TWI721170B - 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中之一通孔圖案以依所要圖案沉積於該基板上。該蔽蔭遮罩固持於一遮罩卡盤中，該遮罩卡盤使該蔽蔭遮罩及該基板能夠間隔可小於10微米之一距離。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)，且該材料依相對於該蔽蔭遮罩之該孔隙圖案具有非常高保真度之一圖案沉積於該基板上。

Description

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，本發明係關於薄膜沉積設備。
基於蔽蔭遮罩之沉積係將一材料層沉積至一基板之表面上使得該層之所要圖案在沉積程序本身期間被界定之一程序。此沉積技術有時指稱「直接圖案化」。
在一典型蔽蔭遮罩沉積程序中，在與基板相距一距離之一源處使所要材料汽化，其中一蔽蔭遮罩定位於源與基板之間。當材料之汽化原子朝向基板行進時，其通過蔽蔭遮罩中之一組通孔，蔽蔭遮罩定位成與基板表面接觸或定位於基板表面之正前方。通孔(即，孔隙)使材料在基板上配置成所要圖案。因此，蔽蔭遮罩阻擋除通過通孔之汽化原子之外之全部汽化原子通過，通過通孔之汽化原子依所要圖案沉積於基板表面上。基於蔽蔭遮罩之沉積類似於用於在用於發展藝術品之服裝或模版物品上形成圖案(例如球衣號碼等等)之絲網技術。
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(例如酸性蝕刻劑、苛性光微影顯影化學物質等等)來將其圖案化。另外，基於蔽蔭遮罩之沉積需要較少處置及處理基板，藉此減少基板損壞之風險且提高製造良率。此外，諸如有機材料之諸多材料不能在不使其受損之情況下經受光微影化學物質，此使藉由蔽蔭遮罩來沉積此等材料成為必然。
不幸地，可藉由習知蔽蔭遮罩沉積來獲得之特徵解析度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。羽化隨基板與蔽蔭遮罩之間之間距之量值而增加。因此，通常在不損及固持基板及蔽蔭遮罩之卡盤之完整性的情況下使此間距保持儘可能小。此外，跨沉積區域之此間距中之任何非均勻性將導致羽化量之變動。此非均勻性可由(例如)基板與蔽蔭遮罩之間不平行、基板及蔽蔭遮罩之一或兩者拱起或下垂及其類似者引起。
不幸地，可能難以使蔽蔭遮罩及基板保持足夠接近以避免導致大量羽化。此外，必須僅在一蔽蔭遮罩之周邊處支撐蔽蔭遮罩以避免阻擋汽化原子通過通孔圖案。因此，蔽蔭遮罩之中心會因重力而下垂，此進一步加劇羽化問題。
因此，實際上，由先前技術之基於蔽蔭遮罩之沉積技術形成之關鍵特徵通常由相對較大敞開空間區域分離以適應羽化，此限制可獲得之裝置密度。例如，一主動矩陣有機發光二極體(AMOLED)顯示器之各像素通常包含各發射一不同色彩光之若干有機發光材料區域。由於羽化問題，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，此對諸如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，像素內及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，此會負面影響顯示器壽命。
在先前技術中，仍未滿足對實現高解析度直接圖案化之一程序之需要。
本發明能夠在不增加成本且克服先前技術之缺點的情況下將一圖案化材料層高解析度地直接沉積於一基板上。本發明能夠高精準度地對準間隔僅數微米之一蔽蔭遮罩及基板。本發明亦減輕僅在其周邊處被支撐之一蔽蔭遮罩之重力引致下垂。本發明之實施例尤其非常適於在一基板上需要高密度材料圖案之應用，諸如密集像素顯示器(DPD)、高清晰度顯示器及其類似者。
本發明之一繪示性實施例係一種直接圖案化沉積系統，其包括：一第一卡盤，其具有用於固持一基板之一第一安裝表面；及一第二卡盤，其具有用於固持包括一通孔圖案之一蔽蔭遮罩之一第二安裝表面。該第二卡盤包含一支架，其環繞暴露該蔽蔭遮罩中之該通孔圖案之一中心開口。因此，在沉積期間，材料之汽化原子可通過該第二卡盤及該等通孔以依一所要圖案沉積於該基板之前表面之一沉積區域上。
該第一卡盤產生選擇性地施加至該基板之後表面之一第一靜電力。該第一卡盤亦經設定尺寸及配置使得其不突出超過該基板之該前表面。依類似方式，該第二卡盤產生選擇性地施加至該蔽蔭遮罩之該後表面之一第二靜電力。該第二卡盤亦經設定尺寸及配置使得其不突出超過該蔽蔭遮罩之該前表面。當該蔽蔭遮罩及該基板對準地用於一沉積時，該第一卡盤及該第二卡盤之無任何部分侵入至該基板與該蔽蔭遮罩之間之三維空間中。 因此，該基板及該蔽蔭遮罩可在沉積期間定位成非常接近，藉此減輕羽化。
在一些實施例中，該第一吸力及該第二吸力之至少一者係諸如一真空產生力、一磁力等等之一非靜電力。
在一些實施例中，該第二安裝表面經設定尺寸及配置以在該蔽蔭遮罩之該前表面中產生一拉伸應力，其減輕該蔽蔭遮罩之中心區域之重力引致下垂。在一些此等實施例中，該第二卡盤之該支架經塑形使得其第二安裝表面遠離該支架之內周邊之頂部邊緣傾斜。因此，當該蔽蔭遮罩安裝於該第二卡盤中時，該蔽蔭遮罩變成略微拱起，此引致該蔽蔭遮罩之該前表面中之一拉伸應力。在一些此等實施例中，該第二安裝表面自該支架之該內周邊之該頂部邊緣向下彎曲。
本發明之一實施例係一種用於透過一蔽蔭遮罩中之一通孔配置將一材料圖案沉積於一基板之一第一區域上的系統，其中該基板包含一第一主表面及包括該第一區域之一第二主表面，且其中該蔽蔭遮罩包含一第三主表面及包括該等通孔之一第四主表面，該系統包括：一第一卡盤，其用於固持該基板，該第一卡盤經設定尺寸及配置以將一第一吸力選擇性地施予該第一主表面；一第二卡盤，其用於固持該蔽蔭遮罩，該第二卡盤包括一支架，該支架環繞使該材料能夠通過該第二卡盤而至該等通孔之一第一開口，該第二卡盤經設定尺寸及配置以將一第二吸力選擇性地施予該第三主表面；及一對準系統，其用於控制該第一卡盤及該第二卡盤之相對位置以使該蔽蔭遮罩及該基板對準。
本發明之另一實施例係一種用於透過一蔽蔭遮罩中之一通孔配置將一材料圖案沉積於一基板之一第一區域上的系統，其中該基板包含一第一 主表面及具有一第一橫向範圍之一第二主表面，該第二主表面包括該第一區域，且其中該蔽蔭遮罩包含一第三主表面及包括該等通孔之一第四主表面，該系統包括：一第一卡盤，其用於固持該基板；及一第二卡盤，其用於固持該蔽蔭遮罩，該第二卡盤包括一支架，該支架環繞使該材料能夠通過該第二卡盤而至該等通孔之一第一開口；其中當該蔽蔭遮罩及基板對準時，該蔽蔭遮罩及該基板共同界定一第二區域，該第二區域(1)具有等於或大於該第一橫向範圍之一第二橫向範圍，(2)具有等於該基板與該蔽蔭遮罩之間之一間距的一厚度，且(3)不包括該第一卡盤及該第二卡盤；且其中該第一卡盤及第二卡盤經設定尺寸及配置以使該厚度能夠大於0微米且等於或小於10微米。
本發明之又一實施例係一種用於透過一蔽蔭遮罩中之一通孔配置將一材料圖案沉積於一基板之一第一區域上的方法，其中該基板包含一第一主表面及具有一第一橫向範圍之一第二主表面，該第二主表面包括該第一區域，且其中該蔽蔭遮罩包含一第三主表面及包括該等通孔之一第四主表面，該方法包括：將該基板固持於一第一卡盤中，該第一卡盤將一第一吸力選擇性地施予該第一主表面；將該蔽蔭遮罩固持於一第二卡盤中，該第二卡盤將一第二吸力選擇性地施予該第三主表面，其中該第二卡盤使包括該材料之粒子能夠通過該第二卡盤而至該等通孔；使該基板及該蔽蔭遮罩對準，使得該第二主表面及該第四主表面間隔大於0微米且小於或等於10微米之一距離；及使包括該材料之一粒子流通過該第二卡盤及該蔽蔭遮罩。
100:系統
102:基板卡盤
104:遮罩卡盤
106:源
108:對準系統
110:真空室
112:控制器
114:基板
116:後表面
118:前表面/材料
120:平面
122:蔽蔭遮罩
124:處置基板/支架
126:膜
128:通孔圖案/通孔配置
130:前表面
132:後表面
134:平面
136:控制信號
138:控制信號
200:方法
201:操作
202:操作
203:操作
204:操作
302:壓盤
304-1:電極
304-2:電極
306:基板
308:介電層
310:第一安裝表面
402:支架
404-1:電極
404-2:電極
406:墊
408:開口
410:第二安裝表面
602:區域
700:遮罩卡盤
702:墊
704:第二安裝表面
706:內邊緣
708:外邊緣
710:平面
712:平面
714:點
716:點
718:遮罩卡盤
720:墊
722:第二安裝表面
800:遮罩卡盤
802:支撐柵格
804:板
806:支撐肋
808:頂面
810:平面
L1:橫向範圍
s1:間距
θ:內角
圖1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示意圖。
圖2描繪根據本發明之繪示性實施例之用於在一基板上形成一圖案化材料層之一操作之方法。
圖3A描繪根據繪示性實施例之一基板卡盤之一橫截面圖之一示意圖。
圖3B描繪基板卡盤102在固持基板114時之一橫截面圖之一示意圖。
圖4A至圖4B分別描繪根據繪示性實施例之一遮罩卡盤之俯視圖及橫截面圖之示意圖。
圖5描繪安裝於遮罩卡盤104中之蔽蔭遮罩122之一橫截面圖。
圖6描繪系統100之一部分之一橫截面圖之一示意圖，其中基板114及蔽蔭遮罩122對準地用於材料118之沉積。
圖7A描繪根據本發明之一第一替代實施例之一遮罩卡盤之一部分之一橫截面圖之一示意圖。
圖7B描繪根據本發明之一第二替代實施例之一遮罩卡盤之一部分之一橫截面圖之一示意圖。
圖8A至圖8B分別描繪根據本發明之一第三替代實施例之一遮罩卡盤之俯視圖及橫截面圖之示意圖。
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示意圖。系統100包含基板卡盤102、遮罩卡盤104、 源106、對準系統108、真空室110及控制器112。系統100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。
本文相對於將一發光有機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100。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、積體電路製造、MEMS製造、奈米技術裝置製造、球柵陣列(BGA)製造及其類似者。
基板卡盤102係用於經由僅施加至其後表面之一吸力來固持基板114之一壓盤。在所描繪之實例中，基板卡盤102產生靜電力以固持一基板；然而，在一些實施例中，基板卡盤102經由諸如一真空產生力、一磁力等等之一不同吸力來固持一基板。為了本說明書(其包含隨附申請專利範圍)，術語「磁力」包含由使用永久磁體及/或電磁體引起之任何力。下文將相對於圖3A至圖3B來更詳細描述基板卡盤102。
在所描繪之實例中，基板114係適合用於主動矩陣有機發光二極體(AMOLED)顯示器中之一玻璃基板。基板114包含其上界定顯示元件之兩 個主表面：後表面116及前表面118。前表面118界定平面120。
遮罩卡盤104係用於經由僅施予其後表面之一吸力來固持蔽蔭遮罩122之一夾具。在所描繪之實例中，遮罩卡盤104使用靜電力來固持蔽蔭遮罩122。在一些實施例中，遮罩卡盤104經由諸如一真空產生力、一磁力等等之一不同吸力來固持一蔽蔭遮罩。下文將相對於圖4A至圖4B來更詳細描述遮罩卡盤104。
在所描繪之實例中，蔽蔭遮罩122係包括處置基板124及膜126之一高精準度蔽蔭遮罩，膜126懸置於形成於處置基板中之一中心開口上。膜126包含通孔圖案128。蔽蔭遮罩122包含兩個主表面：前表面130及後表面132。前表面130係膜126之頂面(即，遠離處置基板124之膜表面)，其界定平面134。後表面132係處置基板124之表面(即，遠離膜126之基板表面)。應注意，儘管蔽蔭遮罩122係一基於膜之高精準度蔽蔭遮罩，然可使用根據本發明之遮罩卡盤來固持實際上任何類型之蔽蔭遮罩。
源106係用於使材料118汽化之一坩堝，材料118係發射一所要波長之光之一有機材料。在所描繪之實例中，源106係相對於基板114居中之一單室坩堝；然而，在一些實施例中，源106包含配置成一維及/或二維配置之複數個室。當在室110之低壓氣氛內熔化或升華材料118時，材料118之汽化原子自源射出且依實質上彈道方式朝向基板114傳播。
對準系統108係用於控制基板114與蔽蔭遮罩122之間之相對位置之一高精準度對準系統。在所描繪之實例中，對準系統108能夠在六個維度上獨立地控制基板卡盤102及遮罩卡盤104之各者之位置。其亦能夠控制源106之位置，使得源可相對於基板/蔽蔭遮罩組合移動以改良跨基板之沉積均勻性(若期望)。
真空室110係用於容納蒸鍍材料118所需之一低壓環境之一習知壓力容器。在所描繪之實例中，真空室110係一獨立單元；然而，亦可在不背離本發明之範疇的情況下使其成為一叢集沉積系統或追蹤沉積系統之一部分。在一些實施例中，真空室110包含能夠在基板114上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)之光之多個發光子像素)之若干蒸鍍源/蔽蔭遮罩組合。
控制器112係尤其將控制信號136及138分別提供至基板卡盤102及遮罩卡盤104之一習知儀器控制器。
圖2描繪根據本發明之繪示性實施例之用於在一基板上形成一圖案化材料層之一操作之方法。方法200開始於操作201，其中將基板114安裝於基板卡盤102中。
圖3A描繪根據繪示性實施例之一基板卡盤之一橫截面圖之一示意圖。基板卡盤102包含壓盤302及電極304-1及304-2。
壓盤302係包括基板306及介電層308之一結構剛性平台。基板306及介電層308之各者包含諸如玻璃、陶瓷、陽極氧化鋁、複合材料、電木及其類似者之一電絕緣材料以使電極304-1及304-2彼此電隔離且在將基板安裝於基板卡盤中時使電極304-1及304-2與基板114電隔離。
電極304-1及304-2係導電元件，其形成於基板306之表面上且由介電層308覆蓋以將其嵌入壓盤302內。電極304-1及304-2與控制器112電耦合。應注意，儘管電極304-1及304-2經描繪為簡單板；然基板卡盤102實際上可具有依任何方式塑形之電極，諸如指叉式梳指、同心環、不規則形狀等等。
介電層308係安置於電極304-1及304-2上以產生第一安裝表面310之 一結構剛性玻璃層。
圖3B描繪基板卡盤102在固持基板114時之一橫截面圖之一示意圖。
為將基板114固持於基板卡盤102中，控制信號136在電極304-1與304-2之間產生一電壓電位。當使後表面116與第一安裝表面310(即，介電層308之頂面)接觸時，交感電荷區域在基板114內發展，如圖中所展示。因此，將一靜電力選擇性地施予後表面116，藉此將後表面116吸引至第一安裝表面310。
儘管繪示性實施例包含經由靜電力來固持基板114之一基板卡盤，然熟習技術者應在閱讀本說明書之後清楚如何指定、製造及使用替代實施例，其中經由諸如一真空產生力、一磁力及其類似者之一非靜電力之吸力來將一基板固持於一基板卡盤中。
在操作202中，將蔽蔭遮罩122安裝於遮罩卡盤104中。
圖4A至圖4B分別描繪根據繪示性實施例之一遮罩卡盤之俯視圖及橫截面圖之示意圖。圖4B中所描繪之橫截面係穿過圖4A中所展示之線a-a截取的。遮罩卡盤104包含支架402、電極404-1及404-2及墊406。
支架402係電絕緣材料之一結構剛性圓環。支架402環繞開口408，開口408足夠大以暴露整個通孔圖案128。在一些實施例中，支架402具有諸如正方形、矩形、不規則形等等之一非圓形形狀。在一些實施例中，支架402包括塗覆有一電絕緣體之一導電材料。
電極404-1及404-2係形成於支架402之表面上之導電元件。電極404-1及404-2與控制器112電耦合。
墊406係安置於電極404-1及404-2上之電絕緣材料之結構剛性板。墊406之各者包含第二安裝表面410，當將蔽蔭遮罩122安裝於遮罩卡盤中 時，蔽蔭遮罩122緊貼第二安裝表面410。
圖5描繪安裝於遮罩卡盤104中之蔽蔭遮罩122之一橫截面圖。
藉由施予第二安裝表面410與後表面132之間之一靜電力來將蔽蔭遮罩122固持於遮罩卡盤104中。靜電力回應於電極404-1與404-2之間之一電壓電位而產生，該電壓電位由控制信號138產生。當使後表面132與第二安裝表面410接觸時，交感電荷區域在處置基板124內發展，如圖中所展示。因此，將靜電力選擇性地施予後表面132與第二安裝表面410之間。
在操作203中，對準系統108藉由控制基板卡盤102之位置來使基板114及蔽蔭遮罩122對準。在一些實施例中，對準系統藉由控制遮罩卡盤104之位置來使基板及蔽蔭遮罩對準。在一些實施例中，控制兩個卡盤之位置以使基板及蔽蔭遮罩對準。
本發明之一態樣係：在一些實施例中，基板卡盤102及遮罩卡盤104兩者不包含分別突出超過其第一安裝表面及第二安裝表面之任何結構元件。因此，基板及蔽蔭遮罩可彼此間距很小或彼此無間距地對準以減輕沉積期間之羽化。熟習技術者應認識到，在習知直接沉積系統中，基板與蔽蔭遮罩之間之間距必須為至少數十或甚至數百微米。
圖6描繪系統100之一部分之一橫截面圖之一示意圖，其中基板114及蔽蔭遮罩122對準地用於材料118之沉積。
當基板及蔽蔭遮罩對準時，其等共同界定其等之間之區域602。區域602具有等於前表面118之橫向範圍的一橫向範圍L1。區域602亦具有等於平面120與134之間之間距s1(即，基板與蔽蔭遮罩之間之間距)的一厚度。
因為基板卡盤102無任何部分延伸超過平面120而進入至區域602中， 所以基板與蔽蔭遮罩之間無障礙物。因此，基板114與蔽蔭遮罩122之間之間距s1可為極小的(
Figure 106117272-A0305-02-0015-1
10微米)。事實上，若期望，則可使基板及蔽蔭遮罩彼此接觸。在基板/蔽蔭遮罩間距等於或小於10微米之情況下執行直接圖案化之能力使本發明之實施例顯著優於先前技術之直接圖案化沉積系統，此係因為其能夠顯著減少或甚至消除羽化。
在操作204中，加熱源106以使材料118汽化而實現基板114之前表面118上之一圖案化材料層。
在一些實施例中，根據本發明之遮罩卡盤包含一或多個特徵，其減輕或消除安裝一蔽蔭遮罩時之該蔽蔭遮罩之重力引致下垂。如2017年5月17日申請之美國專利申請案第15/597,635號(代理檔案號：6494-208US1)(該案以引用方式併入本文中)中所詳細論述，一蔽蔭遮罩可歸因於其自身質量及重力作用而中心下垂數微米。此重力引致下垂導致加劇羽化之若干重大問題。首先，其增大沉積區域之中心中之蔽蔭遮罩與基板之間之間距，沉積區域通常居中定位於蔽蔭遮罩上。如上文所論述，羽化隨基板/蔽蔭遮罩間距而增加。其次，其導致基板與蔽蔭遮罩之間之一非均勻間距，此導致跨基板表面發生之羽化度之一變動。即使非均勻性並非無法經由創新遮罩佈局來補償羽化，但會是非常困難的。
本發明之又一態樣係：一遮罩卡盤可包含減輕一蔽蔭遮罩之重力引致下垂之特徵。
圖7A描繪根據本發明之一第一替代實施例之一遮罩卡盤之一部分之一橫截面圖之一示意圖。圖7A中所描繪之橫截面係穿過圖4A中所展示之線a-a截取的。遮罩卡盤700包含支架402、電極404-1及404-2及墊702。
墊702類似於上文所描述之墊406；然而，各墊702具有經設計以引致 或增加蔽蔭遮罩安裝於遮罩卡盤中時之蔽蔭遮罩中之拉伸應變的一安裝表面。墊702具有自內邊緣706(即，接近開口408之邊緣)至外邊緣708向下線性錐形化之第二安裝表面704。換言之，第二安裝表面704在負z方向上自點714至點716(即，自在平面710處與內邊緣706之交會點至在平面712處與外邊緣708之交會點)錐形化，如圖中所展示。因此，在其中內邊緣706垂直於平面710之實施例中，內邊緣706及第二安裝表面704形成內角θ，使得其係一銳角。
當將蔽蔭遮罩122固持於遮罩卡盤700中時，將後表面132吸引至第二安裝表面704，藉此引致蔽蔭遮罩彎曲，其增大蔽蔭遮罩之前表面130中之橫向導引張力。因此，膜被拉得更緊且重力引致下垂被減小或消除。
圖7B描繪根據本發明之一第二替代實施例之一遮罩卡盤之一部分之一橫截面圖之一示意圖。圖7B中所描繪之橫截面係穿過圖4A中所展示之線a-a截取的。遮罩卡盤718包含支架402、電極404-1及404-2及墊720。
墊720類似於上文所描述之墊406；然而，如同墊702，各墊720具有經設計以引致或增加蔽蔭遮罩安裝於遮罩卡盤中時之蔽蔭遮罩中之拉伸應變的一安裝表面。墊720具有自內邊緣706至外邊緣708向下(即，在負z方向上，如圖中所展示)彎曲之第二安裝表面722。換言之，第二安裝表面722在負z方向上自點714至點716錐形化，如圖中所展示。
當將蔽蔭遮罩122固持於遮罩卡盤718中時，將後表面132吸引至第二安裝表面722，藉此引致蔽蔭遮罩彎曲，其增大蔽蔭遮罩之前表面130中之橫向導引張力。因此，膜被拉得更緊且重力引致下垂被減小或消除。在一些實施例中，可藉由控制施加至電極404-1及404-2之電壓差之量值來控制前表面130中所引致之額外張力量。
熟習技術者應在閱讀本說明書之後清楚，對於其中顛倒安裝遮罩(與圖1中所描繪之其定向相比)之一沉積系統，第二安裝表面704及722傾斜(或彎曲)之方向將被反向。此外，在此一構形中，通常需要使基板卡盤102經設計以使基板114能夠駐留於開口408內以使一基板/蔽蔭遮罩間距小於或等於10微米。
圖8A至圖8B分別描繪根據本發明之一第三替代實施例之一遮罩卡盤之俯視圖及橫截面圖之示意圖。遮罩卡盤800包含遮罩卡盤104及支撐柵格802。
支撐柵格802包含板804及支撐肋806。
板804係支撐肋806自其延伸之一剛性板。在一些實施例中，板804及支撐肋806係由一固體結構材料加工而成。適合用於板804及支撐肋806中之材料包含(但不限於)金屬、塑膠、陶瓷、複合材料、玻璃及其類似者。板804經設計以安裝至支架402以將支撐柵格802定位於開口408內，使得其在蔽蔭遮罩122安裝於遮罩卡盤800中時機械地支撐膜126。
支撐肋806經配置以在位於通孔配置128之通孔之間之區域中支撐蔽蔭遮罩122。通常，一蔽蔭遮罩之通孔配置成對應於基板上之不同晶粒區域之叢集。由於此等晶粒區域通常由意欲藉由一切割鋸來移除之「線道」分離，所以支撐肋806經較佳地配置以匹配此等線道之配置。然而，應注意，支撐肋之任何合適配置可用於支撐柵格802中。
支撐柵格802經形成使得其頂面808係共面的且界定平面810。平面810位於第二安裝表面410上方之等於支架124之厚度之一距離處。因此，當支架124與第二安裝表面410接觸時，支撐肋806與膜126接觸。
在一些實施例中，將蔽蔭遮罩122顛倒地固持於遮罩卡盤800中，使 得膜126與第二安裝表面410接觸。在此等實施例中，支撐柵格802經設計以裝配於開口408內，使得平面810與第二安裝表面410共面。因此，膜126由支撐柵格802支撐，使得其在整個開口408中始終完全水平。
應理解，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。
100‧‧‧系統
102‧‧‧基板卡盤
104‧‧‧遮罩卡盤
106‧‧‧源
108‧‧‧對準系統
110‧‧‧真空室
112‧‧‧控制器
114‧‧‧基板
116‧‧‧後表面
118‧‧‧前表面/材料
120‧‧‧平面
122‧‧‧蔽蔭遮罩
124‧‧‧處置基板/支架
126‧‧‧膜
128‧‧‧通孔圖案/通孔配置
130‧‧‧前表面
132‧‧‧後表面
134‧‧‧平面
136‧‧‧控制信號
138‧‧‧控制信號
s1‧‧‧間距

Claims (29)

  1. 一種用於透過一蔽蔭遮罩中之一通孔配置來將一材料圖案沉積於一基板之一第一區域上的系統，其中該基板包含一第一主表面及包括該第一區域之一第二主表面，且其中該蔽蔭遮罩包含一第三主表面及包括該等通孔之一第四主表面，該系統包括：一第一卡盤，其用於固持該基板，該第一卡盤經設定尺寸及配置以將一第一吸力選擇性地施予該第一主表面；一第二卡盤，其用於固持該蔽蔭遮罩，該第二卡盤包括一支架，其環繞使該材料能夠通過該第二卡盤而至該等通孔之一第一開口，其中該支架具有一第二安裝表面，該第二安裝表面經設定尺寸及配置以當該蔽蔭遮罩安裝在該第二卡盤中時在該第四主表面中引起一拉伸應力，該拉伸應力係由該第一開口之中心放射狀地向外導引，且其中該支架具有一橫截面，在該橫截面中該第二安裝表面延伸於接近該第一開口之一第一邊緣與遠離該第一開口之一第二邊緣之間，且其中該第二安裝表面及該第一邊緣在一第一平面中交會於一點處且該第二安裝表面及該第二邊緣在一第二平面中交會於一點處，當該蔽蔭遮罩及該基板對準時，該第一平面比該第二平面更接近該基板；及一對準系統，其用於控制該第一卡盤及該第二卡盤之相對位置以使該蔽蔭遮罩及該基板對準。
  2. 如請求項1之系統，其中該第一卡盤、該第二卡盤及該對準系統共同實現該基板與該蔽蔭遮罩之間具有小於或等於10微米之一間距時之該基板及該蔽蔭遮罩之對準。
  3. 如請求項2之系統，其中該第一卡盤、該第二卡盤及該對準系統共同實現該基板與該蔽蔭遮罩之間具有大於0微米且小於或等於10微米之一間距時之該基板及該蔽蔭遮罩之對準。
  4. 如請求項1之系統，其中該第一卡盤、該第二卡盤及該對準系統共同實現該基板與該蔽蔭遮罩之間具有2微米至5微米之範圍內之一間距時之該基板及該蔽蔭遮罩之對準。
  5. 如請求項1之系統，其中該第二吸力係一靜電力。
  6. 如請求項1之系統，其中該第二吸力係選自由一真空產生力及一磁力組成之群組。
  7. 如請求項1之系統，其中該支架為圓形。
  8. 如請求項1之系統，其中該第二安裝表面係非平面的。
  9. 如請求項1之系統，其中該第二卡盤進一步包含該第一開口內之一支撐柵格，該支撐柵格經設定尺寸及配置以減輕該蔽蔭遮罩之重力引致下 垂。
  10. 如請求項1之系統，其中該第一吸力及該第二吸力之各者係一靜電力。
  11. 一種用於透過一蔽蔭遮罩中之一通孔配置來將一材料圖案沉積於一基板之一第一區域上的系統，其中該基板包含一第一主表面及具有一第一橫向範圍之一第二主表面，該第二主表面包括該第一區域，且其中該蔽蔭遮罩包含一第三主表面及包括該等通孔之一第四主表面，該系統包括：一第一卡盤，其用於固持該基板；及一第二卡盤，其用於固持該蔽蔭遮罩，該第二卡盤包括一支架，該支架環繞使該材料能夠通過該第二卡盤而至該等通孔之一第一開口，其中該支架為圓形且具有一第二安裝表面，該第二安裝表面經設定尺寸及配置以當該蔽蔭遮罩固持在該第二卡盤中時在該第四主表面中引起一拉伸應力，該拉伸應力係由該第一開口之中心放射狀地向外導引，且其中該支架具有一橫截面，在該橫截面中該第二安裝表面延伸於接近該第一開口之一第一邊緣與遠離該第一開口之一第二邊緣之間，且其中該第二安裝表面及該第一邊緣在一第一平面中交會於一點處且該第二安裝表面及該第二邊緣在一第二平面中交會於一點處，當該蔽蔭遮罩及該基板對準時，該第一平面比該第二平面更接近該基板；其中當該蔽蔭遮罩及該基板對準時，該蔽蔭遮罩及該基板共同界定一第二區域，該第二區域(1)具有等於或大於該第一橫向範圍之一第二橫向範圍，(2)具有等於該基板與該蔽蔭遮罩之間之一間距的一厚度，且(3) 不包括該第一卡盤及該第二卡盤；及其中該第一卡盤及該第二卡盤經設定尺寸及配置以使該厚度能夠小於10微米。
  12. 如請求項11之系統，其中該第一卡盤及該第二卡盤經設定尺寸及配置以使該厚度能夠大於0微米且等於或小於10微米。
  13. 如請求項11之系統，其中該第二卡盤可操作以將一第二吸力僅施予該第三主表面。
  14. 如請求項13之系統，其中該第二吸力係一靜電力。
  15. 如請求項13之系統，其中該第二吸力係選自由一真空產生力及一磁力組成之群組。
  16. 如請求項13之系統，其中該第一卡盤可操作以將一第一吸力僅施予該第一主表面。
  17. 如請求項16之系統，其中該第一吸力及該第二吸力之各者係一靜電力。
  18. 如請求項11之系統，其中該第二卡盤經設定尺寸及配置以產生該蔽蔭遮罩之一曲率。
  19. 如請求項11之系統，其中該第二卡盤包含定位於該第一開口內之一支撐柵格，且其中該支撐柵格經設定尺寸及配置以實體地支撐該蔽蔭遮罩。
  20. 一種用於透過一蔽蔭遮罩中之一通孔配置來將一材料圖案沉積於一基板之一第一區域上的方法，其中該基板包含一第一主表面及具有一第一橫向範圍之一第二主表面，該第二主表面包括該第一區域，且其中該蔽蔭遮罩包含一第三主表面及包括該等通孔之一第四主表面，該方法包括：將該基板固持於一第一卡盤中，該第一卡盤將一第一吸力選擇性地施予該第一主表面；將該蔽蔭遮罩固持於一第二卡盤中，該第二卡盤包括一支架，該支架環繞一第一開口，該第一開口使包括該材料的粒子能夠通過該第二卡盤而至該等通孔，其中該支架具有一第二安裝表面，該第二安裝表面經設定尺寸及配置以當該蔽蔭遮罩固持在該第二卡盤中時在該第四主表面中引起一拉伸應力，且其中該第二卡盤選擇性地在該第二安裝表面及該第三主表面之間施予一第二吸力，且其中該支架具有一橫截面，在該橫截面中該第二安裝表面延伸於接近該第一開口之一第一邊緣與遠離該第一開口之一第二邊緣之間，且其中該第二安裝表面及該第一邊緣在一第一平面中交會於一點處且該第二安裝表面及該第二邊緣在一第二平面中交會於一點處，且其中當該蔽蔭遮罩及該基板對準時，該第一平面比該第二平面更接近該基板；使該基板及該蔽蔭遮罩對準，使得該第二主表面及該第四主表面間 隔小於或等於10微米之一距離；及使包括該材料之一粒子流通過該第二卡盤及該蔽蔭遮罩。
  21. 如請求項20之方法，其中該基板及該蔽蔭遮罩經對準使得該第二主表面及該第四主表面間隔大於0微米且小於或等於10微米之一距離。
  22. 如請求項20之方法，其中該基板及該蔽蔭遮罩經對準使得該第二主表面及該第四主表面間隔2微米至5微米之範圍內之一距離。
  23. 如請求項20之方法，其進一步包括：產生該第二吸力作為一靜電力。
  24. 如請求項23之方法，其進一步包括：產生該第一吸力作為一靜電力。
  25. 如請求項20之方法，其進一步包括：產生該第二吸力作為選自由一真空產生力及一磁力組成之群組之一力。
  26. 如請求項20之方法，其中該支架為圓形且完全圍繞該第一開口使得該拉伸應力係由該第一開口之中心放射狀地向外導引。
  27. 如請求項20之方法，其中該第二安裝表面經設定尺寸及配置以引致該蔽蔭遮罩之一曲率。
  28. 如請求項20之方法，其進一步包含在包含該等通孔之該蔽蔭遮罩之一區域中機械地支撐該蔽蔭遮罩。
  29. 如請求項28之方法，其中該第二卡盤包含定位於該第一開口中之一支撐柵格，其中該支撐柵格經設定尺寸及配置以實體地支撐該蔽蔭遮罩之至少一部分。
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