KR20150132169A

KR20150132169A - 성막 마스크의 제조 방법

Info

Publication number: KR20150132169A
Application number: KR1020157025380A
Authority: KR
Inventors: 유지 사이토; 슈지 구도; 다카유키 고스게; 미치노부 미즈무라
Original assignee: 브이 테크놀로지 씨오. 엘티디
Priority date: 2013-03-15
Filing date: 2014-02-17
Publication date: 2015-11-25
Also published as: TWI612159B; US10195838B2; US20160001542A1; KR102183116B1; JP6142196B2; CN105051243A; JP2014177682A; TW201446986A; WO2014141816A1; CN105051243B

Abstract

본 발명은 복수의 개구 패턴을 형성한 메탈 마스크 시트(4)를 걸쳐서 틀 형태의 금속 프레임(7)에 고정한 구조의 성막 마스크의 제조 방법으로, 일정한 장력이 가해진 합성 섬유의 메쉬(1)에 메탈 마스크 시트(4)의 주연부를 접착하는 제1 스텝과, 메탈 마스크 시트(4)의 복수의 개구 패턴을 내포하는 크기의 성막 유효 영역에 대응한 메쉬(1)의 부분을 절제하는 제2 스텝과, 메탈 마스크 시트(4)의 주연부에 메쉬(1)과는 반대측으로부터 프레임(7)을 접합하여 고정하는 제3 스텝과, 메쉬(1)을 메탈 마스크 시트(4)로부터 제거하는 제4 스텝을 실시하는 것이다.

Description

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

본 발명은 복수의 개구 패턴을 형성한 마스크 시트를 걸쳐서 틀 형태의 금속 프레임에 고정한 구조의 성막 마스크의 제조 방법에 관한 것으로, 특히 마스크 시트의 전면에 걸쳐 균등한 장력을 부여하여 프레임에 고정할 수 있는 성막 마스크의 제조 방법에 관한 것이다.

종래의 성막 마스크의 제조 방법은 레지스트 마스크를 사용하여 금속제 시트를 에칭하여, 관통하는 복수의 개구 패턴을 형성한 후, 금속제 시트를 펼친 상태로 이 금속제 시트의 주연부에 틀 형태의 금속 프레임을 스포트 용접하게 되어 있었다 (예를 들면, 특허 문헌 1 참조).

특허 문헌 1: 일본 공개 특허 공보 특개2009－074160호

그러나, 이와 같은 종래의 성막 마스크의 제조 방법에 있어서는, 금속제 시트를 직접 네 방향으로 잡아당긴 상태에서 프레임에 고정하는 것이어서, 금속제 시트의 전면에 균등한 장력을 부여하는 것이 곤란하였다. 따라서, 금속제 시트에 장력이 걸리는 방법에 따라서는, 금속제 시트에 주름이나 휨 또는 인접하는 개구 패턴 사이의 금속 부분의 파단이 발생하거나, 형성된 개구 패턴이 변형되거나 하는 문제가 있었다.

이에, 본 발명은 이러한 문제점에 대처하여, 마스크 시트의 전면에 걸쳐 균등한 장력을 부여하고 프레임에 고정할 수 있는 성막 마스크의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 제1의 발명에 의한 성막 마스크의 제조 방법은 복수의 개구 패턴을 형성한 마스크 시트를 걸쳐서 틀 형태의 금속 프레임에 고정한 구조의 성막 마스크의 제조 방법으로서, 일정한 장력이 가해진 합성 섬유의 메쉬에 상기 마스크 시트의 주연부를 접착하는 제1 스텝과, 상기 마스크 시트의 상기 복수의 개구 패턴을 내포하는 크기의 성막 유효 영역에 대응한 상기 메쉬의 부분을 절제하는 제2 스텝과, 상기 마스크 시트의 주연부에 상기 메쉬와는 반대측으로부터 상기 프레임을 접합하여 고정하는 제3 스텝과, 상기 메쉬를 상기 마스크 시트로부터 제거하는 제4 스텝을 실시하는 것이다.

또한, 제2의 발명에 의한 성막 마스크의 제조 방법은 복수의 개구 패턴을 형성한 마스크 시트를 걸쳐서 틀 형태의 금속 프레임에 고정한 구조의 성막 마스크의 제조 방법으로, 일정한 장력이 가해진 합성 섬유의 메쉬에, 적어도 하나의 상기 개구 패턴을 내포하는 크기의 복수의 관통공을 형성한 시트상의 자성 금속 부재의 한 면에, 수지제 필름을 밀접 접촉시킨 구조의 마스크용 부재의 상기 필름측을 상기 메쉬측으로 하여, 상기 필름의 주연부를 접착하는 제1 스텝과, 상기 마스크용 부재의 상기 복수의 관통공을 내포하는 크기의 성막 유효 영역에 대응한 상기 메쉬의 부분을 절제하는 제2 스텝과, 상기 마스크용 부재의 상기 자성 금속 부재의 주연부에 상기 메쉬와는 반대측으로부터 상기 프레임을 접합하여 고정하는 제3 스텝과, 상기 메쉬를 상기 마스크용 부재로부터 제거하는 제4 스텝과, 상기 자성 금속 부재의 상기 관통공 내의 상기 개구 패턴에 대응한 상기 필름의 부분에 레이저 광을 조사하여 상기 개구 패턴을 형성하는 제5 스텝을 실시하는 것이다.

본 발명에 의하면, 합성섬유의 메쉬를 매개하여 마스크 시트 또는 마스크용 부재를 걸친 상태에서 프레임에 고정하였으므로, 마스크 시트 또는 마스크용 부재의 전면에 걸쳐 균등한 장력을 부여할 수 있다. 따라서, 마스크 시트 또는 마스크용 부재에 주름이나 휨이 발생하거나, 형성된 개구 패턴이 변형되거나 할 우려가 없다. 그러므로, 개구 패턴의 형성 위치 정밀도를 향상시킬 수 있다.

[도 1] 본 발명에 의한 성막 마스크의 제조 방법의 실시 형태를 나타내는 것으로, 마스크 시트의 프레임에의 접합 공정을 나타내는 단면도이다.
[도 2] 상기 마스크 시트로서의 메탈 마스크 시트의 하나의 구성예를 나타내는 도면으로, (a)는 평면도, (b)는 일부 확대 단면도이다.
[도 3] 상기 마스크 시트로서의 복합형 마스크 시트의 하나의 구성예를 나타내는 도면으로, (a)는 평면도, (b)는 일부 확대 단면도이다.
[도 4] 상기 복합형 마스크 시트의 개구 패턴 형성 전의 마스크용 부재를 나타내는 도면으로, (a)는 평면도, (b)는 일부 확대 단면도이다.

이하, 본 발명의 실시 형태를 첨부 도면에 기초하여 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명에 의한 성막 마스크의 제조 방법의 실시 형태를 나타내는 것으로, 마스크 시트의 프레임에의 접합 공정을 나타내는 단면도이다. 이 성막 마스크의 제조 방법은 복수의 개구 패턴을 형성한 마스크 시트를 걸쳐서 틀 형태의 금속 프레임에 고정한 구조의 성막 마스크를 제조하는 것으로, 일정한 장력이 가해진 합성 섬유의 메쉬에 마스크 시트의 주연부를 접착하는 제1 스텝과, 마스크 시트의 복수의 개구 패턴을 내포하는 크기의 성막 유효 영역에 대응한 메쉬의 부분을 절제하는 제2 스텝과, 마스크 시트의 주연부에 메쉬와는 반대측으로부터 프레임을 접합하여 고정하는 제3 스텝과, 메쉬를 마스크 시트로부터 제거하는 제4 스텝을 실시하는 것이다. 이하, 각 스텝에 대하여 상세하게 설명한다. 아울러 여기에서는, 마스크 시트가, 도 2에 나타내는 바와 같이, 레지스트 마스크를 사용하여 시트상의, 예를 들면 인바 등의 자성 금속 재료를 에칭하여, 복수의 개구 패턴(5)을 형성한 메탈 마스크 시트(4)인 경우에 대하여 설명한다.

상기 제 1 스텝에 있어서는, 먼저, 도 1(a)에 도시하는 바와 같이, 예를 들면 폴리에스테르 등으로 이루어지는 사각형의 합성 섬유의 메쉬(1)의 사방 가장자리부를 각각 클립(2)으로 끼우고, 메쉬(1)을 사방으로 미리 정해진 일정한 장력으로 잡아당긴다. 이 때, 메쉬(1)에는, 메쉬 자체가 가진 신축성에 의하여, 면내 전체에 걸쳐 균등한 장력이 부여된다.

다음으로, 도 1(b)에 도시하는 바와 같이, 메쉬(1)의 한쪽의 면(도 1(b)에 있어서 아래쪽 면)에, 예를 들면 알루미늄(Al) 등으로 이루어지는 지지틀 (3)의 단면을 맞대고, 메쉬(1)의 위쪽으로부터 지지틀(3)의 단면에 접착제를 도포하고, 메쉬(1)의 그물눈을 통하여 침투한 접착제에 의하여 메쉬(1)를 지지틀(3)의 단면에 접착한다. 그 후, 지지틀(3)의 외주연부를 따라서 메쉬(1)를 절단하여, 펼친 상태로 지지틀(3)에 고정된 메쉬(1)를 형성한다.

이어서, 도 1(c)에 도시하는 바와 같이, 예를 들면 메쉬(1)의 이면측에서, 지지틀(3)의 안쪽의 메쉬(1) 중앙부에 메탈 마스크 시트(4)를 배치하고, 메탈 마스크 시트(4)의 가장자리부를 따라서 메쉬(1)의 위쪽으로부터 접착제를 도포하여, 메쉬(1)를 통하여 침투한 접착제에 의하여 메탈 마스크 시트(4)의 주연부를 메쉬(1)에 접착한다. 이로써, 제1 스텝이 종료한다. 또한, 메쉬(1)의 표면측에 메탈 마스크 시트(4)를 접착하여도 좋다. 이 경우에는, 메쉬(1)을 접착한 지지틀(3)의 상하를 반전시켜 전술한 바와 같이 실시하면 된다.

상기 제 2 스텝에 있어서는, 도 1(d)에 도시하는 바와 같이, 메탈 마스크 시트(4)에 형성된 복수의 개구 패턴(5)(도 2 참조)을 내포하는 크기의, 도 2에 파선으로 둘러싸서 나타내는 성막 유효 영역(6)의 주연부에 따른 메쉬(1)의 부분을, 예를 들면 커터 등에 의하여 잘라내어 제거한다. 이에 의하여, 메쉬(1)에 부여되어 있던 균일한 장력이 메탈 마스크 시트(4)로 옮겨져, 메탈 마스크 시트(4)가 그 사방으로 균등한 장력으로 잡아 당겨지게 된다.

상기 제 3 스텝에 있어서는, 먼저 도 1(e)에 도시하는 바와 같이, 메탈 마스크 시트(4)의 주연부에 메쉬(1)와는 반대측으로부터, 예를 들면 인바 또는 인바 합금 등의 프레임(7)의 단면을 맞댄다. 이 때, 카메라에 의해 메탈 마스크 시트(4)의 가장자리부와 프레임(7)의 가장자리부를 관찰하여, 메탈 마스크 시트(4)에 대한 프레임(7)의 위치 어긋남을 조정하여도 좋다. 또한, 메탈 마스크 시트(4)의 좌우에 일정 거리만큼 떨어져서 위치하는 개구 패턴(5)을 2대의 카메라에 의하여 관찰하면서, 이 개구 패턴(5)의 간격이 미리 정해진 거리가 되도록, 지지틀(3)의 안쪽에서, 그리고 메탈 마스크 시트(4)의 바깥쪽의 메쉬(1)의 부분을 도시를 생략한 다른 클립으로 끼워 메쉬(1)를 신축시켜서, 장력의 크기를 조정하여도 된다.

다음으로, 도 1(f)에 도시하는 바와 같이, 메탈 마스크 시트(4)의 주연부에 레이저 광(L)을 조사하여 메탈 마스크 시트(4)와 프레임(7)을 스포트 용접한다. 이에 의하여, 면내 전체에 걸쳐서 균등한 장력이 부여된 상태에서 메탈 마스크 시트(4)가 프레임(7)에 고정된다. 이 경우, 메탈 마스크 시트(4)와 프레임(7)을 스포트 용접하였기 때문에, 유기 접착제를 사용한 접착과 달리, 성막시의 열에 의하여 접합부가 느슨해져서 메탈 마스크 시트(4)가 변형되거나 아웃 가스의 발생에 의하여 성막된 막이 오염되거나 할 우려가 없다.

상기 제4 스텝에서는, 도 1(g)에 도시하는 바와 같이, 메쉬(1)를, 예를 들면 커터 등으로 용접부의 바깥쪽을 메탈 마스크 시트(4)의 외주연부를 따라서 절단하여, 메탈 마스크 시트(4)로부터 메쉬(1)를 제거한다. 또는, 메쉬(1)와 메탈 마스크 시트(4)의 접착부에 레이저 광을 조사하여 메쉬(1)를 열로 자르거나 상기 접착부에 적당한 온도를 부여하여 접착제를 연화시키거나 하여, 메탈 마스크 시트(4)로부터 메쉬(1)을 제거하여도 좋다. 이에 의하여, 메탈 마스크 시트(4)가 균등한 장력으로 펼쳐져서 프레임(7)에 고정된 성막 마스크를 얻을 수 있다.

이상의 설명에서는, 마스크 시트가 메탈 마스크 시트(4)인 경우에 대하여 설명하였지만, 마스크 시트는, 도 3에 도시하는 바와 같이, 복수의 개구 패턴(5)을 형성한, 예를 들면 폴리이미드 등의 가시광을 투과하는 수지제 필름(8)과, 적어도 하나의 개구 패턴(5)을 내포하는 크기의 복수의 관통공(9)을 형성한 시트상의 인바, 인바 합금, 니켈 또는 니켈 합금 등으로 이루어지는 자성 금속 부재(10)를 밀접 접촉시킨 구조의 복합형 마스크 시트 (11)이어도 좋다.

마스크 시트가 복합형 마스크 시트(11)인 경우, 상기 제 1 스텝에 있어서는, 상기 필름(8)측을 메쉬(1)측으로 하고, 전술한 바와 같이 하여 메쉬(1)에 필름(8)의 주연부를 접착한다.

또한, 상기 제 3 스텝에 있어서는, 전술한 바와 같이 하여, 자성 금속 부재(10) 의 주연부에 메쉬(1)와는 반대측으로부터 프레임(7)을 접합하여 고정한다.

또한, 상기 복합형 마스크 시트(11)는, 다음과 같이 하여 형성할 수 있다. 즉, 두께가 30㎛ 내지 50㎛ 정도인, 예를 들면 인바 등의 시트상의 자성 금속 부재(10) 의 한 면에, 예를 들면 폴리이미드의 수지액을 일정한 두께로 도포한 후, 이것을 건조시켜 두께가 10㎛ 내지 30㎛ 정도인 필름(8)을 형성한다. 다음으로, 자성 금속 부재(10)의 다른 면에 포토레지스트를 도포하고, 포토마스크를 사용하여 포토레지스트를 노광한 후, 이를 현상하여, 형성하려고 하는 관통공(9)에 대응시켜 개구를 가진 레지스트 마스크를 형성한다. 다음으로, 이 레지스트 마스크를 사용하여 상기 자성 금속 부재(10)를 에칭하고, 자성 금속 부재(10)에 필름(8)에 이르는 관통공(9)을 형성한다. 이어서, 상기 관통공(9) 내의 필름(8)의 부분에 레이저 광을 조사하여 상기 개구 패턴(5)을 형성한다.

또한, 상기 복합형 마스크 시트(11)는 다음과 같이 하여 형성하여도 좋다. 즉, 수지제의 필름(8) 상에 50 nm 정도인 두께의, 예를 들면 니켈 등의 도전성 금속의 하지층을 형성한 후, 이 하지층 위에 포토레지스트를 도포하고, 이 포토레지스트를 공지의 기술에 의하여 패터닝하여 상기 관통공(9)에 대응하는 위치에 관통공(9)과 동일한 형상의 섬 패턴을 형성한다. 다음으로, 전기도금에 의하여 섬 패턴의 외측 부분에 상기 자성 금속 부재(10)를 도금 형성한다. 이어서, 상기 섬 패턴을 제거한 후, 섬 패턴의 하부에 존재하는 하지층을 에칭으로 제거하여 관통공(9)을 형성한다. 또한, 전술한 바와 같이 하여 관통공(9) 내의 필름(8)의 부분에 레이저 광을 조사하여 개구 패턴(5)을 형성한다.

또한, 마스크 시트가 복합형 마스크 시트(11)인 경우, 상기 제1 내지 제4 스텝은, 마스크 시트 대신에, 자성 금속 부재(10)의 관통공(9) 내의 필름(8)의 부분에 개구 패턴(5)을 형성하기 전의, 도 4에 나타내는 마스크용 부재(12)를 사용하여 실시하여도 좋다.

즉, 제1 스텝에 있어서는, 일정한 장력이 가해진 합성 섬유의 메쉬(1)에, 적어도 하나의 개구 패턴(5)을 내포하는 크기의 복수의 관통공(9)를 형성한 시트상의 자성 금속 부재(10)의 한 면에, 수지제 필름(8)을 밀접 접촉시킨 구조의 마스크용 부재(12)의 필름(8)측을 메쉬(1)측으로 하여, 필름(8)의 주연부를 접착한다. 또한, 제2 스텝에 있어서는, 마스크용 부재(12)의 복수의 관통공(9)을 내포하는 크기의 성막 유효 영역에 대응한 메쉬(1)의 부분을 절제한다. 또한, 제3 스텝에 있어서는, 마스크용 부재(12)의 자성 금속 부재(10)의 주연부에 메쉬(1)와는 반대측으로부터 프레임(7)을 접합하여 고정한다. 또한, 메쉬(1)를 마스크용 부재(12)로부터 제거한다.

이 경우에는, 자성 금속 부재(10) 의 관통공(9) 내의 상기 개구 패턴(5)에 대응한 필름(8)의 부분에 레이저광을 조사하여 개구 패턴(5)을 형성하는 제5 스텝을 추가로 실행하게 된다. 이에 의하여, 균등한 장력으로 펼쳐져서 프레임(7)에 고정된 마스크용 부재(12)에 대하여 레이저 광을 조사하여 개구 패턴(5)을 형성하기 때문에, 개구 패턴(5)의 형성 위치 정밀도를 더 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 실시 형태에 있어서는, 메쉬(1)를 걸쳐서 지지틀(3)에 고정하는 경우에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 메쉬(1)를 지지틀(3)에 고정하지 않고, 클립(2)으로 끼워서 사방으로 잡아당긴 상태의 메쉬(1)에 마스크 시트 또는 마스크용 부재(12)를 접착하여, 상기 제 2 스텝 이후를 실시하여도 좋다.

1 메쉬
4 메탈 마스크 시트
5 개구 패턴
6 성막 유효 영역
7 프레임
8 필름
9 관통공
10 자성 금속 부재
11 복합형 마스크 시트
12 마스크용 부재

Claims

복수의 개구 패턴을 형성한 마스크 시트를 걸쳐서 틀 형태의 금속 프레임에 고정한 구조의 성막 마스크의 제조 방법으로서,
일정한 장력이 가해진 합성 섬유의 메쉬에 상기 마스크 시트의 주연부를 접착하는 제1 스텝과,
상기 마스크 시트의 상기 복수의 개구 패턴을 내포하는 크기의 성막 유효 영역에 대응한 상기 메쉬의 부분을 절제하는 제2 스텝과,
상기 마스크 시트의 주연부에 상기 메쉬와는 반대측으로부터 상기 프레임을 접합하여 고정하는 제3 스텝과,
상기 메쉬를 상기 마스크 시트로부터 제거하는 제4 스텝
을 실시하는 것을 특징으로 하는 성막 마스크의 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 마스크 시트는 상기 복수의 개구 패턴을 형성한 자성 금속 재료로 이루어지는 메탈 마스크 시트인 것을 특징으로 하는 성막 마스크의 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 마스크 시트는, 상기 복수의 개구 패턴을 형성한 수지제 필름과, 적어도 하나의 상기 개구 패턴을 내포하는 크기의 복수의 관통공을 형성한 시트상의 자성 금속 부재를 밀접 접촉시킨 구조의 복합형 마스크 시트로서,
상기 제 1 스텝에 있어서는, 상기 필름측을 상기 메쉬측으로 하여, 상기 메쉬에 상기 필름의 주연부를 접착하고,
상기 제 3 스텝에 있어서는, 상기 자성 금속 부재의 주연부에 상기 메쉬와는 반대측으로부터 상기 프레임을 접합하여 고정하는 것을 특징으로 하는 성막 마스크의 제조 방법.
복수의 개구 패턴을 형성한 마스크 시트를 걸쳐서 틀 형태의 금속 프레임에 고정한 구조의 성막 마스크의 제조 방법으로, 일정한 장력이 가해진 합성 섬유의 메쉬에, 적어도 하나의 상기 개구 패턴을 내포하는 크기의 복수의 관통공을 형성한 시트상의 자성 금속 부재의 한 면에, 수지제 필름을 밀접 접촉시킨 구조의 마스크용 부재의 상기 필름측을 상기 메쉬측으로 하여 상기 필름의 주연부를 접착하는 제1 스텝과,
상기 마스크용 부재의 상기 복수의 관통공을 내포하는 크기의 성막 유효 영역에 대응한 상기 메쉬의 부분을 절제하는 제2 스텝과,
상기 마스크용 부재의 상기 자성 금속 부재의 주연부에 상기 메쉬와는 반대측으로부터 상기 프레임을 접합하여 고정하는 제3 스텝과,
상기 메쉬를 상기 마스크용 부재로부터 제거하는 제4 스텝과,
상기 자성 금속 부재의 상기 관통공 내의 상기 개구 패턴에 대응한 상기 필름의 부분에 레이저 광을 조사하여 상기 개구 패턴을 형성하는 제5 스텝
을 실시하는 것을 특징으로 하는 성막 마스크의 제조 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 마스크 시트 또는 상기 마스크용 부재와 상기 프레임의 접합은 스포트 용접에 의하여 실시하는 것을 특징으로 하는 성막 마스크의 제조 방법.