KR102109034B1

KR102109034B1 - 마스크 제조 방법

Info

Publication number: KR102109034B1
Application number: KR1020130034662A
Authority: KR
Inventors: 이도형; 조준호
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사
Priority date: 2013-03-29
Filing date: 2013-03-29
Publication date: 2020-05-12
Also published as: US20140291306A1; KR20140118537A; US9457426B2

Abstract

마스크의 제조 방법은 다음과 같다. 제1 영역 및 상기 제1 영역을 둘러싸는 제2 영역을 갖는 마스크 기판을 준비한다. 그 이후에, 상기 제2 영역에 대응하는 상기 마스크 기판의 가공부에 레이저를 조사하여, 상기 마스크 기판으로부터 상기 가공부에 의해 둘러싸이는 상기 마스크 기판의 예비 식각부를 분리한다. 그 이후에, 상기 예비 식각부에 물리적 힘을 가하여 상기 마스크 기판으로부터 상기 예비 식각부를 제거하여, 상기 마스크 기판의 상기 예비 식각부가 제거되는 위치에 개구부를 형성한다.

Description

마스크 제조 방법{METHOD OF MANUFACTURING MASK}

본 발명은 마스크 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 레이저를 이용하여 마스크를 제조하는 방법에 관한 것이다.

마스크는 기판 위에 형성되는 박막을 패터닝하는 데 사용되며, 상기 마스크에는 상기 기판 위에 패터닝되는 박막에 대응하여 개구부 패턴이 형성된다. 이러한 마스크는 반도체 장치 및 표시 패널에 형성되는 박막들을 패터닝하는 용도로 널리 사용되고 있다.

한편, 상기 표시 패널 중 유기전계발광 표시패널을 제조에 있어서, 상기 유기전계발광 표시패널의 유기 발광층을 증발법을 이용하여 형성하기 위하여 금속 마스크가 널리 사용되고 있다. 상기 금속 마스크는 얇은 두께를 갖는, 소위, 파인 메탈 마스크(fine metal mask, FMM)일 수 있고, 상기 금속 마스크에 상기 유기전계발광 표시패널이 갖는 다수의 화소들 각각의 위치에 대응하여 개구부가 형성될 수 있다. 따라서, 기판 위에 상기 금속 마스크를 배치하고, 상기 기판 및 상기 금속 마스크 측으로 증발된 유기물을 제공하면, 상기 개구부의 위치에 대응하여 상기 기판 위에 상기 유기물이 증착 될 수 있다.

일반적으로, 상기 금속 마스크에 습식 식각 공정을 적용하여 상기 개구부가 형성될 수 있다. 하지만, 상기 금속 마스크의 크기가 대형화됨에 따라 그 두께가 증가되는 경우에, 상기 금속 마스크에 상기 습식 식각 공정을 적용하여 상기 개구부를 정밀하게 형성하기가 용이하지 않고, 상기 개구부를 형성하는 데 소요되는 시간이 증가될 수 있다. 따라서, 상기 습식 식각 공정 대신에, 레이저를 이용하여 금속 마스크를 제조하는 방법이 연구되고 있다.

본 발명의 목적은 레이저를 이용하여 마스크를 용이하게 제조할 수 있는 방법을 제공하는 데 있다.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 마스크의 제조 방법은 다음과 같다. 제1 영역 및 상기 제1 영역을 둘러싸는 제2 영역을 갖는 마스크 기판을 준비한다. 그 이후에, 상기 제2 영역에 대응하는 상기 마스크 기판의 가공부에 레이저를 조사하여, 상기 마스크 기판으로부터 상기 가공부에 의해 둘러싸이는 상기 마스크 기판의 예비 식각부를 분리한다. 그 이후에, 상기 예비 식각부에 물리적 힘을 가하여 상기 마스크 기판으로부터 상기 예비 식각부를 제거하여, 상기 마스크 기판의 상기 예비 식각부가 제거되는 위치에 개구부를 형성한다.

본 발명에 따르면, 마스크 기판의 가공부에 레이저를 조사하여 상기 가공부에 의해 둘러싸이는 예비 식각부가 상기 마스크 기판으로부터 분리되고, 그 이후에, 상기 예비 식각부에 물리적 힘을 가하여 상기 마스크 기판에서 상기 예비 식각부가 제거된다. 그 결과, 상기 예비 식각부의 위치에 대응하여 개구부가 형성된 마스크가 형성된다. 이 경우에, 상기 예리 식각부에 레이저를 조사하여 상기 마스크 기판에서 상기 예비 식각부가 제거되는 경우보다, 마스크를 가공하는 데 사용되는 레이저 조사량이 감소될 수 있다. 따라서, 레이저를 이용하여 마스크를 가공하는 동안에, 상기 마스크가 과열되어 상기 마스크의 외형이 변형되는 것이 최소화되어 상기 마스크가 보다 정밀하게 제조될 수 있고, 상기 마스크를 제조하는 데 소요되는 시간이 감소될 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 마스크 제조 장치의 사시도이다.
도 2a 내지 도 2e는 도 1에 도시된 마스크 제조 장치를 이용하여 마스크를 제조하는 방법을 나타내는 도면들이다.
도 3a, 도 3b 및 도 3c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 마스크를 제조하는 방법을 나타내는 도면들이다.
도 4는 도 2f에 도시된 마스크를 이용하여 유기전계발광 표시장치의 유기 발광층을 패터닝하는 방법을 나타내는 도면이다.

이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 살펴보기로 한다. 상기한 본 발명의 목적, 특징 및 효과는 도면과 관련된 실시예들을 통해서 용이하게 이해될 수 있을 것이다. 다만, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고, 다양한 형태로 응용되어 변형될 수도 있다. 오히려 후술될 본 발명의 실시예들은 본 발명에 의해 개시된 기술 사상을 보다 명확히 하고, 나아가 본 발명이 속하는 분야에서 평균적인 지식을 가진 당업자에게 본 발명의 기술 사상이 충분히 전달될 수 있도록 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명의 범위가 후술될 실시예들에 의해 한정되는 것으로 해석되어서는 안 될 것이다. 한편, 하기 실시예와 도면 상에 동일한 참조 번호들은 동일한 구성 요소를 나타낸다.

또한, 본 명세서에서 '제1', '제2' 등의 용어는 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다. 또한, 막, 영역, 구성 요소 등의 부분이 다른 부분 '위에' 또는 '상에' 있다고 할 때, 다른 부분 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 마스크 제조 장치(1000)의 사시도이다.

도 1을 참조하면, 마스크 제조 장치(1000)는 마스크 기판(MS)을 가공하여 마스크(도 2f의 MK)를 제조하는 데 사용될 수 있다. 이 실시예에서는, 상기 마스크(MK)는 유기전계발광 표시장치의 유기 발광층을 패터닝하는 데 사용될 수 있고, 이 경우에, 상기 유기 발광층은 증발된 유기물이 기판에 증착되어 형성될 수 있고, 상기 마스크(MK)는 상기 기판 위에 배치되어 상기 유기물이 증착되는 위치를 정의하는 데 사용될 수 있다. 이에 대해서는, 도 4를 참조하여 보다 상세히 후술된다.

상기 마스크 제조 장치(1000)는 챔버(CB), 레이저 발생부(50), 레이저 조사부(100), 및 스테이지(200)를 포함한다. 상기 챔버(CB)는 그 내부에 마스크 기판(MS)을 가공하는 공간을 제공하고, 이 실시예에서 상기 챔버(CB)는 유리와 같이 레이저(LB)가 투과할 수 있는 재질로 형성될 수 있다.

이 실시예에서, 상기 레이저 발생부(50) 및 상기 레이저 조사부(100)는 상기 챔버(CB)의 상부에 배치될 수 있다. 상기 레이저 발생부(50)는 외부로부터 전원을 제공받아 상기 레이저(LB)를 발생시키고, 상기 레이저 발생부(50)로부터 발생된 상기 레이저(LB)는 상기 레이저 조사부(100) 측으로 제공된다. 이 실시예에서는, 상기 레이저(LB)는 약 10 피코 초 (picosecond)이하의 펄스 폭을 갖는 극 초단파일 수 있다.

상기 레이저 조사부(100)는 상기 레이저(LB)를 집광하여 상기 레이저(LB)가 상기 마스크 기판(MS)을 향해 진행하도록 상기 레이저(LB)의 진행 방향을 제어한다. 이 실시예에서는, 상기 레이저 조사부(100)는 상기 레이저(LB)의 진행 방향을 제어하기 위하여 포커싱 렌즈 및 에프-세타(f-theta) 렌즈와 같은 광학 렌즈를 포함할 수 있으며, 일 예로, 상기 레이저 조사부(100)는 갈바노 스캐너(galvano scanner)일 수 있다.

또한, 이 실시예에서는, 상기 레이저 조사부(100)는 상기 레이저(LB)를 다수의 레이저들로 분할하는 광 분할 소자를 포함할 수 있다. 일 예로, 상기 광 분할 소자는 DOE (diffractive optical element) 렌즈일 수 있으며, 이 경우에, 상기 DOE 렌즈는 회절 현상을 이용하여 상기 레이저(LB)를 다수의 레이저들로 분할할 수 있다.

한편, 본 발명이 상술한 상기 레이저 발생부(50) 및 상기 레이저 조사부(100)의 구성에 한정되는 것은 아니며, 상기 레이저 발생부(50) 및 상기 레이저 조사부(100)는 상술한 구성 외에 기 공지된 다른 구성을 가질 수도 있다.

상기 스테이지(200)는 상기 챔버(CB)의 내부에 제공되고, 상기 스테이지(200) 위에는 상기 마스크 기판(MS)이 배치된다. 이 실시예에서, 상기 마스크 제조 장치(1000)는 상기 스테이지(200)와 결합되어 상기 스테이지(200)를 이동시키는 구동부(미도시)를 더 포함할 수 있으며, 이 경우에, 상기 구동부의 구동에 의해 상기 스테이지(200)는 상기 챔버(CB) 내부에서 제1 방향(D1), 제2 방향(D2) 및 상기 제1 및 제2 방향들(D1, D2) 각각의 역 방향으로 이동될 수 있다. 따라서, 상기 스테이지(200)가 이동되어 상기 마스크 기판(MS)에 상기 레이저(LB)가 조사되는 위치가 용이하게 제어될 수 있다.

상기 마스크 기판(MS)은 상기 마스크 제조 장치(1000)를 이용하여 마스크(도 2f의 MK)를 제조하는 데 사용되는 소오스 기판이다. 이 실시예에서는 상기 마스크 기판(MS)은 스테인리스 강과 같은 금속 재질로 형성될 수 있고, 상기 마스크 기판(MS)은 수 마이크로미터 내지 수백 마이크로미터의 두께를 가질 수 있다.

이하, 상기 마스크 제조 장치(1000)를 이용하여 상기 마스크 기판(MS)이 가공되어 상기 마스크를 제조하는 방법이 설명된다.

도 2a 내지 도 2e는 도 1에 도시된 마스크 제조 장치를 이용하여 마스크를 제조하는 방법을 나타내는 도면들이다. 한편, 마스크 기판(MS)은 다수의 가공 영역들(PA)을 가지나, 도 2a 내지 도 2e들에서는 상기 마스크 기판(MS)의 일부 및 상기 다수의 가공 영역들(PA) 중 일부가 도시되어, 상기 마스크 기판(MS)의 가공 방법이 설명된다.

도 2a를 참조하면, 마스크 기판(MS)은 상부면이 평평한 플레이트 형상을 가질 수 있으며, 상기 마스크 기판(MS)은 서로 이격되는 다수의 가공 영역들(PA)을 갖는다. 상기 다수의 가공 영역들(PA) 각각은 제1 영역(A1) 및 상기 제1 영역(A1)을 둘러싸는 제2 영역(A2)을 포함한다. 이 실시예에서는, 상기 다수의 가공 영역들(PA) 각각은 사각형의 형상을 가지나, 본 발명이 상기 다수의 가공 영역들(PA)의 형상에 한정되는 것은 아니며, 상기 다수의 가공 영역들(PA)은 마스크(도 2f의 MK)에 형성되는 개구부(도 2f의 OP)의 형상에 대응하는 형상을 가질 수 있다.

상술한 바와 같이, 상기 제1 영역(A1)이 사각형의 형상을 갖는 경우에, 상기 제2 영역(A2)은 폐 루프(closed loop) 형상을 가져 상기 제1 영역(A1)을 둘러싼다. 상기 제2 영역(A2)은 레이저(LB)가 조사되어 상기 마스크 기판(MS)이 가공되는 영역으로, 상기 레이저(LB)는 상기 제2 영역(A2)을 따라 폐 루프 형상으로 상기 마스크 기판(MS)에 조사되어 상기 마스크 기판(MS)이 부분적으로 식각된다.

이 실시예에서는, 앞서 도 1을 참조하여 설명된 레이저 조사부(도 1의 100)에 의해 상기 레이저(LB)가 다수로 분할 될 수 있으므로, 상기 레이저(LB)는 상기 다수의 가공 영역들(PA) 중 적어도 두 개 이상의 가공 영역들이 갖는 상기 제2 영역(A2)에 동시에 조사될 수 있다. 또한, 상기 레이저(LB)가 상기 제2 영역(A2)에 조사될 때, 상기 마스크 기판(MS)을 지지하는 스테이지(도 1의 200)가 이동하여 상기 레이저(LB)는 제1 방향(D1), 제2 방향(D2), 상기 제1 방향(D1)의 역방향인 제3 방향(D3) 및 상기 제2 방향(D2)의 역방향인 제4 역방향(D4)을 따라 연속적으로 조사될 수 있다.

상술한 레이저(LB)의 조사 경로를 따라 상기 레이저(LB)가 제2 영역(A2)에 조사된 이후에, 도 2a에 도시된 I-I`을 따라 절취된 단면이 도 2b에 도시된다.

도 2b를 참조하면, 레이저(LB)가 제2 영역(A2)에 조사됨에 따라 상기 제2 영역(A2)에 대응하는 마스크 기판(MS)에 제1 홈(H1)이 형성된다. 보다 상세하게는, 상기 제2 영역(A2)에 대응하는 상기 마스크 기판(MS)의 일 부분을 가공부(PP)로 정의하면, 상기 레이저(LB)에 의해 상기 가공부(PP)의 표면으로부터 두께 방향으로 상기 가공부(PP)가 순차적으로 제거되어 상기 제1 홈(H1)이 형성된다.

이 실시예에서, 상기 제1 홈(H1)은 단면상에서 상기 마스크 기판(MS)의 두께 방향과 경사진 방향으로 형성될 수 있다. 즉, 상기 제1 홈(H1)의 폭은 상기 마스크 기판(MS)의 바닥면에 가까워질수록 작아질 수 있다.

상기 레이저(LB)를 이용하여 상기 가공부(PP)에 상기 제1 홈(H1)을 형성하는 공정을 제1차 가공 공정으로 정의하면, 이 실시예에서는 상기 제1 차 가공 공정은 상기 레이저(LB)가 다수 회 상기 가공부(PP)에 조사되어 수행될 수 있다. 예를 들면, 상기 레이저(LB)가 1회 조사될 때 상기 가공부(PP)가 제거되는 깊이는 약 0.5 마이크로미터 정도일 수 있고, 이 경우에, 상기 레이저(LB)가 약 수 회 약 수십 회 정도 상기 가공부(PP)에 조사되어 상기 제1 홈(H1)이 형성될 수 있다. 또한, 상기 마스크 기판(MS)이 제1 두께(T1)를 갖는다고 하면, 상기 제1 차 가공 공정이 종료된 이후에, 상기 제1 홈(H1)은 상기 제1 두께(T1)의 크기보다 작은 제1 깊이(DT1)로 형성될 수 있다.

도 2c를 참조하면, 제1 차 가공 공정이 종료된 이후에, 가공부(PP)에 레이저(LB)를 더 조사하여 상기 가공부(PP)에 대해 제2 차 가공 공정이 수행된다. 그 결과, 상기 가공부(LB)에 제1 홈(H1)과 연결되는 제2 홈(H2)이 형성된다. 상기 제1 차 가공 공정과 유사하게, 상기 제2 차 가공 공정은 상기 레이저(LB)가 다수 회 상기 가공부(PP)에 조사되어 수행될 수 있다.

이 실시예에서, 상기 제2 홈(H2)은 단면상에서 상기 마스크 기판(MS)의 두께 방향과 경사진 방향으로 형성될 수 있다. 즉, 상기 제2 홈(H2)의 폭은 상기 마스크 기판(MS)의 바닥면에 가까워질수록 작아질 수 있고, 예를 들면, 상기 제2 홈(H2)은 단면상에서 상기 가공부(PP)에 'V'자 형상으로 형성될 수 있다.

상기 제2 차 가공 공정이 완료된 이후에, 상기 제1 홈(H1) 및 상기 제2 홈(H2)에 의해 상기 가공부(PP)의 일부분이 상기 마스크 기판(MS)의 제1 두께(T1)와 실질적으로 동일한 제2 깊이(D2)로 제거된다. 또한, 상기 마스크 기판(MS)에서 상기 가공부(PP)에 의해 둘러싸이는 부분을 예비 식각부(AE)로 정의하면, 상기 레이저(LB)가 상기 제2 영역(A2)을 따라 폐 루프 형상으로 상기 가공부(PP)에 조사된 이후에 상기 예비 식각부(AE)는 상기 마스크 기판(MS)으로부터 분리된다.

따라서, 상기 제2차 가공 공정이 완료된 이후에, 상기 마스크 기판(MS) 및 상기 예비 식각부(AE) 간의 연결이 끊어져, 상기 마스크 기판(MS)으로부터 상기 예비 식각부(AE)가 제거될 수 있다. 또한, 경우에 따라서는, 상기 제2차 가공 공정이 종료되더라도, 상기 마스크 기판(MS)과 연결이 끊어진 상기 예비 식각부(AE)가 상기 마스크 기판(MS) 위에 놓일 수 있다. 따라서, 상기 예비 식각부(AE)에 물리적 힘을 가하여 상기 예비 식각부(AE)를 상기 마스크 기판(MS)으로부터 완전히 제거하는 공정이 필요할 수 있다. 이에 대해서는, 도 2d 및 도 2e를 참조하여 보다 상세히 설명된다.

또한, 이 실시예에서 상기 레이저(LB)가 조사되어 형성되는 상기 제1 홈(H1) 및 상기 제2 홈(H2)에 대응하는 부피는 상기 예비 식각부(AE)의 부피 보다 작을 수 있다. 따라서, 상기 예리 식각부(AE)에 레이저를 조사하여 상기 예비 식각부(AE)를 제거 하는 경우보다, 상기 레이저(LB)를 이용하여 상기 제1 홈(H1) 및 상기 제2 홈(H2)을 형성하여 상기 예비 식각부(AE)를 제거 하는 경우에, 상기 마스크 기판(MS)에 조사되는 상기 레이저(LB)의 조사량을 감소시킬 수 있다. 따라서, 상기 레이저(LB)를 이용하여 상기 마스크 기판(MS)을 가공하는 동안에, 상기 마스크 기판(MS)이 과열되어 상기 마스크 기판(MS)의 외형이 변형되는 것이 최소화되어 상기 마스크 기판(MS)의 가공이 보다 정밀하게 수행될 수 있다.

도 2d를 참조하면, 제2 차 가공 공정이 완료된 이후에, 챔버(CB)의 일측에 배치된 가스 제공 유닛(70)을 이용하여 마스크 기판(MS) 측으로 가스(GS)를 제공하고, 그 이후에, 상기 챔버(CB)의 타측에 배치된 가스 흡입 유닛(80)을 이용하여 상기 가스(GS)를 흡입하여 상기 가스(GS)를 상기 챔버(CB)의 외부로 배출시킨다. 따라서, 앞서 도 2c를 참조하여 설명된 제2 차 가공 공정에서 상기 마스크 기판(MS)으로부터 제거되지 않은 예비 식각부(도 2c의 AE)에 물리적 힘이 가해져 상기 예비 식각부가 상기 마스크 기판(MS)으로부터 제거될 수 있다. 또한, 상기 챔버(CB)의 내부에서 발생되는 상기 가스(GS)의 흐름에 의해 제1 및 제2 차 가공 공정들이 수행됨에 따라 상기 챔버(CB)의 내부에 부유하는 부산물들이 상기 챔버(CB)의 외측으로 배출될 수 있고, 상기 가스(GS)의 흐름에 의해 상기 마스크 기판(MS)이 냉각되는 효과도 발생될 수 있다.

도 2e 및 도 2f를 참조하면, 식각조(CN)의 바닥부에 진동자(UW_P)를 배치하고, 상기 식각조(CN)의 내부를 금속 재료를 에칭하는 용액(ET)으로 채운다. 이 실시예에서는, 상기 용액(ET)은 희석된 염산일 수 있다.

그 이후에, 마스크 기판(MS)을 상기 식각조(CN)의 내부에 침지시키고, 상기 진동자(UW_P)를 구동하여 상기 용액(ET) 내에 초음파 진동을 발생시킨다. 그 결과, 상기 초음파 진동에 의해 상기 마스크 기판(MS)의 예비 식각부(AE)에 물리적 힘이 가해져, 상기 마스크 기판(MS)으로부터 상기 예비 식각부(AE)가 완전히 제거될 수 있다. 또한, 상기 마스크 기판(MS)에 상기 초음파 진동이 가해질 때, 제1 및 제2 차 가공 공정들을 수행함에 따라 상기 마스크 기판(MS)의 표면에 형성된 산화막이 제거될 수도 있다.

상술한 바와 같이, 상기 마스크 기판(MS)에 가공 공정들이 모두 수행되어 상기 마스크 기판(MS)으로부터 상기 예비 식각부(AE)가 완전히 제거되면, 상기 예비 식각부(AE)의 위치에 대응하여 상기 마스크 기판(MS)에 개구부(OP)가 형성되어 마스크(MK)의 제조가 완성된다.

도 3a, 도 3b 및 도 3c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 마스크를 제조하는 방법을 나타내는 도면들이다.

도 3a를 참조하면, 마스크 기판(MS)은 다수의 가공 영역들(AR_1)을 갖는다. 상기 다수의 가공 영역들(AR_1)은 다수의 제1 영역들(A1), 다수의 제2 영역들(A2), 및 다수의 제3 영역들(A3)을 갖는다. 상기 다수의 제2 영역들(A2)은 상기 다수의 제1 영역들(A1)과 일대일 대응하여 상기 다수의 제1 영역들(A1)을 둘러싼다. 또한, 상기 다수의 제3 영역들(A3)은 제2 방향(D2)으로 연장되며, 상기 다수의 제3 영역들(A3)은 각각은 상기 다수의 제2 영역들(A2) 중 상기 제2 방향(D2)으로 나란하게 배열된 제2 영역들을 가로 지른다.

상술한 바와 같이 상기 다수의 가공 영역들(AR_1)이 도 2a에 도시된 가공 영역들(도 2a의 AR)과 상이하게 정의되는 이유는, 상기 다수의 제2 영역들(A2) 각각을 따라 폐루프 형상으로 상기 마스크 기판(MS)에 레이저를 조사하기 이전에, 상기 다수의 제3 영역들(A3)을 따라 상기 마스크 기판에 대해 선 가공 공정을 수행하기 위해서이다. 이에 대해 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3a 및 도 3b를 참조하면, 레이저(LB)를 다수의 제3 영역들(A3)에 조사하여 마스크 기판(MS)에 대해 선 가공 공정을 수행한다. 보다 상세하게는, 상기 선 가공 공정 진행 시, 상기 레이저(LB)는 제2 방향(D2) 및 상기 제2 방향(D2)의 역방향으로 연속적으로 상기 제3 영역(A3)에 조사될 수 있고, 이에 따라, 상기 마스크 기판(MS)에는 라인 형상의 라인 홈(H0)이 형성될 수 있다.

이 실시예에서는, 도 2b 및 도 2c에 도시된 제1 홈(도 2a의 H1) 및 제2 홈(도 2c의 H2)와 같이, 상기 라인 홈(H0)은 단면상에서 상기 마스크 기판(MS)의 두께 방향과 경사진 방향으로 형성될 수 있다. 즉, 상기 라인 홈(H0)의 폭은 상기 마스크 기판(MS)의 바닥면에 가까워질수록 작아질 수 있다.

도 3a 및 도 3c를 참조하면, 마스크 기판(MS)의 제2 영역(A2) 중 제1 방향(D1)으로 나란한 영역에 레이저(LB)를 더 조사한다. 그 결과, 상기 마스크 기판(MS)의 상기 제2 영역(A2) 및 제3 영역(A3)에 대한 제1차 가공 공정이 완료되어, 대략적으로 제1 영역(A1)에 대응하여 예비 식각부(AE)가 남는다.

그 이후에, 상기 마스크 기판(MS)에 앞서 도 2c를 참조하여 설명된 제2 차 가공 공정과 유사하게, 상기 제2 영역(A2)에 대응하는 가공부(PP)에 레이저(LB)를 더 조사하고, 그 결과, 상기 가공부(PP)의 일부분이 상기 마스크 기판(MS)의 두께)와 실질적으로 동일한 깊이로 제거되어 상기 예비 식각부(AE)는 상기 마스크 기판(MS)으로부터 분리될 수 있다.

그 이후에, 상기 예비 식각부(AE)에 도 2d 및 도 2e를 참조하여 설명된 공정들을 적용하여, 상기 마스크 기판(MS)과 연결이 끊어진 상태에서 상기 마스크 기판(MS)에 붙어 있는 상기 예비 식각부(AE)가 상기 마스크 기판(MS)으로부터 완전히 제거될 수 있고, 그 결과, 상기 예비 식각부(AE)가 제거된 위치에 개구부가 형성된 마스크(MS)가 제조될 수 있다.

도 4는 도 2f에 도시된 마스크를 이용하여 유기전계발광 표시장치의 유기 발광층을 패터닝하는 방법을 나타내는 도면이다. 도 4를 설명함에 있어서, 앞서 설명된 구성 요소들에 대해서는 도면 부호를 병기하고, 상기 구성 요소들에 대한 중복된 설명은 생략된다.

도 4를 참조하면, 유기물 증착 장치(10)는 기판(SB) 위에 유기 발광층을 패터닝하는 장치이다. 이 실시예에서는, 상기 유기물 증착 장치(10)는 유기전계발광 표시장치의 제조에 사용될 수 있고, 상기 유기물 증착 장치(10)는 공정 챔버(PC), 제1 증착원(S1), 제2 증착원(S2), 제3 증착원(S3), 이송레일(RL), 제1 보조 챔버(C1), 제2 보조 챔버(C2), 마스크(MK) 및 척(CK)을 포함할 수 있다.

상기 공정 챔버(PC)는 상기 제1 내지 제3 증착원들(S1, S2, S3)로부터 제공되는 유기물(EM)이 상기 기판(SB) 위에 증착되는 유기물 증착 공정이 수행되는 공간을 제공한다. 이 실시예에서는, 상기 유기물 증착 공정에 증발법(evaporation)이 적용될 수 있고, 이 경우에, 상기 유기물(EM)이 상기 제1 내지 제3 증착원들(S1, S2, S3)에서 가열되어 증발되고, 상기 증발된 상기 유기물(EM)이 상기 기판(SB)에 증착되어 상기 기판(SB) 위에 유기 발광층이 형성될 수 있다.

상기 공정 챔버(PC)의 일 측에는 인입구(P1)가 형성되고, 상기 공정 챔버(PC)의 타 측에는 반출구(P2)가 형성될 수 있고, 상기 이송 레일(RL)은 상기 인입구(P1), 상기 공정 챔버(PC) 및 상기 반출구(P2)를 가로 질러 배치될 수 있다. 상기 기판(SB)은 프레임(미도시)에 의해 상기 이송 레일(RL)과 결합될 수 있으며, 상기 기판(SB)의 가장 자리에는 상기 척(CK)이 배치되어 상기 척(CK)에 의해 상기 기판(SB)은 상기 마스크(MK)와 결합될 수 있다.

상기 이송 레일(RL)을 따라 상기 기판(SB) 및 상기 마스크(MK)가 상기 인입구(P1)를 통해 상기 공정 챔버(PC)의 내부로 투입되면, 상기 제1 내지 제3 증착원들(S1, S2, S3)으로부터 발생되는 상기 유기물(EM)은 상기 마스크(MK)의 개구부(도 2f의 OP)를 통과하여 상기 기판(SB) 위에 증착될 수 있다. 따라서, 상기 마스크(MK)에 의해 상기 기판(SB) 위에 증착되는 상기 유기물(EM)의 위치가 정의될 수 있으며, 이에 따라, 상기 기판(SB) 위에 증착된 상기 유기물(EM)로 형성되는 상기 유기 발광층은 상기 마스크(MK)에 의해 패터닝될 수 있다.

그 이후에, 상기 기판(SB) 및 상기 마스크(MK)는 상기 반출구(P2)를 통해 상기 제2 보조 챔버(C2) 측으로 이송되어, 상기 마스크(MK)를 이용하여 상기 기판(SB) 위에 상기 유기 발광층을 패터닝하는 공정이 종료된다.

이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

MS: 마스크 기판 PA: 가공 영역
LB: 레이저 AE: 예비 식각부
PP: 가공부 GS: 가스
CB: 챔버 OP: 개구부
MK: 마스크

Claims

다수로 정의된 제1 영역들, 상기 제1 영역들 각각을 둘러싸는 제2 영역들, 및 상기 제2 영역들 중 서로 인접한 두 개의 제2 영역들을 가로 지르는 영역으로 정의된 제3 영역들을 포함하는 마스크 기판을 준비하는 단계;
상기 마스크 기판에 레이저를 상기 제3 영역들 각각을 따라 연속적으로 조사하는 단계;
상기 제2 영역들 각각에 대응하는 상기 마스크 기판의 가공부에 상기 레이저를 조사하여, 상기 마스크 기판으로부터 상기 가공부에 의해 둘러싸이는 상기 마스크 기판의 예비 식각부를 분리하는 단계; 및
상기 예비 식각부에 물리적 힘을 가하여 상기 마스크 기판으로부터 상기 예비 식각부를 제거하여, 상기 마스크 기판의 상기 예비 식각부가 제거되는 위치에 개구부를 형성하는 단계를 포함하는 마스크의 제조 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 마스크 기판에 대해 초음파 세정 공정을 수행하여 상기 예비 식각부에 상기 물리적 힘이 가해지는 것을 특징으로 하는 마스크의 제조 방법.
제 2 항에 있어서, 상기 마스크 기판은 금속 재료를 포함하고, 상기 마스크 기판이 산을 포함하는 용액에 침지된 상태에서 상기 초음파 세정 공정이 수행되는 것을 특징으로 하는 마스크의 제조 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 마스크 기판에 가스가 제공되어 상기 예비 식각부에 상기 물리적 힘이 가해지는 것을 특징으로 하는 마스크의 제조 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 레이저는 상기 가공부에 다수 회 조사되고, 상기 레이저가 다수 회 조사되는 동안에 상기 가공부의 표면으로부터 두께 방향으로 상기 가공부가 순차적으로 제거되는 것을 특징으로 하는 마스크의 제조 방법.
제 5 항에 있어서, 상기 레이저는 서로 다른 적어도 두 방향들을 따라 상기 가공부에 조사되는 것을 특징으로 하는 마스크의 제조 방법.
제 5 항에 있어서, 상기 레이저가 조사되어 상기 가공부에 홈이 형성되고, 상기 홈에 대응하는 부피는 상기 예비 식각부의 부피보다 작은 것을 특징으로 하는 마스크 기판의 제조 방법.
제 7 항에 있어서, 상기 홈은 단면상에서 상기 마스크 기판의 두께 방향과 경사진 방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 마스크 기판의 제조 방법.
제 7 항에 있어서, 상기 홈의 폭은 상기 마스크 기판의 바닥면에 가까워질수록 작아지는 것을 특징으로 하는 마스크 기판의 제조 방법.
삭제
제 1 항에 있어서, 상기 레이저가 상기 제3 영역들 각각을 따라 상기 마스크 기판에 조사된 이후에, 상기 가공부에 상기 레이저가 조사되어 상기 마스크 기판으로부터 상기 예비 식각부가 분리되는 것을 특징으로 하는 마스크의 제조 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 마스크 기판은 금속 재료를 포함하고, 상기 마스크 기판은 수 마이크로미터 내지 수백 마이크로미터의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 마스크의 제조 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 마스크 기판은 유기전계발광 표시장치의 유기 발광층을 패터닝하는 데 사용되는 마스크의 제조용 기판인 것을 특징으로 하는 마스크의 제조 방법.