TW201833389A - 母板、母板的製造方法及遮罩的製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明之課題在於提供一種母板、母板的製造方法、及遮罩的製造方法。 本發明之解決手段為：本發明之母板是以電鑄鍍敷製造遮罩時使用之母板，包含：基材，是導電性單晶矽材質，在一面上形成陰刻圖案；絕緣部，在形成有陰刻圖案之基材之表面及陰刻圖案之側面形成。

Description

母板、母板的製造方法及遮罩的製造方法
本發明是涉及母板、母板的製造方法、及遮罩的製造方法，更詳細而言，是涉及可使用電鑄鍍敷方式而形成鍍敷膜、且在鍍敷膜形成具有錐狀之圖案之母板、母板的製造方法、及遮罩的製造方法。
最近，關於薄板製造，電鑄鍍敷(Electroforming)方法之研究有在進展。由於電鑄鍍敷方法是將陽極體、陰極體浸漬在電解液、施加電源、而令金屬薄板電沉積在陰極體之表面上，故是可期待將極薄板製造、量產之方法。
另一方面，關於在OLED製造程序形成像素之技術，主要是使用FMM(精密金屬遮罩，Fine Metal Mask)法，令薄膜之金屬遮罩(Shadow Mask)密接於基板而將有機物蒸鍍在想要之位置。
圖1及圖2是顯示習知之FMM製造過程的概略圖。
參考圖1，既存之遮罩製造方法是設置當作遮罩來使用之金屬薄板1(圖1(a))，在金屬薄板1上塗覆PR(Photoresist)2後進行圖案化、或是以具有圖案的方式而將PR2塗覆後(圖1(b))，透過蝕刻而製造具有圖案(P)之遮罩3。
參考圖2，用到鍍敷之既存之遮罩製造方法是準備基板4(圖2(a))，在基板4上塗覆具有預定圖案之PR2(圖2(b))。然後，在基板4上進行鍍敷而形成金屬薄板3(圖2(c))。然後，將PR2去除(圖2(d))，令形成有圖案(P)之遮罩3(或金屬薄板3)從基板4分離(圖2(e))。
如前述般之習知之FMM製造過程是毎次伴隨著在基板塗覆PR、進行蝕刻之程序，故具有製程時間、成本增加、生產性降低之問題。
另外，關於在既存之用到鍍敷之遮罩製造所使用之基板4，通常是使用SUS、Ti等之金屬材質。如此之基板可能在表面生成有金屬氧化物，於金屬基板製造過程流入不純物。當在基板4上進行鍍敷而形成金屬薄板3時，如此之缺陷(Defect)可能引起金屬薄板3之表面之不均一。這是因為，缺陷造成電場未均一地施加。即便是基板4表面之細微之缺陷，亦會對UHD級以上之超高畫質像素之具現產生不良影響。
另外，FMM會因為由垂直狀之圖案造成之陰影效應(Shadow Effect)，而使蒸鍍之均一度降低、顯露誤差。由此，有人提出令遮罩之圖案錐(Taper)狀地傾斜形成、而使誤差最小化之方法。然而，為了製作錐狀，伴隨而來的是額外之製程，故具有製程時間、成本增加、生產性降低之問題。
發明欲解決之課題 本發明是為了解決如前述般之習知技術之各問題點而提出之發明，目的在於提供如下之母板、母板的製造方法、及遮罩的製造方法：可防止缺陷，製造具有均一之表面特性之遮罩。
另外，本發明之目的在於提供如下之母板、母板的製造方法、及遮罩的製造方法：可僅藉由鍍敷程序而製造具有圖案之遮罩。
另外，本發明之目的在於提供如下之母板、母板的製造方法、及遮罩的製造方法：可在沒有額外製程的情況下、僅藉由鍍敷程序而形成具有傾斜之形狀、錐狀之遮罩圖案。
另外，本發明之目的在於提供如下之母板、母板的製造方法、及遮罩的製造方法：只要將當作陰極體(Cathode Body)來使用之母板製造一次，即可在以後之電鑄鍍敷程序反覆再使用，而令製程時間、成本削減、生產性提升。 用以解決課題之手段
本發明之前述目的是藉由以電鑄鍍敷製造遮罩時使用之母板(Mother Plate)而達成，該母板包含：基材，是導電性單晶矽材質，在一面上形成陰刻圖案；絕緣部，在形成有陰刻圖案之基材之表面及陰刻圖案之側面形成。
可以從在陰刻圖案之下表面露出之基材之表面形成鍍敷膜，藉由絕緣部防止鍍敷膜之形成而讓鍍敷膜具有圖案。
陰刻圖案之側截面之形狀可以是倒錐狀。
由與母板平行之方向以及陰刻圖案側面方向所構成之角度可以是45°~65°。
陰刻圖案之深度可以是5μm~20μm。
可以令可形成鍍敷膜之電場作用到在陰刻圖案之下表面露出之基材之表面。
可以令絕緣部是即便反覆進行電鑄鍍敷，亦會殘存。
可以令絕緣部是以氧化矽、氮化矽中之至少任一材質而形成。
可以令絕緣部是在與基材之一面對向之另一面以外之其餘表面上形成。
而且，本發明之前述目的是藉由以電鑄鍍敷製造遮罩時使用之母板而達成；母板之基材是導電性單晶矽材質，在一面上區分為具有導電性之第1領域及具有非導電性之第2領域；基材之陰刻圖案之下表面是第1領域，其餘的基材之表面是第2領域。
而且，本發明之前述目的是藉由以電鑄鍍敷製造遮罩時使用之母板的製造方法而達成，該母板的製造方法包含以下步驟：(a)提供導電性單晶矽材質之基材的步驟；(b)在基材之至少其中一面上形成第1絕緣層的步驟；(c)在第1絕緣層上形成圖案化之光阻層的步驟；(d)透過光阻圖案對第1絕緣層及基材進行蝕刻，而在基材之一面上形成陰刻圖案的步驟；(e)去除光阻層，在第1絕緣層及陰刻圖案上形成第2絕緣層的步驟；(f)對陰刻圖案之下表面上之第2絕緣層進行蝕刻，而讓基材露出的步驟。
在(b)步驟，第1絕緣層可以是以氧化矽、氮化矽中之至少任一材質而形成。
在(d)步驟，可以是對第1絕緣層及基材進行乾式蝕刻，形成側截面之形狀呈倒錐狀之陰刻圖案。
在(d)步驟，第1絕緣層可以是包含比基材還少被蝕刻、具有比陰刻圖案上端之寬還窄之圖案而殘存之側部圖案。
側部圖案可以在(f)步驟被當作蝕刻遮罩來使用，防止在陰刻圖案之側面上形成之第2絕緣層之蝕刻。
(f)步驟可以是包含有以下步驟：(f1)在第2絕緣層上形成具有與陰刻圖案之下表面之寬對應之圖案寬之圖案化之光阻層的步驟；(f2)對陰刻圖案之下表面上之第2絕緣層進行乾式蝕刻，而使基材露出的步驟；(f3)將光阻層去除的步驟。
可以是更具有以下步驟：(g)對與基材之一面對向之另一面上之絕緣層進行蝕刻，而使基材露出的步驟。
而且，本發明之前述目的是藉由遮罩的製造方法而達成；該遮罩的製造方法是以電鑄鍍敷製造遮罩的方法；使用包含基材與絕緣部之陰極體，該基材是導電性單晶矽材質、在一面上形成陰刻圖案，該絕緣部是在形成有陰刻圖案之基材之表面及陰刻圖案之側面形成；從在陰刻圖案之下表面露出之基材之表面形成鍍敷膜，而構成遮罩體部；藉由陰極體之形成有絕緣部之表面，令鍍敷膜之形成被防止而構成遮罩圖案。
而且，本發明之前述目的是藉由遮罩的製造方法而達成，該遮罩的製造方法是以電鑄鍍敷製造遮罩的方法，包含以下步驟：(a)提供導電性單晶矽材質之基材的步驟；(b)在基材之至少其中一面上形成第1絕緣層的步驟；(c)在第1絕緣層上形成圖案化之光阻層的步驟；(d)透過光阻圖案對第1絕緣層及基材進行蝕刻，而在基材之一面上形成陰刻圖案的步驟；(e)去除光阻層，在第1絕緣層及陰刻圖案上形成第2絕緣層的步驟；(f)對陰刻圖案之下表面上之第2絕緣層進行蝕刻而讓基材露出，製造陰極體的步驟；(g)將陰極體、以及與陰極體分開配置之陽極體(Anode Body)之至少其中一部分浸漬於鍍敷液，在陰極體與陽極體之間施加電場的步驟；從在陰刻圖案之下表面露出之基材之表面形成鍍敷膜，而構成遮罩體部；藉由陰極體之形成有第1絕緣層及第2絕緣層之表面，令鍍敷膜之形成被防止而構成遮罩圖案。
而且，本發明之前述目的是藉由OLED像素蒸鍍方法而達成，該OLED像素蒸鍍方法是使用以電鑄鍍敷製造之遮罩之OLED像素蒸鍍方法，包含以下步驟：(a)將使用前述遮罩的製造方法所製造之遮罩對應到對象基板的步驟；(b)透過遮罩而將有機物源朝對象基板供給的步驟；(c)有機物源通過遮罩之圖案而在對象基板蒸鍍的步驟。 發明效果
根據如前述般地構成之本發明，可防止缺陷，製造具有均一之表面特性之遮罩。
另外，根據本發明，可僅藉由鍍敷程序而製造具有圖案之遮罩。
另外，根據本發明，可在沒有額外製程的情況下、僅藉由鍍敷程序而形成具有傾斜之形狀、錐狀之遮罩圖案。
另外，根據本發明，只要將當作陰極體來使用之母板製造一次，即可在以後之電鑄鍍敷程序反覆再使用，而令製程時間、成本削減、生產性提升。
較佳實施例之詳細說明 後述之本發明之詳細說明是參考圖示之附加圖面，以實施本發明之特定實施形態來舉例顯示。該等實施形態是以業者可充分實施本發明的方式而詳細說明。雖然本發明之多種類之實施形態是相互不同，但應理解的是，這些不需要是互相排他。舉例來說，在此記載之特定之形狀、構造、特性是與一實施形態相關，且可以在不超脫本發明之精神及範圍之情況下具現在其他之實施形態。另外，應理解的是，分別揭示之實施形態內之個別構成要素之位置或配置可以在不超脫本發明之精神及範圍之情況下進行變更。所以，後述之詳細說明不應被視為限制，本發明之範圍是只要有適切地說明，則與均等於該請求項所主張之內容之各種範圍一起，只受附件之請求項限制。圖面上類似之參考符號是對遍及多種類之觀點相同或類似之機能進行稱呼，長度、面積、厚度等、及其形態有時是為了方便而以誇張的方式來表現。
以下，為了讓業者可容易地實施本發明，參考附加圖面而詳細說明本發明之較佳實施形態。
圖3是顯示本發明之一實施形態之用到FMM100之OLED像素蒸鍍裝置200的概略圖。圖2是顯示遮罩的概略圖。
參考圖3，一般而言，OLED像素蒸鍍裝置200包含有：磁石板300，收納磁石310，且裝設有冷卻水線路350；蒸鍍源供給部500，從磁石板300之下部供給有機物源600。
可以在磁石板300與蒸鍍源供給部500之間夾有讓有機物源600蒸鍍之玻璃等之對象基板900。在對象基板900，讓有機物源600依像素而蒸鍍之FMM100是密接、或是以非常近接的方式而配置。磁石310是發生磁場，因為磁場而密接於對象基板900。
蒸鍍源供給部500是在左右路徑往復而供給有機物源600，從蒸鍍源供給部500供給之有機物源600是通過在FMM遮罩100形成之圖案而蒸鍍在對象基板900之一側。通過FMM遮罩100之圖案且蒸鍍後之有機物源600是作為OLED之像素700而發揮。
為了防止由陰影效應造成之像素700之不均一蒸鍍，FMM遮罩100之圖案是傾斜而形成(S)(或是錐狀(S)地形成)。由於沿著傾斜之面而於對角線方向通過圖案之有機物源600亦有助於像素700之形成，故像素700是整體厚度均一地蒸鍍。
圖4是顯示本發明之一實施形態之電鑄鍍敷裝置10的概略圖。雖然圖4是圖示平面電鑄鍍敷裝置10，但本發明並非限制於圖4所示之形態，很明顯地，平面電鑄鍍敷裝置、連續電鑄鍍敷裝置等公知之電鑄鍍敷裝置皆可套用。
參考圖4，本發明之一實施形態之電鑄鍍敷裝置10包含有鍍敷槽11、陰極體20、陽極體30、電源供給部40。此外，還包含有用於令陰極體20移動之手段、用於令當作遮罩來使用之鍍敷膜15(或金屬薄板15)從陰極體20分離之手段、用於進行切割之手段等(未圖示)。
在鍍敷槽11內收納有鍍敷液12。鍍敷液12是電解液，可成為當作遮罩來使用之鍍敷膜15之材料。在一實施形態，當要製造鐵鎳合金之不變鋼(Invar)薄板來作為鍍敷膜15的情況下，可以使用包含Ni離子之溶液及包含Fe離子之溶液的混合液來當作鍍敷液12。在其他實施形態，當要製造鐵鎳鈷合金之超不變鋼(Super Invar)薄板來作為鍍敷膜15的情況下，可以使用包含Ni離子之溶液、包含Fe離子之溶液、包含Co離子之溶液的混合液來當作鍍敷液12。在OLED之像素製造，不變鋼薄板、超不變鋼薄板是當作FMM、陰影遮罩(Shadow Mask)來使用。而且，不變鋼薄板是熱膨脹係數約1.0x10-6 /℃、超不變鋼薄板是熱膨脹係數約1.0x10-7 /℃程度，非常地低，所以，因為熱能量而造成遮罩之圖案形狀變形之可能性低，可用在高解析度OLED製造。此外，針對想要之鍍敷膜15而使用之鍍敷液12並無限制，本說明書是設想製造不變鋼薄板15之情況來作為主要例而進行說明。
鍍敷液12是從外部之鍍敷液供給手段(未圖示)朝鍍敷槽11供給，在鍍敷槽11內，更具有令鍍敷液12循環之循環泵(未圖示)、將鍍敷液12之不純物去除之過濾器(未圖示)等。
陰極體20是具有一側平坦之平板狀等，在鍍敷液12內浸漬陰極體20之全部。雖然圖4顯示著將陰極體20及陽極體30垂直配置之形態，但亦可以水平配置，此情況下，在鍍敷液12內浸漬陰極體20之至少一部分或全部。
陰極體20包含有導電性材料來作為基材21。
當是金屬基材的情況下，可能在表面生成有金屬氧化物，於金屬製造過程流入不純物，當是多晶矽基材的情況下，會存在有夾雜物或晶界(Grain Boundary)，當是導電性高分子基材的情況下，含有不純物之可能性高，強度、耐酸性等脆弱。可能因為如不純物、夾雜物、晶界般之缺陷(Defect)而造成未在前述之材質之陰極體施加均一之電場、令鍍敷膜15之一部分是以不均一的方式而形成。在要具現UHD級以上之超高畫質像素的情況下，鍍敷膜15及鍍敷膜圖案之不均一會對像素之形成產生不良影響。另外，即便為了去除如此之缺陷而進行用於去除金屬氧化物、不純物等之追加程序，亦可能因為此過程而在陰極體材料進一步引起其他缺陷。
所以，本發明採用如下之特徵：陰極體20之導電性基材21是使用單晶矽材質之基材。為了具有導電性，基材21是進行1019 程度之高濃度摻雜。摻雜可以是對基材21整體進行，亦可以是只對基材21之表面部分進行。
採用經過摻雜之單晶矽的情況下，由於沒有缺陷，故具有如下優點：電鑄鍍敷時，在表面全部藉由形成均一電場而生成均一之鍍敷膜15。透過均一之鍍敷膜15而製造之FMM100可令OLED像素之畫質等級進一步改善。而且，由於不需要進行將缺陷去除、解除之追加程序，故具有如下優點：可削減製程成本、提升生產性。
另外，具有如下優點：藉由使用矽材質之基材21，可僅藉由將基材21之表面氧化(Oxidation)、氮化(Nitridation)之過程，將絕緣部25(或絕緣膜)予以形成。絕緣部25發揮防止鍍敷膜15之電沉積之作用，而形成鍍敷膜15之圖案。
在陰極體20之表面上電沉積鍍敷膜15，在鍍敷膜15形成與陰極體20之絕緣部25對應之圖案。由於本發明之陰極體20是在鍍敷膜15之生成過程連圖案也形成，故會將陰極體20以「母板」20或「模具」(Mold)來表現，寫在一起來使用。母板20(或陰極體20)表面之具體構成是後述。
陽極體30是以與陰極體20對向的方式來隔開預定間隔而設置，具有令與陰極體20對應之一側平坦之平板狀等，在鍍敷液12內浸漬陽極體30之全體。陽極體30可以是以如鈦(Ti)、銥(Ir)、釕(Ru)般之不溶性材料而構成。陰極體20與陽極體30可以是以幾cm程度而分開設置。
電源供給部40可朝陰極體20與陽極體30供給電鍍敷所必要之電流。電源供給部40之(-)端子是與陰極體20連結，(+)端子是與陽極體30連結。
圖5是顯示本發明之一實施形態之遮罩100:100a、100:100b的概略圖。
參考圖5，顯示著使用包含本發明之母板20(或陰極體20)之電鑄鍍敷裝置10所製造之遮罩100：100a、100：100b。圖5(a)所示之遮罩100a是棒型(Stick-Type)遮罩，可將棒之兩側熔接固定在OLED像素蒸鍍框架而使用。圖5(b)所示之遮罩100b是板型(Plate-Type)遮罩，使用在廣面積之像素形成程序。圖5(c)是圖5(a)及圖5(b)之A-A’擴大側截面圖。
遮罩100:100a、100:100b之體部(Body)可形成複數之顯示器圖案(DP)。顯示器圖案(DP)是與智慧型手機等之1個顯示器對應之圖案。若將顯示器圖案(DP)擴大，可確認到與R、G、B對應之複數之像素圖案(PP)。像素圖案(PP)具有側部傾斜之形狀、錐狀(參考圖5(c))。多種類之像素圖案(PP)成為群集而構成1個顯示器圖案(DP)，複數之顯示器圖案(DP)形成在遮罩100:100a、100:100b。
亦即，在本說明書，顯示器圖案(DP)並不是表示1個圖案之概念，應理解成是令與1個顯示器對應之複數之像素圖案(PP)成為群集之概念。
本發明之遮罩100具有如下特徵：即便不經過額外之圖案化程序，亦可一面立即具有複數之顯示器圖案(DP)及像素圖案(PP)、一面製造。而且，本發明之遮罩100具有如下特徵：即便不經過額外之錐形成程序，亦可一面具有錐狀之圖案(像素圖案(PP))、一面製造。換句話說，藉由電鑄鍍敷裝置而在母板20(或陰極體20)之表面電沉積之鍍敷膜15是一面形成顯示器圖案(DP)及錐狀之像素圖案(PP)、一面電沉積。以下，顯示器圖案(DP)及像素圖案(PP)是在遮罩圖案混用而使用。而且，雖然以下主要是圖示像素圖案(PP)之形成來當作母板20之擴大部分而進行說明，但像素圖案(PP)群集之概念即是顯示器圖案(DP)，故應理解成以下之實施形態是將像素圖案(PP)/顯示器圖案(DP)同時形成。
圖6是顯示本發明之一實施形態之母板20之外面的概略圖。圖6(a)是顯示平板電鑄鍍敷裝置10之平板狀之母板20的平面圖，圖6(b)是圖6(a)之B-B’擴大側截面圖。
參考圖6(a)，母板20(或陰極體20)之外面(表面)是區分為露出基材21之領域及形成有絕緣部25而被覆蓋之領域。
露出基材21之領域是稱作實質地讓鍍敷膜15(或遮罩100)電沉積而生成之母板20之表面部分(第1領域)，具有導電特性。在陰極體20之露出基材21之領域與陽極體30之間形成鍍敷所必要之電場，讓鍍敷膜15在該空間電沉積。
而且，形成有絕緣部25之領域是為了防止鍍敷膜15之生成而在基材21之一面上覆蓋如氧化矽、氮化矽般之絕緣膜之部分(第2領域)。在陰極體20之覆蓋有絕緣部25之領域與陽極體30之間未形成有電場、或僅形成難以進行鍍敷之程度之微弱電場，在該空間不會生成鍍敷膜15，可構成鍍敷膜15之圖案、孔(Hole)等。
參考圖6(b)，在基材21之一面(上表面)上形成有陰刻圖案28。陰刻圖案28具有令寬從上部往下部越來越窄之形狀。舉例來說，陰刻圖案28之側截面之形狀是倒錐狀，具有以令寬從上部往下部越來越窄的方式而令陰刻圖案28之側面傾斜之形狀(S)。另外，關於陰刻圖案28，只要滿足令寬從上部往下部越來越窄，則側面亦可以是圍繞地形成或形成階梯。
母板20與陰刻圖案28之側面之角度、亦即由與母板20平行之方向以及陰刻圖案28側面方向所構成之角度(錐角度)是約45°~65°。陰刻圖案28之形成深度是約5μm~20μm，但並非限制於此。
絕緣部25是以具有絕緣特性之材質而形成，可以是氧化矽、氮化矽等之以基材21之材質為基礎之絕緣材質。雖然絕緣部25之厚度是約0.1~0.5μm，但可以在為了不讓鍍敷膜15電沉積而具有絕緣特性之目的之範圍內進行變更。
絕緣部25是在形成有陰刻圖案28之基材21之表面(上表面)25a及陰刻圖案28之側面25b上形成。亦即，在陰刻圖案28之下表面以外之部分形成絕緣部25(25a、25b)。陰刻圖案28之下表面未形成有絕緣部25，露出基材21之一部分21a。而且，在必須形成鍍敷膜15之顯示器圖案(DP)與鄰接之顯示器圖案(DP)之間，未形成絕緣部25而讓基材21露出(參考圖6(a))。
在母板20，與絕緣部25對應之部分可構成鍍敷膜15之像素圖案(PP)。絕緣部25是具有令寬從上部往下部越來越大之形狀、錐狀等而形成在基材21上，故像素圖案(PP)亦具有與此對應之形狀。而且，鍍敷膜15是從在陰刻圖案28之下表面露出之基材21之表面21a形成，以具有令寬從上部往下部越來越窄之形狀、倒錐狀等的方式而形成。換句話說，從母板20露出之基材21之部分是構成鍍敷膜15之體部，與絕緣部25(25a、25b)對應之部分是形成鍍敷膜15之圖案。
形成有顯示器圖案(DP)及像素圖案(PP)之鍍敷膜15是在OLED像素程序被當作陰影遮罩、FMM100:100a、100:100b(參考圖5)來使用，故為了適用於高解析度像素蒸鍍，令像素圖案(PP)之寬是比30μm還小而形成。
可以令絕緣部25在反覆進行電鑄鍍敷之間是在基材21之一面上與基材21一體化、當作母板20之構成要素而殘存。亦即，在母板20上電沉積鍍敷膜15後，即便令鍍敷膜15從母板20分離之過程、將母板20洗淨之過程等一連串之過程，絕緣部25亦不會物理性或化學性地去除、損傷、分離，殘存在基材21之一面上。這是因為，基材21是單晶矽材質，絕緣部25是以基材21為基礎而形成之氧化矽、氮化矽等。所以，連絕緣部25亦包含而取名為母板、模具、陰極體等。
如前述，本發明可以令絕緣部25是即便在反復之程序內亦殘存，故具有如下優點：只要將包含鍍敷部21與絕緣部25之母板20(或陰極體20、模具20)製造一次，即可繼續再使用。這直接關係到製程時間、成本之削減、生產性之提升。
圖7至圖13是顯示本發明之一實施形態之母板之製造過程的概略圖。
本發明之母板的製造方法是以電鑄鍍敷製造遮罩時使用之母板20的製造方法，包含以下步驟：(a)提供導電性單晶矽材質之基材21的步驟；(b)在基材21之至少其中一面上形成第1絕緣層26的步驟；(c)在第1絕緣層26上形成圖案化51之光阻層50的步驟；(d)透過光阻圖案51對第1絕緣層26及基材21進行蝕刻，而在基材21之一面上形成陰刻圖案28的步驟；(e)去除光阻層50，在第1絕緣層26及陰刻圖案28上形成第2絕緣層27的步驟；(f)對陰刻圖案28之下表面上之第2絕緣層27c進行蝕刻，而讓基材露出的步驟。
具體而言，首先，參考圖7，準備導電性基材21。如前述，基材21可以是使用身為當作陰極體20來使用之材質、使用單晶矽材質之基材21而以具有導電性的方式進行了高濃度摻雜之單晶矽。
接著，在基材21之至少其中一面上形成第1絕緣層26。第1絕緣層26是藉由熱氧化(Thermal Oxidation)、熱氮化(Thermal Nitiridation)方法而形成。氧化矽、氮化矽材質之第1絕緣層26是具有約0.1~0.5μm之厚度而形成。以下是設想在基材21之上表面、下表面、側面上皆形成有第1絕緣層26之例而進行說明。
接著，參考圖8，在第1絕緣層26上形成圖案化51之光阻層50。亦可以在第1絕緣層26之前面上形成光阻層50後，透過圖案化程序而形成圖案51，立即形成圖案化51之光阻層50。光阻層50之形成及圖案化51可以使用公知技術。
接著，參考圖9(a)，透過光阻圖案51對第1絕緣層26及基材21進行蝕刻而在基材21之一面(上表面)上形成陰刻圖案28。
蝕刻可以是使用乾式蝕刻(Dry Etch)。濕式蝕刻可能會在單晶矽之(111)面發生蝕刻中止，而令錐角度受限。所以，使用乾式蝕刻而調節錐角度。由與陰刻圖案28之下表面平行之方向、以及與側面平行之方向所構成之角度(錐角度)是約45°~65°。以陰刻圖案28具有約5μm~20μm之深度的方式而進行蝕刻。關於透過乾式蝕刻而形成側截面之形狀呈倒錐狀之陰刻圖案28，可以無限制地使用公知之乾式蝕刻方法。
另一方面，如圖9(b)所示，第1絕緣層26是比基材21還少被蝕刻。尤其，第1絕緣層26之厚度越厚則越少被蝕刻，利用第1絕緣層26與基材21之蝕刻比而造成第1絕緣層26少被蝕刻。於是，在第1絕緣層26之下部，一面令陰刻圖案28之寬是寬廣地形成、一面進行蝕刻，呈現所謂之底切(Undercut)現象。亦即，第1絕緣層26更包含有比陰刻圖案28之上端之寬還窄之圖案而殘存之側部圖案26a。
當更殘留有側部圖案26a的情況下，可考慮在藉由圖12及圖13之過程而後述之第2絕緣層27之蝕刻過程，針對上部之垂直氣體，將側部圖案26a當作在陰刻圖案28之側面形成之第2絕緣層27b之遮罩來活用。所以，第2絕緣層27b穩定地殘留，只蝕刻在陰刻圖案28之下表面形成之第2絕緣層27c。以下是設想圖9(a)的情況來作為主要例而繼續進行說明。
接著，參考圖10，可將光阻層50去除。可無限制地使用只去除光阻層50而不影響基材21及第1絕緣層26之公知技術。
接著，參考圖11，在第1絕緣層26及陰刻圖案28上形成第2絕緣層27(27a、27b、27c)。第2絕緣層27是藉由熱氧化、熱氮化方法而形成。氧化矽、氮化矽材質之第2絕緣層27是具有約0.05~0.3μm之厚度而形成。
第2絕緣層27是在第1絕緣層26上形成27c而令絕緣部25(26、27)變得更厚，藉此，使防止鍍敷之領域更穩定地形成。同時，可將陰刻圖案28之下表面(或基材21之露出之表面21a)及側面覆蓋27a、27b。這可以在下個步驟當作只蝕刻陰刻圖案28之下表面上之第2絕緣層27a、讓側面上之第2絕緣層27b殘存之基礎而發揮。
接著，參考圖12(a)，在第2絕緣層27上形成圖案化61之光阻層60。光阻圖案61宜為具有與陰刻圖案28之下表面之寬對應之圖案寬。亦可以在第2絕緣層27之前面上形成光阻層60後，透過圖案化程序而形成圖案61，立即形成圖案化61之光阻層60。光阻層60之形成及圖案化61是使用公知技術。
接著，參考圖13，可對陰刻圖案28之下表面上之第2絕緣層27b進行乾式蝕刻，而使基材21a露出。陰刻圖案28之下表面上之基材21a露出，可將光阻層60去除。
另一方面，亦可以如圖12(b)，將圖12(a)步驟、亦即形成光阻層60之步驟省略，立即進行乾式蝕刻(E)。作為與空白蝕刻(Blank Etch)類似之方法，將陰刻圖案28之下表面及側面之第2絕緣層27a、27b蝕刻，但第2絕緣層27b是殘留之方式。第2絕緣層27是形成在第1絕緣層26及陰刻圖案28上，但隨著形成之領域不同，第2絕緣層27之垂直方向之厚度不同。
舉例來說，由於陰刻圖案28之側面是傾斜，故垂直方向之第2絕緣層27b之厚度(t1)是比陰刻圖案28之下表面上之第2絕緣層27a之厚度(t2)大。此外，由於乾式蝕刻(E)時是垂直地供給蝕刻氣體，故蝕刻往垂直方向進展，厚度小之第2絕緣層27a會比厚度較大之第2絕緣層27b還要先被蝕刻。即便蝕刻程序進展、第2絕緣層27a皆被蝕刻而露出基材21a，陰刻圖案28之側面上之第2絕緣層27b仍殘存，而顯露出如圖13之構造。
可以追加而更對基材21之另一面(下表面)之絕緣層26、27進行蝕刻，使基材21之另一面(下表面)21b露出。透過露出之下表面21b而令低電阻電極附著，透過低電阻電極而施加電場。雖然圖13是使基材21之下表面21b露出，但只要是在將電極連結而施加電場之目的之範圍內，則亦可以是使其他部分露出，亦可以沒有夾著電極、直接在基材21施加電場。
圖14及圖15是顯示本發明之一實施形態之用到母板20之遮罩製造過程的概略圖。圖14及圖15是設想在一般之平面電鑄鍍敷方式使用之板狀之陰極體20及陽極體30而進行。
首先，參考圖14，準備母板20(或陰極體20)與對向之陽極體(未圖示)。陽極體(未圖示)是浸漬在鍍敷液(未圖示)，母板20是全部或一部分浸漬在鍍敷液(未圖示)。藉由在母板20(或陰極體20)與對向之陽極體之間形成之電場，令鍍敷膜15在母板20之表面(基材21a)電沉積而生成。不過，只在母板20之陰刻圖案28內之空間生成鍍敷膜15，絕緣部25之領域不生成鍍敷膜15。
因為鍍敷膜15是一面從基材21a電沉積一面變厚，故鍍敷膜15之形成宜只進行到超過陰刻圖案28之上端之前。亦即，鍍敷膜15之厚度比陰刻圖案28之深度小。由於鍍敷膜15是一面填充陰刻圖案28內之空間一面電沉積，故具有與陰刻圖案28相同之錐狀而生成。
接著，參考圖15，將母板20(或陰極體20)提起來到鍍敷液(未圖示)之外。在鍍敷液之外，令鍍敷膜15與母板20分離，則生成鍍敷膜15之部分可構成遮罩100(或遮罩體部)，未生成鍍敷膜15之部分可構成像素圖案(PP)、顯示器圖案(DP)(或遮罩圖案)。
如前述，本發明是從單晶矽材質之基材21進行電鑄鍍敷，故可防止缺陷、製造具有均一之表面特性之遮罩100。另外，可僅藉由以電鑄鍍敷程序形成鍍敷膜15之程序，而製造具有圖案之遮罩100。另外，本發明可在沒有額外製序的情況下、僅藉由鍍敷程序而形成具有傾斜之形狀(S)、錐狀之遮罩圖案。另外，只要將母板20(或陰極體20)製造一次，即可在以後反覆再使用，而令製程時間、成本削減、生產性提升。
雖然如前述般地以較佳實施形態而進行了圖示說明，但本發明並非限定於前述實施形態，對業者而言，可在不超脫本發明之精神之範圍內進行多種類之變形與變更。如此之變形例及變更例必須被認作是在本發明與附件之申請專利範圍之範圍內。 產業利用性
本發明可套用在與母板、母板的製造方法、及遮罩的製造方法相關之領域。
1‧‧‧金屬薄板
2‧‧‧PR
3‧‧‧遮罩、金屬薄板
4‧‧‧基板
10‧‧‧電鑄鍍敷裝置
11‧‧‧鍍敷槽
12‧‧‧鍍敷液
15‧‧‧鍍敷膜
20‧‧‧陰極體、母板、模具
21、21a、21b‧‧‧基材
25、25a、25b‧‧‧絕緣部
26‧‧‧第1絕緣層
26a‧‧‧側部圖案
27、27a、27b、27c‧‧‧第2絕緣層
28‧‧‧陰刻圖案
30‧‧‧陽極體
40‧‧‧電源供給部
50、60‧‧‧光阻層
51、61‧‧‧光阻圖案、圖案化
100‧‧‧遮罩、陰影遮罩、FMM
100a、100b‧‧‧遮罩
200‧‧‧OLED像素蒸鍍裝置
300‧‧‧磁石板
310‧‧‧磁石
350‧‧‧冷卻水線路
500‧‧‧蒸鍍源供給部
600‧‧‧有機物源
700‧‧‧像素
900‧‧‧對象基板
DP‧‧‧顯示器圖案
E‧‧‧乾式蝕刻
P‧‧‧圖案
PP‧‧‧像素圖案
t1、t2‧‧‧厚度
S‧‧‧側面傾斜之形狀
圖1及圖2...顯示習知之FMM製造過程的概略圖。
圖3...顯示本發明之一實施形態之用到FMM之OLED像素蒸鍍裝置的概略圖。
圖4...顯示本發明之一實施形態之電鑄鍍敷裝置的概略圖。
圖5...顯示本發明之一實施形態之遮罩的概略圖。
圖6...顯示本發明之一實施形態之母板之外面的概略圖。
圖7至圖13...顯示本發明之一實施形態之母板之製造過程的概略圖。
圖14至圖15...顯示本發明之一實施形態之用到母板之遮罩製造過程的概略圖。

Claims (20)

  1. 一種母板，其係以電鑄鍍敷製造遮罩時使用之母板，包含： 基材，其為導電性單晶矽材質，且在一面上形成陰刻圖案； 絕緣部，係在形成有陰刻圖案之基材之表面及陰刻圖案之側面形成。
  2. 如請求項1之母板，其中從在陰刻圖案之下表面露出之基材之表面形成鍍敷膜，藉由絕緣部防止鍍敷膜之形成而讓鍍敷膜具有圖案。
  3. 如請求項1之母板，其中陰刻圖案之側截面之形狀是倒錐狀。
  4. 如請求項1之母板，其中由與母板平行之方向以及陰刻圖案側面方向所構成之角度是45°~65°。
  5. 如請求項1之母板，其中陰刻圖案之深度是5μm~20μm。
  6. 如請求項1之母板，其中令可形成鍍敷膜之電場作用到在陰刻圖案之下表面露出之基材之表面。
  7. 如請求項1之母板，其中即便反覆進行電鑄鍍敷，絕緣部亦會殘存。
  8. 如請求項1之母板，其中絕緣部是以氧化矽、氮化矽中之至少任一材質而形成。
  9. 如請求項1之母板，其中絕緣部是在與基材之一面對向之另一面以外之其餘表面上形成。
  10. 一種母板，其係以電鑄鍍敷製造遮罩時使用之母板； 母板之基材為導電性單晶矽材質，且在一面上區分為具有導電性之第1領域及具有非導電性之第2領域； 基材之陰刻圖案之下表面是第1領域，其餘的基材之表面是第2領域。
  11. 一種母板的製造方法，其係以電鑄鍍敷製造遮罩時使用之母板的製造方法，包含以下步驟： (a)提供導電性單晶矽材質之基材的步驟； (b)在基材之至少其中一面上形成第1絕緣層的步驟； (c)在第1絕緣層上形成圖案化之光阻層的步驟； (d)透過光阻圖案對第1絕緣層及基材進行蝕刻，而在基材之一面上形成陰刻圖案的步驟； (e)去除光阻層，在第1絕緣層及陰刻圖案上形成第2絕緣層的步驟； (f)對陰刻圖案之下表面上之第2絕緣層進行蝕刻，而讓基材露出的步驟。
  12. 如請求項11之母板的製造方法，其中在(b)步驟中，第1絕緣層是以氧化矽、氮化矽中之至少任一材質形成。
  13. 如請求項11之母板的製造方法，其中在(d)步驟中，對第1絕緣層及基材進行乾式蝕刻，而形成側截面之形狀呈倒錐狀之陰刻圖案。
  14. 如請求項13之母板的製造方法，其中在(d)步驟中，第1絕緣層包含比基材還少被蝕刻且具有比陰刻圖案上端之寬度還窄之圖案而殘存之側部圖案。
  15. 如請求項14之母板的製造方法，其中側部圖案在(f)步驟中是被當作蝕刻遮罩來使用，此蝕刻遮罩防止在陰刻圖案之側面上形成之第2絕緣層之蝕刻。
  16. 如請求項11之母板的製造方法，其中(f)步驟包含有以下步驟：(f1)在第2絕緣層上形成具有與陰刻圖案之下表面之寬對應之圖案寬之圖案化之光阻層的步驟；(f2)對陰刻圖案之下表面上之第2絕緣層進行乾式蝕刻，而使基材露出的步驟；(f3)將光阻層去除的步驟。
  17. 如請求項11之母板的製造方法，更具有以下步驟：(g)對與基材之一面對向之另一面上之絕緣層進行蝕刻，而使基材露出的步驟。
  18. 一種遮罩的製造方法，其係以電鑄鍍敷製造遮罩的方法； 使用包含基材與絕緣部之陰極體，該基材為導電性單晶矽材質且在一面上形成陰刻圖案，該絕緣部是在形成有陰刻圖案之基材之表面及陰刻圖案之側面形成； 從在陰刻圖案之下表面露出之基材之表面形成鍍敷膜，而構成遮罩體部； 藉由陰極體之形成有絕緣部之表面，防止鍍敷膜之形成而構成遮罩圖案。
  19. 一種遮罩的製造方法，其係以電鑄鍍敷製造遮罩的方法，包含以下步驟： (a)提供導電性單晶矽材質之基材的步驟； (b)在基材之至少其中一面上形成第1絕緣層的步驟； (c)在第1絕緣層上形成圖案化之光阻層的步驟； (d)透過光阻圖案對第1絕緣層及基材進行蝕刻，而在基材之一面上形成陰刻圖案的步驟； (e)去除光阻層，在第1絕緣層及陰刻圖案上形成第2絕緣層的步驟； (f)對陰刻圖案之下表面上之第2絕緣層進行蝕刻而讓基材露出，而製造陰極體的步驟； (g)將陰極體以及與陰極體分開配置之陽極體之至少其中一部分浸漬於鍍敷液，並在陰極體與陽極體之間施加電場的步驟； 從在陰刻圖案之下表面露出之基材之表面形成鍍敷膜，而構成遮罩體部； 藉由陰極體之形成有第1絕緣層及第2絕緣層之表面，防止鍍敷膜之形成而構成遮罩圖案。
  20. 一種OLED像素蒸鍍方法，其係使用以電鑄鍍敷製造之遮罩之OLED像素蒸鍍方法，包含以下步驟： (a)將使用如請求項18或19之遮罩的製造方法所製造之遮罩對應到對象基板的步驟； (b)透過遮罩而將有機物源朝對象基板供給的步驟； (c)有機物源通過遮罩之圖案而在對象基板蒸鍍的步驟。
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