TW201809361A - 使用電鍍製造精細金屬遮罩的方法 - Google Patents

Abstract

本發明揭示一種使用電鍍以製造一精細金屬遮罩的方法。該方法包括：(a)在一載體上形成一犧牲層；(b)在該犧牲層上形成一電極層；(c)在該電極層上形成一光阻薄膜；(d)藉由光刻法圖型化該光阻薄膜；(e)形成一電鍍層；(f)去除該圖型化的光阻膠膜，藉此留下該電鍍層作為一金屬圖型；(g) 圖型化該電極層以形成一對應該金屬圖型的圖型，藉此形成一包括該電鍍層與該電極層之遮罩圖型；(h)執行熱處理以增加該遮罩圖型的硬度；(i)檢視該遮罩圖型；以及(j)從該載體分離該遮罩圖型。

Description

使用電鍍製造精細金屬遮罩的方法

本發明一般係關於一種使用電鍍製程製造一精細金屬遮罩的方法。更特別地，本發明係關於一種使用電鍍製程製造一精細金屬遮罩的方法，該方法可顯著地減少一大面積金屬遮罩的彎曲或下垂，產生一具有40μm圖型間距的精細圖型之精細金屬遮罩，是傳統遮罩製造方法難以達成的，並提升產品可靠度，以及顯著地縮短製造時間。

傳統上，金屬遮罩是藉由雷射加工或金屬蝕刻製造的。雷射加工是以雷射製程設備在一具有厚度100〜200μm的SUS基板的表面形成焊接網版印刷(solder screen printing)所需的開口之方法。然而，此方法在金屬遮罩(metal mask)的圖型(pattern)的尺寸縮減上有限制。也就是說，此方法不能應用在圖型尺寸小於100μm的金屬遮罩上。此外，此方法的問題在於所形成開口的壁面粗糙，而圖型尺寸非常依賴設備的表現。

由於有這些缺點，金屬遮罩主要是採用金屬蝕刻(metal etching)製造。根據金屬蝕刻方法，首先在一具有厚度從100至200μm的SUS基板上形成乾膜光阻(dry film resist，DFR)圖型，然後使用蝕刻溶液將SUS基板蝕刻成具有所需形狀的開口。

此一光罩製造方法（也就是金屬蝕刻方法）具有圖型尺寸較不受限於設備的優點，而且與雷射加工相比，可形成具有更精確形狀和更小壁表面粗糙度的開口。然而，此方法的缺點在於，其囿於金屬蝕刻製程的固有特性而難以精確地控制圖型尺寸和蝕刻深度。

因此，目前已經有提出各種解決問題的遮罩製造方法。舉例來說，韓國專利號10-0269101一案揭示了一種使用電鍍製程取代金屬蝕刻製程的金屬遮罩製造方法，用以提高加工精度。該方法包括以下的步驟：在一基板上形成一乾膜光阻；在該乾膜光阻上黏著一圖型化薄膜；將乾膜光阻曝光；使用顯影溶液以將乾膜光阻顯影；執行一第一電鍍製程；針對一預定區域執行一遮蔽製程(masking process)；執行一第二電鍍製程以形成一電鍍層；分離該電鍍層；以及移除該乾膜光阻。

根據韓國專利No.10-0269101一案所揭示的內容，在黏接乾膜光阻時，係以積層機壓製乾膜光阻。但由於乾膜光阻(DFR)的特性，與使用液態光阻的方法相比，較難形成精確的圖型。

為了解決這個問題，圖1中揭示了另一種傳統的金屬遮罩製造方法。根據該方法，如圖1所示，用不銹鋼或金屬合金製成的鋼板被滾輪(roller)1壓製成一具有預定厚度之遮罩基板(mask substrate)2。接著，對遮罩基板2進行曝光處理以圖型化該基板，然後進行切割處理。

然而，此一方法也有問題。意即，當該方法應用在大面積遮罩時，由於遮罩的厚度非常薄，所以遮罩可能會彎曲。因此，很難在大面積上形成精確圖型。此外，要將大面積遮罩焊接至框架時，由於遮罩非常薄，可能會發生像是焊接缺陷等許多製造問題。

以目前來說，精細金屬遮罩一般具有約20μm的厚度。因此，若以傳統方法製造金屬遮罩，由於金屬遮罩的厚度非常小，故難以維持金屬遮罩的表面平坦度。

此外，以用於高解析度圖型的遮罩來說，由於圖型線的尺寸非常小，所以沉積膜的厚度需要非常均勻。另一方面，圖型需要具有一傾斜45°角的壁面輪廓。然而，使用傳統方法難以控制圖型的壁面輪廓之斜率。

因此，有需要提出一種以高精度和高硬度製造精細金屬遮罩的方法。本發明申請人在經過廣泛的研究和實驗後，藉由研究和實驗的結果而提出本發明。

上述內容僅用來協助了解本發明的背景，並不意味著本發明屬於熟悉此技藝者已知的相關技術的範圍。

因此，本發明考慮到已知技術中所發生的上述問題，其目的是提供一種使用電鍍製程以製造精細金屬遮罩的方法，該方法能夠避免大面積遮罩彎曲。該方法首先藉由使用一作為載體的玻璃基板與電鍍製程形成一具有預定厚度的金屬遮罩，接著藉由雷射剝離製程移除形成於該玻璃基板上的非晶矽(a-Si)犧牲層，藉此從根本上避免金屬遮罩的彎曲、下垂，以及焊接缺陷。

本發明的另一個目的是提供一種使用電鍍製程製造一精細金屬遮罩的方法，該方法可藉由首先形成一遮罩圖型然後使用雷射來調節該遮罩圖型的壁面輪廓，以避免在沉積有機物質時所產生的陰影效應。

為了達成上述的目的，本發明提供一種使用一電鍍製程以製造一精細金屬遮罩的方法，該方法包括：(a)製備一作為一載體的玻璃基板並於該玻璃基板上沉積一犧牲層；(b)藉由沉積一電極金屬形成一要用於一電鍍製程之電極層；(c)在該電極層上形成一光阻薄膜；(d)使用一光刻法製程圖型化該光阻薄膜，其中該光阻薄膜被曝光與顯影；(e)藉由執行該電鍍製程在該圖型化光阻薄膜形成一電鍍層；(f)藉由移除剩餘的光阻膠膜，以形成一金屬圖型；(g)藉由形成該電極層的一圖型以形成一遮罩圖型，以對應該金屬圖型；(h)執行熱處理以增加該電鍍層與該電極層的一硬度；(i)檢視由該電鍍層與該電極層構成之該遮罩圖型；以及(j)從該玻璃基板分離該電鍍層與該電極層。

在步驟(g)中，形成該遮罩圖型的步驟更包含使用一雷射以修剪該遮罩圖型，使得該遮罩圖型呈錐形。

在步驟(g)中，該修剪遮罩圖型的步驟包含：(k)在該電鍍層與該電極層上設定一單元處理區域；(l)沿著該單位處理區域內的一第一掃描路徑移動雷射；(m)改變雷射的一移動方向，以一個步間距(step pitch)移動該雷射，並沿著一第二掃描路徑移動雷射；以及(n)重複步驟(l)和(m)，直到一第n個掃描路徑被雷射掃描為止。

每一掃描路徑的一雷射加工深度會變化，使得該遮罩圖型會被雷射加工成錐形。

該雷射係一發射超短脈衝雷射的超短脈衝雷射，其具有一從數十秒至數百皮秒之持續時間，藉此避免該遮罩圖型的一表面上的毛刺(burr)的發生。

此外，在步驟(h)中，係使用一雷射執行該熱處理以提升該電鍍層與電極層的硬度。

在步驟(h)中，該雷射係一線型雷射(line beam laser)，藉此減少一安裝空間並局部地消除在一選擇區域內的內部應力。

該步驟(h)更包含回火(tempering)以增加一金屬的硬度。

當該遮罩圖型中的一圖型的一尺寸因回火而改變時，係使用一雷射調整該遮罩圖型中的該圖型的該尺寸。

在步驟(j)中，從該玻璃基板分離該電鍍層與電極層的步驟係藉由使用一雷射從該玻璃基板剝離該犧牲層來執行。

在步驟(a)中，該犧牲層可為一透明電極。

根據上述的發明內容，可以用40μm或更小的間距製造具有精細圖型的精細金屬遮罩，這是用傳統方法難以做到的，並用以製造用於有機發光裝置(organic light emitting device，OLED)的精細金屬遮罩，同時顯著地提升產品可靠度並縮短製造時間。因此，本發明可形成更精確和準確的圖型，並提高製造精細金屬遮罩的速度，藉此達到滿足金屬遮罩的大量需求之效果。

此外，在第四代(4G)或次世代OLED顯示器的沉積製程所需要用到的金屬遮罩或大面積遮罩的領域中，本發明可以形成具有高度均勻厚度的金屬片，並以此已成形的金屬片形成一精細圖型的金屬遮罩。

此外，可以從根本上避免由於金屬遮罩的厚度小而發生金屬遮罩的焊接缺陷與彎曲或下垂。此外，可藉由使用雷射調節遮罩圖型的壁面輪廓斜率來避免在沉積有機物質時的陰影效應。

接下來將配合所附圖表更完整地敘述本發明的示範實施例。然而，本發明可以各種不同的形式實施，且不應被視為僅限於在此所述的示範實施例。反之，在此所提出的示範實施例，係用以徹底和完整地了解本發明，並且向熟悉此技藝者充分地傳達本發明的範疇。

圖2所示為根據本發明的一個實施例的使用電鍍製程以製造精細金屬遮罩的方法之流程圖，而圖3A至3I依序地顯示根據本發明的實施例的薄金屬遮罩製造方法之橫截面圖。

根據本發明的實施例的精細金屬遮罩製造方法是藉由使用玻璃基板(glass substrate)10作為載體以取得金屬遮罩(metal mask)70的方法，以避免通常在製造大面積遮罩時發生金屬遮罩的彎曲。根據本發明的精細金屬遮罩製造方法，首先在玻璃基板10（作為載體）上形成具有一預定厚度的金屬遮罩，然後將玻璃基板10移除，留下金屬遮罩70。

參考圖2以及圖3A至3I，在步驟S110中製備玻璃基板10。接著，在步驟S120中，在玻璃基板10上沉積犧牲層(sacrificial layer)20。接著，在步驟S130中，在犧牲層20上沉積一電極金屬以形成電極層(electrode layer)30。接著，在步驟S140中，用光阻薄膜(photoresist film)40塗布電極層30的表面。

圖3A所示為犧牲層20、電極層30，以及光阻薄膜40依序堆疊在玻璃基板10上的狀態之橫截面圖。

根據本發明的方法，首先在玻璃基板10上加工金屬遮罩，然後將玻璃基板10與金屬遮罩分離。 因此，金屬遮罩在其製造期間不會偏移或彎曲。

同時，根據傳統技術，以一滾壓製程製備金屬遮罩基板。接著，對金屬遮罩進行光刻法以形成金屬遮罩。所以，金屬遮罩會容易偏移或彎曲。然而，本發明的方法可利用新穎的方式解決這個問題。

犧牲層20係用來在以下敘述的雷射剝離製程中，將金屬遮罩70與玻璃基板10分離。犧牲層20係由非晶矽(a-Si)或透明電極製成。

光阻薄膜40係以負性光阻抗蝕劑(negative photoresist)或正性光阻抗蝕劑(positive photoresist)製成。負性或正性光阻抗蝕劑可採用市售產品。光阻薄膜40的厚度可以為100至200μm。光阻薄膜40較佳係由能夠均勻地在大面積塗佈光阻的專用旋轉塗佈機形成。

接下來，在步驟S150中，藉由光刻法製程圖型化光阻薄膜40，其中光阻薄膜40係被曝光和顯影。

特別地，預先製作的遮罩50會被設置在光阻薄膜40的上方，接著光阻薄膜40會被曝曬於一預定能量的光線下。在曝光後，以顯影液選擇性地蝕刻光阻薄膜40，藉此形成精確的光阻圖型。圖3B所示為遮罩50被設置在光阻薄膜40上方的狀態之橫截面圖，而圖3C所示為完成光阻薄膜40的曝光和顯影後的狀態之橫截面圖。

接下來，在步驟S160，藉由一電鍍製程在圖型化光阻薄膜40上形成一電鍍層60。圖3D所示為形成電鍍層60的狀態之橫截面圖。

根據本發明，為了要取得金屬遮罩，可藉由電鍍形成一具有預定均勻厚度的電鍍層60，並可以根據需求輕易地控制電鍍層60的厚度。

根據本發明，電鍍層60可以用鎳鐵(Ni-Fe)合金的銦鋼(Invar)製成。除了鎳鐵合金之外，電鍍層60還可以由選自鎳鎢(Ni-W)合金，鎳鈷(Ni-Co)合金和鎳鐵(Ni-Fe)合金的材料製成。然而，電鍍層60的材料並不限於此。

接下來，在步驟S170，移除光阻薄膜40以形成一金屬圖型。圖3E是表示移除光阻薄膜40的狀態之橫截面圖，據此形成由電鍍層60製成的金屬圖型。

因此，由電鍍層60形成的金屬圖型與電極層30的組合係作為遮罩基板。接著，沒有被金屬圖型（電鍍層60）覆蓋的電極層30的一部分會被移除，以形成電極層30的圖型。電極層30的圖案對應由電鍍層60製成的金屬圖型。

由電鍍層60形成的金屬圖型與電極層30的圖型之組合係作為金屬遮罩。根據本發明，在形成與金屬圖型相同形狀的電極層圖型的步驟中，以雷射修剪電極層的圖型和金屬圖型，使得圖型化電極層和金屬圖型具有錐形壁面輪廓(tapered wall profile)。

如圖3E所示，由電鍍層60製成的金屬圖型具有陡峭的壁面輪廓。也就是說，藉由電鍍製程很難形成具有錐形壁面輪廓的電鍍層60。當有機物質被沉積在具有陡峭壁面輪廓的圖型上時，會發生陰影效應(shadowing effect)。因此，根據本發明，圖型的壁面輪廓會被調整成具有緩和的斜率以避免陰影效應。

根據本發明，為了形成具有一傾斜表面的錐形圖型，會使用雷射進行錐形修剪。藉由錐形修剪製程部分地移除電極層30。也就是說，電極層30是被圖型化以形成一由電鍍層60和圖型化電極層30組成的遮罩圖型。此外，遮罩圖型會被加工成錐形。

圖4所示為使用雷射修剪遮罩圖型使得遮罩圖型為錐形的方法之示意圖。圖5所示為根據本發明，藉由控制一加工深度以達成一錐形的三維結構的方法之示意圖。圖6所示為根據本發明使用沿著每一掃描路徑掃描的雷射來控制加工深度的方法之示意圖。

根據本發明，使用雷射修剪遮罩圖型，使得遮罩圖型呈錐形，電鍍層60和電極層30的整個區域被分成複數個單位處理區域(unit processing region)。

單元處理區域可以被定義為電鍍層60的相鄰圖型之間的區域。也就是說，一個單位處理區域可以是一虛擬區域(imaginary region)，其包括一在相鄰圖型之間形成的孔洞以及圍繞著該孔洞的相鄰圖型的一些部分。

在設置單元處理區域後，在單元處理區域內針對三維結構（也就是本發明中的電鍍層60的圖型）執行雷射加工，其中雷射會沿著一第一掃描路徑移動，從單元處理區域的一端開始，一直到抵達單元處理區域的另一端。

第一掃描路徑被設置為從單元處理區域的一端開始並於另一端結束。因此，在單位處理區域內的三維結構會被沿著第一掃描路徑移動的雷射全部或部分地加工。

當雷射到達單元處理區域的另一端時，雷射會改變移動方向並且被移動一個步間距。接著，雷射會沿著第二掃描路徑移動。

特別地，當雷射沿著第一掃描路徑到達單元處理區域的另一端時，雷射會被關閉並且改變移動方向。接著，雷射會被移動一個步間距，設置好第二掃描路徑。接著，雷射會被啟動。

「步間距(step pitch)」一詞是指相鄰掃描路徑之間的距離。舉例來說，「步間距」是指第一掃描路徑和第二掃描路徑之間的距離。特別地，步間距是指沿著第一掃描路徑掃描的雷射束的中心與沿著第二掃描路徑掃描的雷射束的中心之間的距離。

第一掃描路徑和第二聖路徑的掃描方向可以相同。替代地，如圖4所示。第一掃描路徑和第二掃描路徑的掃描方向可以彼此相反。也就是說，雷射在沿著第一掃描路徑掃描後，可以反方向沿著第二掃描路徑移動。意即，第n-1掃描路徑和第n掃描路徑的掃描方向可以相同或相反。此外，複數個連續掃描路徑的掃描方向可以與某一方向相同或者與該特定方向相反的方向相同。替代地，連續掃描路徑的掃描方向可以是某一方向和反方向的組合。

雷射掃描會被重複執行，直到第n掃描路徑的掃描完成。因此，針對該單位處理區域的雷射加工就結束了。

如圖4所示，當雷射沿著第一掃描路徑移動時，會加工該對應第一掃描路徑的三維結構。接著，當雷射到達單元處理區域的另一端時，雷射的移動方向會被改變，並且移動一步間距。接著，雷射會沿著第二掃描路徑移動，直到到達單元處理區域的另一端為止。雷射會以這種方式的操作，直到掃描完第n條掃描路徑。當雷射沿著所有掃描路徑掃描並且最終到達單位處理區域的一端時，單位處理區域內的三維結構會被完全地處理。

由於本發明減少了雷射加工期間雷射的方向改變的次數（舉例來說，沿著掃描路徑進行掃描以進行加工，改變雷射方向，以一步間距移動雷射），所以可利用相對簡單的處理順序來進行雷射加工。因此，可提升金屬遮罩的製造生產量。

此外，由於一個處理區域會被切割為複數個掃描路徑，當一處理區域內的三維結構在被加工時，可以在掃描操作之間提供暫停時間(break time)。因此，可以避免要被加工的電鍍層60和電極層30的累積熱能。也就是說，本發明可以保護電鍍層60和電極層30免於熱損害，並形成精細圖型。

在此情況下，雷射係發射短脈衝雷射的超短脈衝雷射，其具有一從數十秒至數百皮秒之持續時間。因此，可抑制遮罩圖型表面上毛刺(burr)的發生。

同時，當雷射沿著每一掃描路徑移動時，可以針對每一掃描路徑不同地設定加工深度。因此，可以將遮罩圖型修剪成具有一錐形壁面輪廓。

也就是說，第一掃描路徑的加工深度可以被設置為第一值，並且用於第二掃描路徑的加工步驟可以被設置為不同於第一值的第二值。n個掃描路徑的加工深度可以彼此不同。替代地，n個掃描路徑的加工深度可以相對於設置在單元處理區域中心的掃描路徑對稱。加工深度可以根據三維結構的形狀而改變，並且藉由改變雷射的累積能量分佈(cumulative energy distribution)來控制。

首先，可藉由調整沿著相鄰的掃描路徑掃描的雷射光束的重疊率（[重疊率= {（雷射光束的尺寸 - 掃描間距的尺寸）/ 雷射光束的尺寸}×100]來設置加工深度，其中掃描間距是v/f，v是一雷射光束相對於要被加工的目標物的相對速度，由驅動單元控制，f是施加在要被加工的目標物的雷射光源之脈衝頻率]）。

有二種重疊率調整方法。一種是在雷射光源的脈衝頻率固定的情況下，針對每個掃描路徑改變雷射光束的相對速度。另一種是在雷射光束的相對速度固定的情況下，針對每個掃描路徑改變脈衝頻率。

也就是說，雷射光束的重疊率可藉由根據雷射光束的尺寸控制掃描間距而加以改變。也就是說，由於掃描間距= v/f，本發明可藉由調整雷射光束的相對速度和脈衝頻率來控制每一掃描路徑的雷射光束的重疊量。以此方式，可以為每一掃描路徑設置不同的加工深度。而三維結構越深，重疊率就越大。

其次，也可以藉由改變相對於每一掃描路徑的雷射光束的掃描次數來控制加工深度。也就是說，根據沿著一個掃描路徑的雷射的移動次數來控制累積能量分佈。以此方式，可以設置三維結構的加工深度。

特別地，雷射光束的相對速度和脈衝頻率都是固定的（其中掃描間距是恆定的），而相對於單位處理區域內的每一掃描路徑的雷射光束之掃描次數會改變。

第三，可藉由改變每一掃描路徑的雷射光束的能量強度，或者藉由在沿著一個掃描路徑掃描時改變雷射光源的每個脈衝的能量強度，來設置加工深度。替代地，可以藉由上述的組合來設置加工深度。也就是說，可藉由控制沿著掃描路徑掃描的雷射光束的能量強度來控制一個掃描路徑上的累積能量分佈，而設置三維結構的處理深度。

特別地，對於每一掃描路徑，雷射光束的相對速度和脈衝頻率兩者都是固定的（意即掃描間距是恆定的），而在雷射光源沿著一條掃描路徑移動時，雷射光源發射的每個脈衝的能量強度會改變。替代地，可以針對每一掃描路徑不同地設置能量強度。

加工深度可藉由改變沿著掃描路徑掃描的雷射光束的重疊率，相對於一個掃描路徑的雷射光束的掃描次數，以及沿著每一掃描路徑掃描的雷射光束的能量強度的其中之一，或上述二種或多種方法的組合，來加以控制。

替代地，三維結構可藉由沿著第一至第n掃描路徑以第一方向掃描，以及沿著第一至第m掃描路徑以垂直於第一方向的第二方向掃描的方式，而加以形成。

在形成三維結構時，每一掃描路徑的累積能量分佈可逐漸增加，用以形成具有錐形壁面輪廓的三維結構。也就是說，掃描路徑被設置為在彼此垂直的二個方向上延伸，並且連續配置的掃描路徑的累積能量強度也會逐漸增加。以此方式，可以獲得錐形的三維結構。

特別地，第一掃描方向上的第一掃描路徑和第n掃描路徑的加工深度以及第二掃描方向上的第一掃描路徑和第m掃描路徑的加工深度被設定為相等。剩餘掃描路徑的加工深度也可以此方式設置。

舉例來說，第一掃描方向上的第二掃描路徑的加工深度（等同於第一掃描方向上的第n-1掃描路徑以及第二掃描方向上的第二掃描路徑和第m-1掃描路徑的加工深度）被設定為等於或大於在第一掃描方向上的第一掃描路徑的加工深度（等於第一掃描方向上的第n掃描路徑的加工深度以及第二掃描方向上的第一掃描路徑和第m掃描路徑）。以此方式可設置剩餘的掃描路徑的加工深度。

此外，還有另一種形成錐形三維結構的方法。在單位處理區域內設置複數個要施加不同強度的能量之能量施加區域(energy application region)。對各個能量施加區域設定不同的累積能量分佈。以此方式也可設置錐形三維結構的加工深度。

特別地，第二能量施加區域的累積能量分佈的數值可以等於或大於分配給第一能量施加區域的累積能量分佈的數值。以此方式可以依序增加剩餘能量施加區域的累積能量分佈的數值。

每一能量施加區域的累積能量分佈的設置，可藉由改變相對於一個掃描路徑的雷射光束的掃描次數或沿著一個掃描路徑掃描的雷射光束的能量強度來實現。

針對第二能量施加區域和第三能量施加區域之間的差異區域(difference area)所設定的雷射光束掃描次數，係等於或大於第一能量施加區域的雷射光束掃描次數。此外，以類似的方式可設定剩餘能量施加區域的累積能量分佈，藉此形成錐形三維結構。

如前述，本發明可藉由相對於每一掃描路徑設定不同的加工深度或者控制一特定掃描路徑或每一能量施加區域的總累積能量分佈，輕易地形成三維結構。

圖3F所示為相對於電鍍層60和電極層30進行修剪使得電鍍層60和電極層30呈錐形的狀態之橫截面圖。

接下來，在步驟S190中進行熱處理以增加錐形電鍍層62和錐形電極層32的硬度。

根據本發明的製造方法製造的金屬遮罩非常薄。也就是說，其厚度為20μm。因此，需要進行熱處理以增加金屬遮罩的硬度。根據本發明，在將遮罩圖型修剪成錐形之後進行熱處理。因此，可以對電鍍層62的加工表面（錐形表面）以及錐形電鍍層62的上表面進行熱處理。所以，本發明的優點是可集體地消除上表面和加工表面中的應力，並且增加金屬遮罩的硬度。

此外，根據本發明，係使用線型雷射(laser line beam)進行熱處理。因此可以減少安裝空間並局部的消除所選區域的應力。

雷射退火(laser annealing)的優點在於其可以藉由調整雷射光束的能量來快速地調整基板的溫度，同時也不需要腔室來維持溫度。所以，可以解決傳統熱處理製程需要腔室空間來維持一特定溫度的問題，使得本發明可提供很大的空間以處理大面積基板。

由於本發明使用線型雷射，因此不受空間限制。所以本發明具有可處理大面積基板的優點。

此外，在熱處理過程中可進一步實施回火(tempering)以增加金屬圖型的硬度。

也就是說，為了製造根據本發明的較小厚度的金屬遮罩，需要利用退火以消除金屬遮罩的應力，以及利用回火以增加金屬遮罩的硬度。然而，傳統的金屬遮罩製造方法僅包括退火製程，但不包括回火製程。此外，傳統的金屬遮罩製造方法並無使用支撐薄金屬基板的載體。所以，根據傳統的金屬遮罩製造方法，在沒有載體的情況下進行回火處理時，由於金屬基板或金屬板收縮，不可避免地會發生金屬基板或金屬板的彎曲或下垂。

然而，根據本發明，有提供玻璃基板作為載體。因此，不會發生這樣的問題。回火是為了增加金屬的硬度，而回火次數會根據金屬遮罩的厚度而增加。

在進行回火處理後，金屬遮罩可能會收縮，所以遮罩基板中形成的圖型尺寸也會改變。在進行回火後的圖型檢視中確定圖型的尺寸有改變後，可以再次對金屬遮罩進行雷射加工，以便調整圖型的尺寸。

接著，在步驟S200中檢視由錐形電鍍層62和錐形電極層32構成的遮罩圖型的缺陷。圖3G所示為使用CCD相機檢視由修剪後的電鍍層62和修剪後的錐形電極層32所構成的遮罩圖型的狀態之橫截面圖。

接著，在步驟S210，將錐形電鍍層62和錐形電極層32從玻璃基板10分離。

電鍍層62被修剪為錐形，並且與被修剪成錐形的電極層32一起構成金屬遮罩70。圖3I所示為電鍍金屬遮罩70被製造的狀態之橫截面圖。

根據本發明，電鍍層62和電極層32是藉由雷射剝離製程與玻璃基板10分離，該雷射剝離製程是將犧牲層20從玻璃基板10剝離的製程。

在製造完成具有精細圖型的金屬遮罩後，金屬遮罩會被焊接固定至金屬框架。

由於金屬遮罩非常薄，所以金屬遮罩在焊接過程中可能會發生金屬遮罩偏移或彎曲的情形。為了解決這個問題，金屬遮罩會被拉緊，然後焊接到金屬框架上。

根據本發明的製造方法所製造的精細金屬遮罩不像傳統方法製造的金屬遮罩會有彎曲或偏移的典型問題。此外，根據本發明的製造方法所製造的精細金屬遮罩具有高精密間距為40μm或更小之精細圖型，是傳統製造方法難以達成的。此外，產品可靠度顯著提高，製造時間可顯著降低。

儘管先前為了說明已敘述了本發明的較佳實施例，但是熟悉此技藝者應可了解，在不悖離所附的申請專利範圍所揭示之本發明的範疇和精神下，可針對本發明進行各種修改，附加和置換。

1‧‧‧滾輪

2‧‧‧遮罩基板

3‧‧‧文中未解釋

4‧‧‧文中未解釋

10‧‧‧玻璃基板

20‧‧‧犧牲層

30‧‧‧電極層

32‧‧‧錐形電極層

40‧‧‧光阻薄膜

50‧‧‧遮罩

60‧‧‧電鍍層

62‧‧‧錐形電鍍層

70‧‧‧金屬遮罩

S110、S120、S130、S140、S150‧‧‧步驟

S160、S170、S180、S190、S200、S210‧‧‧步驟

以下將配合附圖與實施方式進行說明，更能清楚地了解本發明的上述和其它目的、特徵和其它優點，其中： 圖1所示為根據傳統技術的製造遮罩圖型的方法之示意圖； 圖2所示為根據本發明的一個實施例的使用電鍍以製造精細金屬遮罩的方法之流程圖； 圖3A至3I依序地顯示根據本發明的實施例的薄金屬遮罩製造方法之橫截面圖； 圖4所示為使用雷射將遮罩圖型修剪為錐形的過程之示意圖； 圖5所示為藉由控制一加工深度以達成一具有錐形壁面輪廓的三維結構的方法之示意圖；以及 圖6所示為根據本發明的實施例的使用沿著每一掃描路徑掃描的雷射來控制加工深度的方法之示意圖。

Claims (11)

1. 一種使用電鍍以製造一精細金屬遮罩的方法，該方法包含以下的步驟： (a)在一作為一載體的玻璃基板上沉積一犧牲層； (b)藉由沉積一電極金屬形成一要用於一電鍍製程之電極層； (c)在該電極層上形成一光阻薄膜； (d)使用一光刻法製程圖型化該光阻薄膜，其中該光阻薄膜被曝光與顯影； (e)藉由執行該電鍍製程在該圖型化光阻薄膜形成一電鍍層； (f)藉由移除該圖型化的光阻膠膜，以形成一由該電鍍層製成之金屬圖型； (g)藉由形成該電極層的一圖型以形成一遮罩圖型，以對應該金屬圖型； (h)執行熱處理以增加該電鍍層與該電極層的一硬度； (i)檢視由該電鍍層與該電極層構成之該遮罩圖型；以及 (j)從該玻璃基板分離該電鍍層與該電極層。
2. 如請求項1所述之方法，其中在步驟(g)中，形成該遮罩圖型的步驟更包含使用一雷射以修剪該遮罩圖型，使得該遮罩圖型呈錐形。
3. 如請求項2所述之方法，其中在步驟(g)中，該修剪該遮罩圖型的步驟包含： (k)在該電鍍層與該電極層上設定一單元處理區域； (l)沿著該單位處理區域內的一第一掃描路徑移動雷射； (m)改變雷射的一移動方向，以一個步間距移動該雷射，並沿著一第二掃描路徑移動雷射；以及 (n)重複步驟(l)和(m)，直到一第n個掃描路徑被雷射掃描為止。
4. 如請求項3所述之方法，其中每一掃描路徑的一雷射加工深度會變化，使得該遮罩圖型會被雷射加工成錐形。
5. 如請求項2所述之方法，其中該雷射係一發射短脈衝雷射的超短脈衝雷射，其具有一從數十秒至數百皮秒之持續時間，藉此抑制該遮罩圖型的一表面上的毛刺的發生。
6. 如請求項1所述之方法，其中在該步驟(h)中，係使用一雷射執行該熱處理。
7. 如請求項6所述之方法，其中在該步驟(h)中，該雷射係一線型雷射，藉此減少一安裝空間並局部地消除在一選擇區域內的內部應力。
8. 如請求項1所述之方法，其中該步驟(h)更包含回火以增加該電鍍層與該電極層的該硬度。
9. 如請求項8所述之方法，其中當該遮罩圖型中的一圖型的一尺寸因回火而改變時，係使用一雷射調整該遮罩圖型中的該圖型的該尺寸。
10. 如請求項1所述之方法，其中在該步驟(j)中，分離該電鍍層的步驟包含使用一雷射剝離製程以從該玻璃基板移除該犧牲層。
11. 如請求項1所述之方法，其中在該步驟 (a)中，該犧牲層係一透明電極。