JP2023520200A - 金属薄板構造体及び金属薄板製造方法、金属薄板を含むメタルマスク - Google Patents

Abstract

本発明は、枠領域の損傷が防止されるように保護層が形成された金属薄板構造体、金属薄板製造方法及び金属薄板を含むメタルマスクに関し、本発明の一態様によると、内側に有機物蒸着用ホールを形成する有効領域と前記有効領域の外側の枠領域が形成された金属薄板と、前記金属薄板の前記枠領域の片面または両面に形成される保護層と、を含む金属薄板構造体が開示される。

Description

本発明は、枠領域の損傷が防止される金属薄板構造体、金属薄板製造方法及び金属薄板を含むメタルマスクに関する。

ファインメタルマスク（Ｆｉｎｅ Ｍｅｔａｌ Ｍａｓｋ）は、一定間隔でホールが形成された金属薄板であって、有機発光ダイオードパネルなどの製造工程において画素を形成するのに使用される重要な部品である。

現在、ほとんどのファインメタルマスクは、フォトリソグラフィー方式を採択しており、前記金属薄板の片面または両面に適用された感光性レジストによって露出された領域がエッチング工程において食刻されてホールを形成するようになる。

このとき、図１に示されたように、工程処理条件を考慮して感光性レジスト１４が金属薄板１２の両端部の一部の金属薄板１２の枠領域（１６：枠から１～２０ｍｍ以内の領域）を覆うことなく適用されることにより、金属薄板が露出される。

前記金属薄板１２の露出された枠領域１６は、エッチング工程において食刻液（１８：Ｅｔｃｈａｎｔ）に反応してホール形成領域ではないにもかかわらず、毀損または過度に薄膜化されるという問題が発生した。

これによって、第一に、工程流動中に金属薄板の破れ及び歪みまたは反りが発生する。

第二に、メタルマスクの基板幅が狭くなり、工程流動有効面積もなくなったり消えたりすることになり、これによって後工程中において引張工程に適用できる面積が狭くなり流動が不可能になるという問題がある。

本発明は前記のような問題点を解決するためのもので、金属薄板枠領域のエッチングを防止して形状保存または工程流動性を向上させる金属薄板構造体、金属薄板製造方法及び金属薄板を含むメタルマスクを提供することが課題である。

本発明の課題は、以上で言及した課題に制限されず、言及されていないさらに他の課題は、下記の記載から当業者が明確に理解できるだろう。

前記課題を解決するための本発明の一態様によると、内側に有機物蒸着用ホールを形成する有効領域と前記有効領域の外側の枠領域が形成された金属薄板、前記金属薄板の前記枠領域の片面または両面に形成される保護層を含む金属薄板構造体が提供される。

前記保護層は、前記金属薄板と互いに異なる材質で形成されてもよい。

前記保護層は、前記金属薄板にホールを形成する食刻液に抵抗性を持つ材質である樹脂層または第４族または第６族系列金属のいずれか一つ以上を含む材質で形成されてもよい。

前記保護層は、１０～５０μｍ厚で形成されてもよい。

前記保護層は、互いに同一、または互いに異なる材質として多数の層で形成されてもよい。

一方、本発明の他の態様によると、内側に有機物蒸着用ホールを形成する有効領域と前記有効領域の外側の枠領域が形成された金属薄板、前記金属薄板の前記枠領域の片面または両面に形成される耐食金属層を含む金属薄板構造体が開示される。

発明のさらに他の態様によると、内側に有機物蒸着用ホールを形成する有効領域と前記有効領域の外側の枠領域を含む金属薄板を準備する段階と、前記枠領域の一部または前記金属薄板の全体に保護層を形成する段階、前記有効領域にレジストを形成する段階、前記レジストが形成されず露出された前記金属薄板の有効領域をエッチングしてホールを形成するエッチング段階、及び前記レジストを除去する段階を含む金属薄板の製造方法が提供される。

前記保護層を形成する段階において、前記保護層は、ローラーを用いたラミネート方式で形成されてもよい。

前記保護層を形成する段階において、前記保護層は、スパッタリングを通じて前記レジストが形成された金属薄板の表面に蒸着されてもよい。

前記保護層が蒸着された後、前記保護層が前記レジストのパターンに上塗りされた部分またはエッチングすべきパターンに上塗りされた部分を除去する除去工程がさらに含まれてもよい。

また、本発明のさらに他の態様によると、前述した金属薄板構造体によって製造された有効領域に有機物蒸着用ホールが形成された金属薄板を含むメタルマスクが提供され得る。

本発明の金属薄板構造体、金属薄板の製造方法及び金属薄板を含むメタルマスクによると、金属薄板の枠領域に保護層が形成されることによってエッチングを防止するので、金属薄板の破損及び反りなどが防止され、工程流動有効面積を保障しうる。これによって金属薄板の引張力などの物性などが保存され、ホール加工性を向上させる効果がある。

本発明の効果は、以上で言及した効果に制限されず、言及されていないさらに他の効果は、請求範囲の記載から当業者が明確に理解できるだろう。

下記で説明する本出願の好ましい実施例の詳細な説明だけでなく、上述した要約は、添付図面と関連して読むときによく理解できるだろう。本発明を例示するための目的で、図面には好ましい実施例が図示されている。しかし、本出願は、図示された正確な配置と手段に限定されるものではないことを理解しなければならない。
図１は、従来のメタルマスクを示す図面である。
図２は、本発明の一実施例によるメタルマスクを示す図面である
図３は、金属薄板に保護層を形成するための一例を示す図面である
図４は、金属薄板に保護層を形成するための他の例を示す図面である。
図５は、本発明のメタルマスク製造方法の一実施例を示すフローチャートである。

発明を行うための最良の形態

以下、本発明の目的が具体的に実現され得る本発明の好ましい実施例を添付図面を参照して説明する。本実施例を説明するにあたり、同一構成については同一名称及び同一符号が使用され、これに伴う付加的な説明は、省略する。

以下、本発明の金属薄板構造体の一実施例について説明する。

図２の（ａ）に示されたように、発明の一実施例による金属薄板構造体は、メタルマスクのベースを形成する金属薄板１１０及び前記金属薄板１１０の枠領域の片面または両面に形成される保護層１３０を含んでもよい。

前記金属薄板１１０は、有機物蒸着用ホールが形成される有効領域１２２と前記有効領域１２２の外側の枠領域１２０が形成されてもよい。

一般的に、前記金属薄板１１０は、四角形の板材形態であってもよく、前記枠領域１２０は、四角形の金属薄板１１０において互いに対向する２つの辺または４つの辺に形成されてもよい。

前記保護層１３０は、食刻液１５０（Ｅｔｃｈａｎｔ）に対する耐食性を持つ金属材質であってもよい。もちろん、前記金属薄板１１０のホール形成領域は、食刻液１５０によって食刻が行わなければならないため、前記保護層１３０と金属薄板１１０は、互いに異なる材質で形成されてもよい。

このような保護層１３０は、ニッケル（Ｎｉ）及び鉄（Ｆｅ）を除いた材質であってもよい。また、前記保護層１３０は、第４族または第６族系列族系列金属のいずれか一つ以上の材質を含んでもよい。

このような保護層１３０は、前記金属薄板１１０に印刷するか、またはラミネート、蒸着、接着またはメッキなどの方式で形成されてもよい。

このとき、前記保護層１３０は、前記金属薄板１１０の枠領域１２０または金属薄板１１０の全面に形成されてもよく、このとき、前記食刻液１５０に抵抗性を持つレジスト１４０が形成される部分には、形成されなくてもよい。

すなわち、図２の（ｂ）に示されたように、前記保護層１３０と前記レジスト１４０が形成された金属薄板１１０に食刻液１５０（Ｅｔｃｈａｎｔ）が適用されると、レジスト１４０によって形成されたパターン及び前記パターンの近く領域にのみ食刻液１５０が反応して前記金属薄板１１０の前記枠領域１２０には、エッチングが発生しないこともある。

すなわち、前記金属薄板１１０の枠領域に異種金属接合または化学的／物理的蒸着を行うと、食刻液１５０に対する損傷を防止できるので、前記金属薄板１１０の枠領域１２０にエッチングが発生しないこともある。また、金属薄板１１０の枠に損傷がないため、可用範囲が広くなり、工程流動時にホール形成領域の保存が行われてもよい。

前記保護層１３０は、食刻液１５０に対する耐食性を持つ樹脂層であってもよい。前記食刻液１５０が耐食性を持つ樹脂層の場合、前記金属薄板１１０の枠領域１２０または前記枠領域を含む全面にコーティング、接着またはラミネート方式で形成されてもよい。

図３では、前記金属薄板１１０にレジスト１４０を形成する前に異種の金属素材の保護層１３０をローラー１６０などを適用したラミネート方式として形成される一実施例を示している。

このとき、前記異種の金属材質の保護層１３０は、前記金属薄板１１０の枠領域１２０の片面と両面に形成されてもよい。

前記保護層１３０は、前述したように、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（ＭＯ）などのニッケル（Ｎｉ）、鉄（Ｆｅ）を除く金属または過水または塩化第２鉄、塩酸、硫酸に反応のない金属材質であってもよい。

また、前記金属薄板１１０は、ニッケル（Ｎｉ）系列の合金であってもよい。

さらに他の実施例として、図４の（ａ）に示されたように、スパッタリングを通じてレジスト１４０が形成された金属薄板１１０表面に蒸着されてもよい。

すなわち、金属薄板１１０の表面にレジスト１４０を形成した後、このようにレジスト１４０が形成された金属薄板１１０の表面にニッケル（Ｎｉ）系列の合金の金属薄板１１０とは異なる種類の金属保護層１３０がスパッタリング方式によって蒸着されるものである。

このとき、蒸着方法としては、交流（ＲＦ）または直流（ＤＣ）方式の蒸着方法が適用されるか、または化学的蒸着法（ＣＶＤ）方式が適用されてもよい。

このとき、前記レジスト１４０は、保護層１３０の蒸着時、ホール加工領域を保護する役割として、ホール加工領域を開口するレジストと同一または異なっていてもよい。

このような蒸着工程後には、図４の（ｂ）及び（ｃ）に示されたように、前記レジスト１４０のパターンに上塗りされた部分またはエッチングすべきパターンに上塗りされた保護層１３０を除去する工程がさらに行われてもよい。

このとき、前記保護層１３０の厚さは、１０～５０μｍ、好ましくは、１０～３０μｍであってもよい。すなわち、前記保護層１３０は、前記レジスト１４０の厚さと類似しているか、またはやや薄い水準で形成されて工程流動性を確保しうる。

また、前述した実施例では、前記保護層１３０が単一層で形成されることを例に挙げて説明したが、前記保護層１３０は、単一層の他に２つの層以上の複数個の層から形成されてもよい。もちろん、このとき、各層を形成する素材は、同一材質または互いに異なる材質であってもよい。

このような金属薄板の製造方法は、図５に示されたように、内側に有機物蒸着用ホールを形成する有効領域と前記有効領域の外側のエッジ（枠）領域を含む金属箔を準備する段階Ｓ１１０、前記枠領域の一部または全体に保護層１３０を形成する段階Ｓ１２０、前記有効領域の片面または両面にエッチングレジスト１４０を形成する段階Ｓ１３０、前記レジスト１４０が形成されず、露出された前記有効領域の金属箔をエッチングしてホールを形成する段階Ｓ１４０及び前記エッチングレジスト１４０を除去する段階Ｓ１５０を含んでもよい。

このとき、前記枠領域は、前記金属薄板１１０の両側のエッジ端部の枠領域１２０を含んでもよい。

または、前記枠領域に保護層１３０を形成する段階Ｓ１２０は、前記両側のエッジ端部を含んで保護層１３０を形成してもよい。

このとき、前記枠領域に保護層１３０を形成する段階Ｓ１２０は、前記ホールを形成する段階において使用するエッチング液に対する耐食性金属を印刷、ラミネート、蒸着、接着またはメッキで形成してもよい。

前記保護層１３０は、前記金属薄板と異なる材質の金属として、Ｎｉ及びＦｅを除外するか、または第４族または第６族系列金属のいずれか一つ以上を含んでもよい。

また、前記枠領域に保護層１３０を形成する段階Ｓ１２０は、前記ホールを形成する段階で使用するエッチング液に対する耐食性樹脂層をコーティング、接着またはローラーなどを用いたラミネートで形成してもよい。

また、前記保護層１３０は、スパッタリングを通じて前記レジストが形成された金属薄板１１０の表面に蒸着されてもよい。

この場合、前記保護層を形成する段階Ｓ１２０は、前記レジストが形成される段階Ｓ１３０後に形成されてもよい。

また、前記保護層１３０がスパッタリングを通じて蒸着された場合、前記保護層が前記レジストパターンに上塗りされた部分またはエッチングすべきパターンに上塗りされた部分を除去する除去工程がさらに行われてもよい。

前記保護層１３０が形成された後には、前記金属薄板１１０にレジスト１４０を形成する段階Ｓ１３０が行われてもよい。また、前記レジスト１４０が形成された後には、食刻液１５０としてエッチングを行いＳ１４０、エッチングが行われた後には、前記レジスト１４０を除去する段階Ｓ１５０が行われてもよい。

または、前記金属薄板の製造方法は、内側に有機物蒸着用ホールを形成する有効領域１２２と前記有効領域１２２外側の枠領域１２０を含む金属薄板を準備する段階、前記有効領域１２２の片面または両面にエッチングレジスト１４０を形成する段階、前記レジスト１４０が形成されず、露出された前記有効領域１２２の金属箔をエッチングしてホールを形成する段階、前記エッチングレジスト１４０を除去する段階を含み、前記金属薄板１１０の枠領域１２０には、有効領域と異なる金属材質の耐食金属層１３０が形成されてもよい。

前記耐食金属層は、ニッケル（Ｎｉ）及び鉄（Ｆｅ）を除く第４族または第６族系列金属のいずれか一つ以上を含んでもよい。

また、前記枠領域は、有効領域金属材質の金属層を中心に両面に耐食性金属層が形成されてもよい。

また、前記金属板は、有効領域と枠領域の厚さが同等水準であってもよい。

このように製造された金属薄板１１０は、有効領域１２２に有機物蒸着用ホールが形成され、枠領域１２０は、エッチングなどが行われていない完全な状態であってもよい。このように製造された金属薄板１１０を後加工を通じてメタルマスクとして製造してもよい。

以上のように、本発明による好ましい実施例を詳しくみたが、前述した実施例の他にも本発明がその趣旨や範疇から外れることなく、他の特定形態で具体化できるという事実は、当該技術において通常の知識を有する者には自明なことである。したがって、上述した実施例は、制限的なものではなく、例示的なものと見なされなければならず、これにより本発明は上述した説明に限定されず、添付の請求項の範疇及びその同等範囲内で変更されてもよい。

Claims (11)

1. 内側に有機物蒸着用ホールを形成する有効領域と前記有効領域の外側の枠領域が形成された金属薄板と、
   前記金属薄板の前記枠領域の片面または両面に形成される保護層と、
   を含む、
   金属薄板構造体。
2. 前記保護層は、前記金属薄板と互いに異なる材質で形成される、
   請求項１に記載の金属薄板構造体。
3. 前記保護層は、前記金属薄板にホールを形成する食刻液に抵抗性を持つ材質である樹脂層または第４族または第６族系列金属のいずれか一つ以上を含む材質で形成される、
   請求項１に記載の金属薄板構造体。
4. 前記保護層は、１０～５０μｍ厚で形成される、
   請求項１に記載の金属薄板構造体。
5. 前記保護層は、互いに同一または互いに異なる材質として多数の層で形成される、
   請求項１に記載の金属薄板構造体。
6. 内側に有機物蒸着用ホールを形成する有効領域と前記有効領域の外側の枠領域が形成された金属薄板と、
   前記金属薄板の前記枠領域の片面または両面に形成される耐食金属層と、を含む、
   金属薄板構造体。
7. 内側に有機物蒸着用ホールを形成する有効領域と前記有効領域の外側の枠領域を含む金属薄板を準備する段階と、
   前記枠領域の少なくとも一部または全体に保護層を形成する段階と、
   前記有効領域にレジストを形成する段階と、
   前記レジストが形成されず露出された前記金属薄板の有効領域をエッチングしてホールを形成するエッチング段階と、
   前記レジストを除去する段階と、を含む
   金属薄板の製造方法。
8. 前記保護層を形成する段階において、
   前記保護層は、ローラーを用いたラミネート方式で形成される、
   請求項７に記載の金属薄板の製造方法。
9. 前記保護層を形成する段階において、
   前記保護層は、スパッタリングを通じて前記レジストが形成された金属薄板の表面に蒸着される、
   請求項７に記載の金属薄板の製造方法。
10. 前記保護層が蒸着された後、
    前記保護層が前記レジストのパターンに上塗りされた部分またはエッチングすべきパターンに上塗りされた部分を除去する除去工程をさらに含む、
    請求項９に記載の金属薄板の製造方法。
11. 請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の金属薄板構造体によって製造されて有効領域に有機物蒸着用ホールが形成された金属薄板を含む、
    メタルマスク。
    

Images