CN107735507A - 用于沉积系统的掩膜和使用掩膜的方法 - Google Patents

Abstract

本公开内容的实施方式提供了用于原位监控基板上的膜性质的方法和设备。在一个实施方式中，提供了一种沉积系统。所述沉积系统包括至少两个沉积腔室以及被特别设计以用于每一个沉积腔室的图案化掩膜，其中所述图案化掩膜的第一掩膜具有位于在第一掩膜上形成的图案外部并穿过第一掩膜而形成的第一开口，并且所述图案化掩膜的第二掩膜具有位于在第二掩膜上形成的图案外部并穿过第二掩膜而形成的第一开口，所述第二掩膜的第一开口的在所述第二掩膜上的位置与所述第一开口在所述第一掩膜上的位置不同。

Description

用于沉积系统的掩膜和使用掩膜的方法

技术领域

本公开内容的实施方式涉及采用图案化荫罩掩膜在基板上沉积材料和其使用方法。具体来说，本文所公开的实施方式涉及一种使用多个沉积源涂覆至少一个基板的工艺以及一种用于在涂覆工艺期间监控膜性质的方法和设备。

背景技术

在制造用于电视屏幕、蜂窝电话显示器、电脑监控器和类似显示装置的平板显示器时，有机发光二极管(OLED)受到关注。OLED是一种特殊类型的发光二极管，在OLED中光发射层包含多个某些有机化合物的薄膜。OLED也可以用于一般空间照明。因为OLED像素直接发射光并且不需要背光，OLED显示器颜色、亮度、和可视视角的范围大于传统显示器。由此，OLED显示器的能量消耗明显小于传统显示器的能量消耗。另外，OLED可以被制造至柔性基板上的事实打开了新的应用大门，诸如卷起显示器或甚至嵌入柔性介质的显示器。

当前OLED制造需要蒸发有机材料。OLED的功能取决于有机材料的性质，所述有机材料作为薄膜被沉积在基板上。多个掩蔽和沉积步骤通常在低压下进行以在基板上形成薄膜的堆叠。诸如膜的厚度和品质的性质影响最终产品。然而，按照常规在生产显示器期间难以监控膜的性质。因此，在一个或多个薄膜中的缺陷可能不被发现，直至显示器已被移除出低压环境之后。因此，在发现缺陷之后，基板可能在已进行多个工艺之后被废弃。另外，由于蒸发的特性，可能难以达成已沉积的膜的均匀性。

由此，需要在制造OLED元件时监控均匀性，其中膜通常在排队式(inline)系统中被顺序沉积。

发明内容

本公开内容的实施方式提供了用于在基板上制造电子器件期间监控基板上的膜性质的方法和设备。

在一个实施方式中，提供了一种沉积系统。所述沉积系统包括至少两个沉积腔室以及被特别设计以用于每个沉积腔室的图案化掩膜，其中所述图案化掩膜的第一掩膜具有位于在第一掩膜上形成的图案外部并穿过第一掩膜而形成的第一开口，并且所述图案化掩膜的第二掩膜具有位于在第二掩膜上形成的图案外部并穿过第二掩膜而形成的第一开口，所述第二掩膜的所述第一开口在所述第二掩膜上的位置与所述第一开口在所述第一掩膜上的位置不同。

在另一实施方式中，提供了一种沉积系统。所述沉积系统包括多个沉积腔室以及每个沉积腔室专用的图案化掩膜，其中所述图案化掩膜的第一掩膜具有位于在第一掩膜上形成的图案外部并穿过第一掩膜而形成的第一开口，所述图案化掩膜的第二掩膜具有位于在第二掩膜上形成的图案外部并穿过第二掩膜而形成的第一开口，所述第二掩膜的所述第一开口在所述第二掩膜上的位置与所述第一开口在所述第一掩膜上的位置不同，并且所述图案化的掩膜的第三掩膜具有位于在第三掩膜上形成的图案外部并穿过第三掩膜而形成的第一开口，所述第三掩膜的所述第一开口在所述第三掩膜上的位置与所述第一掩膜的所述第一开口和第二掩膜的所述第一开口的所述位置不同。

在另一实施方式中，提供了一种在基板上形成多个膜层的方法。所述方法包括将基板插入包含多个腔室的沉积系统中，各个腔室具有设置在腔室中的图案化掩膜。所述方法也包括使用第一图案化掩膜在第一腔室中的基板上沉积第一膜层，其中所述膜层的一部分沉积在图案化掩膜的图案外部。所述方法也包括将基板传送至第二腔室，并且监控沉积在图案化掩膜的图案外部的膜层的部分。

附图说明

因此，为了能够详细理解本公开内容的上述特征所用方式，上文所简要概述的更具体的描述可以参考各个实施方式而获得，其中一些实施方式在附图中示出。然而，应注意，附图仅示出本公开内容的典型实施方式并且因此不应被认为是对保护范围的限制，因为本公开内容可能允许其他等效实施方式。

图1是可采用本文所述的实施方式制造的OLED元件的分解立体图。

图2是根据一个实施方式的沉积系统的示意性平面图。

图3是根据另一实施方式的沉积系统的示意性平面图。

图4是根据另一实施方式的沉积系统的示意性平面图。

图5是根据另一实施方式的线性沉积系统的一部分的示意性侧面截面图。

图6是根据一个实施方式的制造系统的示意性平面图。

图7是根据另一实施方式的线性沉积系统的示意性等角视图。

为了便于理解，尽可能使用相同参考符号用以表示在图中共有的相同元件。可以预期一个实施方式的元件和/或处理步骤可有利地结合在其他实施方式中而无需赘述。

具体实施方式

本公开内容的实施方式提供了用于原位(in-situ)监控基板上的膜性质的方法和设备。例如，在沉积或涂覆工艺期间监控膜性质，其中在基板上沉积有多层薄膜。举例来说，薄膜可能在基板上形成显示器的包含OLED的一部分。薄膜可能源自在制造OLED显示器时采用的有机材料。基板可由玻璃、塑料、或适于形成电子器件的其他材料制成。本文所公开的实施方式可能在可从Santa Clara，California的AKT,Inc.(Applied Materials，Inc.的部门)获得的腔室和/或系统中实施。本文所公开的实施方式也可能在来自其他制造商的腔室和/或系统中实践。

图1是OLED元件10的分解立体图。OLED元件10可在基板15上形成。基板15可由玻璃、透明塑料、或适于电子器件形成的其他透明材料制成。OLED元件10包括夹在两个电极25与30之间的一个或多个有机材料层20。电极25通常是透明材料，诸如氧化铟锡(ITO)，并且可用作阳极。电极30可是金属材料并且用作阴极。在对电极25和30施加功率时，在有机材料层20中产生光。光可以是由有机材料层20的对应RGB膜产生的红色R、绿色G和蓝色B的一个或组合。尽管未图示，OLED元件10也可包括一个或多个孔注入层以及设置在电极25和30与有机材料层20之间的一个或多个电子传输层。此外，尽管未图示，OLED元件10可包括用于白光产生的膜层。用于白光产生的膜层可以是在有机材料层20中的膜和/或夹在OLED元件10内的过滤器。

图2是根据一个实施方式的多个腔室105A-105G的示意性剖视图，所述腔室105A-105G可能以是沉积系统100的一部分。示意性图示了设置在沉积系统100的相应腔室105A-105G内的多个图案化的掩膜102A-102G。在各个腔室105A-105G中，层或数个层可能采用相应图案化的掩膜102A-102G沉积在基板(未图示)上沉积。图2所示的腔室105A-105G的横截面图可以是平面视图，能使得基板在图案化的掩膜102A-102G的上方或下方的平面图形式。在此视图中，可以在图案化掩膜102A-102G的与基板相对的一侧提供沉积源(未图示)以用于腔室105A-105G的每一个。或者，图2所示的腔室105A-105G的横截面图可以是侧视图，使得基板在图案化掩膜102A-102G的前面或后面。在此视图中，可以在图案化掩膜102A-102G的与基板相对的一侧提供沉积源(未图示)以用于腔室105A-105G的每一个。

图案化掩膜102A-102G的每一个具有多个特定图案110A-110G。图案110A-110G对于图案化掩膜102A-102G的每一个来说可能是不同的，但可在各个图案化掩膜102A-102G内是相同的。采用图案110A-110G来控制材料在基板上的沉积。在图2的示意图中，由于基板将在相应的图案化掩膜

102A-102G的上方或下方，或者前面或后面，所以未图示出所述基板。出于描述的目的，各个腔室105A-105G将包括基板，所述基板将被称为位于各个图案化掩膜102A-102G的下方或后面。图案化掩膜102A-102G的每一个可以是相应腔室105A-105G所专用的，并且基板可相对于各个图案化掩膜102A-102G和腔室105A-105G传送或移动以使得层可被顺序地沉积。尽管在图2中仅图示了七个腔室105A-105G，可在沉积系统100中提供在腔室中具有图案化掩膜的更多或更少的腔室。

每个图案化掩膜102A-102G包括围绕图案110A-110G的主体115。每个图案化掩膜102A-102G也包括穿过主体115而形成的开口120A-120G。各个开口120A-120G形成在各个掩膜102A-102G上的不同位置处。各个开口120A-120G也定位在主体115的周边边缘区域125中。周边边缘区域125可在相应图案110A-110G外部。

在腔室105A中的沉积期间，第一膜可使用掩膜102A在基板上沉积。第一膜将在基板上基本上与图案110A相符。此外，第一膜将根据开口120A的位置在基板上沉积。其后，将基板传送或移动至腔室105B，此腔室105B第二膜可使用掩膜102B在基板上沉积。在一些实施方式中，可同时将另一基板传送至腔室105A中以使用掩膜102A沉积第一膜。

在将具有第一膜的基板(第一膜位于所述基板上)传送或移动至腔室105B中之前、期间或之后，可监控第一膜的一个或多个性质。第一膜的性质包括定量性质(诸如厚度测量)以及定性性质(诸如化学成分、掺杂剂水平和类似性质)。用于监控厚度的技术包括激光干涉法、光谱反射测量法或椭圆偏光法、以及其他适当的光学技术。用于定性性质监控的技术包括拉曼(Raman)光谱法、激光荧光、紫外光吸收技术、以及其他适当的度量技术。监控对应于开口120A-120G的位置的膜的性质产生对应于相应图案110A-110G的膜的度量。为了完成监控，监控器件(未图示)可定位在基板附近。膜品质的监控在下文中将更详细论述，

在腔室105B中，在监控第一膜之后，第二膜在基板上沉积。第二膜将在基板上基本上与图案110B相符。此外，第二膜将根据开口120B的位置在基板上沉积。第二膜可与第一膜相同或不同。在将具有第二膜的基板(第二膜位于所述基板上)传送或移动出腔室105B之前、期间或之后，监控第二膜的一个或多个性质。监控可以与上文参考第一膜的监控所述的相同的方式进行。基板可随后具有采用掩膜105C在腔室105C中的所述基板上沉积的第三膜。第三膜的监控可如上文参考第一膜和第二膜进行。沉积和监控工艺可采用相应的图案化掩膜102D-102G而在剩余腔室105D-105G中重复数次。多个膜可随后在基板上利用不同的图案化掩膜102A-102G被顺序地形成。膜可形成具有约100纳米的厚度的膜堆叠。膜堆叠可由在腔室105A-105G的每一个中形成的薄膜的多层形成。在一个实例中，在各个腔室105A-105G中的各个层可包括约20至约30埃的厚度。

为了进行监控，根据一个实施方式，可定位监控器件以观察基板，具体来说是观察对应于开口120A-120G的位置的膜。根据一个实施方式，监控器件可容纳在腔室105A-105G的每一个内。在另一实施方式中，监控器件可定位在腔室105A-105G之间。在另一实施方式中，监控器件可定位在腔室105A-105G的每一个的外部以通过透明窗观察基板。

如上文所论述，监控器件可经定位以观察具有膜的基板的一部分，这些膜对应于图案化掩膜102A-102G中的开口120A-120G的位置。在一个实施方式中，监控器件可定位在腔室105A-105G的每一个之间(在腔室内部或外部)并且新沉积的膜可在腔室之间的基板传送期间被监控。在另一实施方式中，图案化掩膜102B-102G的每一个分别包括第二开口130A-130F。第二开口130A-130F的每一个分别对应于开口120A-120G的位置。根据此实施方式，新沉积的膜可在后续腔室中被监控，所述后续腔室在某个位置中采用了监控器件以观察相应的第二开口130A-130F。例如，采用掩膜120A在腔室105A中沉积的第一膜可在腔室105B中被监控。监控可在腔室105B中沉积第二膜之前进行。类似地，采用掩膜102B在腔室105B中沉积的第二膜可在腔室105C中监控。监控和沉积可在各个连续腔室中以相似方式重复。

根据此实施方式的一个方面，可在各个腔室中在沉积之后监控单个膜。可选或额外地，可在腔室105C-105G的一个或多个中以所需间隔监控多个膜。例如，在已通过第二开口130A在腔室105B中监控第一膜之后，第二膜可随后根据第二开口130A的位置在第一膜上方沉积。类似地，在已通过第二开口130B在腔室105C中监控第二膜之后，第三膜可随后根据第二开口130B的位置在第二膜上方沉积。此工艺可在剩余腔室105D-105G中继续，其中在后续沉积工艺中新沉积的膜层具有在所述新沉积的膜层上沉积的另一个第二层。

若需要，可采用定位在腔室105B与105C之间的监控器件来监控第一膜和第二膜。因此，可在腔室105B与105C之间的基板传送期间监控第一膜和第二膜。类似地，可在腔室105C与105D之间的基板传送期间监控第二膜层和第三膜层。根据此实施方式，其他双膜层可在后续腔室之间被监控。

随着在各个腔室105A-105G之中或之间定性和/或定量地监控膜，可确定膜和/或双膜堆叠的品质。若需要的话，可基于已确定的品质调节沉积系统100中的工艺参数。因此，可原位评估在沉积系统100中形成的显示器的品质，并且若品质超出规定，则可作出修正。此外，若测量指示出现了一些错误，这些错误无法通过调节工艺参数来修正；则可以停止系统并且在更多基板被错误地沉积之前作出必要的校正干预。

图3是根据另一实施方式的多个腔室105A-105G的示意性剖视图，腔室105A-105G可以是沉积系统200的一部分。沉积系统200可包括多个腔室105A-105G，每一个具有与图2相似的相应图案化掩膜202A-202G。腔室105A-105G的剖视图以及基板(未图示)和沉积源(未图示)的位置可与图2相似。除了如下文所述的额外开口之外，图案化掩膜202A-202G与图2所述的图案化掩膜102A-102G相似。

根据此实施方式，第一图案化掩膜202A包括穿过第一图案化掩膜202A的主体115形成的第一开口205。第二图案化掩膜202B包括穿过第二图案化掩膜202B的主体115形成的第一开口210A和第二开口210B。第二图案化掩膜202B的第一开口210A大致对应于第一图案化掩膜202A的第一开口205的位置。第三图案化掩膜202C包括穿过第三图案化掩膜202C的主体115形成的第一开口215A、第二开口215B和第三开口215C。第三图案化掩膜202B的第一开口215A大致对应于第一图案化掩膜202A的第一开口205的位置以及第二图案化掩膜202B的第一开口210A的位置。第二开口215B大致对应于第二图案化掩膜202B的第二开口210B的位置。

第四图案化掩膜202D包括穿过第四图案化掩膜202D的主体115形成的第一开口220A、第二开口220B、第三开口202C和第四开口220D。第四图案化掩膜202D的第一开口220A大致对应于第一图案化掩膜202A的第一开口205的位置、第二图案化掩膜202B的第一开口210A的位置、以及第三图案化掩膜202B的第一开口215A的位置。第二开口220B大致对应于第二图案化掩膜202B的第二开口210B的位置以及第三图案化掩膜202C的第二开口215B的位置。第三开口220C大致对应于第三图案化掩膜202C的第三开口215C的位置。

第五图案化掩膜202E包括穿过第五图案化掩膜202E的主体115形成的第一开口225A、第二开口225B、第三开口225C、第四开口225D和第五开口225E。第一开口225A大致对应于第四图案化掩膜202D的第一开口220A的位置(以及第一图案化掩膜202A的第一开口205、第二图案化掩膜202B的第一开口210A、和第三图案化掩膜202C的第一开口215A的位置)。第二开口225B大致对应于第四图案化掩膜202D的第二开口220B的位置(以及第二图案化掩膜202B的第二开口210B、和第三图案化掩膜202B的第二开口215B的位置)。第三开口225C大致对应于第三图案化掩膜202C的第三开口220C的位置(以及在其他图案化掩膜中的与其对应的第三开口)。第四开口225D大致对应于第四图案化掩膜202D的第四开口220D的位置。

第六图案化掩膜202F包括穿过第六图案化掩膜202F的主体115形成的第一开口230A、第二开口230B、第三开口230C、第四开口230D、第五开口230E、第六开口230F和第六开口230F。第一开口230A大致对应于第五图案化掩膜202E的第一开口225A的位置(以及在其他图案化掩膜中的与其对应的第一开口)。第二开口230B大致对应于第五图案化掩膜202E的第二开口225B的位置(以及在其他图案化掩膜中的与其对应的第二开口)。第三开口230C大致对应于第五图案化掩膜202E的第三开口225C的位置(以及在其他图案化掩膜中的与其对应的第三开口)。第四开口230D大致对应于第五图案化掩膜202E的第四开口225D的位置(以及在其他图案化掩膜中的与其对应的第四开口)。第五开口230E大致对应于第五图案化掩膜202E的第五开口225E的位置。

第七图案化掩膜202G包括穿过第七图案化掩膜202G形成的第一开口235A至第七开口235G。第一开口235A大致对应于第六图案化掩膜202F的第一开口230A的位置(以及在其他图案化掩膜中的与其对应的第一开口)。第二开口235B大致对应于第六图案化掩膜202F的第二开口230B的位置(以及在其他图案化掩膜中的与其对应的第二开口)。第三开口235C大致对应于第六图案化掩膜202F的第三开口230C的位置(以及在其他图案化掩膜中的与其对应的第三开口)。第四开口235D大致对应于第六图案化掩膜202F的第四开口230D的位置(以及在其他图案化掩膜中的与其对应的第四开口)。第五开口235E大致对应于第六图案化掩膜202F的第五开口230E的位置(以及第五图案化掩膜202E的第五开口225E的位置)。第六开口235F大致对应于第六图案化掩膜202F的第六开口230F的位置。

根据此实施方式，与图2所述的实施方式的其中一个相似，可在沉积之后在各个腔室中监控单个膜。可选或额外地，可在腔室105C-105G的一个或多个中以期望间隔监控多个膜。例如，在已通过第一开口210A在腔室105B中监控第一膜之后，第二膜可随后根据第二开口210B的位置在第一膜上方沉积。类似地，在已通过第二开口215B在腔室105C中监控第二膜之后，第三膜可随后根据第三开口215C的位置在第二膜上方沉积。

当在腔室105C中沉积第三膜之后，可将基板移动或传送至腔室105D。若需要，可采用第四图案化掩膜202D的第一开口220A监控第一、第二和第三膜。其后，可采用第四图案化掩膜202D来沉积第四膜。当在腔室105D中沉积第四膜之后，可将基板移动或传送至腔室105E。若需要，可采用第五图案化掩膜202E的第一开口225A来监控第一、第二、第三膜和第四膜。其后，可采用第五图案化掩膜202E来沉积第五膜。此工艺可在剩余腔室105F-105G中继续，其中新沉积的膜层具有在后续沉积工艺中在所述新沉积的膜层上沉积的另一层。此外，可在腔室105C-105G中监控层的众多组合。例如，可在腔室105D中监控在腔室105B中沉积的第二膜和在腔室105C中沉积的第三膜。在腔室105D内的监控器件可采用第四图案化掩膜202D的第二开口220B来监控这些膜。或者，在腔室105C与105D之间的基板传送期间，可通过第四图案化掩膜202D的第二开口220B来监控这些膜。类似地，可采用第七图案化掩膜202G的第三开口235C来监控第三膜、第四膜、第五膜和第六膜。可采用在腔室105G中或在腔室105F与105G之间的监控器件来监控这些膜。

随着在各个腔室105A-105G之中或之间定性和/或定量地监控膜，可在制造期间确定膜和/或膜堆叠的品质。若需要，可基于已确定的品质调节在沉积系统200中的工艺参数。因此，可原位评估在沉积系统200中形成的显示器的品质，并且若品质超出规定，则可作出修正。

图4是根据另一实施方式的多个腔室105A-105G的示意性剖视图，腔室105A-105G可以是沉积系统300的一部分。沉积系统300可包括多个腔室105A-105G，每一个具有与图2和图3相似的相应图案化掩膜302A-302G。腔室105A-105G的剖视图以及基板(未图示)和沉积源(未图示)的位置可与图2和图3相似。除了如下文所述的开口的不同配置之外，图案化掩膜302A-302G与图2所述的图案化掩膜102A-102G相似。

根据此实施方式，第一图案化掩膜302A包括穿过第一图案化掩膜302A的主体115形成的第一开口320A和第二开口320B。类似地，剩余第二直至第七图案化掩膜302B-302G的每一个包括相应的第一开口325A、330A、335A、340A、345A和350A以及相应第二开口325B、330B、335B、340B、345B和350B。在各个图案化掩膜上的每对开口(例如，第一图案化掩膜302A的第一开口320A和第二开口320B，等等)与其他对开口横向偏移(在Y方向中)。例如，第一图案化掩膜302A的第一开口320A和第二开口320B可沿着X方向共面。然而，第二图案化掩膜302B的第一开口325A和第二开口325B与第一开口320A和第二开口320B偏移。此横向偏移针对后续图案化掩膜302C-302G重复。出于简明的缘故，将仅详细描述第一图案化掩膜302A的第一开口320A和第二开口320B。除了横向偏移之外，剩余第二直至第七图案化掩膜302B-302G的其他第一和第二开口可被类似地构造。

可将第一开口320A和第二开口320B设置在第一图案化掩膜302A的图案110A外部。在一个实施方式中，第一开口320A和第二开口320B的每一个分别在周边边缘370A、370B处穿过主体115而形成。第一开口320A可在与第二开口320B的位置相对的位置处穿过主体115而形成。可采用第一开口320A和第二开口320B，以当在腔室105A中采用第一图案化掩膜302A时在基板上提供第一膜的沉积。其后，根据上文更详细描述的实施方式，可在腔室105B中或在腔室105A与105B之间监控第一膜。在腔室105B-105G中形成的后续膜可被相似地监控。

根据此实施方式，获得膜均匀性的单轴度量(例如，沿着X轴)是可能的。除了如上文所述的固有膜性质均匀性之外，可获得非固有性质(诸如膜厚度均匀性)。

尽管未图示，可在主体115的边缘370A、370B附近的周边边缘370C、370D(在第一图案化掩膜302A上图示出)上提供额外开口。根据此实施方式，可获得膜均匀性的双轴均匀性度量(例如，沿着X方向和Y方向)。替代或额外地，可在图案110A之间的区域375(在第一图案化掩膜302A上图示出)中穿过第一图案化掩膜302A而形成开口(未图示)。

在另一实施方式中，可穿过图案化掩膜302B-302G的每一个的主体115而形成可选开口355(虚线图示)。开口355可定位在第一开口325A、330A、335A、340A、345A和350A附近。在替代或额外实施方式(未图示)中，可在第二开口325B、330B、335B、340B、345B和350B附近形成与开口355相似的开口。可采用开口350以监控根据图3所述实施方式的单个膜或膜堆叠。例如，图案化掩膜302B中的开口355可被定位以大致对应于第一图案化掩膜302A的第一开口320A的位置。后续图案化掩膜302C-302G中的其他开口355可被定位以大致对应于其他第一开口325A、330A、335A、340A和345A的位置。

图5是根据另一实施方式的沉积系统400的一部分的示意性侧面截面图。根据此实施方式的沉积系统400是水平排队式(in-line)沉积工具。沉积系统400包括多个沉积腔室105B-105D。各个沉积腔室105B-105D包括图案化掩膜，诸如第二图案化掩膜405B、第三图案化掩膜405C、和第四图案化掩膜405D。根据此实施方式，将第一基板(诸如基板432)提供至沉积腔室105B，所述基板上形成有第一膜层435A。第一膜层435A可通过图案化掩膜来形成，诸如图案化掩膜102A(在图2中图示)、图案化掩膜202A(在图3中图示)或图案化掩膜302A(在图4中图示)。沉积系统400可包括众多其他沉积腔室，每一个沉积腔室具有图案化掩膜，但未图示以便于聚焦在沉积系统400的细节上。

第二图案化掩膜405B、第三图案化掩膜405C、和第四图案化掩膜405D可与图案化掩膜102B-102G(在图2中图示)、图案化掩膜202B-202G(在图3中图示)、或图案化掩膜302B-302G(在图4中图示)的任一个类似。第二图案化掩膜405B、第三图案化掩膜405C、和第四图案化掩膜405D的每一个分别至少包括第一开口410A、415A和420A。沉积系统400包括输送系统425。输送系统425包括多个辊，所述辊支撑一个或多个基板，诸如第一基板432。例如，基板432可沿着方向434在沉积系统400内移动。

根据此实施方式，将基板432(具有在基板上形成的第一膜层435A)提供至沉积腔室105B。第一膜层435A的至少一部分438A在图案化掩膜的图案区域外部穿过在图案化掩膜中形成的开口被提供在基板432上。在腔室105C和105D内的基板432是在腔室105B内图示的除了额外膜层之外的相同基板。因此，出于说明的目的，图示了于生产的不同阶段在沉积系统400中的一个基板432。然而，实际沉积系统(诸如沉积系统400)可同时处理多个基板。例如，实际沉积系统可连续和/或并行地处理多个基板。

在一个实施方式中，监控器件440A安装在沉积腔室105B的周边处。当基板432在方向434中移动至沉积腔室105B的途中，随着基板432穿过监控器件440A，第一膜层435A的部分438A可通过监控器件440A来监控。或者，可将监控器件440B设置在沉积腔室105B中。根据此实施方式，可相对于第二图案化掩膜405B来定位基板432。监控器件440B可通过第一开口410A观察第一膜层435A的部分438A。监控器件440A和440B可以是激光干涉仪、光谱反射计、光谱椭偏元件、或其他适宜的光学度量元件。监控器件440A和440B也可包括拉曼光谱学元件、激光荧光元件、紫外光吸收元件、电子和/或离子层检查工具、或其他适宜的度量元件。监控器件440A和440B的每一个耦接至控制器442。控制器442可与用户界面444连接，用户界面444将来自监控器件440A和440B的信息显示给用户。用户界面444也可允许用户基于来自监控器件440A和440B的信息来改变工艺参数。

沉积腔室105B-105D的每一个包括沉积源436A-436C。可采用第一沉积源436A以将第二膜层435B沉积至基板432上。可采用第二图案化掩膜405B来沉积第二膜层435B。第二膜层435B的至少一部分438B穿过在第二图案化掩膜405B中形成的开口445被提供在基板432上，开口445在第二图案化掩膜405B的图案区域外部。

与上文所述的实施方式相似，第二膜层435B的部分438B可通过在沉积腔室105B与105C之间设置的监控器件440A监控。可在从沉积腔室105B至沉积腔室105C的基板432的传送期间监控第二膜层435B的部分438B。或者，第二膜层435B的部分438B可通过与上文所述的实施方式相似的第一开口415A由监控器件440B监控。其后，可通过第二沉积源436B将第三膜层435C沉积至基板432上。可采用第三图案化掩膜405C沉积第三膜层435C。第三膜层435C的至少一部分438C穿过在第三图案化掩膜405C中形成的开口448提供在基板432上，开口448在第三图案化掩膜405C的图案区域外部。

第三膜层435C的部分438C的监控可通过监控器件440A在从沉积腔室105C至沉积腔室105D的基板432的传送期间进行，监控器件440设置在沉积腔室105C与105D之间。或者，第三膜层435C的部分438C可通过与上文所述的实施方式相似的第一开口420A由监控器件440B监控。然而，根据一个实施方式，监控器件440B设置在沉积腔室105D外部。可在沉积腔室105D的侧壁中提供透明窗450。透明窗450可在监控器件440B与第三膜层435C的部分438C之间。透明窗450也可与第三图案化掩膜405C的第一开口420A基本上对准。其后，可通过第三沉积源436C将第四膜层435D沉积至基板432上。可采用第四图案化掩膜405D沉积第四膜层435D。第四膜层435D的至少一部分438D穿过在第四图案化掩膜405D中形成的开口452提供在基板432上，开口452在第四图案化掩膜405D的图案区域447外部。根据上文所述的实施方式，可在沉积腔室105D与后续沉积腔室(未图示)之间或在后续沉积腔室内监控第四膜层435D的部分438D。沉积和监控工艺可重复多次。

图6是根据一个实施方式的制造系统500的示意性平面图。系统500可用于制造电子器件，具体来说，是在其中包括有机材料的电子器件。例如，所述器件可以是电子器件或半导体器件，诸如光电器件，并且具体来说显示器。

本文所述的实施方式具体地涉及材料沉积，例如，用于在大面积基板上制造显示器。在制造系统500中的基板可在载体上在整个制造系统500中移动，所述载体可通过静电吸附于基板边缘来支撑一个或多个基板，或其组合。根据一些实施方式，支撑一个或多个基板的大面积基板或载体(例如，大面积载体)可具有至少0.174m²的大小。通常，载体的大小可以是约1.4m²至约8m²，更通常约2m²至约9m²或甚至高达12m²。通常，矩形面积(在所述矩形面积中支撑基板，并且根据本文所述的实施方式的保持布置、设备、和方法提供至矩形面积)是具有用于如本文所述的大面积基板的大小的载体。例如，可对应于单个大面积基板的面积的大面积载体可以是对应于约14m²的基板(1.1x 1.3m)的GEN 5、对应于约4.29m²的基板(1.95m x 2.2m)的GEN 7.5、对应于约5.7m²的基板(2.2m x 2.5m)的GEN 8.5、或甚至对应于约8.7m²的基板(2.85mx 3.05m)的GEN 10。可以类似地实施甚至更大代(诸如GEN 11和GEN 12)以及对应基板面积。根据可以与本文所述的其他实施方式相结合的常见实施方式，基板厚度可以是从0.1至1.8mm，并且保持布置(具体来说固定元件)可以适用于这些基板厚度。然而，具体来说基板厚度可以是约0.9mm或更低，诸如0.5mm或0.3mm，并且保持布置(并且具体来说保持元件)适用于这些基板厚度。通常，基板可由适用于材料沉积的任何材料制成。例如，基板可由从由下列组成的群组选择的材料制成：玻璃(例如，钠钙玻璃、硼硅酸盐玻璃等等)、金属、聚合物、陶瓷、化合物材料、碳纤维材料或可以通过沉积工艺涂覆的任何其他材料或上述材料的组合。

图6所示的制造系统500包括负载锁定腔室502，负载锁定腔室502连接至水平基板处置(handling)腔室504。可以将基板506(以虚线描绘)，诸如根据上文所述的大面积基板，从基板处置腔室504传送至真空摆动模块508。真空摆动模块508在水平位置中将基板506在载体510上装载基板506。当在水平位置中在载体510上装载基板506之后，真空摆动模块508在垂直或基本上垂直的定向中旋转载体510(载体510上提供有基板506)。载体510(载体510上提供有基板506)随后在垂直定向中穿过第一传送腔室512A和至少一个后续传送腔室(512B-512F)而被传送。一个或多个沉积设备514可以连接至传送腔室。另外，其他基板处理腔室或其他真空腔室可以连接至传送腔室的一个或多个。在处理基板506之后，在垂直定向中将载体(所述载体上具有基板506)从传送腔室512F传送至出口真空摆动模块516中。出口真空摆动模块516将载体(所述载体上具有基板506)从垂直定向旋转至水平定向。其后，可以将基板506卸载至出口水平玻璃处置腔室518中。例如，当所制造的元件在薄膜封装腔室522A或522B的其中一个中被封装之后，已处理的基板506可穿过负载锁定腔室520从制造系统500卸载。

在图6中，提供了第一传送腔室512A、第二传送腔室512B、第三传送腔室512C、第四传送腔室512D、第五传送腔室512E、和第六传送腔室512F。根据本文所述的实施方式，在制造系统中包括至少两个传送腔室，并且在制造系统中通常可以包括2个至8个传送腔室。提供了数个沉积设备(例如在图6中的9个沉积设备514)，每一个沉积设备具有沉积腔室524并且每一个沉积设备例示性地连接至传送腔室中的一个。根据一些实施方式，沉积设备的沉积腔室的一个或多个通过闸阀526连接至传送腔室。

沉积腔室524的至少一部分包括如本文所述的图案化掩膜(未图示)。图案化掩膜的每一个可与图案化掩膜102B-102G(在图2中图示)、图案化掩膜202B-202G(在图3中图示)、或图案化掩膜302B-302G(在图4中图示)相似。沉积腔室524的每一个也包括沉积源538(仅图示一个)以将膜层沉积在至少一个基板506上。在一些实施方式中，沉积源538包括蒸发模块和坩埚。在另外实施方式中，沉积源538在由箭头所指示的方向中可以是能够移动的以将膜沉积至在相应载体(未图示)上支撑的两个基板506上。当基板506在垂直定向或基本上垂直定向时，利用沉积源538与各个基板506之间的相应图案化掩膜使得在基板506上进行沉积。图案化掩膜的每一个包括如上文所述的至少第一开口。如上文详细描述的，可采用第一开口在图案化掩膜的图案区域的外部沉积膜层的一部分。传送腔室512A-512F可包括监控器件546，监控器件546可与上文所述的监控器件440A和/或440B相似。可采用监控器件546以在基板506的传送期间监控沉积在图案化掩膜的图案面积外部的膜层部分。

对准单元528可以提供在沉积腔室524处以用于相对于相应图案化掩膜对准基板。根据又一实施方式，真空维护腔室530可以连接至沉积腔室524，例如通过闸阀532。真空维护腔室530允许在制造系统500中维护沉积源。

如图6所示，一个或多个传送腔室512A-512F沿着一条线被提供以用于提供排队式运输系统。根据一些实施方式，提供了双轨运输系统。双轨运输系统包括在传送腔室512A-512F的每一个中的第一轨道534和第二轨道536。可采用双轨运输系统以沿着第一轨道534和第二轨道536的至少一个传送支撑基板的载体510。

根据又一实施方式，传送腔室512A-512F的一个或多个作为真空旋转模块而被提供。第一轨道534和第二轨道536可以旋转至少90度，例如90度、180度或360度。载体(诸如载体510)在轨道534和536上线性移动。载体可在需要被传送至沉积设备514的沉积腔室524的一个中、或下文所述的其他真空腔室的一个中的位置处旋转。传送腔室512A-512F经构造以旋转垂直定向的载体和/或基板，例如，其中在传送腔室中的轨道围绕垂直旋转轴旋转。这在图6的传送腔室512A-512F中由箭头指示。

根据一些实施方式，传送腔室是真空旋转模块，用于在低于10mbar的压力下旋转基板。根据又一实施方式，另一轨道在两个或两个以上传送腔室(512A-512F)中被提供，其中提供了载体返回轨道540。根据常见实施方式，载体返回轨道540可以提供在第一轨道534与第二轨道536之间。载体返回轨道540允许在真空条件下将空的载体从另外的出口真空摆动模块516返回至真空摆动模块508。在真空条件下并且可选地在可控惰性气氛(例如，Ar、N₂、或其组合)下返回载体而减少载体暴露至环境空气。可以由此减少或避免与水分接触。因此，在制造器件期间可以减少在制造系统500中的载体除气。这可改良所制造的器件的品质和/或载体可以处于操作中而在延长的时段无需清洁。

图6另外图示了第一预处理腔室542和第二预处理腔室544。机器人(未图示)或另一适宜的基板处置系统可以提供在基板处置腔室504中。机器人或其他基板处置系统可以在基板处置腔室504中从负载锁定腔室502装载基板506，并且将基板506传送至预处理腔室(542、544)的一个或多个中。例如，预处理腔室可以包括从由下列组成的群组选择的预处理工具：基板的等离子体预处理、基板的清洁、基板的UV和/或臭氧处理、基板的离子源处理、基板的RF或微波等离子体处理、和上述的组合。在基板的预处理之后，机器人或其他处置系统将基板通过基板处置腔室504从预处理腔室传送至真空摆动模块508中。为了允许使负载锁定腔室502通风，以用于在大气条件下的基板移送腔室504中的基板装载和/或基板处置，闸阀526提供在基板移送腔室504与真空摆动模块508之间。由此，基板处置腔室504(并且若需要的话，负载锁定腔室502)、第一预处理腔室542和第二预处理腔室544的一个或多个可以在打开闸阀526之前被抽成真空并将基板传送至真空摆动模块508中。由此，基板的装载、处理(treatment)和工艺(processing)可在大气条件下进行，然后将基板载入真空摆动模块508。

根据本文所述的实施方式，可在将基板载入真空摆动模块508中之前进行的基板的载入、处理(treatment)和工艺(processing)被进行，同时基本被水平定向或基本上水平定向。如图6所示并且根据本文所述的又一实施方式的制造系统500结合了在水平定向中的基板处置、在垂直定向中的基板旋转、在垂直定向中的至基板上的材料沉积、在材料沉积之后在水平定向中的基板旋转、和在水平定向中的基板卸载。

图6所示的制造系统500以及本文所述的其他制造系统包括至少一个薄膜封装腔室。图6图示了第一薄膜封装腔室522A和第二薄膜封装腔室522B。一个或多个薄膜封装腔室包括封装设备，其中已沉积和/或已处理的层(具体来说是OLED材料)在已处理的基板与另一基板之间封装(即，夹在其间)以保护已沉积和/或已处理的材料不暴露至环境空气和/或大气条件。通常，可以通过将材料夹入两个基板(例如玻璃基板)之间提供薄膜封装。然而，其他封装方法，如利用玻璃、聚合物或金属薄片的层压或覆盖玻璃的激光熔融可交替地通过在薄膜封装腔室的一个中提供的封装设备而被应用。具体来说，OLED材料层可经历暴露至环境空气和/或氧气和水分。由此，制造系统500(例如图6所示)可以在通过出口负载锁定腔室520卸载已处理的基板之前封装薄膜。

根据又一实施方式，制造系统可以包括载体缓冲器548。例如，载体缓冲器548可以连接至第一传送腔室512A，第一传送腔室512A连接至真空摆动模块508，和/或载体缓冲器548可以连接至最后传送腔室(即，第六传送腔室512F)。例如，载体缓冲器548可以连接至传送腔室的一个，所述传送腔室连接至真空摆动模块的一个。由于基板在真空摆动模块中被装载并被卸载，若载体缓冲器548紧靠真空摆动模块被提供，则是有利的。载体缓冲器548经构造以提供用于一个或多个(例如5个至30个)载体的储存器。在另一载体需要替换(例如)用于维护(诸如清洁)的情况下，可以在操作制造系统500期间使用缓冲器中的载体。

根据又一实施方式，制造系统可以另外包括掩膜架550，即，掩膜缓冲器。掩膜架550经构造以提供用于替换图案化掩膜和/或数个掩膜的储存器，这些掩膜需要被储存以用于特定沉积步骤。根据操作制造系统500的方法，可以将掩膜通过具有第一轨道534和第二轨道536的双轨运输排列从掩膜架550传送至沉积设备514。因此，在沉积设备中的掩膜可以交换以用于维护(诸如清洁)或用于改变沉积图案而无需使沉积腔室524通气、无需使传送腔室512A-512F通气、和/或无需将掩膜暴露至大气条件。

图6另外图示了掩膜清洁腔室552。掩膜清洁腔室552通过闸阀526连接至掩膜架550。由此，可以在掩膜架550与掩膜清洁腔室552之间提供真空密封以用于清洁掩膜。根据不同的实施方式，掩膜可以在制造系统500内由清洁工具(诸如等离子体清洁工具)清洁。等离子体清洁工具可以提供在掩膜清洁腔室552中。额外或替代地，如图6所示，另一闸阀554可以提供在掩膜清洁腔室552处。由此，掩膜可以从制造系统500卸载，同时仅需要使掩膜清洁腔室552通气。通过从制造系统卸载掩膜，可以提供外部掩膜清洁，同时继续完全操作制造系统。图6示出了在掩膜架550附近的掩膜清洁腔室552。也可在载体缓冲器548附近提供对应或相似的清洁腔室(未图示)。通过在载体缓冲器548附近提供清洁腔室，载体可在制造系统500内被清洁或可以穿过连接至清洁腔室的闸阀从制造系统卸载。

图7是根据另一实施方式的沉积系统600的示意性等角视图。根据此实施方式的沉积系统600是垂直的线性的沉积工具。沉积系统600可经调整尺寸处理表面积大于约90,000mm²的基板，并且能够每小时处理超过45个基板。沉积系统600包括处理线605，处理线605可包括通用系统控制平台610。处理线605包括基板堆叠模块615，新的基板(即，尚未在沉积系统600内处理的基板)从所述基板堆叠模块取回并且储存已处理的基板。可采用大气机器人620以从基板堆叠模块615取回基板并且将基板放置至基板载入站625中。应理解，尽管基板堆叠模块615被表示为具有在水平定向中堆叠的基板，与如何在基板载入站625中固定基板相似，在基板堆叠模块615中设置的基板可在垂直定向中维持。随后将新的基板移动至基板负载锁定腔室630中并且随后移动至腔室105A。尽管未图示，腔室105A包括沉积源和与上文所述的图案化掩膜相似的图案化掩膜。另外，尽管未图示，沉积系统600包括额外腔室，诸如上文所述的腔室105B-105G。额外腔室包括沉积源和如上文所述的专用的图案化掩膜。沉积系统600可包括位于最后腔室的末端处设置的负载锁定腔室和载入站(均未图示)。一旦在沉积系统600的腔室中处理基板，基板可穿过负载锁定腔室和基板载入站而被移除，在基板载入站处所述基板通过另一大气机器人(未图示)取回并且返回到基板堆叠模块(未图示)。

尽管上述内容涉及本公开内容的实施方式，可在不脱离本公开内容的保护范围的情况下，设计本发明的其他和进一步实施方式。由此，本公开内容的保护范围由随附的权利要求书所确定。

Claims (15)

1.一种沉积系统，包含：

至少两个沉积腔室；以及

图案化掩膜，所述图案化掩膜被特别设计以用于所述沉积腔室的每一个，其中：

所述图案化掩膜的第一掩膜具有第一开口，所述第一掩膜的所述第一开口位于在所述第一掩膜上形成的图案外部并穿过所述第一掩膜而形成；以及

所述图案化掩膜的第二掩膜具有第一开口，所述第二掩膜的所述第一开口位于在所述第二掩膜上形成的图案外部并穿过所述第二掩膜而形成，所述第二掩膜的所述第一开口在所述第二掩膜上的位置与所述第一开口在所述第一掩膜上的位置不同。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述第二掩膜具有第二开口，所述第二掩膜的所述第二开口的位置与所述第二掩膜的所述第一开口的所述位置不同。

3.根据权利要求2所述的系统，其中所述第二掩膜的所述第二开口对应于所述第一掩膜的所述第一开口的所述位置。

4.根据权利要求1所述的系统，进一步包含：

第三沉积腔室；以及

所述图案化掩膜的第三掩膜，所述第三掩膜具有第一开口，所述第三掩膜的所述第一开口位于在所述第三掩膜上形成的图案外部并穿过所述第三掩膜而形成，所述第三掩膜的所述第一开口在所述第三掩膜上的位置与所述第一掩膜的所述第一开口和所述第二掩膜的所述第一开口的所述位置不同。

5.根据权利要求4所述的系统，其中所述第三掩膜具有第二开口，所述第三掩膜的所述第二开口的位置与所述第三掩膜的所述第一开口的所述位置不同。

6.根据权利要求5所述的系统，其中所述第三掩膜的所述第二开口对应于所述第一掩膜的所述第一开口的所述位置。

7.根据权利要求5所述的系统，其中所述第三掩膜包括第三开口，所述第三掩膜的所述第三开口在所述第三掩膜的所述第二开口的附近。

8.根据权利要求7所述的系统，其中所述第三掩膜的所述第二开口对应于所述第一掩膜的所述第一开口的所述位置。

9.根据权利要求7所述的系统，其中所述第三掩膜的所述第三开口对应于所述第二掩膜的所述第二开口的所述位置。

10.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一掩膜和所述第二掩膜的每一个包括与相应的所述第一开口相对的第二开口。

11.根据权利要求10所述的系统，其中各个掩膜的所述第一开口的每一个和相应的所述第二开口在第一方向中对准。

12.一种沉积系统，包含：

多个沉积腔室；以及

图案化掩膜，专用于所述沉积腔室的每一个，其中：

所述图案化的掩膜的第一掩膜具有第一开口，所述第一掩膜的第一开口位于在所述第一掩膜上形成的图案外部并穿过所述第一掩膜而形成；

所述图案化的掩膜的第二掩膜具有第一开口，所述第二掩膜的第一开口位于在所述第二掩膜上形成的图案外部并穿过所述第二掩膜而形成，所述第二掩膜的所述第一开口在所述第二掩膜上的位置与所述第一开口在所述第一掩膜上的位置不同；以及

所述图案化的掩膜的第三掩膜具有第一开口，所述第三掩膜的所述第一开口位于在所述第三掩膜上形成的图案外部并穿过所述第三掩膜而形成，所述第三掩膜的所述第一开口在所述第三掩膜上的位置与所述第一掩膜的所述一开口和所述第二掩膜的所述第一开口的所述位置不同。

13.根据权利要求12所述的系统，其中所述第二掩膜具有第二开口，所述第二掩膜的所述第二开口的位置与所述第二掩膜的所述第一开口的所述位置不同。

14.根据权利要求13所述的系统，其中所述第二掩膜的所述第二开口对应于所述第一掩膜的所述第一开口的所述位置。

15.根据权利要求12所述的系统，其中所述第三掩膜具有第二开口，所述第三掩膜的第二开口的位置与所述第三掩膜的所述第一开口的所述位置不同。