KR100994017B1 - 마스크를 이용한 패턴의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 임의의 형상을 가진 기재 상에 마스크를 이용하여 패턴을 제조하는 방법으로서, 패턴 형성될 일측에 자력에 의해 부착 가능한 플렉시블 마스크(flexible mask)를 위치시키고, 패턴 형성될 일측의 반대측에 플렉시블 자석을 기재와 밀착시키는 것이 특징인 패턴의 제조방법 및 상기 패턴 제조방법에 사용되는 패터닝 시스템을 제공한다.
본 발명은 기재 상에 패턴을 형성하는 방법에 있어서, 플렉시블(flexible) 마스크와 플렉시블 자석을 이용함으로써, 기재가 플렉시블하거나 또는 임의의 형상을 가진 것이더라도 정밀한 패턴 형성이 가능하며, 마스크의 탈부착 작업 및 기판의 이송작업이 용이하고, 복잡한 구조의 기판 지지대를 별도로 제작할 필요가 없으며, 연속적인 증착이 이루어지는 공정에서 제어가 용이하다.
기재, 패턴, 플렉시블 마스크, 플렉시블 자석
Description
본 발명은 마스크를 이용한 패턴의 제조방법으로서, 특히 자석에 의해 마스크가 기재표면과 밀착되도록 함으로써, 정밀한 패턴을 제조하는 방법에 관한 것이다.
기재 상에 마이크로미터(㎛) 수준의 정밀한 패턴을 형성하기 위해 많이사용되는 방법으로는 포토레지스트(photoresist)를 이용한 방법이 있으며, 이는 코팅, 현상, 증착, 스트립 등의 비교적 다수의 공정을 필요로 하는 방법이다. 반면에, 섀도마스크(shadow mask)를 이용하여 기재 상에 직접 패턴을 형성할 경우에는 비교적 단순하면서도 편리하게 정밀패턴을 형성할 수 있다.
섀도마스크를 이용하여 직접 패턴을 형성하는 방법의 문제점 중 하나는, 패턴을 형성하고자 하는 기재와 마스크의 부착성 문제로서, 이는 정밀한 패턴을 얻기 위한 필수적 조건 중의 하나이다. 기재와 마스크의 부착성이 좋지 않은 경우, 기재와 마스크간에 밀착되지 않은 부분으로 증착 물질이 침투해 들어가 마스크 패턴 형상과 동일한 정밀 패턴을 기재 상에 형성하기 어렵기 때문이다.
상기와 같은 기재와 마스크 간의 부착성 문제를 해결하기 위해 사용되는 방법의 하나로서, 패턴 형성하고자 하는 기재를 자석이 부착된 지지대 위에 위치시킨 다음, 이 기재 위에 금속성 마스크를 자력으로 부착시켜 증착공정을 수행하는 방법이 있다.
그러나, 이러한 방법은 금속성 자석을 이용한 지지대의 구조가 복잡하고 제작이 용이하지 않으며, 자력이 균일하지 않고, 마스크의 탈부착을 자동화하기가 쉽지 않으며, 자석 및 마스크의 유연성이 없어 그 기재와 공정의 선택이 제한적이라는 단점이 있다. 특히, 탈부착 자동화를 위해서는 롤투롤(Roll-to-roll)공정과 같은 벨트 방식의 이송체계가 요구되며, 공정적용 범위와 제작의 유연성을 증가시켜야 할 필요가 있다.
한편, 플라스틱 기재 또는 얇은 박판 상의 금속 기재 등 플렉시블 기재를 사용하여 패터닝하는 경우에는 기재의 형상이 공정에 따라 탄력적으로 변화할 수 있기 때문에, 기존의 자석이 부착된 지지대 및 프레임에 의해 고정된 섀도마스크를 이용하는 패터닝 공정은 플렉시블 기재의 패터닝에 적합치 않으며, 특히 연속공정에 유리한 롤투롤(Roll-to-roll) 공정 등에는 적용이 용이치 않은 문제점이 있다.
본 발명자들은 기재 상에 패턴을 형성하는 방법에 있어서, 자력에 의해부착가능한 플렉시블(flexible) 마스크와 플렉시블 자석을 기재의 전, 후면에 각각 배치하는 경우, 자석과 마스크 간의 균일한 부착력으로 인해 자석, 기재 및 마스크의 3개 층이 서로 밀착, 고정될 수 있고, 플렉시블 기재를 패터닝하는 공정(예를 들어, 롤투롤(Roll-to roll)), 또는 평판이 아닌 임의 형상의 기재를 패터닝하는 공정에서도 기재의 형상을 따라 마스크가 균일하게 밀착된 상태에서 패턴 형성이 가능하기 때문에, 정밀한 패턴 형성이 가능하다는 사실을 밝혀 내었다.
본 발명은 상기에 기초한 것이다.
본 발명은 임의의 형상을 가진 기재 상에 마스크를 이용하여 패턴을 제조하는 방법으로서, 패턴 형성될 일측에 자력에 의해 부착 가능한 플렉시블 마스크(flexible mask)를 위치시키고, 패턴 형성될 일측의 반대측에 플렉시블 자석을 기재와 밀착시키는 것이 특징인 패턴의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 임의의 형상을 가진 기재; 상기 기재 상의 패턴 형성될 일측에서 기재와 밀착된, 자력에 의해 부착 가능한 플렉시블 마스크(flexible mask); 및 상기 기재 상의 패턴 형성될 일측의 반대측에 위치한 플렉시블 자석을 포함하는, 마스크를 이용한 패터닝 시스템을 제공한다.
본 발명은 기재 상에 패턴을 형성하는 방법에 있어서, 플렉시블(flexible) 마스크와 플렉시블 자석을 이용함으로써, 마스크와 기재 간의 이격없이 균일하게 마스크를 기재 상에 부착시켜, 정밀한 패턴의 형성이 가능하다. 또한, 기재가 플렉시블하거나 또는 임의의 형상을 가진 것이더라도 정밀한 패턴 형성이 가능하며, 마스크의 탈부착 작업 및 기판의 이송작업이 용이하고, 복잡한 구조의 기판 지지대가 별도로 필요하지 않으며, 연속적인 패터닝 공정에서 제어가 용이하므로, 패터닝 공정의 자동화가 용이하다.
본 발명은 임의 형상의 기재 상에 패턴을 형성하는 방법에 있어서, 플렉시블 마스크와 플렉시블 자석을 기재 상의 일측과 타측에 각각 부착하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 플렉시블 마스크라 함은 외력에 의해 쉽게 휠 수 있는 섀도마스크(shadow mask)를 의미하며, 플렉시블 자석 역시 외력에 의해 쉽게 휠 수 있는 자성체 또는 자성물질 포함체를 의미한다.
본 발명의 패턴 형성 방법은 기재의 형태에 관계없이 마스크가 기재의 표면에 잘 밀착되어 정밀 패턴의 형성이 가능하도록 할 수 있다.
기재가 평판 형태인 경우, 종래의 패턴 형성 방법으로도 정밀패턴의 형성이 가능하지만, 본 발명의 패턴 형성 방법을 이용하면 플렉시블 자석에 의해 자력이 마스크 면 전체에 균일하게 미치므로, 마스크가 기재 상에 좀 더 균일하게 부착될 수 있으며, 복잡한 형상 및 구조를 가진 기판 지지대 없이도 플렉시블 자석을 이용 하여 마스크를 기판에 밀착시킬 수 있으므로, 패턴 형성 공정의 작업이 용이해지고, 좀 더 용이하게 연속공정을 위한 자동화 설계를 할 수 있다.
즉, 본 발명의 패턴 제조방법에서는 특정한 구조 또는 형상을 갖는 기판 지지대가 별도로 필요하지 않으며, 패턴 형성할 기재를 지지할 수 있는 것이라면 그 형상에 관계없이 기판 지지대로서 사용할 수 있다. 플렉시블 자석은 비교적 자유롭게 굽힘 또는 형상의 변형이 가능하므로, 지지대의 형태에 따라 플렉시블 자석을 용이하게 부착할 수 있고, 이로써 종래의 복잡한 구조를 갖는 자석 포함 기판 지지대의 역할을 대신할 수 있다.
또한, 기재가 평판 형태가 아닌 임의의 형상을 가진 경우, 기재 형상에 맞도록 마스크 및 지지대, 자석 등의 패터닝 시스템을 모두 새로 설계해야 하나, 본 발명의 패턴 형성 방법 및 패터닝 시스템에 의하면, 임의의 형상을 가진 기재라 하더라도 플렉시블 마스크 및 플렉시블 자석을 이용하여 손쉽게 공정을 설계하고, 정밀한 패턴을 형성할 수 있다.
한편, 기재가 플렉시블한 경우, 특히 평판 상태가 아니라 굽혀진 상태에서 패터닝하는 공정, 예를 들면 롤투롤(Roll-to-roll) 공정 등의 경우에는 종래의 패터닝 시스템을 이용하기가 매우 어려우나, 본 발명의 패턴 형성 방법 및 시스템에 의해 기재가 어떠한 형태로 변형된 상태에서 패터닝을 실시하는 경우에도 용이하게 정밀 패턴의 형성이 가능하다.
롤투롤(Roll-to-roll)공정은 일정크기의 기판을 평판 상태로 놓고 하나씩 패터닝하는 기존의 공정과 달리, 롤러(roller)를 이용한 연속공정으로서 롤 형태의 플라스틱 필름 등이 이격 배치된 롤러를 지나갈 때, 기재의 굽힘(bending)이 발생하기 때문에 플렉시블한 기재를 사용해야 한다. 또한 롤투롤 공정에서 패터닝은, 그라비아 롤(gravure roll) 등을 사용하여 마스크 없이 패터닝하는 방법도 있으나, 마스크를 사용하여 패터닝하는 방법을 사용하는 경우에는 플렉시블 마스크를 사용하는 것이 바람직하며, 이 때 마스크와 기재 간의 부착력 문제를 해결하기 위해서는 본 발명과 같이 플렉시블 자석을 배면에 사용하는 방법이 바람직하다.
본 발명에서 사용될 수 있는 기재의 비제한적인 예로서 유리(Glass), 사파이어(Saphire), 실리콘(Si), 저마늄(Ge), 갈륨비소(GaAs), 탄화규소(SiC), 질화갈륨(GaN) 등 단단한 기판을 사용할 수도 있으며, PET(polyethylene terephthalate), TAC(tri-acetyl cellulose), COP(cyclo-olefin polymer), PEN(polyethylene 2,6-naphthalate), PES(polyether sulfone), PEI(polyether imide), PMMA(polymethylmethacrylate), PC(polycarbonate) 등 고분자로 된 플렉시블 기재를 단일층 기재로 사용하거나 또는 상기 고분자 기재 둘 이상의 다층 기재를 사용할 수도 있다. 이 밖에 일반적인 PCB(Printed Circuit Board)의 재질로 알려진 FR-3, CEM-1, CEM-3, FR-4, FR-5 및 GI 등의 기판도 사용 가능하다.
본 발명에 있어서, 플렉시블 자석은 자성(magnetism)의 조절이 용이하고, 일정수준 이상의 유연성(flexible)을 가지는 소재로 된 것이면 특별히 제한되지 않으며, 당업자에게 알려진 것을 사용할 수 있고, 그 비제한적인 예로서 고무자석(Rubber Magnet), 자성체가 함침된 플라스틱, 자성체 금속 박막, 자성체 코팅막 등이 있다.
플렉시블 자석의 형태 역시 특정한 형태로 제한되지는 않으나, 바람직하게는 평판 형태일 수 있고, 그 두께는 0.1 ~ 10 mm 범위일 수 있다. 상기 플렉시블 자석은 자속밀도가 일정하면서도 균일하게 유지되는 것이 바람직하며, 마스크와 기재를 틈새없이 균일하게 밀착할 수 있을 정도의 자속밀도를 가지는 것으로서, 그 자속밀도의 범위는 200 ~ 1000 Gauss 범위인 것이 바람직하다.
플렉시블 자석의 자속밀도가 균일하지 않을 경우, 기재와 마스크의 부착시 부착 부위별로 자력의 편차가 발생하여 부분적으로 마스크가 들뜨는 현상이 발생할 수 있으며, 이러한 경우 정밀한 패턴의 형성이 어렵고, 심한 경우에는 마스크의 변형을 초래할 수도 있다.
또한, 플렉시블 자석의 자속밀도가 상기 범위보다 작은 경우에는 마스크의 부착불량이 발생할 수 있고, 상기 범위보다 큰 경우에는 플렉시블 기재 사용시 기재 표면의 평탄도를 저해할 우려가 있다.
한편, 상기 플렉시블 자석은 50 mm 또는 그 이상의 굴곡반경을 갖도록 반복 굽힘을 실시한 경우에도 접히거나 부러지지 않고, 평탄오차 5% 이내에서 원상 회복이 가능한 정도의 유연성(flexibility)을 가지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 플렉시블 자석은 5% 또는 그 이하의 연신(延伸)을 만 번 이상 반복하는 경우에도 원상 회복이 가능한 정도의 탄성을 가지는 것이 바람직하다.
상기와 같은 플렉시블 자석은 면 전체에 걸쳐서 고르게 자력을 발휘하므로 섀도마스크가 기재 상에 틈새 없이 고르게 부착되도록 할 수 있으며, 중량이 가벼우므로 마스크의 탈부착 작업 및 기판 이송작업이 용이하고, 특히, 연속적인 증착 이 이루어지는 시스템에 적용이 용이하다.
본 발명에 있어서, 플렉시블 마스크는 자력에 의해 부착 가능하고, 외력에 의해 쉽게 휘어질 수 있으며(flexible), 개구(開口) 또는 폐구(閉口)된 특정 형태의 패턴을 포함하고 있는 것이기만 하면 특별히 제한되지 않으며, 당업자에게 알려진 것을 사용할 수 있고, 그 비제한적인 예로는 철, 니켈 및 코발트로 구성된 군에서 선택된 원소의 단일 금속 또는 2종 이상의 합금 재질로 된 것(예를 들면, INVAR 등의 재질로 된 것)이 있으며, 그 두께는 0.01 ~ 5mm 범위일 수 있다.
상기 플렉시블 마스크 역시, 50 mm 또는 그 이상의 굴곡반경을 갖도록 반복 굽힘을 실시한 경우에도 접히거나 부러지지 않고, 평탄오차 5% 이내에서 원상 회복이 가능한 정도의 유연성(flexibility)을 가지는 것이 바람직하다.
상기와 같은 플렉시블 마스크는 기재와의 빈틈없는 부착이 용이하고, 공정 중에 발생할 수 있는 마스크에 의한 기재 손상을 억제할 수 있으며, 플렉시블 기재가 공정 중에서 형상 변화되더라도 좀 더 용이하게 적응될 수 있다.
상기 플렉시블 자석은 상기 플렉시블 마스크의 크기와 동일하거나 더 큰 것일 수 있다. 자석의 크기가 마스크의 크기보다 더 작은 경우에는 마스크의 가장자리 부분에 자력이 미치지 않아 기재와의 밀착이 불충분할 수 있기 때문이다. 따라서, 상기 플렉시블 자석과 플렉시블 마스크를 겹쳐 놓았을 때 플렉시블 마스크는 플렉시블 자석 면 안에 모두 포함되는 것이 바람직하며, 플렉시블 마스크의 일부 가장자리가 플렉시블 자석 면 밖으로 돌출되지 않는 것이 바람직하다.
본 발명의 패턴 제조방법에서, 기재 상에 마스크를 장착하는 패터닝 시스템 은 플렉시블 자석과 플렉시블 마스크를 구비한 것이 특징이나, 그 이외의 패턴 제조 방법은 당업자에게 알려진 방법을 사용할 수 있다. 예를 들면 일반적인 진공 챔버(vacuum chamber)내에서 진행되는 스퍼터링(sputtering)이나 전자빔 증착공정(e-beam evaporation), 화학기상증착 (CVD) 뿐만 아니라, 상압 플라즈마 스퍼터링과 같은 연속공정에도 적용이 가능하다.
또한, 본 발명의 패턴 제조방법은 기재 상에 마스크를 올리고 상기 기재된 진공 증착 등의 방법을 이용하여 직접 패터닝하는 방법을 포함함은 물론, 기재 상에 패턴물질 및 포토레지스트(photoresist)를 도포하고, 마스크를 이용, 현상하여 포토레지스트 패턴을 형성한 후, 건식/습식 에칭에 의해 기재 상에 패턴물질을 패터닝하는 사진식각(photolithography)방법 또한 포함될 수 있다.
한편, 마스크 상에 증착된 패턴 형성 물질, 예를 들면 금속성 무기물은 암모니아수(NH4OH), 포타슘 하이드록사이드(KOH) 수용액과 같은 염기성 수용액 중에서 초음파 세척하여 제거할 수 있다. 세척된 마스크는 높지 않은 온도(약 60℃ 정도)의 대류 오븐(oven)에서 반나절 동안 건조한 뒤, 고무자석상에 0.5mm 정도 두께의 평탄 기재를 놓고, 그 평탄 기재 상에 올려놓은 상태에서 보관하여 최대한 평탄도를 유지시키는 방법으로 건조 및 보관할 수 있다.
본 발명의 패턴 제조방법에 있어서, 기재 상에서의 마스크의 위치제어및 탈부착을 용이하게 하기 위하여, 선택적으로 솔레노이드(solenoid) 전자석을 이용할 수 있으며, 이를 이용할 경우, 자동화된 연속공정이 좀 더 용이하게 구현될 수 있 다.
예를 들면, 상기의 전자석을 이용한 마스크 위치제어 시스템은, 기재와 마스크를 정렬하기 위하여 제어부에 의하여 제어되는 3축 위치이동수단; 1 이상의 전자석을 포함하는 마스크 안착수단; 상기 기재와 마스크의 정렬상태를 확인하기 위한 CCD카메라 등의 광학정렬수단; 상기 마스크 안착수단을 좌우로 이동시키기 위한 가이드; 상기 3축 위치이동수단의 위치, 가이드 및 전자석에 인가되는 전류의 극성과 크기를 제어하기 위한 제어부 등을 포함하는 것일 수 있다.
이하 첨부 도면을 이용하여 본 발명을 좀 더 상세히 설명하도록 한다. 다만, 본 발명이 첨부 도면 및 이에 대한 설명으로 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명에 기재된, 플렉시블 자석(1)과 플렉시블 마스크(3)를 이용한 패터닝 시스템의 일실시예를 나타내는 그림으로서, 도 1의 왼쪽 그림에 도시된 경우는 평탄 기재(2) 상에 증착 패턴을 형성하기 위한 구조를 나타낸 것이다. 즉, 기재(2)를 중심으로 하여, 패턴 형성하고자 하는 면에 플렉시블 마스크(3)가 밀착되고, 그 반대면에 플렉시블 자석(1)이 밀착되며, 자석(1)에서 발생한 자력이 평판에 대해 수직방향으로 형성됨으로써, 자석(1)과 마스크(3)간에 작용하는 인력(引力)에 의해 자석(1), 기재(2) 및 마스크(3)의 3개층이 모두 밀착될 수 있는 구조를 가진다.
이 때, 기재는 자석에 부착 가능한 재질(예를 들면, 철을 함유한 금속 및 합금)이거나 또는 아니거나에 상관없이 자석(1)과 마스크(3)간의 인력에 의해 고정되므로, 유리, 실리콘 등의 단단한 절연체 기판은 물론, 플라스틱 필름, 시트 등의 플렉시블 기판 등도 사용될 수 있음은 물론이다.
한편, 도 1의 오른쪽 그림은 기재가 평판형이 아닌 경우를 도시한 것이며, 기재가 곡면을 가지는 단단한 기판인 경우는 물론, 플렉시블 기판이 전단력(4)을 받아 휘어질 수 있는 경우도 포함된다. 이 경우 본 발명은 플렉시블 자석(1)과 플렉시블 마스크(3)를 이용하므로, 기재의 곡면 형상에 유연하게 대응하여 기재의 표면과 빈틈없이 밀착가능하며, 플렉시블 기재 인 경우에는 롤투롤(Roll-to-roll) 공정과 같이, 전단력(4)이 발생하는 공정에도 적용할 수 있다.
도 2에서는 기재 하부의 자석에서 발생한 자력이 적절하지 못한 경우의 문제점에 대한 모식도를 나타낸 것으로서, 좌측 그림은 자력이 균일하게 작용하지 못하는 경우에 마스크의 일부가 들뜨는 현상을 나타낸 것이며, 우측 그림은 기재 하부의 자석에서 발생한 자력이 너무 강한 경우에 마스크가 접촉하는 부분의 기재는 눌리게 되고, 마스크의 패턴에 해당하는 개구부(開口部) 부분의 기재는 상대적으로 부풀어 올라, 기재 표면의 평탄성에 문제가 생길 수 있음을 보여주고 있다.
도 3에서는 본 발명에 기재된 패턴 제조방법을 사용하여 증착 패턴을 형성하는 과정을 도시하였다. 플렉시블 자석 위에 기재를 위치시킨 다음, 솔레노이드 전자석(5)을 이용하여 정밀하게 위치 제어함으로써 마스크를 부착시킬 수 있다. 이 때, 자석의 면적은 마스크와 같거나 보다 큰 것이 바람직하다. 스퍼터링(sputtering)이나 전자빔 증착공정(e-beam evaporation), 화학기상증착(CVD), 상압 플라즈마 스퍼터링과 같은 막 형성 공정(6)을 거친뒤, 다시 솔레노이드 전자석을 이용하여 부착된 마스크를 제거함으로써, 기재 상에 원하는 정밀패턴을 형성할 수 있다.
도 4 는 롤투롤(Roll-to-roll) 공정의 모식도를 나타내고 있다. 벨트 콘베이어는 2세트로, 각각 마스크 패턴 벨트(7)와 마스크 이송 벨트(8)로 구성될 수 있다. 기재(9)는 감을 수 있는 롤 형태의 것이면 어떤 종류라도 상관이 없다. 마스크(10)는 마스크 이송 벨트(8)를 통해 마스크 부착위치로 이송된 후, 마스크 부착 장치(11)에 의해 기재(9)상에 부착된다. 기재(9)에 부착된 마스크(10)는 마스크 패턴 벨트(7)에 의해 패턴 증착 장치(12)내로 이동되어 패턴 증착된 후, 마스크 탈착위치에서 마스크 탈착 장치(13)에 의해 탈착되어 다시 마스크 이송 벨트(8)로 이송된다.
이러한 롤투롤 공정은 플렉시블 디스플레이의 증착 패턴을 연속적이면서도 용이하게 구현할 수 있는 방법이며, 현재 롤투롤 증착장비는 국내의 여러 업체에서 상용화되어 있는 상황이다.
이하, 실시예 및 비교예를 들어 본 발명을 보다 자세히 설명할 것이다. 그러나 본 발명이 이로써 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1]
진공 챔버 내의 기판 홀더 상에 105 mm × 105 mm 크기, 0.8 mm 두께를 가진, 자속밀도 500 Gauss 의 고무자석을 부착시키고, 상기 자석 위에 기재로서 100 mm × 100 mm 크기, SiO2 표면강화막 처리된 1 mm 두께의 PET 필름을 위치시킨 후, 그 위에 95 mm × 95 mm 크기의 INVAR 재질 마스크를 올려 놓아 고무자석의 자력에 의해 자석, 기재 및 마스크가 밀착 고정되도록 하여 패터닝 시스템을 구성하였다.
상기 마스크가 부착된 PET필름에 대해 알루미늄(Al) 전극을 플라즈마 진공증착하여 전극 패턴을 제조하였다. 스퍼터링은 2 mTorr의 압력과 50 sccm 아르곤(Ar) 가스 유동 조건하에서 1.5 kV 직류 전장을 발생시킨 뒤, 마그네트론 건(magnetron gun)에 의해 생성된 알루미늄 플라즈마를 물리적으로 증착시켰다.
도 5에서 보듯이, 원형 및 사각형 패턴 모두 용이하게 제조할 수 있었으며, 패턴 형성된 기재는 도 5의 오른쪽 사진과 같이 유연성을 가지는 것을 확인할 수 있었다. 도 6은 상기 제조된 패턴의 광학 현미경 사진으로서, 가장자리(edge) 부분의 선명도를 나타낸다. 20 ㎛ 이하의 정밀패턴을 용이하게 제조할 수 있음을 확인할 수 있었다.
[비교예 1]
고무자석 대신에 일반 금속형 자석을 이용하고, 이를 지지하기 위한 지지대를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 증착 패턴을 제조하였다.
도 7의 점선으로 도시된 바와 같이 상기 비교예 1의 경우에는 마스크의 섀도우를 벗어나는 영역이 발생하여 정밀한 패턴을 형성할 수 없었다. 이는 전극면적에 따른 전하용량(Capacitance) 측정을 통해서도 확인되었으며, 그 원인은 도 2에 도시된 바와 같이 자력이 균일하게 작용하지 못하여 마스크의 일부가 기재에 완전히 밀착하지 못했기 때문인 것으로 보인다.
도 1은 본 발명에 기재된, 플렉시블 자석과 플렉시블 마스크를 이용한 패터닝 시스템의 일실시예를 나타내는 모식도이다.
도 2는 종래의 섀도우 마스크 패터닝 시스템에 대한 문제점을 나타낸 모식도이다.
도 3은 본 발명에 기재된 패턴 제조방법을 사용하여 증착패턴을 형성하는 과정에 대한 일실시예를 나타내는 모식도이다.
도 4는 롤투롤(Roll-to-roll)공정으로 플렉시블 기재 상에 마스크를 이용하여 패터닝하는 공정을 나타낸 모식도이다.
도 5는 실시예 1에 기재된 방법으로 제조된, 알루미늄 전극 패턴이 형성된 플라스틱 필름 기재의 사진이다.
도 6은 실시예 1에 기재된 방법으로 제조된, 플라스틱 필름 기재 상에 형성된 알루미늄 전극 패턴을 확대한 광학현미경 사진이다.
도 7은 비교예 1에 기재된 방법으로 제조된, 플라스틱 필름 기재 상에 형성된 알루미늄 전극 패턴을 확대한 광학현미경 사진이다.
<도면부호의 간단한 설명>
1: 플렉시블 자석 2: 기재 3: 플렉시블 마스크 4: 전단응력
5: 전자석 6: 증착원 (deposition source)
7: 마스크 패턴 벨트 8 : 마스크 이송 벨트 9: 기재 10 : 마스크
11 : 마스크 부착 장치 12 : 패턴 증착 장치 13 : 마스크 탈착 장치
Claims (7)
- 임의의 형상을 가진 기재 상에 마스크를 이용하여 패턴을 제조하는 방법으로서, 패턴 형성될 일측에 자력에 의해 부착 가능한 플렉시블 마스크(flexible mask)를 위치시키고, 패턴 형성될 일측의 반대측에 플렉시블 자석을 기재와 밀착시키는 것이 특징인 패턴의 제조방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 기재는 플렉시블 기재이며, 이를 롤투롤(Roll-to-roll) 공정에 의해 패터닝하는 것이 특징인 패턴의 제조방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 플렉시블 자석은 상기 플렉시블 마스크의 크기와 동일하거나 더 큰 것이 특징인 패턴의 제조방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 플렉시블 자석은 0.1 ~ 10mm 범위의 두께를 갖는 고무자석(Rubber Magnet) 인 것이 특징인 패턴의 제조방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 플렉시블 마스크는 0.01 ~ 5mm 범위의 두께를 가지며, 철, 니켈 및 코발트로 구성된 군에서 선택된 원소의 단일 금속 또는 2종 이상의 합금으로 된 것이 특징인 패턴의 제조방법.
- 제 1항에 있어서, 전자석을 이용한 마스크 위치 제어 시스템이 부가된 것이 특징인 패턴의 제조방법.
- 임의의 형상을 가진 기재; 상기 기재 상의 패턴 형성될 일측에서 기재와 밀착된, 자력에 의해 부착 가능한 플렉시블 마스크(flexible mask); 및 상기 기재 상의 패턴 형성될 일측의 반대측에 위치한 플렉시블 자석을 포함하는, 마스크를 이용한 패터닝 시스템.
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