多掩模對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)和方法
【專利說(shuō)明】多掩模對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)和方法
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002 ]本申請(qǐng)要求申請(qǐng)日為2014年1月17日的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)N0.62/065，291的優(yōu)先權(quán)，其在此通過(guò)引用并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及用于由若干較小面積陰影掩模形成有效的較大面積陰影掩模的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0004]在陰影掩模氣相沉積領(lǐng)域，存在利用越來(lái)越大面積的陰影掩模的趨勢(shì)，該陰影掩模包括與從沉積源待沉積至襯底上的材料的期望的圖案相對(duì)應(yīng)的一個(gè)或更多個(gè)開(kāi)口。但是，隨著形成越來(lái)越大面積尺寸的陰影掩模，問(wèn)題在于避免定位橫跨陰影掩模尺寸的開(kāi)口中的運(yùn)行錯(cuò)誤。換言之，隨著形成越來(lái)越大面積尺寸的陰影掩模，問(wèn)題在于，在用于將材料圖案沉積在襯底上的、橫跨陰影掩模尺寸的開(kāi)口之間越來(lái)越難維持準(zhǔn)確的尺寸穩(wěn)定性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]現(xiàn)在將在下面編號(hào)的條款中描述和闡述本發(fā)明的各種優(yōu)選和非限制性的示例或方面:
[0006]條款1:多陰影掩模對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)包括:載體，載體包括多個(gè)貫穿載體的孔徑。每個(gè)孔徑有與其相關(guān)聯(lián)的:組合框和陰影掩模，組合框和陰影掩模被定位在載體的第一側(cè)，框支撐陰影掩模與孔徑對(duì)準(zhǔn);對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)，對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)被定位在載體與第一側(cè)相反的第二側(cè)，并且被操作用于相對(duì)于載體調(diào)整組合框和陰影掩模的位置;和控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)包括與對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)聯(lián)接的可編程控制器，控制器被操作用于基于控制系統(tǒng)確定的組合框和陰影掩模的第一組對(duì)準(zhǔn)特征中的每一個(gè)的位置來(lái)控制對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)以精確或精準(zhǔn)地對(duì)準(zhǔn)組合框和陰影掩模。
[0007]條款2:條款I(lǐng)的對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)，其中控制系統(tǒng)可包括聯(lián)接至控制器的數(shù)碼相機(jī)。該數(shù)碼相機(jī)可被定位于組合框和陰影掩模的與載體相反的一側(cè)。該數(shù)碼相機(jī)可被操作用于獲取包括第一組對(duì)準(zhǔn)特征的數(shù)碼圖像并將其轉(zhuǎn)遞至控制器，控制器可被操作用于處理該數(shù)碼圖像，并用于基于所處理的數(shù)碼圖像，使對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)精確或精準(zhǔn)地對(duì)準(zhǔn)組合框和陰影掩模的位置，以使得第一組對(duì)準(zhǔn)特征被對(duì)準(zhǔn)至控制器的存儲(chǔ)器中所存儲(chǔ)的預(yù)定的坐標(biāo)組。
[0008]條款3:條款I(lǐng)或條款2的對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)可進(jìn)一步的包括對(duì)準(zhǔn)襯底，其被定位于組合框和陰影掩模的與載體相反的一側(cè)。該對(duì)準(zhǔn)襯底可包括第二組對(duì)準(zhǔn)特征?？刂葡到y(tǒng)可包括數(shù)碼相機(jī)，數(shù)碼相機(jī)聯(lián)接至控制器并被定位于對(duì)準(zhǔn)襯底的與組合框和陰影掩模相反的一側(cè)。該數(shù)碼相機(jī)可被操作用于獲取包括第一組和第二組對(duì)準(zhǔn)特征的數(shù)碼圖像并將其轉(zhuǎn)遞至控制器，控制器可用于處理上述數(shù)碼圖像，并用于基于所處理的數(shù)碼圖像，使對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)精確或精準(zhǔn)地對(duì)準(zhǔn)組合框和陰影掩模的位置，以對(duì)準(zhǔn)第一組和第二組對(duì)準(zhǔn)特征。
[0009]條款4:條款I(lǐng)至3中的任一條款的對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)，其中載體可以包括第二組對(duì)準(zhǔn)特征。對(duì)于每個(gè)孔徑，控制系統(tǒng)可以包括多個(gè)光源-光接收器對(duì)。每個(gè)光源-光接收器對(duì)可在其之間限定光路。在每個(gè)光路中，第一組對(duì)準(zhǔn)特征的一個(gè)對(duì)準(zhǔn)特征和第二組對(duì)準(zhǔn)特征的一個(gè)對(duì)準(zhǔn)特征可被定位?？刂破骺杀徊僮饔糜谔幚砉饨邮掌鞯妮敵?，且基于該光接收器的所處理的輸出，用于使得對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)精確或精準(zhǔn)地對(duì)準(zhǔn)組合框和陰影掩模的位置，以對(duì)準(zhǔn)每個(gè)光路中的第一組對(duì)準(zhǔn)特征的一個(gè)對(duì)準(zhǔn)特征和第二組對(duì)準(zhǔn)特征的一個(gè)對(duì)準(zhǔn)特征。
[0010]條款5:條款I(lǐng)至4中的任一條款的對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)，其中:對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)可被操作用于調(diào)整多個(gè)組合框和陰影掩模的位置;和/或控制器可被操作用于使得對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)對(duì)準(zhǔn)多個(gè)組合框和陰影掩模。
[0011]條款6:條款I(lǐng)至5中的任一條款的對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)，其中對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)可被操作用于在兩個(gè)或更多個(gè)Χ、γ和θ方向上調(diào)整組合框和陰影掩模的位置。X和Y方向可平行于載體的第一側(cè)。Θ方向可繞正交于載體第一側(cè)的Z方向旋轉(zhuǎn)。
[0012 ]條款7:條款i至6中的任一條款的對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)，其中框可以包括第一組對(duì)準(zhǔn)特征。
[0013]條款8:條款I(lǐng)至7中的任一條款的對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)，其中每個(gè)對(duì)準(zhǔn)特征可以是下列之一:視覺(jué)標(biāo)記或孔。
[0014]條款9:條款I(lǐng)至8中的任一條款的對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)，其中對(duì)準(zhǔn)襯底可以是透明的。
[0015]條款10:—種多掩模對(duì)準(zhǔn)方法包括:(a)提供具有貫穿其的多個(gè)孔徑的載體；(b)提供多個(gè)陰影掩模-框組合，其中每個(gè)陰影掩模-框組合包括第一組對(duì)準(zhǔn)特征，每個(gè)陰影掩模_框組合被定位在載體的第一側(cè)，框支撐陰影掩模與孔徑中的一個(gè)對(duì)準(zhǔn)；(C)提供對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)；(d)提供包括可編程控制器的控制系統(tǒng);和(e)在控制器的控制下，使對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)基于通過(guò)控制器確定的每個(gè)陰影掩模-框組合的第一組對(duì)準(zhǔn)特征的位置相對(duì)于載體來(lái)調(diào)整每個(gè)掩模-框組合的位置。
[0016]條款11:條款10的方法可以在步驟(e)之后進(jìn)一步包括(f)，將每個(gè)陰影掩模-框組合固定至載體。
[0017]條款12:條款10或11的方法可以在步驟(f)之后進(jìn)一步包括(g)，穿過(guò)每個(gè)陰影掩模執(zhí)行氣相沉積。
[0018]條款13:條款10至12中的任一方法，其中控制系統(tǒng)可包括定位在載體的第一側(cè)的數(shù)碼相機(jī)。步驟(e)可包括使得對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)基于通過(guò)控制器從相機(jī)所獲取的至少一個(gè)陰影掩模-框組合的圖像來(lái)自動(dòng)調(diào)整每個(gè)陰影掩模-框組合的位置，以使得第一組對(duì)準(zhǔn)特征與控制器的存儲(chǔ)器中所存儲(chǔ)的預(yù)定的坐標(biāo)組對(duì)準(zhǔn)。
[0019]條款14:條款10至13中的任一方法可進(jìn)一步的包括提供對(duì)準(zhǔn)襯底，其包括在多個(gè)陰影掩模-框組合的與載體相反一側(cè)的第二組對(duì)準(zhǔn)特征。步驟(e)可包括使對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)整每個(gè)陰影掩模-框組合的位置，以將每個(gè)陰影掩模-框組合的第一組對(duì)準(zhǔn)特征和對(duì)準(zhǔn)襯底的第二組對(duì)準(zhǔn)特征對(duì)準(zhǔn)。
[0020]條款15:條款10至14中的任一方法，其中控制系統(tǒng)可進(jìn)一步的包括下中的一個(gè):數(shù)碼相機(jī)，被操作用于獲取第一組和第二組對(duì)準(zhǔn)特征的數(shù)碼圖像并將其轉(zhuǎn)遞至控制器以用于在在步驟(e)期間進(jìn)行處理;或多個(gè)光源-光接收器對(duì)，其中每個(gè)所述對(duì)限定光路，其中在每個(gè)光路中，第一組對(duì)準(zhǔn)特征的一個(gè)對(duì)準(zhǔn)特征和第二組對(duì)準(zhǔn)特征的一個(gè)對(duì)準(zhǔn)特征被定位，且控制器可被操作用于在步驟(e)期間處理光接收器的輸出。
[0021 ]條款16:條款10至15中的任一方法，其中每個(gè)對(duì)準(zhǔn)特征可以是下列之一:視覺(jué)標(biāo)記或孔。
[0022]條款17:條款10至16中的任一方法，其中對(duì)準(zhǔn)襯底是透明的。
[0023]條款18:條款10至17中的任一方法，其中對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)被設(shè)置在載體的第二側(cè)。
【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1是多陰影掩模對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)的載體框的示意性平面視圖；
[0025]圖2是定位在圖1的載體框上的多個(gè)組合框和陰影掩模的示意性平面視圖，每個(gè)陰影掩模與載體框中的孔徑對(duì)準(zhǔn)定位；
[0026]圖3是包括第一組對(duì)準(zhǔn)特征的組合框和陰影掩模的單獨(dú)的示意性平面視圖；
[0027]圖4是載體框的沿圖2中的IV-1V線截取的示意性側(cè)視圖，包括與載體框接觸的三個(gè)組合框和陰影掩模，并且進(jìn)一步包括對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)的示意圖，對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)包括定位在載體框下方的一個(gè)或更多個(gè)對(duì)準(zhǔn)臺(tái)和定位在三個(gè)組合框和陰影掩模上方的三個(gè)數(shù)碼(CCD)相機(jī)；
[0028]圖5是圖4所示的多掩模對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)的圖，三個(gè)組合框和陰影掩模經(jīng)由對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)的對(duì)準(zhǔn)臺(tái)的引腳提升至載體框的頂表面上方；
[0029]圖6是定位在位于圖2所示的載體框上的多個(gè)組合框和陰影掩模上的對(duì)準(zhǔn)襯底的示意性平面視圖；
[0030]圖7是包括第二組對(duì)準(zhǔn)特征的圖6的對(duì)準(zhǔn)襯底的單獨(dú)的示意性平面視圖；
[0031]圖8是圖4所示的多掩模對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)的示意性側(cè)視圖，包括定位在三個(gè)數(shù)碼相機(jī)與三個(gè)組合框和陰影掩模之間的圖7的對(duì)準(zhǔn)襯底；
[0032]圖9是圖8所示的多掩模對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)的視圖，三個(gè)組合框和陰影掩模經(jīng)由對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)的對(duì)準(zhǔn)臺(tái)的引腳提升至載體框的頂表面上方；
[0033]圖10是包括第二組對(duì)準(zhǔn)特征(與圖7中的對(duì)準(zhǔn)襯底上所示的第二組對(duì)準(zhǔn)特征不同)的另一個(gè)示例性載體框的平面視圖；
[0034]圖11是包括若干光接收器和用于在對(duì)準(zhǔn)襯底上支撐光接收器的可選的支撐框(以虛線示出)的對(duì)準(zhǔn)襯底的平面視圖；
[0035]圖12是圖11的對(duì)準(zhǔn)襯底定的平面視圖，對(duì)準(zhǔn)襯底被定位于配置在圖10中所示的載體框上的多個(gè)組合框和陰影掩模上；
[0036]圖13是對(duì)準(zhǔn)襯底的沿圖12中的線XII1-XIII截取的視圖，對(duì)準(zhǔn)襯底包括定位于配置在