高精准度蔽荫掩模沉积系统及其方法技术方案

本发明专利技术揭示一种在衬底上形成高分辨率材料图案的直接沉积系统。来自蒸镀源的汽化原子通过蔽荫掩模的通孔图案以按所要图案沉积于所述衬底上。将所述蔽荫掩模固持于掩模卡盘中，所述掩模卡盘使所述蔽荫掩模及所述衬底能够间隔可小于10微米的距离。在到达所述蔽荫掩模之前，汽化原子通过操作为空间过滤器的准直器，所述空间过滤器阻挡未沿几乎垂直于所述衬底表面的方向行进的任何原子。通过所述蔽荫掩模的汽化原子在通过通孔之后很少或不展现横向散布，且所述材料以相对于所述蔽荫掩模的所述通孔图案具有非常高保真度的图案沉积于所述衬底上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】高精准度蔽荫掩模沉积系统及其方法相关案的声明本案主张2016年5月24日申请的序列号为62/340,793的美国临时专利申请案(代理档案号：6494-208PR1)的优先权，所述申请案的全文以引用的方式并入本文中。本案还主张2017年5月17日申请的序列号为15/597,635的美国非临时专利申请案(代理档案号：6494-208US1)及2017年5月23日申请的序列号为15/602,939的美国非临时专利申请案(代理档案号：6494-209US1)的优先权，所述两个申请案的全文以引用的方式并入本文中。
本专利技术大体上涉及薄膜沉积，且更特定来说，本专利技术涉及基于蒸镀的薄膜沉积。
技术介绍
基于蔽荫掩模的沉积是将材料层沉积到衬底的表面上使得所述层的所要图案在沉积过程本身期间被界定的过程。此沉积技术有时称为“直接图案化”。在典型蔽荫掩模沉积过程中，在与衬底相距距离的源处使所要材料汽化，其中蔽荫掩模定位于源与衬底之间。当材料的汽化原子朝向衬底行进时，其通过蔽荫掩模中的一组通孔，所述蔽荫掩模定位于衬底表面的正前方。通孔(即，孔隙)使材料在衬底上布置成所要图案。因此，蔽荫掩模阻挡除通过通孔本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于将第一材料沉积于衬底的沉积区域中的多个沉积位点上的系统，所述多个沉积位点布置成第一布置，其中所述衬底包含第一主表面及包括所述沉积区域的第二主表面，所述系统包括：源，其用于提供所述第一材料的第一多个汽化原子，所述第一多个汽化原子中的每一者沿传播方向传播，所述传播方向以相对于垂直于由所述衬底界定的第一平面的第一方向的传播角为特征，其中所述第一多个汽化原子的传播角的范围跨越第一角范围；蔽荫掩模，其包括布置成所述第一布置的多个通孔，其中所述蔽荫掩模包含第三主表面及包括所述通孔的第四主表面；第一卡盘，其用于固持所述衬底，所述第一卡盘经设定尺寸及布置以将第一吸力选择性地施予所述第一主表面；第二...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.05.17 US 15/597,635;2017.05.23 US 15/602,9391.一种用于将第一材料沉积于衬底的沉积区域中的多个沉积位点上的系统，所述多个沉积位点布置成第一布置，其中所述衬底包含第一主表面及包括所述沉积区域的第二主表面，所述系统包括：源，其用于提供所述第一材料的第一多个汽化原子，所述第一多个汽化原子中的每一者沿传播方向传播，所述传播方向以相对于垂直于由所述衬底界定的第一平面的第一方向的传播角为特征，其中所述第一多个汽化原子的传播角的范围跨越第一角范围；蔽荫掩模，其包括布置成所述第一布置的多个通孔，其中所述蔽荫掩模包含第三主表面及包括所述通孔的第四主表面；第一卡盘，其用于固持所述衬底，所述第一卡盘经设定尺寸及布置以将第一吸力选择性地施予所述第一主表面；第二卡盘，其用于固持所述蔽荫掩模，所述第二卡盘包括支架，所述支架环绕使所述材料能够通过所述第二卡盘而到所述通孔的第一开口，所述第二卡盘经设定尺寸及布置以将第二吸力选择性地施予所述第三主表面；准直器，其包括多个通道，所述准直器介于所述源与所述蔽荫掩模之间，其中所述多个通道中的每一者经设定尺寸及布置以仅使具有小于所述第一角范围的第二角范围内的传播角的汽化原子通过；及定位系统，其用于控制所述第一卡盘及所述第二卡盘的相对位置以使所述蔽荫掩模及所述衬底对准。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一材料是有机材料。3.根据权利要求2所述的系统，其中所述第一材料是可操作以发射光的有机材料。4.根据权利要求1所述的系统，其中所述多个沉积位点及所述多个通孔共同界定可接受角范围，且其中所述第二角范围小于或等于所述可接受角范围。5.根据权利要求1所述的系统，其中所述多个通道中的每一者以等于或大于约3:1的高宽纵横比为特征。6.根据权利要求1所述的系统，其中所述多个通道中的每一者以等于或大于8:1的高宽纵横比为特征。7.根据权利要求1所述的系统，其中所述定位系统可操作以施予所述衬底与所述准直器之间的相对运动。8.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一卡盘、所述第二卡盘及所述定位系统共同实现所述衬底与所述蔽荫掩模之间具有小于或等于约10微米的间距时的所述衬底及所述蔽荫掩模的对准。9.根据权利要求8所述的系统，其中所述第一卡盘、所述第二卡盘及所述对准系统共同实现所述衬底与所述蔽荫掩模之间具有大于0微米且小于或等于约10微米的间距时的所述衬底及所述蔽荫掩模的对准。10.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一卡盘、所述第二卡盘及所述对准系统共同实现所述衬底与所述蔽荫掩模之间具有约2微米到约5微米的范围内的间距时的所述衬底及所述蔽荫掩模的对准。11.根据权利要求1所述的系统，其中所述第二吸力是静电力。12.根据权利要求1所述的系统，其中所述第二吸力是选自由真空产生力及磁力组成的群组。13.根据权利要求1所述的系统，其中所述第二卡盘经设定尺寸及布置以减轻所述蔽荫掩模的重力引致下垂。14.根据权利要求13所述的系统，其中所述支架具有横截面，所述横截面界定延伸于接近所述第一开口的第一边缘与远离所述第一开口的第二边缘之间的安装表面，当将所述蔽荫掩模固持于所述第二卡盘中时，所述安装表面与所述第三主表面接触，其中所述安装表面及所述第一边缘在第一平面中交会于点处且所述安装表面及所述第二边缘在第二平面中交会于点处，且其中当所述蔽荫掩模及所述衬底对准时，所述第一平面比所述第二平面更接近所述衬底。15.根据权利要求14所述的系统，其中所述安装表面是非线性的。16.根据权利要求1所述的系统，其中所述第二卡盘进一步包含所述第一开口内的支撑栅格，所述支撑栅格经设定尺寸及布置以减轻所述蔽荫掩模的重力引致下垂。17.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一吸力及所述第二吸力中的每一者是静电力。18.根据权利要求1所述的系统，其中所述蔽荫掩模包括氮化硅。19.根据权利要求1所述的系统，其中所述蔽荫掩模具有小于或等于1微米的厚度。20.一种用于将第一材料沉积于衬底的沉积区域中的多个沉积位点上的系统，所述多个沉积位点布置成第一布置，其中所述衬底包含第一主表面及具有第一横向范围的第二主表面，所述系统包括：源，其可操作以提供第一多个汽化原子，所述第一多个汽化原子中的每一者沿界定传播角的传播方向行进，使得所述第一多个汽化原子以跨越第一角范围的第一多个传播角为特征；蔽荫掩模，其包括布置成所述第一布置的多个通孔，其中所述蔽荫掩模包含第三主表面及包括所述通孔的第四主表面，其中所述蔽荫掩模及所述多个沉积位点共同界定小于所述第一角范围的可接受角范围；第一卡盘，其用于固持所述衬底；第二卡盘，其用于固持所述蔽荫掩模，所述第二卡盘包括支架，所述支架环绕使所述材料能够通过所述第二卡盘而到所述通孔的第一开口；其中当所述蔽荫掩模及所述衬底对准时，所述蔽荫掩模及所述衬底共同界定第一区域，所述第一区域(1)具有等于或大于所述第一横向范围的第二横向范围，(2)具有等于所述衬底与所述蔽荫掩模之间的间距的厚度，且(3)不包括所述第一卡盘及所述第二卡盘；其中所述第一卡盘及第二卡盘经设定尺寸及布置以使所述厚度能够小于10微米；及准直器，其定位于所述源与所述蔽荫掩模之间，所述准直器包括选择性地使第二多个汽化原子通过的多个通道，所述第一多个汽化原子包含所述第二多个汽化原子，其中所述多个通道中的每一者具有界定小于或等于所述可接受角范围的过滤角范围的高宽纵横比，且其中所述第二多个汽化原子以小于或等于所述过滤角范围的第二多个传播角为特征。21.根据权利要求20所述的系统，其中所述衬底界定第一平面及垂直于所述第一平面的第一方向，且其中所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·阿南丹，A·高希，F·瓦然，E·多诺霍，I·哈尤林，T·阿里，K·泰斯，
申请(专利权)人：埃马金公司，
类型：发明
国别省市：美国,US