CN107034436A - 掩膜板组件、检测膜厚的设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种掩膜板组件，所述掩膜板组件包括掩膜板，所述掩膜板包括用于朝向蒸发源的第一表面和用于朝向待沉积件的第二表面，所述掩膜板上形成有图形通孔，其特征在于，所述掩膜板组件还包括可拆卸地设置在所述掩膜板上的测试片，所述测试片避开所述图形通孔，所述测试片设置为当利用所述掩膜板组件进行蒸镀时，蒸镀材料能够沉积在所述测试片上。本发明还提供检测掩膜板组件上蒸镀材料的膜厚的设备及方法。利用所述设备可以方便地检测出掩膜板组件上沉积的蒸镀材料的膜厚，从而可以有效防止沉积在掩膜板组件上的蒸镀材料从掩膜板组件上剥落而对工艺腔室造成污染。

Description

掩膜板组件、检测膜厚的设备及方法

技术领域

本发明涉及蒸镀溅射领域，具体地，涉及一种掩膜板组件、一种检测该掩膜板组件上蒸镀材料的膜厚的设备、和检测所述掩膜板组件上蒸镀材料的膜厚的方法。

背景技术

通常，采用蒸镀工艺制备图形化的透明导电氧化物。在蒸镀工艺中需要用到掩膜板。如图1所示，掩膜板100包括掩膜框架110和图形化板120，图形化板120上形成有图形通孔100a。在进行蒸镀工艺时，将蒸发源设置在掩膜板的一侧，将待沉积的衬底基板设置在掩膜板的另一侧。

蒸发源蒸发出的材料透过图形通孔100a沉积在衬底基板上。同时，未通过图形通孔100a的材料沉积在掩膜板上。随着使用时间的延长，掩膜板上沉积的材料越来越多，沉积的材料会从掩膜板上剥落，对工艺腔室造成污染。

因此，如何防止沉积的材料从掩膜板剥落而对工艺腔室造成污染成为本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种掩膜板组件、检测该掩膜板组件上蒸镀材料的膜厚的设备、以及一种检测该掩膜板组件上蒸镀材料的膜厚的方法。利用所述设备可以方便地检测出掩膜板组件上沉积的蒸镀材料的膜的厚度，从而可以有效防止沉积在掩膜板组件上的蒸镀材料从掩膜板组件上剥落而对工艺腔室造成污染。

为了实现上述目的，作为本发明的一个方面，提供一种掩膜板组件，所述掩膜板组件包括掩膜板，所述掩膜板包括用于朝向蒸发源的第一表面和用于朝向待沉积件的第二表面，所述掩膜板上形成有图形通孔，其中，所述掩膜板组件还包括可拆卸地设置在所述掩膜板上的测试片，所述测试片避开所述图形通孔，所述测试片设置为当利用所述掩膜板组件进行蒸镀时，蒸镀材料能够沉积在所述测试片上。

优选地，所述掩膜板组件包括容纳盒，所述容纳盒包括容纳部，所述容纳部上形成有凹槽，所述测试片设置在凹槽中，所述掩膜板上设置有容纳槽，且所述容纳槽的出口形成在所述掩膜板的侧面上，所述第一表面上形成有与所述容纳槽连通的测试通孔，所述测试通孔的面积小于所述测试片的至少一个表面的面积，以防止所述测试片从所述测试通孔中脱出，所述凹槽的开口朝向所述测试通孔，以使得蒸发材料能够通过所述测试通孔沉积至所述测试片上。

优选地，所述容纳盒还包括安装部，所述安装部上设置有螺纹孔，所述掩膜板上与所述螺纹孔对应的位置设置有连接孔，所述掩膜板组件还包括连接螺栓，所述连接螺栓设置在所述螺纹孔和所述连接孔中，以将所述容纳盒与所述掩膜板可拆卸地连接。

优选地，所述掩膜板包括掩膜框架和固定在所述掩膜框架上的图形化板，所述图形通孔形成在所述图形化板上，所述掩膜框架环绕所述图形化板设置，所述凹槽形成在所述掩膜框架上。

优选地，所述掩膜板组件包括多个所述测试片，多个所述测试片分别设置在所述掩膜板的不同位置处。

优选地，所述测试片由透明材料制成。

作为本发明的第二个方面，提供一种检测掩膜板组件上蒸镀材料的膜厚的设备，其中，所述掩膜板组件为本发明所提供的上述掩膜板组件，所述设备还包括膜厚检测组件和控制模块，所述膜厚检测组件用于检测所述测试片上沉积的蒸镀材料的膜厚，并生成对应于所述测试片上沉积的蒸镀材料的膜厚的信号，所述控制模块的输入端与所述膜厚检测组件的输出端电连接，所述模块检测组件能够将所述信号发送至所述控制模块，所述控制模块能够根据对应于所述测试片上沉积的蒸镀材料的膜厚的信号确定所述掩膜板组件上沉积的蒸镀材料的膜厚。

优选地，所述控制模块能够判断所述掩膜板上沉积的蒸镀材料的膜厚是否超过预定厚度。

优选地，所述测试片由透明材料制成，所述膜厚检测组件能够检测所述测试件的光透过率，并根据所述测试件的透过率生成所述对应于所述测试片上沉积的蒸镀材料的膜厚的信号。

优选地，设备还包括报警模块，所述控制模块在判定所述掩膜板上的膜厚超过预定值时，控制所述报警模块发出警示信号。

作为本发明的第三个方面，提供一种检测本发明所提供的上述掩膜板组件上蒸镀材料的膜厚的方法，其中，所述方法包括：

将所述测试片从所述掩膜板组件上拆除；

检测所述测试片上沉积的蒸镀材料的膜厚；

根据所述测试片上的膜的厚度确定所述掩膜板上蒸镀材料的膜厚。

优选地，所述方法还包括：

将所述掩膜板上的蒸镀材料的膜厚与预定厚度进行比较；

当所述掩膜板上的蒸镀材料的膜厚超过所述预定厚度时，发出警示信号。

优选地，所述测试片由透明材料制成，检测所述测试片上沉积的膜的厚度的步骤包括：

检测所述测试件的光透过率；

根据所述测试件的透过率确定所述测试片上沉积的蒸镀材料膜厚。

在利用所述掩膜板组件进行蒸镀时，蒸镀材料沉积在测试片上。经过预定次数的蒸镀后，将测试片从掩膜板上拆除，然后检测测试片上沉积的膜的厚度。通过对测试片上蒸镀材料的膜厚进行相关计算即可蝴蝶掩膜板上沉积的蒸镀材料的膜厚度。

由于测试片尺寸较小，便于检测。通过及时的对测试片进行检测可以及时了解到掩膜板上沉积的膜的厚度。当掩膜板上的膜厚度达到一定厚度时，即可对掩膜板进行清理，避免沉积在掩膜板上的膜过厚剥落而污染工艺腔室。

因此，利用本申请所提供的掩膜板组件进行蒸镀工艺可以提高产品良率。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是现有技术中的掩膜板的示意图；

图2是本发明所提供的掩膜板组件的示意图；

图3是图2的A-A局部剖视图；

图4掩膜板的局部剖视图；

图5是容纳盒的示意图；

图6是不同厚度的IZO膜在不同波长照射下的透过率曲线；

图7是不同厚度的IZO膜的平均透过率曲线。

附图标记说明

100：掩膜板 100a：图形通孔

110：掩膜框架 120：图形化板

200：测试片 110a：测试通孔

110b：容纳槽 110c：连接孔

300：连接螺栓 400：容纳盒

410：凹槽 420：安装部

420a：螺纹孔

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

作为本发明的第一个方面，提供一种掩膜板组件，如图2所示，所述掩膜板组件包括掩膜板100，该掩膜板100包括用于朝向蒸发源的第一表面和用于朝向待沉积件的第二表面。掩膜板100上形成有图形通孔100a，其中，所述掩膜板组件还包括可拆卸地设置在所述掩膜板上的测试片200，该测试片200避开图形通孔100a。测试片200设置为当利用所述掩膜板组件进行蒸镀时，蒸镀材料能够沉积在所述测试片上。

如上文中所述，由于在利用所述掩膜板组件进行蒸镀时，蒸镀材料沉积在测试片200上。经过预定次数的蒸镀后，将测试片从掩膜板100上拆除，然后检测测试片200上沉积的蒸镀材料的膜厚。测试片200上的蒸镀材料的膜厚可以直接或间接反映出掩膜板上沉积的蒸镀材料的膜厚。

例如，当直接将测试片设置在掩膜板的第一表面上时，测试片200上的蒸镀材料的膜厚即为掩膜板上沉积的蒸镀材料的膜厚。当利用一些组件或部件将测试片固定在掩膜板上时(例如，利用带孔的筛网将测试片200固定在掩膜板上时)，可以使得测试片上沉积的蒸镀材料的膜厚小于掩膜板上沉积的蒸镀材料的膜厚。本领域技术人员应当理解的是，在这种方式中，测试片上沉积的蒸镀材料的膜厚与掩膜板上沉积的蒸镀材料的膜厚之间的关系是可以确定的。根据该关系，通过检测测试片200上的蒸镀材料的膜厚可以获得掩膜板上的蒸镀材料的膜厚。

由于测试片200尺寸较小，便于检测。通过及时的对测试片200进行检测可以及时了解到掩膜板100上沉积的蒸镀材料的膜厚。当掩膜板100上的沉积的蒸镀材料的膜厚度达到预定厚度时，即可对掩膜板100进行清理，避免沉积在掩膜板上的沉积的蒸镀材料过厚剥落而污染工艺腔室。

因此，利用本申请所提供的掩膜板组件进行蒸镀工艺可以提高产品良率。

图形通孔100a的形状根据需要沉积形成的图形确定，例如，当沉积形成像素电极时，图形通孔100a的形状则与像素电极的形状相同。

在本发明中，对如何将测试片200设置在掩膜板上并没有特殊的限制，只要能够使得进行蒸镀工艺时蒸镀材料能够沉积在测试片200上即可。例如，可以利用螺栓或螺钉将测试片200直接固定在掩膜板100的第一表面上。

为了避免测试片200在溅射过程中从掩膜板组件上脱落、并且避免对测试片200造成破损，优选地，如图2所示，所述掩膜板组件包括容纳盒。如图3和图5所示，容纳盒400包括容纳部，该容纳部上形成有凹槽410。如图3所示，测试片200设置在凹槽中。需要指出的是，一个凹槽中可以放置一个测试片200，也可以放置多个测试片200。相应地，如图3和图4所示，掩膜板100上设置有容纳槽110b，且该容纳槽110b的出口形成在所述掩膜板的侧面上。如图4所示，所述第一表面上形成有与容纳槽110b连通的测试通孔110a，该测试通孔110a的面积小于测试片200的至少一个表面的面积，以防止蒸镀时测试片从测试通孔110a中脱出。并且，如图3中所示，所述凹槽的开口朝向测试通孔110a，以使得蒸发材料能够通过测试通孔110a沉积至测试片200上。

希望检测测试片200上沉积的蒸镀材料的膜厚时，解除安装部420与掩膜板之间的连接，将容纳盒从所述容纳槽中取出，然后将最顶层的测试片取出，测量其上沉积的蒸镀材料的膜厚即可。在这种实施方式中，通过拆卸容纳盒400即可实现测试片200的拆卸，并且，利用这种方式不会对测试片200造成损伤。而且，取出测试片200时，不会对测试片200的表面造成摩擦，从而使得测试片200上的沉积的蒸镀材料的膜厚可以精确地反映掩膜板上沉积的蒸镀材料的膜厚。

在本发明中，对如何将容纳盒可拆卸地固定在掩膜板上并没有特殊的规定。如图3和图5所示，容纳盒400还包括安装部，该安装部420与所述掩膜板可拆卸地相连。

如图5中所示，安装部420上设置有螺纹孔420a。如图4所示，所述掩膜板上与螺纹孔420a对应的位置设置有连接孔110c。所述掩膜板组件还包括连接螺栓300，该连接螺栓300设置在所述螺纹孔和所述连接孔中，以将容纳盒400与掩膜板100可拆卸地连接。

在本发明中，对掩膜板100的具体结构并没有特殊的限制。如图2和图3中所示，掩膜板100包括掩膜框架110和固定在该掩膜框架110上的图形化板120。图形通孔100a形成在图形化板120上，掩膜框架110环绕图形化板120设置。如图4所示，容纳槽110b形成在掩膜框架110上。

在这种实施方式中，一个掩膜框架110可以对应多种不同的图形化板120，通过更换不同的图形化板120可以实现在基板上沉积不同的图形。

为了更准确地确定是否需要对掩膜板进行清理，优选地，所述掩膜组件可以包括多个测试片200，该多个测试片200分别设置在掩膜板100的不同位置处。当任意一个位置处的测试片200上沉积的蒸镀材料的膜厚超过预定厚度时，均需要对所述掩膜板进行清理。如图2中所示的具体实施方式，将两个测试片200分别设置在掩膜板的对角上。当然，本发明并不限于此。

在本发明中，对测试片的材料并没有特殊的限定。并且，对如何测量测试片上沉积的蒸镀材料的膜厚并没有特殊的要求。例如，测试片可以还是金属材料，可以通过沿测试片的厚度方向对该测试片进行扫描来确定测试片上的蒸镀材料的膜厚。

作为本发明的一种优选实施方式，测试片200由透明材料(例如，玻璃)制成。相应地，可以通过检测测试片200的透过率来确定测试片上沉积的蒸镀材料的膜厚。测试透过率的方法容易实现，而且属于无损检测，可以实现测试片200的重复利用。

为了便于理解，下面介绍IZO蒸镀工艺中，如何测量测试片200上沉积的IZO材料的膜厚。

图6示出了不同波长的光照射厚度为1350埃的IZO膜时的透过率、不同波长的光照射厚度为3000埃的IZO膜时的透过率、不同波长的光照射厚度为5000埃的IZO膜时的透过率、不同波长的光照射厚度为7500埃的IZO膜时的透过率、不同波长的光照射厚度为10000埃的IZO膜时的透过率。

图7示出了厚度为1350埃的IZO膜对于不同波长的光的平均透过率为87％，厚度为3000埃的IZO膜对于不同波长的光的平均透过率为83％，5000埃的IZO膜对于不同波长的光的平均透过率为79％，7500埃的IZO膜对于不同波长的光的平均透过率为75％，10000埃的IZO膜对于不同波长的光的平均透过率为70％。

通过图7可以看出，随着膜厚的增加，光的透过率是下降的。

因此，测得了测试片200的平均透过率后，根据图7中的曲线，即可获得测试片200上IZO薄膜的厚度。

作为本发明的第二个方面，提供一种检测掩膜板组件上蒸镀材料的膜厚的设备，其中，所述掩膜板组件为本发明所提供的上述掩膜板组件，所述设备包括膜厚检测组件和控制模块，所述膜厚检测组件用于检测所述测试片上沉积的蒸镀材料的膜厚，并生成对应于所述测试片上沉积的蒸镀材料的膜厚的信号。，所述控制模块的输入端与所述膜厚检测组件的输出端电连接，所述模块检测组件能够将所述信号发送至所述控制模块，所述控制模块能够根据对应于所述测试片上沉积的蒸镀材料的膜厚的信号确定所述掩膜板组件上沉积的蒸镀材料的膜厚。

通过膜厚检测组件可以生成对应于沉积在测试片上的蒸镀材料的膜厚的信号。通过所述控制模块可以获得沉积在所述掩膜板上的蒸镀材料的膜厚。

如上文中所述，由于测试片和掩膜板同属一个掩膜板组件，因此，测试片上沉积的蒸镀材料的膜厚与掩膜板上沉积的蒸镀材料的膜厚之间的关系是可以确定的。例如，在一种实施方式中，测试片上的蒸镀材料的膜厚与掩膜板上的蒸镀材料的膜厚是相同的。因此，根据测试片上沉积的蒸镀材料的膜厚可以容易地确定掩膜板上沉积的蒸镀材料的膜厚。

所述设备可以包括显示模块，所述显示模块与所述控制模块电连接。作为一种实施方式，可以利用所述显示模块直接显示由所述控制模块确定的掩膜板上沉积的膜的厚度的数值，并由操作人员主观判断是否需要对掩膜板进行清理。优选地，所述控制模块能够判断所述掩膜板上沉积的蒸镀材料的膜厚是否超过预定厚度，从而可以提高判断的准确性，并且可以提醒操作人员及时对掩膜板进行清理。

在本发明中，对预定厚度的具体值并没有特殊的要求。可以根据蒸镀的具体材料来确定所述预定厚度。例如，蒸镀IZO材料时，掩膜板上沉积的IZO膜厚度超过5000埃时即存在剥落风险，因此，在蒸镀IZO时，可以将所述预定厚度设置为5000埃。

如上文中所述，所述测试片可以由透明材料制成，所述膜厚检测组件能够检测所述测试件的光透过率，并根据所述测试件的透过率生成所述对应于所述测试片上沉积的蒸镀材料的膜厚的信号。

为了便于提醒操作人员，优选地，设备还包括报警模块，所述控制模块在判定所述掩膜板上的膜厚超过预定值时，控制所述报警模块发出警示信号。在本发明中，对警示信号的具体类型并没有特殊的规定。例如，所述警示信号可以是光信号，也可以是声音信号。

作为本发明的第三个方面，提供一种检测本发明所提供的上述掩膜板组件上蒸镀材料的膜厚的方法，其中，所述方法包括：

将所述测试片从所述掩膜板组件上拆除；

检测所述测试片上沉积的蒸镀材料的膜厚；

根据所述测试片上的膜的厚度确定所述掩膜板上蒸镀材料的膜厚。

如上文中所述，测试片尺寸较小，容易实现对其上沉积的蒸镀材料的膜厚的测量。

为了便于提醒操作人员，优选地，所述方法还包括：

将所述掩膜板上沉积蒸镀材料的膜厚与预定厚度进行比较；

当所述掩膜板上沉积的蒸镀材料的膜厚超过所述预定厚度时，发出警示信号。

在所述测试片由透明材料制成的情况中，检测所述测试片上沉积的膜的厚度的步骤包括：

检测所述测试件的光透过率；

并根据所述测试件的透过率确定所述测试片上沉积的蒸镀材料的膜厚。

通过检测测试件的光透过率确定测试片上的蒸镀材料的膜厚属于一种无损检测，有利于实现测试片的重复利用。并且，这种方法测试简单，无需制备试样，易于实现。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (13)

1.一种掩膜板组件，所述掩膜板组件包括掩膜板，所述掩膜板包括用于朝向蒸发源的第一表面和用于朝向待沉积件的第二表面，所述掩膜板上形成有图形通孔，其特征在于，所述掩膜板组件还包括可拆卸地设置在所述掩膜板上的测试片，所述测试片避开所述图形通孔，所述测试片设置为当利用所述掩膜板组件进行蒸镀时，蒸镀材料能够沉积在所述测试片上。

2.根据权利要求1所述的掩膜板组件，其特征在于，所述掩膜板组件包括容纳盒，所述容纳盒包括容纳部，所述容纳部上形成有凹槽，所述测试片设置在凹槽中，所述掩膜板上设置有容纳槽，且所述容纳槽的出口形成在所述掩膜板的侧面上，所述第一表面上形成有与所述容纳槽连通的测试通孔，所述测试通孔的面积小于所述测试片的至少一个表面的面积，以防止所述测试片从所述测试通孔中脱出，所述凹槽的开口朝向所述测试通孔，以使得蒸发材料能够通过所述测试通孔沉积至所述测试片上。

3.根据权利要求2所述的掩膜板组件，其特征在于，所述容纳盒还包括安装部，所述安装部上设置有螺纹孔，所述掩膜板上与所述螺纹孔对应的位置设置有连接孔，所述掩膜板组件还包括连接螺栓，所述连接螺栓设置在所述螺纹孔和所述连接孔中，以将所述容纳盒与所述掩膜板可拆卸地连接。

4.根据权利要求2所述的掩膜板组件，其特征在于，所述掩膜板包括掩膜框架和固定在所述掩膜框架上的图形化板，所述图形通孔形成在所述图形化板上，所述掩膜框架环绕所述图形化板设置，所述凹槽形成在所述掩膜框架上。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的掩膜板组件，其特征 在于，所述掩膜板组件包括多个所述测试片，多个所述测试片分别设置在所述掩膜板的不同位置处。

6.根据权利要求1至4中任意一项所述的掩膜板组件，其特征在于，所述测试片由透明材料制成。

7.一种检测掩膜板组件上蒸镀材料的膜厚的设备，其特征在于，所述掩膜板组件为权利要求1至5中任意一项所述的掩膜板组件，所述设备还包括膜厚检测组件和控制模块，所述膜厚检测组件用于检测所述测试片上沉积的蒸镀材料的膜厚，并生成对应于所述测试片上沉积的蒸镀材料的膜厚的信号，所述控制模块的输入端与所述膜厚检测组件的输出端电连接，所述模块检测组件能够将所述信号发送至所述控制模块，所述控制模块能够根据对应于所述测试片上沉积的蒸镀材料的膜厚的信号确定所述掩膜板组件上沉积的蒸镀材料的膜厚。

8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述控制模块能够判断所述掩膜板上沉积的蒸镀材料的膜厚是否超过预定厚度。

9.根据权利里要求8所述的设备，其特征在于，所述测试片由透明材料制成，所述膜厚检测组件能够检测所述测试件的光透过率，并根据所述测试件的透过率生成所述对应于所述测试片上沉积的蒸镀材料的膜厚的信号。

10.根据权利要求7至9中任意一项所述的设备，其特征在于，设备还包括报警模块，所述控制模块在判定所述掩膜板上的膜厚超过预定值时，控制所述报警模块发出警示信号。

11.一种检测权利要求1至5中任意一项所述的掩膜板组件上蒸镀材料的膜厚的方法，其特征在于，所述方法包括：

将所述测试片从所述掩膜板组件上拆除；

检测所述测试片上沉积的蒸镀材料的膜厚；

根据所述测试片上的膜的厚度确定所述掩膜板上蒸镀材料的膜厚。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

将所述掩膜板上的蒸镀材料的膜厚与预定厚度进行比较；

当所述掩膜板上的蒸镀材料的膜厚超过所述预定厚度时，发出警示信号。

13.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于，所述测试片由透明材料制成，检测所述测试片上沉积的膜的厚度的步骤包括：

检测所述测试件的光透过率；

根据所述测试件的透过率确定所述测试片上沉积的蒸镀材料膜厚。