[發明專利]一種掩膜板、制備及其應用

在審

• 申請號: 202110453539.2
• 申請日: 2021-04-26
• 公開（公告）號: CN113201710A
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 茆勝
• 申請（專利權）人: 睿馨（珠海）投資發展有限公司
• 主分類號: C23C14/04
• 分類號: C23C14/04;C23C14/12;C23C14/24;H01L51/00;H01L51/56
• 代理公司: 上海洞鑒知識產權代理事務所(普通合伙) 31346
• 代理人: 劉少偉

本發明涉及一種掩膜板、制備及其應用，掩膜板包括至少兩層：第一掩膜層和第二掩膜層；所述第一掩膜層含有殘余拉應力的第一材料；所述第二掩膜層含有殘余壓應力的第二材料；所述第一掩膜層和第二掩膜層都保留了其在剛性基板上形成時殘余應力的特征；當所述掩膜板釋放其內部殘余應力，所述第二掩膜層橫向膨脹，所述第一掩膜層橫向收縮，所述掩膜板被殘余應力共同作用達到最低的應變能狀態。有益效果是：本發明的結構使得掩膜板的應力零位面從其結構中間位置產生偏移，從而產生垂直于掩膜板面的力矩。當應用時，由于應力作用補償了重力對掩膜板結構的影響，從而減少了陰影效應的影響，提高了材料沉積的圖案化精度，使得高分辨率的直接圖案化技術成為可能。

技術領域

本發明涉及材料掩膜圖案化沉積技術領域，尤其是涉及一種掩膜板、制備及其應用。

背景技術

在半導體制造中，將材料層圖案化的常用方法是在基板的整個表面上沉積一層材料，然后除去所需圖案的以外區域已沉積的材料。通常使用光刻膠，曝光在材料層上形成光刻膠掩膜，再用刻蝕劑去除暴露的材料以獲得需要的圖案。之后移除光刻膠掩膜，清潔基板以及刻蝕殘留物。在此過程中，基板上的所有材料都暴露在化學溶劑中，會對很多有機材料造成破壞，故而有機材料圖案化應采用直接圖案化技術。

直接圖案化技術是在材料沉積的時候直接形成所需的圖案，從而避免了沉積后處理接觸到其他化學物質。其中掩膜板沉積是一種常用的直接圖案化技術方案。

在掩膜板沉積過程中，材料的蒸氣分子從蒸發源流向基底表面。具有所需圖案的開口結構材料層(掩膜板)位于基底的正前方。當材料蒸氣分子到達掩膜板時，除了掩膜板開口結構部分可通過，其他部分均被阻擋，使得材料在沉積到基板上時即可實現直接圖案化，不需要額外的沉積后處理。

理論上，掩膜板沉積過程中，材料僅沉積到掩膜板開口正后方的基底表面上。然而在實際中，當蒸氣分子從蒸發源到掩膜板的過程中，許多蒸氣分子沿著與掩膜板和基底不完全垂直的方向移動，結果導致通過掩膜板后形成的圖案區域延伸到所需區域之外，該現象稱之為“陰影效應”。在高分辨率的OLED微型顯示器件的制備過程中，陰影效應將對器件的性能造成影響，進而成為提高OLED微型顯示器件分辨率的限制因素。

在高分辨率的OLED微型顯示器件的制造過程中，掩膜板的尺寸大且薄。此時掩膜板由于重力原因導致的變形，如圖4所示，與基底之間的距離會發生變化。這種情況又會導致掩膜板變形區域附近的陰影效應增加，從而引起整個圖案化沉積區域的變化，影響器件性能。

為了減少現有技術中重力引起的掩膜板重力變形的影響，采用在掩膜板下放置支撐結構，或者在圖案化過程中提供支撐部件。但是這些方法均會對材料在基板上的沉積造成均勻性變差的影響。

發明內容

本發明提供一種掩膜板、制備及其應用，以解決現有技術中掩膜板重力變形的問題。

本發明通過調整使殘余應力作用方向與重力方向相反，達到減少掩膜板由于自身重量引起的形變的問題。

本發明所解決的技術問題采用以下技術方案來實現：

一種掩膜板，其中，包括至少兩層：第一掩膜層和第二掩膜層；

所述第一掩膜層含有殘余拉應力的第一材料；所述第二掩膜層含有殘余壓應力的第二材料；

所述第一掩膜層和第二掩膜層都保留了其在剛性基板上形成時殘余應力的特征；當所述掩膜板釋放其內部殘余應力，所述第二掩膜層橫向膨脹，所述第一掩膜層橫向收縮，所述掩膜板被殘余應力共同作用達到最低的應變能狀態。

在一些實施例中，所述第一材料為氮化硅，所述第二材料為二氧化硅。

在一些實施例中，所述第一掩膜層的厚度為50nm，殘余拉應力1GPa。

在一些實施例中，所述第二掩膜層的厚度為1微米，殘余壓應力400MPa。