KR20130037482A - 레이저를 이용한 마스크 제조방법 - Google Patents

레이저를 이용한 마스크 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 레이저를 이용한 마스크 제조방법에 관한 것으로서, 제1조사단계와, 제2조사단계를 포함한다. 제1조사단계는 마스크 홀의 형상에 대응하게 마련된 제1폐곡선을 따라 레이저빔을 이송시키면서 기판에 레이저빔을 조사한다. 제2조사단계는 제1폐곡선의 내부에 배치되며 제1폐곡선보다 내부 면적이 작은 제2폐곡선을 따라 레이저빔을 이송시키면서 기판에 레이저빔을 조사한다.

Description

레이저를 이용한 마스크 제조방법{Method For Manufacturing Mask Using Laser}
본 발명은 레이저를 이용한 마스크 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 레이저를 이용하여 유기전계발광표시장치 제조에 사용되는 미세금속마스크(FMM, Fine Metal Mask)를 제조하는 방법에 관한 것이다.
평판표시장치(Flat panel display device)의 대표적인 예로서 액정표시장치(Liquid Crystal Display Device; LCD)와 유기전계발광표시장치(Organic Light Emitting Diode; OLED)가 있다. 이 중, 유기전계발광표시장치는 액정표시장치에 비하여 휘도 특성 및 시야각 특성이 우수하고 백라이트(Back light)를 필요로 하지 않아 초박형으로 구현할 수 있는 장점이 있다.
유기전계발광표시장치는 유기박막에 음극(Cathode)과 양극(Anode)을 통하여 주입된 전자(Electron)와 정공(Hole)이 재결합하여 여기자를 형성하고, 형성된 여기자로부터의 에너지에 의해 특정한 파장의 빛이 발생되는 현상을 이용한 표시장치이다.
유기전계발광표시장치는 풀-컬러(full-color)를 디스플레이하기 위하여 R, G, B 유기 발광층을 포함하는 유기전계발광소자를 형성하고 있으며, 다수의 홀이 형성된 증착용 마스크를 증착 대상물 즉, 유기전계발광소자가 형성될 기판에 정렬시키고, 증착용 마스크의 홀을 통해 R, G, B 유기 발광층 등의 증착물을 기판에 제공하여 원하는 형태의 패턴을 기판에 증착함으로써, 기판의 일정 영역에 R, G, B 유기 발광층을 포함하는 유기전계발광소자를 각각 형성하고 있다.
유기전계발광소자를 형성하기 위한 마스크는 인바(invar)라는 금속 재질의 미세금속마스크(FMM, Fine Metal Mask)가 주로 이용된다. 인바는 철 63.5%에 니켈 36.5%를 첨가하여 열팽창계수가 작은 합금으로서, 정밀기계 또는 광학기계의 부품, 시계의 부품과 같이 온도 변화에 의해서 치수가 변하면 오차의 원인이 되는 기계에 사용된다.
도 1은 미세금속마스크의 일례를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 마스크(10)는 차단영역(11)과, 증착영역과 대응되는 마스크 홀(12)의 패턴을 형성하여 구성된다. 미세금속마스크(10)의 제작시에는 식각방식이나 전주(electroforming)방식으로 제작을 하여왔다. 그러나 두 방식 모두가 미세금속마스크(10)의 투과영역인 마스크 홀(12)의 집적화와 미세금속마스크(10)의 두께에 대한 한계성을 지니고 있었다. 식각에 의한 방식은 마스크 홀(12) 사이의 간격이 30 ㎛ 이하는 거의 불가능하며 또한 사각형의 모양이 구현되지 못하여 직각을 이루는 부분이 라운드 처리되는 단점이 있다. 전주방식은 니켈이 주성분이라 열에 약한 단점이 있으며, 마스크 홀(12) 사이의 간격이 마스크 두께의 90% 밖에 되지 못하므로 마스크 홀의 집적화에 어려움이 있고, 제작 기간이 약 5일 정도 소요되어 생산일정에 대응하기가 쉽지 아니한 단점이 있다.
또한, 증착용 마스크 재질을 열팽창계수가 적고 강성이 우수한 금속 재질로 변경되고 있는 과정에서 종래의 식각 방식으로는 마스크 홀 자체를 성형할 수 없는 문제가 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 미세금속마스크의 마스크 홀을 형성하는 과정에서 복수 회에 걸쳐 가공조건을 변화시키면서 레이저빔을 조사하여 단계적으로 마스크 홀을 형성함으로써, 마스크 홀의 단면이 일정 경사각을 가지도록 성형하는 공정을 간소화시킬 수 있고, 마스크 홀이 미세화되고 집적화되는 미세금속마스크 제작을 용이하게 수행할 수 있는 레이저를 이용한 마스크 제조방법을 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 레이저를 이용한 마스크 제조방법은, 마스크 홀의 형상에 대응하게 마련된 제1폐곡선을 따라 레이저빔을 이송시키면서 기판에 레이저빔을 조사하는 제1조사단계; 상기 제1폐곡선의 내부에 배치되며 상기 제1폐곡선보다 내부 면적이 작은 제2폐곡선을 따라 레이저빔을 이송시키면서 기판에 레이저빔을 조사하는 제2조사단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 레이저를 이용한 마스크 제조방법은, 기판상에서 마스크 홀이 형성될 위치에 제1에너지를 가진 레이저빔을 조사하는 제1조사단계; 상기 제1에너지보다 작은 제2에너지를 가진 레이저빔을, 상기 제1조사단계에서 레이저빔이 조사된 동일한 위치에 조사하는 제2조사단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 레이저를 이용한 마스크 제조방법에 있어서, 바람직하게는, 상기 제1조사단계 및 상기 제2조사단계에서 조사되는 레이저빔은, 상기 기판을 형성하는 재질의 열확산시간보다 짧은 펄스 폭(Pulse Width)을 가진다.
본 발명에 따른 레이저를 이용한 마스크 제조방법에 있어서, 바람직하게는, 상기 제1조사단계 및 상기 제2조사단계에서 조사되는 레이저빔은, 피코초(picosecond) 레이저 또는 펨토초(femtosecond) 레이저에 의해 발진된다.
본 발명에 따른 레이저를 이용한 마스크 제조방법에 있어서, 바람직하게는, 상기 제1조사단계에서 레이저빔이 이송되는 제1폐곡선과 상기 제2조사단계에서 레이저빔이 이송되는 제2폐곡선은, 레이저빔의 스팟(spot) 크기 이하만큼 이격되게 배치된다.
본 발명에 따른 레이저를 이용한 마스크 제조방법에 있어서, 바람직하게는, 기판상에서 복수의 마스크 홀을 동시에 형성하기 위하여, 마스크 홀이 배치되는 방향을 따라 이격되게 배치된 복수의 레이저 헤드로부터 복수의 레이저빔이 동시에 출사된다.
본 발명에 따른 레이저를 이용한 마스크 제조방법에 있어서, 바람직하게는, 복수의 마스크 홀이 배치되는 간격의 변경에 대응하기 위하여, 마스크 홀이 배치되는 방향을 따라 이웃하는 레이저 헤드 사이의 간격이 조정될 수 있다.
본 발명에 따른 레이저를 이용한 마스크 제조방법에 있어서, 바람직하게는, 이송유닛을 이용하여 상기 기판을 이송하면서 상기 기판상에 마스크 홀을 형성한다.
본 발명의 레이저를 이용한 마스크 제조방법에 따르면, 마스크 홀의 단면이 일정 경사각을 가지도록 성형하는 공정을 간소화시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 레이저를 이용한 마스크 제조방법에 따르면, 마스크 홀이 미세화되고 집적화되는 미세금속마스크 제작을 용이하게 수행할 수 있다.
또한, 본 발명의 레이저를 이용한 마스크 제조방법에 따르면, 마스크 홀의 가공 공정 단계를 최소화시켜 미세금속마스크의 생산효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 미세금속마스크의 일례를 도시한 도면이고,
도 2는 본 발명의 레이저를 이용한 마스크 제조방법을 구현하기 위한 장치의 일례를 도시한 도면이고,
도 3은 본 발명의 레이저를 이용한 마스크 제조방법을 구현하기 위한 장치의 다른 예를 도시한 도면이고,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 마스크 제조방법을 설명하기 위한 도면이고,
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이저를 이용한 마스크 제조방법을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 레이저를 이용한 마스크 제조방법의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 레이저를 이용한 마스크 제조방법을 구현하기 위한 장치의 일례를 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 레이저를 이용한 마스크 제조방법을 구현하기 위한 장치의 다른 예를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 레이저를 이용한 마스크 제조방법을 구현하기 위한 레이저 장치(20)는, 레이저부(21)와, 레이저빔 편향부(22)와, 광학계(23)와, 이송유닛(24)을 포함한다.
상기 레이저부(21)는, 미세금속마스크가 되는 기판(10)에 조사되는 레이저빔(L)을 생성하여 출사시킨다.
기판(10)에 조사되는 레이저빔(L)은 출력파워가 큰 펄스 발진된 레이저빔(L)이 바람직하다. 본 발명의 레이저빔(L)은, 피코초(picosecond) 수준의 펄스폭(pulse width)을 가지는 피코초 레이저 또는 펨토초(femtosecond) 수준의 펄스폭을 가지는 펨토초 레이저에 의해 발진된다.
상기 레이저빔 편향부(22)는, 레이저빔(L)을 기판(10) 상의 원하는 위치로 편향시키기 위한 것으로서, 레이저 장치(20)에서 통상적으로 이용되는 갈바노미터 스캐너에 의해 구현될 수 있다. 갈바노미터 스캐너는 반사미러가 회전모터의 회전축에 결합되도록 구성되어, 반사미러에 입사되는 광을 모터의 회전에 의해 원하는 위치로 조사할 수 있다. 일반적으로 한 쌍의 갈바노미터 스캐너를 이용하면, 레이저빔(L)을 평면 내 원하는 위치로 조사할 수 있다. 갈바노미터 스캐너는 기계적인 관성이 적어서 가감속구간이 거의 존재하지 않으므로, 일정한 파워의 레이저빔(L)을 조사하면서 레이저빔(L)을 이동하는 가공에서 전 구간에 걸쳐 동일한 가공 품질을 얻을 수 있는 장점이 있다.
상기 광학계(23)는, 레이저빔 편향부(22)를 통해 전송된 레이저빔(L)을 기판(10) 상에 집광시키는 것으로서, 본 실시예에서는 에프-세타 렌즈가 사용된다. 에프-세타 렌즈는 통과하는 레이저빔(L)을 집속할 뿐만 아니라, 작업영역의 가장자리측의 수차를 보정할 수도 있다. 또한, 가공단면의 균일성을 위해 텔레센트릭 에프-세타 렌즈를 사용할 수도 있다.
일반적으로 레이저빔 편향부(22)와 광학계(23)는 레이저 헤드(25)를 구성하고, 레이저 헤드(25)를 직선이송부에 설치하여 일 방향을 따라 이송시킬 수 있다.
상기 이송유닛(24)은, 기판(10)을 지지하며 기판(10)을 평면상의 임의의 위치로 이송시키기 위한 것으로서, 기판(10)을 직선으로 이송시키는 스테이지에 의해 구현될 수 있다. 본 발명의 이송유닛(24)은 평면상의 일 방향(X축 또는 Y축)을 따라 기판(10)을 이송시킬 수도 있고, 평면상의 교차하는 2개의 방향(X축 및 Y축)을 따라 기판(10)을 이송시킬 수도 있다.
기판(10)의 전체 영역이 광학계(23)의 작업영역(working field)보다 큰 경우, 기판(10)의 전체 영역을 광학계(23)의 작업영역의 크기에 맞게 복수의 셀로 분할한다. 광학계(23)의 작업영역에 대응되도록 하나의 셀을 위치시켜서 마스크 홀(12)의 드릴링작업을 수행한 후, 이송유닛(24)을 이용하여 기판(10)을 이송시켜 이웃하는 셀이 광학계(23)의 작업영역에 대응되도록 위치시킬 수 있다.
이송유닛(24)은 리니어 모터, 회전모터와 볼 스크류를 조합한 구성 등 통상의 기술자에게 잘 알려진 구성을 채용할 수 있으므로, 더 이상의 상세한 설명은 생략한다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 레이저를 이용한 마스크 제조방법을 구현하기 위한 레이저 장치(20')의 다른 예는, 복수의 레이저 헤드(25)를 포함한다.
단일의 레이저 헤드(25)를 이용하여 기판(10)상에 모든 마스크 홀(12)을 가공하는 것은 장시간이 소요되어 미세금속마스크의 생산효율을 떨어뜨리게 된다. 따라서, 본 실시예의 레이저 장치(20')는 마스크 홀(12)이 배치되는 방향을 따라 이격되게 배치된 복수의 레이저 헤드(25)로부터 복수의 레이저빔(L)을 동시에 출사함으로써, 여러 개의 마스크 홀(12)을 동시에 가공한다.
제품의 규격에 따라 복수의 마스크 홀(12)이 배치되는 간격이 다른 미세금속마스크가 이용될 수 있는데, 이러한 간격의 변경에 대응하기 위하여, 마스크 홀(12)이 배치되는 방향을 따라 이웃하는 레이저 헤드(25) 사이의 간격이 조정될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 마스크 제조방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 상술한 바와 같이 구성된 레이저 장치를 이용한 본 실시예의 레이저를 이용한 마스크 제조방법은, 제1조사단계와, 제2조사단계와, 제3조사단계를 포함한다.
상기 제1조사단계는, 제1폐곡선(31)을 따라 레이저빔(L)을 이송시키면서 기판(10)에 레이저빔(L)을 조사한다. 제1폐곡선(31)은 가공할 마스크 홀(12)의 경계부를 따라 형성된 가상의 선으로 볼 수 있으며, 제1폐곡선(31)의 내부는 최종적으로 마스크 홀(12)로 가공된다. 제1폐곡선(31)은 마스크 홀(12)의 형상에 대응하게 마련되는데, 가공해야 할 마스크 홀(12)의 형상이 사각형이면 제1폐곡선(31) 또한 사각형의 형상으로 마련되고, 마스크 홀(12)의 형상이 타원형이면 제1폐곡선(31) 또한 타원형의 형상으로 마련된다.
제1조사단계에서 조사되는 레이저빔(L)은, 기판(10)을 형성하는 재질의 열확산시간보다 짧은 펄스 폭(pulse width)을 가지는데, 이는 마스크 홀(12)의 가공시 광열 반응이 주가 되는 가공 메커니즘을 이용하지 않고, 비열적 반응인 광화학적인 반응이 주가 되는 가공 메커니즘을 이용하기 위함이다.
예를 들어, 나노초(nanosecond) 레이저를 이용한 가공의 경우 기판(10)의 상부에 용융물 형태의 잔유물들이 다량 발견되는 반면에, 피코초 레이저의 경우 파티클 형태의 잔유물이 산포된다. 용융물 형태의 잔유물은 레이저빔(L)이 기판(10)에 조사되었을 경우 열이 축적되어 생기는 현상으로 볼 수 있고, 파티클 형태의 잔유물은 금속 재질의 결합 구조가 광화학적인 반응(photochemical reaction)에 의해 분해되어 주변에 분포되는 것으로 볼 수 있다. 이는 피코초 레이저를 이용한 가공은 광화학 반응이 주가 되며 나노초 레이저를 이용한 가공에 있어서는 광열 반응이 주가 되는 메커니즘이라는 것을 의미한다.
이와 같이, 기판(10)을 형성하는 재질의 열확산시간보다 짧은 펄스 폭을 가지는 레이저빔(L)을 이용하여 마스크 홀(12)을 가공함으로써, 약 30 ㎛ 이하의 크기를 가지는 미세 마스크 홀(12)의 가공이 가능해진다. 기판(10)을 형성하는 재질의 열확산시간보다 긴 펄스 폭을 가지는 레이저빔(L)을 이용할 경우, 기판(10)에서 광열 반응이 발생하여 미세 마스크 홀(12)의 가공이 불가능하게 된다.
본 실시예의 기판(10)은 인바(invar)라는 금속 재질로 형성된다. 인바는 철 63.5%에 니켈 36.5%를 첨가하여 열팽창계수가 작은 합금으로서, 정밀기계 또는 광학기계의 부품, 시계의 부품과 같이 온도 변화에 의해서 치수가 변하면 오차의 원인이 되는 기계에 사용된다. 인바 재질의 기판(10)은 약 50 피코초 정도의 열확산시간을 가진다. 따라서, 기판(10)에 조사되는 레이저빔(L)은 인바 재질의 열확산시간보다 짧은 펄스폭을 가지는 피코초(picosecond) 레이저 또는 펨토초(femtosecond) 레이저에 의해 발진되는 것이 바람직하다.
상기 제2조사단계는, 제2폐곡선(32)을 따라 레이저빔(L)을 이송시키면서 기판(10)에 레이저빔(L)을 조사한다. 제2폐곡선(32)은 제1폐곡선(31)의 내부에 배치되며 제1폐곡선(31)보다 내부 면적이 작은데, 이와 같이 레이저빔(L)의 이송 경로를 변경시키는 것은 일정 경사각의 단면을 가지는 마스크 홀(12)을 가공하기 위함이다. 마스크 홀(12)의 형성 원리에 대해서는 후술하기로 한다.
제1조사단계에서 레이저빔(L)이 이송되는 제1폐곡선(31)과 제2조사단계에서 레이저빔(L)이 이송되는 제2폐곡선(32)은, 레이저빔의 스팟(spot) 크기 이하만큼 이격되게 배치되는 것이 바람직하다. 즉, 제1폐곡선(31)을 따라 레이저빔(L)을 이송하는 제1조사단계가 완료되면, 레이저빔(L)의 스팟 크기 이하만큼 제1폐곡선(31) 내부로 레이저빔(L)을 이송시킨 후, 제2폐곡선(32)을 따라 레이저빔(L)을 이송하는 제2조사단계를 수행한다.
제1폐곡선(31)과 제2폐곡선(32) 간의 간격이 너무 가까운 경우 포화 현상(saturation)이 발생하여 기판(10)의 전체 두께에 걸쳐 레이저빔(L)이 침투하지 못하게 되는 문제가 발생할 수 있고, 마찬가지로 제1폐곡선(31)과 제2폐곡선(32) 간의 간격이 너무 먼 경우에도 기판(10)의 전체 두께에 걸쳐 레이저빔(L)이 침투하지 못하게 되는 문제가 발생할 수 있어, 마스크 홀(12)을 정상적으로 가공할 수 없는 위험이 있다.
상기 제3조사단계는, 제3폐곡선(33)을 따라 레이저빔(L)을 이송시키면서 기판(10)에 레이저빔(L)을 조사한다. 제3폐곡선(33)은 제2폐곡선(32)의 내부에 배치되며 제2폐곡선(32)보다 면적이 작다.
제2조사단계에서는 제1폐곡선(31)보다 작은 제2폐곡선(32)을 따라 레이저빔을 이송시키고, 제3조사단계에서는 제2폐곡선(32)보다 작은 제3폐곡선(33)을 따라 레이저빔을 이송시킴으로써, 일정 경사각의 단면을 가지는 마스크 홀(12)을 가공할 수 있다.
즉, 제1조사단계에서 제1폐곡선(31)을 따라 레이저빔(L)을 이송시키면서 기판(10)에 레이저빔(L)을 조사하면 도 4에 "13a"로 표시된 부분에서 분자간의 결합이 끊어지며 크랙이 발생하고, 제1조사단계에 이어서 제2조사단계에서 제2폐곡선(32)을 따라 레이저빔(L)을 이송시키면서 기판(10)에 레이저빔(L)을 조사하면 도 4에 "13b"로 표시된 부분에서 분자간의 결합이 끊어지며 크랙이 발생한다. 마찬가지로 제3조사단계에서 제3폐곡선(33)을 따라 레이저빔(L)을 이송시키면서 기판(10)에 레이저빔(L)을 조사하면 도 4에 "13c"로 표시된 부분에서 분자간의 결합이 끊어지며 크랙이 발생하면서, 최종적으로 일정 경사각의 단면을 가지는 마스크 홀(12)이 가공될 수 있다.
상술한 바와 같이 구성된 본 실시예에 따른 레이저를 이용한 마스크 제조방법은, 미세금속마스크의 마스크 홀을 형성하는 과정에서 복수 회에 걸쳐 가공조건을 변화시키면서 레이저빔을 조사하여 단계적으로 마스크 홀을 형성함으로써, 마스크 홀의 단면이 일정 경사각을 가지도록 성형하는 공정을 간소화시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 구성된 본 실시예에 따른 레이저를 이용한 마스크 제조방법은, 기판을 형성하는 재질의 열확산시간보다 짧은 펄스 폭을 가지는 레이저빔을 기판에 조사하여 광화학 반응을 주된 메커니즘으로 하여 마스크 홀의 형성을 가능하게 함으로써, 마스크 홀이 미세화되고 집적화되는 미세금속마스크 제작을 용이하게 수행할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 구성된 본 실시예에 따른 레이저를 이용한 마스크 제조방법은, 폐곡선 간의 간격을 레이저빔의 스팟 크기 정도로 설정함으로써, 마스크 홀의 가공 공정 단계를 최소화시켜 미세금속마스크의 생산효율을 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
도 4에 도시된 실시예에서는 3단계에 걸쳐 마스크 홀을 가공하였으나, 2단계 이상의 복수 회에 걸쳐 마스크 홀을 가공할 수 있다.
한편, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이저를 이용한 마스크 제조방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 5에 있어서, 도 2 내지 도 4에 도시된 부재들과 동일한 부재번호에 의해 지칭되는 부재들은 동일한 구성 및 기능을 가지는 것으로서, 그들 각각에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 5를 참조하면, 본 실시예의 레이저를 이용한 마스크 제조방법은, 폐곡선을 따라 레이저빔을 조사하지 않고, 마스크 홀이 형성될 위치에 한방씩 복수 회에 걸쳐 레이저빔을 조사하는 것을 특징으로 한다. 본 실시예의 레이저를 이용한 마스크 제조방법은, 제1조사단계와, 제2조사단계와, 제3조사단계를 포함한다.
상기 제1조사단계는, 기판(10)상에서 마스크 홀(12)이 형성될 위치에 제1에너지를 가진 레이저빔(L1)을 조사한다. 도 4에 도시된 실시예와 달리 본 실시예의 제1조사단계에서는 한방의 레이저빔(L1)이 조사된다. 제1조사단계에서 조사된 레이저빔(L1)에 의해 기판(10)의 내부에는 제1단층부(41)가 형성된다(도 5 참조)
상기 제2조사단계는, 제1조사단계에서 레이저빔(L1)이 조사된 동일한 위치에 제2에너지를 가진 레이저빔(L2)을 조사한다. 제2조사단계에서 조사되는 레이저빔(L2)은 제1에너지보다 작은 제2에너지를 가진다. 따라서, 제2조사단계에서 조사된 레이저빔(L2)에 의해 기판의 내부에는 제2단층부(42)가 형성되는데, 제1에너지보다 작은 에너지량으로 인해 제2단층부(42)의 크기는 제1단층부(41)보다 작게 된다(도 5 참조).
상기 제3조사단계는, 제1조사단계에서 레이저빔(L1)이 조사된 동일한 위치에 제3에너지를 가진 레이저빔(L3)을 조사한다. 제3조사단계에서 조사되는 레이저빔(L3)은 제2에너지보다 작은 제3에너지를 가진다. 따라서, 제3조사단계에서 조사된 레이저빔(L3)에 의해 기판(10)의 내부에는 제3단층부(43)가 형성되는데, 제2에너지보다 작은 에너지량으로 인해 제3단층부(43)의 크기는 제2단층부(42)보다 작게 된다(도 5 참조).
이와 같이, 서로 다른 에너지량을 가지는 레이저빔을 복수 회에 걸쳐 단계적으로 기판(10)에 조사함으로써, 일정 경사각의 단면을 가지는 마스크 홀(12)을 가공할 수 있다.
상술한 바와 같이 구성된 본 실시예에 따른 레이저를 이용한 마스크 제조방법은, 폐곡선을 따라 레이저빔을 이송시키면서 마스크 홀을 가공하지 않고, 점의 형태로 기판에 레이저빔을 조사함으로써, 미세금속마스크의 제조 시간을 단축할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
본 발명의 권리범위는 상술한 실시예 및 변형례에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.
10 : 기판
12 : 마스크 홀
31 : 제1폐곡선
32 : 제2폐곡선
41 : 제1단층부
42 : 제2단층부

Claims (8)

  1. 마스크 홀의 형상에 대응하게 마련된 제1폐곡선을 따라 레이저빔을 이송시키면서 기판에 레이저빔을 조사하는 제1조사단계;
    상기 제1폐곡선의 내부에 배치되며 상기 제1폐곡선보다 내부 면적이 작은 제2폐곡선을 따라 레이저빔을 이송시키면서 기판에 레이저빔을 조사하는 제2조사단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 마스크 제조방법.
  2. 기판상에서 마스크 홀이 형성될 위치에 제1에너지를 가진 레이저빔을 조사하는 제1조사단계;
    상기 제1에너지보다 작은 제2에너지를 가진 레이저빔을, 상기 제1조사단계에서 레이저빔이 조사된 동일한 위치에 조사하는 제2조사단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 마스크 제조방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1조사단계 및 상기 제2조사단계에서 조사되는 레이저빔은, 상기 기판을 형성하는 재질의 열확산시간보다 짧은 펄스 폭(pulse width)을 가지는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 마스크 제조방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1조사단계 및 상기 제2조사단계에서 조사되는 레이저빔은, 피코초(picosecond) 레이저 또는 펨토초(femtosecond) 레이저에 의해 발진되는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 마스크 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1조사단계에서 레이저빔이 이송되는 제1폐곡선과 상기 제2조사단계에서 레이저빔이 이송되는 제2폐곡선은, 레이저빔의 스팟(spot) 크기 이하만큼 이격되게 배치되는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 마스크 제조방법.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    기판상에서 복수의 마스크 홀을 동시에 형성하기 위하여, 마스크 홀이 배치되는 방향을 따라 이격되게 배치된 복수의 레이저 헤드로부터 복수의 레이저빔이 동시에 출사되는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 마스크 제조방법.
  7. 제6항에 있어서,
    복수의 마스크 홀이 배치되는 간격의 변경에 대응하기 위하여, 마스크 홀이 배치되는 방향을 따라 이웃하는 레이저 헤드 사이의 간격이 조정될 수 있는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 마스크 제조방법.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    이송유닛을 이용하여 상기 기판을 이송하면서 상기 기판상에 마스크 홀을 형성하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 마스크 제조방법.
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