CN106148891A - 利用编码孔径进行的阴影掩模的对准 - Google Patents

利用编码孔径进行的阴影掩模的对准 Download PDF

Info

Publication number
CN106148891A
CN106148891A CN201610520508.3A CN201610520508A CN106148891A CN 106148891 A CN106148891 A CN 106148891A CN 201610520508 A CN201610520508 A CN 201610520508A CN 106148891 A CN106148891 A CN 106148891A
Authority
CN
China
Prior art keywords
grid
shadow mask
substrate
stick
gap
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201610520508.3A
Other languages
English (en)
Inventor
田村信彦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Advantech Global Ltd
Original Assignee
Advantech Global Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Advantech Global Ltd filed Critical Advantech Global Ltd
Publication of CN106148891A publication Critical patent/CN106148891A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/04—Coating on selected surface areas, e.g. using masks
    • C23C16/042—Coating on selected surface areas, e.g. using masks using masks
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/04—Coating on selected surface areas, e.g. using masks
    • C23C14/042—Coating on selected surface areas, e.g. using masks using masks
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/54—Controlling or regulating the coating process

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

在一种阴影掩模‑衬底对准的方法中，提供了一种衬底，其包括具有多个相互隔开的条块的格栅，还提供了一种阴影掩模，其包括具有多个相互隔开的条块的格栅。还提供了一种光源‑光接收器对，该光源‑光接收器对在其间限定了一条光路径。将衬底的格栅和阴影掩模的格栅置于光路径中。此后，调整衬底、阴影掩模或二者的方位，以调整衬底的格栅、阴影掩模的格栅或二者的位置，直到光路径上预定的光量或预定量范围的光通过所述格栅，并被光接收器接收。

Description

利用编码孔径进行的阴影掩模的对准
本申请是基于申请日为2011年5月23日、申请号为2011800276181(国际申请号为PCT/US2011/037501)、发明创造名称为“利用编码孔径进行的阴影掩模的对准”的中国专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及与汽相淀积***中在衬底上淀积材料相关的阴影掩模与衬底的精确对准。
背景技术
汽相淀积***中阴影掩模与衬底的精确对准是在衬底上精确淀积一种或多种材料的关键。遗憾的是，大多数汽相淀积***包含在其中进行一次或多次汽相淀积的封闭的真空淀积腔，并且难以手动地将阴影掩模与衬底进行高精确度的对准。而且，当在衬底上进行汽相淀积时，特别是使用多种不同阴影掩模对衬底进行多次汽相淀积时，现有的用于阴影掩模与衬底的对准的自动和半自动的***不具备所需的对准精度来提供所期望的精确度。
因此，有必要提供一种阴影掩模与衬底对准的方法和***，使得可以通过一个或多个阴影掩模以高精度及可重复方式将一种或多种材料汽相淀积在衬底上。
发明内容
本发明为一种阴影掩模-衬底对准的方法，其包括：(a)提供一种衬底，其包括具有多个相互隔开的条块的格栅；(b)提供一种阴影掩模，其包括具有多个相互隔开的条块的格栅；(c)提供一种准直光源-光接收器对，所述对的光接收器置于所述对的光源所输出的光的路径中；(d)将衬底的格栅和阴影掩模的格栅置于光的路径中；及(e)在步骤(d)后，调整衬底、阴影掩模或二者的方位，以调整衬底的格栅、阴影掩模的格栅或二者的位置，直到光的路径上有预定量的平行光通过格栅，并被光接收器接收。
各个格栅的条块之间是相互隔开的(理想的是平行的)。各对相互隔开的条块可被一个间隙分隔开。各个间隙可具有相同的宽度。各个条块可具有相同的宽度。各个条块和各个间隙可具有相同的宽度。
各个格栅包含一个间隙，该间隙将每对相互隔开的条块分隔开。步骤(e)可包括调整衬底、阴影掩模或二者的方位，从而使衬底的条块的延长轴与阴影掩模的条块的延长轴平行，并将衬底和阴影掩模的条块分别置于与阴影掩模和衬底的格栅的间隙部分重叠的位置。理想的是，衬底和阴影掩模的条块可分别与阴影掩模和衬底的间隙有50％的部分重叠。
准直光源可包括LED和用于将LED输出的光进行准直的准直透镜。光接收器可包括PIN二极管和用于将其接收到的光聚焦到PIN二极管上的聚焦透镜。
衬底和阴影掩模可分别包括多个格栅。步骤(c)可包括提供多个准直光源-光接收器对，其中每个所述对中的光接收器置于所述对中的准直光源所输出的平行光的路径中。步骤(d)可包括在每个平行光路径中定位衬底的一个格栅和阴影掩模的一个格栅。步骤(e)可包括调整衬底、阴影掩模或二者的方位，以调整衬底的格栅、阴影掩模的格栅或二者的位置，直到各个光路径上有预定量的平行光通过各个格栅，并被所述路径中的光接收器接收。
各个光接收器可输出信号，该信号的强度与所述光接收器接收到的光量相关。步骤(e)可包括调整衬底、阴影掩模或二者的方位，直到各个光接收器输出的信号强度的组合等于预定值或落预定值范围内。该预定值可以是零。
衬底和阴影掩模的形状均可以为矩形或正方形，其中矩形或正方形的各个角邻近一个格栅。各个条块的纵向轴可从相应的衬底或阴影掩模的中心轴放射状地扩展出±15度。
本发明还是一种阴影掩模-衬底的对准方法，其包括：(a)提供一种衬底，其图案具有多个格栅；(b)提供一种阴影掩模，其具有多个格栅，这些格栅与衬底的多个格栅具有相同的图案，其中衬底的各个格栅和阴影掩模的各个格栅包含多个相互隔开的条块；(c)定义多个光路径，其中，各个光路径包含光源-光接收器对；(d)将衬底和阴影掩模粗略定位，使得衬底的格栅的图案与阴影掩模的格栅的图案粗略地对准；(e)在各个光路径中放置处于粗略对准的衬底的一个格栅和阴影掩模的一个格栅；及(f)对衬底、阴影掩模或二者、进行精细定位，直到各个路径上有预定量的光通过路径中的格栅并被所述路径上的光接收器接收。
各个格栅的条块之间是相互隔开的。各对相互隔开的平行条块可被一个间隙分隔开。各个条块和各个间隙可具有相同的宽度。
各个格栅可包含一个间隙，该间隙将每对相互隔开的条块分隔开。步骤(f)可包括对衬底、阴影掩模或二者进行精细定位，直到衬底和阴影掩模的条块与阴影掩模和衬底的缺口分别部分地重叠。理想的是，衬底和阴影掩模的条块可分别与阴影掩模和衬底的间隙具有50％的部分重叠。
光源可包括LED及用于将LED输出的光进行准直的准直透镜。光接收器可包括PIN二极管及用于将其接收到的光聚焦到PIN二极管上的聚焦透镜。
各个光接收器可输出信号，该信号的强度与所述光接收器接收到的光量相关。步骤(f)可包括对衬底、阴影掩模或二者进行精细定位，直到各个光接收器输出的信号强度的组合等于预定值或落在预定值范围内。该预定值可以是零。
衬底和阴影掩模的形状可以均为矩形或正方形，其中矩形或正方形的各个角邻近一个格栅。各个条块的纵向轴可从相应的衬底或阴影掩模的中心轴放射状地扩展出±15度。
附图说明
图1A为用于形成高分辨率OLED有源矩阵底板的像素结构的阴影掩模淀积***的示意图；
图1B为图1A的阴影掩模淀积***的单个淀积真空腔的放大视图；
图2为根据本发明的阴影掩模对准***的示意图；
图3A和图3B分别为示例性衬底和阴影掩模的俯视图，该衬底和阴影掩模均包括许多对准格栅，以便于将阴影掩模向衬底进行定向和定位，或者反之亦然；
图4为沿图2中的线IV-IV截取的视图；以及
图5为沿图2中的线V-V截取的视图。
具体实施方式
参照图1A和图1B，用于形成电子设备(例如，但不局限于，高分辨率有源矩阵有机发光二极管(OLED)显示器)的阴影掩模淀积***2，包括多个串联排列的淀积真空腔4(例如，淀积真空腔4a至4x)。淀积真空腔4的数量和排列取决于用来形成的任一指定产品所需要的淀积次数。
在一个阴影掩模淀积***2的示例性的非限制性应用中，一个连续的可弯曲的衬底6利用卷盘到卷盘装置(其包括分发卷盘8和拾取卷盘10)平移通过这些串联排列的淀积真空腔4。选择性地，衬底6可以是独立的(对比于“连续的”)衬底，其可以利用本领域内的任何已知的适当的方式来平移通过这些串联排列的淀积真空腔4。在下文中，为了描述本发明，假定衬底6为独立的衬底。
各个淀积真空腔包括淀积源12、衬底支架14、掩膜对准***15、和阴影掩模16。例如，淀积真空容器4a包括淀积源12a、衬底支架14a、掩膜对准***15a和阴影掩模16a；淀积真空容器4b包括淀积源12b、衬底支架14b、掩膜对准***15b和阴影掩模16b；对于任何数量的淀积真空腔4均如此。
各个淀积源12充满了期望的将要淀积在衬底6上的材料，该淀积是通过相应阴影掩模16上的一个或多个开口进行的，在淀积时，在相应的淀积真空腔4中，该阴影掩模16保持为与衬底6的一部分紧密接触。阴影掩模16可以是传统的单层膜阴影掩模或复合(多层)阴影掩模，如Brody提出的美国专利No.7,638,417中所披露的类型，在此通过引用将该专利并入本文。
阴影掩模淀积***2的各个阴影掩模16包括一个或多个开口。位于各个阴影掩模16中的一个或多个开口对应于一种期望的图案，该图案是衬底6平移通过阴影掩模淀积***2时在相应的淀积真空腔4中要从相应的淀积源12淀积到衬底6上的材料的期望的图案。
各个阴影掩模16可由例如镍、铬、钢、铜、科瓦铁镍钴合金或因瓦合金制成，并期望其具有20至200微米之间的厚度，特别期望其具有20至50微米之间的厚度。科瓦铁镍钴合金和因瓦合金可从例如俄勒冈州阿什兰的ESPICorp Inc.获得。在美国，科瓦铁镍钴合金是特拉华州威尔明顿的CRS Holdings,Inc.拥有的注册号为337,962的注册商标，因瓦合金是法国Imphy S.A.Corporation拥有的注册号为63,970的注册商标。
本领域内的技术人员将会理解的是，阴影掩模淀积***2可包括额外的级(未示出)，如众所周知的退火级、测试级、一个或多个清洗级、切割和安装级等等。此外，淀积真空腔4的数量、目的、配置可由本领域内的普通技术人员根据需要进行修改，以根据具体应用中所需要的顺序淀积一种或多种材料。Brody等人的美国专利No.6,943,066中披露了一种示例性的阴影掩模淀积***及使用方法，其通过引用并入本文。
淀积真空腔4可用于在衬底6上淀积材料，从而在衬底6上形成电子设备的一个或多个电子元件。各个电子元件可以是例如薄膜晶体管(TFT)、存储元件、电容器等等。可淀积一个或多个电子元件的组合，以形成高级电子元件，例如(但不局限于)电子设备的子像素或像素。如美国专利No.6,943,066(通过引用并入本文)中所披露，可仅仅通过淀积真空腔4中的相继几次淀积在衬底6上相继淀积多种材料，来形成多层电路。
各个淀积真空腔4与真空源(未示出)相连，该真空源用于在其中建立适当的真空，从而控制相应淀积源12中的材料通过相应阴影掩模16中的一个或多个开口、以领域内已知的方式(例如，溅射或汽相淀积)淀积在衬底6上。
无论衬底6的构成如何，例如连续的层或单独的衬底，各个淀积真空腔4都可包括用于防止衬底6平移其中时下垂的支架或导向器。
阴影掩模淀积***2运行时，当衬底6通过相应的淀积真空腔4时，各个淀积源12中的材料在所述淀积真空腔4中在适当真空条件下通过相应阴影掩模16中的一个或多个开口淀积在衬底6上，于是在衬底6上形成多个渐进的图案。更具体地，衬底6以预定的时间段置于各个淀积真空腔4中。在该预定的时间段，材料从相应的淀积源12淀积到衬底6上。该预定的时间段后，根据情况，衬底6被推进到处于串联中的下一个真空腔，进行额外的处理。该推进将会一直继续，直到衬底6通过了所有的淀积真空腔4，离开串联中的最后一个淀积真空腔4。
参照图2，并继续参照图1A和图1B，掩膜对准***15包括一个或多个活动操作台20，用于控制衬底6、阴影掩模16或者二者的方向和位置，从而按照下文描述的方法将衬底6和阴影掩模16对准。掩膜对准***15的一个可取的非限制性实施例包括与Y-θ操作台20A耦接的衬底6和与X-Z操作台20B耦接的阴影掩模16。使用一个或多个操作台20来影响衬底6、阴影掩模16或者二者在X方向、Y方向、Z方向和/或θ方向(在该示例中，θ方向是衬底6在X-Y平面上的旋转平移)上的平移、定向、定位，这在本领域内是众所周知的，为了简明的目的，在此不再进一步描述。
Y-θ操作台20A和X-Z操作台20B在控制器22的控制下运行从而以实现下文所述的方式影响对操作台20A和操作台20B的控制，控制器22可通过任何适当的和/或期望的硬件和/或软件的组合实施。
掩膜对准***15还包括一个或多个光源24和一个或多个光接收器26。各个光源24置于与一个光接收器26对准的位置，从而限定了一个光源24-光接收器26对。各个光源24-光接收器26对限定了一个位于其间的光路径36。
使用掩膜对准***时，衬底6和阴影掩模16被置于各个光源24-光接收器26对的光路径36中。在一个可取的实施例中，掩膜对准***15包括4个光源24和4个光接收器26，总共4个光源24-光接收器26对，限定了4条光路径36。但是，这不应被解释为要限制本发明。
参照图3A和图3B，并继续参照图1A至图1B和图2，衬底6包括一个或多个格栅28，阴影掩模16包括一个或多个格栅30。在一个非限制性实施例中，衬底6包括4个格栅28A-28D，阴影掩模16包括4个格栅30A-30D。在图3A展示的实施例中，衬底6为矩形或正方形的形状，各个格栅28A-28D被置于邻近衬底6的4个角中的一个角的位置。同样，阴影掩模16为矩形或正方形的形状，各个格栅30A-30D被置于邻近阴影掩模16的4个角中的一个角的位置。以参考标号32标记的衬底6的中心位置是衬底6上将要进行淀积的位置。以参考标号34标记的阴影掩模16的中心位置，是阴影掩模16具有一个或多个开口的图案的位置，来自淀积源12的材料将通过一个或多个开口，以与阴影掩模16的区域34的一个或多个开口相同的图案淀积在区域32上。
在图3A展示的衬底6的实施例中，相对于图3A所示的Y轴，格栅28B是格栅28A的镜像；相对于图3A所示的X轴，格栅28C和28D分别是格栅28B和28A的镜像。但是，这不应被解释为要限制本发明。
同样，在图3B展示的阴影掩模16的实施例中，相对于图3B所示的Y轴，格栅30B是格栅30A的镜像；相对于图3B所示的X轴，格栅30C和30D分别是格栅30B和30A的镜像。但是，这不应被解释为要限制本发明。
现在将描述使用掩膜对准***15来对准具有一个或多个格栅28的衬底6和具有一个或多个格栅30的阴影掩模16。
首先，将衬底6移动至一个或多个光源24与一个或多个光接收器26之间的光路径36中与阴影掩模16间隔开、近似(或大致)对准的位置，如图2中所示。如图2中所示，当衬底6与阴影掩模16在光路径36中近似对准时，衬底6的各个格栅28和阴影掩模16的各个格栅30位于一个光源24-光接收器26对的一个光路径36中。例如，掩膜对准***15包括4个光源-光接收器对24A-26A、24B-26B、24C-26C、24D-26D，分别界定了4个光路径36A-36D，而衬底6包括4个格栅28A-28D，阴影掩模16包括4个格栅30A-30D；格栅20A和30A位于由光源24A通向光接收器26A的光路径36A中；格栅26B和30B位于由光源24B通向光接收器26B的光路径36B中；格栅28C和30C位于由光源24C通向光接收器26C的光路径36C中；格栅28D和30D位于由光源24D通向光接收器26D的光路径36D中。
图4为衬底6的俯视图，其中的衬底6位于光源24A-24D和光接收器26A-26D(以虚线表示)之间与阴影掩模16近似(或大致)对准的、各个光源-光接收器对的各个光路径36A-36D的位置。在图4中，需要了解的是，格栅26A和30A位于光路径36A中；格栅28B和30B位于光路径36B中；格栅28C和30C位于光路径36C中；格栅28D和30D位于光路径36D中。
参照图5，现在将描述沿着一条光路径36的衬底6的一个格栅28和阴影掩模16的一个格栅30(即，一个格栅对28-30)的精确对准。但是，需要了解的是，图5中所示的沿着光路径36的格栅对28-30的精确对准同样适用于位于每个光路径36中的每个格栅对28-30的对准。
在适当的时间，各个光源24被激活，从而沿着它的光路径36输出光。在一个非限制性实施例中，各个光源包括一个LED 38，LED 38将光输出至准直器光学***/透镜40，准直器光学***/透镜40将LED 38输出的光变成平行光，并将所述平行光沿着光路径36输出。
衬底6的各个格栅28包含多个相互隔开的条块42，期望的是相互隔开的平行的条块。每对相互隔开的条块42是被间隙44分隔开的。理想地，各个间隙44的宽度是相同的。同样，各个格栅30包含多个相互隔开的条块46，期望的是相互隔开的平行的条块。每对相互隔开的条块46被间隙48分隔开。理想地，各个间隙48的宽度是相同的。理想地，各个间隙44的宽度和各个间隙48的宽度也是相同的。但是，格栅28、格栅30或者二者全部中的间隙的宽度相同不应被解释为要限制本发明。
继续参照图5，并再次参照图3A和图3B，没必要使衬底6和阴影掩模16的各个条块或各个间隙以与其相应的X轴成相同的角度来定向或定位。例如，理想地，衬底6的各个条块42和各个间隙44的纵向轴在标称上以与图3A所示的X轴成45度的θ1角度定向或定位。但是，相对于与X轴成45度的标称定向角θ1，各个条块42和各个间隙44的纵向轴的定向角θ1可在±15度的范围内变化。而且，各个条块42和各个间隙44可以以不同角度θ1定向或定位。但是，理想地，衬底6的各个栅格的各个条块42和各个缺口44是平行的。
同样，理想地，阴影掩模16的各个条块46和各个间隙48的纵向轴在标称上以与图3B所示的X轴成45度的θ2角度定向或定位。但是，相对于与X轴成45度的标称定向角θ2，各个条块46和各个间隙48的纵向轴的定向角θ2可在±15度的范围内变化。而且，各个条块46和各个间隙48可以以不同角度θ2定向或定位。但是，理想地，阴影掩模16的各个栅格的各个条块46和各个间隙48是平行的。
通常，理想地，各个条块42、46的纵向轴和各个间隙44、48的纵向轴分别从衬底6和阴影掩模16的中心放射状扩展出±15度。理想地，各个格栅的条块和间隙是平行的。但是，也可以设想，根据情况，所述格栅的条块和间隙可以从衬底6和阴影掩模16的中心以轮辐状样式放射状扩展出来。于是，在角度θ1-θ2，例如(但不局限于)，以与相应的X轴成30度的角度定向或定位的情况下，各个条块42、46的纵向轴和各个间隙44、48的纵向轴可从30度上有±15度的变化。
需要理解的是，任何格栅对28-30的条块42、46和间隙44、48之间的角位移可有大概30度不同，例如，条块42置于与其衬底6的X轴成60度的角度的位置时，间隙48置于与其阴影掩模16的X轴成30度的角度的位置，并且衬底6与阴影掩模16的X轴是平行的；60度与30度之间的差值为30度。
光源24输出的平行光分别通过近似对准的格栅28和30的间隙44和48，并被光接收器26接收。光接收器26包括聚焦光学***/透镜50，其将通过近似对准的格栅28和30的间隙44和48后的平行光聚焦，以被PIN二极管52形式的光检测装置接收。掩膜对准***15的各个光接收器26的各个PIN二极管52的输出被提供至控制器22的模拟-数字(A/D)转换器54，其将各个PIN二极管52的模拟输出转换为相应的数字信号，以由控制器22的处理装置进行处理。各个PIN二极管52的输出对应于PIN二极管52接收到的光量—PIN二极管52接收到的光量越大，它的输出电压越大，PIN二极管52接收到的光量越小，它的输出电压越小。
在适当的时间，控制器22开始通过Y-θ操作台20A和/或X-Z操作台20B对衬底6、阴影掩模16或者二者进行精细定位，以将衬底6与阴影掩模16相互对准，从而使得对于置于一条光路径36中的各个格栅对28-30而言，至少格栅28的部分条块42与格栅30的部分间隙48达到期望程度的重叠(在横向，理想的是与光路径36垂直)并且至少栅格30的部分条块46与栅格28的部分间隙44达到期望程度的重叠(在横向，理想的是与光路径36垂直)。理想地，阴影掩模16的各个间隙48部分与衬底6的各个条块42部分重叠，并且衬底6的各个间隙44与阴影掩模16的各个条块46部分重叠，如图5中所示。较理想地，条块42和46分别与间隙48和44的50％的宽度部分地重叠。就是说，间隙48和44的50％的宽度与条块42和46重叠。
对于置于一条光路径36中的每个格栅对28-30，通过将所述光路径36上的PIN二极管52的数字化输出(数字化输出是从A/D 54获得的，并且数字化输对应于通过间隙48和44的平行光)与预定值或预定范围的值进行比较，控制器22可检测到何时条块42和46分别与间隙48和44达到期望的重叠程度。当检测到PIN二极管52的数字化输出不处于预定值或预定范围内的值时，控制器22使一个或多个活动操作台20A和20B对衬底6、阴影掩模16或二者的X、Y和/或θ位置进行必要调整，直到控制器22通过PIN二极管52的数字化输出检测到格栅对28-30中的条块42和46分别与间隙48和44达到了期望的重叠量。因为格栅对28-30中的条块42和46分别与间隙48和44的重叠量会影响到达PIN二极管52的平行光的数量，因此，通过将PIN二极管52的数字化输出与预定值或预定范围的值进行比较，控制器22可确定何时光路径36中的格栅对28-30的条块和间隙的重叠达到了适当的数量。用类似的方法，控制器22可确定何时其它各个光路径36中的格栅对28-30的条块和间隙的重叠达到了适当的数量。
在一个非限制性实施例中，理想地，控制器22结合光接收器26A-26D的各个PIN二极管52的输出来确定何时衬底6与阴影掩模16之间达到了适当的X、Y、θ对准。更具体地说，假设控制器22调整衬底6、阴影掩模16或二者的方向/位置。一段时间过后，控制器22停止调整衬底6、阴影掩模16或二者的方向/位置，并使A/D 54来对光接收器26A-26D的PIN二极管52A-52D(如图4中所示)的输出进行采样和数字化。控制器22在控制器22的存储器中将PIN二极管52A-52D的数字化输出与变量f1-f4关联，并将这些变量组合，以得到衬底6、阴影掩模16或二者的X、Y、和旋转或角度(θ)位移，如下面所示：
·(方程1) X位移＝f1–f2–f3+f4；
·(方程2) Y位移＝f1+f2–f3–f4；以及
·(方程3) θ位移＝f1–f2+f3–f4。
一旦控制器22确定由上面的方程1-3所确定的X、Y、θ位移分别等于0时，控制器22识别出衬底6与阴影掩模16这种状态具有期望的对准。另一方面，如果X位移、Y位移、θ位移的任何一个不等于0，控制器22识别出衬底6与阴影掩模16这种状态不具有期望的对准，然后控制器22使一个或多个活动操作台20A-20B对衬底6、阴影掩模16、或二者的X、Y和/或θ位置进行必要调整，从而使得通过上面的方程1-3所确定的X位移、Y位移、θ位移分别等于0。
理想地，控制器22重复上面的步骤：调整衬底6、阴影掩模16、或二者的方向/位置；停止调整衬底6、阴影掩模16、或二者的方向/位置；取样并数字化PIN二极管52A-52D的输出；确定由上面的方程1-3所确定的X、Y、θ位移是否分别等于0，直到由上面的方程1-3所确定的X、Y、θ位移确实分别等于0，已经出现了上述步骤的预定次数的重复，或者经过了预定时间。
当确定X、Y、θ位移分别等于0时，控制器22使在Z方向移动的活动操作台20将衬底6和阴影掩模16从图5中所示的隔开的位置关系移动至紧密接触，隔开的位置关系是用于对准衬底6和阴影掩模16的目的。
上述方法中的使用方程1-3确定X、Y、θ位移分别等于0，但是，这不应被解释为要限制本发明，因为可以预想各个位移可位于一个适当值的范围内，该范围可以是该位移独有的或者所述多个位移共有的。例如，但不限于，可对控制器22进行编程，使得落在±1范围内的X位移是可接受的，在±1.5范围内的Y位移是可接受的，在±0.5范围内的θ位移是可接受的。选择性地，可对控制器22进行编程，使得对各个位移使用相同范围的值。例如，可对控制器22进行编程，使得落在±1范围内的各个X、Y、θ位移都是可接受。
可以看到，通过使用光接收器26A-26D的PIN二极管52A-52D的输出，控制器22可以以高精度将衬底6和阴影掩模16置于期望的对准状态。为了这个目的，控制器22可逐步地对衬底6、阴影掩模16、或二者定向/定位，直到衬底6的格栅28与阴影掩模16的格栅30对准到期望的程度。如果控制器22确定衬底6和阴影掩模16需要进一步的对准，控制器22可从使用上面的方程1-3所确定的X、Y、θ位移值做出明智的决定，从而根据需要在X、Y、θ方向上移动或旋转衬底6、阴影掩模16、或二者，以改进衬底6和阴影掩模16的对准。于是，控制器22可将衬底6、阴影掩模16、或二者定向/定位于第一位置，并随后获取光接收器26A-26D的PIN二极管52A-52D的输出，以确定衬底6和阴影掩模16是否适当的对准。如果已对准，控制器22使衬底6和阴影掩模16在Z方向移动进入紧密接触状态，为淀积真空腔4中的淀积的发生做准备。但是，如果确定衬底6和阴影掩模16未适当对准，控制器22可逐步地将衬底6、阴影掩模16、或二者定向/定位至另一个位置，在该位置，控制器22对光接收器26A-26D的PIN二极管52A-52D的输出取样。持续该进程：对光接收器26A-26D的PIN二极管52A-52D的输出取样和逐步地对衬底6、阴影掩模16、或二者定向/定位，直到控制器22确定衬底6和阴影掩模16达到了通过控制器22的编程所确定的期望的对准程度。
可以看到，控制器22引发衬底6、阴影掩模16、或二者的方位的调整，以调整衬底6的格栅28、阴影掩模16的格栅30、或二者的位置，直到各个光路径36上的预定量的平行光通过位于所述光路径36上的格栅，被相应的光接收器26接收。不同的描述为，控制器22对衬底6、阴影掩模16、或二者进行精确的定位，直到各个光路径36上预定量的光线通过位于所述路径上的格栅并被所述光路径上的光接收器接收。
已参照各示例性实施例对本发明进行了描述。在阅读和了解了前面的详细描述之后，各种修改和变型对其它人员来说将是显而易见的。本发明意在被解释为包括所有在所附权利要求或其等价物范围内的修改和变型。

Claims (10)

1.一种阴影掩模-衬底对准的方法，包括：
(a)提供一种衬底，其包括具有多个相互隔开的条块的格栅，其中由间隙将所述衬底的所述格栅的每对相互隔开的条块分隔开；
(b)提供一种阴影掩模，其包括具有多个相互隔开的条块的格栅，其中由穿过所述阴影掩膜的间隙将所述阴影掩膜的所述格栅的每对相互隔开的条块分隔开；
(c)将所述衬底的所述格栅定位为与所述阴影掩膜的所述格栅粗略对准；以及
(d)在步骤(c)后，对所述衬底、所述阴影掩模或二者进行精细定位，直到所述衬底和所述阴影掩模的所述格栅的各条块分别与所述阴影掩模和所述衬底的所述格栅的各间隙重叠预定量为止。
2.如权利要求1所述方法，其中：
步骤(d)包括对所述衬底、所述阴影掩模或二者进行精细定位，直到所述衬底的所述格栅的各条块的延长轴与所述阴影掩模的所述格栅的各条块的延长轴平行为止。
3.如权利要求1所述的方法，其中，所述衬底和所述阴影掩模的所述格栅的各条块分别与所述阴影掩模和所述衬底的所述格栅的各间隙重叠的所述预定量为50％。
4.如权利要求1所述的方法，其中，在包含光源-光接收器对的光路径中将所述衬底的所述格栅与所述阴影掩膜的所述格栅定位为粗略对准。
5.如权利要求1所述的方法，其中：
所述衬底和所述阴影掩模分别包括多个格栅；并且
步骤(c)包括将所述衬底的每个格栅定位为与所述阴影掩膜的一个格栅粗略对准。
6.一种阴影掩模-衬底对准的方法，包括：
(a)提供一种衬底，其图案具有多个格栅；
(b)提供一种阴影掩模，其具有多个格栅，这些格栅与所述衬底的多个格栅具有相同的图案，其中所述衬底的每个格栅包含多个相互隔开的条块，由间隙将所述衬底的所述格栅的每对相互隔开的条块分隔开，并且其中所述阴影掩膜的每个格栅包含多个相互隔开的条块，由穿过所述阴影掩膜的间隙将所述阴影掩膜的所述格栅的每对相互隔开的条块分隔开；
(c)将所述衬底的所述格栅的图案定位为与所述阴影掩膜的所述格栅的图案粗略对准；以及
(d)在步骤(c)后，对所述衬底、所述阴影掩模或二者进行精细定位，直到所述衬底和所述阴影掩模的所述格栅的图案的各条块分别与所述阴影掩模和所述衬底的所述格栅的图案的各间隙重叠预定量为止。
7.如权利要求6所述的方法，其中，所述衬底和所述阴影掩模的所述格栅的图案的各条块分别与所述阴影掩模和所述衬底的所述格栅的图案的各间隙重叠的所述预定量为50％。
8.如权利要求6所述的方法，其中，步骤(c)包括在光路径中将所述衬底的所述格栅的图案的每个格栅定位为与所述阴影掩膜的所述格栅的图案的一个格栅粗略对准。
9.如权利要求8所述的方法，其中，步骤(d)包括对所述衬底、所述阴影掩模或二者进行精细定位，直到每个光路径上的预定光量穿过所述光路径中的所述衬底和所述阴影掩模的所述格栅中的各间隙为止。
10.如权利要求8所述的方法，其中，步骤(d)包括对所述衬底、所述阴影掩模或二者进行精细定位，直到每个光路径上的穿过所述光路径中的所述衬底和所述阴影掩膜的所述格栅中的各间隙的光量的组合等于预定光量或落入预定光量范围为止。
CN201610520508.3A 2010-06-04 2011-05-23 利用编码孔径进行的阴影掩模的对准 Pending CN106148891A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US35147010P 2010-06-04 2010-06-04
US61/351,470 2010-06-04
CN201180027618.1A CN103547702B (zh) 2010-06-04 2011-05-23 利用编码孔径进行的阴影掩模的对准

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201180027618.1A Division CN103547702B (zh) 2010-06-04 2011-05-23 利用编码孔径进行的阴影掩模的对准

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106148891A true CN106148891A (zh) 2016-11-23

Family

ID=45067030

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201180027618.1A Expired - Fee Related CN103547702B (zh) 2010-06-04 2011-05-23 利用编码孔径进行的阴影掩模的对准
CN201610520508.3A Pending CN106148891A (zh) 2010-06-04 2011-05-23 利用编码孔径进行的阴影掩模的对准

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201180027618.1A Expired - Fee Related CN103547702B (zh) 2010-06-04 2011-05-23 利用编码孔径进行的阴影掩模的对准

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9157148B2 (zh)
KR (2) KR101839818B1 (zh)
CN (2) CN103547702B (zh)
TW (1) TWI561647B (zh)
WO (1) WO2011153016A1 (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9580792B2 (en) 2010-06-04 2017-02-28 Advantech Global, Ltd Shadow mask alignment using variable pitch coded apertures
US9122172B2 (en) 2010-06-04 2015-09-01 Advantech Global, Ltd Reflection shadow mask alignment using coded apertures
CN103547702B (zh) 2010-06-04 2016-08-10 阿德文泰克全球有限公司 利用编码孔径进行的阴影掩模的对准
CN103384300A (zh) * 2013-07-03 2013-11-06 西安电子科技大学 基于压缩编码孔径的超分辨率成像***
TWI626517B (zh) * 2013-08-22 2018-06-11 阿德文泰克全球有限公司 陰影遮罩-基板對準方法
US10323316B2 (en) 2014-10-17 2019-06-18 Advantech Global, Ltd Multi-mask alignment system and method
WO2017019126A1 (en) * 2015-07-29 2017-02-02 Advantech Global, Ltd Shadow mask alignment using variable pitch coded apertures
US10422030B2 (en) * 2016-02-02 2019-09-24 Advantech Global, Ltd Apparatus and method for planarizing multiple shadow masks on a common carrier frame

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3504606A (en) 1967-04-28 1970-04-07 Stanford Research Inst Photography using spatial filtering
US3647948A (en) 1969-04-04 1972-03-07 Hitachi Ltd Chrominance signal generator having striped filter
US3885877A (en) * 1973-10-11 1975-05-27 Ibm Electro-optical fine alignment process
US4109158A (en) * 1976-05-27 1978-08-22 Western Electric Company, Inc. Apparatus for positioning a pair of elements into aligned intimate contact
US4211489A (en) 1978-01-16 1980-07-08 Rca Corporation Photomask alignment system
US4590527A (en) 1983-11-14 1986-05-20 Burroughs Corporation Positioning servomechanisms
US4828392A (en) * 1985-03-13 1989-05-09 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Exposure apparatus
DE3887602T2 (de) * 1987-09-04 1994-08-25 Sharp Kk Gerät zur Verarbeitung optischer Information.
US4926545A (en) * 1989-05-17 1990-05-22 At&T Bell Laboratories Method of manufacturing optical assemblies
US5361132A (en) * 1992-11-24 1994-11-01 Massachussetts Institute Of Technology Back to front alignment of elements on a substrate
US5414514A (en) * 1993-06-01 1995-05-09 Massachusetts Institute Of Technology On-axis interferometric alignment of plates using the spatial phase of interference patterns
JPH07142325A (ja) * 1993-06-23 1995-06-02 Nikon Corp 位置合わせ装置
JP3559999B2 (ja) * 1994-07-29 2004-09-02 株式会社オーク製作所 マスク整合機構付露光装置およびワークの整合、露光、ならびに搬送方法。
US6160622A (en) * 1997-12-29 2000-12-12 Asm Lithography, B.V. Alignment device and lithographic apparatus comprising such a device
US6077560A (en) 1997-12-29 2000-06-20 3M Innovative Properties Company Method for continuous and maskless patterning of structured substrates
KR100296634B1 (ko) * 1998-10-15 2001-08-07 곽정환 광 픽업을 이용한 위치측정장치 및 방법
TW556296B (en) 2000-12-27 2003-10-01 Koninkl Philips Electronics Nv Method of measuring alignment of a substrate with respect to a reference alignment mark
US6661951B1 (en) 2001-03-12 2003-12-09 Thomas H. Blair Optoelectric alignment apparatus
US20050275841A1 (en) 2004-06-09 2005-12-15 Asml Netherlands B.V. Alignment marker and lithographic apparatus and device manufacturing method using the same
US20060086321A1 (en) 2004-10-22 2006-04-27 Advantech Global, Ltd Substrate-to-mask alignment and securing system with temperature control for use in an automated shadow mask vacuum deposition process
DE102005001671B4 (de) * 2005-01-13 2010-06-10 Qimonda Ag Photolithographieanordnung
US7271111B2 (en) * 2005-06-08 2007-09-18 Advantech Global, Ltd Shadow mask deposition of materials using reconfigurable shadow masks
EP1931947A2 (en) * 2005-09-21 2008-06-18 Koninklijke Philips Electronics N.V. System for detecting motion of a body
CN101158818A (zh) * 2007-11-16 2008-04-09 上海微电子装备有限公司 一种对准装置与对准方法、像质检测方法
DK3629011T3 (da) * 2008-09-16 2024-01-29 Pacific Biosciences California Inc Integreret optisk indretning
JP2010287656A (ja) * 2009-06-10 2010-12-24 Toshiba Corp 固体撮像装置の製造方法
CN103547702B (zh) 2010-06-04 2016-08-10 阿德文泰克全球有限公司 利用编码孔径进行的阴影掩模的对准

Also Published As

Publication number Publication date
KR20150116916A (ko) 2015-10-16
US9157148B2 (en) 2015-10-13
KR20130027527A (ko) 2013-03-15
CN103547702A (zh) 2014-01-29
US20130236287A1 (en) 2013-09-12
CN103547702B (zh) 2016-08-10
TW201231692A (en) 2012-08-01
WO2011153016A1 (en) 2011-12-08
TWI561647B (en) 2016-12-11
KR101839818B1 (ko) 2018-03-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103547702B (zh) 利用编码孔径进行的阴影掩模的对准
EP2538262B1 (de) Verfahren und lichtmikroskopische Einrichtung zur bildlichen Darstellung einer Probe
US20100163404A1 (en) Shadow Masks for Patterned Deposition on Substrates
CN103688156B (zh) 临界尺寸的测量
US3461566A (en) Aligning method and apparatus
Leibler et al. The detection of intergalactic H α emission from the Slug Nebula at z∼ 2.3
Guarcello et al. Correlation between the spatial distribution of circumstellar disks and massive stars in the young open cluster NGC 6611-II. Cluster members selected with Spitzer/IRAC
CN102272348B (zh) 试验玻片更换***
US9880089B2 (en) High-density devices with synchronous tracks for quad-cell based alignment correction
CN105659402B (zh) 使用编码孔径的反射式阴影掩模对准
US9122172B2 (en) Reflection shadow mask alignment using coded apertures
Gallardo et al. Characterisation of extrasolar planetary transit candidates
KR20200048838A (ko) 밀착도 확인 장치, 밀착도 확인 방법, 및 이를 이용한 성막 장치, 성막 방법, 전자 디바이스의 제조방법
CN106399932B (zh) 使用可变间距编码孔径的阴影掩模对准
US8232539B2 (en) Shutter system
Jarvis et al. The nucleus of M87-Starburst or monster?
DE19725404C2 (de) LEED-System für Messungen an einer mittels des PVD-Verfahrens präparierten Probe
Jeangerard et al. From Plate Screening to Artificial Intelligence: Innovative developments on PROXIMA 2A at Synchrotron SOLEIL
WO2019104727A1 (en) Physical vapor deposition system comprising positioning marker and method for adjusting distance between crucible and substrate
ES2953163T3 (es) Recuperación de la posición del patrón de ablación basado en el reconocimiento de imagen
Bodman et al. Dippers and Dusty Disks Edges: A Unified Model
McCallum VPXRAY
KR20090003801A (ko) 리소그라피 장치 및 리소그라피 방법
Hadjiyska Transient Optical Sky Survey
WO2012065615A1 (de) Verfahren zur bestimmung der position einer rotationsachse

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20161123