一种荫罩及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种荫罩，包括硅基板、贯穿所述硅基板的狭缝以及所述狭缝之间的支撑部，所述荫罩包括第一表面及第二表面；在所述荫罩的第一表面，所述狭缝具有第一宽度X，在所述荫罩的第二表面，所述狭缝具有第二宽度Y，其中，X＜Y。本发明专利技术提供的荫罩可以改善蒸镀工艺中的阴影效应不良。另外，本发明专利技术还提供上述荫罩的形成方法。

【技术实现步骤摘要】
一种荫罩及其制造方法
本专利技术涉及半导体制造技术，尤其涉及一种OLED显示面板生产用的荫罩及其制造方法。
技术介绍
有机发光二极管(OrganicLight-EmittingDiode,OLED)显示器，具有自发光、广视角、高对比度、较低耗电、高反应速度等优点，越来越受到市场的青睐，预计在不远的将来将取代液晶显示技术成为主流显示技术。有机发光二极管最简单的形式是由一个发光材料层嵌在两个电极之间的结构组成，输入电压时载流子运动，穿过有机层，直至电子空穴并重新结合，这样达到能量守恒并将过量的能量以光脉冲形式释放。有机发光二极管显示器的发光材料层是通过蒸镀工艺形成在电极之上的，在这种制造方法下，构成发光单元的固体材料在坩埚中被加热后蒸发或者升华为气态，并扩散到基板上。这些材料在基板上冷却后重新成为固态并附着在基板上，组成OLED器件。OLED显示器的每个像素由红、绿、蓝三个OLED器件组成，而这三个OLED器件所需要的材料并不相同。因此在蒸镀某一种材料时，必须在坩埚和基板之间放入特定荫罩，被蒸镀的材料从荫罩的狭缝穿过附着在基板上，蒸镀的支撑部用以遮蔽不需要该材料的区域。制作1000PPI(PixelsPerInch，每英寸像素数)及以上解析度的OLED显示器，需要狭缝小于10um且厚度小于5um的荫罩。请参考图1，为传统的金属材料荫罩，狭缝H和厚度D均在20um以上，无法满足高解析度显示器的工艺需求。目前业界还有一种使用氮化硅制作薄膜荫罩的方法，但氮化硅材料应力大，制作过程中容易碎，荫罩尺寸越大该问题越明显，同时，氮化硅薄膜荫罩的阴影效应问题也无法解决。如图2所示，当使用氮化硅荫罩12进行蒸镀时，蒸镀源11加热的有机发光材料升华后通过氮化硅荫罩12的狭缝13向基板14上的目标区域扩散，因为氮化硅荫罩12的遮挡，会形成外阴影区域D1和内阴影区域D2，外阴影区域D1是指实际沉积范围超出了目标区域，内阴影区域D2是有机发光材料在目标区域的边缘处成膜较薄的情况，阴影效应问题严重影响蒸镀效果。
技术实现思路
为了克服现有技术的问题，本专利技术提供一种荫罩，所述荫罩包括硅基板、贯穿所述硅基板的狭缝以及所述狭缝之间的支撑部，所述荫罩包括第一表面及第二表面；在所述荫罩的第一表面，所述狭缝具有第一宽度X，在所述荫罩的第二表面，所述狭缝具有第二宽度Y，其中，X＜Y。可选地，所述荫罩的支撑部掺杂有硼离子，所述硼离子的掺杂厚度为1～10微米。可选地，所述第一宽度X的范围为1微米～80微米，所述第二宽度Y的范围为2微米～100微米，所述第一宽度X和第二宽度Y的差值范围为1微米～20微米。可选地，所述第一宽度X和第二宽度Y之间连线与所述荫罩的第二表面之间具有夹角α，其中，140°≥α＞90°。可选地，所述狭缝之间的支撑部的侧壁为直线或者曲线状。可选地，所述荫罩还包括硅基板的周边区域形成的框架部，所述框架部的厚度大于所述支撑部的厚度。本专利技术还提供一种荫罩的形成方法，所述荫罩包括硅基板、贯穿所述硅基板的狭缝以及位于所述狭缝之间的支撑部，所述形成方法包括：步骤S11：提供一硅基板，所述硅基板包括第一表面和第二表面；步骤S12：在所述硅基板的第一表面进行硼离子掺杂，所述硼离子掺杂的厚度为a，掺杂的硼离子在厚度方向形成浓度差异，从所述第一表面方向至所述第二表面方向，所述掺杂的硼离子的浓度逐渐降低；步骤S13：在所述硅基板的第一表面上形成第一保护层；步骤S14：在所述第一保护层上形成第一光刻胶层，对所述第一光刻胶层进行曝光和显影，去除所述狭缝对应区域的第一光刻胶；步骤S15：以所述第一光刻胶层为掩膜，对所述第一保护层及所述硅基板的第一表面进行刻蚀，以去除所述狭缝对应区域的所述第一保护层及厚度为b的所述硅基板，所述硅基板的第一表面形成台阶状，并且所述b≥a；步骤S16：去除所述第一光刻胶层；步骤S17：对所述硅基板进行刻蚀，以去除狭缝对应区域的所述硅基板，保留支撑部对应区域的硅基板，所述支撑部为掺杂有硼离子处的硅基板；步骤S18：对所述硅基板进行湿法刻蚀，刻蚀所述支撑部的边缘形成所述狭缝，硼离子浓度越小部分湿法刻蚀时被刻蚀率越大，使得在所述硅基板的第一表面，所述狭缝具有第一宽度X，在所述硅基板的第二表面，所述狭缝具有第二宽度Y，并且X＜Y；步骤S19：刻蚀去除所述第一保护层。可选地，在步骤S12中进行硼离子掺杂时，硼离子的浓度大于等于1020个每立方厘米。可选地，在步骤S13中，以低压力化学气相沉积法形成所述第一保护层。可选地，所述步骤S17为湿法刻蚀。可选地，所述步骤S17和步骤S18合并为同一步骤进行。可选地，所述湿法刻蚀的刻蚀液为氢氧化钾(KOH)溶液，或者为四甲基氢氧化铵(TMAH)溶液。可选地，在步骤S19中，对所述刻蚀为湿法刻蚀，刻蚀液为磷酸(H3PO4)溶液。可选地，所述第一保护层的材料为二氧化硅、金属氧化物或者氮化硅。可选地，还包括步骤S21，在所述步骤S16与所述步骤S17之间；所述步骤S21为：在所述硅基板的第一表面形成第二保护层；所述第二保护层覆盖所述第一表面的台阶的顶面、底面及侧面。可选地，所述第二保护层的材料为二氧化硅、金属氧化物或者氮化硅。可选地，在步骤S12中进行硼离子掺杂时，硼离子的浓度在1920～1020个每立方厘米之间。可选地，还包括步骤S22，在所述步骤S17及步骤S18之间；所述步骤S22为：刻蚀所述硅基板，去除所述第二保护层。可选地，所述湿法刻蚀的刻蚀液为磷酸(H3PO4)。可选地，所述荫罩还包括由所述硅基板周边形成的框架部，所述形成方法还包括：步骤S31：在所述硅基板的第二表面上及侧周面上形成第三保护层；步骤S32：在所述硅基板的第二表面上的第三保护层上形成第二光刻胶层，对所述第二光刻胶层进行曝光和显影，以保留框架部对应区域的第二光刻胶；步骤S33：以所述第二光刻胶层为掩膜，对所述第三保护层进行刻蚀，以保留框架部对应区域的所述第三保护层；步骤S34：去除所述第二光刻胶层。可选地，所述步骤S31为所述步骤S13的前一步骤，或者为所述步骤S13的后一步骤，或者和所述步骤S13为同一工艺步骤。可选地，所述步骤S32至步骤S34在步骤S14之前进行；或者所述步骤S32至步骤S34在步骤S16之后进行。可选地，在步骤S17中，刻蚀所述硅基板时，第三保护层3覆盖的对应框架部区域的硅基板被保留。可选地，在步骤S17中，去除所述第一保护层的同时，刻蚀去除所述第三保护层。可选地，所述第三保护层的材料为二氧化硅、金属氧化物或者氮化硅。本专利技术提供的荫罩，用于有机发光材料的蒸镀工艺，可以改善蒸镀工艺中的内阴影和外阴影效应，并且还具备良好的可靠性。本专利技术提供的荫罩形成方法，工艺构思巧妙并且形成的结构精度高，很好得解决了现有技术中其他类型荫罩的各种问题。附图说明图1为传统的金属材料荫罩的结构示意图；图2为使用氮化硅荫罩进行蒸镀工艺的示意图；图3为本专利技术实施例一提供的荫罩的示意图；图4为使用本专利技术提供的荫罩进行蒸镀工艺时的示意图；图5a和5b为其他实施方式中，支撑部侧壁的结构示意图；图6为实施例二提供的荫罩形成方法的流程图；图7至图15为实施例二提供的荫罩形成方法的各工艺步骤示意图；图16为实施例三提供的荫罩形成方法的流程图；图1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种荫罩，其特征在于，所述荫罩包括硅基板、贯穿所述硅基板的狭缝以及所述狭缝之间的支撑部，所述荫罩包括第一表面及第二表面；在所述荫罩的第一表面，所述狭缝具有第一宽度X，在所述荫罩的第二表面，所述狭缝具有第二宽度Y，其中，X＜Y。

【技术特征摘要】
1.一种荫罩，其特征在于，所述荫罩包括硅基板、贯穿所述硅基板的狭缝以及所述狭缝之间的支撑部，所述荫罩包括第一表面及第二表面；在所述荫罩的第一表面，所述狭缝具有第一宽度X，在所述荫罩的第二表面，所述狭缝具有第二宽度Y，其中，X＜Y。2.根据权利要求1所述的荫罩，其特征在于，所述荫罩的支撑部掺杂有硼离子，所述硼离子的掺杂厚度为1微米～10微米。3.根据权利要求1所述的荫罩，其特征在于，所述第一宽度X的范围为1微米～80微米，所述第二宽度Y的范围为2微米～100微米，所述第一宽度X和第二宽度Y的差值范围为1微米～20微米。4.根据权利要求1所述的荫罩，其特征在于，所述支撑部的侧壁与所述荫罩的第二表面之间具有夹角α，其中，140°≥α＞90°。5.根据权利要求1所述的荫罩，其特征在于，所述支撑部的侧壁为直线或者曲线状。6.根据权利要求1所述的荫罩，其特征在于，所述荫罩还包括硅基板的周边区域形成的框架部，所述框架部的厚度大于所述支撑部的厚度。7.一种荫罩的形成方法，所述荫罩包括硅基板、贯穿所述硅基板的狭缝以及位于所述狭缝之间的支撑部，其特征在于，所述形成方法包括：步骤S11：提供一硅基板，所述硅基板包括第一表面和第二表面；步骤S12：在所述硅基板的第一表面进行硼离子掺杂，所述硼离子掺杂的厚度为a；掺杂的硼离子在厚度方向形成浓度差异，从所述第一表面方向至所述第二表面方向，硼离子的浓度逐渐降低；步骤S13：在所述硅基板的第一表面上形成第一保护层；步骤S14：在所述第一保护层上形成第一光刻胶层，对所述第一光刻胶层进行曝光和显影，去除所述狭缝对应区域的第一光刻胶；步骤S15：以所述第一光刻胶层为掩膜，对所述第一保护层及所述硅基板的第一表面进行刻蚀，以去除所述狭缝对应区域的所述第一保护层及厚度为b的所述硅基板，所述硅基板的第一表面形成台阶状，并且b≥a；步骤S16：去除所述第一光刻胶层；步骤S17：对所述硅基板进行刻蚀，以去除狭缝对应区域的所述硅基板，保留支撑部对应区域的硅基板，所述支撑部为掺杂有硼离子处的硅基板；步骤S18：对所述硅基板进行湿法刻蚀，刻蚀所述支撑部的边缘形成所述狭缝，硼离子浓度越小部分湿法刻蚀时被刻蚀率越大，使得在所述硅基板的第一表面，所述狭缝具有第一宽度X，在所述硅基板的第二表面，所述狭缝具有第二宽度Y，并且X＜Y；步骤S19：刻蚀去除所述第一保护层。8.根据权利要求7所述的形成方法，其特征在于，在步骤S12中进行硼离子掺杂时，硼离子的浓度大于等于1020个每立方厘米。9.根据权利要求7所述的形成方法，其特征在于，在步骤S13中，以低压化学气相沉积法形成所述第一保护层。10.根据权利要求7所述的形成方法，其特征在于，所述步骤S17为湿法...

【专利技术属性】
技术研发人员：居宇涵，陈雪峰，
申请(专利权)人：上海视涯信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31