TWI633197B - 高精準度蔽蔭遮罩沉積系統及其方法 - Google Patents

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Abstract

本發明揭示一種能夠在一基板上形成一高解析度材料圖案之直接沉積系統。來自一蒸鍍源之汽化原子通過一蔽蔭遮罩之一孔隙圖案以依所要圖案沉積於該基板上。在到達該蔽蔭遮罩之前，該等汽化原子通過操作為一空間濾波器之一準直器，該空間濾波器阻擋不沿幾乎垂直於基板表面之方向行進之任何原子。因此，通過該蔽蔭遮罩之該等汽化原子在通過其孔隙之後很少或不展現橫向散佈(即，羽化)，且該材料依具有相對於該蔽蔭遮罩之該孔隙圖案之非常高保真度之一圖案沉積於該基板上。因此，本發明減輕對先前技術中通常所需之沉積材料之區域之間之相對較大空間的需要，藉此實現高解析度圖案化。

Description

高精準度蔽蔭遮罩沉積系統及其方法
本發明大體上係關於薄膜沉積，且更特定言之，本發明係關於基於蒸鍍之薄膜沉積。
基於蔽蔭遮罩之沉積係將一材料沉積至一基板之表面上使得沉積材料在沉積程序本身期間根據期望來圖案化之一程序。此通常指稱「直接圖案化」材料之圖案化層。
在一典型蔽蔭遮罩沉積程序中，在與基板相距某一距離之一源處使所要材料汽化。隨著材料之汽化原子朝向基板行進，其必須通過定位於基板表面之正前方之一蔽蔭遮罩。蔽蔭遮罩含有開口(即，孔隙)，其配置匹配基板上之材料之所要圖案之配置(依類似於一絲網或藝術模板之方式)。因此，汽化原子僅通過孔隙而沉積於基板表面上。
多年來，基於蔽蔭遮罩之沉積已在積體電路(IC)工業中用於將材料圖案沉積於基板上，此部分歸因於其避免需要在沉積一材料層之後圖案化該材料層之事實。因此，其之使用無需將沉積材料暴露於有害化學物質(諸如酸性蝕刻劑、苛性光微影顯影化學物質及其類似者)來將其圖案化。另外，其之使用亦減少基板必須經受之處置及額外處理量，藉此可減少基板 損壞且提高製造良率。對於諸如有機材料之諸多材料，藉由蔽蔭遮罩之圖案化實際上係必不可少的，此係因為材料不能經受光微影化學物質。
不幸地，可藉由蔽蔭遮罩沉積來獲得之特徵解析度會因沉積材料趨向於在通過蔽蔭遮罩之後橫向散佈(指稱「羽化(feathering)」)之事實而減小。因此，關鍵特徵必須藉由其等之間之相對較大敞開空間區域來分離。在諸多應用中，此已限制可獲得之整體裝置解析度之密度。
例如，主動矩陣有機發光二極體(AMOLED)顯示器需要基於蔽蔭遮罩來沉積其發光材料，此係因為此等材料不能經受光微影或蝕刻。對於全色AMOLED顯示器，各顯示像素包含各發射一不同色彩之若干區域，指稱發光材料之「子像素」。然而，歸因於羽化問題，必須在此等子像素區域之間包含相對較大安全邊限間隙以確保沉積材料中無重疊。在一些情況中，此等間隙必須幾乎與子像素本身一樣大，此引入非所要光學假影，尤其當在近眼應用(諸如頭戴式顯示器)中觀看時。因此，先前技術之AMOLED顯示器通常已受限於每英寸約600個像素(600ppi)或更小，此對包含近眼擴增實境及虛擬實境應用之諸多應用而言係不足的。另外，子像素之間需要大間隙導致像素填充因數減小，此減小顯示亮度。因此，必須增大通過有機層之電流密度來提供所要亮度，此會縮短顯示器壽命。
一替代方法係使用具有與顯示器本身之主動區域一樣大之一孔隙之一蔽蔭遮罩來跨整個顯示器沉積一發射單色白光有機層且接著將紅色、綠色及藍色濾波器圖案化或沉積於OLED之頂部上。此等彩色濾波器吸收除光譜之紅色、綠色或藍色部分(取決於彩色濾波器)之外之全部發射白光，以容許產生一全色影像。然而，此等彩色濾波器吸收高達80%之發射光，此顯著減小顯示亮度，從而再次需要依高於所要驅動電流操作。
在先前技術中，仍未滿足對適於將高解析度材料圖案直接圖案化於一基板上之一程序之需要。
本發明實現一基板上之一圖案化材料層之高解析度直接沉積。本發明之實施例將汽化原子之傳播角濾波為圍繞垂直於基板之表面之一方向之一窄範圍。因此，減輕一蔽蔭遮罩之特徵之橫向尺寸外之沉積材料之羽化。本發明之實施例特別適合用於沉積諸如有機發光材料之敏感材料。實施例亦非常適於沉積封裝應用、積體電路處理應用及其類似者中之其他薄膜及厚膜層。
本發明之一繪示性實施例係一種直接圖案化沉積系統，其中一材料在一源處被汽化，使得其在通過一蔽蔭遮罩之一孔隙圖案之後沉積於一基板之一表面上。該等汽化原子在其到達該蔽蔭遮罩之前通過一準直器，該準直器阻擋除具有接近於垂直於該基板表面之方向之傳播角之汽化原子之外的全部汽化原子。因此，與先前技術相比，孔隙與其各自沉積材料區域之間之橫向偏差被減小。
該準直器包含具有一高高寬縱橫比之複數個通道，其中該等通道之縱軸實質上與垂直方向對準。因此，不沿接近於垂直之方向行進之汽化原子由該等通道之內側壁阻擋。
在一些實施例中，該源經設定尺寸及配置以提供汽化原子之一錐形蒸汽羽(vapor plume)，使得該整個基板表面同時接收汽化材料。在此等實施例之若干者中，沿一路徑移動該源，使得該基板表面之二維區域上之沉積材料之厚度之均勻性得以改良。
在一些實施例中，該源係發射一扇形蒸汽羽之一線性源，其中該線 性源沿未與其縱軸對準之一方向移動。在此等實施例之若干者中，沿實質上正交於該源之該縱軸及該垂直方向兩者之一方向移動該源。在此等實施例之若干者中，沿一非線性路徑移動該源。
在一些實施例中，該源包含複數個個別噴嘴，其等之各者發射一錐形蒸汽羽，使得該等噴嘴共同提供該基板表面之區域上之一實質上均勻汽化原子流。
在一些實施例中，該源係二維平面源，其經配置成平行於且面向該基板，使得有機材料在被加熱時跨該源之平坦表面均勻地汽化。在一些實施例中，提供該源與該蔽蔭遮罩之間之相對運動以改良該基板表面之二維區域上之沉積材料之厚度均勻性。
本發明之一實施例係一種用於將一第一材料沉積於一基板之一沉積區域中之複數個沉積位點上的系統，該複數個沉積位點配置成一第一配置，其中該系統包括：一源，其用於提供該第一材料之第一複數個汽化原子，該第一複數個汽化原子之各者沿一傳播方向傳播，該傳播方向以相對於垂直於由該基板界定之一第一平面之一第一方向之一傳播角為特徵，其中該第一複數個汽化原子之傳播角範圍跨越一第一角範圍；一蔽蔭遮罩，其包括配置成該第一配置之複數個孔隙；及一準直器，其包括複數個通道，該準直器介於該源與該蔽蔭遮罩之間，其中該複數個通道之各者經設定尺寸及配置以僅使具有小於該第一角範圍之一第二角範圍內之一傳播角之汽化原子通過。
本發明之另一實施例係一種用於將一第一材料沉積於一基板之一沉積區域中之複數個沉積位點上的系統，該複數個沉積位點配置成一第一配置，其中該系統包括：一源，其可操作以提供複數個汽化原子，該複數個 汽化原子之各者沿界定一傳播角之一傳播方向行進，其中該複數個傳播角跨越一第一角範圍；一蔽蔭遮罩，其包括配置成該第一配置之複數個孔隙，其中該蔽蔭遮罩及該複數個沉積位點共同界定小於該第一角範圍之一可接受角範圍；及一準直器，其定位於該源與該蔽蔭遮罩之間，該準直器包括複數個通道，該複數個通道之各者具有界定小於或等於該可接受角範圍之一濾波角範圍之一高寬縱橫比。
本發明之又一實施例係一種用於將一第一材料沉積於在一基板上配置成一第一配置之複數個沉積位點上的方法，其中該方法包括：在一準直器處接收第一複數個汽化原子，該準直器定位於一源與具有配置成該第一配置之複數個孔隙之一蔽蔭遮罩之間，其中該第一複數個汽化原子以一第一傳播角範圍為特徵；使第二複數個汽化原子選擇性地通過該準直器而至該蔽蔭遮罩，其中該第二複數個汽化原子以窄於該第一傳播角範圍之一第二傳播角範圍為特徵；及使該第二複數個汽化原子之至少若干者能夠通過該複數個孔隙而沉積於該基板上。
100‧‧‧系統
102‧‧‧基板
104‧‧‧源
106‧‧‧蔽蔭遮罩
108‧‧‧平面
110‧‧‧垂直軸
112‧‧‧像素區域
114‧‧‧表面
116‧‧‧汽化材料
118‧‧‧平面
120‧‧‧孔隙
122‧‧‧汽化原子
124‧‧‧蒸汽羽
126‧‧‧傳播方向
128‧‧‧垂直方向
200‧‧‧系統
202‧‧‧真空室
204‧‧‧基板卡盤
206‧‧‧遮罩卡盤
208‧‧‧準直器
210‧‧‧準直器卡盤
212‧‧‧定位系統
214‧‧‧蒸汽柱
216‧‧‧沉積區域
300‧‧‧方法
301‧‧‧操作
302‧‧‧操作
303‧‧‧操作
304‧‧‧操作
305‧‧‧操作
306‧‧‧操作
307‧‧‧操作
308‧‧‧操作
309‧‧‧操作
502‧‧‧主體
504‧‧‧通道
506‧‧‧壁
B‧‧‧沉積位點
G‧‧‧沉積位點
R‧‧‧沉積位點
s‧‧‧間距
θp‧‧‧傳播角
δf‧‧‧橫向偏移
圖1描繪根據先前技術之一直接圖案化沉積系統之主要特徵之一橫截面之一示意圖。
圖2描繪根據本發明之一繪示性實施例之一高精準度直接圖案化沉積系統之主要特徵之一橫截面之一示意圖。
圖3描繪根據繪示性實施例之用於將一直接圖案化材料層沉積於一基板上之一方法之操作。
圖4描繪基板102之一像素區域及蔽蔭遮罩106之其對應孔隙120之一放大圖之一示意圖。
圖5A描繪根據繪示性實施例之一準直器之一橫截面圖之一示意圖。
圖5B至圖5C分別描繪準直器208之一區域之俯視圖及截面圖之示意圖。
相關案之聲明
本案主張2016年5月24日申請之美國臨時專利申請案第62/340,793號(代理檔案號：6494-208PR1)之優先權，該案以引用方式併入本文中。
圖1描繪根據先前技術之一直接圖案化沉積系統之主要特徵之一橫截面之一示意圖。系統100係一習知蒸鍍系統，其藉由蒸鍍材料通過定位於一基板前方之一蔽蔭遮罩來將一所要材料圖案沉積於基板上。系統100包含配置於一低壓真空室(圖中未展示)內之源104及蔽蔭遮罩106。
基板102係適於形成主動矩陣有機發光二極體(AMOLED)顯示器之一玻璃基板。基板102包含界定平面108及垂直軸110之表面114。垂直軸110正交於平面108。表面114包含用於接收發射綠光之材料之複數個沉積位點G、用於接收發射藍光之材料之複數個沉積位點B及用於接收發射紅光之材料之複數個沉積位點R。沉積位點配置於複數個像素區域112中，使得各像素區域包含用於各色彩之發光材料之一沉積位點。
源104係用於使材料116汽化之一坩堝，其相對於基板102居中，且材料116係發射紅光之一有機發光材料。當材料116在真空室之低壓氣氛內熔化或升華時，源104射出汽化原子122，汽化原子122依實質上朝向基板102之彈道方式自源向外傳播。由源104射出之汽化原子共同界定蒸汽羽124。
蔽蔭遮罩106係包含孔隙120之一結構材料板。蔽蔭遮罩實質上係平 坦的且界定平面118。蔽蔭遮罩定位於源104與基板102之間，使得其阻擋除通過其孔隙之汽化原子之外的全部汽化原子通過。蔽蔭遮罩與基板間隔間距s(通常為數十或數百微米)，平面108及118實質上平行，且孔隙120與沉積位點R對準。
理想地，當沉積發紅光材料116時，汽化原子僅入射於沉積位點R上。不幸地，蒸汽羽124包含沿諸多不同傳播方向126行進之汽化原子，諸多傳播方向不與垂直軸110之方向對準。因此，通過孔隙120之大部分汽化原子沿具有一可觀橫向分量之傳播方向行進。各汽化原子在表面114上之入射點在幾何學上取決於其傳播角及基板與蔽蔭遮罩之間之空間關係，具體言之，間距s及孔隙120與沉積位點R之對準。為了本說明書(其包含隨附申請專利範圍)，將術語「傳播角」界定為由一汽化原子相對於垂直於基板102之平面108之方向(即，垂直方向128，其與垂直軸110對準)之傳播方向形成之角度。例如，汽化原子122沿一傳播方向126行進，傳播方向126相對於垂直方向128形成傳播角θp。
蒸汽羽124之汽化原子之傳播角跨越-θm至+θm之一相對較大角範圍(即一第一角範圍)，此導致先前技術直接沉積系統之顯著缺點。特定言之，其導致材料118沉積於孔隙120之周邊外之表面114上，此通常指稱「羽化」。此外，一孔隙處之羽化量會隨該孔隙與基板102之中心之距離而增加。
對於定位於蒸汽羽124之中心附近之孔隙，到達蔽蔭遮罩106之汽化原子122具有一相對較小角範圍內之傳播角。換言之，其沿僅略微偏離垂直軸110之方向行進。因此，通過此等孔隙之汽化原子在通過蔽蔭遮罩之後僅展現最小橫向漂移(即，羽化)。因此，在此區域中，沉積材料116之橫向範圍通常幾乎與孔隙120之邊緣對準(即，其主要沉積於目標沉積位點 R上)。
然而，對於更遠離蒸汽羽124之中心之孔隙，到達蔽蔭遮罩106之汽化原子跨越一相對較大角範圍且包含較接近於|θm|之傳播角。因此，在此等區域中，汽化原子在通過蔽蔭遮罩之後行進之橫向距離較大，從而導致完全超出孔隙之橫向範圍之沉積材料羽化。此導致孔隙開口之邊緣與其中沉積材料116之區域之周邊之間之一橫向偏移δf。因此，沉積材料擴展超出目標沉積位點之區域。在一些情況中，此羽化可導致材料沉積於意欲用於不同發光材料之相鄰沉積位點(即，沉積位點B及/或G)上，藉此導致色彩混合。
應注意，蔽蔭遮罩與基板之間之任何額外不對準會加劇羽化，諸如偏離平面108及118之平行度(即，遮罩與基板之間之相對間距及/或偏轉)、蔽蔭遮罩及/或基板之不平坦度及蔽蔭遮罩與基板之間之平移及/或旋轉不對準。此外，在諸多先前技術沉積系統(例如用於沉積一種以上材料之系統等等)中，源104相對於基板偏心定位，此導致甚至更大羽化問題。
然而，本發明之一態樣係：阻擋具有大於所要傳播角之傳播角之汽化原子到達蔽蔭遮罩106可顯著減少羽化，藉此使沉積材料之圖案能夠具有相對於蔽蔭遮罩之孔隙圖案之較高解析度及保真度。
圖2描繪根據本發明之一繪示性實施例之一高精準度直接圖案化沉積系統之主要特徵之一橫截面之一示意圖。系統200包含真空室202、基板卡盤204、源104、蔽蔭遮罩106、遮罩卡盤206、準直器208及定位系統212。系統200可操作以將一所要材料圖案蒸鍍至一基板表面上且無需諸如光微影及蝕刻之後續消減圖案化操作。
本文相關於將一發光材料圖案沉積於一玻璃基板上(其作為製造一 AMOLED顯示器之部分)來描述系統200。然而，熟習技術者應在閱讀本說明書之後清楚，本發明可針對在任何各種基板(諸如半導體基板(例如矽、碳化矽、鍺等等)、陶瓷基板、金屬基板、塑膠基板及其類似者)上形成實際上任何薄膜及厚膜材料(有機或無機)之直接圖案化層。此外，儘管繪示性實施例係一熱蒸鍍系統，然熟習技術者應在閱讀本說明書之後認識到，本發明可針對實際上任何材料沉積程序，諸如電子束蒸鍍、濺鍍及其類似者。此外，儘管所描繪之實例係適合用於單基板平面處理之一沉積系統，然本發明亦適合用於其他製造方法，諸如叢集工具處理、追蹤處理、捲軸式處理、捲帶式處理等等。因此，本發明適合用於各種應用，其包含(但不限於)封裝應用、IC製造、MEMS製造、奈米技術裝置製造、球柵陣列(BGA)製造及其類似者。
真空室202係一習知壓力容器，其可操作以提供支援材料116之蒸鍍之一低壓氣氛。應注意，真空室202可為一獨立單元、一叢集沉積系統之部分或其中將多個蒸鍍室配置成線性鏈之一追蹤沉積系統之部分。在一些實施例中，真空室202包含能夠形成不同材料之不同圖案(諸如(例如)發射不同色彩(例如紅色、綠色及藍色)光之多個發光子像素)之若干蒸鍍源/蔽蔭遮罩組合。
圖3描繪根據繪示性實施例之用於將一直接圖案化材料層沉積於一基板上之一方法之操作。本文繼續參考圖2且參考圖4及圖5A至圖5C來描述方法300。方法300開始於操作301，其中將準直器208安裝於準直器卡盤210中。
準直器208係包括由薄壁分離之複數個通道之一機械堅固板，如下文將相對於圖5A至圖5C來更詳細描述。準直器208經設定尺寸及配置以用作 一空間濾波器，其選擇性地使沿幾乎垂直於平面108之方向傳播之汽化原子(即，具有非常小傳播角之汽化原子)通過。因此，準直器208減輕跨整個基板102之羽化。
準直器卡盤210係用於相對於蔽蔭遮罩106固持及定位準直器之一環形夾緊機構。
在操作302中，將蔽蔭遮罩106安裝於遮罩卡盤206中。
遮罩卡盤206係將蔽蔭遮罩106定位於源104與基板102之間之一機械夾。在一些實施例中，遮罩卡盤206係類似於基板卡盤204之一靜電卡盤。通常，僅圍繞蔽蔭遮罩106之周邊支撐蔽蔭遮罩106。因此，先前技術中之蔽蔭遮罩趨向於在重力作用下下垂。此下垂局部增大遮罩與基板之間之中心間隙且因此加劇此區域中之羽化。在一些實施例中，遮罩卡盤206包含使蔽蔭遮罩向上偏置以抵消歸因於重力之蔽蔭遮罩下垂的一微小曲率(例如一向上斜度)。在一些實施例中，一精細支撐結構可跨遮罩卡盤206中之開口延伸以支撐遮罩且減小重力下垂。
在操作303中，將基板102安裝於基板卡盤204中。
基板卡盤204係用於固定基板102使得基板非常平坦之一壓盤。基板卡盤204經設定尺寸及配置以僅自一側(前側或背側)接觸基板102以減輕對將材料沉積於基板之另一側上之干擾。在所描繪之實例中，基板卡盤204係一靜電卡盤，其跨一介電質施加一電壓以將基板102靜電地固定「夾緊」於適當位置中。在一些實施例中，基板卡盤204自基板之兩側經由諸如真空機械夾之一不同構件來固定基板，等等。在一些實施例中，基板卡盤204包含原位間隙感測器，其與定位系統212一起操作以控制基板102與蔽蔭遮罩106之間之間距及平行度。
在操作304中，由定位系統212控制基板102、蔽蔭遮罩106及準直器208之相對位置。
定位系統212係用於控制基板102、源104、蔽蔭遮罩106及準直器208之相對位置之一系統。定位系統包含三個六軸操縱器及用於控制基板102與蔽蔭遮罩106之間之對準之一光學對準系統。六軸操縱器之各者與基板卡盤204、遮罩卡盤206及準直器卡盤210之各者可操作地連接以控制其沿x軸、y軸及z軸之各者之位置及圍繞x軸、y軸及z軸之各者之旋轉。在一些實施例中，遮罩卡盤206及準直器卡盤210之至少一者之位置不是由六軸定位器控制。在一些實施例中，定位系統212亦包含用於控制基板102及蔽蔭遮罩106之相對旋轉對準之一旋轉台。
在操作304中，定位系統212定位基板及蔽蔭遮罩，使得沉積區域216中之沉積位點R與孔隙120對準，平面108及118平行，且基板與蔽蔭遮罩之間之間距s儘可能地接近於零(即，接觸)，較佳地，在數微米(例如1微米至5微米)內。在一些實施例中，s係另一適合間距。
在操作305中，源104產生蒸汽羽124。如上文相對於圖1所描述，蒸汽羽124之汽化原子之傳播角跨越-θm至+θm之一相對較大角範圍。
如上文相對於圖1所論述，基板102與蔽蔭遮罩106之間之橫向及旋轉對準、基板102與蔽蔭遮罩106之間之間距s及入射於蔽蔭遮罩上之汽化原子之傳播角θp之範圍判定發生於基板之表面114處之羽化量。
圖4描繪基板102之一像素區域及蔽蔭遮罩106之其對應孔隙120之一放大圖之一示意圖。如圖中所展示，為了孔隙120與沉積位點R上之材料之沉積之間之高保真度，通過蔽蔭遮罩106之汽化原子之傳播角必須在-θa至+θa之可接受範圍內。為了本說明書(其包含隨附申請專利範圍)，將術 語「可接受角範圍」界定為期望通過蔽蔭遮罩之傳播角之範圍，其跨越自-θa至+θa之角範圍。通常，可接受角範圍係使材料116能夠在通過孔隙120之後僅沉積於沉積位點R上之角範圍。在一些實施例中，可接受角範圍包含圍繞沉積位點之一小防護帶以容許小於最近沉積位點之間之間距之一半之羽化。具有此範圍外之一傳播角之入射於蔽蔭遮罩上之任何汽化原子將沉積於超出沉積位點R之橫向範圍之表面114上。
在操作306中，由準直器208過濾蒸汽羽124以產生蒸汽柱214。
圖5A描繪根據繪示性實施例之一準直器之一橫截面圖之一示意圖。準直器208包含經圖案化以形成複數個通道504之主體502，複數個通道504之各者延伸穿過主體502之厚度。
主體502係適於平面處理之一玻璃板。在所描繪之實例中，主體502具有約25毫米(mm)之一厚度；然而，可在不背離本發明之範疇的情況下使用任何實用厚度。在一些實施例中，主體502包括適於承受與熱及/或電子束蒸鍍相關聯之溫度且不會顯著變形之一不同結構剛性材料。適合用於主體502中之材料包含(但不限於)半導體(例如矽、碳化矽等等)、陶瓷(例如氧化鋁等等)、複合材料(例如碳纖維等等)、玻璃纖維、印刷電路板、金屬、聚合物(例如聚醚醚酮(PEEK)等等)及其類似者。
通道504係使用一習知處理操作(諸如金屬成形、鑽孔、電子放電加工、深反應性離子蝕刻(DRIE)及其類似者)來形成於主體502中之通孔。在所描繪之實例中，通道504具有一圓形橫截面，其具有約3mm之一直徑。因此，通道504具有約8：1之一高寬縱橫比。較佳地，高寬縱橫比至少等於3：1。另外，對於超過100：1之高寬縱橫比，通過準直器之汽化原子流開始減小至非所要位準；然而，超過100：1之高寬縱橫比係在本發明之範 疇內。在一些實施例中，通道504具有一非圓形橫截面形狀(例如正方形、矩形、六邊形、八邊形、不規則形等等)。
通道504之形成產生駐留於通道之間之複數個壁506。較佳地，為實現高通量，壁506要儘可能地薄且不犧牲主體502之結構完整性。在所描繪之實例中，壁506具有約500微米之一平均厚度；然而，壁506可使用任何實用厚度。
圖5B至圖5C分別描繪準直器208之一區域之俯視圖及截面圖之示意圖。通道504配置成一蜂窩狀配置，其中行係週期性的且相鄰行自其相鄰者偏移半個週期。在一些實施例中，通道配置成諸如二維週期、六方緊密堆積、隨機及其類似者之一不同配置。
如圖5C中所描繪，通道504之縱橫比界定一濾波角範圍(即一第二角範圍)。為了本說明書(其包含隨附申請專利範圍)，將術語「濾波角範圍」界定為將通過準直器208之傳播角之範圍，其跨越自-θc至+θc之角範圍。因此，具有大於|θc|之一傳播角之一汽化原子將被準直器阻擋。
熟習技術者應認識到，上文針對主體502、通道504及壁506所提供之尺寸僅供說明，且可在不背離本發明之範疇的情況下使用其他尺寸。
在操作307中，孔隙120使蒸汽柱214之汽化原子通過，使得其沉積於沉積區域216中之沉積位點R上。
在選用之操作308中，定位系統212將運動施予準直器208以改良汽化原子密度跨蒸汽柱214之橫向範圍之均勻性，藉此改良跨基板102上之沉積位點之沉積均勻性。在一些實施例中，定位系統212可操作以將一振盪運動施予準直器208。
應注意，在繪示性實施例中，源104實質上為材料116之一點源，此 係因為其坩堝之敞開面積顯著小於基板102之面積。
在選用之操作309中，定位系統212在x-y平面中相對於基板移動源104以改良沉積均勻性。
在一些實施例中，源104係一線性蒸鍍源，其包括發射汽化原子之一扇形蒸汽羽之複數個噴嘴。在一些實施例中，定位系統212在x-y平面中沿未與其縱軸對準之一方向移動線性源以改良基板102上之沉積材料之均勻性。在一些實施例中，此路徑係實質上正交於噴嘴之線性配置及垂直軸110兩者之一線路。在一些實施例中，在x-y平面中沿一非線性路徑移動線性源。
在一些實施例中，源104包含噴嘴之二維配置，各噴嘴發射一錐形蒸汽羽，使得複數個噴嘴共同提供基板表面之區域上之一實質上均勻汽化原子流。在一些實施例中，定位系統212移動噴嘴之二維配置以促進沉積均勻性。在一些實施例中，噴嘴之二維配置在平面中旋轉以促進沉積均勻性。
在一些實施例中，源104係二維平面源，其包含跨其頂面分佈之一材料層116。源經配置使得此頂面平行於且面向基板102。材料116在被加熱時跨平面均勻地汽化。Tung等人在「OLED Fabrication by Using a Novel Planar Evaporation Technique」(Int.J.of Photoenergy，第2014(18)卷，第1頁至第8頁(2014))(其以引用方式併入本文中)中揭示適合用於本發明之實施例中之例示性平面蒸鍍源。
在一些實施例中，為改良材料116沉積於表面114之二維區域上時之均勻性，定位系統212藉由移動基板/遮罩組合及源之至少一者來施予源104與基板102及蔽蔭遮罩106之組合之間之一相對運動。
應瞭解，本發明僅教示根據本發明之一些實施例，且熟習技術者可 在閱讀本發明之後容易地設想本發明之諸多變動，且本發明之範疇將由以下申請專利範圍判定。

Claims (34)

  1. 一種用於將一第一材料沉積於一基板之一沉積區域中之複數個沉積位點上的系統，該複數個沉積位點配置成一第一配置，其中該系統包括：一源，其用於提供該第一材料之第一複數個汽化原子，該第一複數個汽化原子之各者沿一傳播方向傳播，該傳播方向以相對於垂直於由該基板界定之一第一平面之一第一方向之一傳播角為特徵，其中該第一複數個汽化原子之傳播角之範圍跨越一第一角範圍；一蔽蔭遮罩，其包括配置成該第一配置之複數個孔隙；一準直器，其包括複數個通道，該準直器介於該源與該蔽蔭遮罩之間，其中該複數個通道之各者經設定尺寸及配置以僅使具有小於該第一角範圍之一第二角範圍內之一傳播角之汽化原子通過；及用於圍繞其周邊固持該蔽蔭遮罩之一遮罩卡盤，該遮罩卡盤經設定尺寸及配置以減輕該蔽蔭遮罩之重力引起的下垂。
  2. 如請求項1之系統，其中該第一材料係一有機材料。
  3. 如請求項2之系統，其中該第一材料係可操作以發射光之一有機材料。
  4. 如請求項1之系統，其中該複數個沉積位點及該複數個孔隙共同界定一可接受角範圍，且其中該第二角範圍小於或等於該可接受角範圍。
  5. 如請求項1之系統，其中該複數個通道之各者以等於或大於約3：1之一高寬縱橫比為特徵。
  6. 如請求項1之系統，其中該複數個通道之各者以等於或大於8：1之一高寬縱橫比為特徵。
  7. 如請求項1之系統，其中該沉積區域具有沿正交於該第一方向之一第二方向之一第一長度，且其中該源包含用於發射該複數個汽化原子之複數個噴嘴，該複數個噴嘴配置成具有沿該第二方向之一第二長度之一第二配置，該第二長度大於或等於該第一長度。
  8. 如請求項7之系統，其中該源可沿一第三方向相對於該沉積區域移動，該第一方向、該第二方向及該第三方向係相互正交的。
  9. 如請求項7之系統，其中該第二配置係具有沿一第三方向之一第三長度之一二維配置，該第一方向、該第二方向及該第三方向係相互正交的。
  10. 如請求項1之系統，其中該源具有用於發射該複數個汽化原子之一單一噴嘴，該源可在實質上與該第一平面平行之一第二平面內沿兩個維度相對於該沉積區域移動。
  11. 如請求項1之系統，其進一步包括可操作以施予該基板與該準直器之間之一相對運動的一定位系統。
  12. 一種用於將一第一材料沉積於一基板之一沉積區域中之複數個沉積位點上的系統，該複數個沉積位點配置成一第一配置，其中該系統包括：一源，其可操作以提供複數個汽化原子，該複數個汽化原子之各者沿界定一傳播角之一傳播方向行進，其中該複數個傳播角跨越一第一角範圍；一蔽蔭遮罩，其包括配置成該第一配置之複數個孔隙，其中該蔽蔭遮罩及該複數個沉積位點共同界定小於該第一角範圍之一可接受角範圍；一準直器，其定位於該源與該蔽蔭遮罩之間，該準直器包括複數個通道，該複數個通道之各者具有界定小於或等於該可接受角範圍之一濾波角範圍之一高寬縱橫比；及用於圍繞其周邊固持該蔽蔭遮罩之一遮罩卡盤，該遮罩卡盤經設定尺寸及配置以減輕該蔽蔭遮罩之重力引起的下垂。
  13. 如請求項12之系統，其中該基板界定一第一平面及垂直於該第一平面之一第一方向，且其中該源包括用於發射該複數個汽化原子之複數個噴嘴，該複數個噴嘴配置成一第二配置，該第二配置在實質上與該第一平面平行之一第二平面中具有沿一第二方向之一第一長度，且其中該源可在該第二平面中沿一路徑移動，該路徑未與該第二方向對準。
  14. 如請求項12之系統，其中該沉積區域在該第一平面中具有一第一面積，且其中該源包含用於發射該複數個汽化原子之一第一噴嘴，且其中該源可在實質上與該第一平面平行之一第二平面內移動。
  15. 如請求項12之系統，其進一步包括一定位系統，該定位系統可操作以施予該準直器與該基板之間之一相對運動。
  16. 如請求項12之系統，其中該高寬縱橫比係至少3：1。
  17. 如請求項12之系統，其中該高寬縱橫比係至少8：1。
  18. 一種用於將一第一材料沉積於在一基板上配置成一第一配置之複數個沉積位點上的方法，其中該方法包括：將一蔽蔭遮罩安裝在一遮罩卡盤中，該遮罩卡盤可操作用於減輕該蔽蔭遮罩之重力引起的下垂，其中該蔽蔭遮罩包含配置成該第一配置之複數個孔隙；在一準直器處接收第一複數個汽化原子，該準直器定位於一源與該蔽蔭遮罩之間，其中該第一複數個汽化原子以一第一傳播角範圍為特徵；使第二複數個汽化原子選擇性地通過該準直器而至該蔽蔭遮罩，其中該第二複數個汽化原子以窄於該第一傳播角範圍之一第二傳播角範圍為特徵；及使該第二複數個汽化原子之至少若干者能夠通過該複數個孔隙而沉積於該基板上。
  19. 如請求項18之方法，其進一步包括：提供該準直器，使得該準直器包含複數個通道，該複數個通道之各者具有判定該第二傳播角範圍之一高寬縱橫比。
  20. 如請求項19之方法，其中該高寬縱橫比係基於一可接受角範圍，該可接受角範圍由該基板及該蔽蔭遮罩界定。
  21. 如請求項20之方法，其中該高寬縱橫比界定小於或等於該可接受角範圍之一濾波角範圍。
  22. 如請求項18之方法，其進一步包括：在一源處產生該第一複數個汽化原子；及相對於該基板移動該源。
  23. 如請求項22之方法，其進一步包括：提供該源作為噴嘴之一線性配置。
  24. 如請求項22之方法，其進一步包括：提供該源作為噴嘴之一二維配置。
  25. 如請求項18之方法，其進一步包括：施予該準直器與該基板之間之一相對運動。
  26. 如請求項1之系統，其中該遮罩卡盤經設定尺寸及配置以在該蔽蔭遮罩中引起一機械偏置用於減輕重力引起的下垂。
  27. 如請求項26之系統，其中該遮罩卡盤的特徵在於當該蔽蔭遮罩安裝在該遮罩卡盤中時產生該機械偏置的一斜度。
  28. 如請求項1之系統，其進一步包括位於該蔽蔭遮罩的一開口中的一支撐結構，其中當該蔽蔭遮罩安裝在該遮罩卡盤中時，該支撐結構支撐該蔽蔭遮罩。
  29. 如請求項12之系統，其中該遮罩卡盤經設定尺寸及配置以在該蔽蔭遮罩中引起一機械偏置用於減輕重力引起的下垂。
  30. 如請求項29之系統，其中該遮罩卡盤的特徵在於當該蔽蔭遮罩安裝在該遮罩卡盤中時產生該機械偏置的一斜度。
  31. 如請求項12之系統，其進一步包括位於該蔽蔭遮罩的一開口中的一支撐結構，其中當該蔽蔭遮罩安裝在該遮罩卡盤中時，該支撐結構支撐該蔽蔭遮罩。
  32. 如請求項18之方法，其進一步包括提供該遮罩卡盤，使得其引起在該蔽蔭遮罩中的一機械偏置，該機械偏置減輕重力引起的下垂。
  33. 如請求項32之方法，其中提供該遮罩卡盤，使得當該蔽蔭遮罩安裝在該遮罩卡盤中時，產生該機械偏置的一斜度。
  34. 如請求項18之方法，其進一步包括提供該遮罩卡盤，使得其包含位於該蔽蔭遮罩的一開口中的一支撐結構，其中當該蔽蔭遮罩安裝在該遮罩卡盤中時，該支撐結構支撐該蔽蔭遮罩。
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