蒸鍍用金屬掩模的制作方法

本實用新型涉及蒸鍍用金屬掩模。

背景技術：

在通過蒸鍍物質對基板等蒸鍍對象進行蒸鍍時，有時使用金屬掩模。該蒸鍍用金屬掩模具備接觸面和非接觸面。接觸面是與蒸鍍對象進行接觸的面。非接觸面是與接觸面相反側的面。從非接觸面貫通到接觸面的掩模孔具備非接觸側開口和接觸側開口。非接觸側開口是位于非接觸面而供蒸鍍物質進入的開口。接觸側開口位于接觸面而與蒸鍍對象對置。從非接觸側開口進入并通過接觸側開口的蒸鍍物質向蒸鍍對象進行堆積。由此，形成依據于接觸側開口的位置、形狀的圖案(例如，參照日本特開2015-055007號公報)。

為了提高圖案上的位置等的精度，蒸鍍用金屬掩模的掩模孔的通路截面積，從非接觸側開口朝向接觸側開口單調地減少。近年，為了提高圖案的膜厚的均勻性等的精度，還希望使非接觸側開口與接觸側開口之間的距離、即蒸鍍用金屬掩模的厚度變薄。

另一方面，在厚度較薄的蒸鍍用金屬掩模中，不能夠得到足夠的蒸鍍用金屬掩模的機械耐受性，因此蒸鍍用金屬掩模的操作性顯著低。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于，提供能夠將通過蒸鍍形成的圖案的位置或膜厚等構造上的精度的提高、以及蒸鍍用金屬掩模的操作性的提高這兩者兼顧的蒸鍍用金屬掩模。

用于解決上述課題的蒸鍍用金屬掩模，具備掩模部，該掩模部具備用于與蒸鍍對象接觸的接觸面以及與上述接觸面相反側的非接觸面，形成為片形狀，而且，該掩模部具有分別從位于上述接觸面的第一開口貫通到位于上述非接觸面的第二開口的多個掩模孔，上述第一開口的大小小于上述第二開口的大小。并且，該蒸鍍用金屬掩模還具備掩模框架，該掩模框架具有比上述掩模部高的剛性，并且形成為將上述多個掩模孔包圍的框狀。上述掩模部在上述非接觸面中具有將上述多個掩模孔包圍的部分，在該部分通過接合部與上述掩模框架接合。

根據上述構成，從第二開口向掩模孔內進入的蒸鍍物質，通過具有比第二開口小的大小的第一開口向蒸鍍對象進行堆積。因此，能夠提高由蒸鍍物質構成的圖案的構造上的精度。并且，第二開口所位于的非接觸面與具有比掩模部高的剛性的掩模框架接合。因此，容易使接觸面與蒸鍍對象接觸，并且能夠提高蒸鍍用金屬掩模本身的剛性，進而能夠提高蒸鍍用金屬掩模的操作性。

上述蒸鍍用金屬掩模也可以具備與共用的一個上述掩模框架接合的多個上述掩模部。

根據上述蒸鍍用金屬掩模，能夠將一個掩模框架所需要的掩模孔的數量，分割給多個掩模部。并且，與一個掩模部具備一個掩模框架所需要的全部掩模孔的構成相比，上述蒸鍍用金屬掩模在以下方面更優良。即，即使在一個掩模部的一部分產生變形的情況下，也能夠將與變形的掩模部進行更換的新掩模部的大小抑制為多個掩模部中的一個。進而，還能夠抑制蒸鍍用金屬掩模的修補所需要的各種材料的消耗量。

在上述蒸鍍用金屬掩模中，也可以是，上述掩模部為金屬片，上述接觸面以及上述非接觸面中的至少一方包括平滑面，上述平滑面設為向該平滑面入射的光的鏡面反射的反射率為45.2％以上，上述金屬片的厚度為50μm以下。

掩模部所具有的厚度越薄，與上述掩模框架接合的效果越顯著。根據上述蒸鍍用金屬掩模，對于具有50μm以下的厚度的較薄的掩模部，能夠得到上述效果。

在上述蒸鍍用金屬掩模中，也可以是，上述掩模部為金屬片，上述接觸面以及上述非接觸面中的至少一方包括平滑面，上述平滑面設為向該平滑面入射的光的鏡面反射的反射率為53.0％以上，上述金屬片的厚度為40μm以下。

根據上述蒸鍍用金屬掩模，對于具有40μm以下的厚度的較薄的掩模部，能夠得到上述效果。

在上述蒸鍍用金屬掩模中，也可以是，上述掩模框架具備上述接合部所位于的平面，上述平面具有朝向上述掩模部的外側延展的大小。

根據上述蒸鍍用金屬掩模，與非接觸面接合的平面朝向掩模部的外側延展。即，掩模框架具備具有片形狀的掩模部的非接觸面虛擬地擴展的面構造。因此，在掩模框架的平面擴展的范圍中，與掩模部的厚度相當的空間容易地形成在掩模部的周圍。作為結果，能夠抑制與接觸面接觸的蒸鍍對象與掩模框架物理地干涉。

附圖說明

圖1是表示一個實施方式的掩模裝置的平面構造的平面圖。

圖2是局部地表示掩模部所具有的截面構造的一個例子的截面圖。

圖3是局部地表示掩模部所具有的截面構造的其他例子的截面圖。

圖4是局部地表示掩模部的邊緣與掩模框架之間的接合構造的一個例子的截面圖。

圖5是局部地表示掩模部的邊緣與掩模框架之間的接合構造的其他例子的截面圖。

圖6是表示蒸鍍用金屬掩模所具有的掩模孔的數量與各掩模部所具備的掩模孔的數量之間的關系的一個例子的圖，(a)是表示蒸鍍用金屬掩模的平面構造的平面圖，(b)是表示蒸鍍用金屬掩模的截面構造的截面圖。

圖7是表示蒸鍍用金屬掩模所具有的掩模孔的數量與掩模部所具備的掩模孔的數量之間的關系的其他例子的圖，(a)是表示蒸鍍用金屬掩模的平面構造的平面圖，(b)是表示蒸鍍用金屬掩模的截面構造的截面圖。

符號的說明

F…應力，S…蒸鍍對象，V…空間，EPS…電極表面，H1…背面開口，H2…表面開口，PR…抗蝕劑層，RM…抗蝕掩模，SH…階梯高度，T1、T32…厚度，TM…中間轉印基材，10…掩模裝置，20…主框架，21…主框架孔，30…蒸鍍用金屬掩模，31…掩模框架，31E…框架內側邊緣部，32、32A、32B、32C…掩模部，32BN…接合部，32E…外周邊緣部，32H…掩模孔，32K…基材，32LH…掩模大孔，32SH…掩模小孔，33、33A、33B、33C…掩模框架孔，311…框架背面，312…框架表面，321…掩模背面，322…掩模表面，323…掩模片。

具體實施方式

參照圖1至圖7，對蒸鍍用金屬掩模的一個實施方式進行說明。

[掩模裝置]

如圖1所示那樣，掩模裝置10具備主框架20和多個蒸鍍用金屬掩模30。主框架20具有對多個蒸鍍用金屬掩模30進行支撐的矩形框狀。主框架20安裝于用于進行蒸鍍的蒸鍍裝置。主框架20具有多個主框架孔21。各主框架孔21遍及各蒸鍍用金屬掩模30所處范圍的幾乎整體，貫通主框架20。

蒸鍍用金屬掩模30具備掩模框架31和多個掩模部32。掩模框架31具有對掩模部32進行支撐的短條板狀。掩模框架31安裝于主框架20。掩模框架31具有多個掩模框架孔33。各掩模框架孔33遍及對應的掩模部32所處范圍的幾乎整體，貫通掩模框架31。掩模框架31具有比掩模部32高的剛性，并且具有將各掩模框架孔33包圍的框狀。各掩模部32通過熔敷、粘合而被固定于劃分出對應的掩模框架孔33的、掩模框架31的框架內側邊緣部。

接下來，參照圖2對掩模部32所具有的截面構造的一個例子進行說明，參照圖3對掩模部32所具有的截面構造的其他例子進行說明。

如圖2所示的例子那樣，掩模部32的一個例子為由掩模片323構成。掩模片323為單一的金屬片、多層的金屬片、以及金屬片與樹脂片的層疊體中的任一個。構成掩模片323的金屬片的材料為鎳或鐵鎳合金。構成掩模片323的金屬片的材料，例如為含有30質量％以上的鎳的鐵鎳合金，為這其中的以36質量％鎳和64質量％鐵的合金為主成分的因瓦鐵鎳合金(invar)。在將36質量％鎳和64質量％鐵的合金為主成分的情況下，殘余成分包括鉻、錳、碳、鈷等添加物。在構成掩模片323的金屬片為因瓦鐵鎳合金片的情況下，金屬片的熱膨脹系數例如為1.2×10^-6/℃程度。如果是具有這樣的熱膨脹系數的掩模片323，則掩模部32的熱膨脹的程度與玻璃基板的熱膨脹的程度相匹配。因此，將玻璃基板用作為蒸鍍對象的一個例子較好。

掩模片323具有接觸面的一個例子即掩模背面321。掩模片323具備非接觸面的一個例子即掩模表面322，該掩模表面322為與掩模背面321相反側的面。掩模表面322是在蒸鍍裝置中用于與蒸鍍源對置的面。掩模背面321是在蒸鍍裝置中用于與玻璃基板等蒸鍍對象接觸的面。

掩模片323所具有的厚度、即掩模表面322與掩模背面321之間的距離為1μm以上100μm以下，優選為1μm以上50μm以下，更優選為2μm以上40μm以下。如果掩模片323所具有的厚度為40μm以下，則形成于掩模片323的掩模孔32H的深度為40μm以下。這種較薄的掩模片323在以下方面較優良。即，在從朝向掩模片323飛行的蒸鍍物質的粒子(蒸鍍粒子)觀察蒸鍍對象時，與較厚的掩模片323相比，能夠使由于蒸鍍用金屬掩模30而不能夠附著的部分(成為遮擋的部分)減少。換言之，能夠抑制陰影效應。

各掩模部32具有貫通掩模片323的多個掩模孔32H。劃分出掩模孔32H的孔側面，在截面視圖中相對于掩模片323的厚度方向具有傾斜。劃分出掩模孔32H的孔側面的形狀，在截面視圖中可以為直線狀，可以為朝向掩模孔32H的外側伸出的半圓弧狀，也可以為具有多個彎折點的復雜的曲線狀。

掩模表面322包括各掩模孔32H的第二開口即表面開口H2。掩模背面321包括各掩模孔32H的第一開口即背面開口H1。在俯視時，表面開口H2的大小大于背面開口H1的大小。各掩模孔32H是供從蒸鍍源升華的蒸鍍粒子通過的通路。從蒸鍍源升華的蒸鍍粒子從表面開口H2朝向背面開口H1進入。只要是表面開口H2大于背面開口H1的掩模孔32H，則能夠對于從表面開口H2進入的蒸鍍粒子抑制陰影效應。此外，與掩模背面321平行的截面中的掩模孔32H的面積也可以為，隨著該截面從背面開口H1朝向表面開口H2移動，從背面開口H1到表面開口H2，該面積單調地增大。換言之，掩模孔32H的截面積也可以為，從表面開口H2朝向背面開口H1，截面積單調地減少。如果是這樣的掩模孔32H，則能夠進一步抑制上述陰影效應。

在圖3所示的其他例子中，各掩模部32具有分別貫通掩模片323的多個掩模孔32H。在圖3所示的例子中，在俯視時，表面開口H2的大小大于背面開口H1的大小。各掩模孔32H由具有表面開口H2的掩模大孔32LH和具有背面開口H1的掩模小孔32SH構成。掩模大孔32LH是從表面開口H2朝向掩模背面321而其截面積單調地減少的孔。掩模小孔32SH是從背面開口H1朝向掩模表面322而其截面積單調地減少的孔。劃分出各掩模孔32H的孔側面，在截面視圖中，具有掩模大孔32LH與掩模小孔32SH連接的部分。掩模大孔32LH與掩模小孔32SH連接的部分，位于掩模片323的厚度方向的中間。掩模大孔32LH和與掩模小孔32SH連接的部分具有朝向掩模孔32H的內側突出的形狀。在掩模孔32H的孔側面朝向內側最突出的部位與掩模背面321之間的距離為階梯高度SH。

之前在圖2中說明了的截面構造，是使階梯高度SH成為零的例子。從抑制上述陰影效應的觀點，優選階梯高度SH為零。此外，為了得到階梯高度SH為零的掩模部32，例如優選使掩模片323的厚度為40μm以下，以便通過從掩模表面322向掩模背面321的濕式蝕刻來形成掩模孔32H，而不需要從掩模背面321進行濕式蝕刻。

[掩模部的接合]

接下來，參照圖4對掩模部32與掩模框架31之間的接合構造所具有的截面構造的一個例子進行說明。參照圖5對掩模部32與掩模框架31之間的接合構造所具有的截面構造的其他例子進行說明。

如圖4所示的例子那樣，在掩模片323的外周邊緣部32E連續有未形成掩模孔32H的區域。在掩模片323所具有的掩模表面322上，掩模片323的外周邊緣部32E所包含的部分與掩模框架31接合。掩模框架31具備劃分出各掩模框架孔33的框架內側邊緣部31E。框架內側邊緣部31E具備與掩模片323對置的框架背面311。框架內側邊緣部31E具有與框架背面311相反側的面即框架表面312。框架內側邊緣部31E的厚度T31、即框架背面311與框架表面312之間的距離，比掩模片323所具有的厚度T32厚，由此，掩模框架31具有比掩模片323高的剛性。特別是，針對框架內側邊緣部31E由于自重而垂下的情況、框架內側邊緣部31E朝向掩模部32的中央位移的情況，掩模框架31具有比掩模片323高的剛性。與掩模表面322接合的接合部32BN位于框架內側邊緣部31E的框架背面311。

接合部32BN遍及框架內側邊緣部31E的幾乎整周，連續地或者間歇地地配設。接合部32BN是通過框架背面311與掩模表面322的熔敷而形成的熔敷痕。熔敷痕是構成掩模框架31的材料與構成掩模部32的材料的混合物。或者，接合部32BN是將框架背面311與掩模表面322進行接合的接合層。接合層包含與構成掩模框架31的材料、構成掩模部32的材料不同的材料。在掩模框架31中，框架內側邊緣部31E的框架背面311與掩模片323的掩模表面322接合。掩模表面322與掩模框架31被接合，因此與不具備掩模框架31的蒸鍍用金屬掩模相比，能夠提高蒸鍍用金屬掩模30本身的剛性。

掩模框架31對掩模片323施加各掩模片323被朝向該掩模片323的外側拉動那樣的應力F。此外，對于掩模框架31，也通過主框架20而施加掩模框架31被朝向掩模框架31的外側拉動那樣的應力。該應力的大小與掩模片323的應力F為相同程度。因此，在從主框架20拆卸的蒸鍍用金屬掩模30中，基于主框架20與掩模框架31的接合的應力被解除，對掩模片323施加的應力F也得到緩和。框架背面311上的接合部32BN的位置，優選為使應力F在掩模片323中各向同性地作用的位置。框架背面311上的接合部32BN的位置，基于掩模片323所具有的形狀以及掩模框架孔33所具有的形狀來適當地選擇。

構成掩模部32的掩模片323的厚度例如為1μm以上50μm以下。掩模表面322以及掩模背面321的至少一方，在包圍掩模孔32H的區域中包括平滑面。平滑面例如設為，向平滑面入射的光的鏡面反射的反射率為45.2％以上。或者，平滑面例如設為，三維表面粗糙度Sa為0.11μm以下，且三維表面粗糙度Sz為3.17μm以下。

構成掩模片323的金屬片通過如下任一種方法來制造：(A)基于電解的金屬材料的析出；(B)金屬材料的軋制以及研磨；(C)基于電解的金屬材料的析出以及研磨；(D)僅金屬材料的軋制。掩模部32所具有的厚度越薄，則掩模框架31與掩模部32的接合所帶來的效果越顯著。根據上述例示的掩模部32，對于具有50μm以下厚度的較薄的掩模部32，能夠得到上述效果。

此外，在金屬片中，具有金屬片的厚度越薄則金屬片的表面的反射率越高的趨勢。此外，在金屬片中，具有金屬片的厚度越薄則金屬片的表面的三維表面粗糙度Sa、三維表面粗糙度Sz越小的趨勢。此外，在從掩模片323的表面開始進行用于形成掩模孔32H的濕式蝕刻的情況下，通過掩模片323的表面包含上述平滑面，還能夠提高與形成于表面的抗蝕掩模的緊貼性。

構成掩模部32的掩模片323的厚度例如為2μm以上40μm以下。在該構成中也是，掩模表面322以及掩模背面321的至少一方，在將掩模孔32H包圍的區域包含平滑面。平滑面例如設為，向平滑面入射的光的鏡面反射的反射率為53.0％以上。或者，平滑面例如設為，三維表面粗糙度Sa為0.019μm以下，且三維表面粗糙度Sz為0.308μm以下。根據此處例示的掩模部32，對于具有40μm以下厚度的極薄的掩模部32，能夠得到特別優良的效果。此外，在從掩模片323的表面開始進行用于形成掩模孔32H的濕式蝕刻的情況下，通過掩模片323的表面包含上述平滑面，還能夠減小形成于表面的抗蝕掩模的最小分辨率的尺寸。

此外，通過測定從鹵素燈射出的光入射到對象面時的鏡面反射的反射光，根據下述式(1)來計算反射率R。從鹵素燈射出的光相對于對象面的法線方向以45°±0.2°的入射角度向對象面的14mm²的區域入射。對反射光進行受光的元件的面積為11.4mm²。

反射率R＝[鏡面反射的反射光的光量/入射光的光量]×100…(1)

此外，三維表面粗糙度Sa以及Sz是通過依據ISO 25178的方法來測定的值。三維表面粗糙度Sa是具有規定面積的定義區域中的算術平均高度。三維表面粗糙度Sz是具有規定面積的定義區域中的最大高度。

框架背面311是接合部32BN所處的平面。框架背面311從掩模表面322的外周邊緣部32E朝向掩模片323的外側延展。換言之，框架內側邊緣部31E具有掩模表面322向掩模表面322的外側虛擬地擴展的面構造。框架內側邊緣部31E從掩模表面322的外周邊緣部32E朝向掩模片323的外側延展。在框架背面311延展的范圍中，與掩模片323的厚度相當的空間V容易地形成在掩模片323的周圍。作為結果，在掩模片323的周圍，能夠抑制蒸鍍對象S與掩模框架31物理地干涉。

在圖5所示的例子中，在掩模片323的外周邊緣部32E也連續有未形成掩模孔32H的區域。掩模表面322的外周邊緣部32E通過基于接合部32BN的接合，而與掩模框架31所具備的框架背面311接合。掩模框架31對掩模片323施加各掩模片323被朝向該掩模片323的外側拉動那樣的應力F。掩模框架31在框架背面311延展的范圍中，形成與掩模片323的厚度相當的空間V。

[掩模部的數量]

接下來，參照圖6對蒸鍍用金屬掩模30所具備的掩模孔32H的數量、與各掩模部32所具備的掩模孔32H的數量之間的關系的一個例子進行說明。此外，參照圖7對蒸鍍用金屬掩模30所具備的掩模孔32H的數量、與掩模部32所具備的掩模孔32H的數量之間的關系的其他例子進行說明。

如圖6(a)的例子所示那樣，掩模框架31例如具有3個掩模框架孔33，作為多個掩模框架孔33。如圖6(b)的例子所示那樣，蒸鍍用金屬掩模30在各掩模框架孔33中各具備一個掩模部32。即，劃分出掩模框架孔33A的框架內側邊緣部31E與一個掩模部32A接合。劃分出掩模框架孔33B的另一個框架內側邊緣部31E與另一個掩模部32B接合。劃分出掩模框架孔33C的剩余的一個框架內側邊緣部31E與剩余的一個掩模部32C接合。

蒸鍍用金屬掩模30能夠對多個蒸鍍對象反復使用。因此，蒸鍍用金屬掩模30所具備的多個掩模孔32H分別被要求掩模孔32H的位置、掩模孔32H的構造等的較高精度。如圖6所示的構成那樣，與將一個掩模框架31所需要的掩模孔32H的數量通過一個掩模部32來承擔的構成相比，將一個掩模框架31所需要的掩模孔32H的數量通過3個掩模部32來承擔的構成在以下方面更優良。例如，在一個掩模部32的一部分產生了變形的情況下，能夠減小與所變形的掩模部32更換的新的掩模部32的大小。并且，還能夠抑制蒸鍍用金屬掩模30的制造、修補所需要的各種材料的消耗量。此外，與掩模孔32H的構造相關的檢查，優選在掩模框架31與掩模部32已接合的狀態下進行。從該觀點出發，上述接合部32BN優選為能夠將變形的掩模部32更換為新的掩模部32的構成。并且，構成掩模部32的掩模片323的厚度越薄，掩模孔32H的尺寸越小，則掩模部32的成品率越容易降低。因此，各掩模框架孔33各具備一個掩模部32的構成，對于要求高精細的蒸鍍用金屬掩模30也較適合。

如圖7(a)的例子所示那樣，掩模框架31例如具有3個掩模框架孔33，作為多個掩模框架孔33。如圖7(b)的例子所示那樣，蒸鍍用金屬掩模30具備多個掩模框架孔33所共用的一個掩模部32。即，劃分出掩模框架孔33A的框架內側邊緣部31E、劃分出掩模框架孔33B的框架內側邊緣部31E、以及劃分出掩模框架孔33C的框架內側邊緣部31E，與它們所共用的一個掩模部32接合。

此外，如果是一個掩模框架31所需要的掩模孔32H的數量通過一個掩模部32來承擔的構成，則能夠使與掩模框架31接合的掩模部32的數量成為一個。因此，能夠減輕掩模框架31與掩模部32的接合所需的負荷。并且，構成掩模部32的掩模片323的厚度越厚，掩模孔32H的尺寸越大，則掩模部32的成品率越容易提高。因此，具備各掩模框架孔33所共用的掩模部32的構成，對于要求低分辨率的蒸鍍用金屬掩模30較適合。

根據上述實施方式，能夠得到以下列舉的效果。

(1)從表面開口H2向掩模孔32H內進入的蒸鍍物質，通過大小比表面開口H2小的背面開口H1向蒸鍍對象進行堆積。因此，能夠提高由蒸鍍物質構成的圖案的構造上的精度。

(2)由于掩模表面322與掩模框架31被接合，因此能夠使掩模背面321與蒸鍍對象的接觸變得容易，并且能夠提高蒸鍍用金屬掩模30本身的剛性。

(3)一個掩模框架31所需要的掩模孔32H的數量例如被分割給3個掩模部32。因此，即使在一個掩模部32的一部分產生變形的情況下，也能夠減小與所變形的掩模部32進行更換的新的掩模部32的大小。

(4)如果是從表面開口H2到背面開口H1為止掩模孔32H的截面積單調地減少的例子，則對于從表面開口H2進入的蒸鍍粒子，能夠更良好地抑制陰影效應。