火焰打孔的孔隙掩模制造技術

提供了孔隙掩模，包括細長的柔性薄膜幅材，所述膜幅材具有至少一個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，所述孔隙限定一個或多個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，本發明專利技術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降低部分的區域中產生孔隙。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術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。
技術介紹
電子電路包括電子電路元件諸如電阻器、電容器、感應器、二極 管、晶體管、以及其它有源和無源元件的組合，這些元件通過導電連 接聯系在一起。薄膜集成電路包括若干層諸如金屬層、介質層、以及 典型地由半導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系統的某 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 和相關的滾筒式或連續運動系統的某些方法和裝置，因而以引用的方 式并入本文。
技術實現思路
簡而言之，本專利技術提供一種孔隙掩模，包括細長的柔性薄膜幅 材；以及至少一個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，所述孔隙限定一個或多個電子電路元 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€獨 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，本專利技術提供一種制造包括細長的柔性薄膜幅材、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，所述孔隙限定一個或多個電子電路 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 的覆蓋多個降低部分的區域中產生孔隙。在一個實施例中，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降低部分的區域中產生孔隙之前， 將受熱表面從薄膜的第一側面移除。另一個實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。另一個實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° ，其中該角度的頂點定位在背襯輥的軸線處。在另一方面，本專利技術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降低部分的區域中產生孔隙， 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，以產生一個或多個電子電路元件的至少一部分。在一個 實施例中，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。附圖說明圖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為根據本專利技術的一個實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為根據本專利技術的實施例所述的孔隙掩模的俯視圖。圖6為可用于本專利技術的方法的火焰打孔裝置的側視圖。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以及馬達，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的裝置的側視圖，包括沿裝置內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的簡化示意圖。圖13和14為根據本專利技術所述的沉積工位的框圖。圖15a為根據本專利技術的實施例所述的示例性拉伸裝置的透視圖。圖15b為拉伸機構的放大視圖。圖16至18為根據本專利技術的實施例所述的示例性拉伸裝置的俯 視圖。圖19為根據本專利技術的實施例所述的示例性在線沉積系統的框圖。圖20和21為可根據本專利技術產生的示例性薄膜晶體管的剖視圖。具體實施例方式圖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， 雖然本專利技術在此方面并非一定受限制。在那種情況下，每個沉積掩模 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點 薄膜巻材15A具有用于存儲、裝運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，使得其可拉伸以實現精確 準直。例如，該柔性膜在幅材橫向方向、幅材縱向方向、或這兩個方 向上為可拉伸的。在示例性實施例中，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成柔性膜11A的聚合物。聚酯也是 一種尤其可用于構成柔性膜llA的聚合物。優選地，該薄膜70為聚合物基底?？紫堆谀?0A可具有很多種形狀和尺寸。例如，在示例性實施例中，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為根據本專利技術所述的孔隙掩模10B的一部分的俯視圖。在 示例性實施例中，如圖2a所示的孔隙掩模10B由聚合材料形成。使 用聚合材料來構成孔本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種孔隙掩模，包括：　細長的柔性薄膜幅材；以及　至少一個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，所述孔隙限定一個或多個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。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】US 2005-12-22 11/315,1111.一種孔隙掩模，包括細長的柔性薄膜幅材；以及至少一個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，所述孔隙限定一個或多個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. 根據權利要求1所述的孔隙掩模，其中所述孔隙掩模包括多 個獨立的沉積掩模圖案。3. 根據權利要求2所述的孔隙掩模，其中每個沉積掩模圖案基 本上相同。4. 根據權利要求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. 根據權利要求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. 根據權利要求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. 根據權利要求1所述的孔隙掩模，其中所述薄膜幅材包含聚合物薄膜。8. 根據權利要求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. 根據權利要求1所述的孔隙掩模，其中所述薄膜幅材包含聚 酯薄膜。10. 根據權利要求1所述的孔隙掩模，其中至少一個沉積孔隙具 有小于約1000微米的最小直徑。11. 根據權利要求1所述的孔隙掩模，其中至少一個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 孔隙限定一個或多個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 個降低部分的區域中產生孔隙。13. 根據權利要求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 多個降低部分的區域中產生孔隙之前，將所述受熱表面從所述薄膜的所述第一側面移除。14. 根據權利要求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. 根據權利要求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. 根據權利要求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定位在所述背襯輥的軸線 處。17. 根據權利要求12所述的方法，其中所述孔隙掩模包括多個 獨立的沉積掩模圖案。18. 根據權利要求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. 根據權利要求12所述的方法，其中所述薄膜幅材包含聚合 物薄膜。20. 根據權利要求12所述的方法，其中所述薄膜幅材包含聚酰 亞胺薄膜。21. 根據權利要求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降低部分的區域中產生孔隙，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，以產生一個或多個電子電路元件的至少一部分。23. 根據權利要求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. 根據權利要求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. 根據權利要求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 多個降低部分的區域中產生孔隙之前，將所述受熱表面從所述薄膜的 所述第一側面移除。26. 根據權利要求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. 根據權利要求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. 根據權利要求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定位在所述背襯輥的軸線處。29. 根據權利要求22所述的方法，其中所述孔隙掩模包括多個 獨...

【專利技術屬性】
技術研發人員：喬納森A尼科爾斯，杰弗里H托奇，邁克爾W本奇，馬克A斯特羅貝爾，喬爾A熱舍爾，唐納德J穆克盧爾，
申請(專利權)人：三M創新有限公司，
類型：發明
國別省市：US[美國]