专利名称：掩模组件、其制造方法及用于平板显示器的沉积装置的制作方法
掩模组件、其制造方法及用于平板显示器的沉积装置技术领域
实施例涉及一种掩模组件、其制造方法及用于平板显示器的沉积装置。
技术背景
平板显示器可展现期望的特性，例如轻的重量和小的厚度等。平板显示器的典 型示例可包括例如液晶显示器(LCD)和有机发光二极管显示器(OLED)。在它们之中， 与LCD相比，由于OLED优良的亮度、宽的视角且不用背光，OLED可用作超薄显示
OLED是这样一种显示装置，其中，从阴极注射的电子和从阳极注射的空穴复 合以在有机薄膜中形成激子。然后可通过激子的去激产生的能量释放而发射具有特定波 长的辐射。
在OLED中，例如，可使用利用具有以预定图案形成的多个狭缝的掩模组件的 光刻或沉积来在基板上选择性地形成负极、正极和有机薄膜。基板可由例如玻璃、不锈 钢或合成树脂形成。由于在光刻工艺中，在使用湿法或干法蚀刻的光致抗蚀剂脱模的步 骤中会引入湿气，因此，当沉积诸如有机薄膜的会被湿气劣化的沉积材料时，应使用利 用掩模组件的沉积。
OLED可包括具有红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)有机发光层的有机发光元件以 显示全范围的颜色。使用掩模组件的沉积可沉积具有与预定图案对应的图案的薄膜。可 通过将掩模组件在基板和蒸镀源之间对齐然后使沉积目标通过掩模组件沉积在基板上来 进行沉积。因此，为制造全色OLED，掩模组件可包括具有在掩模组件上的预定图案的 图案掩模及支撑图案掩模的框架掩模。
可通过蚀刻方法来制造掩模组件，所说方法包括例如通过蚀刻工艺或利用电解 的电铸方法来形成狭缝的步骤。由于狭缝的宽度及其间的间隙会受到材料厚度的限制， 因此，蚀刻方法的以高精度图案形成狭缝的能力会受到限制。另一方面，与蚀刻方法相 比，利用电铸方法可以以相对高度精度制造狭缝。发明内容
实施例涉及一种掩模组件、其制造方法及用于平板显示器的沉积装置。它们代 表了对现有技术的进步。
实施例的特征是提供了具有改善的热稳定性的掩模组件。
实施例的另一特征是提供了一种能够防止在沉积过程中由处理室内部温度升高 而导致的掩模组件的位置和形状的改变的掩模组件。
上述和其它特征和优点的至少一种可通过提供掩模组件来实现，所述掩模组件 包括具有多个第一开口的开口掩模和结合到开口掩模的图案掩模，图案掩模具有设置在 由第一开口限定的区域内的多个第二开口，其中，开口掩模由具有比图案掩模的热膨胀 系数低的热膨胀系数的材料形成。
可通过电铸方法形成图案掩模。
图案掩模的第二开口可形成与要形成在基板上的薄膜的期望的图案对应的图案。
所述掩模组件还可包括结合到开口掩模的框架掩模，框架掩模具有第三开口， 第一开口设置在由第三开口限定的区域内。
开口掩模和图案掩模可在沿开口掩模的边缘的第一结合点处及在开口掩模的第 一开口之间的第二结合点处结合。
开口掩模可具有长度和宽度，图案掩模可具有对应的长度和对应的宽度，开口 掩模的长度和宽度与图案掩模的对应的长度和宽度可相等。
上述和其它特征和优点中的至少一种还可通过提供一种制造掩模组件的方法来 实现，所述方法包括如下步骤准备具有多个第一开口的开口掩模，使得每个第一开口 具有面积；准备具有多个第二开口的图案掩模，使得每个第二开口具有比每个第一开口 的面积相对小的面积；将开口掩模与图案掩模对齐，使得第二开口设置在由第一开口限 定的区域内；将开口掩模结合到图案掩模，其中，开口掩模由具有比图案掩模的热膨胀 系数低的热膨胀系数的材料形成。
准备图案掩模的步骤可包括执行电铸工艺的步骤。
准备图案掩模的步骤可包括形成第二开口，使得第二开口形成与要形成在基板 上的薄膜的期望图案对应的图案。
开口掩模可具有长度和宽度，图案掩模可具有对应的长度和对应的宽度，开口 掩模的长度和宽度与图案掩模的对应的长度和宽度可相等。
将开口掩模结合到图案掩模的步骤可包括第一结合工艺，第一结合工艺包括 将开口掩模的边缘结合到图案掩模的边缘；第二结合工艺，第二结合工艺包括在开口掩 模的第一开口之间的区域处将开口掩模和图案掩模结合在一起。
可在第一结合工艺完成后执行第二结合工艺。
所述方法还可包括如下步骤准备具有第三开口的框架掩模；将框架掩模和开 口掩模对齐，使得所有的第一开口都设置在由第三开口限定的区域内；将框架掩模结合 到开口掩模。
可在将开口掩模结合到图案掩模之后将框架掩模结合到开口掩模。
上述和其它特征和优点中的至少一种还可通过提供一种用于平板显示器的沉积 装置来实现，所述沉积装置包括处理室；蒸镀源，设置在处理室的一侧上；掩模组 件，位于蒸镀源和基板之间，掩模组件包括具有多个第一开口的开口掩模和结合到开口 掩模的图案掩模及支撑基板和掩模组件的支架，图案掩模具有设置在由第一开口限定的 区域内的多个第二开口，其中，掩模组件的开口掩模由具有比图案掩模的热膨胀系数低 的热膨胀系数的材料形成。
可通过电铸方法形成图案掩模。
图案掩模的第二开口可形成与要形成在基板上的薄膜的期望的图案对应的图案。
所述掩模组件还可包括结合到开口掩模的框架掩模，框架掩模具有第三开口， 第一开口设置在由第三开口限定的区域内。5
开口掩模可在沿开口掩模的边缘的第一结合点处及在开口掩模的第一开口之间 的第二结合点处结合到图案掩模。
开口掩模可具有长度和宽度，图案掩模可具有对应的长度和对应的宽度，开口 掩模的长度和宽度与图案掩模的对应的长度和宽度可相等。
通过参照附图对示例性实施例进行的详细描述，对本领域技术人员来说，上述 和其他特征和优点将会变得更加清楚，其中
图1示意性地示出了根据实施例的用于平板显示器的沉积装置；
图2A示出了根据实施例的用在用于平板显示器的沉积装置中的掩模组件的分解 透视图2B示出了根据实施例的用在用于平板显示器的沉积装置中的掩模组件的平面 图。
具体实施方式
在下文中将参照附图更充分地描述示例实施例，然而，示例性实施例可以以不 同的形式来实施，且不应该解释为局限于在这里所提出的实施例。相反，提供这些实施 例使得本公开将是彻底和完全的，并将本发明的范围充分地传达给本领域技术人员。
附图中，为示出的清晰起见，会夸大层和区域的尺寸。还应理解的是，当层或 元件被称作在另一层或基板“上”时，该层或元件可以直接在另一层或基板上，或者还 可以存在中间层。此外，还应理解，当层被称作在两层之间时，该层可以是所述两层之 间的唯一的层，或者也可以存在一个或更多的中间层。相同的标号始终表示相同的元 件。
图1示意性地示出了根据实施例的用于平板显示器的沉积装置。参照图1，用于 平板显示器的沉积装置100可包括处理室110;蒸镀源120，设置在处理室110的一侧 上，掩模组件200，在蒸镀源120和基板S之间；支架130，支撑基板S。用于平板显示 器的沉积装置100还可包括紧密接触器300，用于使基板S与掩模组件200紧密接触。
可在处理室110中执行用于在基板S上沉积具有预定图案的薄膜的沉积工艺。蒸 镀源120可存储并喷射将在基板S上沉积的沉积目标。蒸镀源120可设置在处理室110 的一侧上。优选地，蒸镀源120设置在处理室110的下部，使得沉积目标可被均勻地喷 射到基板S上，如图1所示。沉积工艺沉积的薄膜可形成例如显示装置的电极、电致发 光层等。
支架130可支撑基板S和掩模组件200以防止基板S和掩模组件200在沉积过 程中脱位。支架130可包括支撑基板S的第一支架132和支撑掩模组件200的第二支架 134。在实施例中，如图1所示，当蒸镀源120位于处理室110的下部时，基板S可位于 掩模组件200上方，掩模组件200可由支架130支撑。因此，基板S和掩模组件200都 可被支架130支撑。
掩模组件200可被构造为使得从蒸镀源120喷射的沉积目标可在基板S上沉积为 具有预定图像的薄膜。掩模组件200可包括图案掩模220，图案掩模220包括与基板S上6的薄膜的期望图案对应的开口。掩模组件200还可包括结合到图案掩模220的开口掩模 210。
图2A示出了根据实施例的用在用于平板显示器的沉积装置中的掩模组件的分解 透视图。图2B示出了根据实施例的用在用于平板显示器的沉积装置中的掩模组件的平面 图。
参照图2A和图2B，用于平板显示器的沉积装置100的掩模组件200可包括 开口掩模210，具有多个第一开口 215;图案掩模220，结合到开口掩模210。图案掩模 220可具有在第一开口 215中的多个第二开口 225。换句话说，图案掩模220的所述多个 第二开口 225可设置在由第一开口 215限定的区域内。此外，每个第二开口 225可设置 在仅由一个第一开口 215限定的区域内。
可通过利用电解的电铸方法形成包括第二开口 225的图案掩模220。这样的方法 可有助于保证形成高精度图案的第二开口 225。因而，在基板S上可形成高精度图案的薄膜。
开口掩模210可结合到图案掩模220。开口掩模210可防止例如在沉积工艺中， 由于处理室Iio的内部温度升高而导致图案掩模220的第二开口 225的位置和形状的变 化。开口掩模210可由具有比图案掩模220的热膨胀系数相对低的热膨胀系数的材料形 成。因而，开口掩模210可在沉积过程中抑制图案掩模220的热膨胀。在实施例中，可 通过例如粘附和/或焊接将开口掩模210接合或结合到图案掩模220。优选地，考虑到在 沉积过程中处理室100的内部温度，将开口掩模210焊接到图案掩模220。
开口掩模210的第一开口 215之间的区域可用作支撑，防止图案掩模220下垂。 为更牢固地将开口掩模210结合到图案掩模220，开口掩模210和图案掩模220可通过沿 开口掩模210和图案掩模220的边缘的第一结合点Pl和在开口掩模210的第一开口 215 之间的第二结合点P2而结合。优选地，第一结合点Pl是第一焊点，第二结合点P2是第 二焊点。
优选地，开口掩模210与图案掩模220具有相同的宽度和长度，S卩，相同的尺 寸。因此，开口掩模210和图案掩模220可容易地彼此对齐并彼此结合。
掩模组件200还可包括框架掩模230。框架掩模230可结合到开口掩模210。框 架掩模230可具有第三开口 235。开口掩模210的第一开口 215可设置在由第三开口 2；35 限定的区域内。这样的结构可使支架130容易地结合到掩模组件200。
将参照图2A和图2B描述根据实施例的制造用于平板显示器的沉积装置100的掩 模组件200的方法。首先，准备具有多个第一开口 215的开口掩模210和具有多个第二 开口 225的图案掩模220，使得第二开口 225与第一开口 215相比具有相对小的面积。在 实施例中，可通过利用电解的电铸方法来形成图案掩模220，从而可形成高精度的图案。 例如，图案掩模220可由具有12.8X10_6的热膨胀系数的镍(Ni)形成。开口掩模210可 由例如具有比镍的热膨胀系数相对低的热膨胀系数2.0X 10_6的镍钢合金(因瓦)形成。
之后，可将开口掩模210与图案掩模220对齐并结合到图案掩模220，从而图案 掩模220的第二开口 225设置在由开口掩模210的第一开口 215限定的区域内。在实施 例中，开口掩模210和图案掩模220之间的接合或结合方式可包括例如粘附或焊接。考 虑到沉积工艺会在处理室110中的高温下进行，优选地，开口掩模210焊接到图案掩模220。
可通过第一结合工艺和第二结合工艺将开口掩模210结合到图案掩模220，第一 结合工艺包括将开口掩模210和图案掩模220的边缘结合，第二结合工艺包括在开口掩模 210的第一开口 215之间的区域处将开口掩模210和图案掩模220接合或结合，从而开口 掩模210可更牢固地结合到图案掩模220。在实施例中，第一结合工艺可以是包括在第 一焊接点处将开口掩模210和图案掩模220的边缘焊接的第一焊接工艺，第二结合工艺可 包括在第二焊接点处将开口掩模210的第一开口之间的至少一些区域焊接到图案掩模220 的第二焊接工艺。优选地，通过利用第一焊接工艺将开口掩模210和图案掩模220的边 缘焊接而形成第一焊接点，通过利用第二焊接工艺将开口掩模210的第一开口 215之间的 区域焊接到图案掩模220而形成第二焊接点。因此，当将开口掩模210结合到图案掩模 220时，开口掩模210的第一开口 215不会与图案掩模220的第二开口 225对不齐。
在实施例中，开口掩模210可具有与图案掩模220相同的宽度和长度，S卩，可以 是相同的尺寸。这样的构造可以有助于保证容易地执行开口掩模210和图案掩模220的 对齐和结合工艺。
之后，可准备支撑开口掩模210和图案掩模220并具有第三开口 235的框架掩模 230。可将框架掩模230与开口掩模210对齐，从而开口掩模210的所有第一开口 215都 设置在由第三开口 235限定的区域内。然后，框架掩模230可结合到开口掩模210。
优选地，将开口掩模210结合到图案掩模220，使得开口掩模210和图案掩模 220彼此对齐并彼此结合。然后，可将框架掩模230结合到开口掩模210。
根据实施例的用于平板显示器的沉积装置可利用掩模组件在基板上沉积薄膜， 所述掩模组件包括具有多个第二开口 225的图案掩模220。因而，可在基板上以与图案掩 模220的第二开口 225对应的图案形成薄膜。
掩模组件还可包括结合到图案掩模220的开口掩模210，开口掩模210由具有 与图案掩模220相比相对较低的热膨胀系数的材料形成。这样的构造可防止在沉积工艺 中，由处理室内部的较高温而导致的图案掩模220的第二开口 225的位置和形状的变化， 即使图案掩模220由具有相对高的热膨胀系数的材料形成。此外，实施例的掩模组件可 以有助于保证在基板上稳定地沉积具有与第二开口 225对应的高精度图案的薄膜。
这里已经公开了示例性实施例，尽管使用了特定术语，但使用它们应理解为仅 是在一般描述意义上，而不意图进行限制。因而，本领域普通技术人员应该理解，在不 脱离由权利要求阐述的本发明的范围的情况下，可以作出形式和细节上的各种改变。
权利要求
1.一种掩模组件，所述掩模组件包括 开口掩模，具有多个第一开口 ；图案掩模，结合到开口掩模，图案掩模具有设置在由第一开口限定的区域内的多个第二开口，其中，开口掩模由具有比图案掩模的热膨胀系数低的热膨胀系数的材料形成。
2.如权利要求1所述的掩模组件，其中，通过电铸方法形成图案掩模。
3.如权利要求1所述的掩模组件，其中，图案掩模的第二开口形成与要形成在基板上 的薄膜的期望的图案对应的图案。
4.如权利要求1所述的掩模组件，所述掩模组件还包括结合到开口掩模的框架掩模， 框架掩模具有第三开口，第一开口设置在由第三开口限定的区域内。
5.如权利要求1所述的掩模组件，其中，开口掩模和图案掩模在沿开口掩模的边缘的 第一结合点处及在开口掩模的第一开口之间的第二结合点处结合。
6.如权利要求1所述的掩模组件，其中，开口掩模具有长度和宽度，图案掩模具有对 应的长度和对应的宽度，开口掩模的长度和宽度与图案掩模的对应的长度和宽度相等。
7.—种制造掩模组件的方法，所述方法包括如下步骤准备具有多个第一开口的开口掩模，使得每个第一开口具有面积； 准备具有多个第二开口的图案掩模，使得每个第二开口具有比每个第一开口的面积 相对小的面积；将开口掩模与图案掩模对齐，使得第二开口设置在由第一开口限定的区域内； 将开口掩模结合到图案掩模，其中，开口掩模由具有比图案掩模的热膨胀系数低的热膨胀系数的材料形成。
8.如权利要求7所述的方法，其中，准备图案掩模的步骤包括执行电铸工艺的步骤。
9.如权利要求7所述的方法，其中，准备图案掩模的步骤包括形成第二开口，使得第 二开口形成与要形成在基板上的薄膜的期望图案对应的图案。
10.如权利要求7所述的方法，其中，开口掩模具有长度和宽度，图案掩模具有对应 的长度和对应的宽度，开口掩模的长度和宽度与图案掩模的对应的长度和宽度相等。
11.如权利要求7所述的方法，其中，将开口掩模结合到图案掩模的步骤包括 第一结合工艺，第一结合工艺包括将开口掩模的边缘结合到图案掩模的边缘；第二结合工艺，第二结合工艺包括在开口掩模的第一开口之间的区域处将开口掩模 和图案掩模结合在一起。
12.如权利要求7所述的方法，其中，在第一结合工艺完成后执行第二结合工艺。
13.如权利要求7所述的方法，所述方法还包括如下步骤 准备具有第三开口的框架掩模；将框架掩模和开口掩模对齐，使得所有的第一开口都设置在由第三开口限定的区域内；将框架掩模结合到开口掩模。
14.如权利要求13所述的方法，其中，在将开口掩模结合到图案掩模之后将框架掩模 结合到开口掩模。
15.一种用于平板显示器的沉积装置，所述沉积装置包括处理室；蒸镀源，设置在处理室的一侧上；掩模组件，位于蒸镀源和基板之间，掩模组件包括具有多个第一开口的开口掩模和 结合到开口掩模的图案掩模及支撑基板和掩模组件的支架，图案掩模具有设置在由第一 开口限定的区域内的多个第二开口；其中，掩模组件的开口掩模由具有比图案掩模的热膨胀系数低的热膨胀系数的材料 形成。
16.如权利要求15所述的沉积装置，其中，通过电铸方法形成图案掩模。
17.如权利要求15所述的沉积装置，其中，图案掩模的第二开口形成与要形成在基板 上的薄膜的期望的图案对应的图案。
18.如权利要求15所述的沉积装置，其中，掩模组件还包括结合到开口掩模的框架掩 模，框架掩模具有第三开口，第一开口设置在由第三开口限定的区域内。
19.如权利要求15所述的沉积装置，其中，开口掩模在沿开口掩模的边缘的第一结合 点处及在开口掩模的第一开口之间的第二结合点处结合到图案掩模。
20.如权利要求15所述的沉积装置，其中，开口掩模具有长度和宽度，图案掩模具 有对应的长度和对应的宽度，开口掩模的长度和宽度与图案掩模的对应的长度和宽度相等。
全文摘要
本发明提供一种掩模组件、其制造方法及用于平板显示器的沉积装置。掩模组件包括具有多个第一开口的开口掩模和结合到开口掩模的图案掩模，图案掩模具有设置在由第一开口限定的区域内的多个第二开口，其中，开口掩模由具有比图案掩模的热膨胀系数低的热膨胀系数的材料形成。
文档编号H01L51/56GK102023474SQ201010248758
公开日2011年4月20日 申请日期2010年8月6日 优先权日2009年9月22日
发明者小林郁典, 李相信, 高政佑 申请人:三星移动显示器株式会社