特開 2024-9519 蒸着マスク製造方法

(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】P2024009519

(43)【公開日】2024-01-23

(54)【発明の名称】蒸着マスク製造方法

(51)【国際特許分類】

   C23C 14/04 20060101AFI20240116BHJP

   H05B 33/10 20060101ALI20240116BHJP

   H10K 50/10 20230101ALI20240116BHJP

【ＦＩ】

C23C14/04 A

H05B33/10

H05B33/14 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022111107

(22)【出願日】2022-07-11

(71)【出願人】

【識別番号】000102212

【氏名又は名称】ウシオ電機株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】522277722

【氏名又は名称】株式会社ブイ・イー・ティー

(74)【代理人】

【識別番号】100109380

【弁理士】

【氏名又は名称】小西 恵

(74)【代理人】

【識別番号】100109036

【弁理士】

【氏名又は名称】永岡 重幸

(72)【発明者】

【氏名】羽生 智行

(72)【発明者】

【氏名】遠藤 真一

(72)【発明者】

【氏名】塩尻 和也

(72)【発明者】

【氏名】齋藤 雄二

【テーマコード（参考）】

3K107

4K029

【Ｆターム（参考）】

3K107AA01

3K107CC33

3K107FF13

3K107GG28

3K107GG33

4K029AA09

4K029AA24

4K029BA62

4K029BB03

4K029BD01

4K029CA01

4K029DB06

4K029DB18

4K029HA02

4K029HA03

4K029HA04

4K029JA01

4K029JA06

(57)【要約】

【課題】有機発光材料の蒸着における蒸着不足および汚染物質の蒸着を抑制する。
【解決手段】蒸着マスク製造方法の一態様は、複数の開口が設けられた金属層と、当該金属層に接して広がる樹脂層とを有した複合材に当該金属層側からレーザ光を照射して、当該開口内に露出した当該樹脂層部分に貫通孔を形成する孔形成工程と、上記貫通孔が形成された複合材に対し、上記金属層側から紫外光を照射することで当該金属層上のデブリを除去する除去工程と、を経る。
【選択図】 図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の開口が設けられた金属層と、当該金属層に接して広がる樹脂層とを有した複合材に当該金属層側からレーザ光を照射して、当該開口内に露出した当該樹脂層部分に貫通孔を形成する孔形成工程と、
前記貫通孔が形成された複合材に対し、前記金属層側から紫外光を照射することで当該金属層上のデブリを除去する除去工程と、
を経ることを特徴とする蒸着マスク製造方法。

【請求項2】

前記除去工程では、前記紫外光として波長が２００ｎｍ以下の紫外光が用いられることを特徴とする請求項１に記載の蒸着マスク製造方法。

【請求項3】

前記除去工程では、波長が２００ｎｍ以下の前記紫外光としてキセノンエキシマランプからの紫外光が用いられることを特徴とする請求項２に記載の蒸着マスク製造方法。

【請求項4】

前記除去工程では、波長が２００ｎｍ以下の前記紫外光として低圧水銀ランプからの紫外光が用いられることを特徴とする請求項２に記載の蒸着マスク製造方法。

【請求項5】

前記樹脂層が、ポリイミドおよびポリエチレンテレフタレートの少なくとも一方からなることを特徴とする請求項１に記載の蒸着マスク製造方法。

【請求項6】

前記除去工程は、前記貫通孔が形成された後、前記紫外光が照射される前の前記複合材に対して超音波洗浄を行う前洗浄を含むことを特徴とする請求項１に記載の蒸着マスク製造方法。

【請求項7】

前記除去工程は、前記紫外光が照射された後の前記複合材に対して超音波洗浄を行う後洗浄を含むことを特徴とする請求項１に記載の蒸着マスク製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、蒸着マスク製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

有機ＥＬ素子の製造においては蒸着マスクが用いられる。有機ＥＬ素子は、被蒸着基板のあらかじめ決められた位置（即ち画素となる部分）に有機発光材料を蒸着することにより作成される。被蒸着基板の画素の部分のみに有機発光材料を蒸着させるために蒸着マスクが用いられる。

【0003】

蒸着マスクは、従来は金属製であった。しかし、より高精細の有機ＥＬ素子を作るためには、蒸着マスクの厚さをより薄くする必要があり、そのため、金属に替えて例えばポリイミドの樹脂薄膜を使用することが提案されている。

【0004】

樹脂薄膜を使用する蒸着マスクは、具体的には、金属枠が格子状に並んだ金属層に樹脂薄膜が積層された構造で提供される（例えば特許文献１参照。）。樹脂薄膜には、金属枠側からレーザ光が照射されることで貫通孔が形成されている。このような蒸着マスクのことを本明細書では金属枠付き薄膜マスクと称する。

【0005】

被蒸着基板に有機発光材料を蒸着する場合、金属枠付き薄膜マスクは、樹脂薄膜側が被蒸着基板側に向くように設置される。金属層に対して磁力が作用されることにより、金属枠付き薄膜マスクは、被蒸着基板上に固定され、有機発光材料が蒸着される。被蒸着基板には、金属枠付き薄膜マスクの貫通孔が形成された部分のみに有機発光材料が蒸着される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１７－１７９５９１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、実際に作成された金属枠付き薄膜マスクで有機発光材料の蒸着が行われたところ、以下のような現象が見られた。

【0008】

（１）ガラス基板において、樹脂薄膜に貫通孔が形成された各箇所に有機発光材料が蒸着されるべきであるのに、十分に蒸着されていない部分が生じる場合があった。
（２）有機発光材料以外の物質（汚染物質）が蒸着されている場合があった。
そこで、本発明は、上記（１）、（２）の現象を抑制することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記課題を解決するために、本発明に係る蒸着マスク製造方法の一態様は、複数の開口が設けられた金属層と、当該金属層に接して広がる樹脂層とを有した複合材に当該金属層側からレーザ光を照射して、当該開口内に露出した当該樹脂層部分に貫通孔を形成する孔形成工程と、上記貫通孔が形成された複合材に対し、上記金属層側から紫外光を照射することで当該金属層上のデブリを除去する除去工程と、を経る。

【0010】

このような蒸着マスク製造方法によれば、孔形成工程でレーザ光によって生じた樹脂のデブリが金属層上から除去されるので、デブリが貫通孔の一部を塞いでしまうことで生じる上記（１）の現象と、デブリが有機発光材料の蒸着源（例えばるつぼ）内に落下することで生じる上記（２）の現象との双方が抑制される。

【0011】

デブリとは、樹脂がレーザを用いた開口工程でアブレーションする際にできる有機物の滓である。この滓は樹脂層がレーザによって加熱気化して飛散したものである。有機物の滓は、主に炭化水素化合物であるが、分子量は樹脂層より小さく幅がある。分子量が小さいものは気体のまま飛散するが、大きいものは、レーザで開けられた開口部付近で固化して堆積する。
有機物の滓は、固化するときに金属枠の表面でタール状に付着したり、気中で固化して金属枠の表面に降り積もったりする。デブリはもともと樹脂層であった時の分子構造を有していないため、紫外線に対する吸収分解特性が樹脂層とは異なる。具体的には、樹脂層は一般に芳香族化合物で共役二重結合構造を持つため、紫外線耐性がある。この耐性により、デブリの除去に際して樹脂層がダメージを受けない選択性が生じる。
なお、上記（１）、（２）の現象の原因が金属層上のデブリであることについては従来知られておらず、本願の発明者らが鋭意検討した結果として今回初めて明らかとなった。

【0012】

上記蒸着マスク製造方法において、上記除去工程では、上記紫外光としてキセノンエキシマランプからの紫外光が用いられることが望ましい。キセノンエキシマランプからは高強度の紫外光が発せられるため、短時間の照射でデブリが十分に除去される。

【0013】

上記蒸着マスク製造方法において、上記除去工程では、上記紫外光として低圧水銀ランプからの紫外光が用いられることも好ましい。低圧水銀ランプからの紫外光はキセノンエキシマランプからの紫外光に較べて空気中で遠くまで到達することができる。このため、除去工程におけるランプと上記複合材との配置が容易である。

【0014】

また、上記蒸着マスク製造方法において、上記除去工程は、上記貫通孔が形成された後、上記紫外光が照射される前の上記複合材に対して超音波洗浄を行う前洗浄を含むことが望ましい。前洗浄を含むことで、紫外光照射によるデブリ除去との相乗効果による紫外光照射時間の短縮化やデブリ除去の徹底化が図られる。

【0015】

また、上記蒸着マスク製造方法において、上記除去工程は、上記紫外光が照射された後の上記複合材に対して超音波洗浄を行う後洗浄を含むことも望ましい。後洗浄を含むことでも、紫外光照射によるデブリ除去との相乗効果による紫外光照射時間の短縮化やデブリ除去の徹底化が図られる。また、前洗浄と後洗浄とではデブリに対する作用が異なると考えられるため、前洗浄と後洗浄との双方を経ることで更なる相乗効果が期待される。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、上記（１）、（２）の現象を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の蒸着マスク製造方法で製造する蒸着マスク（金属枠付き薄膜マスク）の模式的構造図である。

【図2】蒸着マスク（金属枠付き薄膜マスク）を用いた蒸着処理を示す図である。

【図3】本発明の蒸着マスク製造方法の第１実施形態を示す図である

【図4】デブリの状態を示す図である。

【図5】蒸着時におけるデブリの影響を示す図である。

【図6】デブリ除去工程に用いられる紫外光照射装置を示す図である。

【図7】デブリ除去工程（１０Ｊ／ｃｍ^２のドーズ量）におけるデブリ除去結果を示す図である。

【図8】デブリ除去工程（２０Ｊ／ｃｍ^２のドーズ量）におけるデブリ除去結果を示す図である。

【図9】デブリ除去工程（４０Ｊ／ｃｍ^２のドーズ量）におけるデブリ除去結果を示す図である。

【図10】ＶＵＶ照射によるデブリ除去結果を示す図である。

【図11】本発明の蒸着マスク製造方法における第２実施形態を示す図である。

【図12】本発明の蒸着マスク製造方法における第３実施形態を示す図である。

【図13】紫外光照射と超音波洗浄とを組み合わせた場合のデブリ除去結果を示す表である。

【図14】試験用の基板を模式的に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。但し、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするため、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。また、先に説明した図に記載の要素については、後の図の説明において適宜に参照する場合がある。

【0019】

図１は、本発明の蒸着マスク製造方法で製造する蒸着マスク（金属枠付き薄膜マスク）の模式的構造図である。
図１には、金属枠付き薄膜マスク１００の断面図（Ａ）と平面図（Ｂ）が示されている。
金属枠付き薄膜マスク１００は、多数の開口１０２ａが設けられた格子状の金属枠１０２を有する。金属枠１０２は例えばニッケルからなり、本発明にいう金属層の一例に相当する。金属枠１０２の厚さ（断面図（Ａ）における上下方向のサイズ）は例えば３０μｍ程度である。

【0020】

金属枠付き薄膜マスク１００は、金属枠１０２に重ね合わされた樹脂の薄膜１０１を有し、薄膜１０１には、金属枠１０２の開口１０２ａに繋がった貫通孔１０３が設けられている。薄膜１０１は例えば、ポリイミド（ＰＩ）あるいはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）からなる。以下では、一例として薄膜１０１がポリイミドからなるものとして説明する。貫通孔１０３のサイズは例えば２０μｍ程度であり、薄膜１０１の厚さは例えば１０μｍ程度である。

【0021】

金属枠付き薄膜マスク１００の広さは、有機ＥＬ素子の画面の広さ以上であり、金属枠付き薄膜マスク１００は、強度向上のために外枠１０４を有してもよい。外枠１０４は例えば２０ｍｍ程度の太さ（断面図（Ａ）における上下方向のサイズ）を有した金属製のものである。
図２は、蒸着マスク（金属枠付き薄膜マスク）を用いた蒸着処理を示す図である。
蒸着ガマ２００の中には、ステージ２０２と、蒸着源２０３と、熱源２０５が備えられている。
ステージ２０２は磁気チャックを内蔵している。蒸着源２０３は例えばるつぼであり、有機発光材料２０４が載せられて熱源２０５によって加熱される。

【0022】

ステージ２０２の下方にはガラス基板（被蒸着基板）２０１と金属枠付き薄膜マスク１００が、ステージ２０２と金属枠付き薄膜マスク１００とでガラス基板２０１を挟んだ状態で添えられる。金属枠付き薄膜マスク１００は、ポリイミドの薄膜１０１がガラス基板２０１側を向いた状態（金属枠１０２が蒸着源２０３側を向いた状態）でガラス基板２０１に添えられる。

【0023】

ステージ２０２の磁気チャックによる磁力が作用することで金属枠付き薄膜マスク１００の金属枠１０２がステージ２０２側に引きつけられ、金属枠付き薄膜マスク１００が、間にガラス基板２０１を挟んでステージ２０２に保持固定される。ガラス基板２０１も、金属枠付き薄膜マスク１００によりステージ２０２に押し付けられて、ステージ２０２に保持固定される。なお、図示は省略されているが、ガラス基板２０１と金属枠付き薄膜マスク１００との間には微小なスペーサが設けられており、ガラス基板２０１と薄膜１０１との密着が回避されている。

【0024】

ステージ２０２にガラス基板２０１と金属枠付き薄膜マスク１００が保持固定された状態で蒸着源２０３の有機発光材料２０４が加熱され、気化した有機発光材料２０４がガラス基板２０１へと向かって上昇する。そして、有機発光材料２０４は、ガラス基板２０１の表面のうち、金属枠付き薄膜マスク１００の薄膜１０１で覆われていない部分（貫通孔１０３の部分）に蒸着される。

【0025】

図３は、本発明の蒸着マスク製造方法の第１実施形態を示す図である。
図３には、基材形成工程（Ａ）と、孔形成工程（Ｂ）と、デブリ除去工程（Ｃ）とが示されており、更に、孔形成工程（Ｂ）後の中間状態（Ｂ‘）と、デブリ除去工程（Ｃ）後の終了状態（Ｃ‘）も示されている。

【0026】

基材形成工程（Ａ）では、金属枠１０２上に樹脂の薄膜１１１が形成されて貫通孔の無い基材１１０が形成される。基材１１０は本発明にいう複合材の一例に相当する。

【0027】

孔形成工程（Ｂ）では、金属枠１０２の開口１０２ａ部分に露出している薄膜１１１に対し、金属枠１０２側からレーザ光Ｌ１が照射され、レーザ光Ｌ１によって貫通孔１０３が形成される。孔形成工程（Ｂ）は、本発明にいう孔形成工程の一例に相当する。

【0028】

中間状態（Ｂ‘）における基材１１０には、薄膜１０１に貫通孔１０３が形成されていると共に、金属枠１０２の表面(上面および側面の少なくとも一方)にデブリ３００が付着している。このデブリ３００は、レーザによる貫通孔１０３の形成時に、分解蒸発に至らなかったポリイミドの残渣が金属枠１０２の表面に付着したものである。
ここで、金属枠１０２の表面のデブリ３００について説明する。

【0029】

図４は、デブリ３００の状態を示す図である。
図４には、図３の中間状態（Ｂ‘）の基材１１０に相当する試料がＳＥＭ（Scanning Electron Microscope：走査型電子顕微鏡）で観察されて確認された状態が模式的に示されている。

【0030】

図４には、金属枠１０２の一部が拡大されて示され、図中で縦方向に延びた金属枠１０２の表面にデブリ３００が付着している様子が示されている。デブリ３００は、金属枠１０２の表面を全面的に覆うと共に、デブリ３００の表面が毛羽立った状態となっている。
図５は、蒸着時におけるデブリ３００の影響を示す図である。

【0031】

金属枠１０２の表面のデブリ３００は、蒸着ガマ２００の中で熱されることなどで一部（特に毛羽立った部分）が剥がれ、舞い上がったデブリ３００が薄膜１０１に付着して貫通孔１０３の一部を塞いだり、落下したデブリ３００が蒸着源２０３の有機発光材料２０４中に混ざったりする。

【0032】

貫通孔１０３の一部を塞いだデブリ３００は有機発光材料２０４の蒸着を妨げるので、（１）ガラス基板２０１において、十分に蒸着されていない部分を生じさせる。

【0033】

また、蒸着源２０３中に落下したデブリ３００は、有機発光材料２０４とともにガラス基板２０１上に蒸着されてしまい、（２）ガラス基板２０１に有機発光材料以外の物質（汚染物質）が蒸着される。

【0034】

上記（１）、（２）の現象の原因がデブリ３００であることは、本願の発明者らが上記（１）、（２）の現象について鋭意検討した結果、今回初めて明らかとなった事実である。本願の発明者らは、上記（１）、（２）の現象について鋭意検討し、金属枠１０２の表面に異物（デブリ３００）が付着していることを発見した。発明者らは、さらに検討を加え、この異物は、レーザにより貫通孔１０３を形成した際に、分解蒸発に至らなかったポリイミドの残渣であることを見出した。そして、更に考察の結果、落下したデブリ３００や舞い上がったデブリ３００による上述した影響で上記（１）、（２）の現象が生じることに思い至った。

【0035】

そこで、図３に示す蒸着マスク製造方法の一実施形態においては、中間状態（Ｂ‘）の基材１１０に対し、デブリ除去工程（Ｃ）を施してデブリ３００を除去する。即ち、図３のデブリ除去工程（Ｃ）では、紫外光Ｌ２が金属枠１０２側から基材１１０に照射されてデブリ３００が除去される。デブリ除去工程（Ｃ）は、本発明にいう除去工程の一例に相当する。

【0036】

デブリ除去工程（Ｃ）で用いられる紫外光Ｌ２としては、キセノンエキシマランプから発せられる波長１７２ｎｍにピークを有する真空紫外光(Vacuum Ultra-Violet Light：ＶＵＶ)や、低圧水銀ランプから発せられる波長１８５ｎｍと波長２５４ｎｍにピークを有する紫外光(Ultra-Violet Light：ＵＶ)などが好ましい紫外光である。これらの紫外光のうち、特に、波長が２００ｎｍ以下の紫外光がデブリ除去工程（Ｃ）での使用に適している。
上述したキセノンエキシマランプや低圧水銀ランプのような拡散光源が用いられることにより、紫外光Ｌ２が金属枠１０２側から基材１１０に照射された際に、金属枠１０２の側面のデブリ３００も除去される。
図６は、デブリ除去工程に用いられる紫外光照射装置を示す図である。
紫外光照射装置４００は、筐体４０１と、紫外光照射器４０２と、リニアシリンダー装置４０４と、ステージ４０６を有する。

【0037】

紫外光照射器４０２には光源４０３が搭載されており、紫外光照射器４０２は筐体４０１の上部に設置され、下部が開放されている。紫外光照射器４０２は、光源４０３から発せられる紫外光を下方に照射する。

【0038】

リニアシリンダー装置４０４は筐体４０１内の下方に設置されており、リニアシリンダー装置４０４は、シリンダー部４０４ａと、駆動部４０４ｂと、台座部４０４ｃとを有する。
台座部４０４ｃはシリンダー部４０４ａの全長に対して一部に設置され、シリンダー部４０４ａに対して図の左右方向へと移動可能となっている。

【0039】

シリンダー部４０４ａは内部にボールねじ（図示せず）を備え、ボールねじが駆動部４０４ｂによって駆動されることによって台座部４０４ｃが所定の速度で水平に正確に移動する。

【0040】

台座部４０４ｃには支柱４０５を介してステージ４０６が固定されている。ステージ４０６上には、上述した基材１１０であるワークＷが載置され、台座部４０４ｃの移動によってステージ４０６およびワークＷが紫外光照射器４０２の下方を通過する。図６に示すように台座部４０４ｃが紫外光照射器４０２の下方を完全に通過することで、光源４０３からの紫外光がワークＷの端から端まで均一に照射される。

【0041】

紫外光照射装置４００が用いられた図３に示すデブリ除去工程（Ｃ）を経ることにより、デブリ除去工程（Ｃ）後の終了状態（Ｃ‘）では、金属枠１０２からデブリ３００が除去された金属枠付き薄膜マスク１００が得られる。なお、デブリ除去工程（Ｃ）におけるデブリ３００の除去は、金属枠１０２からの完全なデブリ３００除去に限定されず、上記（１）、（２）の現象が十分に抑制される程度にデブリ３００が除去されればよい。
樹脂の薄膜１０１が、ポリイミド（ＰＩ）およびポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）の少なくとも一方からなる場合、マスク材料として要求される特性、耐熱性、引張強度、曲げ弾性、熱膨張係数が適しているだけでなく、真空紫外線によるデブリ３００の分解速度が高く、マスク材料として優れている。

【0042】

図７～図９は、デブリ除去工程（Ｃ）におけるデブリ除去結果を示す図である。
図７～図９には、一例として、低圧水銀ランプが用いられたＵＶ照射によるデブリ除去結果が示されている。図７～図９には、ＳＥＭ観察で確認された状態が模式的に示されている。
また、図７には、紫外光が１０Ｊ／ｃｍ^２のドーズ量で照射された結果が示され、図８には、紫外光が２０Ｊ／ｃｍ^２のドーズ量で照射された結果が示され、図９には、紫外光が４０Ｊ／ｃｍ^２のドーズ量で照射された結果が示されている。

【0043】

低圧水銀ランプでは、１０Ｊ／ｃｍ^２のドーズ量に約３０分の照射時間を要し、２０Ｊ／ｃｍ^２のドーズ量では約１時間の照射時間を要し、４０Ｊ／ｃｍ^２のドーズ量では約２時間の照射時間を要する。

【0044】

図７に示す状態では、金属枠１０２の表面にデブリ３００が多く残っているものの、毛羽立った状態のデブリ３００は殆ど除去されてデブリ３００の表面が滑らかになっている。このため、蒸着時におけるデブリ３００の剥がれが大幅に抑制され、上記（１）、（２）の現象も抑制される。
図８および図９に示す状態では、デブリ３００が大幅に減少し、金属枠１０２の直線的な形状が見える程度にデブリ３００が除去されている。

【0045】

図１０は、エキシマランプからのＶＵＶ照射によるデブリ除去結果を示す図である。
図１０には、ＳＥＭ観察で確認された状態が模式的に示されている。
図１０には、図７に示すＵＶ照射によるデブリ除去と対比される、ＶＵＶ照射によるデブリ除去（即ちＵＶ照射におけるドーズ量と対比されるドーズ量でのＶＵＶ照射）の結果（Ａ）と、図８に示すＵＶ照射によるデブリ除去と対比されるＶＵＶ照射によるデブリ除去結果（Ｂ）と、図９に示すＵＶ照射によるデブリ除去と対比されるＶＵＶ照射によるデブリ除去結果（Ｃ）が示されている。

【0046】

いずれのドーズ量においても、ＶＵＶ照射によるデブリ除去結果（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、図７～図９に示すＵＶ照射と同様のデブリ除去結果となっている。但し、ＶＵＶ照射ではキセノンエキシマランプが用いられることで高い照度が得られるため、照射時間は数分～数十分程度であり、ＵＶ照射よりも短時間で済む。

【0047】

一方、ＵＶ照射の場合は低圧水銀ランプからの紫外光が用いられるため、紫外光の空気中で到達可能な距離がキセノンエキシマランプからの紫外光よりも長い。従って、図６に示す紫外光照射装置４００において、ワークＷ（およびステージ４０６）と紫外光照射器４０２との距離に余裕を持つことができて好ましい。特に、図１に示す外枠１０４を有した金属枠付き薄膜マスク１００の製造においては光源を近接させなくても外枠１０４越しに紫外光を照射することができて好適である。

【0048】

次に、本発明の蒸着マスク製造方法における他の実施形態について説明する。
図１１は、本発明の蒸着マスク製造方法における第２実施形態を示す図である。
第２実施形態では、上述したデブリ除去（Ｃ）と同様の工程である紫外光照射工程（Ｃ１）が実行され、上述した孔形成工程（Ｂ）と紫外光照射工程（Ｃ１）との間で前洗浄工程（Ｃ２）が実行される。第２実施形態の場合は、紫外光照射工程（Ｃ１）と前洗浄工程（Ｃ２）とを併せた工程が、本発明にいう除去工程の一例に相当する。
前洗浄工程（Ｃ２）では、孔形成工程（Ｂ）を経た基材１１０に対して超音波洗浄が行われる。即ち、洗浄用の溶液５０１に基材１１０が浸されて超音波５０２が加えられる。このとき超音波５０２の周波数としては、基材１１０の薄膜１０１を保護するため８０～１０００ｋＨｚの周波数が設定され、望ましくは８０～２００ｋＨｚの周波数が設定される。上記周波数に設定された超音波５０２による超音波洗浄は洗浄力が弱く、超音波洗浄のみではデブリ３００を十分に除去することができない。しかし、後述するように、短時間の前洗浄工程（Ｃ２）を経ることでその後の紫外光照射工程（Ｃ１）において紫外光照射時間の短縮化やデブリ除去の徹底化が図られることが確認できた。
この理由としては、デブリ３００は、レーザによる貫通孔１０３の形成時に、分解蒸発に至らなかったポリイミドの残渣が金属枠１０２の表面に付着したものであり、その付着形態が図４に示されるように毛羽立ったものから、微細顆粒状、タール状まで様々な状態で付着していることにつながっている。前洗浄工程（Ｃ２）では、上述のとおり超音波洗浄の洗浄力は弱いが、デブリの毛羽立ち部に作用し除去するのに有効で、毛羽立ち部が除去されると光の陰になる部分が少なくなって、紫外光が微細顆粒状、タール状となって付着したデブリ表面に到達しやすくなるためである。超音波５０２の周波数が１０００ｋＨｚを超えると、洗浄作用が低くなり、処理時間が数時間以上必要となり大幅に長くなったためマスクの製造方法として経済的ではない。周波数が２００ｋＨｚを超えると、洗浄に必要な時間は２分からさらに長くなった。

【0049】

図１２は、本発明の蒸着マスク製造方法における第３実施形態を示す図である。
第３実施形態では、上述した孔形成工程（Ｂ）と紫外光照射工程（Ｃ１）とを経た後で後洗浄工程（Ｃ３）が実行される。第３実施形態の場合は、紫外光照射工程（Ｃ１）と後洗浄工程（Ｃ３）とを併せた工程が、本発明にいう除去工程の一例に相当する。
後洗浄工程（Ｃ３）では、紫外光照射工程（Ｃ１）を経た基材１１０に対して超音波洗浄が行われる。即ち、前洗浄工程（Ｃ２）と同様に、洗浄用の溶液５０１に基材１１０が浸されて超音波５０２が加えられる。後洗浄工程（Ｃ３）でも、超音波５０２の周波数としては、基材１１０の薄膜１０１を保護するため８０～１０００ｋＨｚの周波数が設定され、望ましくは８０～２００ｋＨｚの周波数が設定されるので洗浄力が弱いが、後述するように、短時間の後洗浄工程（Ｃ３）が紫外光照射工程（Ｃ１）と組み合わされることで、紫外光照射工程（Ｃ１）における紫外光照射時間の短縮化が図られ、後洗浄工程（Ｃ３）を経た終了状態におけるデブリ除去の徹底化が図られることが確認できた。この理由としては、紫外光の照射によりデブリに光化学的な作用がおこり、デブリそのものが低分子化して溶解しやすくなるためと、デブリ表面が光改質され洗浄用の溶液との親溶液性があがったことで複雑に堆積するデブリの内部に洗浄用溶液が浸入しやすくなるため気泡がなくなり超音波の伝達性が高くなることによって洗浄効果が上がるためである。このように前洗浄工程と後洗浄工程は本発明に係る紫外光との組み合わせでデブリ除去に及ぼす作用が異なる。超音波５０２の周波数が１０００ｋＨｚを超えると、洗浄作用が低くなり、処理時間が数時間以上必要となり大幅に長くなったためマスクの製造方法として経済的ではない。周波数が２００ｋＨｚを超えると、洗浄に必要な時間は５分からさらに長くなった。

【0050】

図１３は、紫外光照射と超音波洗浄とを組み合わせた場合のデブリ除去結果を示す表である。
図１３には、紫外光照射の一例としてＶＵＶ照射の結果が示されている。また、ＶＵＶ照射のみの場合の欄６０１（以下、ＶＵＶ照射のみ欄６０１と称する。）、超音波洗浄の後でＶＵＶ照射が行われた場合の欄６０２（以下、前超音波洗浄欄６０２と称する。）、およびＶＵＶ照射の後で超音波洗浄が行われた場合の欄（以下、後超音波洗浄欄６０３と称する。）６０３に、各デブリ除去手順における除去結果が示されている。図１３に示す各デブリ除去手順における除去対象は、上述した実施形態における基材１１０に相当する試験用の基板である。

【0051】

図１４は、試験用の基板を模式的に示す図である。
試験用の基板６１０は、図３の基材形成工程（Ａ）および孔形成工程（Ｂ）と同様の工程を経て多数の貫通孔１０３（図示せず）が形成された形成領域Ｒ１と、貫通孔１０３が形成されない非形成領域Ｒ２とを有する。

【0052】

図１４には、試験用の基板６１０について、超音波洗浄およびＶＵＶ照射の双方が全く施されていないデブリ除去未処理の状態（Ａ）と、デブリ除去が施された状態（Ｂ）と、デブリ除去が更に施された状態（Ｃ）と、デブリ除去でデブリ３００が完全に除去された完全除去状態（Ｄ）が示されている。

【0053】

基板６１０の形成領域Ｒ１では金属枠１０２（図示せず）上にデブリ３００が付着するため、デブリ除去未処理の状態（Ａ）では形成領域Ｒ１と非形成領域Ｒ２とでは大きなコントラスト（明暗の差）を生じる。これに対し、デブリ除去が施された状態（Ｂ）、（Ｃ）では、形成領域Ｒ１と非形成領域Ｒ２とのコントラストが小さくなり、完全除去状態（Ｄ）では形成領域Ｒ１と非形成領域Ｒ２とのコントラストがゼロとなる。
図１３の表には、形成領域Ｒ１と非形成領域Ｒ２とのコントラストに基づいた除去率が、デブリ除去の結果を表す数値として記載されている。

【0054】

除去率は、デブリ除去後の基板６１０表面におけるコントラストを数値化したものの平均値を、デブリ除去前の基板６１０表面におけるコントラストを数値化したものの平均値で割った比の百分率を１００から引いた数値である。つまり、除去率は、０％でデブリ除去未処理状態を表し、１００％で完全除去状態を表す。

【0055】

図１３の各行は、表の左端に示された各ドーズ量[Ｊ／ｃｍ^２]のＶＵＶ照射に対応しており、ドーズ量が０Ｊ／ｃｍ^２の行は超音波洗浄のみによるデブリ除去結果を表している。後超音波洗浄欄６０３を参照すると、８０ｋＨｚで１分の超音波洗浄では５％の除去率となり、２分の超音波洗浄では７％の除去率となるが、５分以上の超音波洗浄を施しても除去率が７％から増えないことが示されている。８０ｋＨｚの超音波洗浄のみでは、２０時間以上の時間を掛けても除去率が横ばいであることが確認されている。また、このように低い除去率では、図４に示す毛羽立った状態のデブリ３００の除去も不十分であり、上記（１）、（２）の現象が抑制されない。

【0056】

これに対し、ＶＵＶのみ欄６０１を参照すると、ドーズ量が７Ｊ／ｃｍ^２でも３５％という高い除去率が得られており、少なくとも毛羽立った状態のデブリ３００は除去されることが確認されている。

【0057】

ドーズ量が７Ｊ／ｃｍ^２の場合について、ＶＵＶ照射のみ欄６０１と、前超音波洗浄欄６０２および後超音波洗浄欄６０３とを比較すると、ＶＵＶ照射のみ欄６０１では３５％の除去率であるのに対し、前超音波洗浄欄６０２では８０ｋＨｚで１分の短時間な超音波洗浄で５７％という大きな除去率が得られ、後超音波洗浄欄６０３でも１分の短時間な超音波洗浄で６７％という更に大きな除去率が得られることが示されている。つまり、紫外光による照射と超音波洗浄とが組み合わされることにより、単独のデブリ除去結果の足し合わせを大きく超えたデブリ除去効果が得られ、短時間のデブリ除去時間でも洗浄の徹底化が図られることが示されている。

【0058】

除去率が６０％以上に達するデブリ除去結果を参照すると、ＶＵＶ照射のみ欄６０１ではドーズ量が１４Ｊ／ｃｍ^２の時に６５％であるのに対し、前超音波洗浄欄６０２では２分の超音波洗浄とドーズ量が７Ｊ／ｃｍ^２で６０％に達し、後超音波洗浄欄６０３では１分の超音波洗浄とドーズ量が７Ｊ／ｃｍ^２で６７％に達する。つまり、紫外光照射と超音波洗浄とが組み合わされることにより、単独のデブリ除去と同程度のデブリ除去効果を得るために、紫外光照射と超音波印加の合計時間が単独のデブリ除去時よりも短時間で済むことが示されている。

【0059】

なお、図１１に示す前洗浄工程（Ｃ２）がデブリの除去に及ぼす作用と、図１２に示す後洗浄工程（Ｃ３）がデブリの除去に及ぼす作用とは異なると考えられるため、前洗浄工程（Ｃ２）と後洗浄工程（Ｃ３）との双方を経ることで、更なる時間短縮化や徹底化が図られることが期待される。
次に、ＰＩとＰＥＴそれぞれからなる薄膜１０１を有した基板６１０について、上述した試験と同等の試験で除去率が１００％となるまでのデブリ除去速度を、他の樹脂からなる薄膜１０１を有した基板６１０と比較して評価した。ＰＩとＰＥＴが用いられた基板６１０でのデブリ除去速度は、他の樹脂が用いられた基板６１０でのデブリ除去速度より大きく、ＰＩの場合は５倍、ＰＥＴの場合は３倍であった。ＰＩとＰＥＴでは、以下のような機構が働いていることが発明者らにより明らかになった。
樹脂のデブリ３００を真空紫外線で分解すると、デブリ３００は周囲のオゾンやラジカルと反応して二酸化炭素や水分子となって揮発する。すなわち、真空紫外線による樹脂の分解時には、周囲に多量の水分子が存在するため、一部は薄膜１０１を構成する樹脂に吸着される。
ＰＥＴおよびＰＩは、真空紫外線照射を受けているときは、真空紫外線の吸収によって樹脂内部の共役結合状態からエネルギーが高い状態にある。そこに水分子が接触することでエネルギー遷移を起こし、表面に吸着された水分子が再び真空紫外線で分解してヒドロキシラジカル（ＯＨラジカル）になり放出される。水分子の吸着・分解作用は薄膜１０１上で生じ、ＯＨラジカルは反応性が極めて高いが、薄膜１０１とデブリ３００とは樹脂の分子構造が異なるので、薄膜１０１の材料の分解よりも、金属枠１０２の表面におけるデブリ３００の分解の方が早く進み、デブリ３００の除去をアシストする。
このような機構により、ＰＥＴおよびＰＩではデブリ３００の除去が他の樹脂よりも効率的に進むため、薄膜１０１の材料としてはＰＥＴおよびＰＩの少なくとも一方が好ましい。

【符号の説明】

【0060】

１００ …金属枠付き薄膜マスク（蒸着マスク）、１０２ …金属枠、
１０２ａ …開口、１０１、１１１ …薄膜、１０３ …貫通孔、１０４ …外枠、
１１０ …基材、２００ …蒸着ガマ、２０１ …ガラス基板、２０３ …蒸着源、
２０４ …有機発光材料、３００ …デブリ、４００ …紫外光照射装置、
４０３ …光源、５０１ …溶液、５０２ …超音波、Ｗ …ワーク

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】