使用編碼孔徑的反射式陰影掩模對準(zhǔn)的制作方法
【專利說明】
[0001] 相關(guān)申請的交叉引用
[0002] 本申請要求2013年8月22日提交的美國申請No. 13/973,328的優(yōu)先權(quán)，該美國申請 No. 13/973,328為2012年10月31日提交的美國申請No. 13/695,488的部分繼續(xù)申請，該美國 申請No. 13/695,488為2011年5月23日提交的國際申請No.PCT/US2011/037501的美國國家 階段申請，該國際申請No. PCT/US2011/037501要求2010年6月4日提交的美國臨時申請 No. 61/351,470的優(yōu)先權(quán)。運(yùn)些文件中每一個文件的公開內(nèi)容均通過引用方式全部并入本 文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本發(fā)明設(shè)及與氣相沉積系統(tǒng)中在襯底上沉積材料相關(guān)的陰影掩模與襯底的精確 對準(zhǔn)。
【背景技術(shù)】
[0004] 汽相沉積系統(tǒng)中陰影掩模與襯底的精確對準(zhǔn)是在襯底上精確沉積一種或多種材 料的關(guān)鍵。遺憾的是，大多數(shù)氣相沉積系統(tǒng)包括發(fā)生一個或多個氣相沉積事件的封閉式真 空沉積容器，并且難W手動地將陰影掩模與襯底進(jìn)行高精確度的對準(zhǔn)。此外，當(dāng)在襯底上汽 相沉積材料時，特別是當(dāng)使用多種不同陰影掩模對襯底進(jìn)行多次汽相沉積時，現(xiàn)有的用于 將陰影掩模與襯底對準(zhǔn)的自動和半自動的系統(tǒng)不具備所需的對準(zhǔn)精度來提供所期望的精 確度。
[0005] 因此，有必要提供一種陰影掩模與襯底對準(zhǔn)的方法和系統(tǒng)，使得可W利用一個或 多個陰影掩模W高精度及可重復(fù)方式將一種或多種材料汽相沉積在襯底上。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本文公開了一種陰影掩模-襯底對準(zhǔn)的方法，包括：（a)將準(zhǔn)直光源、分束器、包括 第一格柵的襯底、包括第二格柵的陰影掩模W及光接收器相對于彼此進(jìn)行定位，W限定包 括由所述準(zhǔn)直光源輸出的被所述分束器至少部分地反射的準(zhǔn)直光的光路，所述至少部分地 反射的準(zhǔn)直光通過所述第一格柵或所述第二格柵中的一者并且被所述第一格柵或所述第 二格柵中的另一者至少部分地反射而返回通過所述第一格柵或所述第二格柵中的所述一 者，并且被反射而返回通過所述第一格柵或所述第二格柵中的所述一者的至少部分地反射 的光至少部分地通過所述分束器W被所述光接收器接收；W及(b)使所述襯底、所述陰影掩 ?；蜻\(yùn)兩者的定向得到調(diào)整W定位所述第一格柵、所述第二格柵或者所述第一格柵和所述 第二格柵運(yùn)兩者，直到所述光接收器接收到預(yù)定量為止。
[0007] 各個格柵可W包括多個間隔直條。間隙可W將各對間隔直條間隔開。各個直條和 各個間隙可W具有相同的寬度。
[0008] 各個格柵可W包括多個間隔直條和將各對間隔直條間隔開的間隙。步驟(b)可W 包括使所述襯底、所述陰影掩模或者運(yùn)兩者的定向得到調(diào)整，W將所述第一格柵的直條的 長軸定位成平行于所述第二格柵的直條的長軸且將所述第一格柵的直條和所述第二格柵 的直條定位成分別與所述第二格柵的間隙和所述第一格柵的間隙部分地重疊。
[0009] 所述第一格柵的直條和所述第二格柵的直條可W分別與所述第二格柵的間隙和 所述第一格柵的間隙部分地重疊50%。
[0010] 所述準(zhǔn)直光源可W包括:LED; W及準(zhǔn)直透鏡，其能用于將所述L邸輸出的光準(zhǔn)直。
[0011] 所述光接收器可W包括:PIN二極管；W及聚焦透鏡，其能用于將從所述分束器接 收到的光聚焦到所述PIN二極管上。
[0012] 各個直條的縱軸線可W相對于對應(yīng)的襯底或陰影掩模的中央軸線徑向地延伸± 15度。
[0013] 本文還公開了一種陰影掩模-襯底對準(zhǔn)的方法，包括：（a)提供具有呈一圖案的多 個第一格柵的第一襯底，其中，各個第一格柵包括多個間隔直條和位于各對間隔直條之間 的間隙；（b)提供具有呈與所述多個第一格柵相同的圖案的多組間隔反射表面的第二襯底， 其中，各組所述間隔反射表面包括一對間隔反射表面；（C)限定多個光路，其中，各個光路包 括:光源和光接收器，它們位于所述光路的相反兩端；W及分束器，其在所述光路中位于所 述光源與所述光接收器之間；（d)在各個光路中將一個第一格柵定位成與一組間隔反射表 面粗略對準(zhǔn)；W及(e)在各個光路上的光被反射通過所述分束器，在所述光路中被至少一個 所述間隔反射表面反射并且在所述光路中二次通過所述第一格柵中的至少一個間隙之后， 所述光被所述光路的所述光接收器接收，此時將所述第一襯底、所述第二襯底或運(yùn)兩者精 細(xì)定位。
[0014] 各組間隔反射表面可W由第二格柵組成，所述第二格柵包括多個間隔直條和位于 各對間隔直條之間的間隙。所述第二格柵的各個直條可W限定一個反射表面。所述第二格 柵的各個間隙可W限定所述第二襯底的具有比各個反射表面的反射率低的反射率的結(jié)構(gòu)。
[0015] 各個光接收器可W輸出信號，所述信號的電平與所述光接收器接收到的光量相 關(guān)。步驟(e)可W包括將所述第一襯底、所述第二襯底或運(yùn)兩者精細(xì)定位，直到由所述光接 收器輸出的信號電平的組合等于預(yù)定值或落在預(yù)定值范圍內(nèi)。所述預(yù)定值可W為零。
[0016] 所述第一襯底和所述第二襯底可W均具有矩形形狀或正方形形狀。所述第一襯底 可W具有與各個角相鄰的一個第一格柵。所述第二襯底可W具有與各個角相鄰的一組間隔 反射表面。
[0017] 本文還公開了一種陰影掩模-襯底對準(zhǔn)的方法，包括：（a)提供具有呈一圖案的多 個第一格柵的襯底；（b)提供具有呈與所述多個第一格柵相同的圖案的多個第二格柵的陰 影掩模，其中，各個格柵包括多個間隔直條和位于各對間隔直條之間的間隙；（C)限定多個 光路，其中，各個光路包括光源、光接收器和分束器；（d)在各個光路中將一個第一格柵定位 成與一個第二格柵粗略對準(zhǔn)；W及(e)將所述襯底、所述陰影掩?；蜻\(yùn)兩者精細(xì)定位，直到 在下述事件發(fā)生之后所述光路的所述光接收器接收到所述光路上的預(yù)定光量為止：由所述 光路的所述光源輸出的各個光路上的光被所述光路的所述分束器反射，在所述光路中首次 通過所述第一格柵和所述第二格柵中的一者的至少一個間隙，在所述光路中被所述第一格 柵和所述第二格柵中的另一者的至少一個直條反射，在所述光路中返回而二次通過所述第 一格柵和所述第二格柵中的所述一者的所述至少一個間隙，然后通過所述光路的所述分束 器W被所述光路的所述光接收器接收。
[0018] 各個直條和各個間隙可W具有相同的寬度。
[0019] 步驟(e)可W包括將所述襯底、所述陰影掩模或運(yùn)兩者精細(xì)定位，直到所述第一格 柵的直條和所述第二格柵的直條分別與所述第二格柵的間隙和所述第一格柵的間隙部分 地重疊為止。
[0020] 所述第一格柵的直條和所述第二格柵的直條可W分別與所述第二格柵的間隙和 所述第一格柵的間隙部分地重疊50%。
[0021] 各個光接收器可W輸出信號，所述信號的電平與所述光接收器接收到的光量相 關(guān)。步驟(e)可W包括將所述襯底、所述陰影掩?；蜻\(yùn)兩者精細(xì)定位，直到多個所述光接收 器輸出的信號電平的組合等于預(yù)定值或落在預(yù)定值范圍內(nèi)。所述預(yù)定值可W為零。
[0022] 所述襯底和所述陰影掩?？蒞均具有矩形形狀或正方形形狀，一個格柵與所述矩 形形狀或正方形形狀的各個角相鄰。各個直條的縱軸線可W相對于對應(yīng)的襯底或陰影掩模 的中央軸線徑向地延伸±15度。
【附圖說明】
[0023] 圖1A為陰影掩模沉積系統(tǒng)的示意圖，該陰影掩模沉積系統(tǒng)用于形成高分辨率0LED 有源矩陣底板的像素結(jié)構(gòu)；
[0024] 圖1B為圖1A的陰影掩模沉積系統(tǒng)的單個沉積真空容器的放大視圖；
[0025] 圖2為第一示例性陰影掩模對準(zhǔn)系統(tǒng)的示意圖；
[0026] 圖3A和圖3B分別為示例性襯底和陰影掩模的俯視圖，襯底和陰影掩模均包括許多 對準(zhǔn)格柵，W便于將陰影掩模相對于襯底進(jìn)行定向和定位，或者反之亦然；
[0027] 圖4為沿著圖2的線IV-IV截取的視圖；
[0028] 圖5為沿著圖2的線V-V截取的視圖；
[0029] 圖6為第二示例性陰影掩模對準(zhǔn)系統(tǒng)的示意圖；
[0030] 圖7為沿著圖6的線VI-VI截取的視圖；W及
[0031] 圖8為沿著圖6的線VII-VII截取的視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032] 參照圖1A和圖1B，用于形成電子設(shè)備(例如，但不局限于，高分辨率有源矩陣有機(jī) 發(fā)光二極管(0LED)顯示器）的陰影掩模沉積系統(tǒng)2包括多個串聯(lián)排列的沉積真空容器4(例 如，沉積真空容器4a至4x)。沉積真空容器4的數(shù)量和排列取決于用來形成的任一指定產(chǎn)品 所需的沉積事件的數(shù)量。
[0033] 在陰影掩模沉積系統(tǒng)2的一個示例性的非限制性應(yīng)用中，連續(xù)的柔性襯底6利用卷 軸間機(jī)構(gòu)（其包括分配卷軸8和收取卷軸10)平移通過運(yùn)些串聯(lián)排列的沉積真空容器4。或 者，襯底6可W是單獨(dú)的(相對于連續(xù)的而言)襯底，該襯底借助本技術(shù)領(lǐng)域中已知的任何合 適的方法，平移通過連續(xù)排列的沉積真空容器4。在下文中，出于描述本發(fā)明的目的，將假設(shè) 襯底6為單獨(dú)的襯底。
[0034] 每個沉積真空容器包括沉積源12、襯底支撐物14、陰影掩模對準(zhǔn)系統(tǒng)15W及陰影 掩模16。例如，沉積真空容器4a包括沉積源12a、襯底支撐物14a、掩模對準(zhǔn)系統(tǒng)15aW及陰影 掩模16a;沉積真空容器4b包括沉積源12b、襯底支撐物14b、掩模對準(zhǔn)系統(tǒng)15bW及陰影掩模 16b，對于任何數(shù)量的沉積真空容器4W此類推。
[0035] 每個沉積源12裝載有所需的材料，該材料將要在沉積事件過程中通過對應(yīng)的陰影 掩模16(其在對應(yīng)沉積真空容器4中與襯底6的一部分保持緊密接觸）中的一個或多個開口 沉積到襯底6上。陰影掩模16可W是常規(guī)的單層陰影掩?；蛘呤窃谑谟鐱rody(布羅迪)的美 國專利No. 7，638，417中公開的類型的復(fù)合(多層）陰影掩模，美國專利No. 7，638，417通過引 用方式并入本文。
[0036] 陰影掩模沉積系統(tǒng)2的每個陰影掩模16包括一個或多個開口。位于各個陰影掩模 16中的一個或多個開口對應(yīng)于所需圖案，該圖案是襯底6平移通過陰影掩模沉積系統(tǒng)2時在 對應(yīng)沉積真空容器4中