蒸镀用金属掩模的制作方法

本实用新型涉及蒸镀用金属掩模。

背景技术：

在通过蒸镀物质对基板等蒸镀对象进行蒸镀时，有时使用金属掩模。该蒸镀用金属掩模具备接触面和非接触面。接触面是与蒸镀对象进行接触的面。非接触面是与接触面相反侧的面。从非接触面贯通到接触面的掩模孔具备非接触侧开口和接触侧开口。非接触侧开口是位于非接触面而供蒸镀物质进入的开口。接触侧开口位于接触面而与蒸镀对象对置。从非接触侧开口进入并通过接触侧开口的蒸镀物质向蒸镀对象进行堆积。由此，形成依据于接触侧开口的位置、形状的图案(例如，参照日本特开2015-055007号公报)。

为了提高图案上的位置等的精度，蒸镀用金属掩模的掩模孔的通路截面积，从非接触侧开口朝向接触侧开口单调地减少。近年，为了提高图案的膜厚的均匀性等的精度，还希望使非接触侧开口与接触侧开口之间的距离、即蒸镀用金属掩模的厚度变薄。

另一方面，在厚度较薄的蒸镀用金属掩模中，不能够得到足够的蒸镀用金属掩模的机械耐受性，因此蒸镀用金属掩模的操作性显著低。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于，提供能够将通过蒸镀形成的图案的位置或膜厚等构造上的精度的提高、以及蒸镀用金属掩模的操作性的提高这两者兼顾的蒸镀用金属掩模。

用于解决上述课题的蒸镀用金属掩模，具备掩模部，该掩模部具备用于与蒸镀对象接触的接触面以及与上述接触面相反侧的非接触面，形成为片形状，而且，该掩模部具有分别从位于上述接触面的第一开口贯通到位于上述非接触面的第二开口的多个掩模孔，上述第一开口的大小小于上述第二开口的大小。并且，该蒸镀用金属掩模还具备掩模框架，该掩模框架具有比上述掩模部高的刚性，并且形成为将上述多个掩模孔包围的框状。上述掩模部在上述非接触面中具有将上述多个掩模孔包围的部分，在该部分通过接合部与上述掩模框架接合。

根据上述构成，从第二开口向掩模孔内进入的蒸镀物质，通过具有比第二开口小的大小的第一开口向蒸镀对象进行堆积。因此，能够提高由蒸镀物质构成的图案的构造上的精度。并且，第二开口所位于的非接触面与具有比掩模部高的刚性的掩模框架接合。因此，容易使接触面与蒸镀对象接触，并且能够提高蒸镀用金属掩模本身的刚性，进而能够提高蒸镀用金属掩模的操作性。

上述蒸镀用金属掩模也可以具备与共用的一个上述掩模框架接合的多个上述掩模部。

根据上述蒸镀用金属掩模，能够将一个掩模框架所需要的掩模孔的数量，分割给多个掩模部。并且，与一个掩模部具备一个掩模框架所需要的全部掩模孔的构成相比，上述蒸镀用金属掩模在以下方面更优良。即，即使在一个掩模部的一部分产生变形的情况下，也能够将与变形的掩模部进行更换的新掩模部的大小抑制为多个掩模部中的一个。进而，还能够抑制蒸镀用金属掩模的修补所需要的各种材料的消耗量。

在上述蒸镀用金属掩模中，也可以是，上述掩模部为金属片，上述接触面以及上述非接触面中的至少一方包括平滑面，上述平滑面设为向该平滑面入射的光的镜面反射的反射率为45.2％以上，上述金属片的厚度为50μm以下。

掩模部所具有的厚度越薄，与上述掩模框架接合的效果越显著。根据上述蒸镀用金属掩模，对于具有50μm以下的厚度的较薄的掩模部，能够得到上述效果。

在上述蒸镀用金属掩模中，也可以是，上述掩模部为金属片，上述接触面以及上述非接触面中的至少一方包括平滑面，上述平滑面设为向该平滑面入射的光的镜面反射的反射率为53.0％以上，上述金属片的厚度为40μm以下。

根据上述蒸镀用金属掩模，对于具有40μm以下的厚度的较薄的掩模部，能够得到上述效果。

在上述蒸镀用金属掩模中，也可以是，上述掩模框架具备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侧延展的大小。

根据上述蒸镀用金属掩模，与非接触面接合的平面朝向掩模部的外侧延展。即，掩模框架具备具有片形状的掩模部的非接触面虚拟地扩展的面构造。因此，在掩模框架的平面扩展的范围中，与掩模部的厚度相当的空间容易地形成在掩模部的周围。作为结果，能够抑制与接触面接触的蒸镀对象与掩模框架物理地干涉。

附图说明

图1是表示一个实施方式的掩模装置的平面构造的平面图。

图2是局部地表示掩模部所具有的截面构造的一个例子的截面图。

图3是局部地表示掩模部所具有的截面构造的其他例子的截面图。

图4是局部地表示掩模部的边缘与掩模框架之间的接合构造的一个例子的截面图。

图5是局部地表示掩模部的边缘与掩模框架之间的接合构造的其他例子的截面图。

图6是表示蒸镀用金属掩模所具有的掩模孔的数量与各掩模部所具备的掩模孔的数量之间的关系的一个例子的图，(a)是表示蒸镀用金属掩模的平面构造的平面图，(b)是表示蒸镀用金属掩模的截面构造的截面图。

图7是表示蒸镀用金属掩模所具有的掩模孔的数量与掩模部所具备的掩模孔的数量之间的关系的其他例子的图，(a)是表示蒸镀用金属掩模的平面构造的平面图，(b)是表示蒸镀用金属掩模的截面构造的截面图。

符号的说明

F…应力，S…蒸镀对象，V…空间，EPS…电极表面，H1…背面开口，H2…表面开口，PR…抗蚀剂层，RM…抗蚀掩模，SH…阶梯高度，T1、T32…厚度，TM…中间转印基材，10…掩模装置，20…主框架，21…主框架孔，30…蒸镀用金属掩模，31…掩模框架，31E…框架内侧边缘部，32、32A、32B、32C…掩模部，32BN…接合部，32E…外周边缘部，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。

具体实施方式

参照图1至图7，对蒸镀用金属掩模的一个实施方式进行说明。

[掩模装置]

如图1所示那样，掩模装置10具备主框架20和多个蒸镀用金属掩模30。主框架20具有对多个蒸镀用金属掩模30进行支撑的矩形框状。主框架20安装于用于进行蒸镀的蒸镀装置。主框架20具有多个主框架孔21。各主框架孔21遍及各蒸镀用金属掩模30所处范围的几乎整体，贯通主框架20。

蒸镀用金属掩模30具备掩模框架31和多个掩模部32。掩模框架31具有对掩模部32进行支撑的短条板状。掩模框架31安装于主框架20。掩模框架31具有多个掩模框架孔33。各掩模框架孔33遍及对应的掩模部32所处范围的几乎整体，贯通掩模框架31。掩模框架31具有比掩模部32高的刚性，并且具有将各掩模框架孔33包围的框状。各掩模部32通过熔敷、粘合而被固定于划分出对应的掩模框架孔33的、掩模框架31的框架内侧边缘部。

接下来，参照图2对掩模部32所具有的截面构造的一个例子进行说明，参照图3对掩模部32所具有的截面构造的其他例子进行说明。

如图2所示的例子那样，掩模部32的一个例子为由掩模片323构成。掩模片323为单一的金属片、多层的金属片、以及金属片与树脂片的层叠体中的任一个。构成掩模片323的金属片的材料为镍或铁镍合金。构成掩模片323的金属片的材料，例如为含有30质量％以上的镍的铁镍合金，为这其中的以36质量％镍和64质量％铁的合金为主成分的因瓦铁镍合金(invar)。在将36质量％镍和64质量％铁的合金为主成分的情况下，残余成分包括铬、锰、碳、钴等添加物。在构成掩模片323的金属片为因瓦铁镍合金片的情况下，金属片的热膨胀系数例如为1.2×10^-6/℃程度。如果是具有这样的热膨胀系数的掩模片323，则掩模部32的热膨胀的程度与玻璃基板的热膨胀的程度相匹配。因此，将玻璃基板用作为蒸镀对象的一个例子较好。

掩模片323具有接触面的一个例子即掩模背面321。掩模片323具备非接触面的一个例子即掩模表面322，该掩模表面322为与掩模背面321相反侧的面。掩模表面322是在蒸镀装置中用于与蒸镀源对置的面。掩模背面321是在蒸镀装置中用于与玻璃基板等蒸镀对象接触的面。

掩模片323所具有的厚度、即掩模表面322与掩模背面321之间的距离为1μm以上100μm以下，优选为1μm以上50μm以下，更优选为2μm以上40μm以下。如果掩模片323所具有的厚度为40μm以下，则形成于掩模片323的掩模孔32H的深度为40μm以下。这种较薄的掩模片323在以下方面较优良。即，在从朝向掩模片323飞行的蒸镀物质的粒子(蒸镀粒子)观察蒸镀对象时，与较厚的掩模片323相比，能够使由于蒸镀用金属掩模30而不能够附着的部分(成为遮挡的部分)减少。换言之，能够抑制阴影效应。

各掩模部32具有贯通掩模片323的多个掩模孔32H。划分出掩模孔32H的孔侧面，在截面视图中相对于掩模片323的厚度方向具有倾斜。划分出掩模孔32H的孔侧面的形状，在截面视图中可以为直线状，可以为朝向掩模孔32H的外侧伸出的半圆弧状，也可以为具有多个弯折点的复杂的曲线状。

掩模表面322包括各掩模孔32H的第二开口即表面开口H2。掩模背面321包括各掩模孔32H的第一开口即背面开口H1。在俯视时，表面开口H2的大小大于背面开口H1的大小。各掩模孔32H是供从蒸镀源升华的蒸镀粒子通过的通路。从蒸镀源升华的蒸镀粒子从表面开口H2朝向背面开口H1进入。只要是表面开口H2大于背面开口H1的掩模孔32H，则能够对于从表面开口H2进入的蒸镀粒子抑制阴影效应。此外，与掩模背面321平行的截面中的掩模孔32H的面积也可以为，随着该截面从背面开口H1朝向表面开口H2移动，从背面开口H1到表面开口H2，该面积单调地增大。换言之，掩模孔32H的截面积也可以为，从表面开口H2朝向背面开口H1，截面积单调地减少。如果是这样的掩模孔32H，则能够进一步抑制上述阴影效应。

在图3所示的其他例子中，各掩模部32具有分别贯通掩模片323的多个掩模孔32H。在图3所示的例子中，在俯视时，表面开口H2的大小大于背面开口H1的大小。各掩模孔32H由具有表面开口H2的掩模大孔32LH和具有背面开口H1的掩模小孔32SH构成。掩模大孔32LH是从表面开口H2朝向掩模背面321而其截面积单调地减少的孔。掩模小孔32SH是从背面开口H1朝向掩模表面322而其截面积单调地减少的孔。划分出各掩模孔32H的孔侧面，在截面视图中，具有掩模大孔32LH与掩模小孔32SH连接的部分。掩模大孔32LH与掩模小孔32SH连接的部分，位于掩模片323的厚度方向的中间。掩模大孔32LH和与掩模小孔32SH连接的部分具有朝向掩模孔32H的内侧突出的形状。在掩模孔32H的孔侧面朝向内侧最突出的部位与掩模背面321之间的距离为阶梯高度SH。

之前在图2中说明了的截面构造，是使阶梯高度SH成为零的例子。从抑制上述阴影效应的观点，优选阶梯高度SH为零。此外，为了得到阶梯高度SH为零的掩模部32，例如优选使掩模片323的厚度为40μm以下，以便通过从掩模表面322向掩模背面321的湿式蚀刻来形成掩模孔32H，而不需要从掩模背面321进行湿式蚀刻。

[掩模部的接合]

接下来，参照图4对掩模部32与掩模框架31之间的接合构造所具有的截面构造的一个例子进行说明。参照图5对掩模部32与掩模框架31之间的接合构造所具有的截面构造的其他例子进行说明。

如图4所示的例子那样，在掩模片323的外周边缘部32E连续有未形成掩模孔32H的区域。在掩模片323所具有的掩模表面322上，掩模片323的外周边缘部32E所包含的部分与掩模框架31接合。掩模框架31具备划分出各掩模框架孔33的框架内侧边缘部31E。框架内侧边缘部31E具备与掩模片323对置的框架背面311。框架内侧边缘部31E具有与框架背面311相反侧的面即框架表面312。框架内侧边缘部31E的厚度T31、即框架背面311与框架表面312之间的距离，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高的刚性。特别是，针对框架内侧边缘部31E由于自重而垂下的情况、框架内侧边缘部31E朝向掩模部32的中央位移的情况，掩模框架31具有比掩模片323高的刚性。与掩模表面322接合的接合部32BN位于框架内侧边缘部31E的框架背面311。

接合部32BN遍及框架内侧边缘部31E的几乎整周，连续地或者间歇地地配设。接合部32BN是通过框架背面311与掩模表面322的熔敷而形成的熔敷痕。熔敷痕是构成掩模框架31的材料与构成掩模部32的材料的混合物。或者，接合部32BN是将框架背面311与掩模表面322进行接合的接合层。接合层包含与构成掩模框架31的材料、构成掩模部32的材料不同的材料。在掩模框架31中，框架内侧边缘部31E的框架背面311与掩模片323的掩模表面322接合。掩模表面322与掩模框架31被接合，因此与不具备掩模框架31的蒸镀用金属掩模相比，能够提高蒸镀用金属掩模30本身的刚性。

掩模框架31对掩模片323施加各掩模片323被朝向该掩模片323的外侧拉动那样的应力F。此外，对于掩模框架31，也通过主框架20而施加掩模框架31被朝向掩模框架31的外侧拉动那样的应力。该应力的大小与掩模片323的应力F为相同程度。因此，在从主框架20拆卸的蒸镀用金属掩模30中，基于主框架20与掩模框架31的接合的应力被解除，对掩模片323施加的应力F也得到缓和。框架背面311上的接合部32BN的位置，优选为使应力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所具有的形状以及掩模框架孔33所具有的形状来适当地选择。

构成掩模部32的掩模片323的厚度例如为1μm以上50μm以下。掩模表面322以及掩模背面321的至少一方，在包围掩模孔32H的区域中包括平滑面。平滑面例如设为，向平滑面入射的光的镜面反射的反射率为45.2％以上。或者，平滑面例如设为，三维表面粗糙度Sa为0.11μm以下，且三维表面粗糙度Sz为3.17μm以下。

构成掩模片323的金属片通过如下任一种方法来制造：(A)基于电解的金属材料的析出；(B)金属材料的轧制以及研磨；(C)基于电解的金属材料的析出以及研磨；(D)仅金属材料的轧制。掩模部32所具有的厚度越薄，则掩模框架31与掩模部32的接合所带来的效果越显著。根据上述例示的掩模部32，对于具有50μm以下厚度的较薄的掩模部32，能够得到上述效果。

此外，在金属片中，具有金属片的厚度越薄则金属片的表面的反射率越高的趋势。此外，在金属片中，具有金属片的厚度越薄则金属片的表面的三维表面粗糙度Sa、三维表面粗糙度Sz越小的趋势。此外，在从掩模片323的表面开始进行用于形成掩模孔32H的湿式蚀刻的情况下，通过掩模片323的表面包含上述平滑面，还能够提高与形成于表面的抗蚀掩模的紧贴性。

构成掩模部32的掩模片323的厚度例如为2μm以上40μm以下。在该构成中也是，掩模表面322以及掩模背面321的至少一方，在将掩模孔32H包围的区域包含平滑面。平滑面例如设为，向平滑面入射的光的镜面反射的反射率为53.0％以上。或者，平滑面例如设为，三维表面粗糙度Sa为0.019μm以下，且三维表面粗糙度Sz为0.308μm以下。根据此处例示的掩模部32，对于具有40μm以下厚度的极薄的掩模部32，能够得到特别优良的效果。此外，在从掩模片323的表面开始进行用于形成掩模孔32H的湿式蚀刻的情况下，通过掩模片323的表面包含上述平滑面，还能够减小形成于表面的抗蚀掩模的最小分辨率的尺寸。

此外，通过测定从卤素灯射出的光入射到对象面时的镜面反射的反射光，根据下述式(1)来计算反射率R。从卤素灯射出的光相对于对象面的法线方向以45°±0.2°的入射角度向对象面的14mm²的区域入射。对反射光进行受光的元件的面积为11.4mm²。

反射率R＝[镜面反射的反射光的光量/入射光的光量]×100…(1)

此外，三维表面粗糙度Sa以及Sz是通过依据ISO 25178的方法来测定的值。三维表面粗糙度Sa是具有规定面积的定义区域中的算术平均高度。三维表面粗糙度Sz是具有规定面积的定义区域中的最大高度。

框架背面311是接合部32BN所处的平面。框架背面311从掩模表面322的外周边缘部32E朝向掩模片323的外侧延展。换言之，框架内侧边缘部31E具有掩模表面322向掩模表面322的外侧虚拟地扩展的面构造。框架内侧边缘部31E从掩模表面322的外周边缘部32E朝向掩模片323的外侧延展。在框架背面311延展的范围中，与掩模片323的厚度相当的空间V容易地形成在掩模片323的周围。作为结果，在掩模片323的周围，能够抑制蒸镀对象S与掩模框架31物理地干涉。

在图5所示的例子中，在掩模片323的外周边缘部32E也连续有未形成掩模孔32H的区域。掩模表面322的外周边缘部32E通过基于接合部32BN的接合，而与掩模框架31所具备的框架背面311接合。掩模框架31对掩模片323施加各掩模片323被朝向该掩模片323的外侧拉动那样的应力F。掩模框架31在框架背面311延展的范围中，形成与掩模片323的厚度相当的空间V。

[掩模部的数量]

接下来，参照图6对蒸镀用金属掩模30所具备的掩模孔32H的数量、与各掩模部32所具备的掩模孔32H的数量之间的关系的一个例子进行说明。此外，参照图7对蒸镀用金属掩模30所具备的掩模孔32H的数量、与掩模部32所具备的掩模孔32H的数量之间的关系的其他例子进行说明。

如图6(a)的例子所示那样，掩模框架31例如具有3个掩模框架孔33，作为多个掩模框架孔33。如图6(b)的例子所示那样，蒸镀用金属掩模30在各掩模框架孔33中各具备一个掩模部32。即，划分出掩模框架孔33A的框架内侧边缘部31E与一个掩模部32A接合。划分出掩模框架孔33B的另一个框架内侧边缘部31E与另一个掩模部32B接合。划分出掩模框架孔33C的剩余的一个框架内侧边缘部31E与剩余的一个掩模部32C接合。

蒸镀用金属掩模30能够对多个蒸镀对象反复使用。因此，蒸镀用金属掩模30所具备的多个掩模孔32H分别被要求掩模孔32H的位置、掩模孔32H的构造等的较高精度。如图6所示的构成那样，与将一个掩模框架31所需要的掩模孔32H的数量通过一个掩模部32来承担的构成相比，将一个掩模框架31所需要的掩模孔32H的数量通过3个掩模部32来承担的构成在以下方面更优良。例如，在一个掩模部32的一部分产生了变形的情况下，能够减小与所变形的掩模部32更换的新的掩模部32的大小。并且，还能够抑制蒸镀用金属掩模30的制造、修补所需要的各种材料的消耗量。此外，与掩模孔32H的构造相关的检查，优选在掩模框架31与掩模部32已接合的状态下进行。从该观点出发，上述接合部32BN优选为能够将变形的掩模部32更换为新的掩模部32的构成。并且，构成掩模部32的掩模片323的厚度越薄，掩模孔32H的尺寸越小，则掩模部32的成品率越容易降低。因此，各掩模框架孔33各具备一个掩模部32的构成，对于要求高精细的蒸镀用金属掩模30也较适合。

如图7(a)的例子所示那样，掩模框架31例如具有3个掩模框架孔33，作为多个掩模框架孔33。如图7(b)的例子所示那样，蒸镀用金属掩模30具备多个掩模框架孔33所共用的一个掩模部32。即，划分出掩模框架孔33A的框架内侧边缘部31E、划分出掩模框架孔33B的框架内侧边缘部31E、以及划分出掩模框架孔33C的框架内侧边缘部31E，与它们所共用的一个掩模部32接合。

此外，如果是一个掩模框架31所需要的掩模孔32H的数量通过一个掩模部32来承担的构成，则能够使与掩模框架31接合的掩模部32的数量成为一个。因此，能够减轻掩模框架31与掩模部32的接合所需的负荷。并且，构成掩模部32的掩模片323的厚度越厚，掩模孔32H的尺寸越大，则掩模部32的成品率越容易提高。因此，具备各掩模框架孔33所共用的掩模部32的构成，对于要求低分辨率的蒸镀用金属掩模30较适合。

根据上述实施方式，能够得到以下列举的效果。

(1)从表面开口H2向掩模孔32H内进入的蒸镀物质，通过大小比表面开口H2小的背面开口H1向蒸镀对象进行堆积。因此，能够提高由蒸镀物质构成的图案的构造上的精度。

(2)由于掩模表面322与掩模框架31被接合，因此能够使掩模背面321与蒸镀对象的接触变得容易，并且能够提高蒸镀用金属掩模30本身的刚性。

(3)一个掩模框架31所需要的掩模孔32H的数量例如被分割给3个掩模部32。因此，即使在一个掩模部32的一部分产生变形的情况下，也能够减小与所变形的掩模部32进行更换的新的掩模部32的大小。

(4)如果是从表面开口H2到背面开口H1为止掩模孔32H的截面积单调地减少的例子，则对于从表面开口H2进入的蒸镀粒子，能够更良好地抑制阴影效应。