特開 2022-127384 蒸着マスクの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022127384

(43)【公開日】2022-08-31

(54)【発明の名称】蒸着マスクの製造方法

(51)【国際特許分類】

   C23C 14/04 20060101AFI20220824BHJP

   C25D 1/10 20060101ALI20220824BHJP

   H01L 51/50 20060101ALI20220824BHJP

   H05B 33/10 20060101ALI20220824BHJP

【ＦＩ】

C23C14/04 A

C25D1/10 311

H05B33/14 A

H05B33/10

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021025505

(22)【出願日】2021-02-19

(71)【出願人】

【識別番号】502356528

【氏名又は名称】株式会社ジャパンディスプレイ

(74)【代理人】

【識別番号】110000408

【氏名又は名称】弁理士法人高橋・林アンドパートナーズ

(72)【発明者】

【氏名】山田 哲行

【テーマコード（参考）】

3K107

4K029

【Ｆターム（参考）】

3K107AA01

3K107BB01

3K107CC45

3K107FF05

3K107FF15

3K107FF17

3K107GG04

3K107GG33

4K029HA02

4K029HA03

(57)【要約】

【課題】蒸着工程における熱収縮率の影響が低減された蒸着マスクを提供する。
【解決手段】蒸着マスクの製造方法は、支持基板上に下地金属層を介して所定のパターンが形成されたレジストマスクを形成し、下地金属層においてレジストマスクが形成されていない領域に、電鋳により金属を析出させることで、２５℃以上３５℃以下の温度において、熱収縮率が８ｐｐｍ以上１８ｐｐｍ以下となるマスク本体を形成し、マスク本体上に、マスクフレームを配置した後、マスク本体を、支持基板から分離する。
【選択図】図１Ｃ

【特許請求の範囲】

【請求項1】

支持基板上に下地金属層を介して所定のパターンが形成されたレジストマスクを形成し、
前記下地金属層において前記レジストマスクが形成されていない領域に、電鋳により金属を析出させることで、２５℃以上３５℃以下の温度において、熱収縮率が８ｐｐｍ以上１８ｐｐｍ以下となるマスク本体を形成し、
前記マスク本体上に、マスクフレームを配置した後、前記マスク本体を、前記支持基板から分離する、蒸着マスクの製造方法。

【請求項2】

前記熱収縮率は、蒸着工程後の蒸着マスクの収縮量／蒸着工程前の蒸着マスクの長さで表される、請求項１に記載の蒸着マスクの製造方法。

【請求項3】

前記電鋳による金属としてニッケルまたはニッケル合金、電解液としてスルファミン酸溶液を用いる、請求項１に記載の蒸着マスクの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、蒸着マスクの製造方法に関する。特に、本発明は、マスクフレームに薄膜状のマスク本体を備えた蒸着マスクの製造方法に関する。

【0002】

フラットパネル型表示装置の一例として、液晶表示装置や有機ＥＬ表示装置が挙げられる。これらの表示装置は、絶縁体、半導体、導電体などの様々な材料を含む薄膜が基板上に積層された構造体である。これらの薄膜が適宜パターニングされ、接続されることで、表示装置としての機能が実現される。

【0003】

薄膜を形成する方法は、大別すると気相法、液相法、固相法に分類される。気相法は物理的気相法と化学的気相法に分類される。物理的気相法の代表的な例として蒸着法が知られている。蒸着法のうち最も簡便な方法が真空蒸着法である。真空蒸着法は、高真空下において材料を加熱することで、材料を昇華または蒸発させて材料の蒸気を生成する（以下、これらを総じて気化という）。この材料を堆積させるための領域（以下、蒸着領域）において、気化していた材料が固化し、堆積することで材料の薄膜が得られる。蒸着領域に対して選択的に薄膜が形成され、それ以外の領域（以下、非蒸着領域）には材料が堆積しないようにするために、マスク（蒸着マスク）を用いて真空蒸着が行われる（特許文献１および２参照）。

【0004】

蒸着マスクは、蒸着パターンが形成されたマスク本体に、マスク本体を固定するためのマスクフレームが接合されている。マスク本体は、支持基板上に金属層を介して形成された所定のパターンを有するフォトレジスト層をマスクとして、メッキ膜を形成し、フレームを接合した後、マスク本体と支持基板及び下地金属層とを分離することによって形成される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００９－８７８４０号公報

【特許文献2】特開２０１３－２０９７１０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

蒸着工程における蒸着雰囲気下では、電鋳により形成されたマスク本体が収縮することで、引張応力が増大する。この引張応力の影響により、蒸着マスク全体が反ってしまうという問題がある。蒸着マスクに反りが生じると、蒸着装置に設けられた磁石に蒸着マスクを吸着できなくなってしまう。また、磁石に蒸着マスクを吸着ができたとしても、蒸着マスクが歪んでしまうため蒸着パターンの精度が低下してしまう。

【0007】

一方で、電鋳により形成されたマスク本体の引張応力の影響を０にしてしまうと、マスク本体にしわが生じたり、マスク本体がたわんでしまったりする。これにより、蒸着マスクを蒸着装置に吸着することが困難となる。

【0008】

上記問題に鑑み、本発明の一実施形態は、蒸着工程における熱収縮率の影響が低減された蒸着マスクを提供することを目的の一つとする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の一実施形態に係る蒸着マスクの製造方法は、支持基板上に下地金属層を介して所定のパターンが形成されたレジストマスクを形成し、下地金属層においてレジストマスクが形成されていない領域に、電鋳により金属を析出させることで、２５℃以上３５℃以下の温度において、熱収縮率が８ｐｐｍ以上１８ｐｐｍ以下となるマスク本体を形成し、マスク本体上に、マスクフレームを配置した後、マスク本体を、支持基板から分離する。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1A】本発明の一実施形態に係る蒸着マスクの平面図である。

【図1B】本発明の一実施形態に係る蒸着マスクの平面図である。

【図1C】本発明の一実施形態に係る蒸着マスクの断面図である。

【図2A】本発明の一実施形態に係る蒸着マスクの製造方法を示す断面図である。

【図2B】本発明の一実施形態に係る蒸着マスクの製造方法を示す断面図である。

【図2C】本発明の一実施形態に係る蒸着マスクの製造方法を示す断面図である。

【図2D】本発明の一実施形態に係る蒸着マスクの製造方法を示す断面図である。

【図2E】本発明の一実施形態に係る蒸着マスクの製造方法を示す断面図である。

【図2F】本発明の一実施形態に係る蒸着マスクの製造方法を示す断面図である。

【図2G】本発明の一実施形態に係る蒸着マスクの製造方法を示す断面図である。

【図2H】本発明の一実施形態に係る蒸着マスクの製造方法を示す断面図である。

【図3】蒸着マスクの耐熱温度とピッチテストとの相関図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の各実施形態について、図面等を参照しつつ説明する。但し、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲において様々な態様で実施することができ、以下に例示する実施形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。

【0012】

図面は、説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合がある。しかし図面に示す例は、あくまで一例であって、図示の態様について特段の記載をしない限りにおいては、本発明の解釈を限定するものではない。本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の構成には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。

【0013】

本発明において、ある一つの膜に対してエッチングや光照射を行うことで複数の膜を形成した場合、これら複数の膜は異なる機能、役割を有することがある。しかしながら、これら複数の膜は同一の工程で同一層として形成された膜に由来し、同一の層構造、同一の材料を有する。したがって、これら複数の膜は同一層に存在しているものと定義する。

【0014】

本明細書および特許請求の範囲において、ある構造体の上に他の構造体が配置された態様を表現する際に、単に「上に」と表記する場合、特に断りの無い限りは、ある構造体に接するように、その構造体の直上に他の構造体が配置される場合と、ある構造体の上方に、さらに別の構造体を介して他の構造体が配置される場合と、の両方を含むものと定義さ
れる。

【0015】

（第１実施形態）
本発明の一実施形態に係る蒸着マスクの構成について、図１Ａ～図１Ｃを参照して説明する。

【0016】

図１Ａ及び図１Ｂは、本発明の一実施形態に係る蒸着マスク１０の平面図である。具体的には、図１Ａは、蒸着マスク１０のマスク本体１１０の第１面１１０－１から眺めた平面図であり、図１Ｂは、蒸着マスク１０のマスク本体１１０の第１面１１０－１の反対側の第２面１１０－２から眺めた平面図である。また、図１Ｃは、本発明の一実施形態に係る蒸着マスク１０の断面図である。具体的には、図１Ｃは、図１Ａまたは図１Ｂに示すＡ１－Ａ２線に沿って切断した蒸着マスク１０の断面図である。

【0017】

蒸着マスク１０は、マスク本体１１０、マスクフレーム１２０、および接続部１３０を含む。マスク本体１１０は、第１面１１０－１及び第２面１１０－２を有する。図１Ａおよび図１Ｂに示すように、マスクフレーム１２０および接続部１３０は、マスク本体１１０の第１面１１０－１に設けられている。また、平面視において、マスクフレーム１２０および接続部１３０は、マスク本体１１０と重畳している。図１Ａに示すように、マスク本体１１０の第１面１１０－１から眺めた平面視において、マスクフレーム１２０および接続部１３０は、マスク本体１１０から露出している。一方、図１Ｂに示すように、マスク本体１１０の第２面１１０－２から眺めた平面視において、マスクフレーム１２０および接続部１３０は、マスク本体１１０から露出していない。換言すれば、マスク本体１１０の第２面１１０－２から眺めた平面視において、マスクフレーム１２０および接続部１３０は、マスク本体１１０によって覆われているということもできる。

【0018】

マスク本体１１０は、開口領域１１１および非開口領域１１２を含む。開口領域１１１には、マスク本体１１０を貫通し、蒸着パターンに対応する開口１１３が設けられている。一方、非開口領域１１２には、開口１１３が設けられていない。開口領域１１１と非開口領域１１２との境界は必ずしも明確ではない。しかしながら、多くの場合、開口１１３は蒸着パターンにしたがって設けられるため、隣接する２つの開口１１３の間隔は所定のピッチを有する。そのため、蒸着パターンの所定のピッチを基準にして、開口領域１１１と非開口領域１１２とを区別することが可能である。

【0019】

マスク本体１１０の厚さは、例えば、１μｍ以上１０μｍ以下である。また、マスク本体１１０は、電鋳（または電解メッキ）で用いる材料で形成されることが好ましい。マスク本体１１０は、電鋳により、例えば、ニッケルまたはニッケル合金などの材料で形成される。

【0020】

蒸着マスク１０を用いて蒸着工程を行う場合、マスク本体１１０の第２面１１０－２に被蒸着基板が設けられる。被蒸着基板として、例えば、基板上にトランジスタ等が形成された回路基板を用いる。蒸着マスク１０は、被蒸着基板を間に挟んで、蒸着装置に設けられた磁石によって吸着した状態で、蒸着装置のチャンバー内に固定される。蒸着装置において、マスク本体１１０の第１面１１０－１側に蒸着源が設けられている。蒸着源が加熱されることにより、有機材料が加熱されて昇華または蒸発される。このような蒸着工程において、有機材料は、マスク本体１１０の開口１１３のみを通過して堆積する。そのため、被蒸着基板には、開口１１３に対応するパターン（蒸着パターン）が形成される。開口１１３は、表示装置の画素の配列と対応して設けることができ、例えば、マトリクス状に配置することができる。

【0021】

マスクフレーム１２０は、蒸着マスク１０の外周に位置する枠部１２１および枠部１２１の内側に位置する桟部１２２を含む。マスクフレーム１２０は、枠部１２１の内側が開口されているが、その開口は、格子状に配置された桟部１２２によって、区画化されている。マスクフレーム１２０のサイズが大きくなると、枠部１２１の反りまたはねじれによってマスクフレーム１２０の平行度を所定の基準に保持することが困難な場合がある。蒸着マスク１０では、桟部１２２が枠部１２１の剛性を高めることにより、マスクフレーム１２０の平行度を所定の基準に保持することができる。なお、蒸着マスク１０のサイズが小さく、枠部１２１の剛性が十分高い場合には、桟部１２２を設けなくてもよい。

【0022】

マスクフレーム１２０は、枠部１２１と桟部１２２とが一体化して形成されていてもよく、枠部１２１と桟部１２２とが別々に作製され、枠部１２１と桟部１２２とが溶接されて形成されていてもよい。

【0023】

図１Ａでは、マスクフレーム１２０は、桟部１２２によって１２個の開口に区画化されているが、区画化された開口の数は、これに限定されない。区画化された開口の数は、被蒸着基板の大きさや蒸着パターンに合わせて適宜決定することができる。また、桟部１２２の配置は、格子状に限定されない。マスクフレーム１２０が短辺および長辺を有する長方形である場合、短辺よりも長辺で反りまたはねじれが生じやすい。そのため、向かい合う長辺を接続するように桟部１２２が設けられていることが好ましい。また、桟部１２２の配置は、蒸着パターンに応じた形状としてもよい。

【0024】

枠部１２１の幅および桟部１２２の幅は、蒸着マスク１０の大きさに合わせて適宜決定することができる。なお、蒸着パターンの領域をできる限り大きくするため、桟部１２２の幅は枠部１２１の幅よりも小さいことが好ましい。

【0025】

マスクフレーム１２０の厚さは、例えば、１０μｍ以上２０００μｍ以下である。また、マスクフレーム１２０は、熱膨張係数の小さい材料で形成されることが好ましい。マスクフレーム１２０は、例えば、鉄およびニッケルを含有するインバーまたは鉄、ニッケル、およびコバルトを含有するスーパーインバーなどの材料で形成されることができる。

【0026】

接続部１３０は、マスク本体１１０とマスクフレーム１２０とを接続することができる。図１Ｃに示すように、マスク本体１１０とマスクフレーム１２０とは直接接しているが、マスク本体１１０とマスクフレーム１２０とは接着または接合されていない。接続部１３０が、マスク本体１１０とマスクフレーム１２０とに接合されることにより、マスク本体１１０とマスクフレーム１２０とが、接続部１３０を介して接続され、固定される。

【0027】

接続部１３０は、マスクフレーム１２０の枠部１２１または桟部１２２の側面の少なくとも一部に設けられていればよい。ただし、マスク本体１１０とマスクフレーム１２０との接合強度を大きくするため、接続部１３０は、枠部１２１または桟部１２２の側面の１／２以上に設けられていることが好ましく、枠部１２１または桟部１２２の側面の全面に設けられていることがさらに好ましい。また、接続部１３０は、電鋳で用いる材料で形成されることが好ましい。接続部１３０は、例えば、ニッケルまたはニッケル合金などの材料で形成される。接続部１３０の材料は、マスク本体１１０の材料と同じであってもよいし、異なっていてもよい。

【0028】

蒸着マスク１０は、上述したように、マスク本体１１０とマスクフレーム１２０とが直接接しているが、マスク本体１１０とマスクフレーム１２０とは直接固定されていない。そのため、マスク本体１１０とマスクフレーム１２０とが熱膨張係数の異なる材料であっても、マスク本体１１０またはマスクフレーム１２０の応力を分散させることができる。なお、マスク本体１１０とマスクフレーム１２０とが直接接しておらず、マスク本体１１０とマスクフレーム１２０との間に間隙が設けられていてもよい。この場合においても、マスク本体１１０またはマスクフレーム１２０の応力を分散させることができる。

【0029】

蒸着工程における蒸着雰囲気下では、電鋳により形成されたマスク本体が収縮することで、引張応力が増大する。この引張応力の影響により、蒸着マスク全体が反ってしまうという問題がある。蒸着マスクに反りが生じると、蒸着装置に設けられた磁石に蒸着マスクを吸着できなくなってしまう。また、磁石に蒸着マスクを吸着ができたとしても、蒸着マスクが歪んでしまうため蒸着パターンの精度が低下してしまう。

【0030】

一方で、電鋳により形成されたマスク本体の引張応力の影響を０にしてしまうと、マスク本体にしわが生じたり、マスク本体がたわんでしまったりする。これにより、蒸着マスクを蒸着装置に吸着することが困難となる。

【0031】

また、蒸着工程において、蒸着マスクに常温（２５℃）よりも高くなる熱が加わる。マスク本体に熱が加わることで、マスク本体が収縮してしまうことで、蒸着パターンの精度が低下してしまう。

【0032】

上述した蒸着マスクの不具合は、蒸着マスクのサイズが大きくなればなるほど、顕著に現れる。

【0033】

そこで、本発明の一実施形態は、蒸着工程における熱収縮率の影響が低減された蒸着マスク１０を提供することを目的の一つとする。

【0034】

本発明の一実施形態に係る蒸着マスク１０は、マスク本体１１０の熱収縮率が８ｐｐｍ以上１８ｐｐｍ以下となるように調整される。ここで、熱収縮率とは、以下の式で求められる値である。
熱収縮率（ｐｐｍ）
＝（蒸着工程後の蒸着マスクの収縮量（μｍ）／蒸着工程前の蒸着マスクの長さ（μｍ））・・・・・・（式１）
また、本実施形態において、蒸着工程後の蒸着マスクの収縮量とは、２５℃以上３５℃以下において、最大２４０秒間の処理が施されたときの収縮量である。また、上記収縮量は、蒸着マスクの長さに平行な方向への変化量である。例えば、蒸着マスク上に構造物を２つ形成し、２つの構造物間の距離を測定する。その後、蒸着マスクを２５℃以上３５℃以下において、最大２４０秒間の処理を施した後に、当該２つの構造物間の距離を測定する。処理の前後で、２つの構造物間の距離が変化した量が収縮量に相当する。

【0035】

マスク本体１１０の温度は、マスク本体１１０に熱電対を接触させることで、計測することができる。蒸着工程において、マスク本体１１０は、例えば、３０℃以上に加熱される。このとき、マスク本体１１０には、縮もうとする力が生じる。マスク本体の熱収縮率が１８ｐｐｍを超えると、マスク本体に生じる引張応力の増大により、蒸着マスク全体が反ってしまうおそれがある。蒸着マスクの反り量が大きくなると蒸着装置に蒸着マスクを磁石によって吸着できなくなる可能性がある。また、熱収縮率が８ｐｐｍ未満であると、蒸着装置に蒸着マスク１０を吸着させる際に、マスク本体１１０にしわが生じたり、マスク本体がたわんでしまったりするという不具合が生じる。したがって、蒸着工程前及び蒸着工程中、蒸着マスクが適切な引張応力を維持できるように、マスク本体１１０の熱収縮率が８ｐｐｍ以上１８ｐｐｍとなるように制御することが好ましい。

【0036】

また、被蒸着基板のサイズに応じて、許容できるマスク本体の反り量を制御する必要がある。例えば、被蒸着基板に接するマスク本体１１０のサイズがＧ４．５Ｈ（４５０ｍｍ×７３０ｍｍ）である場合には、マスク本体の反り量を、２ｍｍ以下とすることが好ましい。被蒸着基板に接するマスク本体１１０のサイズがＧ６Ｈ（１５００ｍｍ×９２５ｍｍ）である場合には、マスク本体の反り量を、１．５ｍｍ以下とすることが好ましい。また、被蒸着基板のサイズがＧ６（１５００ｍｍ×１８５０ｍｍ）である場合には、マスク本体の反り量を、１．０ｍｍ以下とすることが好ましい。

【0037】

ここで、反り量とは、マスク本体を、第１面１１０－１を上にして平面に載置した場合の、第１面１１０－１において平面に対して最も高い位置と最も低い位置との間の高さの差である。反り量の正負は、マスク本体の第１面１１０－１が下に凸の場合をプラスとして、上に凸の場合をマイナスとする。典型的には、最も高い位置と最も低い位置とは、一方はマスク本体の中央部付近、他方はマスク本体の端部付近となる。蒸着マスクの反り量は、例えば、レーザ変位センサで計測することができる。例えば、被蒸着基板のサイズとして、Ｇ４．５Ｈを用いる場合、反り量が２ｍｍを超えると、蒸着マスクを蒸着装置に吸着することが困難となる。マスク本体の長辺方向の長さ８２０ｍｍに対し、このマスク本体の反り量を２ｍｍ以下とすることができるマスク本体（メッキ層）の収縮量は１５μｍ程度である。収縮量１５μｍと、マスク本体の長辺方向の長さ８２０ｍｍと、式（１）に当てはめると、そのときの収縮率は１８．３ｐｐｍとなる。

【0038】

本発明の一実施形態に係る蒸着マスク１０によれば、マスク本体１１０の熱収縮率が制御されている。そのため、マスク本体１１０にしわやたるみを生じさせることなく、蒸着マスク１０を蒸着装置に吸着することができる。また、蒸着工程において、マスク本体１１０に熱が加えられたとしても、マスク本体１１０の熱収縮率が制御されているため、蒸着マスク１０の反り量が２ｍｍを超えて大きくなることを抑制することができる。これにより、蒸着マスク１０の反り量が大きくなることで、蒸着パターンの精度が低下してしまうことを抑制することができる。

【0039】

次に、本発明の一実施形態に係る蒸着マスクの製造方法について、図２Ａ～図２Ｈを参照して説明する。図２Ａ～図２Ｃは、第１電鋳工程を説明する図である。

【0040】

まず、図２Ａに示すように、支持基板２１０上に金属層２２０を形成し、金属層２２０上に所定のパターンを有するフォトレジスト層２３０を形成する。

【0041】

支持基板２１０は、蒸着マスク１０の製造工程において各層を支持する。そのため、支持基板２１０は、剛性基板であることが好ましい。蒸着マスク１０の製造工程には、支持基板２１０を加熱する工程が含まれる。加熱処理によって支持基板２１０が膨張または収縮すると、支持基板２１０上に形成されるフォトレジスト層２３０の位置ズレが生じるだけでなく、応力によって剥離される場合もある。そのため、蒸着マスク１０の製造工程を安定させるためにも、支持基板２１０は、熱膨張係数が小さい剛性基板であることがさらに好ましい。支持基板２１０の材料としては、例えば、ステンレス（ＳＵＳ３０４またはＳＵＳ４３０など）、４２アロイ、インバー、スーパーインバー、またはステンレスインバーなどである。

【0042】

金属層２２０は、第１電鋳工程における下地金属として機能することができる。金属層２２０の材料としては、例えば、ニッケルまたはニッケル合金である。金属層２２０は、スパッタリングなどによって形成する。

【0043】

なお、金属層２２０は、最終的には分離されて除去される。そのため、金属層２２０を分離させやすくするために、金属層２２０上に導電層が設けられてもよい。この場合、導電層を剥離することで、金属層２２０を容易に分離する。

【0044】

蒸着マスク１０は、電鋳ではなく、無電解メッキを用いて製造することもできる。この場合、金属層２２０の代わりに、絶縁層を用いてもよい。

【0045】

フォトレジスト層２３０は、第１電鋳工程におけるマスクとして機能する。フォトレジスト層２３０は、所定の膜厚を有するように、金属層２２０上に１つまたは複数の感光性ドライフィルムレジストを配置し、熱圧着によって形成される。感光性ドライフィルムレジストは、ポジ型またはネガ型のいずれであってもよい。なお、以下では、感光性ドライフィルムがネガ型であるとして説明する。

【0046】

フォトレジスト層２３０は、蒸着マスク１０のマスク本体１１０の開口パターンに対応するパターンを有する。フォトレジスト層２３０のパターンは、フォトリソグラフィーにより形成する。すなわち、フォトレジスト層２３０のパターンは、ドライフィルムレジストにフォトマスクを密着させ、紫外線を照射してドライフィルムを露光し、未露光部分を溶解除去することによって形成する。

【0047】

次に、図２Ｂに示すように、フォトレジスト層２３０をマスクとして、第１メッキ層２４０を形成する。第１メッキ層２４０は、電鋳（メッキ）により形成する。

【0048】

電鋳において使用されるメッキ液は、通常、溶媒に、１種又は２種類以上の金属塩、有機電解質、リン酸等の酸、アルカリ物質等の各種電解質を溶解させたものが用いられる。溶媒として、例えば、水、メタノール、エタノール等のアルコール類、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等の環状カーボネート類、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、ジエチルカーボネート等の直鎖状カーボネート類、又はこれらの混合溶媒等が挙げられる。

【0049】

金属塩は、析出させる金属、合金等を考慮して適宜選択すればよい。金属塩の金属として、例えば、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ａｓ、Ｃｒ、Ｓｅ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｈｇ、Ｔｌ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｗ、Ｐｏ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ等が挙げられる。これらの中でも、Ｎｉ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｄ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｓｎ、Ｚｎが好ましく、さらに、Ｎｉが特に好ましい。なお、これらの金属は、それぞれ単独で、または、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

【0050】

メッキ液の主成分である金属塩の具体例としては、例えば、ニッケルメッキ液として、硫酸ニッケル、硫酸ニッケル、塩化ニッケル、スルファミン酸ニッケル、塩化ニッケル等が挙げられる。これらの金属塩を、それぞれ単独で、または２種以上を組み合わせたメッキ液を用いてもよい。上述したニッケルメッキ液に、スルファミン酸コバルトを添加したメッキ液を用いてもよい。

【0051】

第１電鋳工程は、金属層２２０およびフォトレジスト層２３０を、上述したメッキ液を所定の条件に建浴した電鋳漕に入れる。そして、フォトレジスト層２３０に覆われていない金属層２２０の表面から、フォトレジスト層２３０の高さまで金属メッキを形成する。第１メッキ層２４０の材料として、例えば、ニッケルまたはニッケル合金などが挙げられる。

【0052】

本実施形態では、金属塩として、スルファミン酸ニッケルを用いることが好ましい。金属塩として、スルファミン酸ニッケルを用いて、電流密度を調整することにより、析出するニッケル膜の内部応力を調整することができる。また、メッキ液に、サッカリンのような応力減少剤を添加させることで内部応力を低下させてもよい。

【0053】

また、ニッケルメッキ液に、不純物を添加することで、ニッケル膜の内部応力を調整することができる。ニッケルメッキ液に、有機化学種として、例えば、分子内に硫黄原子を含む化合物を添加することで、ニッケル膜に、圧縮応力を生じさせることができる。また、ニッケルメッキ液に、無機化学種として、例えば、鉄（ＩＩ，ＩＩＩ）イオン、亜鉛イオン及びこれらの水酸化物、クロム酸イオン、又は有機化学種として、分子内に２重結合を有する２－ブチン１，４－ジオールおよび２－プロピン１－オールを添加することで、ニッケル膜に、引っ張り応力を生じさせることができる。ニッケル膜に圧縮応力を与える場合には、ニッケルメッキ液に、圧縮応力を生じさせる不純物を添加することが好ましい。また、ニッケル膜の応力を調整するために、圧縮応力を生じさせる不純物に加えて、引っ張り応力を生じさせる不純物を添加してもよい。

【0054】

次に、図２Ｃに示すように、金属層２２０の表面からフォトレジスト層２３０を剥離する。フォトレジスト層２３０は、例えば、アミン系の剥離液によって剥離する。これにより、開口領域１１１及び非開口領域１１２を有する第１メッキ層２４０が形成される。第１メッキ層２４０は、熱収縮率を７ｐｐｍ以上１５ｐｐｍ以下に制御することができる。

【0055】

フォトレジスト層２３０を剥離する前に、電鋳によって形成された第１メッキ層２４０を研磨してよい。第１メッキ層２４０を研磨することにより、第１メッキ層２４０の表面を平坦化することができる。

【0056】

なお、第１メッキ層２４０は、蒸着マスク１０のマスク本体１１０に対応する。そのため、以下では、便宜上、第１メッキ層２４０をマスク本体１１０として説明する。

【0057】

図２Ｄおよび図２Ｅは、マスクフレーム密着工程を説明する図である。

【0058】

図２Ｄに示すように、マスク本体１１０の開口領域１１１上に、保護層２５０を形成する。保護層２５０は、後述の工程によって発生するパーティクルが開口領域１１１の開口１１３に入り込み、開口１１３が塞がれることを防止することができる。また、保護層２５０は、後述する第２電鋳工程におけるマスクとして機能することができる。保護層２５０として、フォトレジスト層２３０と同様の材料を用いる。

【0059】

次に、図２Ｅに示すように、マスク本体１１０の非開口領域１１２上に接着層２８０を設け、接着層２８０上にマスクフレーム１２０を接着する。接着層２８０は、後述の工程で除去されるため、完全に硬化されなくてもよい。接着層２８０の材料としては、例えば、酢酸ビニル樹脂、エチレン酢酸ビニル樹脂、エポキシ樹脂、シアノアクリレート樹脂、またはアクリル樹脂などを用いることができる。また、接着層２８０の材料としては、ドライフィルムレジストを用いることもできる。接着層２８０の材料としてドライフィルムレジストを用いる場合、ドライフィルムレジストを弱く露光しておいてもよい。ドライフィルムレジストを露光しておくことで、後述する工程においてドライフィルムレジストを除去しやすくすることができる。マスクフレーム１２０は、枠部１２１および桟部１２２がマスク本体１１０の開口領域１１１と重畳しないように配置される。すなわち、マスクフレーム１２０は、マスク本体の非開口領域１１２上に配置される。

【0060】

図２Ｆは、第２電鋳工程を説明する図である。

【0061】

図２Ｆに示すように、マスク本体１１０とマスクフレーム１２０とを接続する第２メッキ層２７０を形成する。第２メッキ層２７０は、金属層２２０またはマスクフレーム１２０に通電する電鋳によって形成することができる。第２メッキ層２７０は、第１メッキ層２４０と同様の方法で形成することができる。第２メッキ層２７０は、非開口領域１１２の開口を埋めるように設けられるため、第２メッキ層２７０は、金属層２２０と接する。また、第２メッキ層２７０は、マスク本体１１０の非開口領域１１２の上面および側面と、マスクフレーム１２０とを接続する。すなわち、第２メッキ層２７０は、蒸着マスク１０の接続部１３０に対応する。そのため、以下では、便宜上、第２メッキ層２７０を接続部１３０として説明する。

【0062】

図２Ｇおよび図２Ｈは、支持基板を分離する工程を説明する図である。

【0063】

図２Ｇに示すように、保護層２５０を剥離する。保護層２５０は、フォトレジスト層２３０と同様の方法で剥離することができる。

【0064】

次に、図２Ｈに示すように、マスク本体１１０から、支持基板２１０、金属層２２０を分離する。支持基板２１０および金属層２２０は、同時に分離されてもよく、支持基板２１０を分離した後、金属層２２０が分離されてもよい。

【0065】

以上の工程により、マスクフレーム１２０および接続部１３０がマスク本体１１０と重畳する蒸着マスク１０を作製することができる。

【0066】

なお、蒸着マスク１０の製造方法における工程の順序は、上述したものに限られない。例えば、図２Ｄに示した保護層２５０の形成は、図２Ｅに示したマスクフレーム１２０をマスク本体に密着させた後に行ってもよい。また、図２Ｇに示した保護層２５０の剥離は、図２Ｈに示した支持基板２１０の分離後に行ってもよい。

【0067】

本発明の一実施形態に係る蒸着マスクの製造方法によれば、マスク本体１１０の熱収縮率が制御されている。そのため、マスク本体１１０にしわやたるみを生じさせることなく、蒸着マスク１０を蒸着装置に吸着することができる。また、蒸着工程において、マスク本体１１０に熱が加えられたとしても、熱収縮率が制御されているため、蒸着マスク１０の反り量が大きくなることを抑制することができる。蒸着マスク１０の反り量が大きくなることで、蒸着マスク１０が蒸着装置に吸着できなくなったり、蒸着パターンの精度が低下してしまったりすることを抑制することができる。

【実施例0068】

本実施例では、本発明の一実施形態に係る蒸着マスクの耐熱温度と蒸着マスクの収縮量との相関を調査した結果を説明する。

【0069】

本実施例に係る蒸着マスクのマスク本体は、厚さ５μｍのニッケルメッキ層である。また、マスク本体のサイズは、Ｇ４．５Ｈ（４５０ｍｍ×７３０ｍｍ）であり、収縮量測定の基準となるマスク本体の長辺方向の長さは、８２０ｍｍである。

【0070】

図３は、本実施例に係る、同じ条件で作成された２３枚の蒸着マスクの各々における耐熱温度と蒸着マスクの収縮量との相関図である。横軸は、蒸着マスクの収縮量（μｍ）を示し、縦軸は耐熱温度（℃）を示す。

【0071】

図３に示すように、耐熱温度が高くなるほど、蒸着マスクが収縮する傾向があるという、負の相関関係が確認された。また、この関係を表す線形モデルは、ｙ＝－０．４６７２ｘ＋２６．４１３である。

【0072】

上述した線形モデルによれば、蒸着マスクの温度が３０℃の場合における蒸着マスクの収縮量を、外挿により求めることができる。蒸着マスクの温度が３０℃の場合における蒸着マスクの収縮量は、－７．６μｍとなることがわかった。したがって、当該収縮量７．６μｍと、マスク本体の長辺方向の長さ８２０ｍｍと、を式（１）に当てはめることにより、熱収縮率（ｐｐｍ）は、８．５ｐｐｍであることがわかった。

【0073】

マスク本体のサイズがＧ４．５Ｈ（４５０ｍｍ×７３０ｍｍ）の場合、マスク本体の熱収縮率が８ｐｐｍ未満であると、マスク本体にしわが生じたり、マスク本体がたわんでしまうことがある。つまり、熱収縮率が８ｐｐｍ未満の場合、蒸着マスクを蒸着装置に吸着することができなくなる。

【0074】

また、上述した線形モデルによれば、蒸着マスクの温度が３５℃の場合における蒸着マスクの収縮量は、１８．４μｍであることがわかる。当該収縮量１８．４μｍと、マスク本体の長辺方向の長さ８２０ｍｍと、を式（１）に当てはめることにより、熱収縮率（ｐｐｍ）は、２２．４ｐｐｍであることがわかる。

【0075】

上述したように、マスク本体の長辺方向の長さ８２０ｍｍに対し、このマスク本体の反り量を２ｍｍ以下とすることができるマスク本体の収縮量は１５μｍ程度である。そのため、収縮量が１５μｍを超えると、マスク本体の反り量が２ｍｍを超えてしまう恐れがある。そのため、マスク本体の収縮量の上限は１５μｍが好ましい。マスク本体の収縮量１５μmと、マスク本体の長辺方向の長さ８２０ｍｍと、式（１）に当てはめると、そのときの熱収縮率は１８．３ｐｐｍとなる。

【0076】

本実施例に係る蒸着マスクによれば、２５℃以上３５℃以下におけるマスク本体の熱収縮率を、８ｐｐｍ～１８ｐｐｍ程度に管理することで良好に蒸着工程を遂行できることが示された。

【0077】

本発明の実施形態として上述した各実施形態は、相互に矛盾しない限りにおいて、適宜組み合わせて実施することができる。また、各実施形態を基にして、当業者が適宜構成要素の追加、削除または設計変更を行ったもの、もしくは、工程の追加、省略または条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。

【0078】

上述した各実施形態の態様によりもたらされる作用効果とは異なる他の作用効果であっても、本明細書の記載から明らかなもの、または、当業者において容易に予測し得るものについては、当然に本発明によりもたらされるものと解される。

【符号の説明】

【0079】

１０：蒸着マスク、１１０：マスク本体、１１０－１：第１面、１１０－２：第２面、１１１：開口領域、１１２：非開口領域、１１３：開口、１２０：マスクフレーム、１２１：枠部、１２２：桟部、１３０：接続部、２１０：支持基板、２１０－１：第１面、２２０：金属層、２３０：フォトレジスト層、２４０：第１メッキ層、２５０：保護層、２６０：仮固定具、２７０：第２メッキ層、２８０：接着層

【図1A】

【図1B】

【図1C】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図2D】

【図2E】

【図2F】

【図2G】

【図2H】

【図3】