CN108866505A - 一种化学气相沉积设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种化学气相沉积设备,包括:腔室、支撑基座和喷头组件;支撑基座位于腔室内,用于支撑镀膜组件;喷头组件用于向腔室内喷入清洗气体,且包括第一喷头和第二喷头;其中,第一喷头位于腔室的顶壁,第二喷头位于腔室的侧壁。通过上述方式,本申请能够增强清洗效果,降低颗粒风险。
Description
技术领域
本申请涉及半导体制造技术领域,特别是涉及一种化学气相沉积设备。
背景技术
有机发光显示器(Organic Light Emitting Display,OLED)因其优异的高对比度,高亮度,不需要背光,可柔性化等特性,成为当前具有前景的一种显示技术。当前的柔性显示使用的是有机/无机叠层的薄膜封装结构,对OLED器件进行封装。其中无机层主要使用等离子强化化学气相沉积(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition,PECVD)方式进行成膜。PECVD具有较高的成膜效率,台阶覆盖(step coverage)等特性。
如图1所示,目前PECVD采用的自清洗方式,是通过一个设置于腔室顶壁的远程等离子源清洗(Remote Plasma Source Cleaning,RPSC)系统,产生等离子气体对腔室进行清洗。清洗等离子体通过喷头进入腔室对整个腔室进行清洗。然而,由于阴影框(shadowframe)的阻挡,等离子气体不能对掩膜框(mask frame)进行充分的清洗,例如图1中虚线圈内的位置难以得到充分清洗,容易残留颗粒(particle),影响后续镀膜。
申请内容
本申请主要解决的技术问题是提供一种化学气相沉积设备,能够增强清洗效果,降低颗粒风险。
为解决上述技术问题,本申请采用的一个技术方案是:提供一种化学气相沉积设备,包括:腔室、支撑基座和喷头组件;支撑基座位于腔室内,用于支撑镀膜组件;喷头组件用于向腔室内喷入清洗气体,且包括第一喷头和第二喷头;其中,第一喷头位于腔室的顶壁,第二喷头位于腔室的侧壁。
本申请的有益效果是:区别于现有技术的情况,本申请的部分实施例中化学气相沉积设备包括:腔室、支撑基座和喷头组件;支撑基座位于腔室内,用于支撑镀膜组件;喷头组件用于向腔室内喷入清洗气体,且包括第一喷头和第二喷头;其中,第一喷头位于腔室的顶壁,第二喷头位于腔室的侧壁,从而利用位于腔室顶壁和侧壁的第一喷头和第二喷头从不同方向喷入清洗气体,不仅可以从正面清洗设备,还可以从侧面清洗设备,进而可以清洗到被阴影框/掩膜框等遮挡的位置,增强清洗效果,降低颗粒风险。
附图说明
图1是现有化学气相沉积设备的结构示意图;
图2是本申请化学气相沉积设备第一实施例的结构示意图;
图3是本申请化学气相沉积设备第一实施例另一应用场景的示意图;
图4是本申请化学气相沉积设备第二实施例的结构示意图;
图5是本申请化学气相沉积设备第二实施例中支撑组件包括第二支撑机构的结构示意图;
图6是本申请化学气相沉积设备第二实施例另一应用场景的示意图;
图7是本申请化学气相沉积设备第二实施例中第二支撑机构采用与第一支撑机构类似结构时的结构示意图;
图8是本申请化学气相沉积设备第三实施例的结构示意图;
图9是本申请化学气相沉积设备第四实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
如图2所示,本申请化学气相沉积设备第一实施例中,该化学气相沉积设备10包括:腔室101、支撑基座102和喷头组件103。
该支撑基座102位于腔室101内,用于支撑镀膜组件104。
该喷头组件103用于向腔室101内喷入清洗气体,且包括第一喷头1031和第二喷头1032;其中,第一喷头1031位于腔室101的顶壁1011,第二喷头1032位于腔室101的侧壁1012。
其中,该支撑基座102可以是金属基座,也可以是采用其他非金属材料制作的基座,其形状可以是图2所示的类T型结构,也可以是其他类型的结构,具体可以根据实际需求设置,此处不做具体限定。
该镀膜组件104是在利用该化学气相沉积设备10进行镀膜过程中需要使用的器件,例如基板、掩膜框、阴影框等。可选地,该镀膜组件104包括在靠近顶壁1011的方向上依次层叠放置于支撑基座102上的衬底基板1041、掩膜框1042和阴影框1043。其中,该衬底基板1041可以是玻璃基板,也可以根据实际需求选择其他类型的基板,此处不做具体限定。
该清洗气体可以根据镀膜制程以及采用的材料进行选择,例如当该镀膜制程是PECVD,膜层材料含Si元素等,则可以采用含氟离子的等离子气体进行清洗。
具体地,在一个应用例中,当完成镀膜制程后,该化学气相沉积设备10可以进入清洗模式,对腔室101和其内的装置进行清洗。此时,该喷头组件103可以向腔室101内喷入清洗气体,该清洗气体可以在腔室101内进行扩散,与腔室101内壁和腔室101内的装置残留的颗粒(例如镀膜制程中脱落的膜层材料)进行反应,例如与阴影框1043上残留的膜层材料进行反应,生成其他气体,从而使得残留的颗粒消除。其中,第一喷头1031和第二喷头1032可以同时从不同方向向腔室101内喷入清洗气体,如图2所示,第一喷头1031从顶壁1011向下喷入清洗气体,可以清洗支撑基座102和镀膜组件104的正面,该第二喷头1032从侧壁1012喷入清洗气体,则可以清洗到支撑基座102和镀膜组件104的侧面和背面,从而可以清洗到掩膜框1042侧面被阴影框1043遮挡的位置,从而可以增强清洗效果,降低颗粒风险,减少颗粒对后续镀膜制程的影响。
本实施例中,该第一喷头1031和第二喷头1032的数量分别至少为一个,具体数量可以根据实际需求设置,此处不做具体限定。例如图2所示,该喷头组件103具有一个第一喷头1031和一个第二喷头1032。当然,该喷头组件103也可以是如图3所示,包括两个第一喷头1031和两个第二喷头1032,其中两个第二喷头1032可以设置于侧壁1012的相对两侧,其高度可以相同,也可以不同,当然也可以设置于同一侧,具体可以根据实际需求设置。
如图4所示,本申请化学气相沉积设备第二实施例与本申请化学气相沉积设备第一实施例的结构类似,不同之处在于,本申请的化学气相沉积设备20进一步包括:支撑组件105,用于支撑掩膜框1042和阴影框1043中的至少一个,以使得衬底基板1041、掩膜框1042和阴影框1043中的至少两个彼此分离。
其中,该支撑基座102可在垂直于顶壁1012的方向上(Y轴方向上)相对于腔室101移动,以使得支撑基座102在远离顶壁1012的方向上下降时,支撑组件104支撑衬底基板1041、掩膜框1042和阴影框1043中的至少一个。
可选地,该支撑组件105包括第一支撑机构1051,用于在支撑基座102下降到第一预设高度H1时,支撑阴影框1043,以使得阴影框1043与掩膜框1042分离。
其中,该第一支撑机构1051可以相对固定设置于侧壁1012两侧,具有向腔体101内部延伸的支撑部,可以分别支撑该阴影框1043两侧边缘,使得该阴影框1043无法随着支撑基座102继续下降。该第一支撑机构1051的具体形状可以根据实际需求设置,例如图4中的L型结构。
具体地,在一个应用例中,当完成镀膜制程后,该化学气相沉积设备20进入清洗模式,支撑基座102负载该衬底基板1041、掩膜框1042和阴影框1043沿远离顶壁1012的方向下降的过程中,该第一喷头1031喷入的清洗气体可以对掩膜框1042、阴影框1043和支撑基座102的上表面(即接近顶壁1011的表面)进行清洗,同时第二喷头1032从侧壁1012喷入的清洗气体首先可以对支撑基座102的下表面(即远离顶壁1011的表面)进行清洗。随着支撑基座102的下降,当支撑基座102下降到第一预设高度H1时,阴影框1043的边缘接触该第一支撑机构1051,该第一支撑机构1051支撑该阴影框1043,使得该阴影框1043不会随着支撑基座102继续下降,此时阴影框1043和掩膜框1042分离,该第二喷头1032从侧壁1012喷入的清洗气体则可以充分接触阴影框1043的下表面和侧面,以及掩膜框1042的上表面和侧面,从而对阴影框1043进行充分清洗,并且对掩膜框1042中被阴影框1043遮挡的位置(例如图4中的虚线圈位置)也可以进行充分清洗,从而可以增强清洗效果,降低颗粒风险。
当然,在其他应用例中,该第一支撑机构也可以是分别设置于支撑基座两侧的至少两根支撑杆,可以在支撑基座下降到第一预设高度时支撑该阴影框。
可选地,该支撑组件105还可以包括第二支撑机构1052,用于在支撑基座102下降到第二预设高度H2时,支撑掩膜框1042,以使得掩膜框1042与衬底基板1041分离。
可选地,如图5所示,该第二支撑机构1052可以是至少两根支撑杆,分别相对固定设置于腔室101位于支撑基座102两侧的底壁1013上,且沿靠近顶壁1011的方向延伸。
具体地,在上述应用例中,如图5所示,当支撑基座102下降到第二预设高度H2时,掩膜框1042的边缘接触该第二支撑机构1052,该第二支撑机构1052支撑该掩膜框1042,使得该掩膜框1042不会随着支撑基座102继续下降,此时掩膜框1042和衬底基板1041分离,该第二喷头1032从侧壁1012喷入的清洗气体则可以充分接触掩膜框1042的下表面和侧面,以及支撑基座1041的上表面和侧面,从而对掩膜框1042进行充分清洗,并且对支撑基座102中被掩膜框1042遮挡的位置也可以进行充分清洗,从而可以增强清洗效果,降低颗粒风险。
可选地,如图6所示,当掩膜框1042的边缘与该支撑基座102的边缘几乎贴合时,即二者尺寸几乎相同时,该支撑基座102相对的两侧边缘可以分别设置有至少一个通孔1021,该第二支撑机构1052(支撑杆)可以在支撑基座102下降到第二预设高度H2时,穿过该通孔1021接触掩膜框1042的边缘位置,从而支撑掩膜框1042,使得掩膜框1042不会随着支撑基座102继续下降。
此外,该支撑杆可以是四个可以移动的主动轴,分别位于支撑基座102的四个角落,例如在支撑基座102上有设置有通孔1021,便于主动轴穿过。该支撑基座102可以通过升降机进行升降,而该掩膜框1042通过该主动轴进行升降和位移。其中,该衬底基板1041四个角落上有位置标记,斜对角的两个主动轴可以在四个标记连线中非对角线的方向上运动,同时还可以在一定的角度上进行旋转,而另两个主动轴只能在非对角线的方向运动,通过四个轴的共同作用,可以调整衬底基板1041上的标记与掩膜框1042上的标记圆心重合(误差<5um),从而达到对位调节的作用。
可选地,如图7所示,该第二支撑机构1052也可以是相对固定于侧壁1012的两侧,具有向腔体101内部延伸的支撑部,可以分别支撑该掩膜框1042两侧边缘,使得该掩膜框1042无法随着支撑基座102继续下降。该第二支撑机构1052的具体形状可以根据实际需求设置,例如图7中的L型结构。
在其他实施例中,该支撑基座也可以不需要下降,由该支撑组件上升,从而支撑该掩膜框和阴影框中的至少一个。
具体如图8所示,本申请化学气相沉积设备第三实施例与本申请化学气相沉积设备第二实施例的结构类似,不同之处在于,本申请化学气相沉积设备30中,该支撑组件105可在垂直于顶壁1011的方向(Y轴方向)上相对于腔室101移动,以使得支撑组件105在靠近顶壁1011的方向上移动时,支撑掩膜框1042和阴影框1043中的至少一个。
具体地,在一个应用例中,该支撑组件105可以包括第一支撑机构1051,例如图8中的L型结构。该第一支撑机构1051设置于腔室101侧壁1012的相对两侧,可以在Y轴方向上相对于侧壁1012移动,例如侧壁1012上可以设置有移动控制机构106,可以在需要清洗设备时,控制该第一支撑机构1051沿侧壁1012向靠近顶壁1011的方向移动,从而支撑该阴影框1043,将该阴影框1043与该掩膜框1042分离。
可选地,在上述应用例中,该支撑组件105还可以包括第二支撑机构1052,例如图8中的支撑杆。该第二支撑机构1052设置于腔室101底壁1013位于支撑基座102的相对两侧,可以在Y轴方向上向靠近顶壁1011的方向移动,可以在需要清洗设备时,利用该第二支撑机构1052支撑掩膜框1042,将掩膜框1042与衬底基板1041分离。当然,在其他应用例中,该第二支撑机构也可以采用与第一支撑机构相同的结构,当然,该支撑组件的具体结构也可以根据实际需求设置,此处不做具体限定。
在其他实施例中,该化学气相沉积设备还可以包括扩散器、清洗源、抽气装置等。
具体如图9所示,本申请化学气相沉积设备第四实施例与本申请化学气相沉积设备第一实施例的结构类似,不同之处在于,本实施例的化学气相沉积设备40进一步包括:远程等离子源清洗装置107,连接喷头组件103,以通过喷头组件103向腔室101内喷入清洗气体。
其中,该化学气相沉积设备40是等离子化学气相沉积设备,该第一喷头1031和第二喷头1032可以连接同一个远程等离子源清洗装置107,也可以连接不同的远程等离子源清洗装置107,此处不做具体限定。
具体地,在一个应用例中,当需要对该化学气相沉积设备40进行清洗时,该远程等离子源清洗装置107开始向该第一喷头1031和第二喷头1032输送清洗气体,其中该清洗气体可以是含氟离子的等离子气体,从而可以利用该等离子气体对该化学气相沉积设备40进行等离子清洗。
可选地,该化学气相沉积设备40还可以包括:位于腔室101内的扩散器108,该扩散器108用于接收第一喷头1031与第二喷头1032中至少一个喷出的清洗气体,并在腔室101内扩散。
其中,该扩散器108的数量可以根据实际需求设置,此处不做具体限定。该扩散器108可以是扩散板,扩散板内部设置有多个孔。
具体地,继续参阅图9,在一个应用例中,该扩散器108固定于一背板BP上,该背板BP设置于顶壁1011,该背板BP朝向该扩散器108一侧设置有该第一喷头1031,第一喷头1031喷出清洗气体通过该扩散器108可以在腔室101内扩散,从而加速反应过程,加快清洗速度。当然,在其他应用例中,该扩散器也可以固定于设置在侧壁的背板上,且该第二喷头朝向该扩散器。当然,在其他实施例中,该扩散器也可以通过其他方式设置于腔室内,此处不做具体限定。
可选地,该化学气相沉积设备40还可以进一步包括:抽气装置109,用于将腔室101内的清洗气体抽出。
其中,该抽气装置109可以是一个抽气泵,当然也可以是其他抽气设备,此处不做具体限定。
具体地,在一个应用例中,在该腔室101底壁1013可以开设至少一个抽气孔1014,抽气装置109可以通过该抽气孔1014连通腔室101。其中,每个抽气孔1014可以连接一个抽气装置109,或者多个抽气孔1014连接同一个抽气装置109,此处不做具体限定。例如图9所示,在腔室101底壁1013靠近支撑基座102中心的位置开设有一个抽气孔1014,该抽气装置109可以直接通过开设的抽气孔1014连通腔室101,从而直接通过该孔1014将腔室101内的清洗气体抽出。
本实施例中,该化学气相沉积设备还可以包括第二实施例或第三实施例的支撑组件。
本申请中,化学气相沉积设备至少包括:腔室、支撑基座和喷头组件;支撑基座位于腔室内,用于支撑镀膜组件;喷头组件用于向腔室内喷入清洗气体,且包括第一喷头和第二喷头;其中,第一喷头位于腔室的顶壁,第二喷头位于腔室的侧壁,从而利用位于腔室顶壁和侧壁的第一喷头和第二喷头从不同方向喷入清洗气体,不仅可以从正面清洗设备,还可以从侧面清洗设备,进而可以清洗到被阴影框/掩膜框等遮挡的位置,增强清洗效果,降低颗粒风险。
以上所述仅为本申请的实施方式,并非因此限制本申请的专利范围,凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本申请的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种化学气相沉积设备,其特征在于,包括:腔室、支撑基座和喷头组件;
所述支撑基座位于所述腔室内,用于支撑镀膜组件;
所述喷头组件用于向所述腔室内喷入清洗气体,且包括第一喷头和第二喷头;其中,所述第一喷头位于所述腔室的顶壁,所述第二喷头位于所述腔室的侧壁。
2.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,所述镀膜组件包括在靠近所述顶壁的方向上依次层叠放置于所述支撑基座上的衬底基板、掩膜框和阴影框,所述设备进一步包括支撑组件,用于支撑所述掩膜框和所述阴影框中的至少一个,以使得所述衬底基板、所述掩膜框和所述阴影框中的至少两个彼此分离。
3.根据权利要求2所述的设备,其特征在于,所述支撑基座可在垂直于所述顶壁的方向上相对于所述腔室移动,以使得所述支撑基座在远离所述顶壁的方向上下降时,所述支撑组件支撑所述衬底基板、所述掩膜框和所述阴影框中的至少一个。
4.根据权利要求3所述的设备,其特征在于,所述支撑组件包括第一支撑机构,用于在所述支撑基座下降到第一预设高度时,支撑所述阴影框,以使得所述阴影框与所述掩膜框分离。
5.根据权利要求3或4所述的设备,其特征在于,所述支撑组件包括第二支撑机构,用于在所述支撑基座下降到第二预设高度时,支撑所述掩膜框,以使得所述掩膜框与所述衬底基板分离。
6.根据权利要求2所述的设备,其特征在于,所述支撑组件可在垂直于所述顶壁的方向上相对于所述腔室移动,以使得所述支撑组件在靠近所述顶壁的方向上移动时,支撑所述掩膜框和阴影框中的至少一个。
7.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,进一步包括:远程等离子源清洗装置,连接所述喷头组件,以通过所述喷头组件向所述腔室内喷入所述清洗气体。
8.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,进一步包括:位于所述腔室内的扩散器,所述扩散器用于接收所述第一喷头与所述第二喷头中至少一个喷出的清洗气体,并在所述腔室内扩散。
9.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,进一步包括抽气装置,用于将所述腔室内的所述清洗气体抽出。
10.根据权利要求9所述的设备,其特征在于,所述腔室底壁设有抽气孔,所述抽气装置通过所述抽气孔连通所述腔室,以通过所述抽气孔将所述腔室内的清洗气体抽出。
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