【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于半导体制造，具体涉及一种超高精度硅基oled fmm mask及其制作方法。
技术介绍
1、现有fmm mask(精细金属掩膜版)：mask材料厂商采用20～30um厚度的invar合金，通过曝光刻蚀制作对应的像素开孔，再由客户通过张网机将条状invar遮罩逐一焊接到mask frame上，mask frame起到固定invar遮罩以及设备使用的治具的作用。
2、现有fmm mask制作方法中，采用的invar板厚在20～30um，蒸镀shadow约5～8um，可以对应手机面板300～600ppi的需求。但是在micro oled领域，需求的ppi在3000以上，蒸镀shadow需要控制到0.5um以下甚至更小，这就需要使用5um及以下板厚的invar合金材料。但是，刻蚀工艺在超薄invar合金材料上像素开孔精度较差。另外，5um以下板厚invar合金材料逐条张网handling时，极易发生拉伸变形产生wrinkle，且逐一张网产生的mask ppa(像素位置精度)较大，应用于micro oled蒸镀时会造成产品严重混色或缺色，良品率极低。
3、2018-02-09日公开的申请号为cn201710825270的专利技术专利提供了一种新型电铸合金工艺制作oled蒸镀罩fmm的方法，结合干膜湿制程和镍钴合金电铸工艺制作具有oled图形开孔的纳米镍钴合金金属薄片，其特点在于，该方法主要包括以下步骤：基板研磨，贴膜，曝光，显影，微电铸，脱模，超声波清洗，激光焊接，激光切割，纳米真空蒸镀，检测组装，通
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种结构简单、使用方便、容易操作的超高精度硅基oled fmm mask及其制作方法，本专利技术通过整体张网方式及先张网后打孔方式，解决超薄invar合金材料handling工艺难题；通过整体张网方式，极大的减小mask ppa；通过激光像素开孔，解决了刻蚀工艺对超薄invar合金材料开孔精度差的难题，且mask开孔精度更高；该方案满足了micro oled对于超高ppi的精度需求。
2、为实现上述目的，本专利技术的技术方案为：一种超高精度硅基oled fmm mask，包括mask frame和invar合金，所述invar合金采用整体张网焊接在mask frame上，invar合金上设有像素孔。
3、本专利技术还提供了一种超高精度硅基oled fmm mask的制作方法，基于上述的一种超高精度硅基oled fmm mask，所述制作方法为：首先将板厚较厚的invar合金原材料，进行刻蚀减薄；再将invar合金材料整体张网焊接到mask frame上，然后通过激光设备，采用分步开孔法及对称开孔法在invar合金上制作像素开孔，形成一体式激光开孔的fmm mask。
4、进一步的，所述超高精度硅基oled fmm mask的制作方法具体包括如下步骤：
5、step1:利用刻蚀设备，将50um板厚的invar合金原材料，通过刻蚀工艺，减薄到5um板厚，刻蚀溶液为三氯化铁，三氯化铁质量百分比浓度为35％～45％，考虑到抗蚀膜的承受能力,温度宜控制在40～50℃；溶液的ph值越小，对蚀刻越有利；
6、step2:利用张网设备，抓取invar合金材料四条边，整体焊接到mask frame上；
7、step3:利用激光开孔设备，对整体张网后的invar合金材料进行像素开孔，开孔时，采用分步开孔法和对称开孔法；采用飞秒激光器开孔，激光能量一般在0.5kw到5kw，激光能量密度为100～3500j/mm3，扫描速度为100～5000mm/秒；
8、step4:像素开孔完成后，得到超高精度的fmm mask成品。
9、进一步的，所述step1中5um invar材料对应的蒸镀shadow可达到0.5um以下，能防止蒸镀r/g/b发光层时，因蒸镀shadow过大造成的混色或者缺色。
10、进一步的，所述分步开孔法为：每个像素孔分5次进行开孔，每次开孔深度为1um。
11、进一步的，所述对称开孔法为：采用两组激光，以掩膜版的中心为基准，对称的两点同时开孔。
12、进一步的，所述step2的具体操作为：a.mask sheet和mask frame对位，对位精度≤±0.1um；b.拉伸mask sheet，拉力范围为5～15n，此过程需观察sheet表面，防止拉力过大造成褶皱或者变形；c.测量mask sheet定位孔是否达到预定位置；d.激光焊接，激光能量为2～10kw；e.测量mask sheet定位孔是否到达预定位置，否则再重复a～e步骤。
13、进一步的，所述分步开孔法的具体操作为：a.按照step3所述的激光功率范围，找到激光功率、时间与打孔深度对应关系，并计算出1um孔深对应的激光功率和时间；b.以该功率对所有像素点位进行第一轮开孔，开孔深度为1um；c.第一轮开孔完成后，重复上述步骤，分别进行2um、3um、4um及5um深度开孔。
14、进一步的，所述对称开孔法的具体操作为：a.以mask中心为原点(0,0)和对称点，编辑两组激光头的运行轨迹recipe，要求两组激光头同时打孔的位置互为对称点；b.按照权利要求书第5项1um孔深对应之激光功率，两组激光头同时对护卫对称的两个点进行开孔；c.开孔深度达到1um后，停止该点位开孔；d.继续以相同的方法对剩余点位进行1um开孔；e.当所有点位完成1um开孔后，重复上述步骤，分别进行2um、3um、4um及5um开孔。
15、采用本专利技术技术方案的优点为：
16、本专利技术通过整体张网方式及先张网后打孔方式，解决超薄invar合金材料handling(抓取)工艺难题；通过整体张网方式，极大的减小mask ppa(pixel positionaccuracy，掩膜板像素位置精度)；通过激光像素开孔，解决了刻蚀工艺对超薄invar(镍铁合金)合金材料开孔精度差的难题，且mask(掩膜板)开孔精度更高；该方案满足了microoled对于超高ppi(pixels per inch，每英寸像素)的精度需求。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种超高精度硅基OLED FMM Mask，其特征在于：包括Mask Frame(1)和Invar合金(2)，所述Invar合金(2)采用整体张网焊接在Mask Frame(1)上，Invar合金(2)上设有像素孔(3)。
2.一种超高精度硅基OLED FMM Mask的制作方法，其特征在于：如权利要求1所述的一种超高精度硅基OLED FMM Mask，所述制作方法为：首先将板厚较厚的Invar合金原材料，进行刻蚀减薄；再将Invar合金材料整体张网焊接到Mask Frame上，然后通过激光设备，采用分步开孔法及对称开孔法在Invar合金上制作像素开孔，形成一体式激光开孔的FMM Mask。
3.如权利要求2所述的一种超高精度硅基OLED FMM Mask的制作方法，其特征在于：所述超高精度硅基OLED FMM Mask的制作方法具体包括如下步骤：
4.如权利要求3所述的一种超高精度硅基OLED FMM Mask的制作方法，其特征在于：所述Step1中5um Invar材料对应的蒸镀Shadow可达到0.5um以下，能防止蒸镀R/G/B发光
5.如权利要求3所述的一种超高精度硅基OLED FMM Mask的制作方法，其特征在于：所述分步开孔法为：每个像素孔分5次进行开孔，每次开孔深度为1um。
6.如权利要求3所述的一种超高精度硅基OLED FMM Mask的制作方法，其特征在于：所述对称开孔法为：采用两组激光，以掩膜版的中心为基准，对称的两点同时开孔。
7.如权利要求3所述的一种超高精度硅基OLED FMM Mask的制作方法，其特征在于：所述Step2的具体操作为：a.Mask Sheet和Mask Frame对位，对位精度≤±0.1um；b.拉伸MaskSheet，拉力范围为5～15N；c.测量Mask Sheet定位孔是否达到预定位置；d.激光焊接，激光能量为2～10KW；
8.如权利要求5所述的一种超高精度硅基OLED FMM Mask的制作方法，其特征在于：所述分步开孔法的具体操作为：a.按照Step3所述的激光功率范围，找到激光功率、时间与打孔深度对应关系，并计算出1um孔深对应的激光功率和时间；b.以该功率对所有像素点位进行第一轮开孔，开孔深度为1um；c.第一轮开孔完成后，重复上述步骤，分别进行2um、3um、4um及5um深度开孔。
9.如权利要求6所述的一种超高精度硅基OLED FMM Mask的制作方法，其特征在于：所述对称开孔法的具体操作为：a.以Mask中心为原点(0,0)和对称点，编辑两组激光头的运行轨迹recipe，要求两组激光头同时打孔的位置互为对称点；b.按照权利要求书第5项1um孔深对应之激光功率，两组激光头同时对护卫对称的两个点进行开孔；c.开孔深度达到1um后，停止该点位开孔；d.继续以相同的方法对剩余点位进行1um开孔；e.当所有点位完成1um开孔后，重复上述步骤，分别进行2um、3um、4um及5um开孔。
...【技术特征摘要】
1.一种超高精度硅基oled fmm mask，其特征在于：包括mask frame(1)和invar合金(2)，所述invar合金(2)采用整体张网焊接在mask frame(1)上，invar合金(2)上设有像素孔(3)。
2.一种超高精度硅基oled fmm mask的制作方法，其特征在于：如权利要求1所述的一种超高精度硅基oled fmm mask，所述制作方法为：首先将板厚较厚的invar合金原材料，进行刻蚀减薄；再将invar合金材料整体张网焊接到mask frame上，然后通过激光设备，采用分步开孔法及对称开孔法在invar合金上制作像素开孔，形成一体式激光开孔的fmm mask。
3.如权利要求2所述的一种超高精度硅基oled fmm mask的制作方法，其特征在于：所述超高精度硅基oled fmm mask的制作方法具体包括如下步骤：
4.如权利要求3所述的一种超高精度硅基oled fmm mask的制作方法，其特征在于：所述step1中5um invar材料对应的蒸镀shadow可达到0.5um以下，能防止蒸镀r/g/b发光层时，因蒸镀shadow过大造成的混色或者缺色。
5.如权利要求3所述的一种超高精度硅基oled fmm mask的制作方法，其特征在于：所述分步开孔法为：每个像素孔分5次进行开孔，每次开孔深度为1um。
6.如权利要求3所述的一种超高精度硅基oled fmm mask的制作方法，其特征在于：所述对称开...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘启富，曹绪文，晋芳铭，张良睿，林进志，
申请(专利权)人：安徽芯视佳半导体显示科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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