KR20150054400A - Mask for deposition and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 증착용 마스크에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 유기 발광 표시 장치의 유기 발광층을 증착할 때 이용되는 증착용 마스크 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a deposition mask, and more particularly, to a deposition mask used for depositing an organic emission layer of an organic light emitting display and a method of manufacturing the same.
일반적으로, 유기 발광 표시 장치에서는 파인 메탈 마스크(Fine Metal Mask; FMM)를 이용하여 적색(R) 화소, 녹색(G) 화소, 청색(B) 화소 별로 유기물(예를 들어, 유기 발광 물질) 즉, 적색 발광 물질, 녹색 발광 물질, 청색 발광 물질을 개별 증착하는 방식으로 화소들이 제조된다. 이러한 파인 메탈 마스크는 각 화소에 대응하도록 패터닝된 개구부를 갖는다.Generally, in an organic light emitting diode display, an organic material (for example, an organic light emitting material) such as red (R), green (G), and blue (B) pixels is formed by using a fine metal mask (FMM) , A red light emitting material, a green light emitting material, and a blue light emitting material are individually vapor-deposited. These fine metal masks have openings patterned to correspond to each pixel.
증착용 마스크(예를 들어, 파인 메탈 마스크)의 개구부는 마스크 본체를 식각하여 형성된다. 이 때, 마스크 본체의 상하부에 패터닝되는 포토레지스트 패턴 형태 및 마스크 본체의 상하부를 위한 식각 시간이 변수로 작용하기 때문에, 증착용 마스크의 개구부의 두께와 폭을 조절하는 데에 어려움이 있다. 따라서, 유기 발광 표시 장치의 화소들에 유기물 증착 시 정확도가 떨어질 수 있다.The opening of the vapor deposition mask (for example, a fine metal mask) is formed by etching the mask body. At this time, since the shape of the photoresist pattern patterned on the upper and lower portions of the mask body and the etching time for the upper and lower portions of the mask body act as variables, it is difficult to control the thickness and width of the opening portion of the mask. Accordingly, the accuracy of deposition of the organic material on the pixels of the organic light emitting display device may be reduced.
본 발명의 일 목적은 개구부의 폭과 높이를 정밀하게 조절하여 형성하는 증착용 마스크 제조 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing an evaporation mask in which the width and height of an opening are precisely controlled.
본 발명의 다른 목적은 개구부의 폭과 높이가 정밀하게 형성된 증착용 마스크를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an evacuation mask in which the width and height of the opening are precisely formed.
다만, 본 발명의 목적은 상기 언급된 목적들로 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.It is to be understood, however, that the scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and may be variously modified without departing from the spirit and scope of the present invention.
본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 증착용 마스크 제조 방법은 마스크 본체의 제 1 면에 상기 마스크 본체와 다른 재료로 구성된 제 1 금속층을 형성하고, 상기 마스크 본체의 제 2 면에 상기 제 2 면을 부분적으로 노출시키는 제 1 포토레지스트 패턴을 형성한 후에 상기 제 1 포토레지스트 패턴에 기초한 제 1 식각 공정을 통해 상기 마스크 본체를 식각하여 상기 제 1 금속층을 부분적으로 노출시키고, 상기 제 1 포토레지스트 패턴을 제거할 수 있다. 그 후에, 상기 마스크 본체의 식각된 면에 상기 마스크 본체와 다른 재료로 구성된 제 2 금속층을 형성하고, 상기 제 1 금속층 상에 상기 제 1 금속층을 부분적으로 노출시키는 제 2 포토레지스트 패턴을 형성하며, 상기 제 2 포토레지스트 패턴에 기초한 제 2 식각 공정을 통해 상기 제 1 금속층과 상기 제 2 금속층을 식각하여 증착용 마스크의 개구부를 형성한 후, 상기 제 2 포토레지스트 패턴을 제거할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for fabricating a mask for vapor deposition, including forming a first metal layer on the first surface of the mask body, the first metal layer being made of a material different from that of the mask body, Forming a first photoresist pattern partially exposing the second surface on a second surface, etching the mask body through a first etching process based on the first photoresist pattern to partially expose the first metal layer, And the first photoresist pattern can be removed. Thereafter, a second metal layer made of a material different from that of the mask body is formed on the etched surface of the mask body, a second photoresist pattern is formed on the first metal layer to partially expose the first metal layer, The first metal layer and the second metal layer may be etched through a second etching process based on the second photoresist pattern to form an opening of the deposition mask, and then the second photoresist pattern may be removed.
일 실시예에 의하면, 상기 개구부는 상기 제 1 금속층과 상기 제 2 금속층이 접촉되는 영역의 일부 또는 전부에 형성될 수 있다.According to an embodiment, the opening may be formed in a part or all of a region where the first metal layer and the second metal layer are in contact with each other.
일 실시예에 의하면, 상기 개구부의 폭은 상기 제 2 포토레지스트 패턴에 의해 조절될 수 있다.According to one embodiment, the width of the opening can be adjusted by the second photoresist pattern.
일 실시예에 의하면, 상기 마스크 본체는 철-니켈 합금으로 구성될 수 있다.According to one embodiment, the mask body may be made of an iron-nickel alloy.
일 실시예에 의하면, 상기 제 1 금속층은 몰리브덴(Mo), 구리(Cu), 티타늄(Ti) 또는 이들의 합금일 수 있다.According to one embodiment, the first metal layer may be molybdenum (Mo), copper (Cu), titanium (Ti), or an alloy thereof.
일 실시예에 의하면, 상기 제 2 금속층은 몰리브덴(Mo), 구리(Cu), 티타늄(Ti) 또는 이들의 합금일 수 있다.According to one embodiment, the second metal layer may be molybdenum (Mo), copper (Cu), titanium (Ti), or an alloy thereof.
일 실시예에 의하면, 상기 제 1 포토레지스트 패턴 및 상기 제 2 포토레지스트 패턴은 포토리소그래피(photolithography) 공정에 의해 형성될 수 있다.According to an embodiment, the first photoresist pattern and the second photoresist pattern may be formed by a photolithography process.
본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 증착용 마스크는 마스크 본체, 상기 마스크 본체의 제 1 면에 배치되고, 상기 마스크 본체와 다른 재료로 구성되는 제 1 금속층, 상기 마스크 본체의 제 2 면에 배치되고, 상기 마스크 본체와 다른 재료로 구성되는 제 2 금속층 및 상기 마스크 본체, 상기 제 1 금속층 및 상기 제 2 금속층이 식각되어 형성되는 개구부를 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a vapor deposition mask including a mask body, a first metal layer disposed on a first surface of the mask body, the first metal layer being made of a material different from that of the mask body, A second metal layer disposed on a second surface of the mask body and made of a material different from that of the mask body, and an opening formed by etching the mask body, the first metal layer, and the second metal layer.
일 실시예에 의하면, 상기 마스크 본체는 철-니켈 합금으로 구성될 수 있다.According to one embodiment, the mask body may be made of an iron-nickel alloy.
일 실시예에 의하면, 상기 제 1 금속층은 몰리브덴(Mo), 구리(Cu), 티타늄(Ti) 또는 이들의 합금일 수 있다.According to one embodiment, the first metal layer may be molybdenum (Mo), copper (Cu), titanium (Ti), or an alloy thereof.
일 실시예에 의하면, 상기 제 2 금속층은 몰리브덴(Mo), 구리(Cu), 티타늄(Ti) 또는 이들의 합금일 수 있다.According to one embodiment, the second metal layer may be molybdenum (Mo), copper (Cu), titanium (Ti), or an alloy thereof.
일 실시예에 의하면, 상기 제 1 금속층은 상기 제 1 면에 형성되며, 상기 제 2 금속층은 상기 제 2 면에 상기 제 2 면을 부분적으로 노출시키는 제 1 포토레지스트 패턴이 형성되고, 상기 제 1 포토레지스트 패턴에 기초한 제 1 식각 공정을 통해 상기 마스크 본체가 식각된 영역에 형성될 수 있다.According to an embodiment, the first metal layer is formed on the first surface, the second metal layer is formed on the second surface with a first photoresist pattern partially exposing the second surface, The mask body may be formed in the etched region through a first etching process based on the photoresist pattern.
일 실시예에 의하면, 상기 제 1 식각 공정 이후에 상기 제 1 포토레지스트 패턴이 제거될 수 있다.According to an embodiment, the first photoresist pattern may be removed after the first etching process.
일 실시예에 의하면, 상기 개구부는 상기 제 1 금속층 상에 상기 제 1 금속층을 부분적으로 노출시키는 제 2 포토레지스트 패턴이 형성되고, 상기 제 2 포토레지스트 패턴에 기초한 제 2 식각 공정을 통해 상기 제 1 금속층과 상기 제 2 금속층이 식각됨으로써 형성될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the opening may include a second photoresist pattern formed on the first metal layer to partially expose the first metal layer, and the second photoresist pattern may be formed on the first metal layer through a second etching process based on the second photoresist pattern. And then etching the metal layer and the second metal layer.
일 실시예에 의하면, 상기 제 2 식각 공정 이후에 상기 제 2 포토레지스트 패턴이 제거될 수 있다.According to an embodiment, the second photoresist pattern may be removed after the second etching process.
일 실시예에 의하면, 상기 개구부는 상기 제 1 금속층과 상기 제 2 금속층이 접촉되는 영역의 일부 또는 전부에 형성될 수 있다.According to an embodiment, the opening may be formed in a part or all of a region where the first metal layer and the second metal layer are in contact with each other.
일 실시예에 의하면, 상기 개구부의 폭은 상기 제 2 포토레지스트 패턴에 의해 조절될 수 있다.According to one embodiment, the width of the opening can be adjusted by the second photoresist pattern.
일 실시예에 의하면, 상기 제 1 포토레지스트 패턴 및 상기 제 2 포토레지스트 패턴은 포토리소그래피(photolithography) 공정에 의해 형성될 수 있다.According to an embodiment, the first photoresist pattern and the second photoresist pattern may be formed by a photolithography process.
본 발명의 실시예들에 따른 증착용 마스크의 제조 방법은 마스크 본체와 다른 식각 선택비를 갖는 재료로 구성된 제 1 금속층 및 제 2 금속층을 이용하여 제 1 식각 공정과 제 2 식각 공정을 각각 수행하기 때문에 개구부의 폭과 두께를 정밀하게 조절할 수 있다. 또한, 개구부의 형성 공정은 제 2 식각 공정의 식각 시간만이 변수로 작용하기 때문에, 식각 시간의 조절을 통해 개구부의 폭과 두께를 조절하는 것이 용이하다.The method for fabricating a deposition mask according to embodiments of the present invention includes performing a first etching process and a second etching process using a first metal layer and a second metal layer made of a material having an etch selectivity different from that of the mask body, Therefore, the width and thickness of the opening can be precisely controlled. In addition, since only the etching time of the second etching process acts as a variable in the process of forming the opening, it is easy to control the width and thickness of the opening by adjusting the etching time.
본 발명의 실시예들에 따른 증착용 마스크는 폭과 두께가 정밀하게 조절되어 형성된 개구부를 가질 수 있다. 그 결과, 유기 발광 장치의 유기 발광층 증착 공정에 상기 증착용 마스크를 사용함으로써 유기 발광 장치의 화소들에 대한 유기물(즉, 유기 발광 물질) 증착의 정밀도가 크게 향상될 수 있다.The deposition mask according to embodiments of the present invention may have an opening formed by precisely controlling the width and the thickness. As a result, by using the deposition mask in the process of depositing the organic light emitting layer of the organic light emitting device, the accuracy of deposition of the organic material (i.e., organic light emitting material) on the pixels of the organic light emitting device can be greatly improved.
다만, 본 발명의 효과는 상기 언급한 효과들로 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.It should be understood, however, that the effects of the present invention are not limited to the above-described effects, and may be variously modified without departing from the spirit and scope of the present invention.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 증착용 마스크 제조 방법을 나타내는 순서도이다.
도 2a 내지 도 2g는 도 1의 증착용 마스크 제조 방법에 의해 증착용 마스크가 제조되는 일 예를 나타내는 단면도들이다.
도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 증착용 마스크를 나타내는 단면도이다.
도 4a 및 도 4b는 도 3의 증착용 마스크가 포함된 마스크 기판을 나타내는 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a flow chart showing a method of manufacturing a deposition mask according to embodiments of the present invention. Fig.
2A to 2G are cross-sectional views showing an example in which a vapor deposition mask is manufactured by the vapor deposition mask manufacturing method of FIG.
3 is a cross-sectional view illustrating a deposition mask according to embodiments of the present invention.
4A and 4B are views showing a mask substrate including the deposition mask of FIG.
본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.For the embodiments of the invention disclosed herein, specific structural and functional descriptions are set forth for the purpose of describing an embodiment of the invention only, and it is to be understood that the embodiments of the invention may be practiced in various forms, The present invention should not be construed as limited to the embodiments described in Figs.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.The present invention can be variously modified and may take various forms and should not be interpreted as being limited to specific embodiments.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The present invention is capable of various modifications and various forms, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the text. It is to be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular forms disclosed, but on the contrary, is intended to cover all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.
제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다.The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms may be used for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between. Other expressions that describe the relationship between components, such as "between" and "between" or "neighboring to" and "directly adjacent to" should be interpreted as well.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시 된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprise", "having", and the like are intended to specify the presence of stated features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof, , Steps, operations, components, parts, or combinations thereof, as a matter of principle.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be construed as meaning consistent with meaning in the context of the relevant art and are not to be construed as ideal or overly formal in meaning unless expressly defined in the present application .
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The same reference numerals are used for the same constituent elements in the drawings and redundant explanations for the same constituent elements are omitted.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 증착용 마스크 제조 방법을 나타내는 순서도이고, 도 2a 내지 도 2g는 도 1의 증착용 마스크 제조 방법에 의해 증착용 마스크가 제조되는 일 예를 나타내는 단면도들이다.FIG. 1 is a flowchart showing a method of manufacturing a deposition mask according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2 (a) to 2 (g) are sectional views showing an example in which a deposition mask is manufactured by the method of manufacturing the deposition mask of FIG.
도 1 및 도 2a 내지 도 2g를 참조하면, 도 1의 증착용 마스크 제조 방법은 마스크 본체의 제 1 면에 마스크 본체와 다른 재료로 구성된 제 1 금속층을 형성(Step S110)하고, 마스크 본체의 제 2 면에 제 1 포토레지스트 패턴을 형성(Step S120)한 후, 제 1 포토레지스트 패턴에 기초한 제 1 식각 공정으로 마스크 본체를 식각하여 제 1 금속층을 부분적으로 노출(Step S130)시키고, 제 1 포토레지스트 패턴을 제거(step S140)할 수 있다. 그 후, 도 1의 증착용 마스크 제조 방법은 마스크 본체의 식각된 면에 마스크 본체와 다른 재료로 구성된 제 2 금속층을 형성(Step S150)하고, 제 1 금속층 상에 제 2 포토레지스트 패턴을 형성(Step S160)한 후, 제 2 식각 공정을 통해 제 1 금속층과 제 2 금속층을 식각하여 마스크 본체의 개구부를 형성(Step S170)할 수 있다. 마지막으로, 도 1의 증착용 마스크 제조 방법은 제 2 포토레지스트 패턴을 제거(Step S180)할 수 있다.Referring to FIGS. 1 and 2A to 2G, the method for manufacturing a mask for vapor deposition of FIG. 1 includes forming a first metal layer made of a material different from the mask body on a first surface of a mask body (Step S110) After the first photoresist pattern is formed on two sides (Step S120), the first metal layer is partially exposed by etching the mask body in the first etching process based on the first photoresist pattern (Step S130) The resist pattern can be removed (step S140). 1, a second metal layer made of a material different from that of the mask body is formed on the etched surface of the mask body (Step S150), and a second photoresist pattern is formed on the first metal layer Step S160), the first metal layer and the second metal layer are etched through the second etching process to form the opening of the mask body (Step S170). 1, the second photoresist pattern may be removed (Step S180).
증착용 마스크는 증착 공정에 사용되는 것으로서, 증착 공정 시 기판과 증착원 사이에 위치된다. 이어서, 증착 물질이 증착용 마스크를 통하여 기판 상에 증착된다. 예를 들면, 증착용 마스크는 관통하여 형성되는 복수의 개구부들을 포함하며, 상기 개구부들을 통해 유기물이 기판에 증착되어 유기 발광 장치의 유기 발광층이 형성될 수 있다.The deposition mask is used in the deposition process and is located between the substrate and the deposition source during the deposition process. Subsequently, a deposition material is deposited on the substrate through the deposition mask. For example, the vapor deposition mask includes a plurality of openings formed through the organic material, and the organic material is deposited on the substrate through the openings to form the organic light emitting layer of the organic light emitting device.
구체적으로, 도 2a 내지 도 2g는 도 1의 증착용 마스크 제조 방법에 의해 증착용 마스크의 개구부들이 형성되는 과정을 보여주고 있다. 다만, 설명의 편의를 위하여, 도 2a 내지 도 2g에서는 증착용 마스크의 하나의 개구부만이 도시되어 있다.Specifically, FIGS. 2A to 2G show the process of forming the openings of the deposition mask by the method of manufacturing the deposition mask of FIG. However, for convenience of explanation, only one opening of the vapor deposition mask is shown in Figs. 2A to 2G.
도 2a에 도시된 바와 같이, 마스크 본체(110)의 제 1 면(112)에 마스크 본체(110)와 다른 재료로 구성된 제 1 금속층(120)이 형성(Step S110)될 수 있다. 마스크 본체(110)는 높은 내구성과 강도를 가지는 금속으로 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 마스크 본체(110)는 철-니켈(Fe-Ni) 합금으로 구성될 수 있다. 다만, 이것은 예시적인 것으로서 마스크 본체(110)를 구성하는 물질이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 마스크 본체(110)는 니켈(Ni), 알루미늄(Al) 등의 다양한 금속을 포함할 수 있다.2A, a
제 1 금속층(120)은 마스크 본체(110)의 제 1 면(112)에 전체적으로 형성될 수 있다. 예를 들면, 스퍼터 공정에 의해 제 1 금속층(120)이 원하는 두께로 마스크 본체(110)의 제 1 면(112)에 증착될 수 있다. 증착용 마스크(100)의 개구부의 두께는 제 1 금속층(120)이 증착되는 두께에 의해 제어될 수 있다. 제 1 금속층(120)이 증착되는 두께는 수십 Å 수준으로 형성될 수 있다. 제 1 면(112) 상에 제 1 금속층(120)에 포함되는 금속은 마스크 본체(110)를 구성하는 물질과 상이한 물질이다. 일 실시예에서, 제 1 금속층(120)은 몰리브덴(Mo), 구리(Cu), 티타늄(Ti) 또는 이들의 합금을 포함할 수 있다. 따라서, 마스크 본체(110)와 제 1 금속층(120)은 서로 다른 식각 선택비를 갖는다. 즉, 마스크 본체(110)를 식각제(etchant) 등을 통해 식각하는 경우, 제 1 금속층(120)은 식각되지 않으며, 반대로 제 1 금속층(120)을 식각하는 경우, 마스크 본체(110)는 제 1 금속층(120)을 식각하는 공정에 영향을 받지 않는다.The
도 2b에 도시된 바와 같이, 마스크 본체(110)의 제 2 면(114)에 제 1 포토레지스트 패턴(130)이 형성(Step S120)될 수 있다. 제 1 포토레지스트 패턴(130)은 제 2 면(114)을 부분적으로 노출시킨다. 또한, 도 2c에 도시된 바와 같이, 제 1 포토레지스트 패턴(130)에 기초한 제 1 식각 공정을 통해 마스크 본체(110)가 식각되어 제 1 금속층(120)이 부분적으로 노출(Step S130)될 수 있다. 제 2 면(114)은 마스크 본체(110)의 제 1 면(112)의 반대편 면에 상응하는 마스크 본체(110)의 면을 의미한다.The
일 실시예에서, 제 1 포토레지스트 패턴(130)은 포토리소그래피(photolithography) 공정에 의해 형성될 수 있다. 제 1 포토레지스트 패턴(130)에 기초한 제 1 식각 공정은 마스크 본체(110) 만을 식각할 수 있다. 제 1 식각 공정에 사용되는 식각제는 염화철계 식각제 등을 포함할 수 있다. 염화철계 식각제는 철-니켈 합금의 마스크 본체(110)를 식각할 수 있지만, 제 1 금속층(120)에 포함되는 몰리브덴, 구리, 티타늄 등의 금속에는 영향을 미치지 않는다. 따라서, 도 2c에 도시된 바와 같이, 마스크 본체(110)는 제 1 식각 공정에 의해 테이퍼(taper)를 갖는 형태로 제 1 금속층(120)을 부분적으로 노출하며 식각될 수 있다. 제 1 금속층(120)이 노출되는 영역(즉, A로 표시)과 테이퍼 각도는 제 1 식각 공정의 식각 시간에 의해 제어될 수 있다.In one embodiment, the
도 2d 및 도 2e에 도시된 바와 같이, 제 1 포토레지스트 패턴이 제거(Step S140)되고, 마스크 본체(110)의 식각된 면에 전체적으로 제 2 금속층(140)이 형성(Step S150)될 수 있다.The first photoresist pattern is removed (Step S140) and the
제 2 금속층(140)은 마스크 본체(110)를 구성하는 재료와 다른 재료로 구성된다. 일 실시예에서, 제 2 금속층(140)은 몰리브덴, 구리, 티타늄 또는 이들의 합금을 포함할 수 있다. 따라서, 마스크 본체(110)와 제 2 금속층(140)은 서로 다른 식각 선택비를 갖는다. 즉, 마스크 본체(110)를 식각제 등을 통해 식각하는 경우, 제 2 금속층(140)은 식각되지 않으며, 반대로 제 2 금속층(140)을 식각하는 경우, 마스크 본체(110)는 제 2 금속층(140)을 식각하는 공정에 영향을 받지 않는다.The
제 1 금속층(120)이 노출된 영역에서는 제 1 금속층(120)과 제 2 금속층(140)이 직접적으로 접촉하는 영역(즉, B로 표시)이 존재할 수 있다. 제 2 금속층(140)은 얇은 두께를 갖는 제 1 금속층(120)이 후속되는 개구부 형성 공정에서 원하는 개구부 폭 이외의 부분이 소실되지 않도록 제 1 금속층(120) 하부에서 제 1 금속층(120)을 지지하는 지지대 역할을 할 수 있다.A region in which the
도 2f 및 도 2g에 도시된 바와 같이, 제 1 금속층(120) 상에 제 1 금속층(120)을 부분적으로 노출시키는 제 2 포토레지스트 패턴(150)이 형성(Step S160)된 후에, 제 2 포토레지스트 패턴(150)에 기초한 제 2 식각 공정을 통해 제 1 금속층(120)과 제 2 금속층(140)이 식각되어 증착용 마스크(100)의 개구부(160)가 형성(Step S170)될 수 있다.2F and 2G, a
일 실시예에서, 제 2 포토레지스트 패턴(150)은 포토리소그래피 공정에 의해 형성될 수 있다. 제 2 포토레지스트 패턴(150)에 의해 노출된 제 1 금속층(120) 및 제 1 금속층(120)에 접촉하는 제 2 금속층(140)은 제 2 식각 공정에 의해 식각될 수 있다. 일 실시예에서, 제 1 금속층(120) 및 제 2 금속층(140)은 몰리브덴, 구리, 티타늄 또는 이들의 합금을 포함할 수 있다. 제 1 금속층(120)과 제 2 금속층(140)은 동일한 물질로 구성될 수도 있고, 서로 상이한 물질로 구성될 수도 있다. 제 1 금속층(120)과 제 2 금속층(140)이 동일한 금속 물질로 구성되는 경우, 제 2 식각 공정은 한 종류의 식각제를 사용하여 증착용 마스크(100)의 개구부(160)를 형성할 수 있다. 예를 들어, 제 1 금속층(120) 및 제 2 금속층(140)이 티타늄으로 구성된 경우, 제 2 식각 공정은 불산계 식각제를 사용하여 개구부(160)를 형성할 수 있다. 제 1 금속층(120)이 티타늄으로 구성되고, 제 2 금속층(140)은 몰리브덴으로 구성된 경우, 제 2 식각 공정은 불산계 식각제를 이용하여 제 1 금속층(120)을 식각하는 과정 및 과산화수소가 포함된 화합물로 구성된 식각제를 이용하여 제 2 금속층(140)을 식각하는 과정을 통해 개구부(160)를 형성할 수 있다.In one embodiment, the
개구부(160)의 폭(즉, C로 표시)이 좁을수록 증착용 마스크(100)를 통해 기판에 증착되는 유기물의 증착 정밀도가 증가한다. 일 실시예에서, 개구부(160)의 폭(C)은 제 2 포토레지스트 패턴(150)에 의해 조절될 수 있다. 제 2 포토레지스트 패턴(150)에 의해 노출되는 제 1 금속층(120) 영역의 폭이 조절됨으로써 개구부(160)의 폭(C)이 조절될 수 있다.As the width of the opening 160 (that is, indicated by C) is narrower, the deposition accuracy of the organic material deposited on the substrate through the deposition mask 100 increases. In one embodiment, the width C of the
증착용 마스크는 제 2 포토레지스트 패턴이 제거(Step S180)됨으로써 최종 형태가 될 수 있다.The deposition mask may be in the final shape by removing the second photoresist pattern (Step S180).
상술한 바와 같이, 도 1의 증착용 마스크 제조 방법은 마스크 본체(110)와 다른 식각 선택비를 갖는 재료로 구성된 제 1 금속층(120) 및 제 2 금속층(140)을 포함하여 개구부(160)를 형성함으로써 개구부(160)의 폭과 두께를 정밀하게 조절할 수 있다. 또한, 개구부(160) 형성 시, 제 2 식각 공정의 식각 시간만이 변수로 작용하므로, 식각 시간의 조절을 통해 개구부의 폭과 두께 조절이 용이하다.1 includes a
도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 증착용 마스크를 나타내는 단면도이다.3 is a cross-sectional view illustrating a deposition mask according to embodiments of the present invention.
도 3을 참조하면, 증착용 마스크(100)는 마스크 본체(110), 제 1 금속층(120), 제 2 금속층(140) 및 개구부(165)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 3, the deposition mask 100 may include a
마스크 본체(110)는 높은 내구성과 강도를 가지는 금속으로 구성될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 마스크 본체(110)는 철-니켈 합금으로 구성될 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로서 마스크 본체(110)를 구성하는 물질은 이에 한정되는 것은 아니다.The
제 1 금속층(120)은 마스크 본체(110)의 제 1 면(112)에 배치되고, 마스크 본체(110)와 다른 재료로 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 제 1 금속층(120)은 몰리브덴, 구리, 티타늄 또는 이들의 합금을 포함할 수 있다. 따라서, 마스크 본체(110)와 제 1 금속층(120)은 서로 다른 식각 선택비를 갖는다. 증착용 마스크(100)의 개구부(165)의 두께는 제 1 금속층(120)이 증착되는 두께에 의해 조절될 수 있다. 제 1 금속층(120)이 증착되는 두께는 수십 Å 수준으로 형성될 수 있다.The
제 2 금속층(140)은 마스크 본체(110)의 제 2 면에 배치되고, 마스크 본체(110)와 다른 재료로 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 제 2 금속층(140)은 몰리브덴, 구리, 티타늄 또는 이들의 합금을 포함할 수 있다. 따라서, 마스크 본체(110)와 제 1 금속층(120)은 서로 다른 식각 선택비를 갖는다. 제 2 금속층(140)은 제 1 포토레지스트 패턴에 의해 식각된 마스크 본체(110)의 제 2 면(110)에 스퍼터링법 등에 의해 형성될 수 있다. 여기서, 제 2 면(114)은 마스크 본체(110)의 제 1 면(112)의 반대 편 면에 상응하는 마스크 본체(110)의 면을 의미한다. 일 실시예에서, 제 2 금속층(140)은, 제 2 면(114)을 부분적으로 노출시키는 제 1 포토레지스트 패턴이 형성되고, 제 1 포토레지스트 패턴에 기초한 제 1 식각 공정을 통해 상기 마스크 본체(110)가 식각된 영역에 형성될 수 있다. 이 때, 제 1 금속층(120)과 제 2 금속층(140)이 접촉되는 영역이 발생할 수 있으며, 제 1 금속층(120)과 제 2 금속층(140)이 접촉되는 영역은 제 2 식각 공정에 의해 그 전부 또는 일부가 제거됨으로써 개구부(165)가 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 제 1 포토레지스트 패턴은 제 1 식각 공정 이후에 리프트 오프(lift off) 또는 에싱(ashing) 공정 등을 통해 제거될 수 있다. 제 2 금속층(140)은 얇은 두께를 갖는 제 1 금속층(120)이 후속되는 개구부(165) 형성 공정에서 소실되지 않도록 제 1 금속층(120) 하부에서 제 1 금속층(120)을 지지하는 지지대 역할을 할 수 있다.The
개구부(165)는 제 1 금속층(120)과 제 2 금속층(140)이 접촉되는 영역의 일부 또는 전부에 형성될 수 있다. 개구부(165)는, 증착 공정 시, 증착원에서 방출하는 증착 물질을 통과시켜 기판 상의 일정한 영역에 증착되도록 하는 역할을 한다. 예를 들면, 유기 발광 표시 장치의 유기 발광층을 형성하는 공정에서, 증착용 마스크(100)의 개구부(165)를 통과하는 유기 발광 물질들이 유기 발광 장치의 화소 영역에 증착될 수 있다. 개구부(165)는 제 1 금속층 상에 상기 제 1 금속층을 부분적으로 노출시키는 제 2 포토레지스트 패턴이 형성되고, 상기 제 2 포토레지스트 패턴에 기초한 제 2 식각 공정을 통해 상기 제 1 금속층과 상기 제 2 금속층이 식각됨으로써 형성될 수 있다.The opening 165 may be formed in a part or all of a region where the
일 실시예에서, 개구부(165)의 폭(C)은 제 2 포토레지스트 패턴에 의해 조절될 수 있다. 또한, 제 1 포토레지스트 패턴 및 제 2 포토레지스트 패턴은 포토리소그래피 공정에 의해 형성되고, 각각 제 1 식각 공정 및 제 2 식각 공정 후에 제거된다. 다만, 증착용 마스크(100)를 제조하는 과정에 대해서는 상술한 바 있으므로, 그에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.In one embodiment, the width C of the opening 165 may be adjusted by the second photoresist pattern. Further, the first photoresist pattern and the second photoresist pattern are formed by a photolithography process, and are removed after the first etching process and the second etching process, respectively. However, since the process of manufacturing the vapor deposition mask 100 has been described above, a duplicate description thereof will be omitted.
상술한 바와 같이, 증착용 마스크(100)는 마스크 본체(110)와 다른 식각 선택비를 갖는 재료로 구성된 제 1 금속층(120) 및 제 2 금속층(140)을 포함함으로써 폭과 두께가 정밀하게 조절되어 형성된 개구부(165)를 가질 수 있다. 또한, 개구부(165) 형성 시, 식각 시간의 조절을 통해 개구부의 폭(C)과 두께 조절이 용이하다. 따라서, 증착용 마스크(100)를 이용하여 유기 발광 표시 장치 화소 영역에 유기 발광층 증착 시, 증착 공정의 정밀도를 향상시킬 수 있다.As described above, the deposition mask 100 includes a
도 4a 및 도 4b는 도 3의 증착용 마스크가 포함된 마스크 기판을 나타내는 도면이다.4A and 4B are views showing a mask substrate including the deposition mask of FIG.
도 4a를 참조하면, 마스크 기판(400)은 적어도 하나 이상의 증착용 마스크(420)를 포함할 수 있다. 도 4a에는 마스크 기판(400) 상에 12개의 증착용 마스크(420)들이 형성된 것으로 도시되어 있으나, 이것은 예시적인 것으로서, 증착용 마스크(420)의 개수 및 배치는 이에 한정되는 것은 아니다.Referring to FIG. 4A, the
도 4b를 참조하면, 각 증착용 마스크(420)는 차폐부(480)와 패턴화된 복수의 개구부(460)들을 포함할 수 있다. 각 증착용 마스크(420)는 마스크 본체 및 마스크 본체와 다른 재료로 구성되는 제 1 및 제 2 금속층들을 포함할 수 있다. 따라서, 마스크 본체의 상, 하부 면(즉, 제 1 면 및 제 2면)이 각각 독립적으로 식각될 수 있으므로, 각 증착용 마스크(420)의 개구부(460)의 두께 및 폭은 정밀하게 조절될 수 있다. 복수의 개구부(460)들을 포함하는 증착용 마스크(420) 및 이의 제조 방법에 대해서는 도 1 내지 도 3을 참조하여 상술한 바 있으므로, 그에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Referring to FIG. 4B, each
상술한 바와 같이, 유기 발광 표시 장치를 구성하는 화소들에는 각각 유기물(즉, 유기 발광 물질)들이 증착된다. 상기 유기 발광 물질들은 이베퍼레이션(evaporation) 공정 등에 의해 증착용 마스크(420)의 개구부(460)들의 패턴에 따라 상기 화소들에 증착(또는, 패터닝)될 수 있다. 이 때, 각각 다른 색의 광을 발광하는 화소별로 증착되는 유기물이 다르기 때문에 정밀한 증착이 요구된다. 본 발명의 실시예들에 따른 증착용 마스크(420)는 마스크 본체와 다른 재료로 구성되는 제 1 및 제 2 금속층들을 포함함으로써 폭 및 두께가 정밀하게 조절된 개구부(460)들을 가질 수 있다. 따라서, 상기 증착용 마스크(420)를 포함한 마스크 기판(400)을 유기물 증착 공정에 이용함으로써, 유기 발광 장치의 화소들에 대한 유기물 증착의 정밀도가 크게 향상될 수 있다.As described above, organic materials (i.e., organic light emitting materials) are deposited on the pixels constituting the organic light emitting display. The organic light emitting materials may be deposited (or patterned) on the pixels according to the pattern of the
본 발명은 증착용 마스크에 다양하게 적용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명은 유기 발광 표시 장치에서 적색 화소, 녹색 화소, 청색 화소 별로 유기물(즉, 적색 발광 물질, 녹색 발광 물질, 청색 발광 물질)을 개별 증착하기 위한 증착용 마스크 등에 적용될 수 있다.The present invention can be applied variously to an evaporation mask. For example, the present invention can be applied to an evaporation mask for individually depositing organic materials (i.e., a red light emitting material, a green light emitting material, and a blue light emitting material) in red, green, and blue pixels in an organic light emitting diode display.
이상에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the following claims. It can be understood that it is possible.
100: 증착용 마스크
110: 마스크 본체
112: 제 1 면
114: 제 2 면
120: 제 1 금속층
140: 제 2 금속층
160, 165: 개구부100: vapor deposition mask 110: mask body
112: first side 114: second side
120: first metal layer 140: second metal layer
160, 165: opening
Claims (18)
상기 마스크 본체의 제 2 면에 상기 제 2 면을 부분적으로 노출시키는 제 1 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계;
상기 제 1 포토레지스트 패턴에 기초한 제 1 식각 공정을 통해 상기 마스크 본체를 식각하여 상기 제 1 금속층을 부분적으로 노출시키는 단계;
상기 제 1 포토레지스트 패턴을 제거하는 단계;
상기 마스크 본체의 식각된 면에 상기 마스크 본체와 다른 재료로 구성된 제 2 금속층을 형성하는 단계;
상기 제 1 금속층 상에 상기 제 1 금속층을 부분적으로 노출시키는 제 2 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계;
상기 제 2 포토레지스트 패턴에 기초한 제 2 식각 공정을 통해 상기 제 1 금속층과 상기 제 2 금속층을 식각하여 증착용 마스크의 개구부를 형성하는 단계; 및
상기 제 2 포토레지스트 패턴을 제거하는 단계를 포함하는 증착용 마스크 제조 방법.Forming a first metal layer made of a material different from that of the mask body on a first surface of the mask body;
Forming a first photoresist pattern partially exposing the second surface on a second surface of the mask body;
Etching the mask body through a first etching process based on the first photoresist pattern to partially expose the first metal layer;
Removing the first photoresist pattern;
Forming a second metal layer made of a material different from that of the mask body on an etched surface of the mask body;
Forming a second photoresist pattern partially exposing the first metal layer on the first metal layer;
Etching the first metal layer and the second metal layer through a second etching process based on the second photoresist pattern to form an opening of the deposition mask; And
And removing the second photoresist pattern.
상기 마스크 본체의 제 1 면에 배치되고, 상기 마스크 본체와 다른 재료로 구성되는 제 1 금속층;
상기 마스크 본체의 제 2 면에 배치되고, 상기 마스크 본체와 다른 재료로 구성되는 제 2 금속층; 및
상기 마스크 본체, 상기 제 1 금속층 및 상기 제 2 금속층이 식각되어 형성되는 개구부를 포함하는 증착용 마스크.A mask body;
A first metal layer disposed on a first surface of the mask body, the first metal layer being made of a material different from that of the mask body;
A second metal layer disposed on a second surface of the mask body, the second metal layer being made of a material different from that of the mask body; And
And an opening formed by etching the mask body, the first metal layer, and the second metal layer.
상기 제 1 금속층은 상기 제 1 면에 형성되며,
상기 제 2 금속층은 상기 제 2 면에 상기 제 2 면을 부분적으로 노출시키는 제 1 포토레지스트 패턴이 형성되고, 상기 제 1 포토레지스트 패턴에 기초한 제 1 식각 공정을 통해 상기 마스크 본체가 식각된 영역에 형성되는 것을 특징으로 하는 증착용 마스크.9. The method of claim 8,
Wherein the first metal layer is formed on the first surface,
The second metal layer may include a first photoresist pattern formed on the second surface to partially expose the second surface, and a second photoresist pattern may be formed on the second surface of the second metal layer through a first etching process based on the first photoresist pattern, Wherein the mask is formed on the substrate.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US11075340B2 (en) | 2017-09-08 | 2021-07-27 | Samsung Display Co., Ltd. | Mask for thin film deposition, and fabrication method thereof |
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2013
- 2013-11-12 KR KR1020130136799A patent/KR20150054400A/en not_active Application Discontinuation
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