(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マスクパターンが形成されたシャドウマスクの製造方法において、
ベースの上側からレーザービームを照射して前記ベースに、下側に行くほど幅が狭くなるテーパ形状の断面を有するレーザー加工パターンを形成するレーザー加工段階と、
前記レーザー加工パターンが形成されたベースの上側又は下側でウェットエッチングを実行して、前記レーザー加工パターンに連続するウェットエッチングパターンを形成することにより、前記ベースを貫通する開口部を生成するウェットエッチング段階と、を含み、
前記レーザー加工パターンの深さは、前記ベースの全厚に対して６０％以上であり、
前記ベースの上面における前記開口部の幅は、前記ベースの下面における前記開口部の幅よりも大きいことを特徴とする、複合加工方法を用いたシャドウマスクの製造方法。
【請求項２】
前記レーザー加工段階は、
前記ベース上に単位加工領域を設定する第１段階と、
レーザービームが前記単位加工領域の一方の境界から開始して、１番目のスキャンパス（ｓｃａｎ  ｐａｔｈ）に沿って移動して前記単位加工領域の他方の境界に到達するまで、前記単位加工領域内に含まれるレーザー加工パターンに対する加工が行われる第２段階と、
前記レーザービームを次のステップ（ｓｔｅｐ）に方向転換し、ステップピッチ（ｓｔｅｐ  ｐｉｔｃｈ）だけ移動させて２番目のスキャンパスで移動させる第３段階と、
前記第２段階及び第３段階を繰り返し実行してｎ番目のスキャンパスに沿ってレーザービームの移動が完了すると、単位加工領域全体に対する加工が行われる第４段階とを含むことを特徴とする、請求項１に記載の複合加工方法を用いたシャドウマスクの製造方法。
【請求項３】
前記レーザー加工段階は、
各スキャンパスに対応して加工深さを設定することをさらに含むことを特徴とする、請求項２に記載の複合加工方法を用いたシャドウマスクの製造方法。
【請求項４】
前記加工深さの設定は、前記スキャンパスを移動するレーザービームのオーバーラップ率［オーバーラップ率＝｛（レーザービームの大きさ−スキャンピッチ）／レーザービームの大きさ｝×１００、スキャンピッチ＝ｖ／ｆ、ｖ：駆動部の動作によるベースとレーザービームの相対速度、ｆ：ベースに印加されるレーザーソースのパルス振動数］によって決定されることを特徴とする、請求項３に記載の複合加工方法を用いたシャドウマスクの製造方法。
【請求項５】
前記加工深さの設定は、前記スキャンパスの重畳回数によって決定されることを特徴とする、請求項３に記載の複合加工方法を用いたシャドウマスクの製造方法。
【請求項６】
前記加工深さの設定は、前記スキャンパスごとにエネルギー強度を設定すること、前記一つのスキャンパス内でもレーザーソースのパルスごとにエネルギー強度を設定すること、又はこれらの組み合わせによって決定されることを特徴とする、請求項３に記載の複合加工方法を用いたシャドウマスクの製造方法。
【請求項７】
前記加工深さの設定は、前記スキャンパスを移動するレーザービームのオーバーラップ率［オーバーラップ率＝｛（レーザービームの大きさ−スキャンピッチ）／レーザービームの大きさ｝×１００、スキャンピッチ＝ｖ／ｆ、ｖ：駆動部の動作によるベースとレーザービームの相対速度、ｆ：ベースに印加されるレーザーソースのパルス振動数］、
前記スキャンパスの重畳回数、及び
前記スキャンパスごとにエネルギー強度を設定すること、前記一つのスキャンパス内でもレーザーソースのパルスごとにエネルギー強度を設定すること、又はこれらの二つ以上の組み合わせによって決定されることを特徴とする、請求項３に記載の複合加工方法を用いたシャドウマスクの製造方法。
【請求項８】
前記１、．．．、ｎ番目のスキャンパスと、前記スキャンパスに垂直な１、．．．、ｍ番目のスキャンパスを設定して、レーザー加工パターンを形成することを特徴とする、請求項２に記載の複合加工方法を用いたシャドウマスクの製造方法。
【請求項９】
前記スキャンパスに沿ってエネルギー累積分布を順次的な強度に設定してテーパー状のレーザー加工パターンを形成することを特徴とする、請求項８に記載の複合加工方法を用いたシャドウマスクの製造方法。
【請求項１０】
前記単位加工領域に含まれているレーザー加工パターン領域上に多数のエネルギー領域を設定して、エネルギー領域ごとにエネルギー累積分布を順次的な強度に設定して加工深さを設定することを特徴とする、請求項２に記載の複合加工方法を用いたシャドウマスクの製造方法。
【請求項１１】
前記エネルギー領域ごとにエネルギー累積分布を設定することは、
前記スキャンパスの重畳回数、又は前記スキャンパスを移動するレーザーソースのパルスごとにエネルギー強度の変化によって行われることを特徴とする、請求項１０に記載の複合加工方法を用いたシャドウマスクの製造方法。
【請求項１２】
前記エネルギー領域ごとにエネルギー累積分布を設定することは、
前記スキャンパスの重畳回数を順次設定するか、或いは前記スキャンパスを移動するレーザーソースのパルスごとにエネルギー強度を順次設定して、テーパー状のレーザー加工パターンを形成することを特徴とする、請求項１０に記載の複合加工方法を用いたシャドウマスクの製造方法。
【請求項１３】
ｎ−１番目のスキャンパスからｎ番目のスキャンパスへの方向転換時のステップピッチは、ｎ−１番目のスキャンパスのレーザービームの大きさと同じかそれより小さいことを特徴とする、請求項２に記載の複合加工方法を用いたシャドウマスクの製造方法。
【請求項１４】
ｎ−１番目のスキャンパスとｎ番目のスキャンパスは、同一又は反対の方向にレーザービームが移動することを特徴とする、請求項２に記載の複合加工方法を用いたシャドウマスクの製造方法。
【請求項１５】
ｎ−１番目のスキャンピッチとｎ番目のスキャンピッチは、レーザー加工パターンの形態によって異なるように設定されること（スキャンピッチ＝ｖ／ｆ、ｖ：駆動部の動作によるベースとレーザービームの相対速度、ｆ：ベース上に印加されるレーザーソースのパルス振動数）を特徴とする、請求項２に記載の複合加工方法を用いたシャドウマスクの製造方法。
【請求項１６】
前記ウェットエッチング段階は、前記ベースの上側又は下側に前記ウェットエッチングパターンの形成のためのフォトレジストパターンを形成し、フォトレジストの除去された部位に沿って前記ベースのウェットエッチングが行われることを特徴とする、請求項１に記載の複合加工方法を用いたシャドウマスクの製造方法。
【請求項１７】
前記ウェットエッチング段階は、前記レーザー加工と同一又は反対の方向に前記ベースに片面エッチングを実行するか、或いは順次的両面エッチング又は同時両面エッチングを実行することを特徴とする、請求項１６に記載の複合加工方法を用いたシャドウマスクの製造方法。
【請求項１８】
前記ウェットエッチングによる前記ウェットエッチングパターンは、
前記レーザー加工によるレーザー加工パターンの加工面に連続的に形成されるか、或いは前記レーザー加工によるレーザー加工パターンの加工面と反対の方向に連続的に形成されることを特徴とする、請求項１７に記載の複合加工方法を用いたシャドウマスクの製造方法。
【請求項１９】
前記ウェットエッチングパターンは、
前記ウェットエッチングパターンの加工面に対する曲率半径が前記ウェットエッチングパターンの加工深さよりも小さい値を有することを特徴とする、請求項１に記載の複合加工方法を用いたシャドウマスクの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メタルシャドウマスクを製造する方法及びこれにより製造されたシャドウマスクに関し、レーザー加工方法とウェットエッチングによる方法とを複合的に用いて、レーザー加工パターン及びウェットエッチングパターンからなるマスクパターンが実現された、複合加工方法を用いたシャドウマスクの製造方法及びこれにより製造されたシャドウマスクに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、有機ＥＬや有機半導体素子などの製造の際に、真空蒸着工程などにメタルマスクを使用する。
【０００３】
このようなメタルマスクは、多数の円形ホールやテーパー状の３次元ホール構造を有するものであって、基板にマスクを整列させ、所望のパターンの発光層を基板上の特定の領域に蒸着することで、有機ＥＬなどの半導体素子を製造するものである。
【０００４】
従来のメタルマスクの製造方法としては、米国特許第５３４８８２５号明細書、第５５５２６６２号明細書などに開示されている化学的ウェットエッチングによるシャドウマスクの製造方式があり、この方法により、現在産業現場で適用されるシャドウマスクが製作されている。
【０００５】
前記従来技術に係る方法を図１を参照して簡単に説明すると、次の通りである。
１．レジストコーティング（Ｒｅｓｉｓｔ  ｃｏａｔｅｄ）：メタルフィルム（１）の両面にフォトレジスト（２）をコーティングする。
２．パターンコーティング（Ｐａｔｔｅｒｎ  ｃｏａｔｅｄ）：ガラスマスク（又は石英（Ｑｕａｒｔｚ）マスク）（３）のパターンを用いてフォトレジスト（２）に選択的に露光を実行する。
３．現像（Ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ）：フォトレジスト（２）上に前記ガラスマスク（又は石英マスク）（３）のパターンが転写されると、その後、これを形成するために使用されたガラスマスク（３）を除去し、現像工程（ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ）を用いて選択的にフォトレジストを除去する。
４．第１エッチング（１ｓｔ  ｅｔｃｈｅｄ）：その後、パターンが形成されたフォトレジストの上面にウェットエッチング（ｗｅｔ  ｅｔｃｈｉｎｇ）工程を用いて、フォトレジストの除去された部分（フォトレジスト開口部）にエッチング液によってメタルフィルムの一部を除去する。
５．充填（Ｆｉｌｌｅｄ）：ウェットエッチングによってメタルフィルムの一部が除去された上面にアンチエッチングパッキング（ａｎｔｉ−ｅｔｃｈｉｎｇ  ｐａｃｋｉｎｇ）材料を充填する。前記アンチエッチングパッキング（ａｎｔｉ−ｅｔｃｈｉｎｇ  ｐａｃｋｉｎｇ）材料の充填は、下面に対するエッチングを実行する際に、第１エッチングによって形成されたメタルフィルムの上面の形状を保存するためである。
６．第２エッチング（２ｎｄ  ｅｔｃｈｅｄ）：メタルフィルム１の下面に対するエッチングを実行する。
７．除去（Ｒｅｍｏｖｅｄ）：アンチエッチングパッキング（ａｎｔｉ−ｅｔｃｈｉｎｇ  ｐａｃｋｉｎｇ）材料及びフォトレジストを除去すると、最終的にメタルシャドウマスクが製造される。
【０００６】
前述の工程は、ウェットエッチングによるメタルシャドウマスクを製造する代表的な手順を羅列しており、この手順に基づいていろいろな変形プロセスが開発されて適用されている。例えば、「５．充填（Ｆｉｌｌｅｄ）」工程を省略することもあり、両面を同時にエッチングすることもある。ところが、普遍的には、図１に示されている化学的ウェットエッチング工程を経てメタルマスクが作られるという点は似ている。
【０００７】
一般に、ウェットエッチングは、図２に示すように等方性を有する特徴がある。すなわち、フォトレジストの開口部から、エッチング液（ｅｔｃｈａｎｔ）は全方向に対して同一の強度で作用してメタル材料を除去するので、エッチング後に残されたメタル材料の断面形状は図３に示すように半円状をする。したがって、最終的に形成されたメタルマスクは、厚さの非常に薄い開口部の周辺（図中の丸囲み部分を参照）を含む。
【０００８】
このように、開口部の周辺の薄い厚さは、開口部の大きさと形状を精密かつ安定的に確保することに不利な要素として作用する。
【０００９】
このような理由から、一般なメタルマスクは、メタルフィルムから片面（上面或いは下面）に対してのみウェットエッチングを実行せず、図３の如く両面に対するエッチングを全て実行する。両面に対するウェットエッチングは、従来の発明米国特許第５３４８８２５号明細書、第５５５２６６２号明細書などに開示されている様々な方式で実行される。
【００１０】
これらの方式は、上面に対するエッチングによって構成された面と、下面に対するエッチングによって構成された面とが出会う交差線（断面図では交差点）を形成する。また、いずれか一方の面に対するエッチングを弱い強度で実行することにより、サイズの小さいテーパー状（図３の３２）が含まれているメタルマスクを実現することができるようにする。このようなテーパー状は、開口部の寸法及び形状安定性を確保することができるようにする。このような理由により、ウェットエッチング方式の先行研究ではアンダーカットの高さ（図３におけるｔ）を総厚さＴの３０〜４０％で請求している。
【００１１】
ところが、このようなテーパー状は、ウェットエッチングの等方的性質によって形成されたため、結果的にアンダーカット（ｕｎｄｅｒ−ｃｕｔ）の形状にのみ形成されるしかなくなる。
【００１２】
これは、これから作られたメタルマスクを用いてディスプレイ装置の基板上に有機発光物質を蒸着する過程でその限界点を示すが、メタルマスクの開口部を介して有機発光物質が蒸着される過程で、このようなアンダーカット（ｕｎｄｅｒ−ｃｕｔ）は、有機発光物質が基板に均質に蒸着されないようにする作用をする。
【００１３】
すなわち、アンダーカット（ｕｎｄｅｒ−ｃｕｔ）に対応する基板の位置で有機発光物質の漸進的な蒸着をもたらし、蒸着された有機発光物質の境界部を不明確にして、結果的に、この過程を経て製造されたディスプレイ装置の性能低下をもたらす。
【００１４】
一方、現在、３００ｐｐｉレベルまではウェットエッチングによって可能であると知られている。しかし、ＱＨＤ（約５００ｐｐｉレベル）又はそれ以上のＵＨＤ（約８００ｐｐｉ）の解像度を実現することは、ウェットエッチング方式のみでは難しい。
【００１５】
図４はウェットエッチングが持つ等方性の形状について説明するものであって、各形状因子（ｆａｃｔｏｒ）（Ａ、Ｂ、Ｄ、Ｅ、Ｔ、ピッチ（ｐｉｔｃｈ）、及びエッチファクター（Ｅｔｃｈ  ｆａｃｔｏｒ））間の相関関係について式（１）、（２）、（３）で説明している。
【００１６】
図４は、単に、これらの形状因子の関係式を用いて、ウェットエッチング方式が高解像度を実現することに限界があるという点を説明するためのものなので、両面エッチングに対する図面としては示していない。
【００１７】
一般に、高解像度になるほど、図４でさらに小さい値のピッチ（ｐｉｔｃｈ）が要求され、それにより幅Ｂ（ｗｉｄｔｈ（Ｂ））の値も益々さらに小さくなるしかない。式（３）によれば、幅Ｂ（ｗｉｄｔｈ（Ｂ））の値が小さくなるためにはさらに小さい値のＰＲ幅Ａ（ＰＲ  ｗｉｄｔｈ（Ａ））又は深さＤ（ｄｅｐｔｈ（Ｄ））が要求される。
【００１８】
しかし、ＰＲ幅Ａ（ＰＲ  ｗｉｄｔｈ（Ａ））は無限小の値にすることができない。なぜなら、非常に小さなＰＲ幅の値は、一般に露光工程によって形成される特徴により、実現の限界があるばかりか、たとえ実現されたとしても、エッチング性能を低下させる要因として作用するためである。
【００１９】
深さＤ（ｄｅｐｔｈ（Ｄ））の値も小さい値に設定することに限界を持つ。なぜなら両面エッチング方式を想定しても、深さＤ（ｄｅｐｔｈ（Ｄ））を小さい値にするほど、図３を参照するとアンダーカットの大きさが大きくなって有機発光物質が基板に均質に蒸着されないようにする要因となる。ところが、メタルマスクの厚さＴを小さくすることも、メタルシート（ｍｅｔａｌ  ｓｈｅｅｔ）のハンドリング（ｈａｎｄｌｉｎｇ）の面で限界がある。
【００２０】
また、ウェットエッチングのみで高解像度の実現が難しいもう一つの理由は、微細構造物の平面図の形状から見つけることができる。
【００２１】
ウェットエッチングが持つ等方性は、断面形状だけでなく、平面図においてもその特徴が現れるが、図５に示すように加工された実際の形状が３Ｄ上では器形状であるため、平面図上で四隅がシャープ（ｓｈａｒｐ）に角張らず、ラウンド（ｒｏｕｎｄ）形状を有する。このような特徴は、角がシャープ（ｓｈａｒｐ）な四角形又は多角形の蒸着領域が要求されるディスプレイ応用、特にＱＨＤ又はＵＨＤのような高解像度の要求に対応することを難しくする要因となる。
【００２２】
したがって、従来のウェットエッチング方式のみでは、上述したような形状因子の相関関係及び限界によりＱＨＤ（約５００ｐｐｉレベル）又はそれ以上のＵＨＤ（約８００ｐｐｉ）の解像度を実現するには困難がある。
【００２３】
また、既存のウェットエッチング方式のみでは、エッチングの等方的性質によってウェットエッチングパターンの加工面に対する曲率半径を特定の値以下に実現させることに限界があって、様々な開口物の形状を実現するには困難がある。
【００２４】
一方、最近では、超短パルスレーザーを用いたメタルシャドウマスクの製造が試みられているが、代表的な技術としては、韓国公開特許第１０−２０１３−００３７４８２号公報と同第１０−２０１５−００２９４１４号公報などがあり、本出願人も、それに関連した発明を出願（韓国特許出願番号第１０−２０１４−０１８２１４０号、同第１０−２０１５−００３６８１０号）したことがある。
【００２５】
レーザーによるメタルシャドウマスクの基本的な工程は、図６に記述しているように、
１．マスクホールの形状に対応して設けられた第１閉曲線に沿ってレーザービームを移送させながら基板にレーザービームを照射する第１照射段階と、
２．前記第１閉曲線の内部に配置され、前記第１閉曲線よりも内部面積が小さい第２閉曲線に沿ってレーザービームを移送させながら基板にレーザービームを照射する第２照射段階とを含み、レーザーを用いてマスクを製造するのである。また、
３．基板上でマスクホールが形成された位置に、第１エネルギーを持つレーザービームを照射する第１照射段階と、前記第１エネルギーよりも小さい第２エネルギーを持つレーザービームを、前記第１照射段階でレーザービームが照射された同一の位置に照射する第２照射段階とを含んでなるのである。
【００２６】
このようなレーザーを用いたメタルマスクの製造方法は、加工されるメタルマスクの精度を高めるために、主に超短パルスレーザーを用いて低強度（ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ）の条件で多数のパルスを累積してメタル（ｍｅｔａｌ）材料の漸進的除去或いは実行する。
【００２７】
このような方法の最も大きい利点は、特定の光学系を構成するか、或いはそれと一緒にレーザーの強度やパルスのモジュレーションに変化などを与えることにより、メタル材料に照射されるレーザーの強度又はエネルギー分布を特定することができるという点である。
【００２８】
例えば、特定のエネルギー分布を持つように光学系を構成し、レーザー及び基板の相対運動を制御して、アンダーカットなどが含まれていない適切なテーパーのような形状のメタルマスクを製造することができる（図７参照）。
【００２９】
しかし、このような方式で最も大きい限界として認識されている点は、実際の産業現場で使用することができる程度の生産性を確保するのに難点があるという点である。
【００３０】
すなわち、レーザーを用いた加工方式は、レーザーからパルストレイン（ｐｕｌｓｅ  ｔｒａｉｎ）で持続的にエネルギーをメタル材料に印加して、材料の表面から漸進的にメタルの除去を誘導して加工が行われるが、このとき、高いエネルギーのパルスを印加すると、加工速度（除去される材料の量）は増加するものの、メタル材料は十分に熱を放出しないで累積することにより、加工品質は低下する結果をもたらす。結局、良い加工品質を確保するためには、加工に必要な最小限のエネルギーで複数のショット（ｓｈｏｔ）にわたって非常に少しずつ加工する方式が取られなければならないが、これは十分な生産性を確保し難くする要因として作用する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３１】
【特許文献１】米国特許第５３４８８２５号明細書
【特許文献２】米国特許第５５５２６６２号明細書
【特許文献３】韓国公開特許第１０−２０１３−００３７４８２号公報
【特許文献４】韓国公開特許第１０−２０１５−００２９４１４号公報
【特許文献５】韓国特許出願番号第１０−２０１４−０１８２１４０号
【特許文献６】韓国特許出願番号第１０−２０１５−００３６８１０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００３２】
本発明は、かかる問題点を解決するためのもので、その目的は、レーザー加工方法とウェットエッチングによる方法とを複合的に用いて、レーザー加工パターン及びウェットエッチングパターンからなるマスクパターンが実現された、複合加工方法を用いたシャドウマスクの製造方法、及びこれにより製造されたシャドウマスクを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００３３】
上記の目的を達成するために、本発明は、マスクパターンが形成されたシャドウマスクの製造方法において、ベースの上側からレーザービームを照射して前記ベースにレーザー加工パターンを形成するレーザー加工段階と、前記レーザー加工パターンが形成されたベースの上側又は下側でウェットエッチングを実行して、前記レーザー加工パターンに連続するウェットエッチングパターンを形成するウェットエッチング段階とを含んでなることを特徴とする、複合加工方法を用いたシャドウマスクの製造方法及びこれにより製造されたシャドウマスクを技術的要旨とする。
【００３４】
また、前記レーザー加工段階は、前記ベース上に単位加工領域を設定する第１段階と、レーザービームが前記単位加工領域の一方の境界から開始して、１番目のスキャンパス（ｓｃａｎ  ｐａｔｈ）に沿って移動して前記単位加工領域の他方の境界に到達するまで、前記単位加工領域内に含まれるレーザー加工パターンに対する加工が行われる第２段階と、前記レーザービームを次のステップ（ｓｔｅｐ）に方向転換し、ステップピッチ（ｓｔｅｐ  ｐｉｔｃｈ）だけ移動させて２番目のスキャンパスで移動させる第３段階と、前記第２段階及び第３段階を繰り返し実行してｎ番目のスキャンパスに沿ってレーザービームの移動が完了すると、単位加工領域全体に対する加工が行われる第４段階とを含むことが好ましい。
【００３５】
また、前記レーザー加工段階は、各スキャンパスに対応して加工深さを設定することをさらに含むことが好ましい。
【００３６】
また、前記加工深さの設定は、前記スキャンパスを移動するレーザービームのオーバーラップ率（ｏｖｅｒｌａｐ  ｒａｔｅ）［オーバーラップ率＝｛（レーザービームの大きさ−スキャンピッチ）／レーザービームの大きさ｝×１００、スキャンピッチ＝ｖ／ｆ、ｖ：駆動部の動作によるベースとレーザービームの相対速度、ｆ：ベースに印加されるレーザーソースのパルス振動数］によって決定されるか、前記加工深さの設定は、前記スキャンパスの重畳回数によって決定されるか、前記加工深さの設定は、前記スキャンパスごとにエネルギー強度を設定すること、前記一つのスキャンパス内でもレーザーソースのパルスごとにエネルギー強度を設定すること、又はこれらの組み合わせによって決定されるか、或いは、前記加工深さの設定は、前記スキャンパスを移動するレーザービームのオーバーラップ率（ｏｖｅｒｌａｐ  ｒａｔｅ）［オーバーラップ率＝｛（レーザービームの大きさ−スキャンピッチ）／レーザービームの大きさ｝×１００、スキャンピッチ＝ｖ／ｆ、ｖ：駆動部の動作によるベースとレーザービームの相対速度、ｆ：ベースに印加されるレーザーソースのパルス振動数］、前記スキャンパスの重畳回数、及び前記スキャンパスごとにエネルギー強度を設定すること、前記一つのスキャンパス内でもレーザーソースのパルスごとにエネルギー強度を設定すること、又はこれらの二つ以上の組み合わせによって決定されることが好ましい。
【００３７】
また、前記１、．．．、ｎ番目のスキャンパスと、前記スキャンパスに垂直な１、．．．、ｍ番目のスキャンパスを設定して、レーザー加工パターンを形成することが好ましい。
【００３８】
ここで、前記スキャンパスに沿ってエネルギー累積分布を順次的な強度に設定してテーパー状のレーザー加工パターンを形成することが好ましい。
【００３９】
また、前記単位加工領域に含まれているレーザー加工パターン領域上に多数のエネルギー領域を設定して、エネルギー領域ごとにエネルギー累積分布を順次的な強度に設定して加工深さを設定することが好ましい。
【００４０】
ここで、前記エネルギー領域ごとにエネルギー累積分布を設定することは、前記スキャンパスの重畳回数、又は前記スキャンパスを移動するレーザーソースのパルスごとにエネルギー強度の変化によって行われることが好ましい。
【００４１】
また、前記エネルギー領域ごとにエネルギー累積分布を設定することは、前記スキャンパスの重畳回数を順次設定するか、或いは前記スキャンパスを移動するレーザーソースのパルスごとにエネルギー強度を順次設定して、テーパー状のレーザー加工パターンを形成することが好ましい。
【００４２】
また、ｎ−１番目のスキャンパスからｎ番目のスキャンパスへの方向転換時のステップピッチは、ｎ−１番目のスキャンパスのレーザービームの大きさと同じかそれより小さいことが好ましい。
【００４３】
また、ｎ−１番目のスキャンパスとｎ番目のスキャンパスは、同一又は反対の方向にレーザービームが移動することが好ましい。
【００４４】
また、ｎ−１番目のスキャンピッチとｎ番目のスキャンピッチは、レーザー加工パターンの形態によって異なるように設定されること（スキャンピッチ＝ｖ／ｆ、ｖ：駆動部の動作によるベースとレーザービームの相対速度、ｆ：ベース上に印加されるレーザーソースのパルス振動数）が好ましい。
【００４５】
一方、前記ウェットエッチング段階は、前記ベースの上側又は下側に前記ウェットエッチングパターンの形成のためのフォトレジストパターンを形成し、フォトレジストの除去された部位に沿って前記ベースのウェットエッチングが行われることが好ましい。
【００４６】
ここで、前記ウェットエッチング段階は、前記レーザー加工と同一又は反対の方向に前記ベースに片面エッチングを実行するか、或いは順次的両面エッチング又は同時両面エッチングを実行することが好ましい。
【００４７】
また、前記ウェットエッチングによる前記ウェットエッチングパターンは、前記レーザー加工によるレーザー加工パターンの加工面に連続的に形成されるか、或いは前記レーザー加工によるレーザー加工パターンの加工面と反対の方向に連続的に形成されることが好ましい。
【００４８】
また、前記レーザー加工によるレーザー加工パターンの加工面と反対の方向に連続的に形成されたウェットエッチングパターンの厚さは、前記ベースの全厚に対して４０％以下であることが好ましい。
【００４９】
また、前記ウェットエッチングパターンは、前記ウェットエッチングパターンの加工面に対する曲率半径が前記ウェットエッチングパターンの加工深さよりも小さい値を有することが好ましい。
【発明の効果】
【００５０】
本発明は、シャドウマスクを製造するにあたり、レーザー加工及びウェットエッチングを複合的に用いることにより、既存のレーザー加工工程による生産性低下の問題を解決し、ウェットエッチングによる高品質のシャドウマスクを提供することができるという効果がある。
【００５１】
また、レーザー加工及びウェットエッチングで実現される複合的な加工方法により、従来のウェットエッチングの等方的性質によるアンダーカット（ｕｎｄｅｒ−ｃｕｔ）の問題を解決し、基板上に蒸着される有機発光物質の漸進的な蒸着を防止して、蒸着された有機発光物質の境界部を明確にすることにより、ディスプレイ装置の性能を向上させるという効果がある。
【００５２】
また、本発明の複合加工方式によっては、ほとんどの開口部の形状はレーザー加工により形成され、位置別エネルギーレベルを調節してウェットエッチングパターンの加工面に対する曲率半径の値をウェットエッチングの限界値以下に実現することができるうえ、以下の値の範囲で任意の値に調節するこが可能になって様々な形状の開口部を実現することができるという効果がある。
【００５３】
また、レーザー加工及びウェットエッチングで実現される複合的な加工方法によって、従来のウェットエッチング方式によるマスクパターン形成のための形状因子の限界に制限されないので、ＱＨＤ（約５００ｐｐｉレベル）又はそれ以上のＵＨＤ（約８００ｐｐｉ）の高解像度を実現することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】従来の化学的ウェットエッチングによるシャドウマスクの製造方法を示す模式図である。
【図２】従来のウェットエッチングによって製造されたシャドウマスクを示す模式図である。
【図３】従来の両面ウェットエッチングによって製造されたシャドウマスクを示す模式図である。
【図４】従来のウェットエッチングが持つ等方性の形状について説明した図（各形状因子（ｆａｃｔｏｒ）（Ａ、Ｂ、Ｄ、Ｅ、Ｔ、ピッチ（ｐｉｔｃｈ）、及びエッチファクター（Ｅｔｃｈ  ｆａｃｔｏｒ））間の相関関係について式（１）、（２）、（３）で説明）である。
【図５】従来のウェットエッチングが持つシャドウマスクの等方性を示す平面図である。
【図６】従来のレーザー加工によるシャドウマスクの製造方法を示す模式図である。
【図７】従来のレーザー加工によって形成されたシャドウマスクに対する写真を示す図である。
【図８】本発明の一実施形態に係るシャドウマスクの製造方法を示す模式図である。
【図９】本発明の他の実施形態に係るシャドウマスクの製造方法を示す模式図である。
【図１０】本発明の様々な実施形態によるレーザー加工方法を示す模式図である。
【図１１】本発明の様々な実施形態によるレーザー加工方法を示す模式図である。
【図１２】本発明の様々な実施形態によるレーザー加工方法を示す模式図である。
【図１３】本発明の様々な実施形態によるレーザー加工方法を示す模式図である。
【図１４】本発明の様々な実施形態によるレーザー加工方法を示す模式図である。
【図１５】本発明の様々な実施形態によるレーザー加工方法を示す模式図である。
【図１６】本発明の様々な実施形態によるレーザー加工方法を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００５５】
本発明は、有機ＥＬや有機半導体素子などの製造の際に真空蒸着工程で使用できるメタルシャドウマスクを製造する方法に関し、レーザー加工方法とウェットエッチングによる方法とを複合的に用いて、レーザー加工パターン及びウェットエッチングパターンからなるマスクパターンが実現されたシャドウマスクの製造方法に関する。
【００５６】
これにより、従来のレーザー加工工程による生産性低下の問題を解決することができ、ウェットエッチング工程を複合的に併行することにより、高品質のシャドウマスクを提供することができるようにするのである。
【００５７】
以下、添付図面を参照して本発明について詳細に説明する。図８は本発明の一実施形態に係るシャドウマスクの製造方法を示す模式図であり、図９は本発明の他の実施形態に係るシャドウマスクの製造方法を示す模式図であり、図１０乃至図１６は本発明の様々な実施形態に係るレーザー加工方法を示す模式図である。
【００５８】
図８及び図９に示すように、本発明に係る複合加工方法を用いたシャドウマスクの製造方法は、マスクパターンが形成されたシャドウマスクの製造方法において、ベース１１０の上側からレーザービームＬを照射して、前記ベース１１０にレーザー加工パターン１２０を形成するレーザー加工段階と、前記レーザー加工パターン１２０が形成されたベース１１０の上側又は下側でウェットエッチングを実行して、前記レーザー加工パターン１２０に連続するウェットエッチングパターン１３０を形成するウェットエッチング段階とを含んでなることを特徴とする。
【００５９】
すなわち、本発明は、レーザー加工パターン１２０及びウェットエッチングパターン１３０で実現されたマスクパターンが形成されたシャドウマスクを製造しようとするのである。
【００６０】
ここで、前記シャドウマスクに形成された複数のマスキングパターンは、蒸着被処理物である基板上に蒸着しようとする薄膜パターンに対応する形状であり、マスクパターンは、蒸着原料が通過する領域であり、前記ベースの領域のうち、複数のマスクパターンが形成された領域を除いた領域は、蒸着原料が通過しない遮断領域である。
【００６１】
すなわち、前記シャドウマスクは、原料が通過しないように遮断する領域である遮断領域と、遮断領域上で互いに離隔して形成され、原料が通過可能な複数のマスクパターンとからなり、上述したように、複数のマスクパターンが配置された形状又は配置構造がシャドウマスクのパターンである。
【００６２】
本発明は、このようなマスクパターンを有するシャドウマスクを製造するためのものであって、レーザー加工方法とウェットエッチングによる方法とを複合的に用いて、レーザー加工によるレーザー加工パターン及びウェットエッチングによるウェットエッチングパターンからなるマスクパターンが実現されたシャドウマスクを製造しようとするものである。
【００６３】
図８は本発明の一実施形態に係る方法としてシャドウマスクを製造する方法を示す図であって、前記ベース１１０の上側（ベースの上面）へレーザービームＬを照射し、前記ベース１１０にレーザー加工によるレーザー加工パターン１２０を形成し、前記レーザー加工パターン１２０が形成されたベース１１０の上側（ベースの上面）で連続的にウェットエッチングを実行してウェットエッチングパターン１３０を形成するのである。
【００６４】
図９は本発明の他の実施形態に係る方法としてシャドウマスクを製造する方法を示す図であって、前記ベース１１０の上側（ベースの上面）へレーザービームＬを照射し、前記ベース１１０にレーザー加工によるレーザー加工パターン１２０を形成し、前記レーザー加工パターン１２０が形成されたベース１１０の下側（ベースの上面）でウェットエッチングを実行してウェットエッチングパターン１３０を形成するのである。
【００６５】
ここで、前記レーザー加工によるレーザー加工パターン１２０は、前記ベースの上側から下側に行くほど内径が狭くなるように形成（テーパーのような形状）されることが好ましく、このようなレーザー加工パターン１２０の形成が完了すると、レーザー加工方向と同一又は反対の方向でウェットエッチングを実行してウェットエッチングパターン１３０を形成する。
【００６６】
まず、前記レーザー加工段階は、ベースにレーザー加工パターン１２０を形成する段階であって、これはシャドウマスクの微細構造物に対する形状加工をまず実行するのである。
【００６７】
既存のレーザー加工方法に比べて相対的に高いエネルギーをベースに印加して、たとえメタル材料の表面は熱蓄積現象により加工品質がやや不足している場合でも、速い速度で微細構造物の形状を大まかに構成するのである。
【００６８】
このとき、開口部の下面に近いほど累積するパルスのエネルギーはより多いため、一般に加工品質はさらに悪くなる。その後、この部位に対してウェットエッチングを実行してウェットエッチングパターン１３０を形成することにより、滑らかな表面、すなわち、良い加工品質のメタルシャドウマスクを形成することができる。
【００６９】
このようなレーザー加工段階は、前記ベース上に単位加工領域を設定する第１段階と、レーザービームが前記単位加工領域の一方の境界から開始して、１番目のスキャンパス（ｓｃａｎ  ｐａｔｈ）に沿って移動しながら前記単位加工領域の他方の境界に到達するまで、前記単位加工領域内に含まれているレーザー加工パターンに対する加工が行われる第２段階と、前記第２段階の加工後、前記レーザービームを２番目のスキャンパスへ移動させるため、前記レーザービームを次のステップ（ｓｔｅｐ）に方向転換し、ステップピッチ（ｓｔｅｐ  ｐｉｔｃｈ）だけ移動させる第３段階と、前記第２段階及び第３段階を繰り返し実行してｎ番目のスキャンパスに沿ってレーザービームの移動が完了すると、単位加工領域全体に対する加工が行われる第４段階とから大きく構成される。
【００７０】
前記レーザー加工パターンは、前記ベースの表面に陰刻形態で加工されるものであり、本発明における単位加工領域は、レーザー加工装置の一回のセッティングでベース上にレーザー加工パターンを形成することができる領域を意味するか、或いは、実験者がベース上の特定の領域を任意に指定して単位加工領域として設定することもできる。このような単位加工領域は、一つ又はそれ以上のレーザー加工パターンを含むことができ、加工速度を考慮して、前記単位加工領域の大きさを大きく設定することが好ましい。
【００７１】
このような単位加工領域は単数又は複数形成でき、単位加工領域の加工が完了すると、ベースへの、前記ウェットエッチングパターンに連続するレーザー加工パターンの形成が完了するのである。
【００７２】
図１０に示すように、本発明に係るレーザーを用いてベースにレーザー加工パターンを形成する方法は、まず、前記ベース上に単位加工領域を設定する（第１段階）。
【００７３】
前記単位加工領域は、レーザー加工パターンを単数又は複数含むことができ、前記ベース上での仮想の領域として設定される。
【００７４】
具体的には、単位加工領域の長さは、レーザービームが一つのスキャンパスに沿って方向転換を行うことなく移動することができる長さをいい、その幅は後述の方向転換されたステップピッチだけ形成されるのが一般的である。
【００７５】
このような前記単位加工領域を設定するにあたり、単位加工領域内にレーザー加工パターンの全領域が含まれるように設定することにより、加工領域を複数回にわたって分けなくても全体加工が完了して、従来のスキャナ装置を用いて全体加工物を複数の分割領域に分けて加工することにより発生するステッチング発生の問題を除去することができる。
【００７６】
また、前記単位加工領域を大面積のベースの大きさと同一に設定することにより、ステッチング現象のない大面積のベースの加工が可能になる。
【００７７】
その後、レーザービームが前記単位加工領域の一方の境界から開始して、１番目のスキャンパス（ｓｃａｎ  ｐａｔｈ）に沿って移動しながら前記単位加工領域の他方の境界に到達するまで、前記単位加工領域内に含まれているレーザー加工パターンに対する加工が行われるのである（第２段階）。
【００７８】
すなわち、ベース上に設定された単位加工領域の一方の境界から他方の境界まで１番目のスキャンパスを設定し、このスキャンパスに沿ってレーザービームが移動しながら、単位加工領域内に含まれるレーザー加工パターンに対する部分又は全体に対する加工が実行される。
【００７９】
そして、１番目のスキャンパスに沿ってレーザービームが移動しながら単位加工領域の他方の境界にレーザービームが到達すると、前記レーザービームを次のステップ（ｓｔｅｐ）に方向転換し、ステップピッチ（ｓｔｅｐ  ｐｉｔｃｈ）だけ移動させて２番目のスキャンパスで移動させる（第３段階）。
【００８０】
すなわち、単位加工領域の他方の境界にレーザービームが到達すると、レーザーをオフ（ｏｆｆ）させ、レーザービームの方向を転換し、設定されステップピッチ（ｓｔｅｐ  ｐｉｔｃｈ）だけ移動させた後、２番目のスキャンパスを設定する。このとき、レーザーがさらにオン（ｏｎ）される。
【００８１】
前記ステップピッチは、隣接するスキャンパス間の距離を意味するものであって、例えば、１番目のスキャンパスと２番目のスキャンパスとの距離であり、１番目のスキャンパスを移動するレーザービームの中心から２番目のスキャンパスを移動するレーザービームの中心までの距離を意味する。
【００８２】
ここで、１番目のスキャンパスと２番目のスキャンパスとは同一の方向であってもよく、図１０に示すように反対の方向であってもよい。すなわち、レーザービームの移動方向が反対に設定できる。すなわち、ｎ−１番目のスキャンパスとｎ番目のスキャンパスとは、同一又は反対の方向にレーザービームが移動するように設定することができ、これに限定せずに、複数回のスキャンパスは特定の方向に、又はその反対の対向に設定されるか、或いはこれらの組み合わせに設定され得る。
【００８３】
また、１番目のスキャンパスから２番目のスキャンパスへの方向転換時のステップピッチは、１番目のスキャンパスのレーザービームの大きさと同じかそれより小さく形成され、均一なパターンの加工が行われるようにする。すなわち、ｎ−１番目のスキャンパスからｎ番目のスキャンパスへの方向転換時のステップピッチは、ｎ−１番目のスキャンパスのレーザービームの大きさと同じかそれより小さいことを特徴とする。
【００８４】
また、ｎ−１番目のスキャンピッチとｎ番目のスキャンピッチは、レーザー加工パターンの形態によって異なるように設定されることもできる。ここで、前記スキャンピッチ＝ｖ／ｆ（ｖ：駆動部の動作によるベースとレーザービームの相対速度、ｆ：ベース上に印加されるレーザーソースのパルス振動数）であり、ベースとパルスレーザービームの相対速度とパルス振動数を考慮して、連続するパルスレーザービーム間の間隔を意味する。
【００８５】
このようなステップピッチは、後述するレーザービームのオーバーラップ率（ｏｖｅｒｌａｐ  ｒａｔｅ）を設定する基準となり、前記スキャンピッチの間隔が狭いほどレーザービームのオーバーラップ率が増加し、これはレーザー加工パターンの加工深さの設定に影響を及ぼす。
【００８６】
その後、前記第１段階及び第２段階を繰り返し実行してｎ番目のスキャンパスに沿ってレーザービームの移動が完了すると、単位加工領域全体に対する加工が行われる（第４段階）。
【００８７】
図１０に示すように、設定された１番目のスキャンパスに沿ってレーザービームが移動しながら、１番目のスキャンパス上に形成されたレーザー加工パターンに対する加工が行われる。そして、レーザービームが単位加工領域上の他方の境界に到達すると、次のステップへの方向転換の後、ステップピッチだけ移動して２番目のスキャンパスに沿ってレーザービームが移動し、最初の単位加工領域上の境界に到達する。さらにこれを繰り返し実行してｎ番目のスキャンパスを設定し、これによりレーザービームの移動が完了して単位加工領域のいずれかの境界に到達すると、単位加工領域に含まれているレーザー加工パターンに対する加工が完了するのである。
【００８８】
これにより、加工中に発生するレーザービームの方向転換の回数を著しく減らすことができ（スキャンパスを移動して加工→次のステップへの方向転換及び移動）、比較的単純な加工手順を繰り返し実行して加工が行われるので、生産性が向上する。
【００８９】
このように、本発明は、レーザーを用いてベースにレーザー加工パターンを形成するためのものであって、前記ベース上に単位加工領域を設定し、その単位加工領域上にレーザービームが移動するスキャンパスを特定のステップピッチ間隔に設定して各単位加工領域の加工を実行して、ベースに熱エネルギーが累積することを防止することにより、ベースを保護し、微細パターンの形成を可能にしたものである。
【００９０】
また、加工領域内に含まれる一つのレーザー加工パターンが複数のスキャンパスを含んでおり、一つのレーザー加工パターンに対する加工が全て完了するためには、それに含まれている全てのスキャンパスに対する加工が行われるので、レーザー加工パターンに対する加工が休止時間をもって間欠的に行われるようにして、ベースへの熱エネルギーの累積を防止することにより、ベースを保護し、微細レーザー加工パターンの形成が可能になる。
【００９１】
一方、前記スキャンパスに沿ってレーザービームが移動するときに、各スキャンパスに対応して加工深さを設定することができる。すなわち、１番目のスキャンパスの加工深さをいくらかに設定し、２番目のスキャンパスの加工深さは別の値に設定することができ、ｎ番目のスキャンパスの加工深さをそれぞれ異なるように、或いは最も中央に存在するスキャンパスに対称となるように設定することもできる。これはレーザー加工パターンの形態に応じて多様に設定でき、このような加工深さの設定はレーザービームのエネルギー累積分布を制御することにより実現できる。
【００９２】
第一に、加工深さを設定する方法として、前記スキャンパスを移動するレーザービームのオーバーラップ率（ｏｖｅｒｌａｐ  ｒａｔｅ）［オーバーラップ率＝｛（レーザービームの大きさ−スキャンピッチ）／レーザービームのサイズ｝×１００、スキャンピッチ＝ｖ／ｆ、ｖ：駆動部の動作によるベースとレーザービームの相対速度、ｆ：ベース上に印加されるレーザーソースのパルス振動数］によって制御される。
【００９３】
前記レーザービームのオーバーラップ率による加工深さの設定方法としては、レーザーソース部のパルス振動数（ｐｕｌｓｅ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）値を固定したまま、ビームの相対速度をスキャンパスごとに異なるように設定する方法と、ビームの相対速度値を固定したまま、パルス周波数値をスキャンパスごとに異なるように設定する方法がある。
【００９４】
すなわち、前記レーザービームのオーバーラップ率は、レーザービームの大きさに応じたスキャンピッチの制御によって設定できるが、スキャンピッチ＝ｖ／ｆで、ビームの相対速度及びパルス周波数値を調節して、各スキャンパスごとにレーザービームのオーバーラップ程度を制御することで、加工深さを設定することにするものであって、レーザー加工パターンの加工深さが深いほどレーザービームのオーバーラップ率は大きくなるように設定する。
【００９５】
図１１はこのようなレーザービームのオーバーラップ程度による加工深さを制御することに対する模式図であり、各スキャンパスごとにレーザービームのオーバーラップ率を制御して深さのあるレーザー加工パターンを形成するのである。
【００９６】
第二に、前記加工深さの設定は、前記スキャンパスの重畳回数によって制御できる。すなわち、同一のスキャンパス上でレーザービームを幾回移動させるかによるエネルギー累積分布を制御してレーザー加工パターンの加工深さを設定することができるのである。
【００９７】
具体的には、各スキャンパスに対してレーザービームの相対速度とパルス振動数値を全て固定したまま（すなわち、スキャンピッチは一定）、単位加工領域内のスキャンパスに選択的にスキャンパスの重畳回数を設定するのである。
【００９８】
図１２はスキャンパスの重畳回数による加工深さを制御することに対する模式図であって、各スキャンパスごとにレーザービームの重畳回数を制御して深さのあるレーザー加工パターンを形成するのである。
【００９９】
第三に、前記加工深さの設定は、前記スキャンパスごとのエネルギー強度を設定し、或いは一つのスキャンパス内でもレーザーソースのパルスごとにエネルギー強度を設定し、或いはこの両方の組み合わせによって決定できる。すなわち、同一のスキャンパス上でレーザービームのエネルギー強度を調節することによるエネルギー累積分布を制御してレーザー加工パターンの加工深さを設定することができるのである。
【０１００】
具体的には、各スキャンパスに対してレーザービームの相対速度とパルス振動数値を全て固定したまま（すなわち、スキャンピッチは一定）、各スキャンパスに沿って相対位置移動する途中でレーザーソースのパルスごとにエネルギー強度を異なるように設定し、或いは各スキャンパスごとにエネルギー強度を異なるように設定するのである。
【０１０１】
図１３は各スキャンパスに沿って相対位置移動するレーザーソースのパルスごとにエネルギー強度を異なるように設定することによる加工深さを制御することに対する模式図であって、各スキャンパスに沿ってレーザービームのエネルギー強度を制御して深さのあるレーザー加工パターンを形成するのである。
【０１０２】
前記加工深さを設定する方法において、前記スキャンパスを移動するレーザービームのオーバーラップ率、前記スキャンパスの重畳回数、及び前記スキャンパスを移動するレーザービームのエネルギー強度のいずれか、又はこれらの二つ以上の組み合わせによって決定されることもできる。
【０１０３】
一方、前記１、．．．、ｎ番目のスキャンパス（第１方向）と、前記スキャンパスに垂直な１、．．．、ｍ番目のスキャンパス（第２方向）を設定して、は、レーザー加工パターンを形成することができる。
【０１０４】
このようなレーザー加工パターンを形成する方法として、前記スキャンパスに沿ってエネルギー累積分布を順次的な強度に設定してテーパー状のレーザー加工パターンを形成することができるのである。すなわち、二つの方向にスキャンパスを直交するように設定したまま、スキャンパスに沿ってエネルギー累積分布を順次的な強度に設定して、テーパー状のレーザー加工パターンが形成できるように加工深さを実現するのである。
【０１０５】
具体的には、図１４に示すように、第１方向の１番目、第１方向のｎ番目、第２方向の１番目及び第２方向のｍ番目のスキャンパスの加工深さを同一に設定し、そのような方式で残りの全てのスキャンパスに対する加工深さを設定するのである。
【０１０６】
例えば、第１方向の１番目（＝第１方向のｎ番目＝第２方向の１番目＝第２方向のｍ番目）のスキャンパスの加工深さよりも、第１方向の２番目（＝第１方向のｎ−１番目＝第２方向の２番目＝第２方向のｍ−１番目）のスキャンパスの加工深さを同一又はそれより大きい値に設定するのである。残りのスキャンパスに対しても加工深さは同一の方式で設定する。
【０１０７】
また、テーパー状のレーザー加工パターンを形成する別の方法として、前記単位加工領域に含まれているレーザー加工パターン領域上に多数のエネルギー領域を設定して、エネルギー領域ごとにエネルギー累積分布を順次的な強度に設定してテーパー状の３次加工深さを設定することもできる。
【０１０８】
具体的には、第２エネルギー領域に割り当てられるエネルギー累積分布は、第１エネルギー領域に割り当てられるエネルギー累積分布と同一又はそれより大きい値に設定し、そのような方式で残りのエネルギー領域に対するエネルギー累積の割り当ては順次的な値に設定される。
【０１０９】
このようなエネルギー領域別のエネルギー累積分布の設定は、前記スキャンパスの重畳回数又は前記スキャンパスを移動するレーザービームのエネルギー強度の変化によって行われる。
【０１１０】
図１５はスキャンパスの重畳回数によってエネルギー領域に対するエネルギー累積分布が制御される場合を示すものであって、固定値のレーザービームの相対速度、パルス振動数、そしてパルスエネルギー値が設定された状態で、第１エネルギー領域と第２エネルギー領域との差集合領域に対するスキャンパスの特定の重畳回数を設定するのである。
【０１１１】
そして、第２エネルギー領域と第３エネルギー領域との差集合領域に対して前記重畳回数と同一又はそれより大きい重畳回数に設定し、残りの全てのエネルギー領域に対して上記のようなエネルギー累積分布を制御してテーパー状のレーザー加工パターンを形成するのである。
【０１１２】
図１６は前記スキャンパスを移動するレーザーソースのパルスごとにエネルギー強度の変化によって各エネルギー領域に対してエネルギー累積分布が制御される場合を示すものであって、各エネルギー領域に対してパルスエネルギーの強度レベルを同一の値に設定するのである。すなわち、１番目のスキャンパスとｎ番目のスキャンパスに対して同じ波形のパルスエネルギー強度を設定するのである。
【０１１３】
図１６に示すように、２番目（＝ｎ−１番目）のスキャンパスのパルスエネルギーの波形は、１番目（＝ｎ番目）のスキャンパスのパルスエネルギーの波形と比較して、各エネルギー領域に対応して各パルスエネルギーの強度が決定されるのである。
【０１１４】
ここで、前記スキャンパスの重畳回数を順次設定するか、或いは前記スキャンパスを移動するレーザーソースのパルスごとにエネルギー強度を順次設定して、エネルギー領域ごとにエネルギー累積分布を順次的な強度に設定することができる。
【０１１５】
このように、本発明は、前記スキャンパスに対して加工深さを設定してレーザー加工パターンの形成を容易にし、特定のスキャンパス又はエネルギー領域ごとにエネルギーの総累積分布制御によってテーパー状のレーザー加工パターンの形成を容易にしたのである。
【０１１６】
一方、本発明に係るウェットエッチング段階は、前記ベースの上側又は下側に前記ウェットエッチングパターン１３０の形成のためのフォトレジストパターンを形成し、フォトレジストの除去された部位に沿って前記ベースのウェットエッチングを行う。
【０１１７】
ここで、前記ウェットエッチング段階は、前記第４実施形態のようにマスキング部がフォトレジストである場合には、別のフォトレジストパターン形成工程を必要としないこともある。
【０１１８】
前記ウェットエッチング段階は、図８に示すように前記レーザー加工と同一の方向に行われるか（ベースの上面→ベースの上面）、或いは図９に示すように前記レーザー加工と反対の方向に行われる（ベースの上面→ベースの下面）場合のように、前記ベースに片面エッチングを実行するか、必要に応じて順次的両面エッチング又は同時両面エッチングを実行するようにする。
【０１１９】
このようにウェットエッチングによって製造されたウェットエッチングパターン１３０は、図８に示すように、前記レーザー加工によるレーザー加工パターン１２０の加工面に連続的に形成されるか、或いは、図９に示すように、前記レーザー加工によるレーザー加工パターン１２０の加工面と反対の方向に連続的に形成されることができる。
【０１２０】
この場合、前記レーザー加工によるレーザー加工パターン１２０の加工面と反対の方向に連続的に形成されたウェットエッチングパターン１３０の厚さ（図９におけるｔ）は、前記ベース１１０の全厚さに対して４０％以下に形成されても構わず、このような形態は、シャドウマスクの開口部の寸法及び形状安定性を確保することができるようにするためである。
【０１２１】
また、前記ウェットエッチングパターンは、前記ウェットエッチングパターンの加工面に対する曲率半径が前記ウェットエッチングパターンの加工深さよりも小さい値を有することを特徴とする。
【０１２２】
図５に示すように、ウェットエッチングのみの方式では、エッチングの等方的性質によってウェットエッチングパターンの加工面に対する曲率半径Ｒは、断面上の加工深さ（ｄｅｐｔｈ）、すなわち、ウェットエッチングパターンの加工深さｄと同じ値を持たざるを得ない。しかし、本発明の複合加工方式によっては、ほとんどの開口部の形状はレーザー加工によって形成されるが、このとき、位置ごとにレーザーのエネルギーレベルを調節してウェットエッチングパターンの加工面に対する曲率半径Ｒの値をウェットエッチングパターンの加工深さｄ、すなわちＲ以下に実現（Ｒ＜ｄ）することができるだけでなく、以下の値の範囲内でも任意の値に調節することができる。
【０１２３】
このように、本発明は、シャドウマスクを製造するにあたり、レーザー加工及びウェットエッチングを複合的に用いることにより、従来のレーザー加工工程による生産性低下の問題を解決し、ウェットエッチングによる高品質のシャドウマスクを提供することができようにするのである。
【０１２４】
また、レーザー加工及びウェットエッチングで実現される複合的な加工方法によって、従来のウェットエッチングの等方的性質によるアンダーカット（ｕｎｄｅｒ−ｃｕｔ）の問題を解決し、基板上に蒸着される有機発光物質の漸進的な蒸着を防止して、蒸着された有機発光物質の境界部を明確にすることにより、ディスプレイ装置の性能を改善させようとするのである。
【０１２５】
また、本発明の複合加工方式によっては、ほとんどの開口部の形状はレーザー加工により形成され、レーザー加工の際に位置別エネルギーレベルを調節することにより、ウェットエッチングパターンの加工面に対する曲率半径の値をウェットエッチングの限界値以下に実現することができるうえ、以下の値の範囲で任意の値に調節するこが可能になって様々な形状の開口部を実現することができるという効果がある。
【０１２６】
また、レーザー加工及びウェットエッチングで実現される複合的な加工方法によって、従来のウェットエッチング方式によるマスクパターン形成のための形状因子の限界に制限されないので、ＱＨＤ（約５００ｐｐｉレベル）又はそれ以上のＵＨＤ（約８００ｐｐｉ）の高解像度を実現することができるという利点がある。
【図１】
0006608040.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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