JP4850207B2

JP4850207B2 - 垂直蒸着型マスクの製造装置及びこれを用いた垂直蒸着型マスクの製造方法

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Publication number: JP4850207B2
Application number: JP2008141788A
Authority: JP
Inventors: 種元洪; 有珍姜; 時映朴
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Filing date: 2008-05-30
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Description

本発明は、垂直蒸着型マスクの製造装置及びこれを用いた垂直蒸着型マスクの製造方法に関し、より具体的には、マスクの垂れ現象を防止するための垂直蒸着型マスクの製造装置及びこれを用いた垂直蒸着型マスクの製造方法に関する。

一般に、マスクは発光表示装置を製造する過程で所定のパターンを有する層を蒸着する場合に用いられる。即ち、有機膜などのような層を蒸着する場合、特定パターンの開口部を有するマスクを用いて前記開口部に対応するパターンを有する層を基板上に形成する。

このとき、前記マスクは前記特定パターンの開口部の形状を維持するために一定の強度を有する金属材質で形成され、前記蒸着工程はマスクが配置された基板を水平に位置させた後に行われる。

しかしながら、この場合、前記マスクの自体重量によりマスクの中央部が垂れる恐れがあり、これは前記蒸着工程時に基板上に蒸着される膜のパターンに誤差が生じる原因となる。
このような問題は大面積の基板を蒸着する際に更に深刻になるが、これは蒸着が行われる基板の大きさが増加するにつれて、それに対応するマスクの大きさも増加し、マスクの自体重量によるマスク中央部の垂れ現象がより一層深刻になるからである。

図１は、一般のマスクシートとマスクフレームが溶接されたマスクを示す斜視図であり、図２は、図１に示したマスクの垂れ現象を示す図である。
図１及び図２を参照すれば、マスク１０は所定パターンの開口部１２が形成されたマスクシート１１と、前記マスクシート１１を固定させるためのマスクフレーム１３とからなる。
このとき、前記マスク１０は前記マスクシート１１とマスクフレーム１３を、マスク製造装置を通じて溶接することで製造される。
即ち、前記マスク製造装置はマスクシート１１の縁領域をクランプ（図示せず）で固定し、前記クランプに固定されたマスクシート１１をマスクフレーム１３に接合させた後、前記接合された領域を溶接してマスクを製造する。

従来の場合、前記マスク製造装置は前記マスクシート１１及びマスクフレーム１３を水平方向に位置させてから溶接を行うが、これにより製造されたマスク１０はマスクシート１１の荷重により、マスク１０が図２に示すように、地面方向に垂れてしまう。
従って、前記マスクシート１１とマスクフレーム１３との間の溶接線が直線にならず、曲線１５を形成し、これにより前記マスクフレーム１３によってマスクシート１１を支持する地点の領域が異なる。その結果、前記マスクシート１１に形成された開口部１２の位置が既存に設計した領域に形成されない。
このとき、前記マスク１０を用いて基板上に形成する薄膜パターンが均一に形成されず、基板上に形成される薄膜の位置が基板の設定した位置に形成されないという問題点がある。

大韓民国特許公開第２００６−０１２３９４６号日本国特開２００３−１４１９８９号公報大韓民国特許公開第２００２−００５３１６７号

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、蒸着が行われる基板の面積が大きくなるにつれて、前記基板に対応する大面積のマスクを製作するとき、マスクの重量による垂れ現象を防止するためにマスクシートとマスクフレームを地面から垂直状態で溶接させることができる垂直蒸着型マスクの製造装置及びこれを用いた垂直蒸着型マスクの製造方法を提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明の実施形態による垂直蒸着型マスクの製造装置は、マスクシートを引張させて固定する引張ユニットと、前記マスクシート及び前記マスクシートの周囲領域に密着されるマスクフレームを接合する溶接手段が含まれ、前記引張ユニットは、前記マスクシートを支持する多数のクランプと、前記多数のクランプとそれぞれ連結され、前記連結された多数のクランプに引張力を加えて前記クランプによって固定されたマスクシートを平らに固定させる多数の引張手段が含まれて構成される。

このとき、前記それぞれのクランプと引張手段との間には前記クランプの引張力を測定する引張力測定手段が更に備えられ得る。ここで、前記引張力測定手段は前記クランプの引張力の変化を感知する圧電素子と、前記測定されたクランプの引張力が既に設定された値と異なる場合、前記引張手段に供給される空圧を調節する電空レギュレータが含まれて構成され得る。

また、前記マスクシートを立てられた状態で前記引張ユニットに移送するマスクシート垂直移送部が更に含まれ、前記マスクシート垂直移送部は、前記マスクシートを移送する第１キャリアと、前記第１キャリアの上側に位置し、マスクシートを吸着する第１吸着部材と、前記第１キャリアを前記引張ユニット方向へ移動させる第１ガイドレールと、前記第１キャリア及び第１ガイドレールの間に結合され、前記第１キャリアの上側に位置する前記第１吸着部材を９０゜回転させる第１プレートが含まれて構成され得る。更に、前記第１プレート上には前記第１キャリアを前記引張ユニット方向と垂直方向へ移動させるための第２ガイドレールが更に形成されることができ、前記第１吸着部材の前面には前記マスクシートを吸着させる少なくとも１つ以上の吸着口が形成され得る。

更に、前記マスクフレームを立てられた状態で前記引張ユニットに移送するマスクフレーム垂直移送部が更に含まれ、前記マスクフレーム垂直移送部は、前記マスクフレームを移送する第２キャリアと、前記第２キャリアの上側に位置し、マスクフレームを吸着する第２吸着部材と、前記第２キャリアを前記引張ユニット方向へ移動させる第１ガイドレールと、前記第２キャリア及び第１ガイドレールの間に結合され、前記第２キャリアの上側に位置する前記第２吸着部材を９０゜回転させる第２プレートが含まれて構成されることができる。
ここで、前記第２プレート上には前記第２キャリアを前記引張ユニット方向と垂直方向へ移動させるための第３ガイドレールが更に形成されることができ、前記第１ガイドレールはマスク垂直移送部の下部面からマスクフレーム垂直移送部の下部面まで平行な一対の溝が形成されたガイドで形成され得る。
また、前記第２吸着部材には、ガラス基板を吸着させる少なくとも１つ以上の吸着口と、前記ガラス基板の周囲にマスクフレームを貼り合わせるマスクフレーム吸入部が含まれ得る。

また、前記ガラス基板にはマスクシートとマスクフレームを整列させるための少なくとも１つ以上のアラインマークが形成されることができ、前記第２吸着部材には前記マスクフレーム吸入部に吸着されたマスクフレームの脱着を防止するために多数のマスクフレーム固定ブロックが更に備えられることができ、前記マスクフレーム固定ブロックの内部には前記マスク固定ブロックの外部に突出可能なシリンダが備えられ得る。
更に、前記溶接手段はレーザ溶接機で実現されることができ、前記マスクシート垂直移送部及びマスクフレーム垂直移送部は連結部材により連結されて同時に移動され得る。

本発明によれば、マスクシートとマスクフレームを、垂直型蒸着装置を用いて製造することで、マスクシート及びマスクフレームの垂れ現象を防止できるという効果を奏する。
また、前記マスクシート及びマスクフレームの垂直蒸着時に前記マスクシートが歪むのを防止するために前記マスクシートを引張させて固定させることで、大面積の基板に適用される大面積のマスクを歪むことなく製造できる。
更に、本発明によって製造されたマスクを用いて基板上に薄膜を形成する場合、生産性を向上させることができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明による好適な実施形態を説明する。ここで、第１構成要素と第２構成要素が連結されると説明するにあたり、第１構成要素は第２構成要素と直接連結されてもよく、第３構成要素を介して第２構成要素と間接的に連結されてもよい。また、本発明の完全な理解のための必須でない構成要素は明確性を図るために省略する。更に、同一部分には同一符号を付す。

図３は、本発明の第１実施形態による垂直蒸着型マスクの製造装置を示す図である。
図３を参照すれば、本発明の第１実施形態による垂直蒸着型マスクの製造装置１００は、マスクシートを垂直に移送するマスクシート垂直移送部と、前記マスクシートに対応するマスクフレームを垂直に移送するマスクフレーム垂直移送部と、前記移送されたマスクシート及びマスクフレームを溶接してマスクを製造するマスク製造部とから構成される。

このとき、前記マスク垂直移送部、マスクフレーム垂直移送部、マスク製造部は、図３に示すように、それぞれマスク垂直移送領域１１０、マスクフレーム垂直移送領域１３０、マスク製造領域１２０に位置する。
図３に示す実施形態の場合、前記マスク製造領域１２０はマスク垂直移送領域１１０及びマスクフレーム垂直移送領域１３０の間の領域に位置し、各移送領域１１０、１３０で垂直に移送されるマスクシート及びマスクフレームの提供を受けてこれを溶接する工程を行う。

前記マスク製造領域１２０に位置するマスク製造部は、マスクシートとマスクフレームを貼り合わせる引張ユニット１２５を備える。前記引張ユニット１２５は、前記マスクシート及びマスクフレームの垂直蒸着時に前記マスクシートが歪むのを防止するために前記マスクシートを引張させてマスクフレームに固定させることで、大面積の基板に適用される大面積のマスクを歪むことなく製造する役割を果たす。

前記引張ユニット１２５は、前記マスクシートを支持するための多数のクランプ１２２及びクランプ１２２に引張力を加える引張手段１２３を含んで構成される。
前記多数のクランプ１２２は、図３に示すように、地面に対して垂直及び水平方向に形成され、前記マスクシートの縁領域を固定させる。

また、前記多数の引張手段１２３は前記それぞれのクランプと連結されるもので、前記それぞれ連結された多数のクランプ１２２を支持し、前記連結された多数のクランプ１２２に引張力を加えて前記クランプ１２２によって固定されたマスクシートを平らに固定させる役割を果たす。即ち、前記引張手段１２３は、クランプ１２２に引張力を加えてクランプ１２２に固定されたマスクシートを引張させることで、前記マスクシートが歪むのを防止する。

このとき、前記多数のクランプ１２２及び引張手段１２３は、前記引張ユニット１２５の周囲に形成されたフレーム１２１上に形成される。
また、前記マスク製造領域１２０には前記マスクシートとマスクフレームを溶接するための溶接手段１２４が備えられる。このとき、前記溶接手段１２４は一実施形態であって、レーザ溶接機で形成されることができる。

前記溶接手段１２４は、前記引張ユニット１２５によって引張されて固定されたマスクシートと、前記マスクシートに対応するマスクフレームの接合面を溶接する役割を行い、前記溶接手段１２４による溶接は前記接合面に対して点溶接または連続的に溶接が行われるシーム溶接（ｓｅａｍｗｅｌｄｉｎｇ）で行われ得る。

前記マスク製造領域１２０にマスクシートを垂直に移送させるマスクシート垂直移送部は最初のマスクシート垂直移送領域１１０に位置し、これはマスクシートを移送する第１キャリア１１３及び前記第１キャリア１１３の移動を容易にするための第１ガイドレール１４１が含まれて構成される。このとき、前記第１キャリア１１３及び第１ガイドレール１４１は第１プレート１１４によって互いに結合される。
このとき、前記第１ガイドレール１４１はマスクシートを図３に示すように、左、右へ移送させるためのレールであって、これはマスクシート垂直移送領域１１０からマスク製造領域１２０を経てマスクフレーム垂直移送領域１３０まで延びている。

これにより、前記第１ガイドレール１４１はマスクシート垂直移送領域１１０の下部端面からマスクフレーム垂直移送領域１３０の下部端面まで平行な一対の溝が形成されたガイドで形成されることができる。
また、前記第１プレート１１４上には前記第１キャリア１１３を前、後方向へ移動させるために第２ガイドレール１４２が形成され、これは前記第１キャリア１１３が設置された第１プレート１１４の前面から後面まで平行な一対の溝が形成されたガイドで形成されることができる。

更に、前記第１キャリア１１３の上側にはマスクシートを垂直に移送させるために、これを吸着する第１吸着部材１１１が更に備えられ、前記第１吸着部材１１１の前面には多数の吸着口１１２が形成されてマスクシートを第１吸着部材１１１で吸着させることができる。

また、前記第１プレート１１４の左側面または右側面に第１ボールスクリュー１１７及び第１モータ１１５が設置されて、前記第１プレート１１４を左、右方向へ移動させることができ、前記第１キャリア１１３の前面または後面に第２ボールスクリュー１１８及び第２モータ１１６が設置されて第１キャリア１１３を前、後方向へ移動させることができる。即ち、第１モータ１１５を用いて第１ボールスクリュー１１７を回転させることで、第１プレート１１４が左、右方向へ移動される。また、第２モータ１１６を用いて第２ボールスクリュー１１８を回転させることで、第１キャリア１１３が前、後方向へ移動される。

前記マスク製造領域１２０にマスクフレームを垂直にして移送させるマスクフレーム垂直移送部は最初のマスクフレーム垂直移送領域１３０に位置し、これはマスクフレームを移送する第２キャリア１３７及び前記第２キャリア１３７の移動を容易にするための第１ガイドレール１４１が含まれて構成される。このとき、前記第２キャリア１３７及び第１ガイドレール１４１は第２プレート１３８によって互いに結合される。

このとき、前記第１ガイドレール１４１は前述したように、マスクシート垂直移送領域１１０の下部端面からマスクフレーム垂直移送領域１３０の下部端面まで平行な一対の溝が形成されたガイドで形成されることができる。
また、前記第２プレート１３８上には前記第２キャリア１３７を前、後方向へ移動させるために第３ガイドレール１４３が形成される。これは前記第２キャリア１３７が設置された第２プレート１３８の前面から後面まで平行な一対の溝が形成されたガイドで形成されることができる。

更に、前記第２キャリア１３７の上側にはマスクフレームを垂直にして移送させるためにこれを吸着する第２吸着部材１３１が更に備えられ、前記第２吸着部材１３１の前面には多数の吸着口１３２が形成されて、ガラス基板１３３を吸着させる。前記ガラス基板１３３は、マスクシートとマスクフレームをアラインするために備えられるものであって、ガラス基板１３３のエッジに少なくとも２つのアラインマーク１３４を形成してマスクシートとマスクフレームを整列させることができる。

第２吸着部材１３１の最外郭にはマスクフレーム吸入部１３５を更に形成してガラス基板１３３の周囲にマスクフレームを貼り合わせる。また、第２吸着部材１３１のエッジには前記マスクフレーム吸入部１３５に吸着されたマスクフレームの脱着を防止するために、少なくとも３つのマスクフレーム固定ブロック１３６を更に備える。図３に示す実施形態では、説明の便宜上、第２吸着部材１３１の領域全体にマスクフレーム固定ブロック１３６を設置する。

前記マスクフレーム固定ブロック１３６は、マスクフレーム吸入部１３５上にマスクフレームが吸着されれば、マスクフレーム固定ブロック１３６の内部に備えられたシリンダ（図示せず）が外部に突出することで、マスクフレームがマスクフレーム吸入部１３５から脱着されたり、移動したりするのを防止できる。即ち、マスクフレーム固定ブロック１３６は、マスクフレーム吸入部１３５に吸着されたマスクフレームを２重で支持し、マスクフレームをより安定的に支持する。

また、前記第２プレート１３８の左側面または右側面に第３ボールスクリュー１４０及び第３モータ１３９が設置されて、第２キャリア１３７を左、右方向へ移動させることができる。更に、第２キャリア１３７の前面または後面にも第４ボールスクリュー（図示せず）及び第４モータ（図示せず）を設置して第２キャリア１３７を前、後方向へ移動させることができる。

図４は、本発明の第２実施形態による垂直蒸着型マスクの製造装置を示す斜視図である。
ただし、図３と重複する構成要素については、その説明を省略する。
前記図４に示す第２実施形態は、図３に示した実施形態の構成と全体的に同一である。
しかしながら、マスクシート垂直移送領域２１０内の第１プレート２１４とマスクフレーム垂直移送領域２３０内の第２プレート２３８（図示せず）が連結部材２４４によって互いに連結されて左、右移動が同時に行われるという点で差がある。

即ち、前記第１プレート２１４に結合された第１キャリア２１３及び第２プレート２３８に結合された第２キャリア２３７（図示せず）は一定の間隔で離間して同時に移動される。
一例として、前記第１キャリア２１３によりマスクシートがマスク製造領域２２０に移送されれば、これと同時に、前記第２キャリア２３７はマスクフレーム垂直移送領域２３０に位置する。逆に、前記第２キャリア２３７によりマスクフレームがマスク製造領域２２０に移送されれば、これと同時に、前記第１キャリア２１３はマスクシート垂直移送領域２１０に位置する。

図４には、前記第２キャリア２３８によりマスクフレームがマスク製造領域２２０に移送され、前記第１キャリア２１３はマスクシート垂直移送領域２１０に位置した状態が示されている。
このために、前記第１プレート２１４と第２プレート２３８は互いに連動して移動されるため、１つのモータのみ用いて第１プレート２１４と第２プレート２３８を同時に移動させることができる。
即ち、一実施形態として図４に示すように、前記第１プレート２１４の右側面に形成された第１モータ２３５及び第１ボールスクリュー２１７のみ用いて第１プレート２１４と第２プレート２３８を同時に左、右へ移動させることができる。

これにより、前記第２実施形態では前記第１実施形態よりも少ない数のモータを用いるため、より簡単に垂直蒸着型マスクの製造装置を形成することができる。
図５ａ〜図５ｈは、図４に示した本発明の第２実施形態による垂直蒸着型マスクの製造装置を用いたマスクの製作方法を示す段階毎の斜視図であり、図６は、貼り合わされたマスクシートとマスクフレームの断面図である。

まず、図５ａを参照すれば、マスク製造領域の内部にマスクシート２５０を移送させるために、第１吸着部材２１１を備えた第１キャリア２１３をマスクシート垂直移送領域の前面に位置させ、上面にマスクシート２５０が位置する第１テーブル２９１側に移動させる。
このとき、前記１吸着部材２１１を備えた第１キャリア２１３を第１テーブル２９１側に移動させるためには、第１モータ２１５を用いて第１ボールスクリュー２１７を駆動させて、前記第１キャリア２１３と結合された第１プレート２１４が第１ガイドレール２４１を介してマスクシート垂直移送領域に移動される。
その後、第２モータ２１６を用いて第２ボールスクリュー２１８を駆動させて前記第１キャリア２１３を、第２ガイドレール２４２を介して第１テーブル２９１側に位置させる。

次に、図５ｂを参照すれば、前記第１テーブル２９１の上面に位置するマスクシート２５０を第１吸着部材２１１に吸着させるために、第１キャリア２１３の上側に位置する前記第１吸着部材２１１を第１テーブル２９１の方向に９０゜回転させる。
このとき、前記第１キャリア２１３と結合される前記第１プレート２１４は前記第１キャリア２１３の上側に位置する前記第１吸着部材２１１を９０゜回転させる動作も行う。

次に、図５ｃを参照すれば、第１吸着部材２１１の前面に形成された多数の吸着部２１２を用いてマスクシート２５０を第１吸着部材２１１に真空吸入した後、前記第１キャリア２１３の上側に位置する前記第１吸着部材２１１を再び９０゜回転させる。
前記第１吸着部材２１１にマスクシート２５０が吸着され、前記第１キャリア２１３の上側に位置する前記第１吸着部材２１１が９０゜回転すれば、前記マスクシート２５０が吸着された第１キャリア２１３をマスク製造領域に位置する引張ユニット２２５に移送させるために、一旦マスクシート垂直移送部２１０の後面に移動させる。

前記マスクシート２５０が吸着された第１キャリア２１３をマスクシート垂直移送部２１０の後面に移動させるためには、第２モータ２１６を用いて第２ボールスクリュー２１８を駆動させて、前記第１キャリア２１３を第２ガイドレール２４２を介して第１プレート２１４の後面に移動させる。

次に、図５ｄを参照すれば、前記マスクシート２５０が吸着された第１キャリア２１３をマスク製造領域に位置する引張ユニット２２５に移送させる。
これは第１モータ２１５を用いて第１ボールスクリュー２１７を駆動させて、第１プレート２１４を第１ガイドレール２４１を介して移動させる。これにより、マスクシート２５０を多数のクランプ２２２が形成された引張ユニット２２５の後面に位置させることができる。その後、第２モータ２１６を用いて第２ボールスクリュー２１８を駆動させて、前記第１キャリア２１３に備えられた第１吸着部材２１１に吸着されたマスクシート２５０を、第２ガイドレール２４２を介して多数のクランプ２２２の間に位置させる。

その後、前記多数のクランプ２２２を含む引張ユニット２２５は、フレーム２２１の後面に形成されたシリンダによりフレーム２２１の外郭から内部に移動される。前記シリンダにより前記多数のクランプ２２２がマスクシート２５０の縁領域に位置すれば、多数のクランプ２２２の間にマスクシート２５０を位置させて、これを固定させる。
ただし、前記マスクシート２５０が多数のクランプ２２２により固定される場合、前記マスクシート２５０が吸着されていた第１吸着部材２１１から前記マスクシート２５０は脱着される。

その後、引張手段２２３を用いて多数のクランプ２２２により固定されたマスクシート２５０をフレーム２２１の方向へ引張させる。これにより、マスクシート２５０をクランプ２２２に平らな形状に固定させることができる。
前記多数のクランプ２２２にマスクシート２５０が固定されれば、第２モータ２１６を用いて第１キャリア２１３を引張ユニット２２５の後面に移動させ、第３モータ２３９を用いて第２吸着部材２３１が備えられた第２キャリア２３７をマスクフレーム２６０が載置された第２テーブル２９２側に位置させる。

次に、図５ｅを参照すれば、マスクフレーム２６０を第２吸着部材２３１に吸着させるために、前記第２吸着部材２３１が備えられた第２キャリア２３７の上側に位置する前記第２吸着部材２３１を前記マスクフレーム２６０が上側に載置された第２テーブル２９２に９０゜回転させる。
このとき、前記第２キャリア２３７と結合される前記第２プレート２３８は、前記第２キャリア２３７の上側に位置する前記第２吸着部材２３１を９０゜回転させる動作も行う。

次に、図５ｆを参照すれば、第２吸着部材２３１を９０゜回転させて、マスクフレーム吸入部２３５にマスクフレーム２６０が吸着されれば、前記第２キャリア２３７を再び９０゜回転させる。
その後、前記第２吸着部材２３１の外郭に形成された多数のマスクフレーム固定ブロック２３６を用いて、マスクフレーム２６０がマスクフレーム吸入部２３５から脱着したり、移動したりするのを防止する。即ち、マスクフレーム吸入部２３５にマスクフレーム２６０が吸着されれば、固定ブロック２３６の内部に備えられたシリンダが固定ブロック２３６の外部に突出して、マスクフレーム２６０がマスクフレーム吸入部２３５から脱着したり、移動したりするのを防止する。

前記第２吸着部材２３１にマスクフレーム２６０が吸着され、前記第２キャリア２３７が９０゜回転すれば、マスクフレーム垂直移送領域２３０の後面に前記マスクフレーム２６０が吸着された第２キャリア２３７を移動させる。
前記第２吸着部材２３１を介してマスクフレーム２６０が吸着された第２キャリア２３７をマスクフレーム垂直移送領域の後面に移動させるために、第３モータ２３９を用いて第３ボールスクリューを駆動させて前記第２キャリア２３７を、第３ガイドレール２４３を介して移動させる。

次に、図５ｇを参照すれば、第１モータ２１５を用いて前記第２キャリア２３７を引張ユニット２２５に備えられたクランプ２２２の後面に移動させる。このとき、第１吸着部材２１１が備えられた第１キャリア２１３は、第２キャリア２３７と連動して前記第２キャリア２３７が移動すると同時にマスクシート垂直移送領域に移動される。
その後、第３モータ２３９を用いて前記第２キャリア２３７を引張ユニット２２５側に移動させることで、前記多数のクランプ２２２により固定されたマスクシート２５０と前記第２吸着部材２３１により吸着されたマスクフレーム２６０を接触させる。

このとき、マスクフレーム２６０には段差があって、マスクシート２５０を支持するクランプ２２２と接触するのを防止する。即ち、本発明は、図６に示すように、クランプ２２２に固定されたマスクシート２５０と接するマスクフレーム２６０の接合面２７０を前記クランプ２２２の内側に形成されるようにして、前記クランプ２２２によりマスクシート２５０とマスクフレーム２６０が離間するのを防止する。
また、マスクフレーム２６０とマスクシート２５０をより容易に整列させるために、マスクフレーム２６０の後面に配置されたガラス基板２３３に形成されたアラインマーク２３４をマスクシート２５０に形成されたアラインホール２５１の中央領域に位置させる。

更に、マスクシート２５０とマスクフレーム２６０との間の離間空間を完全に除去するために、マスクシート２５０の前面に磁石（図示せず）を配置する。これは金属物質で形成されたマスクフレーム２６０と磁石との間で磁力を発生させてマスクシート２５０とマスクフレーム２６０の間の空間を除去する。

このような方法により、マスクシート２５０とマスクフレーム２６０が整列されれば、マスクシート２５０とマスクフレーム２６０の間の離間空間が除去されてマスクシート２５０とマスクフレーム２６０を溶接手段２２４により溶接させる。
前記溶接はマスクシート２５０とマスクフレーム２６０の接合面２７０で行われ、このような溶接は一例として点溶接で行われ得る。前記点溶接は図示した矢印（→）方向のように、マスクシート２５０と隣接する接合面２７０でマスクフレーム２６０と隣接した接合面２７０の方向へ実施できる。これは溶接時の熱膨脹によるマスクフレーム２６０及びマスクシート２５０の変化を最小化させるためである。

このような方法により、マスクシート２５０とマスクフレーム２６０が一体で形成されたマスク２９０を製造する。また、マスクシート２５０とマスクフレーム２６０の溶接が行われると、マスクフレーム固定ブロック２３６の内部に備えられたシリンダを外部に突出させてマスク２９０が第２吸着部材２３１から離脱するのを防止する。
最後に、図５ｈを参照すれば、マスクシート２５０とマスクフレーム２６０を溶接してマスク２９０を製造すれば、マスクシートを固定させたクランプ２２２からマスクシート２５０を脱着させる。その後、第３モータ２３９を用いて第２キャリア２３７を前記クランプ２２２が備えられた引張ユニット２２５の後面に移動させる。

その後、第２キャリア２３７をマスクフレーム垂直移送領域２３０に移動させる。また、第３モータ２３９を用いて第２キャリア２３７をマスクフレーム垂直移送領域の前面に移送させる。その後、前記第２キャリア２３７がマスクフレーム垂直移送領域２３０に移動されれば、マスクフレーム固定ブロック２３６から突出したシリンダを固定ブロック２３６の内側面に移動させる。
そして、マスクフレーム垂直移送領域２３０の下端部に備えられたフレーム用ローダ２８０を用いて、マスク２９０をマスクフレーム吸入部２３５から脱着させ、最終的に前記マスク２９０を垂直蒸着型マスク製造装置の外部に移送させる。
図６に貼り合わされたマスクシートとマスクフレームの断面図を示す。

図７は、本発明の第３実施形態による垂直蒸着型マスクの製造装置を示す斜視図である。
ただし、図７に示す実施形態は、図３及び図４を通じて説明した第１及び第２実施形態と比較すると、引張ユニットの構造が多少変更されたことを除けば、全て同一である。そのため、説明の便宜上、図３及び図４と重複する構成要素については、その説明を省略する。

図７を参照すれば、本発明の第３実施形態による垂直蒸着型マスク製造装置の引張ユニットは、マスクシートを支持する多数のクランプ３２２と引張手段３２３との間にクランプ３２２の引張力を測定する引張力測定手段３２４が更に備えられることを特徴とする。
前記引張力測定手段３２４は、前記引張手段３２３から供給される空圧による引張力を測定して、クランプ３２２に伝達される引張力を測定する役割を果たす。
このとき、前記引張力測定手段３２４は、前記クランプ３２２の引張力の変化を感知する圧電素子（図示せず）と、前記測定されたクランプの引張力が予め設定された値と異なる場合、前記引張手段３２３に供給される空圧を調節する電空レギュレータ（図示せず）が含まれて構成される。

即ち、前記引張力測定手段３２４は、クランプ３２２の引張力が変化すれば、引張力測定手段３２４の内部に内蔵された圧電素子が変化を起こし、ここで発生した電流を通じて引張力の大きさが分かるようにする。
前記引張力測定手段３２４により測定されたクランプ３２２の引張力が設定された値と異なるように測定されれば、電空レギュレータから引張手段３２３に供給される空圧を調節してクランプ３２２の引張力を調節できる。

例えば、クランプ３２２の引張力が設定された引張力よりも小さければ、引張手段３２３に供給される空圧を増加させて引張力を大きく調節し、クランプ３２２の引張力が設定された引張力よりも大きければ、引張手段３２３に供給される空圧を減少させて引張力を小さく調節する。

前述した第１〜第３実施形態による垂直蒸着型マスクの製造装置を通じて製造されたマスクは、ＯＬＥＤ（ＯｒｇａｎｉｃＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｓｐｌａｙＤｅｖｉｃｅ）、ＬＣＤ（ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙ）、ＦＥＤ（ＦｉｅｌｄＥｍｉｓｓｉｏｎＤｉｓｐｌａｙ）、ＰＤＰ（ＰｌａｓｍａＤｉｓｐｌａｙＰａｎｅｌ）、ＥＬＤ（ＥｌｅｃｔｒｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔＤｉｓｐｌａｙ）、及びＶＦＤ（ＶａｃｕｕｍＦｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔＤｉｓｐｌａｙ）に適用され得ることは当業者にとって自明である。

以上説明したように、本発明の最も好ましい実施の形態などについて説明したが、本発明は、上記記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載され、または明細書に開示された発明の要旨に基づき、当業者において様々な変形や変更が可能であることは勿論であり、斯かる変形や変更が、本発明の範囲に含まれることは言うまでもない。

一般のマスクシートとマスクフレームが溶接されたマスクを示す斜視図である。マスクの垂れ現象を示す図である。本発明の第１実施形態による垂直蒸着型マスクの製造装置を示す斜視図である。本発明の第２実施形態による垂直蒸着型マスクの製造装置を示す斜視図である。本発明の第２実施形態による垂直蒸着型マスクの製造装置を用いたマスクの製作方法を示す段階毎の斜視図である。本発明の第２実施形態による垂直蒸着型マスクの製造装置を用いたマスクの製作方法を示す段階毎の斜視図である。本発明の第２実施形態による垂直蒸着型マスクの製造装置を用いたマスクの製作方法を示す段階毎の斜視図である。本発明の第２実施形態による垂直蒸着型マスクの製造装置を用いたマスクの製作方法を示す段階毎の斜視図である。本発明の第２実施形態による垂直蒸着型マスクの製造装置を用いたマスクの製作方法を示す段階毎の斜視図である。本発明の第２実施形態による垂直蒸着型マスクの製造装置を用いたマスクの製作方法を示す段階毎の斜視図である。本発明の第２実施形態による垂直蒸着型マスクの製造装置を用いたマスクの製作方法を示す段階毎の斜視図である。本発明の第２実施形態による垂直蒸着型マスクの製造装置を用いたマスクの製作方法を示す段階毎の斜視図である。貼り合わされたマスクシートとマスクフレームの断面図である。本発明の第３実施形態による垂直蒸着型マスクの製造装置を示す斜視図である。

符号の説明

１１１吸着部材
１１２吸着口
１１３第１キャリア
１１４第１プレート
１１５第１モータ
１１６第２モータ
１１７第１ボールスクリュー
１２１フレーム
１２２クランプ
１２３引張手段
１２４溶接手段
１３１第２吸着部材
１３２吸着口
１３３ガラス基板
１３４アラインマーク
１３５マスクフレーム吸入部
１３６マスクフレーム固定ブロック
１３７第２キャリア
１３８第２プレート

Claims

マスクシートを引張させて固定する引張ユニットと、
前記マスクシート及び前記マスクシートの周囲領域に密着されるマスクフレームを接合する溶接手段が含まれ、
前記引張ユニットは、
前記マスクシートの縁領域を支持する多数のクランプと、
前記多数のクランプとそれぞれ連結され、かつ、前記連結された多数のクランプに引張力を加えて前記マスクシートを平らに固定させる多数の引張手段が含まれて構成され、
前記マスクシートを立てられた状態で前記引張ユニットに移送するマスクシート垂直移送部が更に含まれ、
前記マスクシート垂直移送部は、
前記マスクシートを移送する第１キャリアと、
前記第１キャリアの上側に位置し、マスクシートを吸着する第１吸着部材と、
前記第１キャリアを前記引張ユニット方向へ移動させる第１ガイドレールと、
前記第１キャリア及び第１ガイドレールの間に結合され、前記第１キャリアの上側に位置する前記第１吸着部材を９０゜回転させる第１プレートが含まれて構成されることを特徴とする垂直蒸着型マスクの製造装置。
前記それぞれのクランプと引張手段との間には前記クランプの引張力を測定する引張力測定手段が更に備えられることを特徴とする請求項１に記載の垂直蒸着型マスクの製造装置。
前記引張力測定手段は、
前記クランプの引張力の変化を感知する圧電素子と、前記測定されたクランプの引張力が既に設定された値と異なる場合、前記引張手段に供給される空圧を調節する電空レギュレータが含まれて構成されることを特徴とする請求項２に記載の垂直蒸着型マスクの製造装置。
前記第１プレート上には前記第１キャリアを前記引張ユニット方向と垂直方向へ移動させるための第２ガイドレールが更に形成されることを特徴とする請求項１に記載の垂直蒸着型マスクの製造装置。
前記第１吸着部材の前面には前記マスクシートを吸着させる少なくとも１つの吸着口が形成されることを特徴とする請求項１に記載の垂直蒸着型マスクの製造装置。
前記マスクシート垂直移送部及びマスクフレーム垂直移送部を連結させ、前記マスクシート垂直移送部及びマスクフレーム垂直移送部を同時に移動せしめる連結部材を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の垂直蒸着型マスクの製造装置。
前記マスクフレームを立てられた状態で前記引張ユニットに移送するマスクフレーム垂直移送部が更に含まれ、
前記マスクフレーム垂直移送部は、
前記マスクフレームを移送する第２キャリアと、
前記第２キャリアの上側に位置し、マスクフレームを吸着する第２吸着部材と、
前記第２キャリアを前記引張ユニット方向へ移動させる第１ガイドレールと、
前記第２キャリア及び第１ガイドレールの間に結合され、前記第２キャリアの上側に位置する前記第２吸着部材を９０゜回転させる第２プレートが含まれて構成されることを特徴とする請求項１に記載の垂直蒸着型マスクの製造装置。
前記第２プレート上には前記第２キャリアを前記引張ユニット方向と垂直方向へ移動させるための第３ガイドレールが更に形成されることを特徴とする請求項７に記載の垂直蒸着型マスクの製造装置。
前記第１ガイドレールはマスク垂直移送部の下部面からマスクフレーム垂直移送部の下部面まで平行な一対の溝が形成されたガイドで形成されることを特徴とする請求項７に記載の垂直蒸着型マスクの製造装置。
前記第２吸着部材には、
ガラス基板を吸着させる少なくとも１つの吸着口と、
前記ガラス基板の周囲にマスクフレームを貼り合わせるマスクフレーム吸入部が含まれることを特徴とする請求項７に記載の垂直蒸着型マスクの製造装置。
前記ガラス基板にはマスクシートとマスクフレームを整列させるための少なくとも１つのアラインマークが形成されることを特徴とする請求項１０に記載の垂直蒸着型マスクの製造装置。
前記マスクシート垂直移送部及びマスクフレーム垂直移送部を連結させ、前記マスクシート垂直移送部及びマスクフレーム垂直移送部を同時に移動せしめる連結部材を更に含むことを特徴とする請求項７に記載の垂直蒸着型マスクの製造装置。
前記第２吸着部材には前記マスクフレーム吸入部に吸着されたマスクフレームの脱着を防止するために多数のマスクフレーム固定ブロックが更に備えられることを特徴とする請求項１０に記載の垂直蒸着型マスクの製造装置。
前記マスクフレーム固定ブロックの内部には前記マスク固定ブロックの外部に突出可能なシリンダが備えられることを特徴とする請求項１３に記載の垂直蒸着型マスクの製造装置。
前記溶接手段はレーザ溶接機であることを特徴とする請求項１に記載の垂直蒸着型マスクの製造装置。
第１吸着部材が備えられた第１キャリアをマスクシート垂直移送領域に位置させる段階と、
前記第１キャリアの前記第１吸着部材を９０゜回転させて第１テーブル上に位置するマスクシートを前記第１吸着部材に吸着させる段階と、
前記第１キャリアの前記第１吸着部材を９０゜昇回転させた後、前記第１吸着部材に吸着されたマスクシートをマスク製造領域に位置する引張ユニットの後面に移送させる段階と、
前記引張ユニットにマスクシートを引張させて固定させる段階と、
前記マスクシートの後面にマスクフレームを付着させるために第２吸着部材が備えられた第２キャリアをマスクフレーム垂直移送領域に移送させる段階と、
前記第２キャリアの前記第２吸着部材を９０゜回転させて第２テーブル上に位置するマスクフレームを前記第２吸着部材に吸着させる段階と、
前記第２キャリアの前記第２吸着部材を９０゜回転させた後、前記第２吸着部材に吸着された前記マスクフレームを前記マスク製造領域に位置するマスクシートの後面に移送させる段階と、
前記マスクシートの後面に移送された前記マスクフレームと前記マスクシートの接合面を溶接させる段階と
を含む垂直蒸着型マスクの製造方法。
前記引張ユニットにマスクシートを引張させて固定させる段階は、多数のクランプによって前記マスクシートの縁を固定させた後、前記引張ユニットの引張手段を用いて前記マスクシートを引張させることを特徴とする請求項１６に記載の垂直蒸着型マスクの製造方法。
マスクシートを引張させて固定する引張ユニットと、
前記マスクシートを立てられた状態で前記引張ユニットに移送するマスクシート垂直移送部と、
マスクフレームを立てられた状態で前記引張ユニットに移送するマスクフレーム垂直移送部と、
前記マスクシート及び前記マスクシートの周囲領域に密着されるマスクフレームを接合する溶接手段が含まれ、
前記引張ユニットは、
前記マスクシートを支持する多数のクランプと、
前記多数のクランプとそれぞれ連結され、前記連結された多数のクランプに引張力を加えて前記クランプによって固定されたマスクシートを平らに固定させる多数の引張手段が含まれ、
前記マスクシート垂直移送部は、
前記マスクシートを移送する第１キャリアと、
前記第１キャリアの上側に位置し、マスクシートを吸着する第１吸着部材と、
前記第１キャリアを前記引張ユニット方向へ移動させる第１ガイドレールと、
前記第１キャリア及び第１ガイドレールの間に結合され、前記第１キャリアの上側に位置する前記第１吸着部材を９０゜回転させる第１プレートが含まれ、
前記マスクフレーム垂直移送部は、
前記マスクフレームを移送する第２キャリアと、
前記第２キャリアの上側に位置し、マスクフレームを吸着する第２吸着部材と、
前記第２キャリアを前記引張ユニット方向へ移動させる第１ガイドレールと、
前記第２キャリア及び第１ガイドレールの間に結合され、前記第２キャリアの上側に位置する前記第１吸着部材を９０゜回転させる第２プレートが含まれる垂直蒸着型マスクの製造装置。