TWI574443B - 多重圖樣化裝置及其運作方法 - Google Patents

Description

多重圖樣化裝置及其運作方法

一種多重圖樣化裝置及其運作方法，尤指一種可使半導體半成品在單一腔室內完成多種圖樣化的多重圖樣化裝置及其運作方法。

對於許多半導體的製程而言，圖樣化(亦可稱為圖案化)是一種相當普遍的製程。一般而言，圖樣化的目的係為使半導體可以達到其特定的功能而製作，諸如形成陽極、陰極或是特定的電路樣態。

此外，圖樣化還存在的多端的用途，例如使半導體在完成任一具有特殊功能的層疊之前，依照使用者需求使晶體成長為其所需要的型態等。

此一手段在現有的有機發光二極體(OLED)製程中尤為重要，除了影響不同的電極形之外，對於基板等構造亦影響深遠。透過多端的圖樣化除了影響照明時的出光效率之外，更會影響到後續封裝時的狀況。

然而傳統執行圖樣化步驟時，為形成一種圖樣通常必須在單一腔室中進行，主要的原因在於圖樣化時的遮罩需要更換為不同圖樣等需求。縱使已經有許多人開發出如生產線一般的多重圖樣化製程，但仍需要經過多個步驟以及腔室，才能完成生產者需要的圖樣化結果。

對於傳統解決多重圖樣化需求的製程，往往耗費時間、影響良率，此外更在無形中升高了成本。

為解決先前技術所提及的問題，本發明提供了一種多重圖樣化裝置，包含一基座、一載盤以及一遮罩。其中，該基座包含至少一工作模組，該載盤與該至少一工作模組連接，且該載盤包含一承載區。

該遮罩可拆地與該承載區緊密結合，其中，該載盤包含至少一咬合部，該至少一咬合部與該至少一工作模組連接。

此外，本發明更提供了一種多重圖樣化裝置的運作方法，首先執行步驟(a)，將一半導體半成品送進一物理氣相沉積系統，接著執行步驟(b)，於該半導體半成品上覆蓋前述之一多重圖樣化裝置，接著步驟(c),進行一圖樣化。

隨後執行步驟(d)，該多重圖樣化裝置旋轉一遮罩，接著是步驟(e)，進行另一圖樣化。待上述步驟完成之後執行步驟(f)，依照生產者的需求重複前述之步驟(d)及步驟(e)直至圖樣化完成。

以上對本發明的簡述，目的在於對本發明之數種面向和技術特徵作一基本說明。發明簡述並非對本發明的詳細表述，因此其目的不在特別列舉本發明的關鍵性或重要元件，也不是用來界定本發明的範圍，僅為以簡明的方式呈現本發明的數種概念而已。

10‧‧‧多重圖樣化裝置

100‧‧‧基座

101‧‧‧工作模組

102‧‧‧軸承模組

200‧‧‧載盤

201‧‧‧承載區

202‧‧‧第一結合部

203‧‧‧咬合部

300‧‧‧遮罩

301‧‧‧圖樣

302‧‧‧圖樣

303‧‧‧第二結合部

400‧‧‧動力源

401‧‧‧齒輪組

500‧‧‧半導體半成品

(a)~(f)‧‧‧步驟

A1~A3‧‧‧箭頭

圖1(a)係本案實施例之俯視結構示意圖。

圖1(b)係本案實施例替換遮罩時之俯視結構示意圖。

圖2係本案實施例之橫剖面示意圖。

圖3係本案實施例運作方法之流程圖。

為能瞭解本發明的技術特徵及實用功效，並可依照說明書的內容來實施，茲進一步以如圖式所示的較佳實施例，詳細說明如後：本案實施例及圖式中提及以及描繪之狀態、厚度、比例或大小等僅為方便說明而繪示，實際上本發明實施時的狀態、厚度、比例或大小並不以此為限制。

請同時參照圖1(a)及圖1(b)，圖1(a)係本案實施例之俯視結構示意圖；圖1(b)係本案實施例替換遮罩時之俯視結構示意圖。

如圖1(a)及圖1(b)所示，本實施例提供了一種多重圖樣化裝置10，包含基座100、載盤200以及遮罩300。其中，本實施例中之載盤200及遮罩300為圓形。

其中，基座100包含至少一工作模組101，所述工作模組101在本實施例中為單個，然實際上工作模組101的設計須依照載盤200的重量以及所需的旋轉速度設置，本發明不加以限制。

而載盤200與所述之工作模組101連接，工作模組101之設置應以不被蒸鍍或濺鍍等物理氣相沈積方式影響到其內部機構運作為主，因此工作模組101在設置時可以考慮以磁控防護或是氣密的方式保護其內部機構，本發明並不加以限制。

工作模組101於本實施例中主要之目的係在於提供轉盤200 旋轉之動力，因此其連接方式主要以物理的方式連接，更精確地來說可以是齒輪嚙合的方式為主。當然，在不會影響到物理氣相沉積(Physical vapor deposition,PVD)結果的前提之下，亦可以以無齒齒輪(一種透過磁力或電磁力帶動並轉動的齒輪)的方式實現。

此外，載盤200包含承載區201(可參見圖1(b))。本實施例之遮罩300可拆地與承載區201緊密結合，其主要機構在於，本實施例之承載區201更設有至少一第一結合部202。

所述第一結合部202為一凹槽，而本實施例之遮罩300上可相應前述之至少一第一結合部202設有至少一第二結合部303(可先參照圖2)。在遮罩300上設有如凸塊般的至少一第二結合部303的狀況下，可以讓第一結合部202與第二結合部303個別咬合，當載盤200如箭頭A1一般的方向轉動時，可一併帶動遮罩300轉動。

雖本實施例之載盤200為圓形，但承載區201亦可以設置為其他形狀。承載區201的概念在於可讓生產者如圖1(b)中箭頭A2之方向更換不同的遮罩300並據以實施為主。此外，更換不同的遮罩300亦可透過機械手臂等方式實現，本發明並不加以限制。

因此承載區201亦可以為矩形或其他形狀，僅依照生產者選用不同形狀的遮罩300時設置。同理，承載區201於載盤200上下陷之深度亦僅依照不同遮罩300之厚度設置。在理想狀態下，承載區201承載遮罩300時應是緊密結合之狀態。

此外，本案之遮罩300上設有至少一圖樣(301、302)，本實施例中依照形狀之不同分為圓形的圖樣301及菱形的圖樣302，當然，在 其他可能的實施樣態中，圖樣(301或302)亦可依照生產者需求設置為圓形、矩形、正方形、稜形、三角形或其任意組合，本發明不加以限制。

此外，前述圖樣301或圖樣302之數量、種類、間距或排列方式亦可依照生產者需求設置即可，本發明亦不加以限制。

接著請參照圖2，圖2係本案實施例之橫剖面示意圖。如圖2所示，本實施例之載盤200包含至少一咬合部203，所述咬合部203與前述之工作模組101連接。本實施例中，咬合部203鋸齒狀，用以和工作模組101咬合。

實際上，工作模組101可包含動力源400以及齒輪組401。而本實施例中，齒輪組401僅包含單個錐狀齒輪，在其他可能的實施樣態中，齒輪組401亦可以是多個連續咬合的齒輪或無齒齒輪皆可，僅要能確實將動力源400的動力傳達並使齒輪組401嚙合載盤200上之咬合部203者應包含在本發明的範圍之內。

此外，因載盤200有旋轉運動之可能，本實施例如圖2所示，基座100中更設有軸承模組102。本實施之軸承模組102包含滑軌及至少一鋼珠；所述滑軌設計為和載盤200相同之形狀，刻畫於基座100上，而滑軌中載滿至少一鋼珠，可用於支撐旋轉的載盤200並減少其旋轉產生之摩擦力。

本實施例之動力源400可以是伺服馬達或是其他可以提供動力的裝置，對於動力源400的控制亦可以透過可程式序控制器(Programmable Logic Controller,PLC)來實現，本創作並不加以限制。

因此，透過圖1(b)以及圖2的示意，應可清楚理解到實施例 中第一結合部202及第二結合部303係如合透過箭頭A3所示之方向卡合之。透過所述之卡合關係，加上動力源400提供齒輪組401轉動，間接帶動咬合部203促使載盤200旋轉，達到使遮罩300如圖1(a)中箭頭A1方向旋轉之功效。

因此，在實施一般的物理氣相沈積的方法，如蒸鍍或濺鍍時，透過本實施例所示之多重圖樣化裝置10，可將該多重圖樣化裝置10設置於單個物理氣相沈積系統的單個腔室之中，並對半導體的半成品500施以蒸鍍或濺鍍。生產者可透過自動化控制載盤200的旋轉角度，間接使遮罩300上的不同圖樣(301、302)旋轉出不同的結果，即可讓半導體半成品500達到在單一腔室中做出多重圖樣化之功效。而依據圖樣化的需求不同，生產者亦可以隨時更換遮罩300之種類，具有相當的實用性。

在其他可能的實施樣態中，基座100上靠半導體半成品500的一面更可設有用於定位半導體半成品500的定位器，讓遮罩300的位置與半導體半成品500的位置吻合。所述定位器可以是物理接觸的機械定位器或是光學定位器皆可，本發明不加以限制。此外，本實施例可固定於單一腔體的腔室之中，或以其他物理方式固定皆可，本發明不加以限制。

請參照圖3，圖3係本案實施例運作方法之流程圖。首先，本實施例之多重圖樣化裝置的運作方法包含下列步驟。

首先執行步驟(a)，將一半導體半成品送進一物理氣相沉積系統。步驟(a)中，半導體半成品500可如圖2中所示一般，而物理氣相沉積系統係指包含圖樣化用腔室的物理氣相沉積系統，如蒸鍍室或濺鍍室等。

當半導體半成品500送進蒸鍍室或濺鍍室後，執行步驟(b)， 於該半導體半成品上覆蓋所述之一多重圖樣化裝置。步驟(b)之覆蓋動作係指一種相對性覆蓋方式，亦即在蒸鍍室或濺鍍室的系統位置不確定且亦不限定的情況下，生產者可依照其需要將多重圖樣化裝置10設置於半導體半成品500之上面或下面，本發明不加以限制。

接著執行步驟(c)，進行一圖樣化。在步驟(c)中一般指的係尚未旋轉載盤200及遮罩300的狀態。因此當步驟(c)完成時，實際上的意義在於生產者已經完成第一圖樣的圖樣化作業。

接著執行步驟(d)，該多重圖樣化裝置旋轉一遮罩。步驟(d)係為圖樣化第二圖樣的事先準備，在半導體半成品500不動，且多重圖樣化裝置10亦保持不動的狀態下，被旋轉之遮罩300其上所呈現之圖樣(如圖樣301及圖樣302)以不同於前述之第一圖樣。

因此在遮罩300旋轉完成後，可執行步驟(e)，進行另一圖樣化。步驟(e)中代表已在半導體半成品500上形成了第二圖樣。如前所述，由於遮罩300上之圖樣設置並不加以設置的原因，加上生產者所需之圖樣可能多於二種以上，因此尚可執行步驟(f)，重複步驟(d)及步驟(e)直至圖樣化完成。

因此，在執行了步驟(f)之實施例中，生產者所生產之半導體中包含了兩種以上的圖樣化層。

透過本發明實施例，有效解決傳統圖樣化製程繁複且需要進出多個生產線腔室的缺點，除了提高良率之外更節省生產者許多成本，可謂一種極具進步性之發明。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此 限定本發明實施之範圍，即依本發明申請專利範圍及說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明涵蓋之範圍內。

10‧‧‧多重圖樣化裝置

100‧‧‧基座

101‧‧‧工作模組

102‧‧‧軸承模組

203‧‧‧咬合部

300‧‧‧遮罩

301‧‧‧圖樣

302‧‧‧圖樣

303‧‧‧第二結合部

400‧‧‧動力源

401‧‧‧齒輪組

500‧‧‧半導體半成品

A3‧‧‧箭頭

Claims (9)

1. 一種多重圖樣化裝置，包含：一基座，包含至少一工作模組，該至少一工作模組包含：一動力源；一錐狀齒輪，與該動力源連接；一載盤，與該至少一工作模組連接，該載盤包含一承載區；以及一遮罩，該遮罩可拆地與該承載區緊密結合；該載盤包含至少一咬合部，該至少一咬合部環狀設於該載盤之外圍且該錐狀齒輪與該至少一咬合部嚙合；其中，該載盤及該遮罩為圓形，該至少一咬合部為鋸齒狀，且該錐狀齒輪及該載盤的轉動方向互相垂直。
2. 如請求項1所述之該多重圖樣化裝置，其中該承載區更設有至少一第一結合部。
3. 如請求項2所述之該多重圖樣化裝置，其中該遮罩相應該至少一第一結合部設有至少一第二結合部。
4. 如請求項1所述之該多重圖樣化裝置，其中該遮罩上設有至少一圖樣。
5. 如請求項4所述之該多重圖樣化裝置，其中該至少一圖樣為圓形、矩形、正方形、稜形或三角形。
6. 如請求項1所述之該多重圖樣化裝置，其中該基座更設有一軸承模組。
7. 如請求項6所述之該多重圖樣化裝置，其中該軸承模組包含：一滑軌；以及至少一鋼珠，設於該滑軌中。
8. 一種多重圖樣化裝置的運作方法，包含：(a)將一半導體半成品送進一物理氣相沉積系統；(b)於該半導體半成品上覆蓋如請求項1乃至7任一項所述之一多重圖樣化裝置；(c)進行一圖樣化；(d)如請求項1乃至7任一項所述之該多重圖樣化裝置旋轉一遮罩；以及(e)進行另一圖樣化。
9. 如請求項8所述之該多重圖樣化裝置的運作方法，其中步驟(e)之後更包含：(f)重複步驟(d)及步驟(e)直至圖樣化完成。