CN104979495B - 掩膜板的制作方法 - Google Patents
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Abstract
一种掩膜板的制作方法，其包括如下步骤：在基板上形成消融材料层；对具有所述消融材料层的所述基板进行曝光、显影，以在所述消融材料层形成具有开口的图形区域；在具有所述消融材料层的所述基板上形成金属层；去除所述消融材料层，以使所述消融材料层上的金属层与所述基板分离，得到掩模板。上述掩膜板，由于无需采用刻蚀技术，生产工艺简单，生产成本较低，而且可以使得到的掩膜板精密度较高，从而可以使其满足高像素显示屏的要求。
Description
技术领域
本发明涉及半导体制造的技术领域，特别是涉及一种掩膜板的制作方法。
背景技术
有机电致发光二极管(Organic Light-Emitting Diodes，OLED)是自发光器件，不需要背光源，外观轻、薄，而传统的液晶显示器(LCD)需要背光源才能工作，外观尺寸较厚。有机发光二极管显示器的功耗低，视角宽，屏幕响应快，是最能符合人们未来对显示器功能要求的技术。因此，有机发光二极管有望在不久的将来取代液晶显示器，具有很高的市场潜力。
有机小分子发光二极管在制作过程中，目前较成熟的技术是采用真空蒸镀技术，在器件制备过程中，有机材料会淀积在位于蒸发源上方的基板上，为形成特有的图案，在基板下方紧贴有掩膜板，掩膜板上留有预先设计排版好的开口，最终有机材料会通过掩膜板上的开口区域，淀积到基板上面。
目前，掩膜板的制作过程一般需要曝光、显影和刻蚀，由于刻蚀精准度不高，且不可控，容易导致掩膜板的开口的位置和大小存在较大的偏差，使得到的掩膜板无法实现高分辨率显示屏体的蒸镀，限制了高像素显示屏的发展。
发明内容
基于此，有必要针对上述问题，提供一种掩膜板的制作方法，该方法制作简单，且可以制作较薄且精密度较高的掩膜板。
一种掩膜板的制作方法，包括如下步骤：
在基板上形成消融材料层；
对具有所述消融材料层的所述基板进行曝光、显影，以在所述消融材料层形成具有开口的图形区域；
在具有所述消融材料层的所述基板上形成金属层；
去除所述消融材料层，以使所述消融材料层上的金属层与所述基板分离，得到掩模板。
在其中一个实施例中，在基板上采用喷涂方法形成所述消融材料层。
在其中一个实施例中，所述消融材料层为光刻胶层。
在其中一个实施例中，所述消融材料层为光敏性聚酰亚胺。
在其中一个实施例中，采用激光烧蚀方法去除所述消融材料层。
在其中一个实施例中，在所述消融材料层上采用溅射或化学沉积方法形成所述金属层。
在其中一个实施例中，所述金属层的材料为镍铁合金、纯镍或因瓦合金。
在其中一个实施例中，所述图形区域的所述开口的横截面为梯形。
在其中一个实施例中，所述金属层的厚度为6～10微米。
在其中一个实施例中，还包括将所述掩膜板固定在掩膜框架上。
上述掩膜板，由于无需采用刻蚀技术，生产工艺简单，生产成本较低，而且可以使得到的掩膜板精密度较高，从而可以使其满足高像素显示屏的要求。
附图说明
图1为本发明一实施例中掩膜板的制作方法的流程示意图；
图2A-2E为本发明一实施例中掩膜板制作过程中各步骤对应的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
本发明提供一种掩膜板的制作方法，例如，一种蒸镀掩膜板的制作方法，其包括如下步骤：在基板上形成消融材料层；对具有所述消融材料层的所述基板进行曝光、显影，以在所述消融材料层形成具有开口的图形区域；在具有所述消融材料层的所述基板上形成金属层；去除所述消融材料层，以使所述消融材料层上的金属层与所述基板分离，得到掩模板。
请参阅图1，其为本发明一实施例中掩膜板的制作方法的流程示意图，该制作方法具体包括如下步骤：
S110、在基板上形成消融材料层。
具体地，请参阅图2A，在干净的透明基板100上，例如玻璃基板、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等，通过喷涂、旋涂或印刷等方法在基板100上形成消融材料层200。例如，消融材料层的材料为具有分解脱离性质的高分子材料，又如，消融材料层的材料为光刻胶，又如，消融材料层的材料为光敏性聚酰亚胺。
例如，消融材料层的厚度为10～20微米，又如，消融材料层的厚度为12～15微米。
S120、对具有所述消融材料层的所述基板进行曝光、显影，以在所述消融材料层形成具有开口的图形区域。
具体地，请参阅图2B，通过使用具有预定图案的掩膜板，对消融材料层200进行曝光、显影，以在消融材料层200形成具有开口210的图形区域。例如，对具有所述消融材料的所述基板进行曝光显影，以去所述消融材料层形成具有开口的图形区域，并露出部分所述基板。又如，通过形成有预定图案的掩膜板对消融材料层进行曝光，通过将曝光的消融材料层浸泡到显影液中，对浸泡过的消融材料层进行显影，得到具有开口的图形。又如，消融材料层采用具有正性光敏性质的光学胶，即，经过光照后形成易溶解的物质，曝光光源从基板的一侧照射。又如，消融材料采用具有负性光敏性质的消融材料，即，经过光照后形成难溶解的物质，曝光光源从消融材料层的一侧照射。
需要说明的是，开口210的大小和形状根据实际需求来确定。例如，开口210为矩形、圆形、方形、多边形或者其他特殊形状。又如，开口为10μm×10μm的正方形形状，又如，开口为10μm×20μm的矩形形状。
S130、在具有所述消融材料层的基板上形成金属层。
具体地，请参阅图2C，采用溅射或化学沉积的方法，在具有消融材料层200的基板上形成金属层300。例如，在所述图形区域所露出部分所述基板、以及所述消融材料层上形成金属层，由于消融材料层具有开口，通过溅射或化学沉积的方法，使金属层部分形成在消融材料层上，部分形成在基板上，换言之，在开口处的金属层形成在基板上，而其他位置的金属层形成于消融材料上，即形成于消融材料层上的金属层也具有开口。
例如，金属层的材料为镍铁合金、纯镍或因瓦合金。在本实施例中，金属层的材料为invar36，其具有较低的热膨胀系数及较好的塑形及韧性。
为了避免金属层在消融材料层的端部出现粘连，以使金属层获得较好的开口图形，例如，显影后的所述消融材料层的所述开口的横截面的形状为梯形，也就是说，所述开口顶部的长度小于所述开口底部的长度，即，所述开口靠近所述基板的一端的长度大于远离所述基板一端的长度。又如，所述消融材料层的厚度大于所述金属层的厚度。又如，所述消融材料层与所述金属层的厚度之差为4～5微米，这样，可以使金属层较好地分布在基板及消融材料层上，避免金属材料层在消融材料层的末端出现粘连，使金属层获得较好的开口图形。
为了使得到的掩膜板满足高像素显示屏的要求，例如，金属层的厚度为6μm～10μm，这样，可以使得到的掩膜板厚度较小，以满足高像素显示屏的要求，同时也可以使得到的掩膜板具有较好的刚性。
S140、去除所述消融材料层，以使所述消融材料层上的金属层与所述基板分离，得到掩模板。
具体地，请参阅图2D，采用激光烧蚀的方法去除消融材料层，使金属层与基板分离，得到掩模板400。通过去除消融材料，可以使位于消融材料层上的金属层与基板分离，从而得到具有开口的金属层，即掩膜板。
在本实施例中，采用CO2红外激光或UV紫外激光去除消融材料层。利用CO2红外激光或者是UV激光烧蚀方法的原理是利用高能量的激光照射消融材料层并与其发生反应，主要是高能量使高分子键断裂，氧化成有机小分子，形成H2O或CO2等，使消融材料层迅速气化，以使金属层与基板分离。
需要说明的是，还可以通过其他方法去除消融材料层，例如，采用等离子蚀刻方法去除消融材料层，利用等离子气流使消融材料层的高分子链断裂形成小分子，以使金属层与基板分离，又如，采用碱液浸泡，以去除消融材料层，达到金属层与基板分离的效果。
S150、将所述掩膜板固定在掩模框架上。
具体地，请参阅图2E，将掩膜板400与掩模框架410进行绑定，使其形成一整体。由于掩膜板的厚度较小，重量较轻，通过将掩膜板固定在掩模框架上，可以增加掩膜板的稳定性。
上述掩膜板的制作方法的原理为：利用对消融材料层进行曝光显影，得到具有开口的图形，再在消融材料层上沉积金属层，这样开口处的金属层形成的位置的高度低于没有开口处的金属层形成的位置的高度，即消融材料层上的金属层也可以形成具有开口的图形，然后，通过去除消融材料层，使消融材料层上的金属层与基板分离，即可得到掩膜板。
与现有技术相比，上述掩膜板，由于无需采用刻蚀技术，生产工艺简单，生产成本较低，而且可以使得到的掩膜板精密度较高，从而可以使其满足高像素显示屏的要求。
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。
S101、在基板上形成光敏性聚酰亚胺(PI)层。
具体地，在干净的透明基板上，例如玻璃基板、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等，通过喷涂形成光敏性聚酰亚胺层。在本实施例中，光敏性聚酰亚胺层的厚度为10～15微米。
S102、对光敏性聚酰亚胺层进行曝光、显影，以在光敏性聚酰亚胺上形成具有开口的图形区域，并使其露出开口处的所述基板。
具体地，通过使用具有预定图案的掩膜板，对光敏性聚酰亚胺层进行曝光、显影，以使光敏性聚酰亚胺层上形成具有开口的图形区域，并使其露出开口处的所述基板。例如，通过形成有预定图案的掩膜板对光敏性聚酰亚胺层进行曝光，通过将曝光的光敏性聚酰亚胺层浸泡到显影液中，对浸泡过的光敏性聚酰亚胺层进行显影，得到具有开口的图形。又如，采用的光敏性聚酰亚胺层为正性光学胶，即，经过光照后形成易溶解的物质，曝光光源从基板的一侧照射。又如，采用的光敏性聚酰亚胺层为负性光学胶，即，经过光照后形成难溶解的物质，曝光光源从光敏性聚酰亚胺的一侧照射。
需要说明的是，开口的大小和形状根据实际需求来确定。例如，开口为圆形、方形、矩形、多边形或者其他特殊形状。又如，开口为10μm×10μm的正方形形状，又如，开口为10μm×20μm的矩形形状。
S103、在光敏性聚酰亚胺层上形成invar36层，且invar36层的厚度小于光敏性聚酰亚胺层的厚度。
具体地，采用溅射的方法，在光敏性聚酰亚胺层上形成invar36层。由于显影后的聚酰亚胺层具有开口，通过溅射方法，可以使invar36层部分形成在聚酰亚胺层上，部分形成在基板上，换言之，在开口处的invar36层形成在基板上，而其他位置的invar36层形成于消融材料上，即形成于invar36层的金属层也具有开口。
为了避免invar36层在光敏性聚酰亚胺层的端部出现粘连，以使invar36层获得较好的开口图形，例如，光敏性聚酰亚胺层通过显影后，使其开口的横截面的形状为梯形，也就是说，开口顶部的长度小于开口底部的长度，即，开口靠近基板的一端的长度大于远离基板一端的长度。又如，光敏性聚酰亚胺层与invar36层的厚度之差为4～5微米，这样，可以使invar36层较好地分布在基板及光敏性聚酰亚胺层上，避免金属材料层在光敏性聚酰亚胺的末端出现粘连，使invar36获得较好的开口图形。
为了使得到的掩膜板满足高像素显示屏的要求，在本实施例中，invar36层的厚度为6μm～10μm。
S104、去除光敏性聚酰亚胺层，以使位于光敏性聚酰亚胺上的invar36层与基板分离，得到掩模板。
具体地，采用激光烧蚀的方法去除光敏性聚酰亚胺层，使invar36层与基板分离，得到掩模板。在本实施例中，采用CO2红外激光或UV紫外激光去除光敏性聚酰亚胺层。
S105、将掩膜板固定在掩模框架上。
上述掩膜板，由于无需采用刻蚀技术，生产工艺简单，生产成本较低，而且可以使得到的掩膜板精密度较高，从而可以使其满足高像素显示屏的要求。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (8)
1.一种掩膜板的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
在基板上形成消融材料层；
对具有所述消融材料层的所述基板进行曝光、显影，以在所述消融材料层形成具有开口的图形区域，所述图形区域的所述开口的横截面为梯形；
在具有所述消融材料层的所述基板上形成金属层，所述消融材料层的厚度大于所述金属层的厚度；
采用激光烧蚀方法去除所述消融材料层，以使所述消融材料层上的金属层与所述基板分离，得到掩模板。
2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，在基板上采用喷涂方法形成所述消融材料层。
3.根据权利要求2所述的制作方法，其特征在于，所述消融材料层为光刻胶层。
4.根据权利要求3所述的制作方法，其特征在于，所述消融材料层为光敏性聚酰亚胺。
5.根据权利要求4所述的制作方法，其特征在于，在所述消融材料层上采用溅射或化学沉积方法形成所述金属层。
6.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述金属层的材料为镍铁合金、纯镍或因瓦合金。
7.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述金属层的厚度为6～10微米。
8.根据权利要求1至7任一所述的制作方法，其特征在于，还包括将所述掩膜板固定在掩膜框架上。
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