JP3205122U - 高耐熱の発光ダイオードの蒸着膜のパターン形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】製造コストを低減し、高温動作環境に適用できる発光ダイオードの蒸着膜のパターン形成装置を提供する。【解決手段】載置具と、高耐熱磁気吸着素子と、ウェハと、非磁気金属マスクとを含み、載置具１０は、第１の収納空間１１と第２の収納空間１２とを有する。高耐熱磁気吸着素子２０が第１の収納空間に設けられ、ウェハ４０が第２の収納空間に設けられている。非磁気金属マスク３０が第２の容収納空間を覆い、耐熱温度が８０℃以上である。【選択図】図１Ｂ

Description

本考案は、製造コストが大幅に低下し、製品を量産化しやすい高耐熱の発光ダイオードの蒸着膜のパターン形成装置を提供することにあり、特に、発光ダイオードの電極または類似構造の製作に好適なものである。

発光ダイオードは、電気消費量が少なく、体積が小さいため、現在、家電用品の指示ランプや、携帯電話のバックライト光源、交通信号機、広告看板、及び自動車の第３のブレーキランプなどに幅広く適用されている。
一般に、発光ダイオードの製作方法は、まず、III-V族化合物のウェハを製作した後、さらに、III-V族化合物のウェハ上に金属電極を製作し、そしてこれを切断して発光ダイオードのダイを形成し、最後に封止作業を行い、発光ダイオードの製作を完了する。

従来の発光ダイオードの金属電極の製作方法は、概ね、第一、先に、III-V族化合物のウェハの表面に一層の金属膜を蒸着し、続いて、リソグラフィ技術でパターン化したフォトレジスト層を形成し、さらに、パターン化したフォトレジスト層をマスクとして、該金属膜をエッチングし金属電極の製作を完了する方法と、第二、III-V族化合物のウェハに一層のフォトレジストを塗布し、リソグラフィによる結像を行った後、一層の金属膜を蒸着し、さらに、フォトレジスト剥離工程を行い、金属を結像させて金属電極の製作を完了する方法との２種類に分けられている。

しかしながら、上記のこれらの方法は、いずれも、リソグラフィプロセスを利用してようやく電極を製作可能な方法であり、リソグラフィプロセスは、とても煩瑣、複雑で、製作上に比較的に高い難しさを有する。

また、動作温度が８０℃以上を超える場合、使われている磁気吸着素子の磁力が減衰、劣化し、非磁気金属マスクに密接に吸着することができない問題がある。

そのため、製造プロセスが簡素化し、製造に便利で、製造コストが大幅に低下し、高温動作環境に適用し、かつ、製作した発光ダイオードが所要の電極を有する構造をどのようにして提供するかが、本考案が解決しようとする課題である。

上記問題に鑑みて、本考案は、載置具と、高耐熱磁気吸着素子と、ウェハと、非磁気金属マスクとを含む高耐熱の発光ダイオードの蒸着膜のパターン形成装置を提供する。
載置具は、第１の収納空間と第２の収納空間とを有する。高耐熱磁気吸着素子が第１の収納空間に設けられている。ウェハが載置具の第２の収納空間に設けられている。非磁気金属マスクが載置具の第２の容収納空間を覆い、耐熱温度が８０℃以上である。

以上のように、本考案は、従来のリソグラフィプロセスにおける煩瑣や複雑な欠点が改善され、製造プロセスが簡素化で、コストが低下し、高温抵抗（高耐熱）、ウェハの電極が量産化しやすい高耐熱発光ダイオードの蒸着膜のパターン形成装置を提供できる。

本考案の高耐熱の発光ダイオードの蒸着膜のパターン形成装置の分解斜視図である。 本考案の高耐熱の発光ダイオードの蒸着膜のパターン形成装置の側面図である。 本考案の蒸着の使用状態図である。 普通の磁石のベーキング累積時間に対する高耐熱磁気吸着素子の減衰率の比較図である。 普通の磁石のベーキング累積時間に対する高耐熱磁気吸着素子の減衰率の比較図である。 様々な動作温度範囲における高耐熱磁気吸着素子のネオジム・鉄・ホウ素磁石の材料特性図である。

図１Ａ及び図１Ｂは、本考案の高耐熱の発光ダイオードの蒸着膜のパターン形成装置の分解斜視図及び側面図である。
本考案は、載置具１０と、高耐熱磁気吸着素子２０と、非磁気金属マスク３０と、ウェハ４０とを含む高耐熱の発光ダイオードの蒸着膜のパターン形成装置を提供する。載置具１０は、第１の収納空間１１と第２の収納空間１２とを有する。高耐熱磁気吸着素子２０が第１の収納空間１１に設けられている。ウェハ４０が載置具の第２の収納空間１２に設けられている。非磁気金属マスク３０が載置具１０の第２の容収納空間１２を覆い、その中、高温の温度が８０℃以上である。

載置具１０は、円形、四角形または三角形などの任意形状であり、載置具１０の周縁で上下に適切な長さの枠が延び、載置具１０の上下側に収納空間１１、１２がそれぞれ形成され、載置具１０の一方側の枠に複数の位置決め孔１３が設けられている。

高耐熱磁気吸着素子２０は、載置具１０の下方の収納空間１１に設けられるように載置具１０の外形に合わせて設計されている。非磁気金属マスク３０は、磁気のない金属シートを含み、そのうち、非磁気金属マスク３０の厚さが１０μｍ〜１００μｍであり、載置具１０の外形に合わせて設けられている。また、磁気のない金属シートに所要の多孔状の幾何模様が設けられている。
ウェハ４０は、載置具１０の上方の収納空間１２に設けられている。バッフルプレート５０は、位置決め孔１３の設けられた載置具１０の一方側に対応して、少なくとも一つの位置決めピン５１が突出して設けられ、他側の中央に結合柱５２が設けられている。

上記のように、実際の製造の際には、高耐熱磁気吸着素子２０をバッフルプレート５０の位置決めピン５１の設置された箇所に置き、さらに、載置具１０の位置決め孔１３が設置されている側を下向きに位置決めピン５１に係合し、高耐熱磁気吸着素子２０を載置具１０の下方の収納空間１１内に置き、そして、ウェハ４０を載置具１０の上方の収納空間１２に置き、最後に、非磁気金属マスク３０がウェハ４０全体を覆うように所要の模様が設けられた非磁気金属マスク３０をウェハ４０の表面に置く。
この時、非磁気金属マスク３０が下方の高耐熱磁気吸着素子２０の磁気力により吸着され、ウェハ４０が非磁気金属マスク３０と高耐熱磁気吸着素子２０とで挟持し固定され、バッフルプレート５０で蒸着するとともに、ウェハ４０上に所要の電極を直接形成するようになっている。

図２を参照する。図２は、本考案の蒸着の使用状態図である。
蒸着回転台６０は、球面部を含み、さらに点蒸発源６１から所定の距離で対向して設けられている。また、バッフルプレート５０の底部に設けられた結合柱５２で、複数のバッフルプレート５０を蒸着回転台６０の球面部に結合し、パターンの周辺の膜厚低下を減らすようにバッフルプレート５０ごとにおけるウェハ４０を点蒸発源６１と略垂直の角度にし、ウェハ４０を蒸着して結像するのに便宜を図る。

図３Ａ及び図３Ｂを参照する。図３Ａ及び図３Ｂは、普通の磁石のベーキング累積時間に対する高耐熱磁気吸着素子の減衰率の比較図である。
本考案では、高耐熱磁気吸着素子２０は、高耐熱磁石を含み、これは周囲温度８０℃以上耐える磁石を指す。なお、図３Ａにテストしたベーキング温度は、１００℃をテスト温度とするが、本考案では、これに限られない。一方、普通の磁石は、同じベーキング時間と同じ周囲温度を経た後、その磁力減衰の幅は、高耐熱磁気吸着素子２０の減衰する度合いよりはるかに大きいため、非磁気金属マスク３０を吸着する密接さに影響する恐れがある。

本考案では、高耐熱磁気吸着素子２０は、ネオジム・鉄・ホウ素磁石、サマリウム・コバルト磁石、及びアルミニウム・ニッケル・コバルト磁石を含むが、これらに限られるものではない。異なる動作温度範囲によって、ユーザは、異なる材料の高耐熱磁気吸着素子を選ぶことができる。
図４を参照する。図４は、様々な動作温度範囲における高耐熱磁気吸着素子のネオジム・鉄・ホウ素磁石の材料特性図である。
例えば、８０℃〜２４０℃の動作温度範囲で、Ｍ型、Ｈ型、ＳＨ型、ＵＨ型、ＥＨ型及びＡＨ型を含む、異なるタイプのネオジム・鉄・ホウ素磁石を選んでよい。また、他の実験結果によれば、２４０℃〜３５０℃の動作温度範囲で、異なる混合比のサマリウム・コバルト磁石を選んでよい。例えば２４０℃〜２５０℃の動作温度範囲で、割合が１：５のサマリウム・コバルト磁石を選んでよく、２５０℃〜３５０℃の動作温度範囲で、割合が２：１７のサマリウム・コバルト磁石を選んでよい。３５０℃の動作温度より大きい場合、アルミニウム・ニッケル・コバルト磁石を選んでよい。なお、上記画定した動作温度の数値範囲は、必ずしも標準的でなく参照である。

以上から分かるように、本考案の装置は、次のような実用的な長所がある。
１、従来のウェハ電極のリソグラフィによってとても煩瑣、複雑な技術で製作しなければならない欠点を改良して、簡素化する製造プロセスでウェハの電極を製作可能であるため、製作コストを大幅に下げることができる。
２、本考案に係る載置具、磁気吸着素子、及び非磁気金属マスクの使用によって、ウェハの電極の製作を量産化することができる。
３、きわめて薄い非磁気金属マスクを選択するとともに磁気吸着素子の吸着によって、非磁気金属マスクをウェハに密接させ、同時にウェハごとがいずれも略垂直の角度で蒸発源金属と対向するようになっているため、非磁気金属マスク上のパターンが完全に移し同時にパターンの周辺の膜厚低下を減らすことができる。
４、異なる動作温度によって異なる材質の高耐熱磁気吸着素子を選ぶことで、更に高温の作業環境に適応することができる。

上述したように、本考案は、従来のリソグラフィプロセスが煩瑣、複雑である欠点を改良し、製造プロセスが簡素で、製造コストが低下し、高温抵抗（高耐熱）に優れ、ウェハの電極を量産化しやすい高耐熱の発光ダイオードの蒸着膜のパターン形成装置を提供する。本考案は新規性及び産業上の利用価値を有する。そこで法律に従ってここに出願する。

１０ 載置具
１１、１２ 収納空間
１３ 位置決め孔
２０ 高耐熱磁気吸着素子
３０ 非磁気金属マスク
４０ ウェハ
５０ バッフルプレート
５１ 位置決めピン
５２ 結合柱
６０ 蒸着回転台
６１ 点蒸発源

Claims (10)

1. 高耐熱の発光ダイオードの蒸着膜のパターン形成装置であって、
   第１の収納空間と第２の収納空間とを有する載置具と、
   前記載置具の前記第１の収納空間に設けられている高耐熱磁気吸着素子と、
   前記載置具の前記第２の収納空間に設けられているウェハと、
   前記載置具の前記第２の収納空間を覆う非磁気金属マスクと、を含み、
   耐熱温度が８０℃以上である、
   高耐熱の発光ダイオードの蒸着膜のパターン形成装置。
2. 前記非磁気金属マスクは、多孔状の幾何模様を有することを特徴とする請求項１に記載の高耐熱の発光ダイオードの蒸着膜のパターン形成装置。
3. 前記非磁気金属マスクの厚さが１０μｍ〜１００μｍであることを特徴とする請求項１に記載の高耐熱の発光ダイオードの蒸着膜のパターン形成装置。
4. 前記載置具の前記第１の収納空間の周縁に複数の位置決め孔が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の高耐熱の発光ダイオードの蒸着膜のパターン形成装置。
5. さらに、一側面には少なくとも一つの位置決めピンを有し、前記複数の位置決め孔と係合し、前記第１の収納空間を覆うためのバッフルプレートを含むことを特徴とする請求項４に記載の高耐熱の発光ダイオードの蒸着膜のパターン形成装置。
6. 前記高耐熱磁気吸着素子は、異なる動作温度範囲によって異なる磁石を選ぶことを特徴とする請求項１に記載の高耐熱の発光ダイオードの蒸着膜のパターン形成装置。
7. 前記高耐熱磁気吸着素子は、８０℃〜２４０℃の動作温度範囲で、異なるタイプのネオジム・鉄・ホウ素磁石を選ぶことを特徴とする請求項６に記載の高耐熱の発光ダイオードの蒸着膜のパターン形成装置。
8. 前記高耐熱磁気吸着素子は、２４０℃〜３５０℃の動作温度範囲で、異なる混合比のサマリウム・コバルト磁石を選ぶことを特徴とする請求項６に記載の高耐熱の発光ダイオードの蒸着膜のパターン形成装置。
9. 前記高耐熱磁気吸着素子は、３５０℃より大きい動作温度下で、アルミニウム・ニッケル・コバルト磁石を選ぶことを特徴とする請求項６に記載の高耐熱の発光ダイオードの蒸着膜のパターン形成装置。
10. 蒸着回転台を含み、複数の前記高耐熱の発光ダイオードの蒸着膜のパターン形成装置を前記蒸着回転台の球面部に重複して取り付けて、蒸発源金属を蒸着させて結像することを特徴とする請求項１に記載の高耐熱の発光ダイオードの蒸着膜のパターン形成装置。

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