CN103966545A - 沉积掩模 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种沉积掩模。该沉积掩模包括：本体部分，该本体部分包括第一表面、第二表面和多个开口部分，第一表面与沉积基板相接触，第二表面面对第一表面，多个开口部分穿透第一表面和第二表面形成；以及碳层，至少设置在第一表面上，并且碳层包括碳纳米管和石墨烯中的至少一种。该沉积掩模的强度可得到提高，并且可减少了起弧现象。

Description

沉积掩模
通过引用并入任何优先权申请
该专利申请要求于2013年1月29日递交的第10-2013-0010023号韩国专利申请的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本公开涉及沉积掩模。
背景技术
通常，平板显示器和半导体器件包括设置在基板上的沉积材料。沉积材料形成图案。沉积掩模用于形成图案化的沉积材料。
沉积掩模包括金属材料。当金属掩模与沉积基板接触时，金属掩模会损坏图案。由于静电，金属掩模导致起弧现象。
发明内容
本公开提供了一种防止沉积基板损坏并具有改善的耐用性的沉积掩模。
本公开提供了一种具有该沉积掩模的沉积设备。
实施例提供了一种沉积设备，包括沉积腔、沉积源和沉积掩模。沉积源设置在沉积腔内并向沉积基板提供沉积材料。沉积掩模设置为与沉积基板相重叠。
沉积设备进一步包括保持器，保持器设置在沉积腔内，以保持所述沉积基板。保持器被旋转。
沉积掩模包括：本体部分和碳层。所述本体部分包括第一表面、第二表面和多个开口部分，所述第一表面与沉积基板相接触，所述第二表面面对所述第一表面，所述多个开口部分穿透所述第一表面和所述第二表面形成。碳层至少设置在所述第一表面上，并包括碳纳米管和石墨烯中的至少一种。
所述碳层包括第一层，所述第一层包括碳纳米管。所述碳层进一步包括第二层，所述第二层包括石墨烯并与所述第一层重叠。所述碳层包括多个第一层和多个第二层，所述多个第一层包括碳纳米管，所述多个第二层包括石墨烯。
所述碳层进一步设置在所述第二表面上。所述多个开口部分中的每一个包括用于连接所述第一表面和所述第二表面的侧壁，并且所述碳层进一步设置在所述侧壁上。
所述侧壁包括：第一倾斜表面；第二倾斜表面，面对所述第一倾斜表面；第三倾斜表面，连接所述第一倾斜表面和所述第二倾斜表面；以及第四倾斜表面，面对所述第三倾斜表面，并且连接所述第一倾斜表面和所述第二倾斜表面。
所述第一、第二、第三和第四倾斜表面相对于所述第一表面形成锐角，并且相对于所述第二表面形成钝角。所述第一倾斜表面和所述第二倾斜表面相对于所述第一表面形成相等的角。所述碳层进一步设置在所述第一倾斜表面、所述第二倾斜表面、所述第三倾斜表面和所述第四倾斜表面上。
根据以上描述，沉积掩模包括作为其外部层的碳层。碳层包括碳纳米管和石墨烯中的至少一种。碳层具有低的表面电阻率和高的电导率，因此碳层具有高的热导率和高的耐久性。因此，提高了沉积掩模的强度，并且减少了起弧现象。
附图说明
当结合附图考虑时，通过参照以下详细描述，本公开的上述及其他优点将变得更加明显：
图1是示出了根据本公开示例性实施例的沉积设备的剖视图；
图2是示出了图1所示的沉积掩模的主视图；
图3是沿图2的线I-I’截取的剖视图；
图4A至图4D是示出了根据本公开另一示例性实施例的沉积掩模的剖视图；
图5A和图5B是示出了根据本公开另一示例性实施例的沉积掩模的主视图和后视图；
图6是沿图5B的线II-II’截取的剖视图；
图7A至图7C是示出了根据本公开另一示例性实施例的沉积掩模的剖视图；
图8是示出了根据本公开一个示例性实施例的沉积设备的平面图；以及
图9是示出了图8所示的沉积设备的剖视图。
具体实施方式
可以理解，当一元件或层被称为位于另一元件或层“上”、“连接至”或“联接至”另一元件或层时，其可直接位于该另一元件或层上、直接连接至或直接联接至该另一元件或层，或者可存在中间元件或中间层。相比较而言，当一元件或层被称为“直接”位于另一元件或层“上”、“直接连接至”或“直接联接至”另一元件或层时，则不存在中间元件或中间层。在全文中，相同的附图标记表示相同的元件。如本文所使用的，词语“和/或”包括所列出的相关项目中的一个或多个的任意组合和所有组合。
可以理解，尽管词语第一、第二等在本文中可用于描述各元件、部件、区域、层和\或部分，但这些元件、部件、区域、层和\或部分不应受这些词语限制。这些词语仅仅是用于区分一个元件、部件、区域、层或部分与另一个元件、部件、区域、层或部分。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部分也可被称为第二元件、部件、区域、层或部分，而不会脱离本发明实施例的教导。
为便于描述，在本文中可使用与空间相关的词语，例如，“下方”、“之下”、“低于”、“上方”、“之上”等等，来描述在附图中所示的一个元件或特征与另一个（些）元件或特征的关系。可以理解，除了附图中所示的方向，与空间相关的词语旨在还包括器件在使用或操作中的不同方向。例如，如果附图中的器件翻转，那么描述为在其他元件或特征“之下”或“下方”的元件将在该其他元件或特征“之上”。因此，示例性词语“之下”可包括之上和之下的方向。因此，器件可定位（旋转90度或以其他方向旋转），并且可相应解释本文所使用的与空间相关的描述词。
本文所使用的术语仅仅是用于描述特定的实施例，而不是旨在限制之用。如本文所使用的，单数形式“一个”、“该”旨在也包括复数形式，除非上下文清楚地指出并非如此。还可理解，词语“包括”和/或“包含”在本说明书中使用时，说明存在所描述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件，但并不排除存在或附加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组合。
除非有相反的限定，本文所使用的所有词语（包括技术词汇和科学词汇）均具有与本发明实施例所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。还可理解，例如在通常所使用的字典中限定的那些词汇应被解释为具有与相关领域的内容中一致的含义，并且不应以理想化或过度形式化的理解进行解释，除非本文明确这样限定。
下面，将参照附图详细描述本发明实施例。
图1是示出了根据本公开示例性实施例的沉积设备的剖视图。
参照图1，沉积设备10包括沉积腔CP、沉积源SP和沉积掩模100。
沉积腔CP容纳沉积源SP、沉积掩模100和沉积基板SUB。在沉积过程中，沉积腔CP保持在真空状态。尽管在图1中未示出，但真空泵（未示出）可连接至沉积腔CP，以允许沉积腔CP的内部保持在真空状态。
还可将保持器HP设置在沉积腔CP中，以保持沉积基板SUB。保持器HP利用电磁力保持沉积基板SUB和沉积掩模100。为了形成均匀的沉积图案，保持器HP可旋转。
沉积基板SUB可以是用于显示器或半导体器件的平坦部件。沉积基板SUB可包括玻璃、硅、金属或塑料材料。在下文中，将沉积基板SUB描述为用于有机发光显示器件的显示基板。
沉积基板SUB包括多个像素区域（未示出）和邻近于像素区域设置的非像素区域（未示出）。像素区域包括用于有机发光器件的有机发光层。
沉积源SP蒸发沉积材料DM，并将蒸发的沉积材料DM提供至沉积基板SUB。沉积源SP包括用于容纳沉积材料DM的容纳器（未示出）以及用于蒸发沉积材料DM的热源（未示出）。
沉积材料DM穿过沉积掩模100的一部分，然后形成沉积图案。由沉积材料DM形成的沉积图案可以是有机发光层。
图2是示出了图1所示的沉积掩模的主视图，图3是沿图2的线I-I’截取的剖视图。在下文中，将参照图2和图3详细描述沉积掩模。
沉积掩模100包括本体部分110和碳层120。本体部分110包括金属材料，并作为沉积掩模100的框架。本体部分110包括与沉积基板SUB（参照图1）接触的第一表面100S1以及沉积材料DM进入其中的第二表面100S2。沉积掩模100具有矩形板的形状。
本体部分110包括穿透第一和第二表面100S1和100S2形成的多个开口部分100-OP。开口部分100-OP中的每一个由侧壁100-SW限定，并且侧壁100-SW连接第一和第二表面100S1和100S2。开口部分100-OP以矩阵形式排列。在图2中，开口部分100-OP以四行九列排列。
碳层120至少设置在第一表面100S1上。碳层120包括碳纳米管和石墨烯中的至少一种。碳纳米管包括六边单体，每个六边单体均具有六个碳原子，这些六边单体彼此连接，以形成碳纳米管。碳纳米管的直径处于从数个纳米至数十个纳米的范围内。石墨烯具有由六边单体形成的单层结构，每个六边单体均具有六个碳原子。石墨烯的厚度约为0.2纳米。
石墨烯或碳纳米管具有低的表面电阻和高的电导率，因此石墨烯或碳纳米管具有高的热导率和高的耐用性。因此，在沉积掩模100与沉积基板SUB接触时产生的静电通过碳层120释放，从而减小起弧现象。碳层120可通过各种方法形成，例如，沉积方法、溅射方法、喷射方法、浸渍方法等。
图4A至图4D是示出了根据本公开另一示例性实施例的沉积掩模的剖视图。在下文中，将参照图4A至4D描述各沉积掩模，但将会省略该沉积掩模与参照图3描述的沉积掩模相同的详细描述。
参照图4A，碳层120设置在第一表面100S1和第二表面100S2上。此外，参照图4B，碳层120设置在第一表面100S1和侧壁100-SW上。此外，参照图4C，碳层120设置在第一表面100S1、第二表面100S2和侧壁100-SW上。随着碳层120的设置区域增大，增强了沉积掩模100-1至100-3的强度，并且提高了静电的释放率。
参照图4D，碳层120可具有第一层121和第二层122的多层结构。第一层121包括碳纳米管和石墨烯中的一种，第二层122包括碳纳米管和石墨烯中的另一种。第一和第二层121和122中的每一个均可以复层设置在本体部分110上。第一层121和第二层122彼此交替且周期性地堆叠，或者无规律地堆叠。此外，与图4D中所示的不同，第一层121和第二层122不仅可设置在第一表面100S1上，还可设置在第二表面100S2和侧壁100-SW上。
图5A和图5B是示出了根据本公开另一示例性实施例的沉积掩模的主视图和后视图，图6是沿图5B的线II-II’截取的剖视图。在下文中，将参照图5A、图5B和图6详细描述沉积掩模，然而将省略沉积掩模与参照图1至图4D描述的沉积掩模相同的详细描述。
沉积掩模100-5包括本体部分110和碳层120。本体部分110包括穿透第一表面100S1和第二表面100S2形成的多个开口部分100-OP。碳层120设置在第一表面100S1上。
开口部分100-OP中的每一个由侧壁100-SW限定，并且侧壁100-SW连接第一和第二表面100S1和100S2。侧壁100-SW包括第一倾斜表面100-SW1、第二倾斜表面100-SW2、第三倾斜表面100-SW3和第四倾斜表面100-SW4。第一倾斜表面100-SW1和第二倾斜表面100-SW2沿第一方向DR1彼此面对，第三倾斜表面100-SW3和第四倾斜表面100-SW4沿第二方向DR2彼此面对，第一方向DR1和第二方向DR2互相交叉。第三倾斜表面100-SW3和第四倾斜表面100-SW4将第一倾斜表面100-SW1和第二倾斜表面100-SW2连接至彼此。
第一倾斜表面100-SW1、第二倾斜表面100-SW2、第三倾斜表面100-SW3和第四倾斜表面100-SW4增大了沉积材料DM进入开口部分100-OP的角度，例如相对于开口部分的进入角。因此，对应于开口部分100-OP的沉积图案具有均匀的厚度。
第一倾斜表面100-SW1和第二倾斜表面100-SW2相对于第一表面100S1形成锐角，并且相对于第二表面100S2形成钝角。尽管在附图中未示出，但第三倾斜表面100-SW3和第四倾斜表面100-SW4相对于第一表面100S1形成锐角，并且相对于第二表面100S2形成钝角。
如图6所示，第一倾斜表面100-SW1与第一表面100S1形成第一交角θ1，与第二表面100S2形成第二交角θ2。第二倾斜表面100-SW2与第一表面100S1形成第一交角θ1，与第二表面100S2形成第二交角θ2。尽管在附图中未示出，但第三倾斜表面100-SW3和第四倾斜表面100-SW4相对于第一表面100S1和第二表面100S2可具有相同的交角。
图7A至图7C是示出了根据本公开另一示例性实施例的沉积掩模的剖视图。在下文中，将参照图7A至图7C详细描述沉积掩模，然而将省略沉积掩模与参照图5A至图6描述的沉积掩模相同的详细描述。
参照图7A，碳层120可设置在第一表面100S1和侧壁100-SW上。参照图7B，碳层120可设置在第一表面100S1、第二表面100S2和侧壁100-SW上。随着碳层120的设置区域增大，增强了沉积掩模100-6和100-7的强度，并且提高了静电的释放率。
在如图7C所示的沉积掩模100-8中，碳层120可具有第一层121和第二层122的多层结构。第一层121包括碳纳米管和石墨烯中的一种，第二层122包括碳纳米管和石墨烯中的另一种。第一和第二层121和122中的每一个可以复层设置在本体部分110上。
图8是示出了根据本公开一个示例性实施例的沉积设备的平面图，图9是示出了图8所示的沉积设备的剖视图。在下文中，将参照图8和图9详细描述沉积设备，然而将省略沉积设备与参照图1至图7C描述的沉积设备相同的详细描述。
参照图8和图9，沉积设备20包括沉积腔CP、多个沉积源SP1至SP4、沉积掩模100和传输部TP。
将沉积腔CP根据其功能分为多个区域。沉积腔CP包括装载区域CP-L、沉积区域CP-D和卸载区域CP-UL。
沉积基板SUB和沉积掩模100在装载区域CP-L中彼此联接。沉积基板SUB和沉积掩模100在卸载区域CP-UL中彼此分开。装载区域CP-L、沉积区域CP-D和卸载区域CP-UL可具有不同的气压。为了保持沉积区域CP-D的真空，可在装载区域CP-L和沉积区域CP-D之间以及沉积区域CP-D和卸载区域CP-UL之间设置门。
沉积区域CP-D包括在其内设置的多个沉积源SP1至SP4。图8和图9示出了四个沉积源SP1至SP4。四个沉积源SP1至SP4在第一方向DR1上排列为彼此间隔开。沉积区域CP-D被多个分割壁B1至B3分割。
彼此联接的沉积基板SUB和沉积掩模100由传输部TP传输。传输部TP可以是滚筒或机器臂。
彼此联接的沉积基板SUB和沉积掩模100从沉积源SP1至SP4接收不同的沉积材料DM1至DM4。设置在沉积基板SUB上的沉积图案具有多层结构。
尽管已描述了示例性实施例，但可以理解，本申请的实施例不应限于这些示例性实施例，本领域普通技术人员在权利要求所限定的本发明实施例的精神和范围内可以进行各种改变和变化。

Claims (10)

1.一种沉积掩模，包括：
本体部分，所述本体部分包括第一表面、第二表面和多个开口部分，所述第一表面与沉积基板相接触，所述第二表面面对所述第一表面，所述多个开口部分穿透所述第一表面和所述第二表面形成；以及
碳层，至少设置在所述第一表面上，并且所述碳层包括碳纳米管和石墨烯中的至少一种。
2.如权利要求1所述的沉积掩模，其中所述碳层包括第一层，所述第一层包括所述碳纳米管。
3.如权利要求2所述的沉积掩模，其中所述碳层包括与所述第一层重叠的第二层，所述第二层包括所述石墨烯。
4.如权利要求1所述的沉积掩模，其中所述碳层包括多个第一层和多个第二层，所述多个第一层包括所述碳纳米管，所述多个第二层包括所述石墨烯。
5.如权利要求1所述的沉积掩模，其中所述碳层进一步设置在所述第二表面上。
6.如权利要求1或5所述的沉积掩模，其中所述多个开口部分中的每一个包括连接所述第一表面和所述第二表面的侧壁，并且所述碳层进一步设置在所述侧壁上。
7.如权利要求6所述的沉积掩模，其中所述侧壁包括：
第一倾斜表面；
第二倾斜表面，面对所述第一倾斜表面；
第三倾斜表面，连接所述第一倾斜表面和所述第二倾斜表面；以及
第四倾斜表面，面对所述第三倾斜表面，并且连接所述第一倾斜表面和所述第二倾斜表面。
8.如权利要求7所述的沉积掩模，其中所述第一倾斜表面、所述第二倾斜表面、所述第三倾斜表面和所述第四倾斜表面相对于所述第一表面形成锐角，并且相对于所述第二表面形成钝角。
9.如权利要求8所述的沉积掩模，其中所述第一倾斜表面和所述第二倾斜表面相对于所述第一表面形成相等的角。
10.如权利要求7所述的沉积掩模，其中所述碳层进一步设置在所述第一倾斜表面、所述第二倾斜表面、所述第三倾斜表面和所述第四倾斜表面上。
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