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JP2014067500A - Method of producing material for vapor deposition mask, method of manufacturing vapor deposition mask - Google Patents

Method of producing material for vapor deposition mask, method of manufacturing vapor deposition mask Download PDF

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JP2014067500A
JP2014067500A JP2012210179A JP2012210179A JP2014067500A JP 2014067500 A JP2014067500 A JP 2014067500A JP 2012210179 A JP2012210179 A JP 2012210179A JP 2012210179 A JP2012210179 A JP 2012210179A JP 2014067500 A JP2014067500 A JP 2014067500A
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JP
Japan
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mask
vapor deposition
metal
thermosetting resin
deposition mask
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Application number
JP2012210179A
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Japanese (ja)
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Katsuya Obata
勝也 小幡
Hidesuke Kenmori
英輔 権守
Toshihiko Takeda
利彦 武田
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Dai Nippon Printing Co Ltd
Original Assignee
Dai Nippon Printing Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of producing a material for manufacturing a vapor deposition mask in which both high definition and lightweight can be satisfied even when it is up-sized.SOLUTION: A material for vapor deposition mask formed by laminating a metal mask provided with slits and a thermosetting resin layer located on the surface of the metal mask is produced by a step for coating one side of a metal plate with a thermosetting resin, a step for forming a thermosetting resin layer by temporarily curing or curing the thermosetting resin thus applied on condition that an oxide film is not formed on the surface of the metal plate, a step for forming a metal mask by etching the metal plate from the other side and forming slits penetrating only the metal plate, and a step for forming an oxide film on the surface of the metal mask, by heating the metal mask and the thermosetting resin layer located on one side thereof.

Description

本発明は、蒸着マスク用材料の製造方法および蒸着マスクの製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a deposition mask material and a method for manufacturing a deposition mask.

従来、有機EL素子の製造において、有機EL素子の有機層或いはカソード電極の形成には、例えば、蒸着すべき領域に多数の微細なスリットを微小間隔で平行に配列してなる金属から構成される蒸着マスクが使用されていた。この蒸着マスクを用いる場合、蒸着すべき基板表面に単に蒸着マスクを載置し、裏面から磁石を用いて保持させているが、スリットの剛性は極めて小さいことから、蒸着マスクを基板表面に保持する際にスリットにゆがみが生じやすく、高精細化或いはスリット長さが大となる製品の大型化の障害となっていた。   Conventionally, in the manufacture of an organic EL element, the organic layer or cathode electrode of the organic EL element is formed of, for example, a metal in which a large number of minute slits are arranged in parallel at minute intervals in a region to be deposited. A vapor deposition mask was used. When using this vapor deposition mask, the vapor deposition mask is simply placed on the surface of the substrate to be vapor-deposited and held using a magnet from the back, but the rigidity of the slit is extremely small, so the vapor deposition mask is held on the substrate surface. In this case, the slits are apt to be distorted, which has been an obstacle to the increase in the size of products with high definition or a long slit length.

スリットのゆがみを防止するための蒸着マスクについては、種々の検討がなされており、例えば、特許文献1には、複数の開口部を備えた第一金属マスクを兼ねるベースプレートと、前記開口部を覆う領域に多数の微細なスリットを備えた第二金属マスクと、第二金属マスクをスリットの長手方向に引っ張った状態でベースプレート上に位置させるマスク引張保持手段を備えた蒸着マスクが提案されている。すなわち、2種の金属マスクを組合せた蒸着マスクが提案されている。この蒸着マスクによれば、スリットにゆがみを生じさせることなくスリット精度を確保できるとされている。   Various studies have been made on the vapor deposition mask for preventing the distortion of the slit. For example, Patent Document 1 covers a base plate that also serves as a first metal mask having a plurality of openings, and covers the openings. There has been proposed a vapor deposition mask having a second metal mask having a large number of fine slits in the region and a mask tension holding means for positioning the second metal mask on the base plate in a state where the second metal mask is pulled in the longitudinal direction of the slit. That is, a vapor deposition mask in which two kinds of metal masks are combined has been proposed. According to this vapor deposition mask, it is said that the slit accuracy can be ensured without causing distortion in the slit.

ところで近時、有機EL素子を用いた製品の大型化或いは基板サイズの大型化にともない、蒸着マスクに対しても大型化の要請が高まりつつあり、金属から構成される蒸着マスクの製造に用いられる金属板も大型化している。しかしながら、現在の金属加工技術では、大型の金属板にスリットを精度よく形成することは困難であり、たとえ上記特許文献1に提案されている方法などによってスリット部のゆがみを防止できたとしても、スリットの高精細化への対応はできない。また、金属のみからなる蒸着マスクとした場合には、大型化に伴いその質量も増大し、フレームを含めた総質量も増大することから取り扱いに支障をきたすこととなる。   Recently, with the increase in size of products using organic EL elements or the increase in substrate size, there is an increasing demand for deposition masks, which are used in the manufacture of deposition masks made of metal. Metal plates are also getting bigger. However, with the current metal processing technology, it is difficult to accurately form a slit in a large metal plate, and even if the slit portion can be prevented from being distorted by the method proposed in Patent Document 1 above, Cannot cope with high definition of slits. Further, in the case of a vapor deposition mask made of only metal, the mass increases with an increase in size, and the total mass including the frame also increases, resulting in trouble in handling.

特開2003−332057号公報JP 2003-332057 A

本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、大型化した場合でも高精細化と軽量化の双方を満たすことができる蒸着マスクを製造するために用いる蒸着マスク用材料の製造方法、および当該製造方法によって得られた蒸着マスク用材料を用いた蒸着マスクの製造方法を提供することを主たる課題とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and a method for producing a deposition mask material used for producing a deposition mask that can satisfy both high definition and weight reduction even when the size is increased, It is another object of the present invention to provide a method for manufacturing a vapor deposition mask using the vapor deposition mask material obtained by the production method.

上記課題を解決するための本発明は、スリットが設けられた金属マスクと、前記金属マスクの一方の面に位置する熱硬化樹脂層と、が積層されてなる蒸着マスク用材料の製造方法であって、金属板の一方の面に熱硬化性樹脂を塗布する工程と、前記金属板の表面に酸化皮膜が形成されない条件にて、前記塗布された熱硬化性樹脂を仮硬化または硬化させて熱硬化樹脂層を形成する工程と、前記金属板の他方の面側からエッチング加工し、当該金属板のみを貫通するスリットを形成することにより金属マスクを形成する工程と、前記金属マスクおよびその一方の面に位置する熱硬化樹脂層を加熱することで、金属マスク表面に酸化皮膜を形成する工程と、を有することを特徴とする。   The present invention for solving the above problems is a method for producing a deposition mask material, in which a metal mask provided with slits and a thermosetting resin layer located on one surface of the metal mask are laminated. And applying a thermosetting resin on one surface of the metal plate and heating the applied thermosetting resin by pre-curing or curing the applied thermosetting resin under the condition that no oxide film is formed on the surface of the metal plate. Forming a cured resin layer, etching from the other surface side of the metal plate, forming a metal mask by forming a slit penetrating only the metal plate, the metal mask and one of the metal masks And a step of forming an oxide film on the surface of the metal mask by heating the thermosetting resin layer located on the surface.

また、上記課題を解決するための別の本発明は、スリットが設けられた金属マスクと、前記金属マスクの一方の面に位置し、蒸着作製するパターンに対応した開口部が設けられた樹脂マスクと、が積層されてなる蒸着マスクの製造方法であって、金属板の一方の面に熱硬化性樹脂を塗布する工程と、前記金属板の表面に酸化皮膜が形成されない条件にて、前記塗布された熱硬化性樹脂を仮硬化または硬化させて熱硬化樹脂層を形成する工程と、前記金属板の他方の面側からエッチング加工し、当該金属板のみを貫通するスリットを形成することにより金属マスクを形成する工程と、前記金属マスクおよびその一方の面に位置する熱硬化樹脂層を加熱することで、金属マスク表面に酸化皮膜を形成する工程と、前記熱硬化樹脂層に蒸着作製するパターンに対応した開口部を形成することにより樹脂マスクを形成する工程と、を有することを特徴とする。   Another aspect of the present invention for solving the above-mentioned problems is a metal mask provided with a slit, and a resin mask provided on one surface of the metal mask and provided with an opening corresponding to a pattern to be deposited. And a method of manufacturing a vapor deposition mask, wherein the coating is performed under a condition in which a thermosetting resin is applied to one surface of a metal plate and an oxide film is not formed on the surface of the metal plate. A step of forming a thermosetting resin layer by temporarily curing or curing the cured thermosetting resin, and etching the metal plate from the other surface side to form a slit penetrating only the metal plate. A step of forming a mask, a step of forming an oxide film on the surface of the metal mask by heating the metal mask and the thermosetting resin layer located on one surface thereof, and vapor deposition on the thermosetting resin layer A step of forming a resin mask by forming an opening corresponding to the turn, and having a.

本発明の蒸着マスク用材料の製造方法及び蒸着マスクの製造方法によれば、大型化した場合でも高精細化と軽量化の双方を満たすことができる蒸着マスクを歩留まり良く製造することができる。さらに、本発明の製造方法により得られる蒸着マスク用材料および蒸着マスクは、これを構成する金属マスクの表面に酸化皮膜が形成されているので、当該金属マスクの機械的強度や耐薬品性を図ることができる。   According to the method for manufacturing a vapor deposition mask material and the method for manufacturing a vapor deposition mask of the present invention, a vapor deposition mask that can satisfy both high definition and light weight even when the size is increased can be manufactured with a high yield. Furthermore, since the deposition mask material and the deposition mask obtained by the manufacturing method of the present invention have an oxide film formed on the surface of the metal mask constituting the material, the mechanical strength and chemical resistance of the metal mask are improved. be able to.

本実施形態にかかる蒸着マスク用材料の製造方法を説明するための工程図である。It is process drawing for demonstrating the manufacturing method of the vapor deposition mask material concerning this embodiment. 本発明の実施形態にかかる蒸着マスクの製造方法を説明するための工程図である。It is process drawing for demonstrating the manufacturing method of the vapor deposition mask concerning embodiment of this invention. シャドウと、金属マスクの厚みとの関係を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the relationship between a shadow and the thickness of a metal mask. レーザーの照射方向と、樹脂マスクの開口部の断面形状との関係を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the relationship between the irradiation direction of a laser, and the cross-sectional shape of the opening part of a resin mask.

(蒸着マスク用材料の製造方法)
以下に、本発明の実施形態にかかる蒸着マスク用材料の製造方法について図面を用いて具体的に説明する。
(Method for producing vapor deposition mask material)
Below, the manufacturing method of the material for vapor deposition mask concerning embodiment of this invention is demonstrated concretely using drawing.

図1は、本実施形態にかかる蒸着マスク用材料の製造方法を説明するための工程図である。なお(a)〜(f)はすべて断面図である。   FIG. 1 is a process diagram for explaining a method for producing a deposition mask material according to the present embodiment. Note that (a) to (f) are all cross-sectional views.

はじめに、図1(a)に示すように、金属板10の一方の面(図においては下面)に熱硬化性樹脂20を塗布する工程を行う。   First, as shown to Fig.1 (a), the process of apply | coating the thermosetting resin 20 to one surface (in the figure lower surface) of the metal plate 10 is performed.

ここで用いられる金属板10としては、最終的に金属マスクとなるものであることから、蒸着マスクの分野で従来公知のものを適宜選択して用いることができ、例えば、ステンレス鋼、鉄ニッケル合金、アルミニウム合金などの金属材料を挙げることができる。中でも、鉄ニッケル合金であるインバー材は熱による変形が少ないので好適に用いることができる。また、本実施形態にかかる製造方法により得られる蒸着マスク用材料を用いて蒸着マスクを製造する場合にあって、当該蒸着マスクを用いて所望の蒸着を行うにあたり、蒸着対象物の後方に磁石等を配置して当該蒸着対象物の前方の蒸着マスクを磁力によって引きつけることが必要な場合には、当該金属板10を磁性体で形成することが好ましい。磁性体の金属板10としては、純鉄、炭素鋼、W鋼、Cr鋼、Co鋼、KS鋼、MK鋼、NKS鋼、Cunico鋼、Al−Fe合金等を挙げることができる。また、金属板10そのものが磁性体でない場合には、当該材料に上記磁性体の粉末を分散させることにより磁性を付与してもよい。   As the metal plate 10 used here, since it finally becomes a metal mask, a conventionally well-known thing can be suitably selected and used in the field of a vapor deposition mask, for example, stainless steel, an iron nickel alloy, etc. And metal materials such as aluminum alloys. Among them, an invar material that is an iron-nickel alloy can be suitably used because it is less deformed by heat. Further, when a vapor deposition mask is produced using the vapor deposition mask material obtained by the production method according to the present embodiment, when performing desired vapor deposition using the vapor deposition mask, a magnet or the like is provided behind the vapor deposition object. If it is necessary to attract the vapor deposition mask in front of the vapor deposition object by magnetic force, the metal plate 10 is preferably formed of a magnetic material. Examples of the magnetic metal plate 10 include pure iron, carbon steel, W steel, Cr steel, Co steel, KS steel, MK steel, NKS steel, Cunico steel, and an Al—Fe alloy. Further, when the metal plate 10 itself is not a magnetic material, magnetism may be imparted by dispersing the magnetic material powder in the material.

金属板10の厚みについても特に限定はないが、5μm〜100μm程度であることが好ましい。蒸着時におけるシャドウの防止を考慮した場合、金属板10の厚さは薄い方が好ましいが、5μmより薄くした場合、破断や変形のリスクが高まるとともにハンドリングが困難となる可能性がある。ただし、本実施形態にかかる製造方法によって得られる蒸着マスク用材料においては、金属板10は後述する熱硬化樹脂層と積層されていることから、金属板10の厚さが5μmと非常に薄い場合であっても、破断や変形のリスクを低減させることができ、5μm以上であれば使用可能である。なお、100μmより厚くした場合には、シャドウの発生が生じ得るため好ましくない。シャドウの発生を効果的に防止することができるメカニズムについては後述する。   The thickness of the metal plate 10 is not particularly limited, but is preferably about 5 μm to 100 μm. Considering prevention of shadows during vapor deposition, the metal plate 10 is preferably thin. However, if it is thinner than 5 μm, the risk of breakage and deformation increases and handling may be difficult. However, in the vapor deposition mask material obtained by the manufacturing method according to the present embodiment, since the metal plate 10 is laminated with a thermosetting resin layer to be described later, the thickness of the metal plate 10 is as thin as 5 μm. Even so, the risk of breakage and deformation can be reduced, and a thickness of 5 μm or more can be used. When the thickness is greater than 100 μm, shadows may be generated, which is not preferable. A mechanism capable of effectively preventing the occurrence of shadow will be described later.

上記のような金属板10の一方の面に塗布される熱硬化性樹脂20としては、将来において樹脂マスクとなることから、レーザー加工等によって高精細な開口部25の形成が可能であり、熱や経時での寸法変化率や吸湿率が小さく、軽量な材料を用いることが好ましい。このような材料としては、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、エチレン酢酸ビニル共重合体樹脂、エチレン−ビニルアルコール共重合体樹脂、エチレン−メタクリル酸共重合体樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、セロファン、アイオノマー樹脂等を挙げることができる。上記に例示した材料の中でも、その熱膨張係数が16ppm/℃以下である樹脂材料が好ましく、吸湿率が1.0%以下である樹脂材料が好ましく、この双方の条件を備える樹脂材料が特に好ましい。   As the thermosetting resin 20 applied to one surface of the metal plate 10 as described above, since it will be a resin mask in the future, a high-definition opening 25 can be formed by laser processing or the like. In addition, it is preferable to use a lightweight material having a small dimensional change rate and moisture absorption rate over time. Examples of such materials include polyimide resin, polyamide resin, polyamideimide resin, polyester resin, polyethylene resin, polyvinyl alcohol resin, polypropylene resin, polycarbonate resin, polystyrene resin, polyacrylonitrile resin, ethylene vinyl acetate copolymer resin, ethylene- Examples thereof include vinyl alcohol copolymer resin, ethylene-methacrylic acid copolymer resin, polyvinyl chloride resin, polyvinylidene chloride resin, cellophane, and ionomer resin. Among the materials exemplified above, a resin material having a thermal expansion coefficient of 16 ppm / ° C. or less is preferable, a resin material having a moisture absorption rate of 1.0% or less is preferable, and a resin material having both conditions is particularly preferable. .

熱硬化性樹脂20の厚みについては特に限定されないが、上述のごとく、当該熱硬化性樹脂20は将来において樹脂マスクとなることから、蒸着を行ったときに、蒸着作成するパターンに不充分な蒸着部分、つまり目的とする蒸着膜厚よりも薄い膜厚となる蒸着部分、所謂シャドウが生じることを防止する必要があり、この観点から、熱硬化性樹脂20は可能な限り薄いことが好ましい。しかしながら、その厚みが5μm未満である場合には、ピンホール等の欠陥が生じやすく、また変形等のリスクが高まる。一方で、金属板10の厚みにもよるが、25μmを超えるとシャドウの発生が生じ得る。この点を考慮すると熱硬化性樹脂20の厚みは5μm以上25μm以下であることが好ましい。シャドウの発生を効果的に防止することができるメカニズムについては後述する。   Although the thickness of the thermosetting resin 20 is not particularly limited, as described above, since the thermosetting resin 20 will be a resin mask in the future, when vapor deposition is performed, the vapor deposition is insufficient for the pattern to be deposited. It is necessary to prevent a portion, that is, a vapor deposition portion having a film thickness thinner than a target vapor deposition thickness, that is, a so-called shadow, and from this viewpoint, the thermosetting resin 20 is preferably as thin as possible. However, if the thickness is less than 5 μm, defects such as pinholes are likely to occur, and the risk of deformation and the like increases. On the other hand, although it depends on the thickness of the metal plate 10, if it exceeds 25 μm, a shadow may be generated. Considering this point, the thickness of the thermosetting resin 20 is preferably 5 μm or more and 25 μm or less. A mechanism capable of effectively preventing the occurrence of shadow will be described later.

金属板10に上記の熱硬化性樹脂20を塗布する方法についても特に限定されることはなく、従来公知の種々の塗布方法から適宜選択して用いればよい。具体的には、例えばコンマコーティング、ナイフコーティング、ダイコーティングなどを挙げることができる。   The method for applying the thermosetting resin 20 to the metal plate 10 is not particularly limited, and may be appropriately selected from conventionally known various application methods. Specific examples include comma coating, knife coating, and die coating.

本実施形態にかかる製造方法においては、次いで、図1(b)に示すように、金属板10の表面に酸化皮膜が形成されない条件にて、前記塗布された熱硬化性樹脂20を仮硬化または硬化させて熱硬化樹脂層21を形成する工程を行う。   In the manufacturing method according to this embodiment, as shown in FIG. 1B, the applied thermosetting resin 20 is then temporarily cured or formed under the condition that no oxide film is formed on the surface of the metal plate 10. A step of forming the thermosetting resin layer 21 by curing is performed.

ここで、「熱硬化性樹脂20を仮硬化または硬化させて熱硬化性樹脂層21を形成する」とは、この後に行われる金属板10をエッチングする工程において、当該熱硬化性樹脂20がエッチング剤に侵されない程度に、かつ金属板表面から流れ落ちることがない程度に硬化させることを意味し、具体的な硬化具合については、使用する樹脂の種類などにより適宜調整すればよい。また、「金属板10の表面に酸化皮膜が形成されない条件」とは、金属板10の表面に酸化皮膜が形成されてしまうと、この後に行われる金属板10をエッチングする工程において、当該酸化皮膜がエッチングの障害となり、所望のエッチングができなくなることから、このような酸化皮膜が形成されないようにすることを意味し、使用される金属板の種類や熱硬化性樹脂を仮硬化または硬化させる温度や雰囲気などにより、適宜調整することが必要となる。   Here, “preliminarily curing or curing the thermosetting resin 20 to form the thermosetting resin layer 21” means that the thermosetting resin 20 is etched in the subsequent etching of the metal plate 10. It means to be cured to such an extent that it is not affected by the agent and does not flow down from the surface of the metal plate, and the specific curing condition may be appropriately adjusted depending on the type of resin used. In addition, “the condition under which the oxide film is not formed on the surface of the metal plate 10” means that when the oxide film is formed on the surface of the metal plate 10, the oxide film is formed in the subsequent etching step of the metal plate 10. Means that such an oxide film is not formed, because it becomes an obstacle to etching and the desired etching cannot be performed, and the type of metal plate used and the temperature at which the thermosetting resin is temporarily cured or cured It is necessary to adjust appropriately depending on the atmosphere and atmosphere.

具体的には、例えば、金属板10としてインバー材を用い、熱硬化性樹脂20としてポリイミドを用いた場合においては、大気中にて200℃以下の温度で加熱することにより、インバー材の表面に酸エッチングの進行を阻害するような強固な酸化皮膜が形成されることなく、ポリイミドを仮硬化せしめ熱硬化樹脂層20を形成することができる。また、酸素がない雰囲気にて、たとえば窒素雰囲気にて350℃の温度で加熱することにより、インバー材の表面に酸化皮膜が形成されることなく、ポリイミドを硬化せしめ熱硬化樹脂層20を形成することができる。   Specifically, for example, when an invar material is used as the metal plate 10 and a polyimide is used as the thermosetting resin 20, the surface of the invar material is heated by heating at a temperature of 200 ° C. or less in the atmosphere. The thermosetting resin layer 20 can be formed by temporarily curing polyimide without forming a strong oxide film that inhibits the progress of acid etching. Further, by heating at a temperature of 350 ° C. in an oxygen-free atmosphere, for example, in a nitrogen atmosphere, the polyimide is cured and the thermosetting resin layer 20 is formed without forming an oxide film on the surface of the invar material. be able to.

本実施形態にかかる製造方法においては、次いで、図1(c)〜(e)に示すように、前記金属板10の前記熱硬化樹脂層31と接しない面側(図では上面側)からエッチング加工し、当該金属板10のみを貫通するスリットを形成することにより金属マスクを形成する工程を行う。   Next, in the manufacturing method according to the present embodiment, as shown in FIGS. 1C to 1E, etching is performed from the surface side (upper surface side in the drawing) of the metal plate 10 that is not in contact with the thermosetting resin layer 31. A step of forming a metal mask by processing and forming a slit that penetrates only the metal plate 10 is performed.

本工程において行われるエッチング加工については特に限定することはなく、所望のスリットを形成することで金属マスクを完成させることができればよい。具体的には、例えば、図1(c)に示すように、金属板10の前記熱硬化樹脂層21と接しない面にレジスト材30を塗工し、スリットパターンが形成されたマスク31を用いて当該レジスト材30をマスキングし、露光、現像する。これにより、図1(d)に示すように、金属板10の表面にレジストパターン32を形成する。そして、当該レジストパターン32を耐エッチングマスクとして用いて、金属板10のみをエッチング加工し、エッチング終了後に前記レジストパターンを洗浄除去する。これにより、図1(e)に示すように、金属板10のみにスリット11が形成され、金属マスク12を得ることができる。また、他にも、例えば、エッチング材を噴射ノズルから所定の噴霧圧力で噴霧するスプレーエッチング法、エッチング材が充填されたエッチング液中に浸漬する浸漬エッチング法、金属板10を回転台にとりつけて、エッチング材を滴下するスピンエッチング法等のウェットエッチング法や、ガス、プラズマ等を利用したドライエッチング法を用いることができる。さらに、エッチング材についても特に限定はなく、金属板10の金属材料を侵食除去することができる従来公知のエッチング材を適宜選択して用いることができる。例えば、ウェットエッチングに用いられるエッチング材としては、弗酸等を挙げることができる。ドライエッチングに用いられるエッチング材としては、四フッ化炭素などのガスを挙げることができる。なお、形成されるスリット11の形状や大きさについては特に限定されることはなく、自由に設計可能である。   The etching process performed in this step is not particularly limited as long as the metal mask can be completed by forming a desired slit. Specifically, for example, as shown in FIG. 1C, a resist 31 is applied to the surface of the metal plate 10 that does not contact the thermosetting resin layer 21, and a mask 31 on which a slit pattern is formed is used. Then, the resist material 30 is masked, exposed and developed. Thus, a resist pattern 32 is formed on the surface of the metal plate 10 as shown in FIG. Then, using the resist pattern 32 as an etching resistant mask, only the metal plate 10 is etched, and the resist pattern is washed and removed after the etching is completed. Thereby, as shown in FIG.1 (e), the slit 11 is formed only in the metal plate 10, and the metal mask 12 can be obtained. In addition, for example, a spray etching method in which an etching material is sprayed from a spray nozzle at a predetermined spray pressure, an immersion etching method in which the etching material is immersed in an etching solution filled with the etching material, and the metal plate 10 is attached to a turntable. Further, a wet etching method such as a spin etching method in which an etching material is dropped, or a dry etching method using gas, plasma, or the like can be used. Further, the etching material is not particularly limited, and a conventionally known etching material capable of eroding and removing the metal material of the metal plate 10 can be appropriately selected and used. For example, hydrofluoric acid or the like can be given as an etching material used for wet etching. As an etching material used for dry etching, a gas such as carbon tetrafluoride can be used. The shape and size of the slit 11 to be formed are not particularly limited and can be freely designed.

また、ここで用いられるレジスト材としては、処理性が良く、所望の解像性があるものを用いることが好ましい。また、エッチング加工の際に用いるエッチング剤については、特に限定されることはなく、公知のエッチング剤を適宜選択すればよい。より具体的にはレジスト材は、ポジ型のレジスト材であっても、ネガ型のレジスト材であってもよい。ポジ型のレジスト材としては、東京応化工業(株)製のOFPR800、TFR−H、TFR−790等を用いることができる。さらに、現像によってレジストパターンを形成するための現像液についても限定はない。例えば、レジスト材として東京応化工業(株)製のレジスト材OFPR800等を用いる場合には、現像液として東京応化工業(株)製のNMD−3等を用いることができる。本実施形態にかかる製造方法においては、金属板10の表面には酸化皮膜が形成されていないため、エッチングが妨害されることないため、所望の解像度でエッチングすることができる。   Further, as the resist material used here, it is preferable to use a resist material having good processability and desired resolution. Further, the etching agent used in the etching process is not particularly limited, and a known etching agent may be appropriately selected. More specifically, the resist material may be a positive resist material or a negative resist material. As the positive resist material, OFPR800, TFR-H, TFR-790, etc., manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. can be used. Further, there is no limitation on the developer for forming a resist pattern by development. For example, when resist material OFPR800 manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. is used as the resist material, NMD-3 manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. can be used as the developer. In the manufacturing method according to the present embodiment, since the oxide film is not formed on the surface of the metal plate 10, the etching is not hindered, so that the etching can be performed with a desired resolution.

本実施形態にかかる製造方法においては、次いで、図1(f)に示すように、金属マスク12およびその表面に位置する熱硬化樹脂層21を加熱することで、金属マスク12の表面に酸化皮膜13を形成する工程を行う。   In the manufacturing method according to this embodiment, as shown in FIG. 1 (f), an oxide film is then formed on the surface of the metal mask 12 by heating the metal mask 12 and the thermosetting resin layer 21 located on the surface thereof. Step 13 is formed.

このように、金属マスク12を形成した段階で再度の加熱を行うことにより、当該金属マスク12の表面に酸化皮膜13を形成することで、当該金属マスク12の強度を高めることができるとともに、当該金属マスク12の耐薬品性を高めることもできる。これにより最終的に蒸着マスクとした場合に、強度が高いため、より大型化を図ることができるとともに、蒸着マスクを酸などにより洗浄して長期間にわたり使用する場合において、その耐久性を向上することができる。   In this way, by performing heating again at the stage where the metal mask 12 is formed, by forming the oxide film 13 on the surface of the metal mask 12, the strength of the metal mask 12 can be increased, and the The chemical resistance of the metal mask 12 can also be improved. As a result, when it is finally used as a vapor deposition mask, the strength is high, so that the size can be further increased, and the durability of the vapor deposition mask is improved when it is used for a long period of time by washing with an acid or the like. be able to.

当該工程においては、金属マスク12の表面に酸化皮膜13が形成されるような条件にて加熱を行えばよく、その具体的な条件は、金属マスク12の材質などを考慮して適宜設定すればよい。例えば、上述のように金属マスク12がインバー材により構成されている場合には、大気中にて350℃で加熱すれば酸化皮膜を形成することができる。なお、当該工程により、熱硬化樹脂層21が仮硬化状態の場合であっても本硬化せしめることができる。   In this step, the heating may be performed under the condition that the oxide film 13 is formed on the surface of the metal mask 12, and the specific condition may be appropriately set in consideration of the material of the metal mask 12 and the like. Good. For example, when the metal mask 12 is made of an invar material as described above, an oxide film can be formed by heating at 350 ° C. in the atmosphere. In addition, according to the said process, even if it is a case where the thermosetting resin layer 21 is a temporary-cured state, it can be fully cured.

以上の工程により、蒸着マスク用材料40を得ることができる。   Through the above steps, the vapor deposition mask material 40 can be obtained.

(蒸着マスクの製造方法)
次に、本発明の実施形態にかかる蒸着マスクの製造方法について図面を用いて具体的に説明する。
(Method for manufacturing vapor deposition mask)
Next, the manufacturing method of the vapor deposition mask concerning embodiment of this invention is demonstrated concretely using drawing.

図2は、本発明の実施形態にかかる蒸着マスクの製造方法を説明するための工程図である。   FIG. 2 is a process diagram for explaining a method of manufacturing a vapor deposition mask according to an embodiment of the present invention.

図2に示すように、本実施形態にかかる蒸着マスクの製造方法は、図1で説明した蒸着マスク用材料の製造方法によって製造された蒸着マスク用材料40を用い、さらに、蒸着マスク用材料40の熱硬化樹脂層21に、蒸着作製するパターンに対応した開口部22を形成することにより樹脂マスク23を形成する工程を行う。   As shown in FIG. 2, the vapor deposition mask manufacturing method according to the present embodiment uses the vapor deposition mask material 40 manufactured by the vapor deposition mask material manufacturing method described in FIG. The step of forming the resin mask 23 is performed by forming the opening 22 corresponding to the pattern to be deposited on the thermosetting resin layer 21.

開口部22の形成方法について特に限定はなく、例えば、熱硬化樹脂層21にレーザーを照射して開口部22を形成するレーザー加工法、エッチング加工によって開口部22を形成する方法、物理的な手段、例えば、カッター等を用いて開口部22を形成する方法等を挙げることができる。中でも、レーザー加工法によれば、高精細な開口部22を容易に形成することができる点で好ましい。以下、レーザー加工方法を用いて熱硬化樹脂層21に開口部22を形成する点を中心に説明する。なお、本願明細書において蒸着作製するパターンとは、本発明の製造方法によって得られる蒸着マスクを用いて作製しようとするパターンを意味し、例えば、当該蒸着マスクを有機EL素子の有機層の形成に用いる場合には、蒸着パターンは当該有機層の形状である。   The method for forming the opening 22 is not particularly limited. For example, a laser processing method for forming the opening 22 by irradiating the thermosetting resin layer 21 with a laser, a method for forming the opening 22 by etching, and physical means. For example, the method etc. which form the opening part 22 using a cutter etc. can be mentioned. Among these, the laser processing method is preferable in that the high-definition opening 22 can be easily formed. Hereinafter, description will be made mainly on the point that the opening 22 is formed in the thermosetting resin layer 21 using a laser processing method. In addition, the pattern produced by vapor deposition in the present specification means a pattern to be produced using the vapor deposition mask obtained by the production method of the present invention. For example, the vapor deposition mask is used for forming an organic layer of an organic EL element. When used, the vapor deposition pattern is in the form of the organic layer.

この工程で用いるレーザー装置については特に限定されることはなく、従来公知のレーザー装置を用いればよい。また、レーザーを照射する際の各種条件、たとえば、レーザーの照射方向、レーザー出力や、レーザー照射領域についても特に限定されることはなく、適宜設計可能であるが、レーザーの照射方向にあっては、図4(a)に示すように金属マスク12側から照射をすることが好ましい。この方向からレーザーの照射を行うことで、レーザーのエネルギーの減衰を利用して、熱硬化樹脂層21に形成される開口部22の形状を後述するようないわゆるテーパー形状とすることができるからである。一方で、図4(b)に示すように、熱硬化樹脂層21側からレーザーを照射する場合には、レーザーのエネルギーの減衰により図4(b)に示される断面形状の開口部22となる可能性もあるが、レーザーの照射位置や、照射エネルギー等を適宜調整する、或いは照射位置を段階的に変化させる多段階のレーザー照射を行うことで、図4(a)に示すように蒸着源側に向かって広がりをもつ断面形状の開口部22とすることもできる。   The laser device used in this step is not particularly limited, and a conventionally known laser device may be used. Also, various conditions for laser irradiation, such as laser irradiation direction, laser output, and laser irradiation area, are not particularly limited and can be designed as appropriate. It is preferable to irradiate from the metal mask 12 side as shown in FIG. By irradiating the laser from this direction, the shape of the opening 22 formed in the thermosetting resin layer 21 can be formed into a so-called tapered shape as will be described later by utilizing the attenuation of laser energy. is there. On the other hand, as shown in FIG. 4B, when the laser is irradiated from the thermosetting resin layer 21 side, the opening 22 having the cross-sectional shape shown in FIG. Although there is a possibility, by performing multi-stage laser irradiation by appropriately adjusting the laser irradiation position, irradiation energy, etc., or changing the irradiation position stepwise, as shown in FIG. It can also be set as the opening part 22 of the cross-sectional shape which spreads toward the side.

レーザーにより熱硬化樹脂層21に形成される開口部22の形状、大きさについて特に限定はなく、蒸着作製するパターンに対応する形状、大きさであればよい。また、隣接する開口部22の横方向のピッチや、縦方向のピッチについても蒸着作製するパターンに応じて適宜設定することができる。   There is no particular limitation on the shape and size of the opening 22 formed in the thermosetting resin layer 21 by the laser, and any shape and size corresponding to the pattern to be deposited may be used. Also, the horizontal pitch and the vertical pitch of the adjacent openings 22 can be set as appropriate according to the pattern to be deposited.

開口部22の断面形状についても特に限定はなく、開口部22を形成する樹脂マスク23の向かいあう端面同士が略平行であってもよいが、開口部22はその断面形状が、蒸着源に向かって広がりをもつような形状であることが好ましい。換言すれば、金属マスク12側に向かって広がりをもつテーパー面を有していることが好ましい。開口部22の断面形状を当該構成とすることにより、本実施形態にかかる製造方法にて得られる蒸着マスクを用いて蒸着を行ったときに、蒸着作成するパターンにシャドウが生じることを防止することができる。テーパー角については、樹脂マスク23の厚み等を考慮して適宜設定することができるが、樹脂マスク23の開口部22における下底先端と、同じく樹脂マスク23の開口部22における上底先端を結んだ角度が25°〜65°の範囲内であることが好ましい。特には、この範囲内の中でも、使用する蒸着機の蒸着角度よりも小さい角度であることが好ましい。また、図2においては、開口部22を形成する端面は直線形状であるが、これに限定されることはなく、外に凸の湾曲形状となっている、つまり開口部22の全体の形状がお椀形状となっていてもよい。   There is no particular limitation on the cross-sectional shape of the opening 22, and the end faces of the resin mask 23 that form the opening 22 may be substantially parallel to each other, but the opening 22 has a cross-sectional shape that faces the vapor deposition source. The shape is preferably wide. In other words, it is preferable to have a tapered surface that expands toward the metal mask 12 side. By setting the cross-sectional shape of the opening 22 to the configuration, it is possible to prevent a shadow from being generated in the pattern to be created when vapor deposition is performed using the vapor deposition mask obtained by the manufacturing method according to the present embodiment. Can do. The taper angle can be appropriately set in consideration of the thickness of the resin mask 23 and the like. However, the tip of the lower base in the opening 22 of the resin mask 23 and the tip of the upper base in the opening 22 of the resin mask 23 are connected. The angle is preferably in the range of 25 ° to 65 °. In particular, within this range, an angle smaller than the vapor deposition angle of the vapor deposition machine to be used is preferable. In FIG. 2, the end surface forming the opening 22 has a linear shape, but is not limited to this, and has an outwardly convex curved shape, that is, the entire shape of the opening 22 is It may be a bowl shape.

これにより、図2に示すような、蒸着マスク50を得る。当該製造方法によって製造される蒸着マスク50は、金属マスク12と樹脂マスク23とが組み合された構成をとる。ここで、当該蒸着マスク50の質量と、従来公知の金属のみから構成される蒸着マスクの質量とを、蒸着マスク全体の厚みが同一であると仮定して比較すると、従来公知の蒸着マスクの金属材料の一部を樹脂材料に置き換えた分だけ、当該製造方法によって製造される蒸着マスク50の方が軽くなる。また、金属のみから構成される蒸着マスクを用いて、軽量化を図るためには、当該蒸着マスクの厚みを薄くする必要などがあるが、蒸着マスクの厚みを薄くした場合には、蒸着マスクを大型化した際に、蒸着マスクに歪みが発生する場合や、耐久性が低下する場合が起こる。一方、当該製造方法によれば、大型化したときの歪みや、耐久性を満足させるべく、蒸着マスク全体の厚みを厚くしていった場合であっても、樹脂マスク23の存在によって、金属のみから形成される蒸着マスクよりも軽量化が図られた蒸着マスクを製造することができる。また、金属マスク12の表面には酸化皮膜が形成されている分だけ、強度を向上することができ、これにより蒸着マスクの大型化を図ることができる。さらに、酸化皮膜が形成されていることから、耐薬品性にも優れており、酸などによって複数回洗浄されても、長期間の使用が可能である。   Thereby, the vapor deposition mask 50 as shown in FIG. 2 is obtained. The vapor deposition mask 50 manufactured by the manufacturing method has a configuration in which the metal mask 12 and the resin mask 23 are combined. Here, when comparing the mass of the vapor deposition mask 50 with the mass of the vapor deposition mask composed only of a conventionally known metal, assuming that the thickness of the entire vapor deposition mask is the same, the metal of the conventionally known vapor deposition mask. The vapor deposition mask 50 manufactured by the manufacturing method becomes lighter as much as a part of the material is replaced with the resin material. In addition, in order to reduce the weight by using a vapor deposition mask made of only metal, it is necessary to reduce the thickness of the vapor deposition mask. However, if the vapor deposition mask is thin, When the size is increased, the vapor deposition mask may be distorted or the durability may be reduced. On the other hand, according to the manufacturing method, even when the overall thickness of the vapor deposition mask is increased in order to satisfy distortion and durability when it is increased in size, only the metal is present due to the presence of the resin mask 23. It is possible to manufacture a vapor deposition mask that is lighter than the vapor deposition mask formed from the above. In addition, the strength can be improved by the amount of the oxide film formed on the surface of the metal mask 12, thereby increasing the size of the vapor deposition mask. Furthermore, since an oxide film is formed, it is excellent in chemical resistance and can be used for a long time even if it is washed several times with an acid or the like.

なお、金属マスク12に設けられるスリットパターンと樹脂マスク23に設けられる開口部22との関係については特に限定されることはなく、金属マスク12に設けられるスリットは、縦方向もしくは横方向に延びるスリットであってもよく、また、当該スリットに対し、樹脂マスク23に設けられる開口部22にあっても、何れの配置をも取り得る。   The relationship between the slit pattern provided in the metal mask 12 and the opening 22 provided in the resin mask 23 is not particularly limited, and the slit provided in the metal mask 12 is a slit extending in the vertical direction or the horizontal direction. Also, any arrangement can be taken with respect to the slit even in the opening 22 provided in the resin mask 23.

図3は、シャドウの発生と金属マスク12のスリット11との関係を説明するための部分概略断面図である。   FIG. 3 is a partial schematic cross-sectional view for explaining the relationship between the generation of shadows and the slits 11 of the metal mask 12.

最後にシャドウについて説明する。本願明細書でいうシャドウとは、本発明の製造方法で得られる蒸着マスクを用いて蒸着対象物に蒸着パターンの形成を行ったときに、蒸着対象物上に蒸着形成されるパターンに不十分な蒸着部分、つまり目的とする蒸着膜厚よりも薄い膜厚となる蒸着部分が生ずる現象のことを言う。以下、図3(a)〜図3(c)を用いてシャドウの発生と、金属マスク12の厚みとの関係について具体的に説明する。図3(a)に示すように、金属マスク12の厚みが薄い場合には、蒸着源から蒸着対象物に向かって放出される蒸着材は、金属マスク12のスリットの内壁面や、金属マスク12の樹脂マスク23が形成されていない側の表面に衝突することなく金属マスク12のスリット及び樹脂マスク23の開口部22を通過して蒸着対象物へ到達する。これにより、蒸着対象物上へ、均一な膜厚での蒸着パターンの形成が可能となる。つまりシャドウの発生を防止することができる。一方、図3(b)に示すように、金属マスク12の厚みが厚い場合、例えば、金属マスク12の厚みが100μmを超える厚みである場合には、蒸着源から放出された蒸着材の一部は、金属マスク12のスリットの内壁面や、金属マスク12の樹脂マスク23が形成されていない側の表面に衝突し、蒸着対象物へ到達することができない。蒸着対象物へ到達することができない蒸着材が多くなるほど、蒸着対象物に目的とする蒸着膜厚よりも薄い膜厚となる未蒸着部分が生ずる、シャドウが発生することとなる。   Finally, the shadow will be described. The shadow referred to in the specification of the present application is insufficient for the pattern formed on the deposition object when the deposition pattern is formed on the deposition object using the deposition mask obtained by the production method of the present invention. This refers to a phenomenon in which a vapor deposition portion, that is, a vapor deposition portion having a film thickness thinner than a target vapor deposition film thickness occurs. Hereinafter, the relationship between the occurrence of shadows and the thickness of the metal mask 12 will be described in detail with reference to FIGS. 3 (a) to 3 (c). As shown in FIG. 3A, when the thickness of the metal mask 12 is thin, the vapor deposition material released from the vapor deposition source toward the vapor deposition object is the inner wall surface of the slit of the metal mask 12 or the metal mask 12. It passes through the slit of the metal mask 12 and the opening 22 of the resin mask 23 without colliding with the surface on which the resin mask 23 is not formed, and reaches the deposition target. Thereby, it becomes possible to form a vapor deposition pattern with a uniform film thickness on the vapor deposition object. That is, the occurrence of shadows can be prevented. On the other hand, as shown in FIG. 3B, when the thickness of the metal mask 12 is thick, for example, when the thickness of the metal mask 12 exceeds 100 μm, a part of the vapor deposition material released from the vapor deposition source. Cannot collide with the inner wall surface of the slit of the metal mask 12 or the surface of the metal mask 12 where the resin mask 23 is not formed, and cannot reach the deposition target. As the amount of the vapor deposition material that cannot reach the vapor deposition target increases, an undeposited portion having a thickness smaller than the target vapor deposition thickness is generated on the vapor deposition target.

シャドウ発生を十分に防止するには、図3(c)に示すように、スリットの断面形状を、蒸着源に向かって広がりをもつような形状とすることが好ましい。このような断面形状とすることで、蒸着マスク50に生じうる歪みの防止、或いは耐久性の向上を目的として、金属マスク12の厚みを比較的厚くした場合であっても、蒸着源から放出された蒸着材が、スリットの当該表面や、内壁面に衝突等することなく、蒸着材を蒸着対象物へ到達させることができる。これにより、シャドウ発生をより効果的に防止することができる。   In order to sufficiently prevent the generation of shadows, it is preferable to make the cross-sectional shape of the slit widen toward the vapor deposition source, as shown in FIG. With such a cross-sectional shape, even if the thickness of the metal mask 12 is made relatively large for the purpose of preventing distortion that may occur in the vapor deposition mask 50 or improving durability, it is emitted from the vapor deposition source. The deposited material can reach the deposition target without colliding with the surface of the slit or the inner wall surface. As a result, the occurrence of shadows can be more effectively prevented.

以上説明した本発明の蒸着マスクの製造方法によって製造される蒸着マスクの用途について限定されることはないが、高精細な蒸着膜の形成が要求される分野、例えば、有機EL素子の有機層や、カソード電極の形成、有機半導体の形成等の用途に用いられる蒸着マスクとして好適である。   Although there is no limitation on the use of the vapor deposition mask produced by the vapor deposition mask production method of the present invention described above, for example, the field where formation of a high-definition vapor deposition film is required, such as the organic layer of an organic EL element, It is suitable as a vapor deposition mask used for applications such as cathode electrode formation and organic semiconductor formation.

10…金属板
11…スリット
12…金属マスク
20…熱硬化性樹脂
21…熱硬化樹脂層
22…開口部
23…樹脂マスク
40…蒸着マスク用材料
50…蒸着マスク
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Metal plate 11 ... Slit 12 ... Metal mask 20 ... Thermosetting resin 21 ... Thermosetting resin layer 22 ... Opening 23 ... Resin mask 40 ... Deposition mask material 50 ... Deposition mask

Claims (2)

スリットが設けられた金属マスクと、前記金属マスクの一方の面に位置する熱硬化樹脂層と、が積層されてなる蒸着マスク用材料の製造方法であって、
金属板の一方の面に熱硬化性樹脂を塗布する工程と、
前記金属板の表面に酸化皮膜が形成されない条件にて、前記塗布された熱硬化性樹脂を仮硬化または硬化させて熱硬化樹脂層を形成する工程と、
前記金属板の他方の面側からエッチング加工し、当該金属板のみを貫通するスリットを形成することにより金属マスクを形成する工程と、
前記金属マスクおよびその一方の面に位置する熱硬化樹脂層を加熱することで、金属マスク表面に酸化皮膜を形成する工程と、
を有することを特徴とする蒸着マスク用材料の製造方法。
A metal mask provided with a slit, and a thermosetting resin layer positioned on one surface of the metal mask, a method for producing a deposition mask material,
Applying a thermosetting resin to one side of the metal plate;
A step of forming a thermosetting resin layer by temporarily curing or curing the applied thermosetting resin under a condition that an oxide film is not formed on the surface of the metal plate;
Etching from the other side of the metal plate, forming a metal mask by forming a slit penetrating only the metal plate,
A step of forming an oxide film on the surface of the metal mask by heating the metal mask and the thermosetting resin layer located on one surface thereof;
The manufacturing method of the material for vapor deposition mask characterized by having.
スリットが設けられた金属マスクと、前記金属マスクの一方の面に位置し、蒸着作製するパターンに対応した開口部が設けられた樹脂マスクと、が積層されてなる蒸着マスクの製造方法であって、
金属板の一方の面に熱硬化性樹脂を塗布する工程と、
前記金属板の表面に酸化皮膜が形成されない条件にて、前記塗布された熱硬化性樹脂を仮硬化または硬化させて熱硬化樹脂層を形成する工程と、
前記金属板の他方の面側からエッチング加工し、当該金属板のみを貫通するスリットを形成することにより金属マスクを形成する工程と、
前記金属マスクおよびその一方の面に位置する熱硬化樹脂層を加熱することで、金属マスク表面に酸化皮膜を形成する工程と、
前記熱硬化樹脂層に蒸着作製するパターンに対応した開口部を形成することにより樹脂マスクを形成する工程と、
を有することを特徴とする蒸着マスクの製造方法。
A vapor deposition mask manufacturing method in which a metal mask provided with a slit and a resin mask provided on one surface of the metal mask and provided with an opening corresponding to a pattern to be vapor-deposited are laminated. ,
Applying a thermosetting resin to one side of the metal plate;
A step of forming a thermosetting resin layer by temporarily curing or curing the applied thermosetting resin under a condition that an oxide film is not formed on the surface of the metal plate;
Etching from the other side of the metal plate, forming a metal mask by forming a slit penetrating only the metal plate,
A step of forming an oxide film on the surface of the metal mask by heating the metal mask and the thermosetting resin layer located on one surface thereof;
Forming a resin mask by forming an opening corresponding to a pattern to be deposited on the thermosetting resin layer;
A method for producing a vapor deposition mask, comprising:
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