專利名稱:火焰打孔的孔隙掩模的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及通過使用由火焰打孔方法制成的孔隙掩模來制造電子 電路元件、制造那些掩模的方法、以及如此制成的孔隙掩模。
背景技術(shù):
電子電路包括電子電路元件諸如電阻器、電容器、感應(yīng)器、二極 管、晶體管、以及其它有源和無源元件的組合,這些元件通過導(dǎo)電連 接聯(lián)系在一起。薄膜集成電路包括若干層諸如金屬層、介質(zhì)層、以及 典型地由半導(dǎo)體材料諸如硅形成的活性層。典型地,薄膜電路元件和 薄膜集成電路通過如下方式產(chǎn)生沉積各種材料層,然后使用加成或 減成法中的光刻法來圖案化這些層,所述加成或減成法可包括化學(xué)蝕 刻步驟以限定各種電路元件。另外,孔隙掩模已用來沉積成圖案層, 而無需使用蝕刻步驟或任何光刻法。
美國專利No. 6,821,348 B2公開了涉及孔隙掩模和相關(guān)系統(tǒng)的某 些方法和裝置,因而以引用的方式并入本文。
美國專利申請公布No. 2004/0070100 Al禾P 2005/0073070 Al
公開了涉及薄膜的火焰打孔的某些方法和裝置,因而以引用的方式并 入本文。
美國專利申請序列號11/179,418公開了涉及巻狀物品孔隙掩模 和相關(guān)的滾筒式或連續(xù)運(yùn)動系統(tǒng)的某些方法和裝置,因而以引用的方 式并入本文。
發(fā)明內(nèi)容
簡而言之,本發(fā)明提供一種孔隙掩模,包括細(xì)長的柔性薄膜幅 材;以及至少一個(gè)在薄膜中形成的沉積掩模圖案,其中沉積掩模圖案 限定貫穿薄膜延伸的沉積孔隙,所述孔隙限定一個(gè)或多個(gè)電子電路元 件的至少一部分,并且其中沉積孔隙由邊緣界定,所述邊緣為掩模的 一部分,其具有大于掩模的平均厚度的厚度??紫堆谀?砂ǘ鄠€(gè)獨(dú) 立的沉積掩模圖案,所述圖案可基本上相同或不同。該薄膜幅材典型 地為足夠柔性的,使得其可被巻繞以形成巻材。該薄膜幅材典型地在 至少幅材縱向方向、幅材橫向方向、或這兩個(gè)方向上為可拉伸的。該 薄膜幅材典型地包括聚合物薄膜,更典型地包括聚酰亞胺薄膜或聚酯 薄膜。典型地,至少一個(gè)沉積孔隙具有小于約1000微米,更典型地 小于約250微米的最小直徑。
在另一方面,本發(fā)明提供一種制造包括細(xì)長的柔性薄膜幅材、以 及形成在薄膜中的沉積掩模圖案的孔隙掩模的方法,其中沉積掩模圖 案限定貫穿薄膜延伸的沉積孔隙,所述孔隙限定一個(gè)或多個(gè)電子電路 元件的至少一部分。該方法包括以下步驟提供支承表面,其中支承 表面包括多個(gè)降低部分;提供噴焰器,其中噴焰器支承火焰,并且其 中火焰包括與噴焰器相對的焰舌;使細(xì)長的柔性薄膜幅材的至少一部 分頂靠接觸支承表面;以及用源自噴焰器的火焰加熱薄膜,以在薄膜 的覆蓋多個(gè)降低部分的區(qū)域中產(chǎn)生孔隙。在一個(gè)實(shí)施例中,支承表面 被冷卻至低于12(TF(29t:)的溫度;并且薄膜的第一側(cè)面與受熱表面接 觸,其中受熱表面的溫度大于165°F(74°C);并且隨后用源自噴焰器的 火焰加熱薄膜,以在薄膜的覆蓋多個(gè)降低部分的區(qū)域中產(chǎn)生孔隙之前, 將受熱表面從薄膜的第一側(cè)面移除。另一個(gè)實(shí)施例另外包括如下步驟
將噴焰器定位成使得火焰的未侵入焰舌和噴焰器之間的距離比薄膜和 噴焰器之間的距離大至少三分之一。定位步驟可另外包括定位噴焰器 使得火焰的未侵入焰舌和噴焰器之間的距離比薄膜和噴焰器之間的距
離大至少2毫米。另一個(gè)實(shí)施例另外包括如下步驟將噴焰器定位成
使得在噴焰器和軋輥之間測得的角度小于45° ,其中該角度的頂點(diǎn)定
位在背襯輥的軸線處。
在另一方面,本發(fā)明提供一種制造電子電路元件的方法,包括以 下步驟提供支承表面,其中支承表面包括多個(gè)降低部分;提供噴焰 器,其中噴焰器支承火焰,并且其中火焰包括與噴焰器相對的焰舌; 使細(xì)長的柔性薄膜幅材的至少一部分頂靠接觸支承表面;用源自噴焰 器的火焰加熱薄膜以在薄膜的覆蓋多個(gè)降低部分的區(qū)域中產(chǎn)生孔隙, 從而制成孔隙掩模;提供第一薄膜幅材;將孔隙掩模和第一薄膜幅材 定位成彼此鄰近;以及通過孔隙掩模中的孔隙將沉積材料沉積到第一 薄膜幅材上,以產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)電子電路元件的至少一部分。在一個(gè) 實(shí)施例中,該方法另外包括通過排除孔隙掩模的再使用的方法回收累 積在孔隙掩模上的沉積材料的步驟,所述步驟可選地包括局部或完全 地燃燒孔隙掩模、局部或完全地熔融孔隙掩模、局部或完全地將孔隙 掩模分割成片件、以及局部或完全地溶解孔隙掩模。
圖1為呈巻繞成巻材的孔隙掩模幅材形式的孔隙掩模的透視圖。 圖2a為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例所述的孔隙掩模的俯視圖。 圖2b為圖2a中的孔隙掩模的一部分的放大視圖。 圖2c為圖2a中的孔隙掩模的單一孔隙的放大視圖。 圖2d為圖2c的孔隙的橫截面。
圖3至5為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例所述的孔隙掩模的俯視圖。
圖6為可用于本發(fā)明的方法的火焰打孔裝置的側(cè)視圖。
圖7為圖6的裝置的前視圖,其中為清楚起見移除了惰輥中的
兩個(gè)以及馬達(dá),并且背襯輥以虛線顯示。
圖7a為圖6的裝置的噴焰器帶的放大視圖。
圖8為圖6的裝置的側(cè)視圖,包括沿裝置內(nèi)的薄膜路徑移動的薄膜。
圖9為噴焰器、薄膜、和背襯輥的部分的放大剖視圖,其中噴焰 器的火焰定位成遠(yuǎn)離薄膜使得該火焰為未侵入火焰。
圖10為與圖9類似的視圖,其中噴焰器的火焰正侵入薄膜。
圖11和12為在線孔隙掩模沉積技術(shù)的簡化示意圖。
圖13和14為根據(jù)本發(fā)明所述的沉積工位的框圖。
圖15a為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例所述的示例性拉伸裝置的透視圖。
圖15b為拉伸機(jī)構(gòu)的放大視圖。
圖16至18為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例所述的示例性拉伸裝置的俯 視圖。
圖19為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例所述的示例性在線沉積系統(tǒng)的框圖。
圖20和21為可根據(jù)本發(fā)明產(chǎn)生的示例性薄膜晶體管的剖視圖。
具體實(shí)施例方式
圖1為孔隙掩模10A的透視圖。如圖所示,孔隙掩模10A包 括細(xì)長的柔性薄膜幅材IIA、以及形成在薄膜中的沉積掩模圖案 12A。沉積掩模圖案12A限定貫穿薄膜延伸的沉積孔隙(在圖1中 未標(biāo)出)。典型地,孔隙掩模10A被形成為帶有若干沉積掩模圖案, 雖然本發(fā)明在此方面并非一定受限制。在那種情況下,每個(gè)沉積掩模 圖案可基本上相同;或作為另外一種選擇,可有兩種或更多種不同的 掩模圖案形成在柔性膜11A中。
如圖所示,柔性膜11A可為足夠柔性的,使得其可被巻繞以形成 巻材15A。將柔性膜11A巻繞到滾軸上的能力可提供明顯的優(yōu)點(diǎn) 薄膜巻材15A具有用于存儲、裝運(yùn)以及用于在線沉積工位的基本上緊 湊的尺寸。另外,柔性膜11A為可拉伸的,使得其可拉伸以實(shí)現(xiàn)精確 準(zhǔn)直。例如,該柔性膜在幅材橫向方向、幅材縱向方向、或這兩個(gè)方 向上為可拉伸的。在示例性實(shí)施例中,柔性膜11A可包括聚合物薄膜。 聚合物薄膜可由很多種聚合物中的一種或多種構(gòu)成,所述聚合物包括 聚酰亞胺、聚酯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、或其它 聚合物。聚酰亞胺為尤其可用于構(gòu)成柔性膜11A的聚合物。聚酯也是 一種尤其可用于構(gòu)成柔性膜llA的聚合物。優(yōu)選地,該薄膜70為聚合物基底。
孔隙掩模10A可具有很多種形狀和尺寸。例如,在示例性實(shí)施例
中,柔性薄膜幅材11A為至少約50厘米長或100厘米長,并且在 許多情況下可為至少約10米,或甚至100米長。另外,柔性薄膜幅 材11A可為至少約3cm寬,以及小于約200微米厚,小于約30微 米,或甚至小于約10微米厚。
圖2a為根據(jù)本發(fā)明所述的孔隙掩模10B的一部分的俯視圖。在 示例性實(shí)施例中,如圖2a所示的孔隙掩模10B由聚合材料形成。使 用聚合材料來構(gòu)成孔隙掩模10B可提供優(yōu)于其它材料的優(yōu)點(diǎn),包括易 于制造孔隙掩模IOB、降低孔隙掩模10B的成本、以及其它優(yōu)點(diǎn)。與 薄金屬孔隙掩模相比,聚合物孔隙掩模在很大程度上不易受到由意外 形成的折縫和永久性彎曲所造成的損壞。而且,可用酸來清潔某些聚 合物罩。
如圖2a和2b所示,孔隙掩模10B被形成為帶有圖案12B, 所述圖案限定若干沉積孔隙14 (僅標(biāo)出了沉積孔隙14A至14E)。 圖2b中的沉積孔隙14A至14E的排列方式和形狀為了舉例說明的 目的作了簡化,并且可根據(jù)使用者所預(yù)想的應(yīng)用和電路的設(shè)計(jì)而有較 大變化。圖案12B限定電路層的至少一部分,并且一般來講可采用若 干不同形式中的任一種。換句話講,沉積孔隙14可形成任何圖案, 這取決于所需的將在沉積過程中使用孔隙掩模10B產(chǎn)生的電路元件 或電路層。例如,雖然圖案12B被顯示為包括若干類似的子圖案(標(biāo) 出了子圖案16A至16C),但本發(fā)明在此方面并不受限制。
圖2c為根據(jù)本發(fā)明所述的掩模10B中的單一沉積孔隙14C 的俯視圖。圖2d為根據(jù)本發(fā)明所述的掩模10B中的沉積孔隙14C 的橫截面。沉積孔隙14C由邊緣17界定。邊緣17為掩模10B的 一部分,所述邊緣具有增大的厚度,典型地具有大于掩模10B的平均
厚度的厚度。在圖2c和2d所示的實(shí)施例中,掩模10B的表面18B 當(dāng)其接近沉積孔隙14C的邊緣19時(shí)保持基本上為平面的,而掩模 10B的另一個(gè)表面18A當(dāng)其接近沉積孔隙14C的邊緣19時(shí)凸起, 從而產(chǎn)生邊緣17。在一個(gè)替代實(shí)施例中(未示出),掩模的兩表面當(dāng) 其接近沉積孔隙邊緣時(shí)均不保持基本上為平面的。
孔隙掩模10B可用于沉積過程諸如汽相沉積過程中,在所述過程 中材料通過沉積孔隙14沉積到沉積基底上,以限定電路的至少一部 分。有利的是,孔隙掩模10B允許所需材料的沉積,并且同時(shí)允許材 料成形為所需圖案。因此,在沉積之前或之后無需單獨(dú)的圖案化步驟。 孔隙掩模10B可用來產(chǎn)生很多種電子電路,包括集成電路諸如包括互 補(bǔ)(n-通道和p-通道兩者)晶體管元件的集成電路。此外,可使用有 機(jī)(如并五苯)或無機(jī)(如非晶硅)半導(dǎo)體材料來產(chǎn)生根據(jù)本發(fā)明所 述的集成電路。在一些實(shí)施例中,孔隙掩模10B可用來產(chǎn)生有機(jī) LED(OLED)。對于一些電路,有機(jī)和無機(jī)半導(dǎo)體兩者均可使用。
孔隙掩模10B尤其可用于產(chǎn)生用于電子顯示器諸如液晶顯示器 或有機(jī)發(fā)光顯示器的電路、低成本集成電路諸如RFID電路、或任何 采用薄膜晶體管的電路。此外,利用有機(jī)半導(dǎo)體的電路可從如下文所 更詳述的本發(fā)明的各種方面獲益。此外,由于孔隙掩模10B可由柔性 的聚合材料幅材形成,因此其可用于如下文所更詳述的在線過程中。
可將一個(gè)或多個(gè)沉積孔隙14形成為具有小于約1000微米,小 于約500微米,小于約250微米,或甚至小于約200微米的寬度。 通過將沉積孔隙14形成為具有在這些范圍內(nèi)的寬度,可減小電路元 件的尺寸。此外,兩個(gè)沉積孔隙之間的距離(間隙)(例如沉積孔隙14C 和14D之間的距離)可小于約1000微米,小于約500微米,小于 約250微米,或甚至小于約200微米,以減小各種電路元件的尺寸。
由聚合物薄膜幅材形成孔隙掩模10B可使所使用的制造工藝比
其它孔隙掩模諸如硅掩?;蚪饘傺谀MǔK璧闹圃旃に嚫颖阋?、 更加簡單、和/或更加精確。因而可將這些大掩模用于沉積過程,以產(chǎn) 生電路元件,所述電路元件分布在大表面積上并且分開大距離。此外, 通過在大聚合物幅材上形成掩模,大集成電路的產(chǎn)生可在在線工藝中 完成。
圖3和4為包括以較大寬度分開的沉積孔隙的孔隙掩模10C
和10D的俯視圖。同樣,孔隙掩模10C和10D由薄膜幅材形成, 以允許在線進(jìn)行沉積過程。圖3示出孔隙掩模IOC,其包括沉積孔隙 圖案12C。圖案12C可限定至少一個(gè)維度,所述維度大于約1厘米, 大于約25厘米,大于約100厘米,或甚至大于約500厘米。換句 話講,距離X可在這些范圍內(nèi)。這樣,使用沉積過程可產(chǎn)生以大于常 規(guī)的距離分開的電路元件。此特征可為有利的,例如,在大面積平板 顯示器或檢測器的制造中是有利的。
對于一些電路層,可不需要復(fù)合圖案。例如,圖4的孔隙掩模10D 包括至少兩個(gè)沉積孔隙36A和36B。在那種情況下,兩個(gè)沉積孔隙 36A和36B可分開距離X,所述距離大于約1厘米,25厘米,100 厘米,或甚至大于約500厘米。對于產(chǎn)生要求兩個(gè)或更多個(gè)元件之間 要有大間距的電路來講,在單一沉積過程中沉積和圖案化電路層而使 各元件分開這些大距離的能力可為高度有利的。用于控制或形成大電 子顯示器的像素的電路為一個(gè)實(shí)例。
圖5為孔隙掩模10E的俯視圖。如圖所示,孔隙掩模10E形 成在柔性材料幅材11E諸如聚合材料中。孔隙掩模10E限定若干圖 案12Et至12E3。在一些情況下,不同的圖案12E可限定不同的電 路層,并且在其它情況下,不同的圖案12E限定同一電路層的不同部 分。在一些情況下,可使用縫合技術(shù),其中第一和第二圖案和 12E2限定同一電路部件的不同部分。換句話講,可將兩種或更多種圖 案用于獨(dú)立的沉積以限定單一電路部件??p合技術(shù)可用來例如避免較
長沉積孔隙、閉合曲線、或任何將造成孔隙掩模的一部分被較差支承 或根本不被支承的孔隙圖案。在第一沉積中, 一個(gè)掩模圖案形成某個(gè) 部件的一部分;并且在第二沉積中,另一個(gè)掩模圖案形成該部件的其 余部分。
在其它情況下,不同的圖案12E可基本上相同。在那種情況下, 不同的圖案12E可用來產(chǎn)生用于不同電路的基本上類似的沉積層。例 如,在在線纖維幅材工藝中,沉積基底幅材可垂直于孔隙掩模10E而 通過。在每個(gè)沉積之后,沉積基底幅材可在線移動以便進(jìn)行下一個(gè)沉 積。因此,圖案12Et可用來將某個(gè)層沉積在沉積基底幅材上,然后 12E2可用于沉積基底幅材的更下游處的類似沉積過程。也可將孔隙掩 模10E的包含圖案的每個(gè)部分重復(fù)使用在沉積基底的不同部分上,或 重復(fù)使用在一個(gè)或多個(gè)不同沉積基底上。下文描述在線沉積系統(tǒng)的更 多細(xì)節(jié)。
本公開的孔隙掩模可通過任何合適的方法制成,包括模制方法和 打孔方法。典型地,本公開的孔隙掩模通過火焰打孔的方法制成。
圖6和7為用于制造本公開的火焰打孔的孔隙掩模的一個(gè)裝置 的示例圖。圖6示出裝置510的側(cè)視圖。圖7示出該裝置的前視圖, 其中背襯輥514以虛線顯示,并且其中為了清楚起見移除了惰輥 555、 558以及馬達(dá)516。
裝置510包括機(jī)架512。機(jī)架512包括上部512a和下部 512b。裝置510包括具有外支承表面515的背襯輥514。支承表面 515優(yōu)選地包括以虛線顯示的降低部分590的圖案。這些降低部分 590和介于降低部分590之間的支承表面515的部分共同構(gòu)成背襯 輥514的支承表面515。降低部分590形成支承表面515中的凹陷 圖案。降低部分5卯可為沿支承表面515的多個(gè)壓低部分或凹陷部 分或多個(gè)凹陷。這些降低部分590優(yōu)選地蝕刻進(jìn)支承表面515中。
作為另外一種選擇,降低部分590的圖案可鉆取、燒蝕、或鐫刻進(jìn)支
承表面515中。降低部分590的圖案為如下圖案其限定一個(gè)或多
個(gè)電子電路元件的至少一部分,或一個(gè)或多個(gè)電子電路的至少一部分, 或一個(gè)或多個(gè)集成電路的至少一部分。
優(yōu)選地,相對于裝置510周圍的環(huán)境溫度,背襯輥514的支承 表面515為溫度控制的。背襯輥514的支承表面515可通過本領(lǐng)域 中已知的任何合適的方法受到溫度控制。優(yōu)選地,背襯輥514的支承 表面515通過如下方式冷卻提供冷卻水進(jìn)入中空軸556的入口部 分556a,進(jìn)入背襯輥514,并且排出中空軸556的出口部分556b。 背襯輥514圍繞其軸線513旋轉(zhuǎn)。裝置510包括附接到機(jī)架的下部 512b上的馬達(dá)516。馬達(dá)驅(qū)動帶518,所述帶繼而旋轉(zhuǎn)附接到背襯輥 514上的軸556,因此驅(qū)動背襯輥514圍繞其軸線513旋轉(zhuǎn)。
裝置510包括噴焰器536和其相關(guān)管道538。噴焰器536和噴 焰器管道538通過噴焰器支承件535附接到機(jī)架512的上部512a 上。噴焰器支承件535可通過致動器548作用而圍繞樞軸點(diǎn)537樞 轉(zhuǎn),以相對于背襯輥514的支承表面515移動噴焰器536。支承件 535可通過致動器548作用而樞轉(zhuǎn),以將噴焰器536定位成以所需 距離或者鄰近或者遠(yuǎn)離背襯輥514的支承表面515,如下文參照圖9 和10所更詳細(xì)地解釋的那樣。噴焰器536包括每個(gè)末端上的燃?xì)夤?538,以用于將燃?xì)馓峁┙o噴焰器536。裝置510可包括安裝在裝置 510上方的可選排風(fēng)罩(未示出)。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,裝置510包括附接到機(jī)架512的下 部512b上的預(yù)熱輥520。預(yù)熱輥520包括外輥層522。外輥層522 包括外表面524。優(yōu)選地,外輥層由彈性體,優(yōu)選高工作溫度的彈性 體制成。優(yōu)選地,預(yù)熱輥520為軋輥,其可定位成頂靠背襯輥514以 輥軋軋輥520和背襯輥514之間的薄膜。然而,預(yù)熱輥520并非必 須為軋輥。相反,預(yù)熱輥可定位成遠(yuǎn)離背襯輥514以便不接觸背襯輥
514。軋輥520自由地圍繞其軸560旋轉(zhuǎn),并且安裝到輥支承件562 上。聯(lián)動桿546附接到輥支承件562上。軋輥520可使用致動器 544定位成頂靠背襯輥514。當(dāng)致動器544伸展(如圖8所示)時(shí), 聯(lián)動桿546逆時(shí)針轉(zhuǎn)動,并且繼而輥支承件562也逆時(shí)針轉(zhuǎn)動直到 軋輥520接觸背襯輥514。致動器544可控制軋輥520和背襯輥 514之間的運(yùn)動,并且因此可控制軋輥520和背襯輥514之間的壓 力。障礙物564附接到下機(jī)架512b上以抑制聯(lián)動桿546移動超過 下機(jī)架512b,這可幫助限制由軋輥520頂靠背襯輥514所施加的壓 力。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中,裝置510包括溫度控制的護(hù)板 526,所述護(hù)板通過托架566附接到軋輥520上以形成一個(gè)組合件。 因此,當(dāng)致動器544如上所述地旋轉(zhuǎn)軋輥520時(shí),護(hù)板526與軋輥 一起移動。護(hù)板526可通過螺栓532和附接到托架566上的狹槽 534來相對于軋輥520定位。溫度控制的護(hù)板526優(yōu)選地包括多根 水冷管528。然而,也可使用其它提供溫度控制的護(hù)板的裝置,諸如 水冷板、氣冷板、或其它本領(lǐng)域中的裝置。優(yōu)選地,溫度控制的護(hù)板526 定位在噴焰器536和軋輥520之間。在此位置中,護(hù)板526保護(hù)軋 輥520不受一些從噴焰器536產(chǎn)生的熱的影響,并且因此可用來控 制軋輥520的外表面524的溫度,這具有在由噴焰器536進(jìn)行的火 焰打孔步驟中減少薄膜中的褶皺或其它缺陷的有益效果,同時(shí)可保持 高薄膜速度。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中,裝置510包括附接到機(jī)架512的 下部512b上的可選涂敷器550。裝置510包括多個(gè)噴嘴552。在一 個(gè)實(shí)施例中,涂敷器550為空氣涂敷器,用于將空氣涂敷到背襯輥 514上。在另一個(gè)實(shí)施例中,涂敷器550為液體涂敷器,用于將液體 涂敷到背襯輥514上。優(yōu)選地,該液體為水,然而也可換用其它液體。 如果液體由涂敷器550涂敷,則優(yōu)選地也將空氣提供給各個(gè)噴嘴以在 涂敷到背襯輥上之前霧化液體。將空氣或水涂敷到背襯輥514上的方
式可由本領(lǐng)域中的技術(shù)人員作改變,這要取決于通過噴嘴552泵送的 空氣或水的壓力、速率或速度。將在下文中說明,不受任何理論的約
束,據(jù)信如果在使薄膜接觸支承表面515之前將空氣或水涂敷到背襯 輥514的支承表面515上,則空氣或水的這種涂敷可幫助或者部分 地移除累積在支承表面515上的冷凝或者施加附加水以主動控制薄 膜和支承表面之間的水量,并且從而在由噴焰器536進(jìn)行的火焰打孔 步驟中幫助消除形成在薄膜中的褶鈹或其它缺陷。
裝置510包括附接到機(jī)架512的下部512b上的第一惰輥 554、第二惰輥555、和第三惰輥558。每個(gè)惰輥554、 555、 558均 包括它們自己的軸,并且這些惰輥可自由地圍繞它們的軸旋轉(zhuǎn)。
圖7a示出了可用于圖1的裝置510的噴焰器536的放大視 圖。多種噴焰器536可商購自例如Flynn Burner Corporation, New Rochelle, NY; Aerogen Company, Ltd., Alton, United Kingdom;禾口 Sherman Treaters Ltd., Thame, United Kingdom。 一種優(yōu)選的噴焰器可 以系列850從Flynn Burner Corporation商購獲得,其具有八端口、 定幅至27英寸長度的32英寸的實(shí)際長度,由不銹鋼制成,框帶安 裝在鑄鐵殼體中。帶狀噴焰器最優(yōu)選用于聚合物薄膜的火焰打孔,但 也可使用其它類型的噴焰器諸如具有鉆口或狹槽設(shè)計(jì)的噴焰器。優(yōu)選 地,該裝置包括混合機(jī)以在其進(jìn)料用于本發(fā)明的火焰打孔工藝的火焰 之前摻混氧化劑和燃料。
圖8示出薄膜穿過裝置510而行進(jìn)的路徑以及一種典型的用火 焰打孔薄膜的方法。薄膜570包括第一側(cè)面572和與第一側(cè)面572 相對的第二側(cè)面574。薄膜行進(jìn)進(jìn)入裝置510并且圍繞第一惰輥 554。從那里,薄膜被馬達(dá)驅(qū)動的背襯輥514拉拽。在此位置中,薄 膜定位在軋輥520和背襯輥514之間。在此工藝步驟中,薄膜570 的第二側(cè)面574由水冷背襯輥514冷卻,并且同時(shí)薄膜570的第一 側(cè)面572由預(yù)熱輥或軋輥520的外表面524加熱。這一在用噴焰器
536火焰打孔薄膜之前用軋輥520的軋輥表面522預(yù)熱薄膜570 的步驟可提供如下的有益效果在由噴焰器536進(jìn)行了火焰打孔步驟 之后,可減少薄膜中的褶鈹或其它缺陷。
背襯輥514的外支承表面515的溫度可由通過軸556流過背 襯輥514的水的溫度來控制。外支承表面515的溫度可取決于其鄰 近噴焰器536的程度而有變化,所述噴焰器由其火焰產(chǎn)生大量的熱。 此外,支承表面515的溫度還將取決于支承表面515的材料。
軋輥520的外層522的外表面524的溫度受若干因素的控制。 第一,噴焰器的火焰的溫度影響軋輥520的外表面524。第二,噴焰 器536和軋輥520之間的距離影響外表面524的溫度。例如,將軋 輥520定位得更靠近噴焰器536將增大軋輥520的外表面524的 溫度。相反,將軋輥定位得更遠(yuǎn)離噴焰器536將減小軋輥520的外 表面524的溫度。軋輥520的軸線和噴焰器536的噴焰器面540 的中心之間的距離(使用背襯輥514的軸線513作為角度的頂點(diǎn)) 用角度阿爾法(a)表示。角度阿爾法(a)表示介于軋輥520和噴焰器 536之間的背襯輥的圓周部分或背襯輥的圓弧部分。優(yōu)選使角度阿爾 法(a)盡可能地小,從而不使軋輥受到源自噴焰器的如此熱量以致軋 輥的外表面上的材料開始降解。例如,角度阿爾法(a)優(yōu)選地小于或 等于45° 。第三,軋輥520的外表面524的溫度也可通過使用托架 566的螺栓532和狹槽534調(diào)節(jié)軋輥520和噴焰器536之間的溫 度控制的護(hù)板526的位置來控制。第四,軋輥520可具有穿過軋輥 而流動的冷卻水,類似于上文所述的背襯輥514的情況。在此實(shí)施例 中,穿過軋輥而流動的水的溫度可影響軋輥520的外表面524的表 面溫度。第五,背襯輥514的支承表面515的表面溫度可影響軋輥 520的外表面524的表面溫度。最后,軋輥520的外表面524的溫 度也可受軋輥520周圍的空氣的環(huán)境溫度的影響。
背襯輥514的支承表面515的優(yōu)選的溫度在45°F至130°F
范圍內(nèi),并且更優(yōu)選地在50下至105下范圍內(nèi)。軋輥520的軋輥 表面524的優(yōu)選的溫度在165°F至400°F范圍內(nèi),并且更優(yōu)選地在 180°F至250°F范圍內(nèi)。然而,軋輥表面524的溫度不應(yīng)當(dāng)升高超 過如下的溫度在所述溫度下軋輥表面材料可開始熔融或降解。雖然 上文列出了背襯輥514的支承表面515的優(yōu)選的溫度和軋輥520 的軋輥表面524的優(yōu)選的溫度,但本領(lǐng)域中的技術(shù)人員可基于本專利 申請所述的有益效果而選擇支承表面515和軋輥表面524的優(yōu)選的 溫度,所述選擇取決于薄膜材料和背襯輥514的用以火焰打孔帶有減 少的褶皺或缺陷數(shù)目的薄膜的旋轉(zhuǎn)速度。
回到工藝步驟,在介于預(yù)熱輥520和背襯輥514之間的此位置 處,在使薄膜接觸噴焰器的火焰之前,預(yù)熱輥預(yù)熱薄膜570的第一側(cè) 面572。
在下一個(gè)工藝步驟中,背襯輥514繼續(xù)旋轉(zhuǎn),從而在噴焰器536 和背襯輥514之間移動薄膜570。此具體步驟也顯示于圖10以及圖 8中。當(dāng)薄膜與噴焰器536的火焰接觸時(shí),薄膜的直接被冷卻金屬支 承表面支承的部分不被打孔,因?yàn)榛鹧娴臒崃看┻^薄膜材料并且立即 被背襯輥514的冷金屬傳導(dǎo)而遠(yuǎn)離薄膜(由于該金屬的優(yōu)良的導(dǎo)熱 性)。然而,有氣袋被捕獲在薄膜材料的那些部分之后,所述部分覆 蓋冷卻支承材料的蝕刻的凹陷或降低部分590。被捕獲在凹陷中的空 氣的導(dǎo)熱性大大小于周圍金屬的導(dǎo)熱性,因此熱量不被傳導(dǎo)而遠(yuǎn)離薄 膜。因而薄膜的位于凹陷上的部分會熔融且被打孔。因此,形成在薄 膜570中的穿孔一般來講與降低部分590的形狀相關(guān)聯(lián)。約在薄膜 材料在降低部分5卯的區(qū)域中熔融的同時(shí),邊緣620圍繞每個(gè)穿孔 形成,所述邊緣由源自穿孔內(nèi)部的已在加熱時(shí)收縮的薄膜材料組成。
在噴焰器536火焰打孔薄膜之后,背襯輥514繼續(xù)旋轉(zhuǎn),直到 薄膜570最終由惰輥555拉拽而遠(yuǎn)離背襯輥514的支承表面515。 從那里,火焰打孔的薄膜570被另一個(gè)從動輥(未示出)拉拽而圍繞
惰輥558?;鹧娲蚩椎谋∧た捎裳b置510生產(chǎn)成長型、寬型幅材,所
述幅材可巻繞成巻材以便于存儲和裝運(yùn)。
如上所述,裝置510可包括可選涂敷器550,所述涂敷器用于在 薄膜570接觸背襯輥514和軋輥520之間的支承表面之前將或者 空氣或者水涂敷到背襯輥514的支承表面515上。不受任何理論的 約束,據(jù)信控制薄膜570和支承表面515之間的水量可幫助減少火 焰打孔的薄膜中的褶皺或其它缺陷的量。有兩種方法可控制薄膜570 和支承表面515之間的水量。第一,如果涂敷器550將空氣吹敷到 支承表面上,則此動作可幫助減少積聚在薄膜570和支承表面515 之間的水量。水積聚是當(dāng)水冷支承表面515接觸周圍環(huán)境時(shí)形成在背 襯輥表面上的冷凝的結(jié)果。第二,涂敷器550可將水或一些其它液體 涂敷到支承表面515上以增加薄膜570和支承表面之間的液體量。 不論是這兩種方法中的哪一種,據(jù)信薄膜570和支承表面515之間 的一些量的液體可幫助增加薄膜570和支承表面515之間的牽引 力,這繼而可幫助減少火焰打孔的薄膜中的褶皺或其它缺陷的量。涂 敷器550的噴嘴552相對于噴焰器536的中心線的位置用角度貝 它(e)表示,其中角度的頂點(diǎn)在背襯輥514的軸線處。優(yōu)選地,涂敷 器550處在大于角度阿爾法(a)的角度貝它(e),以使得空氣或水可 在軋輥520之前施加到背襯輥514上。
圖9和10示意性地示出本發(fā)明的裝置的另一個(gè)實(shí)施例。圖9 和10示出在火焰打孔步驟期間火焰624相對于背襯輥514的支承 表面515而放置的臨界性。在圖9中,噴焰器536處在相對于背襯 輥514的某個(gè)距離處;而在圖10中,噴焰器536定位成相對于圖9 更靠近背襯輥514。噴焰器536和背襯輥514之間的相對距離可由 噴焰器支承件535和致動器548來調(diào)節(jié),如上文關(guān)于圖1所述。
在圖9和10中存在數(shù)個(gè)由參考字母表示的距離。原點(diǎn)"0"在 包裹在背襯輥514周圍的薄膜的第一側(cè)面572的切線處測量。距離
"A"表示噴焰器540的帶542和薄膜570的第一側(cè)面572之間的 距離。距離"B"表示火焰的長度,其從噴焰器536的帶542 (火焰 起源處)測量至火焰的頂端626?;鹧鏋橛蓢娧嫫髦С械陌l(fā)光錐體, 其可用本領(lǐng)域中已知的裝置從起源處測量至頂端。實(shí)際上,帶狀噴焰 器536具有多個(gè)火焰,并且優(yōu)選地所有頂端均相對于噴焰器殼體處在 同一位置處,優(yōu)選地在長度上是一致的。然而,焰舌可有變化,例如, 取決于不一致的帶構(gòu)型或不一致的進(jìn)入帶中的氣流量而有變化。為了 示例的目的,多個(gè)火焰由一個(gè)火焰624代表。距離"D"表示噴焰器536 的面540和薄膜570的第一側(cè)面572之間的距離。距離"E"表示 噴焰器536的帶542和噴焰器536的面540之間的距離。
在圖9中,距離"C1"表示距離A和距離B之間的相對距離, 如果它們相減成A-B的話。此距離Cl將為正距離,因?yàn)榛鹧?24被 定位成遠(yuǎn)離背襯輥514因而不侵入背襯輥514上的薄膜570中,并 且被定義為"未侵入火焰"。在此位置中,火焰可由本領(lǐng)域中的技術(shù) 人員在自由空間中容易地測量,并且其為不間斷火焰。相比之下,圖10 示出的噴焰器被定位成大大靠近背襯輥514上的薄膜570,使得火焰 624的頂端626實(shí)際已侵入背襯輥514的支承表面515上的薄膜 570中。在此位置中,"C2"表示距離A減去距離B,并且將必定 為負(fù)數(shù)。優(yōu)選地,距離A減去距離B大于負(fù)2mm。打孔的薄膜在C2 距離為大的負(fù)數(shù)時(shí),可以較高的速度生產(chǎn),同時(shí)仍然可保持薄膜質(zhì)量。
涉及薄膜的火焰打孔的附加公開可見于美國專利申請公布 2004/0070100 Al和2005/0073070中,其以引用的方式并入本文。
本公開的孔隙掩??捎糜诓牧系膱D案化沉積,以制造電子電路元 件。圖11和12為在線孔隙掩模沉積技術(shù)的簡化示意圖。在圖11 中,聚合物薄膜幅材10F以使沉積掩模圖案96和93行進(jìn)經(jīng)過沉積 基底98的方式而形成。聚合物薄膜幅材10F中的第一圖案93可與 沉積基底98準(zhǔn)直,并且可進(jìn)行沉積過程以根據(jù)第一圖案93將材料
沉積到沉積基底98上。然后,可移動聚合物薄膜幅材IOF(如箭頭95 所示)使得第二圖案96與沉積基底98準(zhǔn)直,從而可進(jìn)行第二沉積 過程??芍貜?fù)該過程以用于將任何數(shù)目的圖案形成在聚合物薄膜幅材 10F中。通過在不同的沉積基底或同一基底的不同部分上重復(fù)上述步 驟,可重復(fù)使用聚合物薄膜10F的沉積掩模圖案。
圖12示出另一種在線孔隙掩模沉積技術(shù)。在圖12的實(shí)例中, 沉積基底101可包括纖維幅材。換句話講,孔隙掩模10G和沉積基 底101兩者均可包括纖維幅材,所述幅材可能由聚合材料制成。作為 另外一種選擇,沉積基底幅材101可包括載運(yùn)一系列離散基底的傳輸 幅材。對于第一沉積過程,孔隙掩模幅材10G中的第一圖案105可 與沉積基底幅材101準(zhǔn)直。然后,可移動孔隙掩模幅材10G和沉積 基底幅材101中的任一個(gè)或其兩者(如箭頭102和103所示)使得 孔隙掩模幅材10G中的第二圖案107與沉積基底幅材101準(zhǔn)直,從 而進(jìn)行第二沉積過程。如果孔隙掩模幅材10G中的孔隙掩模圖案中的 每個(gè)均基本上相同,則圖12所示的技術(shù)可用來將類似的沉積層沉積 在沿沉積基底幅材101的若干順序位置中。
圖13為可將孔隙掩模幅材用于根據(jù)本發(fā)明所述的沉積過程的沉 積工位的簡化框圖。具體地講,沉積工位110可被構(gòu)造成能進(jìn)行汽相 沉積工藝,在所述工藝中材料被汽化并且通過孔隙掩模沉積在沉積基 底上。沉積材料可為任何材料,包括用來形成集成電路內(nèi)的多種元件 的半導(dǎo)體材料、電介質(zhì)材料、或?qū)щ姴牧稀@纾沙练e有機(jī)或無機(jī) 材料。在一些情況下,有機(jī)和無機(jī)材料兩者均可沉積以產(chǎn)生電路。在 另一實(shí)例中,可沉積非晶硅。非晶硅的沉積典型地要求大于約200攝
氏度的高溫。本文所述的聚合物幅材的一些實(shí)施例可經(jīng)受這些高溫, 因此允許沉積和圖案化非晶硅以產(chǎn)生集成電路或集成電路元件。又如, 可沉積并五苯基的材料。然而在另一個(gè)實(shí)例中,可沉積OLED材料。
柔性幅材10H如下形成讓孔隙掩模圖案穿過沉積工位110使
得掩??舌徑练e基底112而放置。沉積基底112可取決于所需要
產(chǎn)生的電路而包括多種材料中的任一種。例如,沉積基底112可包括
柔性材料,諸如可能形成纖維幅材的柔性聚合物如聚酰亞胺或聚酯。 另外,如果所需電路為用于電子顯示器諸如液晶顯示器的晶體管電路,
則沉積基底112可包括電子顯示器的底板。也可使用任何沉積基底諸
如玻璃基底、硅基底、硬質(zhì)塑料基底、涂覆有絕緣層的金屬箔等。在 任何情況下,沉積基底均可包括或可不包括先前形成的部件。
沉積工位110典型地為真空室。在鄰近沉積基底112固定孔隙 掩模幅材10H中的圖案之后,材料116由沉積單元114汽化。例如, 沉積單元114可包括一批材料,所述材料被加熱以汽化該材料。汽化 過的材料116通過孔隙掩模幅材10H的沉積孔隙沉積在沉積基底 112上,以限定沉積基底112上的電路層的至少一部分。沉積時(shí),材 料116形成沉積圖案,所述圖案由孔隙掩模幅材10H中的圖案限定。 孔隙掩模幅材10H可包括孔隙和間隙,所述孔隙和間隙足夠地小以有 利于使用上文所述的沉積工藝產(chǎn)生小電路元件。另外,孔隙掩模幅材 10H中的沉積孔隙的圖案可具有如上所述的大維度。其它合適的沉積 技術(shù)包括電子束蒸發(fā)、各種形式的濺射、以及脈沖激光沉積。
然而,當(dāng)孔隙掩模幅材10H中的圖案被制造成足夠大,例如,包 括具有大維度的圖案時(shí),會產(chǎn)生松垂問題。具體地講,當(dāng)孔隙掩模幅 材10H鄰近沉積基底112放置時(shí),孔隙掩模幅材10H可由于重力 拉拽而松垂。當(dāng)孔隙掩模10H如圖10所示地定位在沉積基底的下面 時(shí),此問題最明顯。此外,松垂問題會隨著孔隙掩模幅材10H的維度 被制造得越來越大而復(fù)雜化。
本發(fā)明可采用多種技術(shù)中的一種來解決松垂問題或換句話講在沉 積工藝期間控制孔隙掩模中的松垂。例如,孔隙掩模幅材可限定第一 側(cè)面,所述第一側(cè)面可移除地附著到沉積基底的表面上,以在沉積工 藝期間有利于孔隙掩模和沉積基底之間的緊密接觸。這樣,松垂可得
到控制或避免。具體地講,柔性孔隙掩模10H的第一側(cè)面可包括壓敏 粘結(jié)劑。在那種情況下,第一側(cè)面可通過壓敏粘結(jié)劑可移除地附著到 沉積基底112上,然后可在沉積過程之后移除,或按需要移除并重新 定位。
另一種控制松垂的方法為使用磁力。例如,再參見圖1,孔隙掩 模10A可包括聚合物和磁性材料兩者。磁性材料可涂覆或?qū)雍显诰酆?物上,或可浸漬入聚合物中。例如,可將磁性顆粒分散在用來形成孔
隙掩模10A的聚合材料中。當(dāng)使用磁力時(shí),可將磁場施加在沉積工位 內(nèi),從而以控制孔隙掩模10A中的松垂的方式吸引或排斥磁性材料。
例如,如圖14所示,沉積工位120可包括磁結(jié)構(gòu)122??紫堆?模101可為包括磁性材料的孔隙掩模幅材。磁結(jié)構(gòu)122可吸引孔隙掩 模幅材101,以便減少、消除、或換句話講控制孔隙掩模幅材101中 的松垂。作為另外一種選擇,磁結(jié)構(gòu)122可定位成使得松垂通過排斥 孔隙掩模幅材101內(nèi)的磁性材料而受到控制。在那種情況下,磁結(jié)構(gòu) 122將定位在孔隙掩模101的與沉積基底112相對的側(cè)面上。例如, 磁結(jié)構(gòu)122可通過一排永久磁鐵或電磁鐵來實(shí)現(xiàn)。
另一種控制松垂的方法為使用靜電。在那種情況下,孔隙掩模10A 可包括靜電涂覆的聚合物薄膜幅材。雖然使用靜電涂層來控制松垂時(shí) 磁結(jié)構(gòu)122 (圖14)可為非必要的,但其在一些使用靜電的情形中可 能很有幫助??蓪㈦姾墒┘拥娇紫堆谀7摹⒊练e基底幅材、或這兩 者上,從而以促進(jìn)減少松垂的方式促進(jìn)靜電吸引。
另一個(gè)控制松垂的方法為拉伸孔隙掩模。在那種情況下,可采用 拉伸機(jī)構(gòu)以足夠減少、消除,或換句話講控制松垂量的方式來拉伸孔 隙掩模。隨著掩模被緊緊拉伸,松垂可減少。在那種情況下,孔隙掩 ??赡苄枰哂腥菰S的彈性系數(shù)。如下文所更詳述的那樣,在幅材橫 向方向、幅材縱向方向、或這兩個(gè)方向上的拉伸可用來減少松垂并準(zhǔn)
直孔隙掩模。為了易于使用拉伸來準(zhǔn)直,可將孔隙掩模無損壞地彈性 拉伸。在一個(gè)或多個(gè)方向上的拉伸量可大于0.1%,或甚至大于1%。 另外,如果沉積基底為材料幅材,其也可為了減少松垂和/或?yàn)榱藴?zhǔn)直 的目的而被拉伸。另外,孔隙掩模幅材、沉積基底幅材、或這兩者還 可包括變形最小化部件,諸如穿孔、厚度減小區(qū)域、狹縫、或類似部 件,所述部件有利于更均勻的拉伸。可將狹縫添加在這些幅材的成圖 案區(qū)域的邊緣附近,當(dāng)這些幅材被拉伸時(shí)其可提供對準(zhǔn)直的更好的控 制以及更均勻的拉伸。狹縫可被形成為在平行于幅材被拉伸的方向的 方向上延伸。
圖15a為用于拉伸根據(jù)本發(fā)明所述的孔隙掩模幅材的示例性拉 伸裝置的透視圖。拉伸可在幅材縱向方向、幅材橫向方向、或同時(shí)在
幅材橫向方向和幅材縱向方向上進(jìn)行。拉伸單元130可包括較大的沉 積孔132??紫堆谀?筛采w沉積孔132,并且沉積基底可鄰近孔隙掩 模放置。材料可通過沉積孔132汽化,并且根據(jù)限定在孔隙掩模中的 圖案沉積在沉積基底上。
拉伸裝置130可包括若干拉伸機(jī)構(gòu)135A、 135B、 135C和 135D。每個(gè)拉伸機(jī)構(gòu)135均可通過圖15b所示的拉伸機(jī)構(gòu)孔139向 上伸出。在一個(gè)具體實(shí)例中,每個(gè)拉伸機(jī)構(gòu)135均包括頂部夾具部分 136和底部夾具部分137,所述兩夾具部分可一起夾持在孔隙掩模上。 然后可將孔隙掩模以如下方式拉伸當(dāng)拉伸機(jī)構(gòu)135夾持孔隙掩模時(shí) 移動它們使彼此遠(yuǎn)離。拉伸機(jī)構(gòu)的移動可限定孔隙掩模是在幅材縱向 方向、幅材橫向方向、還是同時(shí)在這兩個(gè)方向上拉伸。拉伸機(jī)構(gòu)135可 沿一個(gè)或多個(gè)軸移動。
拉伸機(jī)構(gòu)135被顯示為從拉伸裝置130的頂部伸出,但作為另 外一種選擇,其也可從拉伸裝置130的底部伸出。具體地講,如果拉 伸裝置130被用來控制孔隙掩模中的松垂,則拉伸機(jī)構(gòu)將典型地從拉 伸裝置130的底部伸出。也可使用拉伸孔隙掩模的替代方法,或者用
來控制孔隙掩模中的松垂,或者用來正確地準(zhǔn)直用于沉積工藝的孔隙 掩模。也可使用類似的拉伸機(jī)構(gòu)來拉伸沉積基底幅材。
圖16和17為拉伸裝置的俯視圖,圖示說明在幅材縱向方向(圖
16)和幅材橫向方向(圖17)上拉伸孔隙掩模。如圖16所示,拉伸 機(jī)構(gòu)135夾持在孔隙掩模幅材10J上,然后在箭頭所示的方向上移 動以在幅材縱向方向上拉伸孔隙掩模幅材10J??墒褂萌魏螖?shù)目的拉伸 機(jī)構(gòu)135。在圖17中,拉伸機(jī)構(gòu)135在箭頭所示的幅材橫向方向上 拉伸孔隙掩模幅材IOK。另外,可同時(shí)在幅材橫向方向和幅材縱向方 向上實(shí)施拉伸。實(shí)際上,可沿一個(gè)或多個(gè)限定軸中的任一個(gè)實(shí)施拉伸。
圖18為可用來拉伸孔隙掩模幅材10L和沉積基底幅材162兩 者的拉伸裝置160的俯視圖。具體地講,拉伸裝置160包括第一組 拉伸機(jī)構(gòu)165A至165D,所述拉伸機(jī)構(gòu)夾持在孔隙掩模幅材10L上 以拉伸孔隙掩模幅材IOL。另外,拉伸裝置160還包括第二組拉伸機(jī) 構(gòu)(167A至167D),所述拉伸機(jī)構(gòu)夾持在沉積基底幅材162上以 拉伸沉積基底幅材162。該拉伸可減少幅材10L和162中的松垂, 并且也可用來實(shí)現(xiàn)孔隙掩模幅材10L和沉積基底幅材162的精確準(zhǔn) 直。雖然箭頭示出的是幅材縱向方向上的拉伸,但根據(jù)本發(fā)明,也可 在幅材橫向方向或同時(shí)在幅材縱向方向和幅材橫向方向上實(shí)施拉伸。
圖19為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例所述的在線沉積系統(tǒng)170的 框圖。如圖所示,在線沉積系統(tǒng)170包括若干沉積工位171A至171B (在下文中稱為沉積工位171)。沉積工位171基本上同時(shí)將材料沉 積在沉積基底幅材上。然后,在沉積之后,沉積基底172移動使得后 續(xù)沉積可進(jìn)行。每個(gè)沉積工位還具有孔隙掩模幅材,所述幅材在某個(gè) 方向上進(jìn)料使得其與沉積基底相交。典型地,孔隙掩模幅材在垂直于 沉積基底行進(jìn)方向的方向上進(jìn)料。例如,孔隙掩模幅材10M可用于沉 積工位171A,而孔隙掩模幅材10N可用于沉積工位171B。每個(gè)孔 隙掩模幅材10均可包括一個(gè)或多個(gè)上文所述的部件。雖然被示出為
包括兩個(gè)沉積工位,但在根據(jù)本發(fā)明所述的在線系統(tǒng)中可采用任何數(shù) 目的沉積工位。多重沉積基底也可穿過沉積工位中的一個(gè)或多個(gè)。
沉積系統(tǒng)170可包括驅(qū)動機(jī)構(gòu)174和176,以分別移動孔隙掩 模幅材10和沉積基底172。例如,每個(gè)驅(qū)動機(jī)構(gòu)174、 176均可采 用一個(gè)或多個(gè)磁性離合器機(jī)構(gòu)來驅(qū)動幅材并提供所需量的張力??蓪?控制單元175連接到驅(qū)動機(jī)構(gòu)174和176上,以控制各幅材在沉積 系統(tǒng)170中的移動。該系統(tǒng)也可包括一個(gè)或多個(gè)溫度控制單元,以控 制系統(tǒng)內(nèi)的溫度。例如,溫度控制單元可用來控制沉積工位中的一個(gè) 或多個(gè)內(nèi)的沉積基底的溫度。溫度控制可確保沉積基底的溫度不超過 250攝氏度,或不超過125攝氏度。
另外,可將控制單元175連接到不同的沉積工位171上,以控 制孔隙掩模幅材10和沉積基底幅材172的準(zhǔn)直。在那種情況下,光 學(xué)傳感器和/或機(jī)動測微器可與沉積工位171中的拉伸裝置聯(lián)合使用, 以在沉積工藝期間傳感和控制準(zhǔn)直。這樣,該系統(tǒng)可完全自動化,以 減少人為誤差并且增大通過量。在所有所需層均已沉積在沉積基底幅 材172上之后,可將沉積基底幅材172切割或換句話講分離為若干 電路。該系統(tǒng)尤其可用于產(chǎn)生低成本集成電路諸如射頻識別(RFID)電路 或顯示器包括OLED顯示器。
圖20和21為可根據(jù)本發(fā)明產(chǎn)生的示例性薄膜晶體管的剖視 圖。根據(jù)本發(fā)明,可產(chǎn)生薄膜晶體管180和190而無需使用加成或 減成法中的光刻法。相反,薄膜晶體管180和190可通過僅使用如 本文所述的孔隙掩模沉積技術(shù)來產(chǎn)生。作為另外一種選擇, 一個(gè)或多 個(gè)底層可在加成或減成法中光刻地圖案化,其中最頂層中的至少兩個(gè) 通過本文所述的孔隙掩模沉積技術(shù)形成。重要的是,孔隙掩模沉積技 術(shù)可實(shí)現(xiàn)薄膜晶體管中的足夠小的電路部件。有利的是,如果使用有 機(jī)半導(dǎo)體,則本發(fā)明可有利于薄膜晶體管的產(chǎn)生,在所述晶體管中有 機(jī)半導(dǎo)體不是電路的最項(xiàng)層。相反,在不使用光刻法的情況下,電極
圖案可形成在有機(jī)半導(dǎo)體材料上??砷_發(fā)利用孔隙掩模10的這種優(yōu) 點(diǎn),而同時(shí)可實(shí)現(xiàn)電路元件的容許的尺寸,并且在一些情況下,可改 善器件性能。
本發(fā)明的附加優(yōu)點(diǎn)是,孔隙掩??捎脕沓练e可增強(qiáng)器件性能的成 圖案的活性層,尤其是在其中活性層包括有機(jī)半導(dǎo)體的情形中更是如 此,對于所述情形常規(guī)圖案化工藝不適用。 一般來講,半導(dǎo)體可為非 晶態(tài)的(如非晶硅)或多晶態(tài)的(如并五苯)。
薄膜晶體管廣泛用于多種不同的電路,包括例如RFID電路和其 它低成本電路。此外,薄膜晶體管可用作液晶顯示器像素、或其它平 板顯示器像素諸如有機(jī)發(fā)光二極管的控制元件。還存在薄膜晶體管的 許多其它應(yīng)用。
如圖20所示,薄膜晶體管180形成在沉積基底181上。薄膜 晶體管180代表晶體管的一個(gè)實(shí)施例,其中所有層均使用孔隙掩模來 沉積,并且這些層中沒有一個(gè)使用蝕刻或光刻技術(shù)形成。本文所述的 孔隙掩模沉積技術(shù)可容許產(chǎn)生如下的薄膜晶體管180:其中電極之間 的距離小于約1000微米,小于約500微米,小于約250微米,或 甚至小于約200微米,而同時(shí)可避免常規(guī)蝕刻或光刻工藝。
具體地講,薄膜晶體管180可包括形成在沉積基底181上的第 一沉積導(dǎo)電層182。沉積介質(zhì)層183形成在第一導(dǎo)電層182上。限 定源極185和漏極186的第二沉積導(dǎo)電層184形成在沉積介質(zhì)層 183上。沉積活性層187諸如沉積半導(dǎo)體層或沉積有機(jī)半導(dǎo)體層形成 在第二沉積導(dǎo)電層184上。
使用在線沉積系統(tǒng)的孔隙掩模沉積技術(shù)代表產(chǎn)生薄膜晶體管180 的示例性方法。在那種情況下,薄膜晶體管180的每個(gè)層均可由柔性 孔隙掩模幅材10中的一個(gè)或多個(gè)沉積孔隙來限定。作為另外一種選
擇,薄膜晶體管的各層中的一個(gè)或多個(gè)可由孔隙掩模幅材10中的若 干不同的圖案來限定。在那種情況下,可使用如上所述的縫合技術(shù)。
通過將孔隙掩模幅材10中的沉積孔隙14形成為足夠地小,可
將薄膜晶體管180的一個(gè)或多個(gè)部件制造成小于約1000微米,小于 約500微米,小于250微米,或甚至小于200微米。此外,通過將 孔隙掩模幅材10中的間隙形成為足夠地小,可將其它部件諸如源極 185和漏極186之間的距離制成小于約1000微米,小于約500微 米,小于250微米,或甚至小于200微米。在那種情況下,單一掩 模圖案可用來沉積第二導(dǎo)電層184,其中兩個(gè)電極185、 186中的每 個(gè)均由被足夠小的間隙間隔開的沉積孔隙限定,所述間隙諸如小于約 1000微米,小于約500微米,小于250微米,或甚至小于200微 米。這樣,可減小薄膜晶體管180的尺寸,使更小、更高密度電路的 制造成為可能,同時(shí)可改善薄膜晶體管180的性能。另外,包括兩個(gè) 或更多個(gè)晶體管的電路(如圖20所示的那種)可通過具有兩個(gè)某種 圖案的沉積孔隙的孔隙掩模幅材來形成,所述孔隙由圖3和4所示
的大距離間隔開。
圖21示出另一個(gè)實(shí)施例,即薄膜晶體管190。具體地講,薄膜 晶體管l卯包括形成在沉積基底191上的第一沉積導(dǎo)電層192。沉 積介質(zhì)層193形成在第一導(dǎo)電層192上。沉積活性層194諸如沉積 半導(dǎo)體層或沉積有機(jī)半導(dǎo)體層形成在沉積介質(zhì)層193上。限定源極 196和漏極197的第二沉積導(dǎo)電層195形成在沉積活性層194上。
同樣,通過將孔隙掩模幅材10中的沉積孔隙14形成為足夠地 小,薄膜晶體管l卯的一個(gè)或多個(gè)部件可具有接近本文所述的那些寬 度的寬度。另外,通過將孔隙掩模幅材10中的孔隙之間的間隙形成 為足夠地小,源極196和漏極197之間的距離可接近本文所述的間 隙尺寸。在那種情況下,單一掩模圖案可用來沉積第二導(dǎo)電層195, 其中兩個(gè)電極196、 197中的每個(gè)均由被足夠小的間隙間隔開的沉積
孔隙限定。這樣,可減小薄膜晶體管190的尺寸,并且改善薄膜晶體 管190的性能。
采用有機(jī)半導(dǎo)體的薄膜晶體管一般來講具有圖20的形式,因?yàn)?有機(jī)半導(dǎo)體不能夠被蝕刻或光刻圖案化而不損壞或劣化有機(jī)半導(dǎo)體材 料的性能。例如,當(dāng)暴露于加工溶劑時(shí),在有機(jī)半導(dǎo)體層中可發(fā)生形 態(tài)變化。因?yàn)榇嗽颍墒褂闷渲杏袡C(jī)半導(dǎo)體被沉積為頂層的制造技
術(shù)。圖21的構(gòu)造是有利的,因?yàn)閷?dǎo)向電極的頂部觸點(diǎn)可提供低電阻界面。
通過使用孔隙掩模沉積技術(shù)來形成薄膜晶體管的至少頂部的兩個(gè)
層,本發(fā)明有利于圖21的構(gòu)造,即使活性層194為有機(jī)半導(dǎo)體層時(shí)
也是如此。圖21的構(gòu)造可通過如下方式促進(jìn)有機(jī)半導(dǎo)體層的生長
允許有機(jī)半導(dǎo)體層沉積在介質(zhì)層193的較平坦的表面上,這與如圖 20所示的被沉積在非連續(xù)的第二導(dǎo)電層184上的情況相反。例如, 如果有機(jī)半導(dǎo)體材料沉積在非平坦表面上,則生長會受到抑制。因此, 為了避免抑制有機(jī)半導(dǎo)體的生長,圖21的構(gòu)造為可取的。在一些實(shí) 施例中,所有層均可如上文所述的那樣沉積。另外,圖21的構(gòu)造是 有利的,因?yàn)閷⑦m當(dāng)?shù)脑礃O和漏極沉積在有機(jī)半導(dǎo)體上可提供低電阻 界面。另外,也可產(chǎn)生具有由大距離間隔開的兩個(gè)或更多個(gè)晶體管的 電路,例如,使用如圖3和4所示的那些孔隙掩模幅材來產(chǎn)生。
使用根據(jù)本發(fā)明所述的快速制成且一次性的孔隙掩模允許更容易 地回收累積在孔隙掩模上的沉積材料。此類材料可包括金屬,其包括 貴金屬諸如金或銀,或在電子電路元件的制造中沉積的任何其它材料。 實(shí)現(xiàn)沉積材料的回收可伴隨著孔隙掩模的破壞或孔隙掩模的其它改 變,這使孔隙掩模不能夠重復(fù)使用。沉積材料的回收可通過如下方法 實(shí)現(xiàn)所述方法涉及局部或完全地燃燒孔隙掩模、局部或完全地熔融 孔隙掩模、局部或完全地將孔隙掩模分割成片件(如通過切片、切割、 切碎、磨碎、或研磨)、或局部或完全地溶解孔隙掩模(如在溶劑中
溶解)。使用根據(jù)本發(fā)明所述的快速制成且一次性的孔隙掩模允許如 下的工藝其中孔隙掩模的清潔可通過頻繁置換孔隙掩模來避免。
在另一個(gè)實(shí)施例中,根據(jù)本公開所述的孔隙掩模可用于滾筒式工 藝及其裝置或用于連續(xù)工藝及其裝置,如美國專利申請序列號 11/179,418所述,該專利的公開內(nèi)容以引用的方式并入本文。
已描述了本發(fā)明的若干實(shí)施例。例如,已描述了用于實(shí)現(xiàn)在線沉 積系統(tǒng)的若干不同的結(jié)構(gòu)元件和不同的孔隙掩模沉積技術(shù)。這些沉積 技術(shù)可用來僅通過使用沉積而產(chǎn)生各種電路,從而避免了任何化學(xué)蝕 刻工藝或光刻法;當(dāng)涉及有機(jī)半導(dǎo)體時(shí)這點(diǎn)尤其有用。此外,所述系
統(tǒng)還可自動化,以減少人為誤差并且增大通過量。然而,應(yīng)當(dāng)理解的 是,在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的條件下,可作出各種修改形式。 例如,雖然已描述了將本發(fā)明的一些方面用于熱汽相沉積工藝,但本 文所述的技術(shù)和結(jié)構(gòu)裝置可用于任何沉積工藝包括濺射、熱蒸發(fā)、電 子束蒸發(fā)和脈沖激光沉積。因此,這些其它實(shí)施例在以下權(quán)利要求書 的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種孔隙掩模,包括細(xì)長的柔性薄膜幅材;以及至少一個(gè)在所述薄膜中形成的沉積掩模圖案,其中所述沉積掩模圖案限定貫穿薄膜延伸的沉積孔隙,所述孔隙限定一個(gè)或多個(gè)電子電路元件的至少一部分,并且其中沉積孔隙由邊緣界定,所述邊緣為所述掩模的一部分,所述邊緣具有大于所述掩模的平均厚度的厚度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的孔隙掩模,其中所述孔隙掩模包括多 個(gè)獨(dú)立的沉積掩模圖案。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的孔隙掩模,其中每個(gè)沉積掩模圖案基 本上相同。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的孔隙掩模,其中所述薄膜幅材為足夠 柔性的,使其可被巻繞以形成巻材。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的孔隙掩模,其中所述薄膜幅材為可拉 伸的,使其可在至少幅材縱向方向上被拉伸。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的孔隙掩模,其中所述薄膜幅材在至少幅材橫向方向上為可拉伸的。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的孔隙掩模,其中所述薄膜幅材包含聚合物薄膜。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的孔隙掩模,其中所述薄膜幅材包含聚 酰亞胺薄膜。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的孔隙掩模,其中所述薄膜幅材包含聚 酯薄膜。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的孔隙掩模,其中至少一個(gè)沉積孔隙具 有小于約1000微米的最小直徑。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的孔隙掩模,其中至少一個(gè)沉積孔隙具有小于約250微米的最小直徑。
12. —種制造孔隙掩模的方法,包括 細(xì)長的柔性薄膜幅材;以及 在所述薄膜中形成的沉積掩模圖案,其中所述沉積掩模圖案限定貫穿所述薄膜延伸的沉積孔隙,所述 孔隙限定一個(gè)或多個(gè)電子電路元件的至少一部分; 所述方法包括以下步驟提供支承表面,其中所述支承表面包括多個(gè)降低部分; 提供噴焰器,其中所述噴焰器支承火焰,并且其中所述火焰包括與所述噴焰器相對的焰舌;使細(xì)長的柔性薄膜幅材的至少一部分頂靠接觸所述支承表面;以及用源自噴焰器的火焰加熱所述薄膜,以在所述薄膜的覆蓋所述多 個(gè)降低部分的區(qū)域中產(chǎn)生孔隙。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法,其中所述支承表面被冷卻至 低于120下(29°(3)的溫度;并且所述方法另外包括以下步驟使所述薄膜的所述第一側(cè)面接觸受熱表面,其中所述受熱表面的 溫度大于165。F(74。C);并且隨后在用源自噴焰器的火焰加熱所述薄膜以在所述薄膜的覆蓋所述 多個(gè)降低部分的區(qū)域中產(chǎn)生孔隙之前,將所述受熱表面從所述薄膜的所述第一側(cè)面移除。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法,另外包括以下步驟 將所述噴焰器定位成使得所述火焰的未侵入焰舌和所述噴焰器之間的所述距離比所述薄膜和所述噴焰器之間的所述距離大至少三分 之一。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法,其中所述定位步驟包括將所述噴焰器定位成使得所述火焰的所述未侵入焰舌和所述噴焰器之間的所述距離比所述薄膜和所述噴焰器之間的所述距離大至少2毫米。
16. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法,另外包括以下步驟將所述噴焰器定位成使得在所述噴焰器和所述軋輥之間測得的所述角度小于45° ,其中所述角度的頂點(diǎn)定位在所述背襯輥的軸線 處。
17. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法,其中所述孔隙掩模包括多個(gè) 獨(dú)立的沉積掩模圖案。
18. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法,其中所述薄膜幅材為足夠柔 性的,使得其可被巻繞以形成巻材。
19. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法,其中所述薄膜幅材包含聚合 物薄膜。
20. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法,其中所述薄膜幅材包含聚酰 亞胺薄膜。
21. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法,其中所述薄膜幅材包含聚酯 薄膜。
22. —種制造電子電路元件的方法,包括以下步驟 提供支承表面,其中所述支承表面包括多個(gè)降低部分; 提供噴焰器,其中所述噴焰器支承火焰,并且其中所述火焰包括與所述噴焰器相對的焰舌;使細(xì)長的柔性薄膜幅材的至少一部分頂靠接觸所述支承表面; 用源自噴焰器的火焰加熱所述薄膜以在所述薄膜的覆蓋所述多個(gè)降低部分的區(qū)域中產(chǎn)生孔隙,從而制成孔隙掩模; 提供第一薄膜幅材;將所述孔隙掩模和第一薄膜幅材定位成彼此鄰近;以及 將沉積材料通過所述孔隙掩模中的所述孔隙沉積在所述第一薄 膜幅材上,以產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)電子電路元件的至少一部分。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法,另外包括通過排除所述孔隙 掩模的再使用的方法來回收累積在所述孔隙掩模上的沉積材料的步 驟。
24. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法,另外包括回收累積在所述孔 隙掩模上的沉積材料的步驟,其中回收所述沉積材料的方法包括選自 由下列組成的組的步驟局部或完全地燃燒所述孔隙掩模、局部或完 全地熔融所述孔隙掩模、局部或完全地將所述孔隙掩模分割成片件、 以及局部或完全地溶解所述孔隙掩模。
25. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法,其中所述支承表面被冷卻至 低于120下(29。C)的溫度;并且另外包括以下步驟使所述薄膜的所述第一側(cè)面接觸受熱表面,其中所述受熱表面的 溫度大于165。F(74。C);并且隨后在用源自噴焰器的火焰加熱所述薄膜以在所述薄膜的覆蓋所述 多個(gè)降低部分的區(qū)域中產(chǎn)生孔隙之前,將所述受熱表面從所述薄膜的 所述第一側(cè)面移除。
26. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法,另外包括以下步驟 將所述噴焰器定位成使得所述火焰的未侵入焰舌和所述噴焰器之間的距離比所述薄膜和所述噴焰器之間的距離大至少三分之一。
27. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法,其中所述定位步驟包括定位噴焰器使得所述火焰的所述未侵入焰舌和所述噴焰器之間的距離比所 述薄膜和所述噴焰器之間的距離大至少2毫米。
28. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法,另外包括以下步驟 將所述噴焰器定位成使得在所述噴焰器和所述軋輥之間測得的角度小于45° ,其中所述角度的頂點(diǎn)定位在所述背襯輥的軸線處。
29. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法,其中所述孔隙掩模包括多個(gè) 獨(dú)立的沉積掩模圖案。
30. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法,其中所述薄膜幅材為足夠柔 性的,使得其可被巻繞以形成巻材。
31. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法,其中所述薄膜幅材包含聚合 物薄膜。
32. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法,其中所述薄膜幅材包含聚酰 亞胺薄膜。
33. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法,其中所述薄膜幅材包含聚酯 薄膜。
34. —種用于將材料的圖案連續(xù)地沉積在基底上的裝置,包括 基底遞送輥,所述基底從其遞送; 第一基底接納輥,所述基底被接納在所述接納輥上,使得所述基 底從所述基底遞送輥延伸至所述基底接納輥,所述基底連續(xù)地從所述 基底遞送輥行進(jìn)至所述基底接納輥;第一掩模,包含限定第一圖案的孔隙,包括細(xì)長的柔性薄膜幅材;以及至少一個(gè)在所述薄膜中形成的沉積掩模圖案,其中所述沉積掩模圖案限定貫穿所述薄膜延伸的沉積孔隙,所述 孔隙限定一個(gè)或多個(gè)電子電路元件的至少一部分,并且其中沉積孔隙由邊緣界定,所述邊緣為所述掩模的一部分,所述 邊緣具有大于所述掩模的平均厚度的厚度;第一掩模遞送輥,第一掩模從所述第一掩模遞送輥遞送;第一掩模接納輥,所述第一掩模被接納在所述第一掩模接納輥 上,使得所述掩模從所述掩模遞送輥延伸至所述掩模接納輥,所述第 一掩模連續(xù)地從所述第一掩模遞送輥行進(jìn)至所述第一掩模接納輥;第一轉(zhuǎn)筒,在所述第一轉(zhuǎn)筒上所述基底和第一聚合物掩模在所述 第一轉(zhuǎn)筒的圓周的一部分上進(jìn)入接觸,所述接觸發(fā)生在從所述基底和 掩模遞送輥的遞送與到所述基底和掩模接納輥上的接納之間,所述第 一轉(zhuǎn)筒連續(xù)地旋轉(zhuǎn);以及第一沉積源,定位成連續(xù)地將第一沉積材料導(dǎo)向所述第一掩模的 在所述第一轉(zhuǎn)筒的圓周的所述部分上的部分,使得所述第一沉積材料 的至少一部分穿過所述第一掩模的所述孔隙以將所述第一材料的所述 第 一 圖案連續(xù)地沉積在所述基底上。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的裝置,還包括第一基底伸長控制系統(tǒng),當(dāng)所述基底接觸在所述第一轉(zhuǎn)筒的圓周 的一部分上時(shí),所述系統(tǒng)保持所述基底在從所述基底遞送輥到所述第 一轉(zhuǎn)筒的遞送方向上的預(yù)定伸長;以及第一掩模伸長控制系統(tǒng),當(dāng)所述第一掩模在所述第一轉(zhuǎn)筒的圓周 的一部分上進(jìn)入接觸時(shí),所述系統(tǒng)保持所述第一掩模在從所述第一掩 模遞送輥到所述第一轉(zhuǎn)筒的遞送方向上的預(yù)定伸長。
36. 根據(jù)權(quán)利要求34所述的裝置,還包括第一基底橫向位置控制系統(tǒng),包括幅材導(dǎo)件,將所述基底的所述 橫向位置調(diào)整至所述第一轉(zhuǎn)筒上的預(yù)定橫向位置;以及第一掩模橫向位置控制系統(tǒng),包括幅材導(dǎo)件,將所述第一掩模的 所述橫向位置調(diào)整至所述第一轉(zhuǎn)筒上的預(yù)定橫向位置。
37. 根據(jù)權(quán)利要求34所述的裝置,其中所述基底在所述第一轉(zhuǎn) 筒的圓周的所述部分上直接接觸所述第一轉(zhuǎn)筒,其中所述第一掩模在 所述第一轉(zhuǎn)筒的圓周的所述部分上直接接觸所述基底,并且其中所述 第一沉積源定位在所述第一轉(zhuǎn)筒的外部的位置,使得所述第一掩模定 位在所述基底和所述第一沉積源之間。
38. 根據(jù)權(quán)利要求34所述的裝置,其中所述第一轉(zhuǎn)筒包括圍繞 所述圓周間隔開的孔隙,其中所述第一掩模直接接觸所述第一轉(zhuǎn)筒并 且跨越所述第一轉(zhuǎn)筒的圓周的所述部分上的所述孔隙,其中所述基底 直接接觸所述第一轉(zhuǎn)筒的圓周的所述部分上的所述第一掩模,并且其 中所述第一沉積源定位在所述第一轉(zhuǎn)筒的所述內(nèi)部上,使得所述第一 掩模定位在所述基底和所述第一沉積源之間。
39. 根據(jù)權(quán)利要求34所述的裝置,還包括 第二掩模,包含限定第二圖案的孔隙,所述掩模包括細(xì)長的柔性薄膜幅材;和至少一個(gè)在所述薄膜中形成的第二沉積掩模圖案, 其中所述第二沉積掩模圖案限定貫穿所述薄膜延伸的第二沉積孔隙,所述孔隙限定一個(gè)或多個(gè)電子電路元件的至少第二部分,并且其中第二沉積孔隙由邊緣界定,所述邊緣為所述掩模的一部 分,所述邊緣具有大于所述掩模的平均厚度的厚度;第二掩模遞送輥,所述第二掩模從所述第二掩模遞送輥遞送;第二掩模接納輥,所述第二掩模被接納在所述第二掩模接納輥 上,使得所述第二聚合物掩模從所述掩模遞送輥延伸至所述掩模接納 輥,所述第二掩模連續(xù)地從所述第二掩模遞送輥行進(jìn)至所述第二掩模 接納輥;第二基底接納輥,所述基底被接納在所述第二基底接納輥上,所 述基底連續(xù)地從所述第一基底接納輥行進(jìn)至所述第二基底接納輥;第二轉(zhuǎn)筒,在所述第二轉(zhuǎn)筒上所述基底和所述第二掩模在所述第 二轉(zhuǎn)筒的圓周的一部分上進(jìn)入接觸,所述第二轉(zhuǎn)筒在所述基底接納輥 和所述第二基底接納輥之間接納所述基底,所述第二轉(zhuǎn)筒連續(xù)地旋轉(zhuǎn); 以及第二沉積源,定位成連續(xù)地將第二沉積材料導(dǎo)向所述第二掩模的 在所述第二轉(zhuǎn)筒的圓周的所述部分上的一部分,使得所述第二沉積材 料的至少一部分穿過所述第二掩模的所述孔隙以將所述第二材料的所 述第二圖案沉積到所述基底上。
40. —種連續(xù)地沉積材料的方法,包括從基底遞送輥連續(xù)地遞送基底,同時(shí)將所述基底連續(xù)地接納到基 底接納輥上,其中所述基底當(dāng)處在所述基底遞送輥和所述基底接納輥 之間時(shí)在第一轉(zhuǎn)筒的圓周的一部分上經(jīng)過;同時(shí)連續(xù)地遞送和接納所述基底,連續(xù)地從第一掩模遞送輥連續(xù) 地遞送第一掩模,同時(shí)將所述第一掩模連續(xù)地接納到第一掩模接納輥 上,其中所述第一掩模當(dāng)處在所述第一掩模遞送輥和所述第一掩模接 納輥之間時(shí)在所述第一轉(zhuǎn)筒的圓周的一部分上經(jīng)過;其中所述第一掩 模包括細(xì)長的柔性膜幅材和至少一個(gè)形成在所述薄膜中的沉積掩模圖 案,其中所述沉積掩模圖案限定貫穿所述薄膜延伸的沉積孔隙,所述 孔隙限定一個(gè)或多個(gè)電子電路元件的至少一部分,并且其中沉積孔隙 由邊緣界定,所述邊緣為所述掩模的一部分,所述邊緣具有大于所述 掩模的平均厚度的厚度;在連續(xù)地遞送和接納所述基底和所述第一掩模的同時(shí),連續(xù)地將 第一沉積材料從第一沉積源導(dǎo)向所述第一掩模的在所述第一轉(zhuǎn)筒的圓 周的所述部分上的一部分,使得第一材料的所述第一圖案被沉積在所述基底上o
全文摘要
提供了孔隙掩模,包括細(xì)長的柔性薄膜幅材,所述膜幅材具有至少一個(gè)形成在所述薄膜中的沉積掩模圖案,其中所述沉積掩模圖案限定貫穿所述薄膜的沉積孔隙,所述孔隙限定一個(gè)或多個(gè)電子電路元件的至少一部分,并且其中沉積孔隙由邊緣界定,所述邊緣為所述掩模的一部分,所述邊緣具有大于所述掩模的平均厚度的厚度。在另一方面,本發(fā)明提供了制造這種孔隙掩模的方法,包括以下步驟提供支承表面,其中所述支承表面包括多個(gè)降低部分;提供噴焰器,其中所述噴焰器支承火焰,并且其中火焰包括與所述噴焰器相對的焰舌;使細(xì)長的柔性薄膜幅材的至少一部分頂靠接觸所述支承表面;以及用源自噴焰器的火焰加熱所述薄膜,以在所述薄膜的覆蓋所述多個(gè)降低部分的區(qū)域中產(chǎn)生孔隙。
文檔編號H01L21/20GK101341581SQ200680048258
公開日2009年1月7日 申請日期2006年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月22日
發(fā)明者喬爾·A·熱舍爾, 喬納森·A·尼科爾斯, 唐納德·J·穆克盧爾, 杰弗里·H·托奇, 邁克爾·W·本奇, 馬克·A·斯特羅貝爾 申請人:3M創(chuàng)新有限公司