[go: up one dir, main page]

TWI528415B - 光罩配置、用以在基板上沉積層體的裝置及其方法 - Google Patents

光罩配置、用以在基板上沉積層體的裝置及其方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI528415B
TWI528415B TW101127609A TW101127609A TWI528415B TW I528415 B TWI528415 B TW I528415B TW 101127609 A TW101127609 A TW 101127609A TW 101127609 A TW101127609 A TW 101127609A TW I528415 B TWI528415 B TW I528415B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
reticle
substrate
gap
configuration
deposition
Prior art date
Application number
TW101127609A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201312628A (zh
Inventor
克勞斯 壬格
雷波 林登博克
海雷德 梧絲特
侯格 韓森
Original Assignee
應用材料股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 應用材料股份有限公司 filed Critical 應用材料股份有限公司
Publication of TW201312628A publication Critical patent/TW201312628A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI528415B publication Critical patent/TWI528415B/zh

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/04Coating on selected surface areas, e.g. using masks
    • C23C14/042Coating on selected surface areas, e.g. using masks using masks
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/04Coating on selected surface areas, e.g. using masks
    • C23C16/042Coating on selected surface areas, e.g. using masks using masks

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)

Description

光罩配置、用以在基板上沉積層體的裝置及其方法
本發明之實施例係有關於光罩配置(mask arrangement)與/或用於層沉積(layer deposition)之光罩,以及使用光罩配置與/或光罩進行層沉積之方法。本發明之實施例特別係有關於邊緣排除光罩(edge exclusion masks),以及利用一邊緣排除光罩進行層沉積之方法,特別是在層沉積時用以遮蔽一基板之光罩配置,在一基板上用以沉積一層體之裝置,以及在一基板上沉積一層體之方法。
已知有數種方法可在一基板上沉積一材料,例如,可以在基板上利用一物理氣相沉積(Physical Vapor Deposition,PVD)製程、一化學氣相沉積(Chemical Vapor Deposition,CVD),一電漿增強化學氣相沉積製程(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition,PECVD)等進行塗佈。一般而言,上述製程係在一製程裝置或製程室中進行,而被塗佈的基板置放其中。一沉積材料係被提供於上述裝置中。多種的材料,以及其氧化物、氮化物、或碳化物,可於在一基板上進行沉積時使用。
塗佈材料可以多方面應用與使用在多種技術領域。例如,在微電子(microelectronics)領域上的應用,諸如產生半導體元件。此外,顯示器基板常常以一PVD製程進行塗佈。其他的應用包括絕緣面板、有機發光二極體(Organic Light Emitting Diode,OLED)面板、具有薄膜電晶體之基 板、彩色濾光片等等。
在塗佈製程中,為了能較佳地定義將被塗佈的區域,舉例來說,使用光罩可能是有幫助的。在一些應用上,僅有部分的基板需要被塗佈,不需塗佈的部分則覆蓋以一光罩。在一些應用上,如大面積基板塗佈裝置,在塗佈的基板上排除基板邊緣有其用處。藉由例如使用一邊緣排除光罩之邊緣的排除,使得讓基板邊緣不被塗佈,且避免基板背面的塗佈。例如,作為許多其他應用之一之液晶顯示器電視的層沉積,其需要一不被塗佈之基板邊緣,而上述光罩通常覆蓋基板之此區域。
然而,在一材料沉積製程中,由於光罩的位置係位於基板前方,使得可為一邊緣排除光罩之光罩也暴露在沉積材料下。非被塗佈之光罩與被塗佈之光罩的影響可能是複雜的,而且可能取決於沉積的材料。再者,邊緣排除光罩的塗佈、一般的光罩或包括光罩之光罩配置的部件、光罩支撐架以及其他元件(例如是保護遮罩(protective shield)),可能導致較高的維護需求。
鑒於上述情況,本發明的目的之一,就是在提供一光罩(特別是一邊緣排除光罩)、一光罩配置、一具有一光罩之沉積裝置、以及遮蔽基板邊緣之方法,其可克服習知技藝中至少一些問題。
有鑑於此,係提供根據獨立項請求項第1項之一光罩結構、根據獨立項請求項第7項之一裝置、以及根據獨立 項請求項第9項之一方法。本發明之其他方面、優點、特徵可從依附項請求項、發明詳細說明、與所伴隨的圖示中可清楚得知。
根據一實施例,用以在層沉積時遮蔽一基板之一光罩配置係被提供。光罩配置包括一光罩結構,形成有一開口,用以在層沉積時暴露出基板;以及一保護遮罩,鄰接光罩結構,保護遮罩保護光罩配置之一或多個部分在層沉積時不被塗佈。其中一介面係形成於保護遮罩與光罩結構之間,其中光罩結構包括一頂部延伸超出此介面,且其中頂部與部分之保護遮罩形成一間隙。
根據另一實施例,提供用以在一基板上沉積一層體的裝置,此裝置包括一腔室,用以於此腔室內進行層沉積;以及一光罩配置,位於於此腔室中。光罩配置包括一光罩結構,此光罩結構形成有一開口,用以在一層沉積時暴露出基板;以及一保護遮罩,鄰接光罩結構,保護遮罩保護光罩配置之一或多個部分在層沉積時不被塗佈,且其中一介面形成在保護遮罩與光罩結構之間;其中光罩結構包括一頂部延伸超出此介面,且其中頂部與部分之保護遮罩形成一間隙。
根據再一實施例,提供一種在一基板上沉積一層體的方法,此方法包括使用一光罩遮蔽基板之一部分,其中一光罩結構之一頂部係面對一沉積源,此頂部延伸超出形成於光罩結構與一保護遮罩之間之一介面;以及沉積此層體之材料於基板上,在光罩結構上提供一塗層且在保護遮罩上提供另一塗層,使得此塗層與此另一塗層並不互相接 觸。
為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解,下文特舉較佳實施例,並配合所附圖式,作詳細說明如下:
現將配合附圖於後文更充分描述本發明的例示實施例。附圖中,相同的標號為相同的元件。一般而言,在各別實施中僅描述出不同處,其可在不同形式實施且本發明不應被解釋為限制於後文所述的實施例。再者,所述實施例之部分特徵可與其他實施例結合而產生另一實施例,這些描述應具有如此的修飾與變化。
根據一些實施例,一光罩結構或一「邊緣排除光罩」可以解釋為覆蓋將被塗佈之基板的至少一邊緣之光罩。一般而言,一個光罩可以由數個部件(part)或部分(portion)組成,而可形成一框架並定義一或多個開口(aperture)。光罩的框架亦可具有多個框架部分或框架部件。根據一些實施例,用語「光罩」係為一塊光罩材料,光罩材料例如是鎳鐵合金(Invar),一碳纖維材料、或例如為鋁、鈦(titanic)、不鏽鋼之金屬或類似材料。光罩覆蓋將被塗佈之基板的一部分。通常,光罩位於將被塗佈之基板和沉積材料源之間,沉積材料源例如為坩鍋、靶材等。
通常,一邊緣排除光罩可涵蓋約1‰到約5%之基板面積,一般介於約5‰到約1%,而更常是介於基板面積的約1%到約2%。根據一些實施例,由邊緣排除光罩覆蓋、遮擋或遮蔽的基板區域係位於基板的周邊。
當基板的邊緣需維持沒有或實質上沒有沉積材料時,則需使用到邊緣排除光罩。這種情況可能發生於,當因為被塗佈之基板之後續的應用與/或處理,僅有基板的一限定區域需要被塗佈之時。例如,作為顯示器部分的基板,應具有預先定義之尺寸。通常,大面積基板係利用一邊緣排除光罩進行塗佈,以遮蓋基板的邊緣與/或預防基板的背面被塗佈。而此方法將在基板上形成可靠的、一致的的塗層。
根據一些實施例,大面積基板可具有一般約為1.4平方公尺(m2)至約8平方公尺之尺寸,更常約2平方公尺至約9平方公尺,甚至12平方公尺。通常,矩形的基板所述之大面積基板,根據所述之實施例之光罩結構、裝置與方法係為此種矩形基板而提出。例如,大面積基板可以為第5代基板,其對應於約1.4平方公尺基板(1.1公尺 x 1.25公尺);第7.5代,對應於約4.29平方公尺基板(1.95公尺 x 2.2公尺);第8.5代,對應於約5.7平方公尺基板(2.2公尺 x 2.5公尺);或即使是第十代,對應於約8.7平方公尺基板(2.85公尺 x 3.05公尺)。即使是更高世代(例如第十一代與第十二代與對應之基板面積)可類似地被實施。
第1A圖繪示矩形基板之例。基板之一最外邊界(border)標示為110。通常,邊界110可被描述為基板的最外線,超出此最外線後不再具有基板材料。
如於此所使用者且根據一些實施例,基板之一邊緣120可包括基板的周邊。通常,此處所使用之邊緣120可為一包含基板之邊界110的區域。邊緣120可包括寬度w, 寬度w從邊界110於基板表面100上延伸。邊緣120通常藉由邊緣排除光罩40於一被處理的基板上被定義,邊緣排除光罩40於在基板100上沉積一層或多層時被使用。
第1B圖顯示基板100之側視圖,其中基板的邊緣以一光罩40遮蔽。從基板到光罩通常具有一2mm至8mm的間隙42,也就是,遮住基板表面之光罩的部分與基板表面並不接觸。根據其他實施例,光罩也可以與基板直接接觸,例如,可以無間隙或間隙從0mm到8mm。
根據所述之實施例,可以更有一上蓋150,其預防部分之承載元件,或是光罩結構的其他部分,例如一光罩配置支撐元件152,在基板上的材料沉積的過程中被塗佈材料。
光罩配置的部分(40、150、152)可有曲折結構(labyrinth structure)(未繪示),其剖面如第1B圖所示在光罩配置的鄰接元件中具有相互對應的凹槽與突起。形成曲折結構之在鄰接的元件(也就是第1B圖所示的相鄰元件)中之一或多個凹槽與一或多個突起可以減少在沉積時施加在元件之間的材料用量。第1B圖所示的箭號5顯示沉積時被沉積之塗佈材料。
第2A圖與第2B圖顯示第1A圖至第2B圖所示之具有一光罩40、一支撐架152與一遮罩150之光罩配置所可能產生之不同問題。如第2A圖所示,光罩40與遮罩150可以直接地相互鄰接,也就是在光罩配置的這些元件之間實質上沒有間隙。在沉積時,如第1B圖的箭號5所示,光罩配置的元件也是受塗佈的對象。如第2A圖之層體201 所示,其中多個線段表示沉積材料在光罩40與遮罩150上的增長。在不具間隙的情況下,在一或多次的沉積製程之後,光罩40與遮罩150將被連續的層體201所覆蓋。 層體201導致光罩40與遮罩150黏在一起。據此,於維護時,必須提供更多的努力來分開光罩配置的多個元件,例如為了分開清潔等等。
如第2B圖所示,光罩40與遮罩150’可以一間隙相互鄰接。沉積時,如第1B圖所示之箭頭5,光罩配置的元件亦為被塗佈的對象。光罩40與遮罩150’分別被提供以分開的塗層205及203。這些塗層在層沉積時增長,且將會增長至塗層203與塗層205相互接觸的程度。在塗層203與塗層205接觸時,光罩配置的振動或其他加速動作(例如遮蔽(masking)承載元件上之基板的過程中),基於兩個塗層之間的摩擦而導致從塗層203及205產生顆粒。顆粒的產生是無法控制的,使得不希望產生的顆粒極可能會落在將被處理之基板表面。於是,光罩配置的設計,且特別是互相鄰接之元件光罩與遮罩,可能於維護過程中與/或於基板製程中產生不利的影響。
光罩配置之一側的剖面顯示於第3圖中,用以說明所述之實施例,光罩配置一般會環繞大面積基板或其他基板形成一框架。光罩配置300包括一光罩340,例如一邊緣排除光罩。遮罩150鄰接於光罩340,遮罩可用以保護光罩配置的其他部分在層沉積時不被塗佈。例如,保護遮罩150可以在基板上進行層沉積時保護光罩配置的支撐架152不被塗佈。為了避免光罩配置的個別元件之間的沉 積,或光罩配置中二或多個元件的連續沉積,提供了一頂部342。一般而言,頂部可與光罩140整合而形成,然而,並不一定需要如此。
根據所述之實施例,頂部342延伸超出光罩與鄰近的遮罩之間的介面。頂部與保護遮罩的一部分形成一間隙344。如同所述,介面360的定義了光罩(例如邊緣排除光罩)與光罩配置之鄰接元件(例如保護遮蔽)相互面對之區域。在剖面圖中,此區域以虛線橢圓強調之,此虛線橢圓並不形成此配置的一部分,僅用以說明而已。可以理解的是,對框架形式的光罩配置而言,介面將沿著框架之形狀延伸,也就是對於矩形的基板之矩形的框架來說,介面將以矩形方式延伸,而對於圓形的基板之圓形的框架來說,介面則以圓形方式延伸等等。
根據所述之一些實施例,光罩配製的部分可具有曲折結構(labyrinth structure)(未繪示),使得其如第3圖所示之剖面中,光罩配置的鄰接元件具有相互對應的一或多個凹槽與一或多個突起。鄰接的元件(亦即第3圖之相鄰元件)之形成曲折結構的一或多個凹槽與一或多個突起,可以在進行沉積時,減少施加於元件之間的材料用量。於是,於第3圖說明介面之剖面線(例如虛線橢圓360中之線段)並不需要必為垂直且筆直的,然而可以具有垂直部分和水平部分,以在光罩配置的個別元件中形成凹槽或突起。
根據所述之實施例,頂部342可具有一長度L,長度L係由光罩340延伸超出遮罩150的長度所定義。一般而言,此長度對應至相對於面對間隙之介面的線段361之頂 板形成部分。根據一般實施例,頂部延伸超出線段361至少二倍間隙寬度,特別是至少有三倍間隙寬度。根據進一步的實施例,頂部延伸超出此介面之此線段361至少7mm,通常約為8mm至24mm。
頂部對「黏附」與「顆粒產生」的影響可由第4圖更加了解。其中,此圖說明了在光罩340上與遮罩150上之層體的產生。於一第一期間的沉積之後,層體401及402分別形成在光罩340上與遮罩150上。頂板避免塗佈材料覆蓋在介面的線段361上,也就是光罩與遮罩的接觸區域或鄰接區域。一般而言,層體401塗佈在頂部342,使得頂部(包括層401)具有延伸超出介面之一第二長度,第二長度比第3圖所示的長度L長,在介面處並無材料提供於光罩340上。於是,一第二期間的沉積產生了層體403及404,其中層體404並不延伸進入間隙區以與層體402具有相同的量,這是由於基於層體401使頂部「增長」所導致。層體403通常會導致更進一步的頂部的增長。包括層體在內的頂板的長度係更進一步地增加。因此,一第三沉積期間導致間隙區域的更進一步的覆蓋(coverage),使得層體406更少延伸到間隙區域。此外,層體405產生頂部更進一步地增長,亦即,進一步增加之長度。可以理解的是,即使第4圖提及三個沉積期間以於光罩與遮罩上各形成三個層體,但此自遮蔽層體(self-shielding layers)的觀念係為一連續的製程。
有鑒於鄰近光罩配置元件的自行調節遮蔽,接觸區域(亦即這些元件之介面)的沉積將減少。藉此,因連續層體 所造成之元件的「黏住」係可避免。再者,有鑒於頂部長度的增長,光罩上的層體與遮罩上的層體並不會相互接觸。藉此,相較於現存的系統,光罩(例如邊緣排除)與保護遮罩(例如光罩遮罩)的拆解(disassembling)將更為容易且快速。基於較容易的拆解程序,產品的維護可以加速。 甚者,因光罩配置之元件間的相對移動所導致的額外顆粒的來源將可避免。
根據可與其他所述實施例結合之不同實施例,光罩框架可以由例如是鋁、鎳鐵合金、鈦或不鏽鋼製成。
一般而言,光罩與光罩配置300之元件以一框架形成,如第5圖所示,光罩配置係提供於基板100上。對一矩形基板來說,框架一般也同為矩形,而對圓形基板來說,框架則為圓形。頂部隨框架延伸,亦即沿著面對間隙之光罩配置元件之介面的線段。
一般來說,寬度w(見第1圖)可以對整個基板來說為對稱的,也就是每一角落區域與每一側邊部分具有相同寬度,但也可能隨不同的側邊而改變,端看基板的應用而定。依據一些實施例,基板的邊緣可由塗佈基板時所使用的光罩的開口所定義。例如,邊緣排除光罩的開口影響基板被塗佈的面積,並覆蓋例如是邊緣的基板區域。因此,基板的邊緣可以定義為被邊緣排除光罩覆蓋的基板區域,且在邊緣排除光罩被使用之塗佈製程中不被塗佈者。
通常,基板的邊緣可定義為實質上不具沉積材料的基板區域,或是與未遮蔽的基板部分相較,沉積材料的層體厚度小於至少25%之值之處。
通常,基板可由任何適合材料沉積的材料製成。例如,基板可由選自由以下材料所組成的群組之材料所製成,此群組包括玻璃(例如鹼石灰玻璃、硼矽酸鹽玻璃等),金屬、聚合物、陶瓷、化合物材料、碳纖維材料、或是任何其他材料或材料之組合,這些材料可以一沉積製程被塗佈。
根據一些實施例,用語「光罩開口」可被理解為一光罩的窗口,在沉積製程時沉積材料經由此窗口通過。通常,光罩開口亦可代表一塗佈開口,這是因為光罩開口定義了塗佈材料沉積的基板區域。邊界或是開口的內邊界係由塗佈窗口的邊限所定義。例如,當光罩為新的或是乾淨的,且尚未使用在一沉積製程時,開口的邊界僅包含光罩材料。當光罩使用於沉積製程,且沉積材料沉積在光罩上時,隨著被沉積的材料已提供於光罩上,開口的邊界可為塗佈窗口的邊限。
根據不同實施例,邊緣排除光罩可以使用在PVD製程、CVD製程或其組合。藉此,光罩邊緣影響原子、分子、與其附近的族群。由於「材料流」可能被擾流等影響,這些影響可能會更複雜,而邊緣則不必需被視為銳截止邊緣(cut-off edge)。
第6A圖與第6B圖顯示根據實施例之一沉積室600之示意圖。沉積室600適用於一沉積製程,例如一PVD製程或CVD製程。一或多個基板100係位於一基板傳送裝置620上。根據一些實施例,基板支撐物可以移動以調整腔室612中的基板100的位置。特別是當如述之大面積 基板,可以在一垂直基板定位或是一實質上垂直的基板定位下進行沉積。藉此,傳輸裝置可具有較低的滾輪622,滾輪622由一或多個驅動器625驅動,例如馬達。驅動器625可以藉由旋轉滾輪的軸623連接至滾輪622。是以,馬達625可驅動多於一個的滾輪,例如藉由皮帶方式、或是齒輪系統等連接滾輪。
滾輪624可以做為在垂直或幾乎垂直之位置之基板的支撐物。通常,基板可以為垂直或是稍微偏離垂直位置,例如接近5度。大面積基板具有基板尺寸1平方公尺至9平方公尺,通常非常薄,例如少於1mm,如0.7mm或甚至0.5mm。為了支撐基板並提供基板一固定位置,於基板處理製程中基板係以位於一承載元件中的方式來提供。於是,當基板由承載元件所支撐時,基板可以由傳輸系統來傳輸,傳輸系統例如包括多個滾輪與驅動器。舉例來說,其中具有基板之承載元件係由滾輪622與滾輪624之系統所支撐。
一沉積材料源630係在腔室612中被提供,沉積材料源630面對將被塗佈之基板之一側。沉積材料源630提供欲沉積之沉積材料635給基板。如第6A圖所示且根據所述之實施例,材料源630可為具有沉積材料於其上的靶材,或可使材料被釋放且沉積到基板100上的其他配置。通常,材料源630可為一可旋轉靶材。根據一些實施例,材料源630可為可移動式以放置且/或替換材料源630。根據其他實施例,材料源可為一平面靶材。
根據部分實施例,在層沈積過程中之沉積材料(以標 號635標示)可以根據沉積製程與被塗佈之基板的後續應用來選擇。舉例來說,來源的沉積材料可以是選自以下群組之材料,此群組由一金屬,如鋁、鉬、鈦、銅等,矽、銦錫氧化物與其他透明導電氧化物所組成。通常,可包括這些材料之氧化物層、氮化物層、或碳化物層,可藉由從來源提供材料來被沉積,或藉由反應性沉積而被沈積。反應性沉積也就是來源的材料與來自製程氣體的元素(如氧、氮、或碳)反應。根據一些實施例,薄膜電晶體材料,例如矽氧化物、矽氧氮化物、矽氮化物、鋁氧化物、鋁氧氮化物,可以做為沉積材料。
通常,沉積室600包括具有光罩結構140之光罩配置640。根據一些實施例,光罩140為一邊緣排除光罩。邊緣排除光罩140確保基板100邊緣不會塗佈上沉積材料635。虛線665例示性地顯示沉積材料635在沉積室600操作時的路徑。舉例來說,材料635被濺鍍或可被氣化,而虛線665繪示性地顯示沉積材料635的被濺鍍材料或蒸氣之往基板之路徑。如第6A圖所示之虛線665,基板100邊緣由於邊緣排除光罩140而保持於不具沉積材料之狀態。光罩的頂部避免了鄰近之光罩元件的黏附,並避免了因鄰近光罩元件上塗佈之材料的摩擦所產生的顆粒。
在第6B圖中,左邊緣排除光罩包括個別框架部分601、602、603、604、605、606、607、608、609與610,其連接而形成光罩框架。通常,光罩結構(特別是針對大面積基板之光罩結構)提供至少四個角落部分601、603、606、與608與邊緣部分。角落部分可以基本上為L形, 而且將包括角落區域,或至少角落區域的重要部分。邊緣部分可連接角落部分以形成光罩框架。典型地,框架部分601~610可以一舌槽(tongue-and-groove)方式配置。舌槽配置提供框架部分相對於彼此之固定的位置。再者,根據所述的一些實施例,框架部分的舌槽配置允許框架部分彼此之間可互相移開。典型地,舌槽配置使框架部分可相互滑開,而不會造成沉積材料可通過之間隙。為簡化起見,僅左光罩結構140以部分601~610顯示。同樣地,製程系統中的超過一個或全部的光罩結構可具有多於一個的部分,以形成光罩框架。
根據可與其他實施例結合之典型的的實施例,如下所述,一或多個腔室612可以為真空腔室。藉此,腔室係用以在一真空環境下處理且/或塗佈基板。通常,壓力可低於10毫巴(mbar),例如1x10-7毫巴與1x10-1毫巴。因此,沉積系統可包括一泵系統(pumping system)(未繪示),其可與真空法藍(vacuum flange)613連接,而且可達成使製程腔室612的壓力夠低於以使沉積系統可針對特殊應用來操作,例如為1x10-7毫巴之壓力。沉積時的壓力,如PVD製程(亦即沉積壓力),可介於0.1帕(Pa)與1帕之間。針對於特定的實施例,例如PVD應用,其中製程氣體包括氬氣與至少氧氣或氮氣之一,氬氣的分壓可介於0.1帕與1帕之間,而氧氣、氫氣與/或氮氣之分壓可介於0.1帕與1帕之間。典型地,CVD的壓力範圍可約為2個數量級大,特別是在上述給定範圍內的高壓端。
根據一些實施例,提供一在基板上沉積沉積材料層的 方法。第7圖顯示上述方法之一流程圖。典型地,在一沉積裝置的腔室內提供一基板。根據一些實施例,基板可以為如上所述之大面積基板,而沉積裝置可如第6A圖及第6B圖示範性所示之沉積室。
在步驟702,一光罩配置640(見第6A圖)在腔室612中朝基板移動,而部分之基板被一光罩所覆蓋。典型地,光罩覆蓋基板邊緣。根據所述之實施例,係由一具有頂部之邊緣排除光罩提供遮蔽。光罩通常提供一開口,使沉積材料得以在沉積製程中通過。在遮蔽基板之後,在步驟704沉積一層體,使得邊緣保持不具有沉積材料或幾乎不具有沉積材料。根據所述之可以其他所述之實施例結合之實施例,沉積材料的方法、沉積的裝置、以及覆蓋基板邊緣的光罩,可使用在大面積基板。
通常,在進行步驟702與704數次之後,在維護程序中將會拆解光罩配置。鑑於鄰近光罩配置元件的介面實質上沒有塗佈材料,光罩配置可以更容易地拆解。
根據一些可與其他所述之實施例結合實施例,光罩包括多於一個的框架部分以形成光罩框架。典型地,光罩適合於使用在如上所述之製程裝置中。
多個實施例已描述於上。根據一實施例,提供一光罩配置,用以在層沉積時遮蔽一基板。此光罩配置包括一光罩結構,形成一開口,用以在一層沉積時暴露出此基板;以及一保護遮罩,鄰接此光罩結構。其中保護遮罩保護光罩配置之一個或多個部分在層沉積時不被塗佈,且其中一介面形成在保護遮罩與光罩結構之間。其中光罩結構包括 一頂部,頂部延伸超出此介面,且其中此頂部與部分之保護遮罩形成一間隙。根據可與其他所述之實施例結合之更另一實施例,間隙之寬度至少為3mm,典型地為4mm至8mm;頂部用以於層沉積時,讓二個分開的塗層分別地形成於光罩結構上與保護遮罩上,其中二個分開的塗層並不互相接觸;頂部可延伸超出面對介面之一線段至少二倍間隙寬度,典型地為三倍間隙寬度;頂部可延伸超出介面之線段至少7mm,典型地約8mm至24mm;且/或頂部可實質上沿著光罩結構與保護遮罩之間之面對間隙的介面的整個線段延伸。
根據另一實施例,提供一裝置用以在一基板上沉積一層體。此裝置包括一腔室,用以腔室內進行層沉積;以及一光罩結構於此腔室中。光罩配置包括光罩結構,形成一開口,用以在層沉積時暴露出此基板;以及一保護遮罩,鄰接此光罩結構,其中保護遮罩保護此光罩配置之一個或多個部分在層沉積時不被塗佈,且其中一介面係形成於保護遮罩與光罩結構之間;其中光罩結構包括一頂部延伸超出此介面,且其中頂部與部分之保護遮罩形成一間隙。根據可與其他所述之其他實施例結合之另一實施例,此裝置更包括一傳輸系統,用於支撐基板之一承載元件的輸送。
根據再一實施例,提供一種在一基板上沉積一層體的方法。此方法包括使用一光罩遮蔽此基板之一部分,其中一光罩結構之一頂部係面對一沉積源,頂部延伸超出形成在光罩結構與保護遮罩之間之一介面;以及沉積此層體之材料於基板上,其中一塗層係提供於光罩結構上,且另一 塗層係提供於保護遮罩上,使得此塗層與此另一塗層不互相接觸。根據可與其他所述之實施例結合之更進一步之實施例,頂部可在光罩結構與保護遮罩之間形成一間隙,其中且此間隙被成形為在沉積過程中不被此材料所填滿;遮蔽此基板之更包括傳輸基板進一沉積室以及於沉積室內將光罩配置移向基板;且/或此方法更近一步包括移除在沉積室內之光罩配置。
綜上所述,雖然本發明已以較佳實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者,在不脫離本發明之精神和範圍內,當可作各種之更動與潤飾。因此,本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
5‧‧‧箭號
40、49、140、340‧‧‧光罩
42、344‧‧‧間隙
100‧‧‧基板
110‧‧‧邊界
120‧‧‧邊緣
150、150’、342‧‧‧遮罩
152‧‧‧支撐元件
201‧‧‧層體
203、205‧‧‧塗層
300、640‧‧‧光罩配置
342‧‧‧頂部
360‧‧‧介面
361‧‧‧線段
401、402、403、404、405、406‧‧‧層體
600‧‧‧沉積室
601、602、603、604、605、606、607、608、609、610‧‧‧框架部分
620‧‧‧基板傳送裝置
612‧‧‧腔室
613‧‧‧真空法藍
622、624‧‧‧滾輪
623‧‧‧軸
625‧‧‧驅動器
630‧‧‧沉積材料源
635‧‧‧沉積材料
665‧‧‧虛線
702、704‧‧‧步驟
第1A圖繪示一光罩結構,一般使用於遮蔽一基板之一邊緣。
第1B圖繪示第1A圖所示之一光罩結構之剖面圖。
第2A圖與第2B圖顯示一般光罩配置之元件上層沉積的情形。
第3圖顯示一光罩配置之部分之剖面側視圖,用以說明光罩配置與光罩結構,例如一邊緣排除光罩。
第4圖所示為根據所述實施例在一光罩配置之塗佈材料之配置示意圖。
第5圖所示為另一光罩配置與一光罩結構,例如一邊緣排除光罩,以說明所述之實施例。
第6A圖與第6B圖顯示根據所述實施例,利用一光罩結構在一基板上沉積材料之一層體的裝置,其上並未有基板載入。
第7圖所示為一流程圖,說明根據所述實施例在一基板上沉積材料之一方法,其中係使用一邊緣排除光罩。
150‧‧‧遮罩
152‧‧‧支撐元件
300‧‧‧光罩配置
340‧‧‧光罩
342‧‧‧頂部
344‧‧‧間隙
360‧‧‧介面
361‧‧‧線段

Claims (16)

  1. 一種光罩配置,用以在層沉積時遮蔽一基板,該光罩配置包括:一光罩結構,形成一開口,用以在層沉積時暴露出該基板;以及一保護遮罩,鄰接該光罩結構,其中該保護遮罩保護該光罩配置之一個或多個部分在層沉積時不被塗佈,且其中一介面係形成於該保護遮罩與該光罩結構之間;其中該光罩結構包括一頂部(roof portion),該頂部延伸超出該介面,且其中該頂部與部分之該保護遮罩形成一間隙,且其中該頂部用以於層沉積時,讓二個分開的塗層分別地形成於該光罩結構上與該保護遮罩上,其中該二個分開的塗層不互相接觸。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之光罩配置,其中該間隙之寬度至少為3mm。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之光罩配置,其中該間隙之寬度為4mm至8mm。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之光罩配置,其中該頂部延伸超出面對該間隙之該介面之一線段至少二倍間隙寬度。
  5. 如申請專利範圍第7項所述之光罩配置,其中該頂部延伸超出面對該間隙之該介面之該線段至少三倍間隙寬度。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之光罩配置,該間隙 之該寬度至少為3mm,且其中該頂部延伸超出面對該間隙之該介面之一段線至少二倍間隙寬度。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之光罩配置,其中該間隙之寬度為4mm至8mm。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之光罩配置,其中該頂部延伸超出該介面之該線段至少7mm。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之光罩配置,其中該頂部延伸超出該介面之該線段約8mm至24mm。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之光罩配置,該間隙之寬度至少為3mm,其中該頂部延伸超出面對該間隙之該介面之一線段至少二倍間隙寬度,其中該頂部延伸超出該介面之該線段至少7mm。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之光罩配置,其中該頂部實質上沿著該光罩結構與該保護遮罩之間之面對該間隙的該介面之整個該線段延伸。
  12. 一種用以在一基板上沉積一層體(layer)的裝置,包括:一腔室,用以於該腔室內進行層沉積;根據申請專利範圍第1至11項中之任一之一光罩配置,該光罩配置位於該腔室中;以及一沉積源,用以沉積形成該層體之材料。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之裝置,更包括:一傳輸系統,用於支撐該基板之一承載元件的輸送。
  14. 一種在一基板上沉積一層體的方法,該方法包括: 使用一光罩遮蔽該基板之一部分,其中一光罩結構之一頂部係面對一沉積源,該頂部延伸超出形成於該光罩結構與一保護遮罩之間之一介面;以及沉積該層體之材料於該基板上,其中一塗層係提供於該光罩結構上,且一另一塗層係提供於該保護遮罩上,使得該塗層與該另一塗層不互相接觸;且其中該頂部在該光罩結構與該保護遮罩之間形成一間隙,且其中該間隙被成形為在沉積過程中不被該材料所填滿。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之方法,其中遮蔽該基板之一部分更包括:傳輸該基板進入一沉積室;以及於該沉積室內將一光罩配置移向該基板。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之方法,更包括:移除該沉積室內之該光罩配置。
TW101127609A 2011-08-25 2012-07-31 光罩配置、用以在基板上沉積層體的裝置及其方法 TWI528415B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2011/064669 WO2013026492A1 (en) 2011-08-25 2011-08-25 Protection of edge exclusion mask shielding

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201312628A TW201312628A (zh) 2013-03-16
TWI528415B true TWI528415B (zh) 2016-04-01

Family

ID=44545714

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW101127609A TWI528415B (zh) 2011-08-25 2012-07-31 光罩配置、用以在基板上沉積層體的裝置及其方法

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP2748350B1 (zh)
JP (1) JP5736513B2 (zh)
KR (1) KR101577577B1 (zh)
CN (1) CN103748255B (zh)
TW (1) TWI528415B (zh)
WO (1) WO2013026492A1 (zh)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102141978B1 (ko) * 2014-05-09 2020-08-06 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 회전가능 캐소드를 위한 실딩 디바이스, 회전가능 캐소드, 및 증착 장치에서의 암공간을 실딩하기 위한 방법
CN206872945U (zh) * 2014-05-15 2018-01-12 应用材料公司 基板边缘掩模系统
US10479063B2 (en) 2014-12-19 2019-11-19 PDS IG Holding LLC Roller masking system and method
US10246936B2 (en) 2014-12-19 2019-04-02 PDS IG Holding LLC Masking systems and methods
US20180258519A1 (en) * 2015-10-25 2018-09-13 Applied Materials, Inc. Apparatus for vacuum deposition on a substrate and method for masking the substrate during vacuum deposition
CN107435142B (zh) * 2017-08-04 2019-04-30 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 用于化学气相沉积设备的电极框及化学气相沉积设备
CN108004504B (zh) 2018-01-02 2019-06-14 京东方科技集团股份有限公司 一种掩膜板
US11440306B2 (en) 2019-01-11 2022-09-13 PDS IG Holdings LLC Gantry based film applicator system
US11255011B1 (en) * 2020-09-17 2022-02-22 United Semiconductor Japan Co., Ltd. Mask structure for deposition device, deposition device, and operation method thereof

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0621342B2 (ja) * 1986-07-25 1994-03-23 日電アネルバ株式会社 薄膜記録媒体製造用マスク装置
US6773562B1 (en) * 1998-02-20 2004-08-10 Applied Materials, Inc. Shadow frame for substrate processing
JP3087719B2 (ja) * 1998-04-08 2000-09-11 日本電気株式会社 半導体装置の製造方法及び製造装置
JP2003166045A (ja) * 2001-11-28 2003-06-13 Toray Ind Inc 製膜装置および製膜方法
KR101082866B1 (ko) * 2004-12-21 2011-11-11 알박 싱가포르 피티이 리미티드 막형성용 마스크 및 마스크 조립치구
US20080006532A1 (en) * 2005-04-19 2008-01-10 Rangachary Mukundan Ammonia and nitrogen oxide sensors
JP2007131935A (ja) 2005-11-14 2007-05-31 Seiko Epson Corp 基板ホルダ、マスクホルダおよび蒸着装置
US20080006523A1 (en) * 2006-06-26 2008-01-10 Akihiro Hosokawa Cooled pvd shield
CN201214679Y (zh) * 2006-06-26 2009-04-01 应用材料股份有限公司 一种物理气相沉积装置以及与其相关的防护套件

Also Published As

Publication number Publication date
JP2014529683A (ja) 2014-11-13
EP2748350B1 (en) 2015-01-21
KR20140054223A (ko) 2014-05-08
KR101577577B1 (ko) 2015-12-15
CN103748255B (zh) 2016-05-04
EP2748350A1 (en) 2014-07-02
TW201312628A (zh) 2013-03-16
CN103748255A (zh) 2014-04-23
WO2013026492A1 (en) 2013-02-28
JP5736513B2 (ja) 2015-06-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI528415B (zh) 光罩配置、用以在基板上沉積層體的裝置及其方法
CN103781935B (zh) 用以沉积层于基板上的遮罩结构、设备及方法
US20150004312A1 (en) Adjustable mask
TWI652361B (zh) 邊緣排除遮罩,及使用其之用以在基板上沈積層的方法及設備
KR101932943B1 (ko) 재료 증착 시스템 및 재료 증착 시스템에서 재료를 증착하기 위한 방법
WO2015014411A1 (en) Holding arrangement for substrates
CN103403221A (zh) 将基板镀覆的装置
TWI657532B (zh) 基板固持件
US20150021166A1 (en) Sputtering apparatus and method
WO2013083196A1 (en) Substrate holder for full area processing, carrier and method of processing substrates
CN214361638U (zh) 沉积设备
CN112135921A (zh) 静态蒸发源、真空处理腔室以及在基板上沉积材料的方法
WO2017059888A1 (en) Edge exclusion mask
WO2020001762A1 (en) Deposition apparatus, deposition system, and method of depositing a seed layer