속층에는, 상기 도전성 패턴에 대응하는 형상을 갖는 오목부가 형성되어 있어도 된다.
본 발명에 따른 증착 마스크의 제조 방법에 있어서, 상기 제2 성막 공정의 상기 도금 처리 공정은, 상기 제1 금속층에 전류를 흘림으로써 상기 제1 금속층 상에 상기 제2 금속층을 석출시키는 전해 도금 처리 공정을 포함하고 있어도 된다.
본 발명은 제1 면에서부터 제2 면에 이르는 복수의 관통 구멍이 형성된 증착 마스크이며, 소정의 패턴으로 상기 관통 구멍이 형성된 금속층을 구비하고, 상기 관통 구멍 중 상기 제1 면 상에 위치하는 부분을 제1 개구부라고 칭하고, 상기 관통 구멍 중 상기 제2 면 상에 위치하는 부분을 제2 개구부라고 칭하는 경우, 상기 관통 구멍은, 상기 증착 마스크의 법선 방향을 따라 상기 증착 마스크를 본 경우에, 상기 제2 개구부의 윤곽이 상기 제1 개구부의 윤곽을 둘러싸도록 구성되어 있고, 상기 제1 면에는 오목부가 형성되어 있는, 증착 마스크이다.
본 발명에 따른 증착 마스크에 있어서, 상기 제1 면 중 상기 오목부가 형성되지 않은 부분의 폭은, 0.5 내지 5.0㎛의 범위 내여도 된다.
본 발명에 따른 증착 마스크에 있어서, 상기 금속층은, 상기 제1 개구부 및 상기 오목부가 형성된 제1 금속층과, 상기 제1 금속층에 적층되고, 상기 제2 개구부가 형성된 제2 금속층을 가져도 된다.
본 발명에 따른 증착 마스크에 있어서, 상기 증착 마스크의 법선 방향을 따라 상기 증착 마스크를 본 경우에, 상기 제1 금속층에 형성된 상기 오목부는, 상기 제1 금속층과 상기 제2 금속층이 접속되는 접속부의 윤곽을 둘러싸고 있어도 된다.
본 발명에 따른 증착 마스크에 있어서, 상기 금속층은 도금층이어도 된다.
본 발명에 따른 증착 마스크 및 그 제조 방법에 있어서, 상기 제1 금속층 중 상기 제2 금속층에 접속되는 부분의 두께는, 5㎛ 이하여도 된다.
본 발명에 따른 증착 마스크 및 그 제조 방법에 있어서, 상기 제2 금속층의 두께는, 3 내지 50㎛의 범위 내, 보다 바람직하게는 3 내지 30㎛의 범위 내, 더욱 바람직하게는 3 내지 25㎛의 범위 내여도 된다.
본 발명에 따른 증착 마스크 제조 방법은, 절연성을 갖는 기판 상에 소정의 패턴으로 제1 개구부가 형성된 제1 금속층을 형성하는 제1 성막 공정과, 제1 개구부에 연통되는 제2 개구부가 형성된 제2 금속층을 제1 금속층 상에 형성하는 제2 성막 공정을 구비하고 있다. 제2 성막 공정은, 기판 상 및 제1 금속층 상에, 소정의 간극을 두고 레지스트 패턴을 형성하는 레지스트 형성 공정과, 레지스트 패턴의 간극에 있어서 제1 금속층 상에 제2 금속층을 석출시키는 도금 처리 공정을 포함하고 있다. 이 때문에, 증착 마스크의 관통 구멍에, 제1 금속층의 제1 개구부에 의해 획정되는 형상, 및 제2 금속층의 제2 개구부에 의해 획정되는 형상의 양쪽을 부여할 수 있다. 따라서, 복잡한 형상을 갖는 관통 구멍을 정밀하게 형성할 수 있다. 또한, 도금 처리를 이용하여 제2 금속층을 형성함으로써, 관통 구멍의 형상과는 독립적으로 증착 마스크의 두께를 임의로 설정할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 실시 형태에 있어서, 증착 마스크를 포함하는 증착 마스크 장치의 일례를 도시하는 개략 평면도이다.
도 2는, 도 1에 도시하는 증착 마스크 장치를 사용하여 증착하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은, 도 1에 도시된 증착 마스크를 도시하는 부분 평면도이다.
도 4는, 도 3의 IV-IV선을 따른 단면도이다.
도 5는, 도 4에 도시하는 증착 마스크의 제1 금속층 및 제2 금속층의 일부를 확대하여 도시하는 단면도이다.
도 6은, 기판 상에 형성된 도전성 패턴을 포함하는 패턴 기판을 도시하는 단면도이다.
도 7a는, 도전성 패턴 상에 제1 금속층을 석출시키는 제1 도금 처리 공정을 도시하는 단면도이다.
도 7b는, 도 7a의 제1 금속층을 도시하는 평면도이다.
도 8a는, 패턴 기판 상 및 제1 금속층 상에 레지스트 패턴을 형성하는 레지스트 형성 공정을 도시하는 단면도이다.
도 8b는, 도 8a의 레지스트 패턴을 도시하는 평면도이다.
도 9는, 제1 금속층 상에 제2 금속층을 석출시키는 제2 도금 처리 공정을 도시하는 단면도이다.
도 10은, 레지스트 패턴을 제거하는 제거 공정을 도시하는 도면이다.
도 11a는, 제1 금속층 및 제2 금속층의 조합체를 패턴 기판으로부터 분리시키는 분리 공정을 도시하는 도면이다.
도 11b는, 도 11a의 증착 마스크를 제2 면측에서 본 경우를 도시하는 평면도이다.
도 12는, 본 발명의 실시 형태의 제1 변형례에 있어서, 기판 상에 제1 금속층을 형성하는 제1 성막 공정을 도시하는 단면도이다.
도 13은, 도 12에 도시하는 제1 금속층 상에, 제2 금속층을 석출시키는 제2 도금 처리 공정을 도시하는 단면도이다.
도 14는, 본 발명의 실시 형태의 제1 변형례에 있어서의 증착 마스크를 도시하는 단면도이다.
도 15는, 본 발명의 실시 형태의 제2 변형례에 있어서, 패턴 기판 상 및 제1 금속층 상에 레지스트 패턴을 형성하는 레지스트 형성 공정을 도시하는 단면도이다.
도 16은, 본 발명의 실시 형태의 제2 변형례에 있어서, 제1 금속층 상에 제2 금속층을 석출시키는 제2 도금 처리 공정을 도시하는 단면도이다.
도 17은, 본 발명의 실시 형태의 제2 변형례에 있어서의 증착 마스크를 도시하는 단면도이다.
도 18은, 증착 마스크를 포함하는 증착 마스크 장치의 변형례를 도시하는 도면이다.
도 19는, 오목부가 명시된 증착 마스크를 도시하는 단면도이다.
도 20은, 도 19에 도시하는 증착 마스크를 확대하여 도시하는 단면도이다.
도 21은, 증착 마스크를 제1 면측에서 본 경우를 도시하는 평면도이다.
도 22a는, 유기 EL 기판의 면 방향에 있어서의 증착 마스크의 위치를 조정하는 위치 조정 공정을 도시하는 도면이다.
도 22b는, 증착 마스크를 유기 EL 기판에 밀착시키는 밀착 공정을 도시하는 도면이다.
도 22c는, 증착 마스크의 오목부의 오목면이 유기 EL 기판에 밀착되는 예를 도시하는 도면이다.
도 23은, 증착 마스크의 복수의 관통 구멍의 배치의 일 변형례를 도시하는 평면도이다.
도 24a는, 패턴 기판의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 24b는, 패턴 기판의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 24c는, 패턴 기판의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 24d는, 패턴 기판의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 25는, 패턴 기판의 도전성 패턴의 일례를 확대하여 도시하는 단면도이다.
도 26은, 도 25에 도시하는 패턴 기판을 사용하여 제1 성막 공정을 실시한 경우에 얻어지는 증착 마스크를 확대하여 도시하는 단면도이다.
도 27은, 패턴 기판의 도전성 패턴의 그 밖의 예를 확대하여 도시하는 단면도이다.
도 28은, 도 27에 도시하는 패턴 기판을 사용하여 제1 성막 공정을 실시한 경우에 얻어지는 증착 마스크를 확대하여 도시하는 단면도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 형태에 대하여 설명한다. 또한, 본건 명세서에 첨부하는 도면에 있어서는, 도시와 이해의 용이성의 편의상, 적절히 축척 및 종횡의 치수비 등을, 실물의 그것들로부터 변경하여 과장하고 있다.
도 1 내지 도 28은, 본 발명에 따른 일 실시 형태 및 그 변형례를 설명하기 위한 도면이다. 이하의 실시 형태 및 그 변형례에서는, 유기 EL 표시 장치를 제조할 때 유기 재료를 원하는 패턴으로 기판 상에 패터닝하기 위해 사용되는 증착 마스크의 제조 방법을 예로 들어 설명한다. 단, 이러한 적용에 한정되지 않고, 다양한 용도로 사용되는 증착 마스크의 제조 방법에 대하여, 본 발명을 적용할 수 있다.
또한, 본 명세서에 있어서, 「판」, 「시트」, 「필름」이라는 용어는, 호칭의 차이에만 기초하여 서로 구별되는 것은 아니다. 예를 들어, 「판」은 시트나 필름이라고 불릴 수 있는 부재도 포함하는 개념이다.
또한, 「판면(시트면, 필름면)」이란, 대상으로 되는 판형(시트형, 필름형)의 부재를 전체적, 또한 대국적으로 본 경우에 있어서 대상으로 되는 판형 부재(시트형 부재, 필름형 부재)의 평면 방향과 일치하는 면을 가리킨다. 또한, 판형(시트형, 필름형)의 부재에 대하여 사용하는 「법선 방향」이란, 당해 부재의 판면(시트면, 필름면)에 대한 법선 방향을 가리킨다.
또한, 본 명세서에 있어서 사용하는, 형상이나 기하학적 조건 및 물리적 특성, 그리고 그것들의 정도를 특정하는, 예를 들어 「평행」, 「직교」, 「동일」, 「동등」 등의 용어나 길이나 각도, 그리고 물리적 특성의 값 등에 대해서는, 엄밀한 의미에 구애되지 않고, 마찬가지의 기능을 기대할 수 있을 정도의 범위를 포함시켜 해석하기로 한다.
(증착 마스크 장치)
우선, 증착 마스크를 포함하는 증착 마스크 장치의 일례에 대하여, 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한다. 여기서, 도 1은, 증착 마스크를 포함하는 증착 마스크 장치의 일례를 도시하는 평면도이고, 도 2는, 도 1에 도시하는 증착 마스크 장치의 사용 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 3은, 증착 마스크를 제1 면측에서 도시하는 평면도이고, 도 4는, 도 3의 IV-IV선을 따른 단면도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 증착 마스크 장치(10)는, 평면에서 보아 대략 직사각 형상의 형상을 갖는 복수의 증착 마스크(20)와, 복수의 증착 마스크(20)의 주변 에지부에 설치된 프레임(15)을 구비하고 있다. 각 증착 마스크(20)에는, 증착 마스크(20)를 관통하는 복수의 관통 구멍(25)이 형성되어 있다. 이 증착 마스크 장치(10)는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 증착 마스크(20)가 증착 대상물인 기판, 예를 들어 유기 EL 기판(92)의 하면에 대면하도록 하여 증착 장치(90) 내에 지지되고, 유기 EL 기판(92)에 대한 증착 재료의 증착에 사용된다.
증착 장치(90) 내에서는, 도시하지 않은 자석으로부터의 자력에 의해, 증착 마스크(20)와 유기 EL 기판(92)이 밀착하게 된다. 증착 장치(90) 내에는, 증착 마스크 장치(10)의 하방에, 증착 재료(일례로서, 유기 발광 재료)(98)를 수용하는 도가니(94)와, 도가니(94)를 가열하는 히터(96)가 배치되어 있다. 도가니(94) 내의 증착 재료(98)는, 히터(96)로부터의 가열에 의해, 기화 또는 승화하여 유기 EL 기판(92)의 표면에 부착되게 된다. 상술한 바와 같이, 증착 마스크(20)에는 다수의 관통 구멍(25)이 형성되어 있고, 증착 재료(98)는 이 관통 구멍(25)을 통하여 유기 EL 기판(92)에 부착된다. 이 결과, 증착 마스크(20)의 관통 구멍(25)의 위치에 대응한 원하는 패턴으로, 증착 재료(98)가 유기 EL 기판(92)의 표면에 성막된다. 도 2에 있어서, 증착 마스크(20)의 면 중 증착 공정 시에 유기 EL 기판(92)과 대향하는 면(이하, 제1 면이라고도 칭함)이 부호 20a로 표시되어 있다. 또한, 증착 마스크(20)의 면 중 증착 재료(98)의 증착원(여기서는 도가니(94))측에 위치하는 면(이하, 제2 면이라고도 칭함)이 부호 20b로 표시되어 있다.
상술한 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 관통 구멍(25)이 각 유효 영역(22)에 있어서 소정의 패턴으로 배치되어 있다. 또한, 컬러 표시를 행하고 싶은 경우에는, 관통 구멍(25)의 배열 방향(상술한 일방향)을 따라 증착 마스크(20)(증착 마스크 장치(10))와 유기 EL 기판(92)을 조금씩 상대 이동시켜, 적색용 유기 발광 재료, 녹색용 유기 발광 재료 및 청색용 유기 발광 재료를 순서대로 증착시켜 가도 된다. 혹은, 각 색에 대응하는 증착 마스크(20)가 탑재된 증착기를 각각 준비하고, 유기 EL 기판(92)을 각 증착기에 순서대로 투입해도 된다.
또한, 증착 마스크 장치(10)의 프레임(15)은, 직사각 형상의 증착 마스크(20)의 주변 에지부에 설치되어 있다. 프레임(15)은, 증착 마스크(20)가 휘어 버리는 일이 없도록 증착 마스크(20)를 붙인 상태로 유지한다. 증착 마스크(20)와 프레임(15)은, 예를 들어 스폿 용접에 의해 서로에 대하여 고정되어 있다.
그런데 증착 처리는, 고온 분위기로 되는 증착 장치(90)의 내부에서 실시되는 경우가 있다. 이 경우, 증착 처리 동안, 증착 장치(90)의 내부에 유지되는 증착 마스크(20), 프레임(15) 및 유기 EL 기판(92)도 가열된다. 이때, 증착 마스크(20), 프레임(15) 및 유기 EL 기판(92)은, 각각의 열팽창 계수에 기초한 치수 변화의 거동을 나타내게 된다. 이 경우, 증착 마스크(20)나 프레임(15)과 유기 EL 기판(92)의 열팽창 계수가 크게 상이하면, 그것들의 치수 변화의 차이에 기인한 위치 어긋남이 발생하고, 이 결과, 유기 EL 기판(92) 상에 부착되는 증착 재료의 치수 정밀도나 위치 정밀도가 저하되어 버린다. 이러한 과제를 해결하기 위해, 증착 마스크(20) 및 프레임(15)의 열팽창 계수가, 유기 EL 기판(92)의 열팽창 계수와 동등한 값인 것이 바람직하다. 예를 들어, 유기 EL 기판(92)으로서 유리 기판이 사용되는 경우, 증착 마스크(20) 및 프레임(15)의 주요한 재료로서, 니켈을 포함하는 철 합금을 사용할 수 있다. 예를 들어, 34 내지 38질량％의 니켈을 포함하는 인바재나 30 내지 34질량％의 니켈에 추가하여 코발트를 더 포함하는 슈퍼 인바재 등의 철 합금이나, 38 내지 54질량％의 니켈을 포함하는 저열팽창 Fe-Ni계 도금 합금 등을, 증착 마스크(20)를 구성하는 후술하는 제1 금속층(32) 및 제2 금속층(37)의 재료로서 사용할 수 있다. 또한, 본 명세서에 있어서, 「내지(~)」라고 하는 기호에 의해 표현되는 수치 범위는, 「내지(~)」라고 하는 부호의 전후에 놓인 수치를 포함하고 있다. 예를 들어, 「34 내지 38질량％」라고 하는 표현에 의해 획정되는 수치 범위는, 「34질량％ 이상이면서 38질량％ 이하」라고 하는 표현에 의해 획정되는 수치 범위와 동일하다.
또한, 증착 처리 시에, 증착 마스크(20), 프레임(15) 및 유기 EL 기판(92)의 온도가 고온에 도달하지는 않는 경우에는, 증착 마스크(20) 및 프레임(15)의 열팽창 계수를 유기 EL 기판(92)의 열팽창 계수와 동등한 값으로 할 필요는 특별히 없다. 이 경우, 증착 마스크(20)를 구성하는 후술하는 제1 금속층(32) 및 제2 금속층(37)의 재료로서, 상술한 니켈을 포함하는 철 합금 이외의 여러 가지 재료를 사용할 수 있다. 예를 들어, 크롬을 포함하는 철 합금, 니켈, 니켈-코발트 합금 등을 사용할 수 있다. 크롬을 포함하는 철 합금으로서는, 예를 들어 소위 스테인리스라고 칭해지는 철 합금을 사용할 수 있다.
(증착 마스크)
이어서, 증착 마스크(20)에 대하여 상세하게 설명한다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태에 있어서, 증착 마스크(20)는, 평면에서 보아 대략 사각형 형상, 더 정확하게는 평면에서 보아 대략 직사각 형상의 윤곽을 갖고 있다. 증착 마스크(20)는, 규칙적인 배열로 관통 구멍(25)이 형성된 유효 영역(22)과, 유효 영역(22)을 둘러싸는 주위 영역(23)을 포함하고 있다. 주위 영역(23)은, 유효 영역(22)을 지지하기 위한 영역이며, 기판에 증착될 것이 의도된 증착 재료가 통과하는 영역은 아니다. 예를 들어, 유기 EL 표시 장치용 유기 발광 재료의 증착에 사용되는 증착 마스크(20)에 있어서는, 유효 영역(22)은, 유기 발광 재료가 증착하여 화소를 형성하게 되는 유기 EL 기판(92)의 표시 영역으로 되는 구역에 대면하는, 증착 마스크(20) 내의 영역을 말한다. 단, 여러 가지 목적으로부터, 주위 영역(23)에 관통 구멍이나 오목부가 형성되어 있어도 된다. 도 1에 도시된 예에 있어서, 각 유효 영역(22)은, 평면에서 보아 대략 사각형 형상, 더 정확하게는 평면에서 보아 대략 직사각 형상의 윤곽을 갖고 있다. 또한, 도시는 하지 않았지만, 각 유효 영역(22)은, 유기 EL 기판(92)의 표시 영역의 형상에 따라, 여러 가지 형상의 윤곽을 가질 수 있다. 예를 들어 각 유효 영역(22)은 원 형상의 윤곽을 가져도 된다.
도시된 예에 있어서, 증착 마스크(20)의 복수의 유효 영역(22)은, 증착 마스크(20)의 길이 방향과 평행한 일방향을 따라 소정의 간격을 두고 일렬로 배열되어 있다. 도시된 예에서는, 하나의 유효 영역(22)이 하나의 유기 EL 표시 장치에 대응하도록 되어 있다. 즉, 도 1에 도시된 증착 마스크 장치(10)(증착 마스크(20))에 따르면, 다면 증착이 가능하게 되어 있다.
도 3에 도시하는 바와 같이, 도시된 예에 있어서, 각 유효 영역(22)에 형성된 복수의 관통 구멍(25)은, 당해 유효 영역(22)에 있어서, 서로 직교하는 2방향을 따라 각각 소정의 피치로 배열되어 있다. 이 관통 구멍(25)의 형상 등에 대하여, 도 3 및 도 4를 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.
도 3 및 도 4에 도시하는 바와 같이, 증착 마스크(20)는, 소정의 패턴으로 복수의 관통 구멍(25)이 형성된 금속층을 구비하고 있다. 금속층은, 소정의 패턴으로 제1 개구부(30)가 형성된 제1 금속층(32)과, 제1 개구부(30)에 연통되는 제2 개구부(35)가 형성된 제2 금속층(37)을 구비하고 있다. 제2 금속층(37)은, 제1 금속층(32)보다 증착 마스크(20)의 제2 면(20b)측에 배치되어 있다. 도 4에 도시하는 예에 있어서는, 제1 금속층(32)이 증착 마스크(20)의 제1 면(20a)을 구성하고, 제2 금속층(37)이 증착 마스크(20)의 제2 면(20b)을 구성하고 있다. 또한, 본 실시 형태에 있어서, 금속층은, 후술하는 바와 같이, 도금 처리 공정에 의해 제작된 도금층이다. 예를 들어, 제1 금속층(32)은, 후술하는 제1 도금 처리 공정에 의해 제작된 제1 도금층이고, 제2 금속층(37)은, 후술하는 제2 도금 처리 공정에 의해 제작된 제2 도금층이다.
본 실시 형태에 있어서는, 제1 개구부(30)와 제2 개구부(35)가 서로 연통됨으로써, 증착 마스크(20)를 관통하는 관통 구멍(25)이 구성되어 있다. 이 경우, 증착 마스크(20)의 제1 면(20a)측에 있어서의 관통 구멍(25)의 개구 치수나 개구 형상은, 제1 금속층(32)의 제1 개구부(30)에 의해 획정된다. 한편, 증착 마스크(20)의 제2 면(20b)측에 있어서의 관통 구멍(25)의 개구 치수나 개구 형상은, 제2 금속층(37)의 제2 개구부(35)에 의해 획정된다. 바꾸어 말하면, 관통 구멍(25)에는, 제1 금속층(32)의 제1 개구부(30)에 의해 획정되는 형상, 및 제2 금속층(37)의 제2 개구부(35)에 의해 획정되는 형상의 양쪽이 부여되어 있다.
도 3에 도시하는 바와 같이, 관통 구멍(25)을 구성하는 제1 개구부(30)나 제2 개구부(35)는, 평면에서 보아 대략 다각 형상으로 되어 있어도 된다. 여기서는 제1 개구부(30) 및 제2 개구부(35)가, 대략 사각 형상, 보다 구체적으로는 대략 정사각형 형상으로 되어 있는 예가 도시되어 있다. 또한, 도시는 하지 않았지만, 제1 개구부(30)나 제2 개구부(35)는 대략 육각 형상이나 대략 팔각 형상 등, 그 밖의 대략 다각 형상으로 되어 있어도 된다. 또한 「대략 다각 형상」이란, 다각형의 코너부가 둥글게 되어 있는 형상을 포함하는 개념이다. 또한, 도시는 하지 않았지만, 제1 개구부(30)나 제2 개구부(35)는 원 형상으로 되어 있어도 된다. 또한, 평면에서 보아 제2 개구부(35)가 제1 개구부(30)를 둘러싸는 윤곽을 갖는 한, 제1 개구부(30)의 형상과 제2 개구부(35)의 형상이 상사형으로 되어 있을 필요는 없다.
또한, 도시는 하지 않았지만, 관통 구멍(25)을 구성하는 제1 개구부(30)나 제2 개구부(35)는, 평면에서 보아 다각 형상 이외의 형상, 예를 들어 원 형상을 갖고 있어도 된다.
도 4에 있어서, 부호 41은, 제1 금속층(32)과 제2 금속층(37)이 접속되는 접속부를 나타내고 있다. 또한, 도 4에 있어서는, 제1 금속층(32)과 제2 금속층(37)이 접하고 있는 예를 도시하였지만, 이것에 한정되지 않고, 제1 금속층(32)과 제2 금속층(37)의 사이에 그 밖의 층이 개재되어 있어도 된다. 예를 들어, 제1 금속층(32)과 제2 금속층(37)의 사이에, 제1 금속층(32) 상에 있어서의 제2 금속층(37)의 석출을 촉진시키기 위한 촉매층이 형성되어 있어도 된다.
도 5는, 도 4의 제1 금속층(32) 및 제2 금속층(37)의 일부를 확대하여 도시하는 도면이다. 도 5에 도시하는 바와 같이, 증착 마스크(20)의 제2 면(20b)에 있어서의 제2 금속층(37)의 폭 M2는, 증착 마스크(20)의 제1 면(20a)에 있어서의 제1 금속층(32)의 폭 M1보다 작게 되어 있다. 바꾸어 말하면, 제2 면(20b)에 있어서의 관통 구멍(25)(제2 개구부(35))의 개구 치수 S2는, 제1 면(20a)에 있어서의 관통 구멍(25)(제1 개구부(30))의 개구 치수 S1보다 크게 되어 있다. 이하, 이와 같이 제1 금속층(32) 및 제2 금속층(37)을 구성하는 것의 이점에 대하여 설명한다.
증착 마스크(20)의 제2 면(20b)측으로부터 비래하는 증착 재료(98)는, 관통 구멍(25)의 제2 개구부(35) 및 제1 개구부(30)를 순서대로 통과하여 유기 EL 기판(92)에 부착된다. 유기 EL 기판(92) 중 증착 재료(98)가 부착되는 영역은, 제1 면(20a)에 있어서의 관통 구멍(25)의 개구 치수 S1이나 개구 형상에 의해 주로 정해진다. 그런데, 도 4에 있어서 제2 면(20b)측으로부터 제1 면(20a)을 향하는 화살표 L1로 나타내는 바와 같이, 증착 재료(98)는, 도가니(94)로부터 유기 EL 기판(92)을 향하여 증착 마스크(20)의 법선 방향 N을 따라 이동할 뿐만 아니라, 증착 마스크(20)의 법선 방향 N에 대하여 크게 경사진 방향으로 이동하는 경우도 있다. 여기서, 가령 제2 면(20b)에 있어서의 관통 구멍(25)의 개구 치수 S2가 제1 면(20a)에 있어서의 관통 구멍(25)의 개구 치수 S1과 동일하다고 한다면, 증착 마스크(20)의 법선 방향 N에 대하여 크게 경사진 방향으로 이동하는 증착 재료(98)의 대부분은, 관통 구멍(25)을 통하여 유기 EL 기판(92)에 도달하기보다 전에, 관통 구멍(25)의 제2 개구부(35)의 벽면(36)에 도달하여 부착되어 버린다. 따라서, 증착 재료(98)의 이용 효율을 높이기 위해서는, 제2 개구부(35)의 개구 치수 S2를 크게 하는 것, 즉 제2 금속층(37)의 폭 M2를 작게 하는 것이 바람직하다고 할 수 있다.
도 4에 있어서, 제2 금속층(37)의 단부(38) 및 제1 금속층(32)의 단부(33)를 통과하는 직선 L1이, 증착 마스크(20)의 법선 방향 N에 대하여 이루는 최소 각도가, 부호 θ1로 표시되어 있다. 비스듬하게 이동하는 증착 재료(98)를, 제2 개구부(35)의 벽면(36)에 도달시키지 않고 가능한 한 유기 EL 기판(92)에 도달시키기 위해서는, 각도 θ1을 크게 하는 것이 유리하게 된다. 각도 θ1을 크게 한다는 측면에서는, 제1 금속층(32)의 폭 M1에 비하여 제2 금속층(37)의 폭 M2를 작게 하는 것이 유효하다. 또한, 도면으로부터 명백한 바와 같이, 각도 θ1을 크게 한다는 측면에서는, 제1 금속층(32)의 두께 T1이나 제2 금속층(37)의 두께 T2를 작게 하는 것도 유효하다. 여기서 「제1 금속층(32)의 두께 T1」은, 제1 금속층(32) 중 제2 금속층(37)에 접속되는 부분에 있어서의 두께를 의미하고 있다. 또한, 제2 금속층(37)의 폭 M2, 제1 금속층(32)의 두께 T1이나 제2 금속층(37)의 두께 T2를 과잉으로 작게 해 버리면, 증착 마스크(20)의 강도가 저하되고, 이 때문에 반송 시나 사용 시에 증착 마스크(20)가 파손되어 버릴 것으로 생각된다. 예를 들어, 증착 마스크(20)를 프레임(15)에 걸칠 때 증착 마스크(20)에 가해지는 인장 응력에 의해, 증착 마스크(20)가 파손되어 버릴 것으로 생각된다. 이러한 점들을 고려하면, 제1 금속층(32) 및 제2 금속층(37)의 치수가 이하의 범위로 설정되는 것이 바람직하다고 할 수 있다. 이에 의해, 상술한 각도 θ1을 예를 들어 45°이상으로 할 수 있다.
ㆍ제1 금속층(32)의 폭 M1: 5 내지 25㎛
ㆍ제2 금속층(37)의 폭 M2: 2 내지 20㎛
ㆍ증착 마스크(20)의 두께 T0: 5 내지 50㎛
ㆍ제1 금속층(32)의 두께 T1: 5㎛ 이하
ㆍ제2 금속층(37)의 두께 T2: 2 내지 50㎛, 보다 바람직하게는 3 내지 50㎛, 더욱 바람직하게는 3 내지 30㎛, 보다 더 바람직하게는 3 내지 25㎛
표 1에, 5인치의 유기 EL 표시 장치에 있어서, 표시 화소수, 및 표시 화소수에 따라 구해지는, 제1 금속층(32) 및 제2 금속층(37)의 치수의 값의 예를 나타낸다. 또한 「FHD」는 Full High Definition을 의미하고, 「WQHD」는 Wide Quad High Definition을 의미하고, 「UHD」는 Ultra High Definition을 의미하고 있다.
Figure pct00001
이어서, 제1 금속층(32)의 형상에 대하여 보다 상세하게 설명한다. 가령 도 5에 있어서 점선으로 나타내는 바와 같이, 단부(33)에 있어서 제1 금속층(32)이, 제2 면(20b)측을 향하여 크게 우뚝 솟아 있는 형상을 갖고 있는 경우, 관통 구멍(25)의 제2 개구부(35)를 통과한 후의 증착 재료(98)의 대부분이 제1 금속층(32)의 벽면(31)에 도달하여 부착되어 버릴 것으로 생각된다. 이러한, 단부(33) 근방에 있어서의 제1 금속층(32)에 대한 증착 재료(98)의 부착을 억제하기 위해, 도 5에 도시하는 바와 같이, 제1 금속층(32)은, 단부(33) 및 그 근방에 있어서, 제1 금속층(32) 중 제2 금속층(37)에 접속되는 부분에 있어서의 두께 T1보다 작은 두께를 갖는 것이 바람직하다. 예를 들어 도 5에 도시하는 바와 같이, 제1 금속층(32)의 두께가, 제1 금속층(32) 중 제2 금속층(37)에 접속되는 부분으로부터 단부(33)를 향함에 따라 단조롭게 감소하고 있는 것이 바람직하다. 이러한 제1 금속층(32)의 형상은, 후술하는 바와 같이, 도금 처리에 의해 제1 금속층(32)을 형성함으로써 실현될 수 있다.
도 5에 있어서, 부호 θ2는, 제1 금속층(32)의 벽면(31)에 대한 접평면 L2와 증착 마스크(20)의 법선 방향 N이 단부(33)에 있어서 이루는 각도를 나타내고 있다. 관통 구멍(25)의 제2 개구부(35)를 통과한 후의 증착 재료(98)가 제1 금속층(32)의 벽면(31)에 부착되는 것을 억제한다는 측면에서는, 각도 θ2를 0°보다 크게 하는 것도 유효하다. 바람직하게는, 각도 θ2는 30°이상으로 되어 있고, 보다 바람직하게는 45°이상으로 되어 있다. 이러한 각도 θ2도, 도금 처리에 의해 제1 금속층(32)을 형성함으로써 실현될 수 있다. 또한 「벽면(31)」이란, 제1 금속층(32)의 면 중 제1 개구부(30)를 구획 형성하는 면을 말한다. 상술한 「벽면(36)」도 마찬가지로, 제2 금속층(37)의 면 중 제2 개구부(35)를 구획 형성하는 면을 말한다.
(증착 마스크의 제조 방법)
이어서, 이상과 같은 구성을 포함하는 증착 마스크(20)를 제조하는 방법에 대하여, 도 6 내지 도 11b를 참조하여 설명한다.
(제1 성막 공정)
처음에, 절연성을 갖는 기판(51) 상에 소정의 패턴으로 제1 개구부(30)가 형성된 제1 금속층(32)을 형성하는 제1 성막 공정에 대하여 설명한다. 우선 도 6에 도시하는 바와 같이, 절연성을 갖는 기판(51)과, 기판(51) 상에 형성된 도전성 패턴(52)을 갖는 패턴 기판(50)을 준비한다. 도전성 패턴(52)은, 제1 금속층(32)에 대응하는 패턴을 갖고 있다. 절연성 및 적절한 강도를 갖는 한 기판(51)을 구성하는 재료나 기판(51)의 두께가 특별히 한정되는 일은 없다. 예를 들어 기판(51)을 구성하는 재료로서, 유리나 합성 수지 등을 사용할 수 있다.
도전성 패턴(52)을 구성하는 재료로서는, 금속 재료나 산화물 도전성 재료 등의 도전성을 갖는 재료가 적절히 사용된다. 금속 재료의 예로서는, 예를 들어 크롬이나 구리 등을 들 수 있다. 바람직하게는, 후술하는 레지스트 패턴(54)에 대한 높은 밀착성을 갖는 재료가, 도전성 패턴(52)을 구성하는 재료로서 사용된다. 예를 들어 레지스트 패턴(54)이, 아크릴계 광경화성 수지를 포함하는 레지스트막 등, 소위 드라이 필름이라고 칭해지는 것을 패터닝함으로써 제작되는 경우, 도전성 패턴(52)을 구성하는 재료로서, 드라이 필름에 대한 높은 밀착성을 갖는 구리가 사용되는 것이 바람직하다.
후술하는 바와 같이, 도전성 패턴(52) 상에는, 도전성 패턴(52)을 덮도록 제1 금속층(32)이 형성되고, 이 제1 금속층(32)은 그 후의 공정에서 도전성 패턴(52)으로부터 분리된다. 이 때문에, 제1 금속층(32) 중 도전성 패턴(52)과 접하는 측의 면 상에는, 통상, 도전성 패턴(52)의 두께에 대응하는 오목부가 형성된다. 이 점을 고려하면, 전해 도금 처리에 필요한 도전성을 도전성 패턴(52)이 갖는 한, 도전성 패턴(52)의 두께는 작은 쪽이 바람직하다. 예를 들어 도전성 패턴(52)의 두께는, 50 내지 500nm의 범위 내로 되어 있다.
이어서, 도전성 패턴(52)이 형성된 기판(51) 상에 제1 도금액을 공급하여, 도전성 패턴(52) 상에 제1 금속층(32)을 석출시키는 제1 도금 처리 공정을 실시한다. 예를 들어, 도전성 패턴(52)이 형성된 기판(51)을, 제1 도금액이 충전된 도금조에 침지한다. 이에 의해, 도 7a에 도시하는 바와 같이, 패턴 기판(50) 상에, 소정의 패턴으로 제1 개구부(30)가 형성된 제1 금속층(32)을 얻을 수 있다. 도 7b는, 기판(51) 상에 형성된 제1 금속층(32)을 도시하는 평면도이다.
또한, 도금 처리의 특성상, 도 7a에 도시하는 바와 같이, 제1 금속층(32)은, 기판(51)의 법선 방향을 따라 본 경우에 도전성 패턴(52)과 겹치는 부분뿐만 아니라, 도전성 패턴(52)과 겹치지 않는 부분에도 형성될 수 있다. 이것은, 도전성 패턴(52)의 단부(53)와 겹치는 부분에 석출된 제1 금속층(32)의 표면에 제1 금속층(32)이 더 석출되기 때문이다. 이 결과, 도 7a에 도시하는 바와 같이, 제1 금속층(32)의 단부(33)는, 기판(51)의 법선 방향을 따라 본 경우에 도전성 패턴(52)과 겹치지 않는 부분에 위치하게 될 수 있다. 한편, 금속의 석출이 두께 방향이 아니라 기판(51)의 판면 방향으로 진행된 만큼, 단부(33)에 있어서의 제1 금속층(32)의 두께는, 중앙부에 있어서의 두께에 비하여 작아진다. 예를 들어 도 7a에 도시하는 바와 같이, 제1 금속층(32)의 중앙부로부터 단부(33)를 향함에 따라 제1 금속층(32)의 두께가 적어도 부분적으로 단조롭게 감소한다. 이 결과, 상술한 각도 θ2도, 0°보다 큰 값으로 된다.
도 7a에 있어서, 제1 금속층(32) 중 도전성 패턴(52)과 겹치지 않는 부분의 폭이 부호 w로 표시되어 있다. 폭 w는, 예를 들어 0.5 내지 5.0㎛의 범위 내로 된다. 도전성 패턴(52)의 치수는, 이 폭 w를 고려하여 설정된다.
도전성 패턴(52) 상에 제1 금속층(32)을 석출시키는 것이 가능한 한, 제1 도금 처리 공정의 구체적인 방법이 특별히 한정되는 일은 없다. 예를 들어 제1 도금 처리 공정은, 도전성 패턴(52)에 전류를 흘림으로써 도전성 패턴(52) 상에 제1 금속층(32)을 석출시키는, 소위 전해 도금 처리 공정으로서 실시되어도 된다. 혹은, 제1 도금 처리 공정은 무전해 도금 처리 공정이어도 된다. 또한, 제1 도금 처리 공정이 무전해 도금 처리 공정인 경우, 도전성 패턴(52) 상에는 적절한 촉매층이 형성된다. 전해 도금 처리 공정이 실시되는 경우에도, 도전성 패턴(52) 상에 촉매층이 형성되어 있어도 된다.
사용되는 제1 도금액의 성분은, 제1 금속층(32)에 요구되는 특성에 따라 적절히 정해진다. 예를 들어 제1 금속층(32)이, 니켈을 포함하는 철 합금에 의해 구성되는 경우, 제1 도금액으로서, 니켈 화합물을 포함하는 용액과, 철 화합물을 포함하는 용액의 혼합 용액을 사용할 수 있다. 예를 들어, 술팜산 니켈을 포함하는 용액과 술팜산철을 포함하는 용액의 혼합 용액을 사용할 수 있다. 도금액에는, 말론산이나 사카린 등의 첨가제가 포함되어 있어도 된다.
(제2 성막 공정)
이어서, 제1 개구부(30)에 연통되는 제2 개구부(35)가 형성된 제2 금속층(37)을 제1 금속층(32) 상에 형성하는 제2 성막 공정을 실시한다. 우선, 패턴 기판(50)의 기판(51) 상 및 제1 금속층(32) 상에, 소정의 간극(56)을 두어 레지스트 패턴(55)을 형성하는 레지스트 형성 공정을 실시한다. 도 8a 및 도 8b는, 기판(51) 상에 형성된 레지스트 패턴(55)을 도시하는 단면도 및 평면도이다. 도 8a 및 도 8b에 도시하는 바와 같이, 레지스트 형성 공정은, 제1 금속층(32)의 제1 개구부(30)가 레지스트 패턴(55)에 의해 덮임과 함께, 레지스트 패턴(55)의 간극(56)이 제1 금속층(32) 상에 위치하도록 실시된다.
이하, 레지스트 형성 공정의 일례에 대하여 설명한다. 처음에, 패턴 기판(50)의 기판(51) 상 및 제1 금속층(32) 상에 드라이 필름을 첩부함으로써, 네가티브형의 레지스트막을 형성한다. 드라이 필름의 예로서는, 예를 들어 히타치 가세이제의 RY3310 등, 아크릴계 광경화성 수지를 포함하는 것을 들 수 있다. 이어서, 레지스트막 중 간극(56)으로 되어야 할 영역에 광을 투과시키지 않도록 한 노광 마스크를 준비하고, 노광 마스크를 레지스트막 상에 배치한다. 그 후, 진공 밀착에 의해 노광 마스크를 레지스트막에 충분히 밀착시킨다. 또한, 레지스트막으로서, 포지티브형의 것이 사용되어도 된다. 이 경우, 노광 마스크로서, 레지스트막 중 제거하고 싶은 영역에 광을 투과시키도록 한 노광 마스크가 사용된다.
그 후, 레지스트막을 노광 마스크 너머로 노광한다. 또한, 노광된 레지스트막에 상을 형성하기 위해 레지스트막을 현상한다. 이상과 같이 하여, 도 8a 및 도 8b에 도시하는 바와 같이, 제1 금속층(32) 상에 위치하는 간극(56)이 형성됨과 함께 제1 금속층(32)의 제1 개구부(30)를 덮는 레지스트 패턴(55)을 형성할 수 있다. 또한, 레지스트 패턴(55)을 기판(51) 및 제1 금속층(32)에 대하여 보다 견고하게 밀착시키기 위해, 현상 공정 후에 레지스트 패턴(55)을 가열하는 열처리 공정을 실시해도 된다.
이어서, 레지스트 패턴(55)의 간극(56)에 제2 도금액을 공급하여, 제1 금속층(32) 상에 제2 금속층(37)을 석출시키는 제2 도금 처리 공정을 실시한다. 예를 들어, 제1 금속층(32)이 형성된 기판(51)을, 제2 도금액이 충전된 도금조에 침지한다. 이에 의해, 도 9에 도시하는 바와 같이, 제1 금속층(32) 상에 제2 금속층(37)을 형성할 수 있다.
제1 금속층(32) 상에 제2 금속층(37)을 석출시키는 것이 가능한 한, 제2 도금 처리 공정의 구체적인 방법이 특별히 한정되지는 않는다. 예를 들어, 제2 도금 처리 공정은, 제1 금속층(32)에 전류를 흘림으로써 제1 금속층(32) 상에 제2 금속층(37)을 석출시키는, 소위 전해 도금 처리 공정으로서 실시되어도 된다. 혹은, 제2 도금 처리 공정은 무전해 도금 처리 공정이어도 된다. 또한, 제2 도금 처리 공정이 무전해 도금 처리 공정인 경우, 제1 금속층(32) 상에는 적절한 촉매층이 형성된다. 전해 도금 처리 공정이 실시되는 경우에도, 제1 금속층(32) 상에 촉매층이 형성되어 있어도 된다.
제2 도금액으로서는, 상술한 제1 도금액과 동일한 도금액이 사용되어도 된다. 혹은, 제1 도금액과는 상이한 도금액이 제2 도금액으로서 사용되어도 된다. 제1 도금액의 조성과 제2 도금액의 조성이 동일한 경우, 제1 금속층(32)을 구성하는 금속의 조성과, 제2 금속층(37)을 구성하는 금속의 조성도 동일하게 된다.
또한, 도 9에 있어서는, 레지스트 패턴(55)의 상면과 제2 금속층(37)의 상면이 일치하게 될 때까지 제2 도금 처리 공정이 계속되는 예를 도시하였지만, 이것에 한정되는 일은 없다. 제2 금속층(37)의 상면이 레지스트 패턴(55)의 상면보다 하방에 위치하는 상태에서, 제2 도금 처리 공정이 정지되어도 된다.
(제거 공정)
그 후, 도 10에 도시하는 바와 같이, 레지스트 패턴(55)을 제거하는 제거 공정을 실시한다. 예를 들어 알칼리계 박리액을 사용함으로써, 레지스트 패턴(55)을 기판(51), 제1 금속층(32)이나 제2 금속층(37)으로부터 박리시킬 수 있다.
(분리 공정)
이어서, 제1 금속층(32) 및 제2 금속층(37)의 조합체를 패턴 기판(50)의 기판(51)으로부터 분리시키는 분리 공정을 실시한다. 이에 의해, 도 11a에 도시하는 바와 같이, 소정의 패턴으로 제1 개구부(30)가 형성된 제1 금속층(32)과, 제1 개구부(30)에 연통되는 제2 개구부(35)가 형성된 제2 금속층(37)을 구비한 증착 마스크(20)를 얻을 수 있다. 도 11b는, 증착 마스크(20)를 제2 면(20b)측에서 본 경우를 도시하는 평면도이다.
이하, 분리 공정의 일례에 대하여 상세하게 설명한다. 처음에, 점착성을 갖는 물질이 도포 시공 등에 의해 형성되어 있는 필름을, 기판(51) 상에 형성된 제1 금속층(32) 및 제2 금속층(37)의 조합체에 첩부한다. 이어서, 필름을 들어올리거나 권취하거나 함으로써, 필름을 기판(51)으로부터 떼어내고, 이에 의해, 제1 금속층(32) 및 제2 금속층(37)의 조합체를 패턴 기판(50)의 기판(51)으로부터 분리시킨다. 그 후, 제1 금속층(32) 및 제2 금속층(37)의 조합체로부터 필름을 박리한다.
그 밖에도, 분리 공정에 있어서는, 처음에, 제1 금속층(32) 및 제2 금속층(37)의 조합체와 기판(51)의 사이에, 분리의 계기로 되는 간극을 형성하고, 이어서 이 간극에 에어를 분사하고, 이에 의해 분리 공정을 촉진시켜도 된다.
또한, 점착성을 갖는 물질로서는, UV 등의 광이 조사됨으로써, 또는 가열됨으로써 점착성을 상실하는 물질을 사용해도 된다. 이 경우, 제1 금속층(32) 및 제2 금속층(37)의 조합체를 기판(51)으로부터 분리시킨 후, 필름에 광을 조사하는 공정이나 필름을 가열하는 공정을 실시한다. 이에 의해, 제1 금속층(32) 및 제2 금속층(37)의 조합체로부터 필름을 박리하는 공정을 용이화할 수 있다. 예를 들어, 필름과 제1 금속층(32) 및 제2 금속층(37)의 조합체를 가능한 한 서로 평행한 상태로 유지한 상태에서, 필름을 박리할 수 있다. 이에 의해, 필름을 박리할 때 제1 금속층(32) 및 제2 금속층(37)의 조합체가 만곡되는 것을 억제할 수 있고, 이에 의해, 증착 마스크(20)에 만곡 등의 변형 경향이 생기는 것을 억제할 수 있다.
본 실시 형태에 따르면, 상술한 바와 같이, 레지스트 패턴(55)의 간극(56)에 제2 도금액을 공급하여, 제1 금속층(32) 상에 제2 금속층(37)을 석출시킴으로써 증착 마스크(20)가 제작된다. 이 때문에, 증착 마스크(20)의 관통 구멍(25)에, 제1 금속층(32)의 제1 개구부(30)에 의해 획정되는 형상, 및 제2 금속층(37)의 제2 개구부(35)에 의해 획정되는 형상의 양쪽을 부여할 수 있다. 따라서, 복잡한 형상을 갖는 관통 구멍(25)을 정밀하게 형성할 수 있다. 예를 들어, 상술한 각도 θ1을 크게 하는 것이 가능한 관통 구멍(25)을 얻을 수 있다. 이에 의해, 증착 재료(98)의 이용 효율을 높일 수 있다. 또한, 도금 처리를 이용하여 제2 금속층(37)을 형성함으로써, 관통 구멍(25)의 형상과는 독립적으로 증착 마스크(20)의 두께 T0을 임의로 설정할 수 있다. 이 때문에, 충분한 강도를 증착 마스크(20)에 갖게 할 수 있다. 따라서, 고정밀도의 유기 EL 표시 장치를 제조할 수 있고, 또한 내구성이 우수한 증착 마스크(20)를 제공할 수 있다.
또한, 상술한 실시 형태에 대하여 여러 가지 변경을 가하는 것이 가능하다. 이하, 필요에 따라 도면을 참조하면서, 변형례에 대하여 설명한다. 이하의 설명 및 이하의 설명에서 사용하는 도면에서는, 상술한 실시 형태와 마찬가지로 구성될 수 있는 부분에 대하여, 상술한 실시 형태에 있어서의 대응하는 부분에 대하여 사용한 부호와 동일한 부호를 사용하기로 하고, 중복되는 설명을 생략한다. 또한, 상술한 실시 형태에 있어서 얻어지는 작용 효과가 변형례에 있어서도 얻어짐이 명확한 경우, 그 설명을 생략하는 경우도 있다.
(제1 변형례)
상술한 본 실시 형태에 있어서는, 제1 성막 공정이, 패턴 기판(50)의 도전성 패턴(52) 상에 제1 금속층(32)을 석출시키는 제1 도금 처리 공정을 포함하는 예를 나타내었다. 즉, 도금 처리에 의해 제1 금속층(32)이 형성되는 예를 나타내었다. 그러나, 이것에 한정되지 않고, 그 밖의 방법에 의해 제1 금속층(32)이 형성되어도 된다.
예를 들어, 처음에 절연성을 갖는 기판(51)을 준비하고, 이어서 기판(51)의 전역에 걸쳐 제1 금속층(32)을 형성한다. 기판(51) 상에 제1 금속층(32)을 형성하는 방법으로서는, 스퍼터링 등의 물리 성막법이나, 화학 성막법 등을 적절히 사용할 수 있다. 그 후, 제1 금속층(32) 중 제1 개구부(30)가 형성되어야 할 부분 이외의 부분의 위에 레지스트 패턴을 형성하고, 다음으로 제1 금속층(32)을 에칭한다. 이와 같이 제1 금속층(32)을 패터닝함으로써, 도 12에 도시하는 바와 같이, 소정의 패턴으로 제1 개구부(30)가 형성된 제1 금속층(32)을 기판(51) 상에 형성할 수 있다. 이 경우, 기판(51) 상에 상술한 도전성 패턴(52)이 형성되어 있을 필요는 없다.
그 후, 상술한 레지스트 형성 공정 및 제2 도금 처리 공정을 실시함으로써, 도 13에 도시하는 바와 같이, 제1 개구부(30)에 연통되는 제2 개구부(35)가 형성된 제2 금속층(37)을 제1 금속층(32) 상에 형성할 수 있다. 또한, 상술한 제거 공정 및 분리 공정을 실시함으로써, 도 14에 도시하는 바와 같이, 소정의 패턴으로 제1 개구부(30)가 형성된 제1 금속층(32)과, 제1 개구부(30)에 연통되는 제2 개구부(35)가 형성된 제2 금속층(37)을 구비한 증착 마스크(20)를 얻을 수 있다.
(제2 변형례)
도 15에 도시하는 바와 같이, 기판(51) 상 및 제1 금속층(32) 상에 설치되는 레지스트 패턴(55)은, 기판(51)으로부터 멀어짐에 따라 레지스트 패턴(55)의 폭이 넓어지는 형상, 소위 역테이퍼 형상을 가져도 된다. 바꾸어 말하면, 간극(56)을 구획 형성하는 레지스트 패턴(55)의 측면(57) 사이의 간격이, 기판(51)으로부터 멀어짐에 따라 좁게 되어 있어도 된다. 도 16은, 이러한 레지스트 패턴(55)의 간극(56)에 제2 도금액을 공급하여, 제1 금속층(32) 상에 제2 금속층(37)을 석출시킨 경우를 도시하는 단면도이다. 또한, 도 17은, 상술한 제거 공정 및 분리 공정을 실시함으로써 얻어진 증착 마스크(20)를 도시하는 단면도이다. 도 17에 도시하는 바와 같이, 본 변형례에 따른 증착 마스크(20)의 제2 금속층(37)은, 제1 면(20a)측으로부터 제2 면(20b)측을 향함에 따라 끝이 가늘어지는 형상을 갖고 있다. 이 때문에, 제2 금속층(37)의 두께나 제2 금속층(37)의 체적을 충분히 확보하면서, 각도 θ1을 효율적으로 크게 할 수 있다. 예를 들어, 제1 면(20a)에 있어서의 관통 구멍(25)의 개구 치수 S1, 및 제2 면(20b)에 있어서의 관통 구멍(25)의 개구 치수 S2를, 상술한 본 실시 형태의 경우와 동일하게 하면서, 제1 금속층(32)과 제2 금속층(37)의 접속부(41)에 있어서의 관통 구멍(25)의 치수 S0을, 상술한 본 실시 형태의 경우에 비하여 작게 할 수 있다.
(그 밖의 변형례)
또한, 상술한 본 실시 형태에 있어서는, 증착 마스크(20)의 길이 방향으로 복수의 유효 영역(22)이 할당되는 예를 나타내었다. 또한, 증착 공정에 있어서, 복수의 증착 마스크(20)가 프레임(15)에 설치되는 예를 나타내었다. 그러나, 이것에 한정되지 않고, 도 18에 도시하는 바와 같이, 폭 방향 및 길이 방향의 양쪽을 따라 격자형으로 배치된 복수의 유효 영역(22)을 갖는 증착 마스크(20)가 사용되어도 된다.
(증착 마스크의 제1 면의 오목부에 대하여)
상술한 실시 형태 및 각 변형례에 있어서는, 제1 금속층(32)을 형성하는 제1 성막 공정을 실시하기 위한 패턴 기판(50)으로서, 소정의 두께를 갖는 도전성 패턴(52)이 설치된 기판(51)을 사용한다. 또한, 제1 금속층(32)은, 기판(51)의 법선 방향을 따라 본 경우에 도전성 패턴(52)과 겹치는 부분뿐만 아니라, 도전성 패턴(52)과 겹치지 않는 부분에도 형성된다. 이 때문에, 제1 금속층(32) 및 상기 제2 금속층(37)을 포함하는 증착 마스크(20)를 패턴 기판(50)의 기판(51) 및 도전성 패턴(52)으로부터 분리하면, 제1 금속층(32)에 의해 구성되는 증착 마스크(20)의 제1 면(20a)에는, 도 19 및 도 20에 도시하는 바와 같이, 도전성 패턴(52)에 대응하는 형상을 갖는 오목부(34)가 형성된다. 도 19는, 오목부(34)가 명시된 증착 마스크(20)를 도시하는 단면도이다. 또한, 도 20은, 도 19에 도시하는 증착 마스크(20)를 확대하여 도시하는 단면도이다.
이하의 설명에 있어서, 증착 마스크(20)의 제1 면(20a) 중, 오목부(34)가 형성되지 않은 부분을 최표면(20c)이라고 칭하고, 오목부(34)가 형성되어 있는 부분을 오목면(20d)이라고 칭한다. 또한, 최표면(20c)과 오목부(34)의 오목면(20d)의 경계를 오목부(34)의 외측 에지(34e)라고 칭한다. 최표면(20c)은, 제1 성막 공정에 있어서 석출된 제1 금속층(32) 중, 도전성 패턴(52)과 겹치지 않는 부분에 석출된 제1 금속층(32)의 표면이다. 증착 마스크(20)의 법선 방향에 있어서, 최표면(20c)과 제2 면(20b)의 사이의 거리는, 오목면(20d)과 제2 면(20b)의 사이의 거리보다 크다.
오목부(34)의 깊이 D는, 패턴 기판(50)의 도전성 패턴(52)의 두께에 따라 정해진다. 예를 들어, 도전성 패턴(52)의 두께가 50 내지 500nm의 범위 내인 경우, 오목부(34)의 깊이 D는 50 내지 500nm의 범위 내로 된다. 제1 금속층(32)의 두께 T1은, 상술한 실시 형태의 경우와 마찬가지로 0.5 내지 5.0㎛의 범위 내이다.
도 21은, 증착 마스크(20)의 법선 방향을 따라 증착 마스크(20)를 제1 면(20a)측에서 본 경우를 도시하는 평면도이다. 도 21에 있어서는, 증착 마스크(20)의 제1 면(20a)의 최표면(20c) 및 오목면(20d)에, 서로 다른 해칭을 부여하고 있다. 또한, 도 21에 있어서는, 증착 마스크(20)의 제2 면(20b)측에 형성되는 제2 금속층(37)의 단부(38), 및 제1 금속층(32)과 제2 금속층(37)이 접속되는 접속부(41)를 점선으로 나타내고 있다. 제2 금속층(37)의 벽면(36)이 증착 마스크(20)의 법선 방향에 평행으로 넓어지는 경우, 평면도에 있어서, 접속부(41)의 위치는 제2 금속층(37)의 단부(38)의 위치와 일치한다.
도 21에 도시하는 바와 같이, 최표면(20c) 및 오목부(34)의 외측 에지(34e)는, 제1 금속층(32)의 단부(33)를 따라 연장되어 있고, 또한 관통 구멍(25)을 둘러싸는 폐쇄된 윤곽을 갖고 있다. 관통 구멍(25)의 윤곽선에 직교하는 방향에 있어서의 최표면(20c)의 폭 w는, 도 7a에 도시하는, 제1 금속층(32) 중 도전성 패턴(52)과 겹치지 않는 부분의 폭 w와 동등하며, 예를 들어 0.5 내지 5.0㎛의 범위 내이다.
바람직하게는, 도 21에 도시하는 바와 같이, 증착 마스크(20)의 법선 방향을 따라 증착 마스크(20)를 본 경우, 오목부(34)의 외측 에지(34e)가, 제1 금속층(32)과 제2 금속층(37)이 접속되는 접속부(41)의 윤곽을 둘러싸고 있다. 바꾸어 말하면, 제2 금속층(37)은, 제1 금속층(32) 중 오목부(34)가 형성되어 있는 부분 상에 적층되어 있다. 이와 같이 구성하는 것의 이점에 대해서는 후술한다. 증착 마스크(20)의 면 방향에 있어서의 오목부(34)의 외측 에지(34e)와 접속부(41)의 윤곽의 사이의 거리 d는, 예를 들어 1.0 내지 16.5㎛의 범위 내이다.
이하, 증착 마스크(20)의 제1 면(20a)에 오목부(34)가 형성되는 것의 이점의 일례를 설명한다. 도 22a는, 유기 EL 기판(92)의 면 방향에 있어서의 증착 마스크(20)의 위치를 조정하는 위치 조정 공정을 도시하는 도면이다. 도 22b는, 증착 마스크(20)를 유기 EL 기판(92)에 밀착시키는 밀착 공정을 도시하는 도면이다.
위치 조정 공정에 있어서는, 증착 마스크(20)가 유기 EL 기판(92)에 접촉하여 유기 EL 기판(92)의 표면에 흠집이 생겨 버리는 것을 억제하기 위해, 유기 EL 기판(92)과 증착 마스크(20)의 제1 면(20a)의 사이에 소정의 간격을 둔 상태에서 증착 마스크(20)를 유기 EL 기판(92)의 면 방향을 따라 이동시켜, 증착 마스크(20)의 위치를 조정한다.
이 경우, 유기 EL 기판(92)과 증착 마스크(20)의 제1 면(20a)의 사이의 간격이 작을수록, 유기 EL 기판(92)에 대한 증착 마스크(20)의 상대적인 위치를 고정밀도로 검출할 수 있고, 따라서, 증착 마스크(20)의 위치를 정밀하게 조정할 수 있다. 한편, 유기 EL 기판(92)과 증착 마스크(20)의 제1 면(20a)의 사이의 간격이 작을수록, 증착 마스크(20)의 위치 조정의 오차나 증착 마스크(20)의 휨 등에 기인하여 증착 마스크(20)가 유기 EL 기판(92)에 접촉할 가능성이 높아진다.
여기서 본 실시 형태에 따르면, 증착 마스크(20)의 제1 면(20a)에 오목부(34)가 형성되어 있다. 오목부(34)의 오목면(20d)은, 최표면(20c)보다 유기 EL 기판(92)으로부터 멀어지는 위치에 있다. 이 때문에, 오목면(20d)이 유기 EL 기판(92)에 접촉할 가능성은, 최표면(20c)이 유기 EL 기판(92)에 접촉할 가능성보다 낮다. 따라서, 증착 마스크(20)의 제1 면(20a)에 오목부(34)를 형성함으로써, 증착 마스크(20)의 위치 조정의 오차나 증착 마스크(20)의 휨이 발생한 경우라도, 유기 EL 기판(92)에 접촉하는 증착 마스크(20)의 면적을 저감할 수 있다. 이에 의해, 유기 EL 기판(92)의 표면에 흠집이 생기는 것을 억제할 수 있다. 예를 들어, 유기 EL 기판(92)에 미리 형성되어 있는 배선이나 전극에 흠집이 생기는 것을 억제할 수 있다.
위치 조정 공정 후, 도 22b에 도시하는 바와 같이, 증착 마스크(20)를 유기 EL 기판(92)에 밀착시키는 밀착 공정을 실시한다. 예를 들어, 도시하지 않은 자석으로부터의 자력을 이용하여, 증착 마스크(20)를 유기 EL 기판(92)으로 접근시켜, 증착 마스크(20)의 제1 면(20a)과 유기 EL 기판(92)을 접촉시킨다. 그 후, 유기 재료 등을 유기 EL 기판(92)에 증착시키는 증착 공정을 실시한다.
그런데, 증착 공정 시, 증착 마스크(20)의 제1 금속층(32)의 단부(33)와 유기 EL 기판(92)의 사이에 간극이 비어 있으면, 간극에 증착 재료가 들어가, 유기 EL 기판(92)에 부착되는 증착 재료의 형상이 변동되어 버린다. 따라서, 유기 EL 기판(92)에 부착되는 증착 재료의 형상을 정밀하게 제어하기 위해서는, 증착 마스크(20)의 제1 금속층(32)의 단부(33)를 유기 EL 기판(92)에 확실하게 접촉시키는 것이 중요하게 된다. 간극은, 증착 마스크(20)의 두께가 작고, 이 때문에 증착 마스크(20)에 휨이나 물결 형상 등이 나타나는 경우 등이 발생하기 쉽다.
여기서 본 실시 형태에 따르면, 증착 마스크(20)의 제1 면(20a)에 오목부(34)가 형성되어 있으므로, 밀착 공정 시에 증착 마스크(20)를 유기 EL 기판(92)으로 접근시킬 때, 증착 마스크(20)의 최표면(20c)이 오목면(20d)보다 유기 EL 기판(92)에 접촉하기 쉽다. 그리고, 증착 마스크(20)의 제1 금속층(32)의 단부(33)(제1 면(20a) 상에 있어서의 증착 마스크(20)의 외측 에지)는, 최표면(20c)에 위치하고 있다. 따라서, 증착 마스크(20)의 제1 금속층(32)의 단부(33)를 보다 확실하게 유기 EL 기판(92)에 접촉시킬 수 있다.
그런데, 제1 금속층(32) 중 증착 마스크(20)의 법선 방향을 따라 본 경우에 제2 금속층(37)과 겹치지 않는 부분은, 제1 금속층(32) 중 제2 금속층(37)과 겹쳐 있는 부분에 비하여 변형되기 쉽다. 또한, 증착 마스크(20)의 제1 금속층(32)에 오목부(34)가 형성되는 경우, 제1 금속층(32)의 두께는, 오목부(34)의 깊이 D만큼 작아져, 이 결과, 제1 금속층(32)이 더 변형되기 쉬워진다. 이 때문에, 자석으로부터의 자력 등의 힘이 증착 마스크(20)에 작용하면, 도 22c에 도시하는 바와 같이, 제1 금속층(32) 중 오목부(34)가 형성됨과 함께 제2 금속층(37)과는 겹치지 않는 부분이 변형되어 오목부(34)의 오목면(20d)의 일부가 유기 EL 기판(92)에 접촉될 것으로 생각된다. 증착 마스크(20)의 최표면(20c)에 추가하여 오목부(34)의 오목면(20d)의 일부가 유기 EL 기판(92)에 접촉함으로써, 증착 마스크(20)를 보다 견고하게 유기 EL 기판(92)에 밀착시킬 수 있다.
바람직하게는, 밀착 공정 시, 처음에, 증착 마스크(20)의 최표면(20c)이 유기 EL 기판(92)에 접촉하고, 그 후, 증착 마스크(20)의 오목부(34)의 오목면(20d)이 유기 EL 기판(92)에 접촉하도록, 증착 마스크(20)를 유기 EL 기판(92)에 접근시킨다. 이에 의해, 증착 마스크(20)의 최표면(20c)의 단부(33)를 확실하게 유기 EL 기판(92)에 접촉시킴과 함께, 증착 마스크(20)를 견고하게 유기 EL 기판(92)에 밀착시킬 수 있다.
또한, 도 19 내지 도 22c에 도시하는 예에 있어서도, 증착 마스크(20)는, 제1 개구부(30)가 형성된 제1 금속층(32)과, 제2 개구부(35)가 형성된 제2 금속층(37)을 구비한다. 이 때문에, 상술한 본 실시 형태의 경우와 마찬가지로, 제2 면(20b)에 있어서의 개구 치수 S2가 제1 면(20a)에 있어서의 개구 치수 S1보다 크다고 하는 관통 구멍(25)의 형상을 용이하게 실현할 수 있다. 이에 의해, 증착 마스크(20)의 법선 방향 N에 대하여 크게 경사진 방향으로 이동하는 증착 재료(98)가, 관통 구멍(25)의 벽면에 부착되어 버리는 것을 억제할 수 있다. 이에 의해, 예를 들어 섀도우의 발생을 억제할 수 있다.
또한, 증착 마스크(20)의 제1 면(20a)에 오목부(34)를 형성함으로써, 유기 EL 기판(92)에 접촉하는 증착 마스크(20)의 면적을 저감한다고 하는 효과는, 증착 마스크(20)의 층 구성에 구애되지 않고 실현될 수 있다. 예를 들어, 도시는 하지 않았지만, 증착 마스크(20)를 하나의 금속층(도금층)에 의해서만 구성하고, 금속층 중 증착 마스크(20)의 제1 면(20a)을 구성하는 면에 오목부(34)를 형성해도 된다.
(관통 구멍의 배치의 변형례)
상술한 본 실시 형태에 있어서는, 증착 마스크(20)의 법선 방향을 따라 증착 마스크(20)를 본 경우에 복수의 관통 구멍(25)이 격자형으로 배치되는 예를 나타내었다. 그러나, 관통 구멍(25)의 배치가 특별히 한정되는 일은 없다. 예를 들어 도 23에 도시하는 바와 같이, 증착 마스크(20)의 법선 방향을 따라 증착 마스크(20)를 본 경우에 복수의 관통 구멍(25)이 지그재그형으로 배치되어 있어도 된다.
(오목부의 형상의 예)
증착 마스크(20)의 제1 면(20a)의 오목부(34)는, 상술한 바와 같이, 패턴 기판(50)의 도전성 패턴(52)에 대응하여 형성된다. 따라서, 오목부(34)의 형상은, 도전성 패턴(52)의 형상에 기초하여 정해진다. 이하, 오목부(34)의 형상의 몇 가지 예에 대하여 설명한다.
처음에, 패턴 기판(50)의 제조 방법의 일례에 대하여, 도 24a 내지 도 24d를 참조하여 설명한다. 우선, 기판(51)을 준비한다. 이어서, 도 24a에 도시하는 바와 같이, 기판(51) 상에 도전성 재료를 포함하는 도전층(52a)을 형성한다. 도전층(52a)은, 패터닝됨으로써 도전성 패턴(52)으로 되는 층이다. 도전층(52a)을 구성하는 재료로서는, 후술하는 레지스트 패턴(54)에 대한 높은 밀착성을 갖는 금속 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 구리 또는 구리 합금을 사용하는 것이 바람직하다.
이어서, 도 24b에 도시하는 바와 같이, 도전층(52a) 상에, 소정의 패턴을 갖는 레지스트 패턴(54)을 형성한다. 예를 들어, 우선, 도전층(52a) 상에 레지스트막을 형성한다. 예를 들어, 소위 드라이 필름이라고 칭해지는, 아크릴계 광경화성 수지를 포함하는 필름을, 도전층(52a)에 첩부한다. 이어서, 레지스트막을 소정의 패턴으로 노광하고, 그 후, 레지스트막을 현상하여 레지스트 패턴(54)을 형성한다.
그 후, 도 24c에 도시하는 바와 같이, 도전층(52a) 중 레지스트 패턴(54)에 의해 덮여 있지 않은 부분을, 습식 에칭에 의해 제거한다. 이어서, 도 24d에 도시하는 바와 같이, 레지스트 패턴(54)을 제거한다. 이와 같이 하여, 제1 금속층(32)에 대응하는 패턴을 갖는 도전성 패턴(52)이 형성된 패턴 기판(50)을 얻을 수 있다.
도 25는, 습식 에칭에 의해 도전층(52a)을 패터닝한 경우에 얻어지는 패턴 기판(50)의 도전성 패턴(52)의 일례를 확대하여 도시하는 단면도이다. 또한, 도 26은, 도 25에 도시하는 패턴 기판(50)을 사용하여 제1 성막 공정을 실시한 경우에 얻어지는 증착 마스크(20)를 확대하여 도시하는 단면도이다.
습식 에칭과 같이 등방적으로 진행되는 에칭이 채용되는 경우, 도 25에 도시하는 바와 같이, 도전성 패턴(52)의 측면(52c)에 오목부가 형성되는 경우가 있다. 이 경우, 도 26에 도시하는 바와 같이, 증착 마스크(20)의 제1 금속층(32)의 오목부(34)의 측벽(34c)은, 오목부(34)를 향하여 돌출된다. 이 결과, 제1 금속층(32) 중 오목부(34)가 형성되어 있는 부분의, 증착 마스크(20)의 법선 방향에 있어서의 변형이 억제된다고 생각된다. 이 때문에, 유기 EL 기판(92)의 면 방향에 있어서의 증착 마스크(20)의 위치를 조정하는 위치 조정 공정 시에 증착 마스크(20)의 제1 면(20a)의 오목면(20d)이 유기 EL 기판(92)에 접촉해 버리는 것을 보다 확실하게 억제할 수 있다. 또한, 증착 마스크(20)의 최표면(20c)의 단부(33)를 보다 확실하게 유기 EL 기판(92)에 접촉시킬 수 있다.
도 27은, 습식 에칭에 의해 도전층(52a)을 패터닝한 경우에 얻어지는 패턴 기판(50)의 도전성 패턴(52)의 그 밖의 예를 확대하여 도시하는 단면도이다. 또한, 도 28은, 도 27에 도시하는 패턴 기판(50)을 사용하여 제1 성막 공정을 실시한 경우에 얻어지는 증착 마스크(20)를 확대하여 도시하는 단면도이다. 도 27에 도시하는 도전성 패턴(52)에 있어서는, 측면(52c) 중 기판(51)에 접하는 부분이, 측면(52c) 중 레지스트 패턴(54)에 접하는 부분보다 외측(도전성 패턴(52)의 중심으로부터 멀어지는 측)에 위치한다. 바꾸어 말하면, 도전성 패턴(52)의 저변 부분이 외측으로 넓어져 있다. 도 27에 도시하는 도전성 패턴(52)은, 도전층(52a)에 습식 에칭을 실시하는 시간이 도 25에 도시하는 형태의 경우보다 짧은 경우에 얻어진다. 예를 들어, 도전층(52a)에 습식 에칭을 실시하는 시간을, 도전층(52a)의 두께를 도전층(52a)의 에칭 레이트로 나눔으로써 산출되는 시간, 소위 저스트 에칭 시간으로 설정함으로써, 도 27에 도시하는 도전성 패턴(52)이 얻어진다.
도 27에 도시하는 도전성 패턴(52)의 저변 부분의 위치는, 습식 에칭을 실시하는 시간에 따라 민감하게 변동된다. 또한, 도 28에 도시하는 바와 같이, 도전성 패턴(52)의 저변 부분의 위치가 외측으로 어긋나면, 그만큼 증착 마스크(20)의 제1 금속층(32)의 단부(33)의 위치도 외측으로 어긋난다. 따라서, 증착 마스크(20)의 제1 금속층(32)의 단부(33)의 위치를 안정적으로 정하기 위해서는, 도 25에 도시하는 형태와 같이, 습식 에칭 시간을 저스트 에칭 시간보다 크게 하는 것이 바람직하다.
한편, 패턴 기판(50) 상에 성막된 제1 금속층(32) 및 제2 금속층(37)을 포함하는 증착 마스크(20)를 패턴 기판(50)으로부터 분리시키는 분리 공정을 용이화하기 위해서는, 도 27에 도시하는 바와 같이 도전성 패턴(52)이 외측으로 넓어지는 저변 부분을 갖는 것이 바람직하다.
(이형 처리를 실시하는 예)
증착 마스크(20)를 패턴 기판(50)으로부터 분리시키는 분리 공정을 용이화하기 위해, 제1 성막 공정을 실시하기 전에 패턴 기판(50)에 이형 처리를 실시해 두어도 된다. 이하, 이형 처리의 예에 대하여 설명한다.
우선, 패턴 기판(50)의 표면의 유분을 제거하는 탈지 처리를 실시한다. 예를 들어, 산성의 탈지액을 사용하여, 패턴 기판(50)의 도전성 패턴(52)의 표면의 유분을 제거한다.
이어서, 도전성 패턴(52)의 표면을 활성화하는 활성화 처리를 실시한다. 예를 들어, 그 후의 도금 처리에 있어서 사용되는 도금액에 포함되는 산성 용액과 동일한 산성 용액을 도전성 패턴(52)의 표면에 접촉시킨다. 예를 들어, 도금액이 술팜산 니켈을 포함하는 경우, 술팜산을 도전성 패턴(52)의 표면에 접촉시킨다.
이어서, 도전성 패턴(52)의 표면에 유기물의 막을 형성하는 유기막 형성 처리를 실시한다. 예를 들어, 유기물을 포함하는 이형제를 도전성 패턴(52)의 표면에 접촉시킨다. 이때, 유기막의 두께를, 유기막의 전기 저항이, 전해 도금에 의한 제1 금속층(32)의 석출이 유기막에 의해 저해되지 않을 정도로 얇게 설정한다.
또한, 탈지 처리, 활성화 처리 및 유기막 형성 처리 후에는, 패턴 기판(50)을 물로 세정하는 수세 처리를 각각 실시한다.
본 변형례에 따르면, 제1 성막 공정을 실시하기 전에 패턴 기판(50)에 이형 처리를 실시함으로써, 증착 마스크(20)를 패턴 기판(50)으로부터 분리시키는 분리 공정을 용이화할 수 있다.
또한, 상술한 실시 형태에 대한 몇 가지 변형례를 설명하였지만, 당연히 복수의 변형례를 적절히 조합하여 적용하는 것도 가능하다.
20: 증착 마스크
20a: 제1 면
20b: 제2 면
20c: 최표면
20d: 오목면
22: 유효 영역
23: 주위 영역
25: 관통 구멍
30: 제1 개구부
31: 벽면
32: 제1 금속층(제1 도금층)
33: 단부
34: 오목부
34c: 측벽
34e: 외측 에지
35: 제2 개구부
36: 벽면
37: 제2 금속층(제2 도금층)
38: 단부
41: 접속부
50: 패턴 기판
51: 기판
52: 도전성 패턴
52a: 도전층
52c: 측면
53: 단부
54: 레지스트 패턴
55: 레지스트 패턴
56: 간극
57: 측면
92: 유기 EL 기판
98: 증착 재료

Claims (14)

  1. 복수의 관통 구멍이 형성된 증착 마스크를 제조하는 증착 마스크 제조 방법이며,
    절연성을 갖는 기판 상에 소정의 패턴으로 제1 개구부가 형성된 제1 금속층을 형성하는 제1 성막 공정과,
    상기 제1 개구부에 연통되는 제2 개구부가 형성된 제2 금속층을 상기 제1 금속층 상에 형성하는 제2 성막 공정과,
    상기 제1 금속층 및 상기 제2 금속층의 조합체를 상기 기판으로부터 분리시키는 분리 공정을 구비하고,
    상기 제2 성막 공정은, 상기 기판 상 및 상기 제1 금속층 상에, 소정의 간극을 두고 레지스트 패턴을 형성하는 레지스트 형성 공정과, 상기 레지스트 패턴의 상기 간극에 있어서 상기 제1 금속층 상에 상기 제2 금속층을 석출시키는 도금 처리 공정을 포함하고,
    상기 레지스트 형성 공정은, 상기 제1 금속층의 상기 제1 개구부가 상기 레지스트 패턴에 의해 덮임과 함께, 상기 레지스트 패턴의 상기 간극이 상기 제1 금속층 상에 위치하도록 실시되는, 증착 마스크 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 기판 상에는, 상기 제1 금속층에 대응하는 패턴을 갖는 도전성 패턴이 형성되어 있고,
    상기 제1 성막 공정은, 상기 도전성 패턴 상에 상기 제1 금속층을 석출시키는 도금 처리 공정을 포함하는, 증착 마스크 제조 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제1 성막 공정의 상기 도금 처리 공정은, 상기 도전성 패턴에 전류를 흘림으로써 상기 도전성 패턴 상에 상기 제1 금속층을 석출시키는 전해 도금 처리 공정을 포함하는, 증착 마스크 제조 방법.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 제1 성막 공정에 있어서, 상기 제1 금속층은, 상기 기판의 법선 방향을 따라 본 경우에 상기 도전성 패턴과 겹치는 부분 및 상기 도전성 패턴과 겹치지 않는 부분의 어느 곳에도 형성되고,
    상기 분리 공정에 있어서, 상기 기판 및 상기 도전성 패턴으로부터 분리된 상기 제1 금속층에는, 상기 도전성 패턴에 대응하는 형상을 갖는 오목부가 형성되어 있는, 증착 마스크 제조 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 성막 공정의 상기 도금 처리 공정은, 상기 제1 금속층에 전류를 흘림으로써 상기 제1 금속층 상에 상기 제2 금속층을 석출시키는 전해 도금 처리 공정을 포함하는, 증착 마스크 제조 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 금속층 중 상기 제2 금속층에 접속되는 부분의 두께는 5㎛ 이하인, 증착 마스크 제조 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 금속층의 두께는 3 내지 25㎛의 범위 내인, 증착 마스크 제조 방법.
  8. 제1 면에서부터 제2 면에 이르는 복수의 관통 구멍이 형성된 증착 마스크이며,
    소정의 패턴으로 상기 관통 구멍이 형성된 금속층을 구비하고,
    상기 관통 구멍 중 상기 제1 면 상에 위치하는 부분을 제1 개구부라고 칭하고, 상기 관통 구멍 중 상기 제2 면 상에 위치하는 부분을 제2 개구부라고 칭하는 경우, 상기 관통 구멍은, 상기 증착 마스크의 법선 방향을 따라 상기 증착 마스크를 본 경우에, 상기 제2 개구부의 윤곽이 상기 제1 개구부의 윤곽을 둘러싸도록 구성되어 있고,
    상기 제1 면에는 오목부가 형성되어 있는, 증착 마스크.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제1 면 중 상기 오목부가 형성되지 않은 부분의 폭은 0.5 내지 5.0㎛의 범위 내인, 증착 마스크.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 금속층은, 상기 제1 개구부 및 상기 오목부가 형성된 제1 금속층과, 상기 제1 금속층에 적층되고, 상기 제2 개구부가 형성된 제2 금속층을 갖는, 증착 마스크.
  11. 제10항에 있어서, 상기 증착 마스크의 법선 방향을 따라 상기 증착 마스크를 본 경우에, 상기 제1 금속층에 형성된 상기 오목부는, 상기 제1 금속층과 상기 제2 금속층이 접속되는 접속부의 윤곽을 둘러싸고 있는, 증착 마스크.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 제1 금속층 중 상기 제2 금속층에 접속되는 부분의 두께는 5㎛ 이하인, 증착 마스크.
  13. 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 금속층의 두께는 3 내지 25㎛의 범위 내인, 증착 마스크.
  14. 제8항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 금속층은 도금층인, 증착 마스크.
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