[发明专利]使用激光图案化制造阴影掩膜的装置和使用激光图案化制造阴影掩膜的方法

说明书

根据本发明的用于制造阴影掩膜的装置和方法包括：在基座的顶部上定位设置有与要被制造的掩膜图案对应的遮掩图案的掩膜部分的步骤；以及通过从掩膜部分的顶部照射激光束并且使用已经穿过掩膜部分的激光束对基座进行处理而在基座上制备对应于遮掩图案的掩膜图案的步骤，其中提供多个遮掩图案以具有不同的宽度，并且提供朝向基座被定位的方向宽度更窄的遮掩图案，使得从掩膜部分的顶部被照射的激光束在逐步穿过多个遮掩图案之后被照射在基座上。此外，使用相移掩膜和狭缝掩膜逐渐调整图案周围的强度，从而使能进行沉积掩膜所需的锥形过程。

技术领域

本发明涉及一种制造阴影掩膜(shadow mask)的装置和方法。更具体地，本发明涉及一种使用容易地形成精细图案并且具有简单过程的激光图案化技术的用于制造阴影掩膜的装置以及使用激光图案化来制造精细金属掩膜的方法。

背景技术

针对诸如LCD(液晶显示器)和OLED(有机发光装置)的平板显示器对高分辨率的需要，用于制造平板显示器的图案的尺寸日益变小。

例如，需要形成R(红色)、G(绿色)和B(蓝色)的有机发光层的图案，以便制造OLED，并且通过使用具有精细图案(诸如与R、G、B像素结构对应的矩形和菱形)的阴影掩膜的沉积来形成图案。也就是说，当R、G、B的有机发光材料通过用于沉积的阴影掩膜的图案时，该材料以图案的形状被沉积，因此获得R、G、B的发光材料。

作为用于沉积的阴影掩膜，通常使用由诸如殷钢或不锈钢的金属制成的掩膜(FMM：精细金属掩膜(Fine Metal Mask))。

这种阴影掩膜是通过光刻来制造的。也就是说，阴影掩膜是通过以下过程制造的：在由金属制成的基座的顶部上涂覆光致抗蚀剂(PR)的过程、加热光致抗蚀剂(PR)的预烘烤的过程、将具有与要在用于沉积的阴影掩膜上形成的所期图案对应的图案的光掩膜放置到涂覆有光致抗蚀剂(PR)的基座上并且然后曝光光掩膜的过程、暴露后的显影(developing)和后烘烤的过程、湿蚀刻的过程以及去除光致抗蚀剂的PR剥离的过程。

然而，如上面描述的，为了制造具有高分辨率诸如UHD的移动装置的OLED，需要形成精细图案，因此务必将用于沉积的掩膜的图案减小到微小尺寸。此外，需要防止所谓的阴影效应，其中理想地通过45度锥形形状径向地被沉积在经处理的图案上的有机材料在其达到要被图案化的位置之前由于陡峭的处理结构而不均匀地被施加。

例如，为了制造具有500ppi或更多的高分辨率的显示器，需要30μm或更小的精细图案，因此针对例如在市场上可用的全高清(Full HD)分辨率装置或更多，需要制造具有30μm或更小的精细图案的用于沉积的FMM阴影掩膜。然而，由于湿蚀刻的基本问题(各向同性蚀刻意味着蚀刻行为的循环传播，其几乎不形成尖锐边缘和壁)，难以经由该过程通过光刻形成具有线性锥形形状的30μm或更小的精细图案。因此，为了解决这个问题，需要使薄膜更薄并进行第二湿蚀刻，随后是后侧的正面。

目前，使用具有厚度约20μm的金属膜作为基座，但是由于阴影掩膜的厚度小并且在大面积处理期间掩膜凹陷，所以难以控制和处理这种金属膜。

发明内容

技术问题

本发明的目的是提供一种使用激光图案化技术来制造阴影掩膜(或精细金属掩膜)的装置，由此相比于现有技术，该装置可以通过使用单个激光过程在基座上直接形成精细图案而使用根据所期图案的尺寸和间隙适当地设计的掩膜投影和光学系统来制造阴影掩膜。

本发明的另一个目的是提供一种制造阴影掩膜的方法，其使用能够容易地形成20μm或更小的精细图案的激光图案化，这是难以使用湿蚀刻实现的，精细图案具有用于沉积有机材料的阴影掩膜所需的线性锥形形状，使得该方法可以简化制造过程，并且可以容易地制造在移动装置中使用的UHD分辨率AMOLED等，并且需要大约10μm的图案。