KR20210101139A

KR20210101139A - 증착 마스크의 제조 방법 및 제조 장치

Info

Publication number: KR20210101139A
Application number: KR1020210011235A
Authority: KR
Inventors: 데쯔유끼 야마다
Original assignee: 가부시키가이샤 재팬 디스프레이
Priority date: 2020-02-07
Filing date: 2021-01-27
Publication date: 2021-08-18
Also published as: CN113308667A; CN113308667B; KR102533404B1; JP2021123777A; JP7445449B2

Abstract

박리 불량이 저감된 증착 마스크의 제조 방법 및 제조 장치를 제공하는 것.
증착 마스크의 제조 방법은, 증착 패턴이 형성된 제1 도금층 상에 접착층을 개재하여 마스크 프레임을 배치하고, 마스크 프레임 상에 스페이서를 배치하고, 제1 도금층, 마스크 프레임, 스페이서를 덮도록 필름을 배치하고, 필름이 스페이서를 압박하도록 필름의 하방측의 공간을 감압하고, 스페이서가 마스크 프레임을 압박함으로써 마스크 프레임과 상기 도금층을 압착한다.

Description

증착 마스크의 제조 방법 및 제조 장치{MANUFACTURING METHOD AND MANUFACTURING APPARATUS FOR DEPOSITION MASK}

본 발명은 증착 마스크의 제조 방법 및 제조 장치에 관한 것이다. 특히 본 발명은, 마스크 프레임에 박막형의 마스크 본체를 구비한 증착 마스크의 제조 방법 및 제조 장치에 관한 것이다.

플랫 패널형 표시 장치의 일례로서 액정 표시 장치나 유기 EL(Electroluminescence) 표시 장치를 들 수 있다. 이들 표시 장치는, 절연체, 반도체, 도전체 등의 다양한 재료를 포함하는 박막이 기판 상에 적층된 구조체이다. 이들 박막이 적절히 패터닝되어 접속됨으로써 표시 장치로서의 기능이 실현된다.

박막을 형성하는 방법은, 크게 구별하면 기상법, 액상법 및 고상법으로 분류된다. 또한 기상법은 물리적 기상법과 화학적 기상법으로 분류된다. 물리적 기상법의 대표적인 예로서는 증착법이 알려져 있다. 증착법 중 가장 간편한 방법이 진공 증착법이다. 진공 증착법은, 고진공 하에 있어서 재료를 가열함으로써 재료를 승화 또는 증발시켜 재료의 증기를 생성한다(이하, 이들을 통틀어 기화라 함). 이 재료를 퇴적시키기 위한 영역(이하, 증착 영역)에 있어서, 기화되어 있던 재료가 고화되어 퇴적됨으로써 재료의 박막이 얻어진다. 증착 영역에 대하여 선택적으로 박막이 형성되고 그 이외의 영역(이하, 비증착 영역)에는 재료가 퇴적되지 않도록 하기 위하여, 마스크(증착 마스크)를 이용하여 진공 증착이 행해진다(특허문헌 1 및 2 참조).

일본 특허 공개 제2009-87840호 공보 일본 특허 공개 제2013-209710호 공보

증착 마스크는, 증착 패턴이 형성된 마스크 본체에, 마스크 본체를 고정하기 위한 마스크 프레임이 접합되어 있다. 마스크 본체와 마스크 프레임의 접합이 불균일하면 응력이 집중되는 접합 부분이 생기며, 그 부분에서 마스크 본체가 마스크 프레임으로부터 박리되기 쉬워진다. 특히 증착 공정에서는 증착 장치로부터의 복사열에 의하여 증착 마스크의 온도가 높아지기 때문에, 접합이 불균일한 증착 마스크에서는 박리 불량이 생기기 쉬워서 증착 마스크를 반복하여 또는 장기간 사용하는 것이 어려웠다. 마스크 본체와 마스크 프레임이 균일하게 접합된 증착 마스크가 요구되고 있었다.

본 발명은 상기 문제를 감안하여, 박리 불량이 저감된 증착 마스크의 제조 방법을 제공하는 것을 과제의 하나로 한다. 또한 박리 불량이 저감된 증착 마스크의 제조 방법에서 이용하는 제조 장치를 제공하는 것을 과제의 하나로 한다.

본 발명의 일 실시 형태에 따른 증착 마스크의 제조 방법은, 증착 패턴이 형성된 제1 도금층 상에 접착층을 개재하여 마스크 프레임을 배치하고, 마스크 프레임 상에 스페이서를 배치하고, 제1 도금층, 마스크 프레임, 스페이서를 덮도록 필름을 배치하고, 필름이 상기 스페이서를 압박하도록 필름의 하방측의 공간을 감압하고, 스페이서가 마스크 프레임을 압박함으로써 마스크 프레임과 상기 도금층을 압착한다.

본 발명의 일 실시 형태에 따른 증착 마스크의 제조 장치는, 마스크 프레임을 포함하는 대상물을 설치하는 스테이지와, 스테이지의 상방에 위치하여 마스크 프레임과 접하는 스페이서와, 스페이서의 상방에 위치하여 스페이서를 압박하는 필름과, 스테이지에 필름을 밀착시켜 고정하는 필름 고정부를 포함하고, 스테이지는, 홈부 및 홈부에 마련된 배기구를 포함한다.

도 1a는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 증착 마스크의 평면도이다.
도 1b는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 증착 마스크의 단면도이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 증착 마스크의 제조 방법을 도시하는 단면도이다.
도 2b는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 증착 마스크의 제조 방법을 도시하는 단면도이다.
도 2c는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 증착 마스크의 제조 방법을 도시하는 단면도이다.
도 2d는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 증착 마스크의 제조 방법을 도시하는 단면도이다.
도 2e는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 증착 마스크의 제조 방법을 도시하는 단면도이다.
도 2f는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 증착 마스크의 제조 방법을 도시하는 단면도이다.
도 2g는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 증착 마스크의 제조 방법을 도시하는 단면도이다.
도 3a는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 증착 마스크의 제조 장치의 단면 모식도이다.
도 3b는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 증착 마스크의 제조 장치의 이용 양태를 도시하는 도면이다.
도 3c는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 증착 마스크의 제조 장치의 스테이지의 평면 모식도이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 증착 마스크의 제조 장치의 이용 양태를 도시하는 도면이다.
도 4b는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 증착 마스크의 제조 장치의 스페이서의 분해 사시도이다.
도 5a는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 증착 마스크(10)의 제조 장치(20)의 스페이서의 단면도이다.
도 5b는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 증착 마스크(10)의 제조 장치(20)의 스페이서의 단면도이다.

이하, 본 발명의 각 실시 형태에 대하여 도면 등을 참조하면서 설명한다. 단, 본 발명은 그 요지를 일탈하지 않는 범위에 있어서 다양한 양태에서 실시할 수 있으며, 이하에 예시하는 실시 형태의 기재 내용에 한정하여 해석되는 것은 아니다.

도면은, 설명을 보다 명확히 하기 위하여 실제의 양태에 비해 각 부의 폭, 두께, 형상 등에 대하여 모식적으로 도시되는 경우가 있다. 그러나 도면에 도시하는 예는 어디까지나 일례이며, 도시된 양태에 대하여 특별한 기재를 하지 않는 한, 본 발명의 해석을 한정하는 것은 아니다. 본 명세서와 각 도면에 있어서, 기출 도면에 관하여 전술한 것과 마찬가지의 구성에는 동일한 부호를 붙여서 상세한 설명을 적절히 생략하는 일이 있다.

본 발명에 있어서, 어느 하나의 막에 대하여 에칭이나 광 조사를 행함으로써 복수의 막을 형성한 경우, 이들 복수의 막은 다른 기능, 역할을 갖는 일이 있다. 그러나 이들 복수의 막은, 동일한 공정에서 동일 층으로서 형성된 막에서 유래하여 동일한 층 구조, 동일한 재료를 갖는다. 따라서 이들 복수의 막은 동일 층에 존재하고 있는 것으로 정의한다.

본 명세서 및 특허 청구의 범위에 있어서, 어느 구조체 상에 다른 구조체가 배치된 양태를 표현할 때 간단히 「상에」라 표기하는 경우, 특별히 단서가 없는 한, 어느 구조체에 접하도록 그 구조체 바로 위에 다른 구조체가 배치되는 경우와, 어느 구조체의 상방에 또 다른 구조체를 개재하여 다른 구조체가 배치되는 경우의 양쪽을 포함하는 것으로 정의된다.

<제1 실시 형태>

도 1a 및 도 1b를 참조하여 본 발명의 일 실시 형태에 따른 증착 마스크(10)의 구성에 대하여 설명한다.

도 1a는, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 증착 마스크(10)의 평면도이다. 또한 도 1b는, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 증착 마스크(10)의 단면도이다. 구체적으로는 도 1b는, 도 1에 나타내는 A-A' 선을 따라 절단한 증착 마스크(10)의 단면도이다.

증착 마스크(10)는 마스크 본체(110), 마스크 프레임(120) 및 접속 부재(130)를 포함한다. 마스크 본체(110)는 접속 부재(130)를 개재하여 마스크 프레임(120)에 접속되어 있다.

마스크 프레임(120)은 개구부를 가지며, 마스크 프레임(120)의 개구부와 중첩되도록 마스크 본체(110)가 마련되어 있다. 도 1a에서는, 마스크 프레임(120)은 12개의 개구부를 가지며, 각 개구부와 중첩되어 마스크 본체(110)가 마련되어 있다. 또한 마스크 프레임(120)에 마련되는 개구부의 수는 이에 한정되지 않는다. 마스크 프레임(120)에 마련되는 개구부의 수는, 피증착 기판의 크기나 증착 패턴에 맞추어 적절히 결정할 수 있다.

마스크 본체(110)에는, 마스크 본체(110)를 관통하는 복수의 개구(113)가 마련되어 있다. 이하에서는 편의상, 마스크 본체(110)에 개구(113)가 마련되어 있는 영역을 개구 영역(111)으로 하고, 마스크 본체에 개구(113)가 마련되어 있지 않은 영역을 비개구 영역(112)으로 하여 설명한다. 개구 영역(111)과 비개구 영역(112)의 경계는 반드시 명확하지는 않지만, 적어도 비개구 영역(112)에는 개구(113)가 마련되어 있지 않은 점에서 구별을 할 수 있다.

증착 시에는, 증착 대상인 피증착 기판에 있어서의 증착 영역과 개구 영역(111)이 겹쳐지고, 피증착 기판에 있어서의 비증착 영역과 비개구 영역(112)이 겹쳐지도록 증착 마스크(10)와 피증착 기판이 위치 정렬된다. 증착 재료의 증기가 개구 영역(111)의 개구(113)를 통과하여 피증착 기판의 증착 영역에 증착 재료가 퇴적된다.

피증착 기판이 표시 장치의 기판인 경우, 표시 장치의 화소의 배열과 대응하여 개구 영역(111)의 개구(113)를 배열할 수 있다. 개구(113)의 배열은, 예를 들어 매트릭스형이다.

마스크 프레임(120)은 마스크 본체(110)를 지지할 수 있다. 상술한 바와 같이 마스크 프레임(120)은 개구부를 포함하는데, 달리 말하면 마스크 프레임(120)은, 외측에 위치하는 프레임부와 내측에 위치하는 잔(棧)부를 포함한다고도 할 수 있다. 잔부는 프레임부에 강성을 주어서, 프레임부가 휘는 것을 방지할 수 있다. 잔부는, 복수의 부재가 조합되어 구성되어 있어도 된다. 예를 들어 잔부의 하나의 부재는, 프레임부의 한쪽 변으로부터 대향하는 다른 쪽 변을 향하여 연신되어 있다. 또한 잔부의 부재는, 종 방향(증착 마스크(10)의 짧은 변 방향) 및 횡 방향(증착 마스크(10)의 긴 변 방향)으로 마련되는 것이 바람직하다. 즉, 잔부는, 종 방향으로 연신되는 부재와 횡 방향으로 연신되는 부재가 교차하는 격자형 구조인 것이 바람직하다. 단, 잔부의 구성은 이에 한정되지 않는다. 잔부의 부재는 종 방향 또는 횡 방향으로만 마련되어 있어도 된다. 또한 프레임부의 폭 및 잔부(또는 잔부의 부재)의 폭은, 증착 마스크(10)의 크기에 맞추어 적절히 결정할 수 있다. 또한 증착 패턴의 영역을 가능한 한 넓게 하기 위해서는, 잔부의 폭이 프레임부의 폭보다도 작은 것이 바람직하다.

도 1b에 도시한 바와 같이 접속 부재(130)는 마스크 본체(110)와 마스크 프레임(120)의 개구부의 간극에 마련되어, 마스크 본체(110)의 측면 및 마스크 프레임(120)의 개구부의 측면에 접한다. 즉, 평면으로 보아 마스크 본체(110)와 마스크 프레임(120)은 중첩되어 있지 않다. 또한 평면으로 보아 마스크 본체(110)와 마스크 프레임(120)이 중첩될 수도 있다.

접속 부재(130)는 마스크 본체(110)와 마스크 프레임(120)을 접속하면 되기 때문에, 접속 부재(130)는 마스크 프레임(120)의 개구부의 측면의 전체면에 마련되지 않아도 된다. 접속 부재(130)는 마스크 프레임(120)의 개구부의 측면의 적어도 일부에 마련되어 있으면 된다. 한편, 마스크 본체(110)의 두께는 마스크 프레임의 두께에 비해 매우 작다. 예를 들어 마스크 본체(110)의 두께는 1㎛ 이상 20㎛ 이하이고, 마스크 프레임(120)의 두께는 0.5㎜ 이상 2.0㎜ 이하이다. 그 때문에, 마스크 본체(110)와 마스크 프레임(120)의 접착 강도를 크게 하기 위하여 접속 부재(130)는, 마스크 본체(110)의 측면의 전체면에 마련되어 있는 것이 바람직하다.

또한 접속 부재(130)는 마스크 본체(110)와 마스크 프레임(120) 사이에서 계단형으로 형성되어 있어도 된다.

본 실시 형태에 따른 증착 마스크(10)에 따르면, 마스크 본체(110)와 마스크 프레임(120)이 접속 부재(130)를 개재하여 접속되어 있다. 그 때문에, 증착 마스크(10) 면 내의 접속 부재(130)를 균질하게 형성함으로써 마스크 본체(110)와 마스크 프레임(120)의 접합 강도를 균일화할 수 있다. 따라서 마스크 본체(110)와 마스크 프레임(120)의 박리 불량이 저감된다.

<제2 실시 형태>

도 2a 내지 도 2g를 참조하여 본 발명의 일 실시 형태에 따른 증착 마스크(10)의 제조 방법에 대하여 설명한다.

도 2a 내지 도 2g는, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 증착 마스크(10)의 제조 방법을 도시하는 단면도이다.

먼저, 도 2a에 도시한 바와 같이 지지 기판(210) 상에 금속층(220)을 형성하고, 금속층(220) 상에, 소정의 패턴을 갖는 포토레지스트층(230)을 형성한다.

지지 기판(210)은, 증착 마스크(10)의 제조 공정에 있어서 각 층을 지지하는 기판이다. 그 때문에 지지 기판(210)은 강성 기판인 것이 바람직하다. 또한 증착 마스크(10)는, 열팽창 계수가 작은 것이 바람직하다. 증착 마스크(10)의 제조 공정에서는 지지 기판(210)이 가열된다. 가열 처리에 의하여 지지 기판(210)이 팽창 또는 축소되면 증착 마스크(10)의 증착 패턴에 어긋남이 생기게 된다. 그 때문에, 증착 마스크(10)의 제조 공정을 안정화시키기 위해서도 지지 기판(210)은, 열팽창 계수가 작은 강성 기판인 것이 바람직하다. 지지 기판(210)의 재료로서는, 예를 들어 스테인리스(SUS304 또는 SUS430 등), 42 알로이, 인바, 슈퍼 인바, 또는 스테인리스 인바 등이다.

금속층(220)은 후술하는 전주(또는 전해 도금)의 하지 금속으로서 기능할 수 있다. 금속층(220)의 재료로서는, 예를 들어 니켈(Ni) 또는 니켈 합금이다. 금속층(220)은 스퍼터링 등에 의하여 형성할 수 있다.

증착 마스크(10)는, 전주가 아니라 무전해 도금을 이용하여 제조할 수도 있다. 이 경우, 금속층(220) 대신 절연층을 이용할 수도 있다.

포토레지스트층(230)은 후술하는 전주의 모형(母型)으로서 기능할 수 있다. 일례로서, 포토레지스트층(230)은 소정의 막 두께를 갖도록, 금속층(220) 상에 하나 또는 복수의 감광성 드라이 필름 레지스트를 배치하고 열 압착에 의하여 형성된다. 감광성 드라이 필름 레지스트는 포지티브형 또는 네가티브형 중 어느 것이어도 된다. 또한 이하에서는, 감광성 드라이 필름이 네가티브형인 것으로 하여 설명한다.

포토레지스트층(230)은, 증착 마스크(10)의 증착 패턴이 형성되기 위한 소정의 패턴을 갖는다. 포토레지스트층(230)의 소정의 패턴은 포토리소그래피에 의하여 형성할 수 있다. 즉, 소정의 패턴은, 드라이 필름 레지스트에 마스크를 밀착시키고 자외선을 조사하여 드라이 필름을 노광시켜 미노광 부분을 용해 제거함으로써 형성할 수 있다.

다음으로, 도 2b에 도시한 바와 같이 포토레지스트층(230)을 마스크로 하여 제1 도금층(240)을 형성한다. 제1 도금층(240)은 증착 마스크(10)의 마스크 본체(110)에 대응하는 것이다. 제1 도금층(240)은 전주에 의하여 형성할 수 있다. 구체적으로는, 금속층(220) 및 포토레지스트층(230)을 소정의 조건으로 건욕한 전주조에 넣고, 포토레지스트층(230)에 덮여 있지 않은 금속층(220)의 표면으로부터 포토레지스트층(230)의 높이까지 금속 도금을 형성한다. 제1 도금층(240)의 재료로서는, 예를 들어 니켈(Ni), 또는 니켈(Ni)-코발트(Co) 합금 등이다.

다음으로, 도 2c에 도시한 바와 같이 포토레지스트층(230)을 박리(제거)한다. 포토레지스트층(230)은, 예를 들어 아민계의 박리액에 의하여 박리할 수 있다. 포토레지스트층(230)을 박리함으로써, 증착 패턴을 갖는 제1 도금층(240)이 형성된다.

또한 포토레지스트층(230)을 박리하기 전에, 전주에 의하여 형성된 제1 도금층(240)을 연마해도 된다. 제1 도금층(240)을 연마함으로써 제1 도금층(240)의 표면을 평탄화할 수 있다.

다음으로, 도 2d에 도시한 바와 같이 제1 도금층(240) 상에, 접착층(250)이 마련된 마스크 프레임(260)을 배치한다. 즉, 접착층(250)을 개재하여 제1 도금층(240)과 마스크 프레임(260)이 접착된다. 또한 여기서의 공정에서는 제1 도금층(240)과 마스크 프레임(260)을 완전히 접착할 필요는 없다. 그 때문에, 접착층(250)은 완전히 경화되어 있지 않아도 된다.

마스크 프레임(260)은 개구를 갖는다. 마스크 프레임(260)은, 제1 도금층(240)의 증착 패턴의 개구와 중첩되지 않도록 위치를 맞추어 접착된다. 달리 말하면, 마스크 프레임(260)의 개구는 제1 도금층(240)의 증착 패턴의 개구와 중첩된다.

접착층(250)은 나중의 공정에 있어서 제거되기 때문에, 제거하기 쉬운 재료인 것이 바람직하다. 접착층(250)의 재료로서는, 예를 들어 아세트산비닐 수지, 에틸렌아세트산비닐 수지, 에폭시 수지, 시아노아크릴레이트 수지, 또는 아크릴 수지 등을 이용할 수 있다. 또한 접착층(250)의 재료로서는 드라이 필름 레지스트를 이용할 수도 있다. 접착층(250)의 재료로서 드라이 필름 레지스트를 이용하는 경우, 드라이 필름 레지스트를, 그 표면에 약점착성이 남을 정도로 약하게 노광시켜 두어도 된다. 드라이 필름 레지스트를 노광시켜 둠으로써, 나중의 공정에 있어서 드라이 필름 레지스트를 제거하기 쉬워진다.

또한, 이 나중의 공정에 있어서, 제1 도금층(240)의 증착 패턴을 보호하기(예를 들어 공정에 의하여 발생하는 파티클에 의하여 증착 패턴의 개구가 막히지 않도록 보호하기) 위하여 제1 도금층(240)의 증착 패턴의 영역에 드라이 필름 레지스트를 마련해도 된다.

다음으로, 마스크 프레임(260) 상에 스페이서(270)를 배치한다. 또한 지지 기판(210), 금속층(220), 제1 도금층(240), 접착층(250), 마스크 프레임(260) 및 스페이서(270)를 덮도록 스페이서(270)의 상방에 필름(280)을 배치한다. 계속해서, 지지 기판(210)과 필름(280) 사이의 공기를 배기(진공 배기)하여 필름(280)의 하방측의 압력을 낮춘다. 즉, 필름(280)의 하방측의 공간을 필름(280)의 상방측의 공간에 대하여 음압으로 한다. 필름(280)의 상방측과 하방측의 압력 차에 의하여 필름(280)은 지지 기판(210)측으로 끌어당겨진다(도 2e). 필름(280)의 하방측의 압력을 더 낮추면 필름(280)이 스페이서(270)를 압박한다. 스페이서(270)로부터의 압박을 받아 마스크 프레임(260)은 접착층(250)을 개재하여 제1 도금층(240)과 보다 강하게 접착된다. 이 공정은 이른바 진공 압착이라 칭해지는 공정이다.

스페이서(270)는 마스크 프레임(260)의 잔부 상에 배치된다. 스페이서(270)가 마스크 프레임(260)의 잔부 상에 배치됨으로써, 스페이서(270)가 마스크 프레임(260)에 균일하게 힘을 가할 수 있게 된다. 또한 스페이서(270)는 마스크 프레임(260)의 복수의 잔부의 전부에 배치해도 되고, 복수의 잔부의 일부에 배치해도 된다. 또한 스페이서(270)는 마스크 프레임(260)의 프레임부에 배치할 수도 있다.

스페이서(270)의 단면 형상은 원형이다. 스페이서(270)의 단면 형상이 원형이면, 마스크 프레임(260)과 스페이서(270)의 접촉 면적이 작아지기 때문에 진공 압착 시에 균일하게 마스크 프레임(260)에 힘을 가할 수 있다. 단, 스페이서(270)의 단면 형상의 구성은 이에 한정되지 않는다. 스페이서(270)의 단면 형상은, 예를 들어 타원형이어도 되고 다각형이어도 된다.

스페이서(270)의 폭은 마스크 프레임(260)의 잔부의 폭보다도 작은 것이 바람직하다. 스페이서(270)의 폭이 마스크 프레임(260)의 잔부의 폭보다 작으면, 진공 압착에 의하여 필름(280)이 마스크 프레임(260)의 잔부의 측면으로 밀어붙여지기 때문에, 마스크 프레임(260)의 잔부 상의 스페이서(270)의 위치가 자동적으로 조정된다. 그 때문에 진공 압착 시에 균일하게 마스크 프레임(260)에 힘을 가할 수 있다. 단, 스페이서(270)의 폭은 이에 한정되지 않는다. 스페이서(270)의 폭은 마스크 프레임의 잔부의 폭보다도 커도 된다.

스페이서(270)의 재료는, 폴리에틸렌, 폴리스티렌, 폴리프로필렌, 폴리염화비닐, 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 유기 수지여도 되고, 금속이어도 된다. 또한 스페이서(270)의 재료는, 성형 가공이 용이하고 경량인 유기 수지가 바람직하다.

필름(280)의 하방측의 진공도는, 대기압을 0㎪로 한 게이지압에 있어서 -50㎪ 이하이며, 바람직하게는 -70㎪ 이하이고, 더욱 바람직하게는 -90㎪이다.

스페이서(270)를 마련하지 않는 경우, 진공 배기가 완료되기 전에 배기구 근방에서 마스크 프레임(260)과 필름(280)이 밀착되어 배기 경로를 막아 버려 진공도가 저하되지 않는 경우가 있다. 그 경우, 마스크 프레임(260) 면 내에서 진공도가 달라지게 되며, 그 결과, 압력 차에 변동이 생긴다. 따라서 필름(280)이 마스크 프레임(260)을 압박하는 힘이 변동되어 제1 도금층(240)과 마스크 프레임(260)의 접착이 불균일해진다.

한편, 스페이서(270)를 마련하는 경우, 마스크 프레임(260)의 상부에 있어서 스페이서(270)에 의한 간극이 생성된다. 그 때문에 마스크 프레임(260)과 필름(280)의 밀착을 방지할 수 있다. 따라서 필름(280)의 하방측의 진공도가 균일해지기 때문에 제1 도금층(240)과 마스크 프레임(260)은 균일하게 접착된다.

즉, 스페이서(270)가 마스크 프레임(260)과 접하는 면의 폭은 스페이서(270)의 폭보다도 작은 것이 바람직하다. 이와 같은 형상으로 함으로써, 스페이서(270)의 스커트부(하단부) 근방에 필름(280)이 밀착되어 않아 공극을 남길 수 있다.

진공 압착 후에는 스페이서(270) 및 필름(280)을 제거한다.

다음으로, 도 2f에 도시한 바와 같이 제1 도금층(240)과 마스크 프레임(260)을 접속하는 제2 도금층(290)을 형성한다. 제2 도금층(290)은, 금속층(220) 또는 제1 도금층(240)에 통전하는 전주에 의하여 형성할 수 있다. 제2 도금층(290)은 증착 마스크(10)의 접속 부재(130)에 대응하는 것이다. 제2 도금층(290)은 금속층(220), 제1 도금층(240), 접착층(250) 및 마스크 프레임(260)과 접해 있다. 구체적으로는 제2 도금층(290)은, 제1 도금층(240)의 홈부의 일부 및 마스크 프레임(260)의 측면(증착 마스크(10)의 프레임부 및 잔부의 측면)과 접하도록 형성되어 있다.

제2 도금층(290)은 제1 도금층(240)과 마찬가지의 방법으로 형성할 수 있다.

제2 도금층(290)은, 제1 도금층(240)의 개구 영역(111)에 대응하는 영역에는 마련되어 있지 않다. 제1 도금층(240)의 개구 영역(111)에 대응하는 영역 상에, 예를 들어 드라이 필름 레지스트를 형성하여, 제1 도금층(240)의 개구 영역(111)에 대응하는 영역에 도금되는 것을 방지할 수 있다. 드라이 필름 레지스트는 제2 도금층(290)의 형성 후에 박리할 수 있다.

다음으로, 도 2g에 도시한 바와 같이 지지 기판(210), 금속층(220) 및 접착층(250)을 박리함으로써, 마스크 본체(110)와 마스크 프레임(120)이 접속 부재(130)에 의하여 접속된 증착 마스크(10)가 제조된다. 접착층(250)을 박리함으로써, 접착층(250)과 접착되어 있던 제1 도금층(240)의 일부(마스크 프레임(260)과 중첩된 제1 도금층(240)의 홈부 사이의 부분)도 박리된다. 즉, 도 2g에 도시한 바와 같이 마스크 프레임(120)의 하방에는 마스크 본체(110)가 마련되어 있지 않다. 또한 지지 기판(210), 금속층(220) 및 접착층(250)은, 한 번에 모든 기판 및 층을 박리해도 되고 기판 및 층의 각각을 개별로 박리해도 된다. 마스크 본체(110)는 지지 기판(210)에 비해 막 두께가 매우 얇기 때문에, 마스크 본체의 박리 시, 응력이 마스크 본체(110)측에 일방적으로 걸리기 쉬워서 마스크 본체(110)의 파손으로 이어지는 경우가 있다. 따라서 처음에 지지 기판(210)과 금속층(220) 사이에서 박리하고, 계속해서 금속층(220)과 마스크 본체(110) 사이에서 박리함으로써 마스크 본체(110)로의 응력을 경감할 수 있다.

본 실시 형태에 따른 증착 마스크(10)의 제조 방법에 따르면, 마스크 프레임(260)과 필름(280) 사이에 스페이서(270)를 마련하고 진공 압착을 행한다. 필름(280)은 직접 마스크 프레임(260)을 압박하는 것이 아니라 스페이서(270)를 개재하여 마스크 프레임(260)을 압박한다. 그 때문에 항시 동일 위치, 즉, 마스크 프레임(260)의 상면으로부터 압력을 가할 수 있다. 또한 진공 압착에 있어서, 마스크 프레임(260)과 필름(280) 사이에 배치된 스페이서(270)에 의하여 간극이 증가하기 때문에 마스크 프레임(260)과 필름(280)의 밀착을 방지할 수 있다. 그 때문에, 마스크 프레임(260) 면 내에서 어느 장소에 있어서도 진공 배기가 용이해져 필름(280)의 하방측의 진공도가 일정하게 유지된다.

이상으로부터, 마스크 프레임(260)으로의 압력이 균일화되기 때문에 제2 도금층(290)의 접합 강도를 균일화할 수 있다. 따라서 마스크 본체(110)와 마스크 프레임(120)을 접속하는 접속 부재(130)의 접합 강도가 균일화되기 때문에, 마스크 본체(110)와 마스크 프레임(120)의 박리 불량이 저감된 증착 마스크(10)를 제조할 수 있다.

<제3 실시 형태>

도 3a 내지 도 4b를 참조하여 본 발명의 일 실시 형태에 따른 증착 마스크(10)의 제조 장치(20)에 대하여 설명한다.

도 3a는, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 증착 마스크(10)의 제조 장치(20)의 단면 모식도이다. 구체적으로는 도 3a는, 제2 실시 형태에서 설명한 진공 압착에서 이용하는 장치의 단면 모식도이다.

도 3a에 도시한 바와 같이 제조 장치(20)는 스테이지(310), 스페이서(320), 필름(330) 및 필름 고정부(340)를 포함한다. 스페이서(320), 필름(330) 및 필름 고정부(340)는 스테이지(310)의 상방에 마련되어 있다. 필름(330)은 필름 고정부(340)에 고정되어 있다.

진공 압착되는 대상물(피대상물)은 스테이지(310)에 배치된다. 그 때문에 스테이지(310)의 표면은 평탄한 것이 바람직하다. 스테이지(310)의 표면에는 홈부(311)가 마련되어 있다. 또한 홈부(311)에는, 진공 배기를 행하기 위한 배기구(312)가 마련되어 있다. 배기구(312)에는 배관을 통하여 진공 펌프(도시하지 않음)가 접속되어 있어서, 배기구로부터 진공 배기를 행할 수 있다.

피대상물은, 예를 들어 제2 실시 형태에서 설명한 도 2d에 도시하는, 지지 기판(210), 금속층(220), 제1 도금층(240), 접착층(250) 및 마스크 프레임(260)을 포함하는 구조체이다. 또한 이하에서는 편의상, 마스크 프레임(260)을 포함하는 구조체를 피대상물로서 설명하는 경우가 있다.

도 3b는, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 증착 마스크(10)의 제조 장치(20)의 이용 양태를 도시하는 모식도이다.

도 3b에 도시한 바와 같이 스테이지(310) 상에, 마스크 프레임(260)을 포함하는 피대상물(350)을 배치하고, 피대상물(350)의 마스크 프레임(260)의 프레임부 및 잔부와 중첩시켜 스페이서(320)를 배치한다. 다음으로, 필름 고정부(340)를 스테이지(310)측으로 이동시켜, 스테이지(310), 필름(330) 및 필름 고정부(340)에 의하여, 피대상물(350) 및 스페이서가 배치되어 있는 공간을 밀폐한다. 그 후, 배기구(312)을 통하여 공간 내를 감압으로 한다.

도 3c는, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 증착 마스크(10)의 제조 장치(20)의 스테이지(310)의 평면 모식도이다.

도 3c에 도시한 바와 같이 홈부(311)는 스테이지(310)의 외주를 따라 환형으로 마련되어 있다. 피대상물은, 홈부(311)의 내측에 배치되어 홈부(311)와 중첩되지 않는 것이 바람직하다. 홈부(311)가 피대상물로 덮여 버리면 진공 배기되기 어려워지기 때문에, 홈부(311)의 내경은 피대상물보다도 큰 것이 바람직하다.

도 3c에 도시한 바와 같이 배기구(312)는 홈부(311)의 4코너에 마련되어 있다. 단, 배기구(312)의 구성은 이에 한정되지 않는다. 배기구(312)는 홈부(311)의 4코너 사이에 마련될 수도 있다. 또한 배기구(312)의 수도 4개로 한정되지 않으며, 스테이지의 크기에 따라 적절히 마련될 수 있다.

스페이서(320)는 스테이지(310)의 상방에 위치하며, 스테이지(310)에 피대상물이 배치되면, 피대상물과 접하도록 스페이서(320)와 스테이지(310) 사이의 거리가 제어된다. 피대상물과 스페이서(320)의 접촉에 있어서는 위치 정렬을 행해도 된다. 위치 정렬은, 피대상물의 형상 일부와 스페이서(320)의 형상을 맞추도록 조정할 수 있다. 또한 위치 정렬은, 마커를 이용하여 조정할 수도 있다. 또한 위치 정렬은, 카메라로 촬영한 화상 해석을 행함으로써 행할 수 있다.

도 4a는, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 증착 마스크(10)의 제조 장치(20)의 이용 양태를 도시하는 도면이다.

스테이지(310) 상에, 마스크 프레임(260)을 포함하는 피대상물이 배치되고, 마스크 프레임(260) 상에, 스페이서(320)가 마스크 프레임(260)과 접하도록 배치되어 있다. 스페이서(320)는 격자형 구조를 갖는다. 즉, 횡 방향으로 연신되는 제1 봉체(320-1)와 종 방향으로 연신되는 제2 봉체(320-2)가 교차하고 있다. 제1 봉체(320-1) 및 제2 봉체(320-2)는 마스크 프레임(260)의 잔부와 중첩되어 있다. 또한 제1 봉체(320-1) 및 제2 봉체(320-2)의 각각의 단부는 마스크 프레임(260)의 프레임부와 중첩되어 있다. 또한 제1 봉체(320-1) 및 제2 봉체(320-2)의 각각의 단부는 마스크 프레임(260)의 단부보다도 내측에 위치하는 것이 바람직하다. 제1 봉체(320-1) 및 제2 봉체(320-2)의 각각의 단부가 마스크 프레임(260)의 단부보다도 돌출하면, 제1 봉체(320-1) 및 제2 봉체(320-2)의 각각의 단부가 고정되어 있지 않은 상태로 된다. 그 상태에 있어서 진공 압착을 행하면 스페이서(320)의 중앙부가 들뜨기(스페이서(320)의 중앙부가 마스크 프레임(260)으로부터 떨어지기) 때문에, 피대상물에 대하여 균일하게 압력을 가할 수 없게 된다. 그 때문에, 스페이서(320)의 단부가 고정되도록 제1 봉체(320-1) 및 제2 봉체(320-2)의 각각의 단부는, 마스크 프레임(260)의 단부보다도 내측에 위치하여 마스크 프레임(260)과 접해 있는 것이 바람직하다.

제1 봉체(320-1) 및 제2 봉체(320-2)의 각각은 직선형으로 연신되어 있는 것이 바람직하다. 제1 봉체(320-1) 및 제2 봉체(320-2)의 각각은 곡선 부분을 포함하도록 연신할 수도 있는데, 그 경우, 곡선 부분은 마스크 프레임(260)의 잔부보다도 외측으로 돌출하지 않는 것이 바람직하다.

도 4b는, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 증착 마스크의 제조 장치(20)의 스페이서(320)의 분해 사시도이다. 구체적으로는 도 4b는, 제1 봉체(320-1)와 제2 봉체(320-2)가 교차하는 부분을 도시한다.

도 4b에 도시한 바와 같이 제1 봉체(320-1)와 제2 봉체(320-2)가 교차하는 부분에 있어서, 제1 봉체(320-1)는 제1 절결(321-1)을 포함하고 제2 봉체(320-2)는 제2 절결(321-2)을 포함한다. 또한 제1 절결(321-1)과 제2 절결(321-2)은 끼워맞춰져 있다.

제1 봉체(320-1) 및 제2 봉체(320-2)의 각각의 단면 형상은 원형이다. 제1 봉체(320-1) 및 제2 봉체(320-2)의 각각의 단면 형상이 원형이면, 마스크 프레임(260)과 스페이서(320)의 접촉 면적이 작아지기 때문에 진공 압착 시에 균일하게 마스크 프레임(260)에 힘을 가할 수 있다. 단, 제1 봉체(320-1) 및 제2 봉체(320-2)의 각각의 단면 형상의 구성은 이에 한정되지 않는다. 제1 봉체(320-1) 및 제2 봉체(320-2)의 각각의 단면 형상은, 예를 들어 타원형이어도 되고 다각형이어도 된다. 또한 제1 봉체(320-1)의 단면 형상과 제2 봉체(320-2)의 단면 형상이 달라도 된다.

스페이서(320)는 제1 봉체(320-1)와 제2 봉체(320-2)로 분리되어 있지 않아도 된다. 스페이서(320)는 제1 봉체(320-1)와 제2 봉체(320-2)가 일체화되어 있어도 된다.

스페이서(320)가 피대상물과 접하면, 필름(330)이 스페이서(320)와 접하도록 필름(330)과 스테이지(310) 사이의 거리가 제어된다. 또한 필름 고정부(340)는 필름(330)의 외주를 스테이지(310)에 밀착시켜, 스테이지(310)와 필름(330) 사이가 밀폐 공간을 갖도록 필름(330)을 고정한다. 이 상태에 있어서, 배기구(312)로부터 진공 배기가 행해지면 밀폐 공간의 진공도가 저하된다. 즉, 밀폐 공간이 감압된다. 밀폐 공간의 진공도는, 대기압을 0㎪로 한 게이지압에 있어서 -50㎪ 이하이며, 바람직하게는 -70㎪ 이하이고, 더욱 바람직하게는 -90㎪이다.

진공 압착 후에는 밀폐 공간의 진공도를 대기압으로 되돌리고 피대상물을 취출한다.

본 실시 형태에 따른 증착 마스크(10)의 제조 장치(20)에 따르면, 필름(330)이 스페이서(320)를 개재하여 피대상물에 대하여 진공 압착을 행할 수 있다. 즉, 필름(330)은 직접 피대상물을 압박하는 것이 아니라 스페이서(320)를 개재하여 피대상물을 압박한다. 피대상물이 마스크 프레임(260)을 포함하는 경우, 마스크 프레임(260)의 상면에 균일한 압력을 가할 수 있다. 또한 진공 압착에 있어서, 마스크 프레임(260)과 필름(330) 사이에 배치된 스페이서(320)에 의하여 간극이 증가하기 때문에 마스크 프레임(260)과 필름(330)의 밀착을 방지할 수 있다. 그 때문에 제조 장치(20)는, 스테이지(310) 상의 밀폐 공간의 어느 장소에 있어서도 진공 배기가 용이해져 진공 압착에 있어서의 밀폐 공간의 진공도를 일정하게 유지할 수 있다. 따라서 마스크 본체(110)와 마스크 프레임(120)을 접속하는 접속 부재(130)의 접합 강도가 균일화되기 때문에, 마스크 본체(110)와 마스크 프레임(120)의 박리 불량이 저감된 증착 마스크(10)를 제조할 수 있다.

<변형예>

도 5a 및 도 5b를 참조하여 스페이서(320)의 형상의 변형예에 대하여 설명한다.

도 5a 및 도 5b는 각각, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 증착 마스크(10)의 제조 장치(20)의 스페이서(320A) 및 스페이서(320B)의 단면도이다. 도 5a 및 도 5b에 있어서, 스페이서(320A) 및 스페이서(320B)는 마스크 프레임(260) 상에 배치되어 있다.

본 실시 형태에서 설명한 스페이서(320)는, 필름과 피대상물 사이를 감압할 때, 진공 배기를 양호하게 행하기 위한 배기 유로를 확보하는 것을 기능의 하나로 하고 있다. 상술한 바와 같이, 스페이서(320)의 단면 형상을 원형, 타원형, 혹은 다각형으로 하여 피대상물과의 접촉면의 폭이 스페이서(320)의 최대 폭보다도 작아지도록 함으로써 배기 유로를 확보할 수 있다. 단, 스페이서(320)의 단면 형상은 이에 한정되지 않으며, 예를 들어 도 5a에 도시하는 스페이서(320A) 또는 도 5b에 도시하는 스페이서(320B)와 같은 단면 형상을 갖고 있어도 된다.

도 5a 및 도 5b에 있어서, 스페이서(320A) 및 스페이서(320B)는, 피대상물과의 접촉면에 있어서의 폭 W1과, 접촉면으로부터 떨어진 개소에 있어서의 최대 폭 W2와, 최대 폭 W2를 갖는 개소와 접촉면 사이에서 최대 폭 W1보다도 작은 폭 W3을 갖는다. 감압 시, 필름(330)은, 스페이서(320)의 정상부, 최대 폭 W2를 갖는 개소, 및 피대상물의 형상을 따르도록 하여 접한다. 그러나 폭 W3을 갖는 개소(패인 부분)가 접촉면과 스페이서(320)의 정상부 사이에 존재하면, 폭 W3을 갖는 개소에 공극이 생겨서 배기 유로로서 기능할 수 있다. 또한 접촉면의 폭 W1이 최대 폭 W2보다도 작아지는 것이 바람직하다.

또한 단면 형상이 원형 등인 스페이서(320)인 경우, 엄밀하게는 접촉면이 아니라 접촉점으로 표현해야 하겠지만, 최대 폭 W2를 갖는 개소와 폭 W3을 갖는 개소의 관계는 스페이서(320A) 및 스페이서(320B)와 마찬가지이다. 단, 스페이서(320)에 의한, 피대상물에 대한 균일한 압박을 생각하면, 접촉 부분은, 어느 정도의 면적을 갖는 접촉면으로 되도록 스페이서(320)의 단면 형상을 결정하는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시 형태로서 상술한 각 실시 형태는, 서로 모순되지 않는 한 적절히 조합하여 실시할 수 있다. 또한 각 실시 형태에 기초하여 당업자가 적절히 구성 요소의 추가, 삭제 혹은 설계 변경을 행한 것, 또는 공정의 추가, 생략 혹은 조건 변경을 행한 것도, 본 발명의 요지를 구비하고 있는 한 본 발명의 범위에 포함된다.

상술한 각 실시 형태의 양태에 의하여 초래되는 작용 효과와는 상이한 다른 작용 효과이더라도, 본 명세서의 기재로부터 명백한 것, 또는 당업자에게 있어 용이하게 예측할 수 있는 것에 대해서는, 당연히 본 발명에 의하여 초래되는 것으로 해석된다.

10: 증착 마스크
20: 제조 장치
110: 마스크 본체
111: 개구 영역
112: 비개구 영역
113: 개구
120: 마스크 프레임
130: 접속 부재
210: 지지 기판
220: 금속층
230: 포토레지스트층
240: 제1 도금층
250: 접착층
260: 마스크 프레임
270: 스페이서
280: 필름
290: 제2 도금층
310: 스테이지
311: 홈부
312: 배기구
320, 320A, 320B: 스페이서
320-1: 제1 봉체
320-2: 제2 봉체
330: 필름
340: 필름 고정부
350: 피대상물

Claims

증착 패턴이 형성된 제1 도금층 상에 접착층을 개재하여 마스크 프레임을 배치하고,
상기 마스크 프레임 상에 스페이서를 배치하고,
상기 제1 도금층, 상기 마스크 프레임, 상기 스페이서를 덮도록 필름을 배치하고,
상기 필름이 상기 스페이서를 압박하도록 상기 필름의 하방측의 공간을 감압하고,
상기 스페이서가 상기 마스크 프레임을 압박함으로써 상기 마스크 프레임과 상기 제1 도금층을 압착하는, 증착 마스크의 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 스페이서의 단면 형상은, 상기 스페이서가 상기 마스크 프레임에 접촉하는 접촉면과, 상기 마스크 프레임으로부터 가장 떨어진 개소 사이에서 최대 폭을 갖고, 또한 상기 접촉면과 상기 최대 폭을 갖는 개소 사이에서 상기 최대 폭보다도 작은 폭을 갖는, 증착 마스크의 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 스페이서는,
제1 절결을 포함하는 제1 봉체와,
상기 제1 봉체와 교차하고 제2 절결을 포함하는 제2 봉체를 포함하고,
상기 제1 절결과 상기 제2 절결은 끼워맞춰져 있는, 증착 마스크의 제조 방법.
제3항에 있어서,
상기 제1 봉체 및 상기 제2 봉체의 각각의 단면 형상은 원형인, 증착 마스크의 제조 방법.
제3항에 있어서,
상기 제1 봉체 및 상기 제2 봉체의 각각의 폭은 상기 마스크 프레임의 폭보다도 작은, 증착 마스크의 제조 방법.
제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 봉체 및 상기 제2 봉체의 각각의 재료는 유기 수지인, 증착 마스크의 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 스페이서는 격자형 구조를 갖는, 증착 마스크의 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 마스크 프레임과 상기 제1 도금층을 압착할 때의 진공도는 게이지압으로 -90㎪ 이하인, 증착 마스크의 제조 방법.
마스크 프레임을 포함하는 대상물을 설치하는 스테이지와,
상기 스테이지의 상방에 위치하여 상기 마스크 프레임과 접하도록 배치되는 스페이서와,
상기 스페이서의 상방에 위치하여 상기 스페이서를 압박하는 필름과,
상기 필름을 고정하는 필름 고정부를 포함하고,
상기 스테이지는, 홈부 및 상기 홈부에 마련된 배기구를 포함하는, 제조 장치.
제9항에 있어서,
상기 스페이서의 단면 형상은, 상기 스페이서가 상기 마스크 프레임에 접촉하는 접촉면과, 상기 마스크 프레임으로부터 가장 떨어진 개소 사이에서 최대 폭을 갖고, 또한 상기 접촉면과 상기 최대 폭을 갖는 개소 사이에서 상기 최대 폭보다도 작은 폭을 갖는, 제조 장치.
제9항에 있어서,
상기 스페이서는,
제1 절결을 포함하는 제1 봉체와,
상기 제1 봉체와 교차하고 제2 절결을 포함하는 제2 봉체를 포함하고,
상기 제1 절결과 상기 제2 절결은 끼워맞춰져 있는, 제조 장치.
제11항에 있어서,
상기 제1 봉체 및 상기 제2 봉체의 각각의 단면 형상은 원형인, 제조 장치.
제11항에 있어서,
상기 제1 봉체 및 상기 제2 봉체의 각각의 폭은 상기 마스크 프레임의 폭보다도 작은, 제조 장치.
제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 봉체 및 상기 제2 봉체의 각각의 재료는 유기 수지인, 제조 장치.
제9항에 있어서,
상기 스페이서는 격자형 구조를 갖는, 제조 장치.
제9항에 있어서,
상기 스테이지와 상기 필름이 밀착되고, 상기 스테이지와 상기 필름 사이의 공간 진공도가 게이지압으로 -90㎪ 이하로 되도록 배기구로부터 진공 배기되는, 제조 장치.