用于使用电镀来制造精细金属掩模的方法技术

公开了一种用于使用电镀来制造精细金属掩模的方法。所述方法包括：(a)在载具上形成牺牲层；(b)在牺牲层上形成电极层；(c)在电极层上形成光致抗蚀剂膜；(d)通过光刻将光致抗蚀剂膜图案化；(e)形成电镀层；(f)去除图案化的光致抗蚀剂膜，从而留下用作金属图案的电镀层；(g)将电极层图案化以形成对应于金属图案的图案，从而形成包括电镀层和电极层的掩模图案；(h)执行热处理以增大掩模图案的硬度；(i)检查掩模图案；以及(j)将掩模图案从载具分离。

A method for making fine metal masks using electroplating

A method for making fine metal masks using electroplating is disclosed. The method includes: (a) the carrier is formed on the sacrificial layer; (b) electrode layer is formed on the sacrificial layer; (c) forming a photoresist film on the electrode layer; (d) by photoetching the photoresist film patterning; (E) forming a plating layer; (f) resist film removing patterned light, thereby leaving the plating layer as a metal pattern; (g) the electrode layer is formed to correspond to the metal pattern, thereby forming a mask pattern including the plating layer and the electrode layer; (H) performing heat treatment to increase the hardness of the mask pattern; (I) check the mask pattern; and (J) mask pattern from the carrier separation.

【技术实现步骤摘要】
用于使用电镀来制造精细金属掩模的方法
本专利技术一般地涉及使用电镀工艺制造精细金属掩模的方法。更具体地，本专利技术涉及使用电镀工艺制造精细金属掩模的方法，所述方法能够显著减小大面积金属掩模的翘曲或下垂，产生使用传统掩模制造方法难以形成的具有图案间距为40μm的精细图案的精细金属掩模，提高产品可靠性，并显著缩短制造时间。
技术介绍
传统上，通过激光处理或金属蚀刻来制造金属掩模。激光处理是通过使用激光处理设备在具有从100至200μm的厚度的SUS基板的表面中形成焊锡丝网印刷所需的期望开口的方法。然而，该方法在金属掩模的图案的尺寸减小方面具有局限。即，该方法不能应用于具有小于100μm的图案尺寸的金属掩模。另外，该方法具有所形成的开口的壁表面粗糙且图案尺寸高度依赖于设备性能的问题。由于这些缺点，金属掩模主要通过金属蚀刻来制造。根据金属蚀刻方法，首先在具有从100至200μm的厚度的SUS基板上形成干膜抗蚀剂(DFR)图案，随后使用蚀刻液对SUS基板进行蚀刻以包括具有期望形状开口。该掩模制造方法(即金属蚀刻法)具有图案尺寸较少依赖设备的优点，并且其与激光处理相比可以形成具有更精确的形状和更小的壁表面粗糙度的开口。然而，该方法具有这样的缺点，其由于金属蚀刻工艺的固有特性而难以精确控制图案尺寸和蚀刻深度。因此，已经公开了各种掩模制造方法来解决这些问题。例如，韩国专利No.10-0269101公开了一种使用电镀工艺来替代金属蚀刻工艺的金属掩模制造方法以提高处理精度。该方法包括步骤：在基板上形成干膜抗蚀剂；在干膜抗蚀剂上接合图案化的膜；将干膜抗蚀剂曝光；使用显影液将干膜抗蚀剂显影；执行第一电镀工艺；针对预定区域执行掩模工艺；执行第二电镀工艺以形成镀层；分离镀层；以及去除干膜抗蚀剂。根据韩国专利No.10-0269101的公开，当干膜抗蚀剂被附着时，通过层压机按压干膜抗蚀剂。该方法具有这样的问题：由于干膜抗蚀剂(DFR)的特性，其与使用液体光致抗蚀剂的方法相比难以形成精确的图案。为了解决该问题，在图1中公开了另一传统金属掩模制造方法。根据该方法，如图1所示，由不锈钢或金属合金制成的钢板被辊子1磙碾成具有预定厚度的掩模基板2。接着，掩模基板2经历曝光工艺以被图案化并随后经历切割工艺。然而，该方法也存在问题。即，当该方法应用于大面积的掩模时，由于掩模的厚度非常薄，因此掩模容易翘曲。由于该原因，难以在大的区域上形成精确的图案。此外，当将大面积的掩模焊接到框架上时，因为掩模非常薄，所以会出现诸如焊接缺陷之类的许多制造问题。目前，精细金属掩模典型地具有约20μm的厚度。因此，当通过传统方法制造金属掩模时，由于金属掩模的厚度极其小，因此难以保持金属掩模的表面平坦性。另外，在用于高分辨率图案的掩模的情况下，由于图案线条的尺寸非常小，因此沉积膜的厚度需要极为均匀。另一方面，该图案需要具有以45°角倾斜的壁轮廓。然而，使用传统方法很难控制图案的壁轮廓的斜率。因此，需要一种用于制造具有高精度和硬度的精细金属掩模的方法。本专利技术的申请人作出了广泛的研究和实验，从而提出作为研究和实验的结果的本公开。前文仅意在帮助理解本专利技术的背景，并不意在表明本专利技术落入了已为本领域技术人员所知的相关技术的范围之内。
技术实现思路
因此，有鉴于相关技术中出现的上述问题，已经做出了本专利技术，本专利技术的目的在于提供一种使用电镀工艺制造精细金属掩模的方法，该方法能够防止大面积掩模的翘曲。该方法首先通过使用用作载具的玻璃基板和电镀工艺来形成具有预定厚度的金属掩模，并且随后通过激光剥离工艺去除形成在玻璃基板上的非晶硅(a-Si)牺牲层，从而从根本上防止了金属掩模的翘曲、下垂和焊接缺陷。本专利技术的另一目的是提供一种用于使用电镀工艺制造精细金属掩模的方法，其通过首先形成掩模图案并随后使用激光调整掩模图案的壁轮廓，可以防止在有机物质沉积过程中的遮蔽效应。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种使用电镀工艺制造薄金属掩模的方法，该方法包括：(a)准备用作载具的玻璃基板，并在玻璃基板上沉积牺牲层；(b)通过沉积电极金属来形成要在电镀工艺中使用的电极层；(c)在电极层上形成光致抗蚀剂膜；(d)通过执行对光致抗蚀剂膜曝光和显影的光刻工艺来对光致抗蚀剂膜图案化；(e)通过电镀工艺在图案化的光致抗蚀剂膜上形成电镀层；(f)通过去除剩余的光致抗蚀剂膜形成金属图案；(g)通过形成与金属图案对应的电极层图案来形成掩模图案；(h)执行热处理以增大电镀层和电极层的硬度；(i)检查由电镀层和电极层构成的掩模图案；以及(j)将电镀层和电极层从玻璃基板分离。在步骤(g)中，形成掩模图案还包括使用激光修剪掩模图案以使得掩模图案锥形化。在步骤(g)中，掩模图案的修剪可以包括：(k)在电镀层和电极层上设定单位处理区域；(l)通过在单位处理区域内沿着第一扫描路径移动激光来执行激光处理；(m)改变激光的方向，将激光移动一个步距，并沿着第二扫描路径移动激光；(n)重复执行步骤(l)和(m)直到第n扫描路径被激光扫描为止。可以针对每个扫描路径改变激光处理深度以使得掩模图案可以锥形化。激光可以是超短脉冲激光，其发射具有从数十飞秒至数百皮秒的持续时间范围的超短脉冲，从而防止掩模图案的表面上出现毛刺。另外，步骤(h)可以包括使用激光执行热处理以提高电镀层和电极层的硬度。在步骤(h)中，激光可以是线束激光，从而减小了安装空间并局部地消除了所选区域中的内应力。步骤(h)还可以包括回火以增大金属的硬度。当在完成回火之后改变掩模图案的尺寸时，使用激光来调整掩模图案的尺寸。在步骤(j)中，通过使用激光将牺牲层从玻璃基板剥离来执行从电镀层和电极层从玻璃基板的分离。在步骤(a)中，牺牲层可以是透明电极。根据上述本专利技术，可以制造出使用传统方法难以形成的具有间距为40μm或更小的精细图案的精细金属掩模，并且制造出用于有机发光器件(OLED)的精细金属掩模，同时显著提高了产品可靠性并缩短了制造时间。因此，可以形成更精确和准确的图案并且提高了制造精细金属掩模的速度，从而具有满足对精细金属掩模的高需求的效果。另外，在需要用于针对第四代(4G)或下一代OLED显示器的沉积工艺的金属掩模或大面积掩模的领域中，可以形成具有高度均匀的厚度的金属片，并因此使用所形成的金属片来形成精细图案的金属掩模。另外，可以根本上防止由于金属掩模的小厚度而出现的金属掩模的焊接缺陷以及翘曲或下垂。此外，通过使用激光调整掩模图案的壁轮廓的斜率，可以防止在有机物质沉积过程中的遮蔽效应。附图说明根据以下详细描述与附图的结合将会更清楚地理解本专利技术的上述和其他目的、特征和其他优点，其中：图1是示出根据传统技术的制造掩模图案的方法的示图；图2是示出根据本专利技术的一个实施例的用于使用电镀来制造精细金属掩模的方法的流程图；图3A至图3I是顺序地示出根据本专利技术的实施例的薄金属掩模制造方法的截面图；图4是示出使用激光修剪掩模图案以使得掩模图案锥形化的工艺的示意图；图5是示出通过控制处理深度实现具有锥形化的壁轮廓的三维结构的方法的示意图；以及图6是示出根据本专利技术的实施例的使用沿着每个扫描路径扫描的激光来控制处理深度的方法的示意图。具体实施方式下面将参照附图更全面地在本文中描述示例实施例。然而，本专利技术可以以许多本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于使用电镀来制造精细金属掩模的方法，所述方法包括步骤：(a)在用作载具的玻璃基板上沉积牺牲层；(b)通过沉积电极金属来形成要在电镀工艺中使用的电极层；(c)在所述电极层上形成光致抗蚀剂膜；(d)使用对所述光致抗蚀剂膜进行曝光和显影的光刻工艺来将所述光致抗蚀剂膜图案化；(e)通过执行电镀工艺来在图案化的光致抗蚀剂膜上形成电镀层；(f)通过去除所述图案化的光致抗蚀剂膜形成由所述电镀层制成的金属图案；(g)通过形成与所述金属图案对应的所述电极层的图案来形成掩模图案；(h)执行热处理以增大所述电镀层和所述电极层的硬度；(i)检查由所述电镀层和所述电极层构成的所述掩模图案；以及(j)将所述电镀层和所述电极层从所述玻璃基板分离。

【技术特征摘要】
2016.06.24 KR 10-2016-00794681.一种用于使用电镀来制造精细金属掩模的方法，所述方法包括步骤：(a)在用作载具的玻璃基板上沉积牺牲层；(b)通过沉积电极金属来形成要在电镀工艺中使用的电极层；(c)在所述电极层上形成光致抗蚀剂膜；(d)使用对所述光致抗蚀剂膜进行曝光和显影的光刻工艺来将所述光致抗蚀剂膜图案化；(e)通过执行电镀工艺来在图案化的光致抗蚀剂膜上形成电镀层；(f)通过去除所述图案化的光致抗蚀剂膜形成由所述电镀层制成的金属图案；(g)通过形成与所述金属图案对应的所述电极层的图案来形成掩模图案；(h)执行热处理以增大所述电镀层和所述电极层的硬度；(i)检查由所述电镀层和所述电极层构成的所述掩模图案；以及(j)将所述电镀层和所述电极层从所述玻璃基板分离。2.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(g)中，形成所述掩模图案还包括使用激光修剪所述掩模图案以使得所述掩模图案锥形化。3.根据权利要求2所述的方法，其中，在步骤(g)中，修剪所述掩模图案包括：(k)在所述电镀层和所述电极层上设定单位处理区域；(l)在所述单位处理区域内沿着第一扫描...

【专利技术属性】
技术研发人员：金治宇，朴钟甲，申兴铉，
申请(专利权)人：AP系统股份有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国,KR