公开用于阴影掩模的方法和设备。阴影掩模(200)包含：由金属材料制成的框架(210)和耦接至所述框架(210)的一个或多个掩模图案(205)，所述一个或多个掩模图案(205)包括金属并且具有形成在所述一个或多个掩模图案(205)中的多个开口(215)，所述金属具有小于或等于约14微米/米/摄氏度的热膨胀系数，所述金属具有约5微米至约50微米的厚度并且具有形成在所述金属中的边界(355)，每个边界限定精细开口(215)，所述精细开口(215)具有形成在所述金属的基板接触表面(375)上的凹陷的表面(370)。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有通过使用正/负光刻胶的双电铸形成的锥形开口的阴影掩模背景
本公开内容的实施方式涉及利用精细图案化阴影掩模在基板上形成电子装置。特定而言，本文公开的实施方式涉及用于在有机发光二极管(OLED)的制造中所利用的精细图案化金属掩模的方法和设备。
技术介绍
在用于电视屏幕、手机显示器、计算机显示器和类似物的平板显示器的制造中，OLED已经引起关注。OLED是特殊类型的发光二极管，其中光发射层包括某些有机化合物的多个薄膜。OLED也可用于一般空间照明。OLED显示器可达到的色彩、亮度和视角的范围比传统显示器的色彩、亮度和视角的范围大，因为OLED像素直接发光，而不需要背光。因此，OLED显示器的能耗比传统显示器的能耗低得多。此外，可将OLED制造在柔性基板上的事实开启诸如可卷起显示器(roll-updisplay)或甚至嵌入柔性介质中的显示器的新应用的大门。当前的OLED制造要求蒸镀有机材料并且利用多个图案化阴影掩模在基板上沉积金属。在蒸镀和/或沉积期间的温度要求掩模的材料由具有低热膨胀系数(CTE)的材料制成。低CTE避免或最小化掩模相对于基板的移动。因此，掩模可由具有低CTE的金属材料制成。通常，掩模是通过将具有约200微米(μm)至约1毫米的厚度的金属片轧制至期望的厚度(例如约20μm至约50μm)而制成的。将光刻胶以期望的图案形成在轧制的金属片上并且在光刻工艺中曝光。随后，将具有通过光刻形成的图案的轧制的金属片接着进行化学蚀刻，以在轧制的金属片中产生精细开口。然而，常规的掩模形成工艺具有局限性。举例而言，随着分辨率的要求增加，蚀刻准确变得更加困难。此外，基板表面积不断增加，以增加产量和/或制作更大的显示器，掩模可能不足够大以覆盖基板。这是由于对于低CTE材料的片材尺寸取得(availability)有限，并且，即使在轧制后，仍未具有足够的表面积。此外，精细图案的增加的分辨率需要更薄的片材。然而，轧制和输送(handling)厚度小于30μm的片材是困难的。因此，需要改良的精细金属阴影掩模和用于制作精细金属阴影掩模的方法。
技术实现思路
本公开内容的实施方式提供用于有机发光二极管制造的精细图案化阴影掩模的方法和设备。在一个实施方式中，提供阴影掩模，并且所述阴影掩模包含由金属材料制成的框架和耦接至所述框架的一个或多个掩模图案，所述一个或多个掩模图案包括金属并且具有形成在所述一个或多个掩模图案中的多个开口，所述金属具有小于或等于约14微米/米/摄氏度的热膨胀系数，所述金属具有约5微米至约50微米的厚度并且具有形成在所述金属中的边界，每个边界限定精细开口，所述精细开口具有形成在金属的基板接触表面上的凹陷的表面。在另一个实施方式中，提供掩模图案，所述掩模图案包含心轴和光刻胶材料，所述心轴包括具有小于或等于约7微米/米/摄氏度的热膨胀系数的材料并且具有形成在所述材料上的导电材料，所述光刻胶材料具有形成在所述光刻胶材料中的多个开口，从而暴露至少部分的所述导电材料，所述光刻胶材料包括体积(volume)的图案，体积中的每一个具有约5微米至约20微米的主要尺寸。在另一个实施方式中，提供电铸掩模。所述电铸掩模是通过准备心轴而形成的，所述心轴包括金属材料或玻璃材料，所述玻璃材料具有形成在玻璃材料上的金属层。将第一光刻胶材料施加至金属材料或层并且将第一光刻胶材料图案化以形成第一图案区域，第一图案区域具有形成在第一图案区域中的第一开口，从而暴露金属材料或层的部分。将第二光刻胶材料施加至留在所述图案区域中的第一光刻胶材料上方，并且将第二光刻胶材料图案化以形成第二图案区域，第二图案区域具有形成在第二图案区域中的第二开口，从而暴露金属材料或层的部分。然后在每个第二开口中电沉积第一金属结构。然后可移除第二光刻胶材料，并且将第二金属结构电沉积至第一金属结构上。然后可将第一金属结构和第二金属结构从心轴分离并且在掩模中形成精细开口的边界，其中将有机材料图案化至基板上以形成子像素有源区域。第一金属结构和第二金属结构可具有小于或等于约13微米/米/摄氏度的热膨胀系数。在另一个实施方式中，提供电铸掩模。电铸掩模通过以下步骤而形成：准备心轴，心轴包括金属材料或玻璃材料，所述玻璃材料具有形成在玻璃材料上的金属层；将心轴暴露于电解浴，以在第一电沉积工艺中在开口中形成多个第一金属结构；将心轴暴露于电解浴，以在第二电沉积工艺中在开口中形成多个第二金属结构，多个第二金属结构环绕第一金属结构；和从心轴分离掩模。在另一个实施方式中，提供用于形成阴影掩模的方法，所述方法包含以下步骤：准备心轴，心轴包括导电材料并且具有小于或等于约7微米/米/摄氏度的热膨胀系数；将光刻胶材料以具有多个开口形成在图案中的所述图案沉积至心轴上，从而暴露至少部分的导电材料，其中所述图案包含多个体积，体积中的每一个具有约5微米至约20微米的主要尺寸；将心轴放置于电解浴中，所述电解浴包括具有小于或等于约14微米/米/摄氏度的热膨胀系数的材料；和在心轴的开口中电铸多个边界。附图说明为了能够详细理解本公开内容的上述特征的方式，可通过参照实施方式而具有以上简要概述的本公开内容的更具体的描述，实施方式中的一些在附图中图解。然而，应注意，附图仅图解本公开内容的典型实施方式，而因此不被视为本公开内容的范围的限制，因为本公开内容可容许其他同等有效的实施方式。图1是可利用本文所述的实施方式制造的OLED装置的等距分解图。图2是精细金属掩模的一个实施方式的示意性平面图。图3A～图3K是图解针对精细金属掩模的另一个实施方式的形成方法的示意性部分截面图。图4示意性图解用于在基板上形成OLED装置的设备的一个实施方式。图5是根据一个实施方式的制造系统的示意性平面图。为了有助于理解，已尽可能使用相同的参考数字来标示附图共有的相同元件。预期一个实施方式的元件和/或工艺步骤可在没有额外叙述的情况下有益地并入其他实施方式中。具体实施方式本公开内容的实施方式提供用于精细金属掩模的方法和设备，精细金属掩模可用作在有机发光二极管(OLED)制造中的阴影掩模。举例而言，在真空蒸镀或沉积工艺中利用精细金属掩模，其中将多层薄膜沉积于基板上。作为实例，薄膜可在包括OLED的基板上形成一个或多个显示器的部分。薄膜可从在OLED显示器制造中利用的有机材料获得。基板可由玻璃、塑料、金属箔或其他适用于电子装置形成的材料制成。可在可从AKT公司购得的腔室和/或系统中实践本文公开的实施方式，AKT公司是加利福尼亚州圣克拉拉的应用材料公司的子公司。也可在来自其他制造商的腔室和/或系统中实践本文公开的实施方式。图1是OLED装置100的等距分解图。可在基板115上形成OLED装置100。基板115可由玻璃、透明塑料或其他适用于电子装置形成的透明材料制成。在一些OLED装置中，基板115可以是金属箔。OLED装置100包含夹在两个电极125与130之间的一个或多个有机材料层120。电极125可以是透明材料，例如氧化铟锡(ITO)或银(Ag)，并且电极125可用作阳极或阴极。在一些OLED装置中，也可将晶体管(未示出)设置于电极125与基板115之间。电极130可以是金属材料并且用作阴极或阳极。当功率施加至电极125和电极130时即在有机材料层1本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种阴影掩模，包括：框架，所述框架由金属材料制成；和一个或多个掩模图案，所述一个或多个掩模图案耦接至所述框架，所述一个或多个掩模图案包括金属并且具有形成在所述一个或多个掩模图案中的多个开口，所述金属具有小于或等于约14微米/米/摄氏度的热膨胀系数，所述金属具有约5微米至约50微米的厚度并且具有形成在所述金属中的边界，每个所述边界限定精细开口，所述精细开口具有凹陷的表面，所述凹陷的表面形成在所述金属的基板接触表面上。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种阴影掩模，包括：框架，所述框架由金属材料制成；和一个或多个掩模图案，所述一个或多个掩模图案耦接至所述框架，所述一个或多个掩模图案包括金属并且具有形成在所述一个或多个掩模图案中的多个开口，所述金属具有小于或等于约14微米/米/摄氏度的热膨胀系数，所述金属具有约5微米至约50微米的厚度并且具有形成在所述金属中的边界，每个所述边界限定精细开口，所述精细开口具有凹陷的表面，所述凹陷的表面形成在所述金属的基板接触表面上。2.如权利要求1所述的阴影掩模，其中所述凹陷的表面包含约0.1微米至约2微米的厚度。3.如权利要求1所述的阴影掩模，其中每个精细开口包含约5微米至约20微米的主要尺寸。4.如权利要求1所述的阴影掩模，其中每个精细开口包含锥形(tapered)侧壁。5.如权利要求4所述的阴影掩模，其中每个精细开口包含是由对应的开口形成的子像素有源区域的约4倍大的开口面积。6.如权利要求1所述的阴影掩模，其中所述边界包括第一金属结构，所述第一金属结构由第二金属结构环绕。7.一种掩模图案，包括：心轴，所述心轴包括材料，所述材料具有小于或等于约7微米/米/摄氏度的热膨胀系数并且具有形成在所述材料上的导电材料；和光刻胶材料，所述光刻胶材料具有形成在所述光刻胶材料中的多个开口，从而暴露至少部分的所述导电材料，所述光刻胶材料包括体积的图案，所述体积中的每个体积具有约5微米至约20微米的主要尺寸。8.如权利要求7所述的掩模图案，其中所述光刻胶材料是负光刻胶或正光刻胶。9.如权利要求8所述的掩模图案，其中所述光刻胶材料包括负光刻胶材料。10.如权利要求7所述的掩模图案，其中在所述体积中的每个体积中提供金属。11.如权利要求10所述的掩...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄西，布赖恩·E·拉塞特，克里斯多弗·丹尼斯·本彻，迪特尔·哈斯，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：美国,US
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