[发明专利]多层式掩模

说明书

本发明首先涉及到一种在CVD反应器(1)的处理室(2)中的能放置在基材(13)上的掩模(3)，在处理室中在支承至少一个基材(13)的基座(14)的上方形成竖直的温度梯度，所述掩模具有掩模体(4)，其高度维度(H)比其平面维度延伸小很多，并具有至少一个窗口(5)，所述窗口的边缘(6)决定了沉积在基材(13)上的层(15)的边缘(16)。为了改善特别是在边缘区域内的层生长的质量，建议掩模体(4)在高度维度方向(H)上具有互相重叠的层(7、8、9、10)并且在高度维度方向(H)上具有比在平面维度方向上更小的导热性。此外本发明还涉及该掩模的应用。

技术领域

本发明涉及到一种在CVD(化学气相沉积)反应器的处理室中可以放置在基材上的掩模，在所述处理室中，在支承至少一个基材的基座的上方形成竖直的温度梯度，所述掩模具有掩模体，该掩模体的高度维度明显小于其平面维度并具有至少一个窗口，该掩模体的边缘限定了沉淀在所述基材上的层的边缘，其中，所述掩模体在高度维度方向上具有互相重叠的层并且在高度维度方向上具有比在平面维度方向上更小的导热性，其中，在直接互相重叠的层之间布置有自由空间，所述自由空间避免了直接互相重叠的层之间的热传递。

背景技术

从文献US2004/0086639A1中可知一种由多个层构成的掩模，其中，各层由布置在掩模边缘上的间隔部件互相保持间距地支承。每一层形成窗口，其中，相应的窗口被竖直地重叠布置。

文献US2005/0037136A1阐述了一种多层式的掩模，其中，放置在基材上的层通过冷却剂被冷却，而朝向处理室的层可以被加热并通过隔热元件与掩模的下部区段相连。

文献US2004/0142625A1阐述了一种具有圆环形开口的掩模。从文献US2003/0087471A1中可知一种掩模，在这种掩模中，点阵结构形成窗口。文献US2012/0190183A1阐述了一种涂覆装置和一种涂覆方法，其中使用两种互相不同的带有不同窗口的掩模。

在文献US2013/0015444中阐述了掩模在用于层结构沉积的沉积过程的应用情况。文献US5,744,214和文献US3,574,012阐述了通过照相平板印刷的构造法和蚀刻法制成的多层式掩模。

掩模被用于在基材上的层沉积。所述掩模具有窗口，所述窗口定义出待沉积在基材上的层的面积。掩模体的包围窗口的区域平整地位于基材上。如同由文献US7,802,537B2或者文献US2007/0184745A1所描述的那样，现有技术中的掩模具有通常由低膨胀钢制成的掩模体。为了对层进行沉积，在被布置在所设基材上方的处理室中导入处理气体。所述处理气体可以由多种组分组成。基材位于基座上，所述基座具有与被布置在基座上方的进气机构不同的温度，通过所述进气机构将处理气体导入处理室中。

这种掩模被用于析出OLED(有机发光二级管)层。所述掩模尤其被应用在沉积过程中，在这个过程中由一种或者多种组分组成的处理气体通过被加热的进气机构导入处理室中。支承基材的基座在此过程中被冷却。位于基座上的基材同样被冷却，从而使所述基材具有这样的表面温度，在该温度下可以使以气相形式中被导入的处理气体的组分冷凝。位于基材上的掩模体同样被冷却，从而在该掩模体的表面上、特别是在边缘部位上产生生长。这里观察到在窗口内侧的边缘向内指向地生长，从而使层的边缘“发毛模糊”(“ausfransen”)。

为了使金属有机物层、例如GaN层发生沉积，通过被冷却的、可以具有喷头形式的进气机构将处理气体导入处理室中。所述处理气体由TMGa(三甲基镓)和氨气组成。这两种成分与载体气、例如氢气或者氮气一起被导入处理室中。所述基座被加热到反应温度，在这个温度上金属有机物成分和氢化物互相反应。由于所述基材平面地放置在基座上，使得基材表面也被加热，从而可以在基材表面上发生表面反应。放置基材上的掩模同样被加热。所述掩模的表面同样达到这样的温度，在该温度下气体组分互相反应，从而使层生长不仅仅在基材的表面，而且也在掩模的表面、特别是在掩模的边缘区域内发生。

这造成以下后果，即层的边缘由于在掩模边缘的朝窗口内指向的生长发生“发毛模糊。”