利用阴影掩模进行电子器件制造的方法和设备技术

电子器件被形成在通过多个沉积容器逐渐形成的衬底上。每一个沉积容器都包括沉积材料源，并至少具有两个与之相关的阴影掩膜。这两个掩膜中的每一个交替地定位在对应沉积容器内，以通过在掩膜定位中的孔，将沉积材料图案成形到衬底上，并定位在邻近的清洗容器中以清洗掩膜。在衬底上的图案成形和至少一个掩膜的清洗是同时执行的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及制造电子电路的方法和系统，具体地涉及在集成电 路制造中合并了阴影掩膜和阴影掩膜清洗的设备和方法。
技术介绍
大面积有源电子器件广泛应用于平板显示器和相关技术中。例如，有源矩阵背板应用于平板显示器，以将信号路由至显示器的像素上产生可视画面。有源矩阵背板和其他大面积电子电路一样，是当前利用光刻技术制造的多层器件，光刻技术是一种图案形成技术，其利 用诸如紫外辐射之类的电磁辐射，对沉积在衬底表面上的光致抗蚀剂材料层进行曝光。在衬底上制造多层有源矩阵背板的一层的示范性的 光刻处理步骤包括用光致抗蚀剂涂覆、预烘、浸泡、烘焙、对准、 曝光、显影、冲洗、烘焙、沉积一个层、剥离光致抗蚀剂、清洗、冲 洗以及烘干。从而，基于光刻技术的制造方法包括各式各样的加成法(材料 沉积)步骤和扣除法(材料移除)步骤，要求合并了多种不同制造技 术的大型复杂昂贵的制造设备。而且，很多光刻技术制造步骤必须在 洁净室环境中执行，进一步导致制造非常复杂，花费高昂。可替换地，汽相沉积阴影掩膜处理是众知的，并己经应用于微 电子制造很多年了。相比较于基于光刻技术的制造方法，汽相沉积阴 影掩膜处理是一种非常便宜、非常简单的制造处理。汽相沉积阴影掩 膜处理可以被用于只利用加成法处理在衬底上形成一种或多种电子 器件。通过定位在一个或多个材料沉积源与衬底之间的阴影掩膜中的 窗孔的反补(co即lementary)图案，顺序地沉积包括导体、半导体 和绝缘体的材料的图案，可以完成这种处理。在实现批量电子电路制造的全加成法处理步骤中的一个挑战是，由于阴影掩膜重复地用于将材料图案成形在衬底上，掩膜还在它 自己的表面上和它的孔图案中聚集材料，这会改变孔的尺寸，从而降 低将来通过掩膜沉积在衬底上的掩膜性能的品质。频繁更换阴影掩 膜，特别是大面积掩膜，对于批量生产过程而言，通常是不实际也不 划算的。可以清洗一些品质降低了的阴影掩膜，以从掩膜中去除沉积 的材料，但是，因为大部分掩膜清洗方法是非常缓慢的或者是劳动力 集中的，或者要求掩膜从生产线上拆除下来带到单独的清洗环境中， 阴影掩膜清洗通常被认为是与电子器件的大批量生产不相容的。于是，在本领域中存在一种对快速且高效费比地清洗批量生产 设置中的阴影掩膜的需要。另外，存在一种对在生产线中快速地用新 的阴影掩膜更换使用过的阴影掩膜的装置和方法的需要。
技术实现思路
本专利技术是一种形成电子器件的方法。该方法包括(a)连续地推进衬底通过多个沿制造路径定位的真空沉积容器，其中，每个沉积容器包括(i)包含沉积材料的材料沉积源，(ii)定位在沉积容器中的第一阴影掩膜，该第一阴影掩膜具有穿透其中的预定窗孔图案，(iii)邻近沉积容器定位的第一清洗容器，以及(iv)邻近沉 积容器定位的第二清洗容器，其中，第一清洗容器、沉积容器和第二 清洗容器限定了清洗路径，该清洗路径横向于制造路径；第二阴影掩 膜定位在第二清洗容器中，第二阴影掩膜具有穿透其中的预定窗孔图 案；第一清洗容器在其中接收到第一阴影掩膜时，可操作用于清洗第 一阴影掩膜；第二清洗容器在其中接收到第二阴影掩膜时，可操作用 于清洗第二阴影掩膜；(b)清洗定位于第二清洗容器中的第二阴影 掩膜，同时，通过第一阴影掩膜的窗孔的预定图案将沉积材料沉积在 衬底上；(c)沿清洗路径将第一阴影掩膜从沉积容器移动至第一清 洗容器，并沿清洗路径将第二阴影掩膜从第二清洗容器移动至沉积容 器；以及(d)清洗定位在第一清洗容器中的第一阴影掩膜，同时， 通过第二阴影掩膜的窗孔的预定图案将沉积材料沉积在衬底上。该方法另外还包括(e)沿清洗路径将第二阴影掩膜从沉积容器移动至第二清洗容器，并沿清洗路径将第一阴影掩膜从第一清洗容 器移动至沉积容器；以及(f)重复步骤(b) - (e)至少一次。该方法另外可以包括在将沉积材料沉积到衬底上之间沿制造路 径推进衬底。该方法另外可以包括测量清洗每一个阴影掩膜的末端，以指示阴影掩膜何时完成清洗。沉积材料在化学不同于任何阴影掩膜的化学成分。 每个清洗容器可以包括多个清洗腔，每个清洗腔可操作地用于清洗阴影掩膜。每个清洗容器可以包括等离子源或气体蚀刻剂，用于清洗相应 的阴影掩膜。蚀刻剂可以从由卤素、含卤素化合物和氧气组成的组或 由氢气和含氢化合物组成的组中选取。可以通过第一真空阀互连第一清洗容器和沉积容器。可以通过 第二真空阀互连第二清洗容器和沉积容器。移动第一阴影掩膜包括传 递第一阴影掩膜通过第一真空阀。移动第二阴影掩膜包括传递第二阴 影掩膜通过第二真空阀。清洗路径可以基本上是直线的。清洗至少一个阴影掩膜所需要的时间可以比将材料沉积在衬底 上所需要的时间少，或者基本不超过将材料沉积在衬底上所需要的时 间。本专利技术还是一种形成电子器件的方法，包括(a)提供一种适于沿制造路径推进的衬底，衬底的第一部分定位于沿路径的第一处理工位；(b)提供一种适于在第一处理工位将材料沉积在衬底上的沉 积源；(c)提供第一阴影掩膜和与第一阴影掩膜基本相同的第二阴 影掩膜；(d)在沉积源和衬底的第一部分之间定位第一阴影掩膜， 并邻近制造路径定位第二阴影掩膜；(e)通过第一阴影掩膜将材料 沉积在衬底的第一部分，同时，清洗第二阴影掩膜；(f)沿制造路 径推进衬底，使得衬底的第二部分定位在第一处理工位；(g)在沉 积源和衬底的第二部分之间定位第二阴影掩膜，并邻近制造路径定位 第一阴影掩膜；以及(h)通过第二阴影掩膜将材料沉积在衬底的第二部分，同时，清洗第一阴影掩膜。可以在真空中沉积材料并且清洗每个阴影掩膜。 该方法还包括提供用于清洗第一阴影掩膜的第一清洗容器和用于清洗第二阴影掩膜的第二清洗容器，其中，每个清洗容器包括用于确定清洗处理完成的装置。清洗每个阴影掩膜可以包括(i)将阴影掩膜暴露于等离子和化学蚀刻剂中的至少一种；(ii)活性离子蚀刻；或(iii)物理溅射。 本专利技术还是制造电子器件的设备。该设备包括(a)限定延长了的制造路径的多个互连沉积容器；(b)沿制造路径推进衬底的装置；(c)至少一种定位于每个沉积容器中用于在衬底定位于沉积容器中时将材料沉积在衬底上的材料沉积源；以及(d)连接至每个沉积容器的两个清洗容器，每个清洗容器可操作地用于接收来自对应的 沉积容器的阴影掩膜以进行清洗，以及用于将阴影掩膜传递至对应的 沉积容器以通过阴影掩膜中的窗孔图案将材料沉积在衬底上。每个清洗容器是可以操作地用于通过活性离子蚀刻或通过物理 溅射以清洗阴影掩膜。沿着制造路径，衬底可以是连续的或分段的。 该设备还可以包括用于监控阴影掩膜洁净度的装置。 每一个清洗容器可以通过真空阀连接至它对应的沉积容器。 本专利技术还是一种用于制造电子器件的设备。该设备包括多个沿 制造路径定位并被配置以接收沿路径推进的衬底的真空沉积容器，以 及定位在每一个沉积容器中的材料沉积源。提供了多个阴影掩膜，多 个阴影掩膜清洗容器被耦接至每个沉积容器，并以此限定了横向于制 造路径的清洗路径。对于每个沉积容器而言， 一个相应的清洗容器是 可操作地用于当相应的沉积源通过另一个沉积容器将材料沉积在衬 底的第一部分时清洗一个阴影掩膜，另一个清洗容器可操作地用于当 沉积源通过一个阴影掩膜将材料沉积在衬底的第二部分时清洗另一 个阴影掩膜。最后，本专利技术是用于制造电子器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种形成电子器件的方法，包括步骤：（ａ）连续地推进衬底通过沿制造路径定位的多个真空沉积容器，其中，每个沉积容器包括：（ｉ）包含沉积材料的材料沉积源，（ｉｉ）定位在沉积容器中的第一阴影掩膜，该第一阴影掩膜具有穿透其中的预定窗孔图案，（ ｉｉｉ）邻近沉积容器定位的第一清洗容器，以及（ｉｖ）邻近沉积容器定位的第二清洗容器，其中：第一清洗容器、沉积容器和第二清洗容器限定了清洗路径，该清洗路径横向于制造路径；第二阴影掩膜定位在第二清洗容器中，第二阴影掩膜具有穿透其 中的预定窗孔图案；第一清洗容器在其中接收到第一阴影掩膜时，可操作地用于清洗第一阴影掩膜；第二清洗容器在其中接收到第二阴影掩膜时，可操作地用于清洗第二阴影掩膜；（ｂ）清洗定位于第二清洗容器中的第二阴影掩膜，同时，通过第 一阴影掩膜的窗孔的预定图案沉积材料沉积在衬底上；（ｃ）沿清洗路径，将第一阴影掩膜从沉积容器移动至第一清洗容器，并沿清洗路径，将第二阴影掩膜从第二清洗容器移动至沉积容器；以及（ｄ）清洗定位在第一清洗容器中的第一阴影掩膜，同时， 通过第二阴影掩膜的窗孔的预定图案将沉积材料沉积在衬底上。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2005-9-27 11/236,9371.一种形成电子器件的方法，包括步骤(a)连续地推进衬底通过沿制造路径定位的多个真空沉积容器，其中，每个沉积容器包括(i)包含沉积材料的材料沉积源，(ii)定位在沉积容器中的第一阴影掩膜，该第一阴影掩膜具有穿透其中的预定窗孔图案，(iii)邻近沉积容器定位的第一清洗容器，以及(iv)邻近沉积容器定位的第二清洗容器，其中第一清洗容器、沉积容器和第二清洗容器限定了清洗路径，该清洗路径横向于制造路径；第二阴影掩膜定位在第二清洗容器中，第二阴影掩膜具有穿透其中的预定窗孔图案；第一清洗容器在其中接收到第一阴影掩膜时，可操作地用于清洗第一阴影掩膜；第二清洗容器在其中接收到第二阴影掩膜时，可操作地用于清洗第二阴影掩膜；(b)清洗定位于第二清洗容器中的第二阴影掩膜，同时，通过第一阴影掩膜的窗孔的预定图案沉积材料沉积在衬底上；(c)沿清洗路径，将第一阴影掩膜从沉积容器移动至第一清洗容器，并沿清洗路径，将第二阴影掩膜从第二清洗容器移动至沉积容器；以及(d)清洗定位在第一清洗容器中的第一阴影掩膜，同时，通过第二阴影掩膜的窗孔的预定图案将沉积材料沉积在衬底上。2. 按照权利要求l的方法，另外还包括步骤(e) 沿清洗路径将第二阴影掩膜从沉积容器移动至第二清洗容 器，并沿清洗路径将第一阴影掩膜从第一清洗容器移动至沉积容器； 以及(f) 重复步骤(b) - (e)至少一次。3. 按照权利要求2的方法，另外还包括在将沉积材料沉积到衬 底上之间沿制造路径推进衬底。4. 按照权利要求l的方法，另外包括测量清洗每一个阴影掩膜的末端，以指示阴影掩膜何时完成清洗。5. 按照权利要求l的方法，其中，沉积材料化学不同于每个阴 影掩膜的化学成分。6. 按照权利要求l的方法，其中，每个清洗容器包括多个清洗 腔，每个清洗腔可操作地用于清洗阴影掩膜。7. 按照权利要求l的方法，其中，每个清洗容器包括用于清洗 相应的阴影掩膜的等离子源或气体蚀刻剂源。8. 按照权利要求7的方法，其中，蚀刻剂可以从下列任一组中选取卤素、含卤素化合物和氧气组成的组；或 氢气和含氢化合物组成的组。9. 按照权利要求l的方法，其中， 通过第一真空阀互连第一清洗容器和沉积容器； 通过第二真空阀互连第二清洗容器和沉积容器； 移动第一阴影掩膜包括传递第一阴影掩膜通过第一真空阀；以及移动第二阴影掩膜包括传递第二阴影掩膜通过第二真空阀。10. 按照权利要求l的方法，其中，清洗路径基本上是直线的。11. 按照权利要求1的方法，其中，清洗至少一个阴影掩膜所需要的时间比将材料沉积在衬底上所需要的时间少， 或者基本不超过将材料沉积在衬底上所需要的时间。12. —种形成电子器件的方法，包括步骤(a) 提供一种适于沿制造路径推进的衬底，衬底的第一部分定 位于沿路径的第一处理工位；(b) 提供一种用于在第一处理工位将材料沉积在衬底上的沉积源；(C)提供第一阴影掩膜和与第一阴影掩膜基本上相同的第二阴 影掩膜；(d) 在沉积源和衬底的第一部分之间定位第一阴影掩膜，并...

【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯P布罗迪，
申请(专利权)人：阿德文泰克全球有限公司，
类型：发明
国别省市：VG[英属维尔京群岛]