CN109136836A - 掩膜板、晶圆、蒸镀装置及蒸镀方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种掩膜板、晶圆、蒸镀装置及蒸镀方法。所述掩膜板包括掩膜主体以及设置在所述掩膜主体上的若干个对位柱，每个所述对位柱用于插置在待工艺的晶圆上的对位套孔内，以使得所述掩膜主体与所述晶圆对位。本发明的掩膜板，其掩膜主体上设置有若干个对位柱。每个对位柱用于插置在待工艺的晶圆上的对位套孔内，以使得掩膜主体与晶圆对位。掩膜板的结构简单，并能够有效提高对位精度。该结构的掩膜板可以使得对位精度提高到±0.5μm，从而可以减少原料浪费，降低生产成本，减少对位偏移引起的不良和缺陷，提高产品良率，并且还能够减少重复对位次数，缩短对位时间，提高产能。

Description

掩膜板、晶圆、蒸镀装置及蒸镀方法

技术领域

本发明涉及显示技术领域，具体涉及一种掩膜板、一种晶圆、一种蒸镀装置以及一种蒸镀方法。

背景技术

一般地，有机发光二极管(OLED)技术被认为是显示和照明技术的下一代接班者，近年来得到更多的重视和研究投入。硅基OLED微显示器件是以单晶硅作为有源驱动背板而制作的主动式有机发光二极管显示器(AMOLED)。与普通的以非晶硅、微晶硅、多晶硅或氧化物薄膜晶体管为驱动背板的AMOLED显示器件相比，单晶硅背板具有更高的载流子迁移率，因此硅基OLED器件可以制备更小的像素尺寸，可以实现显示像素的精细化，像素尺寸通常在6～15μm。同时硅基OLED器件在驱动背板的制备过程中，可以使用硅基集成电路代工厂标准的CMOS工艺，因此可以在显示芯片上实现更多的功能电路的集成。基于对近眼显示的需求，目前硅基OLED微显示器件在军用和民用领域都展示了较好的应用前景。

在制备显示面板有机发光层的过程中，需要采用真空蒸镀技术制备发光层薄膜，具体地，在真空环境中加热有机材料，使得有机材料受热升华，通过具有图案的精密型金属掩膜板，在晶圆子像素对应的阳极图案上形成具有一定形状的有机薄膜。经过多种有机材料的连续沉积成膜，即可形成具有多层薄膜结构的有机发光层。目前，精密型金属掩膜板与待工艺晶圆的对位过程基本都采用光学对位，如LSA、LIA、FIA。对位过程中，为了更加容易识别晶圆上的对位标记(Mark)和掩膜板对位孔，掩膜板外缘处的对位孔(通孔)都会远大于对位标记，如对位标记大小为20μm，那么掩膜板对位孔直径就可能要大到20mm，以此来保证图像传感器对两者的识别度。一般地，掩膜板与待工艺晶圆进行对位时，对位精度通常要求控制在﹤±5μm范围内。如果以该种方法进行对位，对位精度就难于保证，尤其是更高要求的对位精度。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种掩膜板、一种晶圆、一种蒸镀装置以及一种蒸镀方法。

为了实现上述目的，本发明的第一方面，提供了一种掩膜板，所述掩膜板包括掩膜主体以及设置在所述掩膜主体上的若干个对位柱，每个所述对位柱用于插置在待工艺的晶圆上的对位套孔内，以使得所述掩膜主体与所述晶圆对位。

可选地，所述掩膜主体包括交叉设置的第一掩膜条和第二掩膜条，所述对位柱设置在所述第一掩膜条和所述第二掩膜条相重叠的位置处。

可选地，所述对位柱呈锥形结构。

可选地，所述锥形结构的高度范围为1mm～2mm；和/或，所述锥形结构的大端尺寸比对应的所述对位套孔的孔径尺寸小1μm～2μm。

可选地，所述掩膜主体上还设置有若干个第一预对位标记，每个所述预对位标记用于对应所述待工艺的晶圆上的第二预对位标记，以使得所述掩膜主体与所述晶圆预对位。

本发明的第二方面，提供了一种晶圆，所述晶圆设置有若干个对位套孔，每个所述对位套孔用于容置掩膜板上的对位柱，以使得所述晶圆与所述掩膜板对位。

本发明的第三方面，提供了一种蒸镀装置，包括蒸镀腔以及设置在所述蒸镀腔内的掩膜板，所述掩膜板包括前文记载的所述的掩膜板。

可选地，所述蒸镀装置还包括：

支撑平台，设置在所述蒸镀腔内，所述支撑平台用于承载所述掩膜板和所述待工艺晶圆；

吸附件，可旋转并可升降地设置在所述蒸镀腔内，所述吸附件用于吸附固定所述待工艺晶圆并调整其与所述掩膜板的相对位置；

图像传感器，用于获取所述待工艺晶圆与所述掩膜板的对位图像数据；

控制器，用于根据所述图像传感器获得的所述对位图像数据确定所述待工艺晶圆与所述掩膜板的对位状态。

本发明的第四方面，提供了一种蒸镀方法，采用前文记载的所述的蒸镀装置，所述蒸镀方法包括：

步骤S110、将所述掩膜板和所述待工艺晶圆分别装载至所述蒸镀腔内；

步骤S120、将所述掩膜板上的对位柱插置在对应地所述待工艺晶圆上的所述对位套孔内；

步骤S130、对所述待工艺晶圆进行蒸镀工艺处理。

可选地，步骤S110具体包括：

将所述掩膜装载至所述蒸镀腔内的支撑平台上；

将所述待工艺晶圆装载至所述吸附件上；

步骤S120具体包括：

控制所述吸附件旋转，以使得所述待工艺晶圆上的第二预对位标记与所述掩膜板上的第一预对位标记相对应；

控制所述吸附件下降，以使得所述掩膜板上的所述对位柱插置在对应地所述待工艺晶圆上的所述对位套孔内；

利用图像传感器获取所述待工艺晶圆与所述掩膜板的对位图像数据；

利用控制器根据所述图像传感器获得的所述对位图像数据确定所述待工艺晶圆与所述掩膜板的对位状态。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明第一实施例中蒸镀装置的结构示意图；

图2为本发明第二实施例中掩膜板的结构示意图；

图3为本发明第三实施例中待工艺晶圆的结构示意图；

图4为本发明第四实施例中蒸镀方法的流程图。

附图标记说明

100：掩膜板；

110：掩膜主体；

111：第一掩膜条；

112：第二掩膜条；

120：对位柱；

130：第一预对位标记；

140：第一切口；

200：蒸镀装置；

210：蒸镀腔；

220：支撑平台；

230：吸附件；

240：图像传感器；

300：晶圆；

310：对位套孔；

320：第一沟槽；

330：第二沟槽；

340：第二预对位标记；

350：第二切口。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

如图1、图2和图3所示，本发明的第一方面，涉及一种掩膜板100，该掩膜板100包括掩膜主体110以及设置在掩膜主体110上的若干个对位柱120。其中，每个对位柱120用于插置在待工艺的晶圆300上的对位套孔310内，以使得掩膜主体110与晶圆300对位。

具体地，如图1所示，在对晶圆300进行蒸镀工艺时，例如，硅基OLED的有机发光层进行蒸镀时，分别将掩膜板100和晶圆300装载置蒸镀装置200的蒸镀腔210内，并且，在进行蒸镀工艺前，需要将晶圆300与掩膜板100进行对位处理，此时，可以将掩膜板100上的每个对位柱120插置在晶圆300上的对应的对位套孔310内，从而可以完成晶圆300与掩膜板100的对位，之后，可以利用掩膜板100为掩膜，在晶圆300上蒸镀沉积形成所需要的有机发光层。

本实施例的掩膜板100，其掩膜主体110上设置有若干个对位柱120。每个对位柱120用于插置在待工艺的晶圆300上的对位套孔310内，以使得掩膜主体110与晶圆300对位。掩膜板100的结构简单，并能够有效提高对位精度。该结构的掩膜板100可以使得对位精度提高到±0.5μm，从而可以减少原料浪费，降低生产成本，减少对位偏移引起的不良和缺陷，提高产品良率，并且还能够减少重复对位次数，缩短对位时间，提高产能。

需要说明的是，对于对位柱120和对位套孔310的具体数量并没有作出限定，在实际应用时，可以根据实际需要确定所需要的对位柱120和对位套孔310的数量，可以理解的是，对位柱120的数量与对位套孔310的数量应当一致。

进一步需要说明的是，对于对位柱120的具体结构并没有作出限定，例如，该对位柱120可以呈圆柱结构、圆锥结构等等。对位套孔310的结构，例如，可以是直通孔、锥形孔、梯形孔等等。

如图1和图2所示，为了进一步提高对位精度以及避免对位柱对晶圆300性能的影响，掩膜主体110包括交叉设置的第一掩膜条111和第二掩膜条112，其中，对位柱120设置在第一掩膜条111和第二掩膜条112相重叠的位置处。

相应地，在晶圆300上设置有与第一掩膜条111相对应的第一沟槽320以及与第二掩膜条112相对应的第二沟槽330，在第一沟槽320与第二沟槽330相重叠的位置处设置有对位套孔310。

在制作形成上述结构的掩膜板100和晶圆300时，可以通过光刻工艺制作形成，例如，可以通过衬底制备、旋转涂胶、前烘(PAB)、曝光和对准、后烘(PEB)、显影固膜、测量检查、图形转移和剥离等光刻工艺在晶圆300的第一沟槽320与第二沟槽330交叉处和掩膜板100的第一掩膜条111和第二掩膜条112交叉处分别制作对位套孔310和对位柱120(图1中掩膜板100和晶圆300只是简单示意，并非产生实际使用)。

如图1所示，为了便于晶圆300上的对位套孔310顺利套入掩膜板100上对应的对位柱120中，对位柱120可以呈锥形结构。除此以外，对位柱120还可以呈其他一些便于对位套孔310顺利套入掩膜板100上对应的对位柱120中的结构，例如，可以在对位柱120靠近对位套孔310的一端设置倒圆角结构等等。优选地，锥形结构的高度范围为1mm～2mm。当然，除此以外，锥形结构的高度还可以选择其他数值范围。

为了便于晶圆300上的对位套孔310顺利套入掩膜板100上对应的对位柱120中，锥形结构的大端尺寸比对应的对位套孔310的孔径尺寸小1μm～2μm。也就是说，对位柱120的最大尺寸也要比对位套孔310的孔径尺寸小，这样，可以使得对位柱120和对位套孔310之间形成间隙配合，便于对位套孔310顺利套入对应的对位柱120中，同时，由于锥形结构的大端尺寸比对应的对位套孔310的孔径尺寸小仅仅1μm～2μm，能够进一步有效提高两者之间的对位精度。

如图1、图2和图3所示，为了进一步提高晶圆300与掩膜板100之间的对位精度，掩膜主体110上还设置有若干个第一预对位标记130，每个第一预对位标记130用于对应待工艺的晶圆300上的第二预对位标记340，以使得掩膜主体110与晶圆300预对位。

具体地，如图1所示，同样以对晶圆300进行蒸镀工艺为例进行说明，在进行蒸镀工艺前，需要将晶圆300与掩膜板100进行对位处理，此时，可以先将晶圆300上的第二预对位标记340与掩膜板100上的第一预对位标记130相对应，使得晶圆300与掩膜板100预对位，此时，对位套孔310处于对应的对位柱120的正上方。之后，控制吸附件230(下文提及)下降，以便对位套孔310顺利套入对应的对位柱120内，实现晶圆300与掩膜板100的最终定位。

此外，如图2和图3所示，为了进一步提高晶圆300与掩膜板100的对位精度，掩膜板100上设置有第一切口140(该第一切口140可以呈V型槽结构)，相应地，晶圆300上还设置有与第一切口140相对应的第二切口350(该第二切口350可以呈V型槽结构)。

本发明的第二方面，如图1和图3所示，提供了一种晶圆300，该晶圆300设置有若干个对位套孔310，每个对位套孔310用于容置掩膜板100上的对位柱120，以使得晶圆300与掩膜板100对位。

本实施例的晶圆300，其设置有若干个对位套孔310，每个对位套孔310用于容置掩膜板100上的对位柱120，以使得晶圆300与掩膜板100对位，可以使得对位精度提高到±0.5μm，从而可以减少原料浪费，降低生产成本，减少对位偏移引起的不良和缺陷，提高产品良率，并且还能够减少重复对位次数，缩短对位时间，提高产能。

本发明的第三方面，如图1所示，提供了一种蒸镀装置200，包括蒸镀腔210以及设置在蒸镀腔210内的掩膜板100，掩膜板100包括前文记载的掩膜板100。

本实施例的蒸镀装置200，具有前文记载的掩膜板100的结构，其掩膜主体110上设置有若干个对位柱120。每个对位柱120用于插置在待工艺的晶圆300上的对位套孔310内，以使得掩膜主体110与晶圆300对位。掩膜板100的结构简单，并能够有效提高对位精度。该结构的掩膜板100可以使得对位精度提高到±0.5μm，从而可以减少原料浪费，降低生产成本，减少对位偏移引起的不良和缺陷，提高产品良率，并且还能够减少重复对位次数，缩短对位时间，提高产能。

如图1所示，蒸镀装置200还包括支撑平台220、吸附件230(其可以为真空吸盘等吸附结构)、图像传感器240和控制器(图中并未示出)。其中，支撑平台220设置在蒸镀腔210内，支撑平台220用于承载掩膜板100和待工艺晶圆300。吸附件230可旋转并可升降地设置在蒸镀腔210内，吸附件230用于吸附固定待工艺晶圆300并调整其与掩膜板100的相对位置，以便晶圆300上的第二预对位标记340与掩膜板100上的第一预对位标记130相对应以及对位套孔310与对位柱120相对应。图像传感器240用于获取待工艺晶圆300与掩膜板100的对位图像数据。控制器用于根据图像传感器获得的对位图像数据确定待工艺晶圆300与掩膜板100的对位状态。

本发明的第四方面，如图4所示，提供了一种蒸镀方法S100，采用前文记载的蒸镀装置，蒸镀装置的具体结构以及相关内容可以参考前文相关记载，在此不作赘述。蒸镀方法S100包括：

S110、将掩膜板和待工艺晶圆分别装载至蒸镀腔内。

具体地，如图1所示，将掩膜板100装载至蒸镀腔210内的支撑平台220上。利用真空机械手将待工艺晶圆300送入蒸镀腔210，蒸镀腔210内的吸附件230下降至吸附位并吸住晶圆300，随后，晶圆300与吸附件230一起下降至预对位位置。

S120、将掩膜板上的对位柱插置在对应地待工艺晶圆上的对位套孔内。

具体地，如图1所示，控制吸附件230旋转，以使得待工艺晶圆300上的第二预对位标记340与掩膜板100上的第一预对位标记130相对应，完成晶圆300与掩膜板100的预对位。

控制吸附件230下降，以使得掩膜板100上的对位柱120插置在对应地待工艺晶圆300上的对位套孔310内。

利用图像传感器240获取待工艺晶圆300与掩膜板100的对位图像数据。利用控制器根据图像传感器240获得的对位图像数据确定待工艺晶圆300与掩膜板100的对位状态，如果对位状态良好，则执行步骤S130，反之，则返回执行步骤S120，确切地说是执行步骤S120中的预对位过程，直至对位状态良好。

S130、对待工艺晶圆进行蒸镀工艺处理。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种掩膜板，其特征在于，所述掩膜板包括掩膜主体以及设置在所述掩膜主体上的若干个对位柱，每个所述对位柱用于插置在待工艺的晶圆上的对位套孔内，以使得所述掩膜主体与所述晶圆对位。

2.根据权利要求1所述的掩膜板，其特征在于，所述掩膜主体包括交叉设置的第一掩膜条和第二掩膜条，所述对位柱设置在所述第一掩膜条和所述第二掩膜条相重叠的位置处。

3.根据权利要求1所述的掩膜板，其特征在于，所述对位柱呈锥形结构。

4.根据权利要求3所述的掩膜板，其特征在于，所述锥形结构的高度范围为1mm～2mm；和/或，所述锥形结构的大端尺寸比对应的所述对位套孔的孔径尺寸小1μm～2μm。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的掩膜板，其特征在于，所述掩膜主体上还设置有若干个第一预对位标记，每个所述预对位标记用于对应所述待工艺的晶圆上的第二预对位标记，以使得所述掩膜主体与所述晶圆预对位。

6.一种晶圆，其特征在于，所述晶圆设置有若干个对位套孔，每个所述对位套孔用于容置掩膜板上的对位柱，以使得所述晶圆与所述掩膜板对位。

7.一种蒸镀装置，包括蒸镀腔以及设置在所述蒸镀腔内的掩膜板，其特征在于，所述掩膜板包括权利要求1至5中任意一项所述的掩膜板。

8.根据权利要求7所述的蒸镀装置，其特征在于，所述蒸镀装置还包括：

支撑平台，设置在所述蒸镀腔内，所述支撑平台用于承载所述掩膜板和所述待工艺晶圆；

吸附件，可旋转并可升降地设置在所述蒸镀腔内，所述吸附件用于吸附固定所述待工艺晶圆并调整其与所述掩膜板的相对位置；

图像传感器，用于获取所述待工艺晶圆与所述掩膜板的对位图像数据；

控制器，用于根据所述图像传感器获得的所述对位图像数据确定所述待工艺晶圆与所述掩膜板的对位状态。

9.一种蒸镀方法，其特征在于，采用权利要求7或8所述的蒸镀装置，所述蒸镀方法包括：

步骤S110、将所述掩膜板和所述待工艺晶圆分别装载至所述蒸镀腔内；

步骤S120、将所述掩膜板上的对位柱插置在对应地所述待工艺晶圆上的所述对位套孔内；

步骤S130、对所述待工艺晶圆进行蒸镀工艺处理。

10.根据权利要求9所述的蒸镀方法，其特征在于，所述蒸镀装置为权利要求8所述的蒸镀装置，且所述掩膜板为权利要求5所述的掩膜板；

步骤S110具体包括：

将所述掩膜装载至所述蒸镀腔内的支撑平台上；

将所述待工艺晶圆装载至所述吸附件上；

步骤S120具体包括：

控制所述吸附件旋转，以使得所述待工艺晶圆上的第二预对位标记与所述掩膜板上的第一预对位标记相对应；

控制所述吸附件下降，以使得所述掩膜板上的所述对位柱插置在对应地所述待工艺晶圆上的所述对位套孔内；

利用图像传感器获取所述待工艺晶圆与所述掩膜板的对位图像数据；

利用控制器根据所述图像传感器获得的所述对位图像数据确定所述待工艺晶圆与所述掩膜板的对位状态。