CN101665903A - 遮罩组件以及镀膜机台 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种遮罩组件以及镀膜机台，其中的镀膜机台用以在基材上的镀膜区域上进行镀膜。此镀膜机台包括镀膜腔室、阴极载台、阳极载台以及遮罩组件(mask assembly)。镀膜腔室具有腔室开口。阴极载台配置于腔室开口以盛放靶材，而阳极载台配置于镀膜腔室内以承载基材。遮罩组件配置于腔室开口，并位于阴极载台与阳极载台之间。此遮罩组件包括遮罩本体以及挡板。遮罩本体具有开孔。基材位于遮罩本体的第一侧，而开孔暴露出镀膜区域。挡板位于开孔旁，并且立于遮罩本体背对基材的第二侧。
Description
技术领域
本发明涉及遮罩组件(mask assembly)与镀膜机台，特别是涉及一种可减少产品成品率损失(yield loss)的遮罩组件与镀膜机台。
背景技术
一般而言，在半导体元件或是显示面板的制造过程中，经常会使用到镀膜技术来形成所需要的膜层。尤其是，显示面板的制造会需要在大面积的玻璃基板上形成透明导电层，如：铟锡氧化物(indium tin oxide，ITO)。
镀膜技术大致可分为物理气相沉积(Physical Vapor Deposition，PVD)以及化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition，CVD)。前者主要是借由物理现象进行薄膜沉积，而后者主要是以化学反应的方式进行薄膜沉积。其中，物理气相沉积更以蒸镀(evaporation)及溅镀(sputtering)为目前的主流。此两种技术的共同点就是以物理现象的方式来进行薄膜沉积。在物理气相沉积中，溅镀法因其不拘束靶材(target)的选择，无论是金属材料或非金属材料均可做为其靶材，因此被广泛应用于各种产业上。
就蒸镀而言，其原理基本是借着对蒸镀材料进行加热，并利用蒸镀材料在高温(接近其熔点)时所具备的饱和蒸气压，于被镀物上进行薄膜的沉积。而溅镀的原理主要是在真空状态下利用具有动能的粒子撞击靶材，以将靶材(欲镀材料)表面的物质打出，并附着在基板上(被镀物)而形成薄膜。
然而，欲镀材料也会在镀膜的过程中累积在镀膜机台中，而附着不佳的欲镀材料可能会掉落在产品上而造成产品的成品率损失(yield loss)。
发明内容
本发明的目的在于提供一种遮罩组件，具有防止微粒(particle)掉落至产品上的效果。
本发明的另一目的在于提供一种镀膜机台，具有上述的遮罩组件，可减少产品成品率损失。
为了实现上述目的，本发明提供了一种遮罩组件，用以在基材上定义镀膜区域，此遮罩组件包括遮罩本体以及挡板。遮罩本体具有开孔，基材位于遮罩本体的第一侧，而开孔暴露出镀膜区域。挡板位于开孔旁，并且立于遮罩本体背对基材的第二侧。
在本发明的一实施例中，上述挡板由开孔朝向遮罩本体的外缘倾斜。
在本发明的一实施例中，上述挡板围绕开孔。
在本发明的一实施例中，上述挡板与开孔间隔一距离。
在本发明的一实施例中，上述遮罩本体包括主框架、外墙板以及浮置遮罩。主框架具有相对的第一表面与第二表面，第一表面面向基材，而挡板配置于第二表面上。外墙板配置于主框架的外缘，且外墙板背对基材并沿着垂直第二表面的方向延伸。浮置遮罩配置于第一表面上，用以提供开孔。
为了实现上述目的，本发明还提供了一种镀膜机台，用以在基材上的镀膜区域上进行镀膜，此镀膜机台包括镀膜腔室、阴极载台、阳极载台以及遮罩组件。镀膜腔室具有腔室开口。阴极载台配置于腔室开口，用以盛放靶材。阳极载台配置于镀膜腔室内，用以承载基材。遮罩组件配置于腔室开口，并位于阴极载台与阳极载台之间。此遮罩组件包括遮罩本体以及挡板。遮罩本体具有开孔，基材位于遮罩本体的第一侧，而开孔暴露出镀膜区域。挡板位于开孔旁，并且立于遮罩本体背对基材的第二侧。
基于上述，由于本发明的遮罩组件具有挡板的设计，因此本发明的遮罩组件具有防止微粒掉落至产品上的效果。由于本发明的镀膜机台具有上述的遮罩组件，因此本发明的镀膜机台可减少产品成品率损失。
附图说明
以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。
图1A为本发明一实施例的镀膜机台的示意图，其中镀膜机台尚未进行镀膜程序；
图1B为图1A的镀膜机台，其进行镀膜程序时的示意图；
图2A为本发明一实施例的遮罩组件的示意图；
图2B为图2A的遮罩组件的部分构件上视示意图；
图2C为图2A的遮罩组件的部分构件侧视示意图；
图3为沿图2A的a-a’线的剖面示意图，其中基材置放于阳极载台上。
附图标记说明：
200镀膜机台
202基材
204镀膜区域
210镀膜腔室
212腔室开口
220阴极载台
222靶材
230阳极载台
240遮罩组件
242遮罩本体
243主框架
243a第一侧、第一表面
243b第二侧、第二表面
244外墙板
245浮置遮罩
248挡板
a-a’线
D距离
E交界区域
F固定孔
H开孔
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。
本发明的镀膜机台，用以在基材上的镀膜区域上进行镀膜，且镀膜机台具有特殊设计的遮罩组件来防止颗粒掉落至基材上。以下将以实施例详细说明本发明。
图1A为本发明一实施例的镀膜机台的示意图，其中镀膜机台尚未进行镀膜程序。图1B为图1A的镀膜机台，其进行镀膜程序时的示意图。请参照图1A与图1B，镀膜机台200包括镀膜腔室210、阴极载台220、阳极载台230以及遮罩组件240。
镀膜腔室210具有腔室开口212。阴极载台220配置于腔室开口212，用以盛放靶材222。阳极载台230配置于镀膜腔室210内，用以承载基材202。遮罩组件240配置于腔室开口212，并位于阴极载台220与阳极载台230之间。在本实施例中，镀膜机台200例如是制作显示面板用的溅镀机台，而靶材222例如是铟锡氧化物(Indium Tin Oxide，ITO)、铟锌氧化物(Indium Zinc Oxide，IZO)或其他的材料。
举例来说，在镀膜机台200进行镀膜程序前，例如可使用机械手臂(未绘示)将基材202放置于镀膜腔室210内的阳极载台230上。然后，转动阴极载台220与阳极载台230，以使镀膜腔室210与阴极载台220密合，从而进行后续的镀膜程序。当然，此处仅为举例说明，镀膜机台200也可以包括其他的构件，如：真空泵、控制系统等。本领域具有通常知识者，应可理解镀膜机台的基本构件配置与操作原理，此处便不再赘述。
图2A为本发明一实施例的遮罩组件的示意图。图2B为图2A的遮罩组件的部分构件上视示意图。图2C为图2A的遮罩组件的部分构件侧视示意图。图3为沿图2A的a-a’线的剖面示意图，其中基材置放于阳极载台上。请参照图2A、图2B、图2C以及图3，遮罩组件240用以在基材202上定义镀膜区域204。基材202例如为玻璃基板，置于阳极载台230上(如图3所示)。
遮罩组件240包括遮罩本体242以及挡板248。遮罩本体242具有开孔H，基材202位于遮罩本体242的第一侧243a，而开孔H暴露出镀膜区域204。挡板248位于开孔H旁，并且立于遮罩本体242背对基材202的第二侧243b。其中，挡板248的材质例如为铝或其他材料。
详细而言，遮罩本体242包括主框架243、外墙板244以及浮置遮罩245。此处为便于说明，图2B与图2C中未绘示外墙板244。在本实施例中，主框架243具有相对的第一表面243a与第二表面243b，第一表面243a面向基材202，而挡板248配置于第二表面243b上。特别是，挡板248可由开孔H朝向遮罩本体242的外缘倾斜，以兼具维持镀膜效果与防止微粒污染的作用。也就是说，挡板248与第二表面243b之间的夹角(未标示)并不是直角，而挡板248是由第二表面243b上靠近开孔H的位置朝向遮罩本体242的外缘扩张。然而，在其他的实施例中，挡板248与第二表面243b之间的夹角也可以是其他任何适当的角度。
外墙板244配置于主框架243的外缘，且外墙板244背对基材202并沿着垂直第二表面243b的方向延伸。在本实施例中，主框架243的外缘设置有多个固定孔F，而外墙板244可借由螺丝(未绘示)穿过这些固定孔F，以固定于主框架243上。而类似地，挡板248也可借由螺丝来锁附于主框架243上。但此固定方式不限于上面描述，也可依实际需求调整，例如采用卡合结构、粘着方式或一体成型等。
浮置遮罩245配置于第一表面243a上，用以提供开孔H。浮置遮罩245可视基材202的尺寸或是镀膜区域204的范围来调整开孔H的大小，以避免欲镀材料附着在阳极载台230上。另外，浮置遮罩245可为绝缘材，以避免短路发生。
请参照图3，挡板248与开孔H间隔一距离D，以避免影响到浮置遮罩245的调整裕度与维持主框架243的结构稳定。但本发明不限于此，也可依实际需求调整挡板248位于主框架243的第二表面243b上的位置。此外，本实施例的挡板248是围绕开孔H设置，以达到良好的遮蔽微粒效果，但本发明不限于此，可视实际需要加以调整，例如在另一未绘示的实施例中，挡板也可以是局部间隔地配置于主框架上。
由于铟锡氧化物或其他欲镀材料在进行镀膜程序之后会沉积在主框架243的第二表面243b上，且经观察，外墙板244与主框架243的交界区域E的材料附着性不佳，欲镀材料容易自主框架243的第二表面243b剥离，而造成微粒掉落并污染基材202，如此将导致产品的成品率损失。因此，挡板248的设置可有效阻挡微粒掉落至基材202的镀膜区域204。也就是说，具有遮罩组件240的镀膜机台200可减少产品的成品率损失。
要强调的是，虽然上述的镀膜机台200是一种溅镀机台，但本发明的遮罩组件240并不仅限于溅镀制作过程所使用。换句话说，本发明的遮罩组件240可适用于任何需要使用遮罩设计的制程机台。
以下，将以实验组与对照组的比较来说明本发明的效果。
实验组：
首先，提供一卡匣(Cassette)，此卡匣内装有20片基材202。接着，将单数片(1、3、5…19)的基材202分别传入上述的镀膜机台200中进行镀膜程序。然后，测量每片基材202上的微粒数量，并依照微粒的粒径大小将结果记录于表1中，其中粒径A、粒径B与粒径C分别代表由小至大的三种粒径。此外，还对实验组的产品进行成品率损失的分析。
对照组：
将上述内偶数片(2、4、6…20)的基材202分别传入未设置有挡板248的镀膜机台(未绘示)中进行镀膜程序，其中对照组所使用的机台，具有上述镀膜机台200中除了挡板248之外的所有构件。然后，测量每片基材202上的微粒数量，并依照微粒的粒径大小将结果记录于表2中，其中粒径A、粒径B与粒径C分别代表由小至大的三种粒径。此外，还对对照组的产品进行成品率损失的分析。
请参照表1与表2，其中实验组的微粒数量均明显低于对照组的微粒数量。由此可知，具有挡板248设计的遮罩组件240能够有效防止微粒掉落至基材202上。特别是，实验组的成品率损失约为0.36％，而对照组的成品率损失约为0.57％。也就是说，具有遮罩组件240的镀膜机台200还可以减少产品的成品率损失、节省制造成本。
表1
| 实验组 | 粒径A | 粒径B | 粒径C | 总计 |
| 1 | 104 | 42 | 11 | 157 |
| 3 | 41 | 1 | 19 | 61 |
| 5 | 56 | 35 | 13 | 104 |
| 7 | 84 | 53 | 20 | 157 |
| 9 | 48 | 53 | 18 | 119 |
| 11 | 128 | 47 | 30 | 205 |
| 13 | 167 | 106 | 44 | 317 |
| 15 | 107 | 129 | 33 | 269 |
| 17 | 206 | 143 | 31 | 380 |
| 19 | 185 | 141 | 34 | 360 |
| 平均 | 112.6 | 75 | 25.3 | 212.9 |
表2
| 对照组 | 粒径A | 粒径B | 粒径C | 总计 |
| 2 | 739 | 477 | 90 | 1306 |
| 4 | 679 | 440 | 74 | 1193 |
| 6 | 685 | 515 | 92 | 1292 |
| 8 | 585 | 459 | 100 | 1144 |
| 10 | 739 | 502 | 89 | 1330 |
| 12 | 747 | 516 | 102 | 1365 |
| 14 | 730 | 521 | 84 | 1335 |
| 16 | 725 | 504 | 87 | 1316 |
| 18 | 710 | 534 | 87 | 1331 |
| 20 | 850 | 558 | 96 | 1504 |
| 平均 | 718.9 | 502.6 | 90.1 | 1311.6 |
综上所述，本发明的遮罩组件具有挡板的设计，挡板可由开孔朝向遮罩本体的外缘倾斜，因此，本发明的遮罩组件能够有效防止微粒掉落至产品上。另外，由于本发明的镀膜机台具有上述的遮罩组件，因此本发明的镀膜机台可以使用简单的设计来减少产品的成品率损失，进而节省制造成本。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。
Claims (10)
1、一种遮罩组件，用以在一基材上定义一镀膜区域，其特征在于，该遮罩组件包括：
一遮罩本体，具有一开孔，该基材位于该遮罩本体的一第一侧，而该开孔暴露出该镀膜区域；以及
一挡板，位于该开孔旁，并且立于该遮罩本体背对该基材的一第二侧。
2、根据权利要求1所述的遮罩组件，其特征在于，该挡板由该开孔朝向该遮罩本体的外缘倾斜。
3、根据权利要求1所述的遮罩组件，其特征在于，该挡板围绕该开孔。
4、根据权利要求3所述的遮罩组件，其特征在于，该挡板与该开孔间隔一距离。
5、根据权利要求1所述的遮罩组件，其特征在于，该遮罩本体包括：
一主框架，具有相对的一第一表面与一第二表面，该第一表面面向该基材，而该挡板配置于该第二表面上；
一外墙板，配置于该主框架的外缘，且该外墙板背对该基材并沿着垂直该第二表面的方向延伸；以及
一浮置遮罩，配置于该第一表面上，用以提供该开孔。
6、一种镀膜机台，用以在一基材上的一镀膜区域上进行镀膜，其特征在于，该镀膜机台包括：
一镀膜腔室，具有一腔室开口；
一阴极载台，配置于该腔室开口，用以盛放一靶材；
一阳极载台，配置于该镀膜腔室内，用以承载该基材；
一遮罩组件，配置于该腔室开口，并位于该阴极载台与该阳极载台之间，该遮罩组件包括：
一遮罩本体，具有一开孔，该基材位于该遮罩本体的一第一侧，而该开孔暴露出该镀膜区域；以及
一挡板，位于该开孔旁，并且立于该遮罩本体背对该基材的一第二侧。
7、根据权利要求6所述的镀膜机台，其特征在于，该挡板由该开孔朝向该遮罩本体的外缘倾斜。
8、根据权利要求6所述的镀膜机台，其特征在于，该挡板围绕该开孔。
9、根据权利要求8所述的镀膜机台，其特征在于，该挡板与该开孔间隔一距离。
10、根据权利要求6所述的镀膜机台，其特征在于，该遮罩本体包括：
一主框架，具有相对的一第一表面与一第二表面，该第一表面面向该基材，而该挡板配置于该第二表面上；
一外墙板，配置于该主框架的外缘，且该外墙板背对该基材并沿着垂直该第二表面的方向延伸；以及
一浮置遮罩，配置于该第一表面上，用以提供该开孔。
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