DE112011101896B4

DE112011101896B4 - Reduzieren von Defekten in elektronischen Vorrichtungen

Info

Publication number: DE112011101896B4
Application number: DE112011101896.7T
Authority: DE
Inventors: Dorota Kowal-Paul; Enrico Bellmann; Oisin Kenny; Stefan Ruckmich
Original assignee: FlexEnable Ltd
Current assignee: Flexenable Ltd Cambridge Gb
Priority date: 2010-06-04
Filing date: 2011-06-03
Publication date: 2019-09-19
Anticipated expiration: 2031-06-04
Also published as: GB2480873B; WO2011151454A1; US20130134126A1; GB2480873A; GB201009400D0; DE112011101896T5

Abstract

Verfahren, enthaltend ein Definieren wenigstens eines Teils einer oder mehrerer elektronischer Vorrichtungen auf einem Substratbogen (2) mittels eines oder mehrerer Materialentfernungsprozesse, wobei der Substratbogen (2) auf einer unteren Schicht (6) so angeordnet ist, dass er an einem ersten Ende mehr über die untere Schicht (6) überhängt als an einem entgegengesetzten zweiten Ende; und ein Entfernen von losem Material bzw. Lockermaterial von unterhalb des Überhangs an dem ersten Ende mittels eines Gasstroms, der aus einem Auslass (20) auf den Substratbogen (2) und die untere Schicht (6) gerichtet wird, wobei der Gasstrom an dem Auslass (20) wenigstens eine zu der Richtung von dem zweiten Ende zu dem ersten Ende parallele Richtungskomponente hat.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Technik zum Reduzieren des Auftretens von Defekten bei der Produktion von elektronischen Vorrichtungen wie z. B. elektronisch gesteuerten Anzeigevorrichtungen.
Eine in der Massenproduktion elektronischer Vorrichtungen verwendete Technik enthält das temporäre bzw. zeitweise sichere Befestigen bzw. Sichern eines Bogens aus Vorrichtungsmaterial an einem Verarbeitungsträger, das Durchführen von Verarbeitungsschritten auf einer oder mehreren Regionen einer oberen Fläche des Vorrichtungssubstratmaterialbogens zum Bilden einer oder mehrerer Vorrichtungen und das spätere Entfernen der einen oder mehreren Vorrichtungen (einschließlich der jeweiligen Abschnitte des Vorrichtungssubstratmaterialbogens) von dem Verarbeitungsträger nach Vollendung der Substratverarbeitungsschritte.
Das Verarbeiten des Vorrichtungssubstratmaterialbogens enthält typischerweise Photolithographie und Ätzschritte zum Bilden einer gemusterten Schicht aus Material auf einer oberen Fläche des Substratbogens. Die gemusterte Schicht kann z. B. eine gemusterte Metallschicht sein, die die leitenden Elemente (z. B. Elektroden und/oder Ansprechverbindungen) auf einer Ebene einer Anordnung von elektronischen Vorrichtungen (z. B. Transistoren) einer elektronischen Vorrichtung definiert.
Der Substratbogen wird über eine Adhäsionsschicht sicher an einer gemeinsamen Stütze bzw. auf einem gemeinsamen Träger befestigt. Die Adhäsionsschicht ist so angeordnet, dass sie mehr als vollständig von dem Substratbogen bedeckt ist (z. B. hängt jede Seite des Substratbogens über eine jeweilige Seite der Adhäsionsschicht), um ein Aussetzen der Adhäsionsschicht der Strahlung und/oder den Chemikalien (z. B. Ätzstoffen/Lacken), die während der Substratverarbeitungsschritte verwendet werden, zu verhindern.
Die Erfinder haben eine zunehmende Zahl von Defekten in der oben beschriebenen Art von Produktionsverfahren verglichen mit der Art von Produktionsverfahren, bei dem der Substratbogen nicht zeitweise an einen unteren Verarbeitungsträger während der Substratverarbeitungsschritte geheftet wird, beobachtet. Die beobachtete Zunahme an Defekten kann einer Zunahme in dem zugeordnet werden, was von den Erfindern als Defekte identifiziert wurde, die durch in den Substratverarbeitungsschritten verwendete Materialien verursacht werden.
Die US 2004/0035450 A1 offenbart eine Vorrichtung zum Säubern der Kante eines Wafers, bei der eine Rekontamination des Wafers durch die Kantenreinigung verhindert werden kann und die eine Reinigungsmitteldüse zum Ausgeben von CO2-Partikeln auf die Seiten- und Kantenabschnitte des durch einen Chuck rotierten Wafers sowie einen Düsenträger zum Bewegen der Düse zwischen einer Ruhe und einer Reinigungsposition aufweist.
Die JP 2005-095788 A offenbart eine Vorrichtung zum Reinigen eines Substrats, die ein Ausgabeteil an dem einen Ende des Substrats zum Ausgeben einer Reinigungslösung auf die Oberfläche des Substrats sowie ein Aufnahmeteil an dem anderen Ende des Substrats aufweist.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Technik zum Reduzieren der Anzahl von Defekten in der oben genannten Art von Produktionsverfahren bereitzustellen.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren bereit, das enthält: Definieren wenigstens eines Teils einer oder mehrerer elektronischer Vorrichtungen auf einem Substratbogen mittels eines oder mehrerer Materialentfernungsprozesse, wobei der Substratbogen auf einer unteren Schicht so angeordnet ist, dass er an einem ersten Ende mehr über die untere Schicht überhängt als an einem entgegengesetzten zweiten Ende; und Entfernen losen Materials bzw. Lockermaterials von unterhalb des Überhangs an dem ersten Ende mittels eines Stroms aus Gas, der aus einem Auslass auf den Substratbogen und die untere Schicht gerichtet wird, wobei der Gasstrom an dem Auslass wenigstens eine Richtungskomponente hat, die parallel zu der Richtung von dem zweiten Ende zu dem ersten Ende ist.
In einer Ausführungsform ist der Gasstrom im Wesentlichen in einer Richtung von dem zweiten Ende zu dem ersten Ende gerichtet.
In einer Ausrichtungsform enthält das Verfahren ferner das Abschälen wenigstens eines Abschnitts des Substratbogens weg von der unteren Schicht, beginnend an dem zweiten Ende.
In einer Ausführungsform wird der Substratbogen auf der unteren Schicht über eine oder mehr weitere Schichten angeordnet.
In einer Ausführungsform ist die untere Schicht ein Adhäsionselement, das den Substratbogen lösbar an einer Stützstruktur bzw. Tragestruktur befestigt, insbesondere sicher befestigt.
Die vorliegende Erfindung stellt auch ein Verfahren bereit, das enthält: Definieren wenigstens eines Teils einer oder mehrerer elektronischer Vorrichtungen auf einem Substratbogen mittels eines oder mehrerer Materialentfernungsprozesse, wobei der Substratbogen über eine untere Schicht auf einer Trägerstruktur bzw. Stützstruktur so angeordnet ist, dass er an einem ersten Ende mehr über die untere Schicht überhängt als an einem entgegengesetzten bzw. gegenüberliegenden zweiten Ende; und Entfernen losen Materials bzw. Lockermaterials von unterhalb des Überhangs an dem ersten Ende mittels eines Gasstroms, der aus einem Auslass auf die Trägerstruktur gerichtet wird, wobei der Gasstrom an dem Auslass wenigstens eine Richtungskomponente hat, die parallel zu der Richtung von dem zweiten Ende zu dem ersten Ende ist.
In einer Ausführungsform ist der Gasstrom im Wesentlichen in eine Richtung von dem zweiten Ende zu dem ersten Ende gerichtet.
In einer Ausrichtungsform enthält das Verfahren ferner ein Abschälen wenigstens eines Abschnitts des Substratbogens weg von der unteren Schicht, beginnend an dem zweiten Ende.
In einer Ausführungsform ist der Substratbogen auf der Trägerstruktur durch einen Stapel von Schichten, der die untere Schicht enthält, angeordnet.
In einer Ausführungsform ist die untere Schicht ein Adhäsionselement, das den Substratbogen lösbar an der Trägerstruktur sichert bzw. befestigt, insbesondere sicher befestigt.
In einer Ausführungsform stellt der Substratbogen eine Mehrzahl von Vorrichtungssubstraten für eine Mehrzahl von Vorrichtungen bereit.
Im Folgenden wird lediglich in beispielhafter Weise eine detaillierte Beschreibung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen gegeben, wobei:

1 einen Bogen aus Vorrichtungssubstratmaterial veranschaulicht, der zeitweise an eine Glasplatte zur Vorbereitung der Substratverarbeitung geheftet ist; und
2 die Schichten veranschaulicht, die zwischen dem Vorrichtungsmaterialsubstratbogen und der Glashauptplatte vorgesehen sind.

Wie in 1 gezeigt, wird ein Bogen 2 aus Plastiksubstratmaterial zeitweise bzw. vorübergehend an eine Glashauptplatte 4 geheftet. Der Bogen aus Plastiksubstratmaterial 2 stellt Vorrichtungssubstrate für eine Mehrzahl von Vorrichtungen bereit. Die Regionen des Substratbogens, die die Mehrzahl von Vorrichtungssubstraten in den Endprodukten bilden, sind in 1 durch Bezugszeichen 12 bezeichnet. 1 zeigt das einfache Beispiel, in dem der Substratbogen 2 zwei Vorrichtungssubstrate bereitstellt, aber größere Zahlen sind möglich und vom Standpunkt des Erzielens eines effizienten Herstellungsverfahrens vorteilhaft. Der Substratmaterialbogen 2 wird in einer späteren Stufe des Produktionsverfahrens geschnitten, nachdem die Bearbeitung des Substratbogens 2 vollendet ist. Der Plastiksubstratbogen 2 ist aus wärmestabilisiertem Polyethylenterephthalat (HS-PET) hergestellt. Wie in 2 gezeigt, wird der Plastiksubstratbogen 2 zeitweise bzw. vorübergehend an die Glashauptplatte 4 über ein Adhäsionselement bzw. Haftelement 6 und ein Zwischengrenzelement 8 geheftet bzw. angehaftet. Das Adhäsionselement 6 enthält ein Grundmaterial mit Klebstoffen auf gegenüberliegenden Außenflächen. Das Grenzelement enthält einen anorganischen Keramikfilm. Der Substratbogen ist mit einer Planarisierungsschicht (nicht gezeigt) über die gesamte Fläche seiner oberen Seite versehen.
Das Grenzelement 8 und das Adhäsionselement 6 sind so dimensioniert und angeordnet, dass der Substratbogen 2 sowohl das Grenzelement 8 als auch die Adhäsionsstelle bzw. den Adhäsionsflecken 6 überlappt, wobei ein relativ kleines Überlappvolumen auf nur einer Seite der vier Seiten entsteht. Obwohl ein kleineres Überlappvolumen weniger vorteilhaft vom Standpunkt des Verhinderns eines Aussetzens des Adhäsionselements 6 der Strahlung und/oder den Chemikalien, die in dem nachfolgenden Substratverarbeitungsschritten wie in der unten beschriebenen Art verwendet werden, ist, hat man herausgefunden, dass das Versehen einer Kante 10 mit einem relativ kleinen Überlappvolumen vorteilhaft vom Standpunkt des Ermöglichens des späteren Abziehens des Plastiksubstratmaterials von der Glashauptplatte 4 ist. Die Kante 10 mit dem kleinsten Überlappvolumen I weist auf die Kante 14 der Hauptplatte 4 in 1.
Der Plastiksubstratbogen 2 sieht die Basen bzw. Grundabschnitte für jeweilige Anordnungen von Feldeffekttransistoren vor, die verwendet werden, um eine jeweilige Anordnung von Anzeigepixeln in den Endprodukten zu steuern. Die Vorrichtungsregionen 12 auf dem Substratbogen 2, der vorübergehend an die Hauptplatte 4 geheftet wird, werden den folgenden Verarbeitungsschritten unterworfen. Dünne Deckschichten aus Titan und Gold (nicht gezeigt) werden nacheinander über besagte Fläche der oberen Fläche der Planarisierungsschicht durch eine physikalische Dampfablagerungstechnik wie etwa Sputtern abgelagert. Eine Deckschicht aus Photolackmaterial bzw. Photoresistmaterial wird als nächstes über die gesamte Fläche der oberen Fläche der Metallschichten abgelagert. Als nächstes werden photolitographische Techniken und Ätztechniken verwendet, um die ausgewählten Abschnitte der Lackschicht und die darunter liegenden Metallschichten zu entfernen, um ein Metallmuster in jeder der Vorrichtungsregionen 12 zu bilden. Dieses Metallmuster definiert die Elektroden und/oder Signal-/Ansprechverbindungen auf einer Ebene der Anordnung von Transistoren bzw. Transistorenanordnung, wobei die Transistorenanordnung vollendet wird durch aufeinanderfolgende Verarbeitungsschritte, die in einem späteren Stadium des Produktionsverfahrens ausgeführt werden, wie etwa die Bildung einer Halbleiterschicht, einer Gate-Dielektrikumschicht und einer weiteren gemusterten bzw. bemusterten Metallschicht zum Definieren einer oberen Ebene von Elektroden und/oder Signal-/Ansprechverbindungen.
Nach Vollendung der oben beschriebenen Substratverarbeitungsschritte wird ein Luftstrom oder werden mehrere Luftströme am Substratbogen 2 auf die Hauptplatte 4 aus einem oder mehreren Luftauslässen 20, die auf der Seite der Kante 14 der Hauptplatte 4, auf welche die Kante 10 des Substratbogens mit dem geringeren Überlappvolumen weist, gerichtet. Die Luftströme werden dazu veranlasst, über die Fläche der Hauptplatte 4 in einer Richtung von der Kante 14 der Hauptplatte zur gegenüberliegenden Kante 16 der Hauptplatte 4 zu fließen. Diese Richtung wird in 1 durch die Pfeile angezeigt.
Man hat herausgefunden, dass diese Verwendung eines Gasstroms ungefähr 50% Defekte verglichen mit dem Fall, in dem derselbe Gasstrom dazu veranlasst wird, über die Hauptplatte 4 in der entgegengesetzten Richtung zu fließen, ergibt. Wo die Konstruktion der Verarbeitungsvorrichtung vorschreibt, dass die früheren Schritte (so wie die oben beschriebenen Substratverarbeitungsschritte) mit bzw. auf einer Kante der Hauptplatte 4, die sich von der Kante 14, die am nächsten zu dem Gasstromauslass gelegen ist, unterscheidet, ausgeführt werden, wird die Hauptplatte 4 nach Vollendung der früheren Schritte in eine Position rotiert, in der die Kante 14 der Hauptplatte 4 am nächsten von allen vier Kanten zu dem Gasstromauslass gelegen ist.
Die Verminderung der Defekte wird dem Effekt des Gasstroms bei der Bewegung im Lockermaterial (so wie Stripper- bzw. Abschneider-/Ätzmittelrückständen von den Substratverarbeitungsschritten) von unterhalb der Überhänge zu einem Ort, an dem es nicht mit den Vorrichtungssubstraten bei Schneiden und Abziehen der Vorrichtungssubstrate von der Hauptplatte 4 weitergetragen wird, zugeordnet.

Claims

Verfahren, enthaltend ein Definieren wenigstens eines Teils einer oder mehrerer elektronischer Vorrichtungen auf einem Substratbogen (2) mittels eines oder mehrerer Materialentfernungsprozesse, wobei der Substratbogen (2) auf einer unteren Schicht (6) so angeordnet ist, dass er an einem ersten Ende mehr über die untere Schicht (6) überhängt als an einem entgegengesetzten zweiten Ende; und ein Entfernen von losem Material bzw. Lockermaterial von unterhalb des Überhangs an dem ersten Ende mittels eines Gasstroms, der aus einem Auslass (20) auf den Substratbogen (2) und die untere Schicht (6) gerichtet wird, wobei der Gasstrom an dem Auslass (20) wenigstens eine zu der Richtung von dem zweiten Ende zu dem ersten Ende parallele Richtungskomponente hat.
Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem der Gasstrom im Wesentlichen in einer Richtung von dem zweiten Ende zu dem ersten Ende gerichtet ist.
Verfahren gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, ferner enthaltend ein Abschälen wenigstens eines Abschnitts des Substratbogens (2) weg von der unteren Schicht (6), beginnend an dem zweiten Ende.
Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem der Substratbogen (2) auf der unteren Schicht (6) über eine oder mehr weitere Schichten (8) angeordnet ist.
Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die untere Schicht (6) ein Adhäsionselement ist, das den Substratbogen (2) lösbar an einer Trägerstruktur (4) sichert bzw. befestigt.
Verfahren, enthaltend ein Definieren wenigstens eines Teils einer oder mehrerer elektronischer Vorrichtungen auf einem Substratbogen (2) mittels eines oder mehrerer Materialentfernungsprozesse, wobei der Substratbogen (2) über eine untere Schicht (6) auf einer Trägerstruktur (4) so angeordnet ist, dass er an einem ersten Ende mehr über die untere Schicht (6) überhängt als an einem entgegengesetzten zweiten Ende, und ein Entfernen von losem Material bzw. Lockermaterial von unterhalb des Überhangs an dem ersten Ende mittels eines Gasstroms, der aus einem Auslass (20) auf die Trägerstruktur (4) gerichtet wird, wobei der Gasstrom an dem Auslass (20) wenigstens eine zu der Richtung von dem zweiten Ende zu dem ersten Ende parallele Richtungskomponente hat.
Verfahren gemäß Anspruch 6, bei dem der Gasstrom im Wesentlichen in eine Richtung von dem zweiten Ende zu dem ersten Ende gerichtet ist.
Verfahren gemäß Anspruch 6 oder Anspruch 7, ferner enthaltend ein Abschälen wenigstens eines Abschnitts des Substratbogens (2) weg von der unteren Schicht (6) beginnend an dem zweiten Ende.
Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 6 bis 8, bei dem der Substratbogen (2) auf der Trägerstruktur (4) über einen Stapel von Schichten (6, 8), der die untere Schicht (6) enthält, angeordnet wird.
Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 6 bis 9, bei dem die untere Schicht (6) ein Adhäsionselement ist, das den Substratbogen (2) lösbar an der Trägerstruktur (4) befestigt.
Verfahren gemäß irgendeinem vorhergehenden Anspruch, bei dem der Substratbogen (2) eine Mehrzahl von Vorrichtungssubstraten (12) für eine Mehrzahl von Vorrichtungen bereitstellt.
Verfahren gemäß irgendeinem vorhergehenden Anspruch, ferner enthaltend ein Abziehen des Substratbogens (2) von der Trägerstruktur (4) nach dem Entfernen des losen Materials bzw. Lockermaterials.
Verfahren gemäß irgendeinem vorhergehenden Anspruch, bei dem das erste und das zweite Ende des Substratbogens (2) Grenzen definieren, bis zu denen der Substratbogen (2) in entgegengesetzten Richtungen parallel zu einer oberen Seite des Substratbogens verläuft.