KR102137222B1

KR102137222B1 - 성막 마스크의 제조 방법

Info

Publication number: KR102137222B1
Application number: KR1020157014247A
Authority: KR
Inventors: 미치노부 미주무라
Original assignee: 브이 테크놀로지 씨오. 엘티디
Priority date: 2012-11-15
Filing date: 2013-10-29
Publication date: 2020-07-23
Also published as: CN104797733B; CN104797733A; TWI587081B; US10208373B2; JP2014098196A; KR20150086285A; TW201435484A; WO2014077125A1; US20150259780A1; JP5958824B2

Abstract

본 발명은 관통공을 형성한 박판 형상의 자성 금속 부재와 수지로 만든 필름이 밀접하게 접촉된 구조의 마스크용 부재(7)를 형성하는 단계와, 상기 마스크용 부재의 상기 관통공 내의 상기 필름에 레이저 광을 조사하여 일정 깊이의 마크를 형성하는 단계와, 상기 마크를 기준으로 하여 미리 정해진 위치에 레이저 광을 조사하여 상기 필름을 관통하는 상기 개구 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 것이다.

Description

성막 마스크의 제조 방법 {PRODUCTION METHOD FOR FILM FORMATION MASK}

본 발명은 박막 패턴에 대응하여 복수의 개구 패턴(opening pattern)을 레이저 가공한 수지로 만든 필름을 박판 형상의 자성 금속 부재로 지지한 복합형의 성막 마스크의 제조 방법에 관한 것으로, 특히, 복수의 개구 패턴의 형성 위치 정밀도를 향상시키기 위한 성막 마스크의 제조 방법에 관한 것이다.

종래의 성막 마스크의 제조 방법은 복수의 관통 개구를 가진 제1 레지스트 패턴을 금속판 위에 형성하고, 상기 제1 레지스트 패턴의 관통 개구를 통하여 에칭 처리를 하여, 상기 금속판에 관통하는 복수의 개구 패턴을 형성한 후, 상기 제1 레지스트 패턴을 제거하고, 상기 복수의 개구 패턴의 각각의 주위의 소정 폭의 금속 가장자리부를 각각 노출하게 하는 복수의 제2 관통 개구를 가진 제2 레지스트 패턴을 상기 금속판 위에 형성하고, 상기 제2 레지스트 패턴의 제2 관통 개구를 통하여 에칭 처리를 하여, 상기 복수의 관통 개구의 각각의 주위의 마스크 본체부와, 이 마스크 본체부의 주위에 위치하는 마스크 본체부의 두께보다 큰 두께를 가진 둘레 가장자리부를 형성한 후, 상기 제2 레지스트 패턴을 제거하는 것이었다 (예를 들면, 특허 문헌 1 참조).

특허 문헌 1 : 일본 공개 특허 공보 2001－237072호

그러나, 이와 같은 종래의 성막 마스크의 제조 방법에 있어서는 금속판을 웨트 에칭 처리하고, 이 금속판에 관통하는 복수의 개구 패턴을 형성하고 있으므로, 웨트 에칭의 등방성에 의하여 정교하고 세밀한 개구 패턴을 양호한 정밀도로 형성할 수 없었다. 특히, 한 변의 길이가 수 10 cm 이상의 큰 면적의, 예를 들면 유기 EL 표시 패널용의 성막 마스크의 경우, 에칭 불균일이 발생하여 마스크 전면의 개구 패턴을 균일하게 형성할 수 없었다.

이에, 출원인은 기판에 성막되는 박막 패턴에 대응하여, 이 박막 패턴과 형상 치수가 같은 개구 패턴을 형성한 수지로 만든 필름과 개구 패턴을 내포하는 관통공을 형성한 박판 형상의 자성 금속 부재를 밀접하게 접촉시킨 복합형의 성막 마스크를 제안하고 있다.

상기 복합형의 성막 마스크는 두께가 10㎛ 내지 30㎛ 정도의 얇은 수지로 만든 필름에 개구 패턴을 레이저 가공하여 형성하는 것으로, 정교하고 세밀한 개구 패턴을 양호한 정밀도로 형성할 수 있는 동시에, 전술한 바와 같은 큰 면적의 성막 마스크도 마스크 전면에 걸쳐 균일하게 개구 패턴을 형성할 수 있다는 특징을 가지고 있다.

이 경우, 필름을 레이저 가공하여 개구 패턴을 형성하기 때문에, 개구 패턴이 필름을 관통하면 레이저 광(L)의 조사 에너지에 의한 충격으로, 성막 마스크의 레이저 가공부를 포함하는 그 주변 부분이 뜨게 되어, 그 부분의 위치가 어긋날 우려가 있다. 따라서, 성막 마스크를 탑재하는 스테이지와 레이저 조사 광학계를 일정 간격으로 상대적으로 스텝 이동시키면서 복수의 개구 패턴을 형성하는 경우, 각 개구 패턴의 형성 위치가 어긋날 우려가 있었다.

이에, 본 발명은 이와 같은 문제점에 대처하여, 복수의 개구 패턴의 형성 위치 정밀도를 향상시키기 위한 성막 마스크의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 성막 마스크의 제조 방법은 기판에 성막되는 박막 패턴에 대응하여, 이 박막 패턴과 형상 치수가 같은 개구 패턴을 형성한 수지로 만든 필름과, 상기 개구 패턴을 내포하는 크기의 관통공을 형성한 박판 형상의 자성 금속 부재를 밀접하게 접촉시킨 복합형의 성막 마스크의 제조 방법으로서, 상기 관통공을 형성한 상기 자성 금속 부재와, 상기 개구 패턴을 형성하기 전의 수지로 만든 필름이 밀접하게 접촉된 구조의 마스크용 부재를 형성하는 단계와, 상기 마스크용 부재의 상기 관통공 내의 상기 필름에 레이저 광을 조사하여 일정 형상을 가진 일정 깊이의 마크를 형성하는 단계와, 상기 마크를 기준으로 하여 미리 정해진 위치에 레이저 광을 조사하여 상기 필름을 관통하는 상기 개구 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 것이다.

본 발명에 의하면, 사전에 개구 패턴의 형성 목표가 되는 마크를 필름 위에 얕은 깊이로 형성하고 있으므로, 상기 마크는 레이저 가공의 충격에 의한 영향을 받지 않고 위치 정밀도가 양호하게 형성할 수 있다. 또한, 개구 패턴의 형성은 레이저 가공의 충격에 의하여 마크의 위치가 어긋난 경우에도, 촬상 장치에 의하여 상기 마크를 검출하여 마크의 위치 어긋남을 보정하면서 이루어지므로, 개구 패턴의 형성 위치 정밀도를 향상시킬 수 있다.

[도 1] 본 발명에 의한 성막 마스크의 제조 방법에 사용하는 레이저 가공 장치의 실시 형태를 나타내는 정면도이다.
[도 2] 본 발명의 방법에 의하여 제조되는 성막 마스크의 하나의 구성예를 나타내는 도면으로, (a)는 평면도, (b)는 (a)의 O－O선 단면에서 본 도면이다.
[도 3] 본 발명에 의한 성막 마스크의 제조 방법의 전(前) 공정을 나타내는 설명도이다.
[도 4] 본 발명에 의한 성막 마스크의 제조 방법의 중간 공정을 나타내는 설명도이다.
[도 5] 본 발명에 의한 성막 마스크의 제조 방법의 후속 공정을 나타내는 설명도이다.
[도 6] 본 발명의 방법에 의하여 제조되는 성막 마스크의 변형예이다.
[도 7] 본 발명의 방법에 의하여 제조되는 성막 마스크의 한층 더 변형된 예를 나타내는 도면으로, (a)는 평면도, (b)는 단면도이다.

이하, 본 발명의 실시 형태를 첨부 도면에 기초하여 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명에 의한 성막 마스크의 제조 방법에 사용하는 레이저 가공 장치의 실시 형태를 나타내는 정면도이다. 이 레이저 가공 장치는 기판에 성막되는 박막 패턴에 대응하여 이 박막 패턴과 형상 치수가 같은 개구 패턴을 수지로 만든 필름에 형성하기 위한 것으로, XY 스테이지(1)와, 레이저 장치(2)와, 대물 렌즈(3)와, 마스크(4)와, 촬상 장치(5)와, 조명 장치(6)를 구비하여 구성되어 있다.

상기 XY 스테이지(1)는 개구 패턴을 내포하는 크기의 관통공을 형성한 자성 금속 부재와, 가시광을 투과하는 수지로 만든 필름을 밀접시킨 마스크용 부재(7)를 탑재하고, XY 방향으로 스텝 이동시키는 것으로, X, Y 방향으로의 이동 거리를 계측하는 제1 레이저 간섭계(8)를 구비하고 있다.

상세하게는, 상기 XY 스테이지(1)는 상기 개구 패턴을 형성하기 위한 기준이 되는 기준 마크를 미리 형성한 기준 기판(9) 위에 위치 결정하여 탑재된 마스크용 부재(7)를, 기준 기판(9)과 일체적으로 스텝 이동시키는 것이다.

상기 XY 스테이지(1)의 윗쪽에는 레이저 장치(2)가 설치되어 있다. 이 레이저 장치(2)는 파장이 400 nm 이하인, 예를 들면 KrF248nm인 엑시머 레이저나 YAG 레이저의 제3 고조파 또는 제4 고조파이고, 광축에 직교하는 단면 형상이 박막 패턴과 동일한 형상 치수로 정형된 에너지 밀도가 1 J/㎠ 내지 20 J/㎠인 레이저 광(L)을 조사하여 필름을 아브레이션하고, 개구 패턴을 형성하기 위한 것이다. 또한, 레이저 빔의 사이즈를 소정의 크기까지 확장하는 빔 인스펜더를 포함하여 구성되어 있다.

상기 레이저 광(L)의 광로 상에는 상기 XY 스테이지(1)에 대향시켜 대물 렌즈(3)가 설치되어 있다. 이 대물 렌즈(3)는 레이저 광(L)을 필름 위에 집광하여 필름을 레이저 가공하기 위한 것으로, 광축을 따라서 상하 이동 가능하게 설치되고, 결상 렌즈(10)와 함께 작동하여, 후술하는 마스크(4)의 관통 개구의 상을 필름 위에 축소 투영하는 동시에, 상기 기준 기판 (9)의 기준 마크 및 필름 위에 형성되는 개구 패턴의 형성 목표가 되는 후술하는 마크를 후술하는 촬상 장치(5)의 수광 소자면 위에 결상하게 되어 있다. 또한, 상기 대물 렌즈(3)에는 제2 레이저 간섭계(11)가 장착되어 있어, 대물 렌즈(3)를 상하동시키는 구동 기구의 기계 정밀도에 기초한 대물 렌즈(3)의 XY 방향으로의 위치 어긋남량을 검출할 수 있게 되어 있다.

상기 레이저 광(L)의 광로 상에서 상기 레이저 장치(2)와 대물 렌즈(3)의 사이에는 마스크(4)가 착탈 가능하게 설치되어 있다. 이 마스크(4)는 필름에 형성하고자 하는 개구 패턴과 상사형(相似刑)의 제1 관통 개구를 형성한 제1 마스크(4A)와, 상기 개구 패턴의 형성 목표가 되는 마크를 형성하기 위한, 이 마크와 상사형의 제2 관통 개구를 형성한 제2 마스크(4B)로 이루어져 있다. 또한, 상기 제 1 관통 개구와 제2 관통 개구를 동일한 마스크(4) 위의 서로 떨어진 위치에 형성하고, 마스크(4)를 XY 평면에 평행한 면내를 슬라이드 이동하여 제1 관통 개구와 제2 관통 개구를 서로 교체하여 사용할 수 있도록 하여도 좋다.

상기 대물 렌즈(3)로부터 결상 렌즈(10)을 통과하여 상기 마스크(4)로 향하는 광로가 하프 미러(12)에 의하여 분기된 광로 상에는, 촬상 장치(5)가 설치되어 있다. 이 촬상 장치(5)는 상기 기준 기판(9)에 설치된 기준 마크 및 필름에 형성된 마크를 검출하기 위한 것으로, 이차원 CCD 카메라이다. 또한, 대물 렌즈(3)의 결상 위치와 촬상 장치(5)의 수광면 및 마스크(4)는 공역의 관계에 배치되어 있다.

상기 대물 렌즈(3)로부터 상기 결상 렌즈(10)로 향하는 광로가 하프 미러 (13)에 의하여 분기된 광로 상에는 조명 장치(6)가 설치되어 있다. 이 조명 장치(6)는 상기 기준 기판(9)에 설치된 기준 마크 및 필름에 형성된 마크를 조명하여 촬상 장치(5)에 의하여 상기 기준 마크 및 마크를 검출할 수 있도록 하기 위한 것으로, 예를 들면 할로겐 램프 등의 백색 광원이다.

다음으로, 이와 같이 구성된 레이저 가공 장치를 사용하여 본 발명의 성막 마스크를 제조하는 방법에 대하여 설명한다.

먼저, 관통공을 형성한 자성 금속 부재와 개구 패턴을 형성하기 전의 수지로 만든 필름이 밀접하게 접촉된 구조의 마스크용 부재(7)를 형성하는 단계에 대하여 설명한다. 또한, 여기에서는, 제조되는 성막 마스크가, 도 2에 도시하는 바와 같이 기판에 형성하고자 하는 복수의 박막 패턴에 대응하여 이 박막 패턴과 같을 배열 피치로 박막 패턴보다 형상 치수가 큰 직사각형 형상의 관통공(14)을 매트릭스 형상으로 가진 자성 금속 부재(15)와, 복수의 박막 패턴에 대응하여 이 박막 패턴과 같은 배열 피치로 박막 패턴과 형상 치수가 같은 개구 패턴(16)을 매트릭스 형상으로 가진 필름(17)을 밀접하게 접촉시킨 구조를 가진 것인 경우에 대하여 설명한다. 또한, 도 2에 있어서, 부호 18은 마스크측 얼라인먼트 마크를 나타낸다.

도 3은 마스크용 부재(7)의 형성 단계를 나타내는 설명도이다.

먼저, 도 3(a)에 도시하는 바와 같이, 예를 들면 니켈, 니켈 합금, 인바 또는 인바 합금 등으로 이루어지는 두께가 30㎛ 내지 50㎛ 정도인 자성 금속 재료의 자성 금속 시트(19)를, 성막 대상인 기판의 표면적에 맞추어 잘라내고, 이 자성 금속 시트(19)의 한 면(19a)에, 예를 들면 폴리이미드 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET) 등의 수지액을 도포하고, 이것을 건조시켜 두께가 10㎛ 내지 30㎛ 정도인 가시광을 투과하는 필름(17)을 형성한다.

다음으로, 도 3(b)에 도시하는 바와 같이, 자성 금속 시트(19)의 다른 면(19b)에 레지스트를, 예를 들면 스프레이 도포한 후, 이것을 건조시켜 레지스트 필름을 형성하고, 다음으로, 포토마스크를 사용하여 레지스트 필름을 노광한 후, 현상하여 복수의 박막 패턴에 대응한 위치에 이 박막 패턴보다 형상 치수가 큰 복수의 개구(20)을 가진 레지스트 마스크(21)를 형성한다.

이어서, 도 3(c)에 도시하는 바와 같이, 상기 레지스트 마스크(21)를 사용하여 자성 금속 시트(19)를 웨트 에칭하고, 레지스트 마스크(21)의 개구(20)에 대응한 부분의 자성 금속 시트(19)를 제거하여 관통공(14)을 형성하고, 자성 금속 부재(15)를 형성한 후, 레지스트 마스크(21)를, 예를 들면 유기용제에 용해시켜 제거한다. 이에 의하여, 자성 금속 부재(15)와 수지로 만든 필름(17)을 밀접하게 접촉시킨 마스크용 부재(7)가 형성된다. 또한, 자성 금속 시트(19)를 에칭하기 위한 에칭액은 사용하는 자성 금속 시트(19)의 재료에 따라 적절하게 선택되고, 공지의 기술을 적용할 수 있다.

또한, 자성 금속 시트(19)를 에칭하여 관통공(14)을 형성할 때에, 복수의 관통공(14)의 형성 영역 외의 미리 정해진 위치에 기판에 미리 설치된 기판측 얼라인먼트 마크에 대하여 위치 맞춤하기 위한 마스크측 얼라인먼트 마크(18)를 동시에 형성하여도 좋다. 이 경우, 레지스트 마스크(21)를 형성할 때에, 마스크측 얼라인먼트 마크(18)에 대응한 위치에 얼라인먼트 마크용의 개구를 설치하면 좋다.

다음으로, 마스크용 부재(7)의 관통공(14) 내의 필름(17)에 레이저 광(L)을 조사하여 일정 형상을 가진 일정 깊이의 마크를 형성하는 단계에 대하여 설명한다.

도 4는 개구 패턴의 형성 목표가 되는 마크 형성 단계를 나타내는 설명도이다.

먼저, 도 4(a)에 도시하는 바와 같이, 투명한 기판의 한 면(9a)에 기준 마크(22)를 형성한 기준 기판(9)의 다른 면(9b)에 마스크용 부재(7)의 필름(17)면을 밀착시켜 일체화한다. 이 때, 자성 금속 부재(15)의 마스크측 얼라인먼트 마크(18)와 기준 기판(9)에 미리 형성된 기판측 얼라인먼트 마크를 현미경으로 관찰하면서, 양 마크가 일정한 위치 관계를 이루도록 (예를 들면 양 마크의 중심이 합치하도록) 위치 맞춤한다.

다음으로, 일체화된 상기 마스크용 부재(7) 및 기준 기판(9)은 기준 기판(9)이 스테이지측이 되도록 하여 XY 스테이지(1) 위에 탑재된다. 또한, 조명 장치(6)가 점등되어 대물 렌즈(3)의 결상 위치를 포함하는 그 근방 영역이 조명되고, 동시에 촬상 장치(5)가 기동되어, 대물 렌즈(3)의 결상 위치의 상이 취득된다.

이어서, XY 스테이지(1)를 XY 방향으로 이동시켜, 도 2(a)에 도시하는 자성 금속 부재(15)의, 예를 들면 좌상단 모서리부에 위치하는 관통공(14)을 대물 렌즈(3)의 아래쪽에 위치시킨다. 또한, 촬상 장치(5)에 의하여 관찰하면서, 대물 렌즈(3)을 상하동하여 기준 기판(9)의 기준 마크(22)의 상이 선명하게 되도록 대물 렌즈(3)의 포커스 조정을 실시한 후, 기준 마크(22)의 화상을 처리하여 기준 마크(22)의 중심이 대물 렌즈(3)의 시야 중심에 합치하도록, XY 스테이지(1)를 미동 조정한다. 이 때, 레이저 가공 장치의 마스크(4)로서는, 제2 마스크(4B)가 장착되어 있고, 제2 관통 개구의 중심이 레이저 가공 장치의 광학계의 광축에 합치되어 있다.

기준 마크(22)의 검출이 종료되면, 대물 렌즈(3)가 상승하여, 대물 렌즈(3)의 포커스점이 필름(17)의 표면에 위치된다. 이 때, 제2 레이저 간섭계(11)에 의하여 대물 렌즈(3)의 XY 방향으로의 위치 어긋남량을 계측한다. 또한, 제1 레이저 간섭계(8)에 의하여 스테이지의 이동량을 계측하면서, 대물 렌즈(3)의 위치 어긋남량을 보정하도록 XY 스테이지(1)을 미동 조정한다.

다음으로, 레이저 장치(2)가 기동되어 레이저 광(L)이 발사되어, 제2 마스크(4B)에 조사된다. 제2 마스크(4B)를 사출하는 레이저 광(L)은 제2 마스크(4B)의 제2 관통 개구에 의하여 광축에 교차하는 단면 형상이 개구 패턴(16)의 형성 목표가 되는 마크의 외형과 상사형으로 정형되고, 결상 렌즈(10) 및 대물 렌즈(3)를 지나 필름(17) 위에 집광된다. 이에 의하여, 상기 제 2 관통 개구가 결상 렌즈(10) 및 대물 렌즈(3)에 의하여 필름(17) 위에 축소 투영되고, 도 4(b)에 도시하는 바와 같이, 상기 기준 마크(22)에 대응한 필름(17) 부분에 상기 마크(23)가 형성된다. 이 경우, 레이저 광(L)의 복수 쇼트 (예를 들면 25 쇼트)에 의하여 개구 패턴(16)을 형성할 경우에는, 마크(23)의 형성은 그 쇼트 회수보다 적은, 예를 들면 2 쇼트로 형성한다. 이에 의하여, 필름(17)에는 상기 마크(23)가 되는 깊이가 얕은 오목부 (상처)가 형성된다.

또한, 개구 패턴(16)이 레이저 광(L)의 1 쇼트로 형성될 때에는 상기 마크(23)는 개구 패턴(16)을 형성하기 위한 레이저 광(L)의 조사 에너지보다 작은 조사 에너지로 형성하면 좋다.

이후, 형성하고자 하는 복수의 개구 패턴(16)의, 배열의 설계값에 기초하여 XY 스테이지(1)가 가공 개시 위치로부터 XY 방향 (예를 들면, 도 4(b)의 화살표와 반대 방향)으로 스텝 이동되어, 도 4(c)에 도시하는 바와 같이 자성 금속 부재(15)의 각 관통공(14) 내의 소정 위치에 상기 마크(23)가 형성된다. 또한, 모든 마크(23)의 형성이 종료되면, XY 스테이지(1)가 가공 개시 위치까지 되돌아간다.

다음으로, 필름(17)을 관통하는 개구 패턴(16)의 레이저 가공 단계에 대하여 설명한다.

도 5는 개구 패턴(16)의 레이저 가공 단계를 나타내는 설명도이다.

먼저, 레이저 가공 장치의 제2 마스크(4B)가 제1 마스크(4A)로 교체되어, 제1 마스크(4A)의 제1 관통 개구의 중심이 레이저 가공 장치의 광학계의 광축에 합치된다.

이어서, 촬상 장치(5)에 의하여 가공 개시 위치의 마크(23)가 검출되고, 마크(23)의 중심이 대물 렌즈(3)의 시야 중심에 합치하도록 XY 스테이지(1)가 미동 조정된다. 이것이 종료되면, 레이저 장치(2)가 기동되어, 개구 패턴(16)을 형성하기 위한, 예를 들면 25 쇼트의 레이저 광(L)이 발사된다. 레이저 광(L)은 제1 마스크(4A)의 제1 관통 개구에 의하여 광축에 교차하는 단면 형상이 개구 패턴(16)과 상사형으로 정형되어, 결상 렌즈(10) 및 대물 렌즈(3)에 의하여 필름(17) 위에 축소 투영된다. 이에 의하여, 도 5(a)에 도시하는 바와 같이, 상기 마크(23)에 대응한 필름(17) 부분에 최초의 개구 패턴(16)이 필름(17)을 관통하여 형성된다.

최초의 개구 패턴(16)의 형성이 종료되면, XY 스테이지(1)를 개구 패턴(16)의 배열 피치 (설계치)와 동일한 거리만큼, 도 5(b)에 도시하는 화살표와 반대 방향으로 스텝 이동하고, 대물 렌즈(3)를 가공 개시 위치의 마크(23)에 인접한 근처의 마크(23)의 윗쪽에 위치시킨다. 이 경우, 최초의 개구 패턴(16)의 레이저 가공에 의한 충격에 의하여 마스크용 부재(7)가 부분적으로 뜨게 되어, 마크(23)의 위치가 어긋나는 경우가 있다. 이에 본 발명에 있어서는, 두번째의 개구 패턴(16)을 레이저 가공하기 전에, 필름(17)에 형성된 두번째의 마크(23)를 촬상 장치(5)에 의하여 촬영하여 검출하고, 마크(23)의 중심이 대물 렌즈(3)의 시야 중심과 합치하도록 XY 스테이지(1)의 위치를 미동 조정한다.

상기와 같이 하여 마크(23)의 위치 어긋남이 보정되면, 레이저 장치(2)가 기동되어 복수 쇼트의 레이저 광(L)이 상기 마크(23) 위에 조사되고, 도 5(b)에 도시하는 바와 같이 두번째의 개구 패턴(16)이 레이저 가공된다.

이후, XY 스테이지(1)를 XY 방향 (예를 들면, 도 5(b)의 화살표와는 반대 방향)으로 스텝 이동하면서, 그때마다, 촬상 장치(5)에 의한 마크(23)의 검출 및 마크(23)의 위치 어긋남 보정을 행한 후에 레이저 광(L)을 조사하고, 각 개구 패턴(16)을 레이저 가공한다. 이에 의하여, 개구 패턴(16)의 레이저 가공에 의한 충격으로 마스크용 부재(7)가 부분적으로 뜨게 되어, 위치 어긋남이 생겼을 경우에도, 개구 패턴(16)의 형성 목표인 마크(23) 위에 정확하게 레이저 광(L)을 조사하여 개구 패턴(16)을 형성할 수 있어서, 개구 패턴(16)의 형성 위치 정밀도를 향상시킬 수 있다.

또한, 이상의 설명에 있어서는, 자성 금속 부재(15)의 각 관통공(14) 내에, 각각 한 개씩 개구 패턴(16)이 형성되는 경우에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 관통공(14) 내에는 복수의 개구 패턴(16)이 형성되어도 좋다.

도 6은 본 발명의 방법에 의하여 제조되는 성막 마스크의 변형예이다.

이 성막 마스크는 자성 금속 부재(15)에 설치된 관통공(14)이 복수의 개구 패턴(16)을 내포하는 크기를 가지고 있고, 상기 관통공(14) 내에는 복수의 개구 패턴(16)이 마크(23)를 중심으로 미리 정해진 위치에 형성되어 있다.

이와 같은 성막 마스크는 이하와 같이 하여 제조할 수 있다.

먼저, 레이저 가공 장치의 광학계의 광축에 합치하는 위치를 중심으로 하여 미리 정해진 위치에 복수의 제1 관통 개구를 형성한 제1 마스크(4A)와, 상기 광축에 중심이 합치하도록 제2 관통 개구를 형성한 제2 마스크(4B)를 준비한다.

다음으로, 상기 제 2의 마스크(4B)를 사용하여, 전술한 바와 같이, XY 스테이지(1)을 XY 방향으로 미리 정해진 거리만큼 스텝 이동하면서, 마스크용 부재(7)의 필름(17)에 깊이가 얕은 복수의 마크(23)를 형성한다.

이어서, 제2 마스크(4B)를 제1 마스크(4A)로 교체하고 촬상 장치(5)에 의하여 상기 마크(23)을 촬영하는 동시에, 마크(23)의 위치 어긋남을 보정하도록 XY 스테이지(1)을 미동 조정하여 마크(23)의 중심을 대물 렌즈(3)의 시야 중심에 합치시킨다.

그 후, 레이저 광(L)을 조사하여 상기 마크(23)를 중심으로 미리 정해진 위치에 복수의 개구 패턴(16) (도 6에 있어서, 파선으로 둘러싸인 예를 들면 6개의 개구 패턴(16))을 동시에 형성한다. 그리고, 전술한 바와 동일하게 하여, XY 스테이지(1)를 XY 방향으로 스텝 이동하면서, 그때마다 촬상 장치(5)에 의한 마크(23)의 검출 및 마크(23)의 위치 어긋남 보정을 행한 후에 레이저 광(L)을 조사하여, 복수의 개구 패턴(16)을 레이저 가공한다.

이 경우에도, 복수의 개구 패턴(16)이 사전에 형성된 마크(23)를 기준으로 하여 가공되기 때문에, 복수의 개구 패턴(16)을 위치 정밀도가 양호하게 형성할 수 있다.

이상의 설명에 있어서는 성막 마스크가 자성 금속 부재(15)와 필름(17)으로 구성된 것인 경우에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 성막 마스크는 도 7에 도시하는 바와 같이 자성 금속 부재(15)의 복수의 관통공(14) 및 이 관통공(14)과 동시에 형성된 얼라인먼트 마크용 관통공(26)을 내포하는 크기의 개구(24)를 가지는 틀 형상의 프레임(25)의 한 단면(25a)을, 필름(17)이 밀접하게 접촉된 측의 반대측 자성 금속 부재(15)의 둘레 가장자리부에 접합한 것이어도 좋다. 이 경우, 필름(17)의 둘레 가장자리부가 제거된 마스크용 부재(7)를 프레임(25)에 스트래치하여 걸쳐져서 자성 금속 부재(15)와 프레임(25)을 스포트 용접한 후, 레이저 가공하여 상기 마크(23)을 형성하는 동시에, 이 마크(23)를 기준으로 하여, 관통공(14) 내에 개구 패턴(16)을 형성하고, 얼라인먼트 마크용 관통공(26) 내에 마스크측 얼라인먼트 마크(18)을 형성하는 것이 좋다. 이에 의하여, 마스크용 부재(7)를 프레임(25)에 스트래치하여 걸칠 때에, 마스크용 부재(7)가 늘어나 개구 패턴(16) 및 마스크측 얼라인먼트 마크(18)의 위치가 어긋나는 것을 방지할 수 있다. 또한, 마크(23) 및 개구 패턴(16)의 형성은 XY 스테이지(1)을 스텝 이동하면서, X 방향 또는 Y 방향으로 순서에 따라서 행하여도 되고, XY의 지그재그로 행하여도 좋다.

7… 마스크용 부재
14… 관통공
15… 자성 금속 부재
16… 개구 패턴
17… 필름
23… 마크
24… 프레임의 개구
25… 프레임

Claims

기판에 성막되는 박막 패턴에 대응하여 이 박막 패턴과 형상 치수가 동일한 개구 패턴을 형성한 수지로 만든 필름과, 상기 개구 패턴을 내포하는 크기의 관통공을 형성한 박판 형상의 자성 금속 부재를 밀접하게 접촉시킨 복합형의 성막 마스크의 제조 방법으로서,
상기 관통공을 형성한 상기 자성 금속 부재와, 상기 개구 패턴을 형성하기 전의 수지로 만든 필름이 밀접하게 접촉된 구조의 마스크용 부재를 형성하는 단계와,
상기 마스크용 부재의 상기 관통공 내의 상기 필름에 레이저 광을 조사하여 일정 형상을 가진 일정한 깊이의 마크를 형성하는 단계와,
상기 마크를 기준으로 하여 미리 정해진 위치에 레이저 광을 조사하여 상기 필름을 관통하는 상기 개구 패턴을 형성하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 성막 마스크의 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 자성 금속 부재는 상기 박막 패턴에 대응하여 직사각형 형상의 복수의 상기 관통공을 매트릭스 형상으로 구비한 것으로,
상기 각 관통공 내에는 각각 한개씩 상기 개구 패턴이 형성되는 것을 특징으로 하는 성막 마스크의 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 관통공 내의 상기 필름에는 복수의 상기 개구 패턴이 형성되는 것을 특징으로 하는 성막 마스크의 제조 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 마크는 상기 개구 패턴을 형성하기 위한 레이저 광의 조사 쇼트 회수보다 적은 쇼트 회수로 형성되는 것을 특징으로 하는 성막 마스크의 제조 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 마크는 상기 개구 패턴을 형성하기 위한 레이저 광의 조사 에너지보다 작은 조사 에너지로 형성되는 것을 특징으로 하는 성막 마스크의 제조 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 마스크용 부재를 형성하는 단계와 상기 마크를 형성하는 단계와의 사이에, 상기 자성 금속 부재의 상기 관통공을 내포하는 크기의 개구를 가진 틀 형상의 프레임의 한 단면을, 상기 필름이 밀접하게 접촉된 측의 반대측 상기 자성 금속 부재의 둘레 가장자리부에 접합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 성막 마스크의 제조 방법.
제4항에 있어서, 상기 마스크용 부재를 형성하는 단계와 상기 마크를 형성하는 단계와의 사이에, 상기 자성 금속 부재의 상기 관통공을 내포하는 크기의 개구를 가지는 틀 형상의 프레임의 한 단면을, 상기 필름이 밀접하게 접촉된 측의 반대측 상기 자성 금속 부재의 둘레 가장자리부에 접합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 성막 마스크의 제조 방법.
제5항에 있어서, 상기 마스크용 부재를 형성하는 단계와 상기 마크를 형성할 단계와의 사이에, 상기 자성 금속 부재의 상기 관통공을 내포하는 크기의 개구를 가지는 틀 형상의 프레임의 한 단면을, 상기 필름이 밀접하게 접촉된 측의 반대측의 상기 자성 금속 부재의 둘레 가장자리부에 접합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 성막 마스크의 제조 방법.