一种金属掩膜版原材及加工工艺的制作方法

本发明涉及半导体，具体涉及一种金属掩膜版原材及加工工艺。

背景技术：

1、例如在有机电致发光(electro-luminescence，el)显示器的制作中，为了对基板进行蒸镀以生成彩色图案(colorpatterning)，而使用金属掩模。现有技术中，一般使用fe-ni合金的薄板作为金属掩膜的基材，但若在所述fe-ni合金的薄板中大量氧化物，使得蚀刻的进程变得不均匀，从而导致蚀刻精度受损。例如公开号为kr100263618b1的韩国专利，其包含较多mno-sio2类型氧化物，熔点低、质地软，易破碎，但是该类型氧化物数量多、且容易团聚，在热加工和冷加工中易形成链状pit或者pit(杂质异物)，影响蚀刻精度，易造成fmm破孔等缺陷；公开号为cn109715834a的中国专利，其包含较多氧化物系非金属夹杂物al-mg-o系(mgo·al2o3系)的尖晶石系为主体，质地相对al2o3较软，利用轧制步骤等对原材料施加塑性变形，能够通过破碎、断开来促进微细化，但是该类夹杂物数量多，且容易团聚，轧制后容易形成链状pit或者pit，影响蚀刻精度，造成fmm破孔缺陷；公开号为jp2002206144a的日本专利，其夹杂物的组成控制为mno-sio2-al2o3-cao-mgo-feo基，但是该类夹杂物数量多，并且尺寸大，且容易团聚，轧制后容易形成链状pit或者pit，影响蚀刻精度，造成fmm破孔缺陷。

技术实现思路

1、为解决以上技术问题，本发明提供了一种金属掩膜版原材，通过控制金属掩膜版原材中硅铝比例以及相应氧化物的含量，使得氧化物数量大量减少，大尺寸氧化物大量减小，破孔相关不良率急剧降低。

2、本发明采用以下技术方案：

3、一种金属掩膜版原材，以质量％计，si％<0.01，al％<0.01，mg％<0.001，o％<0.001，0.2<mn％<0.4，35.5<ni％<36.5，其余为fe及不可避免的物质，且0.5≤si％/al％≤5。

4、作为优选，所述不可避免的物质为：c、p、s、pb、sn、as、sb、bi、n、h元素，其中，c％<0.01，p％<0.003，s％<0.001，pb％<0.001，sn％<0.001，as％<0.001，sb％<0.001，bi％<0.001，n％<0.0005，h％<0.0003。

5、作为优选，每立方毫米中，l≥5um的数量≤80个；10um≤l<20um的数量≤10个；l≥20um数量＝0个，其中，所述l为氧化物的尺寸。

6、作为优选，所述氧化物为sio2、al2o3、al2o3·sio2、al2o3·mgo、mgo。

7、作为优选，所述sio2<20％，al2o3<20％，al2o3·mgo<10％，mgo<10％，其余为al2o3·sio2。

8、作为优选，所述al％<0.005。

9、作为优选，所述o％<0.0005。

10、一种金属掩膜版原材加工工艺，包括对高纯铁和高纯镍进行vim+pesr+var的熔炼工艺；所述vim工艺：熔炼真空度＜5pa，精炼结束时真空度＜0.5pa；vim铸锭氧含量o％≤15ppm；所述pesr工艺：氩气保护气氛；填充比0.5-0.8；电流(ka)9-14.5；电压(v)55-60；电渣渣料caf2％：al2o3％：cao％＝50％-70％：10％-20％：10％-20％；pesr铸锭氧含量o％≤15ppm；所述var工艺：熔炼真空度＜0.5pa；填充比0.6-0.9；熔速＜5kg/min；氦气冷却；var铸锭氧含量o％≤5ppm。

11、作为优选，包括以下步骤：1)真空熔炼：vim+pesr+var或者vim+pesr+var+var；2)锻造：1100℃～1200℃锻造；3)热轧：加热温度在1050℃～1250℃的范围内，保温1～5小时后进行热轧；4)固溶退火：加热温度在800℃～1100℃的范围内的固溶退火；5)冷轧粗轧：总压下率90％～95％以上，至少2～3个轧程，最后一个轧程压下量>50％～85％；6)中间软化退火：热处理温度700℃～1050℃，热处理时间30秒～150秒，粗轧过程中至少进行2次及以上中间软化退火；7)冷轧精轧：轧制工序的总轧制率优选为70％以上，冷轧中的轧制道次优选五次以上；8)拉矫：0.2％～0.7％延伸率；9)去应力退火工艺：400℃～700℃左右的温度进行，退火时间优选设为0.5min～2.0min左右。

12、作为优选，金属掩膜版原材中氧化物数量和尺寸检测方法为：用混合酸提取原材中的氧化物，并用sem确认氧化物的数量和成分。

13、与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明提供了一种金属掩膜版原材，通过控制金属掩膜版原材中硅铝比例以及相应氧化物的含量，使得氧化物数量大量减少，大尺寸氧化物大量减小，破孔相关不良率急剧降低。

技术特征：

1.一种金属掩膜版原材，其特征在于，以质量％计，si％<0.01，al％<0.01，mg％<0.001，o％<0.001，0.2<mn％<0.4，35.5<ni％<36.5，其余为fe及不可避免的物质，且0.5≤si％/al％≤5。

2.根据权利要求1所述的一种金属掩膜版原材，其特征在于，所述不可避免的物质为：c、p、s、pb、sn、as、sb、bi、n、h元素，其中，c％<0.01，p％<0.003，s％<0.001，pb％<0.001，sn％<0.001，as％<0.001，sb％<0.001，bi％<0.001，n％<0.0005，h％<0.0003。

3.根据权利要求1所述的一种金属掩膜版原材，其特征在于，每立方毫米中，l≥5um的数量≤80个；10um≤l<20um的数量≤10个；l≥20um数量＝0个，其中，所述l为氧化物的尺寸。

4.根据权利要求3所述的一种金属掩膜版原材，其特征在于，所述氧化物为sio2、al2o3、al2o3·sio2、al2o3·mgo、mgo。

5.根据权利要求3所述的一种金属掩膜版原材，其特征在于，所述sio2<20％，al2o3<20％，al2o3·mgo<10％，mgo<10％，其余为al2o3·sio2。

6.根据权利要求1所述的一种金属掩膜版原材，其特征在于，所述al％<0.005。

7.根据权利要求1所述的一种金属掩膜版原材，其特征在于，所述o％<0.0005。

8.一种用于加工权利要求1-7任一所述金属掩膜版原材的金属掩膜版原材加工工艺，其特征在于，包括对高纯铁和高纯镍进行vim+pesr+var的熔炼工艺；

9.根据权利要求8所述的一种金属掩膜版原材加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：

10.根据权利要求8所述的一种金属掩膜版原材加工工艺，其特征在于，金

技术总结
本发明公开一种金属掩膜版原材及加工工艺，以质量％计，Si％<0.01，Al％<0.01，Mg％<0.001，O％<0.001，0.2<Mn％<0.4，35.5<Ni％<36.5，其余为Fe及不可避免的物质，且0.5≤Si％/Al％≤5，本发明通过控制金属掩膜版原材中硅铝比例以及相应氧化物的含量，使得氧化物数量大量减少，大尺寸氧化物大量减小，破孔相关不良率急剧降低。

技术研发人员：曾羽,闫西安,徐华伟,沈洵,夏金晓
受保护的技术使用者：浙江众凌科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12