(57)【要約】【課題】  有機ＥＬディスプレイの発光層の形成に好適な蒸着用のメタルマスクを得る。【解決手段】  メタルマスク３５を、ベース基板１９の導電性膜２０上に配設されたレジスト２２により傾斜側壁を有する略台形形状凸部２２ａが配設された電鋳用マスク原版２５を用い、導電性膜２０上に電気めっきで、レジスト２２の略台形形状凸部２２ａの傾斜側壁に倣わせつつその高さ方向に所望の金属３４を析出させてから剥離して、このメタルマスク３５の開孔３５ａの内側壁に傾斜を形成し、蒸着に用いたとき発光有機材料による蒸発源と被成膜基材との間に影を作らないようにして、被成膜基材上に発光有機材料による均一な厚さを有する発光層を形成するようにした。【選択図】  図１
2006152396.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電鋳用マスク原版を基に作製されるメタルマスクの製造方法において、  
レジストが塗布された第１の基板に、所定形状で相似な転写パターンが形成された複数のフォトマスクを用いて順次露光したのち現像し、前記第１の基板上に傾斜側壁を有する所定形状凸部を形成し、
前記第１の基板の前記所定形状凸部形成側の全面に第１の導電膜を形成し、
該第１の導電膜の上面にめっきにより金属を析出させ、
該析出した金属を前記第１の導電膜から剥離して所定形状凹部を有するマスター原版を作製し、
第２の基板の導電性を有する上面に、前記マスター原版の前記所定形状凹部を基に前記所定形状凸部と略同一の凸部を樹脂により形成し、
前記樹脂による前記凸部を有する前記第２の基板を前記マスター原版から剥離して前記電鋳用マスク原版を作製し、
前記電鋳用マスク原版に露呈される前記第２の導電膜上に、前記マスク原版の前記所定形状凹部の傾斜側壁と略同一の側壁を有する開孔が設けられる厚さまでめっきにより所望の金属の膜を析出・形成し、
前記金属の膜を前記電鋳用マスク原版から剥離して作製するようにした
ことを特徴とするメタルマスクの製造方法。
【請求項２】
マスター原版を基に作製される電鋳用マスク原版の製造方法において、  
フォトレジストが塗布された第１の基板に、所定形状で相似な転写パターンが形成された複数のフォトマスクを用いて順次露光したのち現像し、前記第１の基板上に傾斜側壁を有する所定形状凸部を形成し、
前記第１の基板の前記所定形状凸部形成側の全面に導電膜を形成し、
該導電膜の上面にめっきにより金属を析出させ、
該析出した金属を前記導電膜から剥離して所定形状凹部を有する前記マスター原版を作製し、
第２の基板の導電性を有する上面に、有機膜レジストを塗布し、形成された有機膜レジストに、前記マスター原版の前記所定形状凹部を所要の圧力をかけて転写して前記所定形状凸部と略同一の凸部を樹脂により形成し、
前記樹脂による前記凸部を有する前記第２の基板を前記マスター原版から剥離し作製したことを特徴とする電鋳用マスク原版の製造方法。
【請求項３】
フォトレジストが塗布された基板に、所定形状で相似な転写パターンが形成された複数のフォトマスクを用いて順次露光したのち現像し、前記基板上に傾斜側壁を有する所定形状凸部を形成し、
前記基板の前記所定形状凸部形成側の全面に導電膜を形成し、
該導電膜の上面にめっきにより金属を析出させ、
該析出した金属を前記導電膜から剥離して所定形状凹部を有するように作製した
ことを特徴とするマスター原版の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬ(Electro Luminescence:エレクトロルミネッセンス )ディスプレイ等において、高精度なパターン成膜を行うための蒸着用マスクに用いて好適なメタルマスクの作製に用いられる、メタルマスク、電鋳用マスク原版及びマスター原版の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリント配線板に対して電子部品を実装するために半田クリームを印刷したり、タッチパネル用のドットパターンを形成するために導電性樹脂を印刷するため、所定の印刷パターンで開口が形成された印刷版が用いられるが、特に精度よく印刷パターンを形成する場合、版自体の変形が少ないメタルマスクが用いられる。
【０００３】
図９は従来の、金属板のエッチングにより形成されるメタルマスクの製法の説明図である。
先ず、図９Ａに示すように、メタルマスクの母材となる金属板１０１の表面にポジタイプのフォトレジスト１０２の膜を形成する。このとき、フォトレジスト１０２の膜はドライフィルムを張付けて形成してもよいし、液状のフォトレジストを塗布したのちプリベーキングにより表面がべとつかない状態まで硬化させ形成してもよい。
次に、図９Ｂに示すように、フォトレジスト１０２上面に、所定の印刷パターンが形成された露光用のフォトマスク１０３を配設し露光する。
【０００４】
次に、図９Ｃに示すように、露光により感光したフォトレジスト１０２を現像処理する。これにより、フォトレジスト１０２の感光した部分が、除去されると共に、金属板１０１の表面が露呈される。
最後に、図９Ｄに示すように、フォトレジスト１０２による印刷パターン形成面側から薬液をスプレーするなどして金属板１０１をエッチングし加工する。このとき、フォトレジスト１０２が残存して形成されるパターンは、金属板１０１がエッチングされるときのマスクとなる。
【０００５】
このように、金属板１０１上に形成されたフォトレジスト１０２を基準とし、薬液でのエッチングにより金属板１０１を加工する方法では、図９Ｄに示すように、金属板１０１の厚み方向だけでなく面方向にもエッチングされ、いわゆるサイドエッチング１０１ａを生じる。
そして、エッチングにより開孔が形成された金属板１０１では、金属板１０１の開孔のエッチングマスクであるレジスト１０２側の開口寸法と、開孔の図９Ｄに示す下側の開口寸法とでは大きく異なり、金属板１０１での開口の寸法が大きくばらつくものとなる。
【０００６】
すなわち、図９Ａ〜図９Ｃに示すフォトレジスト１０２に印刷パターンを転写形成するまではフォトマスク１０３と同程度まで高精度に形成することができるものの、薬液でのエッチング工程によるサイドエッチング１０１ａにより加工精度がばらついてしまう。
つまり、本来、図９Ｅに示すように、金属板１０１の開孔の内側壁がフォトレジスト１０２による印刷パターンに略倣うように形成されるのが理想であるが、ウェットエッチング法ではフォトレジスト１０２により高精度で印刷パターンが形成されてもその利点が生かせない不都合がある。
【０００７】
上述のウェットエッチング法の採用に伴う不都合に対し、ドライ処理によるメタルマスクの作製法が考えられる。例えば、金属板に複数の開孔を形成する方法として、レーザーによる方法がある。これは、固定された金属板上で２次元的にレーザーによる照射光を移動し、その熱エネルギーで金属自体を蒸発させ所定の開孔パターンを有するメタルマスクを作製するものである。この方法では、サイドエッチングの発生はないが、レーザー照射に伴う熱により金属板が影響を受け、反りやうねりが発生し開孔部の位置精度が悪くなるため１０μｍ以下の薄い板厚への対応が難しく、一方、１０μｍを越えるような板厚のものに対しては加工時間が長くなりコストなどの面から採用しにくい不都合がある。
また、半導体の製造に用いられるドライエッチング法の採用も考えられるが、一般に有機ＥＬディスプレイ等において高精度なパターン成膜を行うためのメタルマスクでは板厚が１０μｍ以上必要とされ、かつ大きさが３００×３００ｍｍ以上必要となるなどのため、装置・処理時間・コストの面でこの方式は採用しにくい不都合がある。
【０００８】
上述の方法に対して、高精度なメタルマスクを作製するための工法として電鋳法が知られている。
電鋳法によるメタルマスクの製造方法は、図１０Ａに示すように、先ず、ガラス等の不導体物質によるベース基板１０９の一面にスパッタリング等により金属の被膜を形成して導電性を付与しておき、この導電性膜１０７上に高精度でフォトレジスト１０２によるマスクの開孔パターンを転写形成する。次に、フォトレジスト１０２から露呈している導電性膜１０７上にめっき液中でこの導電性膜１０７に電源を接続し、図１０Ｂに示すように、所要の厚さまでニッケルやニッケル合金を析出させる。最後に、図１０Ｃに示すように、この析出した金属被膜１０５を剥がしてメタルマスク１０６とする。
なお、導電性膜１０７が形成されたベース基板１０９の代わりに、金属板を基板に用いてもよい。
【０００９】
上述のメタルマスクの製造方法は、ベース基板１０９に転写形成されたフォトレジスト１０２による印刷パターンを母型とし、導電性膜１０７上に電気めっきによって金属を析出させこの金属を剥離して製品とするものであり、めっき浴を用いるため比較的大きなものまで作製できるだけでなく、非加熱プロセスで母型上に成形されるため寸法精度が良好な成型加工方法である。
このため、印刷パターンの位置精度だけでなく、それぞれのパターン自体の形状を数μｍ以内のばらつきに抑えなければならないメタルマスク１０６の製造方法では、金属が析出される母型を十分な精度で作製することが極めて重要となる。
【００１０】
そして、母型の作製工程では、塵埃が極少で高度にクリーンな環境の下で、レジスト塗布後、高精度にパターン形成されたフォトマスクを用いて露光・現像を行い、パターンを転写形成することが行われる。
特に精度を要する開孔パターンを有するマスクを作製するときのフォトマスクでは、フィルム状のマスクを用いず、合成ガラスなどにクロム膜が蒸着されたブランクマスクにフォトレジストを塗布し、レーザー等によりパターンが高精度で直接描画された後、レジストの現像、クロム膜のエッチング及びレジスト剥離を経て、所定のパターンがクロム膜に転写形成されたものが用いられる。
【００１１】
このようにして作製されるクロム膜パターンを有するフォトマスク（以下、クロムマスクという）は、形成されるパターンの位置及び形状が極めて高精度に形成され、温度変化に対しても比較的寸法安定性があるが、高価なものとなる。
このため、量産において多数必要となる作業用のメタルマスクをクロムマスクから直接作製すると、大元となるクロムマスクを傷付けてしまいメタルマスクのパターン精度を保てずクロムマスクの寿命が短くなる不都合があるので、実際には、クロムマスクから最少数の電鋳用マスク原版を作製し、この電鋳用マスク原版から必要な数のメタルマスクを作製するようにして、クロムマスクの使用回数を減らして寿命を確保するようにしている。
【００１２】
一方、蒸着用のメタルマスクを、図１１Ａに示すメタルマスク１０６のように、開孔部の内壁が表裏面１０６-1，１０６-2に略垂直な形状に作製されたものとしたとき、蒸着により被成膜基材１０８上に形成される蒸着材１１１の外周縁の肩がなだらかとなり、均一な厚さに形成することができない不都合がある。
これは、メタルマスク１０６の通孔１０６ａには直進方向だけでなく斜め方向からも蒸発した材料が飛来するが、このとき斜め方向から通孔１０６ａに入射する蒸着材料がメタルマスク１０６の開口上端縁１０６ｂに遮られると、通孔１０６ａの縁部分の被成膜基材１０８上には少量の材料しか蒸着されず、形成された薄膜層は中央部分が膨らみ、縁部分が漸減した形状となるからである。
そして、このメタルマスク１０６を有機ＥＬディスプレイ等の蒸着マスクとして用いたとき、発光有機材料からなる発光層１１１の厚さ不均一により発光むらを生じてしまう。
【００１３】
すなわち、図９例の、金属板上に形成したエッチングレジストパターンによりウェットエッチングする方法では、サイドエッチングにより正確なパターン形成ができないのに対し、図１０例のめっきにより金属をレジストパターンの間に析出させる電鋳法で作製されるメタルマスクではその形状精度が極めて良好であるが、従来のメタルマスクでは、開孔の内側壁がその表裏面に対し略垂直に形成されているため、成膜厚のむらを生じてしまいメタルマスクをそのまま有機ＥＬディスプレイ等の基材の製造に使用することはできない。
このため、従来、電鋳法によるメタルマスクの製造において、成膜のときの膜厚の不均一を改善するため種々検討がなされている（特許文献１、特許文献２）。
これら特許文献１及び特許文献２には、マスクの開孔部周辺に傾斜を付けることにより、マスクの厚みによる膜形成上の阻害要因を防止する方法が記載されている。
【００１４】
この特許文献１に開示されている方法は、メタルマスクの開孔パターンが形成されたクロム膜付きのガラスマスクに対し、先ずクロム膜側にフォトレジストを塗布し、次に反対面となるガラス面側からマスクを傾けて回転しながら光を照射し、クロム膜による開孔パターンでフォトレジストを露光する。次に現像によりテーパ付きのレジストパターンを形成し、最後にこの状態で電気めっきによりクロム膜上に所定金属を析出させ、析出した金属をガラスマスクから剥がして開孔部に傾斜側壁を有するメタルマスクとするものである。
なお、この方法では、開孔部に傾斜側壁を有するメタルマスクは、１枚のガラスマスクを元に作製されるものとなる。
【００１５】
また、特許文献２に開示されている方法は、メタルマスク開孔部の外広がりのテーパ形状を、電気めっきで析出される金属の付き回り性を活用して形成したり、露光を紫外線透過率の低いフォトレジストを用いこのフォトレジストの深さ方向に感光領域が下窄まりになるようにして傾斜側壁を有するレジストパターンを形成後電気めっきして形成するようにしたものである。
【特許文献１】特開２００２−１０５６２１号公報（第２頁，図３）
【特許文献２】特開２００３−４５６５７号公報（第２頁，図４，図５，図７）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、図９例及び図１０例の方法に対し、特許文献１及び特許文献２に開示されているメタルマスクの製造方法では、開孔部の周辺に傾斜が設けられているので、厚さが略均一な成膜ができるが、特許文献１に開示されている方法では、作業に用いるメタルマスクを１枚作成するために、パターン付きのガラスマスクに毎回フォトレジストを塗布して露光・現像・電気めっき処理を行い所望の形状の板状の金属を析出させることになるため、これらの処理に伴うガラスマスクへのゴミ・傷あるいは寿命などの問題は解決されない。
また、特許文献２に開示されている方法では、めっき後のメタルマスクの開孔部外縁の形状が、析出金属の付き回り性、あるいは露光等のレジストの膜厚やプリベーク条件によりばらつき、開孔部精度が悪くなる不具合がある。
【００１７】
本発明はかかる点に鑑み、フォトリソグラフィ技術と電鋳法の利点を生かし、蒸着用マスクに用いたとき、高精度で膜厚むらを生じにくいメタルマスクの製造方法とこれを作製するための、電鋳用マスク原版及びマスター原版の製造方法を提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記課題を解決するため、本発明メタルマスクの製造方法は、電鋳用マスク原版を基に作製されるメタルマスクにおいて、レジストが塗布された第１の基板に、所定形状で相似な転写パターンが形成された複数のフォトマスクを用いて順次露光したのち現像し、第１の基板上に傾斜側壁を有する所定形状凸部を形成し、第１の基板の所定形状凸部形成側の全面に第１の導電膜を形成し、この第１の導電膜の上面にめっきにより金属を析出させ、この析出した金属を第１の導電膜との界面から所定形状凹部を有するマスター原版を作製し、第２の基板の導電性を有する上面に、マスター原版の所定形状凹部を基に所定形状凸部と略同一の凸部を樹脂により形成し、樹脂による凸部を有する第２の基板をマスター原版から剥離して電鋳用マスク原版を作製し、電鋳用マスク原版に露呈される第２の導電膜上に、マスク原版の所定形状凹部の傾斜側壁と略同一の側壁を有する開孔が設けられる厚さまでめっきにより所望の金属の膜を析出・形成し、金属の膜を電鋳用マスク原版から剥離して作製するようにしたものである。
【００１９】
このように構成した本発明メタルマスクの製造方法によれば、第１の基板上に複数のフォトマスクを用いて形成されたフォトレジストによる傾斜側壁を有する所定形状凸部を母型として形成し、電気めっきで析出した金属による傾斜内側壁と底面を備えた所定形状凹部が形成されたマスター原版を用い、第２の基板の導電性を有する上面にレジストによる傾斜側壁を有する所定形状凸部が形成された電鋳用マスク原版を作製し、この電鋳用マスク原版の所定形状凸部の高さ途中まで金属を析出させ開孔を有し側壁に所定の傾斜を備えたメタルマスクを作製することができる。
【００２０】
また、本発明電鋳用マスク原版の製造方法は、マスター原版を基に作製される電鋳用マスク原版において、フォトレジストが塗布された第１の基板に、所定形状で相似な転写パターンが形成された複数のフォトマスクを用いて順次露光したのち現像し、第１の基板上に傾斜側壁を有する所定形状凸部を形成し、第１の基板の所定形状凸部形成側の全面に導電膜を形成し、この導電膜の上面にめっきにより金属を析出させ、この析出した金属を導電膜との界面から所定形状凹部を有するマスター原版を作製し、第２の基板の導電性を有する上面に、有機膜レジストを塗布し、形成された有機膜レジストに、マスター原版の所定形状凹部を所要の圧力をかけて転写して所定形状凸部と略同一の凸部を樹脂により形成し、樹脂による凸部を有する第２の基板をマスター原版から剥離し作製したものである。
【００２１】
このように構成した本発明電鋳用マスク原版の製造方法によれば、第１の基板上に複数のフォトマスクを用いて形成されたフォトレジストによる傾斜側壁を有する所定形状凸部を母型として形成し、電気めっきで析出した金属による傾斜内側壁と底面を備えた所定形状凹部が形成されたマスター原版を用いて、電鋳用マスク原版を、第２の基板の導電性を有する上面に樹脂による傾斜側壁を有する所定形状凸部を形成したものとすることができる。
【００２２】
本発明マスター原版の製造方法は、フォトレジストが塗布された基板に、所定形状で相似な転写パターンが形成された複数のフォトマスクを用いて順次露光したのち現像し、基板上に傾斜側壁を有する所定形状凸部を形成し、基板の所定形状凸部形成側の全面に導電膜を形成し、この導電膜の上面にめっきにより金属を析出させ、この析出した金属を導電膜から剥離して所定形状凹部を有するように作製したものである。
【００２３】
このように構成した本発明マスター原版の製造方法によれば、このマスター原版を、基板上に複数のフォトマスクを用いてフォトレジストによる傾斜側壁を有する所定形状凸部が形成されたものを母型とし、この母型の表面に電気めっきで金属を析出させ、金属による傾斜内側壁と底面をもつ所定形状凹部が形成されたマスター原版とすることができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明メタルマスクの製造方法によれば、電鋳マスク原版の形状に倣いめっき浴中で金属を析出させる３次元的な複製方法であるので、ごみの影響を受けにくく、メタルマスク間の寸法精度のばらつきを少なくすることができるとともに、蒸着マスクとして用いたとき、高いパターン精度と均一な膜厚で成膜することができるメタルマスクを低コストで作製することができる。
【００２５】
また、本発明電鋳マスク原版の製造方法によれば、マスター原版の凹部に対応する凸部を、軟らかい状態のレジスト等の樹脂で成型後硬化させて形成することができ、マスター原版へ与えるダメージがほとんどなく必要十分な精度を有する必要最少数の電鋳マスク原版を作製することができる。
【００２６】
また、本発明マスター原版の製造方法によれば、複数のフォトマスクを用いて所望の傾斜側壁を有する立体形状凸部を形成したフォトレジストを母型とし、めっきにより金属を所望の厚さまで析出させることができるので、十分な寸法安定性と強度を有し、傷・ごみに強いマスター原版とすることができる。また、マスター原版が金属体であるため湿度や経時変化の影響を受けにくく保管も容易であり、特に、製品出荷後しばらくしてから故障に伴う戻り品が発生したときでも、長期保存したマスク原版を基にメタルマスクを作製し当該品の手直しに用いることができる。
そして、マスター原版を基に高い寸法精度と形状を維持した最少数の電鋳用マスク原版を作製し、この電鋳用マスク原版を基にマスター原版と略同一傾斜の開孔側壁を有する作業用のメタルマスクを所望の数だけ作製することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明のメタルマスク、電鋳用マスク原版及びマスター原版の製造方法を実施するための最良の形態の例を、図１〜図８を参照して説明する。
【００２８】
上述のように有機ＥＬディスプレイ等での蒸着膜の形成に用いられ、その膜厚均一性が要求される蒸着用のメタルマスクは、その開孔部の内側壁に所定の傾斜角を設けるようにして、被成膜基材に対して内側壁が蒸発源の影にならないようになされると共に、開孔部の位置精度や開孔部形状が高精度に形成されていることが必須となる。
そして、本例のメタルマスクの製造方法は、本例の電鋳用マスク原版を母型として電鋳法で作製するようにしたものであり、本例の電鋳用マスク原版の製造方法は、本例のマスター原版の所定形状を転写して作製するようにしたものである。
【００２９】
先ず、マスター原版の製造方法を、図２〜図４を参照して説明する。
図２において１７はマスター原版を示し、このマスター原版１７は所定形状で表面に導電性が付与された母型の表面にめっきにより金属を析出させて（電鋳法）得られるものである。
本例では３つの略矩形形状凹部１７ａが並べて配設され、この略矩形形状凹部１７ａの各々には側壁１７ｂ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｃ及び上面１７-1を基準に深さＤをなす底面１７ｄが設けられると共に、略矩形形状凹部１７ａの開口に対して底面１７ｄが小さくなるように側壁１７ｂ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｃを傾斜面とする。
【００３０】
マスター原版１７は、先ず、図３Ａに示すように、ガラス基板１４上にポジタイプのフォトレジスト１２を所定の厚さ塗布する。ここで、塗布厚は、例えば硬化後２５〜５０μｍ程度となるようになされる。
次に、クロム膜に所定ピッチで略矩形形状の遮光パターンが描画されたフォトマスク１３-1を用意し、図３Ｂに示すように、フォトレジスト１２に対し１回目の露光を行う。
次に、フォトマスク１３-1と同一ピッチで僅か大きい略矩形の遮光パターンが描画されたフォトマスク１３-2により、図３Ｃに示すように、フォトレジスト１２に対し２回目の露光を行う。
【００３１】
次に、フォトマスク１３-2と同一ピッチで僅か大きい略矩形の遮光パターンが描画されたフォトマスク１３-3により、図３Ｄに示すように、フォトレジスト１２に対し３回目の露光を行う。  
この結果、フォトマスク１３-1，１３-2，１３-3の略矩形の遮光パターンの中央部は、図３Ｂ〜図３Ｄに示す３回の露光で全て遮光されるのに対し、略矩形の遮光パターンが徐々に大きくされるので周辺部は徐々に露光量が少なくなる。このため、露光後ポジタイプのフォトレジスト１２の遮光パターンに対応する部分は略台形形状に不溶部分が形成される。
【００３２】
最後に、フォトレジスト１２を現像し、図３Eに示すように、ガラス基板１４上にレジスト１２による略台形形状凸部１２ａを形成する。
そして、現像後この略台形形状凸部１２ａは硬化処理され、マスター原版の母型が作製される。
ここで、フォトレジスト１２により形成される略台形形状パターンは、略矩形形状として説明したが実際には、成膜される有機ＥＬ用の有機材料１１１の発光セルの大きさや厚さ、成膜ピッチ、蒸発源の廻り込みなどを勘案して決められ、決められたメタルマスク仕様の開孔部形状を基に、露光のときに必要とされるフォトマスクの数及びそれぞれの遮光パターン形状が決定される。
また、フォトレジストはポジタイプでなくネガタイプでもよく、この場合フォトマスクに形成される遮光パターンはフォトマスク１３のポジ・ネガが反転された状態で作製される。
【００３３】
図３Ｅに示す母型からマスター原版１７を作製する手順を説明する。
【００３４】
先ず、図３Ｅ及び図４Ａに示すように、ガラス基板１４上にフォトレジスト１２による略台形形状凸部１２ａが形成された母型を用意する。
次に、図４Ｂに示すように、ガラス基板１４とこの上にフォトレジスト１２で形成された略台形形状凸部１２ａの全表面に対して、無電解ニッケルめっきなどにより導電膜１５を形成し導電性を付与する。
次に、図４Ｃに示すように、この導電膜１５上にニッケルもしくはニッケル合金などの金属により所定厚のめっき金属１６の層を形成する。すなわち、ガラス基板１４の、全表面に導電性が付与された側が、めっき金属１６を形成するときの母型とされる。
最後に、図４Ｄに示すように、めっき金属１６を導電膜１８上から離型し、マスター原版１７とする。ここで、略台形形状凸部１２ａが形成されたガラス基板１４を雄型としたときに、雌型をなすマスター原版１７には、図４Ｅに示すように、その対応する面に略矩形形状凹部１７ａが形成される。そして、マスター原版１７自体の厚さは、略矩形形状凹部１７ａの深さより２〜５倍厚くめっきされて形成され、取り扱いの際に機械的強度や寸法安定性が十分確保されるようになされる。
【００３５】
すなわち、マスター原版１２の略矩形形状凹部１７ａの深さをＤとし、略矩形形状凹部１７ａの底面１７ｄから面１７-2までの厚さをＴとしたとき、例えば深さＤが２５〜５０μｍに対し、厚さＴが１００μｍ〜３００μｍに形成される。
ここで、厚さＴは、図４Ｃから図４Ｄに示す状態とする離型作業でのし易さ、取り扱い性なども考慮して決められる。なお、略矩形形状凹部１７ａは、後述するメタルマスクに略その傾斜のままの形状で転写される。
【００３６】
本例のマスター原版１７の製造方法によれば、図３Ｂ〜Ｅに示すように、複数のフォトマスク１３-1，１３-2，１３-3を用いてガラス基板１４上にフォトレジスト１２による所望の傾斜側壁を有する立体形状凸部１２ａを形成し、これを母型とし、めっき法（電鋳法）により図２に示す略矩形形状凹部１７ａを有するように金属を所望の厚さまで析出させることができるので、母型から高い転写精度で形成されるだけでなく十分な寸法安定性と強度を有し、傷・ごみに強いマスター原版とすることができる。また、マスター原版が金属体であるため湿度や経時変化の影響を受けにくく保管も容易であり、特に、製品出荷後しばらくしてから故障に伴う戻り品が発生したときでも、長期保存したマスク原版を基にメタルマスクを作製し当該品の手直しに用いることができる。
【００３７】
本例の電鋳用マスク原版の製造方法は、図２及び図４Ｃに示すマスター原版１７を用いて作製されるものである。
図５において２５は電鋳マスク原版を示し、この電鋳マスク原版２５の導電性を有する上面２０-1に、傾斜側壁２２ｂ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｃと上面２５ｄ設けられた台形形状を有する、３つの略台形形状凸部２２ａが並べて配設される。
以下、この電鋳用マスク原版２５を図６を参照して説明する。
【００３８】
先ず、図６Ａに示すように、ベース基板１９の表面に導電性を付与する。以下では、ベース基板１９が絶縁性材料のガラスの場合で、その上面にニッケルの導電性膜２０を無電解めっきにより形成した例で説明するが、ステンレス鋼などによる金属の薄板をベース基板としてもよい。
なお、導電性膜２０は、ニッケルの代わりにクロム、タンタル、タングステンや光透過性を有するＩＴＯ膜等の導電性材料用いることができる。また、導電性の付与には、無電解めっきによる導電膜形成による方法以外に、スパッタリング、真空蒸着、イオンプレーティングなどによる物理的方法を用いることもできる。さらに、ベース基板の材料としては、ガラス板、ステンレス鋼板だけでなく、マスクサイズが小さいときには、表面に酸化膜が形成されていないシリコンウェハーを用いることもできる。
【００３９】
次に、図６Ｂに示すように、導電性膜２０上に電気めっきでめっき耐性のあるレジスト２１を塗布する。
次に、図６Ｃに示すように、このレジスト２１に対し、略矩形形状凹部１７ａが形成されたマスター原版１７を押し付ける。このとき、レジスト２１に形成される転写パターンに気泡の巻き込みによる欠損が生じないようにするため、真空中での気泡脱気、あるいはベース基板１９とマスター原版１７の一方を反らせ、空気を巻き込まないようにしながら押し付けを行うようにする。
【００４０】
次に、図６Ｄに示すように、マスター原版１７を押し付けた状態でレジスト２１を硬化させる（硬化後のレジストを符号２２で示す）。ここで、硬化の方法は、レジスト２１が熱硬化性樹脂のときは真空加熱炉などにより行い、また、紫外線硬化形樹脂のときはベース基板１９に紫外線透過性のガラスなどの基板を用いると共に、導電性膜２０も硬化を大きく妨げることがないように透明導電膜や半透明導電膜とし紫外線の照射を基板の裏面から行う。
【００４１】
次に、図６Ｅに示すように、硬化したレジスト２２が設けられたベース基板１９をマスター原版１７から離型する。これにより、レジスト２２による略台形形状凸部２２ａが所定ピッチで配設されたベース基板１９が得られる。
次に、ベース基板１９の硬化したレジスト２２による略台形形状凸部２２ａ以外の領域で、導電性膜２０の上面２０ａに残存している膜状の、図６Ｅに示す残渣２２ｂを除去・洗浄する。
そして、図６Ｆに示すように、高さがＤをなす略台形形状凸部２２ａの周りに導電性膜２０が露呈されたベース基板１９が、上述図５に示す電鋳用マスク原版２５となされる。
【００４２】
本例の電鋳用マスク原版２５の製造方法によれば、図６Ａ〜Ｆに示すように、上面に導電性膜２０が形成され導電性が付与されたベース基板１９に塗布されたレジスト２１に対し、このレジスト２１が軟らかい状態でマスター原版１７の凹凸を型取りし、その後硬化させ、硬化したレジスト２２による略台形形状凸部２２ａ以外の領域で、導電性膜２０の上面２０ａに残存している膜状のレジスト２２の残渣を除去・洗浄して作製することができ、マスター原版１７から必要最少数の電鋳用マスク原版２５をダメージを与えることなく必要十分な精度で作製することができる。
なお、レジスト２１の代わりに耐めっき性のある絶縁性の樹脂で、所定形状の凸部がマスター原版１７の凹部に対して形成できるのであればほかのものでもよい。
【００４３】
本例のメタルマスクの製造方法は、図５及び図６Ｆに示す電鋳用マスク原版２５を用いて作製されるものである。
図７において３５はメタルマスクを示し、このメタルマスク３５は電鋳用マスク原版２５の導電性膜２０の上面２０ａにめっきにより金属を析出させ（電鋳法）て所定形状に形成し得られるものであり、本例では３つの略矩形形状開孔３５ａが並べて配設され、この略矩形形状開孔２５ａの各々には傾斜を有する内側壁３５ｂ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｃが設けられる。
以下、このメタルマスク３５の製造方法を図１を参照して説明する。
【００４４】
先ず、図１Ａに示すように、電鋳用マスク原版２５の導電性膜２０に、めっき電源を接続し所定の金属めっき浴に浸漬し、電鋳用マスク原版２５の上面に露呈されている導電性膜２０にめっきを析出させ、図４Ｃに示す略矩形形状凹部１７ａの深さＤに対し、厚さｄ（ｄ＜Ｄ）までめっき金属３４を面状に析出させ、板状に成長させる。
このとき、めっき浴には、スルファミン酸ニッケル浴や、これにコバルトを添加したニッケルーコバルト合金浴などが用いられ、図１Ａに示すように、電鋳用マスク原版２５の略台形形状凸部２２ａの面２２ｄには金属を析出しないように、めっき処理での電流値と時間によりめっき厚を制御し、図１Ｂに示すように、めっき金属３４の上面から略台形形状凸部２２ａの上部が露呈されるようにする。
【００４５】
次に、図１Ａに示すように、析出しためっき金属３４を電鋳用マスク原版２５から剥離する。この剥離されためっき金属３４が、図５に示す電鋳用マスク原版２５の略台形形状凸部２２ａの傾斜側壁２２ｂ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｃにより形成され上述図７に示す開孔３５ａが所定ピッチで配設され薄板状をなすメタルマスク３５となる。
【００４６】
最後に、図１Ｄに示すように、研磨・洗浄等の仕上げを行ったメタルマスク３５の外周に、作業時の変形防止、補強のための矩形枠３０を固定し、固定枠３０にメタルマスク３５が貼り付けられたメタルマスク装置３６とする。図８はメタルマスク装置３６の斜視図を示している。
【００４７】
本例のメタルマスク装置３６では、このメタルマスク装置３６を用いて、例えば有機ＥＬディスプレイ用基板に発光材料を蒸着して発光層を形成するために、有機ＥＬ用基板に対し、図８に示すようにメタルマスク装置３６を上から位置決め載置し、図８に示す上方から成膜されるとき、メタルマスク装置３６の開孔の内側壁３５ｂ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｃには発光材料の蒸発源の側に拡幅するように傾斜が設けられているので、メタルマスク３５の開孔の端自体が壁となって影を生じるなどの不都合が生じるおそれがなくなる。
従って、メタルマスク装置３６を用いて成膜することにより、所望の膜厚で、膜の面方向のばらつきが小さい発光層を形成することができる。
【００４８】
本例のメタルマスク３５の製造方法によれば、略台形形状凸部２２ａが導電性膜２０上に形成された電鋳用マスク原版２５を用い、この電鋳マスク原版の形状に倣いめっき浴中で金属を析出させる３次元的な複製方法であるので、ごみの影響を受けにくく、メタルマスク間の寸法精度のばらつきを少なくすることができるとともに、蒸着マスクとして用いたとき、高いパターン精度と均一な膜厚で成膜することができるメタルマスクを低コストで作製することができる。
すなわち、電鋳用マスク原版２５の導電性膜２０上に電気めっきにより略矩形形状の開孔３５ａの内側壁に傾斜を有するメタルマスク３５を作製することができ、このメタルマスク３５を蒸着に用いたとき、蒸発源と光有機材料による蒸発源と被成膜基材との間に影を作らないようにして、被成膜基材上に発光有機材料による均一な厚さを有する発光層を形成して、有機ＥＬデバイスとして発光させたとき輝度にむらが生じないようにすることができる。
【００４９】
また、本例のメタルマスク３５の製造方法によれば、マスター原版１７を基に高い寸法精度と形状を維持した最少数の電鋳用マスク原版２５を作製し、この電鋳用マスク原版を基にマスター原版と略同一傾斜の開孔側壁３５ｂ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｃを有する作業用のメタルマスクを、大元となるマスター原版１７にダメージを与えることなく所望の数だけ作製することができ、高精度であるにもかかわらず低コストに生産することができる。
【００５０】
なお、母型の露呈されている導電性膜上にめっき法（電鋳法）により金属を析出して電鋳メタル原版２５又はメタルマスク３５を作製する際の析出金属は、ニッケル以外に、ニッケル−コバルト合金、鉄−ニッケル合金、銅など種々用いることができるものである。
また、上述の電鋳法では電気めっきで説明したが、無電解めっき法によってもよいのは勿論である。
また、メタルマスク３５の開孔形状として内壁に傾斜を持つ略矩形形状として説明したが、矩形形状に限らず、発光材料による発光層の形状に合うように適宜形状に形成される。
また、このようにして得られるメタルマスクは、極めて位置やパターンを高精度に作製することができるため、ＥＬディスプレイ用の蒸着マスクだけでなく、半田クリーム印刷用として、あるいはタッチパネル用ドット印刷、ＰＤＰ（Plasma Display Panel:プラズマディスプレイパネル）の蛍光体印刷などにも用いて好適なものである。
【００５１】
本発明のメタルマスク、電鋳用マスク原版及びマスター原版の製造方法は、上述例に限ることなく本発明の要旨を逸脱することなく、その他種々の構成を採り得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明のメタルマスクの製造方法の実施の形態の一例の説明に供する、Ａは電鋳用マスク原版上にめっきが析出された状態の説明断面図、ＢはＡの斜視図、Ｃは電鋳用マスク原版から剥離されて形成されたメタルマスク、Ｄはメタルマスクに枠を設けた状態の説明断面図である。
【図２】本発明マスター原版の製造方法の実施の形態の一例を一部切欠いて示す斜視図である。
【図３】図２例のマスター原版の成型用母型の作製の説明に供する、Ａはフォトレジスト塗布後露光前、Ｂは１回目露光後、Ｃは２回目露光後、Ｄは３回目露光後の説明断面図、Ｅは現像後の斜視図である。
【図４】図２例のマスター原版の作製の説明に供する、Ａは図３例に示す母型、Ｂは導電性膜付与後、Ｃはめっき金属析出後、Ｄはめっき金属の剥離後の説明断面図、Ｅは剥離後の金属（マスター原版）の斜視図である。
【図５】本発明電鋳用マスク原版の製造方法の実施の形態の一例を示す斜視図である。
【図６】図５例の電鋳用マスク原版の作製の説明に供する、Ａは導電性膜を有するベース基板、Ｂはレジスト塗布後、Ｃはマスター原版押し付け直後、Ｄはマスター原版押し付け及びレジスト硬化後、Ｅはマスター原版からの剥離後、Ｆはレジスト残渣除去後の説明断面図である。
【図７】図１例のメタルマスクを一部切欠いて示す斜視図である。
【図８】図７例のメタルマスクが枠に固定されたメタルマスク装置の説明斜視図である。
【図９】従来のメタルマスクの作製の一例のウェットエッチング法の説明に供する、Ａは金属板にフォトレジスト塗布後、Ｂは露光後、Ｃは現像後、Ｄはウェットエッチング後（サイドエッチあり）、Ｅは理想的なエチング形状の説明断面図である。
【図１０】従来のメタルマスクの作製の一例の電鋳法の説明に供する、Ａは導電性膜上に所定形状のフォトレジストの形成後、Ｂは導電性膜上にめっき金属を析出させた後、Ｃはめっき金属を剥離しメタルマスクとした説明断面図である。
【図１１】従来のメタルマスクを蒸着マスクとして用いたときの不都合を説明する、Ａはメタルマスクを被性膜材と離間し成膜した状態、Ｂはメタルマスクを被性膜材に密着して成膜した状態、Ｃは被性膜材上に形成された蒸着材、Ｄは必要とされるメタルマスクの形態例を示す説明断面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１９…ベース基板、２０…導電性膜、２１…レジスト、２２…レジスト、２２ａ…略台形形状凸部、２２ｂ，２２ｃ…傾斜側壁、２５…電鋳用マスク原版、３４…析出金属、３５…メタルマスク、３５ａ…開孔、３６…メタルマスク装置
【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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