CN107043910A - 利用感应加热的蒸镀装置以及蒸镀系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种利用感应加热的蒸镀装置及蒸镀系统。本发明涉及的蒸镀装置(100)是利用感应加热的蒸镀装置(100)，其特征在于，包括腔室(110)及感应加热部(140)，通过感应加热部(140)对源基板(120)进行感应加热，并将形成在源基板(120)的至少一表面上的蒸镀物质层(125)蒸镀到与所述一表面相向配置的对象基板(130)上。

Description

利用感应加热的蒸镀装置以及蒸镀系统

技术领域

本发明涉及一种利用感应加热的蒸镀装置以及蒸镀系统。更为具体地，涉及一种通过利用感应加热的非接触式加热来进行蒸镀，以实现对于大面积基板的蒸镀，并提高蒸镀物质的使用效率和蒸镀膜均匀度的利用感应加热的蒸镀装置以及蒸镀系统。

背景技术

为了制造平板显示器、半导体元件等，必须进行在基板上蒸镀所需薄膜的工序。平板显示器的制造包括蒸镀有机物或无机物的工序，半导体元件的制造包括蒸镀金属的工序。使用有机物的元件有液晶显示装置(LCD:Liquid Crystal Display)、有机电致发光显示装置(OELD:Organic Electro Luminescence Display)，使用无机物的元件有等离子显示装置(PDP:Plasma Display Panel)、场发射显示装置(FED:Field Emission Display)。

蒸镀方法大致分为化学蒸镀(CVD:Chemical Vapor Deposition)和物理蒸镀(PVD:Physical Vapor Deposition)。化学蒸镀利用源气体的化学反应。此外，物理蒸镀利用物理机构，包括真空热蒸镀(evaporation)、离子镀(ion-plating)以及溅镀(sputtering)等。可以根据蒸镀对象的种类及工艺条件选择性地使用这些蒸镀方法，各方法分别需要不同的蒸镀装置。

图1示出了现有的蒸镀装置1的概略结构。参照图1，现有的蒸镀装置1包括：腔室2；坩埚3，配置在腔室2的下部，用于收纳蒸镀物质；基板10，因坩埚3被加热而汽化的蒸镀物质5附着在该基板10的表面上；以及掩模4，配置在基板10与坩埚3之间，暴露基板10上待蒸镀的部位。

如上所述的现有的蒸镀装置1需要反复进行加热坩埚并蒸镀的过程，因此无法进行连续的蒸镀。并且，基板越大，掩模4也需越大，此时，随着掩模4变大而发生下垂现象，并且无法正常对齐掩模4，使得难以形成想要的图案的薄膜。并且，蒸镀物质5的消耗量大，特别是，用于OLED蒸镀的有机物单价偏贵，有机物使用量的增加直接导致生产成本的增加。

另一方面，为了避免上述问题，也可以采用湿涂(wet coating)工艺。湿涂工艺容易对大面积的基板形成薄膜，并且薄膜形成物质的消耗量小，因此能够降低生产成本。然而，湿涂工艺在材料选择方面受到诸多限制，并且通过湿涂工艺制造的元件特性不佳。

因此，需要一种能够适用于大面积的基板，能够降低生产成本，并且能够提升薄膜品质的蒸镀装置。

发明内容

所要解决的技术问题

因此，本发明是为了解决如上所述的现有技术的各种问题而做出的，其目的在于，提供一种能够通过简单的设备结构实现大面积蒸镀的蒸镀装置以及蒸镀系统。

此外，本发明的目的在于，提供一种能够提高蒸镀材料的使用效率的蒸镀装置以及蒸镀系统。

此外，本发明的目的在于，提供一种能够提高蒸镀工序的速度及蒸镀膜品质的蒸镀装置以及蒸镀系统。

解决技术问题的方案

为了达到本发明的上述目的，提供一种利用感应加热的蒸镀装置，其包括腔室及感应加热部，通过所述感应加热部对源基板进行感应加热，并将形成在所述源基板的至少一表面上的蒸镀物质层蒸镀到与所述一表面相向配置的对象基板上。

所述腔室的内部可以是真空环境。

所述源基板的材料可以是导体或半导体，可以通过所述感应加热使所述蒸镀物质层汽化，并蒸镀到所述对象基板上。

可以在所述源基板与所述对象基板之间设置有荫罩(shadow mask)。

可以通过湿涂(wet coating)方式形成所述源基板的所述蒸镀物质层。

所述蒸镀物质层可以以构成图案的方式形成在所述源基板上。

在所述源基板与所述蒸镀物质层之间可以进一步形成有蒸镀图案层。

所述蒸镀图案层的材料可以是导体或是半导体，所述源基板的材料可以是绝缘体，可以通过所述感应加热使存在于所述蒸镀图案层上的所述蒸镀物质层汽化，并蒸镀到所述对象基板上。

所述源基板的大小可以等于或大于所述对象基板的大小。

并且，为了达到本发明的上述目的，提供一种蒸镀系统，该蒸镀系统利用感应加热，其包括源涂覆装置、蒸镀装置以及搬运部，所述源涂覆装置通过湿涂(wet coating)方式在源基板的至少一表面上形成蒸镀物质层，所述搬运部将所述源基板从所述源涂覆装置搬运到所述蒸镀装置中，所述蒸镀装置包括腔室及感应加热部，通过所述感应加热部对所述源基板进行感应加热，并将形成在所述源基板的至少一表面上的蒸镀物质层蒸镀到与所述一表面相向配置的对象基板上。

并且，为了达到本发明的上述目的，提供一种蒸镀方法，该蒸镀方法利用感应加热，其包括如下步骤：(a)通过湿涂(wet coating)方式，在源基板的至少一表面上形成蒸镀物质层；(b)将所述源基板配置在真空环境的腔室内；(c)对所述源基板进行感应加热，从而将汽化的所述蒸镀物质层蒸镀到与所述源基板相向配置的对象基板上。

有益效果

根据如上所述的本发明，具有能够通过简单的设备结构实现大面积蒸镀的效果。

此外，根据本发明，具有能够提高蒸镀材料的使用效率的效果。

此外，根据本发明，具有能够提高蒸镀工序的速度及蒸镀膜品质的效果。

附图说明

图1是现有的蒸镀装置的概略图。

图2是示出本发明的一实施例涉及的利用感应加热的蒸镀装置的概略图。

图3是示出本发明的一实施例涉及的蒸镀过程的示意图。

图4是示出本发明的另一实施例涉及的利用感应加热的蒸镀装置的概略图。

图5是示出本发明的另一实施例涉及的蒸镀过程的示意图。

图6是示出本发明的一实施例涉及的蒸镀系统的概略图。

附图标记：

100：蒸镀装置

110、210：腔室

120：源基板

125、127：蒸镀物质层

129：蒸镀图案层

130：对象基板

140：感应加热部

200：源涂覆装置

300：搬运部

具体实施方式

后述的对于本发明的详细说明，参照了示例性地示出可实施本发明的具体实施例的附图。这些实施例的详细说明，足以使本领域的技术人员实施本发明。应理解为，本发明的各种实施例虽然彼此不同，但并非互相排斥。例如，在此所记载的一实施例的特定形状、结构及特性，在不脱离本发明的思想及范围的情况下，可以由其它实施例来实现。此外，应理解为，各公开的实施例中的个别构成要素的位置或者配置，可以在不脱离本发明的思想及范围的情况下进行变更。因此，后述的详细说明并无限定之意，准确地说，本发明的保护范围应当以权利要求书的内容为准，包含与其权利要求所主张的内容等同的所有范围。附图中类似的附图标记在各个方面表示相同或类似的功能，并且为了便于说明，长度和面积、厚度等以及其形状有可能放大表示。

下面，参照附图对本发明的优选实施例进行详细说明，以使本发明所属技术领域的普通技术人员能够容易实施本发明。

应理解为，用于平板显示器、半导体元件等的基板都包含在本说明书中进行蒸镀的对象基板的概念之内。只是，在本说明书中以用于有机发光显示装置(OLED)的基板为例进行说明。

此外，应理解为，能够进行蒸镀的有机物、无机物、金属等物质都包含在本说明书中的蒸镀物质的概念之内。只是，在本说明书中以有机发光显示装置用有机材料(有机物)为例进行说明。

此外，应理解为，在本说明书中感应加热(induction heating)意指当在缠绕的线圈中流通高频交流电流时，在线圈内部形成变化的磁场，并在受磁场影响的材料中形成感应电流(涡流)，从而使材料发热的现象。

图2是示出本发明的一实施例涉及的利用感应加热的蒸镀装置的概略图。

参照图2，蒸镀装置100包括腔室110以及感应加热部140。

腔室110提供用于进行蒸镀的空间，腔室110内部优选为真空环境。为了形成真空环境，可以在腔室110的一侧连接真空泵(未图示)。在真空环境下，后述的蒸镀物质能够被汽化并带着直进性扩散。

另一方面，可以在腔室110的一侧形成出入口(未图示)，该出入口是用于装载/卸载对象基板130的通道，此外还可以进一步设置用于开闭出入口的门(未图示)。优选使密封构件(未图示)设置于门与出入口之间，以使腔室110内部相对于外部密闭。

源基板120是用于提供蒸镀到对象基板130上的蒸镀物质的基板，能够因后述的感应加热部140而发生电磁感应(electromagnetic induction)。应理解为，在本说明书中源基板120发生电磁感应不但指源基板120自身发生电磁感应，还包括形成在源基板120上的物质发生电磁感应。为此，源基板120的材料可以是导体或是半导体，当源基板120的材料为绝缘体时，形成在源基板120上的物质可以是导体或是半导体。导体有金属、碳等，半导体有硅、锗、砷化镓、熔融石英等。

源基板120的至少一表面上可以形成有蒸镀物质层125。图2示出了在源基板120的上表面上形成蒸镀物质层125，然而只要形成有蒸镀物质层125的表面配置在与后述的对象基板130相向的范围之内，也可以形成在一部分或整个面积上。此外，蒸镀物质层125可以以构成图案的方式形成在源基板120上。图案优选与要形成在对象基板130上的蒸镀膜131(参照图3的(b))的图案相同。或者，也可以向源基板120与对象基板130之间进一步介入荫罩(未图示)，以便形成具有图案的蒸镀膜131。

蒸镀物质层可以由能够汽化并蒸镀的有机物、无机物、金属等物质构成，可以根据要进行蒸镀的蒸镀膜的厚度来设定蒸镀物质层125的厚度。并且，优选通过湿涂(wetcoating)方式将蒸镀物质层125形成在源基板120上，以便在少用蒸镀物质的同时能够在大面积的源基板120上均匀地形成蒸镀物质层125。关于湿涂，可以无限制地采用旋涂(spincoating)、Dr.Blade等公知的方法。

随着通过电磁感应加热源基板120，蒸镀物质层125被加热而汽化，汽化的蒸镀物质能够蒸镀到对象基板130上。

对象基板130是蒸镀物质蒸镀的基板，可以与形成有蒸镀物质层125的源基板120的一表面相向配置。优选，对象基板130和源基板120以数十μm以下的距离相邻配置。

如果对象基板130是用于平板显示器的大面积基板，则源基板120优选也具有与其相对应的大面积。优选，源基板120的大小等于或大于对象基板130的大小，以使在源基板120汽化的蒸镀物质能够全部蒸镀到对象基板130上。

感应加热部140能够使源基板120发生电磁感应。为此，可以将感应加热部140设置成在其内部缠绕线圈的形式。感应加热部140可以在与源基板120隔开的状态或接触的状态下使源基板120发生电磁感应。感应加热部140可以与外部的供电部(未图示)连接，以接收用于电磁感应的能量。

另一方面，感应加热部140也可以构成为中心连通的形状(环、圈饼、连通的圆柱形状等)，并使源基板120位于连通的中心部。在这种情况下，可以在腔室110内进一步配置用于上下移动源基板120的源基板升降单元，以使源基板120能够位于感应加热部140的连通的中心。

图3是示出本发明的一实施例涉及的蒸镀过程的示意图。为了便于说明，图3中仅示出了源基板120和对象基板130部分，省略了其余构成要素的图示。

如图3的(a)所示，可以将源基板120与对象基板130相向配置。源基板120的至少一表面上可以形成有蒸镀物质层125。附图中源基板120配置在对象基板130的下部，但位置可以互换。

当通过感应加热部140使源基板120发生电磁感应时，在由导体或半导体构成的源基板120的内部形成感应电流，从而能够使源基板120被感应加热到高温。由此，源基板120上的蒸镀物质层125能够因源基板120的感应加热而被汽化。

接着，如图3的(b)所示，汽化的蒸镀物质层125能够在腔室110内的真空环境下扩散。在真空状态下汽化的蒸镀物质能够带着直进性扩散，因此能够按照原样蒸镀到对象基板130的下表面上。此时，如果是蒸镀物质层125以构成图案的方式形成在源基板120上的情况，则能够在对象基板130的下表面上也按照图案原样形成蒸镀膜131。此外，如果是荫罩(未图示)进一步设置于源基板120与对象基板130之间的情况，则能够形成与荫罩图案相应的蒸镀膜131。

图4是示出本发明的另一实施例涉及的利用感应加热的蒸镀装置100的概略图。图4实施例中的腔室110、对象基板130、感应加热部140与图2实施例中的相同，因此省略详细说明。

参照图4，在源基板120与蒸镀物质层127之间可以进一步形成有蒸镀图案层129。具体而言，可以在源基板120上先形成蒸镀图案层129之后，在上部形成蒸镀物质层127。

优选，蒸镀图案层129的图案形状与要形成的蒸镀膜132(参照图5的(b))的图案相同。蒸镀图案层129的材料可以是导体或是半导体，以便感应加热部140仅使除源基板120以外的蒸镀物质层127发生电磁感应。导体有金属、碳等，半导体有硅、锗、砷化镓、熔融石英等。此时，源基板120的材料优选为绝缘体。

关于蒸镀图案层129，可以无限制地使用公知的薄膜形成方法。只是，在形成蒸镀图案层129后形成蒸镀物质层127时，优选采用湿涂(wet coating)，以便在少用蒸镀物质的同时能够在大面积的源基板120上均匀地形成蒸镀物质层127。

图5是示出本发明的另一实施例涉及的蒸镀过程的示意图。为了便于说明，图5中仅示出了源基板120和对象基板130部分，省略了其余构成要素的图示。

如图5的(a)所示，可以将源基板120与对象基板130相向配置。源基板120的一表面上形成有蒸镀图案层129，需要使形成有蒸镀图案层129的一面与对象基板130相向。附图中源基板120配置在对象基板130的下部，然而在使形成有蒸镀图案层129的一面与对象基板130相向的范围内，源基板120与对象基板130的位置可以互换。

当通过感应加热部140使除源基板120以外的蒸镀图案层129发生电磁感应时，由导体或半导体构成的蒸镀图案层129的内部形成感应电流而被加热。由此，位于蒸镀图案层129正上方的蒸镀物质层127'能够因蒸镀图案层129的感应加热而被汽化。

接着，如图5的(b)所示，汽化的蒸镀物质层127'能够在腔室110内的真空环境下扩散。在真空状态下汽化的蒸镀物质带着直进性扩散，因此能够按照原样蒸镀到对象基板130的下表面上。蒸镀物质层127'能够按照蒸镀图案层129的图案原样汽化，并形成蒸镀膜132。

下面对包含本发明的蒸镀装置100的蒸镀系统进行说明。

图6是示出本发明的一实施例涉及的蒸镀系统的概略图。

参照图6，蒸镀系统包括蒸镀装置100、源涂覆装置200以及搬运部300。

本实施例中的蒸镀装置100与图2的蒸镀装置100具有相同的结构，因此省略详细说明。

源涂覆装置200的腔室210提供用于进行湿涂的空间。在腔室210内可进行在源基板120的至少一表面上形成蒸镀物质层125、127的工序。优选采用湿涂(wet coating)方式将蒸镀物质层125、127形成在源基板120上，以便在少用蒸镀物质的同时能够在大面积的源基板120上均匀地形成蒸镀物质层125、127。关于湿涂，可以无限制地采用旋涂(spincoating)、Dr.Blade等公知的方法。图6示出了在源基板120的上表面上形成蒸镀物质层125、127，然而也可以在湿涂过程中使蒸镀物质层125、127形成在源基板120的一部分或整个面积上。这种情况下，在真空状态下汽化的蒸镀物质也带着直进性扩散，因此只有形成在与对象基板130相向的表面上的源基板120的蒸镀物质层125、127才能够按照原样蒸镀到对象基板130的下表面上。

搬运部300能够将形成有蒸镀物质层125的源基板120从源涂覆装置200装载到蒸镀装置100中，并且能够从蒸镀装置100卸载已完成蒸镀工序的对象基板130。可以以各种形式实现搬运部300。即，搬运部300可以由线性电动机、导轨、搬运机器人、传送带、搬运辊、真空吸盘、空气搬运等结构构成。

如上所述，本发明的利用感应加热的蒸镀装置100对形成有蒸镀物质层125的源基板120进行加热以使蒸镀物质层125汽化，因此只需少量的蒸镀物质即可进行蒸镀。

并且，本发明的利用感应加热的蒸镀装置100能够通过感应加热方式仅使目标加热对象快速升温，因此能够迅速地进行蒸镀工序。

并且，本发明的利用感应加热的蒸镀系统能够在源涂覆装置200内易于通过湿涂在大面积的源基板120上形成蒸镀物质层125，由此，能够通过简单的设备结构实现大面积蒸镀。

如上所述，本发明通过优选实施例进行了图示及说明，然而并不限定于上述实施例，本发明所属技术领域的普通技术人员可以在不脱离本发明精神的范围内进行各种变形及变更。应视为，这些变形例及变更例属于本发明及权利要求范围之内。

Claims (17)

1.一种蒸镀装置，该蒸镀装置利用感应加热进行蒸镀，其特征在于，

包括腔室及感应加热部，

通过所述感应加热部对源基板进行感应加热，并将形成在所述源基板的至少一表面上的蒸镀物质层蒸镀到与所述一表面相向配置的对象基板上。

2.根据权利要求1所述的蒸镀装置，其特征在于，

所述腔室的内部处于真空环境。

3.根据权利要求1所述的蒸镀装置，其特征在于，

所述源基板的材料是导体或半导体，

通过所述感应加热使所述蒸镀物质层汽化，从而蒸镀到所述对象基板上。

4.根据权利要求1所述的蒸镀装置，其特征在于，

在所述源基板与所述对象基板之间设置有荫罩。

5.根据权利要求1所述的蒸镀装置，其特征在于，

通过湿涂方式形成所述源基板的所述蒸镀物质层。

6.根据权利要求1所述的蒸镀装置，其特征在于，

所述蒸镀物质层以构成图案的方式形成在所述源基板上。

7.根据权利要求1所述的蒸镀装置，其特征在于，

在所述源基板与所述蒸镀物质层之间进一步形成有蒸镀图案层。

8.根据权利要求7所述的蒸镀装置，其特征在于，

所述蒸镀图案层的材料是导体或半导体，

所述源基板的材料是绝缘体，

通过所述感应加热使存在于所述蒸镀图案层上的所述蒸镀物质层汽化，并蒸镀到所述对象基板上。

9.根据权利要求1所述的蒸镀装置，其特征在于，

所述源基板的大小等于或大于所述对象基板的大小。

10.一种蒸镀系统，该蒸镀系统利用感应加热进行蒸镀，其特征在于，

包括源涂覆装置、蒸镀装置以及搬运部，

所述源涂覆装置通过湿涂方式在源基板的至少一表面上形成蒸镀物质层，

所述搬运部将所述源基板从所述源涂覆装置搬运到所述蒸镀装置，

所述蒸镀装置包括腔室及感应加热部，

通过所述感应加热部对所述源基板进行感应加热，并将形成在所述源基板的至少一表面上的蒸镀物质层蒸镀到与所述一表面相向配置的对象基板上。

11.根据权利要求10所述的蒸镀系统，其特征在于，

所述蒸镀装置的所述腔室内部处于真空环境。

12.根据权利要求10所述的蒸镀系统，其特征在于，

所述源基板的材料是导体或半导体，

通过所述感应加热使所述蒸镀物质层汽化，从而蒸镀到所述对象基板上。

13.根据权利要求10所述的蒸镀系统，其特征在于，

在所述源基板与所述对象基板之间设置有荫罩。

14.根据权利要求10所述的蒸镀系统，其特征在于，

所述蒸镀物质层以构成图案的方式形成在所述源基板上。

15.根据权利要求10所述的蒸镀系统，其特征在于，

在所述源基板与所述蒸镀物质层之间进一步形成有蒸镀图案层。

16.根据权利要求15所述的蒸镀系统，其特征在于，

所述蒸镀图案层的材料是导体或半导体，

所述源基板的材料是绝缘体，

通过所述感应加热使存在于所述蒸镀图案层上的所述蒸镀物质层汽化，并蒸镀到所述对象基板上。

17.一种蒸镀方法，该蒸镀方法利用感应加热进行蒸镀，其特征在于，包括如下步骤：

(a)通过湿涂方式，在源基板的至少一表面上形成蒸镀物质层；

(b)将所述源基板配置在真空环境的腔室内；

(c)对所述源基板进行感应加热，从而将汽化的所述蒸镀物质层蒸镀到与所述源基板相向配置的对象基板上。