用于使用混合加工方法来制造荫罩的方法以及由此制造的荫罩技术

本发明专利技术涉及一种用于制造金属荫罩的方法和荫罩，并且涉及一种用于制造具有其上形成的掩膜图案的荫罩的方法，本主题为用于使用混合加工方法来制造荫罩的方法以及由此制造的荫罩，用于制造荫罩的方法包括：用于在基底的上侧上照射激光束的激光加工步骤，由此在基底上形成激光加工图案；以及用于在其中形成激光加工的图案的基底的下侧或者上侧上执行湿法蚀刻的湿法蚀刻步骤，由此形成对激光加工的图案的延续的湿法蚀刻的图案。因此，激光加工和湿法蚀刻被混合使用，并且因此解决了由于传统激光加工工艺导致的生产力恶化问题，并且示出了能够借助于湿法蚀刻提供高质量荫罩的效果。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于使用混合加工方法来制造荫罩的方法以及由此制造的荫罩
本专利技术一般地涉及制造金属荫罩的方法和由该方法制造的荫罩。更具体地，本专利技术涉及制造金属荫罩的方法以及由该方法制造的荫罩，其中包括湿法刻蚀和激光加工的混合加工被用于形成荫罩上的包括湿法刻蚀的图案和激光加工的图案的掩模图案。
技术介绍
金属掩模一般被用于在制造有机电致发光(EL)器件、有机半导体元件等时的真空沉积工艺。此类金属掩模具有三维(3D)结构，其具有多个圆形孔或锥形结构。通过将金属掩模布置在衬底上并且向该衬底的特定区域沉积期望图案的发光层来制造诸如有机EL器件的半导体元件。美国专利号5348825和5552662公开了用于制造金属掩模的常规湿法刻蚀方法，该方法包括制造荫罩的化学湿法刻蚀方法。应用于目前工业场所的荫罩是化学湿法刻蚀类型。下面参照图1对常规湿法刻蚀的简要说明进行描述。1.抗蚀剂涂覆：将光刻胶2涂覆在金属膜1的两个面上。2.图案涂覆：通过使用玻璃掩模图案3(或石英掩模)在光刻胶2上执行曝光工艺。3.显影：在玻璃掩模图案3(或石英掩模)转移到光刻胶2的上表面上之后，去除用于形成图案的玻璃掩模3并且通过执行显影工艺而选择性地去除光刻胶2。4.第一次刻蚀：在其中形成有图案的光刻胶2的上表面上执行湿法刻蚀，以去除金属膜1的一部分，从而通过使用刻蚀液将光刻胶2去除(光刻胶2的孔)。5.填充：在其中去除了其的一部分的金属膜1的上表面中填充抗刻蚀的填充材料。填充抗刻蚀的填充材料以在对金属膜1的下表面执行刻蚀时保护由第一次刻蚀所形成的金属掩模的上表面的形状。6.第二次刻蚀：刻蚀金属膜1的下表面。7.去除：将抗刻蚀填充材料和光刻胶去除，并且最终获得金属荫罩。以上工艺列出了通过使用湿法刻蚀制造金属荫罩的典型工艺，并且根据以上工艺开发了各种修改。例如，可以跳过步骤“5.填充”，或者在同一时间对金属膜的两面进行刻蚀。然而，一般通过使用图1中所描述的化学湿法刻蚀的技术来制造金属掩模。湿法刻蚀具有如图2中所示的各向同性特征。换言之，在金属膜被去除的同时金属膜在从光刻胶的孔的所有方向上同等地受到刻蚀液的影响。因此，金属膜的横截面形状被形成为具有半圆形状，如图3中所示。因此，在金属膜上最终形成的金属掩模包括其中孔的边缘(参见附图中圈出的部分)非常薄的孔。因此，孔的边缘的厚度可能对精确且稳定地确保孔的尺寸或形状具有不利影响。出于这个原因，一般不在金属膜的一面(上表面或下表面)上执行金属膜的湿法刻蚀，而是如图3中所示在金属膜的两面上执行。通过使用在美国专利号5348825、5552662等中公开的各种方法在金属膜的两面上执行湿法刻蚀。通过使用常规方法形成其中在上表面上形成的掩模与在下表面上形成的掩模彼此相交的交叉线(横截面中的交叉点)。此外，可以通过在金属膜的任意一面上执行具有弱强度的湿法刻蚀来实现包括具有小尺寸的锥形结构(图3中的32)的金属膜。通过使用此类锥形结构可以确保孔的尺寸和形状。出于此原因，在现有技术中底切的高度(图3中的t)被声明为金属膜的整个厚度T的30％～40％。然而，由湿法刻蚀的各向同性特征形成此类锥形结构，因此其可以被形成为具有底切形状。当通过使用此类金属掩模向显示器件的衬底沉积电致发光材料时，具有此类底切形状的金属膜显示出了其限制。当通过金属掩模的孔沉积电致发光材料时，由于底切形状，电致发光材料被不均匀地沉积在衬底上。换言之，底切形状导致在对应于该底切形状的衬底的位置上的电致发光材料的逐渐沉积。因此，当通过使用此类金属掩模进行制造时，发生显示器件的性能下降。同时，已知当前湿法刻蚀可以被应用最高到300ppi(每英寸像素)。然而，难以使用常规湿法刻蚀方法来生产具有QHD(大概500ppi)或UHD(大概800ppi)的分辨率的显示器件。图4是说明常规湿法刻蚀的各向同性形状的视图((1)、(2)和(3)的公式显示了形状(A，B，D，E，T，节距和刻蚀因数)的因数之间的相关性)，并且通过形状的因数之间的相互作用公式。可以对在使用湿法刻蚀时实现显示器件的高分辨率的限制进行解释。因此，该图并没有示出在基底的两面上执行的湿法刻蚀。一般地，要求的分辨率越高，则要求的图4中的节距的值越小，并且因此宽度B的值也应该越小。根据公式(3)，为了得到宽度B的较小值，则要求PR宽度A或深度D的较小值。然而，PR宽度A的值不可以变成无限小的值，因为由于曝光工艺的特征难以获得PR宽度A的非常小的值。即使获得了无限小的值，其可以导致刻蚀因数的下降。此外，对于将深度值D设置到小的值而言也存在限制。这是因为，尽管使用了对金属掩模的两面进行刻蚀的方法，但参照图3，当深度D值变得较小时底切的尺寸变得较大，因此电致发光材料被不均匀地沉积在衬底上。另外，由于存在在湿法刻蚀期间处理金属板所要求的最小厚度，所以金属掩模的厚度T不可以被减小。此外，难以通过仅仅执行湿法刻蚀来实现具有高分辨率的显示器件。可以在俯视图中所显示的精细结构上找到原因。不仅在掩模的横截面形状中也在掩模的俯视形状中显示了湿法刻蚀的各向同性特征。如图5中所示，掩模的实际加工的3D形状具有碗形状，因此掩模的四个边不是圆形的且不是锐利的。此类特征是难以应用于显示器件(要求锐利的四边形或多边形沉积区域)的特征。特别是，对于此类特征要被应用于具有诸如QHD或UHD的高分辨率的显示器件中而言是困难的。因此，由于上述形状的因数之间的限制和相关性，难以通过使用常规湿法刻蚀来实现具有QHD(大概500ppi)或UHD(大概800ppi)的分辨率的显示器件。此外，由于湿法刻蚀的各向同性特征，对于通过使用常规湿法刻蚀来实现具有湿法刻蚀的表面的曲率的一定半径的湿法刻蚀的图案存在限制，并且因此，难以实现具有各种形状的孔。同时，近来，通过使用超短脉冲激光来制造金属荫罩。韩国专利申请公开号10-2013-0037482和10-2015-0029414是典型的技术，并且本专利技术的申请人还提交了针对相关专利技术的申请(韩国专利申请号10-2014-0182140和10-2015-0036810)。图6是示出通过使用激光来制造金属荫罩的基本工艺的视图。通过使用激光来制造金属荫罩的方法包括：1.在沿着对应于掩模孔的形状的第一环形曲线移动激光束的同时将激光束照射到衬底上面的第一照射步骤；以及2.在沿着设置在第一环形曲线内并且具有小于第一环形曲线的内部区域的第二环形曲线移动激光束的同时将激光束照射到衬底上面的第二照射步骤。3.此外，通过使用激光来制造金属荫罩的另一种方法包括：将具有第一能量的激光束照射到其中在衬底上形成掩模孔的位置上面的第一照射步骤；以及将具有低于第一能量的第二能量的激光束照射到其上面照射了第一照射步骤的激光束的同一位置上面的第二照射步骤。为了提高加工的金属掩模的精确度，通过使用此类激光来制造金属荫罩的方法一般使用超短脉冲激光。一般由通过使用超短脉冲激光的各种低强度脉冲的累积来对去除或加工金属基底。使用激光的此类方法具有通过配置特定的光学系统或改变激光或脉冲调制的强度变化而指定在金属基底上所照射的激光束的能量分布或强度的效果。例如，可以通过配置具有特定能量分布的光学系统和控制激光以及衬底的相对移动(参照图7)来制造具有适当锥形结构而不包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造荫罩的方法，其中，混合加工被用于在所述荫罩上形成掩模图案，所述方法包括：通过从基底上方照射激光束而形成激光加工的图案；以及通过从其上形成有激光加工的图案的基底上方或从其上形成有激光加工的图案的基底下方执行湿法刻蚀而形成从所述激光加工的图案延续的湿法刻蚀的图案。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.08.10 KR 10-2015-01126091.一种制造荫罩的方法，其中，混合加工被用于在所述荫罩上形成掩模图案，所述方法包括：通过从基底上方照射激光束而形成激光加工的图案；以及通过从其上形成有激光加工的图案的基底上方或从其上形成有激光加工的图案的基底下方执行湿法刻蚀而形成从所述激光加工的图案延续的湿法刻蚀的图案。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述形成激光加工的图案包括：在基底上设置单元加工区域的第一步；在沿着从所述单元加工区域的第一边界至第二边界的第一扫描路径移动激光束的同时执行激光加工以在所述单元加工区域内形成所述激光加工的图案的一部分的第二步；将激光束转到下一个方向、将激光束移动一个步距并且在沿着第二扫描路径移动激光束的同时执行激光加工以在所述单元加工区域内形成所述激光加工的图案的另一部分的第三步；以及在沿着第n扫描路径移动激光束的同时重复所述第二步和第三步直到完成激光加工的第四步，从而在所述单元加工区域的整个区域上完成激光加工。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述形成激光加工的图案进一步包括：设置扫描路径中的每个的加工深度。4.根据权利要求3所述的方法，其中，由沿着扫描路径移动的激光束的重叠率来确定所述加工深度[重叠率＝{(激光束的尺寸-扫描节距)/激光束的尺寸}×100，扫描节距＝v/f，v：激光束与由操作部件操作的基底的相对速度，f：施加到基底的激光束源的脉冲频率]。5.根据权利要求3所述的方法，其中，由扫描路径的重叠数目来确定所述加工深度。6.根据权利要求3所述的方法，其中，通过设置针对每个扫描路径的激光束的强度、通过设置一个扫描路径内的激光束源中的每个脉冲的能量强度、或者通过设置上述两种的组合来确定所述加工深度。7.根据权利要求3所述的方法，其中，由以下各项中的两个或更多个的组合来确定所述加工深度：激光束的重叠率[重叠率＝{(激光束的尺寸-扫描节距)/激光束的尺寸}×100，扫描节距＝v/f，v：激光束与由操作部件操作的基底的相对速度，f：施加到基底的激光束源的脉冲频率]；扫描路径的重叠数目；以及针对每个扫描路径的激光束的强度的设置或针对激光束源中的每个脉冲的能量强度的设置。8.根据权利要求2所述的方法，其中，通过设置第一至第n扫描路径和第一至第m扫描路径来形成所述激光加工的图案，所述第一至第m扫描路径与所述第一至第n扫描路...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴钟甲，金宝蓝，许俊圭，金度勋，
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