JP2021080567A

JP2021080567A - Shadow mask with plasma resistant coating

Info

Publication number: JP2021080567A
Application number: JP2021011686A
Authority: JP
Inventors: シーフアン; Xi Huang; フェイペン; Fei Peng; キランクリシュナプール; Krishnapur Kiran; ワン　ルイピン; Ruiping Wang; ルイピンワン; ジュリジアンジェリーチェン; Jrjyan Jerry Chen; スティーヴンヴェルハヴェルベケ; Verhaverbeke Steven; ロベルトヤンフィッセル; Jan Visser Robert
Original assignee: Applied Materials Inc
Current assignee: Applied Materials Inc
Priority date: 2021-01-28
Filing date: 2021-01-28
Publication date: 2021-05-27

Abstract

To provide novel and improved devices and treatment methods that use masks when forming OLED display devices.SOLUTION: A mask assembly (100) includes a mask frame (102) and a mask screen (104), both of the mask frame (102) and the mask screen (104) made of a metallic material, and a metal coating (125) disposed on exposed surfaces of one or both of the mask frame (102) and the mask screen (104).SELECTED DRAWING: Figure 1A

Description

本開示の実施形態は、電子デバイスの製造で使用される化学気相堆積（ＣＶＤ）プロセスなどの堆積プロセスで使用するためのシャドウマスクに関する。詳細には、本開示の実施形態は、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）表示デバイスの製造における封入プロセスで利用されるシャドウマスクに関する。 Embodiments of the present disclosure relate to shadow masks for use in deposition processes such as chemical vapor deposition (CVD) processes used in the manufacture of electronic devices. In particular, embodiments of the present disclosure relate to shadow masks used in the encapsulation process in the manufacture of organic light emitting diode (OLED) display devices.

ＯＬＥＤは、情報を表示するためのテレビジョンスクリーン、コンピュータモニタ、モバイルフォン、他の携帯デバイスなどの製造において使用される。典型的なＯＬＥＤは、個々に通電可能なピクセルを有するマトリックス表示パネルを形成するようなやり方で、基板上にすべて堆積させる２つの電極間に位置する有機材料の層を含むことができる。ＯＬＥＤは、一般に、２つのガラスパネル間に配置され、ガラスパネルのエッジがＯＬＥＤを封入するために密閉されている。
そのような表示デバイスの製造では遭遇する多くの課題がある。一部の製造工程では、ＯＬＥＤ材料は、１つまたは複数の層に封入され、水分がＯＬＥＤ材料を損傷するのを防止する。これらのプロセス中に、１つまたは複数のマスクを利用して、ＯＬＥＤ材料を含まない基板の部分を遮蔽する。これらのプロセスで使用されるマスクは、著しい温度差に耐えなければならない。極端な温度は、マスクの熱膨張および収縮を引き起こし、このことが、マスクの亀裂、屈曲、または破損につながることがあり、これらのいずれもが基板の部分の汚染を引き起こす可能性がある。さらに、これらのプロセスの一部は、基板の部分の汚染を引き起こすことがある粒子を生成するようなやり方で、マスクの材料と反応する可能性があるプラズマを利用する。 OLEDs are used in the manufacture of television screens, computer monitors, mobile phones, other mobile devices, etc. for displaying information. A typical OLED can include a layer of organic material located between two electrodes that are all deposited on the substrate in such a way as to form a matrix display panel with individually energized pixels. The OLED is generally placed between two glass panels, with the edges of the glass panels sealed to enclose the OLED.
There are many challenges encountered in the manufacture of such display devices. In some manufacturing processes, the OLED material is encapsulated in one or more layers to prevent moisture from damaging the OLED material. During these processes, one or more masks are utilized to shield the portion of the substrate that does not contain the OLED material. The masks used in these processes must withstand significant temperature differences. Extreme temperatures cause thermal expansion and contraction of the mask, which can lead to cracking, bending, or breakage of the mask, all of which can cause contamination of parts of the substrate. In addition, some of these processes utilize plasma, which can react with the material of the mask in such a way as to produce particles that can cause contamination of parts of the substrate.

したがって、ＯＬＥＤ表示デバイスを形成する際にマスクを使用する新規かつ改善された装置および処理方法が引き続き必要である。 Therefore, there is still a need for new and improved equipment and processing methods that use masks in forming OLED display devices.

本開示の実施形態は、有機発光ダイオード表示装置の製造における堆積プロセスで使用するためのマスクアセンブリを提供する。
一実施形態では、両方ともが金属材料で作られたマスクフレームおよびマスクスクリーンと、マスクフレームおよびマスクスクリーンの１つまたは両方の露出面に配置された金属コーティングと、を含むマスクアセンブリが提供される。
別の実施形態では、両方ともが低熱膨張率を有する金属材料で作られたマスクフレームおよびマスクスクリーンと、マスクフレームおよびマスクスクリーンの１つまたは両方の露出面に配置された酸化物コーティングと、を含むマスクアセンブリが提供される。
別の実施形態では、両方ともが低熱膨張率を有するニッケル：鉄合金で作られたマスクフレームおよびマスクスクリーンと、マスクフレームおよびマスクスクリーンの１つまたは両方の露出面に配置された金属コーティングと、を含むマスクアセンブリが提供される。
本開示の上記の特徴を詳細に理解することができるように、一部が添付図面に示される実施形態を参照することによって上で要約された本開示のより具体的な説明を行うことができる。しかしながら、添付図面は、本開示の典型的な実施形態のみを示し、したがって、その範囲を限定していると考えられるべきではないことに留意されたく、その理由は本開示が他の等しく効果的な実施形態を受け入れることができるためである。 Embodiments of the present disclosure provide mask assemblies for use in the deposition process in the manufacture of organic light emitting diode displays.
In one embodiment, a mask assembly is provided that includes a mask frame and mask screen, both made of metal material, and a metal coating, which is placed on one or both exposed surfaces of the mask frame and mask screen. ..
In another embodiment, a mask frame and mask screen both made of a metal material having a low coefficient of thermal expansion and an oxide coating placed on one or both exposed surfaces of the mask frame and mask screen. A mask assembly containing is provided.
In another embodiment, a mask frame and mask screen made of nickel: iron alloy, both of which have low thermal expansion rates, and a metal coating placed on one or both exposed surfaces of the mask frame and mask screen. A mask assembly containing is provided.
A more specific description of the present disclosure, some of which is summarized above, can be made by reference to the embodiments shown in the accompanying drawings so that the above features of the present disclosure can be understood in detail. .. However, it should be noted that the accompanying drawings show only typical embodiments of the present disclosure and therefore should not be considered to limit their scope, because this disclosure is equally effective elsewhere. This is because various embodiments can be accepted.

本明細書に開示された実施形態によるマスクアセンブリの一実施形態の等角分解図である。It is an isometric view of one embodiment of the mask assembly according to the embodiment disclosed herein. 図１Ａの線１Ｂ−１Ｂに沿った開口部の拡大断面図である。FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of an opening along line 1B-1B of FIG. 1A. 図１Ｂの開口部の一部の拡大図である。It is an enlarged view of a part of the opening of FIG. 1B. マスクアセンブリの別の実施形態の平面図である。It is a top view of another embodiment of a mask assembly. 図２の線３−３に沿ったマスクアセンブリの一部の断面図である。It is sectional drawing of a part of the mask assembly along the line 3-3 of FIG. 図２の線４−４に沿ったマスクアセンブリの一部の断面図である。It is sectional drawing of a part of the mask assembly along the line 4-4 of FIG. 図２の線５−５に沿ったマスクアセンブリの一部の断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view of a portion of the mask assembly along line 5-5 of FIG. 本明細書に記載されるようなマスクアセンブリを利用することができるＣＶＤ装置の概略断面図である。FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a CVD apparatus capable of utilizing a mask assembly as described herein.

理解を容易にするために、可能な限り同一の参照数字を使用して、各図に共通の同一の要素を指定した。一実施形態の要素および／またはプロセスステップは、さらに詳説することなく他の実施形態において有益に組み込まれてもよいことが想定されている。
本発明の実施形態は、マスクを基板に対して位置合わせし、マスクを基板上に配置し、封入層を基板上に形成されたＯＬＥＤ材料上に堆積させるように動作可能な、化学気相堆積（ＣＶＤ）プロセスチャンバまたはプラズマ化学気相堆積（ＰＥＣＶＤ）プロセスチャンバなどの、ＣＶＤプロセス用の堆積チャンバで使用されるマスクを含む。本明細書に記載された実施形態は、他のタイプのプロセスチャンバと共に使用されてもよく、ＣＶＤまたはＰＥＣＶＤプロセスチャンバと共に使用されることに限定されない。本明細書に記載された実施形態は、他のタイプの堆積プロセスと共に使用されてもよく、基板上に形成されたＯＬＥＤを封入するために使用されることに限定されない。本明細書に記載された実施形態は、様々なタイプ、形状、およびサイズのマスクおよび基板と共に使用されてもよい。本明細書に開示された実施形態は、カリフォルニア州サンタクララのアプライドマテリアルズ社の１部門であるＡＫＴ社から入手可能なチャンバおよび／またはシステムにおいて実施されてもよい。また、本明細書に開示された実施形態は、他のメーカーからのチャンバおよび／またはシステムにおいて実施されてもよい。 For ease of understanding, the same reference numbers are used as much as possible to specify the same elements that are common to each figure. It is envisioned that the elements and / or process steps of one embodiment may be beneficially incorporated in other embodiments without further detail.
Embodiments of the invention are chemical vapor deposition capable of aligning the mask with respect to the substrate, placing the mask on the substrate, and depositing the encapsulation layer on the OLED material formed on the substrate. Includes masks used in deposition chambers for CVD processes, such as (CVD) process chambers or plasma chemical vapor deposition (PECVD) process chambers. The embodiments described herein may be used with other types of process chambers and are not limited to being used with CVD or PECVD process chambers. The embodiments described herein may be used with other types of deposition processes and are not limited to being used to encapsulate an OLED formed on a substrate. The embodiments described herein may be used with masks and substrates of various types, shapes, and sizes. The embodiments disclosed herein may be implemented in chambers and / or systems available from AKT, a division of Applied Materials, Inc., Santa Clara, California. Also, the embodiments disclosed herein may be implemented in chambers and / or systems from other manufacturers.

図１Ａは、本明細書に開示された実施形態によるマスクアセンブリ１００の一実施形態の等角分解図である。マスクアセンブリ１００は、マスクフレーム１０２と、マスクフレーム１０２に結合させることができるマスクスクリーン１０４と、を含む。マスクフレーム１０２は、矩形であり、２つの対向する主側面１０５および２つの対向する副側面１１０を含む。側面１０５および１１０は、マスクスクリーン１０４を位置付けることができる開口部を取り囲む。例えば、マスクスクリーン１０４の周辺部１１５は、マスクフレーム１０２の隆起した内部エッジ１２０に取り付けられてもよい。マスクスクリーン１０４は、その長さおよび／または幅に沿って引っ張られ、締め具（図示せず）または溶接プロセスを介してマスクフレーム１０２の内部エッジ１２０に結合されてもよい。マスクフレーム１０２およびマスクスクリーン１０４は、互いに結合されると、ＯＬＥＤデバイスが形成される基板（図示せず）の上方のチャンバ（図示せず）内に位置付けることができるマスクアセンブリ１００を構成する。マスクアセンブリ１００を利用して、基板の部分上に材料を堆積させることができる。堆積材料は、ＯＬＥＤデバイスを封入する窒化ケイ素（ＳｉＮ）または他の材料を含むことができる。堆積材料は、ＣＶＤまたはＰＥＣＶＤ技法を利用して堆積させることができる。また、チャンバ、およびその内部部品、例えば、マスクアセンブリ１００は、フッ素を含有するプラズマを用いて定期的に洗浄されてもよい。 FIG. 1A is an isometric view of one embodiment of the mask assembly 100 according to the embodiments disclosed herein. The mask assembly 100 includes a mask frame 102 and a mask screen 104 that can be coupled to the mask frame 102. The mask frame 102 is rectangular and includes two opposing main side surfaces 105 and two opposing sub-side surfaces 110. The sides 105 and 110 surround an opening in which the mask screen 104 can be located. For example, the peripheral portion 115 of the mask screen 104 may be attached to the raised internal edge 120 of the mask frame 102. The mask screen 104 may be pulled along its length and / or width and coupled to the internal edge 120 of the mask frame 102 via a fastener (not shown) or a welding process. The mask frame 102 and the mask screen 104, when coupled to each other, constitute a mask assembly 100 that can be positioned in a chamber (not shown) above the substrate (not shown) on which the OLED device is formed. The mask assembly 100 can be utilized to deposit material on a portion of the substrate. The deposited material can include silicon nitride (SiN) or other material that encloses the OLED device. The deposited material can be deposited using CVD or PECVD techniques. Also, the chamber and its internal components, such as the mask assembly 100, may be periodically cleaned with a fluorine-containing plasma.

マスクフレーム１０２および／またはマスクスクリーン１０４は、低い熱膨張率（ＣＴＥ）を有する材料で作られてもよい。低ＣＴＥ材料は、温度変化を受けたときに、基板（図示せず）に対するマスクフレーム１０２の移動を防止または最小化する。また、低ＣＴＥ材料は、温度変化を受けたときに、マスクスクリーン１０４を貫いて形成された開口部１３０の、または開口部１３０間の移動を防止または最小化することができる。低ＣＴＥを有する材料の例には、モリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、バナジウム（Ｖ）、これらの合金、およびこれらの組合せが含まれる。一部の実施形態では、マスクフレーム１０２およびマスクスクリーン１０４の１つまたは両方は、マスクアセンブリ１００が使用されるチャンバ内で利用されるガスと反応する可能性がある金属材料で作られ得る。例としては、他の低ＣＴＥ材料の中でもとりわけ、鉄（Ｆｅ）とニッケル（Ｎｉ）の合金、Ｆｅ、Ｎｉとコバルト（Ｃｏ）の合金を含むことができる。Ｆｅ：Ｎｉ合金およびＦｅ：Ｎｉ：Ｃｏ合金の例には、とりわけ、商品名ＩＮＶＡＲ（登録商標）（Ｆｅ：Ｎｉ３６）、ＳＵＰＥＲＩＮＶＡＲ３２−５（登録商標）の下で市販されている金属が含まれてもよい。低ＣＴＥ材料は、マスクアセンブリ１００の寸法安定性を維持し、これによって、堆積材料の精度を提供する。本明細書に記載されるような低ＣＴＥ材料または金属は、約１４μｍ／ｍ／℃以下、例えば、約１３μｍ／ｍ／℃以下などの、約１５μｍ／ｍ／℃以下のＣＴＥであってもよい。 The mask frame 102 and / or the mask screen 104 may be made of a material having a low coefficient of thermal expansion (CTE). The low CTE material prevents or minimizes the movement of the mask frame 102 with respect to the substrate (not shown) when subject to temperature changes. Also, the low CTE material can prevent or minimize the movement of the openings 130 formed through the mask screen 104 or between the openings 130 when subjected to temperature changes. Examples of materials with low CTE include molybdenum (Mo), titanium (Ti), chromium (Cr), tungsten (W), tantalum (Ta), vanadium (V), alloys thereof, and combinations thereof. Is done. In some embodiments, one or both of the mask frame 102 and the mask screen 104 may be made of a metallic material that may react with the gas utilized in the chamber in which the mask assembly 100 is used. Examples may include, among other low CTE materials, alloys of iron (Fe) and nickel (Ni), alloys of Fe, Ni and cobalt (Co). Examples of Fe: Ni alloys and Fe: Ni: Co alloys include, among other things, metals marketed under the trade names INVAR® (Fe: Ni36), SUPER INVAR32-5®. You may. The low CTE material maintains the dimensional stability of the mask assembly 100, thereby providing the accuracy of the deposited material. The low CTE material or metal as described herein may be a CTE of about 15 μm / m / ° C or less, such as about 14 μm / m / ° C or less, for example, about 13 μm / m / ° C or less. ..

低ＣＴＥ材料の１つまたは複数は、マスクアセンブリ１００が利用されるチャンバの環境で利用される化学物質と反応する可能性があるため、マスクフレーム１０２およびマスクスクリーン１０４の１つまたは両方は、コーティング１２５を含むことができる。一例において、チャンバを洗浄するために使用されるプラズマ中のフッ素ラジカルは、鉄を含有するマスクアセンブリ１００の低ＣＴＥ材料と反応して、粒子を生成する可能性があるフッ化鉄（ＦｅＦｘ）を形成することがある。コーティング１２５を利用して、マスクフレーム１０２および／またはマスクスクリーン１０４をプラズマから保護して、粒子を低減させることができる。また、コーティング１２５を利用して、マスクフレーム１０２および／またはマスクスクリーン１０４の寿命を延ばすためにマスクフレーム１０２および／またはマスクスクリーン１０４を保護することができる。
マスクアセンブリ１００の寸法は、処理される基板の表面積によって決定されてもよい。一部の実施形態では、長さ×幅は、４．５世代の基板（Ｇ４．５）に対しては約９２０ミリメートル（ｍｍ）×約７３０ｍｍ、Ｇ６ハーフカット基板に対しては約１，５００ｍｍ×約９２５ｍｍ、Ｇ８．５ハーフカット基板に対しては約２，２００ｍｍ×約１，２５０ｍｍ、または任意の他の基板サイズであってもよい。マスクアセンブリ１００は、マスクフレーム１０２と、１つまたは複数のマスクスクリーン、例えば、任意の世代の基板上で使用するのに適したマスクスクリーン１０４と、を含むことができる。マスクフレーム１０２の寸法は、異なる基板サイズに対して異なってもよく、マスクスクリーン１０４の表面積は、異なってもよいが、開口部１３０のサイズは、その寸法が基板上に形成されるＯＬＥＤデバイスのサイズに基づくため同じである場合がある。 One or both of the mask frame 102 and the mask screen 104 are coated because one or more of the low CTE materials can react with the chemicals utilized in the environment of the chamber in which the mask assembly 100 is utilized. 125 can be included. In one example, the fluorine radicals in the plasma used to clean the chamber react with the low CTE material of the mask assembly 100, which contains iron, to produce iron fluoride (FeFx), which can produce particles. May form. The coating 125 can be utilized to protect the mask frame 102 and / or the mask screen 104 from plasma to reduce particles. The coating 125 can also be utilized to protect the mask frame 102 and / or the mask screen 104 in order to extend the life of the mask frame 102 and / or the mask screen 104.
The dimensions of the mask assembly 100 may be determined by the surface area of the substrate being processed. In some embodiments, the length x width is about 920 mm (mm) x about 730 mm for a 4.5 generation substrate (G4.5) and about 1,500 mm for a G6 half-cut substrate. It may be about 925 mm × about 2,200 mm × about 1,250 mm for a G8.5 half-cut substrate, or any other substrate size. The mask assembly 100 can include a mask frame 102 and one or more mask screens, eg, a mask screen 104 suitable for use on any generation of substrate. The dimensions of the mask frame 102 may be different for different substrate sizes and the surface area of the mask screen 104 may be different, but the size of the opening 130 is the size of the OLED device whose dimensions are formed on the substrate. It may be the same because it is based on size.

図１Ｂは、図１Ａの線１Ｂ−１Ｂに沿った開口部１３０の拡大断面図である。マスクスクリーン１０４は、第１の側面１３５および第２の側面１４０を含み、第２の側面１４０は、処理中に基板にコンタクトするようになされている。開口部１３０は、第１の側面１３５と第２の側面１４０との間に形成されている。開口部１３０は、第１の側面１３５から第２の側面１４０に向かって、内側に向かって先細りになるテーパ付けされた側壁１４５を含むことができる。開口部１３０は、矩形であり、約９０ｍｍ〜約１００ｍｍの主寸法１５０を含むことができる。主寸法１５０の測定方向に垂直な副寸法（図示せず）は、約６０ｍｍ〜約６５ｍｍであってもよい。図１Ｂに示す開口部１３０は、マスクスクリーン１０４のすべての開口部１３０に共通であってもよい。さらに、２つの側壁のみが示されているが、側面のプロファイルは、４つの側面すべてに対して同じであってもよい。
図１Ｃは、図１Ｂの開口部１３０の一部の拡大図である。コーティング１２５は、マスクスクリーン１０４上に断面図で明確に示されている。コーティング１２５の厚さは、約１μｍ〜約５μｍ、例えば、約１μｍ〜約５μｍ、またはそれを上回ってもよい。一部の実施形態では、コーティング１２５は、Ｎｉ：Ｆｅ材料（すなわち、マスクスクリーン１０４の本体）上に配置された、（他の酸化物の中でもとりわけ）アルミニウム酸化物（Ａｌ₂Ｏ₃）、イットリウム酸化物（Ｙ₂Ｏ₃）、またはこれらの組合せを含む酸化物材料を含むことができる。他の実施形態では、コーティング１２５は、Ｎｉ：Ｆｅ材料（すなわち、マスクスクリーン１０４の本体）上に配置されたＮｉ層を含むことができる。図示されていないが、コーティング１２５は、マスクスクリーン１０４のすべての表面ならびに開口部１３０の露出面をカバーすることができる。さらに、図示されていないが、コーティングは、マスクフレーム１０２上またはマスクフレーム１０２内に形成された孔またはくぼみを含む、マスクフレーム１０２のすべての外面および／または露出面をすべてカバーすることができる。 FIG. 1B is an enlarged cross-sectional view of the opening 130 along line 1B-1B of FIG. 1A. The mask screen 104 includes a first side surface 135 and a second side surface 140, the second side surface 140 being adapted to contact the substrate during processing. The opening 130 is formed between the first side surface 135 and the second side surface 140. The opening 130 can include a tapered side wall 145 that tapers inward from the first side surface 135 to the second side surface 140. The opening 130 is rectangular and can include a main dimension 150 of about 90 mm to about 100 mm. The sub-dimension (not shown) perpendicular to the measurement direction of the main dimension 150 may be about 60 mm to about 65 mm. The opening 130 shown in FIG. 1B may be common to all openings 130 of the mask screen 104. Further, although only two sidewalls are shown, the profile of the sides may be the same for all four sides.
FIG. 1C is an enlarged view of a part of the opening 130 of FIG. 1B. The coating 125 is clearly shown in cross section on the mask screen 104. The thickness of the coating 125 may be from about 1 μm to about 5 μm, for example, from about 1 μm to about 5 μm, or greater. In some embodiments, the coating 125, Ni: Fe material (i.e., the body of the mask screen 104) disposed on (among other oxides) aluminum oxide (Al ₂ O _3), yttrium Oxides (Y ₂ O ₃ ), or oxide materials containing combinations thereof, can be included. In another embodiment, the coating 125 may include a Ni layer disposed on a Ni: Fe material (ie, the body of the mask screen 104). Although not shown, the coating 125 can cover all surfaces of the mask screen 104 as well as exposed surfaces of the opening 130. Further, although not shown, the coating can cover all outer and / or exposed surfaces of mask frame 102, including holes or depressions formed on or within mask frame 102.

コーティング１２５は、金属の場合、無電解堆積もしくはメッキ技法、電解メッキ技法、またはこれらの組合せ、ならびに他の適切な堆積もしくはメッキ技法によって形成されてもよい。コーティング１２５は、一部の実施形態では、Ｎｉ、Ｎｉ：Ｃｏ、または他のＮｉ合金を含むことができる。他の実施形態では、コーティング１２５は、とりわけ、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、またはパラジウム（Ｐｄ）などの白金属元素からの金属を含むことができる。他の実施形態では、フッ素含有ガスに耐性のある金（Ａｕ）または他の金属がコーティング１２５に使用されてもよい。コーティング１２５は、酸化物の場合、任意の適切な堆積技法によって形成されてもよい。 In the case of metals, the coating 125 may be formed by electroless deposition or plating techniques, electroplating techniques, or a combination thereof, as well as other suitable deposition or plating techniques. The coating 125 may include Ni, Ni: Co, or other Ni alloys in some embodiments. In other embodiments, the coating 125 can include, among other things, a metal from a platinum group element such as ruthenium (Ru), rhodium (Rh), or palladium (Pd). In other embodiments, gold (Au) or other metal resistant to fluorine-containing gases may be used in the coating 125. In the case of oxides, the coating 125 may be formed by any suitable deposition technique.

図２は、マスクアセンブリ２００の別の実施形態の平面図である。マスクアセンブリ２００は、マスクフレーム１０２の内部エッジ１２０に結合された１つまたは複数のスクリーン部分２０５Ａおよび２０５Ｂを有するマスクスクリーン１０４の別の実施形態を含む。矩形のストリップ２１０を用いて、スクリーン部分２０５Ａと２０５Ｂを分離することができる。ストリップ２１０は、マスクフレーム１０２の一体部分であってもよく、または締め具もしくは溶接によってマスクフレーム１０２に結合されてもよい。ストリップ２１０は、マスクフレーム１０２およびマスクスクリーン１０４と同じ材料で作られてもよい。また、ストリップ２１０を用いて、スクリーン部分２０５Ａおよび２０５Ｂの内部エッジ２１５をマスクフレーム１０２に結合することができる。例えば、スクリーン部分２０５Ａおよび２０５Ｂの内部エッジ２１５は、締め具または溶接によってストリップ２１０に結合されてもよい。ストリップ２１０を利用して、マスクアセンブリ２００の寸法を拡大させることができ、それによりマスクアセンブリ２００の長さまたは幅は、より大きな表面積を有する基板上での使用が可能なものになり得る。ストリップ２１０は、代わりに、スクリーン部分２０５Ａおよび２０５Ｂの表面積を最小化するために利用されてもよく、これによって、スクリーン部分２０５Ａおよび２０５Ｂの製造およびコーティングをより簡単にすることができる。１つのストリップ２１０ならびに２つのスクリーン部分２０５Ａおよび２０５Ｂのみが示されているが、マスクアセンブリ２００は、２つよりも多い、または少ないマスク部分の取り付けを容易にするために、ストリップ２１０と同様の複数のストリップを含むことができる。一部の実施形態では、複数のスクリーン部分が単一のマスクフレーム１０２と共に利用される場合は、ストリップ２１０（または複数のストリップ）は、利用されない。代わりに、スクリーン部分の内部エッジのそれぞれを互いに溶接することなどによって、スクリーン部分を互いに固定することができる。その場合、互いに結合されないスクリーン部分の外側部分は、マスクフレーム１０２に固定されてもよい。
マスクフレーム１０２は、その上に形成された１つまたは複数の割出し機構２２０を含むことができる。例えば、副側面１１０は、表面に形成された複数の割出し機構２２０を含むことができる。また、主側面１０５は、割出し機構２２０を含むことができる。 FIG. 2 is a plan view of another embodiment of the mask assembly 200. The mask assembly 200 includes another embodiment of the mask screen 104 having one or more screen portions 205A and 205B coupled to the inner edge 120 of the mask frame 102. The rectangular strip 210 can be used to separate the screen portions 205A and 205B. The strip 210 may be an integral part of the mask frame 102, or may be coupled to the mask frame 102 by fasteners or welding. The strip 210 may be made of the same material as the mask frame 102 and the mask screen 104. Also, the strip 210 can be used to couple the internal edges 215 of the screen portions 205A and 205B to the mask frame 102. For example, the internal edges 215 of screen portions 205A and 205B may be joined to strip 210 by fasteners or welding. The strip 210 can be utilized to increase the dimensions of the mask assembly 200, whereby the length or width of the mask assembly 200 can be such that it can be used on substrates with a larger surface area. The strip 210 may instead be utilized to minimize the surface area of the screen portions 205A and 205B, which can simplify the manufacture and coating of the screen portions 205A and 205B. Although only one strip 210 and two screen portions 205A and 205B are shown, the mask assembly 200 is similar to strip 210 in order to facilitate the attachment of more or less mask portions. Can include strips of. In some embodiments, strip 210 (or strips) is not utilized when multiple screen portions are utilized with a single mask frame 102. Alternatively, the screen portions can be fixed to each other, such as by welding each of the internal edges of the screen portion to each other. In that case, the outer portions of the screen portions that are not coupled to each other may be fixed to the mask frame 102.
The mask frame 102 can include one or more indexing mechanisms 220 formed on the mask frame 102. For example, the sub-side surface 110 can include a plurality of indexing mechanisms 220 formed on the surface. Further, the main side surface 105 may include an indexing mechanism 220.

図３〜図５は、図２のマスクアセンブリ２００の一部の断面図である。図３は、図２の線３−３に沿ったマスクアセンブリ２００の一部の断面図である。図４は、図２の線４−４に沿ったマスクアセンブリ２００の一部の断面図である。図５は、図２の線５−５に沿ったマスクアセンブリ２００の一部の断面図である。
マスクフレーム１０２は、上記したような低ＣＴＥ材料で作られた本体３００を含む。また、本体３００は、第１の表面３０５、および第１の表面３０５に対向する第２の表面３１０を含む。第２の表面３１０は、処理中に基板支持体またはサセプタなどのチャンバ部品（図示せず）の表面にコンタクトするようになされている。マスクスクリーン１０４の面は、第１の表面３０５および第２の表面３１０の両方の面からオフセットされており、第２の側面１４０は、処理中に基板にコンタクトするようになされている。 3 to 5 are cross-sectional views of a part of the mask assembly 200 of FIG. FIG. 3 is a partial cross-sectional view of the mask assembly 200 along line 3-3 of FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view of a portion of the mask assembly 200 along line 4-4 of FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view of a portion of the mask assembly 200 along line 5-5 of FIG.
The mask frame 102 includes a body 300 made of the low CTE material as described above. The main body 300 also includes a first surface 305 and a second surface 310 facing the first surface 305. The second surface 310 is adapted to contact the surface of a chamber component (not shown) such as a substrate support or susceptor during processing. The surface of the mask screen 104 is offset from both the surfaces of the first surface 305 and the second surface 310, and the second side surface 140 is adapted to contact the substrate during processing.

上述したように、マスクフレーム１０２の第２の表面３１０は、そこに形成されたくぼみまたは止まり孔などの、１つまたは複数の割出し機構２２０を含む。例えば、主側面１０５は、複数の第１のくぼみ３２０および３２５を含み、副側面１１０は、複数の第２のくぼみ３３０を含む。第１のくぼみ３２０の１つは、台形の特徴３３５を含む。第１のくぼみ３２０の別のくぼみは、三角形の特徴３４０を含む。第２のくぼみ３３０のそれぞれは、矩形の特徴３４５を含むことができる。本明細書に記載されているようにマスクフレーム１０２がコーティングされると、割出し機構２２０の表面のすべてがコーティング１２５を含む。
図６は、一実施形態によるＣＶＤ装置６００の概略断面図であり、マスクアセンブリ６０１を用いて、封入層を基板上に堆積させることができる。マスクアセンブリ６０１は、図１のマスクアセンブリ１００または図２のマスクアセンブリ２００のいずれかであってもよい。
ＣＶＤ装置６００は、１つまたは複数の壁を貫く開口部６０４を有するチャンバ本体６０２を含み、１つまたは複数の基板６０６およびマスクアセンブリ６０１を開口部に挿入することができる。基板６０６は、処理中に、ディフューザー６１２に対向する基板支持体６１０上に配置される。ディフューザー６１２は、処理ガスがディフューザー６１２と基板６０６との間の処理空間６１６に入ることができるように、ディフューザー６１２を貫いて形成された１つまたは複数の開口部６１４を含む。 As described above, the second surface 310 of the mask frame 102 includes one or more indexing mechanisms 220, such as recesses or blind holes formed therein. For example, the main side surface 105 includes a plurality of first recesses 320 and 325, and the sub-side surface 110 includes a plurality of second recesses 330. One of the first indentations 320 includes a trapezoidal feature 335. Another indentation of the first indentation 320 includes the triangular feature 340. Each of the second recesses 330 can include a rectangular feature 345. When the mask frame 102 is coated as described herein, the entire surface of the indexing mechanism 220 includes the coating 125.
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of the CVD apparatus 600 according to one embodiment, in which the encapsulation layer can be deposited on the substrate using the mask assembly 601. The mask assembly 601 may be either the mask assembly 100 of FIG. 1 or the mask assembly 200 of FIG.
The CVD apparatus 600 includes a chamber body 602 having an opening 604 that penetrates one or more walls, and one or more substrates 606 and mask assembly 601 can be inserted into the opening. The substrate 606 is placed on the substrate support 610 facing the diffuser 612 during processing. The diffuser 612 includes one or more openings 614 formed through the diffuser 612 so that the processing gas can enter the processing space 616 between the diffuser 612 and the substrate 606.

基板６０６を使用して、ＯＬＥＤ表示装置を形成することができ、ＯＬＥＤが一連の堆積プロセスによって基板６０６の表面上に形成される。基板６０６を使用して、単一のまたは複数の表示装置を形成することができ、各表示装置は、各表示装置の周辺部周りに形成された電気コンタクト層に結合された複数のＯＬＥＤを含む。
製造中に、各表示装置のＯＬＥＤ部分は、ＯＬＥＤを環境から保護するために、窒化ケイ素、アルミニウム酸化物、および／またはポリマーを含む１つまたは複数の層に封入される。封入材料は、ＣＶＤによって堆積させてもよく、マスクアセンブリ６０１を使用して、封入材料の堆積中に電気コンタクト層が遮蔽される。マスクアセンブリ６０１は、ＣＶＤプロセス中に電気コンタクト層を遮蔽するマスクフレーム１０２を含む。
処理のために、マスクアセンブリ６０１は、最初に開口部６０４を介して装置６００に挿入され、複数のモーションアライメント要素６２２上に配置される。次いで、基板６０６が開口部６０４を介して挿入され、基板支持体６１０を貫いて延出する複数のリフトピン６２４上に配置される。次いで、基板支持体６１０が基板６０６に接触するように上昇し、その結果、基板６０６が基板支持体６１０上に配置される。基板６０６は、基板支持体６１０上にある間に、位置合わせされる。 The substrate 606 can be used to form an OLED display device, where the OLED is formed on the surface of the substrate 606 by a series of deposition processes. The substrate 606 can be used to form a single or multiple display devices, each display device comprising a plurality of OLEDs coupled to an electrical contact layer formed around the periphery of each display device. ..
During manufacturing, the OLED portion of each display device is encapsulated in one or more layers containing silicon nitride, aluminum oxide, and / or polymer to protect the OLED from the environment. The encapsulation material may be deposited by CVD and the mask assembly 601 is used to shield the electrical contact layer during deposition of the encapsulation material. The mask assembly 601 includes a mask frame 102 that shields the electrical contact layer during the CVD process.
For processing, the mask assembly 601 is first inserted into the device 600 through the opening 604 and placed on a plurality of motion alignment elements 622. The substrate 606 is then inserted through the opening 604 and placed on a plurality of lift pins 624 extending through the substrate support 610. The substrate support 610 then rises to contact the substrate 606, so that the substrate 606 is placed on the substrate support 610. The substrate 606 is aligned while it is on the substrate support 610.

基板６０６が基板支持体６１０上で位置合わせされると、１つまたは複数の可視化システム６２６が、マスクアセンブリ６０１が基板６０６全面にわたって適切に位置合わせされているかどうかを判定する。マスクアセンブリ６０１が適切に位置合わせされていない場合は、１つまたは複数のアクチュエータ６２８が１つまたは複数のモーションアライメント要素６２２を動かして、マスクアセンブリ６０１の位置を調整する。次いで、１つまたは複数の可視化システム６２６がマスクアセンブリ６０１の位置合わせを再確認する。
マスクアセンブリ６０１が基板６０６全面にわたって適切に位置合わせされると、マスクアセンブリ６０１は、基板６０６上に降ろされ、次いでシャドウフレーム６３２がマスクアセンブリ６０１にコンタクトするまで、基板支持体６１０がステム６３０上で上昇する。シャドウフレーム６３２は、マスクアセンブリ６０１に載置される前に、チャンバ本体６０２の１つまたは複数の内壁から延在するレッジ６３４上でチャンバ本体６０２に配置されている。基板支持体６１０は、基板６０６、マスクアセンブリ６０１、およびシャドウフレーム６３２が、ディフューザー６１２に対向する処理位置に配置されるまで、上昇し続ける。次いで、処理ガスが、バッキング板６３８に形成された開口部を介して１つまたは複数のガス源６３６から供給され、一方で、ディフューザー６１２と基板６０６との間の処理空間６１６にプラズマを形成するために、電気バイアスがディフューザー６１２に提供される。また、処理空間６１６は、遠隔プラズマシステム６１８からチャンバ本体６０２の内部にプラズマを提供することによって定期的に洗浄されてもよい。遠隔プラズマシステム６１８は、フッ素含有ガスからなる洗浄ガス源６２０に結合されてもよい。処理および／または洗浄中の温度は、摂氏約８０度（℃）〜約１００℃であっても、またはそれよりも高くてもよい。 When the substrate 606 is aligned on the substrate support 610, one or more visualization systems 626 determine if the mask assembly 601 is properly aligned over the entire surface of the substrate 606. If the mask assembly 601 is not properly aligned, one or more actuators 628 move one or more motion alignment elements 622 to adjust the position of the mask assembly 601. One or more visualization systems 626 then reconfirm the alignment of the mask assembly 601.
When the mask assembly 601 is properly aligned over the entire surface of the substrate 606, the mask assembly 601 is lowered onto the substrate 606 and then the substrate support 610 is placed on the stem 630 until the shadow frame 632 contacts the mask assembly 601. To rise. The shadow frame 632 is placed on the chamber body 602 on a ledge 634 extending from one or more inner walls of the chamber body 602 before being placed on the mask assembly 601. The substrate support 610 continues to rise until the substrate 606, mask assembly 601 and shadow frame 632 are placed in processing positions facing the diffuser 612. The processing gas is then supplied from one or more gas sources 636 through the openings formed in the backing plate 638, while forming plasma in the processing space 616 between the diffuser 612 and the substrate 606. To this end, an electrical bias is provided to the diffuser 612. Further, the processing space 616 may be periodically cleaned by providing plasma from the remote plasma system 618 to the inside of the chamber body 602. The remote plasma system 618 may be coupled to a cleaning gas source 620 made of a fluorine-containing gas. The temperature during treatment and / or washing may be from about 80 degrees Celsius (° C.) to about 100 degrees Celsius, or even higher.

堆積プロセスのためのマスクアセンブリが提供される。本明細書に記載されるようなマスクアセンブリ１００、２００および６０１は、より長い寿命、ならびに粒子生成の低減を提供し、これによって、歩留まりを向上し、所有コストを最小限に抑える。本明細書に記載されるようなコーティング１２５を有するマスクアセンブリ１００、２００および６０１の実施形態は、フッ素化学物質との反応を防止し、これによって、粒子生成を最小限に抑えて、コーティング１２５を有するマスクアセンブリ１００、２００および６０１の部分の完全性を維持する。本明細書に記載されるようなコーティング１２５を有するマスクアセンブリ１００、２００および６０１の実施形態は、マスクアセンブリ１００、２００および６０１の寿命を２倍、３倍、またはさらに４倍にすることが示された。
前述の事項は、本開示の実施形態を対象としているが、本開示の他のおよびさらなる実施形態が本開示の基本的な範囲から逸脱せずに考案されてもよい。したがって、本開示の範囲は、以下の特許請求の範囲によって決定される。 A mask assembly for the deposition process is provided. Mask assemblies 100, 200 and 601 as described herein provide longer life, as well as reduced particle formation, thereby improving yield and minimizing cost of ownership. Embodiments of mask assemblies 100, 200 and 601 having a coating 125 as described herein prevent the reaction with fluorochemicals, thereby minimizing particle formation and providing the coating 125. Maintain the integrity of the parts of the mask assembly 100, 200 and 601 with. Embodiments of mask assemblies 100, 200 and 601 with coatings 125 as described herein have been shown to double, triple, or even quadruple the life of mask assemblies 100, 200 and 601. Was done.
Although the above-mentioned matters are intended for the embodiments of the present disclosure, other and further embodiments of the present disclosure may be devised without departing from the basic scope of the present disclosure. Therefore, the scope of the present disclosure is determined by the following claims.

Claims

With mask frames and mask screens, both made of metal material,
With a metal coating placed on the mask frame and one or both exposed surfaces of the mask screen,
Including mask assembly.

The mask assembly according to claim 1, wherein the metal material comprises a nickel: iron alloy.

The mask assembly according to claim 2, wherein the metal coating comprises a nickel material.

The mask assembly according to claim 2, wherein the metal coating comprises a metal selected from platinum group elements.

The mask assembly according to claim 2, wherein the metal coating is selected from the group consisting of nickel alloys, ruthenium, rhodium, palladium, and gold.

The mask assembly according to claim 1, wherein the metal coating comprises a thickness of about 1 μm to about 35 μm.

The mask assembly according to claim 1, wherein the metal material comprises a metal having a low coefficient of thermal expansion.

The mask assembly according to claim 7, wherein the metal coating comprises a nickel material.

The mask assembly according to claim 7, wherein the metal coating comprises a metal selected from platinum group elements.

With mask frames and mask screens, both made of metal materials with low coefficient of thermal expansion,
With an oxide coating placed on the mask frame and one or both exposed surfaces of the mask screen,
Including mask assembly.

The mask assembly according to claim 10, wherein the metal material comprises a nickel: iron alloy.

The mask assembly according to claim 11, wherein the oxide coating comprises aluminum oxide.

The mask assembly according to claim 11, wherein the oxide coating comprises yttrium oxide.

The mask assembly according to claim 10, wherein the oxide coating comprises a thickness of about 1 μm to about 5 μm.

Nickel, both with low coefficient of thermal expansion: mask frames and mask screens made of ferroalloy,
A metal coating disposed on the mask frame and one or both exposed surfaces of the mask screen, wherein the mask screen comprises a plurality of openings, each opening from a first side surface of the mask screen. With a metal coating, including a tapered side wall that slopes inward to the side of 2.
Including mask assembly.