KR20200092004A - 노광장치 및 이를 이용한 파인 메탈 마스크 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광원의 폭과 각도 조절이 용이한 노광장치와, 화학적 처리 없이 파인 메탈 마스크를 제조할 수 있는 파인 메탈 마스크 제조방법에 관한 것이다.
상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 노광장치는, 수평 방향으로 슬라이딩 이동 가능하게 설치되는 워크스테이지; 상기 워크스테이지의 상부에 소정 거리 이격되어 설치되면서 저면을 따라 소정 간격을 두고 복수 개의 LED가 설치되는 광원모듈; 상기 광원모듈의 양단에 연결되어 상기 광원모듈을 회전 가능하게 지지하는 제1, 2 지지대; 상기 제1, 2 지지대 중에서 선택된 어느 하나의 지지대에 설치되어 상기 광원모듈을 소정 각도로 회전 동작시키는 구동장치; 상단이 상기 광원모듈의 저면에 탈착 가능하게 설치되면서 하단이 수직의 하향 길이를 가지는 복수 개의 광차단막; 및 상기 워크스테이지와 상기 구동장치의 동작을 제어하는 제어기를 포함하고, 상기 제어기는, 상기 구동장치의 동작을 제어하여 상기 광차단막의 하단이 상기 워크스테이지의 이동 방향에 맞추어 상기 광원모듈의 설치 각도를 연동 제어하는 것을 특징으로 한다.

Description

노광장치 및 이를 이용한 파인 메탈 마스크 제조방법{Exposure Apparatus and Fine Metal Mask Manufacturing Method using the same}

본 발명은 노광장치 및 이를 이용한 파인 메탈 마스크 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 각도 조절이 가능하도록 구성되는 노광장치와, 이러한 노광장치를 이용하여 형성된 패턴몰드(감광막)를 이용하여 파인 메탈 마스크(Fine Metal Mask, FMM)를 전도성 기판 위에 형성시킨 다음 물리적인 힘을 가하여 상호 분리시키는 파인 메탈 마스크 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 노광장치는 할로겐램프 또는 LED를 광원으로 하여 스테이지에 안착된 마스크에 평행광을 조사하고, 이를 통해 마스크 패턴을 대상물에 전사시키는 장치이다.

상기와 같이 노광장치의 종래 기술로는 등록특허공보 제1728532호의 LED 광원을 이용한 스캔 방식의 노광장치(이하 '특허문헌 1'이라 한다)가 개시되어 있다.

상기 특허문헌 1에 개시된 노광장치는 복수 개의 LED 광원; 상기 복수 개의 LED 광원의 각각이 중심에 대응하여 공간적으로 이격되어 위치하는 광학격벽을 포함하고, 상기 광학격벽은 평면적으로 보아 정육각형을 이루며, 상기 광학격벽 구조는 다수 개의 상기 광학격벽이 서로 결합되어 하나의 LED 광원을 단위로 하는 광학계의 경통을 구성하고, 상기 광학격벽의 변이 접하는 부분은 서로 벗어나지 않고 일치하며, 상기 광학격벽의 선축방향은 상기 LED 광원으로 스캔하는 방향과 일치하지 않도록 어긋나 있고, 상기 광학격벽의 연결은 상기 광학격벽 내의 상기 LED 광원이 지그재그로 배치되도록 상기 광학격벽의 2개의 변만이 이웃하는 광학격벽과 일치하여 이루어지며, 상기 광학격벽이 연장되는 방향은 상기 스캔하는 방향과 일치하지 않도록 구성된다.

그러나 상기 특허문헌 1에 개시된 노광장치는 정육각형의 광학격벽이 설치되어 LED 광원의 낭비와 간섭을 방지되도록 한 것이나, 스테이지에 안착된 마스크의 크기와 형태에 따른 광원의 폭과 각도 등을 조절할 수 없고, 이에 따라 제조 대상의 조건 등이 변경되면 이에 맞추어 노광장치가 따로 제작되어야 하는 문제가 있다.

한편, 유기발광 디스플레이(OLED)를 제조하는 데에 사용되는 파인 메탈 마스크(FMM)는 일반적으로 압연시트를 사용한 에칭공법으로 제조되는데, 최근 스마트폰 등에 적용되는 디스플레이의 해상도가 높아짐에 따라 두께가 더욱 얇으면서도 패턴의 크기와 간격이 작은 파인 메탈 마스크의 제작이 요구되고, 이에 따라 에칭공법을 통해 파인 메탈 마스크를 제조하는 데에 기술적인 한계에 도달하여 새로운 제조방법에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다.

이러한 일환으로 전주도금 방법에 대한 연구가 이루어지고 있는데, 전주도금 방법은 금속을 전기화학적으로 기판에 전착시킨 다음 산화물, 수산화물, 금속염 등과 같은 다양한 화학적 처리를 하여 금속 전착물과 기판 사이의 표면 접착력을 낮춤으로써 기판으로부터 금속 전착물을 따로 분리시키는 것으로, 상기와 같은 종래의 전주도금 방법은 금속 전착물을 분리시키기 위해 이산화셀렌, 아연산염, 요오드칼리, 중크롬산나트륨 등의 유해성 화학물을 이용하여 표면 처리하여야 하므로 이로 인해 많은 양의 화학 폐수가 발생되는 문제가 있다.

따라서 제조 대상에 따라 적절하게 광원의 설치 각도, 높이, 폭 등을 쉽게 조절할 수 있는 노광장치와, 화학적 처리 없이 파인 메탈 마스크를 제조할 수 있는 파인 메탈 마스크의 제조방법에 대한 개발이 요구된다.

KR 10-1728532 B1 (2017. 04. 13.) KR 10-1732078 B1 (2017. 04. 25.) KR 10-1907490 B1 (2018. 10. 05.) KR 10-2014-0005464 A (2014. 05. 15.)

본 발명은 상기와 같은 종래의 노광장치와 파인 메탈 마스크의 제조방법이 가지는 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 광원의 폭과 각도 조절이 용이한 노광장치를 제공하고, 화학적 처리 없이 파인 메탈 마스크를 제조할 수 있는 파인 메탈 마스크 제조방법을 제공하는 것이다.

상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 노광장치는, 수평 방향으로 슬라이딩 이동 가능하게 설치되는 워크스테이지; 상기 워크스테이지의 상부에 소정 거리 이격되어 설치되면서 저면을 따라 소정 간격을 두고 복수 개의 LED가 설치되는 광원모듈; 상기 광원모듈의 양단에 연결되어 상기 광원모듈을 회전 가능하게 지지하는 제1, 2 지지대; 상기 제1, 2 지지대 중에서 선택된 어느 하나의 지지대에 설치되어 상기 광원모듈을 소정 각도로 회전 동작시키는 구동장치; 상단이 상기 광원모듈의 저면에 탈착 가능하게 설치되면서 하단이 수직의 하향 길이를 가지는 복수 개의 광차단막; 및 상기 워크스테이지와 상기 구동장치의 동작을 제어하는 제어기를 포함하고, 상기 제어기는, 상기 구동장치의 동작을 제어하여 상기 광차단막의 하단이 상기 워크스테이지의 이동 방향에 맞추어 상기 광원모듈의 설치 각도를 연동 제어하는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명의 상기 제어기는 상기 워크스테이지가 이동되는 쪽으로 상기 광차단막의 하단 부분이 위치되도록 상기 광원모듈의 설치 각도를 제어하는 것을 또 다른 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 광원모듈이 일측면에 소정 길이의 회전축이 구비되는 한 쌍의 설치블록; 및 상기 한 쌍의 설치블록 사이에 조립되는 복수 개의 모듈블록을 포함하고, 상기 복수 개의 모듈블록은, 사각 또는 육각 블록 모양으로 형성되면서 외측면에는 소정 간격을 두고 끼움홈과 끼움돌기가 형성되며, 상기 끼움홈과 상기 끼움돌기에 의해 서로 인접하여 위치되는 상기 모듈블록이 상호 끼움 조립되어 상기 LED가 설치어 빛이 조사되는 광원의 폭이 조절되는 것을 또 다른 특징으로 한다.

한편, 본 발명의 노광장치를 이용한 파인 메탈 마스크 제조방법은, 전도성 기판 위에 소정 두께의 그래핀 막을 형성시키는 그래핀 막 형성 단계; 상기 그래핀 막 위에 소정 두께의 감광막을 형성시키는 감광막 형성 단계; 워크스테이지에 상기 전도성 기판을 설치하는 기판 설치 단계; 상기 감광막 위에 소정 패턴을 가지는 광마스크를 설치하는 광마스크 설치 단계; 상기 워크스테이지를 수평 방향으로 이동시킴과 동시에 구동장치의 동작을 제어하여 광원모듈을 통해 LED의 빛이 소정 각도 상기 광마스크에 조사되도록 하여 상기 감광막을 노광 처리한 다음, 상기 광마스크를 제거하고, 상기 감광막에 현상액을 도포하여 노광 처리된 부분에 패턴홀이 형성되도록 하는 패턴몰드 제조 단계; 상기 패턴몰드 제조 단계에서 패턴이 형성된 상기 감광막에 전주도금 처리하여 파인 메탈 마스크를 형성시키는 파인 메탈 마스크 형성 단계; 상기 파인 메탈 마스크 형성 단계 이후 상기 감광막을 제거하는 감광막 제거 단계; 및 제조된 상기 파인 메탈 마스크에 물리적인 힘을 가하여 상기 전도성 기판으로부터 분리시키는 파인 메탈 마스크 분리 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명은 상기 패턴몰드 제조 단계에서 상기 패턴홀의 상단 폭이 상대적으로 하단 폭 보다 작도록 경사지게 형성되는 것을 또 다른 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 폭과 각도 조절이 가능한 노광장치가 제공되고, 이러한 노광장치를 통해 소정 각도의 경사(테이퍼)를 가지는 패턴홀을 패턴몰드에 쉽게 형성시킬 수 있다.

또한, 패턴몰드를 이용하여 전주도금 방법으로 제조되는 파인 메탈 마스크는 전도성 기판 사이에 부착된 그래핀 막을 통해 반데르발스의 힘으로 부착되게 되고, 이에 의해 물리적인 힘을 가하여 전도성 기판으로부터 파인 메탈 마스크를 쉽게 분리시킬 수 있으며, 그 결과 파인 메탈 마스크를 분리하기 위해 화학적 표면 처리가 요구되지 않으므로 화학 폐수가 발생하지 않는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 노광장치의 예를 보인 구성도.
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 광원모듈의 실시예를 보인 도면.
도 4는 본 발명에 따른 광원모듈의 설치 각도가 조절되는 예를 보인 도면.
도 5(a, b)는 본 발명에 따른 광원모듈이 분리 조립되는 모듈블록으로 구성된 예를 보인 도면.
도 6은 본 발명에 따른 광원모듈이 분리 조립되는 모듈블록으로 구성된 또 다른 예를 보인 도면.
도 7은 본 발명에 따른 광차단막의 예를 보인 도면.
도 8은 본 발명에 따른 노광장치를 이용한 파인 메탈 마스크 제조방법의 예를 보인 구성도.
도 9는 본 발명에 따른 그래핀 막 형성단계, 감광막 형성 단계 및 광마스크 설치 단계의 예를 보인 도면.
도 10 및 도 11은 본 발명에 따른 패턴몰드 제조 단계의 예를 보인 도면.
도 12는 본 발명에 따른 파인 메탈 마스크 형성 단계, 감광막 제거 단계 및 파인 메탈 마스크 분리 단계의 예를 보인 도면.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 도시한 첨부도면에 따라 상세하게 설명한다.

본 발명은 광원의 폭과 각도 조절이 용이한 노광장치를 제공하고, 화학적 처리 없이 파인 메탈 마스크를 제조할 수 있는 파인 메탈 마스크 제조방법을 제공하고자 하는 것으로 이러한 본 발명의 노광장치는 도 1에 도시된 바와 같이 워크스테이지(10), 광원모듈(20), 제1, 2 지지대(30A, 30B), 구동장치(40), 광차단막(50) 및 제어기(60)를 포함한다.

워크스테이지(10)는 상면에 소정 크기를 가지는 전도성 기판(100)이 안착되면서 수평 방향으로 소정 거리 이동 가능하게 설치되는 구성으로, 이러한 워크스테이지(10)는 도 1에 도시된 바와 같이 소정 폭을 가지는 슬라이딩판(도면부호 없음)과, 상기 슬라이딩판의 저면에 설치되는 복수 개의 가이드레일(도면부호 없음) 및 상기 가이드레일의 이동블록을 이송시키는 구동장치(도시하지 않음)를 포함하고, 이에 의해 슬라이딩판에 안착된 전도성 기판(100)이 구동장치에 의해 가이드레일을 따라 수평 방향으로 왕복 이동(슬라이딩)되게 된다.

광원모듈(20)은 워크스테이지(10)의 상부에 소정 거리 이격되어 설치되면서 워크스테이지(10)의 상부(슬라이딩판)에 안착되는 감광막(300)에 빛을 조사하여 광마스크의 패턴에 맞추어 특정 부분을 노광 처리하기 위한 구성이다.

이러한 광원모듈(20)은 도 2에 도시된 바와 같이 후술되는 제1, 2 지지대(30A, 30B)에 회전 가능하게 조립되는 한 쌍의 설치블록(21)과, 상기 한 쌍의 설치블록(21) 사이에 설치되면서 저면에 소정 간격을 두고 복수 개의 LED(22A)가 설치되는 모듈블록(22)을 포함한다.

이때 설치블록(21)의 일측면에는 소정 길이를 가지는 회전축(21A)이 구비되고, 모듈블록(22)의 저면에는 도 3에 도시된 바와 같이 후술되는 광차단막(50)이 탈착 가능하도록 소정 간격을 두고 복수 개의 조립공(22B)이 형성된다.

그리고 일측 설치블록(210의 회전축(21A)은 후술되는 구동장치(40)에 의해 회전 동작되도록 연결되고, 이에 의해 도 4에 도시된 바와 같이 후술되는 제어기(60)가 구동장치(40)를 제어하는 것에 의해 모듈블록(22)의 설치 각도가 조절된다.

한편, 광원모듈(20)의 설치 각도가 조절되는 것에 더하여 노광 처리가 요구되는 대상물의 폭에 따라 광원모듈(20)의 길이를 적절하게 조절하여 빛이 조사되는 폭을 조절하고, 이에 의해 불필요한 광원이 사용되는 것을 방지함으로써 전기에너지를 절약할 수 있도록 구성될 수 있다.

이러한 예로는 광원모듈(20)이 도 5(a, b)에 도시된 바와 같이 사각 블록 모양을 가지면서 외측면을 따라 소정 간격을 두고 끼움홈(H)과 끼움돌기(B)가 형성되는 복수 개의 모듈블록(22')과, 상기 모듈블록(22')과 동일한 사각 블록 모양을 가지는 연결블록(23)으로 구성될 수 있다.

이때 연결블록(23)의 저면에는 LED(22A)가 설치되지 않고, 복수 개의 모듈블록(22')과 연결블록(23)의 끼움홈(H)과 끼움돌기(B)에는 상호 끼움조립에 의해 자연스럽게 서로 접촉되는 접전판(도시하지 않음)이 구비되며, 이에 의해 일단에서 공급되는 전기가 상호 조립된 모듈블록(22')과 연결블록(23)을 통해 타단 쪽으로 공급되면서 복수 개의 모듈블록(22')에 구비된 LED(22A)가 점등되게 된다.

상기와 같은 구성에 의해 노광 처리가 필요한 폭에 맞추어 적절한 개수의 모듈블록(22')과 연결블록(23)이 상호 끼움 조립된 다음 그 양단에 설치블록(21)이 조립되는 것으로 LED(22A)가 구비된 모듈블록(22')의 설치 개수가 적절하게 조절되게 된다.

또 다른 예로는 광원모듈(20)이 도 6에 도시된 바와 같이 대신 육각 블록 모양으로 형성되면서 외측면을 따라 끼움홈(H)과 끼움돌기(B)가 교대로 형성되는 모듈블록(22")으로 구성될 수 있다.

상기와 같은 육각 블록 모양의 모듈블록(22")은 필요에 따라 LED(22A)를 복수 열로 쉽게 배열시킬 수 있고, 그 결과 노광 처리에 필요한 적절한 폭과 넓이를 가지도록 모듈블록(22")이 복수 열로 조립되어 사용되게 된다.

상기와 같은 구성에 의해 사용자가 다양한 제조 환경에 맞추어 광원모듈(20)의 모듈블록(20, 20', 20")을 적절하게 교체 조립하는 것으로 광원의 폭과 넓이 등을 쉽게 조절하여 사용할 수 있게 된다.

제1, 2 지지대(30A, 30B)는 워크스테이지(10)의 상부 쪽에 광원모듈(20)을 소정 거리 이격시켜 회전 가능하게 지지하는 구성이다.

이러한 제1, 2 지지대(30A, 30B)는 도 1에 도시된 바와 같이 상하로 소정 길이를 가지도록 형성되면서 상부 쪽에는 광원모듈(20)의 회전축(21A)이 관통 조립되는 설치공(도면부호 없음)이 형성되고, 하부는 노광장치의 하부(워크스테이지의 고정된 부분) 쪽에 고정된다.

그리고 제1, 2 지지대(30A, 30B) 상에는 스크루축, 액추에이터 및 실린더 등에 의해 상단 높이를 조절하는 높이조절부재(31)가 설치되고, 이에 의해 광원모듈(20)의 설치 높이가 조절된다.

구동장치(40)는 광원모듈(20)의 설치 각도를 조절하는 구성으로, 이러한 구동장치(40)는 도 1에 도시된 바와 같이 소정 기어비를 가지면서 서로 맞물리도록 조립되는 구동기어(도시하지 않음)와 피동기어(도시하지 않음)로 이루어지는 감속유닛(41)과, 상기 감속유닛(41)의 구동기어 쪽에 연결되는 모터(42)를 포함하고, 감속유닛(41)의 피동기어 쪽에는 광원모듈(20)의 회전축(21A)이 연결되어 모터(42)의 회전 동작에 의해 회전축(21A)이 회전되면서 광원모듈(20)의 설치 각도가 조절되도록 구성된다.

광차단막(50)은 광원모듈(20)의 저면에 설치된 LED(22A)에서 조사되는 빛이 분산되어 낭비되거나 빛의 간섭을 방지하는 구성이다.

이러한 광차단막(50)은 도 7에 도시된 바와 같이 상하로 내부가 연통된 육각기둥 모양의 차단막본체(51)와, 상기 차단막본체(51)의 상단 부분에 돌출 형성되는 소정 크기의 조립돌기(52)로 이루어지고, 이러한 광차단막(50)은 모듈블록(22)의 저면에 형성되는 조립공(22B)에 끼움 삽입되어 고정되며, 그 결과 광원모듈(20)의 설치 높이가 조절됨에 따라 적절한 길이를 가지는 광차단막(50)으로 교체 조립될 수 있게 된다.

위에서는 차단막본체(51)가 육각기둥 모양으로 형성되는 것으로만 도시되고 설명되었으나, 이와 달리 원형, 삼각형, 사각형, 오각형 및 팔각형 등의 다양한 기둥 모양으로 변경 실시될 수 있다.

제어기(60)는 워크스테이지(10)의 수평 슬라이딩 동작과 구동장치(40)의 동작을 제어하는 구성으로서, 이에 의해 워크스테이지(10)의 이동 방향에 따라 광원모듈(20)이 미리 설정된 각도로 연속하여 자동 조절되게 된다.

한편, 노광장치를 이용한 파인 메탈 마스크 제조방법은 도 8에 도시된 바와 같이 그래핀 막 형성 단계(S10), 감광막 형성 단계(S20), 기판 설치 단계(S30), 광마스크 설치 단계(S40), 패턴몰드 제조 단계(S50), 파인 메탈 마스크 형성 단계(S60), 감광막 제거 단계(S70) 및 파인 메탈 마스크 분리 단계(S80)를 포함하고, 이하에서는 이러한 단계들에 대하여 설명한다.

(1) 그래핀 막 형성 단계(S10)

이 단계는 전도성 기판(100) 위에 도 9에 도시된 바와 같이 소정 두께의 그래핀 막(200)을 형성시키는 것으로, 이때 전도성 기판(100)은 스테인리스, 구리, 니켈 등의 다양한 금속판으로 구성될 수 있다.

그리고 그래핀 막(200)은 전도성 기판(100) 위에 화학 기상 증착법을 이용하여 직접 형성되거나, 또는 미리 제조된 그래핀 시트를 전도성 기판(100) 위에 전사하는 것으로 형성될 수 있다.

(2) 감광막 형성 단계(S20)

이 단계는 그래핀 막(200) 위에 도 9에 도시된 바와 같이 소정 두께의 감광막(300)을 형성시키는 것으로, 이때 감광막(300)은 소정 두께를 가지는 DFR(dry film resist)을 그래핀 막(200) 위에 안착시킨 다음 열간 압착 롤러를 이용하여 압착시킴으로써 그래핀 막(200)에 감광막(300)이 합착(라미네이팅)되거나, 또는 액상 감광막(liquid photoresist, LPR)이 그래핀 막(200) 위에 소정 두께로 도포되어 형성될 수 있다.

(3) 기판 설치 단계(S30)

이 단계는 노광장치의 워크스테이지(10) 위에 전도성 기판(100)을 설치하는 것으로, 이때 워크스테이지(10)에는 고정클램프(도시하지 않음) 등이 설치되어 전도성 기판(100)이 유동되지 않도록 고정클램프에 의해 강건하게 고정될 수 있다.

(4) 광마스크 설치 단계(S40)

이 단계는 감광막(300) 위에 도 9에 도시된 바와 같이 소정 패턴을 가지는 광마스크(photo mask, 400)를 설치하는 것으로, 이러한 광마스크(400)에는 노광장치를 통해 노광 처리될 부분(빛에 노출될 부분)에 마스크홀(410)이 형성된다.

즉, 본 발명에 따른 광마스크(400)는 노광 처리되는 부분이 현상액에 의해 용해되는 포지티브 방식의 광마스크(400)가 사용되고, 이에 의해 마스크홀(410)의 모양(패턴)과 동일한 모양의 패턴홀(310)이 감광막(300)에 형성되게 된다.

(5) 패턴몰드 제조 단계(S50)

이 단계는 감광막(300) 위에 광마스크(400)가 부착되고 나면, 노광장치를 이용하여 노광 처리함으로써 감광막(300)에 광마스크(400)의 마스크홀(410)과 동일한 패턴을 가지는 패턴을 형성시키고, 이후 광마스크(400)를 제거한 다음 감광막(300)에 현상액을 도포하여 노광 처리된 부분을 용해시킴으로써 패턴홀(310)을 형성시키는 것으로, 이때 본 발명에서는 광원모듈(20)의 설치 각도를 워크스테이지(10)의 슬라이딩 방향에 맞추어 자동으로 제어함으로써 감광막(300)에 형성되는 패턴홀(310)의 상단 폭이 상대적으로 하단 폭 보다 작도록 소정 각도의 테이퍼가 형성되게 된다.

이에 대해 더욱 상세하게 설명하면, 도 10에 도시된 바와 같이 워크스테이지(10)가 일측으로 수평 이동되게 되면, 광원모듈(20)의 저면에 설치된 광차단막(50)의 하단이 워크스테이지(10)가 이동되는 방향을 추종하도록 소정 각도(예를 들면 30 ~ 60°)로 설치 각도가 조절되고, 이 상태에서 워크스테이지(10)가 수평 이동되어 광원모듈(20)에 의해 전체적으로 노광 처리되도록 1차 스캔된다.

이렇게 일측으로 워크스테이지(10)가 최대 이동되고 나면, 도 11에 도시된 바와 같이 다시 워크스테이지(10)가 반대쪽으로 수평 이동되게 되고, 이와 동시에 광원모듈(20)의 저면에 설치된 광차단막(50)의 하단이 워크스테이지(10)가 이동되는 방향을 추종하도록 재차 소정 각도로 설치 각도가 조절되며, 이 상태에서 워크스테이지(10)가 수평 이동되어 광원모듈(20)에 의해 전체적으로 노광 처리되도록 2차 스캔된다.

이와 같이 워크스테이지(10)가 수평 방향으로 왕복 이동되게 됨으로써 자연스럽게 광마스크(400)의 마스크홀(410) 쪽으로 평행광이 대각선 방향으로 조사되게 되고, 그 결과 감광막(300)의 패턴홀(310)은 상단 폭이 상대적으로 하단 폭 보다 작도록 경사진 패턴몰드가 형성되게 된다.

(6) 파인 메탈 마스크 형성 단계(S60)

이 단계는 패턴몰드 제조 단계(S50)에서 테이퍼진 패턴홀(310)이 형성된 감광막(300)에 금속을 전주도금 처리하여 파인 메탈 마스크(500)를 형성시키는 것으로, 이때 전주도금에 사용되는 금속은 Ni계 합금(예를 들면, Fe-Ni, Fe-Ni-Co 등)이 사용될 수 있다.

(7) 감광막 제거 단계(S70)

이 단계는 감광막(300)의 패턴에 맞추어 파인 메탈 마스크(500)가 형성되고 나면, 광마스크(400)와 잔여 감광막(300)을 제거(분리)하는 것으로, 이때 감광막(300)은 노광장치에 의해 전체적으로 노광 처리된 다음, 현상액이 도포됨으로써 잔여 감광막(300)이 제거되거나, 또는 물리적인 힘을 가하여 그래핀 막(200)으로부터 분리될 수 있다.

(8) 파인 메탈 마스크 분리 단계(S80)

이 단계는 감광막(300)이 제거된 상태에서 외부로 노출되는 파인 메탈 마스크(500)를 그래핀 막(200)을 이용하여 전도성 기판(100)에서 분리시키는 것으로, 이때 파인 메탈 마스크(500)는 그래핀 막(200)에 반데르발스의 힘에 의해 부착되어 있서 물리적인 힘을 가하면 그래핀 막(200)을 기준으로 전도성 기판(100)으로부터 쉽게 분리될 수 있고, 이에 의해 화학적 처리를 하지 않더라도 제조된 파인 메탈 마스크(500)가 쉽게 분리되게 된다.

이후, 전도성 기판(100) 위에 그래핀 막(200)을 다시 형성시킨 다음, 위 과정을 반복하는 것으로 파인 메탈 마스크(500)가 연속으로 제조되게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명은 폭과 각도 조절이 가능한 노광장치를 통해 소정 각도의 경사(테이퍼)를 가지는 패턴홀이 형성된 패턴몰드가 제조되고, 이에 의해 소정 각도의 경사를 가지는 파인 메탈 마스크가 제조될 수 있으며, 이렇게 제조된 파인 메탈 마스크는 그래핀 막과 반데르발스의 힘으로 부착되어 있어 전도성 기판으로부터 물리적으로 쉽게 분리되게 된다.

위에서는 설명의 편의를 위해 바람직한 실시예를 도시한 도면과 도면에 나타난 구성에 도면부호와 명칭을 부여하여 설명하였으나, 이는 본 발명에 따른 하나의 실시예로서 도면상에 나타난 형상과 부여된 명칭에 국한되어 그 권리범위가 해석되어서는 안 될 것이며, 발명의 설명으로부터 예측 가능한 다양한 형상으로의 변경과 동일한 작용을 하는 구성으로의 단순 치환은 통상의 기술자가 용이하게 실시하기 위해 변경 가능한 범위 내에 있음은 지극히 자명하다고 볼 것이다.

10: 워크스테이지 20: 광원모듈
21: 설치블록 21A: 회전축
22, 22', 22": 모듈블록 22A: LED
22B: 조립공 23: 연결블록
30A: 제1 지지대 30B: 제2 지지대
31: 높이조절부재 40: 구동장치
41: 감속유닛 42: 모터
50: 광차단막 51: 차단막본체
52: 조립돌기 60: 제어기
100: 전도성 기판 200: 그래핀 막
300: 감광막 310: 패턴홀
400: 광마스크 410: 마스크홀
500: 파인 메탈 마스크 B: 끼움돌기
H: 끼움홈

Claims (5)

1. 수평 방향으로 슬라이딩 이동 가능하게 설치되는 워크스테이지(10);
   상기 워크스테이지(10)의 상부에 소정 거리 이격되어 설치되면서 저면을 따라 소정 간격을 두고 복수 개의 LED(22A)가 설치되는 광원모듈(20);
   상기 광원모듈(20)의 양단에 연결되어 상기 광원모듈(20)을 회전 가능하게 지지하는 제1, 2 지지대(30A, 30B);
   상기 제1, 2 지지대(30A, 30B) 중에서 선택된 어느 하나의 지지대에 설치되어 상기 광원모듈(20)을 소정 각도로 회전 동작시키는 구동장치(40);
   상단이 상기 광원모듈(20)의 저면에 탈착 가능하게 설치되면서 하단이 수직의 하향 길이를 가지는 복수 개의 광차단막(50); 및
   상기 워크스테이지(10)와 상기 구동장치(40)의 동작을 제어하는 제어기(60);
   를 포함하고,
   상기 제어기(60)는,
   상기 구동장치(40)의 동작을 제어하여 상기 광차단막(50)의 하단이 상기 워크스테이지(10)의 이동 방향에 맞추어 상기 광원모듈(20)의 설치 각도를 연동 제어하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 제어기(60)는,
   상기 워크스테이지(10)가 이동되는 쪽으로 상기 광차단막(50)의 하단 부분이 위치되도록 상기 광원모듈(20)의 설치 각도를 제어하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
   
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 광원모듈(20)은,
   일측면에 소정 길이의 회전축(21A)이 구비되는 한 쌍의 설치블록(21); 및
   상기 한 쌍의 설치블록(21) 사이에 조립되는 복수 개의 모듈블록(22', 22");
   을 포함하고,
   상기 복수 개의 모듈블록(22', 22")은,
   사각 또는 육각 블록 모양으로 형성되면서 외측면에는 소정 간격을 두고 끼움홈(H)과 끼움돌기(B)가 형성되고, 상기 끼움홈(H)과 상기 끼움돌기(B)에 의해 서로 인접하여 위치되는 상기 모듈블록(22', 22")이 상호 끼움 조립되어 상기 LED(22A)가 설치어 빛이 조사되는 광원의 폭이 조절되는 것을 특징으로 하는 노광장치.
   
4. 전도성 기판(100) 위에 소정 두께의 그래핀 막(200)을 형성시키는 그래핀 막 형성 단계(S10);
   상기 그래핀 막(200) 위에 소정 두께의 감광막(300)을 형성시키는 감광막 형성 단계(S20);
   워크스테이지(10)에 상기 전도성 기판(100)을 설치하는 기판 설치 단계(S30);
   상기 감광막(300) 위에 소정 패턴을 가지는 광마스크(400)를 설치하는 광마스크 설치 단계(S40);
   상기 워크스테이지(10)를 수평 방향으로 이동시킴과 동시에 구동장치(40)의 동작을 제어하여 광원모듈(20)을 통해 LED(21)의 빛이 소정 각도 상기 광마스크(400)에 조사되도록 하여 상기 감광막(300)을 노광 처리한 다음, 상기 광마스크(400)를 제거하고, 상기 감광막(300)에 현상액을 도포하여 노광 처리된 부분에 패턴홀(310)이 형성되도록 하는 패턴몰드 제조 단계(S50);
   상기 패턴몰드 제조 단계(S50)에서 패턴이 형성된 상기 감광막(300)에 전주도금 처리하여 파인 메탈 마스크(500)를 형성시키는 파인 메탈 마스크 형성 단계(S60);
   상기 파인 메탈 마스크 형성 단계(S60) 이후 상기 감광막(300)을 제거하는 감광막 제거 단계(S70); 및
   제조된 상기 파인 메탈 마스크(500)에 물리적인 힘을 가하여 상기 전도성 기판(100)으로부터 분리시키는 파인 메탈 마스크 분리 단계(S80);
   로 이루어지는 것을 특징으로 하는 노광장치를 이용한 파인 메탈 마스크 제조방법.
   
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 패턴몰드 제조 단계(S50)에서는,
   상기 패턴홀(310)의 상단 폭이 상대적으로 하단 폭보다 작도록 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 노광장치를 이용한 파인 메탈 마스크 제조방법.

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