一种拼装型的掩模板装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种拼装型掩模板装置，包括若干掩模板、样品框架、掩模板压板、样品盖板、样品夹和样品压条，各部件可以通过螺丝、胶带、胶水或磁力等方式拼装连接到一起。本发明专利技术可以实现掩模板装置交叉重复使用，提高了设计和制作的灵活性。本掩模板装置能够实现高质量图形化薄膜的制备，同时本掩模板装置还可以适用于无规则形状样品以及不同沉积朝向的设备。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及薄膜沉积领域，特别地涉及一种拼装型的掩模板装置，用于半导体器件制备过程的沉积图形化薄膜。
技术介绍
在太阳能电池、发光二极管、光电探测器和晶体管等器件的研究和生产过程中，经常需要使用掩模板装置来形成特定图案的薄膜材料，特别是图形化的金属电极材料。这些掩模板装置往往被应用到热蒸发、电子束蒸发、磁控溅射、化学气相沉积和原子层沉积等设备中。掩模板加工方式多种多样，常见的有光化学刻蚀、激光刻蚀和机械加工等。目前关于掩模板的设计和制作并没有统一的标准，但是掩模板装置优劣对能否制备高性能的薄膜具有很重要的作用。影响薄膜性能的因素包括，掩模板的平整度，掩模图案的精确度，掩模板的厚度等。掩模板的平整度能够影响样品与掩模板的贴合程度，从而影响沉积材料是否会透过间隙沉积到预定义区域以外。而掩模板图案的精确度直接关系了所得图案的面积准确度，这对有效面积要求苛刻的器件来说是至关重要的。掩模板的厚度则通常会影响薄膜沉积的阴影效果，越薄的掩模板往往阴影效果越不明显，而且越薄的掩模板往往图案精确度也越高。总之，光滑平整的薄掩模板更有利于高质量的图形化薄膜制备。在许多器件研究过程中，我们常常需要进行对比试验，有时候甚至需要对掩模板进行更换，这就要求我们能够制造出具有高灵活性且高质量的掩模板装置。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种拼装型的掩模板装置，各部件通过拼装方式连接，可以实现掩模板装置交叉重复使用，提高了制作的灵活性。(二)技术方案一种拼装型掩模板装置，包括层叠的掩模板和样品框架板，所述样品框架板与掩模板拼装连接，所述样品框架板设置样品槽，用于放置样品；所述掩模板设置掩模图案，用于在样品上形成对应于掩膜图案的薄膜。上述方案中，所述掩模板装置还包括掩模板压板，所述掩模板压板层叠至掩模板并与掩模板拼装连接，所述掩模板压板设置有沉积窗口。上述方案中，所述掩模板装置还包括样品盖板，所述样品盖板层叠至样品框架板并与样品框架板拼装连接，用于固定样品。上述方案中，所述掩模板装置还包括样品夹，所述样品夹一端固定于样品框架板，另一端压于样品表面，通过调节样品夹角度和位置实现不规则形状样品的固定。上述方案中，所述掩模板装置还包括样品压条，所述样品压条一端固定于样品框架板，另一端压于样品表面，样品压条可单独拆卸，用于实现样品的单独取放或位置调节。上述方案中，通过螺丝和螺母，或者胶带、胶水或磁力进行拼装连接，所述掩模板设置长条形螺丝孔洞，用于实现掩模板的移动和固定。上述方案中，所述掩模板设置多个相同结构的掩膜图案，或多个不同结构的掩膜图案。上述方案中，所述掩模板为单个的掩模板单元。上述方案中，所述掩模板设置下凹型或穿透型编号作为标记，用于区分掩模板以及样品自动编号；和/或所述样品框架板设置下凹型或穿透型编号作为标记，用于区分样品框架板。上述方案中，所述样品槽四边设置有缺口，用于夹取样品；和/或所述样品槽边角设置有缺口，防止加工误差导致样品无法放入。(三)有益效果本专利技术提供的拼装型的掩模板装置具有以下有益效果：(1)可以实现掩模板装置各部件交叉重复使用，提高了制作的灵活性，提高了掩模板装置的利用率；(2)使掩模板保持平整，有利于样品与掩模板的贴合，实现高质量图形化薄膜的制备；(3)可用于无规则形状的样品以及不同沉积朝向的设备；(4)可制备不同图案的掩模板阵列。附图说明图1是本专利技术实施例1带掩模板压板的掩模板装置示意图；图2是本专利技术实施例2带分散掩模板和样品盖板的掩模板装置示意图；图3是本专利技术实施例3带样品夹和样品压条的掩模板装置示意图；图4是本专利技术实施例4单个掩模板装置示意图。具体实施方式本专利技术提供一种可拼装型掩模板装置，包括掩模板和样品框架板，样品框架板叠置在掩模板上方，掩模板设置掩模图案，用于在样品上形成具有特定图案的薄膜，样品框架板设置样品槽，用于放置样品；掩模板装置各部件独立加工，通过拼装方式连接，能够实现部件的装卸，交叉重复使用。掩模板装置还包括掩模板压板、样品盖板、样品夹和样品压条中的一种或多种。采用较薄的掩模板有利于提高掩模板图案的精确度，减少阴影效果，同时能够适应在倾斜条件下的薄膜沉积。掩模板厚度为0.01mm-1mm，样品框架板厚度为0.1mm-1mm。掩模板压板厚度为0.1mm-1mm，样品盖板厚度为0.1mm-2mm，样品夹厚度为0.1mm-1mm，样品压条厚度为0.1mm-1mm。各部件所用材料为铝板、铜板、镍板、不锈钢板等金属板材。各个部件的加工方式包括光化学刻蚀、激光刻蚀、机械加工等。为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术作进一步的详细说明。实施例1如图1所示，本专利技术实施例提供一种拼装型的掩模板装置，该掩膜板装置带有掩模板压板，各部件通过螺丝连接，包括层叠拼装的掩模板压板12、掩模板13和样品框架板14，掩模板13位于模板压板12和样品框架板14之间。掩模板压板12包括多个圆形螺丝孔121和沉积窗口122，沉积窗口122呈二维阵列排布，在每个沉积窗口的四个边角附近各设置一圆形螺丝孔121，沉积窗口的面积大于样品框架上的方形样品槽142的面积，沉积窗口的作用是不遮挡沉积材料，而掩膜板压板的其他部分可以起到压紧掩模板的作用。掩模板13包括多个圆形螺丝孔131和掩模图案132，多个相同的掩膜图案呈二维阵列排布，圆形螺丝孔131与掩模板压板12的圆形螺丝孔121位置对应，掩模图案132与沉积窗口122位置对应。样品框架板14包括多个圆形螺丝孔141和方形样品槽142，多个方形样品槽呈二维阵列排布，可以同时放置多个样品，圆形螺丝孔141与掩模板13的圆形螺丝孔131位置对应，方形样品槽142与掩模图案132位置对应。方形样品槽142四边均设置有槽边缺口143，方便用镊子等夹取样品。螺丝11穿过掩模板压板12、掩模板13和样品框架板14对应位置上的圆形螺丝孔与螺母15连接，从而实现三者的固定连接。掩模板压板12、掩模板13、样品框架板14均由光滑不锈钢板制成，所用加工工艺为光化学刻蚀。掩模板四周边角进行倒圆角加工，防止尖角对人员或设备造成损害。样品框架板四周边角进行倒圆角加工，防止尖角对人员或设备造成损害。掩模板压板12厚度为0.5mm，掩模板13厚度为0.1mm，样品框架板14厚度为1mm。通过将掩模板和样品框架板进行组装的方式来形成掩模板装置，在样品框架板孔洞和掩模板的连接处不会产生缓变的过渡边，有利于样品与掩模板的贴合。还可根据样品的厚度需要，使用多个框架板进行叠加的方式来形成不同厚度的样品框架。本实施例中，掩模板压板的设置有利于使掩模板保持平整稳定。平整光滑的不锈钢掩模板有利于样品与掩模板的紧密贴合，0.1mm厚的掩模板能够保证薄膜尺寸的精确度和薄膜质量，1mm厚的样品框架板适合厚度为200μm-1000μm的硅片、玻璃等样品。实施例2如图2所示，本专利技术实施例提供一种拼装型的掩模板装置，该掩模板装置带有分散掩模板和样品盖板，包括层叠拼装的分散掩模板22、样品框架板23、和样品盖板25，即样品框架板23位于分散掩模板22和样品盖板25之间。分散掩模板22包括螺丝孔221和掩模图案222，分散掩模板由多个独立的掩模板单元构本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种拼装型掩模板装置，其特征在于，包括层叠的掩模板和样品框架板，所述样品框架板与掩模板拼装连接，所述样品框架板设置样品槽，用于放置样品；所述掩模板设置掩模图案，用于在样品上形成对应于掩膜图案的薄膜。

【技术特征摘要】
1.一种拼装型掩模板装置，其特征在于，包括层叠的掩模板和样品框架板，所述样品框架板与掩模板拼装连接，所述样品框架板设置样品槽，用于放置样品；所述掩模板设置掩模图案，用于在样品上形成对应于掩膜图案的薄膜。2.根据权利要求1所述的拼装型掩模板装置，其特征在于，所述掩模板装置还包括掩模板压板，所述掩模板压板层叠至掩模板并与掩模板拼装连接，所述掩模板压板设置有沉积窗口。3.根据权利要求1所述的拼装型掩模板装置，其特征在于，所述掩模板装置还包括样品盖板，所述样品盖板层叠至样品框架板并与样品框架板拼装连接，用于固定样品。4.根据权利要求1所述的拼装型掩模板装置，其特征在于，所述掩模板装置还包括样品夹，所述样品夹一端固定于样品框架板，另一端压于样品表面，通过调节样品夹角度和位置实现不规则形状样品的固定。5.根据权利要求1所述的拼装型掩模板装置，其特征在于，所述掩模板装置还包括样品压条，所述样品压条一端固定于样品框架板，另一...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘孔，曲胜春，王智杰，岳世忠，任宽宽，孙阳，
申请(专利权)人：中国科学院半导体研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11