制造孔隙掩模的方法技术

本发明专利技术提供了制造孔隙掩模的方法，包括以下步骤：提供支承表面，其中所述支承表面包括多个降低部分；提供喷焰器，其中所述喷焰器支承火焰，并且其中火焰包括与所述喷焰器相对的焰舌；使细长的柔性薄膜幅材的至少一部分顶靠接触所述支承表面；以及用源自喷焰器的火焰加热所述薄膜，以在所述薄膜的覆盖所述多个降低部分的区域中产生孔隙。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通过使用由火焰打孔方法制成的孔隙掩模来制造电子电路元件、制造那些掩模的方法、以及如此制成的孔隙掩模。
技术介绍
电子电路包括电子电路元件诸如电阻器、电容器、感应器、二极管、晶体管、以及其它有源和无源元件的组合，这些元件通过导电连接联系在一起。薄膜集成电路包括若干层诸如金属层、介质层、以及典型地由半导体材料诸如硅形成的活性层。典型地，薄膜电路元件和薄膜集成电路通过如下方式产生沉积各种材料层，然后使用加成或减成法中的光刻法来图案化这些层，所述加成或减成法可包括化学蚀刻步骤以限定各种电路元件。另外，孔隙掩模已用来沉积成图案层，而无需使用蚀刻步骤或任何光刻法。 美国专利No. 6， 821， 348 B2公开了涉及孔隙掩模和相关系统的某些方法和装置，因而以引用的方式并入本文。 美国专利申请公布No. 2004/0070100 Al和2005/0073070 Al公开了涉及薄膜的火焰打孔的某些方法和装置，因而以引用的方式并入本文。 美国专利申请序列号11/179， 418公开了涉及巻状物品孔隙掩模和相关的滚筒式或连续运动系统的某些方法和装置，因而以引用的方式并入本文。
技术实现思路
简而言之，本专利技术提供一种孔隙掩模，包括细长的柔性薄膜幅材；以及至少一个在薄膜中形成的沉积掩模图案，其中沉积掩模图案限定贯穿薄膜延伸的沉积孔隙，所述孔隙限定一个或多个电子电路元件的至少一部分，并且其中沉积孔隙由边缘界定，所述边缘为掩模的一部分，其具有大于掩模的平均厚度的厚度。孔隙掩模可包括多个独立的沉积掩模图案，所述图案可基本上相同或不同。该薄膜幅材典型地为足够柔性的，使得其可被巻绕以形成巻材。该薄膜幅材典型地在至少幅材纵向方向、幅材横向方向、或这两个方向上为可拉伸的。该薄膜幅材典型地包括聚合物薄膜，更典型地包括聚酰亚胺薄膜或聚酯薄膜。典型地，至少一个沉积孔隙具有小于约1000微米，更典型地小于约250微米的最小直径。 在另一方面，本专利技术提供一种制造包括细长的柔性薄膜幅材、以及形成在薄膜中的沉积掩模图案的孔隙掩模的方法，其中沉积掩模图案限定贯穿薄膜延伸的沉积孔隙，所述孔隙限定一个或多个电子电路元件的至少一部分。该方法包括以下步骤提供支承表面，其中支承表面包括多个降低部分；提供喷焰器，其中喷焰器支承火焰，并且其中火焰包括与喷焰器相对的焰舌；使细长的柔性薄膜幅材的至少一部分顶靠接触支承表面；以及用源自喷焰器的火焰加热薄膜，以在薄膜的覆盖多个降低部分的区域中产生孔隙。在一个实施例中，支承表面被冷却至低于12(T F(29°C)的温度；并且薄膜的第一侧面与受热表面接触，其中受热表面的温度大于165。 F(74°C);并且随后用源自喷焰器的火焰加热薄膜，以在薄膜的覆盖多个降低部分的区域中产生孔隙之前，将受热表面从薄膜的第一侧面移除。另一个实施例另外包括如下步骤将喷焰器定位成使得火焰的未侵入焰舌和喷焰器之间的距离比薄膜和喷焰器之间的距离大至少三分之一。定位步骤可另外包括定位喷焰器使得火焰的未侵入焰舌和喷焰器之间的距离比薄膜和喷焰器之间的距离大至少2毫米。另一个实施例另外包括如下步骤将喷焰器定位成使得在喷焰器和轧辊之间测得的角度小于45。，其中该角度的顶点定位在背衬辊的轴线处。 在另一方面，本专利技术提供一种制造电子电路元件的方法，包括以下步骤提供支承表面，其中支承表面包括多个降低部分；提供喷焰器，其中喷焰器支承火焰，并且其中火焰包括与喷焰器相对的焰舌；使细长的柔性薄膜幅材的至少一部分顶靠接触支承表面；用源自喷焰器的火焰加热薄膜以在薄膜的覆盖多个降低部分的区域中产生孔隙，从而制成孔隙掩模；提供第一薄膜幅材；将孔隙掩模和第一薄膜幅材定位成彼此邻近；以及通过孔隙掩模中的孔隙将沉积材料沉积到第一薄膜幅材上，以产生一个或多个电子电路元件的至少一部分。在一个实施例中，该方法另外包括通过排除孔隙掩模的再使用的方法回收累积在孔隙掩模上的沉积材料的步骤，所述步骤可选地包括局部或完全地燃烧孔隙掩模、局部或完全地熔融孔隙掩模、局部或完全地将孔隙掩模分割成片件、以及局部或完全地溶解孔隙掩模。附图说明 图1为呈巻绕成巻材的孔隙掩模幅材形式的孔隙掩模的透视图。 图2a为根据本专利技术的一个实施例所述的孔隙掩模的俯视图。 图2b为图2a中的孔隙掩模的一部分的放大视图。 图2c为图2a中的孔隙掩模的单一孔隙的放大视图。 图2d为图2c的孔隙的横截面。 图3至5为根据本专利技术的实施例所述的孔隙掩模的俯视图。 图6为可用于本专利技术的方法的火焰打孔装置的侧视图。 图7为图6的装置的前视图，其中为清楚起见移除了惰辊中的两个以及马达，并且背衬辊以虚线显示。 图7a为图6的装置的喷焰器带的放大视图。 图8为图6的装置的侧视图，包括沿装置内的薄膜路径移动的薄膜。 图9为喷焰器、薄膜、和背衬辊的部分的放大剖视图，其中喷焰器的火焰定位成远离薄膜使得该火焰为未侵入火焰。 图10为与图9类似的视图，其中喷焰器的火焰正侵入薄膜。 图11和12为在线孔隙掩模沉积技术的简化示意图。 图13和14为根据本专利技术所述的沉积工位的框图。 图15a为根据本专利技术的实施例所述的示例性拉伸装置的透视图。 图15b为拉伸机构的放大视图。 图16至18为根据本专利技术的实施例所述的示例性拉伸装置的俯视图。 图19为根据本专利技术的实施例所述的示例性在线沉积系统的框图。 图20和21为可根据本专利技术产生的示例性薄膜晶体管的剖视图。具体实施例方式图1为孔隙掩模10A的透视图。如图所示，孔隙掩模IOA包括细长的柔性薄膜幅 材11A、以及形成在薄膜中的沉积掩模图案12A。沉积掩模图案12A限定贯穿薄膜延伸的沉 积孔隙(在图l中未标出)。典型地，孔隙掩模10A被形成为带有若干沉积掩模图案，虽然 本专利技术在此方面并非一定受限制。在那种情况下，每个沉积掩模图案可基本上相同；或作为 另外一种选择，可有两种或更多种不同的掩模图案形成在柔性膜11A中。 如图所示，柔性膜IIA可为足够柔性的，使得其可被巻绕以形成巻材15A。将柔性 膜11A巻绕到滚轴上的能力可提供明显的优点薄膜巻材15A具有用于存储、装运以及用于 在线沉积工位的基本上紧凑的尺寸。另外，柔性膜IIA为可拉伸的，使得其可拉伸以实现精 确准直。例如，该柔性膜在幅材横向方向、幅材纵向方向、或这两个方向上为可拉伸的。在 示例性实施例中，柔性膜IIA可包括聚合物薄膜。聚合物薄膜可由很多种聚合物中的一种 或多种构成，所述聚合物包括聚酰亚胺、聚酯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、或 其它聚合物。聚酰亚胺为尤其可用于构成柔性膜11A的聚合物。聚酯也是一种尤其可用于 构成柔性膜11A的聚合物。优选地，该薄膜70为聚合物基底。 孔隙掩模IOA可具有很多种形状和尺寸。例如，在示例性实施例中，柔性薄膜幅材 11A为至少约50厘米长或100厘米长，并且在许多情况下可为至少约10米，或甚至100米 长。另外，柔性薄膜幅材11A可为至少约3cm宽，以及小于约200微米厚，小于约30微米， 或甚至小于约IO微米厚。 图2a为根据本专利技术所述的孔隙掩模10B的一部分的俯视图。在示例性实施例中， 如图2a所示的孔隙掩模10B由聚合材料形成。使用聚合材料来构成孔隙掩模IOB可提供 优于其它材料的优点，包括易于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造孔隙掩模的方法，包括：细长的柔性薄膜幅材；以及在所述薄膜中形成的沉积掩模图案，其中所述沉积掩模图案限定贯穿所述薄膜延伸的沉积孔隙，所述孔隙限定一个或多个电子电路元件的至少一部分；所述方法包括以下步骤：提供支承表面，其中所述支承表面包括多个降低部分；提供喷焰器，其中所述喷焰器支承火焰，并且其中所述火焰包括与所述喷焰器相对的焰舌；使细长的柔性薄膜幅材的至少一部分顶靠接触所述支承表面；以及用源自喷焰器的火焰加热所述薄膜，以在所述薄膜的覆盖所述多个降低部分的区域中产生孔隙。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：乔纳森A尼科尔斯，杰弗里H托奇，迈克尔W本奇，马克A斯特罗贝尔，乔尔A热舍尔，唐纳德J穆克卢尔，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]