[发明专利]基片到掩膜对准和紧固系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种阴影掩膜真空沉积处理，并且尤其涉及一种用于阴影掩膜真空沉积系统的基片架系统。 

背景技术

薄膜显示板例如液晶显示器或者电发光显示器被用来显示信息。这类显示器包括例如电极和接触垫的薄膜器件，其按照某种方式被沉积在基片上来形成带有独立可加电像素的矩阵显示板。在制造此类显示板时遇到的挑战是，在内嵌沉积系统中时形成薄膜电极结构图案的改进处理的发展。 

此类显示器的薄膜器件典型的是通过光刻蚀法或者阴影掩膜法形成的。光刻蚀法包括把光敏材料沉积在基片上、为该光敏材料加上感光材料涂层，该涂层随后被暴露在负片或正片图案下并曝光并且随后在各种腐蚀性的显影溶液中被剥离。这种处理的缺点包括极大量的劳动密集的步骤，其每个步骤都容易导致失效或者使薄膜器件受到可能的污染。 

阴影掩膜法通常在带有刚性掩膜的小基片上进行，该刚性掩膜被手动夹持以确保其与特定基片的均匀接触。阴影掩膜法是一种相对缓慢的处理并且常常需要破坏沉积室的真空，对真空的破坏可能导致对薄膜的污染。当在沉积处理中使用大面积的阴影掩膜时，通常基片关于其周围的基片架不是完全平坦的或者不是齐平的。另外，绝大多数的阴影掩膜处理需要手动把每个阴影掩膜放下到位于基片载体上的插脚上。 

在阴影掩膜真空沉积处理中，每个阴影掩膜都被期望与其对应的基片紧密接触从而使阴影掩膜和基片之间空隙很小或者没有空隙，由此避免材料被大意地沉积在不期望的区域。此外，在阴影掩膜真空沉积处理中，期望阴影掩膜的所有区域具有一致的温度，以避免由不均匀膨胀导致的重合不良。例如，不均匀膨胀可能导致掩膜不共面。由膨胀导致的任何此类不均匀性都会增大沉积处理中的不精确的可能性。 

因此，所需要的并且未在现有技术中公开的，是这样一种用于阴影掩膜真空沉积处理的方法和装置，该方法和装置能够避免材料被沉积在没有由阴影掩膜上的(多个)孔径所定义的(多个)区域，并且也能够避免阴影掩膜的全部区域的温度差异从而可以避免基片与阴影掩膜上的(多个)孔径的重合不良。 

发明内容

本发明是一种材料沉积系统，其包括磁性卡盘，该磁性卡盘可以在第一状态和第二状态之间切换：在第一状态下该磁性卡盘产生的磁通量从其接触面传播，在第二状态下没有磁通量从其接触面传播。该系统包括具有接触面的磁导阴影掩膜。最后，该系统包括用来可移动地支撑与磁性卡盘接触面为隔开的平行关系的阴影掩膜接触面的装置。当基片被定位在磁性卡盘的接触面和阴影掩膜的接触面之间时，对磁性卡盘从其第二状态向其第一状态切换产生响应，磁性卡盘产生的磁通量把阴影掩膜向磁性卡盘的方向吸引，从而把该基片夹持在磁性卡盘的接触面和阴影掩膜的接触面之间。 

对磁性卡盘从其第一状态向第二状态切换产生响应，支撑装置把阴影掩膜从磁性卡盘上移开，从而在基片和阴影掩膜的接触面之间形成空隙。 

材料沉积源可以被定位在阴影掩膜的与磁性卡盘相反的一侧。当基片被夹持在磁性卡盘的接触面和阴影掩膜的接触面之间的时候，该材料沉积源可以被操作来通过阴影掩膜来把材料沉积在基片上。 

可以提供至少一个热传感器来感测磁性卡盘的温度。也可以提供一装置来把该磁性卡盘加热或者冷却到作为由该热传感器所感测温度的功能的期望温度。 

可被操作用来输出光束的光源可以被耦合到磁性卡盘或者支撑装置。摄像头可以被耦合到磁性卡盘和支撑装置中的另一个。可以提供系统控制器来接收摄像头输出的图像并且控制支撑装置或者作为图像功能的基片的位置，于是摄像头被定位来通过基片上的孔观察光源输出的光束。 

支撑装置可以包括被耦合到阴影掩膜与磁性卡盘相反的一侧的掩膜架，还可以包括被耦合到掩膜架与阴影掩膜相反的一侧的运动控制系统。光源可以被耦合到磁性卡盘和掩膜架中的一个，而摄像头可以被耦合到磁性卡盘和掩膜架中的另外一个。系统控制器可以接收摄像头输出的图像，并且可以控制该运动控制系统和作为接收到的图像的功能的基片位置中的至少一个。 

磁性卡盘、阴影掩膜和支撑装置可以被放置在真空室中。一种用于平移的装置可以被提供用来把基片的至少一部分平移进和平移出真空室。 

本发明还是一种气相沉积的方法，该方法包括步骤：(a)把基片的至少一部分定位于磁性卡盘的接触面和阴影掩膜的接触面之间；(b)把该磁性卡盘从其中没有磁通量从其接触面传播的第一状态切换到其中有磁通量从其接触面传播的第二状态，于是该阴影掩膜被吸引向磁性卡盘的方向，从而把基片夹持在磁性卡盘的接触面和阴影掩膜的接触面之间；以及(c)通过基片上的至少一个开口来把材料沉积在该基片上。