JP6586530B2 - 基板をマスキングするためのマスク構成、及び、マスクと基板との位置を合わせるための方法 - Google Patents

基板をマスキングするためのマスク構成、及び、マスクと基板との位置を合わせるための方法 Download PDF

Info

Publication number
JP6586530B2
JP6586530B2 JP2018538843A JP2018538843A JP6586530B2 JP 6586530 B2 JP6586530 B2 JP 6586530B2 JP 2018538843 A JP2018538843 A JP 2018538843A JP 2018538843 A JP2018538843 A JP 2018538843A JP 6586530 B2 JP6586530 B2 JP 6586530B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mask
plate
substrate
pin
spring element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2018538843A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2019504927A (ja
Inventor
ライナー ヒンターシュスター,
ライナー ヒンターシュスター,
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Applied Materials Inc
Original Assignee
Applied Materials Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Applied Materials Inc filed Critical Applied Materials Inc
Publication of JP2019504927A publication Critical patent/JP2019504927A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6586530B2 publication Critical patent/JP6586530B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/04Coating on selected surface areas, e.g. using masks
    • C23C14/042Coating on selected surface areas, e.g. using masks using masks
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34Sputtering
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/50Substrate holders
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/56Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Description

本開示は基板、特に薄型平面基板の処理に関する。詳細には、本書に記載の実施形態は、マスク及び処理されるべき基板を運ぶためのマスク構成、マスクと基板との位置を合わせるための方法、及び、マスキングされた基板を処理するための装置に関する。より具体的には、本開示の実施形態は、マスキングされた薄型又は超薄型の基板を運ぶためのマスク構成、マスクと薄型又は超薄型の基板との位置を合わせるための方法、及び、マスキングされた薄型又は超薄型の基板を処理するための装置に関する。
基板に層を堆積するための技法は、例えば、熱蒸発、化学気相堆積(CVD)、及び、スパッタリング堆積などの物理的気相堆積(PVD)を含む。スパッタ堆積プロセスは、基板に絶縁材料の層などの材料層を堆積させるために使用されうる。スパッタ堆積プロセスにおいて、基板に堆積されるべきターゲット材料を有するターゲットは、ターゲットの表面からターゲット材料の原子を押しのける(dislodge)ために、プラズマ領域内で生成されたイオンでボンバードされる。押しのけられた原子が、基板上に材料層を形成しうる。反応性スパッタ堆積プロセスでは、押しのけられた原子は、プラズマ領域内のガス(例えば窒素や酸素)と反応して、基板上にターゲット材料の酸化物、窒化物、又は酸窒化物を形成しうる。
いくつかの応用及びいくつかの技術分野においては、コーティングされた材料が使用されうる。例えば、超小型電子工学の分野では、半導体デバイスの作製などのために、コーティングされた材料が使用されうる。ディスプレイ用の基板も、PVDプロセスを使用してコーティングされうる。更なる応用は、絶縁パネル、有機発光ダイオード(OLED)パネル、薄膜トランジスタ(TFT)を有する基板、カラーフィルタ、薄膜バッテリなどを含む。
基板がより大型でより薄型に向かう傾向があるため、例えば堆積プロセスにおいて基板に印加される圧力により、基板のたわみ(bulging)が発生することがある。堆積プロセス中に基板を保持する支持システムは、例えば基板エッジを基板の中心に向けて押す力により、基板にたわみをもたらす。たわみは、ひいては、破断可能性の増大による問題を引き起こしうる。したがって、たわみを低減すること、及び、より大型でより薄型の基板を、損傷することも破断させることもなく支持することが、必要とされている。
上記を踏まえて、独立請求項にしたがった、処理チャンバ内での堆積中に基板をマスキングするためのマスク構成、及び、マスクと基板との位置を合わせするための方法が、提供される。更なる利点、特徴、態様、及び詳細事項は、従属請求項、明細書、及び図面から明らかになる。
本開示の一態様により、処理チャンバ内での堆積中に基板をマスキングするためのマスク構成が提供される。このマスク構成は、基板を支持するための第1表面を有する第1プレートと、マスクを保持するための第2プレートとを含む。マスクは、少なくとも1つの開口を有し、かつ、基板と第2プレートとの間に配置される。第1プレートは、第1表面から突出している第1ピン及び第2ピンを含む。第1ピンは、第1方向への基板の動きを限定するために配置される。第2ピンは、第1方向とは異なる第2方向への基板の動きを限定するために配置される。マスクは、第1ピンを受容するための第1の孔、及び、第2ピンを受容するための第2の孔を含む。第1の孔は、第2方向への、第1プレートに対するマスクの動きを可能にするよう構成される。第2の孔は、第1方向への、第1プレートに対するマスクの動きを可能にするよう構成される。
本開示の別の態様により、処理チャンバ内での堆積中に基板をマスキングするためのマスク構成が提供される。このマスク構成は、基板を支持するための第1表面を有する第1プレートと、マスクを保持するための第2プレートとを含む。マスクは、少なくとも1つの開口を有し、かつ、基板と第2プレートとの間に配置される。第1プレートは、第1表面から突出している第1ピン及び第2ピンを含み、第1ピンは、第1方向への基板の動きを限定するために配置され、第2ピンは、第1方向とは異なる第2方向への基板の動きを限定するために配置される。マスクは、第1ピンを受容するための第1の孔、及び、第2ピンを受容するための第2の孔を含む。第1の孔は、第2方向への、第1プレートに対するマスクの動きを可能にするよう構成される。第2の孔は、第1方向への、第1プレートに対するマスクの動きを可能にするよう構成される。第1プレートの第1表面は、重力方向におおよそ平行に配向される。第1方向は、重力方向におおよそ平行である。第2方向は第1方向に対して垂直である。更に、第1板バネ要素及び第2板バネ要素が、第2プレートとマスクとの間に設けられる。第1板バネ要素と第2板バネ要素とは、マスクの中心部分に接触圧力を印加するために、交差した様態で配置される。第1板バネ要素及び第2板バネ要素は、マスクに面する第2プレートの開孔のエッジに設けられた凹部の中に受容される。
本開示の更なる態様により、基板に層を堆積させるための装置が提供される。この装置は、内部での層堆積に適合した処理チャンバと、層を形成する材料を堆積させるための堆積源と、処理チャンバの中のマスク構成とを、含む。装置のマスク構成は、基板を支持するための第1表面を有する第1プレートと、マスクを保持するための第2プレートとを含み、マスクは、少なくとも1つの開口を有し、かつ、基板と第2プレートとの間に配置される。マスク構成の第1プレートは、第1表面から突出している第1ピン及び第2ピンを含み、第1ピンは、第1方向への基板の動きを限定するために配置され、第2ピンは、第1方向とは異なる第2方向への基板の動きを限定するために配置される。マスクは、第1ピンを受容するための第1の孔、及び、第2ピンを受容するための第2の孔を含み、第1の孔は、第2方向への、第1プレートに対するマスクの動きを可能にするよう構成され、第2の孔は、第1方向への、第1プレートに対するマスクの動きを可能にするよう構成される。
本開示のまた更なる態様により、基板に層を堆積させるための装置が提供され、この装置は、内部での層堆積に適合した処理チャンバと、層を形成する材料を堆積させるための堆積源と、処理チャンバの中の、本書に記載の実施形態のいずれかによるマスク構成とを、含む。
本開示の別の態様により、マスクと基板との位置を合わせるための方法が提供される。この方法は、基板が第1プレートの第1表面から突出している第1ピン及び第2ピンに接触するように、第1表面上に基板を配置することを含む。第1ピンは第1方向への基板の動きを限定するために配置され、第2ピンは第2方向への基板の動きを限定するために配置され、第2方向は第1方向とは異なる。更に、方法は、第1ピンがマスクの第1の孔の中に受容され、かつ、第2ピンがマスクの第2の孔の中に受容されるように、マスクを基板上に装着することを含む。第1の孔は、第2方向への、第1プレートに対するマスクの動きを可能にするよう構成され、第2の孔は、第1方向への、第1プレートに対するマスクの動きを可能にするよう構成される。更に、方法は、第1プレートと第2プレートとの間に、基板及びマスクを保持することを含む。
本開示は、方法を実施するための装置部品を含む、開示されている方法を実行するための装置も対象とする。方法は、ハードウェア構成要素によって、適切なソフトウェアによりプログラムされたコンピュータによって、その2つの任意の組み合わせによって、又は、その他の任意の様態で、実施されうる。更に、本開示は、説明している装置の操作方法も対象とする。この操作方法は、装置のあらゆる機能を実行するための方法を含む。
本開示の上述の特徴を詳しく理解しうるように、上記で簡潔に要約された本開示のより具体的な説明が、実行形態を参照することによって得られる。添付図面は本開示の実施形態に関するものであり、それらについて以下で説明する。
本書に記載の実施形態による、マスク構成の概略正面図を示す。 図1Aに示すマスク構成の概略断面図を示す。 本書に記載の実施形態による、マスクを保持するための少なくとも1つの磁気要素を有するマスク構成の概略正面図を示す。 図2Aに示すマスク構成の概略断面図を示す。 本書に記載の更なる実施形態による、マスクの中心部分に接触圧力を印加するよう構成されたバネ要素を有するマスク構成の概略正面図を示す。 図3Aに示すマスク構成の概略断面図を示す。 本書に記載の他の実施形態による、マスクの中心部分に接触圧力を印加するよう構成されたバネ要素を有するマスク構成の概略正面図を示す。 図4Aに示すマスク構成の概略断面図を示す。 本書に記載の実施形態による、基板に層を堆積させるための装置の概略上面図を示す。 本書に記載の実施形態による、マスクと基板との位置を合わせるための方法を示すブロック図である。 本書に記載の更なる実施形態による、マスクと基板との位置を合わせるための方法を示すブロック図である。
これより、本開示の様々な実施形態を詳しく参照していく。実施形態の一又は複数の例を図に示す。図面についての以下の説明において、同じ参照番号は同じ構成要素を表わす。下記では、個々の実施形態に関する違いのみを説明する。各例は、本開示の説明のために提供されており、本開示を限定することを意図するものではない。更に、1つの実施形態の一部として図示又は説明されている特徴は、更に別の実施形態を創出するために、他の実施形態で使用されること、又は他の実施形態と併用されることが可能である。本明細書がかかる修正例及び変形例を含むことは、意図されている。
本開示では、「マスク構成(mask arrangement)」という語は、基板をマスキングするためのマスクを含む構成であると認識されうる。詳細には、本書に記載の「マスク構成」とは、処理されるべき基板表面に押し付けられたマスクを保持するよう構成されているものであると、理解されうる。より具体的には、本書に記載の「マスク構成」とは、基板及びマスクが、第1プレート(例えばベースプレート)と第2プレート(例えば表側プレート)との間にサンドイッチ状構成に配置されるか又は入れられる、基板及びマスクを保持するためのキャリアであると、理解されうる。
本開示において、「基板(substrate)」という語は、特に、非フレキシブル基板(例えばガラスプレートや金属プレート)を包含するものとする。しかし、本開示はそれに限定されるわけではなく、「基板」という語は、フレキシブル基板(例えばウェブやホイル)も包含しうる。一部の実施形態により、基板は、材料堆積に適する任意の材料で作られうる。例えば、基板は、ガラス(例えばソーダ石灰ガラスやホウケイ酸ガラス)、金属、ポリマー、セラミック、複合材料、炭素繊維材料、マイカ、又は、堆積プロセスによってコーティングされうる他の任意の材料若しくはかかる材料の組み合わせからなる群から選択された材料で、作られうる。更に、基板はのちに、例えば薄膜バッテリ応用で使用されるために、いくつかの小片に切断されうることが、理解されよう。
下記では、特に、例としてはPET(ポリエチレンテレフタレ-ト)、ガラス、及びイットリア安定化ジルコニア(YSZ)の基板であるがそれらに限定されるわけではない薄型基板を保持することを可能にするマスク構成に言及している実施形態について、説明する。例えば、本書に記載の実施形態によるマスク構成は、0.02mmから0.2mmの範囲内の厚さを有する薄型のシート又は基板向けに、使用されうる。詳細には、本書に記載の実施形態によるマスク構成は、0.05mm以下(例えば0.02 mm又は0.04 mm)の厚さを有する超薄型基板(UTS)向けに使用されるよう、構成される。この基板キャリア構成は、0.3mmから1.1mmの範囲内の厚さを有するガラス板のために設計されたガラス板用機械において、使用されうる。処理されるべき薄型基板は、プラスチック基板も、薄型ガラス基板も含みうる。PETプラスチックシートは、携帯電話やタブレットコンピュータなどの携帯デバイスの非反射性応用向けに、例えば薄型ディスプレイとして使用されうる。
本書に記載の他の実施形態と組み合わされうる、本書に記載の別の典型的な実施形態により、処理されるべき基板の面積サイズは、100mm×130mmから300mm×500mmまでの範囲内でありうる。例えば、処理されるべき基板の面積サイズは、125 mm×145 mm、又は210 mm×297 mmでありうる。
本開示において、「マスク(mask)」という語は、少なくとも1つの開口を有する薄型プレートであると理解されうる。典型的には、本書に記載の「マスク」とは、0.2 mm以下の厚さを有しうる。詳細には、本書に記載の「マスク」とは、基板の、処理されるべきではない(例えばコーティングされるべきではない)エリアを覆うために、用いられうる。例えば、本書に記載の「マスク」とは、LiCO、Al、YSZ、AlTiC、ガラスD263T、ステンレス鋼、Ti、マコール、及びインバー(例えば、Niがおよそ30%又は80%のもの)からなる群から選択された、少なくとも1つの材料で作られうる。
本開示において、「ピン(pin)」という語は、本書に記載の基板を保持又は支持するよう構成された要素であると、理解されうる。説明されている「ピン」は、任意の種類の断面を有しうる。例えば、ピンの断面は、長方形、正方形、丸形、円形であってよく、又は、他の任意の好適な形状を有しうる。典型的には、本書に記載の「ピン」は、2 mmから10 mmの直径を有しうる。例えば、ピンの直径は、3mm、4 mm、5 mm、6 mm、7 mm、8 mm又は9 mmでありうる。
図1Aは、本書に記載の実施形態による、マスク構成の概略正面図を示している。処理チャンバ内での堆積中に基板10をマスキングするためのマスク構成100は、図1A及び図1Bに例示的に示しているように、基板10を支持するための第1表面101を有する第1プレート110と、マスク130を保持するための第2プレート120とを含む。マスク130は、少なくとも1つの開口を有し、かつ、基板10と第2プレート120との間に配置される。更に、第1プレート110は、第1表面101から突出している第1ピン111及び第2ピン112を含む。第1ピン111は第1方向141への基板の動きを限定するために配置され、第2ピン112は、第1方向141とは異なる第2方向142への、基板の動きを限定するために配置される。
図1Aを例示的に参照するに、本書に記載の実施形態により、マスク130は、第1ピン111を受容するための第1の孔131、及び、第2ピン112を受容するための第2の孔132を含む。第1の孔は、第2方向142への、第1プレート110に対するマスクの動きを可能にするよう構成され、第2の孔132は、第1方向141への、第1プレート110に対するマスク130の動きを可能にするよう構成される。したがって、有利には、マスクと第1プレートとの間に熱膨張の相違があっても、この相違が均等化されることが可能であり、それにより、基板とマスクとが互いに適切に、特に温度が変動しうる堆積プロセスの全体を通じて、位置合わせされたままに保たれる、マスク構成が提供されうる。図1A及び図1Bを例示的に参照するに、マスクの位置はピンによって第1プレートに対して固定されてよく、同じピンによって、第1プレートに対する基板の位置も固定されうることが、理解されよう。したがって、基板とマスクとの互いに対する位置合わせが確保されうる。
本書に記載の他の実施形態と組み合わされうる実施形態により、第1プレート110は、基板10を支持するためのベースプレートでありうる。第2プレート120は、図1Bに例示的に示しているように、堆積方向115に対向して配置されうる表側プレートでありうる。詳細には、第1プレート110及び第2プレート120(例えば、ベースプレート及び表側プレート)は、基板10(特に薄型基板である基板10)が倒れることを防止するために配置されることが、理解されよう。したがって、本書に記載のマスク構成の実施形態は、基板及びマスクが、第1プレート(例えばベースプレート)と第2プレート(例えば表側プレート)との間にサンドイッチ状構成に配置されるか又は入れられる、基板及びマスクを保持するためのキャリアであると、みなされうる。
図1Bを例示的に参照するに、本書に記載の他の実施形態と組み合わされうる実施形態により、第1プレート110(例えばベースプレート)は、第2プレート120(例えば表側プレート)よりも厚くされうる。例えば、第1プレート110は、5 mm〜15 mm(例えば10mm)の厚さを有しうる。第1プレート(すなわちベースプレート)は、中実プレートでありうるか、又は、図1Bに例示的に示しているように、一又は複数の開口を有しうる。一又は複数の開口を有するベースプレートは、例えばベースプレートの裏側(すなわち、ベースプレートの基板と接触しない側)から、基板をより良好に冷却するためとより良好に加熱するための、いずれにも有利でありうる。例えば、ベースプレートの裏側は、放射式ヒータによって加熱されうる。
本書に記載の他の実施形態と組み合わされうる実施形態により、第2プレート120(すなわち表側プレート)は、図1Bに例示的に示しているように、マスクによって設けられうる最大の基板コーティングウインドウよりもずっと大きな、内部開口を有しうる。第2プレート120は、マスク及び基板を第1プレート110(すなわちベースプレート)に押圧することによって、基板(特に薄型基板)及びマスクを保持又は固定するよう構成されることが、理解されよう。例えば、第1プレートと第2プレートとの間のマスク及び基板(例えば、第1プレートと第2プレートとの間のマスク及び基板というサンドイッチ状構成)は、ネジの組などの固定要素を介して、かつ/又は、クランプ(バネ付勢クランプなど)を介して、ひとまとめに固定されうる(図示せず)。詳細には、固定要素は、第1プレート及び/又は第2プレートの外縁部に設けられうる。
図1A及び図1Bを例示的に参照するに、第1プレート110(すなわちベースプレート)は、基板10の主要キャリアプレートでありうることが、理解されよう。あるいは、第1プレート110は、2つ以上のサブキャリアという構成のサブキャリアプレートでありうる。例えば、2つ以上のサブキャリアプレートという構成の各サブキャリアプレートが、1つの基板を保持しうる。2つ以上のサブキャリアプレートは、主要キャリアプレートに取り付けられうる。したがって、本書に記載の実施形態によるマスク構成は、主要キャリア及び/又はサブキャリアとして使用されうることが、理解されよう。例えば、2つ以上の本書に記載のマスク構成が、主要キャリアプレートに取り付けられることもある。かかるサブキャリアの構想により、基板交換、並びに/又は、基板とマスクとの事前組み立て及び/又は位置合わせが、容易になりうる。
一部の実行形態により、マスク構成は、DIN A5、A4、又はA3というサイズを有する基板を支持するよう、構成されうる。一部の実行形態により、本書に記載の実施形態は、例えばリチウムバッテリ製造又はエレクトロクロミックウインドウ向けの大面積基板上でのスパッタ堆積に、利用されうる。一例としては、本書に記載の実施形態によるマスク構成内に配置された大面積基板上に、一又は複数の薄膜バッテリが形成されうる。一部の実施形態により、大面積基板は、約0.67mの基板(0.73×0.92m)に相当するGEN4.5、約1.4mの基板(1.1m×1.3m)に相当するGEN5、約4.29mの基板(1.95m×2.2m)に相当するGEN7.5、約5.7mの基板(2.2m×2.5m)に相当するGEN8.5、或いは、約8.7mの基板(2.85m×3.05m)に相当するGEN10でありうる。GEN11及びGEN12などの更に大きな世代、及びそれらに相当する基板面積も、同様に実装されうる。
本書に記載の実施形態は、例えば、薄膜バッテリ、エレクトロクロミックウインドウ、及び、ディスプレイ(例としては、液晶ディスプレイ(LCD)、PDP(プラズマディスプレイパネル)、有機発光ダイオード(OLED)ディスプレイなど)の製造に使用されうることが、理解されよう。
図1A及び図1Bを参照するに、マスク130の主目的は、基板10のコーティングされるべきではないエリアを覆うことであると、理解されよう。本書に記載の他の実施形態と組み合わされうる実施形態により、マスクの内側エッジはシャープになるよう構成され、それにより、有利には、コーティングされるエリアとされないエリアとの間の分割線上にシャープなエッジが来ることが可能になる。詳細には、内側マスクエッジは、0.5 mm未満、具体的には0.3 mm未満の(例えば0.2 mm以下であり、0.1 mm以下のこともある)厚さを有しうる。したがって、基板上のコーティングされるエリアとされないエリアとの間の分割線上にシャープなエッジが来ることが可能になる。更に、代替的には、完成したマスクは、0.5 mm未満、具体的には0.3 mm未満の(例えば0.2 mm以下であり、0.1 mm以下のこともある)厚さを有しうることが、理解されよう。
更に、図1A及び図1Bを例示的に参照するに、本書に記載のマスク構成のマスク130は、基板10(特に薄型基板である基板10)が倒れること、及び第1プレート(例えばベースプレート)から落下することを防止するために構成され、配置されることが、理解されよう。第1プレートが主要キャリアプレートとして用いられる場合、マスクは、1つの大きな長方形の切り欠きを有してよく、基板の縁部のみを、例えば1 mmから5 mmの幅だけ、マスキングしうる。倒れやすい、より大きな基板サイズに関して、マスクは、図1A、図2A、図3A、及び図4Aに例示的に示しているように、薄型大基板を安定させる内側バー(十文字型の内側バーなど)を有しうる。
本書に記載の他の実施形態と組み合わされうる実施形態により、マスクは、使用される基板材料と比較して同等の熱膨張を有する金属で作られうる。例えば、マスクはチタン又はインバーで作られうる。
本書に記載の他の実施形態と組み合わされうる実施形態により、マスク構成の第1プレート110の第1表面101は、重力方向におおよそ平行に配向されうる。詳細には、一部の実施形態により、第1ピン111が基板の動きを限定している第1方向141は、重力方向におおよそ平行でありうる。図1A、図2A、図3A、及び図4Aに例示的に示しているように、本書に記載の他の実施形態と組み合わされうる実施形態により、基板10の第1エッジ10Aは、第1ピン111と接触していることがある。加えて、基板10の第1エッジ10Aは、第1表面101から突出している、第3ピン113とも接触していることがある。したがって、第1方向141に関して、基板10と第1プレート110との相対位置は固定されうる。
図1A、図2A、図3A、及び図4Aを例示的に参照するに、本書に記載の他の実施形態と組み合わされうる実施形態により、基板10の第2エッジ10Bは、第2ピン112と接触していることがある。したがって、第2方向142に関して、基板10と第1プレート110の相対位置は固定されうる。
したがって、第1ピン111、第2ピン112、及び第3ピン113は、第1プレートに対して基板の位置を合わせるための位置合わせピンとも称されうることが、理解されよう。更に、第1ピン111、第2ピン112、及び第3ピン113は、本書に記載の第1の孔131、第2の孔132、及び第3の孔133の中に受容されうるので、第1ピン111、第2ピン112、及び第3ピン113が、基板に対するマスクの位置を合わせるためにも用いられうることが、理解されよう。本書に記載の他の実施形態と組み合わされうる実施形態により、位置合わせピン(例えば、第1ピン111、第2ピン112、及び第3ピン113)は、ベースプレート(例えば第1プレート110)に固定されうる。例としては、図1A、図2A、図3A、及び図4Aに例示的に示しているように、例えば2つの位置合わせピン(例えば第1ピン111及び第3ピン113)が、基板の底部(例えば基板10の第1エッジ10A)に設けられてよく、1つの更なる位置合わせピンが、基板の一方の側部(例えば基板10の第2エッジ10B)に設けられうる。したがって、基板10は、2つの底部位置合わせピン(すなわち第1ピン111及び第3ピン113)の上に置かれ、かつ、単一の側部ピン(すなわち第2ピン112)に押圧されうる。したがって、第1プレート及び/又はマスクに対する、画定された基板位置が得られる。
本書に記載の他の実施形態と組み合わされうる一部の実施形態により、マスク130は、図1Aに例示的に示しているように、3つの孔(例えば、第1ピン111を受容するための第1の孔131、第2ピン112を受容するための第2の孔132、及び、第3ピン113を受容するための第3の第2孔133)を有する。例えば、第1の孔131及び第2の孔132はスロット孔でありうる。例えば、スロット孔として構成された第1の孔は水平スロット孔であってよく、スロット孔として構成された第2の孔132は垂直スロット孔でありうる。第3の孔133は、第3ピンの外のり寸法に適合するよう構成されうる。例えば、第3ピンが特定の直径を有する円形に構成されている場合、第3の孔も、対応する直径を有する円形に構成される。したがって、第1プレートに対する基板及びマスクの相対位置が固定されうる。それと同時に、マスクと第1プレートとの間、及び/又は基板とマスクとの間に熱膨張の相違があっても、この相違は均等化されることが可能であり、それにより、基板とマスクとが互いに適切に、特に温度が変動しうる堆積プロセスの全体を通じて、位置合わせされたままに保たれる。
図2A及び図2Bは、本書に記載の実施形態による、マスクを保持するための少なくとも1つの磁気要素150を有するマスク構成100の概略図を示している。詳細には、第1プレート110は、マスク130を保持するための、少なくとも1つの磁気要素150を含みうる。例えば、図2Aに例示的に示しているように、中心磁気要素151が、第1プレート110の中心に配置されうる。加えて、第1磁気要素152及び/又は第2磁気要素153及び/又は第3磁気要素154及び/又は第4磁気要素155などの、更なる磁気要素が設けられうる。
例えば、図2Aに例示的に示しているように、中心磁気要素151、第1磁気要素152、第2磁気要素153、第3磁気要素154、及び第4磁気要素155は、第1プレートの十字型バーの表面上又は内部に配置されうる。典型的な実行形態により、図2Aに例示的に示しているように、第1磁気要素152、第2磁気要素153、第3磁気要素154、及び第4磁気要素155は、中心磁気要素151から均等に離間しうる。したがって、一又は複数の磁気要素は、有利には、マスク130を誘引して基板10に当接させうるように、第1プレート(例えばベースプレート)の表面上又は内部に配置されうることが、理解されよう。換言すると、磁石は、磁気マスク(例えば、本書に記載のマスク構成100のマスク130)を誘引して基板10に当接させるために、基板の背後のベースプレートに固定されうる。したがって、有利には、マスク構成であって、それを用いることで、マスクが基板上にしっかりと載置されないことによってもたらされるシャドウイング効果による、基板上のコーティング層のブレ(blur)が低減或いは回避されうる、マスク構成が提供されうる。
本書に記載の他の実施形態と組み合わされうる実施形態により、マスク構成は、マスク130の中心部分に接触圧力を印加するよう構成された、バネ要素160を含みうる。バネ要素160は、図3A及び図3Bに例示的に示しているように、第2プレート120とマスク130との間に設けられうる。例えば、マスク構成は、第2プレート120とマスク130との間に設けられている、第1バネ要素161及び第2バネ要素162を含みうる。図3Aに例示的に示しているように、第1バネ要素161と第2バネ要素162とは、交差した様態で配置されてよく、それにより、マスク130の中心部分に接触圧力を印加するための十字バネが設けられる。詳細には、第1バネ要素161は第1板バネ要素であってよく、第2バネ要素162は第2板バネ要素であってよく、これらは、第2プレート120とマスク130との間に設けられうる。
例えば、第1板バネ要素及び/又は第2板バネ要素は、0.1 mmから1 mm(例えば0.2 mm)の厚さを有する、バネ鋼のストリップなどの薄型バネストリップ材料で作られうる。第1板バネ要素及び/又は第2板バネ要素の幅は、5 mmから10 mmでありうる。したがって、本書に記載の厚さ及び/又は幅を有する第1板バネ要素及び/又は第2板バネ要素を設けることは、マスクが基板上にしっかりと載置されないことによってもたらされるシャドウイング効果を回避する、或いはなくすために、有利でありうる。
更に、第1バネ要素161(例えば第1板バネ要素)及び/又は第2バネ要素162(例えば第2板バネ要素)には、予備張力がかけられうる。したがって、有利には、第1バネ要素161及び/又は第2バネ要素162によってマスクの中心部分に提供される接触圧力が、強化されうる。
図3Bを例示的に参照するに、押圧力をマスク130の中心部分に印加することによって、この押圧力がマスクと接触している基板10にも印加されることが、理解されよう。詳細には、図3Bに例示的に示しているように、第1バネ要素161及び/又は第2バネ要素162によってマスクの中心部分に提供される接触圧力は、基板10の中心部分に伝わりうる。
したがって、マスクの中心部分に接触圧力を印加するためにバネ要素が設けられている、本書に記載のマスク構成の実施形態は、マスクが基板上にしっかりと載置されないことによってもたらされるシャドウイング効果による、基板上のコーティング層のブレが回避されうるか、或いは実質的になくなりうるように、マスクをしっかりと押圧して、基板に当接させるものであることが、理解されよう。
本書に記載の他の実施形態と組み合わされうる実施形態により、マスク構造100の第2プレート120は、マスク130の少なくとも1つの開口よりも大きな開孔125を含みうる。図3B及び図4Bに例示的に示しているように、堆積方向115に対向する第2プレート120の開孔125の第1エッジ121には傾斜がつけられうる。このことは、基板上の層均一性に影響を与えないように、シャドウイング効果を低減或いは回避することに、有利でありうる。換言すると、第2プレートの開孔の第1エッジに傾斜をつけることによって、層堆積中の基板上の層均一性が向上しうる。
更に、マスク130に面する第2プレート120の開孔125の第2エッジは、図3B及び図4Bに例示的に示しているように、バネ要素を保持するための凹部122を有しうる。詳細には、図3Bを例示的に参照するに、第1バネ要素161(例えば第1板バネ要素)及び第2バネ要素162(例えば第2板バネ要素)は、第2プレート120の開孔125のエッジに設けられた凹部122の中に受容されうる。詳細には、凹部が設けられうる第2プレート120の開孔125のエッジは、図3Bに例示的に示しているように、マスク130に面する。したがって、凹部122は、第1バネ要素161及び/又は第2バネ要素162が載置されうるポケットとして機能してよく、それにより、有利には、第1バネ要素161及び/又は第2バネ要素162の単純な固定が提供されうることが、理解されよう。
本書に記載の他の実施形態と組み合わされうる実施形態により、マスク構成100には、図4A及び図4Bに例示的に示しているように、マスク130の中心部分に接触圧力を印加するよう構成された、線バネ要素170が設けられうる。詳細には、マスク構成は、第1線バネ要素171及び第2線バネ要素172を含みうる。例えば、第1線バネ要素171と第2線バネ要素とは、交差した様態で配置されてよく、それにより、十字バネが提供される。特に、第1線バネ要素171と第2線バネ要素172とは、マスク130の中心部分に十字バネの交差部が設けられるように、配置されうる。例えば、線バネ要素170(例えば、第1線バネ要素171及び第2線バネ要素172)は、1 mmから5 mm(具体的には2 mmから4 mm)の直径を有する細い金属線で作られうる。したがって、本書に記載の直径を有する第1線バネ要素及び/又は第2線バネ要素を設けることは、マスクが基板上にしっかりと載置されないことによってもたらされるシャドウイング効果を回避する、或いはなくすために、有利でありうる。
本書に記載の他の実施形態と組み合わされうる一部の実施形態により、第1線バネ要素171及び/又は第2線バネ要素172は、バネ鋼で作られうる。更に、第1線バネ要素171及び/又は第2線バネ要素172には、予備張力がかけられうる。したがって、有利には、第1線バネ要素171及び/又は第2線バネ要素172によってマスクの中心部分に提供される接触圧力が、強化されうる。図4Bに例示的に示しているように、押圧力をマスク130の中心部分に印加することによって、この押圧力はマスクと接触している基板10にも印加されることが、理解されよう。詳細には、図4Bに例示的に示しているように、第1線バネ要素171及び/又は第2線バネ要素172によってマスクの中心部分に提供される接触圧力が、基板の中心部分に伝わりうる。
図4Bを例示的に参照するに、本書に記載の他の実施形態と組み合わされうる一部の実施形態により、第1線バネ要素171及び/又は第2線バネ要素172の端部は、第2プレート120(例えば表側プレート)に設けられたポケット内に載置されうる。詳細には、ポケットは、第2プレート120の開孔125のエッジに設けられた凹部122でありうる。したがって、第1線バネ要素171及び/又は第2線バネ要素172の単純な固定が提供されうる。更に、図4Bに例示的に示しているように、一部の実施形態により、第2線バネ要素172は、マスクと実質的に完全に接触するように配置されうる。この観点において、「実質的に完全に接触する(substantially completely in contact)」という表現が、第2線バネ要素172の長さの実質的に全体にわたって、具体的には、第2線バネ要素172の長さの少なくとも80%にわたって、より具体的には、第2線バネ要素172の長さの少なくとも90%にわたって、第2線バネ要素172とマスク130との接触が提供されるというように理解されるべきであることに、留意されたい。したがって、第2線バネ要素172は、図4Bに例示的に示しているように、平坦な様態で配置されうる。第1線バネ要素171は、図4Bに例示的に示しているように、湾曲形状を有し、かつ、第2線バネ要素172をマスク130に押し付けるように、第2線バネ要素172の上に設けられうる。その結果として、マスクは、単純かつ有効な様態で、基板に当接するように押されうるか、又は押圧されうる。
図5は、本書に記載の実施形態による、基板に層を堆積させるための装置200の概略上面図を示している。本書に記載の一部の実施形態により、装置200は、内部での層堆積に適合した処理チャンバ210と、層を形成する材料を堆積させるための堆積源220と、処理チャンバ210の中のマスク構成100とを含む。処理チャンバ210は、真空チャンバ(「堆積チャンバ(deposition chamber)」又は「真空処理チャンバ(vacuum processing chamber)」とも称される)でありうる。堆積源220は、真空チャンバ内の第1スパッタ堆積源230a及び第2スパッタ堆積源230bなどの、一又は複数のスパッタ堆積源を含みうる。例えば、第1スパッタ堆積源230a及び第2スパッタ堆積源230bは、基板に堆積されるべき材料のターゲットを有する、回転可能なカソードでありうる。
本書に記載の他の実施形態と組み合わされうる、基板に層を堆積させるための装置200の実施形態により、処理チャンバ210の中で用いられるマスク構成は、本書に記載の実施形態のいずれかによるマスク構成でありうる。例えば、基板に層を堆積させるための装置200内で用いられるマスク構成100は、基板10を支持するための第1表面101を有する第1プレート110と、マスク130を保持するための第2プレート120とを含みうる。マスク構成100のマスク130は、少なくとも1つの開口を有し、かつ、基板10と第2プレート120との間に配置される。マスク構成100の第1プレート110は、第1表面101から突出している第1ピン111及び第2ピン112を含みうる。詳細には、第1ピン111は第1方向141への基板の動きを限定するために配置されてよく、第2ピン112は、第1方向141とは異なる第2方向142への、基板の動きを限定するために配置されうる。図1A、2A, 3A、及び4Aを参照して例示的に説明したように、マスク構成のマスク130は、第1ピン111を受容するための第1の孔131、及び、第2ピン112を受容するための第2の孔132を含む。詳細には、第1の孔131は、第2方向142への、第1プレート110に対するマスクの動きを可能にするよう構成され、第2の孔132は、第1方向141への、孔プレート110に対するマスク130の動きを可能にするよう構成される。
図5に示しているように、他の実施形態と組み合わされうる一部の実施形態により、更なるチャンバが、処理チャンバ210(例えば真空処理チャンバ)に隣接して設けられうる。例えば、処理チャンバ210は、バルブハウジング204及びバルブユニット206を有するバルブによって、隣接するチャンバから分離されうる。マスク構成100が処理チャンバ210内に挿入された(図5の矢印1で例示的に示している)後に、バルブユニット206が閉鎖されうる。処理チャンバ210内の雰囲気は、例えば処理チャンバに接続された真空ポンプを用いて技術的真空(technical vacuum)を作り出すことによって、かつ/又は、処理ガスを処理チャンバ内の堆積領域に入れることによって、制御されうる。図5には明示的に示していないが、本書に記載の他の実施形態と組み合わされうる実施形態により、2つ以上の本書に記載のマスク構成が堆積中に(例えばインライン堆積プロセスにおいて)用いられうることが、理解されよう。例えば、本書に記載のマスク構成を含む2つ以上のキャリアが、堆積源(例えばスパッタ堆積源)の正面での連続的な基板搬送又は連続的な基板フローを提供するために、用いられうる。換言すると、本書に記載の他の実施形態と組み合わされうる一部の実施形態により、基板に層を堆積させるための装置は、連続的なキャリアトレイン、すなわち、互いに連なった2つ以上のキャリアを提供するよう、構成されうる(例えば、連なっている2つのキャリア間には間隙があることも、ないこともある)。
一部の実施形態により、処理ガスは、アルゴンなどの不活性ガス、及び/又は、酸素、窒素、水素、及びアンモニア(NH)などの反応性ガス、オゾン(O)、若しくは活性ガスなどを含みうる。処理チャンバ210内には、マスク構成100を処理チャンバ210に出し入れするよう搬送するために、ローラが設けられうる。例えば、ローラは、基板キャリア(特に本書に記載のマスク構成)の底部を支持するよう配置されうる。一部の実施形態では、基板及び基板キャリア(例えば本書に記載のマスク構成)のための一又は複数のヒータ211が、例えば、図5に例示的に示しているようにマスク構成の背後に設けられうる。一部の実施形態により、一又は複数のヒータ211は600°C以上に設定されうる。例えば、一又は複数のヒータ211は一又は複数の抵抗性ヒータでありうる。
本書に記載の実施形態により、マスク構成100は、マスク構成100のマスク130が堆積源220(例えば、第1スパッタ堆積源230a及び第2スパッタ堆積源230b)に面するように、処理チャンバ210の中に配置されうる。例えば、スパッタ堆積プロセスは、RF周波数(RF)スパッタ堆積プロセスでありうる。一例としては、RFスパッタ堆積プロセスは、基板に堆積されるべき材料が誘電体材料である場合に使用されうる。RFスパッタプロセスに使用される周波数は、約13.56MHz以上でありうる。一部の実施形態により、(スパッタ)堆積プロセスは、中間周波数(MF)堆積プロセスであることもある。MF堆積プロセスに使用される周波数は、約20kHz〜約100kHzでありうる。
図5に例示的に示しているように、本書に記載の他の実施形態と組み合わされうる一部の実施形態により、装置200は、一又は複数のスパッタ堆積源に接続されたAC電源240を有しうる。一例としては、第1スパッタ堆積源230a及び第2スパッタ堆積源230bは、第1スパッタ堆積源230aと第2スパッタ堆積源230bに交互にバイアスが印加されうるように、AC電源240に接続されうる。一又は複数のスパッタ堆積源は、同一のAC電源に接続されうる。他の実施形態では、各スパッタ堆積源が専用のAC電源を有しうる。
本書に記載の実施形態により、スパッタ堆積プロセスは、マグネトロンスパッタリングとして行われうる。本書において、「マグネトロンスパッタリング(magnetronsputtering)」とは、磁石アセンブリ(例えば、磁場を発生させることが可能なユニット)を使用して実施されるスパッタリングを表わす。かかる磁石アセンブリは、永久磁石からなりうる。この永久磁石は、回転可能なターゲット表面の下に生成された磁場の中に自由電子が捕捉されるような様態で、回転可能なターゲットの中に配置されうるか、又は、平面ターゲットに連結されうる。かかる磁石アセンブリは、平面カソードにも連結されて配置されうる。マグネトロンスパッタリングは、TwinMagTMカソードアセンブリなどの(ただしそれに限定されるわけではない)ダブルマグネトロンカソード(例えば、第1スパッタ堆積源230aと第2スパッタ堆積源230b)によって、実現可能である。例えば、TwinMagTMカソードは、MF電源によって作動しうる。
本書に記載の他の実施形態と組み合わされうる一部の実施形態により、装置200は、少なくとも1つの基板にリチウム又はリチウム合金を堆積させるよう構成されうる。一部の実行形態では、装置200は、Al2O3やSiO2などの金属酸化物とターゲット材料の少なくとも一方を堆積させるよう構成されうる。ターゲット材料は、リチウム、タンタル、モリブデン、ニオブ、チタン、マンガン、ニッケル、コバルト、インジウム、ガリウム、亜鉛、スズ、銀、銅、及びそれらの任意の組み合わせからなる群から選択された、一又は複数の元素を含みうる。詳細には、装置は、少なくとも1つの基板に窒化リン酸リチウム化合物(LiPON)を堆積させるよう構成されうる。LiPONは、薄膜バッテリにおける電解質材料として使用される、アモルファスガラス材料である。LiPONの層は、RFマグネトロンスパッタリングによって、薄膜バッテリのカソード材料を覆って堆積され、固体電解質を形成しうる。
本書に記載のマスク構成及びマスク構成を利用する装置は、垂直基板処理に使用されうる。一部の実行形態により、本開示のマスク構成は、実質的に垂直な配向で少なくとも1つの基板を保持するよう構成される。「垂直基板処理(vertical substrate processing)」という語は、「水平基板処理(horizontal substrate processing)」と区別されるものと理解される。例えば、垂直基板処理は、基板処理中のキャリア及び基板のほぼ垂直な配向に関し、厳密な垂直配向から数度、(例えば、最大で10度、或いは最大で15度)の偏向があっても、垂直基板処理とみなされる。垂直方向は、重力に実質的に平行でありうる。一例としては、少なくとも1つの基板にスパッタ堆積を行うための装置は、垂直に配向された基板にスパッタ堆積を行うよう構成されうる。
記載されている他の実施形態と組み合わされうる実施形態により、マスク構成は、堆積材料のスパッタリング中に静的又は動的でありうることが、理解されよう。本書に記載の一部の実施形態により、動的スパッタ堆積プロセスが、例えば薄膜バッテリ製造のために提供されうる。
本開示の一部の実施形態により、スパッタ堆積源は、回転可能なスパッタ堆積源又は回転可能なカソードでありうる。スパッタ堆積源は、回転軸の周りで回転可能でありうる。一例としては、回転軸は垂直回転軸でありうる。しかし、本開示は、回転可能なスパッタ堆積源又は回転可能なカソードに限定されるわけではない。本書に記載の他の実施形態と組み合わされうる一部の実施形態により、スパッタ堆積源は、平面スパッタ堆積源又は平面カソードでもありうる。
図6は、本書に記載の実施形態による、マスクと基板との位置を合わせるための方法300を示すブロック図である。本書に記載の他の実施形態と組み合わされうる実施形態により、方法は、基板が第1プレート110の第1表面101から突出している第1ピン111及び第2ピン112に接触するように、第1表面101上に基板10を配置すること310を含む。第1ピン111は第1方向141への基板の動きを限定するために配置され、第2ピン112は、第1方向141とは異なる第2方向142への、基板の動きを限定するために配置される。更に、方法は、第1ピン111がマスクの第1の孔131の中に受容され、第2ピン112がマスク130の第2の孔132の中に受容されるように、マスク130を基板10上に装着すること320を含む。第1の孔131は、第2方向142への、第1プレート110に対するマスクの動きを可能にするよう構成され、第2の孔132は、第1方向141への、第1プレート110に対するマスク130の動きを可能にするよう構成される。加えて、方法は、第1プレート110と第2プレート120との間に基板10及びマスク130を保持すること330を含む。
図7を例示的に参照するに、本書に記載の他の実施形態と組み合わされうる、マスクと基板との位置を合わせるための方法300の一部の実施形態により、第1プレート110と第2プレート120との間に基板10及びマスク130を保持すること330は、第1プレート110及び第2プレート120にクランプ力を提供すること340を含みうる。詳細には、第1プレート110と第2プレート120との間に基板10及びマスク130を保持すること330は、マスク130の中心部分に接触圧力を印加するためにバネ要素160を用いること350を含みうる。
上記を踏まえて、本書に記載の実施形態は、処理(例えば層堆積やコーティング)のためにマスキングされうる薄型又は超薄型の基板の有効な保持を提供することが、理解されよう。更に、本書に記載の実施形態により、マスクと基板を支持するベースプレートとの間に熱膨張の相違があっても、この相違の均等化が提供され、それにより、基板とマスクとが、処理温度が変動しうる基板の処理全体を通じて、互いに適切に特に位置合わせされたままに保たれる。

Claims (15)

  1. 処理チャンバ内での堆積中に基板(10)をマスキングするためのマスク構成(100)であって、
    −前記基板(10)を支持するための第1表面(101)を有する第1プレートと、
    −マスク(130)を保持するための第2プレートとを備え、前記マスク(130)が、少なくとも1つの開口を有し、かつ、前記基板(10)と前記第2プレート(120)との間に配置され、
    前記第1プレート(110)が、前記第1表面(101)から突出している第1ピン(111)及び第2ピン(112)を備え、前記第1ピン(111)は、第1方向(141)への前記基板の動きを限定するために配置され、前記第2ピン(112)は、前記第1方向(141)とは異なる第2方向(142)への前記基板の動きを限定するために配置され、
    前記マスク(130)は、前記第1ピン(111)を受容するための第1の孔(131)、及び、前記第2ピン(112)を受容するための第2の孔(132)を備え、前記第1の孔(131)は、前記第2方向(142)への、前記第1プレート(110)に対する前記マスクの動きを可能にするよう構成され、前記第2の孔(132)は、前記第1方向(141)への、前記第1プレート(110)に対する前記マスク(130)の動きを可能にするよう構成される、マスク構成(100)。
  2. 前記第1プレート(110)の前記第1表面(101)が、重力方向におおよそ平行に配向される、請求項1に記載のマスク構成(100)。
  3. 前記第1方向(141)は重力方向におおよそ平行である、請求項1又は2に記載のマスク構成(100)。
  4. 前記基板(10)の第1エッジ(10A)が、前記第1表面(101)から突出している前記第1ピン(111)及び第3ピン(113)に接触する、請求項1から3のいずれか一項に記載のマスク構成(100)。
  5. 前記基板(10)の第2エッジ(10B)が、前記第2ピン(112)に接触する、請求項1から4のいずれか一項に記載のマスク構成(100)。
  6. 前記マスク(130)の中心部分に接触圧力を印加するよう構成されたバネ要素(160)が、前記第2プレート(120)と前記マスク(130)との間に設けられる、請求項1から5のいずれか一項に記載のマスク構成(100)。
  7. 第1バネ要素(161)及び第2バネ要素(162)が、前記第2プレート(120)と前記マスク(130)との間に設けられ、前記第1バネ要素(161)と前記第2バネ要素(162)とは、前記マスク(130)の中心部分に接触圧力を印加するために、交差した様態で配置される、請求項1から6のいずれか一項に記載のマスク構成(100)。
  8. 前記第2プレート(120)が、前記マスク(130)の前記少なくとも1つの開口よりも大きな開孔(125)を備える、請求項1から7のいずれか一項に記載のマスク構成(100)。
  9. 堆積方向(115)に対向する前記第2プレート(120)の前記開孔(125)の第1エッジに傾斜がつけられる、請求項8に記載のマスク構成(100)。
  10. 前記マスク(130)に面する前記第2プレート(120)の前記開孔(125)の第2エッジが、バネ要素(160)を保持するための凹部(122)を有する、請求項8又は9に記載のマスク構成(100)。
  11. 前記第1プレート(110)が、前記マスク(130)を保持するための少なくとも1つの磁気要素(150)を備える、請求項1から10のいずれか一項に記載のマスク構成(100)。
  12. 処理チャンバ内での堆積中に基板(10)をマスキングするためのマスク構成(100)であって、
    −前記基板(10)を支持するための第1表面(101)を有する第1プレート(110)と、
    −マスク(130)を保持するための第2プレート(120)とを備え、前記マスク(130)が、少なくとも1つの開口を有し、かつ、前記基板(10)と前記第2プレート(120)との間に配置され、
    前記第1プレート(110)が、前記第1表面(101)から突出している第1ピン(111)及び第2ピン(112)を備え、前記第1ピン(111)は、第1方向(141)への前記基板の動きを限定するために配置され、前記第2ピン(112)は、前記第1方向(141)とは異なる第2方向(142)への前記基板の動きを限定するために配置され、
    前記マスク(130)は、前記第1ピン(111)を受容するための第1の孔(131)、及び、前記第2ピン(112)を受容するための第2の孔(132)を備え、前記第1の孔(131)は、前記第2方向(142)への、前記第1プレート(110)に対する前記マスクの動きを可能にするよう構成され、前記第2の孔(132)は、前記第1方向(141)への、前記第1プレート(110)に対する前記マスク(130)の動きを可能にするよう構成され、
    前記第1プレート(110)の前記第1表面(101)が、重力方向におおよそ平行に配向され、
    前記第1方向(141)は重力方向におおよそ平行であり、前記第2方向(142)は前記第1方向(141)対して垂直であり、
    第1板バネ要素及び第2板バネ要素が、前記第2プレート(120)と前記マスク(130)との間に設けられ、前記第1板バネ要素と前記第2板バネ要素は、前記マスク(130)の中心部分に接触圧力を印加するために、交差した様態で配置され、前記第1板バネ要素及び前記第2板バネ要素は、前記マスク(130)に面する前記第2プレート(120)の開孔(125)のエッジに設けられた凹部(122)の中に受容される、マスク構成(100)
  13. 基板に層を堆積させるための装置(200)であって、
    −内部での層堆積に適合した処理チャンバ(210)と、
    −前記層を形成する材料を堆積させるための堆積源(220)と、
    −前記処理チャンバ(210)の中のマスク構成(100)とを備え、前記マスク構成が、
    −前記基板(10)を支持するための第1表面(101)を有する第1プレート(110)と、
    −マスク(130)を保持するための第2プレート(120)とを備え、前記マスク(130)が、少なくとも1つの開口を有し、かつ、前記基板(10)と前記第2プレート(120)との間に配置され、
    前記第1プレート(110)が、前記第1表面(101)から突出している第1ピン(111)及び第2ピン(112)を備え、前記第1ピン(111)は、第1方向(141)への前記基板の動きを限定するために配置され、前記第2ピン(112)は、前記第1方向(141)とは異なる第2方向(142)への前記基板の動きを限定するために配置され、
    前記マスク(130)は、前記第1ピン(111)を受容するための第1の孔(131)、及び、前記第2ピン(112)を受容するための第2の孔(132)を備え、前記第1の孔(131)は、前記第2方向(142)への、前記第1プレート(110)に対する前記マスクの動きを可能にするよう構成され、前記第2の孔(132)は、前記第1方向(141)への、前記第1プレート(110)に対する前記マスク(130)の動きを可能にするよう構成される、装置(200)。
  14. マスクと基板との位置を合わせるための方法(300)であって、
    −前記基板が第1プレート(110)の第1表面(101)から突出している第1ピン(111)及び第2ピン(112)に接触するように、前記第1表面(101)上に前記基板(10)を配置すること(310)であって、前記第1ピン(111)は、第1方向(141)への前記基板の動きを限定するために配置され、前記第2ピン(112)は、前記第1方向(141)とは異なる第2方向(142)への前記基板の動きを限定するために配置される、配置すること(310)と、
    −前記第1ピン(111)が前記マスクの第1の孔(131)の中に受容され、前記第2ピン(112)が前記マスク(130)の第2の孔(132)の中に受容されるように、前記マスク(130)を前記基板(10)上に装着すること(320)であって、前記第1の孔(131)は、前記第2方向(142)への、前記第1プレート(110)に対する前記マスクの動きを可能にするよう構成され、前記第2の孔(132)は、前記第1方向(141)への、前記第1プレート(110)に対する前記マスクの動きを可能にするよう構成される、装着すること(320)と、
    −前記第1プレート(110)と第2プレート(120)との間に前記基板(10)及び前記マスク(130)を保持すること(330)とを含む、方法(300)。
  15. 前記第1プレート(110)と前記第2プレート(120)との間に前記基板(10)及び前記マスク(130)を保持すること(330)が、前記第1プレート(110)及び前記第2プレート(120)にクランプ力を提供すること(340)を含む、請求項14に記載のマスクと基板との位置を合わせるための方法(300)。
JP2018538843A 2016-01-28 2016-01-28 基板をマスキングするためのマスク構成、及び、マスクと基板との位置を合わせるための方法 Expired - Fee Related JP6586530B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2016/051825 WO2017129245A1 (en) 2016-01-28 2016-01-28 Mask arrangement for masking a substrate and method for aligning a mask to a substrate

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019504927A JP2019504927A (ja) 2019-02-21
JP6586530B2 true JP6586530B2 (ja) 2019-10-02

Family

ID=55300484

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018538843A Expired - Fee Related JP6586530B2 (ja) 2016-01-28 2016-01-28 基板をマスキングするためのマスク構成、及び、マスクと基板との位置を合わせるための方法

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP6586530B2 (ja)
KR (1) KR20180103163A (ja)
CN (1) CN108603279A (ja)
WO (1) WO2017129245A1 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110024100A (zh) * 2017-11-10 2019-07-16 应用材料公司 对准载体的方法、用于对准载体的设备和真空系统
FI128385B (en) * 2018-12-27 2020-04-15 Mediatalo Volframi Oy Apparatus and method for forming conductive patterns on a substrate plate by a sputtering process
CN113519046A (zh) * 2019-03-07 2021-10-19 应用材料公司 掩模框架集成、用于掩模框架的载体和用于处理掩模的方法
CN110158029B (zh) * 2019-07-05 2020-07-17 北京北方华创微电子装备有限公司 掩膜结构和fcva设备

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4746548A (en) * 1985-10-23 1988-05-24 Gte Products Corporation Method for registration of shadow masked thin-film patterns
US6589382B2 (en) * 2001-11-26 2003-07-08 Eastman Kodak Company Aligning mask segments to provide a stitched mask for producing OLED devices
US8304014B2 (en) * 2006-02-09 2012-11-06 Global Oled Technology Llc Aligning OLED substrates to a shadow mask
JP2014088606A (ja) * 2012-10-31 2014-05-15 Jvc Kenwood Corp 成膜装置、成膜方法及び素子製造方法
US9000455B2 (en) * 2013-03-10 2015-04-07 Tsmc Solid State Lighting Ltd. Shadow mask assembly

Also Published As

Publication number Publication date
WO2017129245A1 (en) 2017-08-03
CN108603279A (zh) 2018-09-28
JP2019504927A (ja) 2019-02-21
KR20180103163A (ko) 2018-09-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6586530B2 (ja) 基板をマスキングするためのマスク構成、及び、マスクと基板との位置を合わせるための方法
US20110079508A1 (en) Method for coating a substrate and coater
US20200232088A1 (en) Apparatus and system for vacuum deposition on a substrate and method for vacuum deposition on a substrate
JP5911958B2 (ja) 長方形基板に層を堆積させるためのマスク構造体、装置および方法
EP2855729B1 (en) Method for coating a substrate and coater
KR20130100325A (ko) 스퍼터링된 재료의 층을 형성하기 위한 시스템들 및 방법들
TW201402851A (zh) 利用一預穩定電漿之製程的濺鍍方法
JP2018521219A (ja) 薄膜バッテリの製造におけるリチウム堆積プロセスで使用されるマスキングデバイス、リチウム堆積プロセスのために構成された装置、薄膜バッテリの電極を製造するための方法、及び薄膜バッテリ
TWI630658B (zh) Transparent conductive film and method of manufacturing same
JP2016509985A (ja) 基板用キャリア
CN109983150B (zh) 用于在基板上沉积层的设备和方法
JP2019519673A (ja) 基板をコーティングするための方法、及びコータ
JP6549731B2 (ja) 基板を保持するための方法及び支持体
CN108026635A (zh) 用于在材料沉积工艺中承载基板的载体和用于承载基板的方法
WO2018068833A1 (en) Magnet arrangement for a sputter deposition source and magnetron sputter deposition source
TWI632246B (zh) 用於反應性再濺射介電材料的pvd腔室中之腔室糊貼方法
JP2022544641A (ja) 基板上に材料を堆積する方法
JP5787917B2 (ja) 成膜方法及び成膜装置
TW201617469A (zh) 靶材配置、具有靶材配置之處理設備及用以製造靶材配置之方法
US20130306466A1 (en) Target for sputtering and apparatus including the same
JP2014077161A (ja) 成膜装置及び基板ホルダ
TW201708587A (zh) 用於在濺射沉積製程期間支撐至少一個基板的載具、用於在至少一個基板上濺射沉積的設備以及用於在至少一個基板上濺射沉積的方法
JP2017115215A (ja) 有機el表示装置の製造装置
WO2016162072A1 (en) Method for material deposition on a substrate, controller for controlling a material deposition process, and apparatus for layer deposition on a substrate
KR20160145737A (ko) Pvd 어레이 코팅기들에서의 에지 균일성 개선

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180927

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180927

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20181126

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20190802

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20190813

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20190909

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6586530

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees