KR100727371B1 - Method for manufacturing a metal mask using multilayer photoresist film and a metal mask using the same - Google Patents

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박의철
주진호
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Abstract

Provided are a method for manufacturing a metal mask and a metal mask produced thereby using multi-layered photoresist film, which has excellent accuracy and minute pitch when compared to a metal mask produced by conventional process. The method for manufacturing a metal mask comprises the steps of: applying a multi-layered photoresist film onto a conductive substrate(S200,S210); exposing and developing the multi-layered photoresist film sequently via a photolithography process to perform a patterning(S220,S230); forming a metal layer via electroforming(S240); and separating the metal layer from the conductive substrate. The method further comprises the step of removing contaminants from a surface of the conductive substrate prior to the step of applying a multi-layered photoresist film onto a conductive substrate.

Description

다층 감광막을 이용한 금속마스크 제작방법 및 금속마스크{METHOD FOR MANUFACTURING A METAL MASK USING MULTILAYER PHOTORESIST FILM AND A METAL MASK USING THE SAME}METHODS FOR MANUFACTURING A METAL MASK USING MULTILAYER PHOTORESIST FILM AND A METAL MASK USING THE SAME}

도 1은 종래기술에 따른 전주도금법을 이용한 금속마스크 제작 흐름도.1 is a flow chart of manufacturing a metal mask using the electroplating method according to the prior art.

도 2는 종래기술에 따른 전주도금법을 이용한 금속마스크 제작 과정의 단계별 단면도.Figure 2 is a step-by-step cross-sectional view of the metal mask manufacturing process using the electroplating method according to the prior art.

도 3은 본 발명에 따른 감광필름 패터닝 공정을 이용한 두께 단차를 가지는 금속마스크 제작 흐름도.Figure 3 is a metal mask manufacturing flow chart having a thickness step using the photosensitive film patterning process according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 감광필름　패터닝 공정을 이용한 두께 단차를 가지는 금속마스크 제조 과정의 단계별 단면도.Figure 4 is a step-by-step cross-sectional view of a metal mask manufacturing process having a thickness step using the photosensitive film patterning process according to the present invention.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Explanation of symbols for main parts of drawings *

20: 전도성 기판 21: 제 1감광필름20: conductive substrate 21: first photosensitive film

22: 제 2감광필름 25: 전주도금층22: second photosensitive film 25: electroplating layer

26: 금속마스크 26: metal mask

본 발명은 전주도금법을 이용하여 패키징 시 필요한 금속마스크의 제조 방법 및 금속마스크에 관련된 것으로, 특히 기존 공정의 금속마스크에 비해 우수한 정밀도, 미세(pitch)를 가지는 다양한 요철 및 두께를 가지는 금속마스크의 제작에 관련된 것이다. The present invention relates to a method of manufacturing a metal mask and a metal mask required for packaging by using the electroplating method, in particular, to manufacturing a metal mask having various irregularities and thicknesses having excellent precision and pitch compared to the metal mask of the existing process. Related to.

금속 마스크를 제작하는 방식은 크게 두 가지 방식으로 분류될 수 있다. 이러한 종래 방법으로는 레이저 가공방식에 의한 금속 마스크 제작 방법과, 금속 에칭을 이용한 금속 마스크 제조 방법이 개발되어 있다. The method of manufacturing the metal mask can be classified into two ways. As such a conventional method, a metal mask manufacturing method using a laser processing method and a metal mask manufacturing method using metal etching have been developed.

산업현장에서는 레이저 가공방식이 특히 많이 사용되는데 다음과 같이 두 가지 방식의 레이저를 사용하여 금속마스크를 제작하고 있다. YAG 레이저나 엑시머(excimer) 레이저를 이용하여 예를 들어 스테인리스 스틸(이하 SUS라고 함)과 같은 전도성 기판에 개구부를 형성시키는 기술이다. 레이저를 이용하는 경우에는 SUS에 설계된 회로의 형태로 패터닝을 하는데, 공정이 간단하며 공정시간을 단축시킬 수 있다는 장점이 있다. 그러나 YAG 레이저를 사용하여 전도성 기판(SUS 기판)을 패터닝하는 경우에는 레이저로 절단하는 부분의 온도 제어가 어려워 전도성 기판(SUS 기판)의 열변형을 초래하고 또한 개구부의 벽면의 형태 변화로 인하여 조도가 저하되는 단점이 있다. 또한 레이저 빔(beam)의 크기 제한으로 인해 100 ㎛ 이하의 패턴을 구현하기가 곤란하다. 반면, 엑시머(excimer) 레이저를 사용하는 경우에는 100 ㎛ 이하의 극미세 패턴의 구현이 가능하나 장비가 고가이며 대량생산이 어렵다. In the industrial field, the laser processing method is used a lot, and the metal mask is manufactured using the following two types of lasers. It is a technique of forming an opening in a conductive substrate such as stainless steel (hereinafter referred to as SUS) using a YAG laser or an excimer laser. When using a laser patterning in the form of a circuit designed for the SUS, there is an advantage that the process is simple and can shorten the process time. However, in the case of patterning the conductive substrate (SUS substrate) using a YAG laser, it is difficult to control the temperature of the portion cut by the laser, resulting in thermal deformation of the conductive substrate (SUS substrate) and roughness due to the shape change of the wall surface of the opening. There is a disadvantage of deterioration. In addition, due to the size limitation of the laser beam (beam) it is difficult to implement a pattern of 100 ㎛ or less. On the other hand, in the case of using an excimer laser, it is possible to implement an ultra fine pattern of 100 μm or less, but the equipment is expensive and mass production is difficult.

앞서 나열한 레이저를 이용하여 금속 마스크를 제조하는 방식들의 단점들로 인하여 금속 식각기술을 이용한 금속마스크 제조법이 대두되게 된다. 이 금속 시각기술은 SUS 기판에 포토레지스트를 코팅하고(photo resist coating), 리소그래피 공정을 이용하여 노광(exposure)하고, 현상(development)하여, 구현하고자 하는 회로의 형태를 SUS 기판의 선택적 에칭(etching)공정을 통해 금속마스크를 제조하는 방법이다. 이와 같이 금속 시각기술에 의한 방법은 가격이 저렴하지만 에칭 속도제어의 어려움과 개구부의 벽면의 요철이 발생할 수 있으며, 또한 에칭 깊이나 정밀도의 제어가 어려운 단점을 가지게 된다. Due to the disadvantages of the methods of manufacturing the metal mask using the lasers listed above, a metal mask manufacturing method using a metal etching technique is emerging. This metal vision technique uses a photoresist coating on a SUS substrate, exposure, development using a lithography process, and selective etching of the SUS substrate to form the circuit to be implemented. It is a method of manufacturing a metal mask through the process. As described above, the metal vision technique is inexpensive, but may cause difficulty in controlling the etching rate and unevenness of the wall of the opening, and also difficult to control the etching depth or precision.

이러한 단점들을 가지는 종래의 금속마스크 제조 기술을 대체하기 위해 전주도금을 이용하여 애디티브(additive) 방식의 금속마스크를 제조하는 공정 기술이 제안되었다. In order to replace the conventional metal mask manufacturing technology having these disadvantages, a process technology for manufacturing an additive metal mask using electroplating has been proposed.

통상적인 전주도금기술을 이용한 방법이 도 1 및 도 2에 나타나 있다. 도 1은 종래 기술의 전주도금법을 이용한 금속 마스크 제작 방법의 흐름도이며, 도 2는 상기 도 1의 종래 기술의 전주도금법을 이용한 금속 마스크 제작 과정의 단계별 단면도이다. 도 1 및 도 2를 참조로 종래 기술을 설명하면, 전도성 기판(10)위에 감광막(감광필름(DFR:Dry Film Resist) 또는 액상감광막(Liquid PR))(11)을 도포한다(S100). 도 2의 (a)는 전도성 기판(10) 상에 액상감광막 또는 감광필름(11)이 도포된 상태의 단면도이다. 이후 리소그래피 공정을 이용하여 액상감광막 또는 감광필름(11)을 노광하고 현상하여 액상감광막 또는 감광필름 패터닝을 형성한다(S110). 도 2의 (b)는 노광 및 현상후의 액상감광막 또는 감광필름 패터닝이 형성된 상태의 단면도이다. 이렇게 패터닝한 후, 전주도금을 이용하여 금속 전주도금 층(13)을 형성한다(S120). 도 2의 (c)는 전도성 기판(10)위에 금속 전주도금층(13)이 형성된 상태의 단면도이다.Methods using conventional electroplating techniques are shown in FIGS. 1 and 2. 1 is a flow chart of a metal mask fabrication method using a prior art electroplating method, Figure 2 is a step-by-step cross-sectional view of the metal mask fabrication process using the prior art electroplating method of FIG. Referring to FIG. 1 and FIG. 2, the photosensitive film (Dry Film Resist or Liquid PR) 11 is coated on the conductive substrate 10 (S100). 2A is a cross-sectional view of the liquid photosensitive film or the photosensitive film 11 coated on the conductive substrate 10. Thereafter, the liquid photosensitive film or the photosensitive film 11 is exposed and developed by using a lithography process to form the liquid photosensitive film or the photosensitive film patterning (S110). 2B is a cross-sectional view of a liquid photosensitive film or photosensitive film patterning state after exposure and development. After patterning in this way, the metal electroplating layer 13 is formed using electroplating (S120). FIG. 2C is a cross-sectional view of the metal electroplating layer 13 formed on the conductive substrate 10.

이후 남아있는 액상감광막 또는 감광필름(11)을 제거한다(S130). 액상감광막 또는 감광필름(11)이 제거되면, 금속 마스크(14)를 분리하고(S140), 세척 및 건조를 수행한다(S150). 도 2의 (d)는 분리된 후의 금속 마스크(14)의 단면도이다.After the remaining liquid photosensitive film or photosensitive film 11 is removed (S130). When the liquid photosensitive film or the photosensitive film 11 is removed, the metal mask 14 is separated (S140), and washing and drying are performed (S150). 2D is a cross-sectional view of the metal mask 14 after being separated.

이러한 액상감광막 또는 감광필름 패터닝 공정 및 금속 전주도금 기술을 이용한 방법은 기존의 레이저 가공 방식이나 금속 식각 방식에 비해 우수한 정밀도 및 벽면조도를 가지는 장점을 가지고 있다. The method using the liquid photoresist film or the photosensitive film patterning process and the metal electroplating technology has an advantage of having excellent precision and wall roughness compared to the conventional laser processing method or metal etching method.

또한 종래기술로서, 블레싱톤(Blessington)에 의해서 출원되어 1995년 12월 26일 등록된 미국특허등록번호 US5,478,699"Method for preparing a screen printing stencil" 은 전주도금기술을 이용하여 금속마스크를 제작하는 방법에 대해 개시하고 있다. 개시된 방법은 액상감광막 또는 감광필름을 이용하여 패턴을 구현하고 노광, 현상, 도금 공정을 통해서 금속마스크를 분리하는 방식을 제안하고 있다. 이와 같은 종래 기술 역시 기존의 레이저 가공 방식이나 금속 식각 방식에 비해 우수한 정밀도 및 벽면조도를 가지나, 300 ㎛ 이하의 미세피치의 제작에 한계가 있으며 금속 마스크 표면의 경도가 충분하지 못한 단점을 가지고 있어 전자소자 미세화공정의 적용에 한계를 보인다. In addition, as a prior art, US Patent No. US5,478,699 "Method for preparing a screen printing stencil" filed by Blessington and registered on December 26, 1995 is a metal mask manufacturing method using the electroplating technology. The method is disclosed. The disclosed method implements a pattern using a liquid photosensitive film or a photosensitive film, and proposes a method of separating a metal mask through an exposure, development, and plating process. This conventional technology also has excellent precision and wall roughness compared to the conventional laser processing method or metal etching method, but there is a limitation in the production of fine pitch of less than 300 ㎛ and has the disadvantage that the hardness of the metal mask surface is not sufficient The application of the device miniaturization process is limited.

또한, 전자부품연구원에서 2004년 6월 18일 출원한 "니켈 전주도금법을 이용한 금속마스크 제작 방법 및 이를 이용한 금속마스크"라는 명칭의 한국특허출원 10-2004-0045423에서도 전주도금기술을 이용하여 금속마스크를 제조하는 방법이 개 시되어 있다. 상기 한국특허출원 10-2004-0045423에서는 전도성 기판 상에 액상감광막을 도포하고, 액상감광막과 전도성 기판사이의 점착력을 강화시키기 위하여 베이킹(baking)을 수행한다. 베이킹을 수행할 때 감광막이 특정한 경사를 가지는 테이퍼(taper) 형상을 가지도록 한다. 이와 같은 종래 기술은 표면을 강화시켜 제품 수명을 연장시키고 0.33mm 피치 이하의 높은 정밀도를 가지는 금속 마스크를 제조할 수 있지만, 200μm 이하의 미세 피치를 제작하는데 한계가 있다.In addition, Korean Patent Application No. 10-2004-0045423 entitled "Metal mask fabrication method using nickel electroplating method and metal mask using same" filed on June 18, 2004, filed by Electronic Component Research Institute in Korea. A method of preparing is disclosed. In Korean Patent Application No. 10-2004-0045423, a liquid photosensitive film is coated on a conductive substrate, and baking is performed to enhance adhesion between the liquid photosensitive film and the conductive substrate. When the baking is performed, the photoresist film has a taper shape having a specific inclination. Such a prior art can produce a metal mask having a high precision of 0.33 mm pitch or less by strengthening the surface to extend product life, but has a limitation in producing a fine pitch of 200 μm or less.

최근 고기능의 전자 부품 개발로 인해 소자를 적층하고 1차 적층 된 소자 위에 다층의 소자 접합이 요구되고 있으며 이러한 공정에서는 기존의 금속마스크로는 높이차가 존재하는 복잡한 형태의 기판 위에 크림형태의 솔더를 균일하게 도포하는 것이 어렵다. 따라서 본 발명에서는 소자가 1차 적층된 기판 위에 또 다른 소자의 적층 시에 필요한 금속 마스크의 제조를 위한 공정을 제시하고자 한다. Recently, due to the development of high-performance electronic components, device stacking and multi-layer device bonding are required on the first stacked device. In this process, the cream-type solder is uniformly distributed on a complex substrate having a height difference with a conventional metal mask. Hard to apply. Therefore, the present invention intends to provide a process for manufacturing a metal mask required for stacking another device on a substrate on which the device is first stacked.

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은 기존 공정의 금속마스크에 비해 우수한 정밀도, 미세 피치를 가지는 금속마스크를 제조하는 것이다.  The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, the object is to produce a metal mask having an excellent precision, fine pitch compared to the metal mask of the existing process.

본 발명의 또 다른 목적은 다양한 요철 및 두께를 가지는 금속마스크를 제조하는 것이다. Still another object of the present invention is to manufacture a metal mask having various irregularities and thicknesses.

이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 금속마스크 제작 방법에서는 전도성 기판에 다층의 감광필름을 도포하는 단계와, 포토리소그래피 공정을 이용하여 상기 다층의 감광필름을 노광 및 현상하여 패터닝하는 단계, 전주도금을 이용하여 금속층을 형성시키는 단계, 및 금속층을 전도성 기판으로부터 분리하는 단계를 포함한다. 이와 같이 본 발명은 패터닝 공정시 높이차를 가지는 금속마스크를 제작하기 위해 다층의 감광필름을 접합하여 다단계 노광, 현상과정을 거치는 단계를 포함한다. In order to achieve the above object, in the metal mask fabrication method of the present invention, the method includes applying a multilayer photosensitive film to a conductive substrate, exposing and developing the multilayer photosensitive film using a photolithography process, and electroplating. Forming a metal layer using the metal layer; and separating the metal layer from the conductive substrate. As described above, the present invention includes a step of performing a multi-step exposure and development process by bonding a multilayer photosensitive film to produce a metal mask having a height difference during a patterning process.

또한, 본 발명의 금속마스크 제작방법은 전도성 기판에 제 1감광필름을 도포하는 단계와, 제 1감광필름 상에 제 2감광필름을 도포하는 단계, 포토리소그래피 공정을 이용하여 제 2감광필름을 노광 및 현상하여 패터닝하는 단계, 포토리소그래피 공정을 이용하여 제 1감광필름을 노광 및 현상하여 패터닝하는 단계, 전주도금을 이용하여 금속층을 형성시키는 단계, 및 금속층을 전도성 기판으로부터 분리하는 단계를 포함한다. In addition, the metal mask fabrication method of the present invention is to expose the second photosensitive film by applying a first photosensitive film on a conductive substrate, a second photosensitive film on the first photosensitive film, a photolithography process. And developing and patterning, exposing and developing the first photosensitive film using a photolithography process, forming a metal layer using electroplating, and separating the metal layer from the conductive substrate.

본 발명의 전주도금법을 이용한 금속마스크 제작방법에서 전도성 기판에 감광필름을 접합하는 단계에서 전도성 기판 표면의 오염물 제거 과정인 탈지를 하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다. In the method of fabricating a metal mask using the electroplating method of the present invention, it is preferable to include the step of degreasing, which is a process of removing contaminants on the surface of the conductive substrate, in bonding the photosensitive film to the conductive substrate.

탈지공정을 한 후 다층의 감광필름을 접착하는 방법에서 물과 접착제를 이용한 방법이 포함된다. After the degreasing process, a method using water and an adhesive is included in a method of bonding a multilayer photosensitive film.

전도성 기판은 SUS 기판일 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. The conductive substrate may be a SUS substrate, but is not limited thereto.

감광필름 대신 액상감광막을 사용할 수 있다. 다층의 감광필름 또는 액상감광막은 포지티브(positive) 타입 또는 네가티브(negative) 타입을 사용할 수 있다. Instead of the photosensitive film, a liquid photosensitive film may be used. The multilayer photosensitive film or liquid photosensitive film may use a positive type or a negative type.

감광필름을 접착한 후 단계별 노광, 현상과정을 거쳐 단차(step)를 가지는 패터닝을 형성하는 공정이 포함된다. After bonding the photosensitive film, a step of forming a patterning step having a step through exposure and development processes is included.

본 발명의 전주도금법을 이용하여 금속층을 형성하는 공정에서 사용되는 금속층은 Ni, Ni-SiC 복합재 및 Ni-Al2O3 복합재를 포함하는 그룹으로부터 선택되는 물질로 이루어질 수 있다. 또한 순수한 Ni 금속층에 경도와 내마모 특성을 향상시키는 목적으로 TiN, WC 등을 증착하는 형태로 이루어질 수 있다. The metal layer used in the process of forming the metal layer using the electroplating method of the present invention may be made of a material selected from the group consisting of Ni, Ni-SiC composites and Ni-Al 2 O 3 composites. In addition, the pure Ni metal layer may be formed in the form of depositing TiN, WC, etc. for the purpose of improving the hardness and wear resistance.

또한 전도성 기판과 금속층(Ni, Ni-SiC 또는 Ni-Al2O3)을 분리하는 단계에서 패터닝의 개구부사이의 감광필름 또는 액상감광막을 제거하는 단계와 세척하는 단계가 포함될 수 있다.In addition, the step of separating the conductive substrate and the metal layer (Ni, Ni-SiC or Ni-Al 2 O 3 ) may include the step of removing the photosensitive film or the liquid photosensitive film between the opening of the patterning and washing step.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 전주도금법을 이용한 단차를 가지는 금속마스크 제작방법을 공정 단계별로 구체적으로 설명한다. Hereinafter, a method of manufacturing a metal mask having a step using the electroplating method of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명에 따른 전주도금법을 이용한 두께 단차를 가지는 금속마스크 제작 흐름도이고, 도 4는 본 발명에 따른 전주도금법을 이용한 두께 단차를 가지는 금속마스크 제조 과정의 단계별 단면도이다. Figure 3 is a flow chart of a metal mask having a thickness step using the electroplating method according to the present invention, Figure 4 is a step-by-step cross-sectional view of the metal mask manufacturing process having a thickness step using the electroplating method according to the present invention.

도 4a에 도시된 바와 같이, 전도성 기판인 SUS 기판(20) 위에 형성시키고자 하는 전주도금층보다 두꺼운 제 1감광필름(21)을 물이나 유제를 통해 접착한다(S200). 또한 높이차를 가지는 전주도금층을 형성하기 위해 상기 제 1감광필름(21) 상부에 다른 한 층의 제 2감광필름(22)을 접착한다(S210). 이때 사용하는 제 1 및 제 2감광필름(21, 22)은 포지티브(positive) 타입 또는 네가티브(negative) 감광막의 사용이 가능하다. 감광필름의 두께는 형성하기위한 전주도금층에 비해 두꺼운 감광필름을 사용하며 일반적으로 상용화된 감광필름의 사용이 가능하다. 제 1 및 제 2감광필름(21, 22)은 35㎛ - 150㎛ 범위의 두께를 사용하며, 제 1감광필름(21)의 두께와 제 2감광필름(22)의 두께는 각기 상이할 수 있다. 전주 도금하기 전 SUS 기판(20)의 오염물을 제거하기 위해 탈지공정을 수행할 수 있다. As shown in FIG. 4A, the first photosensitive film 21 thicker than the electroplating layer to be formed on the SUS substrate 20, which is a conductive substrate, is adhered through water or an oil (S200). In addition, in order to form the electroplating layer having a height difference, the second photosensitive film 22 of another layer is adhered on the first photosensitive film 21 (S210). In this case, the first and second photosensitive films 21 and 22 used may use a positive type or a negative photosensitive film. The thickness of the photosensitive film uses a thick photosensitive film as compared with the electroplating layer to form, and generally available commercially available photosensitive film. The first and second photosensitive films 21 and 22 use a thickness in the range of 35 μm to 150 μm, and the thickness of the first photosensitive film 21 and the thickness of the second photosensitive film 22 may be different. . A degreasing process may be performed to remove contaminants of the SUS substrate 20 before the electroplating.

상부층인 제 2감광필름(22)과 하부층인 제 1감광필름(21)의 패터닝 공정은 포토리소그래피 공정을 사용한다(S220, S230). 구현하고자 하는 패터닝에 따라 광마스크를 감광필름(21, 22)위에 배열한 후 일정량의 에너지를 사용하여 조광한다. 상부층과 하부층의 패터닝은 서로 다른 형태가 가능하며 이는 금속마스크를 사용하는 기판의 소자 적층 형태에 따라 변화가능하다. 최근 고기능의 전자 부품 개발로 인해 소자를 적층하고 1차 적층 된 소자 위에 다층의 소자 접합이 요구되고 있다. 이때 기존의 금속마스크는 높이차가 존재하는 복잡한 형태의 기판위에 크림형태의 솔더를 균일하게 도포하는 것이 어려운 단점을 가지고 있다. 따라서 본 발명에서 금속마스크는 소자가 1차 적층된 기판 위에 또 다른 소자의 적층 시 그 요철 형태로 제작이 가능하여 원할한 솔더의 도포가 가능한 장점을 가진다. 도 4b는 제 2 감광필름(22)에 대하여 포토리소그래피 공정을 수행한 후의 단면도이다(S220). 도 4c는 제 2 감광필름(22)에 대하여 포토리소그래피 공정을 수행한 후, 제 2감광필름에 대하여 포토리소그래피 공정이 완료된 후의 단면도를 나타낸다(S230). The patterning process of the second photosensitive film 22 as the upper layer and the first photosensitive film 21 as the lower layer uses a photolithography process (S220 and S230). According to the patterning to be implemented, the optical mask is arranged on the photosensitive films 21 and 22 and then dimmed using a certain amount of energy. The patterning of the top layer and the bottom layer can be of different shapes, which can be varied depending on the device stack type of the substrate using the metal mask. Recently, due to the development of high-performance electronic components, multi-layer device bonding is required on devices stacked and first stacked devices. In this case, the conventional metal mask has a disadvantage in that it is difficult to uniformly apply a cream-type solder on a complicated substrate having a height difference. Therefore, in the present invention, the metal mask may be manufactured in the form of unevenness when another device is stacked on a substrate on which a device is first stacked, so that a smooth solder may be applied. 4B is a cross-sectional view after performing a photolithography process on the second photosensitive film 22 (S220). 4C illustrates a cross-sectional view after the photolithography process is performed on the second photosensitive film 22 and the photolithography process is completed on the second photosensitive film 22 (S230).

제 1 및 제 2감광필름의 포토리소그래피 공정이 수행되어 감광필름이 패터닝된 후에 Ni 전주도금을 행하여 전주도금층(25)을 형성한다(S240). 전주도금시 사용되는 도금액은 설파민산니켈(0.2 - 2 ml/L), 붕산(35 - 50 g/L), 물로 구성되며, pH 조정을 위하여 탄산니켈, 썰파민산을 사용할 수 있다. 공정온도는 45℃-90℃범위이며, 양극은 티타늄 바스켓에 볼이나 크라운 타입의 니켈이 들어간다. 하지만 상기 설명한 방법으로만 국한되는 것은 아니다. 또한, 전류밀도는 0.5 - 4 A/dm2 범위에서 전주도금을 행한다. 이때 금속의 전주도금층뿐만 아니라 완성품의 기계적 요구 특성치를 만족시키기 위해 단일 금속뿐만 아니라 금속복합재 형태로의 제조가 가능한데, 일반적으로 Ni-SiC, Ni-Al2O3이 제안될 수 있다. 이를 위하여 Ni 전주도금액의 제조에 있어 0.1-30 ㎛의 크기를 가지는 SiC와 Al2O3 입자들을 혼합한다. 이때 입자들을 묽은 불산(HF)에 용해시킨 후 전주도금 용액에 혼합하는 공정법을 이용할 수 있다. 금속복합재를 사용할 경우 우수한 내마모특성을 가지는 금속마스크의 제조가 가능하다. 도 4d는 앞서 설명한 공정을 통해 전주도금층(25)을 형성시킨 후 보이는 단면도이다. The photolithography process of the first and second photosensitive films is performed to form the electroplating layer 25 by performing Ni electroplating after the photosensitive film is patterned (S240). The plating solution used during electroplating consists of sulfamic acid nickel (0.2-2 ml / L), boric acid (35-50 g / L), and water. Nickel carbonate and sulfamic acid can be used for pH adjustment. The process temperature ranges from 45 ° C to 90 ° C and the anode contains nickel in ball or crown type in a titanium basket. However, it is not limited to the method described above. In addition, the current density is electroplated in the range of 0.5-4 A / dm 2 . In this case, in order to satisfy the mechanical requirements of the finished product as well as the pre-plated layer of the metal can be manufactured in the form of a metal composite as well as a single metal, generally Ni-SiC, Ni-Al 2 O 3 can be proposed. To this end, in the preparation of the Ni electroplating solution, SiC and Al 2 O 3 particles having a size of 0.1-30 μm are mixed. At this time, the process can be used to dissolve the particles in dilute hydrofluoric acid (HF) and then mixed with the electroplating solution. When using a metal composite material it is possible to manufacture a metal mask having excellent wear resistance. 4D is a cross-sectional view of the electroplating layer 25 after the above-described process.

전주도금층(25)이 형성된 후에, 기계적 방법을 사용하여 전주도금층(25)을 전도성 기판과 분리시킨다(S260). 도 4e는 전주도금층을 전도성 기판과 분리한 후, 전주도금 금속마스크(26)가 형성된 상태의 단면도이다. 도 4e에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따라 제조된 금속마스크는 단차를 가지게 되므로, 금속마스크를 소자의 접합 기판의 형태에 따라 제조가 가능하다. 또한 이와 같이 본 발명의 방법에 따라 제조된 금속마스크는 피치의 크기가 200 ㎛이하이고, 높이차가 0.1 - 5 ㎜ 범위가 가능하다. After the electroplating layer 25 is formed, the electroplating layer 25 is separated from the conductive substrate by using a mechanical method (S260). 4E is a cross-sectional view of the electroplating metal mask 26 formed after the electroplating layer is separated from the conductive substrate. As shown in FIG. 4E, since the metal mask manufactured according to the present invention has a step, the metal mask may be manufactured according to the shape of the bonded substrate of the device. In addition, the metal mask manufactured according to the method of the present invention may have a pitch of 200 μm or less and a height difference of 0.1 to 5 mm.

전주도금층(25)을 형성한 후에, 개구부에 잔류하는 감광필름을 제거하는 공 정을 포함할 수 있다(S250). 잔존하는 감광필름을 제거할 때, 이는 초음파 세척기와 용매를 이용하여 제거할 수 있다. After forming the electroplating layer 25, it may include a process for removing the photosensitive film remaining in the opening (S250). When removing the remaining photosensitive film, it can be removed using an ultrasonic cleaner and a solvent.

개구부에 감광필름의 찌꺼기가 잔류할 경우, 남아있는 감광필름 찌꺼기를 제거하는 세척 및 건조 공정을 수행할 수 있다(S27). When the residue of the photosensitive film remains in the opening, it is possible to perform a washing and drying process to remove the remaining photosensitive film residue (S27).

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 하나의 실시예를 설명한 것이며, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 변경실시 가능한 범위까지 본 발명의 범위에 있다고 할 것이다.What has been described above has described one embodiment according to the present invention, and the present invention is not limited to the above-described embodiment, and as claimed in the following claims, without departing from the gist of the present invention, the field to which the present invention pertains. It will be said that the scope of the present invention to the extent that those skilled in the art can change.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 기존 공정의 금속마스크에 비해 피치의 크기가 200 ㎛이하, 높이차가 0.1 - 5 ㎜ 범위인 우수한 정밀도, 미세 피치를 가지는 금속마스크를 제조할 수 있다.  As described above, the present invention can produce a metal mask having excellent precision and fine pitch, the pitch of which is 200 μm or less and the height difference is in the range of 0.1 to 5 mm, compared to the metal mask of the existing process.

또한, 본 발명은 다양한 요철 및 두께를 가지는 금속마스크를 제조하는 것이 가능하다. 본 발명은 Ni-SiC, Al2O3 등의 복합재를 이용하여 우수한 내마모특성을 가지는 금속마스크의 제조가 가능하다. In addition, the present invention can manufacture a metal mask having a variety of irregularities and thickness. The present invention is capable of producing a metal mask having excellent wear resistance using a composite material such as Ni-SiC, Al 2 O 3 .

Claims (12)

전도성 기판에 다층의 감광막을 도포하는 단계;Applying a multilayer photoresist to the conductive substrate; 포토리소그래피 공정을 이용하여 상기 다층의 감광막을 순차적으로 노광 및 현상하여 패터닝하는 단계;Sequentially exposing and developing the multilayer photoresist film using a photolithography process; 전주도금을 이용하여 금속층을 형성시키는 단계; 및 Forming a metal layer using electroplating; And 상기 금속층을 상기 전도성 기판으로부터 분리하는 단계를 포함하는 금속마스크 제조방법.The metal mask manufacturing method comprising the step of separating the metal layer from the conductive substrate. 제 1항에 있어서, 상기 전도성 기판에 감광막을 접합하는 단계 전에, 전도성 기판 표면의 오염물을 제거하는 탈지 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속마스크 제조방법.The method of claim 1, further comprising a degreasing step of removing contaminants on the surface of the conductive substrate before bonding the photosensitive film to the conductive substrate. 제 1항에 있어서, 상기 전도성 기판은 SUS 기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 금속마스크 제조방법.The method of claim 1, wherein the conductive substrate comprises a SUS substrate. 제 1항에 있어서, 전주도금을 이용하여 금속층을 형성하는 공정에서 사용되는 상기 금속층은 Ni, Ni-SiC 복합재 및 Ni-Al2O3 복합재를 포함하는 그룹으로부터 선택되는 물질인 것을 특징으로 하는 금속마스크 제조방법. The metal of claim 1, wherein the metal layer used in the process of forming the metal layer using electroplating is a material selected from the group consisting of Ni, Ni-SiC composites, and Ni-Al 2 O 3 composites. Mask manufacturing method. 제 1항에 있어서, 상기 감광막은 액상감광막 또는 감광필름을 포함하는 것을 특징으로 하는 금속마스크 제조방법.The method of claim 1, wherein the photoresist film comprises a liquid photoresist film or a photoresist film. 제 1항에 있어서, 포토리소그래피 공정을 이용하여 상기 다층의 감광막을 순차적으로 노광 및 현상하여 다층의 감광막이 서로 다른 피치와 높이를 가지는 형태로 패터닝하는 것을 특징으로 하는 금속마스크 제조방법.The method of claim 1, wherein the multilayer photoresist is sequentially exposed and developed using a photolithography process to pattern the multilayer photoresist into patterns having different pitches and heights. 제 1항에 있어서, 전주도금을 이용하여 금속층을 형성시킨 후, 상기 금속층을 전도성 기판으로부터 분리하기 전에, 잔류하는 감광막을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속마스크 제조방법.The method of claim 1, further comprising removing the remaining photoresist film after forming the metal layer using electroplating and before separating the metal layer from the conductive substrate. 제 1항에 있어서, 상기 금속층을 상기 전도성 기판으로부터 분리시킨 후에 금속층의 개구부를 세척하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속마스크 제조방법.The method of claim 1, comprising cleaning the openings of the metal layer after separating the metal layer from the conductive substrate. 제 1항에 있어서, 상기 금속층은 순수한 Ni 금속층에 경도와 내마모 특성을 향상시키기 위하여 TiN, WC 등을 증착하는 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 금속마스크 제조방법.  2. The method of claim 1, wherein the metal layer is formed of TiN, WC, or the like in order to improve hardness and wear resistance on the pure Ni metal layer. 전도성 기판에 제 1감광필름을 도포하는 단계;Applying a first photosensitive film to a conductive substrate; 상기 제 1감광필름 상에 제 2감광필름을 도포하는 단계;Coating a second photosensitive film on the first photosensitive film; 포토리소그래피 공정을 이용하여 상기 제 2감광필름을 노광 및 현상하여 패터닝하는 단계;Exposing and developing the second photosensitive film using a photolithography process to pattern the second photosensitive film; 포토리소그래피 공정을 이용하여 상기 제 1감광필름을 노광 및 형상하여 패터닝하는 단계;Exposing and shaping the first photosensitive film using a photolithography process; 전주도금을 이용하여 금속층을 형성시키는 단계; 및 Forming a metal layer using electroplating; And 상기 금속층을 상기 전도성 기판으로부터 분리하는 단계를 포함하는 금속마스크 제조방법.The metal mask manufacturing method comprising the step of separating the metal layer from the conductive substrate. 전주도금법을 이용한 금속마스크로서, As a metal mask using the electroplating method, 제 1항 내지 10항 중 어느 한 항에 기재된 방법을 이용하여 제작되는 전주도금법을 이용한 금속마스크.The metal mask using the electroplating method produced using the method of any one of Claims 1-10. 제 11항에 있어서, 상기 금속마스크는 다양한 피치와 높이를 가지는 것을 특징으로 하는 금속마스크.The metal mask of claim 11, wherein the metal mask has various pitches and heights.
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