特許 7445449 蒸着マスクの製造方法および製造装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-02-28

(45)【発行日】2024-03-07

(54)【発明の名称】蒸着マスクの製造方法および製造装置

(51)【国際特許分類】

   C23C 14/04 20060101AFI20240229BHJP

   C23C 14/24 20060101ALI20240229BHJP

【ＦＩ】

C23C14/04 A

C23C14/24 G

【請求項の数】 16

(21)【出願番号】P 2020019818

(22)【出願日】2020-02-07

(65)【公開番号】P2021123777

(43)【公開日】2021-08-30

【審査請求日】2023-01-10

(73)【特許権者】

【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

【審査官】神▲崎▼ 賢一

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－０９４５２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】韓国公開特許第１０－２０１０－０００１６３１（ＫＲ，Ａ）

【文献】特開２００４－２６９９６８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ２３Ｃ １４／０４

Ｃ２３Ｃ １４／２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

支持基板の上に、蒸着パターンを有する第１メッキ層を形成し、
前記第１メッキ層の上に、接着層を介してマスクフレームを配置し、
前記マスクフレームの上に、スペーサーを配置し、
前記第１メッキ層、前記マスクフレーム、前記スペーサーを覆うようにフィルムを配置し、
前記フィルムが前記スペーサーを押圧するように、前記フィルムと前記支持基板とで囲まれた空間を減圧し、
前記スペーサーが前記マスクフレームを押圧することによって、前記マスクフレームと前記第１メッキ層とを圧着する蒸着マスクの製造方法。

【請求項2】

前記スペーサーは、前記マスクフレームとの接触面と、前記マスクフレームから最も離れた箇所との間で最大幅を有し、
前記接触面と、前記最大幅を有する箇所との間で、前記最大幅よりも小さい幅を有する請求項１に記載の蒸着マスクの製造方法。

【請求項3】

前記スペーサーは、第１切り欠きを含む第１棒体と、前記第１棒体と交差する第２切り欠きを含む第２棒体とを含み、
前記第１切り欠きと前記第２切り欠きとは嵌合している請求項１に記載の蒸着マスクの製造方法。

【請求項4】

前記第１棒体および前記第２棒体の各々の断面形状は円形である請求項３に記載の蒸着マスクの製造方法。

【請求項5】

前記第１棒体および前記第２棒体の各々の幅は、前記マスクフレームの幅よりも小さい請求項３または請求項４に記載の蒸着マスクの製造方法。

【請求項6】

前記第１棒体および前記第２棒体の各々の材料は有機樹脂である請求項３乃至請求項５のいずれか一項に記載の蒸着マスクの製造方法。

【請求項7】

前記スペーサーは井桁構造を有する請求項１に記載の蒸着マスクの製造方法。

【請求項8】

前記マスクフレームと前記第１メッキ層とを圧着するときの真空度は、ゲージ圧で－９０ｋＰａ以下である請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の蒸着マスクの製造方法。

【請求項9】

マスクフレームを含む対象物を設置するステージと
前記ステージの上方に位置し、前記マスクフレームと接するスペーサーと、
前記スペーサーの上方に位置し、スペーサーを押圧するフィルムと、
前記フィルムを固定するフィルム固定部と、を含み、
前記ステージは、溝部および前記溝部に設けられた排気口を含む蒸着マスクの製造装置。

【請求項10】

前記スペーサーは、前記マスクフレームとの接触面と、前記マスクフレームから最も離れた箇所との間で最大幅を有し、
前記接触面と、前記最大幅を有する箇所との間で、前記最大幅よりも小さい幅を有する請求項９に記載の蒸着マスクの製造装置。

【請求項11】

前記スペーサーは、第１切り欠きを含む第１棒体と、前記第１棒体と交差する第２切り欠きを含む第２棒体とを含み、
前記第１切り欠きと前記第２切り欠きとは嵌合している請求項９に記載の蒸着マスクの製造装置。

【請求項12】

前記第１棒体および前記第２棒体の各々の断面形状は円形である請求項１１に記載の蒸着マスクの製造装置。

【請求項13】

前記第１棒体および前記第２棒体の各々の幅は、前記マスクフレームの幅よりも小さい請求項１１または請求項１２に記載の蒸着マスクの製造装置。

【請求項14】

前記第１棒体および前記第２棒体の各々の材料は有機樹脂である請求項１１乃至請求項１３のいずれか一項に記載の蒸着マスクの製造装置。

【請求項15】

前記スペーサーは井桁構造を有する請求項９に記載の蒸着マスクの製造装置。

【請求項16】

前記ステージと前記フィルムとが密着し、前記ステージと前記フィルムとの間の空間の真空度が、ゲージ圧で－９０ｋＰａ以下となるように排気口から真空排気される請求項９乃至請求項１５のいずれか一項に記載の蒸着マスクの製造装置。

【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および製造装置に関する。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および製造装置に関する。

【背景技術】

【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（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）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）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００９－８７８４０号公報

【文献】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】

【0005】

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。マスク本体とマスクフレームとの接合が不均一であると、応力が集中する接合部分ができ、その部分でマスク本体がマスクフレームから剥離しやすくなる。とくに、蒸着工程では、蒸着装置からの輻射熱によって蒸着マスクの温度が高くなるため、接合が不均一な蒸着マスクでは剥離不良が生じやすく、蒸着マスクを繰り返し、または長期間使用することが難しかった。マスク本体とマスクフレームとが均一に接合された蒸着マスクが求められていた。

【0006】

本発明は、上記問題に鑑み、剥離不良が低減された蒸着マスクの製造方法を提供することを課題の１つとする。また、剥離不良が低減された蒸着マスクの製造方法で用いる製造装置を提供することを課題の１つとする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一実施形態に係る蒸着マスクの製造方法は、蒸着パターンが形成された第１メッキ層の上に、接着層を介してマスクフレームを配置し、マスクフレームの上に、スペーサーを配置し、第１メッキ層、マスクフレーム、スペーサーを覆うようにフィルムを配置し、フィルムが前記スペーサーを押圧するように、フィルムの下方側の空間を減圧し、スペーサーがマスクフレームを押圧することによって、マスクフレームと前記メッキ層とを圧着する。

【0008】

本発明の一実施形態に係る蒸着マスクの製造装置は、マスクフレームを含む対象物を設置するステージと、ステージの上方に位置し、マスクフレームと接するスペーサーと、スペーサーの上方に位置し、スペーサーを押圧するフィルムと、ステージにフィルムを密着させて固定するフィルム固定部と、を含み、ステージは、溝部および溝部に設けられた排気口を含む。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【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3A】本発明の一実施形態に係る蒸着マスクの製造装置の断面模式図である。

【図3B】本発明の一実施形態に係る蒸着マスクの製造装置の利用態様を示す図である。

【図3C】本発明の一実施形態に係る蒸着マスクの製造装置のステージの平面模式図である。

【図4A】本発明の一実施形態に係る蒸着マスクの製造装置の利用態様を示す図である。

【図4B】本発明の一実施形態に係る蒸着マスクの製造装置のスペーサーの分解斜視図である。

【図5A】本発明の一実施形態に係る蒸着マスク１０の製造装置２０のスペーサーの断面図である。

【図5B】本発明の一実施形態に係る蒸着マスク１０の製造装置２０のスペーサーの断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

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。

【0011】

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。

【0012】

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。

【0013】

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。

【0014】

＜第１実施形態＞
図１Ａおよび図１Ｂを参照して、本発明の一実施形態に係る蒸着マスク１０の構成について説明する。

【0015】

図１Ａ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。また、図１Ｂ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１Ｂは、図１に示すＡ－Ａ’線に沿って切断した蒸着マスク１０の断面図である。

【0016】

蒸着マスク１０は、マスク本体１１０、マスクフレーム１２０、および接続部材１３０を含む。マスク本体１１０は、接続部材１３０を介して、マスクフレーム１２０に接続されている。

【0017】

マスクフレーム１２０は開口部を有し、マスクフレーム１２０の開口部と重畳するようにマスク本体１１０が設けられている。図１Ａでは、マスクフレーム１２０は、１２個の開口部を有し、各開口部と重畳してマスク本体１１０が設けられている。なお、マスクフレーム１２０に設けられる開口部の数は、これに限られない。マスクフレーム１２０に設けられる開口部の数は、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。

【0018】

マスク本体１１０には、マスク本体１１０を貫通する複数の開口１１３が設けられている。以下では、便宜上、マスク本体１１０に開口１１３が設けられている領域を開口領域１１１とし、マスク本体に開口１１３が設けられていない領域を非開口領域１１２として説明する。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が、少なくとも非開口領域１１２には開口１１３が設けられていない点で区別をすることができる。

【0019】

蒸着時には、蒸着対象の被蒸着基板における蒸着領域と開口領域１１１が重なり、被蒸着基板における非蒸着領域と非開口領域１１２が重なるように、蒸着マスク１０と被蒸着基板が位置合わせされる。蒸着材料の蒸気が開口領域１１１の開口１１３を通過し、被蒸着基板の蒸着領域に蒸着材料が堆積する。

【0020】

被蒸着基板が表示装置の基板である場合、表示装置の画素の配列と対応して開口領域１１１の開口１１３を配列することができる。開口１１３の配列は、例えば、マトリクス状である。

【0021】

マスクフレーム１２０は、マスク本体１１０を支持することができる。上述したように、マスクフレーム１２０は開口部を含むが、言い換えると、マスクフレーム１２０は、外側に位置する枠部と内側に位置する桟部とを含むということもできる。桟部は、枠部に剛性を与え、枠部が反ることを防止することができる。桟部は、複数の部材が組み合わされて構成されていてもよい。例えば、桟部の１つの部材は、枠部の一方の辺から対向する他方の辺に向かって延伸している。また、桟部の部材は、縦方向（蒸着マスク１０の短辺方向）および横方向（蒸着マスク１０の長辺方向）に設けられることが好ましい。すなわち、桟部は、縦方向に延伸する部材と横方向に延伸する部材とが交差している井桁構造であることが好ましい。ただし、桟部の構成は、これに限られない。桟部の部材は、縦方向または横方向にのみ設けられていてもよい。また、枠部の幅および桟部（または桟部の部材）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広くするためには、桟部の幅が枠部の幅よりも小さいことが好ましい。

【0022】

図１Ｂに示すように、接続部材１３０は、マスク本体１１０とマスクフレーム１２０の開口部の間隙に設けられ、マスク本体１１０の側面およびマスクフレーム１２０の開口部の側面に接する。すなわち、平面視において、マスク本体１１０とマスクフレーム１２０とは重畳していない。なお、平面視において、マスク本体１１０とマスクフレーム１２０とが重畳することもできる。

【0023】

接続部材１３０は、マスク本体１１０とマスクフレーム１２０とを接続すればよいため、接続部材１３０は、マスクフレーム１２０の開口部の側面の全面に設けられなくてもよい。接続部材１３０は、マスクフレーム１２０の開口部の側面の少なくとも一部に設けられていればよい。一方、マスク本体１１０の厚さは、マスクフレームの厚さに比べて非常に小さい。例えば、マスク本体１１０の厚さは１μｍ以上２０μｍ以下であり、マスクフレーム１２０の厚さは０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下である。そのため、マスク本体１１０とマスクフレーム１２０との接着強度を大きくするため、接続部材１３０は、マスク本体１１０の側面の全面に設けられていることが好ましい。

【0024】

また、接続部材１３０は、マスク本体１１０とマスクフレーム１２０との間で階段状に形成されていてもよい。

【0025】

本実施形態に係る蒸着マスク１０によれば、マスク本体１１０とマスクフレーム１２０とが、接続部材１３０を介して接続されている。そのため、蒸着マスク１０面内の接続部材１３０を均質に形成することで、マスク本体１１０とマスクフレーム１２０との接合強度を均一化することができる。したがって、マスク本体１１０とマスクフレーム１２０との剥離不良が低減する。

【0026】

＜第２実施形態＞
図２Ａ～図２Ｇを参照して、本発明の一実施形態に係る蒸着マスク１０の製造方法について説明する。

【0027】

図２Ａ～図２Ｇは、本発明の一実施形態に係る蒸着マスク１０の製造方法を示す断面図である。

【0028】

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。

【0029】

支持基板２１０は、蒸着マスク１０の製造工程において、各層を支持する基板である。そのため、支持基板２１０は剛性基板であることが好ましい。また、蒸着マスク１０は、熱膨張係数が小さいことが好ましい。蒸着マスク１０の製造工程では、支持基板２１０が加熱される。加熱処理によって支持基板２１０が膨張または縮小すると、蒸着マスク１０の蒸着パターンにズレが生じることになる。そのため、蒸着マスク１０の製造工程を安定化させるためにも、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。

【0030】

金属層２２０は、後述する電鋳（または電解メッキ）の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（Ｎｉ）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ことができる。

【0031】

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、絶縁層を用いることもできる。

【0032】

フォトレジスト層２３０は、後述する電鋳の母型として機能することができる。一例として、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。

【0033】

フォトレジスト層２３０は、蒸着マスク１０の蒸着パターンが形成されるための所定のパターンを有する。フォトレジスト層２３０の所定のパターンは、フォトリソグラフィーにより形成することができる。すなわち、所定のパターンは、ドライフィルムレジストにマスクを密着させ、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ことができる。

【0034】

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、蒸着マスク１０のマスク本体１１０に対応するものである。第１メッキ層２４０は、電鋳により形成することができる。具体的には、金属層２２０およびフォトレジスト層２３０を所定の条件に建浴した電鋳漕に入れ、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の材料としては、例えば、ニッケル（Ｎｉ）またはニッケル（Ｎｉ）－コバルト（Ｃｏ）合金などである。

【0035】

次に、図２Ｃに示すように、フォトレジスト層２３０を剥離（除去）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とができる。フォトレジスト層２３０を剥離することによって、蒸着パターンを有する第１メッキ層２４０が形成される。

【0036】

なお、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。

【0037】

次に、図２Ｄに示すように、第１メッキ層２４０上に、接着層２５０が設けられたマスクフレーム２６０を配置する。すなわち、接着層２５０を介して、第１メッキ層２４０とマスクフレーム２６０とが接着される。なお、ここでの工程では、第１メッキ層２４０とマスクフレーム２６０とを完全に接着する必要はない。そのため、接着層２５０は、完全に硬化されていなくてもよい。

【0038】

マスクフレーム２６０は開口を有する。マスクフレーム２６０は、第１メッキ層２４０の蒸着パターンの開口と重畳しないように位置を合わせて接着される。言い換えると、マスクフレーム２６０の開口は、第１メッキ層２４０の蒸着パターンの開口と重畳する。

【0039】

接着層２５０は、後の工程において除去されるため、除去しやすい材料であることが好ましい。接着層２５０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２５０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２５０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、その表面に弱粘着性が残る程度に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、後の工程においてドライフィルムレジストを除去しやすくなる。

【0040】

なお、この後の工程において、第１メッキ層２４０の蒸着パターンを保護する（例えば、工程によって発生するパーティクルによって蒸着パターンの開口が塞がれないように保護する）ため、第１メッキ層２４０の蒸着パターンの領域にドライフィルムレジストを設けてもよい。

【0041】

次に、マスクフレーム２６０上に、スペーサー２７０を配置する。また、支持基板２１０、金属層２２０、第１メッキ層２４０、接着層２５０、マスクフレーム２６０、およびスペーサー２７０を覆うように、スペーサー２７０の上方にフィルム２８０を配置する。続いて、支持基板２１０とフィルム２８０との間の空気を排気（真空排気）し、フィルム２８０の下方側の圧力を下げる。すなわち、フィルム２８０の下方側の空間を、フィルム２８０の上方側の空間に対して陰圧にする。フィルム２８０の上方側と下方側との圧力差により、フィルム２８０は支持基板２１０側に引き付けられる（図２Ｅ）。フィルム２８０の下方側の圧力をさらに下げると、フィルム２８０がスペーサー２７０を押圧する。スペーサー２７０からの押圧を受けて、マスクフレーム２６０は、接着層２５０を介して、第１メッキ層２４０とより強く接着する。この工程は、いわゆる真空圧着と呼ばれる工程である。

【0042】

スペーサー２７０は、マスクフレーム２６０の桟部上に配置される。スペーサー２７０がマスクフレーム２６０の桟部上に配置されることによって、スペーサー２７０がマスクフレーム２６０に均一に力を加えることができるようになる。また、スペーサー２７０は、マスクフレーム２６０の複数の桟部の全てに配置してもよく、複数の桟部の一部に配置してもよい。さらに、スペーサー２７０は、マスクフレーム２６０の枠部に配置することもできる。

【0043】

スペーサー２７０の断面形状は、円形である。スペーサー２７０の断面形状が円形であると、マスクフレーム２６０とスペーサー２７０との接触面積が小さくなるため、真空圧着の際に、均一にマスクフレーム２６０に力を加えることができる。ただし、スペーサー２７０の断面形状の構成は、これに限られない。スペーサー２７０の断面形状は、例えば、楕円形であってもよく、多角形であってもよい。

【0044】

スペーサー２７０の幅は、マスクフレーム２６０の桟部の幅よりも小さいことが好ましい。スペーサー２７０の幅がマスクフレーム２６０の桟部の幅より小さいと、真空圧着によって、フィルム２８０がマスクフレーム２６０の桟部の側面に押し付けられるため、マスクフレーム２６０の桟部上のスペーサー２７０の位置が自動的に調整される。そのため、真空圧着の際に、均一にマスクフレーム２６０に力を加えることができる。ただし、スペーサー２７０の幅は、これに限られない。スペーサー２７０の幅は、マスクフレームの桟部の幅よりも大きくてもよい。

【0045】

スペーサー２７０の材料は、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、またはポリエチレンテレフタラートなどの有機樹脂であってもよく、金属であってもよい。なお、スペーサー２７０の材料は、成形加工が容易であり、軽量である有機樹脂が好ましい。

【0046】

フィルム２８０の下方側の真空度は、大気圧を０ｋＰａとしたゲージ圧において、－５０ｋＰａ以下であり、好ましくは－７０ｋＰａ以下であり、さらに好ましくは－９０ｋＰａである。

【0047】

スペーサー２７０を設けない場合、真空排気が完了する前に、排気口近傍でマスクフレーム２６０とフィルム２８０が密着して排気経路を塞いでしまい、真空度が低下しない場合がある。その場合、マスクフレーム２６０面内で真空度が異なることとなり、その結果、圧力差にばらつきが生じる。したがって、フィルム２８０がマスクフレーム２６０を押圧する力がばらつき、第１メッキ層２４０とマスクフレーム２６０との接着が不均一となる。

【0048】

一方、スペーサー２７０を設ける場合、マスクフレーム２６０の上部においてスペーサー２７０による間隙が生成される。そのため、マスクフレーム２６０とフィルム２８０との密着を防止することができる。したがって、フィルム２８０の下方側の真空度が均一となるため、第１メッキ層２４０とマスクフレーム２６０とは均一に接着される。

【0049】

すなわち、スペーサー２７０がマスクフレーム２６０と接する面の幅は、スペーサー２７０の幅よりも小さいことが好ましい。このような形状とすることで、スペーサー２７０の裾部近傍に、フィルム２８０が密着せずに、空隙を残すことができる。

【0050】

真空圧着後は、スペーサー２７０およびフィルム２８０を除去する。

【0051】

次に、図２Ｆに示すように、第１メッキ層２４０とマスクフレーム２６０とを接続する第２メッキ層２９０を形成する。第２メッキ層２９０は、金属層２２０または第１メッキ層２４０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２９０は、蒸着マスク１０の接続部材１３０に対応するものである。第２メッキ層２９０は、金属層２２０、第１メッキ層２４０、接着層２５０、およびマスクフレーム２６０と接している。具体的には、第２メッキ層２９０は、第１メッキ層２４０の溝部の一部およびマスクフレーム２６０の側面（蒸着マスク１０の枠部および桟部の側面）と接するように形成されている。

【0052】

第２メッキ層２９０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。

【0053】

第２メッキ層２９０は、第１メッキ層２４０の開口領域１１１に対応する領域には設けられていない。第１メッキ層２４０の開口領域１１１に対応する領域上に、例えば、ドライフィルムレジストを形成し、第１メッキ層２４０の開口領域１１１に対応する領域にメッキされることを防止することができる。ドライフィルムレジストは、第２メッキ層２９０の形成後に剥離することができる。

【0054】

次に、図２Ｇに示すように、支持基板２１０、金属層２２０、および接着層２５０を剥離することにより、マスク本体１１０とマスクフレーム１２０とが、接続部材１３０によって接続された蒸着マスク１０が製造される。接着層２５０を剥離することで、接着層２５０と接着していた第１メッキ層２４０の一部（マスクフレーム２６０と重畳した第１メッキ層２４０の溝部の間の部分）も剥離される。すなわち、図２Ｇに示すように、マスクフレーム１２０の下方には、マスク本体１１０が設けられていない。なお、支持基板２１０、金属層２２０、および接着層２５０は、一度に全ての基板および層を剥離してもよく、基板および層の各々を個別に剥離してもよい。マスク本体１１０は、支持基板２１０に比べて膜厚が非常に薄いため、マスク本体の剥離の際、変形ストレスがマスク本体１１０側に一方的にかかりやすく、マスク本体１１０の破損につながる場合がある。したがって、始めに支持基板２１０と金属層２２０との間で剥離し、続いて、金属層２２０とマスク本体１１０との間で剥離することにより、マスク本体１１０へのストレスを軽減することができる。

【0055】

本実施形態に係る蒸着マスク１０の製造方法によれば、マスクフレーム２６０とフィルム２８０との間にスペーサー２７０を設けて真空圧着を行う。フィルム２８０は、直接マスクフレーム２６０を押圧するのではなく、スペーサー２７０を介してマスクフレーム２６０を押圧する。そのため、常に同じ位置、すなわち、マスクフレーム２６０の上面から圧力を加えることができる。また、真空圧着において、マスクフレーム２６０とフィルム２８０との間に配置されたスペーサー２７０によって間隙が増加するため、マスクフレーム２６０とフィルム２８０との密着を防止することができる。そのため、マスクフレーム２６０面内でいずれの場所においても真空排気が容易となり、フィルム２８０の下方側の真空度が一定に保たれる。

【0056】

以上より、マスクフレーム２６０への圧力が均一化されるため、第２メッキ層２９０の接合強度を均一化することができる。したがって、マスク本体１１０とマスクフレーム１２０とを接続する接続部材１３０の接合強度が均一化されるため、マスク本体１１０とマスクフレーム１２０との剥離不良が低減された蒸着マスク１０を製造することができる。

【0057】

＜第３実施形態＞
図３Ａ～図４Ｂを参照して、本発明の一実施形態に係る蒸着マスク１０の製造装置２０について説明する。

【0058】

図３Ａは、本発明の一実施形態に係る蒸着マスク１０の製造装置２０の断面模式図である。具体的には、図３Ａは、第２実施形態で説明した真空圧着で用いる装置の断面模式図である。

【0059】

図３Ａに示すように、製造装置２０は、ステージ３１０、スペーサー３２０、フィルム３３０、およびフィルム固定部３４０を含む。スペーサー３２０、フィルム３３０、およびフィルム固定部３４０は、ステージ３１０の上方に設けられている。フィルム３３０は、フィルム固定部３４０に固定されている。

【0060】

真空圧着される対象物（被対象物）は、ステージ３１０に配置される。そのため、ステージ３１０の表面は平坦であることが好ましい。ステージ３１０の表面には、溝部３１１が設けられている。また、溝部３１１には、真空排気を行うための排気口３１２が設けられている。排気口３１２には、配管を介して真空ポンプ（図示せず）が接続されており、排気口から真空排気を行うことができる。

【0061】

被対象物は、例えば、第２実施形態で説明した図２Ｄに示す、支持基板２１０、金属層２２０、第１メッキ層２４０、接着層２５０、およびマスクフレーム２６０を含む構造体である。なお、以下では、便宜上、マスクフレーム２６０を含む構造体を被対象物として説明する場合がある。

【0062】

図３Ｂは、本発明の一実施形態に係る蒸着マスク１０の製造装置２０の利用態様を示す模式図である。

【0063】

図３Ｂに示すように、ステージ３１０上にマスクフレーム２６０を含む被対象物３５０を配置し、被対象物３５０のマスクフレーム２６０の枠部および桟部と重畳してスペーサー３２０を配置する。次に、フィルム固定部３４０をステージ３１０側に移動させて、ステージ３１０、フィルム３３０、およびフィルム固定部３４０によって、被対象物３５０およびスペーサーが配置されている空間を密閉する。その後、排気口３１２を介して空間内を減圧にする。

【0064】

図３Ｃは、本発明の一実施形態に係る蒸着マスク１０の製造装置２０のステージ３１０の平面模式図である。

【0065】

図３Ｃに示すように、溝部３１１は、ステージ３１０の外周に沿って環状に設けられている。被対象物は、溝部３１１の内側に配置され、溝部３１１と重畳しないことが好ましい。溝部３１１が被対象物で覆われてしまうと真空排気されにくくなるため、溝部３１１の内径は被対象物よりも大きいことが好ましい。

【0066】

図３Ｃに示すように、排気口３１２は、溝部３１１の四隅に設けられている。ただし、排気口３１２の構成は、これに限られない。排気口３１２は、溝部３１１の四隅の間に設けることもできる。また、排気口３１２の数も４つに限られず、ステージの大きさに応じて適宜設けることができる。

【0067】

スペーサー３２０は、ステージ３１０の上方に位置し、ステージ３１０に被対象物が配置されると、被対象物と接するようにスペーサー３２０とステージ３１０との距離が制御される。被対象物とスペーサー３２０との接触においては、位置合わせを行ってもよい。位置合わせは、被対象物の形状一部とスペーサー３２０の形状とを合わせるように調整することができる。また、位置合わせは、マーカーを用いて調整することもできる。なお、位置合わせは、カメラで撮影した画像解析を行うことによって行うことができる。

【0068】

図４Ａは、本発明の一実施形態に係る蒸着マスク１０の製造装置２０の利用態様を示す図である。

【0069】

ステージ３１０上にマスクフレーム２６０を含む被対象物が配置され、マスクフレーム２６０上にスペーサー３２０がマスクフレーム２６０と接するように配置されている。スペーサー３２０は井桁構造を有する。すなわち、横方向に延伸する第１棒体３２０－１と縦方向に延伸する第２棒体３２０－２とが交差している。第１棒体３２０－１および第２棒体３２０－２は、マスクフレーム２６０の桟部と重畳している。また、第１棒体３２０－１および第２棒体３２０－２の各々の端部は、マスクフレーム２６０の枠部と重畳している。なお、第１棒体３２０－１および第２棒体３２０－２の各々の端部は、マスクフレーム２６０の端部よりも内側に位置することが好ましい。第１棒体３２０－１および第２棒体３２０－２の各々の端部が、マスクフレーム２６０の端部よりも突出すると、第１棒体３２０－１および第２棒体３２０－２の各々の端部が固定されていない状態となる。その状態において真空圧着を行うと、スペーサー３２０の中央部が浮き上がる（スペーサー３２０の中央部がマスクフレーム２６０から離れる）ため、被対象物に対して均一に圧力をかけることができなくなる。そのため、スペーサー３２０の端部が固定されるように、第１棒体３２０－１および第２棒体３２０－２の各々の端部は、マスクフレーム２６０の端部よりも内側に位置し、マスクフレーム２６０と接していることが好ましい。

【0070】

第１棒体３２０－１および第２棒体の各々は、直線状に延伸していることが好ましい。第１棒体３２０－１および第２棒体の各々は、曲線部分を含むように延伸することもできるが、その場合、曲線部分はマスクフレーム２６０の桟部よりも外側に突出しないことが好ましい。

【0071】

図４Ｂは、本発明の一実施形態に係る蒸着マスクの製造装置２０のスペーサー３２０の分解斜視図である。具体的には、図４Ｂは、第１棒体３２０－１と第２棒体３２０－２とが交差する部分を示す。

【0072】

図４Ｂに示すように、第１棒体３２０－１と第２棒体３２０－２とが交差する部分において、第１棒体３２０－１は第１切り欠き３２１－１を含み、第２棒体３２０－２は第２切り欠き３２１－２を含む。また、第１切り欠き３２１－１と第２切り欠き３２１－２とは嵌合している。

【0073】

第１棒体３２０－１および第２棒体３２０－２の各々の断面形状は、円形である。第１棒体３２０－１および第２棒体３２０－２の各々の断面形状が円形であると、マスクフレーム２６０とスペーサー３２０との接触面積が小さくなるため、真空圧着の際に、均一にマスクフレーム２６０に力を加えることができる。ただし、第１棒体３２０－１および第２棒体３２０－２の各々の断面形状の構成は、これに限られない。第１棒体３２０－１および第２棒体３２０－２の各々の断面形状は、例えば、楕円形であってもよく、多角形であってもよい。なお、第１棒体３２０－１の断面形状と第２棒体３２０－２の断面形状とが異なっていてもよい。

【0074】

スペーサー３２０は、第１棒体３２０－１と第２棒体３２０－２とに分離されていなくてもよい。スペーサー３２０は、第１棒体３２０－１と第２棒体３２０－２とが一体化されていてもよい。

【0075】

スペーサー３２０が被対象物と接すると、フィルム３３０がスペーサー３２０と接するようにフィルム３３０とステージ３１０との距離が制御される。また、フィルム固定部３４０は、フィルム３３０の外周をステージ３１０に密着させ、ステージ３１０とフィルム３３０との間が密閉空間を有するようにフィルム３３０を固定する。この状態において、排気口３１２から真空排気が行われると、密閉空間の真空度が低下する。すなわち、密閉空間が減圧される。密閉空間の真空度は、大気圧を０ｋＰａとしたゲージ圧において、－５０ｋＰａ以下であり、好ましくは－７０ｋＰａ以下であり、さらに好ましくは－９０ｋＰａである。

【0076】

真空圧着後は、密閉空間の真空度を大気圧に戻し、被対象物を取り出す。

【0077】

本実施形態に係る蒸着マスク１０の製造装置２０によれば、フィルム３３０が、スペーサー３２０を介して被対象物に対して真空圧着を行うことができる。すなわち、フィルム３３０は、直接被対象物を押圧するのではなく、スペーサー３２０を介して被対象物を押圧する。被対象物がマスクフレーム２６０を含む場合、マスクフレーム２６０の上面に均一な圧力を加えることができる。また、真空圧着において、マスクフレーム２６０とフィルム３３０との間に配置されたスペーサー３２０によって間隙が増加するため、マスクフレーム２６０とフィルム３３０との密着を防止することができる。そのため、製造装置２０は、ステージ３１０上の密閉空間のいずれの場所においても真空排気が容易となり、真空圧着における密閉空間の真空度を一定に保つことができる。したがって、マスク本体１１０とマスクフレーム１２０とを接続する接続部材１３０の接合強度が均一化されるため、マスク本体１１０とマスクフレーム１２０との剥離不良が低減された蒸着マスク１０を製造することができる。

【0078】

＜変形例＞
図５Ａおよび図５Ｂを参照して、スペーサー３２０の形状の変形例について説明する。

【0079】

図５Ａおよび図５Ｂは、それぞれ、本発明の一実施形態に係る蒸着マスク１０の製造装置２０のスペーサー３２０Ａおよびスペーサー３２０Ｂの断面図である。図５Ａおよび図５Ｂにおいて、スペーサー３２０Ａおよびスペーサー３２０Ｂは、マスクフレーム２６０上に配置されている。

【0080】

本実施形態で説明したスペーサー３２０は、フィルムと被対象物との間を減圧する際に、真空排気を良好に行うための排気流路を確保することを機能の一つとしている。上述したように、スペーサー３２０の断面形状を円形、楕円形もしくは多角形とし、被対象物との接触面の幅が、スペーサー３２０の最大幅よりも小さくなるようにすることで排気流路を確保することができる。ただし、スペーサー３２０の断面形状はこれに限定されず、例えば、図５Ａに示すスペーサー３２０Ａまたは図５Ｂに示すスペーサー３２０Ｂのような断面形状を有していてもよい。

【0081】

図５Ａおよび図５Ｂにおいて、スペーサー３２０Ａおよびスペーサー３２０Ｂは、被対象物との接触面における幅Ｗ１と、接触面から離れた箇所における最大幅Ｗ２と、最大幅Ｗ２を有する箇所と接触面との間で、最大幅Ｗ１よりも小さい幅Ｗ３とを有する。減圧時、フィルム３３０は、スペーサー３２０の頂部、最大幅Ｗ２を有する箇所、および被対象物の形状に沿うようにして接する。しかしながら、幅Ｗ３を有する箇所（窪み部分）が接触面とスペーサー３２０の頂部との間に存在すると、幅Ｗ３を有する箇所に空隙ができ、排気流路として機能することができる。さらに、接触面の幅Ｗ１が、最大幅Ｗ２よりも小さくなることが好ましい。

【0082】

なお、断面形状が円形などのスペーサー３２０である場合、厳密には接触面ではなく、接触点と表現すべきではあるものの、最大幅Ｗ２を有する箇所と幅Ｗ３を有する箇所との関係はスペーサー３２０Ａおよびスペーサ３２０Ｂと同様である。ただし、スペーサー３２０による被対象物への均一な押圧を考えると、接触部分はある程度の面積を有する接触面となるように、スペーサー３２０の断面形状を決定することが好ましい。

【0083】

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、削除もしくは設計変更を行ったもの、又は、工程の追加、省略もしく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。

【0084】

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、又は、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】

【0085】

１０：蒸着マスク、 ２０：製造装置、 １１０：マスク本体、 １１１：開口領域、 １１２：非開口領域、 １１３：開口、 １２０：マスクフレーム、 １３０：接続部材、 ２１０：支持基板、 ２２０：金属層、 ２３０：フォトレジスト層、 ２４０：第１メッキ層、 ２５０：接着層、 ２６０：マスクフレーム、 ２７０：スペーサー、 ２８０：フィルム、 ２９０：第２メッキ層、 ３１０：ステージ、 ３１１：溝部、 ３１２：排気口、 ３２０、３２０Ａ、３２０Ｂ：スペーサー、 ３２０－１：第１棒体、 ３２０－２：第２棒体、 ３３０：フィルム、 ３４０：フィルム固定部、 ３５０：被対象物

【図1A】

【図1B】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図2D】

【図2E】

【図2F】

【図2G】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図4A】

【図4B】

【図5A】

【図5B】