FI82846C - Maskarrangemang foer att bilda tunnfilmsstrukturmoenster. - Google Patents

Description

83846

Maskiasennelma ohutkalvorakennekuvioiden muodostamiseksi Maskarrangemang för att bilda tunnfilmsstrukturmönster

Samanaikaisesti vireillä olevassa FI-patenttihakemuksessa 864307 (Laite ja menetelmä varjostusmaskeilla muodostettavien ohutkalvokuvioiden kohdistamiseen, Boudreau et ai. ) esitetään mekanismi, jonka avulla varjostusmaskit voidaan kauko-ohja-tusti täysin automaattisesti kohdistaa substraatille jatkuva-käyttoisessa kerrostamisj ärj estelmässä.

Samanaikaisesti vireillä olevassa FI-patenttihakemuksessa 864306 (Maski elektrodirakennekuvioiden muodostamiseksi ohut-kalvolaitteisiin, Robert Boudreau) esitetään maskirakenne ja menetelmä ohutkalvo-EL-laitteen elektrodirakenteiden valmistamiseksi käyttämällä tällaista maskirakennetta.

Molemmat yllämainitut hakemukset on jätetty samanaikaisesti tämän hakemuksen kanssa ja saman hakijan nimissä kuin tämä keksintö.

Keksinnön kohteena ovat yleisesti ohutkalvonäyttölaitteet ja erityisesti maskiasennelma ja sen käyttö ohutkalvorakenteiden valmistamiseksi ohutkalvolaitetta varten.

Ohutkalvonäyttölevyjen (kuten nestekide- ja elektroluminesens-sinäyttöjen) tiedetään olevan erittäin hyödyllisiä tietojen esittämiseen, koska tarvittavat ohutkalvorakenteet, mukaanluettuna ristikkäiset elektrodit, voidaan muodostaa lasisub-straatille kerrostamalla, niin että saadaan aikaan matriisi-muotoinen näyttötaulu, jossa yksittäiset kuvaelementit voidaan selektiivisesti aktivoida. Yhtenä ongelmana ohutkalvonäyttö-levyjen valmistuksessa on sellaisten prosessien kehittäminen, joiden avulla saadaan muodostetuksi ohutkalvoelektrodirakenne-kuviot.

Useimpien ohutkalvolaitteiden ohutkalvorakennekuviointi on muodostettu joko fotolitografian nimellä tunnetulla märällä menetelmällä tai varjostusmaskimenetelmällä. Fotolitografia muistuttaa suuresti valokuvien kehittämisprosesseja, koska 2 83846 siinä se kerros, johon kuvio on muodostettava, päällystetään valoherkällä aineella, joka sitten valotetaan joko positiivi-tai negatiivikuviolla, minkä jälkeen se kehitetään ja myöhemmin selektiivisesti poistetaan erilaisilla syövyttävillä kehiteliuoksilla. Tämän menetelmän varjopuolena on se, että se on hidas ja vaatii paljon työtä, ja että siihen kuuluu lukuisia vaiheita, joissa jokaisessa on epäonnistumisen tai ohut-kalvolaitteen kontaminaation vaara.

Mitä tulee varjostusmaskien käyttämiseen ohutkalvorakenteiden muodostamiseen kerrostamalla, viittaamme Fang C. Luon nimissä olevaan US-patenttijulkaisuun 4 335 161 "Thin-Film Transistors, Thin-Film Transistor Arrays and a Process for Preparing the Same". Pääpiirteittäin Luon patenttijulkaisussa näyttää esitettävän menetelmä ohutkalvotransistorin tai ohutkal votrans i s tori ryhmän valmistamiseksi kerrostamalla tyhjiössä eri ainesosat yhden aukkomaskin läpi, jolloin maskia siirretään ennalta määrätyn liikekuvion mukaisesti kunkin ainesosan kerrostamista varten. Prosessissa puolijohdemateriaalia kerrostetaan maskin läpi ja maskia siirretään sitten matka, joka vastaa maskin aukkojen pisintä mittaa. Koko ohutkalvo-transistorin valmistusprosessin kuluessa maskia siirretään useita kertoja eri suuntiin. Syntynyt laitelma otetaan sitten pois tyhjiöstä ja valmistus saatetaan loppuun muulla tekniikalla, esim. fotolitografialla.

Kuten Luo esittää, varjomaskaus suoritetaan yleensä pienille substraateille jäykillä maskeilla, jotka manuaalisesti puristetaan substraattia vasten tasaisen kosketuksen aikaansaamiseksi. Tämä on suhteellisen hidasta ja edellyttää tavallisesti kerrostuskammion tyhjiön purkamista, mikä aiheuttaa tiettyä ohutkalvolaitteen kontaminaatiota. Kun kerrostus tapahtuu suuripinta-alaisen maskin läpi, on tavallista, että substraatti ei ole aivan tasomainen tai samassa tasossa ympäröivän pitimen kanssa. Esillä oleva keksintö kohdistuu tähän ongelmaan ja muihin ongelmiin, jotka johtuvat niistä vaikeuksista, joita aiheuttaa suurialaisten varjostusmaskien kauko- 3 83846 ohjattu automaattinen käsittely jatkuvakäyttöisessä kerrostus -lai ttei s toss a.

Menetelmä, jonka avulla voitaisiin tuottaa ohutkalvorakenteita käyttämättä fotolitografiamenetelmiä, merkitsisi huomattavaa ohutkalvorakenteiden kerrostamistekniikan tason parannusta. Lisäksi on katsottava, että mekanismi, joka tukisi varjomaskia samalla vähentäen sen jännityksiä kerrostuksen aikana, merkitsisi huomattavaa tekniikan tason parannusta.

Tämän keksinnön ensisijaisena tarkoituksena on siten edistää ohutkalvorakenteiden kerrostamistekniikan tasoa, erityisesti ohutkalvonäyttölevyjen tekniikassa.

Lisäksi keksinnön tarkoituksena on esittää maskiasennelma ohutkalvolaitteissa käytettyjen ohutkalvorakennekuvioiden, erityisesti näyttölevyjen elektrodirakenteiden muodostamisen helpottamiseksi.

Keksinnön tarkoituksena on edelleen esittää elektrodirakenne-kuvioiden kerrostamiseksi menetelmä, jossa käytetään maski -asennelmaa, jossa on väline, joka tukee varjomaskia kerrostuksen aikana samalla vähentäen maskin jännityksiä.

Erään tämän keksinnön piirteen mnkaan järjestetään maskiasennelma ohutkalvorakennekuvioiden muodostamiseksi ohutkalvo-laitteeseen, jossa on ainakin substraatti. Maskiasennelma käsittää metallisen sisemmän varjomaskiosan, jossa on ennalta määrätty aukkokuvio ja aukkoja ympäröivä reunusosa. Lisäksi sisemmän varjomaskiosan ympärillä ja sen kanssa samassa tasossa on metallinen ulompi varjomaskiosa. Lopuksi maski-asennelmaan sisältyy väline sisemmän varjomaskiosan tukemiseksi samalla vähentäen sisemmän varjomaskiosan jännityksiä ohutkalvorakenteiden kerrostamisen aikana, joka väline sijaitsee sisemmän ja ulomman varjomaskiosan välillä ja on niiden kanssa toiminnan vaatimassa kosketuksessa.

4 83846

Erään tämän keksinnön toisen piirteen mukaan järjestetään menetelmä ohutkalvorakennekuvioiden muodostamiseksi ohutkalvo-laitteeseen, jossa on ainakin substraatti. Menetelmä käsittää vaiheet, joissa järjestetään maskiasennelma, joka käsittää metallisen sisemmän varjomaskiosan, jossa on ennalta määrätty aukkokuvio ja aukkoja ympäröivä reunusosa, sisemmän varjo-maskiosan ympärillä ja sen kanssa samassa tasossa oleva metallinen ulompi varjomaskiosa, ja väline sisemmän varjo-maskiosan tukemiseksi samalla vähentäen sisemmän varjomaskiosan jännityksiä ohutkalvorakenteiden kerrostamisen aikana, joka väline sijaitsee sisemmän ja ulomman varjomaskiosan välillä ja on niiden kanssa toiminnan vaatimassa kosketuksessa. Menetelmä käsittää edelleen vaiheet, joissa asetetaan maskiasennelma toiselle puolelle substraattia, ja asetetaan magneetti lähelle substraatin maskiasennelmaan nähden vastakkaista puolta, niin että sisempi varjomaskiosa painautuu substraattia vasten toiminnan vaatimaan kosketukseen aiheuttamatta jännitystä sisemmässä varjomaskiosassa. Lopuksi menetelmään kuuluu vaihe, jossa ohutkalvorakennemateriaalia kerrostetaan tyhjiössä sisemmän varjomaskiosan aukkojen läpi, jolloin substraatille muodostuvat ohutkalvorakennekuviot.

KUVIO 1 esittää esimerkkiä varjomaekista, jota voidaan käyttää osana keksinnön mukaista maskiasennelmaa, KUVIO 2 on valokuva, joka esittää esimerkkiä maskiasennelmasta maskin kannattamiseksi, KUVIO 3 on suurennettu leikkauskuva kuvion 1 esittämästä maskista, KUVIO 4 on suurennettu leikkauskuva osasta kuviota 3, KUVIO 5 on suurennettu osakuva kuvion 2 esittämän maski-asennelman sisemmästä varjomaskiosasta toiminnan vaatimassa kosketuksessa substraatin kanssa, ja i 5 83846 KUVIOT 6A ja 6B ovat esimerkkejä mekanismista varjomaskin tukemiseksi substraattia vasten ja tällaisen mekanismin sijoittamisesta sputterointilaitteistoon.

Keksinnön ja sen muiden tavoitteiden, etujen ja mahdollisuuksien ymmärtämisen helpottamiseksi selitetään seuraavassa eräs keksinnön suoritusmuoto viitaten oheisiin patenttivaatimuksiin sekä yllä selitettyihin kuvioihin.

Keksintö kohdistuu uuteen ongelmaan, joka on syntynyt niistä vaikeuksista, joita esiintyy suurialaisten varjomaskien automaattisessa käsittelyssä jatkuvatoimisessa tyhjiökerrostus-laitteistossa. Keksinnön mukaan maskiasennelma muodostetaan kahdesta osasta, joista toinen kannattaa varjomaskia ja toinen suorittaa kuvion muodostamisen (nimittäin varjomaski). Koska kuvion muodostava osa on rakenteellisesti erillinen maskia kannattavasta osasta, maski asettuu tasaisesti substraatin pintaa vasten ja myötäilee sitä, niin että syntyy terävä kuvio. Ilman tätä rakenteellista erottamista kuviosta tulee epäterävä huolimatta erittäin vaikeasta ja huolellisesta maskausmekanismin suorittamasta maskin ja substraatin kohdistamisesta. Erottamisen ansiosta mekaaninen kohdistaminen ei enää aiheuta vaikeutta, ja toistuvien, tarkkapiirteisten kuvioiden kerrostaminen käy mahdolliseksi. Jos maskiasennelman kuviota muodostavassa osassa esiintyy ryppyjä, jotka ovat kooltaan vain muutamia tuuman tuhannesosia (millimetrin sadasosia), syntyy kuvioon epäterävyyttä, jota ei voida sallia, ja oikosulkuja elektrodeina toimivien ohutkalvorakenteiden välille. Lisäksi ohutkalvoiaitteiden ohutkalvoelektrodien muodostamista vaikeuttaa niiden geometria. Elektrodeja on tavallisesti hyvin monta, noin 500 - 1000 kuviota kohti, niiden väliset etäisyydet ovat vain muutamia tuuman tuhannesosia (joitakin millimetrin sadasosia), niiden väliset potentiaalierot ovat satoja voltteja, ja elektrodien pituus voi olla 5-10 tuumaa (125 - 250 mm). Olen keksinyt, että erottamalla maskiasennelman keskellä oleva kuviota muodostava osa rakenteellisesti ulommasta mekaanisesta kiinnitysosasta 6 83846 voidaan poistaa useimmat vaikeudet, jotka koskevat maskin mukauttamista substraattiin hyvien kuvioiden aikaansaamiseksi.

Kuviossa 1 on esitetty varjomaski 10, jollaista tyypillisesti käytetään kerrostusprosessissa ohutkalvorakenteiden muodostamiseksi ohutkalvolaitteisiin. Tämän keksinnön mukainen maski koostuu tyypillisesti ohuesta metallilevystä, jossa on ennalta määrätty aukkokuvio, jonka aukkojen läpi ohutkalvorakenneaine kerrostetaan. Tässä keksinnössä esitetään varjomaskin esimerkkinä maski, jonka aukkokuvion tarkoituksena on ohutkalvo-rakenteiden muodostaminen elektroluminesenssilaitteeseen. Maski 10 käsittää reunusosan 12, elektrodinmuodostusosan 14 ja elektroditäplänmuodostusosan 16. Varjomaski 10 on tehty yhtenäisestä metallikappaleesta syövyttämällä fotolitografia-menetelmällä.

Kuvio 2 esittää maskiasennelmaa 20, jonka osana on varjomaski. Maskiasennelma 20 käsittää metallisen sisemmän varjomaskinosan 22, jossa on ennalta määrätty aukkokuvio ja sitä ympäröivä reunusosa (esim. maski 10), metallisen ulomman maskinosan 24, joka on sisemmän varjomaskiosan 22 ympärillä ja sen kanssa samassa tasossa, ja välineen sisemmän varjomaskiosan 22 tukemiseksi samalla vähentäen sisemmän varjomaskiosan jännityksiä ohutkalvorakennekuvioiden kerrostamisen aikana, joka väline sijaitsee sisemmän ja ulomman varjomaskiosan välillä ja on niiden kanssa toiminnan vaatimassa kosketuksessa. Maskiasen-nelman 20 tukiväline sisältää rakovälineen 26 ja kytkentä-välineen 28, joista rakoväline 26 ympäröi sisempää varjomaski -osaa 22 ja kytkentäväline 28 on sisemmän maskinosan 22 ja ulomman maskinosan 24 välillä ja niiden kanssa kosketuksessa. Maskiasennelma 20 on esimerkkinä siitä, miten maskia voidaan tukea, jos maski on asetettava substraattia vasten, kun substraatille on kerrostettava kuvio. Kuviosta 2 ilmenevät myös asennusreiät 30, jotka auttavat maskiasennelman 20 tukemisessa, kun sitä käytetään kerrostuslaitteiston yhteydessä kerrostusprosessissa.

7 83846

Maskiasennelman 20 tukivälineen sisältämä rakoväline 26 käsittää ainakin ohuen, kapean raon, joka on syövytetty maski -asennelmaan 20 sisemmän maskinosan 22 reunusosan 12 ja ulomman maskinosan 24 välille ulottuen olennaisesti sisemmän maskinosan 22 ympäri (ks. kuviota 2). Kuviossa 2 kytkentäväline 28 sisältää kaksi metallista segmenttiä, jotka ovat maskin sisemmän ja ulomman osan välillä ja jotka molemmat ovat rakoväli-neessä 26 sisemmän maskinosan vastakkaisilla puolilla. Eräässä toisessa kytkentävälineen 28 suoritusmuodossa voi olla vähintään yksi metallinen segmentti maskin sisemmän ja ulomman osan välillä siten, että segmentti on rakovälineessä 26. Maski-asennelmaan syövytettävien rakojen mittoja ja lukua voidaan muunnella sisemmän maskinosan liikkumavapauden lisäämiseksi edelleen. Voitaisiin myös käyttää pysyvää ulommaksi maskin-osaksi muotoiltua kiinnitintä, niin että erillinen sisempi maski kiinnitettäisiin siihen vain kahdesta pienestä pisteestä, jolloin vältyttäisiin syövyttämästä rakoa maskiasennelman sisempää maskia ympäröivään metalliosaan. Kaikissa muunnelmissa on kuitenkin perusvaatimuksena, että sisempi maskinosa on mekaanisesti erotettu ulommasta maskinosasta, joka on jäykästi kiinnitettynä kerrostuslaitteistoon.

Kuvioissa 3-5 esitetään suurennettuja leikkauskuvia maskista 10, jotka selventävät tämäntyyppisen maskin rakennepiirteitä. Kuvio 3 esittää tarkemmin reunusosaa 12, elektrodinmuodostus-osaa 14 ja elektroditäplänmuodostusosaa 16. Rakenteellisesti maski 10 muodostuu joukosta metalliliuskoja 32 ja sarjasta kaarevia yhdistyssiltoja 34, jotka määrittelevät ennalta määrätyn pitkänomaisten aukkojen muodostaman kuvion. Reunusosa 12 sijaitsee metalliliuskojen 32 ympärillä ja on niiden kanssa kosketuksessa. Kuvio 4 esittää suurennettuna tällaisia metalliliuskoja 32, yhdistyssiltoja 34 ja pitkänomaisia aukkoja 36. Kuviosta 5 ilmenee, miten liuskat 32 ovat toiminnan vaatimassa kosketuksessa substraatin 38 kanssa, kun varjo-maski 10 asetetaan toiminnan vaatimaan kosketukseen substraatin 38 kanssa. Lisäksi kaarevat yhdistyssillat 34 tukevat liuskoja 32 mutta ovat samalla erillään substraatista 38.

β 83846

Kuvio 5 esittää myös, miten varjomaski voi asettua tasaisesti substraatin pintaa vasten, jos se on joustava ulompaan maskin-osaan nähden.

Maskiasennelma 20 valmistetaan yhtenäisestä metallikappaleesta syövyttämällä fotolitografisia menetelmiä käyttäen, jolloin tuloksena on kuviossa 2 esitetty maskiasennelma. Maskin sisempi ja ulompi osa tehdään samalla kertaa yhtenä syövytys-vaiheena. Kuvioiden 3 - 5 esittämä erityinen rakenne saadaan aikaan soveltamalla differentiaalista syövytystä, siten että metallilevy syövytetään toiselta puolelta puoliväliin saakka käyttäen siltakuviota ja toiselta puolelta metallilevy syövytetään puoliväliin saakka käyttäen liuskakuviota, jossa ei ole siltoja. Näin siltojen 34 alla ja ympärillä oleva alue aukeaa muodostaen rakenteellisesti pyöristyneen profiilin (kuviot 4 ja 5). Koska maski 10 tehdään yhtenäisestä metallilevystä (ks. kuviota 1), siinä ei tapahdu kerrosten lohkeilua, ja maski voidaan valmistaa aineista, joiden lämpölaajeneminen vastaa sen substraatin ominaisuuksia, jolle ohutkalvorakenteet kerrostetaan. Lisäksi yhtenäinen metallimaski voidaan tehdä kemiallisesti kestävästä tai magneettisesta aineesta. Varjo-maski 10 voi antaa substraatille kerrostetulle materiaalille pyöristetyn profiilin ja johtaa yksivaiheiseen, fotolito-grafiaan verrattuna yksinkertaiseen kuviointimenetelmään.

Kuviossa 6Ά esitetään maskinkohdistusmekanismi 40 kuviossa 2 esitetyn maskiasennelman 20 kannattamiseksi ja sisemmän maskinosan 22 pitämiseksi lähellä substraattia, jolle ohutkalvorakenteet on määrä kerrostaa, ja toiminnan vaatimassa kosketuksessa sen kanssa. Mekanismi 40 käsittää substraatin-pitimen 42, jonka varassa on (tässä tapauksessa) kaksi substraattia 44, maskikehyksenpitimen 46, ja maskikehyksen 48. Kuviossa 6B esitetään kerrostuslaitteisto, johon sisältyy mekanismi 40, jossa on substraatit 44 ja maski 10, joihin vaikuttaa substraatin 44 toisella puolella oleva tyhjiökerros-tuslaitteisto 50. Mekanismin 40 toisella puolella on kuvion mukaan magneetti 52, joka on asetettava lähelle mekanismin 40 9 83846 osaa ja toiminnan vaatimaan kosketukseen sen kanssa sisemmän maskinosan 22 pitämiseksi vasten substraattia 44. Kuviossa 6B esitetyn kerrostuslaitteiston 50 tyyppinen laitteisto on lähemmin kuvattu Hope et ai. nimissä olevassa US-patentti-julkaisussa 4 437 966, jonka sisältö tällä viittauksella sisällytetään tähän selitykseen.

Kuvioihin 2, 6A ja 6B viitaten selitetään seuraavassa keksinnön mukainen menetelmä ohutkalvorakenteiden muodostamiseksi ohutkalvolaitteeseen, jossa on ainakin substraatti. Mainittu menetelmä käsittää vaiheet, joissa järjestetään maskiasennelma 20, joka käsittää metallisen sisemmän varjomaskiosan 22, jossa on ennalta määrätty aukkokuvio ja aukkoja ympäröivä reunusosa 12, sisemmän varjomaskiosan ympärillä ja sen kanssa samassa tasossa oleva metallinen ulompi maskiosa 24, ja väline sisemmän varjomaskiosan tukemiseksi samalla vähentäen sisemmän varjomaskiosan jännityksiä ohutkalvorakennekuvioiden kerrostamisen aikana, joka väline sijaitsee sisemmän ja ulomman varjomaskiosan välillä ja on niiden kanssa toiminnan vaatimassa kosketuksessa. Seuraavassa vaiheessa asetetaan maskiasennelma 20 toiselle puolelle substraattia 44 (ks. kuviota 6A). Seuraavassa vaiheessa asetetaan magneetti 52 lähelle substraatin 44 maskiasennelmaan 20 nähden vastakkaista puolta (ks. kuviota 6B), niin että sisempi varjomaskinosa 22 painautuu substraattia vasten toiminnan vaatimaan kosketukseen (ks. esim. kuviota 5) aiheuttamatta jännitystä sisemmässä varjomaskiosassa. Lopuksi, kuten kuviossa 6B osaksi esitetään, ohutkalvorakenne-materiaalia 54 kerrostetaan tyhjiössä maskiasennelman 20 läpi ja erityisesti sisemmän varjomaskiosan 22 aukkojen 36 läpi käyttäen kerrostuslaitteistoa 50, jolloin substraatille muodostuvat ohutkalvorakennekuviot. Ohutkalvorakenne saadaan kokonaan kerrostetuksi yhdessä tyhjiöpumppausvaiheessa, niin että maskiasennelmaa ja erityisesti maskia ei tarvitse uudelleen kohdistaa.

Kerrostusprosessissa käytettäessä maskiasennelma saatetaan mekaanisesti lasisubstraatin pintaan liikuttamalla maski- 10 83846 kehyksenpidintä 46, jolloin eisempi maskinosa 22 pääsee taipumaan mukautuakseen lasisubstraatin 44 pintaan, kun magneetti 52 toimii pitäen sisämaskia lasisubstraattia 44 vasten. Siten aiheutuu mahdollisimman vähän haittaa jännityksistä, joita synnyttää maskin epätäydellinen kiinnitys maskikehykseen ja kehyksenpitimeen sekä substraatin ja sen pitimen väistämätön kierous. Maskissa mahdollisesti olevat rypyt pääsevät siten etenemään sisämaskin reunaan ulkomaskia ahdistamatta. Keksinnön lisäetuna on se, että se varjelee maskia ja maskiasennel-maa mekaanisilta vaurioilta sekä työntekijäin käsittelyssä että automaattisessa kohdistuslaitteistossa käytettäessä. Maskin sisemmän ja ulomman osan välinen erotus tai rako toimii iskunvaimentimena, joka suojaa sisempää maskinosaa, niin että maski asettuu tasaisesti substraattia vasten eikä jää pysyvästi poimuille, jos siinä on ryppyjä, kun magneettinen pito pannaan toimintaan ennen kerrostusta. Lukuisia toistuvia automaattisia maskausoperaatioita on menestyksellisesti suoritettu yhdellä ainoalla maskilla, jossa on tämä ominaisuus.

Mitä tulee maskiasennelman 20 tukivälineen mittoihin, rako-välineen 26 paksuus voi vaihdella, kunhan sisempi maskinosa 22 pääsee vapaasti liikkumaan ulompaan maskinosaan 24 nähden. Mitä tulee kytkentävälineeseen 28, maskin sisempää ja ulompaa osaa yhdistävien segmenttien leveys vaihtelee käytettävän sisemmän maskinosan mittojen mukaan. Esimerkiksi eräässä maskiasennelmassa 20 oli sisempi maskinosa 22, jonka mitat olivat noin 9,5 tuumaa x noin 5,5 tuumaa (n. 240 x 140 mm). Käytettyjen segmenttien suurin leveys oli noin 0,375 tuumaa (n. 9,5 mm). Leveys voi olla suurempi, mutta mainittua arvoa suurempi leveys ahdistaisi sisempää maskinosaa liiaksi ulompaan maskinosaan nähden tämänkokoisessa maskissa.

Pienemmät tai suuremmat maskit vaatisivat vastaavasti suhteessa pienempiä tai suurempia segmenttejä, mutta segmenttien leveys pidetään kulloinkin niin pienenä kuin sisemmän maskin asennon hallinta suinkin sallii.

i il 83846

Esitetyssä menetelmässä käytettävä maski voi olla selitetyn maskin 10 kaltainen maski ohutkalvolaitteiden elektrodiraken-teiden kerrostamista varten, mutta tällainen aukkomaski voidaan myös muodostaa sellaisten ohutkalvorakenteiden kuin elektrodirakenteiden ja elektrodinliitäntätäplien tuottamista varten. Selitettyyn menetelmään kuuluva tyhjiökerrostus sisältää pääasiallisesti sputteroinnin, mutta voi myös sisältää höyrykerrostuksen tai kemiallisen höyrykerrostuksen. Tässä kuvattu menetelmä elektrodirakenteiden kerrostamiseksi substraatille suoritetaan jatkuvatoimisessa laitteistossa, eikä järjestelmä vaadi missään vaiheessa tyhjiön purkamista. Tässä kuvattua menetelmää voidaan käyttää laitteistossa, joka ei ole jatkuvatoiminen, mutta tällöin on olemassa substraatille muodostettavien kerrosten kontaminaation vaara. Siten tässä keksinnössä ainutlaatuisesti esitetään maskiasennelma ja menetelmä ohutkalvorakenteiden muodostamiseksi sen avulla ohutkal volaitteisiin yhdessä kerrostusvaiheessa ja altistamatta varjomaskia rypistymisen tai poimuttumisen aiheuttamille jännityksille kerrostuksen aikana. Edellä mainittu maskiasennelma ja menetelmä yksinkertaistaa myös sellaisten ohutkal volaitteiden valmistusta, joissa on tällaisia ohutkalvo-rakenteita, ja vähentää ohutkalvolaitteen kontaminaati©mahdollisuutta.

Edellä on esitetty eräät keksinnön edulliset suoritusmuodot, mutta alan ammattimiehelle on ilmeistä, että sitä voidaan monin tavoin muunnella ja mukailla poikkeamatta seuraavissa patenttivaatimuksissa esitetystä keksinnön suojapiiristä.

Claims (12)

1. Maskiasennelma ohutkalvorakennekuvioiden muodostamiseksi ohutkalvolaitteeseen, jossa on ainakin substraatti (38, 44), tunnettu siitä, että se käsittää a. metallisen sisemmän varjomaskiosan (22), jossa on ennalta määrätty aukkokuvio ja aukkoja (36) ympäröivä reunusosa (12), b. sisemmän maskiosan (22) ympärillä ja sen kanssa samassa tasossa olevan metallisen ulomman maskiosan (24), ja c. sisemmän maskiosan (22) ja ulomman maskiosan (24) välillä toiminnallisessa kosketuksessa sijaitsevat tukivälineet (26, 28. sisemmän varjomaskiosan (22) tukemiseksi ja sen jännityksien vähentämiseksi ohutkalvorakenteiden kerrostamisen aikana.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen maskiasennelma, tunnet -t u siitä, että mainitut tukivälineet käsittävät rakovälineen (26) ja kytkentävälineen (28), joista rakoväline (26) ympäröi sisempää maskiosaa (22) ja kytkentäväline (28) on sisemmän maskinosan (22) ja ulomman maskinosan (24) välillä ja niiden kanssa kosketuksessa.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen maskiasennelma, tunnet-t u siitä, että rakoväline (26) sisältää ainakin ohuen, kapean raon, joka on syövytetty maskiasennelmaan (20) sisemmän maskinosan (22) reunusosan (12) ja ulomman maskinosan (24) välille ulottuen olennaisesti sisemmän maskinosan (22) ympäri.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen maskiasennelma, tunnet -t u siitä, että kytkentäväline (28) sisältää ainakin yhden sisemmän maskinosan (22) reunusosan (12) ja ulomman maskinosan (24) välillä olevan metallisen segmentin siten, että segmentti sijaitsee rakovälineessä (26).

5. Patenttivaatimuksen 3 mukainen maskiasennelma, tunnet-t u siitä, että kytkentäväline (28) sisältää kaksi sisemmän maskinosan (22) reunusosan (12) ja ulomman maskinosan (24) välillä olevaa metallista segmenttiä siten, että metalliset segmentit ovat molemmat rakovälineessä (26) ja sisemmän i3 83846 maskinosan (22) vastakkaisilla puolilla.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen maskiasennelma, tunnet-t u siitä, että ulommassa maskinoeassa (24) on sarja asennus-reikiä, jotka sijaitsevat ulomman maskinosan (24) kehällä.

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen maskiasennelma, tunnet-t u siitä, että sisempi maskinosa (22) on sopivasti läpinäkyvää metallioksidia tai metalliainetta olevien elektrodi-rakennekuvioiden muodostamiseen tarkoitettu maski (14) ja/tai vastaavasti elektrodikosketintäpläkuvioiden muodostamiseen tarkoitettu maski (16).

8. Menetelmä ohutkalvorakennekuvion kerrostamiseksi ohut-kalvolaitteeseen, jossa on ainakin substraatti, tunnet-t u siitä, että se käsittää vaiheet, joissa a. järjestetään maskiasennelma (20), joka käsittää metallisen sisemmän varjomaskiosan (22), jossa on ennalta määrätty aukko-kuvio ja aukkoja (36) ympäröivä reunusosa (12), sisemmän varjo-maskiosan (22) ympärillä ja sen kanssa samassa tasossa oleva metallinen ulompi maskiosa (24), ja sisemmän varjomaskiosan (22) ja ulomman varjomaskiosan (24) välillä toiminnallisessa kosketuksessa sijaitsevat tukivälineet (26, 28) sisemmän varjo-maskiosan (22) tukemiseksi ja sen jännityksien vähentämiseksi ohutkalvorakenteiden kerrostamisen aikana, b. asetetaan maskiasennelma (20) toiselle puolelle eubstraat-tia ( 38, 44 ), c. asetetaan magneetti (52) lähelle substraatin (38, 44) maskiasennelmaan (20) nähden vastakkaista puolta, niin että sisempi varjomaskinosa (22) painautuu substraattia (38, 44) vasten toiminnan vaatimaan kosketukseen aiheuttamatta jännitystä sisemmässä varjomaskiosassa (22), ja d. kerrostetaan tyhjiössä ohutkalvorakennemateriaalia (54) sisemmän varjomaskiosan (22) aukkojen (36) läpi, jolloin substraatille (38, 44) muodostuvat ohutkalvorakenteet.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu i4 83846 siitä, että maskiasennelman (20) tukivälineet (26, 28) käsit tävät rakovälineen (26) ja kytkentävälineen (28), joista rako-väline (26) ympäröi sisempää maskinosaa (22) ja kytkentäväli ne (28) on sisemmän maskinosan (22) ja ulomman maskinosan (24) välillä ja niiden kanssa kosketuksessa.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että rakoväline (26) sisältää ainakin ohuen, kapean raon, joka on syövytetty maskiasennelmaan (20) sisemmän maskinosan (22) reunusosan (12) ja ulomman maskinosan (24) välille ulottuen olennaisesti sisemmän maskinosan (22) ympäri.

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kytkentäväline (28) sisältää kaksi sisemmän maskinosan (22) reunusosan (12) ja ulomman maskinosan (24) välillä olevaa metallista segmenttiä siten, että metalliset segmentit ovat molemmat rakovälineessä (26) ja sisemmän maskinosan (22) vastakkaisilla puolilla.

12. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sisempänä varjomaskiosana (22) käytetään elektrodi-rakennekuvioiden muodostamiseen tarkoitettua maskia (14) tai elektrodikosketintäpläkuvioiden muodostamiseen tarkoitettua maskia (16). i is 83846