KR20180131377A - 마스크 제조방법 및 증착방법 - Google Patents

마스크 제조방법 및 증착방법 Download PDF

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Abstract

마스크 제조방법은, 마스크로 사용될 마스크 형성층(200)을 기판(300) 상에 형성하는 것과, 상기 기판(300)과 대향하는 상기 마스크 형성층(200)의 제1 면(201)과 반대되는 상기 마스크 형성층(201)의 제2 면(202) 상에 지지체(100)를 형성하는 것과, 상기 마스크 형성층(200)으로부터 상기 기판(300)을 제거하는 것을 포함할 수 있다. 상기 마스크를 사용하여 증착을 수행할 수 있다.

Description

마스크 제조방법 및 증착방법{METHOD OF FABRICATING MASK AND DEPOSITION METHOD}
본 개시는 마스크 제조방법 및 증착방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 얇은 두께의 마스크를 제조하는 방법과 제조된 마스크를 이용하여 증착하는 방법에 관한 것이다.
도 1 내지 도 2는 종래의 지지체(100)에 의하여 지지되는 마스크의 제조방법을 순차적으로 보여주는 단면도이다.
도시한 바와 같이, 글라스 패널의 국부적 영역을 관통시켜 관통 영역(110)을 갖는 지지체(100)를 얻고(도 1), 금속의 프리 스탠딩 마스크 형성층(200)을 상기 지지체(100) 상에 용접(welding)하여(도 2), 지지체(100)에 지지되는 마스크(200a)를 제조한다.
그러나, 이러한 종래의 방법은, 얇은 두께, 예컨대 나노 미터 또는 마이크로 미터 스케일의 두께의 금속의 프리 스탠딩 마스크 형성층(200)을 제조하기가 쉽지 않다. 제조한다고 하더라도 제조 비용이 비효율적으로 높아지며, 지지체(100)에 웰딩하기 전 까지는 얇은 두께의 금속의 프리 스탠딩 마스크 형성층(200)의 취급이 용이하지 않다는 한계가 존재한다. 따라서, 종래의 방법을 통하여 얻어지는 마스크(200a)는 상대적으로 두꺼운 두께를 가지고 있다.
도 3은 도 2의 마스크(200a)를 증착 마스크로 사용할 때, 마스크(200a)의 두께 증가에 따른 영향을 개념적으로 보여주는 도면이다.
마스크(200a)에 형성된 복수 개의 관통 홀(220)을 통과하여 증착 물질(D)이 대상물(700)에 증착되어 증착층 내지는 증착패턴(710)을 형성한다. 이때, 마스크(200a)의 두께가 두꺼울수록, 증착층 내지는 증착패턴(710)의 쉐이디 영역(shady region)(S)은 넓어진다. 이러한 쉐이디 영역(S)은 증착 정밀도를 저하시킨다.
결론적으로, 도 1 및 도 2의 방법은, 지지체에 의하여 지지되는 마스크의 제조방법으로서 효과적이지 않고, 따라서 상기한 한계점을 극복할 수 있는 다른 방법이 요구된다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명은 지지체에 의하여 지지되는 얇은 두께의 마스크를 얻는데 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 개시는 마스크로 사용될 마스크 형성층을 기판 상에 형성하는 것과, 상기 기판과 대향하는 상기 마스크 형성층의 제1 면과 반대되는 상기 마스크 형성층의 제2 면 상에 지지체를 형성하는 것과, 상기 마스크 형성층으로부터 상기 기판을 제거하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 지지체에 의하여 지지되는 마스크 제조방법을 제공한다.
또한, 본 개시는 상기 마스크를 사용하는 방법을 제공하는데, 예컨대, 상기 마스크는 증착 마스크로 사용될 수 있다.
도 1 내지 도 2는 종래의 마스크 제조방법을 순차적으로 보여주는 단면도이다.
도 3은 도 2의 마스크를 증착 마스크로 사용할 때, 마스크의 두께 증가에 따른 문제점을 개념적으로 보여주는 도면이다.
도 4 내지 도 7은 본 개시의 실시예들에 따른 예시적인 마스크 제조방법을 순차적으로 보여주는 도면이다.
도 8은 도 7의 지지체에 의하여 지지되는 마스크를 개략적으로 보여주는 평면도이다.
도 9 내지 도 10는 본 개시의 실시예들에 따른 예시적인 마스크 제조방법을 개략적으로 보여주는 단면도이다.
도 11은 본 개시의 실시예들에 따른 예시적인 마스크 제조방법을 개략적으로 보여주는 단면도이다.
도 12은 본 개시의 실시예들에 따른 예시적인 마스크 제조방법을 개략적으로 보여주는 단면도이다.
도 13는 본 개시의 실시예들에 따른 예시적인 마스크 제조방법을 개략적으로 보여주는 단면도이다.
도 14 및 도 15는 본 개시의 실시예들에 따른 예시적인 마스크 제조방법을 개략적으로 보여주는 단면도 및 평면도이다.
도 16는 본 개시의 실시예들에 따른 예시적인 마스크 제조방법을 개략적으로 보여주는 단면도이다.
도 17은 본 개시의 실시예들에 따른 예시적인 증착방법을 개략적으로 보여주는 단면도이다.
도 18은 본 개시의 실시예들에 따른 예시적인 증착방법을 개략적으로 보여주는 단면도이다.
도 19은 본 개시의 실시예들에 따른 예시적인 증착방법을 개략적으로 보여주는 단면도이다.
도 20 및 도 21은 본 개시의 실시예들에 따른 예시적인 증착방법을 개략적으로 보여주는 단면도이다.
이하 첨부 도면을 참조하여 본 개시의 실시예들을 상세히 설명한다. 가능한, 동일 또는 유사한 구성부들을 지칭하는데, 도면 전체에 걸쳐 동일한 도면 부호가 사용될 것이다. 첨부 도면의 구성부들은 정확한 축척에 맞춰 도시된 것은 아니고, 그 보다는 예시적인 실시예들의 원리들을 도시하는데 주안점을 둔 것이다.
도 4 내지 도 7은 본 개시의 실시예들에 따른 예시적인 마스크 제조방법을 순차적으로 보여주는 도면이고, 도 8은 도 7의 지지체(100)에 의하여 지지되는 마스크(200a)를 개략적으로 보여주는 평면도이다.
본 개시의 마스크 제조방법은, 마스크(200a)로 사용될 마스크 형성층(200)을 기판(300) 상에 형성하는 것 (도 5)과, 기판(300)과 대향하는 마스크 형성층(200)의 제1 면(201)과 두께 방향을 따라 반대되는 마스크 형성층(200)의 제2 면(202) 상에 지지체(100)를 형성하는 것 (도 6)과, 마스크 형성층(200)으로부터 기판(300)을 제거하는 것(도 7)을 순차적으로 포함할 수 있다.
어떠한 실시예들에서, 마스크 형성층(200)은 코팅 또는 라미네이션 방법을 통하여 기판(300) 상에 형성될 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 개시의 사상과 범위를 벗어남이 없이, 기판(300)에 마스크 형성층(200)을 일시적으로 고정할 수 있도록 하는 다양한 방법이 사용될 수 있다. 여기서, 상기 코팅은 건식 코팅 및 습식 코팅을 포함할 수 있고, 예컨대, 상기 코팅은 전기도금, 화학기상증착 또는 물리기상증착을 포함할 수 있다. 도 1 및 도 2의 종래의 방법에서는 일반적으로 압연 공정을 통하여 마스크 형성층(200)을 얻어야 하였으나, 본 개시의 마스크 형성층(200)은 압연 공정이 요구되지 않아 비용 절감 및 대형화에 유리하다. (그러나, 본 개시가 마스크 형성층(200)을 압연 공정에 의하여 얻는 것을 배제하는 것은 아니다.) 어떠한 실시예들에서, 마스크 형성층(200)은 100nm~1mm의 두께를 가질 수 있다. 어떠한 실시예들에서, 마스크 형성층(200)은 20㎛ 이하의 얇은 두께를 가질 수 있다. 어떠한 실시예들에서, 마스크 형성층(200)은 10㎛ 이하의 두께를 가질 수 있다. 어떠한 실시예들에서, 마스크 형성층(200)은 1~5㎛의 두께를 가질 수 있다. 따라서, 마스크(200a)를 도 17 내지 도 19와 관련하여 후술하는 증착 공정에서 증착 마스크로 사용할 때, 균일한 두께를 갖고 더 정밀하고 더 미세한 증착층 내지는 증착 패턴을 증착할 수 있게 된다. 어떠한 실시예들에서는, 기판(300)에 마스크 형성층(200)을 형성한 후, 마스크 형성층(200)의 표면의 스트레스 이완을 위해 마스크 형성층(200)을 열처리하고 서냉할 수 있다. 어떠한 실시예들에서, 마스크 형성층(200)은 금속을 포함할 수 있다. 예컨대, 어떠한 실시예들에서, 마스크 형성층(200)은 Ni-Fe 합금, Ni-Fe-Co 합금, Co, Ti, Cr 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 어떠한 실시예들에서 마스크 형성층(200)은 단일 층으로 형성되나, 어떠한 다른 실시예들에서 마스크 형성층(200)은 다층으로 형성될 수 있다. 어떠한 실시예들에서, 마스크 형성층(200)은 i) Cr sigle layer, ii) Cr-Hf alloy single layer iii) Cr-Ag multilayer 또는 Cr-Ti-Cu multilayer 등일 수 있다. 어떠한 실시예들에서, 마스크 형성층(200)은 높은 탄성계수(modulus)와 낮은 열팽창계수를 가질 수 있다.
지지체(100)는 지지체(100)의 두께 방향으로 관통되는 관통 영역(110)을 가지고, 마스크 형성층(200)은 관통 영역(110)을 통하여 마스크 형성층(200)과 반대되는 지지체(100)의 측 (도 6에서는 상측) 에 노출되는 노출 영역(210)을 가질 수 있다. 어떠한 실시예들에서, 관통 영역(110)은 지지체(100)를 에칭하거나 CNC(Computer numerical control) 머신을 이용하거나 레이저 커팅을 이용하여 형성될 수 있다. 어떠한 실시예들에서, 상기 관통 영역(110)은 그 전 둘레가 지지체(100)에 의하여 둘러싸인 구조를 가질 수 있으나, 어떠한 다른 실시예들에서는 관통 영역(110)의 일부 둘레만이 지지체(100)에 의하여 둘러싸인 구조를 가질 수도 있다. 어떠한 실시예들에서, 관통 영역(110)은 그 두께 방향 단면 상에서 관통 영역(110)의 측 방향 (두께 방향을 가로지르는 방향)을 따라 상호 이격되어 마주보는 양 벽면의 프로파일이 도 6에 도시하는 바와 같이, 두께 방향을 따라 연장된 직선을 이룰 수 있으나, 어떠한 다른 실시예들에서, 관통 영역(110)의 상기 양 벽면의 프로파일은 두께 방향과 경사를 가질 수도 있고, 더 나아가 직선이 아닐 수도 있다. 어떠한 실시예들에서, 지지체(100)는 마스크 형성층(200)을 대향하는 면의 일부만이 마스크 형성층(200)과 접촉하여 마스크 형성층(200)을 지지할 수 있다. 이 경우, 마스크 형성층(200)을 대향하는 지지체(100)의 면은 마스크 형성층(200)과 접촉하는 접촉 부위와 마스크 형성층(200)과 접촉하지 않는 비접촉 부위를 포함하는데, 어떠한 실시예들에서, 비접촉 부위는 접촉 부위를 서로 연결하는 뼈대 역할을 할 수 있다. 이 밖에도, 지지체(100)는 마스크 형성층(200)을 안정적으로 지지할 수 있는 한 다양한 구조를 가질 수 있다. 어떠한 실시예들에서, 관통 영역(110)의 외접원의 직경은, 적어도 약 1 인치, 적어도 약 2 인치, 적어도 약 3 인치, 또는 적어도 약 4인치일 수 있다. 어떠한 실시예들에서, 관통 영역(110)은 예컨대 추후 마스크(200a)가 증착 마스크로 사용될 때 증착 대상물의 형상과 대응되는 사이즈를 가질 수 있다. 예컨대 증착 대상물이 증착된 후 후속 공정을 통하여 최종적으로 모바일 폰을 생산하기 위한 것이라면, 현재 상업적으로 생산되어 판매되는 모바일 폰의 크기 (대각선의 크기)가 4 인치 이상임을 감안할 때, 관통 영역(110)의 외접원의 크기는 4 인치 이상일 수 있다. 그러나, 당업자라면 본 개시의 관통 영역(110)의 외접의 크기가 4 인치 이상의 크기에 한정되지 않음을 쉽게 이해할 수 있을 것이다. 관통 영역(110)의 외접원의 크기는 후술하는 관통 홀(220)의 크기와는 명확히 구별되는 크기를 가지고, 적어도 인치 스케일의 사이즈를 가진다.
어떠한 실시예에서, 지지체(100)는 마스크 형성층(200)에 웰딩될 수 있다. 이를 대체하여, 또는 이에 추가적으로 지지체(100)는 접착제 (예컨대 유기 접착제)를 이용하여 마스크 형성층(200)에 접착될 수 있다. 그러나, 본 개시가 이에 한정되는 것은 아니며, 지지체(100)가 마스크 형성층(200)을 지지할 수 있도록 하는 한 다양한 방법이 사용될 수 있다. 어떠한 실시예에서, 상기 웰딩은 레이저 웰딩, 아크 웰딩 등을 포함할 수 있다. 어떠한 실시예에서, 상기 레이저 웰딩은, 지지체(100)를 통과하여 마스크 형성층(200)과 지지체(100)의 접촉 부위에 레이저(L1), 예컨대 적외선 레이저 또는 자외선 레이저를 조사할 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 어떠한 실시예들에서, 상기 레이저 웰딩은 700nm 이상의 파장의 광을 사용할 수 있다. 어떠한 다른 실시예들에서, 상기 레이저 웰딩은 300~400nm의 파장의 광을 사용할 수 있다. 어떠한 실시예들에서, 지지체(100)는 레이저(L1), 예컨대, 자외선 레이저 또는 적외선 레이저를 투과시키는 물질을 포함할 수 있다. 어떠한 실시예들에서, 지지체(100)의 자외선 레이저 투과율은, 적어도 약 10%, 적어도 약 15%, 적어도 약 20%, 적어도 약 25% 또는 적어도 약 30%일 수 있다. 어떠한 실시예들에서, 지지체(100)의 적외선 레이저 투과율은, 적어도 약 10%, 적어도 약 15%, 적어도 약 20%, 적어도 약 25% 또는 적어도 약 30%일 수 있다. 어떠한 실시예들에서, 지지체(100)는 소다라임 글라스 또는 무알칼리 글라스(non-alkali glass)와 같은 글라스, 폴리이미드(PI)와 같은 폴리머를 포함할 수 있다. 어떠한 실시예들에서 지지체(100)는 마스크 형성층(200)에 비하여 처짐(sagging)이 적은 성질을 가질 수 있다. 처짐이 적은 지지체(100)로 마스크 형성층(200)을 지지함으로써, 마스크 형성층(200)의 변형을 방지할 수 있게 된다. 따라서 도 17 내지 도 19와 관련하여 후술하는 바와 같이 마스크 형성층(200)을 증착 마스크로 사용하는 경우, 마스크(200a)가 증착 대상물에 밀착될 것이 요구되는 경우, 마스크 형성층(200a)이 그 전면적에 걸쳐 증착 대상물에 밀착될 수 있어 높은 증착 정밀도를 얻을 수 있게 된다. 한편, 증착 공정 중 온도의 증가는 마스크(200a)의 팽창을 쉽게 야기하고, 미세 진동 또는 미소 스트레스에도 관통 홀(220)의 위치 변화를 쉽게 야기할 수 있다. 이러한 문제점은 마스크 형성층(200)의 두께가 얇을수록 더 악화된다. 마스크 형성층(200)은 지지체(100)에 의하여 안정적으로 지지됨으로써, 상기한 문제점들의 발생을 미연에 방지하여, 정밀한 증착층 또는 증착패턴의 증착을 가능하게 한다. 어떠한 실시예들에서, 상기 글라스 지지체(100)는 강화 글라스 지지체(100)를 포함할 수 있다. 이 경우, 지지체(100)/마스크 형성층(200) 구조물의 전체적인 강도가 증가하여 안정성을 더욱 제고할 수 있게 된다. 어떠한 실시예에서 웰딩은 연속 또는 불연속적으로 수행될 수 있다. 예컨대, 웰딩은 기설정된 라인을 따라 연속적으로 이동하면서 수행될 수도 있고, 복수 개의 스팟에서 불연속적으로 수행될 수도 있다. 어떠한 실시예들에서, 웰딩은 마스크 형성층(200) 및/또는 지지체(100)의 둘레를 따라 수행되거나, 관통 영역(110)의 둘레를 따라 수행될 수 있으나, 레이저 투과성 지지체(100)를 통하여 레이저를 조사하여 웰딩을 수행하는 실시예를 포함하는 어떠한 다른 실시예들에서는, 마스크 형성층(200) 및/또는 지지체(100)의 둘레와 관통 영역(110)의 둘레의 사이의 어느 부위가 웰딩될 수 있다. 어떠한 실시예에서, 상기 적외선 레이저 웰딩은, 글라스-금속 간의 충분한 웰딩 접합력을 제공할 수 있는 pico second ~ femto second laser의 펄스 폭을 갖는 적외선 펄스 레이저를 사용할 수 있다.
어떠한 실시예들에서, 마스크 형성층(200)은 관통 영역(110)을 통하여 노출될 마스크 형성층(200)의 노출 영역(210)에서 마스크 형성층(200)의 두께 방향으로 관통되는 복수 개의 관통 홀(220)을 포함할 수 있다. 어떠한 실시예들에서 관통 홀(220)의 외접원은 1~100㎛의 직경을 가질 수 있다. 어떠한 실시예들에서 관통 홀(220)은 마스크 형성층(200)의 제1 면(201) 및/또는 제2 면(202)에서 원형을 형상을 가질 수 있으나, 어떠한 다른 실시예들에서는 원형이 아닌 형상을 가질 수 있다. 어떠한 실시예들에서, 관통 홀(220)은 도 5에 도시한 바와 같이, 마스크 형성층(200)을 기판(300)에 형성하는 중에 형성될 수 있다. 어떠한 실시예들에서는, 예컨대, 포토레지스트 공정을 이용하여 관통 홀(220)에 대응하는 부위 이외의 부위에만 마스크 형성층(200)을 선택적으로 형성하여, 관통 홀(220)을 갖는 마스크 형성층(200)을 기판(300)에 직접 코팅할 수 있다. 그러나, 본 개시가 이에 한정되는 것은 아니고, 어떠한 다른 실시예들에서는, i) 마스크 형성층(200)을 기판(300)에 형성하기에 앞서, ii) 마스크 형성층(200)을 기판(300)에 형성한 후 지지체(100)를 형성하기에 앞서, iii) 지지체(100)를 형성한 후 기판(300)을 제거하기 전, 또는 iv) 기판(300)을 제거한 후에 형성될 수 있다. 예컨대, 어떠한 실시예들에서는, 관통 홀(220)을 갖는 마스크 형성층(200)을 별도로 형성하고, 그 마스크 형성층(200)을 기판(300)에 라미네이션할 수 있다. 예컨대, 어떠한 다른 실시예들에서는, 마스크 형성층(200)을 형성한 후 지지체(100)를 형성하기 전에, 포토레지스트 공정 등에 의하여 관통 홀(220)을 형성할 수 있다. 예컨대, 어떠한 다른 실시예들에서는, 지지체(100)를 형성한 후 기판(300)을 제거하기에 앞서 포토레지스트 공정 등에 의하여 관통 홀(220)을 형성할 수 있다. 예컨대, 어떠한 다른 실시예들에서는, 지지체(100)를 형성하고 기판(300)을 제거한 후 포토레지스트 공정 등에 의하여 관통 홀(220)을 형성할 수 있다. 관통 홀(220)을 갖는 마스크 형성층(200)은 마스크(200a)로 사용될 수 있다. 본 명세서에서, "마스크 형성층(200)"과 "마스크(200a)"는 구별되는 용어로 사용되며, "마스크 형성층(200)"은 특정 시점에 관통 홀(200)을 가질 수도, 가지지 않을 수도 있는데 반하여, "마스크(200a)"는 본 개시의 실시예들의 마스크 제조방법에 의하여 제조된 최종 상태의 것을 가리키며, 관통 홀(220)을 가진다. 예컨대, 전술한 바와 같이 마스크 형성층(200)을 형성한 후 지지체(100)를 형성하기에 앞서 관통 홀(220)을 형성하는 실시예에서는, 마스크 형성층(200)은 최초에는 관통 홀(220)을 구비하지 않으나, 지지체(100)를 형성하는 시점에는 관통 홀(220)을 구비한다.
도 9 내지 도 10은 본 개시의 실시예들에 따른 예시적인 마스크 제조방법을 개략적으로 보여주는 단면도이다.
어떠한 실시예들에서는, 마스크 형성층(200)을 형성하는 것에 앞서, 기판(300) 상에 먼저 릴리이즈막(400)을 형성할 수 있다. 어떠한 실시예들에서는, 릴리이즈막(400)을 형성하기에 앞서, 기판(300)을 세정할 수 있다. 어떠한 실시예들에서, 세정은 기판(300)의 표면을 플라즈마 처리하는 것을 포함할 수 있다. 릴리이즈막(400)이란 기판(300)을 마스크 형성층(200)으로부터 제거할 때 기판(300)과 함께 또는 기판과는 별개로 마스크 형성층(200)으로부터 릴리이즈되는 막을 의미한다. 기판(300)과 마스크 형성층(200) 사이에 릴리이즈막(400)을 개재시킴으로써, 마스크 형성층(200)에 손상을 주지 않고 기판(300)을 마스크 형성층(200)으로부터 쉽게 제거할 수 있게 된다. 어떠한 실시예들에서 릴리이즈막(400)은 액제 또는 페이스트제로서 도포될 수도 있고, 어떠한 다른 실시예들에서는 독립적인 시트 형태의 릴리이즈막이 개재될 수도 있다. 어떠한 실시예들에서, 릴리이즈막(400)은 포토레지스트막, 폴리머막 등을 포함할 수 있다. 어떠한 실시예들에서, 상기 폴리머막은 폴리이미드를 포함할 수 있다. 어떠한 실시예들에서, 릴리이즈막(400)을 형성한 후 베이킹을 하여 막 형태를 고정시키고, 그 위에 마스크 형성층(200)을 형성할 수 있다.
어떠한 실시예들에서는, 마스크 형성층(200)으로부터 릴리즈막을 릴리이즈하는 것은, 릴리이즈막(400)에 광 또는 열(L2)을 인가하여 상기 릴리이즈막(400)의 접합력을 감소시키는 것을 포함할 수 있다. 어떠한 실시예들에서는, 릴리이즈막(400)에 광 또는 열(L2)을 인가하여 경화시켜 접합력을 감소시킨 후 현상하여 릴리이즈막(400)을 제거할 수 있다. 어떠한 실시예들에서는 광 또는 열(L2)의 인가에 의하여 릴리이즈막(400)이 마스크 형성층(200)으로부터 릴리이즈 될 수 있으나, 어떠한 다른 실시예들에서 릴리이즈막(400)은 기판(300)으로부터 릴리이즈될 수 있다. 후자의 경우에는, 릴리이즈막(400)을 마스크 형성층(200)으로부터 분리시키기 위하여 추가의 공정이 요구될 수도 있다. 또한, 어떠한 실시예들에서, 릴리이즈막(400)은 동시에 기판(300)과 마스크 형성층(200)으로부터 분리되거나 제거될 수 있다. 어떠한 실시예들에서, 기판(300)을 통과하여 릴리이즈막(400)에 광을 조사할 수 있다. 이를 위하여, 어떠한 실시예들에서는, 기판(300)은 광을 투과할 수 있는 물질을 포함할 수 있다. 상기 광으로 자외선을 사용하는 실시예에 있어서, 기판(300)은 적어도 약 5%, 적어도 약 10%, 적어도 약 15%, 적어도 약 20%, 또는 적어도 약 25%의 자외선 투과율을 가질 수 있다. 어떠한 실시예들에서 기판(300)은 글라스, 폴리이미드와 같은 폴리머 등을 포함할 수 있다. 어떠한 실시예들에서, 상기 광은 자외선 광 또는 레이저 광을 포함할 수 있다. 예컨대, 어떠한 실시예들에서 릴리이즈막(400)은 포토레지스트를 포함하고, 상기 광은 자외선 광을 포함할 수 있다.
도 11는 본 개시의 실시예들에 따른 예시적인 마스크 제조방법을 개략적으로 보여주는 단면도이다.
어떠한 실시예들에서는, 기판(300) 상에 전도성을 갖는 시드막(500)을 형성할 수 있다. 예컨대, 어떠한 실시예들에서는 기판(300) 상에 시드막(500)을 라미네이션 또는 코팅하여 시드막(500)을 형성할 수 있다. 특히, 전기도금에 의하여 마스크 형성층(200)을 형성하는 경우, 시드막(500)이 요구될 수 있다. 시드막(500)은 마스크 형성층(200)을 형성하기 위한 전기도금이 수행될 때 전극으로 기능할 수 있다. 어떠한 실시예들에서, 시드막은 전도성 금속을 포함할 수 있다. 어떠한 실시예들에서, 시드막은 크롬 및 티타늄 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 어떠한 실시예들에서, 시드막의 두께는 1nm ~ 1㎛ 일 수 있다.
도 12은 본 개시의 실시예들에 따른 예시적인 마스크 제조방법을 개략적으로 보여주는 단면도이다.
어떠한 실시예들에서는, 릴리이즈막(400) 상에 시드막(500)을 형성할 수 있다.
도 13는 본 개시의 실시예들에 따른 예시적인 마스크 제조방법을 개략적으로 보여주는 단면도이다.
어떠한 실시예들에서는, 예컨대, 마스크 형성층(200)과 지지체(100)의 접촉 부위에 인터레이어(600)를 형성한 후 상기 인터레이어(600) 상에 지지체(100)를 형성할 수 있다. 이와 같은 실시예에서는, 지지체(100)와 마스크 형성층(200)의 웰딩 접합을 위하여 자외선 레이저를 사용할 수 있다. 어떠한 실시예들에서 인터레이어(600)는 자외선을 흡수하여 지지체(100)와 마스크 형성층(200)을 접합할 수 있는 무기 물질 또는 유무기 물질일 수 있다. 예컨대, 인터레이어(600)는 자외선 흡수가 가능한 로우멜팅 글라스를 포함할 수 있다. 어떠한 실시예들에서, 인터레이어(600)는 자외선 흡수를 돕는 물질, 예컨대 블랙 색소 등을 포함할 수 있다.
도 14 및 도 15은 본 개시의 실시예들에 따른 예시적인 마스크 제조방법을 개략적으로 보여주는 단면도 및 평면도이다.
어떠한 실시예들에서, 지지체(100)는 복수 개의 관통 영역(110i)을 포함할 수 있다. 어떠한 실시예들에서는, 복수 개의 관통 영역(110i)은 도 16에 도시한 바와 같이 서로 분리된 개별 관통 영역들일 수도 있으나, 적어도 두 개의 관통 영역이 서로 연결된, 즉 서로에 대하여 개방된 관통 영역들 일 수도 있다. 어떠한 실시예들에서, 복수 개의 관통 영역(110i)은 도 16에 도시한 바와 같이 서로 동일한 형상과 크기를 가질 수 있으나, 어떠한 다른 실시예들에서는 다른 형상과 크기를 가질 수 있다.
도 16은 본 개시의 실시예들에 따른 예시적인 마스크 제조방법을 개략적으로 보여주는 단면도이다.
어떠한 실시예들에서, 지지체(100)는 복수 개의 관통 영역(110i)을 포함하고, 기판(300)은 상기 관통 영역(110)에 대응되는 수의 개별 기판(300i) 들을 포함하고, 마스크 형성층(200)은 복수 개의 관통 영역(110)에 대응되는 수의 마스크 형성층(200i) 들을 포함할 수 있다. 여기서, 개별 기판(300i) 들과 상기 마스크 형성층(200i) 들이 각각 대응되도록, 개별 기판(300i) 들 상에 마스크 형성층(200i) 들을 각각 형성할 수 있다. 또한, 마스크 형성층(200i) 들과 복수 개의 관통 영역(110i)들이 각각 대응되게 마스크 형성층(200i) 들 상에 지지체(100)를 형성할 수 있다.
이 밖에도, 본 개시는 다양한 실시예를 가질 수 있다. 예컨대, 복수 개의 기판이 제공되고, 마스크 형성층은 둘 이상의 기판 상에 형성될 수 있다. 예컨대, 복수 개의 기판과 복수 개의 마스크 형성층이 제공되고, 적어도 하나의 마스크 형성층은 둘 이상의 기판 상에 형성될 수 있다. 예컨대, 복수 개의 마스크 형성층이 제공되고, 기판 상에 둘 이상의 마스크 형성층이 형성될 수 있다. 예컨대, 복수 개의 기판과 복수 개의 마스크 형성층이 제공되고, 적어도 하나의 기판 상에 둘 이상의 마스크 형성층이 형성될 수 있다.
복수 개의 기판 및/또는 복수 개의 마스크 형성층을 사용하는 경우, 제조 설비의 소형화의 이점을 얻을 수 있다.
어떠한 실시예들에서는, 도 15의 실시예와 도 16의 실시예가 조합될 수도 있다. 예컨대, 크기가 상대적으로 작은 관통 영역들에 대응하여서는 도 15에서와 유사하게 하나의 공통 마스크 형성층 및/또는 하나의 공통 기판이 제공될 수 있고, 크기가 상대적으로 큰 관통 영역들에 대응하여서는 도 16에서와 유사하게 적어도 두 개의 마스크 형성층 및/또는 적어도 두 개의 기판이 제공될 수 있다.
어떠한 실시예들에서, 기판(300i)들은 동일한 물질로 이루어지나, 어떠한 다른 실시예들에서, 기판(300i)들은 적어도 2종의 물질로 이루어질 수 있다. 어떠한 실시예들에서, 마스크 형성층(200i)들은 동일한 물질로 이루어지나, 어떠한 다른 실시예들에서, 마스크 형성층(200i)들은 적어도 2 종의 물질로 이루어질 수 있다.
도 17은 본 개시의 실시예들에 따른 예시적인 증착방법을 개략적으로 보여주는 단면도이다.
어떠한 실시예들에서, 마스크(200a)는 증착 마스크로 사용될 수 있다. 예컨대, 디스플레이 장치 제조 공정, 반도체 소자 제조 공정 등에서, 마스크(200a)를 사용하여 대상물(700)에 증착물질(D)을 증착하여 증착층 내지는 증착패턴(710)을 형성할 수 있다. 예컨대, 마스크(200a)를 사용하여 증착되는 증착층 내지는 증착패턴(710)은, 유기발광다이오드의 발광층을 포함할 수 있다. 예컨대, 서브 픽셀마다 발광층들이 각각 제공되는 유기발광다이오드 디스플레이 장치의 발광층을 증착하기 위하여, 마스크(200a)의 관통 홀(220)은 서브 픽셀의 크기로 형성될 수 있다. 본 개시의 얇은 두께의 마스크(200a)을 증착 마스크로 사용하여, 고해상도의 디스플레이 장치를 제조할 수 있다.
도 18는 본 개시의 실시예들에 따른 예시적인 증착방법을 개략적으로 보여주는 단면도이다.
마스크(200a)를 사용하여 상기 복수 개의 관통 영역(110i)의 수에 대응하는 수의 대상물(700)에 증착을 수행할 수 있다. 여기서, 각각의 대상물(700)은 후속 공정을 거쳐 모바일 폰과 같은 디스플레이 장치, 반도체 소자, 등으로 제조될 수 있다.
도 19은 본 개시의 실시예들에 따른 예시적인 증착방법을 개략적으로 보여주는 단면도이다.
어떠한 실시예들에서는, 단일 장치의 제조를 위하여, 복수 개의 관통 영역(110i)을 갖는 마스크(200a)를 사용하여 증착을 수행할 수도 있다. 예컨대, 사이즈가 큰 단일 장치를 위하여 증착을 수행하는 경우, 그 단일 장치의 테두리에 대응되는 영역에만 지지체(100)가 존재하는 경우, 마스크 형성층(200)의 안정적인 지지가 어려울 수 있다. 이 경우, 복수 개의 관통 영역(110i)을 갖도록 하여 충분한 지지가 이루어질 수 있도록 할 수 있다. 이때, 관통 영역들(110i)은 서로 분리된 개별 관통 영역일 수도 있으나, 적어도 두 개의 관통 영역이 서로 연결된, 즉 서로에 대하여 개방된 관통 영역일 수도 있다.
도 20 및 도 21는 본 개시의 실시예들에 따른 예시적인 증착방법을 개략적으로 보여주는 단면도이다.
어떠한 실시예들에서는, 복수 개의 관통 영역(110)을 갖는 마스크(200a)를 사용하여 증착을 수행한 후, 증착된 대상물(700)을 다이싱한 뒤, 후속 공정을 거쳐 상기 복수 개의 관통 영역(110)에 대응하는 수의 개별 장치들을 얻을 수 있다.
본 명세서에서 설명된 실시예들은 함께 조합되거나, 대체하여 실시될 수 있다. 예컨대, 도 10의 실시예는 도 13의 실시예와 조합되어 실시될 수 있다. 즉, 마스크 형성층(200)의 일 면에는 도 10의 실시예에서와 같이 릴리이즈막(400)이 형성되고, 타면에는 도 13의 실시예에서와 같이 인터레이어(600)이 형성될 수 있다. 본 명세서에서는 모든 가능한 조합 실시예들 및 대체 실시예들을 다 일일이 열거하고 있지는 않으나, 당업자라면 본 명세서에 기재된 내용을 바탕으로 하는 다양한 조합 실시예와 대체 실시예가 가능함을 쉽게 이해할 수 있을 것이다. 이 밖에도, 청구된 내용의 사상과 범위를 벗어남이 없이 다양한 수정과 변형이 이루어질 수 있음은 당업자에게 명백할 것이다. 따라서, 청구항 사항은 첨부된 청구범위 및 이들의 균등물에 기초하는 것을 제외하고는 제한되게 해석되어서는 안 된다.

Claims (38)

  1. 마스크를 형성하게 될 마스크 형성층을 기판 상에 형성하는 것과,
    상기 기판과 대향하는 상기 마스크 형성층의 제1 면과 반대되는 상기 마스크 형성층의 제2 면 상에 지지체를 형성하는 것과,
    상기 마스크 형성층으로부터 상기 기판을 제거하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 지지체에 의하여 지지되는 마스크 제조방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 마스크 형성층을 형성하는 것에 앞서, 상기 기판 상에 릴리이즈막을 형성하는 것을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 지지체에 의하여 지지되는 마스크 제조방법.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 릴리이즈막을 형성하기에 앞서, 상기 기판을 플라즈마 표면 처리하는 것을 추가적으로 포함하는, 것을 특징으로 하는 지지체에 의하여 지지되는 마스크 제조방법.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 기판을 제거하는 것은, 상기 마스크 형성층으로부터 상기 릴리이즈막을 릴리이즈하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 지지체에 의하여 지지되는 마스크 제조방법.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 마스크 형성층으로부터 상기 릴리즈막을 릴리이즈하는 것은, 상기 릴리이즈막에 광 또는 열을 인가하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 지지체에 의하여 지지되는 마스크 제조방법.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 릴리이즈막에 상기 광을 인가하는 것은 상기 기판을 통하여 상기 릴리이즈막에 상기 광을 조사하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 지지체에 의하여 지지되는 마스크 제조방법.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 기판은 글라스 기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 지지체에 의하여 지지되는 마스크 제조방법.
  8. 제5 항에 있어서,
    상기 광은 자외선 광을 또는 레이저 광을 포함하는 것을 특징으로 하는 지지체에 의하여 지지되는 마스크 제조방법.
  9. 제5 항에 있어서,
    상기 릴리이즈막은 포토레지스트막 또는 폴리머막을 포함하는 것을 특징으로 하는 지지체에 의하여 지지되는 마스크 제조방법.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 광은 자외선 광이고, 상기 릴리이즈막은 포토레지스트를 포함하는 것을 특징으로 하는 지지체에 의하여 지지되는 마스크 제조방법.
  11. 제9 항에 있어서,
    상기 광은 레이저 광이고, 상기 폴리머막은 폴리이미드를 포함하는 것을 특징으로 하는 지지체에 의하여 지지되는 마스크 제조방법.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 마스크 형성층을 형성하는 것은, 코팅 또는 라미네이션 방법을 통하여 상기 마스크 형성층을 형성하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 지지체에 의하여 지지되는 마스크 제조방법.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 코팅은 전기도금, 화학기상증착 또는 물리기상증착을 포함하는 것을 특징으로 하는 지지체에 의하여 지지되는 마스크 제조방법.
  14. 제1 항에 있어서,
    상기 마스크 형성층을 형성하는 것은, 상기 기판 상에 전도성을 갖는 시드막을 형성하고, 상기 시드막 상에 전기도금에 의하여 상기 마스크 형성층을 형성하는 것을 포함하는 마스크 제조방법.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 시드막은 크롬 및 티타늄 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 지지체에 의하여 지지되는 마스크 제조방법.
  16. 제1 항에 있어서,
    상기 마스크 형성층은 금속을 포함하는 것을 특징으로 하는 지지체에 의하여 지지되는 마스크 제조방법.
  17. 제1 항에 있어서,
    상기 금속은 Ni-Fe 합금, Ni-Fe-Co 합금, Co, Ti, Cr 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 지지체에 의하여 지지되는 마스크 제조방법.
  18. 제1 항에 있어서,
    상기 지지체를 형성하는 것은, 상기 마스크 형성층에 상기 지지체를 웰딩하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 지지체에 의하여 지지되는 마스크 제조방법.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 웰딩은 레이저 웰딩을 포함하는 것을 특징으로 하는 지지체에 의하여 지지되는 마스크 제조방법.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 레이저 웰딩은, 상기 지지체를 통과하여 상기 마스크 형성층과 상기 지지체의 접촉 부위에 레이저를 조사하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 지지체에 의하여 지지되는 마스크 제조방법.
  21. 제19 항에 있어서,
    상기 레이저 웰딩은, 피코 세컨드 ~ 펨토 세컨드의 펄스 폭을 갖는 적외선 펄스 레이저를 사용하는 것을 특징으로 하는 지지체에 의하여 지지되는 마스크 제조방법.
  22. 제19 항에 있어서,
    상기 지지체를 형성하는 것은, 상기 레이저 웰딩에 앞서 상기 마스크 형성층에 인터레이어를 형성하는 것을 추가적으로 포함하고, 상기 레이저 웰딩은 자외선 레이저를 사용하여 상기 인터레이어에 상기 지지체를 웰딩하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 지지체에 의하여 지지되는 마스크 제조방법.
  23. 제1 항에 있어서,
    상기 지지체는 글라스 지지체를 포함하는 것을 특징으로 하는 지지체에 의하여 지지되는 마스크 제조방법.
  24. 제23 항에 있어서,
    상기 글라스 지지체는 강화 글라스 지지체를 포함하는 것을 특징으로 하는 지지체에 의하여 지지되는 마스크 제조방법.
  25. 제1 항에 있어서,
    상기 지지체는 상기 지지체의 두께 방향으로 관통되는 관통 영역을 가져, 상기 관통 영역을 통하여 상기 마스크 형성층과 반대되는 상기 지지체의 측에 상기 마스크 형성층이 노출되는 것을 특징으로 하는 지지체에 의하여 지지되는 마스크 제조방법.
  26. 제25 항에 있어서,
    상기 관통 영역은 복수 개의 관통 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 지지체에 의하여 지지되는 마스크 제조방법.
  27. 제26 항에 있어서,
    상기 기판은 상기 복수 개의 관통 영역에 대응되는 수의 개별 기판 들을 포함하고, 상기 마스크 형성층은 상기 복수 개의 관통 영역에 대응되는 수의 마스크 형성층 들을 포함하고,
    상기 마스크 형성층을 형성하는 것은 상기 개별 기판 들과 상기 마스크 형성층 들이 각각 대응되게 상기 개별 기판 들 상에 상기 마스크 형성층 들을 각각 형성하는 것을 포함하고,
    상기 지지체를 형성하는 것은 상기 마스크 형성층 들과 상기 복수 개의 관통 영역들이 각각 대응되게 상기 마스크 형성층 들 상에 상기 지지체를 형성하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 지지체에 의하여 지지되는 마스크 제조방법.
  28. 제25 항에 있어서,
    상기 관통 영역은 그 외접원의 직경이 1 인치 이상인 것을 특징으로 하는 지지체에 의하여 지지되는 마스크 제조방법.
  29. 제25 항에 있어서,
    상기 마스크 형성층을 형성하는 것은, 상기 관통 영역을 통하여 노출될 상기 마스크 형성층의 노출 영역에 상기 마스크 형성층의 두께 방향으로 관통되는 복수 개의 관통 홀을 갖는 마스크 형성층을 형성하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 지지체에 의하여 지지되는 마스크 제조방법.
  30. 제25 항에 있어서,
    상기 지지체를 형성하는 것 이후에, 그리고 상기 기판을 제거하기에 앞서 또는 이후에, 상기 관통 영역을 통하여 노출되는 상기 마스크 형성층의 노출 영역에 상기 마스크 형성층의 두께 방향으로 관통되는 복수 개의 관통 홀을 형성하는 것을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 지지체에 의하여 지지되는 마스크 제조방법.
  31. 제1 항에 있어서,
    상기 마스크 형성층은 100nm~1mm의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 지지체에 의하여 지지되는 마스크 제조방법.
  32. 제1 항에 있어서,
    상기 마스크 형성층을 형성하는 것은, 상기 마스크 형성층을 열처리하고 서냉하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 지지체에 의하여 지지되는 마스크 제조방법.
  33. 마스크를 형성하게 될 마스크 형성층을 기판 상에 형성하는 것과,
    상기 기판과 대향하는 상기 마스크 형성층의 제1 면과 반대되는 상기 마스크 형성층의 제2 면 상에 지지체를 형성하는 것과,
    상기 마스크 형성층으로부터 상기 기판을 제거하는 것과,
    상기 마스크를 사용하여 대상물에 증착을 수행하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 증착방법.
  34. 제33 항에 있어서,
    상기 기지체는 상기 지지체의 두께 방향으로 관통되는 복수 개의 관통 영역을 가져, 상기 복수 개의 관통 영역을 통하여 상기 마스크 형성층과 반대되는 상기 지지체의 측에 상기 마스크 형성층이 노출되는 것을 특징으로 하는 증착방법.
  35. 제34 항에 있어서,
    상기 대상물은 상기 복수 개의 관통 영역에 대응되는 수의 대상물들을 포함하고,
    상기 증착은, 상기 마스크를 사용하여 상기 대상물 들에 증착을 수행하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 증착방법.
  36. 제34 항에 있어서,
    상기 증착을 수행한 이후에, 상기 대상물을 다이싱하는 것을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 증착 방법.
  37. 제33 항에 있어서,
    상기 증착을 수행하는 것은 유기발광다이오드의 발광층을 증착하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 증착방법.
  38. 기판,
    상기 기판 상에 형성되는 릴리이즈 가능하게 형성된 마스크 형성층 및
    상기 마스크 형성층 상에 형성된 지지체를 포함하는 것을 특징으로 하는 구조체.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH06260403A (ja) * 1993-03-09 1994-09-16 Sumitomo Electric Ind Ltd ステンシルマスク形成方法
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