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CN105951040A - 掩膜块、掩膜版及掩膜版的制造方法 - Google Patents

掩膜块、掩膜版及掩膜版的制造方法 Download PDF

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CN105951040A
CN105951040A CN201610288874.0A CN201610288874A CN105951040A CN 105951040 A CN105951040 A CN 105951040A CN 201610288874 A CN201610288874 A CN 201610288874A CN 105951040 A CN105951040 A CN 105951040A
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钱栋
张继帅
李旺
沈永财
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Abstract

本发明所提供了一种掩膜块，掩膜版及掩膜版的制造方法。所述掩膜块包括：至少一个功能部；包围所述功能部的支撑部；以及至少一个开口，设置于所述功能部；由于功能部具有较小的厚度，并且是通过一次刻蚀步骤即可形成mask开口，因而可以降低真空蒸镀遮蔽效应的影响，有利于提高产品的开口率和解析度，同时本发明工艺容易达成，且容易获得较高的刻蚀精度。

Description

掩膜块、掩膜版及掩膜版的制造方法
技术领域
本发明涉及信息显示与光电技术领域，特别是涉及一种掩膜块、掩膜版及掩膜版的制造方法。
背景技术
目前随着光电行业的技术发展，真空蒸镀技术由于其具有独特的成膜性能优势，因而成为了薄膜沉积，尤其是有机薄膜沉积的主流技术方案。
随着技术和产品性能的不断提升，真空蒸镀技术的发展也不断地面临挑战。其中，对于真空蒸镀的掩膜版(mask)的要求也越来越高，随着技术的发展，掩膜版朝着高精度，高质量的精细金属掩膜版(Fine Metal Mask，FMM)方向发展。掩膜版的制作精度，开口大小及形状直接制约了产品的解析度和产品质量。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种掩膜块、一种掩膜版及掩膜版的制造方法。
本发明提供了一种掩膜块，包括：至少一个功能部；包围所述功能部的支撑部；以及至少一个开口，设置于所述功能部；其特征在于，所述开口为所述功能部通过一次刻蚀形成。
本发明还提供了一种掩膜版，包含框架，和至少一个上述的掩膜块，所述框架用于固定所述掩膜块。
本发明还包括一种掩膜版的制造方法，包括：提供掩膜基材，以及框架；对所述掩膜基材进行第一次刻蚀，形成至少一个功能部，和包围所述功能部的支撑部；对所述功能部进行第二次刻蚀，在所述功能部形成至少一个所述开口，形成所述掩膜块；将至少一个所述掩膜块固定于所述框架。
与现有技术相比，本发明至少具有如下突出的优点之一：
1、本发明所提供的掩膜版，其功能部具有较小的厚度，并且是通过一次刻蚀步骤即可形成mask开口，因而可以降低真空蒸镀遮蔽效应的影响，使得mask开口可以做的更小，有利于提高产品的开口率和解析度。
2、本发明所提供的掩膜版，功能部的厚度小于支撑部的厚度，不仅可达到降低真空蒸镀遮蔽效应的影响，而且可以增强掩膜版的整体结构强度，提高掩膜版的质量。
3、本发明所提供的掩膜版的制作方法，先进行对功能部相应位置的第一次刻蚀，再对该位置进行二次刻蚀形成mask开口，第一次刻蚀所需成本较低，并且精度要求不高，工艺容易达成；此外二次刻蚀所需的刻蚀时间短，并且容易获得较高的刻蚀精度。
附图说明
图1是现有技术中一种掩膜版的示意图；
图2是图1中沿切线AA’断开所得的截面图；
图3是图2中其中一个开口放大后的示意图；
图4是本发明的一个实施例所提供的掩膜块的示意图；
图5是本发明的另一个实施例所提供的掩膜块的示意图；
图6是图4中沿切线BB’断开所得的截面图；
图7是本发明的一个实施例所提供的掩膜版的示意图；
图8是本发明实施例所提供的一种掩膜版的制造方法的流程图；
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面将结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
需要说明的是，在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以多种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推广。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略对它们的重复描述。
所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本发明的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员应意识到，没有特定细节中的一个或更多，或者采用其它的方法、组元、材料等，也可以实践本发明的技术方案。在某些情况下，不详细示出或描述公知结构、材料或者操作以避免模糊本发明。
本发明的附图仅用于示意相对位置关系，附图中元件的大小并不代表实际大小的比例关系。
在详细阐述本发明实施例之前，首先将结合图1，图2和图3，对现有技术中常用的一种掩膜版加以介绍，以便于理解本发明内容。
请参照图1，图1是现有技术中一种掩膜版的示意图。掩膜版10包含功能区12，和包围功能区的支撑区11。图2是图1中沿切线AA’断开所得的截面图。结合图1和图2，功能区12中包含有多个mask开口3，mask开口3用于使得在真空蒸镀过程中，受热蒸发的蒸镀材料穿过mask开口3蒸镀到对面的基板，实现真空蒸镀。图2中，Mask开口3为经过两步刻蚀，依次形成子开口1和子开口2，从而完成对mask的制作。
现有技术的这种mask结构及制作方式，具有较大的真空蒸镀遮蔽效应，限制了mask开口的加工尺寸，不利于提高产品的开口率和解析度。
下面结合图3，对上述原因加以阐述。图3是图2中mask开口放大后的示意图，其中P点为开口1底部的一个端点，R点为开口2底部的一个端点，Q点为位于开口1和开口2交界处的端点，直线L1为经过Q点且平行于掩膜版10的延伸平面的参考线，直线L2经过Q、R两点，直线L3经过P点，同时沿着掩膜版的法线方向延伸，直线L4经过Q点同时沿着掩膜版的法线方向延伸，因此L3平行于L4，且L3和L4均垂直于L1，此外，L2具有与L1的夹角α，L3和L4之间的距离为m，支撑区即掩膜版的厚度为n。
掩膜版的遮蔽效应主要由厚度n，夹角α，以及距离m决定。可以看出如图3中所示的开口形状，当受热的蒸镀材料自下方穿过开口区时，所得到的蒸镀薄膜的形状和面积随着掩膜版的厚度n，夹角α，以及距离m的变化而改变，即掩膜版的遮蔽效应随着掩膜版的厚度n，夹角α，以及距离m的变化而改变。容易得到，厚度n越小时，掩膜版的遮蔽效应就越小；夹角α越小时，掩膜版的遮蔽效应越小；距离m越小时，掩膜版的遮蔽效应也会越小。
有鉴于此，为了提出一种降低真空蒸镀遮蔽效应的掩膜块及掩膜版，本发明提供如下实施例。
请参考图4和图5，图4和图5所示为本发明所提供的掩膜块的两种实现形式。掩膜块20包括至少一个功能部22，和包围功能部22的支撑部21，还包括位于功能部22的至少一个开口4，开口4为功能部22通过一次刻蚀形成。
本实施例的支撑部21厚度位于30-1000微米之间，支撑部21与掩膜基材厚度相等，即掩膜基材的未经刻蚀的部分即构成支撑部21，支撑部21起到支撑功能部的作用，能够有效避免功能部由于太薄而发生形变，影响mask质量。
本实施例中，掩膜块20的材料包含热膨胀系数较低的因瓦合金。此处，掩膜块20的材料可以是只包括因瓦合金，还可以是包含因瓦合金，以及除该合金以外的其他热膨胀系数较低的材料。在本发明的其他实现方式中，掩膜块的组成材料还可以是其他种类的热膨胀系数较低的材料及其组合，本发明在此不作限定。
本发明的实施例中，功能部22的形状可以是圆形，方形，椭圆形，或八角形等各种可能的形状，功能部22的面积为小于或等于20吋，功能部22的厚度为3-15微米。在本发明所提供实施例的一些可实现方式中，掩膜块20可以具有沿第一方向延伸的第一侧边，和沿第二方向延伸的第二侧边，所述第一侧边的长度大于所述第二侧边的长度，所述第一方向垂直于所述第二方向。
接下来，将结合图6对本发明实施例所提供的掩膜块20的相关特征作进一步说明，图6是图4中沿切线BB’断开所得的截面图。
可以看出，与现有技术明显的不同在于，本发明的技术方案功能部22的厚度与支撑部21的厚度是不相同的，功能部22的厚度小于支撑部21的厚度，而现有技术是在对掩膜基材的功能部所对应区域直接进行打孔，其功能部与周边的支撑部的厚度是相同的，且厚度相对较厚。需要指出的是，采用本发明的技术方案，由于支撑部的厚度为30-1000微米，而功能部的厚度仅仅只有3-15微米，功能部22的厚度远小于支撑部21的厚度，由于功能部22的厚度较薄，因而出于实际应用中防止掩膜块发生形变的考虑，功能部22的面积以小于或等于20吋的为优选方案。但是以上对于功能部22的面积以小于或等于20吋的实施方式不应该被认为是对本发明的限定，其他任何可能的面积实现方式也都应该视为在本发明的保护范围之内。
接下来请参考图7，图7是本发明的一个实施例所提供的掩膜版的示意图。本发明实施例所提供的掩膜版100包含框架33，以及至少一个掩膜块30，框架33用以固定掩膜块30。该掩膜块可以是上述实施例中所提供的掩膜块，即图4或图5所示的掩膜块，也可以是在本发明保护范围之内的其他任何可实现方式。
本发明实施例所提供的掩膜版100，其中掩膜块30具有沿第一方向延伸的第一侧边，和沿第二方向延伸的第二侧边，所述第一侧边的长度大于所述第二侧边的长度，所述第一方向垂直于所述第二方向，所述第二侧边的至少部分接触所述框架33，掩膜块30第二侧边的至少部分固定于框架33，这样使得掩膜块30固定于框架33。
如图7所示，掩膜版100包含有多个所述掩膜块30，掩膜块30设置为沿所述第二方向依次排列。这样，一个掩膜版100由多个沿第二方向依次排列的掩膜块30固定于框架33上构成。这种由多个掩膜块进行组合得到的掩膜版相对于仅包含一个单张的掩膜块的掩膜版而言，掩膜块30的固定效果更佳，掩膜版100中的掩膜块30能够固定的更为稳定，不易产生变形，且成本更低，此外，生产过程中也可以根据实际需求适当增添掩膜块30的个数，使得生产使用更为灵活方便。
本发明实施例所提供的上述掩膜块，以及掩膜版由于功能部具有较小的厚度，并且是通过一次刻蚀步骤即可形成mask开口，因而可以降低真空蒸镀遮蔽效应的影响，使得mask开口可以做的更小，有利于提高产品的开口率和解析度。同时，功能部的厚度小于支撑部的厚度，不仅可达到降低真空蒸镀遮蔽效应的影响，而且可以增强掩膜版的整体结构强度，提高掩膜版的质量。此外，这种由多个掩膜块进行组合得到的掩膜版相对于仅包含一个单张的掩膜块的掩膜版而言，掩膜块的固定效果更佳，掩膜版中的掩膜块30能够固定的更为稳定，不易产生变形，且成本更低，此外，生产过程中也可以根据实际需求适当增添掩膜块的个数，因而实际生产使用中也提供了很大的便利和灵活性。
基于上述提供的掩膜块和掩膜版结构，本发明还提供了针对上述结构掩膜版的制造方法。包括：
提供掩膜基材，以及框架；
对所述掩膜基材进行第一次刻蚀，形成至少一个功能部，和包围所述功能部的支撑部；
对所述功能部进行第二次刻蚀，在所述功能部形成至少一个所述开口，形成所述掩膜块；
将至少一个所述掩膜块固定于所述框架。
接下来，将结合本发明所提供的掩膜版对本发明所提供的掩膜版的制造方法进行详细阐述，图8是本发明实施例所提供的一种掩膜版的制造方法的流程图。
包括如下步骤：
S1：提供掩膜基材，以及框架；
S2：只对所述掩膜基材对应于所述功能部的相应位置进行刻蚀，形成至少一个功能部，所述掩膜基材未刻蚀的部分构成包围所述功能部的支撑部；
S3：对所述功能部进行第二次刻蚀，在所述功能部形成至少一个所述开口，形成所述掩膜块；
S4：将多个所述掩膜块的第二侧边的至少部分固定于所述框架，所述多个所述掩膜块设置为沿所述第二方向依次排列。
需要说明的是本发明上述实施例所采用的掩膜基材具有沿第一方向延伸的第一侧边，和沿第二方向延伸的第二侧边，所述第一侧边的长度大于所述第二侧边的长度，所述第一方向垂直于所述第二方向；相应的通过上述制造方法所得到的掩膜块具有沿第一方向延伸的第一侧边，和沿第二方向延伸的第二侧边，所述第一侧边的长度大于所述第二侧边的长度，所述第一方向垂直于所述第二方向。
在本发明所提供实施例的一种可选方式中，选用的掩膜基材的厚度为30-1000微米，相应的通过上述制造方法得到的支撑部的厚度为30-1000微米。
对所述掩膜基材对应于所述功能部的相应位置进行第一次刻蚀，得到的所述功能部的厚度为3-15微米，以便于后续由功能部通过一次刻蚀即可得到蒸镀遮蔽效应较小的过孔。对于刻蚀步骤，可选的方法为湿刻，或者干刻，或者为激光照射刻蚀。
本发明实施例所提供的上述掩膜块，掩膜版及掩膜版的制造方法，由于功能部具有较小的厚度，并且是通过一次刻蚀步骤即可形成mask开口，因而可以降低真空蒸镀遮蔽效应的影响，使得mask开口可以做的更小，有利于提高产品的开口率和解析度。同时，功能部的厚度小于支撑部的厚度，不仅可达到降低真空蒸镀遮蔽效应的影响，而且可以增强掩膜版的整体结构强度，提高掩膜版的质量。此外，这种由多个掩膜块进行组合得到的掩膜版相对于仅包含一个单张的掩膜块的掩膜版而言，掩膜块的固定效果更佳，掩膜版中的掩膜块30能够固定的更为稳定，不易产生变形，且成本更低，此外，生产过程中也可以根据实际需求适当增添掩膜块的个数，因而实际生产使用中也提供了很大的便利和灵活性。再者，本发明所提供的先进行对功能部相应位置的第一次刻蚀，再对该位置进行二次刻蚀形成mask开口，第一次刻蚀所需成本较低，并且精度要求不高，工艺容易达成；此外二次刻蚀所需的刻蚀时间短，并且容易获得较高的刻蚀精度。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (16)

1.一种掩膜块，包括：
至少一个功能部；
包围所述功能部的支撑部；
以及至少一个开口，设置于所述功能部；
其特征在于，所述开口为所述功能部通过一次刻蚀形成。
2.如权利要求1所述的掩膜块，其特征在于，所述功能部的厚度小于所述支撑部的厚度。
3.如权利要求1所述的掩膜块，其特征在于，所述功能部的厚度为3-15微米。
4.如权利要求1所述的掩膜块，其特征在于，所述功能部的形状为圆形，方形，椭圆形，或八角形。
5.如权利要求1所述的掩膜块，其特征在于，所述功能部的面积小于或等于20吋。
6.如权利要求1所述的掩膜块，其特征在于，所述掩膜块的材料包含因瓦合金。
7.如权利要求1所述的掩膜块，其特征在于，所述支撑部的厚度为30-1000微米。
8.一种掩膜版，包含框架，和至少一个如权利要求1-7任意一项所述的掩膜块，所述框架用于固定所述掩膜块。
9.如权利要求8所述的掩膜版，其特征在于，所述掩膜块具有沿第一方向延伸的第一侧边，和沿第二方向延伸的第二侧边，所述第一侧边的长度大于所述第二侧边的长度，所述第一方向垂直于所述第二方向，所述第二侧边的至少部分接触所述框架。
10.如权利要求9所述的掩膜版，其特征在于，所述掩膜版包含多个所述掩膜块，所述掩膜块设置为沿所述第二方向依次排列。
11.一种掩膜版的制造方法，包括：
提供掩膜基材，以及框架；
对所述掩膜基材进行第一次刻蚀，形成至少一个功能部，和包围所述功能部的支撑部；
对所述功能部进行第二次刻蚀，在所述功能部形成至少一个所述开口，形成所述掩膜块；
将至少一个所述掩膜块固定于所述框架。
12.如权利要求11所述的制造方法，其特征在于：所述对所述掩膜基材进行第一次刻蚀，形成至少一个功能部，和包围所述功能部的支撑部，包括：
只对所述掩膜基材对应于所述功能部的相应位置进行刻蚀，形成至少一个功能部，所述掩膜基材未刻蚀的部分构成包围所述功能部的支撑部。
13.如权利要求11所述的制造方法，其特征在于，所述掩膜块具有沿第一方向延伸的第一侧边，和沿第二方向延伸的第二侧边，所述第一侧边的长度大于所述第二侧边的长度，所述第一方向垂直于所述第二方向；
所述将至少一个所述掩膜块固定于所述框架，包括：
将多个所述掩膜块的所述第二侧边的至少部分固定于所述框架，所述多个所述掩膜块设置为沿所述第二方向依次排列。
14.如权利要求11所述的制造方法，其特征在于，所述支撑部的厚度为30-1000微米。
15.如权利要求11-14任意一项所述的制造方法，其特征在于，所述功能部的厚度为3-15微米。
16.如权利要求11所述的制造方法，其特征在于：所述刻蚀步骤所采用的方法为湿刻，或者干刻，或者为激光照射刻蚀。
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