(57)【要約】  表面と、表面とは反対側の面である裏面とを備える金属圧延シートのうち、表面および裏面の少なくとも一方が処理対象である。メタルマスク用基材の製造方法は、処理対象を酸性エッチング液によって３μｍ以上エッチングすることによって、金属圧延シートが有する厚さを１０μｍ以下まで薄くするとともに、０．２μｍ以上の表面粗さＲｚを有したレジスト用処理面となるように処理対象を粗らし、金属製のメタルマスク用シートを得る。
2017014016.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面と、前記表面とは反対側の面である裏面とを備える金属圧延シートであって、前記表面および前記裏面の少なくとも一方が処理対象である前記金属圧延シートを準備することと、
前記処理対象を酸性エッチング液によって３μｍ以上エッチングすることによって、前記金属圧延シートが有する厚さを１０μｍ以下まで薄くするとともに、０．２μｍ以上の表面粗さＲｚを有したレジスト用処理面となるように前記処理対象を粗らし、それによって、金属製のメタルマスク用シートを得ることと、を含む
メタルマスク用基材の製造方法。
【請求項２】
前記処理対象は、前記表面および前記裏面の両方である
請求項１に記載のメタルマスク用基材の製造方法。
【請求項３】
前記処理対象は、前記表面および前記裏面のいずれか一方であり、
前記製造方法は、前記処理対象とは反対側の面に樹脂製の支持層を積層することをさらに含み、
前記金属圧延シートと前記支持層とが積み重なる状態で前記処理対象がエッチングされ、それによって、前記メタルマスク用シートと前記支持層とが積層されたメタルマスク用基材を得る
請求項１に記載のメタルマスク用基材の製造方法。
【請求項４】
前記エッチングすることは、前記表面および前記裏面の一方である第１処理対象をエッチングすることと、その後に、前記表面および前記裏面の他方である第２処理対象をエッチングすることと、を含み、
前記製造方法は、前記第１処理対象をエッチングした後、前記第１処理対象のエッチングによって得られた前記レジスト用処理面に樹脂製の支持層を積層することをさらに含み、
前記金属圧延シートと前記支持層とが積み重なる状態で前記第２処理対象がエッチングされ、それによって、前記メタルマスク用シートと前記支持層とが積層されたメタルマスク用基材を得る
請求項２に記載のメタルマスク用基材の製造方法。
【請求項５】
前記金属圧延シートがインバー圧延シートであり、
前記メタルマスク用シートがインバー製である
請求項１から４のいずれか一項に記載のメタルマスク用基材の製造方法。
【請求項６】
少なくとも１つのレジスト用処理面を備えるメタルマスク用基材を形成することと、
１つの前記レジスト用処理面にレジスト層を形成することと、
前記レジスト層をパターニングすることによってレジストマスクを形成することと、
前記レジストマスクを用いて前記メタルマスク用基材をエッチングすることと、を含み、
請求項１から５のいずれか一項に記載のメタルマスク用基材の製造方法を用いて、前記メタルマスク用基材を形成する
蒸着用メタルマスクの製造方法。
【請求項７】
前記メタルマスク用基材は、前記メタルマスク用シートと樹脂製の支持層との積層体を含み、
前記レジストマスクが形成された後の前記メタルマスク用基材をアルカリ溶液に曝すことによって前記メタルマスク用基材から前記支持層を化学的に除去することをさらに含む
請求項６に記載の蒸着用メタルマスクの製造方法。
【請求項８】
表面と、前記表面とは反対側の面である裏面とを備える金属シートを含み、
前記表面および前記裏面の少なくとも一方がレジスト用処理面であり、
前記金属シートが有する厚さが１０μｍ以下であり、
前記レジスト用処理面の表面粗さＲｚが０．２μｍ以上である
メタルマスク用基材。
【請求項９】
前記レジスト用処理面は、楕円錘状を有した複数の窪みである粒子痕を有し、前記各粒子痕における長径方向が揃っている
請求項８に記載のメタルマスク用基材。
【請求項１０】
メタルマスク用基材を含み、
前記メタルマスク用基材が、請求項８または９に記載のメタルマスク用基材であり、
前記メタルマスク用基材に含まれる前記金属シートが、前記表面と前記裏面との間を貫通する複数の貫通孔を有する
蒸着用メタルマスク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メタルマスク用基材の製造方法、メタルマスク用基材を用いた蒸着用メタルマスクの製造方法、メタルマスク用基材、および、蒸着用メタルマスクに関する。
【背景技術】
【０００２】
蒸着法を用いて製造される表示デバイスの１つとして有機ＥＬディスプレイが知られている。有機ＥＬディスプレイが備える有機層は、蒸着工程において昇華された有機分子の堆積物である。蒸着工程にて用いられるメタルマスクの開口は、昇華された有機分子が通る通路であって、有機ＥＬディスプレイにおける画素の形状に応じた形状を有している（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−０５５００７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、表示デバイスにおける表示品質が高まることや、表示デバイスの高精細化が進むことに伴って、上述した有機ＥＬディスプレイ、ひいては、画素のサイズを定めるメタルマスクにおいては、メタルマスクを用いた成膜に対して高精細化が望まれている。近年では、有機ＥＬディスプレイに対して７００ｐｐｉ以上の高精細化が望まれ、それゆえに、このように高精細化された有機ＥＬディスプレイにおける有機層を形成することが可能なメタルマスクが望まれている。【０００５】
なお、メタルマスクを用いた成膜に対する高精細化は、有機ＥＬディスプレイを含む表示デバイスの製造に限らず、各種デバイスが備える配線の形成や、各種デバイスが備える機能層などのメタルマスクを用いた蒸着においても望まれている。【０００６】
本発明は、蒸着用メタルマスクを用いた成膜を高精細化することのできるメタルマスク用基材の製造方法、蒸着用メタルマスクの製造方法、メタルマスク用基材、および、蒸着用メタルマスク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】
【０００７】
上記課題を解決するためのメタルマスク用基材の製造方法は、表面と、前記表面とは反対側の面である裏面とを備える金属圧延シートであって、前記表面および前記裏面の少なくとも一方が処理対象である前記金属圧延シートを準備することと、前記処理対象を酸性エッチング液によって３μｍ以上エッチングすることによって、前記金属圧延シートが有する厚さを１０μｍ以下まで薄くするとともに、０．２μｍ以上の表面粗さＲｚを有したレジスト用処理面となるように前記処理対象を粗らし、それによって、金属製のメタルマスク用シートを得ることと、を含む。【０００８】
上記課題を解決するための蒸着用メタルマスクの製造方法は、少なくとも１つのレジスト用処理面を備えるメタルマスク用基材を形成することと、１つの前記レジスト用処理面にレジスト層を形成することと、前記レジスト層をパターニングすることによってレジストマスクを形成することと、前記レジストマスクを用いて前記メタルマスク用基材をエッチングすることと、を含む。上記メタルマスク用基材の製造方法を用いて、前記メタルマスク用基材を形成する。【０００９】
上記課題を解決するためのメタルマスク基材は、表面と、前記表面とは反対側の面である裏面とを備える金属シートを含み、前記表面および前記裏面の少なくとも一方がレジスト用処理面であり、前記金属シートが有する厚さが１０μｍ以下であり、前記レジスト用処理面の表面粗さＲｚが０．２μｍ以上である。【００１０】
上記課題を解決するための蒸着用メタルマスクは、メタルマスク用基材を含み、前記メタルマスク用基材が、上記メタルマスク用基材であり、前記メタルマスク用基材に含まれる前記金属シートが、前記表面と前記裏面との間を貫通する複数の貫通孔を有する。【００１１】
上記構成によれば、メタルマスク用シートの有する厚さが１０μｍ以下であるため、メタルマスク用シートに形成されるマスク開口の深さを１０μｍ以下とすることが可能である。それゆえに、蒸着粒子から成膜対象を見たときに蒸着用メタルマスクの陰となる部分を少なくすること、すなわち、シャドウ効果を抑えることが可能であるため、マスク開口の形状に追従した形状を成膜対象に得ること、ひいては、蒸着用メタルマスクを用いた成膜の高精細化を図ることが可能である。そのうえ、メタルマスク用シートにマスク開口を形成することに際し、まず、レジスト用処理面にレジスト層が形成されるとき、そのレジスト層とメタルマスク用基材との密着性を粗化前よりも高めることが可能である。そして、レジスト層がメタルマスク用シートから剥がれることなどに起因した形状精度の低下を、マスク開口の形成において抑えることが可能であるから、この点においても、蒸着用メタルマスクを用いた成膜の高精細化を図ることが可能である。【００１２】
上記メタルマスク用基材の製造方法において、前記処理対象は、前記表面および前記裏面の両方であってもよい。【００１３】
上記構成によれば、表面から形成されたレジスト用処理面であれ、裏面から形成されたレジスト用処理面であれ、いずれのレジスト用処理面に対してもレジスト層を形成することが可能である。そのため、レジスト層を形成する対象の面を誤ることによってレジスト層とメタルマスク用基材との密着性が得られにくくなることを抑えることが可能であって、ひいては、蒸着用メタルマスクの製造に際しての歩留まりが低下することを抑えることが可能でもある。【００１４】
上記メタルマスク用基材の製造方法において、前記処理対象は、前記表面および前記裏面のいずれか一方であり、前記製造方法は、前記処理対象とは反対側の面に樹脂製の支持層を積層することをさらに含み、前記金属圧延シートと前記支持層とが積み重なる状態で前記処理対象がエッチングされ、それによって、前記メタルマスク用シートと前記支持層とが積層されたメタルマスク用基材を得てもよい。【００１５】
上記メタルマスク用基材の製造方法において、前記エッチングすることは、前記表面および前記裏面の一方である第１処理対象をエッチングすることと、その後に、前記表面および前記裏面の他方である第２処理対象をエッチングすることと、を含み、前記製造方法は、前記第１処理対象をエッチングした後、前記第１処理対象のエッチングによって得られた前記レジスト用処理面に樹脂製の支持層を積層することをさらに含み、前記金属圧延シートと前記支持層とが積み重なる状態で前記第２処理対象がエッチングされ、それによって、前記メタルマスク用シートと前記支持層とが積層されたメタルマスク用基材を得てもよい。【００１６】
上記構成によれば、メタルマスク用シートの搬送や、メタルマスク用シートに対する後処理において、メタルマスク用シートの厚さが１０μｍ以下であることによるメタルマスク用シートの脆弱性に起因したメタルマスク用シートの取り扱いにおける煩わしさを減らすことができる。【００１７】
上記メタルマスク用基材の製造方法において、前記金属圧延シートがインバー圧延シートであり、前記メタルマスク用シートがインバー製であることが好ましい。【００１８】
上記構成によれば、成膜対象がガラス基板であるとき、ガラス基板の線膨張係数とインバーの線膨張係数とが同じ程度であるため、メタルマスク基材から形成されるメタルマスクをガラス基板に対する成膜に適用すること、すなわち、形状の精度が高められたメタルマスクをガラス基板に対する成膜に適用することが可能である。【００１９】
上記蒸着用メタルマスクの製造方法において、前記メタルマスク用基材は、前記メタルマスク用シートと樹脂製の支持層との積層体を含み、前記レジストマスクが形成された後の前記メタルマスク用基材をアルカリ溶液に曝すことによって前記メタルマスク用基材から前記支持層を化学的に除去することをさらに含むことが好ましい。【００２０】
上記構成によれば、メタルマスク用シートから支持層を物理的に引きはがす場合と比べて、メタルマスク用シートに外力が作用しないため、メタルマスク用シートに皺や歪みが生じることが抑えられる。【００２１】
上記メタルマスク基材において、前記レジスト用処理面は、楕円錘状を有した複数の窪みである粒子痕を有し、前記各粒子痕における長径方向が揃っていてもよい。【００２２】
金属シートは通常圧延によって製造されるため、金属シートの製造過程で添加される脱酸剤の酸化物などの粒子が金属シートに混入することが少なくない。金属シートの表面に混入している粒子は、金属材の圧延方向に延ばされ、圧延方向に長径を有する楕円錘状を有する。レジスト用処理面の中でマスク開口が形成される部位にこのような粒子が残存していると、マスク開口を形成するためのエッチングが粒子によって妨げられるおそれがある。【００２３】
この点、上記構成によれば、長径方向が揃った楕円錘状の複数の粒子痕をレジスト用処理面が有する、すなわち、レジスト用処理面からは上述した粒子が既に除かれているため、マスク開口の形成時には、マスク開口の形状や寸法の精度を高めることが可能でもある。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、蒸着用メタルマスクを用いた成膜を高精細化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明のメタルマスク用基材を具体化した１つの実施形態におけるメタルマスク用基材の斜視構造を示す斜視図。
【図２】蒸着用メタルマスクの製造方法においてインバー圧延シートを準備する工程を示す工程図。
【図３】蒸着用メタルマスクの製造方法においてインバー圧延シートの裏面をエッチングする工程を示す工程図。
【図４】蒸着用メタルマスクの製造方法においてインバー圧延シートのレジスト用処理面に支持層を形成する工程を示す工程図。
【図５】蒸着用メタルマスクの製造方法においてインバー圧延シートの表面をエッチングする工程を示す工程図。
【図６】インバー圧延シートにおける金属酸化物の分布を模式的に示す模式図。
【図７】蒸着用メタルマスクの製造方法においてレジスト層を形成する工程を示す工程図。
【図８】蒸着用メタルマスクの製造方法においてレジストマスクを形成する工程を示す工程図。
【図９】蒸着用メタルマスクの製造方法においてインバーシートをエッチングする工程を示す工程図。
【図１０】インバーシートの表面と裏面との両方をエッチングすることによって形成された貫通孔の断面形状を示す断面図。
【図１１】蒸着用メタルマスクの製造方法においてレジストマスクを除去する工程を示す工程図。
【図１２】蒸着用メタルマスクの製造方法において支持層を化学的に除去する工程を示す工程図。
【図１３】フレームに貼り付けられた蒸着用メタルマスクの断面構造を示す断面図。
【図１４】フレームに貼り付けられた蒸着用メタルマスクの平面構造を示す平面図。
【図１５】試験例１のインバー圧延シートにおける表面を撮影したＳＥＭ画像。
【図１６】試験例２のインバーシートにおけるレジスト用処理面を撮影したＳＥＭ画像。
【図１７】試験例３のインバーシートにおけるレジスト用処理面を撮影したＳＥＭ画像。
【図１８】試験例４のインバーシートにおけるレジスト用処理面を撮影したＳＥＭ画像。
【図１９】第１粒子痕を撮影したＳＥＭ画像。
【図２０】第２粒子痕を撮影したＳＥＭ画像。
【図２１】変形例におけるメタルマスクとフレームとの断面構造を示す断面図。
【図２２】変形例におけるメタルマスクとフレームとの断面構造を示す断面図。
【図２３】変形例におけるインバーシートの平面構造を示す平面図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１から図２０を参照して、メタルマスク用基材の製造方法、蒸着用メタルマスクの製造方法、メタルマスク用基材、および、蒸着用メタルマスクを具体化した１つの実施形態を説明する。本実施形態では、蒸着用メタルマスクの一例として、有機ＥＬデバイスが備える有機層の形成に用いられる蒸着用メタルマスクを説明する。以下では、メタルマスク用基材の構成、メタルマスク用基材の製造方法を含む蒸着用メタルマスクの製造方法、および、試験例を順番に説明する。
【００２７】
［メタルマスク用基材の構成］
図１を参照してメタルマスク用基材の構成を説明する。
図１が示すように、メタルマスク用基材１０は、メタルマスク用シートの一例であって、インバー製のメタルマスクシートであるインバーシート１１を含み、インバーシート１１は、表面１１ａと表面１１ａとは反対側の面である裏面１１ｂとを備えている。インバーシート１１において、表面１１ａおよび裏面１１ｂがレジスト用処理面であって、インバーシート１１をエッチングするときに、レジスト層を形成することが可能な面である。
【００２８】
インバーシート１１の厚さＴ１は、１０μｍ以下であり、表面１１ａにおける表面粗さＲｚ、および、裏面１１ｂにおける表面粗さＲｚが０．２μｍ以下である。
【００２９】
インバーシート１１の有する厚さが１０μｍ以下であるため、インバーシート１１に形成されるマスク開口の深さを１０μｍ以下とすることが可能である。それゆえに、蒸着粒子から成膜対象を見たときに蒸着用メタルマスクの陰となる部分を少なくすること、すなわち、シャドウ効果を抑えることが可能であるため、マスク開口の形状に追従した形状を成膜対象に得ること、ひいては、蒸着用メタルマスクを用いた成膜の高精細化を図ることが可能である。
【００３０】
そのうえ、インバーシート１１にマスク開口を形成することに際し、まず、表面１１ａにレジスト層が形成されるとき、レジスト層とインバーシート１１との密着性を粗化前よりも高めることが可能である。そして、レジスト層がインバーシート１１から剥がれることなどに起因した形状精度の低下を、マスク開口の形成において抑えることが可能であることから、この点においても、蒸着用メタルマスクを用いた成膜の高精細化を図ることが可能である。
【００３１】
インバーシート１１の形成材料は、３６質量％のニッケルと、鉄とを含むニッケル鉄合金、すなわちインバーであり、インバー、すなわちインバーシート１１の熱膨張係数は、１．２×１０−６／℃程度である。
【００３２】
インバーシート１１の熱膨張係数と、成膜対象の一例であるガラス基板の熱膨張係数とが同じ程度である。そのため、メタルマスク用基材１０を用いて製造した蒸着用メタルマスクをガラス基板に対する成膜に適用すること、すなわち、形状の精度が高められた蒸着用メタルマスクをガラス基板に対する成膜に適用することが可能である。
【００３３】
インバーシート１１の表面における表面粗さＲｚは、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１−２００１に準拠する方法によって測定された値である。表面粗さＲｚは、基準長さを有する輪郭曲線中での最大高さである。
【００３４】
メタルマスク用基材１０は、樹脂製の支持層１２をさらに備え、メタルマスク用基材１０は、インバーシート１１と支持層１２との積層体である。インバーシート１１のうち、裏面１１ｂが、支持層１２に密着している。支持層１２の形成材料は、例えば、ポリイミド、および、ネガ型レジストの少なくとも一方である。支持層１２は、ポリイミド製の１つの層であってもよいし、ネガ型レジスト製の１つの層であってもよい。あるいは、支持層１２は、ポリイミド製の層と、ネガ型レジスト製の層との積層体であってもよい。
【００３５】
このうち、ポリイミドの熱膨張係数は、温度の依存性としてインバーの熱膨張係数と同じ傾向を示し、かつ、熱膨張係数の値が同じ程度である。そのため、支持層１２の形成材料がポリイミドであれば、支持層１２がポリイミド以外の樹脂製である構成と比べて、メタルマスク用基材１０における温度の変化によって、メタルマスク用基材１０、ひいては、インバーシート１１に反りが生じることが抑えられる。
【００３６】
［蒸着用メタルマスクの製造方法］
図２から図１２を参照して蒸着用メタルマスクの製造方法を説明する。
図２が示すように、蒸着用メタルマスクの製造方法は、メタルマスク用基材１０の製造方法を含み、メタルマスク用基材１０の製造方法では、まず、金属圧延シートの一例であるインバー圧延シート２１を準備する。インバー圧延シート２１は、表面２１ａと表面２１ａとは反対側の面である裏面２１ｂとを備え、インバー圧延シート２１のうち、表面２１ａおよび裏面２１ｂが、メタルマスク用基材１０の製造方法における処理対象である。
【００３７】
インバー圧延シート２１は、インバー製の母材を圧延し、圧延された母材をアニールすることによって得られる。インバー圧延シート２１の表面２１ａおよび裏面２１ｂの各々における表面粗さＲｚは、インバー圧延シート２１が圧延されることで、母材の表面および裏面における段差が小さくされる分だけ、母材の表面および裏面における表面粗さＲｚよりも小さい。
【００３８】
インバー圧延シート２１の厚さＴ２は、例えば、１０μｍ以上１００μｍ以下であり、より好ましくは１０μｍ以上５０μｍ以下である。
【００３９】
図３が示すように、処理対象の１つであり、２つの処理対象のうち、先にエッチングされる第１処理対象の一例である裏面２１ｂを酸性エッチング液によって３μｍ以上エッチングする。エッチング前のインバー圧延シート２１における裏面２１ｂと、エッチング後のインバー圧延シート２１における裏面、すなわちレジスト用処理面２１ｃとの間の差がエッチング厚さＴ３であり、エッチング厚さＴ３は３μｍ以上である。
【００４０】
裏面２１ｂのエッチングによって、インバー圧延シート２１の厚さをエッチング前よりも小さくするとともに、レジスト用処理面２１ｃが０．２μｍ以上の表面粗さＲｚを有するように裏面２１ｂを粗す。
【００４１】
酸性エッチング液は、インバーのエッチングが可能なエッチング液であって、かつ、インバー圧延シート２１の裏面２１ｂをエッチング前よりも粗す組成を有した溶液であればよい。酸性エッチング液は、例えば、過塩素酸第二鉄液、および、過塩素酸第二鉄液と塩化第二鉄液との混合液に対して、過塩素酸、塩酸、硫酸、蟻酸、および、酢酸のいずれかを混合した溶液である。裏面２１ｂのエッチングは、インバー圧延シート２１を酸性エッチング液に浸漬するディップ式であってもよいし、インバー圧延シート２１の裏面２１ｂに対して酸性エッチング液を吹き付けるスプレー式であってもよいし、スピナーによって回転するインバー圧延シート２１に酸性エッチング液を滴下するスピン式であってもよい。
【００４２】
エッチング厚さＴ３は少なくとも３μｍであればよく、１０μｍ以上であることが好ましく、１５μｍ以上であることがより好ましい。
【００４３】
図４が示すように、インバー圧延シート２１の裏面２１ｂをエッチングした後、裏面２１ｂのエッチングによって得られたレジスト用処理面２１ｃに上述した樹脂製の支持層１２を積層する。支持層１２の厚さＴ４は、例えば１０μｍ以上５０μｍ以下である。
【００４４】
支持層１２の厚さは、インバー圧延シート２１の厚さが１０μｍ以下であっても、支持層１２とインバー圧延シート２１との積層体における強度をメタルマスク用基材１０の製造過程において、積層体の脆弱性に起因した取り扱いの煩わしさを減らす程度に高める点で、１０μｍ以上であることが好ましい。
【００４５】
また、支持層１２の厚さは、支持層１２をアルカリ溶液によってメタルマスク用基材１０から除去する際に要する時間が過剰に長くなることを抑える点で、５０μｍ以下であることが好ましい。
【００４６】
支持層１２は、シート状に形成された後にレジスト用処理面２１ｃに貼り付けられることによって、レジスト用処理面２１ｃに積層されてもよい。あるいは、支持層１２は、支持層１２を形成するための塗液が、レジスト用処理面２１ｃに塗布されることによって、レジスト用処理面２１ｃに積層されてもよい。
【００４７】
なお、上述したネガ型レジスト製の層を支持層１２が含む場合には、ネガ型レジストのフィルムをレジスト用処理面２１ｃに貼り付けた後、あるいは、ネガ型レジストをレジスト用処理面２１ｃに塗布した後、ネガ型レジストの全体に対して紫外線を照射して、支持層１２を形成する。
【００４８】
図５が示すように、インバー圧延シート２１と支持層１２とが積み重なる状態で、第１処理対象よりも後にエッチングされる第２処理対象の一例であるインバー圧延シート２１の表面２１ａを酸性エッチング液によって３μｍ以上エッチングする。エッチング前のインバー圧延シート２１における表面２１ａと、エッチング後のインバー圧延シート２１、すなわち、インバーシート１１における表面１１ａとの間の差がエッチング厚さＴ５であり、エッチング厚さＴ５は３μｍ以上である。
【００４９】
このように、インバー圧延シート２１のエッチングは、第１処理対象の一例であるインバー圧延シート２１の裏面２１ｂをエッチングすることと、その後に、第２処理対象の一例である表面２１ａをエッチングすることとを含んでいる。
【００５０】
表面２１ａのエッチングによって、図２を用いて先に説明したインバー圧延シート２１が有する厚さＴ２を１０μｍ以下にするとともに、表面２１ａが０．２μｍ以上の表面粗さＲｚを有するように表面２１ａを粗す。これにより、金属製のメタルマスク用シートおよび金属シートの一例であるインバーシート１１であって、表面１１ａおよび裏面１１ｂの各々における表面粗さＲｚが０．２μｍ以上であるインバーシート１１、および、インバーシート１１と支持層１２とが積層されたメタルマスク用基材１０を得る。
【００５１】
インバー圧延シート２１の表面２１ａおよび裏面２１ｂの両方がエッチングされるため、表面２１ａから形成されたレジスト用処理面であれ、裏面２１ｂから形成されたレジスト用処理面２１ｃであれ、いずれのレジスト用処理面に対してもレジスト層を形成することが可能である。それゆえに、レジスト層を形成する対象の面を誤ることによってレジスト層とメタルマスク用基材１０との密着性が得られにくくなることを抑えることが可能であって、ひいては、蒸着用メタルマスク５１の製造に際しての歩留まりが低下することを抑えることが可能でもある。
【００５２】
また、メタルマスク用基材１０は、インバーシート１１と支持層１２との積層体である。そのため、インバーシート１１の搬送や、インバーシート１１に対する後処理において、インバーシート１１の厚さが１０μｍ以下であることによるインバーシート１１の脆弱性に起因したインバーシート１１の取り扱いにおける煩わしさを減らすことができる。
【００５３】
酸性エッチング液は、裏面２１ｂのエッチングに用いられる酸性エッチング液のいずれかであればよく、裏面２１ｂのエッチングに用いられる酸性エッチング液と同じであることが好ましい。また、表面２１ａのエッチングも、ディップ式、スプレー式、および、スピン式のいずれであってもよいが、裏面２１ｂのエッチングと同じ方式であることが好ましい。
【００５４】
エッチング厚さＴ５は少なくとも３μｍであればよく、１０μｍ以上であることが好ましく、１５μｍ以上であることがより好ましい。エッチング厚さＴ５と、上述したエッチング厚さＴ３とは、同じ大きさであってもよいし、互いに異なる大きさであってもよい。
【００５５】
なお、インバー圧延シート２１の母材を形成するときには、通常、母材の形成材料中に混入した酸素を除くために、母材の形成材料に対して、例えば、粒状のアルミニウムやマグネシウムなどを脱酸剤として混ぜる。アルミニウムおよびマグネシウムは酸化され、酸化アルミニウムおよび酸化マグネシウムなどの金属酸化物の状態で、母材の形成材料中に含まれる。母材が形成されるとき、金属酸化物の大部分は母材から取り除かれるものの、母材の内部には一部の金属酸化物が残される。
【００５６】
図６が示すように、インバー圧延シート２１のうち、インバー圧延シート２１の厚さ方向における中央を含む部分が中央部分Ｃであり、表面２１ａを含む部分が第１表層部分Ｓ１であり、裏面２１ｂを含む部分が第２表層部分Ｓ２である。金属酸化物は、中央部分Ｃに比べて、第１表層部分Ｓ１および第２表層部分Ｓ２に多く分布している。
【００５７】
金属酸化物は、インバーシート１１のエッチングによって蒸着用メタルマスクを形成するとき、インバーシート１１からレジストが剥がれることや、インバーシート１１が過剰にエッチングされることの一因となる。
【００５８】
上述したように、メタルマスク用基材１０の製造方法では、インバー圧延シート２１の表面２１ａおよび裏面２１ｂがエッチングされるため、金属酸化物を多く含む第１表層部分Ｓ１および第２表層部分Ｓ２の少なくとも一部が除去される。それゆえに、インバー圧延シート２１の表面２１ａおよび裏面２１ｂがエッチングされない場合と比べて、金属酸化物によるレジストの剥がれや、インバーシート１１の過剰なエッチングが抑えられ、メタルマスク用基材１０に対するエッチングの精度が低くなることが抑えられる。
【００５９】
図７が示すように、インバーシート１１の表面１１ａにレジスト層２２を形成する。レジスト層２２は、シート状に形成された後に表面１１ａに貼り付けられることによって、表面１１ａに形成されてもよい。あるいは、レジスト層２２は、レジスト層２２を形成するための塗液が、表面１１ａに塗布されることによって、表面１１ａに形成されてもよい。
【００６０】
レジスト層２２の形成材料は、ネガ型レジストであってもよいし、ポジ型レジストであってもよい。なお、支持層１２の形成材料がネガ型レジストであるときには、レジスト層２２も支持層１２と同じ材料で形成することが好ましい。
【００６１】
図８が示すように、レジスト層２２をパターニングすることによってレジストマスク２３を形成する。レジストマスク２３は、インバーシート１１をエッチングするための複数の貫通孔２３ａを有している。
【００６２】
レジスト層２２の形成材料がネガ型レジストであるとき、レジスト層２２のうち、レジストマスク２３の各貫通孔２３ａに対応する部分以外の部分に対して紫外線を照射し、レジスト層２２を露光する。そして、レジスト層２２を現像液で現像することによって、複数の貫通孔２３ａを有したレジストマスク２３を得る。
【００６３】
レジスト層２２の形成材料がポジ型レジストであるとき、レジスト層２２のうち、レジストマスク２３の各貫通孔２３ａに対応する部分に対して紫外線を照射し、レジスト層２２を露光する。そして、レジスト層２２を現像液で現像することによって、複数の貫通孔２３ａを有したレジストマスク２３を得る。
【００６４】
図９が示すように、レジストマスク２３を用いてインバーシート１１をエッチングする。インバーシート１１のエッチングには、例えば、塩化第二鉄溶液を用いる。これにより、インバーシート１１に対して、表面１１ａと裏面１１ｂとの間を貫通する複数の貫通孔１１ｃ、すなわちマスク開口を形成する。インバーシート１１の厚さ方向に沿う断面において、各貫通孔１１ｃの内周面は略劣弧状を有し、各貫通孔１１ｃにおいて、表面１１ａにおける開口面積が、裏面１１ｂにおける開口面積よりも大きい。
【００６５】
インバーシート１１の厚さが１０μｍ以下であるため、インバーシート１１を表面１１ａからエッチングするのみでも、インバーシート１１が有するマスク開口、言い換えれば貫通孔１１ｃを過剰に大きくすることなく、表面１１ａと裏面１１ｂとの間を貫通する貫通孔１１ｃを形成することができる。
【００６６】
図１０が示すように、インバーシート３１の厚さＴ６は、インバーシート１１の厚さＴ１よりも大きく、すなわち、インバーシート３１の厚さＴ６は１０μｍよりも大きい。この場合には、インバーシート３１の表面３１ａにおける開口の面積を、インバーシート１１の表面１１ａにおける開口の面積と同程度にしつつ、表面３１ａと裏面３１ｂとを貫通する貫通孔を形成する上で、インバーシート３１を表面３１ａと裏面３１ｂとからエッチングする必要がある。
【００６７】
これにより、表面３１ａに開口する第１孔３１ｃと、裏面３１ｂに開口する第２孔３１ｄとから構成される貫通孔３１ｅが形成される。インバーシート３１の厚さと直交する方向において、第１孔３１ｃと第２孔３１ｄとの接続部における開口面積は、裏面３１ｂにおける第２孔３１ｄの開口面積よりも小さい。
【００６８】
こうした貫通孔３１ｅを有するインバーシート３１が蒸着用メタルマスクとして用いられる場合には、インバーシート３１の裏面３１ｂが成膜対象に対向する状態で、インバーシート３１が蒸着源と成膜対象との間に配置される。インバーシート３１のうち、蒸着粒子から成膜対象を見たときに蒸着用メタルマスクの陰となる部分を接続部が形成するため、その分だけ、第２孔３１ｄにおけるマスク開口の形状に追従した形状を成膜対象において得られにくい。そのため、第２孔３１ｄの深さ、言い換えれば裏面３１ｂと接続部との間の距離は小さいことが好ましい。
【００６９】
これに対して、インバーシート１１の貫通孔１１ｃによれば、接続部を有しない分だけ、上述したインバーシート３１に比べて、蒸着粒子から成膜対象を見たときに蒸着用メタルマスクの陰となる部分を少なくすることができる。結果として、マスク開口の形状に対してより追従した形状を成膜対象において得ることができる。
【００７０】
図１１が示すように、図９を用いて先に説明したレジストマスク２３であって、メタルマスク用基材１０上に位置するレジストマスク２３を除去する。なお、レジストマスク２３をメタルマスク用基材１０とレジストマスク２３との積層体から除去するときには、支持層１２のうち、インバーシート１１に接する面とは反対側の面に、支持層１２を保護する保護層を形成してもよい。保護層によれば、レジストマスク２３を除去するための溶液によって、支持層１２が溶解することが抑えられる。
【００７１】
図１２が示すように、レジストマスク２３を除去した後、メタルマスク用基材１０をアルカリ溶液に曝すことによって、メタルマスク用基材１０から支持層１２を化学的に除去する。これにより、蒸着用メタルマスクシート４１を得る。蒸着用メタルマスクシート４１は、インバーシート１１の表面１１ａに相当する表面４１ａと、インバーシート１１の裏面１１ｂに相当する裏面４１ｂと、インバーシート１１の貫通孔１１ｃに相当する貫通孔４１ｃとを有している。
【００７２】
このとき、支持層１２がメタルマスク用基材１０から化学的に除去されるため、インバーシート１１から支持層１２を物理的に引きはがす場合と比べて、インバーシート１１に外力が作用せず、インバーシート１１に皺や歪みが生じることが抑えられる。
【００７３】
アルカリ溶液は、支持層１２を溶解することによって、支持層１２をインバーシート１１から剥離することができる溶液であればよく、例えば、水酸化ナトリウム水溶液である。メタルマスク用基材１０をアルカリ溶液に曝すときには、メタルマスク用基材１０をアルカリ溶液に浸漬してもよいし、メタルマスク用基材１０の支持層１２に対してアルカリ溶液を吹き付けてもよいし、スピナーによって回転するメタルマスク用基材１０の支持層１２に対してアルカリ溶液を滴下してもよい。
【００７４】
図１３が示すように、蒸着用メタルマスクシート４１から、所定の長さを有した蒸着用メタルマスク５１を切り出す。蒸着用メタルマスク５１は、蒸着用メタルマスクシート４１の表面４１ａに相当する表面５１ａと、蒸着用メタルマスクシート４１の裏面４１ｂに相当する裏面５１ｂと、蒸着用メタルマスクシート４１の貫通孔４１ｃに相当する貫通孔５１ｃとを有している。
【００７５】
そして、有機層の蒸着を行うとき、蒸着用メタルマスク５１をフレームに貼り付ける。すなわち、蒸着用メタルマスク５１は、金属製のフレーム５２に対して接着層５３によって貼り付けられた状態で、有機層の蒸着に用いられる。蒸着用メタルマスク５１において、蒸着用メタルマスク５１の裏面５１ｂの一部が、フレーム５２の一部に対向し、接着層５３は、蒸着用メタルマスク５１とフレーム５２との間に位置している。なお、蒸着用メタルマスク５１は、蒸着用メタルマスク５１の表面５１ａの一部が、フレーム５２の一部に対向し、接着層５３が、蒸着用メタルマスク５１の表面５１ａとフレーム５２との間に位置する状態で、接着層５３によって、フレーム５２に貼り付けられてもよい。
【００７６】
図１４が示すように、蒸着用メタルマスク５１の表面５１ａと対向する平面視において、蒸着用メタルマスク５１は矩形状を有し、フレーム５２は矩形枠状を有している。表面５１ａと対向する平面視において、各貫通孔５１ｃは矩形状を有している。すなわち、貫通孔５１ｃのうち、表面５１ａにおける開口は、矩形状を有している。なお、貫通孔５１ｃのうち、裏面５１ｂにおける開口も、矩形状を有している。複数の貫通孔５１ｃは、１つの方向に沿って等間隔で並び、かつ、１つの方向と直交する他の方向に沿って等間隔で並んでいる。蒸着用メタルマスク５１は、蒸着用メタルマスク５１の裏面５１ｂが成膜対象と対向する状態で、蒸着源と成膜対象との間に配置される。
【００７７】
なお、図１４において、紙面の左右方向が成膜対象において画素の並ぶ方向である。図１４では、左右方向において互いに隣り合う貫通孔５１ｃ間の距離が、左右方向における貫通孔５１ｃの幅よりも小さいが、左右方向において互いに隣り合う貫通孔５１ｃ間の距離は、左右方向における貫通孔５１ｃの幅の２倍以上であることが好ましい。
【００７８】
［試験例］
図１５から図２０を参照して試験例を説明する。
［試験例１］
３０μｍの厚さを有したインバー圧延シートを準備し、試験例１のインバー圧延シートとした。
【００７９】
［試験例２］
３０μｍの厚さを有したインバー圧延シートを準備し、インバー圧延シートの表面に対して酸性エッチング液を吹き付けることによってインバー圧延シートの表面を３μｍエッチングし、レジスト用処理面を有する試験例２のインバーシートを得た。なお、酸性エッチング液として、過塩素酸第二鉄液と塩化第二鉄液との混合液に対して過塩素酸を混合した溶液を用いた。
【００８０】
［試験例３］
３０μｍの厚さを有したインバー圧延シートを準備し、試験例２と同じ条件でインバー圧延シートの表面を４．５μｍエッチングし、レジスト用処理面を有する試験例３のインバーシートを得た。
【００８１】
［試験例４］
３０μｍの厚さを有したインバー圧延シートを準備し、試験例２と同じ条件でインバー圧延シートの表面を１０μｍエッチングし、レジスト用処理面を有する試験例４のインバーシートを得た。
【００８２】
［走査電子顕微鏡による表面の撮影］
試験例１の表面、および、試験例２から試験例４の各々におけるレジスト用処理面を走査電子顕微鏡により撮影し、ＳＥＭ画像を生成した。走査電子顕微鏡（ＪＳＭ−７００１Ｆ、日本電子（株）製）における倍率を１００００倍に設定し、加速電圧を１０．０ｋＶに設定し、作動距離を９．７ｍｍに設定した。
【００８３】
図１５が示すように、試験例１のインバー圧延シートにおける表面の平坦性が最も高いことが認められ、また、試験例１のインバー圧延シートにおける表面において、紙面の上下方向に延びるすじである圧延痕が認められた。図１６および図１７が示すように、試験例２のインバーシートにおけるレジスト用処理面と、試験例３のインバーシートにおけるレジスト用処理面とには、段差が形成されていることが認められた。図１８が示すように、試験例４のインバーシートにおけるレジスト用処理面には、試験例２のインバーシートにおけるレジスト用処理面、および、試験例３のインバーシートにおけるレジスト用処理面よりも大きい段差が形成されていることが認められた。また、図１６から図１８の各インバーシートにおけるレジスト用処理面では、エッチングによって圧延痕がほぼ消失していることが認められた。
【００８４】
［原子間力顕微鏡による表面粗さの測定］
試験例１のインバー圧延シートにおける表面を表面として含む試験片を作成し、かつ、試験例２から試験例４の各々におけるインバーシートのレジスト用処理面を表面として含む試験片を作成した。そして、各試験片の表面において、一辺の長さが５μｍである正方形状を有した領域である走査領域における表面粗さを測定した。
【００８５】
原子間力顕微鏡（ＡＦＭ５４００Ｌ、（株）日立ハイテクサイエンス製）を用いて、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１−２００１に準拠する方法で、各試験例の表面における表面粗さを測定した。表面粗さの測定結果は、以下の表１に示す通りであった。また、測定結果に基づき、各試験片における表面積率を、走査領域の面積に対する走査領域での表面積の比として算出した。言い換えれば、表面積率は、走査領域での表面積を走査領域の面積で除算した値である。
【００８６】
なお、表１に記載の表面粗さのパラメータのうち、Ｒｚは、基準長さを有する輪郭曲線の中で最も高い山の高さと、最も深い谷の深さとの和である最大高さであり、Ｒａは、基準長さを有する輪郭曲線の算術平均粗さである。Ｒｐは、基準長さを有する輪郭曲線の中で最も高い山の高さであり、Ｒｖは、基準長さを有する輪郭曲線の中で最も深い谷の深さである。また、以下において、Ｒｚ、Ｒａ、Ｒｐ、および、Ｒｖの各々の単位はμｍである。
【００８７】
【表１】
2017014016.tif 000003
【００８８】
表１が示すように、試験例１のインバー圧延シートにおける表面では、表面粗さＲｚが０．１７であり、表面粗さＲａが０．０２であり、表面粗さＲｐが０．０８であり、表面粗さＲｖが０．０９であることが認められた。また、試験例１のインバー圧延シートにおける表面では、表面積率が１．０２であることが認められた。
【００８９】
試験例２のインバーシートにおけるレジスト用処理面では、表面粗さＲｚが０．２４であり、表面粗さＲａが０．０２であり、表面粗さＲｐが０．１２であり、表面粗さＲｖが０．１２であることが認められた。また、試験例２のインバーシートにおけるレジスト用処理面では、表面積率が１．２３であることが認められた。
【００９０】
試験例３のインバーシートにおけるレジスト用処理面では、表面粗さＲｚが０．２８であり、表面粗さＲａが０．０３であり、表面粗さＲｐが０．１５であり、表面粗さＲｖが０．１３であることが認められた。また、試験例３のインバーシートにおけるレジスト用処理面では、表面積率が１．１３であることが認められた。
【００９１】
試験例４のインバーシートにおけるレジスト用処理面では、表面粗さＲｚが０．３０であり、表面粗さＲａが０．０３であり、表面粗さＲｐが０．１７であり、表面粗さＲｖが０．１３であることが認められた。また、試験例４のインバーシートにおけるレジスト用処理面では、表面積率が１．２２であることが認められた。
【００９２】
このように、インバー圧延シートの表面を３μｍ以上エッチングすることによって得られたインバーシートでは、レジスト用処理面における表面粗さＲｚが０．２μｍ以上であることが認められた。また、エッチングする厚さが大きくなるほど、レジスト用処理面における表面粗さＲｚが大きくなることから、インバー圧延シートの表面におけるエッチングの厚さは、４．５μｍが好ましく、１０μｍがより好ましいことが認められた。
【００９３】
なお、３０μｍの厚さを有するインバー圧延シートを準備し、インバー圧延シートの表面および裏面の各々を、上述した条件で１０μｍずつエッチングすることによって、１０μｍの厚さを有するインバーシートが得られた。このとき、インバー圧延シートの裏面から得られたレジスト用処理面には、２０μｍの厚さを有するポリイミド製のシートを支持層として貼り付けた。
【００９４】
こうしたインバーシートによれば、インバーシートの表面からインバーシートをエッチングするのみで、インバーシートの表面と裏面との間を貫通する貫通孔を形成することが可能であることが本願発明者によって認められている。また、こうした貫通孔において、インバーシートの表面における開口面積、および、インバーシートの裏面における開口面積の各々が所望の大きさを有することも本願発明者らによって認められている。
【００９５】
また、試験例１のインバー圧延シートの表面にドライフィルムレジストを貼り付け、ドライフィルムレジストをパターニングした後、試験例１のインバー圧延シートをエッチングして、表面に複数の凹部を形成した。
【００９６】
そして、試験例２から４の各々のインバーシートのレジスト用処理面にドライフィルムレジストを貼り付け、ドライフィルムレジストをパターニングした後、試験例２から４の各々のインバーシートをエッチングして、レジスト用処理面に複数の凹部を形成した。なお、試験例２から４では、ドライフィルムレジストのパターニング方法として試験例１と同じ方法を用い、また、インバーシートのエッチング条件を試験例１と同じ条件に設定した。
【００９７】
試験例２から４の各々では、レジスト用処理面での開口の大きさにおけるばらつきが、試験例１での開口の大きさにおけるばらつきよりも小さいことが認められた。すなわち、試験例２から４の各々のように、表面粗さＲｚが０．２μｍ以上であれば、レジスト層とインバーシートとの密着性が高まることで、マスク開口における形状精度の低下が抑えられることが認められた。
【００９８】
［試験例５］
３０μｍの厚さを有したインバー圧延シートを準備し、試験例５のインバー圧延シートとした。
【００９９】
［試験例６］
３０μｍの厚さを有したインバー圧延シートを準備し、試験例２と同じ条件でインバー圧延シートの表面を３μｍエッチングし、レジスト用処理面を有する試験例６のインバーシートを得た。
【０１００】
［試験例７］
３０μｍの厚さを有したインバー圧延シートを準備し、試験例２と同じ条件でインバー圧延シートの表面を１０μｍエッチングし、レジスト用処理面を有する試験例７のインバーシートを得た。
【０１０１】
［試験例８］
３０μｍの厚さを有したインバー圧延シートを準備し、試験例２と同じ条件でインバー圧延シートの表面を１５μｍエッチングし、レジスト用処理面を有する試験例８のインバーシートを得た。
【０１０２】
［試験例９］
３０μｍの厚さを有したインバー圧延シートを準備し、試験例２と同じ条件でインバー圧延シートの表面を１６μｍエッチングし、レジスト用処理面を有する試験例９のインバーシートを得た。
【０１０３】
［粒子痕の計数］
試験例５のインバー圧延シートにおける表面の一部を表面として含む３つの試験片であって、一辺の長さが２ｍｍである正方形状を有する試験片を作成した。また、試験例６から試験例９の各々のインバーシートにおけるレジスト用処理面の一部を表面として含む３つの試験片であって、一辺の長さが２ｍｍである正方形状を有する試験片を作成した。
【０１０４】
走査電子顕微鏡（同上）を用いて各試験片の表面を観察し、各試験片が有する粒子痕を計数した。なお、粒子痕はインバー圧延シートあるいはインバーシートから金属酸化物の粒子が脱離した痕跡であり、各試験片では、第１粒子痕および第２粒子痕の少なくとも一方が認められた。粒子痕を計数した結果は、以下の表２に示す通りであった。
【０１０５】
図１９が示すように、第１粒子痕は試験片の表面と対向する平面視において略円状の領域を区画し、半球状を有した窪みである。第１粒子痕の径は、３μｍ以上５μｍ以下であることが認められた。
【０１０６】
これに対して、図２０が示すように、第２粒子痕は試験片の表面と対向する平面視において略楕円状の領域を区画し、楕円錘状を有した窪みである。第２粒子痕の長径は、３μｍ以上５μｍ以下であることが認められた。
【０１０７】
第１粒子痕と第２粒子痕とを撮影したとき、走査電子顕微鏡において、倍率を５０００倍に設定し、加速電圧を１０．０ｋＶに設定し、作動距離を９．７ｍｍに設定した。
【０１０８】
【表２】
2017014016.tif 000004
【０１０９】
表２が示すように、試験例５では、試験片１が１個の第１粒子痕を有することが認められ、試験片２および試験片３はいずれも粒子痕を有しないことが認められた。すなわち、試験例５において、第１粒子痕の合計が１個であり、第２粒子痕の合計が０個であることが認められた。
【０１１０】
試験例６では、試験片１が４個の第１粒子痕と１個の第２粒子痕とを有し、試験片２が９個の第１粒子痕を有し、試験例３が８個の第１粒子痕と２個の第２粒子痕とを有することが認められた。すなわち、試験例６において、第１粒子痕の合計が２１個であり、第２粒子痕の合計が３個であることが認められた。
【０１１１】
試験例７では、試験片１が５個の第１粒子痕と１個の第２粒子痕とを有し、試験片２が６個の第１粒子痕と１個の第２粒子痕とを有し、試験片３が５個の第１粒子痕と２個の第２粒子痕とを有することが認められた。すなわち、試験例７において、第１粒子痕の合計が１６個であり、第２粒子痕の合計が４個であることが認められた。
【０１１２】
試験例８では、試験片１が５個の第１粒子痕を有し、試験片２が２個の第１粒子痕を有し、試験片３が６個の第１粒子痕と１個の第２粒子痕を有することが認められた。すなわち、試験例８において、第１粒子痕の合計が１３個であり、第２粒子痕の合計が１個であることが認められた。
【０１１３】
試験例９では、試験片１が４個の第１粒子痕を有し、試験片２が５個の第１粒子痕を有し、試験片３が５個の第１粒子痕を有する一方で、試験片１から試験片３の全てが第２粒子痕を有しないことが認められた。すなわち、試験例９では、第１粒子痕の合計が１４個であることが認められた。
【０１１４】
また、複数の第２粒子痕を有する試験例６および試験例７では、各第２粒子痕における長径方向が揃い、かつ、長径方向はインバーシートを形成するためのインバー圧延シートの圧延方向と平行であることが認められた。
【０１１５】
このように、インバー圧延シートの表面を１６μｍ以上エッチングすれば、インバーシートのレジスト用処理面から第２粒子痕を除くことが可能であることが認められた。また、インバー圧延シートの表面を１０μｍ以上エッチングすることによって、第１粒子痕の数を減らすことができることが認められ、インバー圧延シートの表面を１５μｍ以上エッチングすることによって、第１粒子痕の数をさらに減らすことができることが認められた。
【０１１６】
こうした結果から、インバー圧延シートの表面を１０μｍ以上エッチングすることによって、より好ましくは１５μｍ以上エッチングすることによって、インバー圧延シート内の金属酸化物の粒子を減らすことが可能であると言える。そのため、メタルマスク用基材のエッチングによって形成される貫通孔の形状の精度に対して金属酸化物の脱離が影響することを抑える上では、インバー圧延シートの表面を１０μｍ以上エッチングすること、より好ましくは１５μｍ以上エッチングすることが有効であると言える。
【０１１７】
以上説明したように、メタルマスク用基材の製造方法、蒸着用メタルマスクの製造方法、メタルマスク用基材、および、蒸着用メタルマスクの１つの実施形態によれば、以下に列挙する効果を得ることができる。
【０１１８】
（１）インバーシート１１の有する厚さが１０μｍ以下であるため、インバーシート１１に形成されるマスク開口の深さを１０μｍ以下とすることが可能である。それゆえに、蒸着粒子から成膜対象を見たときに蒸着用メタルマスク５１の陰となる部分を少なくすること、すなわち、シャドウ効果を抑えることが可能であるため、マスク開口の形状に追従した形状を成膜対象に得ること、ひいては、蒸着用メタルマスク５１を用いた成膜の高精細化を図ることが可能である。
【０１１９】
そのうえ、インバーシート１１にマスク開口を形成する際に、レジスト層２２とインバーシート１１との密着性を粗化前よりも高めることが可能である。そして、レジスト層２２がインバーシート１１から剥がれることなどに起因した形状精度の低下を、マスク開口の形成において抑えることが可能であるから、この点においても、蒸着用メタルマスク５１を用いた成膜の高精細化を図ることが可能である。
【０１２０】
（２）インバー圧延シート２１の表面２１ａから形成されたレジスト用処理面であれ、インバー圧延シート２１の裏面２１ｂから形成されたレジスト用処理面２１ｃであれ、いずれのレジスト用処理面に対してもレジスト層２２を形成することが可能である。そのため、レジスト層２２を形成する対象の面を誤ることによってレジスト層２２とメタルマスク用基材１０との密着性が得られにくくなることを抑えることが可能であって、ひいては、蒸着用メタルマスク５１の製造に際しての歩留まりが低下することを抑えることが可能でもある。
【０１２１】
（３）インバーシート１１の搬送や、インバーシート１１に対する後処理において、インバーシート１１の厚さが１０μｍ以下であることによるインバーシート１１の脆弱性に起因したインバーシート１１の取り扱いにおける煩わしさを減らすことができる。
【０１２２】
（４）インバーシート１１から支持層１２を物理的に引きはがす場合と比べて、インバーシート１１に外力が作用しないため、インバーシート１１に皺や歪みが生じることが抑えられる。
【０１２３】
なお、上述した実施形態は、以下のように適宜変更して実施することもできる。
・支持層１２は、インバーシート１１から物理的に剥がされてもよい。すなわち、支持層１２とインバーシート１１の界面において剥離が生じるように、支持層１２とインバーシート１１との少なくとも一方に外力が加えられてもよい。こうした構成であっても、レジスト用処理面の表面粗さＲｚが０．２μｍ以上となるように粗し、かつ、エッチング後のインバー圧延シート２１における厚さが１０μｍ以下となるようにインバー圧延シート２１をエッチングすれば、上述した（１）と同等の効果を得ることはできる。
【０１２４】
ただし、上述したように、インバーシート１１の皺や歪みを抑える上では、支持層１２は、アルカリ溶液によって、メタルマスク用基材１０から化学的に除去することが好ましい。
【０１２５】
・インバー圧延シート２１の表面２１ａと裏面２１ｂとのエッチングにおいて、裏面２１ｂが表面２１ａよりも先にエッチングされてもよいし、表面２１ａと裏面２１ｂとが同時にエッチングされてもよい。表面２１ａと裏面２１ｂとがエッチングされる順番に関わらず、レジスト用処理面の表面粗さＲｚが０．２μｍ以上となるように粗し、かつ、エッチング後のインバー圧延シート２１における厚さが１０μｍ以下となるようにインバー圧延シート２１をエッチングすれば、上述した（１）と同等の効果を得ることはできる。
【０１２６】
・インバー圧延シート２１における処理対象は、インバー圧延シート２１の表面２１ａのみであってもよいし、裏面２１ｂのみであってもよい。こうした構成であっても、レジスト用処理面の表面粗さＲｚが０．２μｍ以上となるように粗し、かつ、エッチング後のインバー圧延シート２１における厚さが１０μｍ以下となるようにインバー圧延シート２１をエッチングすれば、上述した（１）と同等の効果を得ることはできる。
【０１２７】
・インバー圧延シート２１において、処理対象が表面２１ａのみであるときには、表面２１ａのエッチング前に、裏面２１ｂに支持層１２を積層し、インバー圧延シート２１と支持層１２とが積み重なる状態で表面２１ａをエッチングすることが好ましい。また、処理対象が裏面２１ｂのみであるときには、裏面２１ｂのエッチング前に、表面２１ａに支持層１２を形成し、インバー圧延シート２１と支持層１２とが積み重なる状態で裏面２１ｂをエッチングすることが好ましい。こうした構成によっても、上述した（３）と同等の効果を得ることはできる。
【０１２８】
・インバー圧延シート２１における処理対象のエッチングは、処理対象が表面２１ａおよび裏面２１ｂのいずれか一方であれ、表面２１ａおよび裏面２１ｂの両方であれ、インバー圧延シート２１に対して支持層１２が形成されない状態で行われてもよい。こうした構成であっても、レジスト用処理面の表面粗さＲｚが０．２μｍ以上となるように粗し、かつ、エッチング後のインバー圧延シート２１における厚さが１０μｍ以下となるようにインバー圧延シート２１をエッチングすれば、上述した（１）と同等の効果を得ることはできる。
【０１２９】
この場合には、メタルマスク用基材は、支持層１２を有しない構成、すなわち、インバーシート１１のみを備える構成であってもよい。あるいは、インバー圧延シート２１からインバーシート１１を得た後に、インバーシート１１の１つの面に対して支持層１２を積層することによって、インバーシート１１と支持層１２との積層体であるメタルマスク用基材を得てもよい。
【０１３０】
・図２１が示すように、支持層１２の形成材料がポリイミドであれば、メタルマスク用基材１０から支持層１２を除去するとき、支持層１２のうち、メタルマスク用基材１０の厚さ方向において、インバーシート１１が有する貫通孔１１ｃと重なる部分のみをインバーシート１１から除去してもよい。言い換えれば、メタルマスク用基材１０から支持層１２を除去するとき、インバーシート１１の裏面１１ｂと対向する平面視において、支持層１２のうち、支持層１２の縁部であって、全ての貫通孔１１ｃよりも外側に位置する部分以外の部分のみを除去してもよい。
【０１３１】
こうした構成では、蒸着用メタルマスク６１は、インバーシート１１と、矩形枠状を有したポリイミド枠１２ａとから構成される。インバーシート１１は、複数の貫通孔１１ｃを有し、ポリイミド枠１２ａは、インバーシート１１の裏面１１ｂと対向する平面視において、矩形枠状を有し、全ての貫通孔１１ｃを取り囲んでいる。
【０１３２】
蒸着用メタルマスク６１が備えるポリイミド枠１２ａは、蒸着用メタルマスク６１がフレーム５２に取り付けられるとき、接着層として機能し得る。そのため、蒸着用メタルマスク６１のうち、ポリイミド枠１２ａがフレーム５２に接する状態で、蒸着用メタルマスク６１がフレーム５２に取り付けられる。
【０１３３】
・図２２が示すように、支持層１２の形成材料がポリイミドであれば、支持層１２はメタルマスク用基材１０から除去されなくてもよい。こうした構成では、蒸着用メタルマスク６２は、フレーム５２に貼り付けられた時点において、複数の貫通孔１１ｃを有したインバーシート１１と、インバーシート１１の裏面１１ｂの全体と重なる支持層１２とから構成される。
【０１３４】
蒸着用メタルマスク６２が備える支持層１２は、上述したポリイミド枠１２ａと同様、蒸着用メタルマスク６２がフレーム５２に取り付けられるとき、接着層として機能し得る。そのため、蒸着用メタルマスク６２のうち、支持層１２がフレーム５２に接する状態で、蒸着用メタルマスク６２がフレーム５２に取り付けられる。
【０１３５】
なお、こうした蒸着用メタルマスク６２では、蒸着用メタルマスク６２がフレーム５２に取り付けられた後に、支持層１２のうち、メタルマスク用基材１０の厚さ方向において、インバーシート１１が有する貫通孔１１ｃと重なる部分のみをインバーシート１１から除去すればよい。言い換えれば、インバーシート１１の裏面１１ｂと対向する平面視において、支持層１２のうち、支持層１２の縁部であって、全ての貫通孔１１ｃよりも外側に位置する部分以外の部分のみを除去すればよい。
【０１３６】
・図２３は、インバーシートの平面構造であって、インバー圧延シート２１における処理対象のエッチングによって得られるレジスト用処理面と対向する平面視における平面構造を示している。なお、図２３では、第１粒子痕および第２粒子痕とレジスト用処理面におけるそれ以外の部分との区別を明確にするために、第１粒子痕および第２粒子痕にドットを付している。
【０１３７】
図２３が示すように、インバー圧延シート２１の処理対象がエッチングされる厚さが３μｍ以上１０μｍ以下であれば、インバーシート７１のレジスト用処理面７１ａは、複数の第１粒子痕７２と複数の第２粒子痕７３とを有している。各第１粒子痕７２は半球状を有した窪みであり、第１粒子痕７２の直径である第１径Ｄ１は、３μｍ以上５μｍ以下である。
【０１３８】
各第２粒子痕７３は楕円錘状を有した窪みであり、第２粒子痕７３の長径である第２径Ｄ２は、３μｍ以上５μｍ以下であり、各第２粒子痕７３における長径方向が揃っている。各第２粒子痕７３における長径方向は、インバーシート７１の圧延方向と平行な方向である。
【０１３９】
インバーシート７１は通常圧延によって製造されるため、インバーシート７１の製造過程で添加される脱酸剤などの酸化物から構成される粒子がインバーシート７１に混入することが少なくない。インバーシート７１の表面に混入している粒子の一部は、インバーシート７１の圧延方向に延ばされ、圧延方向に長径を有する楕円錘状を有する。レジスト用処理面７１ａの中でマスク開口が形成される部位にこのような粒子が残存していると、マスク開口を形成するためのエッチングが粒子によって妨げられるおそれがある。
【０１４０】
この点、上述した構成によれば、以下の効果を得ることができる。
（５）レジスト用処理面７１ａから上述した粒子が既に取り除かれているために、レジスト用処理面７１ａは、長径方向が揃った楕円錘状の複数の第２粒子痕７３を有する。そのため、マスク開口の形成時には、インバーシート７１の中に粒子が残存している場合と比べて、マスク開口の形状や寸法の精度を高めることが可能でもある。
【０１４１】
・金属圧延シートの形成材料、ひいては、メタルマスクシートおよび金属シートの形成材料は、純粋な金属、あるいは、合金であれば、インバー以外の材料であってもよい。
【０１４２】
・蒸着用メタルマスク５１の製造方法における各工程は、予め１つの蒸着用メタルマスク５１に対応する大きさに切断されたインバー圧延シート片に対して行われてもよい。こうした場合には、インバー圧延シート片に相当するインバーシート片からレジストマスクと支持層とが除去されることによって蒸着用マスクが得られる。
【０１４３】
あるいは、メタルマスク用基材１０の製造方法における各工程は、複数の蒸着用メタルマスク５１に対応する大きさを有するインバー圧延シート２１に対して行われる一方で、得られたメタルマスク用基材１０を１つの蒸着用メタルマスク５１に対応する大きさを有したメタルマスク用基材片に切断してもよい。そして、レジスト層を形成すること、レジストマスクを形成すること、インバーシートをエッチングすること、および、支持層を除去することをメタルマスク用基材片に対して行ってもよい。
【０１４４】
・蒸着用メタルマスク５１は、表面５１ａと対向する平面視において、矩形状以外の形状であって、例えば、正方形状を有してもよいし、四角形状以外の多角形状などの形状を有してもよい。
【０１４５】
・蒸着用メタルマスク５１の各貫通孔５１ｃのうち、表面５１ａにおける開口、および、裏面５１ｂにおける開口の各々は、例えば、正方形状および円形状などの矩形状以外の形状を有してもよい。
【０１４６】
・表面５１ａと対向する平面視において、上述した１つの方向が第１方向であり、第１方向と直交する方向が第２方向であるとき、複数の貫通孔５１ｃは、以下のように並んでいてもよい。すなわち、第１方向に沿う複数の貫通孔５１ｃが、１つの行を構成し、第１方向において、複数の貫通孔５１ｃは、所定のピッチで形成されている。そして、各行を構成する複数の貫通孔５１ｃにおいて、第１方向における位置が１行おきに互いに重なる。一方で、第２方向において互いに隣り合う行では、一方の行を構成する複数の貫通孔５１ｃにおける第１方向での位置に対して、他方の行を構成する複数の貫通孔５１ｃにおける第１方向での位置が、１／２ピッチ程度ずれている。言い換えれば、複数の貫通孔５１ｃは千鳥状に並んでいてもよい。
【０１４７】
要は、蒸着用メタルマスク５１において、複数の貫通孔５１ｃは、蒸着用メタルマスク５１を用いて形成される有機層の配置に対応するように並んでいればよい。なお、実施形態では、複数の貫通孔５１ｃは、有機ＥＬデバイスにおける格子配列に対応するように並ぶ一方で、上述した変形例における複数の貫通孔５１ｃは、有機ＥＬデバイスにおけるデルタ配列に対応するように並んでいる。
【０１４８】
・表面５１ａと対向する平面視において、上述した１つの方向が第１方向であり、第１方向と直交する方向が第２方向であるとき、上述した実施形態では、各貫通孔５１ｃは、第１方向において隣り合う他の貫通孔５１ｃ、および、第２方向において隣り合う他の貫通孔５１ｃから離れている。これに限らず、各貫通孔５１ｃの表面５１ａにおける開口が、第１方向において互いに隣り合う他の貫通孔５１ｃの表面５１ａにおける開口と連なっていてもよいし、第２方向において互いに隣り合う貫通孔５１ｃの表面５１ａにおける開口と連なっていてもよい。あるいは、各貫通孔５１ｃの表面５１ａにおける開口は、第１方向と第２方向との双方において、互いに隣り合う他の貫通孔５１ｃの表面５１ａにおける開口と連なっていてもよい。こうした蒸着用メタルマスクでは、２つの貫通孔５１ｃが連なる部分における厚さが、蒸着用メタルマスクの外縁であって、貫通孔５１ｃが位置しない部分、すなわち、貫通孔５１ｃを形成する工程においてエッチングされていない部分の厚さよりも薄くてもよい。
【０１４９】
・蒸着用メタルマスクは、有機ＥＬデバイスの有機層を形成する際に用いられる蒸着用メタルマスクに限らず、有機ＥＬデバイス以外の表示デバイスなどの各種デバイスが備える配線の形成や、各種デバイスが備える機能層などを形成する際に用いられる蒸着用メタルマスクであってもよい。
【符号の説明】
【０１５０】
１０…メタルマスク用基材、１１，３１，７１…インバーシート、１１ａ，２１ａ，３１ａ，４１ａ，５１ａ…表面、１１ｂ，２１ｂ，３１ｂ，４１ｂ，５１ｂ…裏面、１１ｃ，２３ａ，３１ｅ，４１ｃ，５１ｃ…貫通孔、１２…支持層、１２ａ…ポリイミド枠、２１…インバー圧延シート、２１ｃ，７１ａ…レジスト用処理面、２２…レジスト層、２３…レジストマスク、３１ｃ…第１孔、３１ｄ…第２孔、４１…蒸着用メタルマスクシート、５１，６１，６２…蒸着用メタルマスク、５２…フレーム、５３…接着層、７２…第１粒子痕、７３…第２粒子痕、Ｃ…中央部分、Ｓ１…第１表層部分、Ｓ２…第２表層部分。
【図１】
2017014016.tif 000005
【図２】
2017014016.tif 000006
【図３】
2017014016.tif 000007
【図４】
2017014016.tif 000008
【図５】
2017014016.tif 000009
【図６】
2017014016.tif 000010
【図７】
2017014016.tif 000011
【図８】
2017014016.tif 000012
【図９】
2017014016.tif 000013
【図１０】
2017014016.tif 000014
【図１１】
2017014016.tif 000015
【図１２】
2017014016.tif 000016
【図１３】
2017014016.tif 000017
【図１４】
2017014016.tif 000018
【図１５】
2017014016.tif 000019
【図１６】
2017014016.tif 000020
【図１７】
2017014016.tif 000021
【図１８】
2017014016.tif 000022
【図１９】
2017014016.tif 000023
【図２０】
2017014016.tif 000024
【図２１】
2017014016.tif 000025
【図２２】
2017014016.tif 000026
【図２３】
2017014016.tif 000027
【手続補正書】
【提出日】平成28年12月8日(2016.12.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面と、前記表面とは反対側の面である裏面とを備える金属シートを含み、
前記表面および前記裏面の少なくとも一方がレジスト用処理面であり、
前記金属シートが有する厚さが１０μｍ以下であり、
前記レジスト用処理面の表面粗さＲｚが０．２μｍ以上である
メタルマスク用基材。
【請求項２】
前記レジスト用処理面は、楕円錘状を有した複数の窪みである粒子痕を有し、前記各粒子痕における長径方向が揃っている
請求項１に記載のメタルマスク用基材。
【請求項３】
メタルマスク用基材を含み、
前記メタルマスク用基材が、請求項１または２に記載のメタルマスク用基材であり、
前記メタルマスク用基材に含まれる前記金属シートが、前記表面と前記裏面との間を貫通する複数の貫通孔を有する
蒸着用メタルマスク。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、メタルマスク用基材、および、蒸着用メタルマスクに関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明は、蒸着用メタルマスクを用いた成膜を高精細化することのできるメタルマスク用基材、および、蒸着用メタルマスクを提供することを目的とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【国際調査報告】
2017014016.tif 000028
2017014016.tif 000029
2017014016.tif 000030
2017014016.tif 000031