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KR-20260060480-A - DEPOSITION MASK AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME

KR20260060480AKR 20260060480 AKR20260060480 AKR 20260060480AKR-20260060480-A

Abstract

증착용 마스크 및 이를 제조하는 방법이 제공된다. 일 실시예에 따른 증착용 마스크는 마스크 개구를 둘러싸며 위치하고, 제1 면을 갖는 마스크 기판; 및 상기 마스크 개구에 중첩하여 위치하고, 화소 개구를 사이에 두고 서로 이격된 복수개의 마스크 패턴들을 포함하고, 상기 마스크 패턴은 상기 마스크 기판에 수직한 방향의 일측을 향하는 상부면 및 상기 상부면과 대향하는 하부면을 포함하며, 상기 상부면의 폭은 상기 하부면의 폭보다 크고, 상기 상부면의 폭은 10 마이크로 이하이되, 상기 마스크 기판의 제1 면과 상기 마스크 패턴의 상부면은 동일 선상에 위치한다.

Inventors

  • 조준호
  • 김정국
  • 이덕중
  • 이연우
  • 정지현

Assignees

  • 삼성디스플레이 주식회사

Dates

Publication Date
20260506
Application Date
20241024

Claims (20)

  1. 마스크 개구를 둘러싸며 위치하고, 제1 면을 갖는 마스크 기판; 및 상기 마스크 개구에 중첩하여 위치하고, 화소 개구를 사이에 두고 서로 이격된 복수개의 마스크 패턴들을 포함하고, 상기 마스크 패턴은 상기 마스크 기판에 수직한 방향의 일측을 향하는 상부면 및 상기 상부면과 대향하는 하부면을 포함하며, 상기 상부면의 폭은 상기 하부면의 폭보다 크고, 상기 상부면의 폭은 10 마이크로 이하이되, 상기 마스크 기판의 제1 면과 상기 마스크 패턴의 상부면은 동일 선상에 위치하는 증착용 마스크.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 마스크 패턴은 상기 마스크 개구를 향하고, 상기 상부면과 상기 하부면을 연결하는 측면을 더 포함하고, 상기 상부면과 상기 측면이 형성하는 제1 경사각과 상기 하부면과 상기 측면이 형성하는 제2 경사각은 서로 다른 증착용 마스크.
  3. 제2 항에 있어서, 상기 제1 경사각은 예각이고, 상기 제2 경사각은 둔각인 증착용 마스크.
  4. 제3 항에 있어서, 상기 제1 경사각은 50도 이상 88도 이하의 값을 갖는 증착용 마스크.
  5. 제4 항에 있어서, 상기 제2 경사각은 92도 이상 130도 이하의 값을 갖는 증착용 마스크.
  6. 제1 항에 있어서, 상기 마스크 패턴은 역테이퍼 또는 뒤집어진 사다리꼴 형상을 갖고, 상기 마스크 패턴의 높이는 15 마이크로 이하인 증착용 마스크.
  7. 제1 항에 있어서, 상기 마스크 기판은 상기 제1 면과 대향하는 제2 면; 및 상기 마스크 개구를 향하고 상기 제1 면과 연결되는 제1 측면을 포함하는 증착용 마스크.
  8. 제7 항에 있어서, 상기 마스크 기판은 상기 제2 면과 연결되는 제2 측면을 더 포함하고, 상기 제1 면 및 상기 제2 면은 상기 제1 측면 및 상기 제2 측면에 의하여 연결되며, 상기 제1 면과 제1 측면이 형성하는 경사각은 둔각인 증착용 마스크.
  9. 제8 항에 있어서, 상기 마스크 패턴은 상기 마스크 기판의 제1 측면을 접하여 커버하는 증착용 마스크.
  10. 제7 항에 있어서, 상기 제1 측면은 상기 제1 면과 상기 제2 면을 연결하고, 상기 제1 면과 상기 제1 측면이 형성하는 경사각은 예각이며, 상기 마스크 패턴은 상기 화소 개구를 사이에 두고 상기 마스크 기판의 제1 측면과 이격된 증착용 마스크.
  11. 제1 항에 있어서, 상기 마스크 패턴은 제1 코팅막을 포함하고, 상기 제1 코팅막은 상기 마스크 기판의 수직한 방향의 일측에 위치하는 상면; 상기 상면과 대향하는 하면; 및 상기 상면과 하면을 연결하는 제1 측면을 포함하며, 상기 상면과 상기 제1 측면이 형성하는 경사각은 50도 이상 88도 이하인 증착용 마스크.
  12. 제11 항에 있어서, 상기 마스크 패턴은 상기 제1 코팅막과 서로 다른 재료를 포함하는 제2 코팅막을 더 포함하고, 상기 제2 코팅막은 역테이퍼 형상을 포함하며, 상기 제1 코팅막은 실리콘 산화물을 포함하고, 상기 제2 코팅막은 실리콘 질화물을 포함하는 증착용 마스크.
  13. 제12 항에 있어서, 상기 마스크 패턴은 금속 코팅막을 더 포함하고, 상기 금속 코팅막은 상기 제1 코팅막 및 상기 제2 코팅막을 커버하는 증착용 마스크.
  14. 마스크 기판 상에 돌출부 및 트렌치부를 형성하는 단계; 상기 트렌치부에 중첩하는 부분에서 상기 마스크 기판 상에 코팅막을 형성하는 단계; 및 마스크 기판을 제거하여 마스크 개구, 화소 개구 및 마스크 패턴을 형성하는 단계를 포함하고, 단면상에서 상기 돌출부는 정테이퍼 형상 또는 사다리꼴 형상을 갖으며, 상기 돌출부의 높이는 15 마이크로 이하인 증착용 마스크의 제조 방법.
  15. 제14 항에 있어서, 상기 마스크 기판 상에 돌출부 및 트렌치부를 형성하는 단계에서, 상기 돌출부는 상기 마스크 기판의 수직한 방향의 일측을 향하는 제1 면; 상기 제1 면과 대향하는 제2 면; 및 상기 제1 면과 제2 면을 연결하는 제1 측면을 포함하고, 상기 제2 면과 상기 제1 측면이 형성하는 제1 경사각은 50도 이상 88도 이하인 증착용 마스크의 제조 방법.
  16. 제15 항에 있어서, 상기 마스크 기판 상에 돌출부 및 트렌치부를 형성하는 단계에서, 상기 돌출부는 복수개로 형성되고, 상기 돌출부는 상기 트렌치부를 사이에 두고 이격된 증착용 마스크의 제조 방법.
  17. 제16 항에 있어서, 상기 마스크 기판 상에 돌출부 및 트렌치부를 형성하는 단계에서, 상기 트렌치부의 폭은 10 마이크로 이하인 증착용 마스크의 제조 방법.
  18. 제17 항에 있어서, 상기 돌출부 및 트렌치부는 식각 공정에 의하여 상기 마스크 기판의 일부를 제거함으로써 형성되는 증착용 마스크의 제조 방법.
  19. 제14 항에 있어서, 상기 마스크 기판을 제거하여 마스크 개구, 화소 개구 및 마스크 패턴을 형성하는 단계에서, 단면상에서 상기 마스크 패턴은 역테이퍼 형상을 갖는 증착용 마스크의 제조 방법.
  20. 제14 항에 있어서, 상기 마스크 기판은 실리콘을 포함하고, 상기 마스크 기판은 평면 상에서 원형 형태를 갖는 증착용 마스크의 제조 방법.

Description

증착용 마스크 및 이를 제조하는 방법{DEPOSITION MASK AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME} 본 발명은 증착용 마스크 및 이를 제조하는 방법에 관한 것이다. 정보화 사회가 발전함에 따라 영상을 표시하기 위한 표시 장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있다. 표시 장치는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display), 전계 방출 표시 장치(Field Emission Display), 발광 표시 장치(Light Emitting Display) 등과 같은 표시 장치일 수 있다. 발광 표시 장치는 발광 소자로서 유기 발광 다이오드 소자를 포함하는 유기 발광 표시 장치, 또는 발광 소자로서 무기 발광 다이오드 소자를 포함하는 무기 발광 표시 장치 등을 포함할 수 있다. 최근, 고해상도의 영상, 예를 들어 3000 PPI(Pixels Per Inch) 이상의 해상도를 갖는 영상을 제공하는 표시 장치의 필요성이 대두되고 있다. 이를 위해서, 고해상도의 소형 유기 발광 표시 장치인 OLEDoS(Organic Light Emitting Diode on Silicon)가 이용되고 있다. OLEDoS는 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)를 포함하는 반도체 웨이퍼 기판 상에 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode, OLED)를 배치하여 영상을 표시하는 장치이다. 한편, 유기 발광 표시 장치와 같은 자발광 표시 장치를 제조하기 위해, 각 화소마다 유기물을 증착하기 위한 기술로서, 박막의 마스크를 기판에 밀착시켜 원하는 위치에 유기물을 증착하는 증착법이 주로 사용된다. 대면적 유기 발광 표시 장치에 유기물을 증착하는 경우, 박막의 금속 마스크인 파인 메탈 마스크(Fine Metal Mask: FMM)가 널리 이용되었다. 그러나, 이러한 금속 마스크는 고해상도 패터닝(patterning)에 적합하지 않다. 이에 고해상도의 정밀한 박막 마스크를 제조하기 위해, 웨이퍼와 같은 반도체 기판을 이용하여 제작되는 파인 실리콘 마스크(Fine Silicon Mask: FSM)가 대두되고 있다. 도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치를 보여주는 분해 사시도이다. 도 2는 일 실시예에 따른 표시 장치를 보여주는 블록도이다. 도 3은 일 실시예에 따른 제1 서브 화소의 등가 회로도이다. 도 4는 일 실시예에 따른 표시 패널의 일 예를 보여주는 평면도이다. 도 5 및 도 6은 도 4의 표시 영역에서 복수개의 화소들의 배치들을 나타낸 평면도이다. 도 7은 도 5의 X1-X1'를 따라 절단한 표시 패널의 일 예를 보여주는 단면도이다. 도 8은 일 실시예에 따른 헤드 장착형 표시 장치를 보여주는 분해 사시도이다. 도 9는 일 실시예에 따른 증강 현실 콘텐츠 제공 장치를 보여주는 사시도이다. 도 10은 도 9의 증강 현실 콘텐츠 제공 장치의 배면 방향 분해 사시도이다. 도 11은 도 10의 증강 현실 콘텐츠 제공 장치의 정면 방향 분해 사시도이다. 도 12는 일 실시예에 따른 표시 셀을 포함하는 원장 반도체 기판을 보여주는 평면도이다. 도 13은 일 실시예에 따른 마스크 셀을 포함하는 증착용 마스크를 보여주는 평면도이다. 도 14는 일 실시예에 따른 증착용 마스크를 이용하여 표시 패널을 제조하는 증착 장치를 설명하기 위한 개략도이다. 도 15는 도 13의 X2-X2'을 따라 자른 단면도이다. 도 16은 도 15에서 마스크 패턴을 확대한 단면도이다. 도 17은 다른 실시예로, 도 15에서 마스크 패턴을 확대한 단면도이다. 도 18은 또 다른 실시예로, 도 15에서 마스크 패턴을 확대한 단면도이다. 도 19는 또 다른 실시예로, 도 15에서 마스크 패턴을 확대한 단면도이다. 도 20은 또 다른 실시예로, 도 13의 X2-X2'을 따라 자른 단면도이다. 도 21은 일 실시예에 따른 증착용 마스크의 제조 방법을 보여주는 순서도이다. 도 22 및 도 23은 도 21의 S100 단계를 보여주는 단면도이다. 도 24는 도 23에서 T 영역을 확대한 단면도이다. 도 25는 도 24에서 돌출부를 포함하는 마스크 기판을 확대한 사시도이다. 도 26은 도 21의 S200 단계를 보여주는 단면도이다. 도 27 및 도 28은 도 21의 S300 단계를 보여주는 단면도이다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 실시예들을 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다. 본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 구체적인 실시예들에 대해 설명한다. 도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치를 보여주는 분해 사시도이다. 도 2는 일 실시예에 따른 표시 장치를 보여주는 블록도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 표시 장치(10)는 동영상이나 정지영상을 표시하는 장치일 수 있다. 일 실시예에 따른 표시 장치(10)는 모바일 폰(Mobile Phone), 스마트 폰(Smart Phone), 태블릿 PC(Tablet Personal Computer), 이동 통신 단말기, 전자 수첩, 전자 책, PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션, UMPC(Ultra Mobile PC) 등과 같은 휴대용 전자 장치에 적용될 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에 따른 표시 장치(10)는 텔레비전, 노트북, 모니터, 광고판, 또는 사물 인터넷(Internet Of Things, IOT)의 표시부로 적용될 수 있다. 또는, 일 실시예에 따른 표시 장치(10)는 스마트 워치(Smart Watch), 워치 폰(Watch Phone), 가상 현실 및 증강 현실을 구현하기 위한 헤드 장착형 표시 장치(Head Mounted Display, HMD)에 적용될 수 있다. 일 실시예에 따른 표시 장치(10)는 표시 패널(100), 방열층(200), 회로 보드(300), 타이밍 제어 회로(400), 및 전원 공급 회로(500)를 포함할 수 있다. 표시 패널(100)은 사각형과 유사한 평면 형태로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 표시 패널(100)은 제1 방향(DR1)의 단변과 제1 방향(DR1)과 교차하는 제2 방향(DR2)의 장변을 갖는 사각형과 유사한 평면 형태를 가질 수 있다. 표시 패널(100)에서 제1 방향(DR1)의 단변과 제2 방향(DR2)의 장변이 만나는 모서리는 소정의 곡률을 갖도록 둥근 형상을 갖거나 직각 형상을 가질 수 있다. 표시 패널(100)의 평면 형태는 사각형에 한정되지 않고, 다른 다각형, 원형 또는 타원형과 유사한 형상을 가질 수 있다. 표시 장치(10)의 평면 형태는 표시 패널(100)의 평면 형태를 추종할 수 있으나, 본 명세서의 실시예는 이에 한정되지 않는다. 도시된 도면에서 제1 방향(DR1)과 제2 방향(DR2)은 각각 수평 방향으로서 서로 교차한다. 예컨대, 제1 방향(DR1)과 제2 방향(DR2)은 상호 직교할 수 있다. 또한, 제3 방향(DR3)은 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)에 대해 교차하며, 예컨대 직교하는 수직 방향일 수 있다. 다른 정의가 없는 한, 본 명세서에서 제1 내지 제3 방향(DR1, DR2, DR3)의 화살표가 지시하는 방향을 일측, 그 반대 방향을 타측이라 칭할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 “상”, “상측”, "상부", "탑", "상면"은 도면을 기준으로 제3 방향(DR3) 중 도면의 화살표가 향하는 방향을 의미하고, “하”, “하측”, "하부", "바텀", "하면"은 도면을 기준으로 제3 방향(DR3)의 화살표가 향하는 방향의 반대 방향을 의미하는 것으로 한다. 표시 패널(100)은 도 2와 같이 영상을 표시하는 표시 영역(DAA)과 영상을 표시하지 않는 비표시 영역(NDA)을 포함할 수 있다. 표시 영역(DAA)은 복수의 화소(PX)들, 복수의 스캔 라인(SL)들, 복수의 발광 제어 라인(EL)들, 및 복수의 데이터 라인(DL)들을 포함할 수 있다. 복수의 화소(PX)들은 제1 방향(DR1)과 제2 방향(DR2)에서 매트릭스 형태로 배열될 수 있다. 복수의 스캔 라인(SL)들과 복수의 발광 제어 라인(EL)들은 제1 방향(DR1)으로 연장되고, 제2 방향(DR2)으로 배치될 수 있다. 복수의 데이터 라인(DL)들은 제2 방향(DR2)으로 연장되고, 제1 방향(DR1)으로 배치될 수 있다. 복수의 스캔 라인(SL)들은 복수의 기입 스캔 라인(GWL)들, 복수의 제어 스캔 라인(GCL)들, 및 복수의 바이어스 스캔 라인(GBL)들을 포함할 수 있다. 복수의 발광 제어 라인(EL)들은 복수의 제1 발광 제어 라인(EL1)들과 복수의 제2 발광 제어 라인(EL2)들을 포함할 수 있다. 복수의 화소(PX)들은 제1 내지 제3 서브 화소(SP1