(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の貫通孔を形成して蒸着マスクを製造するために用いられる金属板の製造方法であって、
前記蒸着マスクの前記貫通孔は、前記金属板をエッチングすることによって形成されるものであり、
前記金属板の製造方法は、
ニッケルおよび０．１質量％未満のクロムを含む鉄合金からなる母材を圧延する圧延工程と、
圧延された前記母材をアニールして前記金属板を得るアニール工程と、を備え、
前記金属板を、その一対の表面から５ｎｍ以内の距離に位置する一対の表面層と、前記一対の表面層の間に位置するバルク層と、に区画する場合、以下の条件（１），（２）が満たされている、
（１）前記一対の表面層のうち少なくとも一方の表面層に含まれる鉄、ニッケルおよびクロムの質量の合計を１００質量％としたときに、前記少なくとも一方の表面層は、３４〜３８質量％のニッケルと、０．１質量％以上のクロムと、残部の鉄と、を含む鉄合金からなること；および、
（２）前記バルク層に含まれる各構成元素の質量の合計を１００質量％としたときに、前記バルク層は、３４〜３８質量％のニッケルと、０．１質量％未満のクロムと、残部の鉄および不可避の不純物と、を含む鉄合金からなること；
金属板の製造方法。
【請求項２】
前記金属板の厚みは、１５〜８５μｍの範囲内である、請求項１に記載の金属板の製造方法。
【請求項３】
前記アニール工程は、前記圧延された母材を長手方向に引っ張りながら実施される、請求項１または２に記載の金属板の製造方法。
【請求項４】
前記アニール工程は、大気環境下よりも低い分圧で存在する酸素ガスと、不活性ガスとを含む雰囲気下で実施される、請求項３に記載の金属板の製造方法。
【請求項５】
複数の貫通孔を形成して蒸着マスクを製造するために用いられる金属板であって、
前記マスクの前記貫通孔は、前記金属板をエッチングすることによって形成されるものであり、
前記金属板を、その一対の表面から５ｎｍ以内の距離に位置する一対の表面層と、前記一対の表面層の間に位置するバルク層と、に区画する場合、以下の条件（１），（２）が満たされており、
（１）前記一対の表面層のうち少なくとも一方の表面層に含まれる鉄、ニッケルおよびクロムの質量の合計を１００質量％としたときに、前記少なくとも一方の表面層は、３４〜３８質量％のニッケルと、０．１質量％以上のクロムと、残部の鉄と、を含む鉄合金からなること；および、
（２）前記バルク層に含まれる各構成元素の質量の合計を１００質量％としたときに、前記バルク層は、３４〜３８質量％のニッケルと、０．１質量％未満のクロムと、残部の鉄および不可避の不純物と、を含む鉄合金からなること；
前記金属板の一方の表面からの距離が５ｎｍを超える部分に含まれる鉄、ニッケルおよびクロムの質量の合計を１００質量％としたときに、Ｘ線光電子分光法を用いて前記金属板の前記一方の表面層およびその近傍における金属板の組成分析を実施した結果として得られる、前記金属板の一方の表面からの距離が５ｎｍを超える部分におけるクロム濃度が、０．１質量％未満である、
金属板。
【請求項６】
前記金属板の厚みは、１５〜８５μｍの範囲内である、請求項５に記載の金属板。
【請求項７】
複数の貫通孔が形成された蒸着マスクを製造する方法であって、
金属板を準備する工程と、
前記金属板上にレジストパターンを形成するレジストパターン形成工程と、
前記金属板のうち前記レジストパターンによって覆われていない領域をエッチングし、前記金属板に、前記貫通孔を画成するようになる凹部を形成するエッチング工程と、を備え、
前記金属板を、その一対の表面から５ｎｍ以内の距離に位置する一対の表面層と、前記一対の表面層の間に位置するバルク層と、に区画する場合、以下の条件（１），（２）が満たされており、
（１）前記一対の表面層のうち少なくとも一方の表面層に含まれる鉄、ニッケルおよびクロムの質量の合計を１００質量％としたときに、前記少なくとも一方の表面層は、３４〜３８質量％のニッケルと、０．１質量％以上のクロムと、残部の鉄と、を含む鉄合金からなること；および、
（２）前記バルク層に含まれる各構成元素の質量の合計を１００質量％としたときに、前記バルク層は、３４〜３８質量％のニッケルと、０．１質量％未満のクロムと、残部の鉄および不可避の不純物と、を含む鉄合金からなること；
前記金属板の一方の表面からの距離が５ｎｍを超える部分に含まれる鉄、ニッケルおよびクロムの質量の合計を１００質量％としたときに、Ｘ線光電子分光法を用いて前記金属板の前記一方の表面層およびその近傍における金属板の組成分析を実施した結果として得られる、前記金属板の一方の表面からの距離が５ｎｍを超える部分におけるクロム濃度が、０．１質量％未満である、
蒸着マスクの製造方法。
【請求項８】
前記金属板の厚みは、１５〜８５μｍの範囲内である、請求項７に記載の蒸着マスクの製造方法。
【請求項９】
前記蒸着マスクは、前記蒸着マスクを用いて基板上に蒸着材料を蒸着させる際に、蒸着材料に対面する第１面と、前記基板に対面する第２面と、を有し、
前記金属板の前記一対の表面は、前記蒸着マスクの前記第１面および前記第２面にそれぞれ対応する第１面および第２面からなり、
前記一対の表面層のうち前記金属板の少なくとも前記第２面に対応する表面層において、前記条件（１）が満たされている、請求項７または８に記載の蒸着マスクの製造方法。
【請求項１０】
前記レジストパターン形成工程によって形成される前記レジストパターンは、前記金属板の前記第１面上に形成された第１レジストパターンと、前記金属板の前記第２面上に形成された第２レジストパターンと、を含み、
前記エッチング工程によって形成される凹部は、前記金属板の前記第１面のうち前記第１レジストパターンによって覆われていない領域がエッチングされることによって形成される第１凹部と、前記金属板の前記第２面のうち前記第２レジストパターンによって覆われていない領域がエッチングされることによって形成される第２凹部と、を含み、
前記エッチング工程は、前記第１凹部と前記第２凹部とが接続されるよう実施され、
前記蒸着マスクの前記第２面から、前記第１凹部と前記第２凹部とが接続される接続部までの距離が０〜６μｍの範囲内である、請求項９に記載の蒸着マスクの製造方法。
【請求項１１】
前記蒸着マスクの前記貫通孔の寸法が２０〜５０μｍの範囲内である、請求項１０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、複数の貫通孔を形成して蒸着マスクを製造するために用いられる金属板に関する。また本発明は、金属板の製造方法に関する。また本発明は、複数の貫通孔が形成されたマスクを、金属板を用いて製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、スマートフォンやタブレットＰＣ等の持ち運び可能なデバイスで用いられる表示装置に対して、高精細であること、例えば画素密度が３００ｐｐｉ以上であることが求められている。また、持ち運び可能なデバイスにおいても、フルハイビジョンに対応することへの需要が高まっており、この場合、表示装置の画素密度が例えば４５０ｐｐｉ以上であることが求められる。
【０００３】
応答性の良さや消費電力の低さのため、有機ＥＬ表示装置が注目されている。有機ＥＬ表示装置の画素を形成する方法として、所望のパターンで配列された貫通孔を含む蒸着マスクを用い、所望のパターンで画素を形成する方法が知られている。具体的には、はじめに、有機ＥＬ表示装置用の基板に対して蒸着マスクを密着させ、次に、密着させた蒸着マスクおよび基板を共に蒸着装置に投入し、有機材料などの蒸着を行う。蒸着マスクは一般に、フォトリソグラフィー技術を用いたエッチングによって金属板に貫通孔を形成することにより、製造され得る（例えば、特許文献１）。例えば、はじめに、金属板上にレジスト膜を形成し、次に、レジスト膜に露光マスクを密着させた状態でレジスト膜を露光してレジストパターンを形成し、その後、金属板のうちレジストパターンによって覆われていない領域をエッチングすることにより、貫通孔が形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３９３１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、蒸着マスクを用いて蒸着材料を基板上に成膜する場合、基板だけでなく蒸着マスクにも蒸着材料が付着する。例えば、蒸着材料の中には、蒸着マスクの法線方向に対して大きく傾斜した方向に沿って基板に向かうものも存在するが、そのような蒸着材料は、基板に到達するよりも前に蒸着マスクの貫通孔の壁面に到達して付着する。この場合、基板のうち蒸着マスクの貫通孔の壁面の近傍に位置する領域には蒸着材料が付着しにくくなり、この結果、付着する蒸着材料の厚みが他の部分に比べて小さくなってしまったり、蒸着材料が付着していない部分が生じてしまったりすることが考えられる。すなわち、蒸着マスクの貫通孔の壁面の近傍における蒸着が不安定になってしまうことが考えられる。従って、有機ＥＬ表示装置の画素を形成するために蒸着マスクが用いられる場合、画素の寸法精度や位置精度が低下してしまい、この結果、有機ＥＬ表示装置の発光効率が低下してしまうことになる。
【０００６】
このような課題を解決するため、蒸着マスクを製造するために用いられる金属板の厚みを小さくすることが考えられる。なぜなら、金属板の厚みを小さくすることによって、蒸着マスクの貫通孔の壁面の高さを小さくすることができ、このことにより、蒸着材料のうち貫通孔の壁面に付着するものの比率を低くすることができるからである。厚みの小さな金属板を得るためには、母材を圧延して金属板を製造する際の圧延率を大きくすることになる。
【０００７】
一方、金属板の厚みを小さくした場合、有機ＥＬ表示装置用の基板に対する蒸着マスクの貫通孔の位置の精度を決定する要因として、蒸着マスクと基板との間における密着の程度が無視できない要因になる。例えば、蒸着マスクの貫通孔の深さが２５μｍであり、そして、基板に対向する蒸着マスクの表面に厚み１μｍの錆びが形成された場合について考える。この場合、錆びの厚みである１μｍは、貫通孔の深さである２５μｍの４％に相当するので、貫通孔の深さに対して無視できない程度の値であると言える。このような錆びが生じた蒸着マスクを基板に密着させる場合、錆びの厚みの分だけ貫通孔が基板から遠ざかってしまい、この結果、基板に対する蒸着マスクの貫通孔の位置が有意にずれてしまうことになる。このため、基板上に付着する蒸着材料の寸法精度や位置精度が低下してしまうことが考えられる。また、蒸着マスクに生じた錆びによって基板に傷がついてしまうことも考えられる。従って、蒸着マスクの表面に錆びが生じることは、可能な限り抑制されることが好ましい。
【０００８】
表面の錆びを抑制する方法としては、例えばステンレス鋼で採用されているように、空気中の酸素と結合して表面に不動態被膜を形成することができるクロムなどの元素を合金に添加することが考えられる。しかしながら、本件発明者らが鋭意研究を行ったところ、クロムの添加によって防錆性が改善される反面、クロムの添加に起因して蒸着マスクの寸法精度や位置精度が低下し得ることを見出した。このような課題は、上述の特許文献１においては認識されていないものである。
【０００９】
本発明は、このような課題を考慮してなされたものであり、高い寸法精度および位置精度で形成された貫通孔を備え、かつ高い防錆性を有する蒸着マスクを製造するために用いられる金属板を提供することを目的とする。また本発明は、金属板の製造方法およびマスクの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、複数の貫通孔を形成して蒸着マスクを製造するために用いられる金属板の製造方法であって、
前記蒸着マスクの前記貫通孔は、前記金属板をエッチングすることによって形成されるものであり、
前記金属板の製造方法は、
ニッケルおよびクロムを含む鉄合金からなる母材を圧延する圧延工程と、
圧延された前記母材をアニールして前記金属板を得るアニール工程と、を備え、
前記金属板を、その一対の表面から５ｎｍ以内の距離に位置する一対の表面層と、前記一対の表面層の間に位置するバルク層と、に区画する場合、以下の条件（１），（２）が満たされている、
（１）前記一対の表面層のうち少なくとも一方の表面層に含まれる鉄、ニッケルおよびクロムの質量の合計を１００質量％としたときに、前記少なくとも一方の表面層は、３４〜３８質量％のニッケルと、０．１質量％以上のクロムと、残部の鉄と、を含む鉄合金からなること；および、
（２）前記バルク層に含まれる各構成元素の質量の合計を１００質量％としたときに、前記バルク層は、３４〜３８質量％のニッケルと、０．１質量％未満のクロムと、残部の鉄および不可避の不純物と、を含む鉄合金からなること；
金属板の製造方法である。
【００１１】
本発明による金属板の製造方法において、前記金属板の厚みは、好ましくは１５〜８５μｍの範囲内である。
【００１２】
本発明による金属板の製造方法において、前記アニール工程は、前記圧延された母材を長手方向に引っ張りながら実施されてもよい。
【００１３】
本発明による金属板の製造方法において、前記アニール工程は、大気環境下よりも低い分圧で存在する酸素ガスと、不活性ガスとを含む雰囲気下で実施されてもよい。
【００１４】
本発明は、複数の貫通孔を形成して蒸着マスクを製造するために用いられる金属板であって、
前記マスクの前記貫通孔は、前記金属板をエッチングすることによって形成されるものであり、
前記金属板を、その一対の表面から５ｎｍ以内の距離に位置する一対の表面層と、前記一対の表面層の間に位置するバルク層と、に区画する場合、以下の条件（１），（２）が満たされている、
（１）前記一対の表面層のうち少なくとも一方の表面層に含まれる鉄、ニッケルおよびクロムの質量の合計を１００質量％としたときに、前記少なくとも一方の表面層は、３４〜３８質量％のニッケルと、０．１質量％以上のクロムと、残部の鉄と、を含む鉄合金からなること；および、
（２）前記バルク層に含まれる各構成元素の質量の合計を１００質量％としたときに、前記バルク層は、３４〜３８質量％のニッケルと、０．１質量％未満のクロムと、残部の鉄および不可避の不純物と、を含む鉄合金からなること；
金属板である。
【００１５】
本発明による金属板の厚みは、好ましくは１５〜８５μｍの範囲内である。
【００１６】
本発明は、複数の貫通孔が形成された蒸着マスクを製造する方法であって、
金属板を準備する工程と、
前記金属板上にレジストパターンを形成するレジストパターン形成工程と、
前記金属板のうち前記レジストパターンによって覆われていない領域をエッチングし、前記金属板に、前記貫通孔を画成するようになる凹部を形成するエッチング工程と、を備え、
前記金属板を、その一対の表面から５ｎｍ以内の距離に位置する一対の表面層と、前記一対の表面層の間に位置するバルク層と、に区画する場合、以下の条件（１），（２）が満たされている、
（１）前記一対の表面層のうち少なくとも一方の表面層に含まれる鉄、ニッケルおよびクロムの質量の合計を１００質量％としたときに、前記少なくとも一方の表面層は、３４〜３８質量％のニッケルと、０．１質量％以上のクロムと、残部の鉄と、を含む鉄合金からなること；および、
（２）前記バルク層に含まれる各構成元素の質量の合計を１００質量％としたときに、前記バルク層は、３４〜３８質量％のニッケルと、０．１質量％未満のクロムと、残部の鉄および不可避の不純物と、を含む鉄合金からなること；
蒸着マスクの製造方法である。
【００１７】
本発明による蒸着マスクの製造方法において、前記金属板の厚みは、好ましくは１５〜８５μｍの範囲内である。
【００１８】
本発明による蒸着マスクの製造方法において、前記蒸着マスクは、前記蒸着マスクを用いて基板上に蒸着材料を蒸着させる際に、蒸着材料に対面する第１面と、前記基板に対面する第２面と、を有し、前記金属板の前記一対の表面は、前記蒸着マスクの前記第１面および前記第２面にそれぞれ対応する第１面および第２面からなっていてもよい。この場合、好ましくは、前記一対の表面層のうち前記金属板の前記第２面に対応する表面層において、前記条件（１）が満たされている。
【００１９】
本発明による蒸着マスクの製造方法において、前記レジストパターン形成工程によって形成される前記レジストパターンは、前記金属板の前記第１面上に形成された第１レジストパターンと、前記金属板の前記第２面上に形成された第２レジストパターンと、を含み、前記エッチング工程によって形成される凹部は、前記金属板の前記第１面のうち前記第１レジストパターンによって覆われていない領域がエッチングされることによって形成される第１凹部と、前記金属板の前記第２面のうち前記第２レジストパターンによって覆われていない領域がエッチングされることによって形成される第２凹部と、を含み、前記エッチング工程は、前記第１凹部と前記第２凹部とが接続されるよう実施されてもよい。この場合、好ましくは、前記蒸着マスクの前記第２面から、前記第１凹部と前記第２凹部とが接続される接続部までの距離が０〜６μｍの範囲内である。
【００２０】
本発明による蒸着マスクの製造方法において、好ましくは、前記蒸着マスクの前記貫通孔の寸法が２０〜５０μｍの範囲内である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、貫通孔の寸法および位置のばらつきが抑制され、かつ高い防錆性を備えた蒸着マスクを得ることができる。このため、基板上に付着される蒸着材料の位置精度を十分に維持しながら、錆びによって基板が傷ついてしまうことを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、本発明の一実施の形態を説明するための図であって、蒸着マスクを含む蒸着マスク装置の一例を示す概略平面図である。
【図２】図２は、図１に示す蒸着マスク装置を用いて蒸着する方法を説明するための図である。
【図３】図３は、図１に示された蒸着マスクを示す部分平面図である。
【図４】図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。
【図５】図５は、図３のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。
【図６】図６は、図３のＶＩ−ＶＩ線に沿った断面図である。
【図７】図７（ａ）は、図４に示す貫通孔およびその近傍の領域を拡大して示す断面図であり、図７（ｂ）は、蒸着マスクに生じ得る、蒸着材料の寸法精度や位置精度を低下させ得る要因について説明するための断面図である。
【図８】図８（ａ）は、母材を圧延して、所望の厚さを有する金属板を得る工程を示す図であり、図８（ｂ）は、圧延によって得られた金属板をアニールする工程を示す図である。
【図９】図９は、巻き体から得られた長尺金属板の表面層およびバルク層を示す断面図である。
【図１０】図１０は、図１に示す蒸着マスクの製造方法の一例を全体的に説明するための模式図である。
【図１１】図１１は、蒸着マスクの製造方法の一例を説明するための図であって、金属板上にレジスト膜を形成する工程を示す断面図である。
【図１２】図１２は、蒸着マスクの製造方法の一例を説明するための図であって、レジスト膜に露光マスクを密着させる工程を示す断面図である。
【図１３】図１３は、蒸着マスクの製造方法の一例を説明するための図であって、法線方向に沿った断面において長尺金属板を示す図である。
【図１４】図１４は、蒸着マスクの製造方法の一例を説明するための図であって、法線方向に沿った断面において長尺金属板を示す図である。
【図１５】図１５は、蒸着マスクの製造方法の一例を説明するための図であって、法線方向に沿った断面において長尺金属板を示す図である。
【図１６】図１６は、蒸着マスクの製造方法の一例を説明するための図であって、法線方向に沿った断面において長尺金属板を示す図である。
【図１７】図１７は、蒸着マスクの製造方法の一例を説明するための図であって、法線方向に沿った断面において長尺金属板を示す図である。
【図１８】図１８は、蒸着マスクの製造方法の一例を説明するための図であって、法線方向に沿った断面において長尺金属板を示す図である。
【図１９】図１９は、蒸着マスクの製造方法の一例を説明するための図であって、法線方向に沿った断面において長尺金属板を示す図である。
【図２０】図２０は、蒸着マスクを含む蒸着マスク装置の変形例を示す図である。
【図２１】図２１は、第１〜第９巻き体から得られた長尺金属板の組成を分析した結果、各巻き体から切り出されたサンプルを洗浄した際に生じる錆びを観察した結果、および、各巻き体の長尺金属板から作製された蒸着マスクにおいて群状介在物を観察した結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。なお、本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。
【００２４】
図１〜図１９は、本発明による一実施の形態を説明するための図である。以下の実施の形態およびその変形例では、有機ＥＬ表示装置を製造する際に有機材料を所望のパターンで基板上にパターニングするために用いられる蒸着マスクの製造方法を例にあげて説明する。ただし、このような適用に限定されることなく、種々の用途に用いられる蒸着マスクの製造方法に対し、本発明を適用することができる。
【００２５】
なお、本明細書において、「板」、「シート」、「フィルム」の用語は、呼称の違いのみに基づいて、互いから区別されるものではない。例えば、「板」はシートやフィルムと呼ばれ得るような部材も含む概念であり、したがって、例えば「金属板」は、「金属シート」や「金属フィルム」と呼ばれる部材と呼称の違いのみにおいて区別され得ない。
【００２６】
また、「板面（シート面、フィルム面）」とは、対象となる板状（シート状、フィルム状）の部材を全体的かつ大局的に見た場合において対象となる板状部材（シート状部材、フィルム状部材）の平面方向と一致する面のことを指す。また、板状（シート状、フィルム状）の部材に対して用いる法線方向とは、当該部材の板面（シート面、フィルム面）に対する法線方向のことを指す。
【００２７】
さらに、本明細書において用いる、形状や幾何学的条件および物理的特性並びにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」、「直交」、「同一」、「同等」等の用語や長さや角度並びに物理的特性の値等については、厳密な意味に縛られることなく、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含めて解釈することとする。
【００２８】
（蒸着マスク装置）
まず、製造方法対象となる蒸着マスクを含む蒸着マスク装置の一例について、主に図１〜図６を参照して説明する。ここで、図１は、蒸着マスクを含む蒸着マスク装置の一例を示す平面図であり、図２は、図１に示す蒸着マスク装置の使用方法を説明するための図である。図３は、蒸着マスクを第１面の側から示す平面図であり、図４〜図６は、図３の各位置における断面図である。
【００２９】
図１及び図２に示された蒸着マスク装置１０は、略矩形状の金属板２１からなる複数の蒸着マスク２０と、複数の蒸着マスク２０の周縁部に取り付けられたフレーム１５と、を備えている。各蒸着マスク２０には、互いに対向する第１面２１ａおよび第２面２１ｂを有する金属板２１を少なくとも第１面２１ａからエッチングすることにより形成された貫通孔２５が、多数設けられている。この蒸着マスク装置１０は、図２に示すように、蒸着マスク２０が蒸着対象物である基板、例えばガラス基板９２の下面に対面するようにして蒸着装置９０内に支持され、基板への蒸着材料の蒸着に使用される。
【００３０】
蒸着装置９０内では、不図示の磁石からの磁力によって、蒸着マスク２０とガラス基板９２とが密着するようになる。蒸着装置９０内には、蒸着マスク装置１０の下方に、蒸着材料（一例として、有機発光材料）９８を収容するるつぼ９４と、るつぼ９４を加熱するヒータ９６とが配置されている。るつぼ９４内の蒸着材料９８は、ヒータ９６からの加熱により、気化または昇華してガラス基板９２の表面に付着するようになる。上述したように、蒸着マスク２０には多数の貫通孔２５が形成されており、蒸着材料９８はこの貫通孔２５を介してガラス基板９２に付着する。この結果、蒸着マスク２０の貫通孔２５の位置に対応した所望のパターンで、蒸着材料９８がガラス基板９２の表面に成膜される。
【００３１】
上述したように、本実施の形態では、貫通孔２５が各有効領域２２において所定のパターンで配置されている。なお、カラー表示を行いたい場合には、貫通孔２５の配列方向（前述の一方向）に沿って蒸着マスク２０（蒸着マスク装置１０）とガラス基板９２とを少しずつ相対移動させ、赤色用の有機発光材料、緑色用の有機発光材料および青色用の有機発光材料を順に蒸着させていってもよい。
【００３２】
なお、蒸着マスク装置１０のフレーム１５は、矩形状の蒸着マスク２０の周縁部に取り付けられている。フレーム１５は、蒸着マスク２０が撓んでしまうことがないように蒸着マスクを張った状態に保持する。蒸着マスク２０とフレーム１５とは、例えばスポット溶接により互いに対して固定されている。
【００３３】
蒸着処理は、高温雰囲気となる蒸着装置９０の内部で実施される。従って、蒸着処理の間、蒸着装置９０の内部に保持される蒸着マスク２０、フレーム１５および基板９２も加熱される。この際、蒸着マスク、フレーム１５および基板９２は、各々の熱膨張係数に基づいた寸法変化の挙動を示すことになる。この場合、蒸着マスク２０やフレーム１５と基板９２の熱膨張係数が大きく異なっていると、それらの寸法変化の差異に起因した位置ずれが生じ、この結果、基板９２上に付着する蒸着材料の寸法精度や位置精度が低下してしまう。このような課題を解決するため、蒸着マスク２０およびフレーム１５の熱膨張係数が、基板９２の熱膨張係数と同等の値であることが好ましい。例えば、基板９２としてガラス基板９２が用いられる場合、蒸着マスク２０およびフレーム１５の材料として、鉄に３４〜３８質量％のニッケルを加えた鉄合金を用いることができる。なお本明細書において、「〜」という記号によって表現される数値範囲は、「〜」という符号の前後に置かれた数値を含んでいる。例えば、「３４〜３８質量％」という表現によって画定される数値範囲は、「３４質量％以上かつ３８質量％以下」という表現によって画定される数値範囲と同一である。
【００３４】
（蒸着マスク）
次に、蒸着マスク２０について詳細に説明する。図１に示すように、本実施の形態において、蒸着マスク２０は、金属板２１からなり、平面視において略四角形形状、さらに正確には平面視において略矩形状の輪郭を有している。蒸着マスク２０の金属板２１は、規則的な配列で貫通孔２５が形成された有効領域２２と、有効領域２２を取り囲む周囲領域２３と、を含んでいる。周囲領域２３は、有効領域２２を支持するための領域であり、基板へ蒸着されることを意図された蒸着材料が通過する領域ではない。例えば、有機ＥＬ表示装置用の有機発光材料の蒸着に用いられる蒸着マスク２０においては、有効領域２２は、有機発光材料が蒸着して画素を形成するようになる基板（ガラス基板９２）上の区域、すなわち、作製された有機ＥＬ表示装置用基板の表示面をなすようになる基板上の区域に対面する、蒸着マスク２０内の領域のことである。ただし、種々の目的から、周囲領域２３に貫通孔や凹部が形成されていてもよい。図１に示された例において、各有効領域２２は、平面視において略四角形形状、さらに正確には平面視において略矩形状の輪郭を有している。
【００３５】
図示された例において、蒸着マスク２０の複数の有効領域２２は、蒸着マスク２０の長手方向と平行な一方向に沿って所定の間隔を空けて一列に配列されている。図示された例では、一つの有効領域２２が一つの有機ＥＬ表示装置に対応するようになっている。すなわち、図１に示された蒸着マスク装置１０（蒸着マスク２０）によれば、多面付蒸着が可能となっている。
【００３６】
図３に示すように、図示された例において、各有効領域２２に形成された複数の貫通孔２５は、当該有効領域２２において、互いに直交する二方向に沿ってそれぞれ所定のピッチで配列されている。この金属板２１に形成された貫通孔２５の一例について、図３〜図６を主に参照して更に詳述する。
【００３７】
図４〜図６に示すように、複数の貫通孔２５は、蒸着マスク２０の法線方向に沿った一方の側となる第１面２０ａと、蒸着マスク２０の法線方向に沿った他方の側となる第２面２０ｂと、の間を延びて、蒸着マスク２０を貫通している。図示された例では、後に詳述するように、蒸着マスクの法線方向における一方の側となる金属板２１の第１面２１ａの側から金属板２１に第１凹部３０がエッチングによって形成され、金属板２１の法線方向における他方の側となる第２面２１ｂの側から金属板２１に第２凹部３５が形成され、この第１凹部３０および第２凹部３５によって貫通孔２５が形成されている。
【００３８】
図３〜図６に示すように、蒸着マスク２０の第１面２０ａの側から第２面２０ｂの側へ向けて、蒸着マスク２０の法線方向に沿った各位置における蒸着マスク２０の板面に沿った断面での各第１凹部３０の断面積は、しだいに小さくなっていく。図３に示すように、第１凹部３０の壁面３１は、その全領域において蒸着マスク２０の法線方向に対して交差する方向に延びており、蒸着マスク２０の法線方向に沿った一方の側に向けて露出している。同様に、蒸着マスク２０の法線方向に沿った各位置における蒸着マスク２０の板面に沿った断面での各第２凹部３５の断面積は、蒸着マスク２０の第２面２０ｂの側から第１面２０ａの側へ向けて、しだいに小さくなっていてもよい。第２凹部３５の壁面３６は、その全領域において蒸着マスク２０の法線方向に対して交差する方向に延びており、蒸着マスク２０の法線方向に沿った他方の側に向けて露出している。
【００３９】
なお、図４〜図６に示すように、第１凹部３０の壁面３１と、第２凹部３５の壁面３６とは、周状の接続部４１を介して接続されている。接続部４１は、蒸着マスクの法線方向に対して傾斜した第１凹部３０の壁面３１と、蒸着マスクの法線方向に対して傾斜した第２凹部３５の壁面３６とが合流する張り出し部の稜線によって、画成されている。そして、接続部４１は、蒸着マスク２０の平面視において最も貫通孔２５の面積が小さくなる貫通部４２を画成する。
【００４０】
図４〜図６に示すように、蒸着マスクの法線方向に沿った他方の側の面、すなわち、蒸着マスク２０の第２面２０ｂ上において、隣り合う二つの貫通孔２５は、蒸着マスクの板面に沿って互いから離間している。すなわち、後述する製造方法のように、蒸着マスク２０の第２面２０ｂに対応するようになる金属板２１の第２面２１ｂ側から当該金属板２１をエッチングして第２凹部３５を作製する場合、隣り合う二つの第２凹部３５の間に金属板２１の第２面２１ｂが残存するようになる。
【００４１】
一方、図４〜図６に示すように、蒸着マスクの法線方向に沿った一方の側、すなわち、蒸着マスク２０の第１面２０ａの側において、隣り合う二つの第１凹部３０が接続されている。すなわち、後述する製造方法のように、蒸着マスク２０の第１面２０ａに対応するようになる金属板２１の第１面２１ａ側から当該金属板２１をエッチングして第１凹部３０を形成する場合、隣り合う二つの第１凹部３０の間に、金属板２１の第１面２１ａが残存しないようになる。すなわち、金属板２１の第１面２１ａは、有効領域２２の全域にわたってエッチングされている。このような第１凹部３０によって形成される蒸着マスク２０の第１面２０ａによれば、図２に示すように蒸着マスク２０の第１面２０ａが蒸着材料９８に対面するようにしてこの蒸着マスク２０を用いた場合に、蒸着材料９８の利用効率を効果的に改善することができる。
【００４２】
図２に示すようにして蒸着マスク装置１０が蒸着装置９０に収容された場合、図４に二点鎖線で示すように、蒸着マスク２０の第１面２０ａが蒸着材料９８を保持したるつぼ９４側に位置し、蒸着マスク２０の第２面２０ｂがガラス基板９２に対面する。したがって、蒸着材料９８は、次第に断面積が小さくなっていく第１凹部３０を通過してガラス基板９２に付着する。図４に矢印で示すように、蒸着材料９８は、るつぼ９４からガラス基板９２に向けてガラス基板９２の法線方向に沿って移動するだけでなく、ガラス基板９２の法線方向に対して大きく傾斜した方向に移動することもある。このとき、蒸着マスク２０の厚みが大きいと、斜めに移動する蒸着材料９８の多くは、貫通孔２５を通ってガラス基板９２に到達するよりも前に、第１凹部３０の壁面３１に到達して付着する。例えば、壁面３１のうち接続部４１近傍の部分や先端縁３２近傍の部分に、斜めに移動する蒸着材料９８の多くが付着する。この場合、ガラス基板９２上の貫通孔２５に対面する領域内には、蒸着材料９８が到達しやすい領域と到達しにくい部分が生じてしまう。従って、蒸着材料の利用効率（成膜効率：ガラス基板９２に付着する割合）を高めて高価な蒸着材料を節約し、且つ、高価な蒸着材料を用いた成膜を所望の領域内に安定してむらなく実施するためには、斜めに移動する蒸着材料９８を可能な限りガラス基板９２に到達させるように蒸着マスク２０を構成することが重要になる。すなわち、蒸着マスク２０のシート面に直交する図４〜図６の断面において、貫通孔２５の最小断面積を持つ部分となる接続部４１と、第１凹部３０の壁面３１の他の任意の位置と、を通過する直線Ｌ１が、蒸着マスク２０の法線方向に対してなす最小角度θ１（図４参照）を、十分に大きくすることが有利となる。
【００４３】
角度θ１を大きくするための方法の１つとして、蒸着マスク２０の厚みを小さくし、これによって、第１凹部３０の壁面３１や第２凹部３５の壁面３６の高さを小さくすることが考えられる。すなわち、蒸着マスク２０を構成するための金属板２１として、蒸着マスク２０の強度を確保できる範囲内で可能な限り厚みの小さな金属板２１を用いることが好ましいと言える。
【００４４】
角度θ１を大きくするためのその他の方法として、第１凹部３０の輪郭を最適化することも考えられる。たとえば本実施の形態によれば、隣り合う二つの第１凹部３０の壁面３１が合流することにより、他の凹部と合流していない点線で示された壁面（輪郭）を有する凹部と比較して、この角度θ１を大幅に大きくすることができている（図４参照）。以下、その理由について説明する。
【００４５】
第１凹部３０は、後に詳述するように、金属板２１の第１面２１ａをエッチングすることにより形成される。エッチングによって形成される凹部の壁面は、一般的に、浸食方向に向けて凸となる曲面状となる。したがって、エッチングによって形成された凹部の壁面３１は、エッチングの開始側となる領域において切り立ち、エッチングの開始側とは反対側となる領域、すなわち凹部の最も深い側においては、金属板２１の法線方向に対して比較的に大きく傾斜するようになる。一方、図示された蒸着マスク２０では、隣り合う二つの第１凹部３０の壁面３１が、エッチングの開始側において合流しているので、二つの第１凹部３０の壁面３１の先端縁３２が合流する部分４３の外輪郭が、切り立った形状ではなく、面取された形状となっている。このため、貫通孔２５の大部分をなす第１凹部３０の壁面３１を、蒸着マスクの法線方向に対して効果的に傾斜させることができる。すなわち角度θ１を大きくすることができる。
【００４６】
本実施の形態による蒸着マスク２０によれば、有効領域２２の全域において、第１凹部３０の壁面３１が蒸着マスクの法線方向に対してなす傾斜角度θ１を効果的に増大させることができる。これにより、蒸着材料９８の利用効率を効果的に改善しながら、所望のパターンでの蒸着を高精度に安定して実施することができる。
【００４７】
限定はされないが、本実施の形態による蒸着マスク２０は、４５０ｐｐｉ以上の画素密度の有機ＥＬ表示装置を作製する場合に特に有効なものである。以下、図７（ａ）を参照して、そのような高い画素密度の有機ＥＬ表示装置を作製するために求められる蒸着マスク２０の寸法の一例について説明する。図７（ａ）は、図４に示す蒸着マスク２０の貫通孔２５およびその近傍の領域を拡大して示す断面図である。
【００４８】
図７（ａ）において、蒸着マスク２０の厚みが符号ｔ０で表されている。なお厚みｔ０は、隣り合う二つの第１凹部３０が合流することによって削り取られた部分を無視した場合の蒸着マスク２０の厚みである。従って厚みｔ０は、金属板２１の厚みであると言うこともできる。また図７（ａ）においては、貫通孔２５の形状に関連するパラメータとして、蒸着マスク２０の第２面２０ｂから接続部４１までの、蒸着マスク２０の法線方向に沿った方向における距離が符号ｒ１で表されている。さらに、蒸着マスク２０の貫通孔２５の寸法が符号ｒ２で表されている。寸法ｒ２は、平面視の場合の貫通孔２５の寸法である。例えば、上述のように第１凹部３０の壁面３１と第２凹部３５の壁面３６とが接続される接続部４１が存在する場合、接続部４１によって囲まれた領域の寸法が、貫通孔２５の寸法ｒ２となる。４５０ｐｐｉ以上の画素密度の有機ＥＬ表示装置を作製する場合、貫通孔２５の寸法ｒ２は、例えば２０〜５０μｍの範囲内に設定される。このように本実施の形態においては、高い画素密度の有機ＥＬ表示装置に対応すべく、貫通孔２５の寸法ｒ２が、従来の蒸着マスクの場合に比べて小さく設定されている。
【００４９】
上述のように、蒸着材料のうち貫通孔の壁面に付着するものの比率を低くし、これによって蒸着の精度を向上させるためには、蒸着マスク２０の厚みｔ０を小さくすることが有効である。この点を考慮し、本実施の形態において、好ましくは蒸着マスク２０の厚み（すなわち金属板２１の厚み）ｔ０は１５〜８５μｍの範囲内に設定される。
また上述のように、本実施の形態における貫通孔２５の寸法ｒ２は従来よりも小さい。このため、蒸着マスク２０の第２面２０ｂから接続部４１までの距離ｒ１が寸法ｒ２に比べて比較的に大きいものであると、第２凹部３５の壁面３６に付着してしまう蒸着材料の比率が高くなってしまうと考えられる。この点を考慮し、本実施の形態において、好ましくは蒸着マスク２０の第２面２０ｂから接続部４１までの距離ｒ１は、０〜６μｍの範囲内に設定される。
【００５０】
ところで、高い画素密度の有機ＥＬ表示装置を作製する上では、上記厚みｔ０、距離ｒ１および寸法ｒ２のようなパラメータだけでなく、以下に説明するように、接続部４１近傍における蒸着マスク２０の形状や、蒸着マスク２０の第２面２０ｂの表面状態が重要になると考えられる。図７（ｂ）は、蒸着マスクに生じ得る、蒸着材料の寸法精度や位置精度を低下させ得る要因の例を示す図である。
【００５１】
例えば図７（ｂ）においては、蒸着マスク２０の第２面２０ｂ上に、符号４５が付された異物が存在している。このような異物４５は、例えば蒸着マスク２０の第２面２０ｂが部分的に錆びてしまうことによって生じ得る。以下、この異物を錆び４５とも称する。このような錆び４５が生じると、上述のように、錆び４５の厚みの分だけ貫通孔２５が基板９２から遠ざかってしまい、この結果、基板９２に対する蒸着マスク２０の貫通孔２５の位置が有意にずれてしまうことになる。このため、基板９２上に付着する蒸着材料の寸法精度や位置精度が低下してしまうことが考えられる。また、錆び４５によって基板９２が傷ついてしまい、これによって基板９２上の電気的な配線を断線させてしまうということも考えられる。
【００５２】
また図７（ｂ）においては、図７（ａ）に示す蒸着マスク２０に比べて、接続部４１の部分に欠け４１ａが生じている。この場合、図７（ｂ）において符号Ｌ１’で示すように、蒸着材料が蒸着マスク２０の貫通孔２５を通過して基板９２に至る経路が、このような欠け４１ａが生じていない貫通孔２５を通過して基板９２に至る経路とは異なったものとなる。この結果、欠け４１ａが生じている貫通孔２５と生じていない貫通孔２５との間で、基板９２に到達する蒸着材料の範囲や厚みの分布に差が生じてしまうことが考えられる。例えば、欠け４１ａが接続部４１から金属板２１の第２面２１ｂにまで達するよう生じる場合、隣接する画素を形成するための蒸着材料が貫通孔２５を通過してしまうことがある。この結果、異なる色の画素を形成するための蒸着材料が、有機ＥＬ表示装置の１つの画素内に混在してしまい、これによって有機ＥＬ表示装置の特性が低下してしまう。
【００５３】
従って、高い画素密度の有機ＥＬ表示装置を作製する上では、錆び４５や欠け４１ａが存在しない蒸着マスク２０をいかに安定に製造することができるか、という点が重要になる。本件発明者らが鋭意研究を重ねた結果、これらのことは、蒸着マスク２０すなわち金属板２１を構成する材料の組成の最適化によって実現され得ることを見いだした。特に、欠け４１ａについては、金属板２１を構成する鉄合金の大部分を構成する相（以下、母相とも称する）の結晶粒の間に存在する、母相とは異なる組成の介在物が原因の１つであることが分かった。具体的には、複数の介在物が凝集して一定の大きさの塊になると、塊が母相から物理的に脱落し易くなってしまい、この結果、欠け４１ａが生じてしまうと考えられる。以下、複数の介在物が凝集して一定の大きさの塊、例えば寸法が２００ｎｍ以上の塊になったものを、「群状介在物」とも称する。蒸着マスク２０用の金属板２１を構成する鉄合金において生じ得る群状介在物としては、後述するように、Ｃｒ−Ｆｅ−Ｃ系のものが考えられる。なお金属板２１を構成する材料として上述のように鉄に３４〜３８質量％のニッケルを加えた鉄合金、いわゆるインバー材が用いられる場合、母相は、鉄元素およびニッケル元素によってその大部分が構成される相となっている。
これらの点を考慮すると、金属板２１を構成する材料として、表面においては錆び４５を発生させず、かつ接続部４１の近傍（すなわち金属板２１の内部）においては群状介在物を発生させないような材料が好ましいことが分かる。そのような材料の組成の詳細については後述する。
【００５４】
次に、このような構成からなる本実施の形態とその作用および効果について説明する。ここでは、はじめに、蒸着マスクを製造するために用いられる金属板の製造方法について説明する。次に、得られた金属板を用いて蒸着マスクを製造する方法について説明する。その後、得られた蒸着マスクを用いて基板上に蒸着材料を蒸着させる方法について説明する。
【００５５】
（金属板の製造方法）
はじめに図８（ａ）（ｂ）および図９を参照して、金属板の製造方法について説明する。図８（ａ）は、母材を圧延して、所望の厚さを有する金属板を得る工程を示す図であり、図８（ｂ）は、圧延によって得られた金属板をアニールする工程を示す図である。
【００５６】
〔圧延工程〕
はじめに図８（ａ）に示すように、３４〜３８質量％のニッケルを含む鉄合金から構成された母材５５を準備し、この母材５５を、一対の圧延ロール５６ａ，５６ｂを含む圧延装置５６に向けて、矢印Ｄ１で示す搬送方向に沿って搬送する。一対の圧延ロール５６ａ，５６ｂの間に到達した母材５５は、一対の圧延ロール５６ａ，５６ｂによって圧延され、この結果、母材５５は、その厚みが低減されるとともに、搬送方向に沿って伸ばされる。これによって、厚みｔ０の長尺金属板６４を得ることができる。図８（ａ）に示すように、長尺金属板６４をコア６１に巻き取ることによって巻き体６２を形成してもよい。厚みｔ０の具体的な値は、好ましくは上述のように１５〜８５μｍの範囲内となっている。
【００５７】
なお図８（ａ）は、圧延工程の概略を示すものに過ぎず、圧延工程を実施するための具体的な構成や手順が特に限られることはない。例えば圧延工程は、母材５５を構成するインバー材の結晶配列を変化させる温度以上の温度で母材を加工する熱間圧延工程や、インバー材の結晶配列を変化させる温度以下の温度で母材を加工する冷間圧延工程を含んでいてもよい。また、一対の圧延ロール５６ａ，５６ｂの間に母材５５や長尺金属板６４を通過させる際の向きが一方向に限られることはない。例えば、図８（ａ）（ｂ）において、紙面左側から右側への向き、および紙面右側から左側への向きで繰り返し母材５５や長尺金属板６４を一対の圧延ロール５６ａ，５６ｂの間に通過させることにより、母材５５や長尺金属板６４を徐々に圧延してもよい。
【００５８】
〔スリット工程〕
その後、圧延工程によって得られた長尺金属板６４の幅方向における両端をそれぞれ３ｍｍ以上かつ５ｍｍ以下の範囲にわたって切り落とすスリット工程を実施してもよい。このスリット工程は、圧延に起因して長尺金属板６４の両端に生じ得るクラックを除去するために実施される。このようなスリット工程を実施することにより、長尺金属板６４が破断してしまう現象、いわゆる板切れが、クラックを起点として生じてしまうことを防ぐことができる。
【００５９】
〔アニール工程〕
その後、圧延によって長尺金属板６４内に蓄積された残留応力を取り除くため、図８（ｂ）に示すように、アニール装置５７を用いて長尺金属板６４をアニールする。アニール工程は、図８（ｂ）に示すように、長尺金属板６４を搬送方向（長手方向）に引っ張りながら実施されてもよい。すなわち、アニール工程は、いわゆるバッチ式の焼鈍ではなく、搬送しながらの連続焼鈍として実施されてもよい。アニール工程が実施される期間は、長尺金属板６４の厚みや圧延率などに応じて適切に設定されるが、例えば５００℃で６０秒にわたってアニール工程が実施される。なお上記「６０秒」は、アニール装置５７中の５００℃に加熱された空間を長尺金属板６４が通過することに要する時間が６０秒であることを意味している。
【００６０】
アニール工程を実施することにより、残留歪がある程度除去された、厚みｔ０の長尺金属板６４を得ることができる。なお厚みｔ０は通常、蒸着マスク２０の周囲領域２３内の最大厚みＴｂに等しくなる。
【００６１】
なお、上述の圧延工程、スリット工程およびアニール工程を複数回繰り返すことによって、厚みｔ０の長尺の金属板６４を作製してもよい。また図８（ｂ）においては、アニール工程が、長尺金属板６４を長手方向に引っ張りながら実施される例を示したが、これに限られることはなく、アニール工程を、長尺金属板６４がコア６１に巻き取られた状態で実施してもよい。すなわちバッチ式の焼鈍が実施されてもよい。なお、長尺金属板６４がコア６１に巻き取られた状態でアニール工程を実施する場合、長尺金属板６４に、巻き体６２の巻き取り径に応じた反りの癖がついてしまうことがある。従って、巻き体６２の巻き径や母材５５を構成する材料によっては、長尺金属板６４を長手方向に引っ張りながらアニール工程を実施することが有利である。
【００６２】
なお上述の連続焼鈍は、バッチ式の焼鈍に比べて工程のスループットを高めることができるというメリットをもたらすが、反面、バッチ式の焼鈍に比べて残留歪の除去の程度が不十分になるというデメリットを有している。
【００６３】
〔切断工程〕
その後、長尺金属板６４の幅方向における両端をそれぞれ所定範囲にわたって切り落とし、これによって、長尺金属板６４の幅を所望の幅に調整する切断工程を実施する。このようにして、所望の厚みおよび幅を有する長尺金属板６４を得ることができる。
【００６４】
〔検査工程〕
その後、得られた長尺金属板６４を構成する材料の組成を検査する検査工程を実施する。ここでは、図９に示すように、長尺金属板６４を、その厚み方向において、長尺金属板６４の一対の表面６４ａ，６４ｂからｔ２以内の距離に位置する一対の表面層（第１表面層６４ｃ，第２表面層６４ｄ）と、一対の表面層６４ｃ，６４ｄの間に位置するバルク層６４ｅと、に区画した上で、表面層６４ｃ，６４ｄおよびバルク層６４ｅに対してそれぞれ別個の手法を用いて組成の分析を実施する場合について説明する。これによって、表面層６４ｃ，６４ｄおよびバルク層６４ｅにおける組成をより精密に検査することが可能になる。なお、距離ｔ２の具体的な値は、蒸着マスク２０の形状や金属板２１の材料に応じて適切に定められるが、例えば距離ｔ２は５ｎｍとなっている。
【００６５】
表面層６４ｃ，６４ｄの組成を検査する方法としては、Ｘ線光電子分光法（以下、ＸＰＳ法とも称する）を用いることができる。ＸＰＳ法とは、Ｘ線を試料に照射することによって試料から放出される光電子のエネルギー分布を測定し、試料の表面から数ｎｍの範囲内の領域における構成元素の種類や存在量に関する知見を得る方法である。この場合、各構成元素の比率はアトミック％で算出される。なお以下の説明において、表面層６４ｃ，６４ｄの組成を質量％で示す場合があるが、この際の数値は、ＸＰＳ法によって得られたアトミック％の値を質量％に変換したものである。
一方、バルク層６４ｅの組成を検査する方法としては、蛍光Ｘ線分析法（以下、ＸＲＦ法とも称する）を用いることができる。ＸＲＦ法とは、Ｘ線を試料に照射することによって試料から放出される蛍光Ｘ線の波長やスペクトルを測定し、試料の構成元素の種類や存在量に関する知見を得る方法である。この場合、各構成元素の比率は質量％で算出される。
【００６６】
ＸＰＳ法およびＸＲＦ法を用いて表面層６４ｃ，６４ｄおよびバルク層６４ｅの組成を測定した後、以下の条件（１），（２）をいずれも満たす長尺金属板６４のみを、後述する蒸着マスク２０の製造工程において使用するという、長尺金属板６４の選別を実施する。
（１）表面層６４ｃ，６４ｄのうち少なくとも一方の表面層に含まれる鉄、ニッケルおよびクロムの質量の合計を１００質量％としたときに、少なくとも一方の表面層は、３４〜３８質量％のニッケルと、０．１質量％以上のクロムと、残部の鉄と、を含む鉄合金からなること。
（２）バルク層６４ｅに含まれる各構成元素の質量の合計を１００質量％としたときに、バルク層６４ｅは、３４〜３８質量％のニッケルと、０．１質量％未満のクロムと、残部の鉄および不可避の不純物と、を含む鉄合金からなること。
以下、上記の条件（１）、（２）についてそれぞれ説明する。
【００６７】
上記の条件（１）は、長尺金属板６４の表面６４ａ，６４ｂに錆び４５が生じることを抑制するための条件である。上述のように、錆び４５は、長尺金属板６４の表面６４ａ，６４ｂのうち基板９２に密着する側の面、すなわち第２面６４ｂに生じた場合に、より大きな悪影響を及ぼす。従って、上記の条件（１）における「少なくとも一方の表面層」とは、第２面６４ｂに対応する表面、すなわち第２表面層６４ｄを意味している。
【００６８】
後述する実施例によって支持されるように、本件発明者らは、０．１質量％以上のクロムを含むニッケル系鉄合金を用いることにより、長尺金属板６４の第２面６４ｂすなわち蒸着マスク２０の第２面２０ｂに錆び４５が生じることを有効に抑制することができることを見いだした。この理由は特には限定されないが、例えばステンレス鋼で採用されているように、クロムが空気中の酸素と結合して表面に不動態被膜を形成したことによるものと考えられる。
なお、本件発明者らが実験したところ、ＸＰＳ法においては、長尺金属板６４を構成する本来の主成分である鉄やニッケルではなく、長尺金属板６４が大気中にさらされたことに起因して長尺金属板６４の表面に付着した有機系不純物に含まれる炭素や酸素が多く検出された。従って、炭素や酸素をも考慮してクロムの適切な比率を算出しようとすると、有機系不純物による汚れの程度によって炭素や酸素の比率が変動することにより、クロムの比率も変動してしまい、このため精密な組成調整が困難になることが考えらえる。従って、上記の条件（１）では、炭素や酸素などの汚れ起因の元素を無視して、すなわち鉄、ニッケルおよびクロムの質量の合計を１００質量％として、その場合のクロムの質量％を適切に設定することを提案している。
【００６９】
一方、本件発明者らが鋭意研究を重ねたところ、後述する実施例において示すように、バルク層６４ｅにおけるクロムの比率が高くなりすぎると、バルク層６４ｅに群状介在物が生じてしまい、この結果、接続部４１やその周辺に欠け４１ａなどが発生しやすくなることが分かった。上記の条件（２）は、このような知見に基づいて導き出されたものである。
【００７０】
本件発明者らが鋭意研究を重ねたところ、アニール工程の際の雰囲気を適切にすることにより、上記の条件（１）、（２）を満たす長尺金属板６４を得ることができた。具体的には、大気環境下よりも低い分圧で存在する酸素ガスと、窒素ガスなどの不活性ガスとを含む雰囲気下でアニール工程を実施することにより、上記の条件（１）、（２）を満たす長尺金属板６４を得ることができた。この理由は特には限定されないが、例えば、ニッケル系鉄合金中におけるクロムが、アニール工程中に表面に向かって拡散することにより、上記の条件（１）、（２）を満たす組成分布が実現されたことが考えられる。
【００７１】
このような拡散現象を裏付ける論文として、例えば、「Plating and Surface Finishing」の1993年11月号の63〜68頁に計掲載された、「Diffusion Behavior of Copper Through Electroplated Silver Leadframes」と題する、Shinichi Wakabayashiらの論文がある。この論文には、基材として用いた４２合金と、４２合金上に形成された０．３μｍの厚みの銅めっき層と、銅めっき層の上に形成された４．６μｍの厚みの銀めっき層と、を含むサンプルを用いて、銅の拡散挙動を観察した結果が記載されている。この論文には、窒素および微量の酸素を含む雰囲気下で上記サンプルを加熱したところ、雰囲気中の酸素濃度に応じて、銅の拡散挙動が異なっていたことが報告されている。具体的には、酸素濃度０．５％以下の窒素雰囲気下では、銅が銀めっき層内を拡散し、結果として、銀めっき層の表面のうち銅めっき層とは反対側に位置する表面（すなわち雰囲気に接している表面）に、銅の酸化物層（ＣｕＯまたはＣｕ２Ｏの層）が形成されたことが報告されている。一方、酸素濃度５％以上の窒素雰囲気下では、銅めっき層の雰囲気に接している表面ではなく、銅めっき層と銀めっき層との界面に、銅の酸化物層が形成されたことが報告されている。このことからは、酸素濃度０．５％以下の窒素雰囲気下では、銀中での銅の拡散が生じており、一方、酸素濃度５％以上の窒素雰囲気下では、銀中での銅の拡散は生じずに銀中での酸素の拡散が生じていると言える。いずれの結果からも、銅および酸素は互いに引き寄せ合うものであることがわかる。また、銀中での銅の拡散は、雰囲気中の酸素が銅めっき層中の銅を引き寄せようとする力を駆動力として生じていたと考えられる。
【００７２】
上記論文に記載されているのは、銀中での銅の拡散である。しかしながら、銅の酸化還元電位は銀の酸化還元電位よりも低く、またクロムの酸化還元電位は鉄およびニッケルの酸化還元電位よりも低いことを考慮すると、本実施の形態においても同様の拡散メカニズムによってクロムが長尺金属板６４の表面層６４ｃ，６４ｄに集まってきたことが考えられる。すなわち、アニール工程の際の雰囲気中の酸素の濃度を適切に調整すれば、雰囲気中の酸素が長尺金属板６４中のクロムを引き寄せて酸化物を形成しようとする力を利用して、表面層６４ｃ，６４ｄにおけるクロムの濃度を高くすることが可能であると言える。なお、アニール工程の際の雰囲気中の酸素の具体的な濃度は、当業者であれば目的の組成に応じて適切に設定可能であると思料する。
【００７３】
なお上述の説明においては、上述の条件（１），（２）に基づいて長尺金属板６４を検査する検査工程を、長尺金属板６４の選別を行うために利用する例を示したが、条件（１），（２）の利用方法がこれに限られることはない。
例えば、上述の条件（１），（２）は、アニール温度やアニール時間などの、長尺金属板６４を製造するための条件を最適化するために利用されてもよい。具体的には、様々なアニール温度やアニール時間で長尺金属板６４を製造し、得られた各長尺金属板６４の表面層およびバルク層におけるクロム濃度を分析し、そして分析結果と条件（１），（２）とを照らし合わせることによって、条件（１），（２）を満たし得る適切な製造条件を設定する、という作業のために、条件（１），（２）が利用されてもよい。この場合、実際の製造工程において得られた長尺金属板６４の全てに対して、条件（１），（２）に基づく選別を実施する必要はない。例えば、一部の長尺金属板６４に対してのみ、条件（１），（２）に関する抜き取り検査を実施してもよい。若しくは、製造条件がいったん設定された後は、条件（１），（２）に関する検査が全く実施されなくてもよい。
【００７４】
（蒸着マスクの製造方法）
次に、上述のようにして選別された長尺金属板６４を用いて蒸着マスク２０を製造する方法について、主に図１０〜図１９を参照して説明する。以下に説明する蒸着マスク２０の製造方法では、図１０に示すように、長尺金属板６４が供給され、この長尺金属板６４に貫通孔２５が形成され、さらに長尺金属板６４を断裁することによって枚葉状の金属板２１からなる蒸着マスク２０が得られる。
【００７５】
より具体的には、蒸着マスク２０の製造方法、帯状に延びる長尺の金属板６４を供給する工程と、フォトリソグラフィー技術を用いたエッチングを長尺の金属板６４に施して、長尺金属板６４に第１面６４ａの側から第１凹部３０を形成する工程と、フォトリソグラフィー技術を用いたエッチングを長尺金属板６４に施して、長尺金属板６４に第２面６４ｂの側から第２凹部３５を形成する工程と、を含んでいる。そして、長尺金属板６４に形成された第１凹部３０と第２凹部３５とが互いに通じ合うことによって、長尺金属板６４に貫通孔２５が作製される。図１１〜図１９に示された例では、第２凹部３５の形成工程が、第１凹部３０の形成工程の前に実施され、且つ、第２凹部３５の形成工程と第１凹部３０の形成工程の間に、作製された第２凹部３５を封止する工程が、さらに設けられている。以下において、各工程の詳細を説明する。
【００７６】
図１０には、蒸着マスク２０を作製するための製造装置６０が示されている。図１０に示すように、まず、長尺金属板６４をコア６１に巻き取った巻き体６２が準備される。そして、このコア６１が回転して巻き体６２が巻き出されることにより、図１０に示すように帯状に延びる長尺金属板６４が供給される。なお、長尺金属板６４は、貫通孔２５を形成されて枚葉状の金属板２１、さらには蒸着マスク２０をなすようになる。
【００７７】
供給された長尺金属板６４は、搬送ローラー７２によって、エッチング装置（エッチング手段）７０に搬送される。エッチング手段７０によって、図１１〜図１９に示された各処理が施される。なお本実施の形態においては、長尺金属板６４の幅方向に複数の蒸着マスク２０が割り付けられるものとする。すなわち、複数の蒸着マスク２０が、長手方向において長尺金属板６４の所定の位置を占める領域から作製される。この場合、好ましくは、蒸着マスク２０の長手方向が長尺金属板６４の圧延方向（図８における矢印Ｄ１の方向）に一致するよう、複数の蒸着マスク２０が長尺金属板６４に割り付けられる。
【００７８】
まず、図１１に示すように、長尺金属板６４の第１面６４ａ上（図１１の紙面における下側の面上）および第２面６４ｂ上にネガ型の感光性レジスト材料を含む塗布液を塗布して、レジスト膜６５ｃ、６５ｄを形成する。
【００７９】
次に、レジスト膜６５ｃ、６５ｄのうちの除去したい領域に光を透過させないようにした露光マスク８５ａ、８５ｂを準備し、露光マスク８５ａ、８５ｂをそれぞれ図１２に示すようにレジスト膜６５ｃ、６５ｄ上に配置する。露光マスク８５ａ、８５ｂとしては、例えば、レジスト膜６５ｃ、６５ｄのうちの除去したい領域に光を透過させないようにしたガラス乾板が用いられる。その後、真空密着によって露光マスク８５ａ、８５ｂをレジスト膜６５ｃ、６５ｄに十分に密着させる。
なお感光性レジスト材料として、ポジ型のものが用いられてもよい。この場合、露光マスクとして、レジスト膜のうちの除去したい領域に光を透過させるようにした露光マスクが用いられる。
【００８０】
その後、レジスト膜６５ｃ、６５ｄを露光マスク８５ａ、８５ｂ越しに露光する。さらに、露光されたレジスト膜６５ｃ、６５ｄに像を形成するためにレジスト膜６５ｃ、６５ｄを現像する（現像工程）。以上のようにして、図１３に示すように、長尺金属板６４の第１面６４ａ上にレジストパターン（単に、レジストとも呼ぶ）６５ａを形成し、長尺金属板６４の第２面６４ｂ上にレジストパターン（単に、レジストとも呼ぶ）６５ｂを形成することができる。なお現像工程は、レジスト膜６５ｃ、６５ｄの硬度を高めるためのレジスト熱処理工程を含んでいてもよい。レジスト熱処理工程においては、例えば、３００℃の温度条件下で５分間の加熱処理を行う。
【００８１】
次に、図１４に示すように、長尺金属板６４上に形成されたレジストパターン６５ｂをマスクとして、エッチング液（例えば塩化第二鉄溶液）を用いて、長尺金属板６４の第２面６４ｂ側からエッチングする。例えば、エッチング液が、搬送される長尺金属板６４の第２面６４ｂに対面する側に配置されたノズルから、レジストパターン６５ｂ越しに長尺金属板６４の第２面６４ｂに向けて噴射される。この結果、図１４に示すように、長尺金属板６４のうちのレジストパターン６５ｂによって覆われていない領域で、エッチング液による浸食が進む。以上のようにして、第２面６４ｂの側から長尺金属板６４に多数の第２凹部３５が形成される。
【００８２】
その後、図１５に示すように、エッチング液に対する耐性を有した樹脂６９によって、形成された第２凹部３５が被覆される。すなわち、エッチング液に対する耐性を有した樹脂６９によって、第２凹部３５が封止される。図１５に示す例において、樹脂６９の膜が、形成された第２凹部３５だけでなく、第２面６４ｂ（レジストパターン６５ｂ）も覆うように形成されている。
【００８３】
次に、図１６に示すように、長尺金属板６４に対して第２回目のエッチングを行う。第２回目のエッチングにおいて、長尺金属板６４は第１面６４ａの側のみからエッチングされ、第１面６４ａの側から第１凹部３０の形成が進行していく。長尺金属板６４の第２面６４ｂの側には、エッチング液に対する耐性を有した樹脂６９が被覆されているからである。したがって、第１回目のエッチングにより所望の形状に形成された第２凹部３５の形状が損なわれてしまうことはない。
【００８４】
エッチングによる浸食は、長尺金属板６４のうちのエッチング液に触れている部分において行われていく。従って、浸食は、長尺金属板６４の法線方向（厚み方向）のみに進むのではなく、長尺金属板６４の板面に沿った方向にも進んでいく。この結果、図１７に示すように、エッチングが長尺金属板６４の法線方向に進んで第１凹部３０が第２凹部３５と接続するだけでなく、レジストパターン６５ａの隣り合う二つの孔６６ａに対面する位置にそれぞれ形成された二つの第１凹部３０が、二つの孔６６ａの間に位置するブリッジ部６７ａの裏側において、合流する。
【００８５】
図１８に示すように、長尺金属板６４の第１面６４ａの側からのエッチングがさらに進む。図１８に示すように、隣り合う二つの第１凹部３０が合流してなる合流部分４３がレジストパターン６５ａから離間して、レジストパターン６５ａ下となる当該合流部分４３において、エッチングによる浸食が金属板６４の法線方向（厚さ方向）にも進む。これにより、蒸着マスクの法線方向に沿った一方の側へ向けて尖っていた合流部分４３が、蒸着マスクの法線方向に沿った一方の側からエッチングされ、図１８に示すように面取される。これにより、第１凹部３０の壁面３１が蒸着マスクの法線方向に対してなす傾斜角度θ１を増大させることができる。
【００８６】
このようにして、エッチングによる長尺金属板６４の第１面６４ａの浸食が、長尺金属板６４の有効領域２２をなすようになる全領域内において、進む。これにより、有効領域２２をなすようになる領域内における長尺金属板６４の法線方向に沿った最大厚みＴａが、エッチング前における長尺金属板６４の最大厚みＴｂより薄くなる。
【００８７】
以上のようにして、長尺金属板６４の第１面６４ａの側からのエッチングが予め設定した量だけ進んで、長尺金属板６４に対する第２回目のエッチングが終了する。このとき、第１凹部３０は長尺金属板６４の厚さ方向に沿って第２凹部３５に到達する位置まで延びており、これにより、互いに通じ合っている第１凹部３０および第２凹部３５によって貫通孔２５が長尺金属板６４に形成される。
【００８８】
その後、図１９に示すように、長尺金属板６４から樹脂６９が除去される。樹脂膜６９は、例えばアルカリ系剥離液を用いることによって、除去することができる。アルカリ系剥離液が用いられる場合、図１９に示すように、樹脂６９と同時にレジストパターン６５ａ，６５ｂも除去される。なお、樹脂６９を除去した後、樹脂６９とは別途にレジストパターン６５ａ，６５ｂを除去してもよい。
【００８９】
このようにして多数の貫通孔２５を形成された長尺金属板６４は、当該長尺金属板６４を狭持した状態で回転する搬送ローラー７２，７２により、切断装置（切断手段）７３へ搬送される。なお、この搬送ローラー７２，７２の回転によって長尺金属板６４に作用するテンション（引っ張り応力）を介し、上述した供給コア６１が回転させられ、巻き体６２から長尺金属板６４が供給されるようになっている。
【００９０】
その後、多数の凹部６１が形成された長尺金属板６４を切断装置（切断手段）７３によって所定の長さおよび幅に切断することにより、多数の貫通孔２５が形成された枚葉状の金属板２１が得られる。
【００９１】
以上のようにして、多数の貫通孔２５を形成された金属板２１からなる蒸着マスク２０が得られる。ここで本実施の形態によれば、金属板２１の第１面２１ａは、有効領域２２の全域にわたってエッチングされている。このため、蒸着マスク２０の有効領域２２の厚みを小さくし、かつ、第１面２１ａ側に形成される二つの第１凹部３０の壁面３１の先端縁３２が合流する部分４３の外輪郭を、面取された形状とすることができる。従って、上述の角度θ１を大きくすることができ、このことにより、蒸着材料の利用効率および蒸着の位置精度を向上させることができる。
【００９２】
（蒸着方法）
次に、得られた蒸着マスク２０を用いてガラス基板９２上に蒸着材料を蒸着させる方法について説明する。はじめに図２に示すように、蒸着マスク２０を基板９２に対して密着させる。この際、図１に示すように、複数の蒸着マスク２０をフレーム１５に張設することによって、蒸着マスク２０の面がガラス基板９２の面に平行になるようにする。その後、るつぼ９４内の蒸着材料９８を加熱することにより、蒸着材料９８を気化または昇華させる。気化または昇華した蒸着材料９８は、蒸着マスク２０の貫通孔２５を通ってガラス基板９２に付着する。この結果、蒸着マスク２０の貫通孔２５の位置に対応した所望のパターンで、蒸着材料９８がガラス基板９２の表面に成膜される。
【００９３】
ここで本実施の形態によれば、上述の条件（１）により、蒸着マスク２０の表面のうちガラス基板９２に密着される第２面２０ｂに錆び４５が生じることを抑制することができる。このため、錆び４５によってガラス基板９２が傷ついてしまい、これによってガラス基板９２上の電気的な配線を断線させてしまうことを抑制することができる。また、錆び４５の厚みの分だけ貫通孔２５の位置がガラス基板９２からずれてしまい、この結果、ガラス基板９２上に付着する蒸着材料９８の寸法精度や位置精度が低下してしまうことを防ぐことができる。
また本実施の形態によれば、上述の条件（２）により、長尺金属板６４のバルク層６４ｅに群状介在物が生じてしまうことを抑制することができる。このため、群状介在物が脱落することによって接続部４１やその周辺に欠け４１ａが生じてしまうことを抑制することができる。このことにより、ガラス基板９２に到達する蒸着材料の範囲や厚みの分布が場所によってばらついてしまうことを防ぐことができる。
本実施の形態によれば、これらのことにより、ガラス基板９２上に付着される蒸着材料９８の位置精度を十分に維持しながら、錆び４５によってガラス基板９２が傷ついてしまうことを抑制することができる。
【００９４】
なお本実施の形態において、金属板２１の第１面２１ａが、有効領域２２の全域にわたってエッチングされる例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、有効領域２２の一部においてのみ金属板２１の第１面２１ａがエッチングされてもよい。
【００９５】
また本実施の形態において、長尺金属板６４の幅方向に複数の蒸着マスク２０が割り付けられる例を示した。また、蒸着工程において、複数の蒸着マスク２０がフレーム１５に取り付けられる例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、図２０に示すように、金属板２１の幅方向および長手方向の両方に沿って格子状に配置された複数の有効領域２２を有する蒸着マスク２０が用いられてもよい。この場合であっても、上記の条件（１）、（２）を満たす長尺金属板６４を用いることにより、蒸着マスク２０に錆び４５や欠け４１ａが生じてしまうことを抑制することができる。これによって、蒸着工程において、ガラス基板９２上に付着される蒸着材料９８の位置精度を十分に維持しながら、錆び４５によってガラス基板９２が傷ついてしまうことを抑制することができる。
【実施例】
【００９６】
次に、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例の記載に限定されるものではない。
【００９７】
（第１巻き体）
はじめに、３４〜３８質量％のニッケルと、０．１質量％未満のクロムと、残部の鉄および不可避の不純物と、を含む鉄合金から構成された母材を準備した。次に、母材に対して上述の圧延工程、スリット工程、アニール工程および切断工程を実施することにより、長尺金属板が巻き取られた巻き体（第１巻き体）を製造した。
【００９８】
具体的には、はじめに、第１熱間圧延工程および第１冷間圧延工程をこの順で行う第１圧延工程を実施し、次に、長尺金属板の幅方向における両端をそれぞれ３ｍｍ以上かつ５ｍｍ以下の範囲にわたって切り落とす第１スリット工程を実施した。その後、長尺金属板を構成する元素の結晶配列を変化させる温度以上の温度で、所定時間にわたって長尺金属板を連続焼鈍する第１アニール工程を実施した。さらに、第１アニール工程を経た長尺金属板に対して、第２冷間圧延工程を含む第２圧延工程を実施し、次に、長尺金属板の幅方向における両端をそれぞれ３ｍｍ以上かつ５ｍｍ以下の範囲にわたって切り落とす第２スリット工程を実施した。その後、長尺金属板を構成する元素の結晶配列を変化させる温度以上の温度で、所定時間にわたって長尺金属板を連続焼鈍する第２アニール工程を実施した。これによって、所望の厚みを有する、約６００ｍｍ幅の長尺金属板６４を得た。上述の第１アニール工程および第２アニール工程は、大気に対して少なくとも部分的に開放された空間において、窒素ガスを連続的に導入しながら実施した。その後、長尺金属板６４の幅方向における両端をそれぞれ所定範囲にわたって切り落とし、これによって、長尺金属板６４の幅を所望の幅、具体的には５００ｍｍ幅に最終的に調整する切断工程を実施した。
【００９９】
なお、冷間圧延工程は、圧延油を用いてクーリングしながら行った。冷間圧延工程の後には、長尺金属板を洗浄する洗浄工程を行った。洗浄工程の後には、上述のスリット工程を実施した。なお、長尺金属板の厚みは２５μｍとした。
【０１００】
〔組成の分析〕
その後、シャーを用いて長尺金属板６４を所定の範囲で、例えば３０×３０ｍｍの範囲で切り出して第１試料を得た。次に、ＸＰＳ法を用いて、第１試料の表面層の組成を分析した。また、ＸＲＦ法を用いて、第１試料のバルク層の組成を分析した。
【０１０１】
表面層の分析においては、測定器として、アルバックファイ製のＱｕａｎｔｕｍ２０００を用いた。ところで、ＸＰＳ法を用いて、すなわち試料から放出される光電子のエネルギー分布に基づいて組成を分析する場合、試料のうち光電子を放出する範囲は、その表面からの距離が５ｎｍ以内の部分と言われている。従って、試料の内部の組成をＸＰＳ法によって分析する場合、厚み方向において試料をＡｒイオンエッチングなどによって削り取る工程と組み合わせてＸＰＳ法を実施することになる。これによって、表面からの様々な深さの位置における試料の組成を測定することができる。
組成分析の条件は以下のとおりである。
試料に入射させたＸ線の条件：Al mono High Power
測定エリア：1.5mm × 0.1mm
放出された光電子の取込角度：45°
定量方法：感度係数法
【０１０２】
一方、上述の条件（１）は、錆びの発生を抑制するための条件であり、従って、外部に露出している最表面での試料の組成が重要になる。このため、厚み方向において試料をＡｒイオンエッチングなどによって削り取る工程を実施してしまうと、最表面での試料の組成を分析したことにはならない。従って、本実施例における第１試料の表面層の組成の測定結果としては、Ａｒイオンエッチングなどによって削り取られてはいない状態の第１試料の表面にＸ線を照射することによって第１試料から放出される光電子のエネルギー分布を測定した結果を用いた。この場合、仮に第１試料の表面の大半が有機系不純物によって覆われてしまっていると、鉄、ニッケルおよびクロムなどの金属成分の定量分析が阻害され、このため、第１試料の表面層におけるクロムの質量％の値を正確に算出することが困難になってしまうと考えられる。ここで本件発明者らが鋭意研究を重ねた結果、第１試料の表面に付着している有機系不純物の量が、ＸＰＳ法による第１試料の表面の測定において検出される炭素のアトミック％が５０％以下、例えば約４０％になる程度の量である場合、上述の条件（１）による判定を行うことができる程度に、第１試料の表面層におけるクロムの質量％を精度良く算出することができる、ということを見出した。従って、好ましくは、ＸＰＳ法による第１試料の表面層の分析は、検出される炭素のアトミック％が５０％以下となる環境下で実施される。
【０１０３】
ＸＰＳ法による測定の結果、第１試料の表面層のクロムの比率は３．９９質量％であった。なお上述のように、第１試料の表面層におけるクロムの質量％の値としては、第１試料の表面に付着した有機系不純物に含まれる炭素や酸素などの元素の影響を無視するため、鉄、ニッケルおよびクロムの質量の合計を１００質量％とすることにより算出される値を採用した。
【０１０４】
参考までに、厚み方向において第１試料をＡｒイオンエッチングによって削り取る工程と組み合わせてＸＰＳ法を実施することによって、第１試料の組成をその厚み方向に沿って分析した結果を表１に示す。分析においては、具体的には、ＳｉＯ２からなる試料が用いられる場合に換算した厚みで１回あたり３．０７５ｎｍの厚みの領域が削り取られる条件のＡｒイオンエッチングを２０回実施し、その都度、ＸＰＳ法による組成分析を実施した。なおＱｕａｎｔｕｍ２０００においては、ＳｉＯ２からなる試料が用いられる場合に換算した場合のＡｒイオンエッチングの条件が、６．１５ｎｍ／ｍｉｎ（１分あたりに削り取られる厚みが６．１５ｎｍ）に設定される場合、１回あたりのＡｒイオンエッチング時間を０．５ｍｉｎに設定することにより、１回あたり３．０７５ｎｍのＡｒイオンエッチングを実現することができる。
表１から明らかなように、表面層のクロム濃度に関する上述の３．９９質量％という値は、厚み方向において第１試料をＡｒイオンエッチングによって削り取る工程を行うことなくＸＰＳ法を実施することによって得られた値である。
【表１】
0005626491.tif 000002
【０１０５】
バルク層の分析においては、測定器として、Ｒｉｇａｋｕ製の波長分散型ＸＲＦ装置ＲＩＸ−３１００を用いた。組成分析の条件は以下のとおりである。
試料に入射させたＸ線の条件：Ｒｈ管球、４．０ｋＷ（５０ｋＶ、８０ｍＡ）
測定径：２０ｍｍφ
測定雰囲気：真空（１３Ｐａ）
測定範囲（測定対象元素）：５Ｂ〜９２Ｕ
定量方法：ファンダメンタルパラメータ法
ところで、ＸＲＦ法を用いて試料の組成を分析する場合、試料から放出される蛍光Ｘ線を検出可能な範囲は、試料のうち深さが数十μｍ程度の部分までと言われている。ここで本実施例における第１試料の厚みは、上述のとおり２５μｍである。従って、ＸＲＦ法における測定対象は第１試料全体であると言える。すなわち、ＸＲＦ法によって算出される組成は、厳密にはバルク層の組成ではなく、一対の表面層およびバルク層を含む第１試料全体の組成である。しかしながら、バルク層の厚みは表面層の厚みに比べて著しく大きい。具体的には、バルク層の厚みは、表面層の厚みの１０００倍以上である。従って、バルク層の組成は、第１試料全体の組成と実質的に等しいと言える。
【０１０６】
ＸＲＦ法による測定の結果、第１試料のバルク層のクロムの比率は０．０３質量％であった。
【０１０７】
上述の測定結果と、上述の条件（１），（２）とを照らしあわせたところ、第１巻き体から得られた第１試料においては、条件（１），（２）のいずれもが満たされていた。従って第１試料が取り出された第１巻き体は、蒸着マスクを製造するための素材として用いることができるものであると判定される。
【０１０８】
〔洗浄に対する耐性の評価〕
上述の第１巻き体の長尺金属板を、シャーを用いて２００×２００ｍｍの範囲で切り出して、第１サンプルを得た。次に、アルカリ性の脱脂剤を用いて、第１サンプルの表面の脱脂処理を実施した。その後、有機溶剤、例えばｎ−メチルピロリドンを用いて、第１サンプルの洗浄処理を実施した。次に、実体顕微鏡を用いて、第１サンプルの表面に錆びが生じているかどうかを観察した。実体顕微鏡の倍率は２０倍に設定した。この場合、１０μｍφ以上の寸法を有する錆びを検知可能である。結果、錆びは生じていなかった。
【０１０９】
その後、第１サンプルに対して、有機溶剤を用いた上述の洗浄処理を繰り返し実施した。洗浄処理は、合計で５０回実施した。また、５回目、１０回目、２０回目、３０回目、４０回目および５０回目の洗浄処理の後には、上述の１回目の洗浄処理の後の場合と同様に、実体顕微鏡を用いて、第１サンプルの表面に錆びが生じているかどうかを観察した。結果、５０回目の洗浄後の評価においても錆びが観察されなかった。
【０１１０】
なお、蒸着マスク２０の実際の運用においては、蒸着マスク２０の表面や蒸着マスク２０の貫通孔２５の壁面に蒸着材料がある程度堆積する度に、有機溶剤を用いた洗浄処理が一般に実施される。また、蒸着マスク２０の表面に生じる錆びは、主にこの洗浄処理に起因して生じると考えられる。従って、第１サンプルに対する上述の洗浄処理は、蒸着マスク２０の実際の運用方法を想定して第１サンプルの防錆性を評価するためのものである。
【０１１１】
〔群状介在物に関する評価〕
上述の第１巻き体の長尺金属板を用いて、多数の貫通孔２５が形成された蒸着マスク２０（以下、第１マスクと称する）を製造した。第１マスクの貫通孔２５の寸法（平面視の場合の寸法。具体的には、平面視において接続部４１によって囲まれた領域の寸法）は、４０μｍ×４０μｍとした。また、第１マスクの第２面２０ｂから接続部４１までの距離は４μｍ以下であった。
【０１１２】
次に、走査型電子顕微鏡を用いて、第１マスクを観察した。具体的には、走査型電子顕微鏡のＦＯＶ（Field of View）を１０μｍに設定して、若しくはポラロイド（登録商標）倍率を１万倍に設定して、１００視野にわたって第１マスクの観察を実施した。上記のようにＦＯＶまたはポラロイド（登録商標）倍率を設定することにより、寸法が２００ｎｍ以上の塊になった群状介在物を検知可能である。
次に観察方向について説明する。ここでは、第１マスクの第２面２０ｂがステージに接するように第１マスクをステージ上に載置した状態で、第１マスクを第１面２０ａ側から観察した。具体的には、第１凹部３０の壁面３１、第２凹部３５の壁面３６および接続部４１について、群状介在物が生じているかどうか、若しくは、群状介在物が脱落したことに起因する欠け４１ａが生じているかどうかを観察した。結果、群状介在物および欠け４１ａは観察されなかった。
なお一般には、蒸着マスク２０のうち第２凹部３５の壁面３６（すなわち第２面２０ｂと接続部４１との間の部分）に群状介在物が生じる場合に、群状介在物が脱落して欠け４１ａが生じやすい。
ところで、壁面３６の方向によっては、第１面２０ａ側から壁面３６を観察することが難しい場合がある。この場合、第１マスクまたはステージを所定の角度だけ、例えば３０度傾けることにより、壁面３６を観察した。このような観察工程は、マニュアル操作で実施することもでき、また、自動（電動）ステージおよび画像処理ソフトを組み合わせて自動で実施することもできる。
【０１１３】
（第２〜第６巻き体）
第１巻き体の場合と同様にして、３４〜３８質量％のニッケルと、０．１質量％未満のクロムと、残部の鉄および不可避の不純物と、を含む鉄合金から構成された母材を用いて、第２巻き体〜第６巻き体を製造した。さらに、第１巻き体の場合と同様にして、第２巻き体〜第６巻き体に関して、組成の分析、洗浄に対する耐性の評価、および、群状介在物に関する評価を実施した。
【０１１４】
（第７〜第９巻き体）
母材として、３４〜３８質量％のニッケルと、０．１質量％以上のクロムと、残部の鉄および不可避の不純物と、を含む鉄合金から構成された母材を用いたこと以外は、第１巻き体の場合と同様にして、第７巻き体〜第９巻き体を製造した。さらに、第１巻き体の場合と同様にして、第７巻き体〜第９巻き体に関して、組成の分析、洗浄に対する耐性の評価、および、群状介在物に関する評価を実施した。
【０１１５】
（各巻き体の判定結果のまとめ）
第１巻き体〜第９巻き体の長尺金属板の組成の分析結果を図２１に示す。図２１に示すように、第１、第４〜第６巻き体においては、上述の条件（１），（２）がいずれも満たされていた。一方、第２，第３，第７〜第９巻き体においては、上述の条件（１）または（２）の少なくとも１つが満たされていなかった。具体的には、第１および第２巻き体においては、上述の条件（１）が満たされていなかった。また、第７〜第９巻き体においては、上述の条件（２）が満たされていなかった。
なお図２１においては、クロムの比率と、錆びや群状介在物の評価結果との相関がより直感的に理解され得るようにするため、巻き体の番号にとらわれず、錆びや群状介在物に関する良好な特性が得られた番号の巻き体に関する結果を中央部に記載した。
【０１１６】
（洗浄に対する耐性の評価結果のまとめ）
第１巻き体〜第９巻き体の長尺金属板から切り出したサンプルに対して実施した、上述の洗浄に対する耐性の評価結果を、図２１の「錆」の欄に示す。図２１の「錆」の欄において、記号「◎」は、５０回目の洗浄後の評価においても錆びが観察されなかったことを意味している。また記号「○」は、３０回目の洗浄までは錆びが観察されなかったが、３１回目〜５０回目の洗浄のときに錆びが観察されたことを意味している。また記号「×」は、３０回目の洗浄までに錆びが観察されたことを意味している。
図２１に示すように、第１巻き体および第４巻き体〜第９巻き体の長尺金属板から切り出されたサンプルについては、３０回目の洗浄後にも錆びが観察されなかった。特に、表面層のクロム濃度が１質量％以上であった第１巻き体、第５巻き体および第６巻き体の長尺金属板から切り出されたサンプルについては、５０回目の洗浄後の評価においても錆びが観察されなかった。一方、第２および第３巻き体の長尺金属板から切り出されたサンプルについては、３０回目の洗浄までに錆びが観察された。これらのことから、表面層のクロム濃度が０．１質量％以上であること、より好ましくは１質量％以上であることは、錆びの発生を抑制する上で有効であると言える。
【０１１７】
（群状介在物に関する評価結果のまとめ）
第１巻き体〜第９巻き体の長尺金属板を用いて作製した蒸着マスクに対して実施した、上述の群状介在物に関する評価結果を、図２１の「群状介在物」の欄に示す。図２１の「群状介在物」の欄において、記号「◎」は、群状介在物が全く観察されなかったことを意味している。また記号「○」は、１個の群状介在物が観察されたことを意味している。また記号「△」は、２〜３個の群状介在物が観察されたことを意味している。また記号「×」は、４個以上の群状介在物が観察されたことを意味している。なお群状介在物としては、具体的には、クロム、鉄、炭素からなる直径５０〜１００ｎｍ程度の球状の介在物が複数個凝集して形成された群状介在物が観察された。
図２１に示すように、バルク層のクロム濃度が０．１質量％未満である第１巻き体〜第６巻き体の長尺金属板を用いて作製した蒸着マスクについては、観察された群状介在物の個数が０個または１個であった。特に、バルク層のクロム濃度が０．０５質量％以下であった第１〜３，第５および第６巻き体の長尺金属板から切り出されたサンプルについては、群状介在物が全く観察されなかった。一方、第７巻き体〜第９巻き体の長尺金属板を用いて作製した蒸着マスクについては、２個以上の群状介在物が観察された。特に第９巻き体の長尺金属板を用いて作製した蒸着マスクについては、４個以上の群状介在物が観察された。これらのことから、バルク層のクロム濃度が０．１質量％未満であること、より好ましくは０．０５質量％以下であることは、群状介在物の発生を抑制する上で有効であると言える。
【０１１８】
図２１から分かるように、上述の条件（１），（２）に基づく判定結果と、洗浄に対する耐性および群状介在物に関する評価結果とは完全に一致していた。すなわち、上述の条件（１），（２）を利用することにより、貫通孔の寸法および位置のばらつきが抑制され、かつ高い防錆性を備えた蒸着マスクを得ることができると言える。すなわち、上述の条件（１），（２）は、長尺金属板６４を選別するための有力な判断手法であると考える。
【符号の説明】
【０１１９】
２０  蒸着マスク
２１  金属板
２１ａ  金属板の第１面
２１ｂ  金属板の第２面
２２  有効領域
２３  周囲領域
２５  貫通孔
３０  第１凹部
３１  壁面
３５  第２凹部
３６  壁面
４１  接続部
４１ａ  欠け
４３  合流部分
４５  錆び
５５  母材
５６  圧延装置
５７  アニール装置
６１  コア
６２  巻き体
６４  長尺金属板
６４ａ  長尺金属板の第1面
６４ｂ  長尺金属板の第２面
６４ｃ  第１表面層
６４ｄ  第２表面層
６４ｅ  バルク層
９２  基板（ガラス基板）
【要約】
【課題】貫通孔の寸法および位置のばらつきが抑制され、かつ高い防錆性を備えた蒸着マスクを作製することができる金属板を提供する。
【解決手段】金属板の一対の表面層のうち少なくとも一方の表面層に含まれる鉄、ニッケルおよびクロムの質量の合計を１００質量％としたときに、少なくとも一方の表面層は、３４〜３８質量％のニッケルと、０．１質量％以上のクロムと、残部の鉄と、を含む鉄合金からなる。また、金属板のバルク層に含まれる各構成元素の質量の合計を１００質量％としたときに、バルク層は、３４〜３８質量％のニッケルと、０．１質量％未満のクロムと、残部の鉄および不可避の不純物と、を含む鉄合金からなる。
【選択図】図９【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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