CN112490125A - 一种微显示器件及其像素定义层的制程方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种微显示器件及其像素定义层的制程方法，包括：采用气相沉积法对硅基Micro OLED微显示器件的晶圆进行双层沉积得到包含像素定义层的基板，其中，像素定义层被配置为SiO层和SiN层；对基板的晶圆进行黄光工艺；以及对完成黄光工艺的基板上的像素定义层的两侧采用一道刻蚀进行干法刻蚀，以使得像素定义层上两侧的角度处于预设角度阈值范围内。该硅基Micro OLED微显示器件像素定义层的制程方法克服了现有技术中阴极较薄在爬坡时容易断裂的问题，降低了阴极断裂的风险。
Description
技术领域
本发明涉及硅基Micro OLED微显示领域，具体地，涉及一种微显示器件及其像素定义层的制程方法。
背景技术
伴随着5G技术的到来，第一阶段场景的最大的应用就是VR和AR产业，同时，因为AR微显示、光学、感知交互板块技术的研发更新及突破，越来越多的科技公司开始着手于硅基OLED微型显示器件的布局及量产准备。OLED，也就是有机发光二极管，采用的是有机发光材料，其各项性能也比传统液晶显示器(LCD)优异，被视为CRT、LCD之后的第三代显示技术。
硅基OLED微型显示技术，是显示行业的一个新兴分支，其主要是由IC制造技术和OLED技术组成。目前其量产还面临着较大的挑战，在其制造过程中，较多的工艺难点造成其良率损失较大。其中阴极断裂不良占据较多的良率损失。目前的像素定义层工艺主要为：先进行SiN的CVD沉积，然后进行黄光段工艺，经过涂布曝光显影后，进行干法刻蚀作业，以达成所需的像素定义层(PDL)形貌，因黄光段前值PR角度难以下调，且干刻后SiN的Taper较大，导致后续在蒸镀OLED层及阴极后，因阴极较薄，在爬坡时容易断裂，造成阴极断裂不良。阴极断裂后，在点亮时呈现为像素黑点现象，造成点亮异常。故改善阴极断裂情况变得尤为重要，追根溯源，阴极断裂主要原因为PDL角度过大及阳极像素间落差较大造成。
发明内容
本发明的目的是提供一种微显示器件及其像素定义层的制程方法，该微显示器件及其像素定义层的制程方法克服了现有技术中阴极较薄，在爬坡时容易断裂的问题，降低了阴极断裂的风险。
为了实现上述目的，本发明提供了一种硅基Micro OLED微显示器件像素定义层的制程方法，所述硅基Micro OLED微显示器件像素定义层的制程方法包括：采用气相沉积法对硅基Micro OLED微显示器件的晶圆进行双层沉积得到像素定义层，其中，所述像素定义层被配置为SiO层和SiN层；对完成双层沉积的晶圆进行黄光工艺；以及对完成黄光工艺的晶圆上的像素定义层的两侧采用一道刻蚀进行干法刻蚀，以使得所述像素定义层上两侧的角度处于预设角度阈值范围内。
优选地，所述SiO层的厚度被配置为30nm-60nm，且所述SiN层的厚度被配置为30nm～60nm；所述双层沉积的沉积速率被配置为20A/s-30A/s。
优选地，所述黄光工艺包括：涂覆光刻胶、软烘、曝光、后烘、显影以及硬烘。
优选地，所述光刻胶的厚度为0.5um～0.7um，所述光刻胶的均一性小于2％；所述软烘的温度被配置为100℃-130℃，所述软烘的时间被配置为80s-110s；所述曝光被配置为采用DUV光刻机，其中所述曝光的能量被配置为35mj/cm2-48mj/cm2；所述后烘的温度被配置为100℃-130℃，所述后烘的时间被配置为70s-100s；所述显影的温度被配置为22℃-25℃，所述显影的时间被配置为80s-100s；所述硬烘的温度被配置为12℃-160℃，所述硬烘的时间被配置为80s-120s。
优选地，所述干法刻蚀的蚀刻气体被配置为CF4和O2，其中所述CF4的气流量被配置为10sccm-30sccm，所述O2的气流量被配置为10sccm-15sccm，所述干法刻蚀的压力控制在3mTorr-10mTorr，所述电源功率被配置为10W-30W，所述干法刻蚀的偏压功率控制在150W-250W，所述干法刻蚀的刻蚀温度被配置为15℃-30℃。
优选地，所述预设角度阈值范围被配置为55°-63°。
另外，本发明还提供一种硅基Micro OLED微显示器件的制备方法，所述硅基MicroOLED微显示器件的制备方法使用上述的硅基Micro OLED微显示器件像素定义层的制程方法来进行制备。
根据上述技术方案，本发明的硅基Micro OLED微显示器件像素定义层的制程方法采用本专利提及的PDL制程技术，PDL采用SiO层和SiN双层结构，进行一道刻蚀后，PDL层的角度能控制在55°-63°左右，均优于传统制程工艺，角度较低，蒸镀层在拐点处爬坡较易，不会出现断裂现象，对阴极断裂有极大的改善效果，可满足硅基micro OLED微显示器件像素定义层的需求。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是说明本发明的一种硅基Micro OLED微显示器件像素定义层的制程方法的流程图；
图2是执行完S101之后的晶圆结构示意图；
图3是执行完S102之后的晶圆结构示意图；以及
图4是执行完S103之后的晶圆结构示意图。
附图标记说明
1 SiO层 2 SiN层
3 阳极 4 晶圆
5 光刻胶
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本发明中，在未作相反说明的情况下，“上下左右”等包含在术语中的方位词仅代表该术语在常规使用状态下的方位，或为本领域技术人员理解的俗称，而不应视为对该术语的限制。
图1是本发明的一种硅基Micro OLED微显示器件像素定义层的制程方法，如图1所示，所述硅基Micro OLED微显示器件像素定义层的制程方法包括：
S101，采用气相沉积法对硅基Micro OLED微显示器件的晶圆4进行双层沉积得到包含像素定义层的基板，其中，所述像素定义层被配置为SiO层1和SiN层2，完成S101之后的所述晶圆4的结构图如图1所示。所述硅基Micro OLED微显示器件的晶圆4已完成清洗，并且已存在预设图案的阳极3结构，所述预设角度阈值范围被配置为55°-63°。现有技术中的PDL层两侧的角度在75°左右。
其中，所述SiO层1的厚度被配置为30nm-60nm，且所述SiN层2的厚度被配置为30nm-60nm，优选地，所述SiN层2和SiO层1的厚度均为40nm；所述双层沉积的沉积速率被配置为20A/s-30A/s。
S102，对完成双层沉积的晶圆4进行黄光工艺，完成S102的晶圆4的结构如图2所示。其中，所述黄光工艺包括：涂覆光刻胶5、软烘、曝光、后烘、显影以及硬烘。所述光刻胶5的厚度为0.5um-0.7um，所述光刻胶5的均一性小于2％；所述软烘的温度被配置为100℃-130℃，所述软烘的时间被配置为80s-110s；所述曝光被配置为采用DUV光刻机，其中所述曝光的能量被配置为35mj/cm2-48mj/cm2；所述后烘的温度被配置为100℃-130℃，所述后烘的时间被配置为70s-100s；所述显影的温度被配置为22℃-25℃，所述显影的时间被配置为80s-100s；所述硬烘的温度被配置为12℃-160℃，所述硬烘的时间被配置为80s-120s。
S103，对完成黄光工艺的基板上的像素定义层的两侧采用一道刻蚀进行干法刻蚀，以使得所述像素定义层上两侧的角度处于预设角度阈值范围内。如图3所示。
其中，一步刻蚀工艺，采用相同刻蚀条件，因SiN的刻蚀速率大于SiO的刻蚀速率，故理论上PDL层存在两个角度形貌，且SiN层2的侧向刻蚀大于SiO层1的侧向刻蚀，形貌呈现阶梯状，又因SiN及SiO的厚度均为40nm，较薄，故阶梯不明显，会变现为整体角度变缓，以达成降低PDL层角度的需求，得到基板。
其中，所述干法刻蚀的蚀刻气体被配置为CF4和O2，其中所述CF4的气流量被配置为10sccm-30sccm，所述O2的气流量被配置为10sccm-15sccm，所述干法刻蚀的压力控制在3mTorr-10mTorr，所述电源功率被配置为10W-30W，所述干法刻蚀的偏压功率控制在150W-250W，所述干法刻蚀的刻蚀温度被配置为15℃-30℃。
其中，采用原始PDL制程工艺，制程后PDL角度最低只能控制在75°左右，此角度阴极断裂概率较大，采用本发明的PDL层的制程技术，PDL层采用SiO层1和SiN层2叠加的双层结构，进行一道刻蚀后，PDL层角度能控制在55°-63°左右，均优于传统制程工艺，角度较低，蒸镀层在拐点处爬坡较易，不会出现断裂现象，对阴极断裂有极大的改善效果，可满足硅基micro OLED微显示器件的像素定义层的需求。
另外，本发明还提供一种硅基Micro OLED微显示器件的制备方法，所述硅基MicroOLED微显示器件的制备方法使用上述的硅基Micro OLED微显示器件像素定义层的制程方法来进行制备。
其中，所述硅基Micro OLED微显示器件的制备方法与现有技术相比具有与所述硅基Micro OLED微显示器件像素定义层的制程方法相同的区别技术特征和技术效果，在此不再赘述。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (7)
1.一种硅基Micro OLED微显示器件像素定义层的制程方法，其特征在于，所述硅基Micro OLED微显示器件像素定义层的制程方法包括：
采用气相沉积法对硅基Micro OLED微显示器件的晶圆进行双层沉积得到包含像素定义层的基板，其中，所述像素定义层被配置为SiO层和SiN层；
对所述基板的晶圆进行黄光工艺；以及
对完成黄光工艺的基板上的像素定义层的两侧采用一道刻蚀进行干法刻蚀，以使得所述像素定义层上两侧的角度处于预设角度阈值范围内。
2.根据权利要求1所述的硅基Micro OLED微显示器件像素定义层的制程方法，其特征在于，所述SiO层的厚度被配置为30nm-60nm，且所述SiN层的厚度被配置为30nm-60nm；
所述双层沉积的沉积速率被配置为20A/s-30A/s。
3.根据权利要求1所述的硅基Micro OLED微显示器件像素定义层的制程方法，其特征在于，所述黄光工艺包括：涂覆光刻胶、软烘、曝光、后烘、显影以及硬烘。
4.根据权利要求3所述的硅基Micro OLED微显示器件像素定义层的制程方法，其特征在于，
所述光刻胶的厚度为0.5um-0.7um，所述光刻胶的均一性小于2％；
所述软烘的温度被配置为100℃-130℃，所述软烘的时间被配置为80s-110s；
所述曝光被配置为采用DUV光刻机，其中所述曝光的能量被配置为35mj/cm2-48mj/cm2；
所述后烘的温度被配置为100℃-130℃，所述后烘的时间被配置为70s-100s；
所述显影的温度被配置为22℃-25℃，所述显影的时间被配置为80s-100s；
所述硬烘的温度被配置为12℃-160℃，所述硬烘的时间被配置为80s-120s。
5.根据权利要求1所述的硅基Micro OLED微显示器件像素定义层的制程方法，其特征在于，所述干法刻蚀的蚀刻气体被配置为CF4和O2，其中所述CF4的气流量被配置为10sccm-30sccm，所述O2的气流量被配置为10sccm-15sccm，所述干法刻蚀的压力控制在3mTorr-10mTorr，所述电源功率被配置为10W-30W，所述干法刻蚀的偏压功率控制在150W-250W，所述干法刻蚀的刻蚀温度被配置为15℃-30℃。
6.根据权利要求1所述的硅基Micro OLED微显示器件像素定义层的制程方法，其特征在于，所述预设角度阈值范围被配置为55°-63°。
7.一种硅基Micro OLED微显示器件的制备方法，其特征在于，所述硅基Micro OLED微显示器件的制备方法使用权利要求1-6中任意一项所述的硅基Micro OLED微显示器件像素定义层的制程方法来进行制备。
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