一種掩膜板的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種掩膜板結(jié)構(gòu)及其制造方法。所述掩膜板包括第一區(qū)域和第二區(qū)域，所述第一區(qū)域用于定位，在第一區(qū)域內(nèi)背向襯底的一側(cè)，所述掩膜板邊緣與掩膜板框架（或支架）焊接定位處設(shè)置有第二凹槽，所述第二凹槽內(nèi)可容納一個(gè)或多個(gè)焊接定位裝置；所述第二區(qū)域又包含遮擋部分和開口部分，所述開口部分與遮擋部分間隔均勻平行排列，在所述遮擋部分面向襯底的一側(cè)設(shè)置有第一凹槽，所述第一凹槽在縱向或橫向平行于所述開口部分。本發(fā)明同時(shí)還公開了一種將所述第一凹槽、第二凹槽設(shè)置在掩膜板上的制程方法，采用濕法蝕刻法。本發(fā)明的掩膜板結(jié)構(gòu)具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度好、減少襯底損傷等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】一種掩膜板
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種掩膜板，尤其是用于真空蒸鍍的掩膜板結(jié)構(gòu)【背景技術(shù)】
[0002]在一些半導(dǎo)體制造工藝中，為了將物質(zhì)(有機(jī)或無(wú)機(jī)物質(zhì))沉積到襯底上，需要?dú)庀喑练e步驟。在一些工藝中，必須將物質(zhì)沉積在襯底上精確限定的區(qū)域內(nèi)。為了簡(jiǎn)化沉積工藝，通常將掩膜板施加到襯底的一側(cè)，掩膜板中的切口或開口限定了沉積物質(zhì)的區(qū)域。通常需要將材料精確沉積到與開口對(duì)應(yīng)的區(qū)域中，使得這些區(qū)域的邊界清晰。例如，在意圖用于顯示或其他發(fā)光應(yīng)用的有機(jī)發(fā)光二極管(Organic Light Emitting Diode)的制造期間，必須將有機(jī)物質(zhì)沉積在精確限定的區(qū)域中。
現(xiàn)有技術(shù)的掩膜板，如圖1、圖2、和圖3所示，掩膜板包括掩膜板基板I,在掩膜板基板上形成的相互平行的均勻分布的條狀開口 2，遮擋部分3的斜面為圓弧形、U形或梯形等形狀，及均勻分布在掩膜板I邊緣之上的焊點(diǎn)4。長(zhǎng)條形開口貫穿覆蓋一列同色子像素單元。由于長(zhǎng)條形開口過(guò)于狹長(zhǎng)，在將掩膜板安裝并向四方張緊受力后，掩膜板易變形，不容易控制，為了防止掩膜板變形，就需要保證其機(jī)械強(qiáng)度，這就需要使掩膜板保持足夠厚度，例如RGB子像素單元在蒸鍍有機(jī)覆蓋材料過(guò)程中會(huì)因?yàn)檠谀ぐ宓暮穸扔绊懘嬖陉幱艾F(xiàn)象，即每個(gè)子像素單元的邊緣蒸鍍厚度會(huì)明顯低于子像素中間的蒸鍍厚度，從而影響顯示效果。
[0003]考慮到微結(jié)構(gòu)的小尺寸，特別是當(dāng)制造所謂的RGB顯示器時(shí)，掩膜板必須非常精確地定位，在這種顯示器中，為了在顯示器上進(jìn)行彩色顯示，用于紅、綠、和藍(lán)光的像素區(qū)域，掩膜板與襯底必須彼此緊密靠近。然而，沉積過(guò)程中當(dāng)掩膜板不與襯底保持令人滿意的緊密接觸時(shí)會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。因?yàn)橐r底和掩膜板是薄的，并且具有相對(duì)于其厚度為大的面積，所以當(dāng)保持在水平位置時(shí)它們傾向于在其自身重量下下垂。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的，材料沉積通常在真空室中進(jìn)行，其中待氣化的材料包含在與“蓮蓬式噴頭”連接或不連接的稱為“舟”或“坩堝”的蒸發(fā)源中。這些以一些合適的方式，例如電進(jìn)行加熱，以使材料氣化。在該氣化期間，所述室中可達(dá)到高溫。結(jié)果，掩膜板的材料可能熱膨脹，并最終與襯底分離。此外，被沉積的材料不僅到達(dá)襯底，而且有一些量還會(huì)到達(dá)掩膜板并附著于其上，則附著至開口之間區(qū)域中的遮蔽掩膜的多余材料可附加地促進(jìn)掩膜板的下垂。當(dāng)掩膜板不再在整個(gè)區(qū)域內(nèi)附著至襯底時(shí)，在開口中沉積的材料的邊界不再精確限定，可導(dǎo)致不良的產(chǎn)品品質(zhì)。
[0004]不均勻的或玷污的沉積區(qū)域邊緣在諸如OLED顯示的產(chǎn)品中是不可接受的，并且這種不良的品質(zhì)可導(dǎo)致高成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述技術(shù)問(wèn)題，有必要提供一種質(zhì)量輕、強(qiáng)度好、襯底損傷減少的蒸鍍掩膜板。
[0006]本發(fā)明提供了一種掩膜板，所述掩膜板為鐵鎳金屬掩膜板，包括第一區(qū)域和第二區(qū)域，所述第一區(qū)域圍 繞所述第二區(qū)域四周設(shè)置，用于定位，區(qū)域內(nèi)在掩膜板邊緣處有與掩膜板支架(或框架)進(jìn)行固定的定位孔或焊點(diǎn)，所述第二區(qū)域包含遮擋部分和開口部分，所述開口部分為平行設(shè)置的條形開口或矩陣型分布的點(diǎn)狀開口，開口之外的區(qū)域?yàn)檎趽醪糠?，所述遮擋部分與所述開口部分間隔平行排列，所述第二區(qū)域的遮擋部分面向襯底的一側(cè)設(shè)置有第一凹槽，所述第一凹槽在橫向或縱向平行于所述開口部分，所述第一凹槽的形狀為U形或梯形，其短邊長(zhǎng)度小于相鄰開口部分間距離，其長(zhǎng)邊長(zhǎng)度小于掩膜板邊長(zhǎng)，其深度小于掩膜板厚度的1/2,—般在15um-25um之間。
[0007]上述提到的掩膜板，在所述第一區(qū)域內(nèi)，掩膜板邊緣與掩膜板支架(或框架)焊接處設(shè)置有第二凹槽，用于容納焊點(diǎn)。所述第二凹槽的形狀為梯形或U形，所述第二凹槽能容納一個(gè)或多個(gè)焊點(diǎn)，其短邊長(zhǎng)度略大于焊點(diǎn)直徑，其長(zhǎng)邊長(zhǎng)度大于或等于一個(gè)或多個(gè)焊點(diǎn)直徑的總和，其深度大于焊點(diǎn)的高度，一般在10um-20um的范圍內(nèi)。
[0008]本發(fā)明還提供了一種掩膜板的制造方法，采用濕法蝕刻法來(lái)制作。首先，提供一掩膜板，所述掩膜板包括第一區(qū)域和第二區(qū)域，在所述第二區(qū)域形成遮擋部分和開口部分，所述開口部分與所述遮擋部分間隔排列。為了在所述第二區(qū)域的所述遮擋部分面向襯底的一側(cè)形成第一凹槽，在所述第一區(qū)域內(nèi)背向襯底一側(cè)的焊接定位處形成用于容納焊點(diǎn)的第二凹槽，需要在部分所述第一區(qū)域或第二區(qū)域涂布抗蝕劑，然后放入腐蝕液中(這里采用的是酸性腐蝕液)，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間，需要腐蝕的區(qū)域被腐蝕去除，再傳送到?jīng)_洗設(shè)備中除去殘余的酸，最后進(jìn)行沖洗和甩干，形成所述第一凹槽和所述第二凹槽。由于濕法刻蝕是各向同性，則所述第一凹槽和所述第二凹槽的側(cè)邊會(huì)出現(xiàn)底切，即所述第一凹槽和所述第二凹槽側(cè)邊不會(huì)是垂直的，而是斜邊，且一般為圓弧形。采用濕法刻蝕的優(yōu)勢(shì)在于所述掩膜板上的所述第一凹槽和所述第二凹槽不需要精確的刻蝕，且選擇性強(qiáng)，易于抗蝕劑的掩蔽和刻蝕終點(diǎn)的選擇，同時(shí)簡(jiǎn)單易行，成本低，適宜于大批量加工。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的掩膜板結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)在于，所述掩膜板上存在所述第一凹槽，則在不影響其強(qiáng)度的條件下，掩膜板的重量減輕，掩膜板在其自身重力下的下垂量減少，因此所述掩膜板與襯底的附著更緊密，沉積材料的邊界會(huì)更加清晰，并且所述掩膜板與襯底附著時(shí)，由于有所述第一凹槽，則襯底上附著的小顆粒會(huì)進(jìn)入凹槽內(nèi)，這就防止了所述掩膜板與襯底附著時(shí)，襯底上未被處理掉的小顆粒會(huì)破壞襯底上的膜層，更甚者，這些小顆粒還會(huì)劃傷襯底，所述第一凹槽防止了這類情況的發(fā)生。設(shè)置所述第二凹槽優(yōu)勢(shì)在于，既具有所述第一凹槽的優(yōu)點(diǎn)，又降低了焊點(diǎn)的高度，使得襯底與所述掩膜板的附著更加緊密。
[0010]
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是現(xiàn)有技術(shù)掩膜板結(jié)構(gòu)的俯視示意圖；
圖2是圖1所示1-1 '結(jié)構(gòu)的剖面示意圖；
圖3是圖1所示I1-1I'結(jié)構(gòu)的剖面示意圖；
圖4是本發(fā)明實(shí)施例一掩膜板的俯視示意圖；
圖5是圖4所示III- III結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。
[0012]圖6a_6d是本發(fā)明實(shí)施例一掩膜板實(shí)現(xiàn)的工藝過(guò)程。
[0013]圖7是本發(fā)明實(shí)施例二掩膜板的俯視示意圖；
圖8是圖4所示IV -IV'結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。[0014]附圖標(biāo)記說(shuō)明:1、掩膜板；2、開口部分(或開口)；3、遮擋部分；4、焊點(diǎn)；5、第二凹槽；6、第一凹槽；7、抗蝕劑層；8、第一區(qū)域；9、第二區(qū)域。
[0015]
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0017]圖4所示為本發(fā)明一實(shí)施例的俯視示意圖，所述掩膜板I包括第一區(qū)域8和第二區(qū)域9，所述第一區(qū)域8圍繞所述第二區(qū)域9四周設(shè)置，在掩膜板I邊緣第一區(qū)域8內(nèi)有與掩膜板支架(或框架)進(jìn)行固定的定位孔或焊點(diǎn)4，用于在掩膜制造過(guò)程中定位；所述第二區(qū)域9包含遮擋部分3和開口部分2，所述開口部分2為平行設(shè)置的條形開口或矩陣型分布的點(diǎn)狀開口，開口之外的區(qū)域?yàn)檎趽醪糠?，所述開口部分2與遮擋部分3間隔平行排列；所述第二區(qū)域9的遮擋部分3面向襯底的一側(cè)設(shè)置有第一凹槽6，所述第一凹槽6在橫向或縱向平行于所述開口部分2，所述第一凹槽6的形狀為多邊形。所述掩模板I的材料為金屬，如鐵鎳合金材料
需要說(shuō)明的是，以上第一凹槽6的形狀僅為實(shí)施例的一種，還可以是梯形、三角形、半弧形等其他形狀。
圖5所示為圖4中II1-III'結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。結(jié)合圖4及圖5可知，所述第一凹槽6設(shè)置在掩膜板I面向襯底的一側(cè)，其短邊長(zhǎng)度小于相鄰兩開口部分的間距，其長(zhǎng)邊長(zhǎng)度小于掩膜板I的邊長(zhǎng)，為保證掩模板的機(jī)械強(qiáng)度，通常所述第一凹槽6的深度小于掩膜板I厚度的1/2,—般在15um-25um之間,優(yōu)選為20um。掩膜板I上存在所述第一凹槽6,則掩膜板I的重量減輕，掩膜板I在其自身重力下的下垂量減少，則掩膜板I與襯底的附著更緊密，沉積材料的邊界會(huì)更加清晰，并且掩膜板I與襯底附著時(shí)，由于有第一凹槽6，則襯底上附著的小顆粒會(huì)進(jìn)入第一凹槽6內(nèi)，這就防止了掩膜板I與襯底附著時(shí)，襯底上未被處理掉的小顆粒會(huì)破壞襯底上的膜層，更甚者，這些小顆粒還會(huì)劃傷襯底，所述第一凹槽6防止了這類情況的發(fā)生。
[0018]圖6a, 6b, 6c及6d所不為所述掩模板I的制造方法不意圖。提供一掩模板I,所述掩模板I包括第一區(qū)域8和第二區(qū)域9 ;在所述第二區(qū)域9形成遮擋部分3和開口部分2，所述開口部分2與遮擋部分3間隔排列；在所述第二區(qū)域9的遮擋部分3面向襯底的一側(cè)形成第一凹槽6。
[0019]在掩膜板I上形成所述第一凹槽6的具體工藝過(guò)程包括:如圖6a所示，在掩膜板I的部分第二區(qū)域9涂布抗蝕劑層7，得到如圖6b所示的圖形，然后將掩膜板I及其上的抗蝕劑7放入腐蝕液中(這里采用的是酸性腐蝕液)，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間，如圖6c所示，第一凹槽6對(duì)應(yīng)的圖形區(qū)域被腐蝕去除，再傳送到?jīng)_洗設(shè)備中除去殘余的酸，最后進(jìn)行沖洗和甩干，最終形成第一凹槽6，如圖6d所示。由于濕法刻蝕是各向同性，則側(cè)邊會(huì)出現(xiàn)底切，即側(cè)邊不會(huì)是垂直的，而是斜邊，且一般為圓弧形。采用濕法刻蝕的優(yōu)勢(shì)在于掩膜板上的凹槽不需要精確的刻蝕，且選擇性強(qiáng)，易于抗蝕劑的掩蔽和刻蝕終點(diǎn)的選擇，同時(shí)簡(jiǎn)單易行，成本低，適宜于大批量加工。
[0020]圖7所示為本發(fā)明另一實(shí)施例的俯視示意圖，第二實(shí)施例是在第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上作出的改進(jìn)。[0021]圖7所示為本發(fā)明實(shí)施例二掩膜板的俯視示意圖，所述掩膜板I包括第一區(qū)域8和第二區(qū)域9，所述第一區(qū)域8圍繞所述第二區(qū)域9四周設(shè)置，在掩膜板I邊緣第一區(qū)域8內(nèi)有與掩膜板支架(或框架)進(jìn)行固定的定位孔或焊點(diǎn)4，用于在掩膜制造過(guò)程中定位；所述第二區(qū)域9包含遮擋部分3和開口部分2，所述開口部分2為平行設(shè)置的條形開口或矩陣型分布的點(diǎn)狀開口，開口之外的區(qū)域?yàn)檎趽醪糠?，所述開口部分2與遮擋部分3間隔平行排列；所述第一區(qū)域8內(nèi)，掩膜板I邊緣與掩膜板支架(或框架)焊接處的背向襯底的一側(cè)設(shè)置有第二凹槽5，用于容納焊點(diǎn)4。所述第二凹槽5的形狀為多邊形。所述掩模板I的材料為金屬，如鐵鎳合金材料
需要說(shuō)明的是，以上第二凹槽5的形狀僅為實(shí)施例的一種，還可以是梯形、三角形、半弧形等其他形狀。
實(shí)施例二中掩膜板I為鐵鎳合金材料，其包括:開口部分(或開口)2，；遮擋部分3，；焊點(diǎn)4 ;第一凹槽6 ;第二凹槽5。圖8所示為圖4中IV -1V結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。結(jié)合圖7及圖8可知，所述第二凹槽5設(shè)置在掩膜板I背向襯底的一側(cè)，其設(shè)置在掩膜板I邊緣焊點(diǎn)4處，焊點(diǎn)4位于第二凹槽5內(nèi)。所述第二凹槽5可容納一個(gè)或多個(gè)焊點(diǎn)，其短邊長(zhǎng)度略大于焊點(diǎn)4直徑，其長(zhǎng)邊長(zhǎng)度大于一個(gè)或多個(gè)焊點(diǎn)4直徑的總和，其深度大于焊點(diǎn)4的高度，一般在10um-20um的范圍內(nèi)，優(yōu)選為15um。掩膜板I上存在所述第二凹槽5，則既能夠減輕掩膜板I的重量，使掩膜板I在自身重力下減少下垂量，又降低了焊點(diǎn)4的高度，使得襯底與掩膜板I的附著更加緊密。
[0022]實(shí)施例二所述第二凹槽5的制造方法與第一實(shí)施例所述第一凹槽6的制造方法相近。提供一掩模板1，所述掩模板I包括第一區(qū)域8和第二區(qū)域9 ;在所述第二區(qū)域9形成遮擋部分3和開口部分2，所述開口部分2與遮擋部分3間隔排列；在所述第一區(qū)域8內(nèi)，掩膜板I邊緣與掩膜板 支架(或框架)焊接處的背向襯底的一側(cè)形成有第二凹槽5。
[0023]在掩膜板I上形成所述第二凹槽5的具體工藝過(guò)程包括:在掩膜板I的部分第一區(qū)域8涂布抗蝕劑層7，然后將掩膜板I及其上的抗蝕劑7放入腐蝕液中(這里采用的是酸性腐蝕液)，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間，第二凹槽5對(duì)應(yīng)的圖形區(qū)域被腐蝕去除，再傳送到?jīng)_洗設(shè)備中除去殘余的酸，最后進(jìn)行沖洗和甩干，最終形成第二凹槽5。由于濕法刻蝕是各向同性，則側(cè)邊會(huì)出現(xiàn)底切，即側(cè)邊不會(huì)是垂直的，而是斜邊，且一般為圓弧形。采用濕法刻蝕的優(yōu)勢(shì)在于掩膜板上的凹槽不需要精確的刻蝕，且選擇性強(qiáng)，易于抗蝕劑的掩蔽和刻蝕終點(diǎn)的選擇，同時(shí)簡(jiǎn)單易行，成本低，適宜于大批量加工。
[0024]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說(shuō)明。對(duì)于本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種掩膜板，包含第一區(qū)域和第二區(qū)域，所述第一區(qū)域圍繞所述第二區(qū)域四周設(shè)置；所述第二區(qū)域又包含遮擋部分和開口部分，所述開口部分與所述遮擋部分間隔排列，其特征在于:所述第二區(qū)域的遮擋部分面向襯底的一側(cè)設(shè)置有第一凹槽。
2.如權(quán)利要求1所述的掩膜板，其特征在于:所述掩膜板的材料為金屬， 如鐵鎳合金。
3. 如權(quán)利要求1所述的掩膜板，其特征在于:所述第二區(qū)域的所述開口部分呈平行設(shè)置的條形或矩陣型分布的點(diǎn)狀。
4.如權(quán)利要求1所述的掩膜板，其特征在于:所述遮擋部分的所述第一凹槽沿縱向或橫向平行于所述開口部分。
5.如權(quán)利要求1所述的掩膜板，其特征在于:所述第一凹槽的短邊長(zhǎng)度小于相鄰開口部分間距尚，長(zhǎng)邊長(zhǎng)度小于掩膜板邊長(zhǎng)。
6.如權(quán)利要求1所述的掩膜板，其特征在于:所述第一凹槽的深度小于所述掩膜板的厚度。
7.如權(quán)利要求6所述的掩膜板,其特征在于:第一凹槽的深度小于掩膜板厚度的1/2。
8.如權(quán)利要求1所述的掩膜板，其特征在于:所述第一區(qū)域內(nèi)背向襯底的一側(cè)的焊接定位處設(shè)置有第二凹槽，用于容納焊點(diǎn)。
9.如權(quán)利要求8所述的掩膜板，其特征在于:所述第二凹槽的短邊長(zhǎng)度大于所述焊點(diǎn)的直徑。
10.如權(quán)利要求9所述的掩膜板，其特征在于:所述第二凹槽的長(zhǎng)邊長(zhǎng)度大于一個(gè)或多個(gè)所述焊點(diǎn)直徑的總和。
11.如權(quán)利要求10所述的掩膜板，其特征在于:所述第二凹槽的深度大于所述焊點(diǎn)的高度。
12.一種掩膜板的制造方法，包括: 提供一掩膜板，所述掩膜板包括第一區(qū)域和第二區(qū)域； 在所述第二區(qū)域形成遮擋部分和開口部分，所述開口部分與所述遮擋部分間隔排列； 在所述第二區(qū)域的所述遮擋部分面向襯底的一側(cè)形成第一凹槽。
13.如權(quán)利要求12所述的一種掩膜板的制造方法，其特征在于，還包括: 在所述第一區(qū)域內(nèi)背向襯底一側(cè)的焊接定位處設(shè)置有第二凹槽，用于容納焊點(diǎn)。
14.如權(quán)利要求12或13所述的一種掩膜板的制造方法，其特征在于，在所述第二區(qū)域的所述遮擋部分形成所述第一凹槽或在所述掩膜板所述第一區(qū)域內(nèi)背向襯底一側(cè)的焊接定位處設(shè)置有所述第二凹槽包括:在部分所述第一區(qū)域或第二區(qū)域涂布抗蝕劑，刻蝕形成所述第一凹槽或第二凹槽，之后去除所述第一區(qū)域或第二區(qū)域的表面抗蝕劑。
【文檔編號(hào)】C23C16/04GK103911584SQ201210594652
【公開日】2014年7月9日 申請(qǐng)日期:2012年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月31日
【發(fā)明者】畢德鋒, 葉添昇 申請(qǐng)人:上海天馬微電子有限公司