鍍膜工藝中的圖案形成方法及應用此方法的基板承載設備的製作方法
2023-05-15 10:44:16
專利名稱：鍍膜工藝中的圖案形成方法及應用此方法的基板承載設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種鍍膜工藝設備，特別涉及一種鍍膜工藝中的圖案形成方法及應用此方法的基板承載設備。
背景技術：
鍍膜技術被廣泛的運用，其中鍍膜技術可包含三種不同技術，分別為蒸鍍 (Evaporation)、分子束夕卜延(Molecular Beam Epitaxy, MBE)以及濺鍍(Sputter)。其中濺鍍可以同時達到極佳的沉積效率、大尺寸的沉積厚度控制、精確的成分控制及較低的製造成本。所以濺鍍是現今為矽基半導體工業所唯一採用的方式。以真空濺鍍技術為例，真空濺鍍技術是在高真空環境中散布鈍氣，如氬氣，並在此高真空環境中設置具有高電位差的二金屬板，其中這些金屬板的其中之一作為一陰極 (cathode)，另一金屬板作為一為陽極(anode)。陰極裝載的是一靶材(target)，陽極則裝載一基板。當氬正離子受電場加速而轟擊陰極的靶材表面，靶材表面原子受撞擊後則飛向陽極的基板，並在基板的表面沉積而形成薄膜。一般而言，真空濺鍍工藝中所使用的多為連續式的濺鍍設備。並且連續式濺鍍設備多採用直列式(Vertical In-Line)的設計。這樣的直列式的連續式濺鍍設備是由多個濺鍍反應腔體所組成。每一個濺鍍反應腔體均為一中空結構，中空結構的內部可容納一輸送設備。這些濺鍍反應腔體內均散布鈍氣。並且每一濺鍍反應腔體內均兩金屬板備配置於此濺鍍反應腔體內，並且分別作為一陽極以及一陰極。這些反應腔體彼此連接，並且每一個濺鍍工藝是在腔體中進行。基於上述的直列式的連續式濺鍍設備，現有的真空濺鍍工藝是由下述步驟所完成先將基板放置一濺鍍承載工具(Carrier)，再將承載工具藉由一連續輸送裝置輸入濺鍍反應腔室內，接著在濺鍍反應腔室內對基板實施濺鍍加工，以在基板上形成一層濺鍍層。 若現有技術欲使被濺鍍在基板上的濺鍍層具有一特殊圖形時，現有技術必須更進一步地對此濺鍍層實施光罩顯影蝕刻工藝，將多餘的濺鍍區域由基板上移除，以使被蝕刻後的濺鍍層具有此特殊圖形。然而，這種在濺鍍層上形成特殊圖樣的現有技術存在著成本高以及加工時間長的問題。
發明內容
鑑於以上的問題，本發明的目的在於提供一種鍍膜工藝中的圖案形成方法及應用此方法的基板承載設備，藉以解決現有技術所存在成本高以及加工時間長的問題。本發明所揭露一實施例的基板承載設備，應用於一鍍膜工藝，並且提供至少一基板組裝。其基板承載設備包含一承載架、至少一遮罩以及至少一壓合工具。其中，承載架具有至少一承載槽孔，並使基板裝配於承載槽孔內。遮罩組配於承載架上且對應承載槽孔，此遮罩具有一平面圖形部及一磁性結構部。壓合工具以可移動的關係推抵基板與平面圖形部相互接觸，輔以磁性結構部吸附住壓合工具，以使基板被夾持在遮罩及壓合工具之間。
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另外，根據本發明所揭露一實施例，遮罩的平面圖形部包含圖形輪廓，藉由圖形輪廓在基板上形成一具預定圖樣的鍍膜層。根據本發明所揭露一實施例，壓合工具具有至少一金屬材料製成的壓合吸引部， 而遮罩的磁性結構部又包含至少一磁性物以及至少一組配結構。磁性物用以吸附壓合吸引部，並使磁性物經由組配結構而固定於承載槽孔內。藉由壓合吸引部與磁性結構部的磁性物吸引，可將基板牢牢被夾持於其中。另外根據本發明所揭露一實施例，承載架還包括有多個承載槽孔，各承載槽孔間隔排列於承載架上。根據本發明所揭露一實施例，壓合工具還包含至少一緩衝墊。緩衝墊固定於壓合工具外緣內側的四周，且該緩衝墊以可壓縮的關係接觸於該基板，以此緩衝墊的結構設計， 使基板在被實施壓合時不致受損，並提供更好的壓合效果。根據本發明所揭露一實施例，壓合工具還可以包含一被夾持結構。被夾持結構可以搭配夾持機構，藉由夾持機構組配被夾持結構，以利夾持機構移動壓合工具進行壓合動作。本發明還揭露一鍍膜工藝中的圖案形成方法。首先提供一基板承載設備，此基板承載設備具有至少一承載槽孔。接著，裝配一遮罩對應於承載槽孔，此遮罩具有一平面圖形部。然後，移動一基板置入承載槽孔內。之後，再提供一壓合工具，以可移動的關係推抵基板與平面圖形部相互接觸，以使基板被夾持在遮罩及壓合工具之間。最後，對基板承載設備執行一鍍膜工藝，以在基板上形成一對應平面圖形部的鍍膜層，即可將基板鍍膜出圖形。根據本發明所揭露一實施例，其中基板被夾持在遮罩及壓合工具之間的步驟還包括提供至少一磁性結構部，組設於承載槽孔內，且磁性結構部與平面圖形部相互連接。以此磁性結構部吸附住壓合工具，以令壓合工具推抵基板貼緊於平面圖形部。根據本發明所揭露一實施例，其中磁性結構部組設於承載槽孔內的步驟還包括 提供至少一組配結構，連接於磁性結構部，此磁性結構部經由組配結構而固定於承載槽孔內。根據本發明所揭露一實施例，其中基板形成鍍膜層的步驟還包括形成至少一圖形輪廓於平面圖形部上，依據圖形輪廓在基板上形成具預定圖樣的鍍膜層。基於上述，由於遮罩是與基板一起進行鍍膜的，所以在對基板進行鍍膜時，這種具有圖形輪廓的遮罩能夠直接在基板上形成一具有預定圖樣的鍍膜層。如此一來，相較於現有技術必須經由一後續的光罩顯影蝕刻加工工藝才能在基板上形成具有預定圖樣的鍍膜層的技術而言，這種在鍍膜時利用具有預定形狀的圖形輪廓的遮罩直接在基板上形成具有預定圖樣的鍍膜層的技術能夠降低工藝時間與花費成本。以下結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細描述，但不作為對本發明的限定。
圖1為根據本發明一實施例的鍍工藝中的基板承載設備的概要結構圖；圖2為根據本發明的遮罩、基板與壓合工具搭配關係的一實施例的概要結構圖；圖3為說明於圖1中的遮罩的一實施例的概要結構圖；圖4為說明於圖2中的壓合工具的一實施例的概要結構圖5為說明於圖1中的承載架的一實施例的概要結構圖；圖6A至圖6D為根據本發明第一實施例的鍍工藝中的基板承載設備組裝步驟的剖面示意圖；以及圖7為根據本發明一實施例的鍍膜中形成圖案的方法的流程圖。其中，附圖標記100基板承載設
110承載架
112平板組件
114承載槽孔
120遮罩
122基板承載面
124圖形輪廓
125組配壓件
126磁性結構部
127磁性物
128平面圖形部
129組配結構
130壓合工具
132基板壓合面
134壓合吸引部
136緩衝墊
138被夾持結構
140基板
150夾持機構
具體實施例方式下面結合附圖對本發明的結構原理和工作原理作具體的描述請參照圖1所示，其為根據本發明一實施例的鍍膜工藝中的基板承載設備100的概要結構圖。基板承載設備100包含一承載架110、一遮罩120以及一壓合工具130。以上三者關係為遮罩120組配於承載架110上，而壓合工具130則吸附在遮罩120上。另外請參照圖2所示，基於上述的基板承載設備100，在後續的鍍膜工藝中的一被加工物，即一基板140，會被配置於壓合工具130與遮罩120之間，以將一具有特定圖樣的鍍膜層形成於基板140。接著分別說明承載架110、遮罩120以及壓合工具130的細部結構。繼續參照圖3，其是為圖1的遮罩120的分解示意圖。遮罩120包含一磁性結構部 126以及一平面圖形部128，在本實施例中磁性結構部126的外型為一框型。舉例而言，本實施例的磁性結構部1 包含多個磁性物127以及多個組配結構129。這些磁性物127與這些組配結構129固定在一起以形成框型的磁性結構部126。而組配結構1 例如藉由多個螺絲而被固定於承載架110上。請共同參照圖1與圖3所示，磁性物127具有磁性，用來吸持壓合工具130。至於平面圖形部1 則具有一基板承載面122(如圖2所示)，基板承載面122用以承載基板140。基板承載面122上有至少一圖形輪廓IM貫穿整個遮罩120， 其中圖形輪廓1 的形狀是對應於鍍膜工藝中欲在基板140上形成的具有鍍膜圖樣鍍膜層的輪廓。此外，平面圖形部1 還能夠具有四條組配壓件125，此四條組配壓件125可使基板承載面122穩定的組配上磁性結構部126。舉例而言，本實施例可藉由螺絲穿過組配壓件 125再穿過基板承載面122，再將組配壓件125與基板承載面122 —起鎖在磁性結構部1 的磁性物127上。如上述，基板承載面122藉由組配壓件125的壓持，可更牢固地固定在磁性結構部126上。接著參照圖4，其是為圖2的壓合工具130的放大示意圖。壓合工具130具有一基板壓合面132以及四個壓合吸引部134以及四個緩衝墊136。基板壓合面132是用來將位於基板承載面122上的基板140壓向基板承載面122，使基板140能夠緊貼基板承載面 122。而四個壓合吸引部134則位於基板壓合面132四邊，且為鐵磁性材質的材料。當壓合工具130以可移動的關係朝向遮罩120位移時，壓合工具130的壓合吸引部134會被遮罩 120的磁性物127吸引，以使基板140被壓合工具130與遮罩120牢牢地夾持。壓合吸引部 134與基板壓合面132的組配關係可以是一體成型。另外，壓合工具130還能夠具有多個緩衝墊136，這些緩衝墊136固定於該壓合工具130外緣內側的四周。當壓合工具130的壓合吸引部134被遮罩120的磁性物127吸引， 使其基板140被壓合工具130與遮罩120牢牢地夾持時，這些緩衝墊136是介於壓合工具 130的基板承載面122與該基板140之間。緩衝墊136的材質可以是橡膠。當壓合工具130 受一外力而對承載於遮罩120的基板壓合面132上的基板140實施壓合動作時，緩衝墊136 便可用來保護基板140，以避免基板140受到擠壓而破損。換句話說，藉由緩衝墊136的可壓縮性，本實施例還可確保基板140緊貼合於遮罩120上，以利後續加工的質量。此外，壓合工具130還可以具有一被夾持結構138。請參考圖4所示，壓合工具130 還能夠含有多個被夾持結構138。這些被夾持結構138可以搭配夾持機構150，使夾持機構 150可以夾持壓合工具130，以方便自動化實施。請參照圖5，其是為圖1的承載架110的示意圖。承載架110包含一平板組件112， 且平板組件112具有多個承載槽孔114。在本實施例中，每一個承載槽孔114的形狀皆為一矩形。且這些承載槽孔114是呈陣列關係排列於平板組件112上，且此每一承載槽孔114 均大於或等於基板140的面積。這些承載槽孔114各會搭配組裝上一組遮罩120與壓合工具130。需注意的是，在本實施例中是以具有六個矩形的承載槽孔114的平板組件112作為舉例說明，然而本實施例的承載槽孔114的數量以及形狀並非用以限定本發明，本領域技術人員應可以依據實際的需求而調整平板組件112的承載槽孔114的數量與形狀。以下將對利用上述的基板承載設備100來進行基板140的鍍膜的方法進行說明。 接著參照圖6A至圖6D與圖7。其中，圖6A是為承載架110、遮罩120、基板140以及壓合工具130組合前的剖面側視圖(圖1中6-6剖面線)。首先，提供一基板承載設備100，具有至少一承載槽孔114(步驟S301)。接著，如圖6B所示，裝配一遮罩120對應於承載槽孔114，此遮罩120具有一平面圖形部128(步驟S302)，藉由組配結構1 將遮罩120組配於承載架110上。然後，如圖6C 所示，移動一基板140置入於承載槽孔114內(步驟S303)，使得基板140相鄰於遮罩120的基板承載面122。接下來，如圖6D所示，提供一壓合工具130，以可移動的關係推抵基板140與平面圖形部1 相互接觸，令基板140被夾持在遮罩120及壓合工具130之間(步驟S304)，將壓合工具130朝向基板140壓合，並使基板140被壓合工具130與遮罩120緊密夾合。藉由壓合工具130的壓合吸引部134與遮罩120的磁性物127間的互相吸引，可將基板140 牢牢夾持固定於遮罩120與壓合工具130間。最後，對基板承載設備100執行一鍍膜工藝，以在基板140上形成一對應該平面圖形部1 的鍍膜層(步驟S305)，以此對基板140與遮罩120施以鍍膜加工，即可在基板140 表面鍍膜出具有遮罩圖形的鍍膜層。由於鍍膜技術可包含三種不同技術，分別為蒸鍍(Evaporation)、分子束外延 (Molecular Beam Epitaxy,MBE)以及濺鍍(Sputter)。本實施例是以濺鍍工藝為例來說明， 但並非用以限定本發明，本領域技術人員應可以依據實際的需求運用在其它鍍膜工藝上。基於上述，當基板承載面上的圖形輪廓的形狀與預訂於基板上形成的鍍膜層的圖樣一致時，因為遮罩是與基板一起進行鍍膜的，所以在對基板進行鍍膜時，這種具有圖形輪廓的遮罩能夠直接在基板上形成具有一預定圖樣的一鍍膜層。如此一來，相較於現有技術必須經由一後續的光罩顯影蝕刻加工工藝才能在基板上形成具有預定圖樣的鍍膜層的技術而言，這種在鍍膜時利用具有預定形狀的圖形輪廓的遮罩直接在基板上形成具有預定圖樣的鍍膜層的技術能夠降低工藝時間與花費成本。當然，本發明還可有其它多種實施例，在不背離本發明精神及其實質的情況下，熟悉本領域的技術人員當可根據本發明作出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬於本發明所附的權利要求的保護範圍。
權利要求
1.一種鍍膜工藝中的圖案形成方法，其特徵在於，包含下述步驟 提供一基板承載設備，具有至少一承載槽孔；裝配一遮罩對應於該承載槽孔，該遮罩具有一平面圖形部； 移動一基板置入該承載槽孔內；提供一壓合工具，以能夠移動的關係推抵該基板與該平面圖形部相互接觸，令該基板被夾持在該遮罩及該壓合工具之間；以及對該基板承載設備執行一鍍膜工藝，以在該基板上形成一對應該平面圖形部的鍍膜層。
2.根據權利要求1所述的鍍膜工藝中的圖案形成方法，其特徵在於，該基板被夾持在該遮罩及該壓合工具之間的步驟還包括提供至少一磁性結構部，組設於該承載槽孔內，且該磁性結構部與該平面圖形部相互連接；以及以該磁性結構部吸附住該壓合工具，以令該壓合工具推抵該基板貼緊於該平面圖形部。
3.根據權利要求2所述的鍍膜工藝中的圖案形成方法，其特徵在於，該磁性結構部組設於該承載槽孔內的步驟還包括提供至少一組配結構，該組配結構連接於該磁性結構部， 該磁性結構部經由該組配結構而固定於該承載槽孔內。
4.根據權利要求1所述的鍍膜工藝中的圖案形成方法，其特徵在於，該基板形成該鍍膜層的步驟還包括形成至少一圖形輪廓於該平面圖形部上，依據該圖形輪廓在該基板上形成具預定圖樣的該鍍膜層。
5.一種基板承載設備，應用於一鍍膜工藝且提供至少一基板組裝，其特徵在於，該基板承載設備包含一承載架，具有至少一承載槽孔，該基板裝配於該承載槽孔內； 至少一遮罩，組配於該承載架上且對應該承載槽孔，該遮罩具有一平面圖形部及一磁性結構部；以及至少一壓合工具，以能夠移動的關係推抵該基板與該平面圖形部相互接觸，並以該磁性結構部吸附住該壓合工具，以令該基板被夾持在該遮罩及該壓合工具之間。
6.根據權利要求5所述的基板承載設備，其特徵在於，該平面圖形部具有一圖形輪廓。
7.根據權利要求5所述的基板承載設備，其特徵在於，該壓合工具具有至少一金屬材料製成的壓合吸引部，而該磁性結構部還包含至少一磁性物，用以吸附該壓合吸引部；以及至少一組配結構，該磁性物經由該組配結構而固定於該承載槽孔內。
8.根據權利要求5所述的基板承載設備，其特徵在於，該承載架還包括有多個該承載槽孔，各該承載槽孔間隔排列於該承載架上。
9.根據權利要求5所述的基板承載設備，其特徵在於，該壓合工具還包含至少一緩衝墊， 該緩衝墊固定於該壓合工具外緣內側的四周，且該緩衝墊以能夠壓縮的關係接觸於該基板。
10.根據權利要求5所述的基板承載設備，其特徵在於，該壓合工具還包含一被夾持結構，提供一夾持機構組配，藉由該夾持機構組配該被夾持結構，以令該壓合工具被該夾持機構移動。
全文摘要
一種鍍膜工藝中的圖案形成方法及應用此方法的基板承載設備，該鍍膜工藝中的基板承載設備包含一承載架、至少一遮罩以及至少一壓合工具。承載架具有至少一承載槽孔，以供遮罩對應組配，此遮罩具有一平面圖形部及一磁性結構部。於基板置入承載槽孔後，壓合工具可移動的推抵基板與平面圖形部相互接觸，並輔以磁性結構部吸附住壓合工具，讓基板被夾持於遮罩及壓合工具之間。當基板承載設備進行鍍膜工藝時，藉由遮罩的平面圖形部設計，以在基板表面形成一具預定圖樣的鍍膜層。因此在鍍膜過程中，直接在基板上形成有鍍膜圖案的設計，可省略後續曝光顯影的蝕刻步驟，以及降低整體工藝時間與成本。
文檔編號C23C14/04GK102268636SQ20101019337
公開日2011年12月7日 申請日期2010年6月1日 優先權日2010年6月1日
發明者陳朝鐘 申請人:勤友企業股份有限公司