TW201724184A - 以混合製程製造陰影遮罩的方法及以該方法製造的陰影遮罩 - Google Patents

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Abstract

本發明揭示了一種製造一陰影遮罩的方法，其中該方法係使用混合處理以於該陰影遮罩形成一遮罩圖樣，該方法包括：藉由從一基底之上執行濕蝕刻以形成一濕蝕刻圖樣；以及藉由從該基底之上或之下所形成的該濕蝕刻圖樣上執行雷射處理，以形成一延續該濕蝕刻圖樣的雷射處理圖樣。本發明使用包括濕蝕刻和雷射處理的混合處理以製造一陰影遮罩。本方法具有解決傳統雷射處理的產量衰退的功效，並使用濕蝕刻以提供一高品質的陰影遮罩。

Description

以混合製程製造陰影遮罩的方法及以該方法製造的陰影遮罩
本發明一般係關於一種製造一金屬陰影遮罩(metal shadow mask)的方法，以及利用該方法製造的一陰影遮罩。更特別地，本發明係關於一種製造一金屬陰影遮罩的方法，其中係使用包括濕蝕刻(wet etching)與雷射處理(laser processing)的混合處理以於該陰影遮罩上形成一包括一濕蝕刻圖樣與一雷射處理圖樣的遮罩圖樣，以及利用該方法製造的一陰影遮罩。
金屬遮罩(Metal mask)一般係用於真空沉積製程，用以製造有機電發光(organic electroluminescence，EL)裝置、有機半導體元件等。
此些金屬遮罩具有複數個圓孔或錐形結構的三維(3D)結構。半導體元件像是有機EL裝置在製造時是將金屬遮罩排列在基體上並將一具有所需圖樣的發光層沉積至基體的特定區域。
美國專利號5348825與5552662二案揭示了傳統使用濕蝕刻製造金屬遮罩的方法，方法中包括一製造一陰影遮罩的化學濕蝕刻方法。在目前在實際生產中，陰影遮罩是採用化學濕蝕刻類型。
以下將配合圖1簡要說明傳統濕蝕刻方法。 1. 光阻塗層(Resist coating)：將光阻(photoresist)2塗布在一金屬薄膜(metal film)1的雙面。 2. 圖樣塗層(Pattern coating)：使用一玻璃遮罩圖樣(glass mask pattern)3（或石英遮罩）對光阻2執行曝光過程。 3. 顯影(Developed)：在光阻2的上表面上的玻璃遮罩圖樣3（或石英遮罩）轉印之後，移除用以形成圖樣的玻璃遮罩圖樣3，並藉由執行一顯影製程以選擇性地去除光阻2。 4. 第一蝕刻(First etching)：在光阻2的上表面上執行濕蝕刻，藉由 一蝕刻溶液以移除光阻2（光阻2上的開口），從而移除金屬薄膜1的一部分以於其中形成圖樣。 5. 填充(Filling)：在去除一部分的金屬薄膜1的上表面中填充抗蝕刻封裝材料。抗蝕刻封裝材料被填充以保護第一蝕刻步驟形成的金屬遮罩的上表面的形狀，同時對金屬薄膜1的下表面進行蝕刻。 6. 第二蝕刻(Second etching)： 蝕刻金屬薄膜1的下表面。 7. 移除(Removing)： 移除抗蝕刻封裝材料與光阻，最後完成金屬陰影遮罩。
上述製程列出使用濕蝕刻製造陰影遮罩的典型過程，上述製程可有各種改良。舉例來說，第5步驟「填充」可略過，或者可同時蝕刻金屬薄膜的雙面。然而，金屬遮罩一般是以圖1所述的濕蝕刻技術所製造的。
濕蝕刻具有如圖2所示的等向性特性，換句話說，金屬薄膜在被移除時，該金屬薄膜在所有方向都受到來自光阻的開口的蝕刻溶液的相同影響。因此，金屬薄膜的橫截面形狀係形成為半圓形，如圖3所示。因此，最終形成在金屬薄膜上的金屬遮罩具有一開口，其中開口的周圍（參見圖中的圓圈部分）非常薄。
因此，開口周圍的薄度可能對精確且穩定地確保開口的尺寸或形狀具有不良影響。
為此，金屬遮罩的濕蝕刻通常不只是在金屬薄膜的一面（上表面或下表面）執行，而是如同圖3所示在金屬薄膜的雙面進行。在美國專利號5348825、5552662等案中揭示了在金屬薄膜的雙面進行濕蝕刻的各種方法。
使用傳統方法會形成交叉線（在橫截面圖中是交叉點），也就是形成在上表面的遮罩和形成在下表面的遮罩會彼此相交。另外，在金屬遮罩的任一面以弱強度執行濕蝕刻，可產生包括小尺寸錐形結構（圖3的標號32）的金屬遮罩。此種錐形結構可確保開口的尺寸和形狀。因此，底切(undercut)的高度（圖3的t’）在前案中通常是金屬遮罩的整體厚度T的30至40％。
然而，由於濕蝕刻的等向特性會形成此種錐形結構，因此，會形成具有底切的形狀。
使用具有此種底切形狀的金屬遮罩將一發光材料沉積至顯示裝置的一基體時會有限制。在經由金屬遮罩的開口沉積發光材料時，發光材料會因為底切形狀的關係，而不均勻地沉積在基體上。
換句話說，底切形狀會造成發光材料在基體對應底切形狀的位置上逐漸沉積的現象。所以，使用此種金屬遮罩所製造的顯示裝置會發生效能劣化的問題。
同時，目前已知濕蝕刻可應用到最高300ppi（每英吋像素）。然而，要製造具有QHD(Quad HD)（約500ppi）或UHD(Ultra HD)（約800ppi）解析度的顯示器裝置，就無法使用傳統濕蝕刻方法了。
圖4解釋傳統濕蝕刻的等向性形狀（公式(1)、(2)，以及(3)所示為形狀因數(A， B，D，E，T，間距(pitch)，以及蝕刻因數(Etch factor)之間的關聯性)，以及形狀因數對公式的影響。
由於顯示裝置使用濕蝕刻時的高解析度限制已可解釋，因此圖中並沒有顯示出將濕蝕刻用於基底的雙面的情形。
一般來說，所需的解析度越高，圖4的間距之間的數值就越小，因此，寬度B的數值應該也會變小。根據公式(3)，為了要讓寬度B的數值變小，需要較小的光阻PR寬度A或深度D。
然而，PR寬度A的數值不能無限變小，因此曝光過程的特性要求，所以很難維持很小的數值。而即使達到無限小的數值，也有可能造成蝕刻因數的衰減。
此外，深度D數值的設定也有其限制。這是因為在圖3中使用到蝕刻金屬遮罩的雙面的方法，當深度D的數值變小，底切就會變大。因此，發光材料就不會均勻地沉積在基體上。另外，金屬遮罩的厚度T不能減少，因為在濕蝕刻過程中有處理金屬片的最小厚度要求。
此外，只執行濕蝕刻也很難達到顯示裝置所需的高解析度。這只要看頂視圖所示的精細結構即可得知。
濕蝕刻的等向性特性不僅是可以在遮罩的橫截面形狀看到，同時從遮罩頂面也可看到。如圖5所示，實際上完成的遮罩3D形狀為碗狀。因此，遮罩的4個邊緣為圓滑而非尖銳的。此種特性不利於應用在要求要有銳角四邊形或多邊形沉積區域的顯示裝置。特別是，此種特性不利於應用在要求QHD或UHD等高解析度的顯示裝置上。
所以，由於上述限制與形狀因數之間的關聯，傳統的濕蝕刻很難應用在要求QHD（約500ppi）或UHD（約800ppi）解析度的顯示裝置上。
同時，近來也有利用超短脈衝雷射來製造金屬陰影遮罩的方法。韓國專利申請號10-2013-0037482與10-2015-0029414二案為典型技術，而本發明的申請人同樣也有提出相關發明案的申請（韓國專利申請號10-2014-0182140與10-2015-0036810）。
圖6所示為使用雷射以製造一金屬陰影遮罩的基本流程。
一種利用雷射製造一金屬陰影遮罩的方法包括： 1. 一第一照射步驟，其係沿著一對應遮罩孔的一形狀的第一環狀曲線(first looped curve)移動一雷射光束，用以將該雷射光束照射到一基體上；以及 2. 一第二照射步驟，其係沿著一位於該第一環狀曲線內並具有較該第一環狀曲線要小的內區域第二環狀曲線移動該雷射光束，用以將該雷射光束照射到該基體上。 3. 此外，另一種利用雷射製造一金屬陰影遮罩的方法包括：一第一照射步驟，將具有一第一能量的雷射光束照射到一在基體上形成的遮罩孔的位置；以及一第二照射步驟，將具有低於第一能量的第二能量之雷射光束照射到第一步驟中雷射光束所照射的同一位置。
利用此種雷射製造一金屬陰影遮罩的方法通常會使用一超短脈衝雷射(ultrashort pulse laser)，用以提升被處理的金屬遮罩的準確性，並藉由使用超短脈衝雷射累積各種低強度脈衝，將金屬基底逐漸移除。
此種使用雷射的方法具有藉由配置特定光學系統或改變雷射或脈衝調變的強度變化，來指定照射到金屬基底上的雷射光束的能量分布或強度的效果。
舉例來說，例如，配置具有特定能量分布的光學系統並控制雷射和基體的一相對運動，可以製造具有適當的錐形結構而不包括底切的金屬遮罩（參考圖7）。
然而，上述方法的最大限制是很難確保在工業現場使用時的生產量。
換句話說，使用雷射的金屬處理方法會持續以雷射脈衝串施加能量至金屬基底，並引發基底金屬材料逐漸從金屬基底的表面被移除。在此，照射到基底的雷射強度可增加處理速度（被移除材料的量）。然而，高能量施加在基底上所產生的熱無法充分排除，而會在金屬基底上累積。因此，累積的熱會造成製程品質的劣化。
此外，施加在金屬基底的一表面上的高能脈衝雷射會造成金屬基底的另一表面起毛邊(burr)。雷射的能量脈衝施加在金屬基底上，逐步地處理遮罩，並引發穿過基底的形狀。然而，當金屬基底大半被移除而金屬基底剩下非常薄的厚度時，在遮罩穿過金屬基底之前，高能脈衝會施加一力道突出至另一表面。以銦鋼材料的情況來說，毛邊的高度可以從遮罩的背表面突出幾微米到幾十微米不等。
當使用包括遮罩背表面有毛邊的陰影遮罩來沉積有機發光材料時，由於陰影遮罩並非完全貼合玻璃，所以可能會發生玻璃損壞的情形。因此，陰影遮罩會突出玻璃之外，而沉積效能也會被此陰影效果影響而衰減。
綜上所述，為了確保高品質的陰影遮罩，應該藉由施加具有處理所需的最小能量的多個雷射脈衝來逐步處理金屬材料。然而，採用這種方法很難確保足夠的生產量。
技術問題
本發明係用以解決相關技藝中的問題，本發明的一目的係提供一種製造一金屬陰影遮罩的方法，其中係使用包括濕蝕刻與雷射處理的混合處理以於該陰影遮罩上形成一包括一濕蝕刻圖樣與一雷射處理圖樣的遮罩圖樣，以及利用該方法製造的一陰影遮罩。 技術解決方案
為了達成上述的目的，根據本發明的一種型態，本發明係提供一種製造一陰影遮罩的方法，其係使用混合處理以於該陰影遮罩上形成一遮罩圖樣，該方法包含：藉由從一基底之上執行濕蝕刻以形成一濕蝕刻圖樣；以及藉由從該基底之上或之下所形成的該濕蝕刻圖樣上執行雷射處理，以形成一延續該濕蝕刻圖樣的雷射處理圖樣。
同樣地，在該形成該雷射處理圖樣的步驟中，一具有對應該陰影遮罩的該遮罩圖樣的遮蔽圖樣之遮蔽部分係形成於該基底的一上表面之上，以及一雷射光束係從該遮蔽部分之上照射。
在此，遮蔽部分係為複數個，而個別具有不同寬度的遮蔽圖樣係形成於該些遮蔽部分上，其中從該遮蔽部分之上照射該雷射光束時，該雷射光束係從該些遮蔽部分的每一個之上照射，因此該雷射光束的照射步驟係多次執行。
另外，該雷射光束的照射步驟於多次執行時，隨著該雷射光束的光束進行至一最後一次照射，該雷射光束係照射在一具有一較窄寬度開口的一遮蔽圖樣的遮蔽部分之上。
此外，該遮蔽部分的該遮蔽圖樣係藉由一以一光蝕刻製程形成的光阻在該基底的該上表面之上形成，其中從該遮蔽部分之上照射該雷射光束時，該雷射光束可照射到該遮蔽部分的該遮蔽圖樣的一光阻移除區域上。
此外，該遮蔽部分係一相移遮罩(phase shift mask，PSM)，其具有複數個具有不同寬度並可轉移該雷射光束在不同角度下的相位之遮蔽圖樣，其中從該遮蔽部分之上照射該雷射光束時，該雷射光束係從該相移遮罩(PSM)透過將該雷射光束移相的該遮蔽圖樣照射到該基底上。
另外，該遮蔽部分包括一讓該雷射光束穿過的本體(body)，以及一在該本體的一上表面上形成的狹縫形遮蔽圖樣，該遮蔽圖樣包括複數個在該本體的一寬度方向彼此間隔的雷射阻隔部分，以及複數個由雷射阻隔部分之間的空間所界定、用以讓該雷射光束穿過的雷射傳輸部分，其中該狹縫形遮蔽圖樣係被設定為該些雷射阻隔部分的寬度從本體的一外部到一中心的方向逐漸變窄，而該些雷射傳輸部分的寬度從本體的該外部到該中心的方向逐漸變寬，其中從該遮蔽部分之上照射該雷射光束時，該雷射光束係從該遮蔽部分的該狹縫形遮蔽圖樣之上照射，使得該雷射光束照射到基底上一對應一具有一相對較寬的寬度的雷射傳輸部分之部分的強度，大於該雷射光束照射到基底上一對應一具有一相對較窄的寬度的雷射傳輸部分之部分的強度。
同時，形成該雷射處理圖樣的步驟包含：一在該基底上設定一單位處理區域之第一步驟；一第二步驟，其係沿著該單位處理區域的一第一邊界到一第二邊界的一第一掃描路徑移動該雷射光束時，執行雷射處理以於該單位處理區域內形成該雷射處理圖樣的一部分；一第三步驟，其將該雷射光束轉向至一下一方向，將該雷射光束移動一步距，以及沿著一第二掃描路徑移動該雷射光束時，執行雷射處理以於該單位處理區域內形成該雷射處理圖樣的另一部分；以及一第四步驟，其重覆該第二與第三步驟，直到沿著一第n掃描路徑移動該雷射光束為止，藉此完成該單位處理區域的一整個區域的雷射處理。
在此，形成該雷射處理圖樣的步驟更可包含：設定每一個掃描路徑的一處理深度(processing depth)。
另外，形成該雷射處理圖樣的步驟更包含：在該單位處理區域內的一雷射處理圖樣上設定複數個能量區；以及藉由根據該雷射光束的強度的一序列設定該些能量區的一累積能量分布，以設定該些能量區的每一個的一處理深度。
此外，藉由雷射處理所形成的雷射處理圖樣具有一內徑，其自一雷射處理表面的一方向開始逐漸減小。
此外，形成該濕蝕刻圖樣的步驟可包含：在該基底的一上表面形成一光阻圖樣以形成該濕蝕刻圖樣，以及沿著一光阻移除區域在該基底上執行濕蝕刻。
同樣地，在該形成該雷射處理圖樣的步驟中，係以一與一濕蝕刻方向相同或相反的方向執行雷射處理。
另外，藉由雷射處理所形成的雷射處理圖樣係沿著與該濕蝕刻方向相同或相反的方向，延續該濕蝕刻圖樣而形成。
此外，該濕蝕刻圖樣係藉由對該基底的一整個厚度的50％以上至95％進行濕蝕刻而形成，以及該雷射處理圖樣係藉由對該基底的剩餘厚度進行雷射處理而形成。
此外，當該雷射處理圖樣的一內徑從一雷射處理表面的方向開始逐漸減小而呈錐形時，該雷射處理圖樣的一錐形角度可設定在30度到90度的一範圍。
此外，藉由雷射處理所形成的雷射處理圖樣在該雷射處理圖樣的一背表面上具有毛邊，該些毛邊自該背表面突起的高度等於或小於1µm。 有利的功效
本發明使用包括濕蝕刻和雷射處理的混合處理以製造陰影遮罩。本方法具有解決傳統雷射處理的生產量衰減的功效，並以濕蝕刻提供高品質的陰影遮罩。所以，本發明用來製造陰影遮罩的方法是使用濕蝕刻和雷射處理以解決傳統雷射處理的生產量衰減問題，並且透過濕蝕刻來提供高品質的陰影遮罩。
此外，在本發明中，係以濕蝕刻形成金屬遮罩的大概形狀。因此，需要用雷射處理額外移除的金屬材料量非常少。所以可降低要使用雷射脈衝處理金屬材料的次數，而且傳統方法（藉由使用雷射以處理整個金屬遮罩的方法）所產生的熱累積效應也會大幅降低。所以，本發明具有提供高品質的陰影遮罩的效果。
另外，藉由使用低能量脈衝的雷射處理可最小化形成在陰影遮罩的背表面的毛邊。同樣地，本發明可製造沒有任何毛邊的陰影遮罩。
此外，由於濕蝕刻的等向特性所造成的底切問題也可利用包括濕蝕刻和雷射處理的混合處理解決。如此一來可避免發光材料在基體上逐漸沉積的問題，而發光材料的邊界部分變得清楚。因此，顯示器的效能也會改進。
同樣地，利用包括濕蝕刻和雷射處理的混合處理，對於形成遮罩圖樣的形狀的因數上，不會受到本身的限制。因此，本發明的陰影遮罩可用以製造具有QHD（約500ppi）或UHD（約800ppi）解析度的顯示器裝置。
本發明一般係關於一種製造一有機EL裝置或有機半導體的沉積製程中所用的金屬陰影遮罩(metal shadow mask)的方法。更特別地，本發明係關於一種製造一金屬陰影遮罩的方法，其中係使用包括濕蝕刻(wet etching)與雷射處理(laser processing)的混合處理以於該陰影遮罩上形成一包括一濕蝕刻圖樣與一雷射處理圖樣的遮罩圖樣。
因此，可解決傳統雷射處理的生產量衰減的問題，並藉由執行濕蝕刻以提供高品質的陰影遮罩。
以下將配合附屬圖表描述本發明的示範實施例。
圖8為根據本發明的一實施例的一製造陰影遮罩的方法之概要圖式；圖9為根據本發明的另一實施例的一製造陰影遮罩的方法之概要圖式；圖10至圖15為根據本發明的各種實施例的雷射處理方法的概要圖式；圖16至圖22為根據本發明的各種進一步實施例的雷射處理的概要圖式；以及圖23為根據本發明的一實施例之一開口的錐形角度(a)的概要圖式。
如圖8與9所示，在根據本發明的製造一陰影遮罩的方法中，係使用混合處理(hybrid processing)在陰影遮罩上形成一遮罩圖樣。該方法包括：藉由從一基底(base)110之上執行濕蝕刻以形成一濕蝕刻圖樣(wet-etched pattern)120；以及藉由從基底110之上或之下所形成的濕蝕刻圖樣120上執行雷射處理，以形成一延續濕蝕刻圖樣120的雷射處理圖樣130。
換句話說，以本發明的方法製造的陰影遮罩包括具有濕蝕刻圖樣120與雷射處理圖樣130的遮罩圖樣。
在此，複數個形成在陰影遮罩上的遮罩圖樣具有一對應要被沉積在一基體(substrate)上的薄膜圖樣形狀的形狀。遮罩圖樣是讓沉積材料通過的區域，而基底110上除了複數個遮罩圖樣以外的區域係阻隔區域(blocking area)，讓沉積材料無法通過。
換句話說，陰影遮罩被配置為具有遮罩圖樣，遮罩圖樣中包括無法讓沉積材料通過的阻隔區域以及複數個彼此間和阻隔區域互相隔開的遮罩圖樣。如上所述，陰影遮罩的遮罩圖樣是指複數個遮罩圖樣的排列形狀與排列配置。
本發明揭示一種製造具有此種遮罩圖樣的陰影遮罩的方法，並揭示了一種製造陰影遮罩的方法，其中使用混合處理以形成具有以濕蝕刻形成的濕蝕刻圖樣的遮罩圖樣，以及利用雷射處理形成的雷射處理圖樣。
圖8為根據本發明的一實施例的一製造陰影遮罩的方法之概要圖式，其中藉由從基底110（基底110的上表面）之上執行濕蝕刻以於基底110上形成濕蝕刻圖樣120；以及藉由在形成濕蝕刻圖樣120的基底110之上（基底110的上表面）照射雷射光束L，以形成一延續濕蝕刻圖樣120的雷射處理圖樣130。
換句話說，為了要實現可用來製造高解析度產品的金屬遮罩，不會在基底110的兩面上都執行濕蝕刻。如圖8所示，首先，在基底110的一面執行濕蝕刻，然後在基底110上額外地執行雷射處理，以於與濕蝕刻相同的方向形成一開口(aperture)，以精確地形成陰影遮罩的開口。
圖9為根據本發明的另一實施例的一製造陰影遮罩的方法之概要圖式，其中係從基底110（基底110的上表面）之上執行濕蝕刻以形成濕蝕刻圖樣120，以及藉由在形成濕蝕刻圖樣120的基底110之下（基底110的下表面）照射雷射光束L，以形成一延續濕蝕刻圖樣120的雷射處理圖樣130。
換句話說，首先，在基底110的一個表面執行濕蝕刻，然後在基底110的另一表面執行雷射處理以形成開口。因此，可確保開口的尺寸和形狀穩定性。
在此，藉由適當的光學系統控制照射的雷射光束的能量分布形狀使其接近平頂光束(flat-top beam)，可將遮罩圖樣的底切(undercut)形狀最小化。所以，在沉積過程中，有機發光材料可以均勻地和最大限度地沉積在基底上。本實施例的好處是可以在沒有形成光阻的表面上執行雷射處理。
同樣地，在基底的兩面執行濕蝕刻時，會因為兩面都濕蝕刻而形成底切形狀。接著，可利用雷射光束移除當地的底切形狀，形成精確的開口。
最開始，以濕蝕刻大致上形成金屬遮罩的形狀。因此，本方法的好處是要以額外的雷射處理移除的金屬材料量很少。
因此，可以減少施加在金屬材料的雷射脈衝次數，與傳統雷射處理（整個金屬遮罩都用雷射處理的方法）相較下可大幅降低熱累積效應。
所以，可以製造具有包括精確開口的精細結構之金屬遮罩。
根據本發明，在形成濕蝕刻圖樣120時，在基底110的上表面形成光阻圖樣以形成濕蝕刻圖樣120，並沿著其中的光阻被移除的基底110執行濕蝕刻。
在與濕蝕刻相同的方向執行雷射處理，可形成延續濕蝕刻圖樣120的雷射處理圖樣130，如圖8所示。替代地，在與濕蝕刻相反的方向執行雷射處理，也可形成延續濕蝕刻圖樣120的雷射處理圖樣130，如圖9所示。
在與濕蝕刻相反方向形成雷射處理圖樣130時，藉由雷射處理所形成的雷射處理圖樣130可具有等於或小於基底110的整體厚度的40％的厚度t。雷射處理圖樣130的厚度可確保陰影遮罩的開口的尺寸和形狀穩定性。
因此，如圖8所示，根據需求，可如圖8在與濕蝕刻相同方向形成雷射處理圖樣（基底的上表面-＞ 基底上表面），或替代地，可如圖9在與濕蝕刻相反方向形成雷射處理圖樣（基底的上表面-＞ 基底下表面）。
本發明揭示了雷射處理的各種變化，如圖10至圖15，以及圖16至圖22所示，特別地，本發明揭示了，藉由逐步減少雷射處理圖樣130從一濕蝕刻表面開始的方向的內徑，以形成錐形雷射處理圖樣130的適當方法。
根據本發明的一實施例，在藉由雷射處理形成雷射處理圖樣130時，一具有對應至陰影遮罩的遮蔽圖樣之遮蔽部分(masking part)係形成於基底110的上表面之上，並自遮蔽部分之上照射雷射光束L。
圖10根據本發明的第一實施例解釋複數個遮蔽部分230a、230b，與230c，並繪示藉由雷射處理形成雷射處理圖樣130的方法。
圖中有複數個遮蔽部分230a、230b，與230c，具有不同寬度的個別遮蔽圖樣係形成於遮蔽部分230a、230b，與230c之上。在遮蔽部分230a、230b，與230c之上照射雷射光束 L的程序包括從遮蔽部分230a、230b，與230c的每一個之上照射雷射光束L的程序，以多次照射雷射光束L。當多次照射雷射光束L時，在雷射光束L進行到最後一次照射時，雷射光束L係連續地照射在一具有一較窄寬度開口的一遮蔽圖樣的遮蔽部分230a、230b，與230c之上。
換句話說，根據第一實施例的製造陰影遮罩的方法，陰影遮罩的遮罩圖樣具有一開口形狀，以縱向方向通過遮蔽部分230a、230b，與230c。換句話說，在第一實施例中，係藉由將雷射光束L分別通過複數個具有不同大小的開口231a、231b，與231c的遮蔽部分230a、230b，與230c，以處理基底110。所以，可以獲得一具有傾斜開口的雷射處理圖樣130之陰影遮罩。
首先，參考圖11，其中描述了複數個遮蔽部分230a、230b，與230c。舉例來說，其中有3個遮蔽部分230a、230b，與230c。以下，遮蔽部分230a、230b，與230c會被稱為第一遮蔽部分230a、第二遮蔽部分230b，以及第三遮蔽部分230c。
在此，首先使用雷射光束L照射第一遮蔽部分230a，其具有3個遮蔽部分230a、230b，與230c中最大的開口區域（以下稱為第一開口231a）。接著在第一遮蔽部分230a照射第二遮蔽部分230b，其具有較第一遮蔽部分230a的第一開口231a要小的開口區域（以下稱為第二開口231b）。
此外，最後照射第三遮蔽部分230c，其具有較第二遮蔽部分230b的第二開口231b要小的開口區域（以下稱為第三開口231c）。遮蔽部分230a、230b，與230c的第一至第三開口231a、231b，與231c具有同心軸。
另外，第一至第三開口231a、231b，與231c的區域要比通過一繞射光學元件(diffractive optical part)的雷射光束L的區域要小。在此，雷射光束 L係照射至具有相同區域的基底110上，而其區域大於第一開口231a。
因此，雷射光束L的區域要比第一至第三開口231a、231b，與231c的區域大。所以，穿過繞射光學元件的雷射光束L會穿過第一至第三開口231a、231b，與231c，經由一變焦鏡頭元件(zoom lens part)與一投射元件(projection part)而照射到基底110。照射到第一至第三開口231a、231b，與231c的外部區域的雷射光束L會被阻隔或屏蔽，而不會照射到基底110上。在此，若有需要的話，根據要形成在陰影遮罩上的遮蔽圖樣的大小，可以調整變焦鏡頭元件之間的距離，以調整雷射光束L的間隔和圖樣，然後將被調整過的雷射光束L照射在基底110上。
第一實施例使用3個遮蔽部分230a、230b，與230c，但不在此限。在此可使用2或大於4個遮蔽部分。
此外，第一至第三遮蔽部分230a、230b，與230c，係以鉻(chromium, Cr)為主的材料製成，但不在此限。各種可以遮蔽或阻隔雷射光束L的材料都可應用在遮蔽部分上。
接下來將詳細描述利用第一實施例的雷射處理所形成的雷射處理圖樣130來製造陰影遮罩的方法。
首先，基底110被放置在一平台上，在此，根據第一實施例的基底110具有平板形狀，係以金屬，比如銦鋼合金(invar alloy)製成。
接著，雷射光束L係被配置為穿過繞射光學元件、遮蔽部分230、變焦鏡頭元件、投射元件，以到達基底110的上表面。在此，變焦鏡頭元件之間的距離，係根據陰影遮罩的遮罩圖樣的大小與形狀而調整。接著，雷射光束L由光束源輸出，雷射光束L穿過第一遮蔽部分 230a的第一開口231a、變焦鏡頭元件，以及投射元件，而照射在基底110上。
在此，穿過繞射光學元件並照射到第一遮蔽部分230a的雷射光束L的區域要比第一開口231a的區域要大，使得雷射光束L在穿過遮蔽部分 230時會在基底110上實現邊緣銳化。因此，可達到精細的雷射圖樣化。穿過繞射光學元件與第一遮蔽部分230a的雷射光束L係穿過第一開口231a而照射到基底110上，而照射到第一開口231a以外其他區域的雷射光束L會被遮蔽部分230a阻隔。
換句話說，儘管穿過繞射光學元件的雷射光束L要比第一開口231a要寬，但是雷射光束L照射的區域會被第一遮蔽部分230a調整到對應第一開口231a的區域（參考圖10a）。當雷射光束L照射到對應第一開口231a的基底110有一預定時間後，雷射光束L照射到的基底110的區域會因反應現象如破壞組合結構等，而被移除一預定的深度。
所以，如圖10b所示，在基底110上會形成一具有預定深度的凹槽（以下稱為第一凹槽121）。
藉由使用第一遮蔽部分230a在基底110上形成第一凹槽121後，第一遮蔽部分230a會被移開，而在基底110的上表面之上排列第二遮蔽部分230b。
在此，遮蔽部分230b的位置會被調整為第一凹槽121的中心在基底110上，而第二遮蔽部分230b的第二開口231b的中心會變成同心軸。
接著，在輸出雷射光束L時，如圖10b所示，雷射光束L藉由穿過第二遮蔽部分230b的第二開口231b而照射到基底110上，穿過繞射光學元件而照射到第二遮蔽部分230b的雷射光束L的區域要比第二開口231b的區域寬。
因此，穿過繞射光學元件而照射到第二遮蔽部分230b的雷射光束，會穿過第二開口231b而照射到基底110上，而照射到第二開口231b以外區域的雷射光束L，會被第二遮蔽部分230b阻隔。
換句話說，雷射光束L的區域會被第二遮蔽部分230b調整為對應第二開口231b的區域，接著雷射光束L會照射到基底110上（參考圖10b）。穿過第二開口231b的雷射光束L會照射到第一凹槽121，而雷射光束L照射到的區域要比第一凹槽121的下表面小。
當雷射光束L照射到第一凹槽121的下表面有一預定時間後，雷射光束L照射到的基底110的區域會因反應現象如破壞組合結構等，而被移除一預定的深度。所以，如圖10c所示，在第一凹槽121的下表面會形成一第二凹槽122。
接著，藉由使用第二遮蔽部分230b在基底110上形成第二凹槽122後，第二遮蔽部分230b會被移開，而在繞射光學元件與變焦鏡頭元件之間會排列第三遮蔽部分230c。
在此，藉由使用變焦鏡頭元件和投射元件，調整第三遮蔽部分230c的位置或雷射光束L的位置，使得第二凹槽122的中心在基底110上，而第三遮蔽部分230c的第三開口231c的中心會變成同心軸。接著，藉由操作光束源而輸出雷射光束L，如圖10c所示，穿過第三遮蔽部分230c的第三開口231c、變焦鏡頭元件，以及投射元件的雷射光束L，會照射到基底110上。
在此，照射到第三遮蔽部分230c的雷射光束L的區域要比第三開口231c的區域寬。因此，穿過第三遮蔽部分230c的雷射光束，會穿過第三開口231c而照射到基底110上，而照射到第三開口231c以外區域的雷射光束L，會被第三遮蔽部分230c阻隔。
換句話說，雷射光束L的區域會被第三遮蔽部分230c調整為對應第三開口231c的區域，接著雷射光束L會照射到基底110上（參考圖10c）。穿過第三開口231c的雷射光束L會照射到第二凹槽122，而雷射光束L照射到的區域要比第二凹槽121的下表面小。
當雷射光束L照射到第二凹槽122有一預定時間後，雷射光束L照射到的基底110的區域會因反應現象如破壞組合結構，而被移除一預定的深度。因此，第三凹槽123會形成在第二凹槽122的下表面上，而基底110的下表面開放，如圖10d所示。
所以，藉由使用第三遮蔽部分230c的雷射處理在第二凹槽122的下表面形成第三凹槽123。最後，如圖10d所示，在基底110上形成於縱向方向穿過基底110的雷射處理圖樣130，而雷射處理圖樣130的開口形狀為其直徑或內徑逐漸向基底110的下表面減少。
第一到第三遮蔽部分230a、230b，與230c分別包括複數個開口。藉由繞射光學元件分支的雷射光束L會穿過一對一對應的遮蔽部分230的遮蔽圖樣，而分支的雷射光束L會在同時到達基底110，在基底110上形成複數個雷射處理圖樣130。另外，當基底110的區域大，在製造陰影遮罩時，可藉由使用平台移動基底110而在基底110的整個區域上形成複數個雷射處理圖樣130。
圖12為根據本發明的第二實施例之藉由雷射處理以形成雷射處理圖樣130的方法的連續圖式。圖13解釋如何根據本發明的第二實施例以一遮蔽部分製造陰影遮罩。
根據第二實施例的製造陰影遮罩的方法使用一相移遮罩(phase shift mask)技術，而相移遮罩係用於遮蔽部分240。使用相移遮罩的圖樣化方法屬於習知技術，此方法藉由對透射光(transmitted light)進行移相，讓透射光之間產生互相干涉。
根據第二實施例的製造陰影遮罩的方法，其中陰影遮罩的遮蔽圖樣使用具有複數個移相器(phase shifter)241、242，與243的遮蔽部分240。換句話說，根據本發明的第二實施例的遮蔽部分240具有複數個以階梯形狀排列的移相器241、242，與243。
相移遮罩(PSM)為習知技術，任何已知的各種相移遮罩都可應用於本發明。
舉例來說，如圖13所示，用於第二實施例的遮蔽部分240之相移遮罩係被配置用以包括一具有預定區域的本體，本體包括讓光束L穿過的移相器241、242，與243，以及一設置在移相器241、242，與243的外部的雷射阻隔部分(laser blocking part)244，用以阻隔雷射光束L。
換句話說，遮蔽部分240的本體的一部分為包括移相器241、242，與243的區域，而移相器241、242，與243的周圍區域為雷射阻隔區域，用以阻隔雷射光束L。
在此，移相器241、242，與243為複數個，個別移相器具有彼此不同的面積。移相器241、242，與243被連續地排列在本體的高度方向，具有一階梯形狀。根據本發明的第二實施例，複數個移相器241、242，與243具有一藉由處理本體而形成的凹槽形狀。
換句話說，根據第二實施例的遮蔽部分240包括：一具有一第一區域的凹槽形狀之第一移相器241，在本體的上表面的第一深度A1處形成；一具有一小於第一移相器241的區域（第一區域）的第二區域的凹槽形狀之第二移相器242，在本體的上表面的第二深度A2處（比第一深度A1要深）形成；一具有一小於第二移相器242的區域（第二區域）的第三區域的凹槽形狀之第三移相器243，在本體的上表面的第三深度A3處（比第二深度A2要深）形成；以及雷射阻隔部分244被配置在第一移相器241的外部，在本體的水平方向的一區域上。
第一移相器241、第二移相器242，以及移相器243會偏移，舉例來說，60度、120度，以及180度。所以，從遮蔽部分240之上照射的雷射光束L的相位在雷射光束L穿過第一至第三移相器241、242，與243時會改變。
換句話說，雷射光束L的相位會持續在第一移相器241與第二移相器242之間的邊界，以及第二移相器242與第三移相器243之間的邊界偏移。
在此，雷射光束L會因為第一移相器241、第二移相器242以及第三移相器243之間的相位差（舉例來說，60度、120度，以及180度）而發生強度改變與相位偏移。技術上來說，如圖12b所示，雷射光束L係以串聯散射或形狀(cascade dispersion or shape)照射。然而，由於解析度的限制，雷射光束L實際上並非以串聯形狀照射，而是以具有如同圖12c的斜坡照射。
利用對本體蝕刻，可獲得上述的具有第一至第三移相器241、242，與243的遮蔽部分240。
此外，本體可用讓雷射光束L穿過的石英製成，由石英製成的本體可包括第一至第三移相器241、242，與243。本體內可包括雷射阻隔部分244，其可為一層膜、薄膜，或者阻隔雷射光束L的區塊。當然了，雷射阻隔部分244也可以不在本體內，也可被配置本體的上表面內，或者在第一移相器241的外部。
如上述，藉由處理本體本身以便具有一具備第一至第三移相器241、242，與243的凹槽形狀，可以獲得第二實施例的遮蔽部分240，不過本發明並不在此限。在本體的上表面所形成的薄膜可用來偏移雷射光束L的相位。在此，形成在本體上表面的薄膜的移相器可具有在本體的高度方向之串聯形狀的階梯。
以下，請參考圖12，其中揭示了根據本發明的第二實施例之藉由雷射處理形成雷射處理圖樣130的方法。
首先，基底110被排在平台上。第二實施例的遮蔽部分240被排列在繞射光學元件與變焦鏡頭元件之間。接著，藉由操作光束源可輸出雷射光束L，並照射至遮蔽部分240。
在此，前進至第一至第三移相器241、242，與243的雷射光束L，穿過變焦鏡頭部分與投射部分而照射至基底110上。前進至雷射阻隔部分244的雷射光束L不會照射在基底110上，而且會被雷射阻隔部分244阻擋。從遮蔽部分240之上照射並穿過第一至第三移相器241、242，與243的雷射光束L的相位會逐漸並持續地偏移。因此，如圖12b所示，雷射處理圖樣130的內徑或寬度會逐漸向基底110的下表面減少。
圖14為根據本發明的一第三實施例之藉由雷射處理以形成一雷射處理圖樣130的連續圖式。圖15為根據第三實施例的方法利用一遮蔽部分以製造一陰影遮罩的圖式。
如圖式，根據第三實施例的製造陰影遮罩的方法採用一狹縫遮蔽部分(slit masking part)，並使用一狹縫遮罩(slit mask)來製造陰影遮罩。如圖15a與15b所示，狹縫遮罩包括雷射光束L會穿過的本體251和複數個在上表面或本體251內形成以阻隔雷射光束L的雷射阻隔部分252a、252b，與252c。藉由讓複數個雷射阻隔部分252a、252b，與252c具有不同的寬度，可以調整照射至基底110的雷射光束L的強度。
根據本發明的實施例，為了要製造具有梯形或四角錐形的陰影遮罩，其內徑會逐漸向基底110的下表面減少，根據第三實施例的遮蔽部分250會被配置為複數個形成在本體上彼此相隔的雷射阻隔部分252a、252b，與252c，而雷射阻隔部分252a、252b，與252c之間所界定的空間可讓雷射光束L穿過。如圖15a與圖15b所示，複數個雷射阻隔部分252a、252b，與252c會被配置為雷射阻隔部分252a、252b，與252c的寬度會從本體的外部向中心的方向變窄。
換句話說，遮蔽部分250會被配置為介於一個雷射阻隔部分（252a、252b，與252c的其中一個）和另一個雷射阻隔部分（252a、252b，與252c的其中一個）之間的雷射傳輸部分的寬度會從本體的外部向中心的方向變寬。
從遮蔽部分250之上照射雷射光束L時，雷射光束L照射到基底上一對應一具有一相對寬的寬度的雷射傳輸部分之部分的強度，大於雷射光束L照射到基底上一對應一具有一相對窄的寬度的雷射傳輸部分之部分的強度。根據第三實施例，雷射傳輸部分的寬度會從本體的外部向中心的方向變寬，雷射光束L的強度會從本體的外部向中心的方向變強。
以下，參考圖14，其中揭示根據本發明的第三實施例，藉由雷射處理以形成雷射處理圖樣130的方法。
首先，基底110被排在平台上。第三實施例的遮蔽部分240被排列在繞射光學元件與變焦鏡頭元件之間。接著，藉由操作光束源可輸出雷射光束L，並照射至遮蔽部分250。
在此，前進至第一至第三雷射傳輸區域(laser transmitting are)253a、253b，與253c的雷射光束L，會穿過變焦鏡頭部分與投射部分而照射至基底110上。前進至遮蔽部分250的雷射阻隔部分252a的雷射光束L不會照射在基底110上，而且會被雷射阻隔部分252a阻擋。
在此，穿過更深入接近本體中心251的第二雷射傳輸區域253b並照射到基底110的雷射光束L的強度，會大於穿過位於本體251的最邊界的第一傳輸區域253a並且照射到基底110的雷射光束L的強度。穿過比第二雷射傳輸區域253b更深入接近本體251中心的第三雷射傳輸區域253c並照射到基底110的雷射光束L的強度，會大於穿過第二雷射傳輸區域253b的雷射光束L的強度。
根據雷射光束L在每一雷射傳輸區域的光強度變化，如圖14b所示，可形成一具有一內徑或寬度逐漸向基底110的下表面減少的遮罩圖樣。
根據本發明的第四實施例，藉由一透過光蝕刻法所形成的光阻，在基底的上表面之上形成遮蔽部分的遮蔽圖樣，其中從遮蔽部分之上照射雷射光束L時，雷射光束L會照射到遮蔽部分的遮蔽圖樣的一光阻移除區域。
根據情況，在基底的上表面上形成光阻，而在基底上沒有被顯影過程移除的光阻部分可執行雷射處理。在此，雷射光束是照射到光阻，而非基底。因此，會同時處理光阻和基底。
因此，根據本發明的第一至第四實施例的製造陰影遮罩的方法藉由照射雷射光束L到基底110上以形成雷射處理圖樣130。接著藉由濕蝕刻形成濕蝕刻圖樣120，使得雷射處理圖樣130的表面變得平滑。所以，本發明可提供品質提升的陰影遮罩。
根據本發明的另一實施例的形成雷射處理圖樣的方法包括：一在基底上設定一單位處理區域(unit processing area)之第一步驟；一第二步驟，其係沿著單位處理區域的一第一邊界到一第二邊界的一第一掃描路徑移動雷射光束時，執行雷射處理以於單位處理區域內形成雷射處理圖樣的一部分；一第三步驟，其將雷射光束轉向至一下一方向，將雷射光束移動一步距(step pitch)，以及沿著一第二掃描路徑移動雷射光束時，執行雷射處理以於單位處理區域內形成雷射處理圖樣的另一部分；以及一第四步驟，其重覆第二與第三步驟，直到沿著一第n掃描路徑移動該雷射光束為止，藉此完成單位處理區域的一整個區域的雷射處理。
雷射處理圖樣係延續濕蝕刻圖樣而形成，本發明所述的單位處理區域是指在一區域中藉由一次性設定雷射處理而形成的雷射處理圖樣。替代地，使用者可隨意地指定基底上的特定區域來設定單位處理區域。此種單位處理區域可包括一或更多個雷射處理圖樣。較佳為考慮到處理速度，將設定單位處理區域的面積設定較大。
本發明可一次設定或數次設定此種單位處理區域。當完全處理好單位處理區域後，也完成了延續濕蝕刻圖樣的雷射處理圖樣。
同時，如圖16所示，根據本發明在延續濕蝕刻圖樣形成雷射處理圖樣的方法中，首先在已形成濕蝕刻圖樣的基底上設定單位處理區域（第一步驟）。
單位處理區域可包括一或複數個雷射處理圖樣，並可設定為基底上的虛擬區域。
詳細地說，單位處理區域的長度所指為雷射光束能夠沿著掃描路徑移動而不會改變方向的長度。單位處理區域的寬度通常會設定為一步距，其中經過一步距，雷射光束會改變方向，以下將會敘述。
在設定單位處理區域時，藉由設定單位處理區域包含雷射處理圖樣的整個區域，不用切成多次處理單位處理區域。如此一來可去除傳統掃描裝置將要處理的物件分成多次處理的拼接問題。
此外，藉由將單位處理區域設定為和大尺寸基底相同，可以去除處理基底時所遇到的拼接問題。
接著，沿著單位處理區域的一第一邊界到一第二邊界的一第一掃描路徑移動雷射光束時，執行雷射處理以於單位處理區域內形成雷射處理圖樣的一部分（第二步驟）。
換句話說，第一掃描路徑是設定為從單位處理區域的一個邊界到單位處理區域的另一邊界，而雷射光束在沿著第一掃描路徑移動時，會處理單位處理區域內的一部分或整個雷射處理圖樣。
當雷射光束藉由沿著第一掃描路徑移動而到達單位處理區域的另一邊界，接著雷射光束會轉向至下一步驟，移動一步距，以及沿著第二掃描路徑移動雷射光束時，執行雷射處理以於單位處理區域內形成雷射處理圖樣的另一部分（第三步驟）。
換句話說，當雷射光束到達單位處理區域的另一邊界時，雷射光束會被關閉，轉向至下一步驟，移動一步距。接著，設定第二掃描路徑，在此，雷射光束會被啟動。
步距所指為鄰近掃描路徑的距離，舉例來說，介於第一掃描路徑與第二掃描路徑的距離，也指沿著第一掃描路徑移動的雷射光束的中心，到沿著第二掃描路徑移動的雷射光束的中心之間的距離。
在此，如圖16所示，第一掃描路徑與第二掃描路徑可設定為具有相同方向，替代地，可設定為具有不同的方向。換句話說，雷射光束可被設定為向相反方向移動。換句話說，第n-1個掃描路徑和第n個掃描路徑可以設定為讓雷射光束行進方向相同或彼此相反。然而，本發明並不在此限，而數個掃描路徑可設定為一特定方向，或與特定方向相反，或二者的組合。
此外，雷射光束從第一掃描路徑轉向至第二掃描路徑的步距會被設定為等於或小於第一掃描路徑的雷射光束的尺寸，以實現一致的圖案。換句話說，雷射光束從第n-1個掃描路徑轉向至第n個掃描路徑的步距等於或小於第n-1個掃描路徑的雷射光束的尺寸。
另外，根據雷射處理圖樣的形狀，可設定第n-1個掃描間距(scan pitch)與第n個掃描間距彼此不同。在此，掃描間距可根據公式： 掃描間距= v/f（v：雷射光束和由操作元件操作的基底的相對速度，f：施加於基底的雷射光束的頻率）。掃描間距所指為連續雷射光束之間的距離，可用雷射光束和基底的相對速度，還有雷射光束源的脈衝頻率來決定。
掃描間距可作為設定雷射光束的重疊率(overlap rate)的參考，以下將會敘述，當掃描間距變窄，重疊率就會增加。重疊率對設定雷射處理圖樣的處理深度會有影響。
接著，重覆第二與第三步驟，直到沿著第n個掃描路徑移動雷射光束而完成雷射處理，藉此完成整個單位處理區域的雷射處理（第四步驟）。
如圖16所示，雷射光束沿著第一掃描路徑，從單位處理區域的第一邊界開始處理第一掃描路徑內的雷射處理圖樣的部分。當雷射光束到達單位處理區域的第二邊界，雷射光束改變其方向至下一步驟，移動一步距，沿著第二掃描路徑處理雷射處理圖樣的另一部分，然後回到單位處理區域的第一邊界。上述過程會重覆直到設定為第n個掃描路徑為止，然後雷射光束沿著第n個掃描路徑處理雷射處理圖樣，並到達單位處理區域的其中一個邊界，藉此完成整個單位處理區域的雷射處理。
因此，在雷射處理過程中雷射光束轉向的次數可大幅減少（沿著掃描路徑處理-＞轉向下個步驟並移動）。藉由重覆執行簡單的處理步驟，可處理雷射處理圖樣。因此，雷射處理圖樣的生產量會提升。
所以，本發明揭示了一種藉由使用雷射光束在基底上延續濕蝕刻圖樣形成雷射處理圖樣的方法。在基底上設定單位處理區域，並藉由設定掃描路徑，讓雷射光束沿著掃描路徑在單位處理區域上移動一特定掃描間距，對每一個單位處理區域執行雷射處理。因此，可保護基底並且在基底上形成精細的圖樣。
此外，在處理區域內的雷射處理圖樣包括數個掃描路徑。因此，為了要完成雷射處理圖樣的雷射處理，需要在雷射處理圖樣的所有掃描路徑上執行雷射處理。所以，藉由間歇地處理以及形成雷射處理圖樣讓雷射處理有暫停的時間，可避免在基底上累積熱能量。因此，可保護基底並且在基底上形成精細的圖樣。
同時，當雷射光束沿著掃描路徑移動，可設定每一掃描路徑的處理深度。換句話說，第一掃描路徑的處理深度可設定為一特定數值，第二掃描路徑的處理深度可設定為另一特定數值，而第n掃描路徑的處理深度可設定為又另一特定數值，或者是與主要被放置在處理區域中心的掃描路徑相對稱的數值。根據雷射處理圖樣的形狀，處理深度可有各種的設定，藉由控制雷射光束的累積能量分布(accumulated energy distribution)，也可設定處理深度。
首先，為了設定處理深度，可利用沿著掃描路徑移動的雷射光束的重疊率來控制處理深度 [ 重疊率 = {(雷射光束的尺寸 – 掃描間距)/ 雷射光束的尺寸}×100，掃描間距= v/f（v：雷射光束和由操作元件操作的基底的相對速度，f：施加於基底的雷射光束的頻率）。
根據雷射光束的重疊率的處理深度可藉由固定雷射光束源的脈衝頻率值，以及改變每一掃描路徑的雷射光束的相對速度來設定，或者可藉由固定雷射光束的相對速度，並改變每一掃描路徑的脈衝頻率數值來設定。
換句話說，根據雷射光束的尺寸來控制掃描間距，可設定雷射光束的重疊率。從公式：掃描間距= v/f，藉由調整雷射光束的相對速度和脈衝頻率，可控制每一掃描路徑的雷射光束的重疊率程度。藉由控制重疊率的程度可設定處理深度。因此，處理深度設定得越深，雷射光束的重疊率會被設定得更大。
圖17為藉由雷射光束的重疊率的程度控制處理深度的概要圖式，並繪示藉由控制每一掃描路徑的雷射光束的重疊率，形成具有給定深度的雷射處理圖樣的方法。
其次，藉由控制掃描路徑的重疊次數，可設定處理深度。換句話說，藉由根據在同一掃描路徑內的雷射光束的動作次數控制累積能量分布，可設定雷射處理圖樣的處理深度。
詳細地說，每一掃描路徑的雷射光束的相對速度與脈衝頻率是固定的（換句話說，掃描間距是固定的），而選擇性地設定在單位處理區域的掃描路徑的重疊數目，可設定處理深度。
圖18為藉由掃描路徑的重疊次數來控制處理深度的概要圖式，藉由控制每一掃描路徑的雷射光束的重疊次數，可形成雷射處理圖樣。
第三，藉由設定每一掃描路徑的雷射光束的強度、設定在同一掃描路徑內的雷射光束源的每一脈衝的雷射光束的強度，或是設定上述兩者的組合，可設定處理深度。換句話說，藉由調整在同一掃描路徑內的雷射光束的能量強度，用以控制累積能量分布，可設定雷射處理圖樣的處理深度。
詳細地說，每一掃描路徑的雷射光束的相對速度和脈衝頻率數值為固定的（換句話說，掃描間距是固定的），而雷射光束沿著每一掃描路徑移動時，雷射光束源的能量強度是針對每一脈衝改變，或者雷射光束源的能量強度是針對每一掃描路徑改變。
圖19為藉由雷射光束沿著每一掃描路徑移動，改變雷射光束源的每一脈衝的能量強度，進而控制處理深度的概要圖式。藉由控制每一掃描路徑的雷射光束的能量強度，可形成具有給定深度的雷射處理圖樣。
為了設定處理深度，可藉由雷射光束沿著掃描路徑移動時的重疊率、掃描路徑的重疊次數，以及雷射光束沿著掃描路徑移動時的能量強度的其中之一，或其中兩者或以上的組合，來決定處理深度。
同時，藉由設定第一至第n個掃描路徑（第一方向），以及第一至第m個掃描路徑（第二方向），可形成雷射處理圖樣，其中第二方向與第一方向垂直。
為了形成此種雷射處理圖樣，藉由根據雷射光束的強度的序列，設定掃描路徑的累積能量分布，可形成錐形的雷射處理圖樣。換句話說， 當掃描路徑係設定為兩個互相垂直的方向，根據雷射光束的強度的序列，設定掃描路徑的累積能量分布，可實現處理深度，以形成錐形的雷射處理圖樣。
詳細地說，如圖20所示，第一方向的第一掃描路徑、第一方向的第n個掃描路徑、第二方向的第一掃描路徑，以及第二方向的第m個掃描路徑的處理深度被設定為相同的。其他掃描路徑的處理深度也可利用同樣的方法設定。
舉例來說，第一方向的第二掃描路徑（= 第一方向的第n-1個掃描路徑= 第二方向的第二掃描路徑 =第二方向的第m-1個掃描路徑）的處理深度係等於或大於第一方向的第一掃描路徑（= 第一方向的第n個掃描路徑= 第二方向的第一掃描路徑 =第二方向的第m個掃描路徑）的處理深度。其他掃描路徑的處理深度也可利用同樣的方法設定。
此外，在形成另一錐形雷射處理圖樣的方法中，在複數個能量區被設定在單位處理區域中的一雷射處理圖樣內。藉由根據雷射光束的強度的序列，設定能量區的累積能量分布，可設定錐形雷射處理圖樣的處理深度。
詳細地說，指定給一第二能量區的累積能量分布係等於或大於指定給一第一能量區的累積能量分布，藉由根據雷射光束的強度的序列，可設定能量區的累積能量分布。
藉由設定掃描路徑的重疊次數，或者設定沿著掃描路徑移動的雷射光束的強度，可設定能量區的累積能量分布。
圖21為藉由掃描路徑的重疊次數控制能量區的累積能量分布的概要圖式。由於雷射光束的相對速度、脈衝頻率的數值，以及雷射光束的強度為固定的，因此針對不在介於第一能量區與第二能量區之間的一交叉區域(intersection area)之內的一第一能量區的一區域，設定掃描路徑的特定重疊次數。
針對不在介於第二能量區與第三能量區之間的一交叉區域之內的一第二能量區的一區域，其掃描路徑的重疊次數係設定為等於或大於掃描路徑的特定重疊次數。利用相同的方法，藉由控制剩下能量區的累積能量分布，可形成錐形雷射處理圖樣。
圖22所示為藉由沿著掃描路徑移動的雷射光束源的每一脈衝的能量強度變化，控制每一能量區的累積能量分布。每一能量區的能量脈衝的強度會被設定為同樣的數值，換句話說，第一掃描路徑與第n個掃描路徑係被設定具有相同的脈衝能量波。
如圖22所示，與第一掃描路徑（=第n個掃描路徑）的脈衝能量波相較，第二掃描路徑（=第n-1個掃描路徑）的脈衝能量波的每一脈衝的能量強度係分別由能量區決定。
在此，根據雷射光束的強度的序列設定該些能量區的一累積能量分布的步驟可藉由設定掃描路徑的重疊次數的序列，或是設定沿著掃描路徑移動的雷射光束源的脈衝強度的序列而設定。
因此，本發明揭示了一種可藉由設定掃描路徑的處理深度而簡易地形成雷射處理圖樣的方法，而藉由控制用於一特定掃描路徑或能量區的總累積能量分布，可輕易地形成錐形雷射處理圖樣。
此外，較佳為基底的整體厚度的50％以上至95％形成濕蝕刻圖樣，以及剩下的5％至50％形成雷射處理圖樣。因此可解決傳統雷射處理的生產量衰退問題。在考量濕蝕刻和雷射處理的效能與生產量下，可決定如何調整濕蝕刻和雷射處理的厚度。
此外，由雷射處理形成的雷射處理圖樣在其背表面具有毛邊，毛邊從背表面突起至等於或小於1µm的高度，如此一來使得沉積有機材料時的玻璃損壞會降到最低，這是因為同時使用濕蝕刻和雷射處理，所以可用低能量來製造陰影遮罩。
此外，當雷射處理圖樣的內徑從雷射處理表面開始減少而呈錐形時，較佳為設定形成的錐形角度在30度至90度之間。
在傳統濕蝕刻中，由於濕蝕刻的等向特性，所以無法實現特定的錐形角度。然而，在執行濕蝕刻圖樣後執行雷射處理，就可藉由調整每一區域的雷射光束的強度，實現讓開口（圖23的a）大於0度並等於或小於90度。
然而，開口的錐形角度a可能會因為金屬材料的厚度、排列形狀與開口類型的尺寸，還有考慮到金屬遮罩的開口的物理硬度，以及沉積有機材料時的陰影效應等等而有不同。較佳為錐形角度a從30度至90度。
換句話說，藉由使用本發明的混合處理，可以實現具有錐形角度的金屬遮罩，同時確保在工業現場有充足的生產量，以及保證金屬遮罩在處理過後的表面品質。
另外，如圖5所示，藉由執行濕蝕刻而實現的開口形狀從頂面看具有圓滑邊緣（濕蝕刻圖樣的濕蝕刻表面），而從橫截面圖來看具有碗狀。在使用本發明的混合處理時，在使用濕蝕刻形成濕蝕刻圖樣後，會以雷射處理實現雷射處理圖樣，雷射處理和濕蝕刻的量會適當地調整，因此，濕蝕刻圖樣的表面的曲率(curvature)R的半徑和碗狀的深度d都可被調整。
舉例來說，如果設定濕蝕刻的量大而雷射處理的量小，因為雷射處理的量，所以雷射處理的時間可以減少，然而，濕蝕刻圖樣表面的曲率R的半徑會增加，而碗狀的深度d會加深（意即d會增加）。替代地，如果設定濕蝕刻的量小而雷射處理的量大，雷射處理的時間會相對地增加，然而，濕蝕刻圖樣表面的曲率R的半徑和碗狀的深度d會減少。因此，錐形結構的線性度會增加。
根據本發明的製造陰影遮罩的方法執行濕蝕刻以於形成濕蝕刻圖樣時形成陰影遮罩，並藉由連續地在濕蝕刻圖樣上照射雷射光束，從而執行雷射處理以形成雷射處理圖樣。濕蝕刻會形成陰影遮罩的大概形狀。
需要用雷射處理額外移除的金屬材料量非常少，所以可降低要使用雷射脈衝處理金屬材料的次數，而且傳統方法（藉由使用雷射以處理整個金屬遮罩的方法）所產生的熱累積效應也會大幅降低。所以，本發明具有提供高品質的陰影遮罩的效果。
所以，本發明用來製造陰影遮罩的方法是使用濕蝕刻和雷射處理以解決傳統雷射處理的生產量衰減問題，並且透過濕蝕刻來提供高品質的陰影遮罩。
此外，由於濕蝕刻的等向特性所造成的底切問題也可利用包括濕蝕刻和雷射處理的混合處理解決。如此一來可避免發光材料在基體上逐漸沉積的問題，而發光材料的邊界部分變得清楚。因此，顯示器的效能也會改進。
同樣地，利用包括濕蝕刻和雷射處理的混合處理，對於形成遮罩圖樣的形狀的因數上，不會受到本身的限制。因此，本發明的陰影遮罩可用以製造具有QHD（約500ppi）或UHD（約800ppi）解析度的顯示器裝置。
1‧‧‧金屬薄膜 2‧‧‧光阻 3‧‧‧玻璃遮罩圖樣 110‧‧‧基底 32‧‧‧錐形結構 120‧‧‧濕蝕刻圖樣 121‧‧‧第一凹槽 122‧‧‧第二凹槽 123‧‧‧第三凹槽 130‧‧‧雷射處理圖樣 230‧‧‧遮蔽部分 230a‧‧‧第一遮蔽部分 230b‧‧‧第二遮蔽部分 230c‧‧‧第三遮蔽部分 231a‧‧‧第一開口 231b‧‧‧第二開口 231c‧‧‧第三開口 240‧‧‧遮蔽部分 241‧‧‧第一移相器 242‧‧‧第二移相器 243‧‧‧第三移相器 244‧‧‧雷射組合部分 250‧‧‧遮蔽部分 251‧‧‧本體 252a‧‧‧雷射阻隔部分 252b‧‧‧雷射阻隔部分 252c‧‧‧雷射阻隔部分 253a‧‧‧第一雷射傳輸區域 253b‧‧‧第二雷射傳輸區域 253c‧‧‧第三雷射傳輸區域 A‧‧‧PR寬度 a‧‧‧開口 A1‧‧‧第一深度 A2‧‧‧第二深度 A3‧‧‧第三深度 B‧‧‧寬度 D‧‧‧深度 d‧‧‧深度 E‧‧‧形狀因數 L‧‧‧雷射光束 R‧‧‧曲率 T‧‧‧整理厚度 t‧‧‧厚度 t’‧‧‧底切的高度
圖1為根據傳統化學濕蝕刻以製造一陰影遮罩的方法之概要圖式； 圖2為使用傳統化學濕蝕刻製造的陰影遮罩的概要圖式； 圖3為使用傳統雙面濕蝕刻製造的陰影遮罩的概要圖式； 圖4解釋傳統濕蝕刻的等向性形狀（公式(1)、(2)，以及(3)所示為形狀因數(A，B，D，E，T，間距(pitch)，以及蝕刻因數(Etch factor)之間的關聯性)的概要圖式； 圖5為在傳統濕蝕刻的頂視圖中繪示的等向性形狀； 圖6為使用傳統雷射處理製造一陰影遮罩的概要圖式； 圖7所示為使用傳統雷射處理以形成一陰影遮罩的照片； 圖8為根據本發明的一實施例的一製造陰影遮罩的方法之概要圖式； 圖9為根據本發明的另一實施例的一製造陰影遮罩的方法之概要圖式； 圖10至圖15為根據本發明的各種實施例的雷射處理方法的概要圖式； 圖16至圖22為根據本發明的各種進一步實施例的雷射處理的概要圖式；以及 圖23為根據本發明的一實施例之一開口的錐形角度(a)的概要圖式。
110‧‧‧基底
120‧‧‧濕蝕刻圖樣
130‧‧‧雷射處理圖樣

Claims (18)

  1. 一種製造一陰影遮罩的方法，其係使用混合處理以於該陰影遮罩上形成一遮罩圖樣，該方法包含： 藉由從一基底之上執行濕蝕刻以形成一濕蝕刻圖樣；以及 藉由從該基底之上或之下所形成的該濕蝕刻圖樣上執行雷射處理，以形成一延續該濕蝕刻圖樣的雷射處理圖樣。
  2. 如請求項1所述之方法，其中在該形成該雷射處理圖樣的步驟中，一具有對應該陰影遮罩的該遮罩圖樣的遮蔽圖樣之遮蔽部分係形成於該基底的一上表面之上，以及一雷射光束係從該遮蔽部分之上照射。
  3. 如請求項2所述之方法，其中該遮蔽部分係為複數個，而個別具有不同寬度的遮蔽圖樣係形成於該些遮蔽部分上， 其中從該遮蔽部分之上照射該雷射光束時， 該雷射光束係從該些遮蔽部分的每一個之上照射，因此該雷射光束的照射步驟係多次執行。
  4. 如請求項3所述之方法，其中該雷射光束的照射步驟於多次執行時，隨著該雷射光束的光束進行至一最後一次照射，該雷射光束係照射在一具有一較窄寬度開口的一遮蔽圖樣的遮蔽部分之上。
  5. 如請求項2所述之方法，其中該遮蔽部分的該遮蔽圖樣係藉由一以一光蝕刻製程形成的光阻在該基底的該上表面之上形成， 其中從該遮蔽部分之上照射該雷射光束時， 該雷射光束係照射到該遮蔽部分的該遮蔽圖樣的一光阻移除區域上。
  6. 如請求項2所述之方法，其中該遮蔽部分係一相移遮罩(PSM)，其具有複數個具有不同寬度並可轉移該雷射光束在不同角度下的相位之遮蔽圖樣， 其中從該遮蔽部分之上照射該雷射光束時， 該雷射光束係從該相移遮罩(PSM)透過將該雷射光束移相的該遮蔽圖樣照射到該基底上。
  7. 如請求項2所述之方法，其中該遮蔽部分包括一 讓該雷射光束穿過的本體，以及一形成於該本體的一上表面上的狹縫形遮蔽圖樣，該遮蔽圖樣包括複數個在該本體的一寬度方向彼此間隔的雷射阻隔部分，以及複數個由雷射阻隔部分之間的空間所界定、用以讓該雷射光束穿過的雷射傳輸部分， 其中該狹縫形遮蔽圖樣係被設定為該些雷射阻隔部分的寬度從本體的一外部到一中心的方向逐漸變窄，而該些雷射傳輸部分的寬度從本體的該外部到該中心的方向逐漸變寬， 其中從該遮蔽部分之上照射該雷射光束時， 該雷射光束係從該遮蔽部分的該狹縫形遮蔽圖樣之上照射，使得該雷射光束照射到基底上一對應一具有一相對較寬的寬度的雷射傳輸部分之部分的強度，大於該雷射光束照射到基底上一對應一具有一相對較窄的寬度的雷射傳輸部分之部分的強度。
  8. 如請求項1所述之方法，其中該形成該雷射處理圖樣的步驟包含： 一在該基底上設定一單位處理區域之第一步驟； 一第二步驟，其係沿著該單位處理區域的一第一邊界到一第二邊界的一第一掃描路徑移動該雷射光束時，執行雷射處理以於該單位處理區域內形成該雷射處理圖樣的一部分； 一第三步驟，其將該雷射光束轉向至一下一方向，將該雷射光束 移動一步距，以及沿著一第二掃描路徑移動該雷射光束時，執行雷射處理以於該單位處理區域內形成該雷射處理圖樣的另一部分；以及 一第四步驟，其重覆該第二與第三步驟，直到沿著一第n掃描路徑移動該雷射光束為止，藉此完成該單位處理區域的一整個區域的雷射處理。
  9. 如請求項8所述之方法，其中該形成該雷射處理圖樣的步驟更包含： 設定每一個掃描路徑的一處理深度。
  10. 如請求項8所述之方法，其中該形成該雷射處理圖樣的步驟更包含： 在該單位處理區域內的一雷射處理圖樣上設定複數個能量區；以及 藉由根據該雷射光束的強度的一序列設定該些能量區的一累積能量分布，以設定該些能量區的每一個的一處理深度。
  11. 如請求項1所述之方法，其中該藉由雷射處理所形成的雷射處理圖樣具有一內徑，其自一雷射處理表面的一方向開始逐漸減小。
  12. 如請求項1所述之方法，其中該形成該濕蝕刻圖樣的步驟包含： 在該基底的一上表面形成一光阻圖樣以形成該濕蝕刻圖樣，以及沿著一光阻移除區域在該基底上執行濕蝕刻。
  13. 如請求項1所述之方法，其中在該形成該雷射處理圖樣的步驟，係以一與一濕蝕刻方向相同或相反的方向執行雷射處理。
  14. 如請求項13所述之方法，其中該藉由雷射處理所形成的雷射處理圖樣係沿著與該濕蝕刻方向相同或相反的方向，延續該濕蝕刻圖樣而形成。
  15. 如請求項1所述之方法，其中該濕蝕刻圖樣係藉由對該基底的一整個厚度的50％以上至95％進行濕蝕刻而形成，以及該雷射處理圖樣係藉由對該基底的剩餘厚度進行雷射處理而形成。
  16. 如請求項1所述之方法，其中當該雷射處理圖樣的一內徑從一雷射處理表面的方向開始逐漸減小而呈錐形時，該雷射處理圖樣的一錐形角度係設定在30度到90度的一範圍。
  17. 如請求項1所述之方法，其中該藉由雷射處理所形成的雷射處理圖樣在該雷射處理圖樣的一背表面上具有毛邊，該些毛邊自該背表面突起的高度等於或小於1µm。
  18. 一種根據請求項1至17所述之方法所製造的陰影遮罩。
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