KR20190011098A - Mother plate, mask and producing method of mask - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a method to make a mask, capable of forming a mask pattern while a plating layer is stably supported. According to the present invention, the method to make a mask (100) through electroforming comprises: a step (a) of providing a cathode body (20) including a substrate (21) which is a conductive material; a step (b) of immersing the cathode body (20) and at least a part of an anode body (30) spaced apart from the cathode body (20) in plating solution and applying an electric field between the cathode body (20) and the anode body (30) to form a plating layer (15) on a surface of the cathode body (20); a step (c) of forming an insulation part (50) having a pattern (55) formed on the upper part of the plating layer (15); and a step (d) of etching the plating layer (15) through the pattern (55).

Description

마스크의 제조 방법{MOTHER PLATE, MASK AND PRODUCING METHOD OF MASK}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a method of manufacturing a mask,

본 발명은 마스크의 제조 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 음극체 상에 전주 도금 방식으로 도금막을 제조하고 도금막을 에칭하여 마스크 패턴을 형성하는 마스크의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a mask. More specifically, the present invention relates to a method of manufacturing a mask in which a plating film is formed on a cathode body by electroplating and the plating film is etched to form a mask pattern.

최근에 박판 제조에 있어서 전주 도금(Electroforming) 방법에 대한 연구가 진행되고 있다. 전주 도금 방법은 전해액에 양극체, 음극체를 침지하고, 전원을 인가하여 음극체의 표면상에 금속박판을 전착시키므로, 극박판을 제조할 수 있으며, 대량 생산을 기대할 수 있는 방법이다.Recently, electroforming methods have been studied in the manufacture of thin plates. In the electroplating method, an anode body and a cathode body are immersed in an electrolytic solution, and a power source is applied to electrodeposit a metal thin plate on the surface of the cathode body, so that an ultra thin plate can be manufactured and mass production can be expected.

한편, OLED 제조 공정에서 화소를 형성하는 기술로, 박막의 금속 마스크(Shadow Mask)를 기판에 밀착시켜서 원하는 위치에 유기물을 증착하는 FMM(Fine Metal Mask) 법이 주로 사용된다.On the other hand, FMM (Fine Metal Mask) method for depositing an organic material at a desired position by bringing a thin film metal mask (Shadow Mask) into close contact with a substrate is mainly used as a technique of forming a pixel in an OLED manufacturing process.

도 1은 종래의 FMM(Fine Metal Mask) 제조 과정을 나타내는 개략도이다.1 is a schematic view showing a conventional FMM (Fine Metal Mask) manufacturing process.

도 1을 참조하면, 기존의 마스크 제조 방법은, 마스크로 사용될 금속 박판(1)을 마련하고[도 1의 (a)], 금속 박판(1) 상에 PR(Photoresist; 2) 코팅 후 패터닝을 하거나, 패턴을 가지도록 PR(2) 코팅한 후[도 1의 (b)], 식각을 통해 패턴(P)을 가지는 마스크(3)를 제조하였다.Referring to FIG. 1, a conventional mask manufacturing method includes: providing a thin metal plate 1 to be used as a mask (FIG. 1A); patterning PR (photoresist) 2 on a thin metal plate 1 (2) (FIG. 1 (b)) so as to have a pattern, and a mask 3 having a pattern P through etching is manufactured.

위와 같은 방법은 금속 박판(1)에 PR(2)을 코팅하여 패터닝 하기 전에, 금속 박판(1)을 인장하여 고정할 필요가 있었다. PR(2)을 이용한 패터닝 공정에서 패턴의 얼라인을 명확하게 하기 위함인데, 금속 박판(1)을 전체를 편평하게 인장하는 것에는 고도의 기술이 요구되는 문제점이 있었다. 또한, PR(2)을 코팅하고, 습식 에칭/건식 에칭을 수행하는 과정에서 금속 박판(1)이 안정되게 지지되지 못하므로, 패터닝이 명확하게 수행되지 않는 문제점이 있었다.It is necessary to tension and fix the metal thin plate 1 before the metal thin plate 1 is coated with the PR 2 and patterned. In order to clarify the pattern alignment in the patterning process using the PR (2), there is a problem in that a high technique is required for flattening the entire thin metal plate (1). Further, since the metal thin plate 1 is not stably supported in the process of coating the PR 2 and performing the wet etching / dry etching, the patterning is not clearly performed.

초고화질의 OLED 제조 공정에서는 수 ㎛의 미세한 오차도 화소 증착의 실패로 이어질 수 있으므로, 금속 박판을 안정되게 지지한 상태로 패터닝을 수행하는 것이 FMM 제조의 시발점이라 할 수 있다.In the ultra-high-quality OLED manufacturing process, minute errors of several micrometers may lead to failure of pixel deposition. Therefore, it is a starting point of FMM manufacture to perform patterning while stably supporting a metal thin plate.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 도금막을 안정되게 지지한 상태로 마스크 패턴을 형성할 수 있는 마스크의 제조 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a mask capable of forming a mask pattern while stably supporting a plating film.

또한, 본 발명은 균일한 두께와 우수한 표면 상태를 가지는 마스크를 제조할 수 있는 마스크의 제조 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.It is another object of the present invention to provide a method of manufacturing a mask capable of producing a mask having uniform thickness and excellent surface state.

본 발명의 상기의 목적은, 전주 도금(Electroforming)으로 마스크를 제조하는 방법으로서, (a) 전도성 재질인 기재를 포함하는 음극체(Cathode Body)를 제공하는 단계; (b) 음극체 및 음극체에 이격되어 배치되는 양극체(Anode Body)의 적어도 일부를 도금액에 침지하고, 음극체 및 양극체 사이에 전기장을 인가하여, 음극체의 표면에서 도금막을 형성하는 단계; (c) 도금막 상부에 패턴을 가지는 절연부를 형성하는 단계; 및 (d) 패턴을 통하여 도금막을 에칭하는 단계를 포함하는, 마스크의 제조 방법에 의해 달성된다.The above object of the present invention is achieved by a method of manufacturing a mask by electroforming, comprising the steps of: (a) providing a cathode body including a substrate made of a conductive material; (b) a step of immersing at least a part of an anode body disposed apart from a negative electrode body and a negative electrode body in a plating solution, and applying an electric field between the negative electrode body and the positive electrode body to form a plating film on the surface of the negative electrode body ; (c) forming an insulating portion having a pattern on the plated film; And (d) etching the plated film through the pattern.

기재는 단결정 실리콘 재질일 수 있다.The substrate may be a single crystal silicon material.

절연부는 포토레지스트(photo resist) 재질일 수 있다.The insulating portion may be a photo resist material.

도금막은 인바(Invar) 또는 수퍼 인바(Super Invar) 재질일 수 있다.The plated film may be Invar or Super Invar material.

마스크 패턴의 폭은 적어도 30㎛보다 작을 수 있다.The width of the mask pattern may be at least less than 30 占 퐉.

마스크 패턴은 테이퍼(Taper) 또는 역테이퍼 형상일 수 있다.The mask pattern may be tapered or reverse tapered.

마스크 패턴을 가지는 도금막은 OLED 화소 증착 공정에서 FMM(Fine Metal Mask)으로 사용될 수 있다.A plating film having a mask pattern can be used as an FMM (Fine Metal Mask) in an OLED pixel deposition process.

드라이 에칭법으로 도금막을 에칭할 수 있다.The plating film can be etched by a dry etching method.

음극체의 표면에서 도금막이 형성된 후, 도금막을 열처리하는 공정을 더 수행할 수 있다.After the plating film is formed on the surface of the anode body, a step of heat-treating the plating film can be further performed.

열처리는 300℃ 내지 800℃로 수행할 수 있다.The heat treatment may be performed at 300 캜 to 800 캜.

(e) 절연부를 제거하는 단계; 및 (f) 도금막을 음극체와 분리하는 단계를 더 포함할 수 있다.(e) removing the insulating portion; And (f) separating the plating film from the cathode body.

(e) 절연부를 제거하는 단계; (f) 도금막의 적어도 일부 상에 프레임을 부착하는 단계; 및 (g) 도금막 및 프레임을 음극체와 분리하는 단계를 더 포함할 수 있다.(e) removing the insulating portion; (f) attaching a frame on at least a portion of the plated film; And (g) separating the plating film and the frame from the cathode body.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 도금막을 안정되게 지지한 상태로 마스크 패턴을 형성할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention configured as described above, there is an effect that a mask pattern can be formed with the plating film being stably supported.

또한, 본 발명은 균일한 두께와 우수한 표면 상태를 가지는 마스크를 제조할 수 있는 효과가 있다.Further, the present invention has an effect of manufacturing a mask having a uniform thickness and an excellent surface state.

도 1은 종래의 FMM(Fine Metal Mask) 제조 과정을 나타내는 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 FMM을 이용한 OLED 화소 증착 장치를 나타내는 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전주 도금 장치를 나타내는 개략도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 마스크를 나타내는 개략도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 마스크를 제조하는 과정을 나타내는 개략도이다.1 is a schematic view showing a conventional FMM (Fine Metal Mask) manufacturing process.
2 is a schematic view showing an OLED pixel deposition apparatus using FMM according to an embodiment of the present invention.
3 is a schematic view showing a electroplate plating apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a schematic view showing a mask according to an embodiment of the present invention.
5 is a schematic view showing a process of manufacturing a mask according to an embodiment of the present invention.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭하며, 길이 및 면적, 두께 등과 그 형태는 편의를 하여 과장되어 표현될 수도 있다.The following detailed description of the invention refers to the accompanying drawings, which illustrate, by way of illustration, specific embodiments in which the invention may be practiced. These embodiments are described in sufficient detail to enable those skilled in the art to practice the invention. It should be understood that the various embodiments of the present invention are different, but need not be mutually exclusive. For example, certain features, structures, and characteristics described herein may be implemented in other embodiments without departing from the spirit and scope of the invention in connection with an embodiment. It is also to be understood that the position or arrangement of the individual components within each disclosed embodiment may be varied without departing from the spirit and scope of the invention. The following detailed description is, therefore, not to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention is to be limited only by the appended claims, along with the full scope of equivalents to which such claims are entitled, if properly explained. In the drawings, like reference numerals refer to the same or similar functions throughout the several views, and length and area, thickness, and the like may be exaggerated for convenience.

이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, so that those skilled in the art can easily carry out the present invention.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 FMM(100)을 이용한 OLED 화소 증착 장치(200)를 나타내는 개략도이다.2 is a schematic view showing an OLED pixel deposition apparatus 200 using the FMM 100 according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, OLED 화소 증착 장치(200)는, 마그넷(310)이 수용되고, 냉각수 라인(350)이 배설된 마그넷 플레이트(300)와, 마그넷 플레이트(300)의 하부로부터 유기물 소스(600)를 공급하는 증착 소스 공급부(500)를 포함한다.2, the OLED pixel evaporation apparatus 200 includes a magnet plate 300 in which a magnet 310 is accommodated and a cooling water line 350 is disposed, and an organic material source 600 (Not shown).

마그넷 플레이트(300)와 소스 증착부(500) 사이에는 유기물 소스(600)가 증착되는 유리 등의 대상 기판(900)이 개재될 수 있다. 대상 기판(900)에는 유기물 소스(600)가 화소별로 증착되게 하는 FMM(100)이 밀착되거나 매우 근접하도록 배치될 수 있다. 마그넷(310)이 자기장을 발생시키고 자기장에 의해 대상 기판(900)에 밀착될 수 있다.A target substrate 900 such as a glass on which the organic material source 600 is deposited may be interposed between the magnet plate 300 and the source evaporator 500. The FMM 100 for causing the organic material source 600 to be deposited on a pixel-by-pixel basis may be closely adhered to the target substrate 900 or may be disposed in close proximity. The magnet 310 generates a magnetic field and can be brought into close contact with the target substrate 900 by a magnetic field.

증착 소스 공급부(500)는 좌우 경로를 왕복하며 유기물 소스(600)를 공급할 수 있고, 증착 소스 공급부(500)에서 공급되는 유기물 소스(600)들은 FMM 마스크(100)에 형성된 패턴을 통과하여 대상 기판(900)의 일측에 증착될 수 있다. FMM 마스크(100)의 패턴을 통과한 증착된 유기물 소스(600)는 OLED의 화소(700)로서 작용할 수 있다.The deposition source supply unit 500 reciprocates the right and left paths and can supply the organic material source 600. The organic material sources 600 supplied from the deposition source supply unit 500 pass through the pattern formed on the FMM mask 100, May be deposited on one side of the substrate 900. The deposited organic material source 600 that has passed through the pattern of the FMM mask 100 may act as the pixel 700 of the OLED.

새도우 이펙트(Shadow Effect)에 의한 화소(700)의 불균일 증착을 방지하기 위해, FMM 마스크(100)의 패턴은 경사지게 형성(S)[또는, 테이퍼 형상(S)으로 형성]될 수 있다. 경사진 면을 따라서 대각선 방향으로 패턴을 통과하는 유기물 소스(600)들도 화소(700)의 형성에 기여할 수 있으므로, 화소(700)는 전체적으로 두께가 균일하게 증착될 수 있다.The pattern of the FMM mask 100 may be formed to be inclined S (or formed into a tapered shape S) in order to prevent non-uniform deposition of the pixel 700 by a shadow effect. Organic materials 600 passing through the pattern in a diagonal direction along the sloped surface may also contribute to the formation of the pixel 700, so that the pixel 700 can be uniformly deposited in thickness as a whole.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전주 도금 장치(10)를 나타내는 개략도이다. 도 3에는 평면 전주 도금 장치(10)를 도시하였지만, 본 발명은 도 3에 도시된 형태에 제한되지는 않으며 평면 전주 도금 장치, 연속 전주 도금 장치 등 공지의 전주 도금 장치에 모두 적용될 수 있음을 밝혀둔다.Fig. 3 is a schematic view showing the electroplate plating apparatus 10 according to one embodiment of the present invention. Although FIG. 3 shows a planar electroplating apparatus 10, the present invention is not limited to the embodiment shown in FIG. 3, and can be applied to all known electroplating apparatuses such as a planar electroplating apparatus and a continuous electroplating apparatus Leave.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 전주 도금 장치(10)는, 도금조(11), 음극체(Cathode Body; 20), 양극체(Anode Body; 30), 전원공급부(40)를 포함한다. 이 외에, 음극체(20)를 이동시키기 위한 수단, 마스크로 사용될 도금막(15)[또는, 금속 박판(15)]을 음극체(20)로부터 분리시키기 위한 수단, 커팅하기 위한 수단 등(미도시)을 더 포함할 수 있다.3, the electroplating apparatus 10 according to an embodiment of the present invention includes a plating vessel 11, a cathode body 20, an anode body 30, a power supply unit 40 ). A means for separating the plating film 15 (or the thin metal plate 15) to be used as a mask from the negative electrode 20, a means for cutting Time).

도금조(11) 내에는 도금액(12)이 수용된다. 도금액(12)은 전해액으로서, 마스크로 사용될 도금막(15)의 재료가 될 수 있다. 일 실시 예로, 철니켈합금인 인바(Invar) 박판을 도금막(15)으로서 제조하는 경우, Ni 이온을 포함하는 용액 및 Fe 이온을 포함하는 용액의 혼합액을 도금액(12)으로 사용할 수 있다. 다른 실시 예로, 철니켈코발트합금인 슈퍼 인바(Super Invar) 박판을 도금막(15)으로 제조하는 경우, Ni 이온을 포함하는 용액, Fe 이온을 포함하는 용액 및 Co 이온을 포함하는 용액의 혼합액을 도금액(12)으로 사용할 수도 있다. 인바 박판, 슈퍼 인바 박판은 OLED의 제조에 있어서 FMM(Fine Metal Mask), 새도우 마스크(Shadow Mask)로 사용될 수 있다. 그리고, 인바 박판은 열팽창계수가 약 약 1.0 X 10-6/℃, 슈퍼 인바 박판은 열팽창계수가 약 1.0 X 10-7/℃ 정도로 매우 낮기 때문에 열에너지에 의해 마스크의 패턴 형상이 변형될 우려가 적어 고해상도 OLED 제조에서 주로 사용된다. 이 외에도 목적하는 도금막(15)에 대한 도금액(12)을 제한없이 사용할 수 있으며, 본 명세서에서는 인바 박판(15)을 제조하는 것을 주된 예로 상정하여 설명한다.A plating liquid (12) is contained in the plating tank (11). The plating liquid 12 may be a material of the plating film 15 to be used as a mask as an electrolytic solution. In one embodiment, when a thin plate of Invar, which is an iron nickel alloy, is produced as the plating film 15, a mixed solution of a solution containing Ni ions and a solution containing Fe ions may be used as the plating solution 12. [ In another embodiment, when a super Invar thin plate, which is an iron nickel cobalt alloy, is made of the plated film 15, a mixed solution of a solution containing Ni ions, a solution containing Fe ions, and a solution containing Co ions It may be used as the plating liquid 12. Inverted thin plates and super thinned thin plates can be used as FMM (Fine Metal Mask) and Shadow Mask in the manufacture of OLED. Then, the Invar sheet is from about from about 1.0 X the thermal expansion coefficient of 10 -6 / ℃, Super Invar sheet has a coefficient of thermal expansion of about 1.0 X 10 -7 / ℃ So that the pattern shape of the mask is not likely to be deformed due to heat energy, and thus it is mainly used in high-resolution OLED manufacturing. In addition to this, the plating liquid 12 for the intended plating film 15 can be used without limitation. In the present specification, it is assumed that the manufacturing of the in-put thin plate 15 is assumed as a main example.

도금액(12)이 외부의 도금액 공급수단(미도시)으로부터 도금조(11)로 공급될 수 있으며, 도금조(11) 내에는 도금액(12)을 순환시키는 순환 펌프(미도시), 도금액(12)의 불순물을 제거하는 필터(미도시) 등이 더 구비될 수 있다.A plating liquid 12 can be supplied from an external plating liquid supply means (not shown) to the plating tank 11 and a circulating pump (not shown), a plating liquid 12 (not shown) for circulating the plating liquid 12 in the plating tank 11, And a filter (not shown) for removing impurities of the semiconductor device.

음극체(20)는 일측이 평평한 평판 형상 등을 가지며, 도금액(12) 내에 음극체(20)의 전부가 침지될 수 있다. 도 3에는 음극체(20) 및 양극체(30)가 수직으로 배치되는 형태가 도시되어 있으나, 수평으로 배치될 수도 있으며, 이 경우에는 도금액(12) 내에 음극체(20)의 적어도 일부 또는 전부가 침지될 수 있다.The negative electrode body 20 has a flat plate shape and the like on one side, and the whole of the negative electrode body 20 can be immersed in the plating liquid 12. Although the anode 20 and the anode 30 are vertically arranged in FIG. 3, they may be arranged horizontally. In this case, at least a part or all of the anode 20 in the plating liquid 12 Can be immersed.

음극체(20)는 전도성 재료를 기재(21)[도 5 참조]로서 포함할 수 있다.The cathode body 20 may include a conductive material as the substrate 21 (see Fig. 5).

메탈 기재의 경우에는 표면에 메탈 옥사이드들이 생성되어 있을 수 있고, 메탈 제조 과정에서 불순물이 유입될 수 있으며, 다결정 실리콘 기재의 경우에는 개재물 또는 결정립계(Grain Boundary)가 존재할 수 있으며, 전도성 고분자 기재의 경우에는 불순물이 함유될 가능성이 높고, 강도. 내산성 등이 취약할 수 있다. 이하에서는 메탈 옥사이드, 불순물, 개재물, 결정립계 등과 같이 음극체(20)의 표면에 전기장이 균일하게 형성되는 것을 방해하는 요소를 "결함"(Defect)으로 지칭한다. 결함(Defect)에 의해, 상술한 재질의 음극체에는 균일한 전기장이 인가되지 못하여 도금막(15)의 일부가 불균일하게 형성될 수 있다.In the case of a metal substrate, metal oxides may be formed on the surface, impurities may be introduced in the course of metal production, and in the case of a polycrystalline silicon substrate, an inclusion or a grain boundary may exist. In the case of a conductive polymer substrate Is likely to contain impurities, and strength. Acid resistance may be weak. Hereinafter, an element which hinders uniform formation of an electric field on the surface of the anode body 20 such as metal oxide, impurities, inclusions, grain boundaries and the like is referred to as "Defect ". Due to the defect, a uniform electric field is not applied to the negative electrode of the above-mentioned material, so that a part of the plating film 15 can be formed non-uniformly.

UHD 급 이상의 초고화질 화소를 구현하는데 있어서 도금막(15) 및 도금막 패턴의 불균일은 화소의 형성에 악영향을 미칠 수 있다. FMM, 새도우 마스크의 패턴 폭은 수~수십㎛의 크기, 바람직하게는 30㎛보다 작은 크기로 형성될 수 있으므로, 수㎛ 크기의 결함조차 마스크의 패턴 사이즈에서 큰 비중을 차지할 정도의 크기이다.Unevenness of the plated film 15 and the plated film pattern in implementing ultra high image quality of UHD class or higher may adversely affect pixel formation. Since the pattern width of the FMM and shadow mask can be formed to a size of several to several tens of micrometers, preferably less than 30 micrometers, even a defect of a few micrometers in size occupies a large proportion in the pattern size of the mask.

또한, 상술한 재질의 음극체에서의 결함을 제거하기 위해서는 메탈 옥사이드, 불순물 등을 제거하기 위한 추가적인 공정이 수행될 수 있으며, 이 과정에서 음극체 재료가 식각되는 등의 또 다른 결함이 유발될 수도 있다.Further, in order to remove defects in the cathode body made of the above-mentioned material, an additional process for removing metal oxide, impurities and the like may be performed. In this process, another defect such as etching of the cathode body material may be caused have.

따라서, 본 발명은 음극체(20)의 전도성 기재(21)는 단결정 실리콘 재질의 기재를 사용하는 것을 특징으로 한다. 전도성을 가지도록, 기재(21)는 1019 이상의 고농도 도핑이 수행될 수 있다. 도핑은 기재(21)의 전체에 수행될 수도 있으며, 기재(21)의 표면 부분에만 수행될 수도 있다.Therefore, the present invention is characterized in that the conductive base material 21 of the anode body 20 uses a substrate made of a single crystal silicon material. The substrate 21 may be doped with a high concentration of 10 < 19 > or more so as to have conductivity. The doping may be performed on the entire surface of the substrate 21 or may be performed only on the surface portion of the substrate 21. [

도핑된 단결정 실리콘의 경우는 결함이 없기 때문에, 전주 도금 시에 표면 전부에서 균일한 전기장 형성으로 인한 균일한 도금막(15)이 생성될 수 있는 이점이 있다. 균일한 도금막(15)을 통해 제조하는 FMM(100)은 OLED 화소의 화질 수준을 더욱 개선할 수 있다. 그리고, 결함을 제거, 해소하는 추가 공정이 수행될 필요가 없으므로, 공정비용이 감축되고, 생산성이 향상되는 이점이 있다.In the case of doped monocrystalline silicon, there is no defect, so that there is an advantage that a uniform plating film 15 due to the formation of a uniform electric field on the entire surface at the time of electroplating can be produced. The FMM 100 manufactured through the uniform plating film 15 can further improve the image quality level of OLED pixels. Further, since there is no need to carry out an additional process for removing and eliminating defects, there is an advantage that the process cost is reduced and the productivity is improved.

음극체(20)의 표면 상에 도금막(15)이 전착될 수 있다. 본 발명의 음극체(20)는 도금막(15)이 생성되므로, 음극체(20)를 "모판"(Mother Plate; 20) 또는 "몰드"라고 표현하고 병기하여 사용한다.The plating film 15 can be electrodeposited on the surface of the cathode body 20. Since the plating film 15 is produced in the cathode body 20 of the present invention, the cathode body 20 is referred to as a " Mother Plate 20 " or "Mold"

양극체(30)는 음극체(20)와 대향하도록 소정 간격 이격 설치되고, 음극체(20)에 대응하는 일측이 평평한 평판 형상 등을 가지며, 도금액(12) 내에 양극체(30)의 전체가 침지될 수 있다. 양극체(30)는 티타늄(Ti), 이리듐(Ir), 루테늄(Ru) 등과 같은 불용성 재료로 구성될 수 있다. 음극체(20)와 양극체(30)는 수cm 정도로 이격 설치될 수 있다.The anode body 30 is provided at a predetermined interval so as to face the anode body 20 and has a flat plate shape or the like which is flat on one side corresponding to the anode body 20, It can be immersed. The anode body 30 may be made of an insoluble material such as titanium (Ti), iridium (Ir), ruthenium (Ru), or the like. The anode body 20 and the anode body 30 may be spaced apart by several centimeters.

전원공급부(40)는 음극체(20)와 양극체(30)에 전기 도금에 필요한 전류를 공급할 수 있다. 전원공급부(40)의 (-) 단자는 음극체(20), (+) 단자는 양극체(30)에 연결될 수 있다.The power supply unit 40 can supply a current necessary for electroplating to the anode body 20 and the anode body 30. The (-) terminal of the power supply unit 40 may be connected to the anode body 20, and the (+) terminal may be connected to the anode body 30.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 마스크(100: 100a, 100b)를 나타내는 개략도이다.4 is a schematic diagram illustrating a mask 100 (100a, 100b) according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 모판(20)[또는, 음극체(20)]을 포함하는 전주 도금 장치(10)를 사용하여 제조된 마스크(100: 100a, 100b)가 도시되어 있다. 도 4의 (a)에 도시된 마스크(100a)는 스틱형(Stick-Type) 마스크로서, 스틱의 양측을 OLED 화소 증착 프레임에 용접 고정시켜 사용할 수 있다. 도 4의 (b)에 도시된 마스크(100b)는 판형(Plate-Type) 마스크로서, 넓은 면적의 화소 형성 공정에서 사용될 수 있다. 도 4의 (c)는 도 4의 (a) 및 (b)의 A-A' 확대 측단면도이다.4, there is shown a mask 100 (100a, 100b) manufactured using a electroplate plating apparatus 10 comprising a base plate 20 (or a cathode body 20) of the present invention. The mask 100a shown in FIG. 4A is a stick-type mask, and both sides of the stick can be welded and fixed to the OLED pixel deposition frame. The mask 100b shown in FIG. 4B is a plate-type mask and can be used in a pixel forming process with a large area. 4 (c) is an enlarged cross-sectional view along the line A-A 'in (a) and (b) of FIG.

마스크(100: 100a, 100b)의 바디(Body)에는 복수의 디스플레이 패턴(DP)이 형성될 수 있다. 디스플레이 패턴(DP)은 스마트폰 등의 디스플레이 하나에 대응하는 패턴이다. 디스플레이 패턴(DP)을 확대하면 R, G, B에 대응하는 복수의 화소 패턴(PP)을 확인할 수 있다. 화소 패턴(PP)들은 측부가 기울어진 형상, 테이퍼(Taper) 또는 역테이퍼 형상을 가질 수 있다[도 4의 (c) 참조]. 수많은 화소 패턴(PP)들은 군집을 이루어 디스플레이 패턴(DP) 하나를 구성하며, 복수의 디스플레이 패턴(DP)이 마스크(100: 100a, 100b)에 형성될 수 있다.A plurality of display patterns DP may be formed on the body of the mask 100 (100a, 100b). The display pattern DP is a pattern corresponding to one display such as a smart phone. When the display pattern DP is enlarged, a plurality of pixel patterns PP corresponding to R, G, and B can be confirmed. The pixel patterns PP may have a side inclined shape, a taper shape, or an inverted taper shape (see Fig. 4 (c)). A large number of pixel patterns PP constitute one display pattern DP and a plurality of display patterns DP may be formed on the mask 100 (100a, 100b).

즉, 본 명세서에서 디스플레이 패턴(DP)은 패턴 하나를 나타내는 개념은 아니며, 하나의 디스플레이에 대응하는 복수의 화소 패턴(PP)들이 군집된 개념으로 이해되어야 한다.That is, in this specification, the display pattern DP is not a concept representing a pattern, but should be understood as a concept that a plurality of pixel patterns (PP) corresponding to one display are clustered.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 마스크(15, 100)를 제조하는 과정을 나타내는 개략도이다.5 is a schematic view showing a process of manufacturing a mask 15, 100 according to an embodiment of the present invention.

도 5의 (a)를 참조하면, 전도성 기재(21)를 준비한다. 기재(21)는 음극체(20)로 사용되는 재질로서, 단결정 실리콘 재질의 기재(21)를 사용할 수 있으며, 전도성을 갖도록 고농도 도핑된 단결정 실리콘을 사용할 수 있음은 상술한 바 있다.Referring to Fig. 5 (a), a conductive base material 21 is prepared. The substrate 21 can be made of a single crystal silicon base material 21 which is used as the anode body 20 and has been described above so that highly doped single crystal silicon can be used for conductivity.

다음으로, 도 5의 (b)를 참조하면, 모판(20)[또는, 음극체(20)]과 대향하는 양극체(미도시)를 준비한다. 양극체(미도시)는 도금액(미도시)에 침지되어 있고, 모판(20)은 전부 또는 일부가 도금액(미도시)에 침지되어 있을 수 있다. 음극체(20)와 대향하는 양극체 사이에 전기장을 인가하면, 도금막(15)이 음극체(20)의 표면에서 전착되어 생성될 수 있다. 도금막(15)은 음극체(20)와 소정의 부착력을 가지고 부착된 상태를 유지할 수 있다.Next, referring to FIG. 5 (b), an anode body (not shown) facing the base plate 20 (or the anode body 20) is prepared. An anode body (not shown) is immersed in a plating liquid (not shown), and all or a part of the base plate 20 may be immersed in a plating liquid (not shown). When an electric field is applied between the anode body 20 and the opposed anode body, a plating film 15 may be formed by electrodeposition on the surface of the anode body 20. The plating film 15 can maintain the attached state with the predetermined adhesion to the cathode body 20. [

다음으로, 도 5의 (c)를 참조하면, 도금막(15)의 상부에 패턴(55)을 가지는 절연부(50)를 형성할 수 있다. 절연부(50)는 포토레지스트인 것이 바람직하나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니며, 도금막(15) 상부를 식각액으로부터 마스킹 할 수 있는 재질을 사용할 수 있다. 절연부(50)는 음각의 패턴(55)을 가지고 형성될 수 있고, 패턴(55)은 수직 형상, 테이퍼 형상, 역테이퍼 형상 등일 수 있다. 테이퍼, 역테이퍼 형상의 패턴(55)을 형성할 때에는 다중 노광 방법, 영역마다 노광 강도를 다르게 하는 방법 등을 사용할 수 있다.Next, referring to FIG. 5 (c), an insulating portion 50 having a pattern 55 may be formed on the plating film 15. The insulating portion 50 is preferably a photoresist, but not limited thereto, and a material capable of masking the upper portion of the plating film 15 from the etching solution can be used. The insulating portion 50 may be formed with a depressed pattern 55, and the pattern 55 may be a vertical shape, a tapered shape, an inverted tapered shape, or the like. The tapered or inverted tapered pattern 55 may be formed by a multiple exposure method, a method of varying the exposure intensity for each region, or the like.

다음으로, 도 5의 (d)를 참조하면, 절연부(50)를 에칭에 대한 마스크로 사용하여 도금막(15)을 에칭할 수 있다. 즉, 패턴(55)을 통하여 노출되는 도금막(15)의 부분을 에칭할 수 있다. 도금막(15)의 마스크 패턴(PP)이 테이퍼 또는 역테이퍼 형상을 나타낼 수 있도록, 드라이 에칭(dry etching)법을 사용하는 것이 바람직하다.Next, referring to FIG. 5D, the plating film 15 can be etched using the insulating portion 50 as a mask for etching. That is, the portion of the plated film 15 exposed through the pattern 55 can be etched. It is preferable to use a dry etching method so that the mask pattern PP of the plated film 15 can exhibit a tapered or inverted tapered shape.

본 발명은 도금막(15)이 음극체(20)[또는, 모판(20)]의 상부면에 전착되고, 소정의 부착력을 가지고 부착된 상태에서 에칭이 수행되는 것을 특징으로 한다. 도금막(15)은 음극체(20) 상에서 편평하게 지지된 상태로 에칭이 수행될 수 있다. 도금막(15)은 음극체(20)와 전면(全面)이 맞붙어서 펴져있는 상태이므로, 마스크 패턴(PP)을 형성하기 위해 별도로 인장/용접 등을 수행할 필요가 없게 된다. 결국, 도금막(15)은 음극체(20) 상에서 편평하고, 안정되게 고정지지 되므로, 절연부(50)를 도금막(15) 상부에 형성하는 과정에서도 얼라인이 어긋나지 않게 되며, 이후의 도금막(15) 에칭에 따른 패터닝[마스크 패턴(PP) 형성]이 명확하게 수행되는 효과가 있다.The present invention is characterized in that the plating film 15 is electrodeposited on the upper surface of the cathode body 20 (or the base plate 20), and etching is performed in a state in which the plating film 15 is adhered with a predetermined adhering force. The plating film 15 can be etched while being supported flat on the cathode body 20. [ The plated film 15 is in a state in which the entire surface of the plated film 20 is in contact with the cathode 20 so that it is unnecessary to separately perform tensile / welding to form the mask pattern PP. As a result, since the plating film 15 is flat and stable and fixed on the anode body 20, even when the insulating portion 50 is formed on the plating film 15, the alignment is prevented from being shifted, There is an effect that the patterning (formation of the mask pattern PP) by the etching of the film 15 is clearly performed.

다음으로, 도 5의 (e)를 참조하면, 절연부(50)를 제거하고, 도금막(15)과 모판(20)를 분리하여, 마스크 패턴(PP)이 형성된 마스크(15, 100)를 제조할 수 있게 된다.5 (e), the insulating portion 50 is removed, and the plating film 15 and the base plate 20 are separated to form masks 15 and 100 having the mask pattern PP formed thereon .

한편, 음극체(20)의 표면에서 도금막(15)을 형성한 후, 도금막(15)에 열처리를 수행할 수 있다. 열처리는 300℃ 내지 800℃의 온도로 수행할 수 있다. 일반적으로 압연으로 생성한 인바 박판에 비해, 전주 도금으로 생성한 인바 박판이 열팽창계수가 높다. 그리하여 인바 박판에 열처리를 수행함으로써 열팽창계수를 낮출 수 있는데, 이 열처리 과정에서 인바 박판에 약간의 변형이 생길 수 있다. 따라서, 음극체(20))[또는, 기재(21)]와 도금막(15)이 접착된 상태에서 열처리를 수행하면, 도금막(15)의 형태가 일정하게 유지되고, 열처리로 인한 미세한 변형을 방지할 수 있으며, 열팽창계수를 낮출 수 있는 이점이 있다.On the other hand, after the plating film 15 is formed on the surface of the cathode body 20, the plating film 15 can be subjected to a heat treatment. The heat treatment may be performed at a temperature of 300 ° C to 800 ° C. In general, the invar sheet produced by electroplating is higher in thermal expansion coefficient than the invar sheet produced by rolling. Thus, the thermal expansion coefficient can be lowered by performing the heat treatment on the thinned plate, which may cause slight deformation of the thinned plate. Therefore, when the heat treatment is performed while the negative electrode body 20 (or the substrate 21) and the plated film 15 are bonded to each other, the shape of the plated film 15 is kept constant and the fine deformation Can be prevented, and the thermal expansion coefficient can be lowered.

도 5의 (e)와 같이, 절연부(50)를 제거하고, 도금막(15)을 음극체(20)로부터 분리하여, 스틱형(stick)의 마스크(100) 형태로 사용할 수 있다.The insulating portion 50 may be removed and the plating film 15 may be separated from the negative electrode 20 and used in the form of a stick mask 100 as shown in Figure 5E.

다른 예로, 절연부(50)를 제거하고, 도금막(15)을 음극체(20)로부터 분리하기 전에, 도금막(15)의 적어도 일부 상에 프레임(미도시)을 부착할 수 있다. 프레임(미도시)은 마스크(100)가 되는 테두리 부분[즉, 마스크 패턴(PP)이 형성되는 영역의 테두리 부분]에 부착되는 것이 바람직하며, 도금막(15)과 프레임의 부착은 소정의 접착제를 사용하거나, 용접하거나, 2차로 전주 도금을 수행함에 따라 이루어질 수 있다. 프레임을 도금막(15)에 부착하여, 프레임 일체형의 마스크를 제조한 후, 음극체(20)로부터 프레임 일체형의 마스크를 분리하여 FIM(frame intergrated mask) 형태로 사용할 수도 있다.As another example, a frame (not shown) may be attached onto at least a part of the plated film 15 before the insulating portion 50 is removed and the plated film 15 is separated from the cathode body 20. It is preferable that a frame (not shown) is attached to a rim portion of the mask 100 (i.e., a rim portion of the region where the mask pattern PP is formed) Or by performing a second electroplating process. The frame may be attached to the plated film 15 to manufacture a frame-integrated mask, and then the frame-integrated mask may be separated from the cathode 20 to be used in the form of a frame integrated mask (FIM).

위와 같이, 본 발명은 도금막(15)을 음극체(20) 상에서 전착시켜 안정되게 지지한 상태로 에칭을 수행하여 마스크 패턴(PP)을 형성할 수 있는 효과가 있다. 그리하여, 도금막(15)[또는, 마스크(100)]의 마스크 패턴이 ㎛ 스케일에서 오차가 발생하지 않고 명확하게 형성될 수 있으므로, 초고화질의 OLED 화소를 증착 형성할 수 있는 효과가 있다. 그리고, 본 발명은 단결정 실리콘 재질의 음극체(20)를 사용하여 전주 도금 과정에서 균일한 전기장을 형성할 수 있고 균일한 두께와 우수한 표면 상태를 가지는 마스크(100)를 제조할 수 있는 효과가 있다. 그리고, 본 발명은 단결정 실리콘 재질의 음극체(20) 상에서 도금막(15)을 형성하고, 포토레지스트 재질의 절연부(50)를 형성한 후 리소그래피 공정을 수행하기 때문에, 반도체 프로세스 공정과 유사한 공정으로서 마스크 패턴(PP)을 미세하게 구성할 수 있는 효과가 있다. As described above, the present invention has the effect of forming the mask pattern PP by performing the etching in a state where the plating film 15 is deposited on the anode body 20 and stably supported. Thus, since the mask pattern of the plating film 15 (or the mask 100) can be clearly formed without causing errors in the 탆 scale, there is an effect that the super high image quality OLED pixel can be formed by vapor deposition. The present invention has the effect of forming a uniform electric field in the electroplating process by using the anode body 20 made of a single crystal silicon material and manufacturing a mask 100 having a uniform thickness and an excellent surface state . Since the plating film 15 is formed on the anode 20 made of a single crystal silicon material and the lithography process is performed after forming the insulating portion 50 of the photoresist material, The mask pattern PP can be finely formed.

본 발명은 상술한 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형과 변경이 가능하다. 그러한 변형예 및 변경예는 본 발명과 첨부된 특허청구범위의 범위 내에 속하는 것으로 보아야 한다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken in conjunction with the present invention. Variations and changes are possible. Such variations and modifications are to be considered as falling within the scope of the invention and the appended claims.

10: 전주 도금 장치
11: 도금조
12: 도금액
15: 도금막
20: 음극체, 모판
21: 전도성 기재
30: 양극체
40: 전원공급부
50: 절연부
50: 절연부 패턴
100: 마스크, 새도우 마스크, FMM(Fine Metal Mask)
200: OLED 화소 증착 장치
DP: 디스플레이 패턴
PP: 화소 패턴, 마스크 패턴10: Electroplating device
11: Plating tank
12: plating solution
15: plated film
20: Negative electrode body,
21: Conductive substrate
30: anode
40: Power supply
50:
50: Insulation part pattern
100: mask, shadow mask, FMM (Fine Metal Mask)
200: OLED pixel deposition apparatus
DP: Display pattern
PP: pixel pattern, mask pattern

Claims (12)

전주 도금(Electroforming)으로 마스크를 제조하는 방법으로서,
(a) 전도성 재질인 기재를 포함하는 음극체(Cathode Body)를 제공하는 단계;
(b) 음극체 및 음극체에 이격되어 배치되는 양극체(Anode Body)의 적어도 일부를 도금액에 침지하고, 음극체 및 양극체 사이에 전기장을 인가하여, 음극체의 표면에서 도금막을 형성하는 단계;
(c) 도금막 상부에 패턴을 가지는 절연부를 형성하는 단계; 및
(d) 패턴을 통하여 도금막을 에칭하는 단계
를 포함하는, 마스크의 제조 방법.A method of manufacturing a mask by electroforming,
(a) providing a cathode body including a substrate made of a conductive material;
(b) a step of immersing at least a part of an anode body disposed apart from a negative electrode body and a negative electrode body in a plating solution, and applying an electric field between the negative electrode body and the positive electrode body to form a plating film on the surface of the negative electrode body ;
(c) forming an insulating portion having a pattern on the plated film; And
(d) etching the plated film through the pattern
≪ / RTI > 제1항에 있어서,
기재는 단결정 실리콘 재질인, 마스크의 제조 방법.The method according to claim 1,
Wherein the base material is a single crystal silicon material. 제1항에 있어서,
절연부는 포토레지스트(photo resist) 재질인, 마스크의 제조 방법.The method according to claim 1,
Wherein the insulating portion is made of a photoresist material. 제1항에 있어서,
도금막은 인바(Invar) 또는 수퍼 인바(Super Invar) 재질인, 마스크의 제조 방법.The method according to claim 1,
Wherein the plated film is made of Invar or Super Invar. 제1항에 있어서,
마스크 패턴의 폭은 적어도 30㎛보다 작은, 마스크의 제조 방법.The method according to claim 1,
Wherein the width of the mask pattern is smaller than at least 30 mu m. 제1항에 있어서,
마스크 패턴은 테이퍼(Taper) 또는 역테이퍼 형상인, 마스크의 제조 방법.The method according to claim 1,
Wherein the mask pattern has a tapered shape or a reverse tapered shape. 제1항에 있어서,
마스크 패턴을 가지는 도금막은 OLED 화소 증착 공정에서 FMM(Fine Metal Mask)으로 사용되는, 마스크의 제조 방법.The method according to claim 1,
Wherein the plating film having the mask pattern is used as FMM (Fine Metal Mask) in an OLED pixel deposition process. 제1항에 있어서,
드라이 에칭법으로 도금막을 에칭하는, 마스크의 제조 방법.The method according to claim 1,
Wherein the plating film is etched by a dry etching method. 제1항에 있어서,
음극체의 표면에서 도금막이 형성된 후, 도금막을 열처리하는 공정을 더 수행하는, 마스크의 제조 방법.The method according to claim 1,
Further comprising the step of heat treating the plating film after the plating film is formed on the surface of the cathode body. 제9항에 있어서,
열처리는 300℃ 내지 800℃로 수행하는, 마스크의 제조 방법.10. The method of claim 9,
Wherein the heat treatment is performed at 300 캜 to 800 캜. 제1항에 있어서,
(e) 절연부를 제거하는 단계; 및
(f) 도금막을 음극체와 분리하는 단계
를 더 포함하는, 마스크의 제조 방법.The method according to claim 1,
(e) removing the insulating portion; And
(f) separating the plating film from the cathode body
Further comprising the steps of: 제1항에 있어서,
(e) 절연부를 제거하는 단계;
(f) 도금막의 적어도 일부 상에 프레임을 부착하는 단계; 및
(g) 도금막 및 프레임을 음극체와 분리하는 단계
를 더 포함하는, 마스크의 제조 방법.The method according to claim 1,
(e) removing the insulating portion;
(f) attaching a frame on at least a portion of the plated film; And
(g) separating the plating film and the frame from the cathode body
Further comprising the steps of:
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