KR20230013967A - 섀도우 마스크 제조용 지그 조립체 및 이를 이용한 섀도우 마스크의 제조 방법 - Google Patents

섀도우 마스크 제조용 지그 조립체 및 이를 이용한 섀도우 마스크의 제조 방법 Download PDF

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KR20230013967A
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Abstract

본 발명은, 제1 지그와; 상기 제1 지그와의 사이 공간에 얼라인 마크가 구비된 웨이퍼 모듈이 설치되도록 상기 제1 지그와 결합되며, 상기 웨이퍼 모듈의 습식 식각시 에칭 공간을 제공하는 관통 영역을 구비하는 제2 지그; 및 상기 제1 및 제2 지그 중 적어도 하나에 구비되며, 상기 웨이퍼 모듈의 습식 식각시 상기 얼라인 마크를 에칭 용액으로부터 보호하도록 상기 얼라인 마크의 배치 공간을 씰링하는 하나 이상의 씰링 부재;를 포함하는, 섀도우 마스크 제조용 지그 조립체 및 이를 이용한 섀도우 마스크의 제조 방법에 관한 것이다.

Description

섀도우 마스크 제조용 지그 조립체 및 이를 이용한 섀도우 마스크의 제조 방법 {Jig for shadow mask and method for manufacturing shadow mask using the same}
본 발명은 마이크로 단위의 초소형 마스크 패턴을 갖는 유기 발광 소자를 제조하기 위해 사용되는 섀도우 마스크를 제조하기 위한 지그 조립체 및 이를 이용한 섀도우 마스크의 제조 방법에 관한 것이다.
유기 발광 소자(Organic Light Emitting Diodes: OLED)는 형광성 유기화합물에 전류가 흐르면 빛을 내는 전계 발광 현상을 이용하는 스스로 빛을 내는 자발광소자로서, 비발광소자에 빛을 가하기 위한 백라이트가 필요하지 않기 때문에 경량이고 박형의 평판표시장치를 제조할 수 있다.
유기 발광 소자는, 애노드 및 캐소드 전극을 제외한 나머지 구성층인 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층 및 전자주입층 등이 유기 박막으로 되어 있고, 이러한 유기 박막은 진공 증착법 등에 의해 기판 상에 형성될 수 있다.
진공 증착법은 진공 챔버 내에 기판을 배치하고, 일정 패턴이 형성된 섀도우 마스크(shadow mask)를 기판에 정렬시킨 후, 증착 재료가 담겨 있는 증발원에 열을 가하여 증발원에서 증발되는 증착 재료를 기판 상에 증착하는 방식으로 이루어진다.
진공 증착법을 이용하여 유기 박막을 증착하는 증착 장치는, 진공 챔버의 상측에 피처리 기판을 장착하고, 진공 챔버의 하부에 증착 물질이 수용된 증발원이 설치한 구조로서, 진공챔버의 내부를 일정한 진공을 유지시킨 후, 진공챔버의 하부에 배치된 하나 이상의 증발원으로부터 증착 물질을 증발시키도록 구성되어 있다.
최근 유기발광소자(OLED)를 이용한 디스플레이가 고해상도로 발전하면서, 이를 구현하기 위한 섀도우 마스크의 마스크 패턴도 마이크로미터 단위의 초소형으로 가공해야 하는 경우가 있다. 최근에는 실리콘 웨이퍼에 대해 반도체 공정을 통해 미세 패턴을 형성하여 실리콘으로 이루어진 섀도우 마스크를 제조하는 연구가 진행되고 있다.
그런데, 실리콘 웨이퍼를 이용하여 마스크를 제조하는 과정에서 마스크에 얼라인 마크를 형성하여야 하는데, 실리콘 웨이퍼를 가공하여 마스크를 형성하는 과정에서 실리콘 웨이퍼에 형성된 얼라인 마크의 손상이 발생할 수 있어 이를 방지할 수 있는 기술 개발이 필요하다.
공개특허공보 제10-2004-0070526호 (2004.08.11)
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로서, 마이크로 단위의 초소형 마스크 패턴을 갖는 유기 발광 소자 제조용 섀도우 마스크의 제작시 금속성의 얼라인 마크의 손상을 방지할 수 있는 섀도우 마스크 제조용 지그 조립체 및 이를 이용한 섀도우 마스크의 제조 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 지그와; 상기 제1 지그와의 사이 공간에 얼라인 마크가 구비된 웨이퍼 모듈이 설치되도록 상기 제1 지그와 결합되며, 상기 웨이퍼 모듈의 습식 식각시 에칭 공간을 제공하는 관통 영역을 구비하는 제2 지그; 및 상기 제1 및 제2 지그 중 적어도 하나에 구비되며, 상기 웨이퍼 모듈의 습식 식각시 상기 얼라인 마크를 에칭 용액으로부터 보호하도록 상기 얼라인 마크의 배치 공간을 씰링하는 하나 이상의 씰링 부재;를 포함하는, 섀도우 마스크 제조용 지그 조립체가 개시된다..
또한, 상기 제1 지그는, 상기 제2 지그의 관통 영역에 대응되는 위치에 관통 영역을 구비할 수 있다.
또한, 상기 씰링 부재는, 상기 얼라인 마크의 외측에 위치하도록 상기 제1 지그에 설치되는 외측 오링; 및 상기 외측 오링으로부터 상기 얼라인 마크의 배치 공간만큼 내측으로 이격되게 상기 제1 지그에 설치되는 내측 오링;을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2 지그에는 상기 웨이퍼 모듈의 저면을 지지하는 하부 오링이 추가로 설치될 수 있다.
또한, 상기 제1 및 제2 지그에는 내장형 볼트의 체결을 위한 볼트 체결홀이 각각 구비될 수 있다.
또한, 상기 제1 지그에는 상기 웨이퍼 모듈이 밀착되도록 공기를 흡입하기 위한 복수개의 흡입공이 형성될 수 있다.
또한, 상기 제2 지그에는, 상기 에칭 공정을 통해 복수개의 마스크 프레임을 형성하기 위한 메쉬 플레이트가 추가로 설치될 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 베이스 기판의 표면에 마스크 시트층이 적층된 웨이퍼 모듈을 준비하는 단계와; 상기 마스크 시트층을 패터닝하여 상기 마스크 시트층에 마스크 패턴을 형성하는 단계와; 상기 마스크 시트층의 가장자리에 얼라인 마크를 형성하는 단계; 및 상기 웨이퍼 모듈을 상기 섀도우 마스크 제조용 지그 어셈블리에 설치하여 상기 얼라인 마크의 배치 공간을 씰링한 상태에서 상기 베이스 기판을 에칭하여 상기 마스크 패턴을 노출시키는 단계;를 포함하는, 섀도우 마스크의 제조 방법이 개시된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 지그 조립체에 에칭 공정시 얼라인 마크를 보호하기 위한 씰링 부재를 구비함으로써 간단한 방법을 통해 마스크 제작시 얼라인 마크의 손상을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 지그 조립체를 양면이 관통하는 관통형으로 구성하여 압력 비대칭 현상으로 인해 마스크 시트에 손상이 발생하는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 지그 조립체에 펌핑 유로를 형성하여 에칭 용액의 흐름으로 인한 압력 발생으로 마스크 시트에 손상이 발생하는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.
또한, 마이크로 단위의 초소형 마스크 패턴을 갖는 유기 발광 소자 제조용 섀도우 마스크를 단순하고 간소화된 방법을 통해 제조함으로써 섀도우 마스크의 제조 효율성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 섀도우 마스크의 제조 방법을 나타낸 순서도.
도 2는 도 1의 섀도우 마스크의 제조 방법을 도식적으로 나타낸 제조 공정도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 섀도우 마스크 제조용 지그 조립체의 단면도.
도 4는 도 3에 도시된 제1 지그의 저면도.
도 5는 도 3에 도시된 제2 지그의 평면도.
도 6은 도 3에 도시된 지그 조립체를 이용하여 에칭 공정을 수행하는 상태를 나타낸 도면.
도 7은 도 3에 도시된 제1 지그의 변형 실시예를 나타낸 저면도.
도 8은 도 1의 섀도우 마스크의 제조 방법을 통해 제조된 섀도우 마스크의 일 예를 나타낸 평면도.
도 9는 도 8의 A-A' 라인을 따르는 단면도.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 지그 조립체의 제2 지그의 평면도.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명에 의한 섀도우 마스크 제조용 지그 조립체 및 이를 이용한 섀도우 마스크의 제조 방법의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 섀도우 마스크의 제조 방법을 나타낸 순서도이고, 도 2는 도 1의 섀도우 마스크의 제조 방법을 도식적으로 나타낸 제조 공정도이다.
도 1 및 2를 참조하여, 본 실시예에 따른 섀도우 마스크의 제조 방법을 설명하면, 먼저 도 2의 (a) 및 (b)와 같이 베이스 기판(11)의 표면에 마스크 시트층(12)이 적층된 웨이퍼 모듈(10)을 준비한다(S11).
도 2의 (a)를 참조하면, 베이스 기판(11)은 웨이퍼 모듈(10)의 바디를 형성하는 기판으로서, 반도체 공정을 통해 패터닝이 가능하고, 얼라인 장치의 광원에서 나온 빛이 투과할 수 있는 투광성 재질로 형성될 수 있다. 이와 같은 베이스 기판(10)의 재질로서, 예를 들어, 실리콘(Silicon), 유리, 석영(Quartz) 등을 들 수 있으며, 특히 실리콘 기판을 사용하는 경우 적외선 광원이 사용될 수 있다.
본 실시예에서는 베이스 기판(11)으로 고순도 실리콘으로 이루어진 실리콘 기판이 사용되었다. 베이스 기판(11)은, 마스크 가공 완료 후에는 마스크 시트층(12)를 지지하는 마스크 프레임(15)의 뼈대를 형성하게 된다.
도 2의 (b) 와 같이, 마스크 시트층(12)은 베이스 기판(11)의 표면에 형성되며, 실리콘 질화막으로 형성 가능하다. 본 실시예에서는, 베이스 기판(11)을 중심으로 양면에 마스크 시트층(14)이 각각 형성된 형태의 웨이퍼 모듈(10)을 예시하고 있으나, 베이스 기판(11)의 일면에만 마스크 시트층(14)을 형성한 형태의 웨이퍼 모듈을 사용하는 것도 가능하다.
마스크 시트층(12)은, 예를 들어, 저압 화학 기상 증착(Low Pressure Chemical Vapor Deposition, LPCVD)으로 형성될 수 있는데, 저압 화학 기상 증착 방식으로 매우 낮은 증착율로 베이스 기판(11)의 표면에 차례로 증착되기 때문에 낮은 인장응력을 유도할 수 있다. 그리고, 실리콘 질화막의 증착 시간을 조절함으로써 마스크 시트층(12)의 두께를 조절할 수 있다.
다음으로, 도 2의 (c)와 같이 마스크 시트층(12)을 패터닝하여 마스크 시트층(12)에 마스크 패턴(13)을 형성한다(S12). 마스크 패턴(12)은 포토리소그래피, 전자빔 리소그래피 등과 같은 공정을 통해 형성 가능하다. 포토리소그래피 공정을 예로 들면, 마스크 시트층(12) 위에 포토레지스트를 적층하고, 노광 및 현상 공정을 통해 포토레지스트를 패터닝한 후, 포토레지스트를 통해 노출된 마스크 시트층(12)을 식각하여 마스크 패턴(12)을 형성할 수 있다. 식각 방법으로 RIE 식각을 진행할 수 있는데, RIE 식각은 가스를 플라즈마 상태로 만들고 상하부 전극을 이용해 플라즈마 사태의 가스를 마스크 시트층(12, 예를 들어, 실리콘 질화막)에 충돌시켜 식각하는 건식 식각 방법으로 식각 균일도가 높은 이점이 있다.
다음으로, 도 2의 (d)와 같이 마스크 시트층(12)의 가장자리에 얼라인 마크(20)를 형성한다(S13). 얼라인 마크(20)는 유기 발광 소자(OLED)의 제조를 위한 증착 공정시 증착 대상 기판과 섀도우 마스크 사이의 얼라인을 위해 사용된다. 베이스 기판(11)과 마스크 시트층(12)이 투광성 재질로 형성된 경우, 얼라인 마크(20)는 빛이 투과하지 않는 비투광성 재질(예를 들어, 금속 재질)로서 마스크 시트층(12)의 상면에 형성될 수 있다. 본 실시예의 경우 얼라인 마크(20)로서 알루미늄(Al) 재질을 사용한 것이 예시되어 있다.
이와 같은 얼라인 마크(20)는 스퍼터링과 같은 증착 공정을 통해 마스크 시트층(12) 상에 형성될 수 있으며, 그 밖에 포토리소그래피(Photolithography) 공정이나 인쇄 공정 등을 통해서도 형성 가능하다 할 것이다.
다음으로, 도 2의 (e) 및 (f)와 같이 베이스 기판(11)을 에칭하여 마스크 패턴(13)을 노출시킨다(S14). 다시 말해, 베이스 기판(11)의 마스크 패턴(13)을 덮고 있는 부분을 제거하여 마스크 패턴(13)이 상하 방향으로 노출될 수 있게 한다. 이를 통해 유기 발광 소자(OLED)의 제조를 위한 증착 공정시 증착 물질이 마스크 패턴(13)의 패턴홀을 통과할 수 있게 된다.
베이스 기판(11)의 에칭 방법으로 에칭액(예를 들어, KOH 에칭액)을 이용한 습식 식각(Wet etching) 방법이 사용될 수 있으며, 이 때 에칭액은 마스크 시트(12)의 재질 대비 베이스 기판(11)의 선택비가 높은 물질을 사용하는 것이 바람직하다. 베이스 기판(11)의 에칭 방법은 그 외에도 다양한 방법이 사용될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 베이스 기판(11)의 양면에 마스크 시트층(12)이 형성된 양면 적층 구조의 웨이퍼 모듈(10)을 이용하였기 때문에, 도 2의 (e)와 같이, 베이스 기판(11)의 하면에 적층된 마스크 시트(12)를 에칭하여 마스크 패턴(13)의 위치를 오픈하는 공정이 추가된다. 이와 같은 에칭 공정 또한 RIE(Reactive-Ion Etching)와 같은 건식 식각 방법이나 에칭용액을 이용한 습식 식각 방법을 통해 진행 가능하다. 또한, 본 실시예와 달리 베이스 기판(11)의 일면에만 마스크 시트층(12)이 형성된 구조의 경우 본 공정의 수행이 필요없다 할 것이다.
베이스 기판(11)의 하면에 적층된 마스크 시트(12)를 에칭하여 개방 영역(14)을 형성한 후, 습식 식각을 통해 베이스 기판(11)의 마스크 패턴(13)이 위치한 영역을 개방시킨다. 이에 따라, 베이스 기판(10)의 중앙 부위에는 상하 방향으로 관통된 개방 영역(14)이 형성되고, 가장자리 부위에는 마스크 시트층(12)을 지지하는 마스크 프레임(15)이 형성된다. 이로써 마스크 프레임(15) 상에 마스크 시트층(12)이 지지된 형태의 섀도우 마스크(60)가 완성되게 된다.
증착 공정시 섀도우 마스크(60)의 일측에 위치한 얼라인 장치의 발광부에서 나온 빛은 섀도우 마스크(60)의 얼라인 마크(20)에서 반사되어 수광부로 수광되며, 증착 대상 기판의 얼라인 마크에서 반사된 빛을 함께 이용하여 증착 대상 기판과 섀도우 마스크(60)의 얼라인 과정이 이루어지게 된다.
이상과 같은 개방 영역(14)을 형성하기 위한 습식 식각(Wet Etching) 공정에서 금속성의 얼라인 마크(20)가 에칭 용액에 의해 손상될 수 있는데, 본 발명에서는 섀도우 마스크 제조용 지그 조립체를 이용하여 습식 식각 공정을 진행하여 얼라인 마크(20)가 에칭 용액에 의해 손상되는 것을 방지하였다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 섀도우 마스크 제조용 지그 조립체의 단면도이다. 그리고, 도 4는 도 3에 도시된 제1 지그의 저면도이고, 도 5는 도 3에 도시된 제2 지그의 평면도이다.
도 3 내지 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 섀도우 마스크 제조용 지그 조립체는, 제1 지그(30), 제2 지그(40) 및 하나 이상의 씰링 부재(50)를 포함한다.
제1 지그(30)는 웨이퍼 모듈(10)의 한쪽 면을 지지하는 기능을 한다. 제1 지그(30)는 몸체의 내측에 관통 영역(31, 이하, '제1 관통 영역'이라 지칭함)을 구비하는 형태를 가질 수 있으며, 예를 들어, 본 실시예와 같이 도넛(donut)의 형태를 가질 수 있다. 다만, 제1 지그(30)는 이와 같은 형태 이외에도 관통 영역(31)이 형성되지 않은 평판 형태를 갖는 것도 가능하다.
제1 지그(30)와 제2 지그(40)는 서로 결합 또는 체결 가능한 구조를 가지며, 제1 및 제2 지그(30, 40) 사이의 공간에 웨이퍼 모듈(10)이 개재되게 설치 가능한 구성을 갖는다.
제2 지그(40)는 몸체의 내측에 관통 영역(41, 이하, '제2 관통영역'이라 지칭함)을 구비하는 형태를 가지며, 이는 웨이퍼 모듈(10)의 습식 식각시 에칭 공간을 제공한다. 제2 관통 영역(41)은 제1 관통 영역(31)과 대응되는 위치에 형성될 수 있다. 제1 및 제2 관통 영역(31. 41)은 제1 및 제2 지그(30, 40)의 결합시 이들을 관통하는 관통공을 형성하며, 이를 통해 에칭 용액이 유동할 수 있게 한다. 제1 지그(30) 및 제2 지그(40) 중 적어도 하나에는 사용자의 핸들링을 위한 핸들(43)이 형성될 수 있다.
씰링 부재(50)는 제1 및 제2 지그(30, 40) 중 적어도 하나에 구비되며, 웨이퍼 모듈(10)의 습식 식각시 얼라인 마크(20)를 에칭 용액으로부터 보호하도록 얼라인 마크(20)의 배치 공간을 씰링한다.
구체적으로, 씰링 부재(50)는 외측 오링(51) 및 내측 오링(52)을 포함하며, 이들은 제1 지그(30)의 저면에 설치될 수 있다. 외측 오링(51)은 얼라인 마크(20)의 외측에 위치하도록 제1 지그(30)에 설치되며, 내측 오링(52)은 외측 오링(51)으로부터 얼라인 마크(20)의 배치 공간만큼 내측으로 이격되게 제1 지그(30)에 설치된다. 다시 말해, 외측 오링(51)과 내측 오링(52)은 그 사이의 공간에 얼라인 마크(20)가 위치하도록 제1 지그(30)의 저면에 설치된다.
제1 지그(30)가 제1 관통영역(31)을 구비하지 않는 평판 형태를 갖는 경우에는, 외측 오링(51)만 적용하고, 내측 오링(52)의 구성은 생략할 수 있다. 왜냐하면, 습식 에칭 공정시 제1 지그(30)의 상부는 막혀 있고, 제2 지그(40)의 제2 관통 영역(41)을 통해서만 에칭 용액이 침투하기 때문이다. 이와 같은 평판 형태의 제1 지그(30)는 마스크 시트(12)의 에칭 공정을 습식 공정으로 진행할 때 사용할 수 있다.
한편, 제2 지그(30)의 상면에는, 웨이퍼 모듈(10)의 저면을 지지하는 하부 오링(53)이 추가로 설치될 수 있으나, 하부 오링(53)의 경우 경우에 따라 생략하는 것도 가능하다.
한편, 제1 지그(30)와 제2 지그(40)에는 볼트 체결을 위한 볼트 체결홀(35. 45)이 형성될 수 있다. 본 실시예의 경우, 에칭 용액과 볼트 사이의 충돌로 인한 버블 발생을 방지하기 위하여, 볼트 체결홀을 내장형 볼트를 체결할 수 있는 형태로 형성하였다. 또한, 도 3의 도시와 달리 제2 지그(40)의 볼트 체결홀을 너트가 체결될 수 있는 형태로 형성하고, 볼트와 너트를 상하 체결하는 구조를 적용하는 것도 가능하며, 이 경우 볼트 체결홀(35,45)에 나사탭을 형성하지 않아도 되어 나사탭 마모에 의한 불량을 줄일 수 있는 이점이 있다.
도 6은 도 3에 도시된 지그 조립체를 이용하여 에칭 공정을 수행하는 상태를 나타낸 도면이며, 도 6에서는 제1 지그(30)와 제2 지그(40)의 도시는 생략하였다.
웨이퍼 모듈(10)을 사이에 두고 양 쪽에서 제1 지그(30)와 제2 지그(40)를 체결하면, 외측 오링(51)와 내측 오링(52)의 사이 공간에 얼라인 마크(20)가 위치하게 된다. 제1 지그(30)의 외측 오링(51)과 내측 오링(52)이 마스크 시트층(12)의 상면을 가압함에 따라 외측 오링(51)과 내측 오링(52) 사이의 공간이 밀폐되게 되며, 그에 따라 에칭 용액이 외측 오링(51)과 내측 오링(52) 사이의 공간으로 침투하는 것이 방지될 수 있다.
마찬가지로, 제2 지그(40)의 하부 오링(53)이 웨이퍼 모듈(10)의 저면을 가압하여 씰링함에 따라 에칭 용액이 웨이퍼 모듈(10)과 제2 지그(40)의 사이 공간을 통해 상측으로 침투하는 것을 방지할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 제2 지그(40) 뿐만 아니라 제1 지그(30)에도 관통 영역을 형성하여, 제2 지그(40)만 개방되어 있을 경우에 발생 가능한 압력 비대칭 현상을 미연에 방지할 수 있다.
도 7은 도 3에 도시된 제1 지그의 변형 실시예를 나타낸 저면도이다.
도 7과 같이, 제1 지그(30)에는 웨이퍼 모듈(10)이 밀착되도록 공기를 흡입하기 위한 복수개의 흡입공(38)이 형성될 수 있다. 복수개의 흡입공(38)은 외측 오링(51)과 내측 오링(52) 사이의 공간에 구비될 수 있으며, 제1 지그(30) 내부의 흡입 유로와 연통될 수 있다. 제1 지그(30)의 흡입 유로는 진공 펌프와 연결된 진공 라인과 연결되어 진공압을 제1 지그(30)와 웨이퍼 모듈(10)의 사이로 전달할 수 있다. 흡입 유로(43)는 핸들(43) 부분까지 연장될 수 있고, 핸들(43)에는 진공 라인과의 연결을 위한 연결부가 구비될 수 있다.
진공 펌프의 동작에 따라 제1 지그(30)와 웨이퍼 모듈(10) 사이의 공기를 흡입공(30)을 통해 흡입하여 웨이퍼 모듈(10)을 제1 지그(30)에 밀착시킬 수 있으며, 이에 따라 체결 강도 변화나 공정 압력 변화 등에 의해 에칭 용액이 얼라인 마크(20)의 위치로 새어들어 가는 것을 방지할 수 있다.
도 8은 도 1의 섀도우 마스크의 제조 방법을 통해 제조된 섀도우 마스크의 일 예를 나타낸 평면도이고, 도 9는 도 8의 A-A' 라인을 따르는 단면도이다.
본 실시예의 경우, 한 판의 웨이퍼 모듈(10)을 이용하여 다수개의 마스크 패턴(13)를 제작한 형태로서, 도 8을 참조하면, 총 9개의 마스크 패턴(13)이 더미 영역(18)에 의해 분할된 구조가 예시되어 있다. 더미 영역(18)은, 각 마스크 패턴(13) 사이를 구획하기 위한 것으로서, 각 마스크 패턴(13)들의 사이 사이에 격자상으로 형성될 수 있다.
그리고 웨이퍼 모듈(10)의 외주를 따라 얼라인 마크(20)가 형성되는데, 본 실시예의 경우 4개의 개소에 서로 90도 간격으로 얼라인 마크(20)가 형성된 구조를 예시하고 있다. 다만, 마스크 패턴(13)의 개수 및 크기, 얼라인 마크(20)의 개수 및 형성 위치 등은 본 실시예에서 예시한 것 이외에도 다양하게 형성 가능하다.
한편, 본 실시예에서는, 마스크 시트층(12) 하면의 더미 영역(18)에도 마스크 프레임(17)을 형성하여 마스크 시트층(12)의 처짐을 방지하도록 하였다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 지그 조립체의 제2 지그의 평면도이다.
본 실시예의 지그 조립체는 도 8 및 9에서 나타낸 구조처럼 마스크 시트층(12) 하면의 더미 영역(18)에 마스크 프레임(17)을 형성할 수 있도록 한다. 이를 위하여 제2 지그(40)에는 격자 형태의 립을 갖는 메쉬 플레이트(50)가 설치된다. 메쉬 플레이트(50)는 제2 지그(40)의 제2 관통 영역(41)을 덮도록 설치되며, 더미 영역(18)을 제외한 영역에 복수개의 개방홀(51)이 형성된다. 에칭 공정시 개방홀(51)들을 통해 에칭 용액이 제1 및 제2 관통 영역(31, 41)으로 침투하여 립 부분을 제외한 영역만 에칭이 이루어지며, 이에 따라 더미 영역(18)에 마스크 프레임(17)이 형성되게 된다.
상기에서는 본 발명의 특정의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10: 웨이퍼 모듈 11: 베이스 기판
12: 마스크 시트층 13: 마스크 패턴
14: 개방 영역 15, 17: 마스크 프레임
20: 얼라인 마크 30: 제1 지그
31: 제1 관통 영역 40: 제2 지그
41: 제2 관통 영역 50: 씰링 부재
51: 외측 오링 52: 내측 오링
53: 하부 오링

Claims (8)

  1. 제1 지그;
    상기 제1 지그와의 사이 공간에 얼라인 마크가 구비된 웨이퍼 모듈이 설치되도록 상기 제1 지그와 결합되며, 상기 웨이퍼 모듈의 습식 식각시 에칭 공간을 제공하는관통 영역을 구비하는 제2 지그; 및
    상기 제1 및 제2 지그 중 적어도 하나에 구비되며, 상기 웨이퍼 모듈의 습식 식각시 상기 얼라인 마크를 에칭 용액으로부터 보호하도록 상기 얼라인 마크의 배치 공간을 씰링하는 하나 이상의 씰링 부재;를 포함하는, 섀도우 마스크 제조용 지그 조립체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 지그는,
    상기 제2 지그의 관통 영역에 대응되는 위치에 관통 영역을 구비하는 것을 특징으로 하는, 섀도우 마스크 제조용 지그 조립체.
  3. 제2항에 있어서, 상기 씰링 부재는,
    상기 얼라인 마크의 외측에 위치하도록 상기 제1 지그에 설치되는 외측 오링; 및
    상기 외측 오링으로부터 상기 얼라인 마크의 배치 공간만큼 내측으로 이격되게 상기 제1 지그에 설치되는 내측 오링;을 포함하는 것을 특징으로 하는, 섀도우 마스크 제조용 지그 조립체.
  4. 제3항에 있어서, 상기 씰링 부재는,
    상기 제2 지그에 설치되며, 상기 웨이퍼 모듈의 저면을 지지하는 하부 오링;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 섀도우 마스크 제조용 지그 조립체.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 지그에는 내장형 볼트의 체결을 위한 볼트 체결홀이 각각 구비되는 것을 특징으로 하는, 섀도우 마스크 제조용 지그 조립체.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 지그에는 상기 웨이퍼 모듈이 밀착되도록 공기를 흡입하기 위한 복수개의 흡입공이 형성되는 것을 특징으로 하는, 섀도우 마스크 제조용 지그 조립체.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제2 지그에 설치되며, 상기 에칭 공정을 통해 복수개의 마스크 프레임을 형성하기 위한 메쉬 플레이트;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 섀도우 마스크 제조용 지그 조립체.
  8. 제1항을 따르는 섀도우 마스크 제조용 지그 조립체를 이용한 섀도우 마스크의 제조 방법으로서,
    베이스 기판의 표면에 마스크 시트층이 적층된 웨이퍼 모듈을 준비하는 단계;
    상기 마스크 시트층을 패터닝하여 상기 마스크 시트층에 마스크 패턴을 형성하는 단계;
    상기 마스크 시트층의 가장자리에 얼라인 마크를 형성하는 단계; 및
    상기 웨이퍼 모듈을 상기 섀도우 마스크 제조용 지그 어셈블리에 설치하여 상기 얼라인 마크의 배치 공간을 씰링한 상태에서 상기 베이스 기판을 에칭하여 상기 마스크 패턴을 노출시키는 단계;를 포함하는, 섀도우 마스크의 제조 방법.
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