CN107541699A - 用于使用电镀来制造精细金属掩模的方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于使用电镀来制造精细金属掩模的方法。所述方法包括：(a)在载具上形成牺牲层；(b)在牺牲层上形成电极层；(c)在电极层上形成光致抗蚀剂膜；(d)通过光刻将光致抗蚀剂膜图案化；(e)形成电镀层；(f)去除图案化的光致抗蚀剂膜，从而留下用作金属图案的电镀层；(g)将电极层图案化以形成对应于金属图案的图案，从而形成包括电镀层和电极层的掩模图案；(h)执行热处理以增大掩模图案的硬度；(i)检查掩模图案；以及(j)将掩模图案从载具分离。

Description

用于使用电镀来制造精细金属掩模的方法

技术领域

本发明一般地涉及使用电镀工艺制造精细金属掩模的方法。更具体地，本发明涉及使用电镀工艺制造精细金属掩模的方法，所述方法能够显著减小大面积金属掩模的翘曲或下垂，产生使用传统掩模制造方法难以形成的具有图案间距为40μm的精细图案的精细金属掩模，提高产品可靠性，并显著缩短制造时间。

背景技术

传统上，通过激光处理或金属蚀刻来制造金属掩模。激光处理是通过使用激光处理设备在具有从100至200μm的厚度的SUS基板的表面中形成焊锡丝网印刷所需的期望开口的方法。然而，该方法在金属掩模的图案的尺寸减小方面具有局限。即，该方法不能应用于具有小于100μm的图案尺寸的金属掩模。另外，该方法具有所形成的开口的壁表面粗糙且图案尺寸高度依赖于设备性能的问题。

由于这些缺点，金属掩模主要通过金属蚀刻来制造。根据金属蚀刻方法，首先在具有从100至200μm的厚度的SUS基板上形成干膜抗蚀剂(DFR)图案，随后使用蚀刻液对SUS基板进行蚀刻以包括具有期望形状开口。

该掩模制造方法(即金属蚀刻法)具有图案尺寸较少依赖设备的优点，并且其与激光处理相比可以形成具有更精确的形状和更小的壁表面粗糙度的开口。然而，该方法具有这样的缺点，其由于金属蚀刻工艺的固有特性而难以精确控制图案尺寸和蚀刻深度。

因此，已经公开了各种掩模制造方法来解决这些问题。例如，韩国专利No.10-0269101公开了一种使用电镀工艺来替代金属蚀刻工艺的金属掩模制造方法以提高处理精度。该方法包括步骤：在基板上形成干膜抗蚀剂；在干膜抗蚀剂上接合图案化的膜；将干膜抗蚀剂曝光；使用显影液将干膜抗蚀剂显影；执行第一电镀工艺；针对预定区域执行掩模工艺；执行第二电镀工艺以形成镀层；分离镀层；以及去除干膜抗蚀剂。

根据韩国专利No.10-0269101的公开，当干膜抗蚀剂被附着时，通过层压机按压干膜抗蚀剂。该方法具有这样的问题：由于干膜抗蚀剂(DFR)的特性，其与使用液体光致抗蚀剂的方法相比难以形成精确的图案。

为了解决该问题，在图1中公开了另一传统金属掩模制造方法。根据该方法，如图1所示，由不锈钢或金属合金制成的钢板被辊子1磙碾成具有预定厚度的掩模基板2。接着，掩模基板2经历曝光工艺以被图案化并随后经历切割工艺。

然而，该方法也存在问题。即，当该方法应用于大面积的掩模时，由于掩模的厚度非常薄，因此掩模容易翘曲。由于该原因，难以在大的区域上形成精确的图案。此外，当将大面积的掩模焊接到框架上时，因为掩模非常薄，所以会出现诸如焊接缺陷之类的许多制造问题。

目前，精细金属掩模典型地具有约20μm的厚度。因此，当通过传统方法制造金属掩模时，由于金属掩模的厚度极其小，因此难以保持金属掩模的表面平坦性。

另外，在用于高分辨率图案的掩模的情况下，由于图案线条的尺寸非常小，因此沉积膜的厚度需要极为均匀。另一方面，该图案需要具有以45°角倾斜的壁轮廓。然而，使用传统方法很难控制图案的壁轮廓的斜率。

因此，需要一种用于制造具有高精度和硬度的精细金属掩模的方法。本发明的申请人作出了广泛的研究和实验，从而提出作为研究和实验的结果的本公开。

前文仅意在帮助理解本发明的背景，并不意在表明本发明落入了已为本领域技术人员所知的相关技术的范围之内。

发明内容

因此，有鉴于相关技术中出现的上述问题，已经做出了本发明，本发明的目的在于提供一种使用电镀工艺制造精细金属掩模的方法，该方法能够防止大面积掩模的翘曲。该方法首先通过使用用作载具的玻璃基板和电镀工艺来形成具有预定厚度的金属掩模，并且随后通过激光剥离工艺去除形成在玻璃基板上的非晶硅(a-Si)牺牲层，从而从根本上防止了金属掩模的翘曲、下垂和焊接缺陷。

本发明的另一目的是提供一种用于使用电镀工艺制造精细金属掩模的方法，其通过首先形成掩模图案并随后使用激光调整掩模图案的壁轮廓，可以防止在有机物质沉积过程中的遮蔽效应。

为了实现上述目的，本发明提供了一种使用电镀工艺制造薄金属掩模的方法，该方法包括：(a)准备用作载具的玻璃基板，并在玻璃基板上沉积牺牲层；(b)通过沉积电极金属来形成要在电镀工艺中使用的电极层；(c)在电极层上形成光致抗蚀剂膜；(d)通过执行对光致抗蚀剂膜曝光和显影的光刻工艺来对光致抗蚀剂膜图案化；(e)通过电镀工艺在图案化的光致抗蚀剂膜上形成电镀层；(f)通过去除剩余的光致抗蚀剂膜形成金属图案；(g)通过形成与金属图案对应的电极层图案来形成掩模图案；(h)执行热处理以增大电镀层和电极层的硬度；(i)检查由电镀层和电极层构成的掩模图案；以及(j)将电镀层和电极层从玻璃基板分离。

在步骤(g)中，形成掩模图案还包括使用激光修剪掩模图案以使得掩模图案锥形化。

在步骤(g)中，掩模图案的修剪可以包括：(k)在电镀层和电极层上设定单位处理区域；(l)通过在单位处理区域内沿着第一扫描路径移动激光来执行激光处理；(m)改变激光的方向，将激光移动一个步距，并沿着第二扫描路径移动激光；(n)重复执行步骤(l)和(m)直到第n扫描路径被激光扫描为止。

可以针对每个扫描路径改变激光处理深度以使得掩模图案可以锥形化。

激光可以是超短脉冲激光，其发射具有从数十飞秒至数百皮秒的持续时间范围的超短脉冲，从而防止掩模图案的表面上出现毛刺。

另外，步骤(h)可以包括使用激光执行热处理以提高电镀层和电极层的硬度。

在步骤(h)中，激光可以是线束激光，从而减小了安装空间并局部地消除了所选区域中的内应力。

步骤(h)还可以包括回火以增大金属的硬度。

当在完成回火之后改变掩模图案的尺寸时，使用激光来调整掩模图案的尺寸。

在步骤(j)中，通过使用激光将牺牲层从玻璃基板剥离来执行从电镀层和电极层从玻璃基板的分离。

在步骤(a)中，牺牲层可以是透明电极。

根据上述本发明，可以制造出使用传统方法难以形成的具有间距为40μm或更小的精细图案的精细金属掩模，并且制造出用于有机发光器件(OLED)的精细金属掩模，同时显著提高了产品可靠性并缩短了制造时间。因此，可以形成更精确和准确的图案并且提高了制造精细金属掩模的速度，从而具有满足对精细金属掩模的高需求的效果。

另外，在需要用于针对第四代(4G)或下一代OLED显示器的沉积工艺的金属掩模或大面积掩模的领域中，可以形成具有高度均匀的厚度的金属片，并因此使用所形成的金属片来形成精细图案的金属掩模。

另外，可以根本上防止由于金属掩模的小厚度而出现的金属掩模的焊接缺陷以及翘曲或下垂。此外，通过使用激光调整掩模图案的壁轮廓的斜率，可以防止在有机物质沉积过程中的遮蔽效应。

附图说明

根据以下详细描述与附图的结合将会更清楚地理解本发明的上述和其他目的、特征和其他优点，其中：

图1是示出根据传统技术的制造掩模图案的方法的示图；

图2是示出根据本发明的一个实施例的用于使用电镀来制造精细金属掩模的方法的流程图；

图3A至图3I是顺序地示出根据本发明的实施例的薄金属掩模制造方法的截面图；

图4是示出使用激光修剪掩模图案以使得掩模图案锥形化的工艺的示意图；

图5是示出通过控制处理深度实现具有锥形化的壁轮廓的三维结构的方法的示意图；以及

图6是示出根据本发明的实施例的使用沿着每个扫描路径扫描的激光来控制处理深度的方法的示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更全面地在本文中描述示例实施例。然而，本发明可以以许多不同形式实施并且不应视为局限于本文阐述的示例实施例。相反，提供这些示例实施例是使得本发明将会是透彻和完整的，并且将本发明的范围全面传达给本领域技术人员。

图2是示出根据本发明的一个实施例的用于使用电镀工艺制造精细金属掩模的方法的流程图，并且图3A至图3I是顺序地示出在根据本发明的实施例的制造方法中的各个阶段的截面图。

根据本发明实施例的精细金属掩模制造方法是通过使用玻璃基板10作为载具以防止金属掩模翘曲来获得金属掩模70的方法，其通常出现在制造大面积掩模时。根据本发明的精细金属掩模制造方法，首先在玻璃基板10(用作载具)上形成具有预定厚度的金属掩模，并且随后去除玻璃基板10，留下金属掩模70。

参照图2和图3A至图3I，在步骤S110准备玻璃基板10。随后，在步骤S120，在玻璃基板10上沉积牺牲层20。接下来，在步骤S130，在牺牲层20上沉积电极金属以形成电极层30。接下来，在步骤S140采用光致抗蚀剂膜40涂覆电极层30的表面。

图3A是示出在玻璃基板10上按次序堆叠了牺牲层20、电极层30和光致抗蚀剂膜40的状态的截面图。

根据本发明的方法，首先在玻璃基板10上处理金属掩模，并且随后从金属掩模分离玻璃基板10。因此，在其制造过程中，金属掩模不会偏斜或翘曲。

同时，根据传统技术，通过滚压工艺来准备金属掩模基板。随后，金属掩模基板经历光刻以形成金属掩模。因此，金属掩模容易偏斜或翘曲。然而，本发明的方法可以以新颖的方式解决该问题。

牺牲层20用来通过下文所述的激光剥离工艺将金属掩模70从玻璃基板10分离。牺牲层20由非晶硅(a-Si)或透明电极制成。

光致抗蚀剂膜40由负性光致抗蚀剂或正性光致抗蚀剂制成。负性或正性光致抗蚀剂可以从商业可得的产品当中选出。光致抗蚀剂膜40可以具有100至200μm的厚度。光致抗蚀剂膜40优选地由可利用光致抗蚀剂均匀地涂覆大区域的专用旋涂机形成。

接下来，在步骤S150通过对光致抗蚀剂膜40进行曝光和显影的光刻工艺来将光致抗蚀剂膜40图案化。

具体地，将预先准备的掩模50布置在光致抗蚀剂膜40上方，并随后将光致抗蚀剂膜40暴露于具有预定数量的能量的光线。在曝光之后，使用显影液选择性地蚀刻光致抗蚀剂膜40，从而形成精确的光致抗蚀剂图案。图3B是示出掩模50被布置在光致抗蚀剂膜40上方的状态的截面图，图3C是示出完成了光致抗蚀剂膜40的曝光和显影的状态的截面图。

接下来，在步骤S160通过电镀工艺在图案化的光致抗蚀剂膜40上形成电镀层60。图3D是示出形成了电镀层60的状态的截面图。

根据本发明，为了得到金属掩模，通过电镀来形成具有预定均匀厚度的电镀层60。可以根据期望容易地控制电镀层60的厚度。

根据本发明，电镀层60可以由作为Ni-Fe合金的Invar制成。除了Ni-Fe合金，电镀层60还可以由从Ni-W合金、Ni-Co合金和Ni-Fe合金组成的组中选出的材料制成。然而，电镀层60的材料不限于此。

接下来，在步骤S170去除光致抗蚀剂膜40以形成金属图案。图3E是示出去除了光致抗蚀剂膜40并因此形成由电镀层60制成的金属图案的状态的截面图。

因此，由电镀层60形成的金属图案和电极层30的组合用作掩模基板。随后，去除电极层30未被金属图案(电镀层60)覆盖的部分，使得形成电极层30的图案。电极层30的图案对应于由电镀层60制成的金属图案。

由电镀层60制成的金属图案和电极层30的图案的组合用作金属掩模。根据本发明，在形成具有与金属图案相同的形状的电极层图案的步骤中，通过激光来修剪电极层的图案和金属图案，使得图案化的电极层和金属图案具有锥形化的壁轮廓。

如图3E所示，由电镀层60制成的金属图案具有陡峭的壁轮廓。即，通过电镀工艺难以形成具有锥形化的壁轮廓的电镀层60。当有机物质沉积在具有陡峭的壁轮廓的图案上时，发生遮蔽效应。因此，根据本发明，图案的壁轮廓被调整成具有和缓的斜率以防止遮蔽效应。

根据本发明，为了形成具有倾斜表面的锥形化的图案，使用激光来执行锥形化修剪。通过锥形化修剪工艺，电极层30被部分地去除。即，电极层30被图案化以形成由电镀层60和图案化的电极层30构成的掩模图案。另外，掩模图案被处理成锥形化。

图4是示出使用激光修剪掩模图案以使得掩模图案锥形化的方法的示意图。图5是示出根据本发明的通过控制处理深度实现具有锥形化形状的三维结构的方法的示意图。图6是示出根据本发明的使用沿每个扫描路径扫描的激光来控制处理深度的方法的示意图。

根据本发明，为了使用激光修剪掩模图案以使得掩模图案锥形化，电镀层60和电极层30的整个区域被划分成多个单位处理区域。

单位处理区域可以被定义为电镀层60的相邻图案之间的区域。即，一个单位处理区域可以是包括形成在相邻图案之间的孔和孔周围的相邻图案的一些部分的假想区域。

在设定了单位处理区域之后，针对单位处理区域内的三维结构(即本发明中的电镀层60的图案)执行激光处理，同时激光在从单位处理区域的一端开始之后沿着第一扫描路径移动，即，直到激光到达单位处理区域的另一端为止。

第一扫描路径被设定为从单位处理区域的一端开始并在其另一端结束。因此，设置在单位处理区域内的三维结构完全地或部分地由沿着第一扫描路径移动的激光来处理。

当激光到达单位处理区域的另一端时，激光的移动方向改变，并且将激光移动一个步距。接着，激光沿着第二扫描路径移动。

具体地，当激光在沿着第一扫描路径扫描之后到达单位处理区域的另一端时，关闭激光并且改变激光的移动方向。随后，将激光移动一个步距，并且设定第二扫描路径。随后，打开激光。

术语“步距”意指相邻扫描路径之间的距离。例如，术语“步距”意指第一扫描路径与第二扫描路径之间的距离。具体地，步距意指沿第一扫描路径扫描的激光束的中心与沿第二扫描路径扫描的激光束的中心之间的距离。

第一扫描路径和第二扫描路径的扫描方向可以相同。可替代地，如图4所示，第一扫描路径和第二扫描路径的扫描方向可以彼此相反。即，激光在沿第一扫描路径扫描之后沿第二扫描路径扫描时可以在相反方向上移动。即，第n-1扫描路径和第n扫描路径的扫描方向可以相同或彼此相反。另外，多个连续的扫描路径的扫描方向可以与特定方向相同，或者与和特定方向相反的方向相同。可替代地，连续的扫描路径的扫描方向可以是特定方向和相反方向的组合。

重复执行激光扫描，直到第n扫描路径的扫描完成为止。因此，针对单位处理区域的激光处理完成。

如图4所示，在激光沿着第一扫描路径移动的同时，处理与第一扫描路径对应的三维结构。接着，当激光到达单位处理区域的另一端时，改变激光的移动方向并将激光移动一个步距。接着，激光沿着第二扫描路径移动直到到达单位处理区域的末端为止。以这种方式操作激光直到扫描了第n扫描路径。当激光沿所有扫描路径扫描并最终到达单位处理区域的一端时，单位处理区域内的三维结构被完全处理。

由于本发明减少了激光处理期间激光的方向改变次数(例如，沿扫描路径扫描以执行处理，改变激光的方向，将激光移动一个步距)，因此可以以相对简单的工艺顺序来执行激光处理。因此，提高了金属掩模的制造生产率。

另外，由于一个处理区域被划分成多个扫描路径，因此，当对处理区域内的三维结构进行处理时，可以在扫描操作之间提供间歇时间。因此，可以防止在作为待处理目标的电镀层60和电极层30中积累热能。即，可以保护电镀层60和电极层30不受热损害，并且形成精细图案。

在这种情况下，激光是超短脉冲激光，其发射具有约数十飞秒至数百皮秒的持续时间的激光短脉冲。因此，可以抑制掩模图案的表面上的毛刺的出现。

同时，当激光沿着每个扫描路径移动时，可以针对每个扫描路径不同地设定处理深度。因此，可以将掩模图案修剪成具有锥形化的壁轮廓。

即，用于第一扫描路径的处理深度可以设定为第一值，并且用于第二扫描路径的处理深度可以设定为与第一值不同的第二值。用于n个扫描路径的处理深度可以彼此不同。可替代地，用于n个扫描路径的处理深度可以相对于布置在单位处理区域中间的扫描路径对称。处理深度可以按照三维结构的形状而改变并且通过改变激光的累积能量分布来控制。

首先，可以通过调整激光束沿相邻扫描路径扫描的重叠率来设定处理深度(重叠率＝{(激光束的尺寸-扫描间距)/激光束的尺寸}x100，其中，扫描间距为v/f，v为激光束相对于待处理目标的相对速度并且由驱动单元控制，并且f为施加到待处理目标的激光源的脉冲频率)。

有两种重叠率调整方法。一种是在固定激光源的脉冲频率的同时针对每一个扫描路径改变激光束的相对速度。另一种是在固定激光束的相对速度的同时针对每一条扫描路径改变脉冲频率。

即，可以通过按照激光束的尺寸控制扫描间距来改变激光束的重叠率。即，由于扫描间距＝v/f，因此，可以通过调整激光束的相对速度和脉冲频率针对每个扫描路径来控制激光束的重叠的量。通过这种方式，可以为每个扫描路径设定不同的处理深度。三维结构越深，则重叠率越大。

其次，还可以通过改变激光束针对每个扫描路径扫描的次数来控制处理深度。即，根据激光沿一个扫描路径移动的次数来控制累积能量分布。通过这种方式，可以设定用于三维结构的处理深度。

具体地，激光束的相对速度和脉冲频率两者均固定(其中，扫描间距恒定)，并改变激光束针对单位处理区域内的每个扫描路径扫描的次数。

第三，可以在沿着一个扫描路径扫描的同时通过改变针对每个扫描路径的激光束的能量强度或者通过改变激光源的每个脉冲的能量强度来执行处理深度的设定。可替代地，可以通过这些方式的组合来执行处理深度的控制。即，可以通过控制沿着扫描路径扫描的激光束的能量强度控制一个扫描路径上的累积能量分布来设定用于三维结构的处理深度。

具体地，针对每个扫描路径，激光束的相对速度和脉冲频率两者均固定(即，扫描间距恒定)，并在激光源沿着一个扫描路径移动的同时改变由激光源发射的每个脉冲的能量强度。可替代地，可以针对每个扫描路径不同地设定能量强度。

可以通过改变沿着扫描路径扫描的激光束的重叠率、激光束针对一个扫描路径扫描的次数、和激光束沿着每个扫描路径扫描的能量强度中的任一个，或者通过这些方法中的两种或更多方法的组合，来控制处理深度。

可替代地，可以通过沿着在第一方向扫描的第一至第n扫描路径进行扫描和通过沿着在垂直于第一方向的第二方向扫描的第一至第m扫描路径进行扫描来执行三维结构。

当形成三维结构时，累积能量分布对于每个扫描路径会逐渐增大，使得可以形成具有锥形化的壁轮廓的三维结构。即，扫描路径被设定为在相互垂直的两个方向延伸，并且累积能量强度对于连续布置的扫描路径逐渐增大。通过这种方式，可以得到锥形化的三维结构。

具体地，用于在第一扫描方向的第一扫描路径和第n扫描路径的处理深度以及用于在第二扫描方向的第一扫描路径和第m扫描路径的处理深度被设定为相等。可以以这种方式设定用于剩余扫描路径的处理深度。

例如，用于在第一扫描方向的第二扫描路径的处理深度(等于用于在第一扫描方向的第n-1扫描路径的处理深度以及在第二扫描方向的第二扫描路径和第m-1扫描路径的处理深度)被设定为等于或大于用于在第一扫描方向的第一扫描路径的处理深度(等于用于在第一扫描方向的第n扫描路径的处理深度以及在第二扫描方向的第一扫描路径和第m扫描路径的处理深度)。可以以这种方式设定用于剩余扫描路径的处理深度。

另外，还有另一种形成锥形化的三维结构的方法。在单位处理区域内设定要对其施加不同强度的能量的多个能量施加区域。针对相应的能量施加区域设定不同的累积能量分布。可以以这种方式设定锥形化的三维结构的处理深度。

具体地，用于第二能量施加区域的累积能量分布的值可以等于或大于分配给第一能量施加区域的累积能量分布的值。通过这种方式，可以顺序地增大用于剩余能量施加区域的累积能量分布的值。

通过改变激光束对一个扫描路径扫描的次数或激光束沿一个扫描路径扫描的能量强度来完成用于每个能量施加区域的累积能量分布的设定。

针对第二能量施加区域与第三能量施加区域之间的差异区域，设定了等于或大于为第一能量施加区域设定的激光束扫描次数的激光束扫描次数。另外，以类似方式为剩余的能量施加区域设定累积能量分布，从而形成锥形化的三维结构。

如上所述，本发明通过针对每个扫描路径设定不同的处理深度或者针对特定扫描路径或针对每个能量施加区域控制总累积能量分布，可以容易地形成三维结构。

图3F是示出对电镀层60和电极层30执行修剪以使得电镀层60和电极层30被锥形化的状态的截面图。

接着，在步骤S190执行热处理以增大锥形化的电镀层62和锥形化的电极层32的硬度。

要根据本发明的制造方法制造的金属掩模非常薄。即，其具有20μm的厚度。因此，需要执行热处理以增大金属掩模的硬度。因此本发明，在掩模图案被修剪为锥形化之后执行热处理。因此，电镀层62的处理后的表面(锥形化表面)可以与锥形化的电镀层62的上表面一起被热处理。因此，本发明具有上表面和处理后表面中的应力被一起消除以及金属掩模的硬度增大的优点。

另外，根据本发明，激光线束被用于热处理。因此，可以减小安装空间并且局部地消除所选区域中的应力。

该激光退火具有可以通过调整激光束能量来迅速调整基板温度以及无需腔室维持温度的优点。因此，可以解决传统热处理工艺需要腔室形状的空间来维持特定温度(其导致了大的空间以便处理大面积的基板)的问题。

由于使用了激光线束，因此本发明摆脱了空间限制。因此，本发明具有处理大面积的基板的优点。

另外，在热处理期间还可以进一步执行回火以增大金属图案的硬度。

即，为了制造根据本发明的具有小厚度的金属掩模，需要用于消除金属掩模的应力的退火和用于增大金属掩模的硬度的回火。然而，传统金属掩模制造方法仅包括退火工艺而不包括回火工艺。另外，根据传统金属掩模制造方法，不使用对薄金属基板进行支撑的载具。因此，当根据传统金属掩模制造方法在没有载具的情况下执行回火工艺时，由于金属基板或金属片的收缩而必然发生金属基板或金属片的翘曲或下垂。

然而，根据本发明，玻璃基板用作载具。因此，不会出现这样的问题。执行回火以增大金属的硬度，并且按照金属掩模的厚度增加回火的次数。

在执行回火工艺之后，金属掩模会收缩，因此在金属基板中形成的图案的尺寸会改变。当在执行回火之后通过图案检查确定图案尺寸改变时，金属掩模可以再次经历激光处理，以使得可以调整图案尺寸。

接下来，在步骤S200对由锥形化的电镀层62和锥形化的电极层32制成的掩模图案进行缺陷检查。图3G是示出使用CCD照相机对由被修剪并锥形化的电镀层62和被修剪并锥形化的电极层32制成的掩模图案进行检查的状态的截面图。

接下来，在步骤S210将锥形化的电镀层62和锥形化的电极层32从玻璃基板10分离。

被修剪为锥形化的电镀层62和被修剪为锥形化的电极层32构成金属掩模70。图3I是示出制造了电镀金属掩模70的状态的截面图。

根据本发明，通过作为将牺牲层20从玻璃基板10剥离的工艺的激光剥离工艺，将电镀层62和电极层32从玻璃基板10分离。

当完成了具有精细图案的金属掩模的制造时，通过焊接将金属掩模固定到金属框。

由于金属掩模极度薄，因此在焊接过程中金属掩模易于偏斜或翘曲。为了解决该问题，将金属掩模拉伸以绷紧，然后焊接到金属框。

根据本发明的制造方法制造的精细金属掩模摆脱了通过传统方法制造的精细金属掩模的典型问题——翘曲或偏斜的问题。此外，根据本发明的制造方法制造的精细金属掩模包括具有40μm或更小的高精度间距的精细图案，这通过传统制造方法是难以形成的。另外，显著提高了产品可靠性并且可以显著减少制造时间。

尽管已出于例示的目的描述的本发明的优选实施例，然而本领域技术人员将会理解，在不脱离所附权利要求中公开的本发明的范围和精神的情况下，各种修改、添加和替代也是可以的。

Claims (11)

1.一种用于使用电镀来制造精细金属掩模的方法，所述方法包括步骤：

(a)在用作载具的玻璃基板上沉积牺牲层；

(b)通过沉积电极金属来形成要在电镀工艺中使用的电极层；

(c)在所述电极层上形成光致抗蚀剂膜；

(d)使用对所述光致抗蚀剂膜进行曝光和显影的光刻工艺来将所述光致抗蚀剂膜图案化；

(e)通过执行电镀工艺来在图案化的光致抗蚀剂膜上形成电镀层；

(f)通过去除所述图案化的光致抗蚀剂膜形成由所述电镀层制成的金属图案；

(g)通过形成与所述金属图案对应的所述电极层的图案来形成掩模图案；

(h)执行热处理以增大所述电镀层和所述电极层的硬度；

(i)检查由所述电镀层和所述电极层构成的所述掩模图案；以及

(j)将所述电镀层和所述电极层从所述玻璃基板分离。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(g)中，形成所述掩模图案还包括使用激光修剪所述掩模图案以使得所述掩模图案锥形化。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，在步骤(g)中，修剪所述掩模图案包括：

(k)在所述电镀层和所述电极层上设定单位处理区域；

(l)在所述单位处理区域内沿着第一扫描路径移动激光；

(m)改变所述激光的移动方向，将所述激光移动一个步距，并沿着第二扫描路径移动所述激光；以及

(n)重复步骤(l)和(m)直到第n扫描路径被所述激光扫描为止。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，针对每个扫描路径改变激光处理深度以使得所述掩模图案被所述激光锥形化。

5.根据权利要求2所述的方法，其中，所述激光是发射具有从数十飞秒至数百皮秒的持续时间范围的超短脉冲的超短脉冲激光，从而抑制所述掩模图案的表面上的毛刺的出现。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(h)中，使用激光执行所述热处理。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，在步骤(h)中，所述激光是线束激光，从而减小了安装空间并局部地消除了所选区域中的内应力。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(h)还包括回火以增大所述电镀层和所述电极层的硬度。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，当通过所述回火改变所述掩模图案中的图案尺寸时，使用激光来调整所述掩模图案中的图案尺寸。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(j)中，分离所述电镀层包括使用激光剥离工艺将所述牺牲层从所述玻璃基板去除。

11.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(a)中，所述牺牲层是透明电极。