用于OLED蒸镀的荫罩及其制作方法、OLED面板的制作方法技术

一种用于OLED蒸镀的荫罩及其制作方法、OLED面板的制作方法，其中荫罩的制作方法包括：包括：提供绝缘体上半导体衬底，包括底层半导体层、绝缘层和顶层半导体层；在顶层半导体层中形成网格状的支撑层；形成覆盖网格状的支撑层和顶层半导体层表面的格栅膜层；刻蚀格栅膜层，在格栅膜层中形成若干呈阵列排布的开口，且开口暴露出网格状的支撑层之间的顶层半导体层；沿底层半导体层的表面刻蚀部分绝缘体上半导体衬底，在绝缘体上半导体衬底中形成暴露出格栅膜层中的若干开口以及相邻开口之间的网格状支撑层的凹槽。本发明专利技术形成的荫罩中开口的尺寸可以较小并形貌较好；支撑层防止格栅膜层的自重而产生变形；绝缘层能精确的控制支撑层的厚度。

【技术实现步骤摘要】
用于OLED蒸镀的荫罩及其制作方法、OLED面板的制作方法
本专利技术涉及OLED蒸镀领域，特别涉及一种高精度的用于OLED蒸镀的荫罩及其制作方法、OLED面板的制作方法。
技术介绍
有机电致发光二极管(OrganicLight-EmittingDiode，OLED)显示面板同时具备自发光(不需背光源)、对比度高、厚度薄、视角广、反应速度快、可用于挠曲性面板、使用温度范围广和构造及制程较简单等优点，越来越受到业界青睐。OLED显示面板最初的彩色方案是制作显示白光的显示单元，然后再配合使用相应的彩色滤光片。这种技术方案这种技术方案需要引入彩色滤光片，由于彩色滤光片的遮挡使得约80％的显示子像素出光损耗在彩色滤光片中，使得OLED显示面板的发光功耗和亮度性能逐渐无法满足对微显示可穿戴应用的需求。此外，这种技术方案中，无法单独调制不同波长红绿蓝三种子像素的微腔腔长，而彩色滤光片的可选择性变小，因此，相应OLED显示面板的视角色偏、动静态对比度和色域广度等显示主要性能皆有较大幅度下降。为此，业界提出直接形成三原色子像素的技术方案。这种技术方案由于不需要彩色滤光片，因此，各个子像素的出光损耗小，OLED显示面板的发光功耗和亮度性能优越。并且，这种OLED显示面板可以单独调制不同波长红绿蓝三种子像素的微腔，因此，相应OLED显示面板的大视角色偏、动静态对比度、色域广度等显示主要性能优越。直接形成三原色子像素的技术方案在OLED显示面板生产过程中，最重要的过程之一是将有机层(发光材料)按照驱动矩阵的要求蒸镀到基板上，形成各个发光显示单元等结构。这个过程中，需要使用到金属荫罩(或掩膜)和蒸镀源，金属荫罩中具有与待形成的若干发光单元对应的若干开口，其具体过程为请参考图1：将基板12置于蒸镀腔中；将金属荫罩13置于基板12的表面；蒸镀源11产生的气态发光材料经过金属荫罩13上的若干开口15扩散到基板12上，在基板12上形成与若干开口15对应的发光单元16。然而，现有采用蒸镀形成OLED面板存在子像素(发光单元)的极限尺寸仍加大，开口率仍较低的问题，无法满足小尺寸高解析度的OLED面板的要求的问题。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是怎样减小OLED面板的极限尺寸以及提高OLED面板的开口率。为解决上述问题，本专利技术提供一种用于OLED蒸镀的荫罩的制作方法，包括：提供绝缘体上半导体衬底，所述绝缘体上半导体衬底包括底层半导体层、位于底层半导体层上的绝缘层、位于绝缘层上的顶层半导体层；在所述顶层半导体层中形成网格状的支撑层，所述网格状的支撑层表面与顶层半导体层表面齐平；形成覆盖所述网格状的支撑层和顶层半导体层表面的格栅膜层；刻蚀部分所述格栅膜层，在所述格栅膜层中形成若干呈阵列排布的开口，且所述开口暴露出网格状的支撑层之间的顶层半导体层；沿底层半导体层的表面刻蚀部分所述底层半导体层、绝缘层和网格状支撑层之间的顶层半导体衬底，在底层半导体层、绝缘层和顶层半导体层中形成暴露出格栅膜层中的若干开口以及相邻开口之间的网格状支撑层的凹槽。可选的，所述网格状的支撑层的形成过程为：在所述顶层半导体层的表面上形成掩膜层，所述掩膜层中具有暴露中顶层半导体层的表面的网格状开口；沿网格状开口在顶层半导体层中掺杂杂质；去除所述掩膜层；进行退火，使杂质离子扩散，形成网格状的支撑层。可选的，所述杂质离子进行扩散时，以绝缘层作为扩散停止层，形成的网格状的支撑层的厚度等于顶层半导体层的厚度。可选的，所述掺杂的杂质为B。可选的，所述掺入B的浓度为大于1E22atom/cm3。可选的，所述掺入B的工艺为离子注入、气源扩散、固态源扩散。可选的，所述离子注入的能量大于500KeV，剂量大于1E17/cm2；气源扩散采用的气体为B2H6，温度大于600℃，压强为200～300mtorr；固态源扩散采用的固态源为氮化硼片，气体为N2，温度为1000-1200℃，压强为300～mtorr。可选的，所述网格状的支撑层的宽度小于相邻开口之间的格栅膜层的宽度。可选的，在形成凹槽后，所述网格状的支撑层除了部分与相邻开口之间的格栅膜层接触外，且所述网格状的支撑层至少有部分与凹槽暴露的部分顶层半导体层相连，或者所述网格状的支撑层至少有部分位于凹槽暴露的顶层半导体层中。可选的，所述格栅膜层除了覆盖顶层半导体层的表面，还覆盖顶层半导体层的侧面、底层半导体层的表面和侧面、以及绝缘层的侧面。可选的，所述格栅膜层具有张应力。可选的，所述格栅膜层的材料为氮化硅，格栅膜层的厚度为1～1.5微米，张应力的大小为100～400Mpa，表面粗糙度小于20纳米。。可选的，所述具有张应力、材料为氮化硅的格栅膜层的形成工艺为低压炉管沉积工艺，低压炉管沉积工艺的温度大于600℃，腔室压强为0.2-7Torr，气体包括硅烷气体和NH3，其中硅烷气体为SiH4、SiH2Cl2、Si2H6一种或几种。可选的，所述格栅膜层的材料为氧化硅或氮氧化硅。可选的，所述开口的侧壁为垂直侧壁，所述开口的尺寸为3～20微米。可选的，所述开口的形成过程包括：在顶层半导体层上的格栅膜层表面形成第一硬掩膜层，在第一硬掩膜层上形成图形化的光刻胶层；以所述图形化的光刻胶层的为掩膜刻蚀所述第一硬掩膜层，形成图形化的硬掩膜层；去除图形化的光刻胶层；以图形化的硬掩膜层为掩膜，刻蚀所述格栅膜层，在格栅膜层中形成若干呈阵列排布的开口，且所述开口暴露出网格状支撑层之间的顶层半导体层的表面；去除所述图形化的硬掩膜层。可选的，所述凹槽的形成过程包括：在顶层半导体层上的格栅膜层表面形成保护层，且所述保护层填充满开口；在底层半导体层上的格栅膜层表面形成图形化的第二光刻胶层；以所述图形化的第二光刻胶层为掩膜，刻蚀底层半导体层上的格栅膜层，然后刻蚀底层半导体层、绝缘层和网格状支撑结构之间的顶层半导体层，在底层半导体层、绝缘层和顶层半导体层中形成暴露格栅膜层中的若干开口以及相邻开口之间的网格状支撑层的凹槽。可选的，所述顶层半导体层和底层半导体层的材料为硅或锗，绝缘层的材料为氧化硅，顶层半导体层的厚度为1～20um，绝缘层的厚度为小于1um，底层半导体层的厚度为大于500um。本专利技术还提供了一种用于OLED蒸镀的荫罩，包括：绝缘体上半导体衬底，所述绝缘体上半导体衬底包括底层半导体层、位于底层半导体层上的绝缘层、位于绝缘层上的顶层半导体层，所述绝缘体上半导体衬底中具有贯穿底层半导体层、绝缘层和顶层半导体层的凹槽；位于顶层半导体层表面的格栅膜层，所述格栅膜层中具有若干呈阵列排布的开口；位于相邻开口之间的格栅膜层背面表面的网格状的支撑层，所述凹槽暴露出格栅膜层中的若干开口以及相邻开口之间的网格状支撑层。可选的，所述网格状的支撑层的厚度等于顶层半导体层的厚度。可选的，所述网格状支撑层材料为掺杂B的顶层半导体层材料。可选的，所述掺入B的浓度为大于1E22atom/cm3。可选的，所述网格状的支撑层的宽度小于相邻开口之间的格栅膜层的宽度。可选的，所述网格状的支撑层除了部分与相邻开口之间的格栅膜层的背面接触外，且所述网格状的支撑层至少有部分与凹槽暴露的部分顶层半导体层相连，或者所述网格状的支撑层至少有部分位于凹槽暴露的顶层半导体层中。可选的，所述格栅膜层除了覆盖顶层半导体层的正面，还本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于OLED蒸镀的荫罩的制作方法，其特征在于，包括：提供绝缘体上半导体衬底，所述绝缘体上半导体衬底包括底层半导体层、位于底层半导体层上的绝缘层、位于绝缘层上的顶层半导体层；在所述顶层半导体层中形成网格状的支撑层，所述网格状的支撑层表面与顶层半导体层表面齐平；形成覆盖所述网格状的支撑层和顶层半导体层表面的格栅膜层；刻蚀部分所述格栅膜层，在所述格栅膜层中形成若干呈阵列排布的开口，且所述开口暴露出网格状的支撑层之间的顶层半导体层；沿底层半导体层的表面刻蚀部分所述底层半导体层、绝缘层和网格状支撑层之间的顶层半导体衬底，在底层半导体层、绝缘层和顶层半导体层中形成暴露出格栅膜层中的若干开口以及相邻开口之间的网格状支撑层的凹槽。

【技术特征摘要】
1.一种用于OLED蒸镀的荫罩的制作方法，其特征在于，包括：提供绝缘体上半导体衬底，所述绝缘体上半导体衬底包括底层半导体层、位于底层半导体层上的绝缘层、位于绝缘层上的顶层半导体层；在所述顶层半导体层中形成网格状的支撑层，所述网格状的支撑层表面与顶层半导体层表面齐平；形成覆盖所述网格状的支撑层和顶层半导体层表面的格栅膜层；刻蚀部分所述格栅膜层，在所述格栅膜层中形成若干呈阵列排布的开口，且所述开口暴露出网格状的支撑层之间的顶层半导体层；沿底层半导体层的表面刻蚀部分所述底层半导体层、绝缘层和网格状支撑层之间的顶层半导体衬底，在底层半导体层、绝缘层和顶层半导体层中形成暴露出格栅膜层中的若干开口以及相邻开口之间的网格状支撑层的凹槽。2.如权利要求1所述的用于OLED蒸镀的荫罩的制作方法，其特征在于，所述网格状的支撑层的形成过程为：在所述顶层半导体层的表面上形成掩膜层，所述掩膜层中具有暴露中顶层半导体层的表面的网格状开口；沿网格状开口在顶层半导体层中掺杂杂质；去除所述掩膜层；进行退火，使杂质离子扩散，形成网格状的支撑层。3.如权利要求2所述的用于OLED蒸镀的荫罩的制作方法，其特征在于，所述杂质离子进行扩散时，以绝缘层作为扩散停止层，形成的网格状的支撑层的厚度等于顶层半导体层的厚度。4.如权利要求2所述的用于OLED蒸镀的荫罩的制作方法，其特征在于，所述掺杂的杂质为B。5.如权利要求4所述的用于OLED蒸镀的荫罩的制作方法，其特征在于，所述掺入B的浓度为大于1E22atom/cm3。6.如权利要求4或5所述的用于OLED蒸镀的荫罩的制作方法，其特征在于，所述掺入B的工艺为离子注入、气源扩散、固态源扩散。7.如权利要求6所述的用于OLED蒸镀的荫罩的制作方法，其特征在于，所述离子注入的能量大于500KeV，剂量大于1E17/cm2；气源扩散采用的气体为B2H6，温度大于600℃，压强为200～300mtorr；固态源扩散采用的固态源为氮化硼片，气体为N2，温度为1000-1200℃，压强为300～mtorr。8.如权利要求1所述的用于OLED蒸镀的荫罩的制作方法，其特征在于，所述网格状的支撑层的宽度小于相邻开口之间的格栅膜层的宽度。9.如权利要求1所述的用于OLED蒸镀的荫罩的制作方法，其特征在于，在形成凹槽后，所述网格状的支撑层除了部分与相邻开口之间的格栅膜层接触外，且所述网格状的支撑层至少有部分与凹槽暴露的部分顶层半导体层相连，或者所述网格状的支撑层至少有部分位于凹槽暴露的顶层半导体层中。10.如权利要求1所述的用于OLED蒸镀的荫罩的制作方法，其特征在于，所述格栅膜层除了覆盖顶层半导体层的表面，还覆盖顶层半导体层的侧面、底层半导体层的表面和侧面、以及绝缘层的侧面。11.如权利要求10所述的用于OLED蒸镀的荫罩的制作方法，其特征在于，所述格栅膜层具有张应力。12.如权利要求11所述的用于OLED蒸镀的荫罩的制作方法，其特征在于，所述格栅膜层的材料为氮化硅，格栅膜层的厚度为1～1.5微米，张应力的大小为100～400Mpa，表面粗糙度小于20纳米。13.如权利要求12所述的用于OLED蒸镀的荫罩的制作方法，其特征在于，所述具有张应力、材料为氮化硅的格栅膜层的形成工艺为低压炉管沉积工艺，低压炉管沉积工艺的温度大于600℃，腔室压强为0.2-7Torr，气体包括硅烷气体和NH3，其中硅烷气体为SiH4、SiH2Cl2、Si2H6一种或几种。14.如权利要求11所述的用于OLED蒸镀的荫罩的制作方法，其特征在于，所述格栅膜层的材料为氧化硅或氮氧化硅。15.如权利要求1所述的用于OLED蒸镀的荫罩的制作方法，其特征在于，所述开口的侧壁为垂直侧壁，所述开口的尺寸为3～20微米。16.如权利要求10所述的用于OLED蒸镀的荫罩的制作方法，其特征在于，所述开口的形成过程包括：在顶层半导体层上的格栅膜层表面形成第一硬掩膜层，在第一硬掩膜层上形成图形化的光刻胶层；以所述图形化...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔杰，居宇涵，
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