TWI541924B - 用以沉積塗層於矩形基板上的遮罩結構、設備及方法 - Google Patents

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Description

用以沉積塗層於矩形基板上的遮罩結構、設備及方法
本發明之實施例關於用於塗層沉積的遮罩及使用遮罩的塗層沉積方法。本發明之實施例特別是關於邊緣排除遮罩及應用邊緣排除遮罩的塗層沉積方法，專指用以沉積塗層於矩形基板上的遮罩結構、用以沉積塗層於矩形基板上的設備及用以沉積塗層於矩形基板上的方法。
用來沉積材料於基板上的數種方法係為人所知。舉例來說，基板可藉由物理氣相沉積(Physical Vapor Deposition,PVD)製程、化學氣相沉積(Chemical Vapor Deposition,CVD)製程、電漿輔助化學氣相沉積(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition,PECVD)製程等等加以塗佈(coat)。一般而言，製程在欲塗佈之基板所放置的一製程設備(process apparatus)或製程腔室(process chamber)中進行。一沉積材料係在該設備中被提供。多種材料，以及其氧化物、氮化物或碳化物，可被用以沉積於基板上。
塗佈材料(coated material)可被用於數種應用及數種技術領域。舉例而言，一種屬於微電子領域的應用，例如製造半導體裝置。此外，用於顯示器的基板通常是藉由PVD製程來塗佈。更多的應用包括絕緣板(insulating panel)、有機發光二極體(Organic Light Emitting Diode,OLED)面板、以及具有薄膜電晶體或彩色濾光片等的基板。
在塗佈製程中，使用遮罩以例如更佳地定義欲塗佈的區域可能是有幫助的。在某些應用中，只有部分的基板該被塗佈，不欲塗佈的部分係藉由遮罩來覆蓋。在某些應用中，例如在大面積基板塗佈設備中，讓塗佈基板(coated substrate)的邊緣不被塗佈是有幫助的。隨著邊緣的排除，例如是藉由一邊緣排除遮罩(edge exclusion mask)，可能可以提供無塗佈之基板邊緣並避免基板背側被塗佈。舉例而言，作為多種其他應用中的其中一種的液晶電視之塗層沉積，需要一未被塗佈的基板邊緣。上述的遮罩通常覆蓋基板的此一區域。然而，以遮罩來遮蓋或阻擋，可能對到達的原子、分子及聚集物(cluster)造成進一步的、額外的遮蔽效應(shadowing effect)，造成塗層厚度的不確定以及平面電阻值(sheet resistance)的不均勻。
然而，由於遮罩的位置在基板之前，材料沉積製程中的遮罩(可為一邊緣排除遮罩)也同樣地暴露於沉積材料。未被塗佈之遮罩及被塗佈之遮罩的影響可以相當複雜，且可能因沉積材料有所不同。
基於以上所述，本發明的一項目的為提供可以克服至少一部分之本領域之問題的一種遮罩(特別是一種邊緣排除遮罩)、具有一遮罩的一種沉積設備、及遮蓋基板邊緣的一種方法。
有鑑於以上所述，係提供一種遮罩結構、一種設備及一種方法。本發明之其他方面、優點及特徵係以說明書及所附圖式表明。
根據一實施例，提供用以沉積一塗層於一矩形基板上的一遮罩結構，例如用以沉積一塗層於一矩形基板上的一邊緣排除遮罩。遮罩結構包括一遮罩框，用於在塗層沉積過程中遮蓋基板的邊緣，其中遮罩框包括至少兩個遮罩框側邊部分，於至少兩個遮罩框側邊部分之間的一角落區域形成一角落，其中遮罩框係以與矩形基板之邊緣重疊的方式成形，使得位於遮罩框側邊部分處的第一重疊寬度大於位於角落區域的第二重疊寬度。
根據另一實施例，提供用以沉積一塗層於一矩形基板上的一設備。該設備包括一腔室，用於在腔室中進行塗層沉積，以及位於腔室中的一遮罩結構，例如用以沉積一塗層於一矩形基板上的一邊緣排除遮罩，其中遮罩結構包括用於在塗層沉積過程中遮蓋基板的邊緣一遮罩框，其中遮罩框包括至少兩個遮罩框側邊部分，於至少兩個遮罩框側邊部分之間的一角落區域形成一角落，其中遮罩框係以與矩形基板之邊緣重疊的方式成形，使得位於遮罩框側邊部分處的第一重疊寬度大於位於角落區域的第二重疊寬度。該設備更包括一沉積源，用以沉積形成塗層的材料。
根據再一實施例，係提供用以沉積一塗層於一矩形基板上的一方法。該方法包括以一遮罩遮蓋基板邊緣，其中在基板之一角落的遮蓋寬度小於在基板之一側邊的遮蓋 寬度；以及沉積該塗層之材料於基板上，特別是沉積在未被遮罩遮蓋的基板區域。
為了使以上所載之本發明特徵能更加明白，於以上簡述的發明內容，將在以下配合描繪於圖中的一或多個實施例而對各個實施例有更完整之揭示。在以下對於圖式的敘述中，相同的元件符號指示相同的元件。通常來說，只針對各個實施例間的差異進行描述。所提供的各個例子只是用以解釋本發明，而非限定本發明。此外，作為一個實施例之一部分所描述的特徵，也能夠用於其他實施例或與其他實施例相結合，產生更多的實施態樣。本發明包括這類的調整及變化。
根據某些實施例，遮罩結構或「邊緣排除遮罩」應該被理解為覆蓋欲塗佈之基板的之至少一邊緣的遮罩。通常而言，一遮罩可由數個區塊(part)或部分(portion)構成，該些區塊或部分形成一個框(frame)，框定義出一或多個開口(aperture)。遮罩的框可再具有數個框體部分(frame portion)或框的區塊(frame part)。根據某些實施例，「遮罩」一詞係用以指示一塊遮罩材料，例如碳纖維材料，或是如鋁、鈦或不鏽鋼等的金屬。遮罩覆蓋欲塗佈之基板的一部分。一般說來，遮罩係位欲塗佈之基板與沉積材料源(deposition material source)之間，沉積材料源例如是坩堝或靶材等等。
一般說來，邊緣排除遮罩可覆蓋基板面積之約1至約5%，一種典型是介於基板面積的約5至約1%之間，更典型的是介於基板面積之約1%與約2%之間。根據某些實施例，藉由邊緣排除遮罩覆蓋、遮蔽或遮蓋的基板區域係位在基板的周圍(periphery)。
當基板的邊緣應該保持無沉積材料或實質上無沉積材料時，邊緣排除遮罩是所欲使用的。這可能是當由於後續應用和/或對於塗佈基板的處理，只有基板之一定義區域應該被塗佈時的情況。舉例而言，將用作顯示部分(display part)的基板應該具有預定的尺寸。一般說來，大面積基板係使用一邊緣排除遮罩來塗佈，以遮蔽基板之邊緣並/或避免基板背側被塗佈。此一方式使得在基板上得以進行可靠、連續的塗佈。
根據某些實施例，大面積基板可具有典型為約1.4平方公尺至約8平方公尺的尺寸，更典型的是約2平方公尺至約9平方公尺或甚至高達12平方公尺。一般說來，根據此處所述之實施例之遮罩結構、設備及方法所欲應用的矩形基板，為如同在此所述的大面積基板。舉例而言，大面積基板可為第5代基板(對應約1.4平方公尺(1.1公尺×1.25公尺)的基板)、第7.5代基板(對應約4.29平方公尺(1.95公尺×2.2公尺)的基板)、第8.5代基板(對應約5.7平方公尺(2.2公尺×2.5公尺)的基板)或甚至第10代基板(對應約8.7平方公尺(2.85公尺×3.05公尺)的基板)。更晚的世代如第11代及第12代及對應的基板面積，可以以類似的方式實施。
第1圖繪示為矩形形狀之一基板的一例。基板最外層的邊界(border)係以110代表。一般說來，邊界110也可描述為基板的最外線，超出該線則不再有基板的材料。
如同在此所使用並根據某些實施例，基板之一邊緣(edge)120可包括基板的周圍。一般說來，在此所使用的邊緣120可為包括基板之邊界110的一區域。邊緣120可具有一寬度W，寬度W自邊界110延伸至基板100的表面上。通常藉由遮罩結構140，邊緣120被定義於一處理後的基板上，遮罩結構140，例如為邊緣排除遮罩，係使用在一個或多個塗層於基板100上之沉積過程中。
遮罩通常減少或阻礙材料於此邊緣區域的沉積。然而，以遮罩來遮蓋或阻擋，可能對到達的原子、分子及聚集物造成額外的遮蔽效應，導致不確定的塗層厚度及平面電阻值之不均勻。特別是基板的四個角落，由於兩個遮蔽部分(shadowing part)於此交會，係受到額外的遮蔽效應影響。
根據在此所述的實施例，為了補償這些影響，提供了遮罩之覆蓋或重疊較少的一或多個角落(典型的是四個角落)。位於遮罩框(mask frame)中央的開口可有一凸出(protrusion)，亦即，相較於遮罩的其他部分，在四個角落的遮罩框可具有一凹口(recess)或一切除部(cut out)。這例如描繪於第3圖的角落區域342，其中，相較於在遮罩框之側邊部分(side portion)340處遮罩結構140與基板之重疊處的寬度(亦即形成開口的遮罩邊界與基板邊界110之間的距離)WS，在角落區域342遮罩結構140與基板之重 疊處的寬度(亦即形成開口的遮罩邊界與基板邊界110之間的距離)WC較小。
第2圖描繪一基板100的側視圖，基板100係放置於一載台(carrier)，且其中基板的邊緣係由一遮罩結構140遮蔽。第2圖所示的剖面可對應如第1圖所示之一常見的遮罩結構140，或對應根據此處所述並示於第2至6B圖之實施例的一遮罩結構140，例如一邊緣排除遮罩。遮罩一般與基板間具有2公釐至8公釐之一間隔(gap)42，亦即，遮罩遮蔽基板表面之部分並未與基板表面接觸。根據其他實施例，遮罩也可以與基板直接接觸，例如可以不具有間隔，或間隔可為0公釐至8公釐。
根據在此所述的實施例，更可具有一覆蓋體(cover)250，覆蓋體250避免載台的部分或遮罩結構的其他部分252在於基板上沉積材料的過程被塗佈上材料。
根據某些實施例，邊緣120為邊緣排除遮罩與基板之間的重疊所在處，邊緣120可具有一寬度，該寬度自邊界110延伸於基板100的表面。由於遮罩開口與矩形形狀的偏差，此處所述之實施例中，重疊處的寬度有所變化。從而，該偏差可被描述為開口的一凸出或遮罩框的一凹口。如本發明所屬領域中具有通常知識者所能理解，重疊處係藉由基板區域與遮罩框區域在平行於基板表面之一平面的投影的重疊區域來定義。
根據可與此處描述之其他實施例結合的某些實施例，第一重疊處(亦即寬度WS)可為2公釐至8公釐，典型的是3公釐至6公釐。作為其進一步可選的實施方式，第二重 疊處(亦即寬度WC)可為0.0公釐至4公釐，典型的是1公釐至3公釐。
一般說來，寬度W可對於整個基板而言呈對稱性，亦即各個角落區域及各個側邊部分具有相同寬度，但也可以側邊與側邊有所不同，依照基板的應用而定。根據某些實施例，基板的邊緣可藉由用於塗佈基板之遮罩的開口來定義。舉例而言，一邊緣排除遮罩的開口影響基板被塗佈的區域及基板被覆蓋的一區域，例如邊緣。如此，基板之邊緣可被定義為基板被邊緣排除遮罩覆蓋，且在使用邊緣排除遮罩之塗佈製程中未被塗佈的區域。
一般說來，一基板的邊緣可被定義成該基板應該保持實質上無沉積材料或沉積材料之塗層厚度相較於未被遮蓋之基板部分降低至少25%的一區域。
一般說來，基板可由任何適合材料沉積的材料製成。舉例而言，基板可由選自由玻璃(例如鈉鈣玻璃(soda-lime glass)、硼矽玻璃(borosilicate glass)等等)、金屬、聚合物、陶瓷、複合材料、碳纖維材料、或任何其他可藉由沉積製程被塗佈的材料或材料組合所組成之群組的材料製成。
根據某些實施例，「遮罩開口」一詞應該被理解成一遮罩的一窗部(window)，透過該窗部，沉積材料可在沉積製程中通過。一般說來，因「遮罩開口」定義基板上塗佈材料所沉積的區域，「遮罩開口」也可以代表塗佈窗(coating window)。開口的邊界或內邊界係藉由塗佈窗的範圍(limitation)來定義。舉例而言，若遮罩是新的或剛清理過的，且尚未用於沉積製程，開口的邊界由遮罩材料組成。 若遮罩用於沉積製程，且沉積材料沉積於遮罩上，開口的邊界可能是由沉積在遮罩上之材料定出的塗佈窗範圍。
根據不同的實施例，一邊緣排除遮罩可用於PVD沉積製程、CVD沉積製程或其組合。從而，遮罩的邊緣影響在遮罩的邊緣附近的原子、分子及聚集物。這些影響可能因「材料流(stream of material)」可被亂流(turbulence)或類似情形影響，和邊緣不能必然地被視為一陡峭邊緣(sharp cut-off edge)，而更加複雜。特別是更複雜的影響自相鄰的側邊部分疊加至角落。據此，藉由本發明之實施例及使用本發明實施例之應用，可改善基板被塗佈區域之角落的厚度均勻性。
第3圖所示的實施例顯示遮罩框在四個角落區域342的矩形凹口。矩形凹口對應至遮罩開口或塗佈窗的凸出。這些區域可具有一長度L及一寬度H，長度L及寬度H可例如為2公分至6公分，典型的是3公分至5公分。根據不同的實施例，各個側邊的此長度及此寬度可以相等，或者它們可以不同。舉例而言，它們可具有相對於個別遮罩之側邊總長大約相同的比例。一般說來，凹口或凸出的尺寸分別可為個別遮罩尺寸的約0.5%至5%，個別遮罩尺寸一般是為開口長度的遮罩內邊界。
根據更進一步的實施例，角落區域可形成為具有不同於矩形形式的形狀。從而，角落區域可能可以具有連續性減少的重疊寬度，亦即，自寬度WS至寬度WC、朝遮罩框部分所形成的角落的連續性減少。第4圖描繪對應的實施 例，相較於矩形的角落部分，一凸出係提供於開口的角落區域。
如可見於第4圖，此種及具有類似形狀的角落區域可在角落造成一角度，該角度係由側邊部分340彼此交會處之切線所定義，小於90°。舉例而言，角度可自65°至95°，典型的是自80°至90°。特別是在重疊寬度開始減少處具有小的斜率的情況，角落區域的長度及寬度(第3圖中的長度L及寬度H)可大於前述長度及寬度，例如長達10公分或甚至15公分。
在此所述的實施例描述在角落具有切除部的一種邊緣排除遮罩。從而，邊緣排除遮罩於角落之相鄰側邊部分的遮蔽效應能夠降低，此遮蔽效應可能累加，且甚至在基板之欲用於塗層沉積的部分產生塗層厚度不足的情形。從而，根據可與此處描述之其他實施例結合的某些實施例，在角落區域的重疊寬度WC可甚至小至0.5公釐，或甚至為0公釐。因此，相鄰側邊部分接近角落區域的重疊寬度WC係足以在角落區域產生遮蔽效應，使得基板上的實際沉積區域係實質上為矩形。
根據其某些實施方式，在角落區域甚至可能存在負的重疊，亦即一間隔。通常而言，傾向在基板上具有一區域，該區域係在未被塗佈或實質上未被塗佈的基板邊緣內被沉積，其中被沉積的區域具有一矩形形狀。從而，提供略為偏離矩形態的一邊緣排除遮罩，以補償在角落處較嚴重的遮蔽效應。
第5圖描繪遮罩結構或邊緣排除遮罩分別進一步的實施例。在第5圖中，係提供一條狀部(bar)540於兩個相對的側邊部分340之間。根據更進一步的實施方式，可提供一個以上的條狀部540。又更進一步，可提供另外之可選擇性的條狀部，垂直於第5圖所示的條狀部。這類垂直條狀部可位於一側邊部分及另一條狀部之間，然而該另一條狀部也可視為是遮罩結構之一部分的一側邊部分。
這些條狀部可將整個遮罩的區域分成不同的區域。這些區域例如可對應至製造於基板上的裝置。舉例而言，第5圖所示的兩個區域501可對應至兩個裝置，例如大面積平板顯示器。一般說來，可有一或多個裝置(例如顯示器)製造於一基板上。考慮到目前的玻璃尺寸世代和行動電話的顯示器尺寸，可有多個顯示器在一基板上。如第5圖所示的一對應分離，將產生分離用於各個顯示器的區域的多個條狀部。根據更進一步的實施例，條狀部可特別實施於彩色濾光片的製造應用，其中將實施於對應彩色濾光片之一顯示尺寸的區域的邊緣。
或者，條狀部可分隔提供於一載台上的不同基板的區域。舉例而言，第5圖所示的遮罩可使用於一陣列(arrangement)，其中兩個基板係承載於一載台上。舉例而言，兩個基板的其中之一可放置於左邊的區域501，兩個基板的另一個可放置於第5圖中右邊的區域501。類似地，具有額外的條狀部的遮罩結構可用於具有兩個或多個基板的基板陣列。
從而，對於各個基板，因可能欲更進一步地處理個別的基板，可提供邊緣排除(edge exclusion)。據此，某些方法步驟可於包括兩個或多個基板的較大的基板陣列上進行。從而，可提供具有對應數目之條狀部540的一遮罩結構，如此使得遮罩結構提供各個基板邊緣排除。在此之後，亦即在接下來的方法步驟，基板陣列可被分成個別的基板，其中各個基板具有所要的未塗佈邊緣，更進一步的處理步驟可在一塊一塊基板上各自進行。這特別有利於若某些處理步驟(較早的處理步驟)可在大尺寸上進行，而其他的方法步驟(接下來的方法步驟)不能在相同尺寸的載台上進行，亦即更難以在相同的尺度或處理區(site of processing area)分別予以控制的情況。
根據可與此處描述之其他實施例結合的不同實施例，可提供具有側邊部分及一或多個如條狀部540之更多的部分(也可被視為(次)遮罩結構之側邊部分)的遮罩框。一或多個條狀部再形成另外的角落區域，該些角落區域可類似於配合第3圖和/或第4圖所描述的角落區域342。據此，另外的角落區域也可以以使得個別開口具有凸出並/或使得遮罩框具有凹口的方式成形。從而提供也同樣重疊的區域，而使得對應的與基板之間的重疊寬度在角落區域減少。換言之，條狀部的寬度在角落形成處減少。
根據可與此處描述之其他實施例結合的某些實施例，條狀部的寬度在一中央區域可為10公分至20公分，條狀部與基板相關部分之重疊處在中央區域的寬度可類似於前述重疊處在中央區域的寬度，為2公釐至8公釐， 典型的是3公釐至6公釐。在角落區域的重疊處可為0.0公釐至4公釐，典型的是1公釐至3公釐。
第6A及6B圖繪示根據實施例之沉積腔室600的示意圖。沉積腔室600係用於一沉積製程，例如PVD或CVD製程。圖中，一或多個基板100係位於基板的傳輸裝置620上。根據某些實施例，基板支撐件(substrate support)可為可移動式，以允許在腔室612中調整基板100的位置。特別是對於在此所述的大面積基板，沉積可在具有垂直之基板方向或實質上垂直之基板方向的情況下進行。從而，傳輸裝置可具有位於較低處的滾輪(roller)622，滾輪622係由一或多個驅動器(drive)625驅動，驅動器625例如為馬達。驅動器625可由軸承623連接至滾輪622，以旋轉滾輪。從而，例如藉由連接滾輪與皮帶(belt)或齒輪系統等等，一個驅動器625可能驅動一個以上的滾輪。
滾輪624可用於在垂直方向或實質上垂直的方向支撐基板。一般說來，基板可為垂直，或輕微地偏離垂直位置，例如達5°。大面積基板具有1平方公尺至9平方公尺的基板尺寸，典型地非常薄，例如低於1公釐，如0.7公釐或甚至0.5公釐。為了支撐基板並將基板提供在固定位置，在處理基板的過程中，基板係位於一載台。據此，基板於承載於載台時，可由包括例如多個滾輪及驅動器的傳輸系統傳輸。舉例而言，其中具有基板的載台係由滾輪622與滾輪624的系統所支持。
一沉積材料源630係提供於腔室612中，面向欲塗佈之基板。沉積材料源630提供將沉積於基板上的沉積材料 635。如第6A圖所示並根據在此所述的實施例，沉積材料源630可為其上具有沉積材料的一靶材，或任何其他允許材料釋放以沉積至基板100上的配置。一般說來，沉積材料源630可為一旋轉靶材。根據某些實施例，沉積材料源630可為可移動式，以安置和/或替換沉積材料源630。根據其他實施例，材料源也可為一平面靶材。
根據某些實施例，在塗層沉積過程中，以元件符號635指示的沉積材料，可根據沉積製程以及塗佈基板於後續的應用來選擇。舉例而言，來源的沉積材料可為選自由金屬(例如鋁、鉬、鈦或銅等等)、矽、銦錫氧化物及其他透明導電氧化物所組成之群組的材料。一般說來，氧化物層、氮化物層或碳化物層可包括這類材料，可藉由自來源提供材料或藉由反應性沉積(亦即來自來源的材料與來自處理氣體的氧、氮或碳元素反應)來沉積。根據某些實施例，薄膜電晶體材料，例如矽氧化物、氮氧化矽、矽氮化物、氧化鋁、氮氧化鋁，可作為沉積材料。
一般說來，沉積腔室600包括一遮蓋陣列(masking arrangement)640，遮蓋陣列640包括一遮罩結構140。根據某些實施例，遮罩結構140為一邊緣排除遮罩。邊緣排除遮罩確保基板100的邊緣未塗佈上沉積材料635。虛線665例示性地顯示在沉積腔室600的處理過程中，沉積材料635的路徑。作為一例，係濺射或者也可以蒸發(vaporize)沉積材料635，虛線665示意性地顯示沉積材料635之濺射材料蒸氣到基板100的路徑。如可由第6A圖之虛線665 看出，由於遮罩結構140，基板100的邊緣維持無沉積材料的狀態。
在第6B圖中，左邊的邊緣排除遮罩係描繪成包括個別的框體部份601、602、603、604、605、606、607、608、609及610的形態，框體部分彼此連接以形成遮罩框。一般說來，特別是用於大面積基板的一遮罩結構，將具有至少4個角落部分601、603、606及608以及側邊部分602、604、605、607、609及610，角落部分可實質上呈L形並包括角落區域或角落區域的至少一個重要部分，側邊部分連接角落部分以形成遮罩框。一般說來，框體部分601-610可以以一種舌槽形態(tongue-and-groove arrangement)配置。舌槽形態提供框體部分相對於另一框體部分的固定位置。此外，根據在此所述的某些實施例，框體部分的舌槽形態允許框體部分遠離彼此的移動。一般說來，舌槽形態使得框體部分能夠彼此滑開，而不造成沉積材料可通過的間隔。為了簡化起見，只有左邊的遮罩結構140係繪示成具有框體部分601-610。類似地，在一處理系統中，多於一個或所有的遮罩結構可具有一個以上之形成遮罩框的部分。
根據可與此處描述之其他實施例結合的典型的實施例，一或多個腔室612可提供作為真空腔室。從而，腔室係用於在真空環境中處理和/或塗佈基板。一般說來，壓力可低於10毫巴，例如在1×10-7毫巴與1×10-1毫巴之間。如此，沉積系統可包括一抽氣系統(pumping system，未繪示)，抽氣系統可連接至真空法蘭(vacuum flange)613，且 能夠使處理用腔室612內的壓力到達足夠低，以使沉積系統能夠在特別的應用中運作，例如是在一1×10-7毫巴的壓力下。在例如為PVD製程之沉積過程中的壓力(即沉積壓力)可在0.1帕與1帕之間。對於其中處理氣體包括氬氣以及氧氣或氮氣至少其中之一的特殊實施例，例如PVD應用，氬氣的分壓可在0.1帕與1帕之間，氧氣、氫氣和/或氮氣的分壓可在0.1帕與1帕之間。一般說來，CVD應用的壓力範圍可大於PVD應用的壓力(特別是上述範圍之較高端點)2個數量級的大小。
根據某些實施例，係提供一種方法以沉積一沉積材料層於一基板上。第7圖顯示所述方法的流程圖。一般說來，係提供一基板於一沉積設備之一腔室中。根據某些實施例，基板可為如前所述的大面積基板，沉積設備可為第6A及6B圖例示的沉積腔室。
步驟702中，在腔室612內，一遮蓋裝置640(參照例如第6A圖)係朝向基板移動，且基板的一部分被遮罩覆蓋。一般說來，遮罩覆蓋基板之一邊緣。根據在此所述的實施例，係以如此處所述的切角邊緣排除遮罩來遮蓋。遮罩一般提供具有凸出的一開口，開口允許沉積材料在沉積製程中通過。這類遮罩的例子如第2至5圖的相關敘述所述。在遮蓋基板之後，於步驟704係沉積一塗層，使得邊緣保持無沉積材料或實質上無沉積材料。根據可與此處描述之其他實施例結合的某些實施例，沉積材料的方法、沉積設備及覆蓋基板邊緣的遮罩係用於大面積基板。
根據可與此處描述之其他實施例結合的某些實施例，遮罩包括一個以上之形成遮罩框的框體部分。一般說來，遮罩係用於使用在此處所述的沉積設備。
根據可與此處描述之其他實施例結合的不同實施例，遮罩框可由例如鋁、鎳鐵合金(Invar)、鈦及不鏽鋼的材料製成。
基於以上內容，以下係敘述多個實施例。根據一實施例，係提供用以沉積一塗層於一矩形基板之一表面區域上的一遮罩結構，例如用以沉積一塗層於一矩形基板上的一邊緣排除遮罩。遮罩結構包括一遮罩框，用於在塗層沉積過程中遮蓋基板的邊緣，其中遮罩框包括至少兩個遮罩框側邊部分，於至少兩個遮罩框側邊部分之間的一角落區域形成一角落，其中遮罩框係以與矩形基板該表面區域之邊緣重疊的方式成形，使得位於遮罩框側邊部分處的第一重疊寬度大於位於角落區域的第二重疊寬度。一般而言，遮罩框可形成至少一開口，開口在角落區域具有一凸出，更典型的是在各個角落區域具有凸出。再更進一步地，根據可與此處描述之其他實施例結合的實施例，第一重疊寬度可為2公釐至8公釐，一般為3公釐至6公釐；第二重疊寬度可為0.0公釐至4公釐，一般為1公釐至3公釐；角落區域可具有一長度和/或一寬度，0.5公分至10公分，一般為2公分至6公分；且/或角落區域可具有一長度和/或一寬度，為矩形基板之一對應長度和/或一對應寬度的0.5%至5%。再更進一步地，根據可與此處描述之其他實施例結合之額外或替代的實施例，至少兩個遮罩框側邊部 分可為四個遮罩框側邊部分，且遮罩框可更包括至少一條狀部，條狀部例如具有一條狀部側邊部分，條狀部連接該四個遮罩框側邊部分中的兩個遮罩框側邊部分，其中係形成另外的角落於另外的角落區域，且其中條狀部在角落區域的寬度小於在條狀部側邊部分的寬度。一般說來，在一角落區域之一角落具有70°至90°的角度。再者，此處所述之實施例的重疊處可位在平行於矩形基板之一表面的一平面。
根據另一實施例，係提供用以沉積一塗層於一矩形基板上的一設備。該設備包括一腔室，用於在腔室中沉積塗層，以及位於腔室中的一遮罩結構，例如用以沉積一塗層於一矩形基板上的一邊緣排除遮罩，其中遮罩結構包括用於在塗層沉積過程中遮蓋基板的邊緣一遮罩框，其中遮罩框包括至少兩個遮罩框側邊部分，於至少兩個遮罩框側邊部分之間的一角落區域形成一角落，其中遮罩框係以與矩形基板之邊緣重疊的方式成形，使得位於遮罩框側邊部分處的第一重疊寬度大於位於角落區域的第二重疊寬度。該設備更包括一沉積源，用以沉積形成塗層的材料。根據更進一步的實施例，用於傳輸支撐基板之一載台的一傳輸系統可提供予該設備。
根據再一實施例，係提供用以沉積一塗層於一矩形基板上的一方法。該方法包括以一遮罩遮蓋基板邊緣，其中在基板之一角落的遮蓋寬度小於在基板之一側邊的遮蓋寬度；以及沉積該塗層之材料於基板上，特別是沉積在未被遮罩遮蓋的基板區域。根據其可額外使用或彼此替換的 可選擇性的實施方式，遮罩可為根據此處所述之遮罩結構，且/或沉積步驟可藉由PVD方法、CVD方法或其組合來提供。
雖然本發明已以示範實施例揭露如上，在不脫離本發明之精神和範圍內，可作各種之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍以後附之申請專利範圍所界定者為準。
42‧‧‧間隔
100‧‧‧基板
110‧‧‧邊界
120‧‧‧邊緣
140‧‧‧遮罩結構
250‧‧‧覆蓋體
252‧‧‧部分
340‧‧‧側邊部分
342‧‧‧角落區域
501‧‧‧區域
540‧‧‧條狀部
600‧‧‧沉積腔室
601、602、603、604、605、606、607、608、609、610‧‧‧框體部分
612‧‧‧腔室
613‧‧‧真空法蘭
620‧‧‧基板傳輸裝置
622‧‧‧滾輪
623‧‧‧軸承
624‧‧‧滾輪
625‧‧‧驅動器
630‧‧‧沉積材料源
635‧‧‧沉積材料
640‧‧‧遮蓋陣列
665‧‧‧虛線
702、704‧‧‧步驟
H、W、WC、WS‧‧‧寬度
L‧‧‧長度
第1圖繪示通常用於遮蓋基板邊緣的遮罩結構。
第2圖繪示剖面可對應於如第1圖所示之遮罩結構或根據在此所述之實施例之遮罩結構的側邊剖面圖。
第3圖繪示用以描述在此所述之實施例之例如為一邊緣排除遮罩的一遮罩結構。
第4圖繪示用以描述在此所述之實施例之例如為一邊緣排除遮罩的另一遮罩結構。
第5圖繪示根據在此所述之實施例之具有形成更多角落之一條狀部的例如為一邊緣排除遮罩的一遮罩結構。
第6A及6B圖為繪示使用根據在此所述之實施例之用以使用遮罩結構以沉積一材料塗層於基板上的設備及未負載基板之情境的示意圖。
第7圖為繪示使用一邊緣排除遮罩、描述根據在此所述之實施例之沉積材料於基板上之方法的流程圖。
110‧‧‧邊界
120‧‧‧邊緣
140‧‧‧遮罩結構
340‧‧‧側邊部分
342‧‧‧角落區域
H、WC、Ws‧‧‧寬度
L‧‧‧長度

Claims (17)

  1. 一種用以沉積一塗層於一矩形基板(100)的一表面區域上的遮罩結構(140)，包括：一遮罩框，用於在塗層沉積過程中遮蓋基板之邊緣(120)，其中該遮罩框包括至少兩個遮罩框側邊部分(340)，該些遮罩框側邊部分於該些遮罩框側邊部分之間的一角落區域(342)形成一角落；其中該遮罩框係以與該矩形基板之該表面區域之邊緣重疊的方式成形，使得位於該些遮罩框側邊部分的一第一重疊寬度大於位於該角落區域的一第二重疊寬度，其中重疊處係位在平行於該矩形基板(100)之一表面的一平面。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之遮罩結構，其中該遮罩框具有至少一開口，該開口在該角落區域(342)具有一凸出。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之遮罩結構，其中該第一重疊寬度(WS)為2公釐至8公釐。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之遮罩結構，其中該第二重疊寬度(WC)為0.0公釐至4公釐。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之遮罩結構，其中該角落區域(342)具有一長度(L)和/或一寬度(H)，該長度(L)和/或該寬度(H)為0.5公分至10公分。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之遮罩結構，其中該角落區域(342)具有一長度(L)和/或一寬度(H)，該長度(L)和/或該寬度(H)為矩形基板(100)之一對應長度和/或一對應寬度之0.5%至5%。
  7. 如申請專利範圍第1至6項中任一項所述之遮罩結構，其中該至少兩個遮罩框側邊部分(340)為四個遮罩框側邊部分，該遮罩結構更包括：至少一條狀部(540)，具有一條狀部側邊部分，其中該條狀部連接該四個遮罩框側邊部分中的兩個遮罩框側邊部分，其中有另外的角落形成於另外的角落區域(342)，其中該條狀部在該些角落區域之寬度小於在該條狀部側邊部分之寬度。
  8. 如申請專利範圍第1至6項中任一項所述之遮罩結構，其中在該角落區域之該角落具有70°至90°的角度。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之遮罩結構，其中在該角落區域之該角落具有70°至90°的角度。
  10. 如申請專利範圍第1至6項中任一項所述之遮罩結構，其中該遮罩框包括四個角落部分(601,603,606,608)及至少四個側邊部分(602,604,605,607,609,610)，該些角落部分與該些側邊部分係用於彼此接合以形成該遮罩框。
  11. 如申請專利範圍第7項所述之遮罩結構，其中該遮罩框包括四個角落部分(601,603,606,608)及至少四個側邊部分(602,604,605,607,609,610)，該些角落部分與該些側邊部分係用於彼此接合以形成該遮罩框。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之遮罩結構，其中該角落區域之該角落具有70°至90°的角度。
  13. 一種用以沉積一塗層於一矩形基板(100)上的設備(600)，包括： 一腔室(612)，用於在該腔室中進行塗層沉積，根據申請專利範圍第1至12項中任一項的一遮罩結構(140)，位於該腔室中；以及一沉積源(630)，用以沉積形成該塗層的材料。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之設備，更包括：一傳輸系統(620)，用於傳輸支撐該基板(100)的一載台。
  15. 一種用以沉積一塗層於一矩形基板(100)之上的方法，包括：以一遮罩遮蓋基板邊緣(120)，其中在該矩形基板之一角落的遮蓋寬度小於在該矩形基板之一側邊的遮蓋寬度；以及沉積該塗層之材料於基板上。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之方法，其中該遮罩為根據申請專利範圍第1至12項中任一項的一遮罩結構。
  17. 如申請專利範圍第15及16項中任一項所述之方法，其中該沉積步驟係藉由物理氣相沉積方法(PVD)、化學氣相沉積方法(CVD)或其組合。
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