CN107119288B - 掩膜板及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种掩膜板制作方法，包括：提供基板；在基板上形成导电的过渡层；在过渡层上形成绝缘的掩膜板定义层，掩膜板定义层上具有多个开口，以暴露出过渡层；以所述掩膜板定义层为掩膜，以掩膜板定义层上的多个开口暴露出的过渡层为电极，采用电铸工艺，在掩膜板定义层的开口内形成电铸膜；去除所述掩膜板定义层，保留电铸膜；采用机械剥离工艺，将所述电铸膜剥离所述过渡层，得到掩膜板；其中，电铸膜与过渡层之间的附着力，小于过渡层与基板之间的附着力，以及小于电铸膜与基板之间的附着力。本发明相较于现有技术，在将电铸膜剥离过渡层的过程中，减小了对电铸膜的损伤，在一定程度上提高了掩膜板的成品率。

Description

掩膜板及其制作方法

技术领域

本申请涉及掩膜板技术领域，更具体地说，涉及一种掩膜板及其制作方法。

背景技术

掩膜板是半导体芯片、微机电产品、显示面板等制造过程中经常使用的工具之一，其可结合光刻、蒸镀、溅射等工艺，以形成半导体结构。一般情况下，掩膜板是在金属薄板的特定位置上制作出工艺所需的开口，之后再进行光刻、刻蚀、蒸镀、溅射等工艺，在半导体膜层上形成特定图案。

随着半导体技术的发展，工艺尺寸越来越小，掩膜板的精度也越来越高，其厚度也越来越薄。这种高精度掩膜板的常用制备方法有电铸法。电铸法制备掩膜板的过程包括：提供基板；在基板上涂覆贴膜；对贴膜进行曝光；去除部分贴膜，形成开口；在开口处采用电铸工艺，得到电铸层；将电铸层从基体上剥离，得到掩膜板。

现有技术中，通常采用机械剥离的方式，将电铸层从基体上剥离。但是，发明人发现，采用现有技术制得的掩膜板，时常会有损坏，即掩膜板的良率较低。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种掩膜板制作方法，相较于现有技术，在一定程度上提高了掩膜板的良率。

为实现上述技术目的，本发明实施例提供了如下技术方案：

一种掩膜板制作方法，包括：

提供基板；

在所述基板上形成过渡层，所述过渡层的材料为导电材料；

在所述过渡层上形成掩膜板定义层，所述掩膜板定义层上具有多个开口，以暴露出所述过渡层，且所述掩膜板定义层的材料为绝缘材料；

以所述掩膜板定义层为掩膜，以所述掩膜板定义层上的多个开口暴露出的所述过渡层为电极，采用电铸工艺，在掩膜板定义层的所述开口内形成电铸膜；

去除所述掩膜板定义层，保留所述电铸膜；

采用机械剥离工艺，将所述电铸膜剥离所述过渡层，得到掩膜板；

其中，所述电铸膜与所述过渡层之间的附着力，小于所述过渡层与所述基板之间的附着力，且所述电铸膜与所述过渡层之间的附着力，小于所述电铸膜与所述基板之间的附着力。

优选的，所述基板的材料为导电材料。

优选的，所述基板的材料的布氏硬度大于100HV。

优选的，所述基板的材料为金属。

优选的，所述基板的材料为不锈钢。

优选的，所述过渡层的材料为软金属、石墨烯、导电聚合物、或透明金属氧化物。

优选的，所述软金属为布氏硬度在20HV-58HV以内的金属。

优选的，所述软金属为金、银、锡、铅、镁、或铟。

优选的，所述导电聚合物为含有共轭π键的高分子聚合物。

优选的，所述导电聚合物为聚乙炔、聚噻吩、聚吡咯、聚苯胺、聚苯撑、聚苯撑乙烯、或聚双炔。

优选的，透明金属氧化物为氧化铟锡ITO、氧化铟锌IZO、氧化锑锡ATO、或氧化铝锌AZO。

优选的，所述电铸膜的材料为镍、镍钴合金、或铁镍合金。

优选的，所述过渡层的材料为软金属、导电聚合物、或透明金属氧化物时，所述在所述基板上形成过渡层具体为，采用溅射工艺或电沉积工艺，在所述基板上形成所述过渡层，所述过渡层的厚度在0.1μm～0.5μm以内。

优选的，所述过渡层的材料为石墨烯时，所述在所述基板上形成过渡层具体为，采用旋涂工艺或化学气相沉积工艺，在所述基板上形成所述过渡层，所述过渡层的厚度小于2μm。

优选的，掩膜板定义层的材料为光刻胶。

本发明实施例还公开了采用上述方法制作而成的掩膜板。

从上述技术方案可以看出，本发明实施例提供的掩膜板制作方法，通过在基板和电铸膜之间增加了过渡层，并在过渡层上形成图案化的掩膜板定义层，由位于掩膜板定义层的开口处暴露出的过渡层作为电极，在过渡层上形成电铸膜，即电铸膜直接与过渡层接触，之后采用机械剥离工艺，将电铸膜剥离过渡层，得到掩膜板。

由于电铸膜与过渡层之间的附着力小于过渡层与基板之间的附着力，因此可确保在剥离电铸膜过程中，不会影响过渡层与基板的结合，即不会将过渡层剥离基板，并且，由于电铸膜与过渡层之间的附着力，小于电铸膜与基板之间的附着力，从而相较于现有技术中直接将电铸膜剥离基板的方案，在将电铸膜剥离过渡层的过程中，减小了对电铸膜的损伤，在一定程度上提高了掩膜板的成品率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种掩膜板制作方法的流程图；

图2-图6为本发明实施例提供的一种掩膜板制作方法各步骤的剖面图。

具体实施方式

正如背景技术所述，采用现有技术中的方法制得的掩膜板的良率较低，发明人发现，出现这种问题的原因在于，由于高精度掩膜板的厚度很薄，约在5μm-15μm之间，并且掩膜板内有大量的开口，在这种情况下，再采用机械剥离工艺，将电铸膜从基板上直接剥离下来，由于电铸膜与基板之间具有一定的附着力，机械剥离电铸膜的过程中极易损坏电铸膜，导致掩膜板的良率降低。

并且，现有技术中多采用不锈钢等金属材料作为基板，而电铸膜的材料也多为金属或合金，基板材料和电铸膜的材料属性相近，导致二者间的附着力较大，因此，采用机械剥离的方式必然容易导致电铸膜的损坏。

基于此，本发明实施例提供了一种掩膜板制作方法，包括以下步骤：

提供基板；

在所述基板上形成过渡层，所述过渡层的材料为导电材料；

在所述过渡层上形成掩膜板定义层，所述掩膜板定义层上具有多个开口，以暴露出所述过渡层，且所述掩膜板定义层的材料为绝缘材料；

以所述掩膜板定义层为掩膜，以所述掩膜板定义层上的多个开口暴露出的所述过渡层为电极，采用电铸工艺，在掩膜板定义层的所述开口内形成电铸膜；

去除所述掩膜板定义层，保留所述电铸膜；

采用机械剥离工艺，将所述电铸膜剥离所述过渡层，得到掩膜板；

其中，所述电铸膜与所述过渡层之间的附着力，小于所述过渡层与所述基板之间的附着力，且所述电铸膜与所述过渡层之间的附着力，小于所述电铸膜与所述基板之间的附着力。

本发明实施例提供的掩膜板制作方法，通过在基板和电铸膜之间增加了过渡层，并在过渡层上形成图案化的掩膜板定义层，由位于掩膜板定义层的开口处暴露出的过渡层作为电极，在过渡层上形成电铸膜，即电铸膜直接与过渡层接触，之后采用机械剥离工艺，将电铸膜剥离过渡层，得到掩膜板。由于电铸膜与过渡层之间的附着力小于过渡层与基板之间的附着力，因此可确保在剥离电铸膜过程中，不会影响过渡层与基板的结合，即不会将过渡层剥离基板，并且，由于电铸膜与过渡层之间的附着力，小于电铸膜与基板之间的附着力，从而相较于现有技术中直接将电铸膜剥离基板的方案，在将电铸膜剥离过渡层的过程中，减小了对电铸膜的损伤，在一定程度上提高了掩膜板的成品率。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种掩膜板制作方法，该方法的流程图如图1所示，各步骤的剖面图如图2-图6所示，各步骤的具体说明如下。

步骤S1：参见图2，提供基板11；

本实施例中的基板仅起到支撑其它膜层的作用即可，因此本实施例中对基板材料的具体性能不做限定。本实施例中优选基板材料为导电材料，该基板材料的布氏硬度大于100HV，具体可选用满足该硬度要求的金属材料，如不锈钢材料。或者，本实施例中的基板材料的选择可以与现有技术中的基板材料相同。

步骤S2：参见图2，在基板11上形成过渡层12，所述过渡层12的材料为导电材料；

本实施例中的过渡层在后续电铸过程中，用来作为电铸工艺的电极使用，因此，过渡层需采用导电材料形成。根据过渡层12材料的不同，形成过渡层12的方式不同。

需要说明的是，本实施例中为了避免在后续的机械剥离电铸膜过程中，不影响过渡层12与基板11之间的结合，即避免将过渡层12剥离基板11，因此，本实施例中电铸膜15与过渡层12之间的附着力，小于过渡层12与基板11之间的附着力。并且，为了达到提高掩膜板成品率的效果，减小机械剥离电铸膜过程中对电铸膜的损伤，本实施例中还要求电铸膜与过渡层12之间的附着力，小于电铸膜与基板11之间的附着力。

为了达到这一需求，同样也为了进一步验证本发明实施例的效果，本实施例中优选采用中国国家标准GB5210-85《涂层附着力的测定法-拉开法》中规定的方法，来测量基板与电铸膜之间的附着力，以及电铸膜与电极之间的附着力。具体的，拉开法所测定的附着力是指在规定的速度下，在试样的胶结面上施加垂直、均匀的拉力，以测定涂层间或涂层与底材间附着破坏时所需的力。当然，本实施例中还可以采用其他方法来测定基板与电铸膜之间的附着力、基板与过渡层之间的附着力，以及电铸膜与过渡层之间的附着力，本实施例中对此不做限定。

经实际测量发现，现有技术中的不锈钢等金属基板与电铸膜直接接触时，二者之间的附着力在5MPa～10MPa之间，为了达到提高掩膜板成品率的目的，本实施例中的过渡层与电铸膜接触时，二者之间的附着力需小于5MPa。

为达到以上对基板与过渡层、以及过渡层与电铸膜之间附着力的要求，本实施例中的过渡层12的材料优选为软金属、石墨烯、导电聚合物、或透明金属氧化物。

其中，本实施例中的软金属为布氏硬度在20HV-58HV以内的金属，优选为为金、银、锡、铅、镁、或铟。

本实施例中的导电聚合物为含有共轭π键的高分子聚合物，优选为聚乙炔、聚噻吩、聚吡咯、聚苯胺、聚苯撑、聚苯撑乙烯、或聚双炔。

本实施例中的透明金属氧化物优选为氧化铟锡ITO、氧化铟锌IZO、氧化锑锡ATO、或氧化铝锌AZO。

当过渡层12的材料为软金属、导电聚合物、或透明金属氧化物时，在所述基板上形成过渡层具体为，采用溅射工艺或电沉积工艺，在基板11上形成所述过渡层12，所述过渡层的厚度在0.1μm～0.5μm以内。

当过渡层12的材料为石墨烯时，在基板11上形成过渡12层具体为，采用旋涂工艺或化学气相沉积工艺，在所述基板上形成所述过渡层12，所述过渡层12的厚度小于2μm，更优选的，石墨烯材料的过渡层12厚度小于0.5μm。

步骤S3：参见图3，在所述过渡层上形成掩膜板定义层13，所述掩膜板定义层13上具有多个开口14，以暴露出所述过渡层12，且所述掩膜板定义层的材料为绝缘材料；

本实施例中的掩膜板定义层13用于在后续的电铸工艺中，形成满足掩膜板形状需求的电铸膜，而在电铸过程中，导电的过渡层12作为电铸工艺中的电极，因此，为了避免对电铸工艺的影响，掩膜板定义层13需由绝缘材料制成，本实施例中优选掩膜板定义层13的材料为光刻胶。

具体的，形成掩膜板定义层的方式为，先在过渡层12上旋涂光刻胶层，之后采用具有电铸膜图形的掩膜板对该光刻胶层进行曝光、显影，去除部分光刻胶材料，在光刻胶层上形成多个开口14，以在多个开口14处暴露出过渡层材料，得到图案化的光刻胶层，即得到掩膜板定义层13。

在后续电铸工艺中，需在掩膜板定义层13上的多个开口14处生长电铸膜材料，因此，开口14的尺寸与最终形成的掩膜板的非开口区域的尺寸相同，而掩膜板定义层13上保留下来的光刻胶材料的尺寸，则与最终形成的掩膜板的开口区域的尺寸相同。

步骤S4：如图4所示，以掩膜板定义层13为掩膜，以掩膜板定义层13上的多个开口14暴露出的过渡层12为电极，采用电铸工艺，在掩膜板定义层的所述开口14内形成电铸膜15；

本实施例中的电铸膜15的材料优选为镍、镍钴合金、或铁镍合金，或者其它金属或合金材料，本实施例中的电铸膜材料可与现有技术中相同或不同。

需要说明的是，电铸膜15的形成过程中，经掩膜板定义层13上的多个开口14暴露出的过渡层12即作为电铸过程的电极，将电铸液中的电铸膜材料吸附于过渡层12上。电铸过程中，各个方向电铸得到的电铸材料的厚度是相同的，以确保电铸膜表面的平整度。

本实施例中对电铸工艺参数并不做具体限定，只要能够满足电铸膜的生长需要即可。举例来说，本实施例中电铸工艺的电流密度为0.03A/㎡，电铸液的温度在35℃～40℃以内，电铸液的PH值为2.5～3.5；或者所述电铸工艺的电流密度为0.05A/㎡，电铸液的温度在45℃～50℃以内，电铸液的PH值为3.5～4.5。以电铸膜15的厚度为10μm，大小为10cm×10cm为例，形成该电铸膜15，在以上电铸液的参数设置下，所需的电铸工艺的电铸时间为5min～8min。

步骤S5：参见图5，去除所述掩膜板定义层13，保留所述电铸膜15；

即去除过渡层12上的光刻胶材料，以便后续进行电铸膜15的剥离工序。

步骤S6：参见图6，采用机械剥离工艺，将电铸膜15剥离过渡层12，得到掩膜板16。

本实施例中还可以通过缓慢增加机械脱模力的方式，进一步的减小机械剥离电铸膜时，损坏电铸膜的风险，以提高掩膜板的良率。

经实际测量得到，采用软金属材料作为过渡层材料时，在剥离电铸膜的过程中，软金属材料的过渡层12与电铸膜15之间的附着力小于或等于1MPa，远远小于现有技术中的不锈钢基板与电铸膜之间的附着力，在机械剥离电铸膜的过程中，对电铸膜的损伤大大减小。而软金属材料的过渡层12与不锈钢基板11之间的附着力大于1MPa，并且，实际操作过程中，在剥离电铸膜的过程中，对过渡层与基板的结合情况无影响。

当采用以上所述的导电聚合物材料作为过渡层材料时，经测量，导电聚合物材料的过渡层12与所述电铸膜15之间的附着力小于或等于0.1MPa，并且，导电聚合物材料的过渡层12与不锈钢基板11之间的附着力大于0.1MPa，在实际操作过程中，在剥离电铸膜的过程中，对过渡层与基板的结合情况无影响。

当采用以上所述的透明金属氧化物材料作为过渡层材料时，经测量，透明金属氧化物材料的过渡层12与所述电铸膜15之间的附着力在0.05MPa～0.1MPa以内，并且，透明金属氧化物材料的过渡层12与不锈钢基板11之间的附着力大于0.1MPa，在实际操作过程中，在剥离电铸膜的过程中，对过渡层与基板的结合情况无影响。

当采用以上石墨烯作为过渡层材料时，经测量，石墨烯过渡层12与电铸膜之间的附着力在0.5MPa～1MPa以内，并且，石墨烯的过渡层12与不锈钢基板11之间的附着力大于1MPa，在实际操作过程中，在剥离电铸膜的过程中，对过渡层与基板的结合情况无影响。

本发明是实施例还公开了一种采用以上实施例中的掩膜板制作方法制作而成的掩膜板。

本发明实施例中的掩膜板，通过在基板11和电铸膜15之间增加了过渡层12，并在过渡层12上形成图案化的掩膜板定义层13，由位于掩膜板定义层13的开口处暴露出的过渡层作为电极，在过渡层上形成电铸膜15，即电铸膜直接与过渡层接触，之后采用机械剥离工艺，将电铸膜剥离过渡层，得到掩膜板16。

由于电铸膜15与过渡层12之间的附着力小于过渡层12与基板11之间的附着力，因此可确保在剥离电铸膜过程中，不会影响过渡层与基板的结合，即不会将过渡层剥离基板，并且，由于电铸膜15与过渡层12之间的附着力，小于电铸膜15与基11板之间的附着力，从而相较于现有技术中直接将电铸膜剥离基板的方案，在将电铸膜剥离过渡层的过程中，减小了对电铸膜的损伤，在一定程度上提高了掩膜板的成品率。

并且本实施例中的基板和电铸膜材料的选择可与现有技术中相同，通过在二者之间增加过渡层，减小了机械剥离电铸膜的过程中对电铸膜的损伤，巧妙的解决了现有技术中的问题。

举例来说，本实施例中的掩膜板及其制作方法，可用于OLED(OrganicLight-Emitting Diode，有机电激光显示)显示面板或LCD显示面板等制作过程中使用的高精度掩膜板。但本实施例对该掩膜板及其制作方法的应用范围不做限制。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (16)

1.一种掩膜板制作方法，其特征在于，包括：

提供基板；

在所述基板上形成过渡层，所述过渡层的材料为导电材料；

在所述过渡层上形成掩膜板定义层，所述掩膜板定义层上具有多个开口，以暴露出所述过渡层，且所述掩膜板定义层的材料为绝缘材料；

以所述掩膜板定义层为掩膜，以所述掩膜板定义层上的多个开口暴露出的所述过渡层为电极，采用电铸工艺，在掩膜板定义层的所述开口内形成电铸膜；

去除所述掩膜板定义层，保留所述电铸膜；

采用机械剥离工艺，将所述电铸膜剥离所述过渡层，得到掩膜板；

其中，所述电铸膜与所述过渡层之间的附着力，小于所述过渡层与所述基板之间的附着力，且所述电铸膜与所述过渡层之间的附着力，小于所述电铸膜与所述基板之间的附着力。

2.根据权利要求1所述的掩膜板制作方法，其特征在于，所述基板的材料为导电材料。

3.根据权利要求1所述的掩膜板制作方法，其特征在于，所述基板的材料的布氏硬度大于100HV。

4.根据权利要求3所述的掩膜板制作方法，其特征在于，所述基板的材料为金属。

5.根据权利要求4所述的掩膜板制作方法，其特征在于，所述基板的材料为不锈钢。

6.根据权利要求1所述的掩膜板制作方法，其特征在于，所述过渡层的材料为软金属、石墨烯、导电聚合物、或透明金属氧化物。

7.根据权利要求6所述的掩膜板制作方法，其特征在于，所述软金属为布氏硬度在20HV-58HV的金属。

8.根据权利要求7所述的掩膜板制作方法，其特征在于，所述软金属为金、银、锡、铅、镁、或铟。

9.根据权利要求6所述的掩膜板制作方法，其特征在于，所述导电聚合物为含有共轭π键的高分子聚合物。

10.根据权利要求9所述的掩膜板制作方法，其特征在于，所述导电聚合物为聚乙炔、聚噻吩、聚吡咯、聚苯胺、聚苯撑、聚苯撑乙烯、或聚双炔。

11.根据权利要求6所述的掩膜板制作方法，其特征在于，透明金属氧化物为氧化铟锡ITO、氧化铟锌IZO、氧化锑锡ATO、或氧化铝锌AZO。

12.根据权利要求1所述的掩膜板制作方法，其特征在于，所述电铸膜的材料为镍、镍钴合金、或铁镍合金。

13.根据权利要求8所述的掩膜板制作方法，其特征在于，所述过渡层的材料为软金属、导电聚合物、或透明金属氧化物时，所述在所述基板上形成过渡层具体为，采用溅射工艺或电沉积工艺，在所述基板上形成所述过渡层，所述过渡层的厚度在0.1μm～0.5μm。

14.根据权利要求6所述的掩膜板制作方法，其特征在于，所述过渡层的材料为石墨烯时，所述在所述基板上形成过渡层具体为，采用旋涂工艺或化学气相沉积工艺，在所述基板上形成所述过渡层，所述过渡层的厚度小于2μm。

15.根据权利要求1所述的掩膜板制作方法，其特征在于，掩膜板定义层的材料为光刻胶。

16.一种采用权利要求1-15任一项所述的掩膜板方法制作而成的掩膜板。