KR102353349B1 - 마스크 제조 방법 및 이를 이용하여 제조된 증착용 마스크 - Google Patents

마스크 제조 방법 및 이를 이용하여 제조된 증착용 마스크 Download PDF

Info

Publication number
KR102353349B1
KR102353349B1 KR1020150045314A KR20150045314A KR102353349B1 KR 102353349 B1 KR102353349 B1 KR 102353349B1 KR 1020150045314 A KR1020150045314 A KR 1020150045314A KR 20150045314 A KR20150045314 A KR 20150045314A KR 102353349 B1 KR102353349 B1 KR 102353349B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pattern
mask
mold
manufacturing
curing agent
Prior art date
Application number
KR1020150045314A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20160117798A (ko
Inventor
한정원
Original Assignee
삼성디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성디스플레이 주식회사 filed Critical 삼성디스플레이 주식회사
Priority to KR1020150045314A priority Critical patent/KR102353349B1/ko
Priority to US14/864,924 priority patent/US10151041B2/en
Publication of KR20160117798A publication Critical patent/KR20160117798A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102353349B1 publication Critical patent/KR102353349B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H01L51/56—
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D1/00—Electroforming
    • C25D1/10—Moulds; Masks; Masterforms
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • H01L21/033—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising inorganic layers
    • H01L21/0334—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising inorganic layers characterised by their size, orientation, disposition, behaviour, shape, in horizontal or vertical plane
    • H01L21/0337—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising inorganic layers characterised by their size, orientation, disposition, behaviour, shape, in horizontal or vertical plane characterised by the process involved to create the mask, e.g. lift-off masks, sidewalls, or to modify the mask, e.g. pre-treatment, post-treatment

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

본 발명은 실리콘 기판을 패터닝하여 경사면을 갖는 제1 패턴이 형성된 제1 주형을 제조하는 단계, 제1 주형의 제1 패턴이 형성된 면에 경화제를 도포 및 경화하여 제1 패턴에 대응되는 제2 패턴이 형성된 제2 주형을 제조하는 단계, 제2 주형을 제1 주형으로부터 분리시키는 단계, 제2 주형에 금속층을 도금하여 마스크 패턴을 형성하는 단계 및 금속층을 제2 주형으로부터 분리시키는 단계를 포함하는 마스크 제조 방법 및 이를 이용하여 제조된 증착용 마스크를 제공한다.

Description

마스크 제조 방법 및 이를 이용하여 제조된 증착용 마스크{MANUFACTURING METHOD OF METAL MASK AND MASK FOR DEPOSITION USING THEREOF}
본 발명은 마스크 제조 방법 및 이를 이용하여 제조된 증착용 마스크에 관한 것으로, 상세하게는 반도체, 표시 장치 등의 증착 공정에 사용되는 증착용 마스크 제조 방법 및 이를 이용하여 제조된 증착용 마스크에 관한 것이다.
예컨대 표시 장치들 중 유기 발광 표시 장치는 시야각이 넓고, 컨트라스트가 우수할 뿐만 아니라, 응답 속도가 빠르다는 장점을 가지고 있다. 이러한 유기 발광 표시 장치는 여러 개의 서브 픽셀이 하나의 픽셀을 이룬다.
유기 발광 표시 장치를 제조하는 과정에서 각각의 서브 픽셀은 여러 가지 방법에 의하여 형성시킬 수 있는데, 이중 하나의 방법이 증착법이다.
증착 방법을 이용하여 서브 픽셀을 형성하기 위해서는 기판 상에 형성될 박막 등의 패턴과 동일한 패턴을 가지는 파인 메탈 마스크(FMM: fine metal mask)를 정렬한다. 파인 메탈 마스크에서 패턴과 대응되는 부분에는 관통부들이 형성된다. 이러한 파인 메탈 마스크로 유기물을 기판 상에 증착하여 소망하는 패턴의 박막을 형성하게 된다.
그러나, 기존의 파인 메탈 마스크를 제조하는 방법은 하측과 상측 각각을 식각하여 완료하는 것이 일반적이다. 이러한 방법에 의해 제조된 기존의 파인 메탈 마스크는 유기물이 증착되는 부분과 대응되는 관통부의 수직 단면의 형상이 반원이 중첩된 형상이다. 즉, 관통부의 일부분이 돌출된 형상으로 형성되므로, 상부에서 바라본 관통부의 형상이 정확히 유기물이 증착되어야 할 형상이 아닌, 모서리가 둥근 타원 형상을 갖게 되고, 이는 증착 불량의 원인이 된다. 특히, 최근에 이르러 높은 해상도를 갖는 표시 장치의 개발에 따라 보다 정밀한 유기물 증착의 필요성이 대두되고 있는 바, 관통부의 형상을 보다 정교하게 형성해야 할 필요가 있다.
이와 같은 증착 불량을 개선하기 위한 한 방안으로, 파인 메탈 마스크 제조 시, 레이저를 이용하여 관통부를 차차 넓혀 나가는 기술도 제안되고 있으나, 보다 정밀한 가공을 위해서는 레이저 가공층을 여러 층으로 나누어 순차적으로 작업해야 하므로, 공정 시간이 오래 걸리는 문제가 발생하게 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하고자, 실리콘의 오리엔테이션에 따른 비등방성 식각을 이용하여 고정세(high resolution)의 유기물을 증착할 수 있는 마스크 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 실리콘 기판을 패터닝하여 경사면을 갖는 제1 패턴이 형성된 제1 주형을 제조하는 단계; 상기 제1 주형의 상기 제1 패턴이 형성된 면에 경화제를 도포 및 경화하여 상기 제1 패턴에 대응되는 제2 패턴이 형성된 제2 주형을 제조하는 단계; 상기 제2 주형을 상기 제1 주형으로부터 분리시키는 단계; 상기 제2 주형에 금속층을 도금하여 마스크 패턴을 형성하는 단계; 및 상기 금속층을 상기 제2 주형으로부터 분리시키는 단계를 포함하는 마스크 제조 방법이 제공된다.
상기 제1 패턴은 함몰 패턴이고, 상기 제2 패턴은 돌출 패턴일 수 있다.
상기 금속층의 두께는 상기 제2 패턴의 두께보다 작을 수 있다.
상기 실리콘 기판은 비등방성 실리콘 기판이며, 상기 제1 주형 제조 단계에서 상기 실리콘 기판에 비등방성 식각을 수행할 수 있다.
상기 실리콘 기판은 (100)-실리콘 기판으로 이루어질 수 있다.
상기 제1 패턴은 일측이 개방된 삼각 형상의 단면을 가질 수 있다.
상기 제1 패턴은 일측이 개방된 사다리꼴 형상의 단면을 가질 수 있다.
상기 경화제는 열경화성 수지를 포함할 수 있다.
상기 제2 주형 제조 단계에서 상기 도포된 경화제 상부에 캐리어 기판이 적층될 수 있다.
상기 경화제는 감광성 수지를 포함할 수 있다.
상기 제2 주형 제조 단계에서 상기 도포된 경화제 상부에 광투과성 전기전도층과 캐리어 기판이 순차적으로 적층될 수 있다.
상기 제1 패턴은 2 이상이 서로 이격되어 상기 실리콘 기판에 형성되고, 상기 제2 패턴은 2 이상이 상기 제1 패턴과 대응되는 위치에 배치될 수 있다.
상기 제2 주형 분리 단계에서 상기 경화된 경화제에 식각 공정을 수행하여 이웃하는 상기 제2 패턴 사이를 개구할 수 있다.
상기 금속층 형성 단계는, 상기 금속층을 전주(electro-forming) 도금 공정으로 형성할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 제조 방법을 이용하여 제조된, 마스크 패턴이 형성된 증착용 마스크로서, 상기 마스크 패턴은 전면(front plane)으로부터 배면(rear plane)을 향해 점점 좁아지도록 형성될 수 있다.
상기 마스크 패턴의 상기 전면에서 바라본 형상은 각형 단면의 형상일 수 있다.
상기 마스크 패턴의 상기 전면에서 바라본 형상은 사각 형상일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 제조 공정 및 이를 이용하여 제조된 증착용 마스크는 비등방성 실리콘 식각 방법을 응용, 특정한 경사각을 구비한 주형을 제조하여 연속적으로 마스크 제조 공정을 수행함으로써 완성된 마스크의 마스크 패턴 경사면들끼리 이루는 모서리의 형태를 정밀하게 제어할 수 있으므로, 고정세(high resolution)의 유기물 증착이 필요한 증착 공정에 사용하기 적합하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 제조 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 2 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크의 제조 과정을 순차적으로 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 증착용 마스크의 일부를 나타낸 도면이다.
도 11 내지 도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 마스크의 제조 과정을 순차적으로 나타낸 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
본 발명에 있어서 "~상에"라 함은 대상부재의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것이며, 반드시 중력방향을 기준으로 상부에 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소들을 더 포함할 수 있음을 의미한다.
본 발명에서 마스크라 함은 유기 발광 표시 장치의 제조 공정 중 유기물 증착 공정에서 2 이상의 마스크 패턴을 포함하고, 마스크 패턴의 개구된 부분을 통해 유기물을 떨어뜨려 표시 기판에 화소를 형성할 수 있도록 구성된 파인 메탈 마스크(fine metal mask)일 수 있으나, 본 발명의 범위가 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 제조 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 제조 방법은 실리콘 기판을 패터닝하여 경사면을 갖는 제1 패턴이 형성된 제1 주형을 제조하는 단계(S10), 제1 주형의 상기 제1 패턴이 형성된 면에 경화제를 도포 및 경화하여 제1 패턴에 대응되는 제2 패턴이 형성된 제2 주형을 제조하는 단계(S20), 제2 주형을 상기 제1 주형으로부터 분리시키는 단계(S30), 제2 주형에 마스크 패턴을 갖는 금속층을 형성하는 단계(S40) 및 도금된 금속층을 상기 제2 주형으로부터 분리시키는 단계(S40)를 포함하여 수행된다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 제조 방법의 각 단계를 전술한 도 1와 도 2 내지 도 10을 함께 참조하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크의 제조 과정 중, 실리콘 기판(110)이 배치된 모습을 나타낸 도면이고, 도 3은 역삼각 형상의 함몰 패턴을 갖도록 패터닝된 실리콘 기판(110)을 나타낸 도면이다.
우선 도 2 및 도 3을 참조하면, 제1 주형을 제조하는 단계(S10)에서는 평평한 실리콘 기판(110)이 준비된다. 실리콘 기판(110)은 비등방성(anisotropic)을 갖는 실리콘을 이용하여 제조될 수 있다. 즉, 실리콘 기판(110)은 특정한 오리엔테이션에 따라 물리적 성질이 다르게 발현되는 특징을 가질 수 있다.
본 실시예에서는 (100) 오리엔테이션을 갖는 비등방성 실리콘을 이용하여 실리콘 기판(110)을 제조하였으나, 본 발명의 범위가 이에 제한되는 것은 아니며, 경우에 따라 다양한 방향, (111) 오리엔테이션 등의 비등방성 실리콘을 이용하여 실리콘 기판(110)을 제조할 수도 있다.
한편, 도 3에서는 실리콘 기판(110) 표면에 실리콘의 오리엔테이션에 따른 비등방성 식각 공정을 수행하여, 표면에 제1 패턴(120)이 형성된 제1 주형(100)을 제조한다. 본 실시예에서는 일반적인 비등방성 실리콘의 가공 방법 중 하나인 비등방성 습식 식각법을 이용하여 실리콘의 표면을 가공하였다. 이에 따라 실리콘 기판(110)의 표면에는 도 3에서와 같이 역삼각형으로 함몰된 형상의 제1 패턴(120)이 형성된다. 다만, 제1 패턴(120)의 형상이 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
가공된 제1 패턴(120)은 비등방성 실리콘의 특성 상, 단면의 경사각(θ)이 일정한 각도를 갖게 된다. 본 실시예에서는 (100)-오리엔테이션을 갖는 실리콘을 사용하여, 54.74˚ 의 일정한 경사각을 갖는 함몰된 형태의 패턴을 갖게 되나. 이는 실리콘의 오리엔테이션에 따라 얼마든지 달라질 수 있다.
한편, 제1 패턴(120)은 실리콘 기판(110) 표면에 2 이상이 서로 동일한 간격으로 이격되어 형성될 수 있다. 이때, 제1 패턴(120)의 경사각(θ)은 (100)-실리콘의 오리엔테이션에 의하여 서로 동일한 54.74˚을 가지도록 가공되므로, 각각의 제1 패턴(120)간 함몰 패턴은 서로 동일한 단면 및 입체 형상을 갖도록 형성될 수 있다.
이와 같이 제1 주형을 제조하는 단계(S10)에서는 일방향으로 오리엔테이션을 갖는 실리콘 기판(110)을 식각 등의 방법으로 가공함으로써, 재료 자체의 비등방성에 의해 정확히 동일한 단면 및 입체 형상을 갖는 2 이상의 제1 패턴(120)을 형성할 수 있으므로, 별도의 정밀한 가공 장치나 가공 공정을 이용하지 않고도 실리콘 기판(110)의 가공 정밀성을 높일 수 있다.
한편, 도 4는 사다리꼴 형상의 함몰 패턴을 갖도록 패터닝된 실리콘 기판(110)을 나타낸 도면이다.
본 실시예에서는 전술한 도 3의 제1 패턴(120)이 역삼각형으로 함몰된 형상을 갖는 것과 대비하여, 제1 패턴(120')이 사다리꼴 형상으로 함몰되어 형성될 수도 있다. 제1 패턴(120')의 경사각(θ) 또한 (100)-실리콘의 오리엔테이션에 의하여 전술한 제1 패턴(120)과 동일한 54.74˚로 가공된다. 즉, 본 발명에서는 실리콘(110) 기판을 비등방성 식각법에 의해 가공하므로, 형성된 제1 패턴의 경사각(θ)은 모두 54.74˚로 동일할 수 있으나, 구체적인 형상은 도 3 및 도 4와 같이 서로 다르게 형성될 수도 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 완성된 제1 주형(100)에 경화제(210) 및 캐리어 기판(220)이 순차적으로 적층된 구조를 나타낸 도면이다.
도 5를 참고하면, 제2 주형 제조 단계(S20)에서는 완성된 제1 주형(100)의 제1 패턴(120)이 형성된 면으로 우선 경화제(210)를 도포한다. 도포된 경화제(210)는 도 5에 도시된 바와 같이 제1 패턴(120)의 함몰된 공간을 메우게 된다. 이에 따라 제1 패턴 본 실시예에서는 경화제(210)로서 열에 의해 내부 분자들간 가교 결합이 형성되어 단단히 굳어지는 열경화성 수지를 사용하였으나, 경화제(210)의 종류가 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
경화제(210) 도포 이후 경화제(210) 상부에는 캐리어 기판(220)을 배치하고, 경화제(210) 및 캐리어 기판(220) 상부에 열원(heat source)을 배치하여 경화제(210)를 경화시키는 공정을 수행한다. 이를 통해, 경화제(210)는 제1 주형(100)과 접촉한 면이 돌출된 제1 패턴(120) 형상을 가질 수 있다. 즉, 경화제(210)는 제1 주형(100)에 의해 제1 패턴(120)에 대응되는 돌출 패턴을 갖도록 경화될 수 있다. 한편 경화제(210)의 상부는 경화 공정을 통해 캐리어 기판(220)과 접착되어 고정될 수 있다.
이와 같이 제2 주형 제조 단계(S20)에서는 제1 주형(100)으로 경화제(210) 및 캐리어 기판(220)을 순차적으로 적층 후 경화시킴으로써, 제1 패턴(120)에 대응되는 패턴을 구비한 제2 주형(200)을 제조할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 완성된 제2 주형(200)이 제1 주형(100)과 분리된 상태를 나타낸 도면이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 주형(200)의 이웃하는 제2 패턴(211) 사이가 개구된 상태를 나타낸 도면이다.
우선 도 6을 참조하면, 제2 주형 분리 단계(S30)에서는 완성된 제2 주형(200)을 제1 주형(100)과 분리시킨 후, 제1 주형(100)에 의해 형성된 패턴이 상부를 향하도록 제2 주형(200)을 배치시킨다. 본 실시예에서는 제1 패턴(120)과 대응되는 돌출 패턴을 제2 패턴(211)으로 정의한다.
제2 패턴(211)은 제1 패턴(120)의 함몰된 형상에 대응되는 돌출 형상을 가지므로, 돌출 형상의 경사각(θ) 또한 제1 패턴(120)의 경사각(θ)과 동일한 54.74˚이다.
제2 패턴(211)들은 2 이상이 제1 패턴(120)에 대응되는 위치에 돌출 형성되고, 이웃하는 제2 패턴(211)들은 도 6에 도시된 바와 같이 서로 연결되어 있다.
이후, 도 7을 참고하면, 제2 주형 분리 단계(S30)에서는 분리된 제2 주형(200)의 경화제(210)를 식각처리하여 서로 이웃하는 제2 패턴(211)의 사이를 개구함으로써, 캐리어 기판(200) 상부면 일부를 노출시키는 일종의 후처리 공정을 수행한다. 이에 따라, 제2 패턴(211)들 간에는 도 7에 도시된 바와 같이 서로 이격된 공간이 발생하게 된다.
한편, 본 실시예에서는 식각 우수성을 위하여 건식 식각법에 의해 이웃하는 제2 패턴(211) 사이를 식각 처리하였으나, 반드시 이러한 공정에 제한되는 것은 아니다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 제2 주형(200) 상부에 금속층이 형성된 상태를 나타낸 도면이다.
도 8을 참고하면, 금속층 형성 단계(S40)에서는 전술한 방법으로 제조, 분리 및 후처리된 제2 주형(200)의 제2 패턴(211)이 형성된 면으로 금속층(300)을 도금하는 공정을 수행한다. 금속층(300)의 제2 패턴(211)에 대응되는 위치에는 소정의 마스크 패턴이 형성된다. 또한, 금속층(300)의 최대 두께는 도 8에 도시된 바와 같이 제2 주형(200)의 수직 높이보다 작게 형성되는데, 이는 후속 공정을 통해 금속층(300)이 제2 주형으로부터 분리될 경우 금속층(300)의 마스크 패턴이 개구될 수 있도록 하기 위함이다.
한편, 본 실시예에서는 금속층(300)이 제2 주형(200) 상부에 전주(electro-forming) 도금 공정을 거쳐 도금된다. 이때, 본 실시예에서 캐리어 기판(220)은 전주 도금 공정이 가능하도록 전도성을 갖는 소재로 형성될 수 있다.
본 실시예에서 사용한 전주 도금 공정은 일반적인 식각 방법에 비해 결과물의 패턴 형성 오차 및 위치 오차가 정확하다는 장점이 있으며, 또한, 상대적으로 정밀도가 높은 레이저를 이용한 방법에서 공정 결과물의 표면에 발생할 수 있는 버(burr)로 인한 문제를 해결할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 금속층(300)과 제2 주형(200)을 분리한 상태를 나타낸 도면이고, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 증착용 마스크의 일부를 나타낸 도면이다.
우선, 도 9를 참조하면, 금속층 분리 단계(S50)에서는 전술한 금속층 형상 단계(S40)가 완료된 이후, 완성된 금속층(300)을 제2 주형(200)으로부터 분리한다. 이때, 분리된 금속층(300)의 표면에는 제2 패턴(210)이 있던 위치에 상응하는 마스크 패턴(310)이 형성되어 있다. 형성된 마스크 패턴(310)의 하방 경사각(θ)은 전술한 제1 패턴(120)의 함몰 경사각(θ), 제2 패턴(211)의 돌출 경사각(θ)과 동일한 54.74˚를 가지게 된다.
이후, 분리된 금속층(300)의 표면을 평탄화 함으로써, 도 10에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크를 제조할 수 있다.
한편, 도 9와 도 10을 함께 참조하면, 완성된 마스크는 마스크 패턴(310)이 행렬(matrix) 형상으로 배열된다. 마스크 패턴(310)은 상부로부터 하부를 향해 점점 폭이 좁아지도록 경사면이 형성된 개구를 구비하고 있으며, 마스크 패턴(310)은 경사면끼리 이루는 모서리가 둥글게 라운딩(rounding) 되지 않고 매끄럽게 경사지도록 형성된다. 이에 따라, 마스크 패턴(310)의 상부 및 하부 개구부는 모두 각형 단면을 갖도록 형성될 수 있다.
기존의 마스크의 경우, 여러 식각 공정을 수행하여 마스크 패턴을 형성하게 되면서 식각에 의한 마스크 패턴의 오차가 발생하여, 보통 마스크 패턴의 경사면끼리 이루는 모서리가 둥글게 라운딩되어 형성된다.
본 발명의 마스크는 증착용 마스크로서, 도 10에 도시된 평면도를 기준으로 마스크 상부면을 전면(front plane), 전면과 반대되는 면을 배면(rear plane)으로 정의할 때, 도 10에 도시된 바와 같이 마스크 패턴(310)이 전면으로부터 배면을 향해 점점 좁아지도록 형성되되, 전면에서 바라본 형상이 사각 형상으로 형성된다. 즉, 마스크 패턴(310)은 전면으로부터 후면을 향해 각각 네 개의 직선 하향 경사면이 형성되되, 이웃하는 하향 경사면들끼리는 소정의 각을 형성함으로써, 도 10에 도시된 바와 같이 마스크의 전면에서 바라본 형상이 사각 형상으로 형성되는 것이다.
다만, 이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 비등방성 실리콘 식각 방법을 응용, 특정한 경사각(θ)을 구비한 주형을 제조하여 연속적으로 마스크 제조 공정을 수행함으로써, 완성된 마스크의 마스크 패턴(310) 경사면들끼리 이루는 모서리의 형태를 정밀하게 제어할 수 있으므로, 고정세(high resolution)의 유기물 증착이 필요한 증착 공정에 사용하기 적합하다.
이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 마스크 제조 방법의 각 단계를 전술한 도 1과 도 11 내지 도 15를 함께 참조하여 상세하게 설명한다. 이하에서 본 발명의 다른 실시예에 따른 마스크 제조 방법을 설명함에 있어 전술한 일 실시예에 따른 마스크 제조 방법과 동일한 공정에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따라 완성된 제1 주형(100)에 경화제(210) 및 캐리어 기판(220)이 순차적으로 적층된 구조를 나타낸 도면이다.
도 11을 참고하면, 제2 주형 제조 단계(S20)에서는 경화제(210')로서 광감광성 수지(photo curable resin)가 도포된다. 도포된 경화제(210')는 도 5에 도시된 바와 같이 제1 패턴(120)의 함몰된 공간을 메우게 된다.
한편, 경화제(210) 도포 이후 경화제(210) 상부에 광투과성 전기전도층(230)과 캐리어 기판(220)을 순차적으로 배치한다. 즉, 광투과성 전기전도층(230)이 캐리어 기판(220)과 경화제(210)의 사이에 개재된다. 광투과성 전기전도층(230)과 캐리어 기판(220) 사이에는 접착층(미도시)이 형성될 수 있다. 캐리어 기판(220)은 광(light)이 경화제(210)에 도달할 수 있도록 광투과 성질을 구비한 유리 등의 소재로 형성된다.
이후, 경화제(210)로 광원(light source)을 배치하여 포토 임프린트(photo imprint) 공정을 수행한다. 광원으로부터 방출된 빛은 캐리어 기판(220)과 광투과성 전기전도층(230)을 차례로 투과하여 경화제(210)에 조사될 수 있으며, 경화제(210)는 포토 임프린트 공정을 통해 경화될 수 있다. 본 실시예에서는 경화제(210)로 조사되는 광(light)으로 UV광(ultraviolet light)을 사용하였으나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따라 완성된 제2 주형(200')이 제1 주형(100)과 분리된 상태를 나타낸 도면이고, 도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제2 주형(200')의 이웃하는 제2 패턴(211) 사이가 개구된 상태를 나타낸 도면이다.
우선 도 6을 참조하면, 제2 주형 분리 단계(S30)에서는 완성된 제2 주형(200')을 제1 주형(100)과 분리시킨 후, 제1 주형(100)에 의해 형성된 패턴이 상부를 향하도록 제2 주형(200')을 배치시킨다.
제2 주형(200')에 형성된 제2 패턴(211)은 전술한 일 실시예에 따른 제2 패턴과 동일하게 제1 패턴(120)의 함몰된 형상에 대응되는 돌출 형상을 가지며, 돌출 형상의 경사각(θ) 또한 제1 패턴(120)의 경사각(θ)과 동일한 54.74˚이다.
이후, 도 13을 참고하면, 제2 주형 분리 단계(S30)에서는 분리된 제2 주형(200')의 경화제(210')를 식각하여, 서로 이웃하는 제2 패턴(211)의 사이를 개구하여, 광투과성 전기전도층(230) 상부면 일부를 노출시키는, 일종의 후처리 공정을 수행한다. 즉, 전술한 일 실시예 대비 캐리어 기판(200) 대신 광투과성 전기전도층(230) 상부면 일부가 노출된다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따라 제2 주형(200') 상부에 금속층이 형성된 상태를 나타낸 도면이다.
도 14을 참고하면, 금속층 형성 단계(S40)에서는 전술한 방법으로 제조, 분리 및 후처리된 제2 주형(200')의 제2 패턴(211)이 형성된 면으로 금속층(300)을 도금하는 공정을 수행할 수 있다.
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따라 금속층(300)과 제2 주형(200')을 분리한 상태를 나타낸 도면이다.
도 15를 참조하면, 금속층 분리 단계(S50)에서는 전술한 금속층 형상 단계(S40)가 완료된 이후, 완성된 금속층(300)을 제2 주형(200')으로부터 분리한다.
이후, 분리된 금속층(300)의 표면을 평탄화 함으로써, 도 10에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크와 동일한 마스크를 제조할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 마스크 제조 방법은 제1 주형 형성 제조 공정 중 세부 공정으로 열원 대신 광원을 이용하여 포토 임프린트 공정을 수행하여도 일 실시예에 따른 마스크 제조 방법과 동일한, 마스크 패턴(310) 경사면끼리 이루는 모서리가 둥글게 라운딩(rounding) 되지 않고 매끄럽게 경사지도록 형성된 마스크를 제조할 수 있다.
이상에서 본 발명을 앞서 기재한 바에 따라 바람직한 실시예를 통해 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 다음에 기재하는 특허청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.
100: 제1 주형 110: 실리콘 기판
120: 제1 패턴 200, 200': 제2 주형
210, 210': 경화제 211, 211': 제2 패턴
220: 캐리어 기판 230: 광투과성 전기전도층
300: 금속층 310: 마스크 패턴

Claims (17)

  1. 실리콘 기판을 패터닝하여 경사면을 갖는 제1 패턴이 형성된 제1 주형을 제조하는 단계;
    상기 제1 주형의 상기 제1 패턴이 형성된 면에 경화제를 도포 및 경화하여 상기 제1 패턴에 대응되는 제2 패턴이 형성된 제2 주형을 제조하는 단계;
    상기 제2 주형을 상기 제1 주형으로부터 분리시키는 단계;
    상기 제2 주형에 금속층을 도금하여 마스크 패턴을 형성하는 단계; 및
    상기 금속층을 상기 제2 주형으로부터 분리시켜서 표시 장치의 서브 화소의 적어도 일부를 형성하기 위한 마스크를 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 제2 주형을 제조하는 단계에서, 광투과성 전기 전도층과 캐리어 기판이 상기 경화제 상에 순차 적층되고,
    상기 제2 주형을 제조하는 단계에서, 상기 경화제는 상기 캐리어 기판의 전면에 자외선 광원을 배치하고 상기 캐리어 기판 및 상기 광투과성 전기 전도층을 투과하는 자외선 광을 방사하는 것에 의해 수행되는 포토 임프린트 공정을통해 경화되고,
    상기 광투과성 전기 전도층은 자외선 광을 투과하고 전기적으로 전도성을가지며, 상기 캐리어 기판은 상기 자외선 광을 투과하는 투명 재료로 형성되는 마스크 제조 방법.
  2. 제1항에서,
    상기 제1 패턴은 함몰 패턴이고, 상기 제2 패턴은 돌출 패턴인 마스크 제조 방법.
  3. 제1항에서,
    상기 금속층의 두께는 상기 제2 패턴의 두께보다 작은 마스크 제조 방법.
  4. 제1항에서,
    상기 실리콘 기판은 비등방성 실리콘 기판이며,
    상기 제1 주형 제조 단계에서 상기 실리콘 기판에 비등방성 식각을 수행하는 마스크 제조 방법.
  5. 제4항에서,
    상기 실리콘 기판은 (100)-실리콘 기판으로 이루어진 마스크 제조 방법.
  6. 제1항에서,
    상기 제1 패턴은 일측이 개방된 삼각 형상의 단면을 갖는 마스크 제조 방법.
  7. 제1항에서,
    상기 제1 패턴은 일측이 개방된 사다리꼴 형상의 단면을 갖는 마스크 제조 방법.
  8. 제1항에서,
    상기 경화제는 열경화성 수지를 포함하는 마스크 제조 방법.
  9. 삭제
  10. 제1항에서,
    상기 경화제는 감광성 수지를 포함하는 마스크 제조 방법.
  11. 삭제
  12. 제1항에서,
    상기 제1 패턴은 2 이상이 서로 이격되어 상기 실리콘 기판에 형성되고,
    상기 제2 패턴은 2 이상이 상기 제1 패턴과 대응되는 위치에 배치되는 마스크 제조 방법.
  13. 제12항에서,
    상기 제2 주형 분리 단계에서 상기 경화된 경화제에 식각 공정을 수행하여 이웃하는 상기 제2 패턴 사이를 개구하는 마스크 제조 방법.
  14. 제1항에서,
    상기 금속층 형성 단계는, 상기 금속층을 전주(electro-forming) 도금 공정으로 형성하는 것을 포함하는 마스크 제조 방법.
  15. 제1항에 따른 마스크 제조 방법을 이용하여 제조된, 마스크 패턴이 형성된 증착용 마스크로서,
    상기 마스크 패턴은 전면(front plane)으로부터 배면(rear plane)을 향해 점점 좁아지도록 형성되는 증착용 마스크.
  16. 제15항에서,
    상기 마스크 패턴의 상기 전면에서 바라본 형상은 각형 단면의 형상인 증착용 마스크.
  17. 제16항에서,
    상기 마스크 패턴의 상기 전면에서 바라본 형상은 사각 형상인 증착용 마스크.
KR1020150045314A 2015-03-31 2015-03-31 마스크 제조 방법 및 이를 이용하여 제조된 증착용 마스크 KR102353349B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150045314A KR102353349B1 (ko) 2015-03-31 2015-03-31 마스크 제조 방법 및 이를 이용하여 제조된 증착용 마스크
US14/864,924 US10151041B2 (en) 2015-03-31 2015-09-25 Manufacturing method of metal mask and mask for deposition using said method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150045314A KR102353349B1 (ko) 2015-03-31 2015-03-31 마스크 제조 방법 및 이를 이용하여 제조된 증착용 마스크

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160117798A KR20160117798A (ko) 2016-10-11
KR102353349B1 true KR102353349B1 (ko) 2022-01-19

Family

ID=57016751

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150045314A KR102353349B1 (ko) 2015-03-31 2015-03-31 마스크 제조 방법 및 이를 이용하여 제조된 증착용 마스크

Country Status (2)

Country Link
US (1) US10151041B2 (ko)
KR (1) KR102353349B1 (ko)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160070897A (ko) * 2014-12-10 2016-06-21 삼성전자주식회사 펠리클 맴브레인 및 그의 제조방법
CN107405922B (zh) * 2015-03-24 2020-06-30 锡克拜控股有限公司 喷墨打印头的制造方法
KR102107599B1 (ko) * 2017-11-03 2020-05-18 (주)영진아스텍 전주도금을 이용한 3차원 형상의 금속 마스크 제조방법
WO2019088355A1 (ko) * 2017-11-03 2019-05-09 (주) 영진아스텍 전주도금을 이용한 3차원 형상의 금속 마스크 제조방법
KR20200055871A (ko) 2018-11-13 2020-05-22 삼성디스플레이 주식회사 기판 식각 방법
KR102109037B1 (ko) * 2018-11-13 2020-05-11 (주)애니캐스팅 다중배열전극을 이용한 유기 증착 마스크 제조 방법
WO2020231172A1 (ko) * 2019-05-13 2020-11-19 크레아퓨쳐 주식회사 파인메탈마스크 제조용 몰드 제조방법 및 파인메탈마스크 제조방법
KR102237716B1 (ko) * 2019-07-19 2021-04-08 한국과학기술원 미세 금속 마스크를 제작하는 방법
CN111054596B (zh) * 2019-11-25 2022-02-01 歌尔股份有限公司 一种涂胶模具及电子元器件uv胶涂覆的方法
KR20210065255A (ko) 2019-11-26 2021-06-04 삼성디스플레이 주식회사 증막 마스크, 이를 이용한 디스플레이 장치의 제조 방법 및 디스플레이 장치
KR102175099B1 (ko) * 2020-04-22 2020-11-05 (주) 태진테크 베루누이 구조를 갖는 공기정화용 필터 제작 방법과 그 방법에 의하여 제작된 필터
KR20230123673A (ko) 2022-02-17 2023-08-24 나일수 다림판

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4565616A (en) * 1984-04-30 1986-01-21 Ppg Industries, Inc. Method for producing a photoelectroforming mandrel
US6214192B1 (en) * 1998-12-10 2001-04-10 Eastman Kodak Company Fabricating ink jet nozzle plate
JP3104699B1 (ja) * 1999-06-01 2000-10-30 株式会社ニコン 細溝付き成形基板の製造方法
KR100561705B1 (ko) 2004-06-18 2006-03-15 전자부품연구원 니켈 전주도금법을 이용한 금속마스크 제작방법 및 이를이용한 금속 마스크
KR100607044B1 (ko) 2004-10-11 2006-08-01 한국과학기술원 실리콘의 오리엔테이션에 따른 비등방성 식각을 이용한 수평형 전계 방출소자 및 제조방법
KR100626041B1 (ko) * 2004-11-25 2006-09-20 삼성에스디아이 주식회사 평판표시장치의 박막 증착용 마스크 및 그의 제조방법
KR101139323B1 (ko) 2005-06-30 2012-04-26 엘지디스플레이 주식회사 유기전계 발광소자 제조 용 쉐도우 마스크 제조 방법
KR101267220B1 (ko) 2011-10-06 2013-05-24 주식회사 엘티에스 레이저를 이용한 마스크 제조방법
KR101926580B1 (ko) 2012-07-04 2018-12-10 엘지이노텍 주식회사 대면적 표시장치용 메탈마스크의 제조방법
KR102090198B1 (ko) 2013-03-29 2020-03-18 삼성디스플레이 주식회사 파인 메탈 마스크 및 그 제조 방법
KR20140130913A (ko) * 2013-05-02 2014-11-12 주식회사 티지오테크 마스크 및 마스크 제조 방법

Also Published As

Publication number Publication date
US20160289854A1 (en) 2016-10-06
KR20160117798A (ko) 2016-10-11
US10151041B2 (en) 2018-12-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102353349B1 (ko) 마스크 제조 방법 및 이를 이용하여 제조된 증착용 마스크
KR100989312B1 (ko) 미세 패턴의 제조 방법 및 광학 소자
JP6441162B2 (ja) テンプレート基板、テンプレート基板作製方法、パターン形成方法
JP6338938B2 (ja) テンプレートとその製造方法およびインプリント方法
TWI782897B (zh) 光學元件堆疊組件
US20120231629A1 (en) Template and pattern forming method
JP2017010962A (ja) デバイス基板およびデバイス基板の製造方法並びに半導体装置の製造方法
TWI770034B (zh) 積層透鏡構造體、相機模組及積層透鏡構造體之製造方法
US10634993B2 (en) Fluid droplet methodology and apparatus for imprint lithography
US11978660B2 (en) Manufacturing method of original plate and semiconductor device
US10474028B2 (en) Template, method for fabricating template, and method for manufacturing semiconductor device
KR102388977B1 (ko) 복제에 의한 광학 부재의 제조 및 관련 복제 공구와 광학 소자
KR102363276B1 (ko) 증착용 마스크 및 이의 제조 방법
JP7027200B2 (ja) レプリカテンプレートの製造方法、及び半導体装置の製造方法
JPWO2016060170A1 (ja) 偏光板及びその製造方法、媒体
KR20170038872A (ko) 임프린트용 몰드와 임프린트 방법 및 와이어 그리드 편광자와 그 제조 방법
JP6818843B2 (ja) スーパーストレートおよびその使用方法
KR102388724B1 (ko) 증착용 마스크 제조 방법
JP2016046346A (ja) テンプレート、テンプレート形成方法および半導体装置の製造方法
KR101418976B1 (ko) 패드 인쇄법을 위한 미세 요철 패턴 구조을 구비하는 원판 및 이의 제조 방법
TWI658767B (zh) 電路板的製造方法以及應用於製造其之堆疊結構
KR101165471B1 (ko) 인쇄판 및 이의 제조 방법
KR100684501B1 (ko) 멤스기술을 이용한 반도체 소자 제조설비의 플럭스공급툴용플럭스공급핀의 제조방법 및 그 플럭스공급핀
JP2024001577A (ja) テンプレート、パターン形成方法、および半導体装置の製造方法
KR20090076550A (ko) 곡률패턴을 구비한 금형 및 그 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant