主動對準的精細金屬掩模的制作方法
【專利說明】
[0001] 發巧背景
技術領域
[0002] 本文所公開的實施方式大致上關于掩模對準。更具體的說,本文所公開的實施方 式大致上關于一種用于光電器件(opto-electronicdevices)的主動掩模對準(active maskalignment)。 現有技術
[0003] 基于多種原因,讓使用有機材料制成的光電器件逐漸變得搶手。許多用來制作 運些器件的材料相對便宜,因此有機光電器件具有超越無機器件的成本優勢的潛能。此 夕F,有機材料的固有特性(諸如柔性)有利于特定應用,諸如用于在柔性基材(flexible substrate)上進行沉積或成形。有機光電器件的例子包括有機發光器件(OLE化)、有機光 敏晶體管(organicphototransistors)、有機光伏電池(organicphotovoltaiccells)W 及有機光檢測器(organicphotodetectors)。
[0004] 對有機發光器件而言,有機材料被認為具有優于傳統材料的性能優勢。例如,由有 機發光層(organicemissivelayer)所發的光的波長一般可W通過適當的滲質而容易地 調整。有機發光器件使用當施加通過器件的電壓時能發光的薄有機膜來制備。有機發光器 件逐漸變成受矚目的技術,所述技術供用于例如平板顯示器、照明和背光照明的應用。 陽0化]在有機發光器件材料的蒸發沉積工藝之前或期間,工藝之間的細微差異W及沉積 期間的溫度變化,會導致精細金屬掩模未對準(misaligned)已存在于基板上的任何圖案, 或者與已存在于基板上的任何圖案失去對準。到目前為止,運些處理中細微的溫度差異和 的變化,已經限制了遮蔽式掩模(shadowmasks)在相對較小的基板且相對較大的限定特征 結構上進行蒸發圖案化(evaporationpatterning)的使用。
[0006] 一個用來將掩模和基板進行非常準確的對準、在處理中盡可能的維持低且恒定的 沉積溫度,并且使用低熱膨脹系數(CTC)掩模材料的解決方案已經被提出來。運種沉積技 術已經被使用多年,且已經到達它的極限。 陽007] 另一個解決方案是小掩模掃描(SmallMaskScanning,SM巧。小掩模掃描包括使 用小于整個基板或顯示器的掩模,并且相對于基板進行掃描,借W使用所述掩模來沉積紅 (R)、綠(G)和藍度)色材料的條帶。運個技術有許多問題,因為沉積工藝中必須在掩模和 基板之間保留空隙(clearance),而運可能導致紅、綠和藍發光材料之間產生交叉污染。再 者,小掩模掃描可能因刮痕而造成缺陷,所述刮痕是因為想要在掃描過程中保持運轉的空 隙盡可能小,W防止產生前述的交叉污染。
[0008] 因此,在光電器件的制作中,對改進的掩模和掩模技術有持續的需求。
【發明內容】
[0009] 本文所述的實施方式一般是關于光電器件的主動對準。
[0010] 在一個實施方式中,裝置可W包括隨工藝腔室設置的框架、具有連接板和圖案的 精細金屬掩模W及將精細金屬掩模與框架連接的多個致動器(actuators)。其中,致動器作 用在精細金屬掩模上,用W拉伸精細金屬掩模、重新定位精細金屬掩模或進行上述動作的 組合。
[0011] 在另一個實施方式之中,掩模裝置可包括具有圖案和圍繞圖案的連接板的精細金 屬掩模W及多個禪接至精細金屬掩模的微致動器(microac化ators)。
[0012] 在另一個實施方式之中,掩模裝置可包括框架,所述框架包括形成于框架的至少 一個側邊上的多個框架開口;精細金屬掩模,W及禪接至框架和精細金屬掩模的多個致動 器。精細金屬掩模包括至少一個圖案、形成于所述圖案的至少一個側邊上的連接板W及一 個或多個穿透精細金屬掩模的掩模開口。
[0013] 在另一個實施方式之中,掩模調整方法可W包括:將基板定位于工藝腔室中,所述 工藝腔室具有精細金屬掩模配置于其中;使用一個或多個對準標記(alignmentmarks)來 確定精細金屬掩模的至少一部分相對于基板的對準;W及響應于所述確定步驟而改變精細 金屬掩模的至少一部分的對準。所述精細金屬掩模包括圖案W及一個或多個對準標記。
【附圖說明】
[0014] 通過參考實施方式(一些實施方式在附圖中說明),可獲得在上文中簡要總結的 本發明的更具體的說明,而能詳細了解上述的本發明的特征。然而應注意,附圖僅說明本發 明的典型實施方式,因而不應將運些附圖視為限制本發明的范圍,因為本發明可容許其它 等效實施方式。
[0015] 圖IA和圖IB圖示根據一個實施方式的含有精細金屬掩模的工藝腔室的一部分; 陽016] 圖2至圖7圖示根據一個或多個實施方式的掩模組件(maskassembly)的頂視 圖;
[0017] 圖8圖示根據一個實施方式的動態條帶精細金屬掩模;
[0018] 圖9圖示根據一個或多個實施方式的動態精細金屬掩模;W及
[0019] 圖10是根據一個實施方式的對準精細金屬掩模方法的框圖。
[0020] 為了助于理解,已盡可能使用相同的元件符號指定各圖共有的相同元件。應考慮 一個實施方式的元件與特征可有利地并入其它實施方式而無需進一步說明。
[0021] 實施方式
[0022] 本文所公開的實施方式大致關于一種主動對準的精細金屬掩模。精細金屬掩模設 及在將材料沉積至基板上時可使用的掩模。精細金屬掩模可W用來形成具有小于整個基板 主動(發光)區的圖案分辨率(patternresolution)的特征(feETtures)。通常,精細金屬 掩模具有要被設置于基板上的子像素(sub-pixels)(通常為一個顏色的子像素)的一部份 的尺寸數量級(order)。因此,精細金屬掩模通常用于有機器件發光層的沉積。其中,顯示 器的不同顏色分別通過精細金屬掩模各自被沉積,并被設計成只允許沉積出現在所述顯示 器的主動有機發光器件的一部分上(例如,通過某一精細金屬掩模,只有紅色發光層可W 被沉積;通過另一個精細金屬掩模,只有綠色發光層可W被沉積,等等)。
[0023] 在運些沉積工藝中,基板和精細金屬掩模都會被加熱。因此,基板和精細金屬掩模 都會有某些程度的膨脹。當基板和精細金屬掩模膨脹時,精細金屬掩模相對于基板的對準 可能會有所偏移(offset)。通過使用微致動器來定位連接剛性框架(rigid化ame)的精細 金屬掩模,在處理期間精細金屬掩模可依照基板預期或是實際的膨脹程度主動對準。所述 主動對準可W通過數學模式(諸如使用已知的膨脹率)來確定,或者對準的變化可W通過 經驗來確定。本文所公開的實施方式可W結合下述附圖而作更清楚的描述。
[0024] 圖IA和圖IB圖示根據一個實施方式的含有精細金屬掩模106的工藝腔室100 的一部分。工藝腔室100可W是適用于所述實施方式的標準工藝腔室。在一個實施方式 中,工藝腔室100可W是取自于應用材料股份有限公司(AppliedMaterials,Inc.,Santa Clara,化Ii化rnia.)的子公司,美國AKT股份有限公司(AKTAmerica,Inc.),所提供的工 藝腔室。可理解的是,此處所探討的實施方式仍可在其他工藝腔室(包含由其他制造商所 出售的工藝腔室)中實施。
[0025] 基板102可W被設置在工藝腔室100中,并與靜電吸盤(未圖示)連接。基板102 可W是適于沉積有機發光器件的基板。在一個實施方式中,基板102實質上是由玻璃構成。 基板可W具有寬泛的尺寸范圍(例如長、寬、型狀、厚度等)。在一個實施方式中,基板大約 1米長1米寬。在運個實施方式中,基板102與形成于其下方表面103的陰極104 -起被圖 示。陰極104可W包括氧化銅錫(ITO)。在其他實施方式之中,陰極104是不連續的,而且 結合有機發光器件層(未圖示)的形成而形成于基板上。 陽0%] 源108被定位在基板102和陰極104下方。一般來說源108可W是一種源舟 (sourceboat)或其他容器或可W產生沉積氣體110的儲存器Crec巧tacle)。沉積氣體 110可W配置為在陰極104上沉積更多層,諸如發光層、電桐傳輸層、顏色改變層或形成有 機發器件結構所需或所要的更多層(未圖示)。在一個實施方式中,源108產生沉積氣體 110W在陰極104上形成白色發光層(未圖示),并在白色發光層上形成顏色改變層。在另 一個實施方式中,源108產生沉積氣體110W在陰極104上形成有色的發光層(未圖示)。 可W在陰極104上形成一層或更多額外的層,諸如電子傳輸層(未圖示)。
[0027] 被定位在基板102和源108之間的是精細金屬掩模106。可理解的是,精細金屬 掩模106并未依比例圖示,且與其相關的結構相比,可能大于或小于附圖所圖示的長度、寬 度或高度。精細金屬掩模106至少有一部分可W由一種或多種磁性或非磁性金屬構成。 適用于精細金屬掩模106的材料或組成物包括但不限于:殷鋼(INVAR, 64化Ni) ,ASTM第5 級鐵(Ti-6A1-4V)、鐵、侶、鋼、銅、440 不誘鋼、哈氏合金C-276(HASTELLOY?alloy C-276