KR20220068151A

KR20220068151A - 증착 마스크의 제조 방법

Info

Publication number: KR20220068151A
Application number: KR1020210149668A
Authority: KR
Inventors: 데쯔유끼 야마다; 유꼬 마쯔모또
Original assignee: 가부시키가이샤 재팬 디스프레이
Priority date: 2020-11-18
Filing date: 2021-11-03
Publication date: 2022-05-25
Also published as: KR102630563B1; CN114517282A; JP2022080753A

Abstract

신뢰성이 높은 증착 마스크를 제조하는 방법을 제공하는 것.
증착 마스크의 제조 방법은, 개구부를 갖는 프레임 본체의 제1 면에 대하여, 상기 개구부를 덮도록 제1 접착층을 접착하고, 평면으로 보아 상기 프레임 본체의 적어도 내연을 따라, 상기 프레임 본체와 중첩되는 상기 제1 접착층의 일부를 선택적으로 노광하고, 노광한 상기 제1 접착층에 제1 기판을 접착하고, 상기 프레임 본체를 마스크로 하여 상기 제1 접착층의 일부를 현상하는 것을 포함한다. 상기 제1 접착층은 드라이 필름 레지스트여도 된다.

Description

증착 마스크의 제조 방법 {METHOD FOR MANUFACTURING OF DEPOSITION MASK}

본 발명의 일 실시 형태는, 증착 마스크의 제조 방법에 관한 것이다.

근년, 발광 소자로서 유기 EL 소자를 사용하는 유기 EL 표시 장치가 알려져 있다. 유기 EL 소자는, 애노드 전극과 캐소드 전극 사이에 유기 EL 재료를 포함하는 층(이하, 「유기 EL층」이라고 함)을 갖는다. 유기 EL층은, 발광층, 전자 주입층, 정공 주입층 등의 기능층을 포함한다. 유기 EL 소자는, 기능층을 구성하는 유기 재료의 선택에 의해, 여러 가지 파장의 색으로 발광시키는 것이 가능하다.

저분자 화합물을 재료로 하는 유기 EL 소자의 박막의 형성에는, 진공 증착법이 사용된다. 진공 증착법에 있어서는, 진공 하에 있어서 증착 재료를 히터에 의해 가열함으로써 승화시키고, 기판의 표면에 퇴적(증착)시킴으로써 박막을 형성한다. 이때, 다수의 미세한 개구 패턴을 구비한 마스크(증착 마스크)를 사용함으로써, 고정밀의 박막 패턴을 형성할 수 있다.

증착 마스크는, 에칭을 이용하여 개구 패턴을 형성하는 파인 메탈 마스크(FMM)와, 전주(전기 주조) 기술을 사용하여 개구 패턴을 형성하는 일렉트로 파인 포밍 마스크(EFM)로 나누어진다. 예를 들어, 특허문헌 1에는, 고정밀의 개구 패턴을 갖는 마스크 본체를 전주 기술에 의해 형성하고, 형성된 마스크 본체를 전주 기술에 의해 프레임체에 고정하는 방법이 개시되어 있다.

일본 특허 공개 제2017-210633호 공보

특허문헌 1에 기재된 기술과 같이, 증착 마스크를 구성하는 금속층의 형성에 전주 기술을 사용하는 경우, 금속층의 형상은, 금속 이온을 석출시키는 모형의 형상에 영향을 받는다. 그 때문에, 모형에 형상 불량이 존재하면, 전주 기술에 의해 형성된 금속층에도 형상 불량이 발생한다. 따라서, 전주 기술을 사용하여 증착 마스크를 형성할 때의 모형의 형상 불량은, 증착 마스크의 신뢰성을 손상시킬 우려가 있다.

본 발명의 일 실시 형태는, 신뢰성이 높은 증착 마스크를 제조하는 방법을 제공하는 것을 과제의 하나로 한다. 구체적으로는, 본 발명의 일 실시 형태는, 전주 기술을 사용하여 증착 마스크를 형성할 때의 보유 지지 프레임의 형상 불량을 저감하는 것을 과제의 하나로 한다.

본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 증착 마스크의 제조 방법은, 개구부를 갖는 프레임 본체의 제1 면에 대하여, 상기 개구부를 덮도록 제1 접착층을 접착하고, 평면으로 보아 상기 프레임 본체의 적어도 내연을 따라, 상기 프레임 본체와 중첩되는 상기 제1 접착층의 일부를 선택적으로 노광하고, 노광한 상기 제1 접착층에 제1 기판을 접착하고, 상기 프레임 본체를 마스크로 하여 상기 제1 접착층의 일부를 현상하는 것을 포함한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태의 증착 마스크의 구성을 도시하는 평면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 형태의 증착 마스크의 구성을 도시하는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 형태의 증착 마스크에 있어서의 보유 지지 프레임의 제조 방법을 도시하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시 형태의 증착 마스크에 있어서의 보유 지지 프레임의 제조 방법을 도시하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시 형태의 증착 마스크에 있어서의 보유 지지 프레임의 제조 방법을 도시하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시 형태의 증착 마스크에 있어서의 보유 지지 프레임의 제조 방법을 도시하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시 형태의 증착 마스크에 있어서의 보유 지지 프레임의 제조 방법을 도시하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 제1 실시 형태의 증착 마스크에 있어서의 보유 지지 프레임의 제조 방법을 도시하는 도면이다.
도 9는 본 발명의 제1 실시 형태의 증착 마스크에 있어서의 보유 지지 프레임의 제조 방법을 도시하는 도면이다.
도 10은 본 발명의 제1 실시 형태의 증착 마스크에 있어서의 보유 지지 프레임의 제조 방법을 도시하는 도면이다.
도 11은 본 발명의 제1 실시 형태의 증착 마스크에 있어서의 보유 지지 프레임의 제조 방법을 도시하는 도면이다.
도 12는 본 발명의 제1 실시 형태의 증착 마스크에 있어서의 보유 지지 프레임의 제조 방법을 도시하는 도면이다.
도 13은 본 발명의 제1 실시 형태의 증착 마스크에 있어서의 보유 지지 프레임의 제조 방법을 도시하는 도면이다.
도 14는 본 발명의 제1 실시 형태의 증착 마스크에 있어서의 보유 지지 프레임의 제조 방법을 도시하는 도면이다.
도 15는 본 발명의 제1 실시 형태의 증착 마스크의 제조 방법을 도시하는 단면도이다.
도 16은 본 발명의 제1 실시 형태의 증착 마스크의 제조 방법을 도시하는 단면도이다.
도 17은 본 발명의 제1 실시 형태의 증착 마스크의 제조 방법을 도시하는 단면도이다.
도 18은 본 발명의 제1 실시 형태의 증착 마스크의 제조 방법을 도시하는 단면도이다.
도 19는 본 발명의 제1 실시 형태의 증착 마스크의 제조 방법을 도시하는 단면도이다.
도 20은 본 발명의 제1 실시 형태의 증착 마스크의 제조 방법을 도시하는 단면도이다.
도 21은 본 발명의 제1 실시 형태의 증착 마스크의 제조 방법을 도시하는 단면도이다.
도 22는 비교예의 증착 마스크의 제조 방법의 일부를 도시하는 도면이다.
도 23은 비교예의 증착 마스크의 제조 방법의 일부를 도시하는 도면이다.
도 24는 비교예의 증착 마스크의 제조 방법의 일부를 도시하는 도면이다.
도 25는 본 발명의 제2 실시 형태의 증착 마스크의 구성을 도시하는 평면도이다.
도 26은 본 발명의 제2 실시 형태의 증착 마스크의 구성을 도시하는 단면도이다.

이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여, 도면 등을 참조하면서 설명한다. 단, 본 발명은 그 요지를 일탈하지 않는 범위에 있어서 여러 가지 양태로 실시할 수 있으며, 이하에 예시하는 실시 형태의 기재 내용에 한정하여 해석되는 것은 아니다. 도면은, 설명을 보다 명확히 하기 위해, 실제의 양태에 비하여, 각 부의 폭, 두께, 형상 등에 대하여 모식적으로 표시되는 경우가 있지만, 어디까지나 일례이며, 본 발명의 해석을 한정하는 것은 아니다. 본 명세서와 각 도면에 있어서, 기출의 도면에 관하여 설명한 것과 마찬가지의 기능을 구비한 요소에는, 동일한 부호를 부여하고, 중복되는 설명을 생략하는 경우가 있다.

본 명세서 및 특허청구범위에 있어서, 어떤 하나의 막에 대하여 에칭 등의 가공 처리를 실시함으로써 형성된 복수의 요소(element)는, 각각 다른 기능 또는 역할을 갖는 요소로서 기재되는 경우가 있다. 이들 복수의 요소는, 동일한 층 구조 및 동일한 재료로 구성된 것이며, 동일한 층에 있는 요소로서 기재된다.

본 명세서 및 특허청구범위에 있어서, 어떤 구조체 상에 다른 구조체를 배치하는 양태를 표현함에 있어서, 간단히 「상에」라고 표기하는 경우, 특별히 언급이 없는 한은, 어떤 구조체에 접하도록, 바로 위에 다른 구조체를 배치하는 경우와, 어떤 구조체의 상방에, 또 다른 구조체를 개재시켜 다른 구조체를 배치하는 경우의 양쪽을 포함하는 것으로 한다.

본 명세서에 있어서 「α는 A, B 또는 C를 포함한다」, 「α는 A, B 및 C 중 어느 것을 포함한다」, 「α는 A, B 및 C로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나를 포함한다」라고 하는 표현은, 특별히 명시가 없는 한, α는 A 내지 C의 복수의 조합을 포함하는 경우를 배제하지 않는다. 또한, 이들 표현은, α가 다른 요소를 포함하는 경우도 배제하지 않는다.

<제1 실시 형태>

[증착 마스크의 구성]

도 1은, 본 발명의 제1 실시 형태에 있어서의 증착 마스크(100)의 구성을 도시하는 평면도이다. 도 2는, 본 발명의 제1 실시 형태에 있어서의 증착 마스크(100)의 구성을 도시하는 단면도이다. 구체적으로는, 도 2에 도시하는 단면도는, 도 1의 선분 A-A'를 따른 단면을 도시하고 있다. 도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 증착 마스크(100)는, 전주(전기 주조)에 의해 형성된 박막상의 마스크부(110), 마스크부(110)를 보유 지지하는 보유 지지 프레임(120), 및 마스크부(110)와 보유 지지 프레임(120)을 접속하는 접속부(130)를 갖는다.

마스크부(110)는, 복수의 패널 영역(115)을 갖는다. 유기 EL 재료를 증착할 때에는, 각 패널 영역(115)에 대하여 유기 EL 표시 장치의 표시 영역이 겹치도록 피증착 기판(도시하지 않음)이 배치된다. 각 패널 영역(115)에는, 복수의 개구부(111)가, 유기 EL 표시 장치의 화소 피치에 맞추어 마련되어 있다. 마스크부(110)의 개구부(111) 이외의 영역을 비개구부(112)라고 한다. 비개구부(112)는, 각 개구부(111)를 둘러싸는 영역이다. 비개구부(112)는, 각 패널 영역(115)에 있어서, 증착 재료를 차폐하는 부분에 상당한다.

증착 시에는, 피증착 기판에 있어서의 증착 영역(박막을 형성해야 할 영역)과 개구부(111)가 겹치고, 피증착 기판에 있어서의 비증착 영역과 비개구부(112)가 겹치도록 증착 마스크(100)와 피증착 기판의 위치 정렬이 행해진다. 증착 재료의 증기가 개구부(111)를 통과하여 피증착 기판에 도달함으로써, 증착 영역에 증착 재료가 퇴적되어 박막이 형성된다.

보유 지지 프레임(120)은, 평면으로 보아, 마스크부(110)의 복수의 패널 영역(115)을 둘러싸도록, 마스크부(110)의 외주에 마련된다. 즉, 보유 지지 프레임(120)은, 박막상의 마스크부(110)를 보유 지지하는 부재로서 기능한다. 또한, 도 1에서는, 보유 지지 프레임(120)은, 마스크부(110)의 외주에만 마련되어 있다. 그러나, 이 예에 한하지 않고, 보유 지지 프레임(120)은 격자상으로 마련되어도 된다.

접속부(130)는, 마스크부(110)와 보유 지지 프레임(120)을 접속하는 부재이다. 본 실시 형태의 증착 마스크(100)는, 마스크부(110)와 보유 지지 프레임(120)이 접속부(130)를 통하여 접속된다. 즉, 도 2에 도시하는 바와 같이, 마스크부(110)와 보유 지지 프레임(120)은 직접 접속되어 있지 않다.

상기 구성에 있어서, 마스크부(110)는 박막상의 도금층으로 구성된다. 본 실시 형태의 마스크부(110)는, 전기 도금에 의해 형성된 박막이다. 마스크부(110)의 두께 d1은, 예를 들어 3㎛ 이상 20㎛ 이하(바람직하게는 5㎛ 이상 10㎛ 이하)이다. 본 실시 형태에 있어서, 마스크부(110)의 두께는 5㎛로 한다. 보유 지지 프레임(120)은, 예를 들어 인바(invar) 등의 합금으로 구성된다. 인바 합금은, 상온에 있어서의 열팽창 계수가 작기 때문에, 마스크부(110)에 스트레스를 주기 어렵다는 이점을 갖는다. 보유 지지 프레임(120)의 두께 d2는, 예를 들어 0.5mm 이상 1.5mm 이하(바람직하게는 0.8mm 이상 1.2mm 이하)이다. 본 실시 형태에 있어서, 보유 지지 프레임(120)의 두께는 1mm로 한다.

본 실시 형태에서는, 마스크부(110), 보유 지지 프레임(120) 및 접속부(130)를 구성하는 금속 재료로서, 모두 인바(invar)를 사용한다. 인바는, 니켈 등에 비하여 상온(실온) 및 유기 EL 소자 형성 공정 중의 온도에 있어서의 열팽창 계수가 작고, 유리의 열팽창 계수에 가깝다. 그 때문에, 증착 마스크(100)의 구성 재료를 인바로 함으로써, 후술하는 증착 마스크(100)의 제조 프로세스에 있어서, 마스크부(110)와 유리 기판 사이의 열팽창에 의한 영향을 억제할 수 있다. 또한, 증착 시에 있어서도, 증착 마스크와 피증착 기판(통상, 유리 기판을 사용함) 사이의 열팽창에 의한 어긋남이 작아져, 증착의 위치 정밀도가 향상된다는 이점이 있다. 단, 이 예에 한하지 않고, 유리의 열팽창 계수에 가까운 계수를 갖는 재료이면, 인바 이외의 다른 재료를 사용해도 된다. 또한, 보유 지지 프레임(120)은, 마스크부(110) 및 접속부(130)와 다른 금속 재료로 구성해도 된다.

[증착 마스크(100)의 제조 방법]

본 실시 형태의 증착 마스크(100)의 제조 방법에 대하여, 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 도 3 내지 도 14는, 본 발명의 제1 실시 형태의 증착 마스크(100)에 있어서의 보유 지지 프레임(120)의 제조 방법을 도시하는 도면이다. 또한, 도 4 내지 8은, 도 3에 도시한 선분 B-B'의 위치에서 절단한 단면을 도시하고 있고, 도 10 내지 14는, 도 9에 도시한 선분 C-C'의 위치에서 절단한 단면을 도시하고 있다.

도 3은, 보유 지지 프레임(120)의 제조 과정에 있어서, 기판(32) 상에 접착층(22)을 개재시켜 프레임 본체(10)를 접착한 상태를 도시하고 있다. 도 4에 도시하는 단면도는, 도 3의 선분 B-B'에 따른 단면을 모식적으로 도시하고 있다. 기판(32)은, 프레임 본체(10)를 고정하기 위한 지지 기판으로서 기능한다. 본 실시 형태에서는, 기판(32)으로서 SUS 기판을 사용한다. 그러나, 이 예에 한하지 않고, 기판(32)은, 프레임 본체(10)를 지지 가능한 기판이면, 어떠한 재질이어도 된다.

본 실시 형태에 있어서, 접착층(22)으로서, 감광성 수지로 구성되는 필름을 사용한다. 구체적으로는, 접착층(22)으로서, 드라이 필름 레지스트(DFR)라고 불리는 필름상의 부재를 사용한다. 드라이 필름 레지스트는, 필름상의 감광성 수지(UV 경화 수지)를 보호 필름과 베이스 필름 사이에 끼운 구조를 갖는다. 미노광의 감광성 수지는 접착성을 갖기 때문에, 각 필름을 박리함으로써, 감광성 수지를 접착층으로서 사용할 수 있다. 본 실시 형태에서는, 미노광의 감광성 수지의 접착성을 이용하여, 기판(32)에 대하여 프레임 본체(10)를 접착한다. 접착층(22)의 막 두께는 80㎛ 이상 120㎛ 이하인 것이 바람직하다. 본 실시 형태에서는, 접착층(22)의 막 두께는 100㎛로 한다.

프레임 본체(10)는, 도 1 및 도 2에 도시한 보유 지지 프레임(120)의 본체 부분에 상당한다. 도 3에 도시하는 바와 같이, 프레임 본체(10)는, 외형이 직사각 형상이고, 내측에 개구부(15)를 갖는다. 즉, 프레임 본체(10)는, 프레임과 같은 형상을 갖는다. 전술한 바와 같이, 본 실시 형태에 있어서, 프레임 본체(10)는 인바를 재료로 하는 금속 부재이다. 이하의 설명에 있어서, 도 4에 도시하는 프레임 본체(10)의 주면 중, 접착층(22)으로부터 먼 측의 면을 제1 면(10a)이라고 하고, 접착층(22)에 가까운 측의 면을 제2 면(10b)이라고 칭한다.

기판(32)에 대하여 프레임 본체(10)를 접착하면, 다음에 도 5에 도시하는 바와 같이, 프레임 본체(10)를 마스크로 하여 접착층(22)의 일부를 현상(에칭)한다. 구체적으로는, 접착층(22)을 현상액에 담가서 용해함으로써, 프레임 본체(10)와 중첩되지 않는 부분의 접착층(22)을 선택적으로 제거한다. 접착층(22)을 선택적으로 제거한 후, 도 6에 도시하는 바와 같이 기판(32)을 제거한다. 기판(32)의 제거는, 프레임 본체(10)로부터 기계적으로 기판(32)을 박리함으로써 행해진다. 도 5 및 도 6에 도시하는 프로세스에 의해, 프레임 본체(10)의 제2 면(10b)에만 선택적으로 접착층(22)이 마련된 상태를 얻을 수 있다.

다음에, 도 7에 도시하는 바와 같이, 접착층(22)의 전체면에 UV광(자외광)(42)을 조사함으로써, 접착층(22)을 노광한다. 이에 의해, 접착층(22)은 폴리머화되어 경화 수지층(22a)으로 변화한다. 경화 수지층(22a)은, 현상액에 대한 내성을 갖고, 접착성을 갖고 있지 않다. 본 실시 형태에 있어서, 경화 수지층(22a)은, 프레임 본체(10)의 제2 면(10b)을 보호하는 보호층으로서 기능한다.

프레임 본체(10)의 제2 면(10b)에 대하여 경화 수지층(22a)을 형성하면, 다음에 도 8에 도시하는 바와 같이, 접착층(24)을 개재시켜 프레임 본체(10)를 기판(34)에 접착한다. 그 후, 프레임 본체(10)의 제1 면(10a)에 대하여 접착층(26)을 접착한다. 접착층(26)은, 프레임 본체(10) 상에 적재되어 있고, 개구부(15)를 덮도록 접착된다. 기판(34)으로서는, 기판(32)과 마찬가지로 SUS 기판을 사용한다. 접착층(24) 및 접착층(26)은, 접착층(22)과 마찬가지로 드라이 필름 레지스트(구체적으로는 감광성 수지 필름)를 사용한다. 이 시점에 있어서는, 접착층(26)의, 프레임 본체(10)의 제1 면(10a)에 면해 있지 않은 측, 즉 도 8에 있어서의 상면에는 베이스 필름을 남긴 채로 해도 된다. 또한, 프레임 본체(10)의 제1 면(10a)에 마련되는 접착층(26)의 막 두께는, 프레임 본체(10)의 제2 면(10b)에 마련되는 접착층(22)의 막 두께보다 얇아도 된다.

도 9는, 보유 지지 프레임(120)의 제조 과정에 있어서, 프레임 본체(10) 상에 접착층(26)을 접착한 상태를 도시하고 있다. 도 10에 도시하는 단면도는, 도 9의 선분 C-C'를 따른 단면을 모식적으로 도시하고 있다. 본 실시 형태에서는, 도 9 및 도 10에 도시하는 바와 같이, 프레임 본체(10)를 따라 UV광(44)을 조사하고, 접착층(26)의 일부를 선택적으로 노광한다. 구체적으로는, 평면으로 보아 프레임 본체(10)의 외연(10c) 및 내연(10d)을 따라, 프레임 본체(10)와 중첩되는 접착층(26)의 일부를 선택적으로 노광한다. 이에 의해, 접착층(26)에는, 노광된 경화 수지 영역(26a)이 형성된다. 즉, 도 10에 도시하는 바와 같이, 경화 수지 영역(26a)은, 프레임 본체(10)의 단부에 중첩되어 형성된다. 또한, 본 실시 형태에서는, 프레임 본체(10)의 외연(10c) 및 내연(10d)을 따라 노광 처리를 행하는 예를 나타내었지만, 이 예에 한하지 않고, 프레임 본체(10)의 적어도 내연(10d)을 따라 노광 처리를 행하면 된다.

본 실시 형태에서는, 접착층(26)의 일부를 선택적으로 노광하기 위해, UV광(44)의 조사를 직접 묘화 방식에 의해 행하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 프레임 본체(10)를 따라 UV광(44)을 직접적으로 조사할 수 있다. 본 실시 형태에서는, 접착층(26)에 있어서의 프레임 본체(10)와 중첩되는 부분 중, 프레임 본체(10)의 에지(외연(10c) 또는 내연(10d))로부터 50㎛ 이상 100㎛ 이하의 범위에 위치하는 부분에 대하여, UV광(44)을 조사한다. 단, UV광(44)을 조사하는 범위는, 프레임 본체(10)의 폭을 고려하여 적절하게 결정하면 된다.

도 10에 도시하는 프로세스에 있어서의 UV광(44)의 노광량은, 도 7에 도시한 프로세스에 있어서의 UV광(42)의 노광량보다 적은 편이 바람직하다. 구체적으로는, UV광(44)의 노광량은, UV광(42)의 노광량의 1/100 이상 1/10 이하로 하는 것이 바람직하다. 예를 들어, UV광(44)의 노광량은 5mJ/㎠ 이상 50mJ/㎠ 이하(바람직하게는 5mJ/㎠ 이상 30mJ/㎠ 이하)의 범위로 하면 된다. 후술하는 바와 같이, 접착층(26)은, 마스크부(110)에 대하여 보유 지지 프레임(120)을 접착할 때 접착력을 유지하고 있을 필요가 있다. 그 때문에, 도 10에 도시하는 프로세스에 있어서의 UV광(44)의 노광량을 가능한 한 억제하고, 경화 수지 영역(26a)에도 접착력이 남도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 도 10에 있어서, 경화 수지 영역(26a)은, 보유 지지 프레임(10)의 외연(10c) 및 내연(10d)을 따른 경계를 갖도록 도시되어 있지만, 이 형상에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 경화 수지 영역(26a)은, 보유 지지 프레임과 중첩되지 않는 영역에 약간 돌출되어 형성되어도 된다. 반대로, 경화 수지 영역(26a)과 미노광의 접착층(26)의 경계는, 평면으로 보아, 보유 지지 프레임의 외연(10c) 및 내연(10d)보다 약간 내측에 위치해도 된다. 경화 수지 영역(26)은, 보유 지지 프레임(10)의 외연(10c) 및 내연(10d)의 근방에 있어서, 접착층(26)의 막 두께 방향의 전역에 걸쳐 형성되어 있으면 된다. 또한, 미노광의 접착층(26)은, 보유 지지 프레임(10)에 중첩되는 영역이며, 또한 보유 지지 프레임(10)의 외연(10c) 및 내연(10d)의 근방에 마련된 경화 수지 영역(26a)의 사이에 위치하고 있으면 된다.

다음에, 도 11에 도시하는 바와 같이, 접착층(26)에 대하여 기판(36)을 접착한다. 기판(36)으로서는, 기판(32)과 마찬가지로 SUS 기판을 사용한다. 접착층(26) 중 경화 수지 영역(26a)은, 노광에 의해 접착성을 상실하고 있지만(또는 접착성이 약해져 있지만), 경화 수지 영역(26a) 이외의 부분(미노광 부분)은 접착성을 유지하고 있다. 따라서, 접착층(26)의 미노광 부분을 이용하여, 프레임 본체(10)에 대하여 기판(36)을 접착할 수 있다.

프레임 본체(10)에 대하여 기판(36)을 접착한 후, 도 12에 도시하는 바와 같이, 기판(34) 및 접착층(24)을 제거한다. 기판(36)의 제거는, 프레임 본체(10)로부터 기판(36) 및 접착층(24)을 기계적으로 박리함으로써 행해진다.

기판(36) 및 접착층(24)을 제거하면, 도 13에 도시하는 바와 같이, 프레임 본체(10)를 마스크로 하여 접착층(26)의 일부를 현상한다. 구체적으로는, 접착층(26)을 현상액에 담가서 용해함으로써, 프레임 본체(10)와 중첩되지 않는 부분의 접착층(26)을 선택적으로 제거한다. 이때, 접착층(26) 중 경화 수지 영역(26a)은, 현상액에 의해 용해되지 않기 때문에, 현상액에 의한 횡방향으로의 에칭을 방지할 수 있다. 현상 후, 평면으로 보아, 프레임 본체(10)와 기판(36)이 중첩되는 부분에는, 접착층(26)의 경화 수지 영역(26a) 및 미노광 부분(26b)이 잔존한다.

접착층(26)을 선택적으로 제거한 후, 도 14에 도시하는 바와 같이, 기판(36)을 제거한다. 기판(36)의 제거는, 프레임 본체(10)로부터 기계적으로 기판(36)을 박리함으로써 행해진다. 이에 의해, 프레임 본체(10)의 제1 면(10a)에 선택적으로 접착층(26)이 마련된 상태를 얻을 수 있다. 도 7에 도시한 바와 같이, 프레임 본체(10)의 제2 면(10b)에는 경화 수지층(22a)이 마련되어 있다.

이상 설명한 제조 과정을 거쳐, 보유 지지 프레임(120)이 완성된다. 보유 지지 프레임(120)은, 도 3에 도시한 프레임 본체(10)와 동일한 형상이다. 즉, 보유 지지 프레임(120)은, 외형이 직사각 형상이고, 내측에 개구부(15)를 갖는다.

다음에, 상술한 보유 지지 프레임(120)을 사용하여 증착 마스크(100)를 제조하는 방법에 대하여 도 15 내지 도 21을 사용하여 설명한다.

도 15 내지 도 21은, 본 발명의 제1 실시 형태의 증착 마스크(100)의 제조 방법을 도시하는 도면이다. 우선, 도 15에 도시하는 바와 같이, 기판(200) 상에 시드층(210) 및 레지스트 마스크(220)를 형성한다.

본 실시 형태에서는, 기판(200)으로서 SUS 기판을 사용한다. 그러나, 이 예에 한하지 않고, 기판(200)으로서 유리 기판 또는 세라믹 기판을 사용해도 된다.

시드층(210)은, 도금층을 성장시키기 위해 마련되는 금속층이다. 본 실시 형태에서는, 후술하는 도금층(230)의 재료로서 니켈 합금(구체적으로는 인바)을 사용하기 때문에, 시드층(210)으로서 구리(Cu)를 포함하는 금속층을 사용한다. 단, 이 예에 한하지 않고, 시드층으로서 기능할 수 있는 금속층이면, 다른 금속층을 사용해도 된다.

시드층(210)은, 스퍼터링법 또는 CVD(Chemical Vapor Deposition)법을 사용하여 형성하면 된다. 시드층(210)의 두께는, 후술하는 도금층(230)을 성장시키기 위해 필요한 도전성을 확보할 수 있는 두께이면 된다. 예를 들어, 시드층(210)의 두께는 50nm 이상 500nm 이하의 범위로 하면 된다.

레지스트 마스크(220)는, 시드층(210) 상에 감광성 수지 재료를 도포한 후, 노광 처리 및 현상(에칭) 처리를 행함으로써 형성된다. 레지스트 마스크(220)가 형성되는 영역은, 도 1 및 도 2에 도시한 마스크부(110)의 복수의 개구부(111)가 마련되는 영역에 대응한다. 본 실시 형태에서는, 레지스트 마스크(220)의 측벽이 테이퍼상으로 되도록 노광 및 에칭을 행한다. 구체적으로는, 도 15에 도시하는 바와 같이, 단면으로 보아 레지스트 마스크(220)는, 시드층(210)에 가까운 부분일수록 폭이 좁게 되어 있다.

다음에, 도 16에 도시하는 바와 같이, 레지스트 마스크(220)가 배치되어 있지 않은 영역에, 도금층(230)이 형성된다. 즉, 도금층(230)이 형성되는 영역은, 도 1 및 도 2에 도시한 마스크부(110)의 비개구부(112)가 마련되는 영역에 대응한다. 본 실시 형태에서는, 도금층(230)의 형성 전에, 시드층(210)의 표면에 대하여, 이형제에 의한 전처리를 행한다. 이형제로서는, 예를 들어 니혼 가가쿠 산교 가부시키가이샤의 닛카 논태크(등록 상표) 등을 사용하면 된다.

본 실시 형태에 있어서, 도금층(230)은 니켈 합금(구체적으로는 인바)을 재료로 하는 금속층이다. 본 실시 형태에서는, 니켈 합금의 금속 이온을 포함하는 수용액 중에서, 시드층(210)에 대하여 통전함으로써 전기 도금을 행한다. 시드층(210)이 통전되면, 시드층(210)의 표면에 도금층(230)이 형성된다. 도금층(230)의 두께는, 전기 도금의 시간을 제어함으로써 조정할 수 있다. 본 실시 형태에서는, 도금층(230)의 두께는 3㎛ 이상 20㎛ 이하(바람직하게는 5㎛ 이상 10㎛ 이하)의 범위로 조정한다. 구체적으로는, 본 실시 형태에 있어서, 도금층(230)의 두께는 5㎛로 한다. 도금층(230)의 두께는, 도 1 및 도 2에 도시한 마스크부(110)의 두께를 결정한다. 본 실시 형태에서는, 도금층(230)을 인바로 형성하는 예를 나타내었지만, 이 예에 한하지 않고, 전기 도금에 사용 가능한 재료이면 다른 금속 재료를 사용해도 된다.

도금층(230)을 형성한 후, 도 17에 도시하는 바와 같이, 레지스트 마스크(220)를 제거한다. 레지스트 마스크(220)를 제거함으로써, 도금층(230)에는, 도 1 및 도 2에 도시한 개구부(111)가 형성된다. 즉, 도 17에 도시하는 상태에 있어서 잔존한 도금층(230)은, 도 1 및 도 2에 있어서의 비개구부(112)에 대응한다. 즉, 도 17에 도시하는 상태에 있어서, 개구부(111) 및 비개구부(112)를 갖는 마스크부(110)가 형성된다.

다음에, 비개구부(112)의 일부(마스크부(110)로서 사용하지 않는 부분) 상에, 보유 지지 프레임(120)을 배치한다. 도 17에서는 도시를 생략하지만, 보유 지지 프레임(120)은, 도 14에 도시한 바와 같이, 프레임 본체(10)의 제1 면(10a)에 접착층(26)을 갖고, 프레임 본체(10)의 제2 면(10b)에 경화 수지층(22a)을 갖는다. 보유 지지 프레임(120)은, 접착층(26)의 접착력을 이용하여, 비개구부(112) 상에 접착된다. 보유 지지 프레임(120)은, 도 1에 도시하는 바와 같이, 마스크부(110)를 둘러싸도록 배치된다.

다음에, 도 18에 도시하는 바와 같이, 마스크부(110) 및 보유 지지 프레임(120) 상에 레지스트 마스크(240)를 형성한다. 레지스트 마스크(240)는, 마스크부(110) 및 보유 지지 프레임(120) 상에 감광성 수지 재료를 도포한 후, 노광 처리 및 현상(에칭) 처리를 행함으로써 형성된다. 레지스트 마스크(240)가 형성되는 영역은, 도 1 및 도 2에 도시한 접속부(130)가 마련되는 영역 이외의 영역이다.

다음에, 도 19에 도시하는 바와 같이, 레지스트 마스크(240)가 배치되어 있지 않은 영역에, 접속부(130)가 형성된다. 접속부(130)는, 전기 도금을 사용하여 형성된다. 구체적으로는, 접속부(130)는, 보유 지지 프레임(120), 비개구부(112) 및 시드층(210)을 시드층으로 하여, 레지스트 마스크(240)가 배치되어 있지 않은 영역에 선택적으로 형성된다. 그 때문에, 도 19에 도시하는 바와 같이, 보유 지지 프레임(120)의 측벽으로부터 마스크부(110)에 걸쳐 접속부(130)가 형성된다. 접속부(130)의 형성이 완료된 후, 레지스트 마스크(240)를 제거한다.

본 실시 형태에서는, 접속부(130)가 보유 지지 프레임(120)의 측벽으로부터 마스크부(110) 상에 이르기까지 연속적으로 형성된다. 이에 의해, 보유 지지 프레임(120)과 마스크부(110)를 접속부(130)를 통하여 접속할 수 있다. 마스크부(110) 중 접속부(130)와 중첩되는 부분에 형성된 개구부(113)는, 마스크부(110)와 보유 지지 프레임(120)을 물리적으로 분단하는 역할, 및 마스크부(110)와 접속부(130)의 밀착성을 향상시키는 역할을 갖는다.

본 실시 형태에 있어서, 접속부(130)는, 니켈 합금(구체적으로는 인바)을 재료로 하는 도금층(금속층)에 의해 형성된다. 본 실시 형태에서는, 접속부(130)의 두께를 50nm 이상 200nm 이하의 범위로 조정한다. 본 실시 형태에서는, 접속부(130)를 인바로 형성하는 예를 나타내었지만, 이 예에 한하지 않고, 전기 도금에 사용 가능한 재료이면 다른 금속 재료를 사용해도 된다.

접속부(130)를 형성하면, 다음에 도 20에 도시하는 바와 같이, 기판(200)을 제거한다. 구체적으로는, 흡착 등에 의해 보유 지지 프레임(120)을 고정한 후, 기계적으로 기판(200)을 마스크부(110), 보유 지지 프레임(120) 및 접속부(130)로부터 박리함으로써, 기판(200)을 제거한다. 이때, 기판(200)과 함께, 시드층(210) 및 마스크부(110)의 일부(보유 지지 프레임(120)과 중첩되는 비개구부(112))가 제거된다.

이상의 제조 프로세스를 거쳐, 도 21에 도시하는 단면 구조를 갖는 증착 마스크(100)가 완성된다. 도 21에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태의 증착 마스크(100)는, 얇은 마스크부(110)가, 보유 지지 프레임(120)에 대하여 접속부(130)를 통하여 접속된 구조를 갖는다.

또한, 전술한 바와 같이, 마스크부(110) 및 접속부(130)는 전기 도금에 의해 형성되기 때문에, 시드층(210)에 도전성을 부여하고 있지만, 기판(200) 자체가 도전 재료로 구성되는 경우, 또는 기판(200)의 적어도 표면이 도전성을 갖는 경우에는, 시드층(210)은 마련되지 않아도 된다.

한편, 시드층(210)은, 기판(200)으로부터 마스크부(110)를 박리할 때의 역학적 작용에 의해 마스크부(110)가 파손되지 않도록 하기 위한 완충층으로서 마련되어도 된다.

[비교예의 설명]

도 22는, 비교예의 증착 마스크의 제조 방법의 일부를 도시하는 도면이다. 도 22에 도시하는 프로세스는, 상술한 실시 형태의 도 13에 도시하는 프로세스의 비교예에 대응한다. 즉, 도 22는, 프레임 본체(10)를 마스크로 하여 접착층(26)의 일부를 현상하는 프로세스를 도시하고 있다. 여기서, 비교예에서는, 전술한 실시 형태에 있어서, 도 10에 도시한 프로세스를 생략하고 있다. 즉, 비교예에서는, 도 10을 사용하여 설명한 접착층(26)의 일부에 대한 노광 처리를 행하고 있지 않으며, 접착층(26)의 전체가 미노광이다.

도 22에 도시하는 프로세스에 있어서, 현상 중은, 현상액이 등방적으로 접착층(26)을 용해하기 때문에, 횡방향으로도 에칭이 진행된다. 또한, 접착층(26)과 기판(36) 사이의 밀착성이 불충분하면, 접착층(26)과 기판(36)이 접하는 계면에 현상액이 침투하는 경우가 있다. 이 경우, 도 22의 프레임선 내의 확대도에 도시하는 바와 같이, 접착층(26)과 기판(36) 사이에 쐐기 형상의 오목부(20)가 형성된다. 즉, 접착층(26)은, 단부를 향함에 따라 막 두께가 얇아지는 형상이며, 프레임 본체(10)의 제1 면(10a)에 잔존한다.

도 23 및 도 24는, 비교예의 증착 마스크의 제조 방법의 일부를 도시하는 도면이다. 구체적으로는, 도 23 및 도 24는, 도 22에 도시한 프로세스를 거쳐 제조된 보유 지지 프레임(125)을 사용하여, 증착 마스크를 제조하는 방법의 일부를 도시하고 있다. 도 23에 도시하는 프로세스는, 상술한 실시 형태의 도 19에 도시하는 프로세스의 비교예에 대응한다. 즉, 도 23은, 보유 지지 프레임(125)과 마스크부(110) 사이에, 전기 도금에 의해 접속부(135)를 형성하는 프로세스를 도시하고 있다.

도 22를 사용하여 설명한 바와 같이, 보유 지지 프레임(125)은, 접착층(26)이 단부를 향함에 따라 막 두께가 얇아지는 형상을 갖는다. 그 때문에, 접착층(26)을 사용하여 마스크부(110)의 비개구부(112)에 대하여 보유 지지 프레임(125)을 접착할 때, 접착층(26)과 비개구부(112) 사이에 간극이 생긴다. 따라서, 전기 도금에 의해 접속부(135)를 형성할 때에는, 그 간극에도 도금층이 형성된다. 그 결과, 간극의 내부에는, 접속부(135)로부터 보유 지지 프레임(125)의 하방을 향하여 돌출되는 돌출부(135a)가 형성된다.

도 24에 도시하는 프로세스는, 상술한 실시 형태의 도 20에 도시하는 프로세스의 비교예에 대응한다. 즉, 도 24는, 기판(200)을 마스크부(110), 보유 지지 프레임(125) 및 접속부(135)로부터 박리함으로써, 기판(200)을 제거하는 프로세스를 도시하고 있다. 이 프로세스에서는, 기판(200)과 함께, 시드층(210), 마스크부(110)의 일부(보유 지지 프레임(120)과 중첩되는 비개구부(112)) 및 접착층(26)이 제거된다.

이때, 기계적으로 기판(200)을 박리할 때, 접착층(26)이 도 23에 도시한 돌출부(135a)에 걸려, 돌출부(135a)를 변형시킨다. 그 때문에, 예를 들어 도 24의 프레임선 내의 확대도에 도시하는 바와 같이, 변형된 돌출부(135a)가 의도하지 않은 방향을 향하여 돌출된 상태로 되는 경우가 있다. 도 24에 도시하는 예에서는, 변형된 돌출부(135a)가, 마스크부(110)에 있어서의 피증착 대상(예를 들어, 제조 중의 표시 패널 등)에 접하는 접촉면(110a)보다 하방으로 돌출될 우려가 있다. 즉, 이러한 돌출부(135a)를 남긴 채로 하면, 증착 마스크와 피증착 대상을 중첩하였을 때, 돌출부(135a)가 비증착 대상에 흠집을 내 버릴 가능성이 있다.

또한, 증착 마스크의 제조 과정에 있어서, 돌출부(135a)를 제거하는 프로세스를 마련하는 것도 가능하다. 그러나, 돌출부(135a)를 제거하기 위한 프로세스를 증가시키는 것은, 제조 프로세스 전체의 프로세스수 및 리드 타임의 증가를 초래한다. 또한, 돌출부(135a)를 제거하는 프로세스 동안에, 증착 마스크를 파손시킬 우려도 있다.

본 실시 형태의 증착 마스크(100)의 제조 방법은, 비교예로서 설명한 증착 마스크의 제조 방법과는 달리, 프레임 본체(10)의 제1 면(10a)에 배치되는 접착층(26)의 형상이, 단부를 향함에 따라 막 두께가 얇아지는 형상으로는 되지 않는다. 즉, 본 실시 형태에 나타낸 증착 마스크(100)의 제조 방법에 따르면, 접속부(130)를 형성할 때, 돌출부가 형성되는 것을 방지할 수 있다.

구체적으로는, 본 실시 형태의 증착 마스크(100)의 제조 방법에서는, 도 10에 도시한 바와 같이, 평면으로 보아 프레임 본체(10)의 외연(10c) 및 내연(10d)을 따라, 프레임 본체(10)와 중첩되는 접착층(26)의 일부를 선택적으로 노광한다. 이에 의해, 접착층(26)의 단부에 경화 수지 영역(26a)을 형성한다. 이 경화 수지 영역(26a)이, 도 13에 도시한 현상 처리에 있어서 횡방향으로의 에칭을 방지하기 때문에, 접착층(26)의 형상의 변화를 방지할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태의 증착 마스크(100)의 제조 방법에 따르면, 접속부(130)를 형성할 때, 접속부(130)로부터 돌출되는 돌출부가 형성되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 최종적으로 기판(200)을 마스크부(110), 보유 지지 프레임(120) 및 접속부(130)로부터 박리할 때, 비교예에 나타낸 바와 같은 돌출부의 형성이 방지된다. 이와 같이, 본 실시 형태의 증착 마스크(100)의 제조 방법에 따르면, 신뢰성이 높은 증착 마스크를 제조할 수 있다.

<제2 실시 형태>

본 실시 형태에서는, 제1 실시 형태와는 다른 구성의 증착 마스크(100A)에 대하여 설명한다. 도 25는, 본 발명의 제2 실시 형태에 있어서의 증착 마스크(100A)의 구성을 도시하는 평면도이다. 도 26은, 본 발명의 제2 실시 형태에 있어서의 증착 마스크(100A)의 구성을 도시하는 단면도이다. 본 실시 형태의 증착 마스크(100A)는, 보유 지지 프레임(120) 및 접속부(130)의 배치가 다른 것 이외에는 제1 실시 형태의 증착 마스크(100)와 마찬가지의 구조를 갖고 있다. 따라서, 제1 실시 형태와 동일한 요소에 대해서는, 동일한 부호를 사용하여 상세한 설명을 생략한다.

도 25 및 도 26에 도시하는 바와 같이, 증착 마스크(100A)는, 보유 지지 프레임(120)이 마스크부(110) 상에 격자상으로 마련되어 있다. 즉, 격자상으로 마련된 보유 지지 프레임(120)에 의해 마스크부(110)가 지지된다. 제1 실시 형태와 마찬가지로, 마스크부(110)는 접속부(130)를 통하여 보유 지지 프레임(120)에 접속된다.

이상과 같이, 본 실시 형태에서는, 보유 지지 프레임(120)으로서, 직사각 형상의 금속 부재를 사용하는 것이 아니라, 격자상의 금속 부재를 사용한다. 그 때문에, 기판(200)을 제거할 때의 마스크부(110)에 대한 영향을 제1 실시 형태보다 저감할 수 있다.

본 발명의 실시 형태로서 상술한 각 실시 형태는, 서로 모순되지 않는 한, 적절하게 조합하여 실시할 수 있다. 각 실시 형태의 증착 마스크의 제조 방법을 기초로 하여, 당업자가 적절하게 구성 요소의 추가, 삭제 혹은 설계 변경을 행한 것, 또는 공정의 추가, 생략 혹은 조건 변경을 행한 것도, 본 발명의 요지를 구비하고 있는 한, 본 발명의 범위에 포함된다.

또한, 상술한 각 실시 형태의 양태에 의해 초래되는 작용 효과와는 상이한 다른 작용 효과라도, 본 명세서의 기재로부터 명확한 것, 또는 당업자에게 있어서 용이하게 예측될 수 있는 것에 대해서는, 당연히 본 발명에 의해 초래되는 것으로 이해된다.

10: 프레임 본체
10a: 제1 면
10b: 제2 면
10c: 외연
10d: 내연
15: 개구부
20: 오목부
22, 24, 26: 접착층
22a: 경화 수지층
26a: 경화 수지 영역
26b: 미노광 부분
32, 34, 36: 기판
42, 44: UV광
100, 100A: 증착 마스크
110: 마스크부
110a: 접촉면
111: 개구부
112: 비개구부
115: 패널 영역
120, 125: 보유 지지 프레임
130, 135: 접속부
135a: 돌출부
200: 기판
210: 시드층
220: 레지스트 마스크
230: 도금층
240: 레지스트 마스크

Claims

개구부를 갖는 프레임 본체의 제1 면에 대하여, 상기 개구부를 덮도록 제1 접착층을 접착하고,
평면으로 보아 상기 프레임 본체의 적어도 내연을 따라, 상기 프레임 본체와 중첩되는 상기 제1 접착층의 일부를 선택적으로 노광하고,
노광한 상기 제1 접착층에 제1 기판을 접착하고,
상기 프레임 본체를 마스크로 하여 상기 제1 접착층의 일부를 현상하는 것을 포함하는,
증착 마스크의 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 제1 접착층은 감광성 수지로 구성되는, 증착 마스크의 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 제1 접착층의 일부는, 상기 프레임 본체와 중첩되는 부분 중, 상기 프레임 본체의 에지로부터 50㎛ 이상 100㎛ 이하의 범위에 위치하는 부분인, 증착 마스크의 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 제1 접착층의 일부를 선택적으로 노광하는 것은, 직접 묘화 방식에 의해 자외광을 조사하는 것을 포함하는, 증착 마스크의 제조 방법.
제1항에 있어서, 평면으로 보아 상기 프레임 본체의 외연을 따라, 상기 프레임 본체와 중첩되는 상기 제1 접착층의 일부를 선택적으로 노광하는 것을 더 포함하는, 증착 마스크의 제조 방법.
제1항에 있어서, 지지 기판 상에, 전기 도금에 의해 복수의 개구부를 갖는 마스크부를 형성하고,
상기 마스크부 상에, 상기 제1 접착층을 개재시켜 상기 프레임 본체를 접착하고,
전기 도금에 의해, 상기 마스크부와 상기 프레임 본체를 서로 접속하는 접속부를 형성하고,
상기 지지 기판을 제거하는 것을 포함하는, 증착 마스크의 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 프레임 본체의 제1 면에 대하여, 상기 제1 접착층을 접착하기 전에,
상기 프레임 본체에 있어서의 상기 제1 면과는 반대측의 제2 면에 대하여, 상기 개구부를 덮도록, 제2 접착층을 개재시켜 제2 기판을 접착하고,
상기 프레임 본체를 마스크로 하여 상기 제2 접착층의 일부를 현상하고,
상기 제2 기판을 제거한 후, 상기 제2 접착층을 노광하는 것을 포함하는, 증착 마스크의 제조 방법.
제7항에 있어서, 상기 제2 접착층은 감광성 수지로 구성되는, 증착 마스크의 제조 방법.
제7항에 있어서, 상기 제2 접착층을 노광하는 것은, 상기 제2 접착층의 전체면에 자외광을 조사하는 것을 포함하는, 증착 마스크의 제조 방법.
제7항에 있어서, 상기 제1 접착층의 일부를 선택적으로 노광할 때의 노광량은, 상기 제2 접착층을 노광할 때의 노광량의 1/100 이상 1/10 이하인, 증착 마스크의 제조 방법.
제7항에 있어서, 상기 제1 접착층의 일부를 선택적으로 노광할 때의 노광량은 5mJ/㎠ 이상 50mJ/㎠ 이하인, 증착 마스크의 제조 방법.
제7항에 있어서, 상기 제1 접착층의 막 두께는 상기 제2 접착층의 막 두께보다 얇은, 증착 마스크의 제조 방법.