CN112867574A - 用于清洁真空系统的方法、用于真空处理基板的方法、及用于真空处理基板的设备 - Google Patents

用于清洁真空系统的方法、用于真空处理基板的方法、及用于真空处理基板的设备 Download PDF

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Abstract

描述了一种用于清洁真空腔室(特别是用于OLED装置的制造中的真空腔室)的方法。此方法包括利用活性物种清洁真空腔室的内侧及真空腔室的内侧的元件的至少一者，用于产生这些活性物种的处理气体包括至少90％的氧及至少2％的氩，特别是，其中处理气体包括约95％的氧及约5％的氩。

Description

用于清洁真空系统的方法、用于真空处理基板的方法、及用于 真空处理基板的设备
技术领域
本公开内容的实施方式有关于一种用于清洁真空系统的方法、一种用于真空处理基板的方法、及一种用于真空处理基板的设备。本公开内容的实施方式特别是有关于使用于有机发光二极管(OLED)装置的制造中的方法及设备。
背景技术
用于在基板上的层沉积的技术举例为包括热蒸发、物理气相沉积(PVD)、及化学气相沉积(CVD)。已涂布的基板可使用于数种应用中及数种技术领域中。举例来说，已涂布的基板可使用于有机发光二极管(OLED)装置的领域中。OLED可使用于电视屏幕、电脑屏幕、移动电话、其他手持装置、及用于显示信息的类似装置中。例如是OLED显示器的OLED装置可包括沉积于基板上的两个电极之间的有机材料的一层或多层。
OLED装置可包括数个有机材料的堆叠，这些有机材料的堆叠例如在处理设备的真空腔室中蒸发。真空腔室的内侧的真空条件及真空腔室的内侧的污染物影响已沉积的材料层及使用这些材料层所制造的OLED装置的品质。
举例来说，OLED装置寿命受到有机污染物的影响。污染物可能源自于在真空的内侧使用的部件及材料和/或源自于维护期间的交叉污染。在制造之前或在制造期间的清洁(即，移除污染物)导致OLED装置的稳定、高品质制造。
用于适当清洁以实现适于制造的污染水平(预防性维护(PM)恢复)的持续期间或时间为关键资源。对制造系统的拥有者而言，每分钟的设备停工时间的代价昂贵。因此，增加清洁效率及减少清洁时间减少了制造成本。
因此，对于可改善真空腔室的内侧的真空条件及真空腔室的清洁的方法及设备是有需求的。本公开内容特别是着重于减少污染物，使得沉积于基板上的有机材料的层的品质可得到改善。
发明内容
有鉴于上述，提出一种用于清洁真空系统的方法，此真空系统特别是使用于OLED装置的制造中；一种用于在基板上真空沉积来制造OLED装置的方法；及一种用于在基板上真空沉积来而特别是来制造OLED装置的设备。本公开内容的其他方面、优点、及特征通过权利要求书、说明书及所附附图而更为清楚。
根据一个实施方式，提出一种用于清洁真空腔室的方法，此真空腔室特别是使用于OLED装置的制造中的真空腔室。此方法包括利用活性物种清洁真空腔室的表面及真空腔室的内侧的元件的至少一者，用于产生这些活性物种的处理气体包括至少90％的氧及至少2％的氩，特别是，其中处理气体包括约95％的氧及约5％的氩。
根据一个实施方式，提出一种用于真空处理基板来制造OLED装置的方法。此方法包括根据本文所述的实施方式的任一者的用于清洁的方法；以及在基板上沉积有机材料的一层或多层。
根据一个实施方式，提出一种用于真空处理基板而特别是来制造OLED装置的设备。此设备包括真空腔室；远程等离子体源，连接于真空腔室，远程等离子体源具有处理气体入口及用于活性物种的管道；以及控制器，包括：处理器及储存指令的存储器，当处理器执行这些指令时致使设备执行根据本公开内容的实施方式的任一者的方法。
附图说明
为了使本公开内容的上述特征可详细地了解，可参照实施方式来获得简要摘录于上的本公开内容的更特定的说明。所附附图有关于本公开的实施方式且说明于下方：
图1A及图1B绘示根据本文所述实施方式的用于清洁使用于OLED装置的制造中的真空系统的方法的流程图；
图2绘示根据本文所述实施方式的用于真空处理基板来制造OLED装置的方法的流程图；
图3绘示根据本文所述实施方式的用于真空处理基板来制造OLED装置的系统的示意图；
图4绘示根据本文所述实施方式的用于清洁真空腔室的设备的示意图；
图5绘示根据本文所述实施方式的用于清洁用于OLED装置的制造中的真空系统的方法的流程图；以及
图6绘示比较标准清洁处理的清洁效率及根据本公开内容的实施方式的处理的清洁效率的图表。
具体实施方式
将详细参照本公开内容的实施方式，本公开内容的实施方式的一个或多个例子绘示于附图中。在下方附图的说明中，相同的附图标记意指相同的元件。一般来说，仅描述有关于个别实施方式的相异处。各例子以说明本公开内容的方式提供且不意味为对本公开内容的限制。再者，作为一个实施方式的部分而说明或描述的特征可用于其他实施方式或与其他实施方式结合，以获得进一步的实施方式。本说明书意欲包括这些调整及变化。
真空腔室的内侧的真空条件及污染物(特别是有机污染物)的总量可能大大地影响沉积于基板上的材料层的品质。特别是，对于OLED大量制造来说，真空元件的清洁度强烈地影响所制造的装置的寿命时间。对OLED装置制造来说，甚至是电抛光表面可能仍旧太脏。本公开内容的一些实施方式例如利用远程等离子体源而使用等离子体清洁来进行真空清洁。举例来说，可在预清洁程序之后提供真空清洁来例如作为用于真空系统的最终清洁程序。本公开内容的实施方式有关于超洁净真空(UCV)清洁。
举例来说，等离子体清洁可使用于处理真空腔室和/或真空系统的部分或元件。举例来说，等离子体清洁可在处理开始或开始制造前在真空下执行，以改善清洁度。可利用例如纯氧或含氮或氩的氧的混合物的远程等离子体执行处理一段时间。根据一些实施方式，可利用远程等离子体源(RPS)以从处理气体产生活性物种。化学活性物种与有机分子反应，例如是碳基元件(carbon-based component)。基于与有机分子的反应，分子被解离成较小的片段(fragment)。相较于完整的有机分子，较小的片段的解吸焓(desorption enthalpy)更低。更低的焓促使片段被更快的抽出。因此，可提供较佳的清洁效率。
活性物种可从纯氧、清洁干燥空气(CDA)处理气体、和/或氩混合处理气体产生。本公开内容的实施方式提供氧的改善活化机率。因此，远程等离子体源所提供的活化物种的浓度可增加。如本文所述，根据本公开内容的实施方式，活化机率可通过具有90％或以上的氧浓度及2％或以上的氩浓度来增加。举例来说，处理气体的氧浓度可为约95％且处理气体的氩浓度可为约5％。增加氧的活化机率可理论上产生约30％的清洁效率的增加。对于具有在第一清洁时段产生的初始清洁效率的清洁处理来说，第一清洁时段可由于根据本公开内容实施方式的改善的处理气体组成而减少30％。等离子体化学性质可改善整体的活性物种浓度。整体的活性物种浓度决定了清洁效率。
根据本公开内容的数个实施方式，以％提供的化学物质、元素、或化合物的总量意指Vol.-％。
根据本公开内容的实施方式，清洁处理利用原位清洁装置的改善的化学性质，和/或在远程等离子体源中的处理气体。因此，可进一步改善现有的清洁效率。举例来说，要被更进一步改善的清洁处理可以是等离子体清洁处理，等离子体清洁处理利用非常低的真空度。非常低的真空度可显著地增加清洁效率，特别是针对大体积的真空腔室来说。相较于工业标准而使用较高的真空度来产生较高的活性物种浓度，本发明的发明人已经发现，如下方更详细的说明，可如本文所述的那样利用非常低的真空度来增加清洁效率。
根据本公开内容的一些实施方式，提出一种用于清洁真空腔室的方法，此真空腔室特别是使用于OLED装置的制造中的真空腔室。此方法包括利用活性物种清洁真空腔室的内侧及真空腔室的内侧的元件的至少一者。用于产生这些活性物种的处理气体包括至少90％的氧及至少2％的氩，特别是，其中处理气体包括约95％的氧及约5％的氩。
可选地，清洁程序在5*10-3mbar或以下的压力执行，特别是在1*10-4mbar或以下的压力执行。腔室或表面的清洁度可例如通过接触角测量来确定。如图6中示例地绘示，虚线绘示出标准清洁处理的清洁效率。接触角可例如在略微地超过70小时中略微地减少而少于10。实线绘示出根据本发明的实施方式的清洁处理。例如通过硅基板的真空暴露(110)，可在非常短的时间测量到几乎为零的接触角，例如10小时或更短的时间，或甚至是5小时或更短的时间。接触角可在已在干净的腔室中真空暴露16小时下的预清洁(110)的硅基板上进行测量。清洁效率可增加至少一个数量级或甚至几个数量级。相较于使用于OLED产业中的传统的清洁策略，例如“真空烘烤(bake-out under vacuum)”，本公开内容的实施方式并非基于提高的温度来减少和/或移除真空腔室的内侧的有机污染物。特别是，在系统的内侧具有例如电子元件的对温度敏感的元件时，烘烤并非有利的选项。再者，相较于传统的策略，根据本公开内容的实施方式的活性物种的使用展现出更高的清洁效率，且特别是还无需烘烤程序。
根据本公开内容的实施方式，活性物种射入或提供至真空腔室中，例如用于清洁腔室中的表面。例如清洁真空腔室的壁及真空腔室中的元件的原位清洁原理对清洁微观层(例如一些单层)来说可以是非常有效率。根据可与本文所述其他实施方式结合的本公开内容的实施方式，活性物种可为诸如激发的分子或原子的化学活性物种，例如用于解离污染物分子。
根据本公开内容的实施方式的清洁方法包括产生分子(例如，氧)的激发状态。因此，可提供反应性的O、O3和/或其他活性物种，其中可以实现改善的氧的活化几率。举例来说，可利用等离子体(特别是在远程等离子体源中)产生活性物种。
针对包括有在减少的压力下进行清洁的实施方式来说，可有利地考虑下述的数个方面。在各次撞击下，等离子体分子(例如，O)可衰减成稳定状态O2。O2是非反应性的。较低的压力产生较低的密度，并且因此导致减少的初始活性物种浓度。然而，较低的压力增加了激发分子的平均自由路径长度。
举例来说，平均自由路径长度可由下式计算：
Figure BDA0003019893980000051
所得的值可例如在10-3Pa的情况下约为6m，及对应地在1Pa的情况下为6mm。
如上所述，化学活性物种的寿命有所限制。在各次撞击下，例如，活性物种与真空中的其他分子的撞击，与腔室壁的撞击、或与元件的表面的撞击，对于活性物种来说有可能会再结合成非反应性的分子。在高压时，举例为1mbar或更大的压力下，每体积的原子总量是高的。再者，平均自由路径长度(撞击之间的平均距离)是小的。因此，即使所产生的活性物种的初始浓度很高，但到达大腔室的较远表面的机率却很小。
本文所述的本公开内容的一些实施方式可利用低压，其产生了活性物种的较长的平均自由路径长度。平均自由路径长度可通过改变腔室压力来调整。当腔室压力减少时，散射特性从原子对原子(或分子对分子)撞击连续地改变成原子对壁撞击(也就是视线散射(line-of-sight scattering))。
对于OLED腔室来说，可提供3m的平均壁对壁距离。因此，活性物种的平均自由路径长度可少于3m，以通过散射来确保同质分布。再者，平均自由路径长度可以是0.5m或更多，以在腔室中具有良好的所及范围(reach)。举例来说，根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式，可提供例如5*10-5mbar或以上和/或9*10-5mbar或以下的基础压力(basepressure)。例如，平均壁对壁距离或壁的平均距离可如下定义。真空腔室一般具有带有垂直距离的底壁及顶壁。再者，真空腔室一般具有带有第一水平距离的两个相对的侧壁，及带有第二水平距离的其他两个相对的侧壁。举例来说，壁的平均距离可为垂直距离、第一水平距离及第二水平距离的平均值。以上示例地参照长方体形状的真空腔室。针对圆柱腔室或具有梯形剖面的腔室来说，平均距离可以通过类似的方式计算。
根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式，提出一种用于清洁真空腔室的方法，此真空腔室特别是使用于OLED装置的制造中的真空腔室。此方法包括确定真空腔室的壁的平均距离的步骤，及在对应于壁的平均距离的20％至97％的平均自由路径长度的压力下利用活性物种清洁真空腔室的壁的表面及真空腔室的内侧的元件的至少一者的步骤。
图1A绘示根据本文所述实施方式的用于清洁例如用于OLED装置的制造中的真空系统的方法100的流程图。
方法100包括利用活性物种进行清洁的步骤，其中用于产生活性物种的处理气体包括至少90％的氧及至少2％的氩，特别是，其中处理气体包括约95％的氧及约5％的氩(方块110)。举例来说，活性物种可利用等离子体源(例如，远程等离子体源)和/或紫外光产生。等离子体清洁可以是在操作真空系统以例如在基板上沉积一个或多个有机材料的层之前的最终清洁程序，或可以是在操作期间的清洁程序，例如，在闲置时间时。术语“最终”理解为没有其他清洁程序在等离子体清洁之后执行的含义。
在远程等离子体源中，例如处理气体的气体一般在远离真空腔室的远程腔室中活化。清洁处理将在真空腔室中执行。此种活化可例如在远程等离子体源中执行。使用于本公开内容的实施方式中的远程等离子体的例子包括但不限于含有氩的氧混合物的远程等离子体。
用于清洁真空系统的至少一部分的预清洁及利用例如远程等离子体源来清洁真空腔室的至少一部分等离子体清洁可使用于真空系统的各种元件。于一些应用中，预清洁及等离子体清洁分别包括真空腔室的清洁。举例来说，清洁分别包括真空腔室的一个或多个内壁的清洁。额外地或替代地，清洁可包括真空系统的真空腔室的内侧的一个或多个元件的清洁。该一个或多个元件可从由以下元件所组成的群组中选择：机械元件、可移动元件、驱动器、阀、及上述的任何组合。举例来说，机械元件可以是设置于真空腔室的内侧的任何元件，诸如用于操作真空系统的可移动元件。示例性的可移动元件包括但不限于阀，诸如闸阀。驱动器可包括用于在真空系统中传送基板和/或载体的驱动器、用于基板和/或掩模对准的驱动器或致动器、用于诸如闸阀的分离相邻真空区域或腔室的阀的驱动器、及类似者。
根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式，用于清洁的方法(例如方法100)在真空系统或真空系统的一部分的维护程序之后执行。特别是，例如，湿式清洁的预清洁在维护之后不足以达到用于OLED大量制造的适当的清洁度。对于清洁程序(即，等离子体清洁)，在预清洁之后可确保清洁度，而可在例如热蒸发处理的沉积处理期间改善有机材料的层的品质。也可使用等离子体清洁来避免制造期间或系统闲置期间由聚合物(O形环、缆线等)的释气所导致的再污染。
术语“维护程序”可理解为真空系统不进行操作，从而能够执行诸如真空系统和/或真空系统的一部分的服务和/或初始安装的各种任务的含义。维护程序可例如以预定的服务间隔循环地执行。
于一些应用中，清洁系在真空系统的一个或多个(真空)腔室中执行。真空系统的该一个或多个(真空)腔室从由以下腔室所组成的群组中选择：装载锁定腔室、清洁腔室、真空沉积腔室、真空处理腔室、传送腔室、路由模块及上述的任何组合。
如上所述，本公开内容的一些实施方式可意指在低压下的清洁处理，特别是在可适于将被清洁的真空腔室的尺寸及可选的几何形状的低压。诸如OLED显示器制造的显示器制造在大面积基板上处理。举例来说，基板的尺寸可为0.67m2或以上，例如是1m2或以上。
本文所述的系统可应用于在大面积基板上的蒸发，例如用于OLED显示器制造。特别是，提供用于根据本文所述实施方式的系统的基板为大面积基板。举例来说，大面积基板或载体可为第4.5代、第5代、第6代、第7.5代、第8.5代、或甚至是第10代。第4.5代对应于约0.67m2的表面积(0.73m x 0.92m)、第5代对应于约1.4m2的表面积(1.1m x 1.3m)、第6代对应于约2.7m2的表面积(1.5m x 1.8m)、第7.5代对应于约4.29m2的表面积(1.95m x 2.2m)、第8.5代对应于约5.7m2的表面积(2.2m x 2.5m)、第10代对应于约8.7m2的表面积(2.85m×3.05m)。甚至可类似地实施例如是第11代及第12代的更高代及对应的表面积。这些世代的一半的尺寸也可提供于OLED显示器制造中。
根据本公开内容的实施方式，可根据腔室的尺寸提供用于利用活性物种的清洁的改善的压力等级。因此，可有利地利用较低的压力来用于较大的腔室。针对较小的腔室来说，对应于较短的平均自由路径长度，压力可以更高。
根据可与本文所述其他实施方式结合的进一步的实施方式，发明人有关于低压清洁的发现可类似地应用于半导体产业(例如，晶片处理或晶片检查)中的真空腔室。由于腔室一般可能较小，则压力可能较高。特别是，参照根据平均腔室壁距离而最佳化平均自由路径长度的实施方式可应用于较小的真空腔室。再者，额外地或替代地，其他清洁参数的改善或最佳化可类似地应用于半导体制造。
图1B绘示根据本文所述实施方式的用于清洁例如使用于OLED的制造中的真空系统的方法100的流程图。
方法100包括如上所述的确定真空腔室的壁的平均距离的步骤(方块120)，及在低压利用活性物种执行清洁的步骤(方块110)。该低压对应于壁的平均距离的20％至97％的平均自由路径长度。
可选择地结合本文所述的其他实施方式的进一步的实施方式有关于用于如本文所述的清洁化学的适应的处理参数。
特别是针对制造OLED装置来说，在真空腔室中的真空的品质及真空腔室中的污染物强烈地影响装置性能。特别是，制造装置的寿命可能因为污染物而剧烈地减少。因此，真空腔室的内侧的表面需要频繁清洁。处理腔室、制造腔室、传送腔室、移送腔室、储存腔室，及组件腔室对污染物敏感。人与这些腔室的内表面的互动引入了被腔室的表面和/或元件的表面所吸收的有机及无机污染物。
虽然通过人类操作员执行的内表面的湿式清洁处理可能为耗费时间及劳力密集，但湿式清洁有利于移除微小污染物，像是容置的溶剂使用、粒子、及类似者。再者，人类操作员可能引入额外的有机污染物至系统中，及一些服务可能无法通过人类操作员有效率地实现。
根据本公开内容的实施方式，可采用湿式清洁处理来移除微小污染物。根据本文所述的实施方式，原位清洁处理可在湿式清洁处理或另一预清洁处理之后提供。
如上所述，确定活性物种的平均自由路径长度的减少的压力是改善清洁效率的一个参数。压力确定到达被污染的表面的活性物种的浓度，举例来说，活性物种的浓度决定了清洁效率。活性物种可为真空腔室中的总处理气体的一小部分。在给定恒定的泵速下，通过设置腔室压力及与之对应的平均自由路径长度，到达被污染的表面的活性物种的数量被限定。通过增加泵速，可在增加入口流量时维持操作压力(及平均自由行程)。
根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式，入口流量可在不减少等离子体的活化率的情况下增加。
图2绘示用于在基板上进行真空沉积以制造OLED装置、显示器装置或半导体装置的方法200的流程图。有鉴于对有机污染物的灵敏度，此方法可特别是对OLED装置有用。方法200可包括根据本公开内容的用于清洁用于例如OLED装置的制造中的真空系统的方法的方面。
方法200包括执行清洁真空腔室的至少一部分的步骤(方块110)，及在基板上沉积材料(例如有机材料)的一层或多层的步骤(方块210)。
根据本公开内容的一些实施方式的等离子体清洁可显著地改善真空系统的清洁度和/或清洁效率。在用于大面积基板的真空腔室的清洁的5小时或更少时间内，等离子体清洁可产生几近为零的接触角。接触角可在已于干净的腔室中真空暴露16小时下的预清洁(110)硅基板上进行测量。
图3绘示根据本文所述实施方式的用于例如在基板上真空沉积来制造OLED装置的处理系统300的一部分的示意图。
在图3中，处理模块310连接于路由模块320。维护模块340可耦接于处理模块。过渡模块330提供沿着传送方向的从第一路由模块至第二路由模块(未绘示)的路径。各模块可具有一个或多个真空腔室。再者，过渡模块可提供两个或更多个轨道，例如四个传送轨道352，其中载体可移动离开其中一个路由模块。如图3中所示，沿着路由模块和/或过渡模块的传送方向可为第一方向。其他路由模块可连接于其他处理模块(未绘示)。如图3中所示，闸阀305可分别设置于沿着第一方向的相邻的模块或真空腔室之间，例如设置在过渡模块及相邻的路由模块之间并沿着第二方向设置。闸阀305可关闭或开启，以提供真空腔室之间的真空密封。闸阀的存在与否可取决于处理系统的应用，例如沉积于基板上的有机材料的层的种类、数量、和/或顺序。因此，一个或多个闸阀可设置于传送腔室之间。
根据典型的实施方式，第一传送轨道352和第二传送轨道352可经构造以用于非接触传送基板载体和/或掩模载体，以减少真空腔室中的污染物。特别是，第一传送轨道和第二传送轨道可包括经构造以用于非接触平移基板载体和/或掩模载体的保持组件及驱动结构。
如图3中所示，两个基板301在第一路由模块320中旋转。其上定位有基板的这两个传送轨道被旋转以与第一方向对准。因此，这些传送轨道上的两个基板被提供于将传送至过渡模块及相邻的其他路由模块的位置。
根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式，传送轨道布置的传送轨道可从真空处理腔室延伸至路由模块320中，即，可被定向于不同于第一方向的第二方向中。因此，基板的一者或多者可从真空处理腔室传送至相邻的真空路由腔室。再者，如图3中示例地绘示，闸阀305可设置于处理模块及路由模块之间。闸阀305可开启来用于传送一个或多个基板。因此，将理解的是，基板可从第一处理模块传送至第一路由模块、从第一路由模块传送至其他路由模块、及从其他路由模块传送至其他处理模块。因此，可执行例如在基板上沉积有机材料的各种层的各种处理，而不会将基板暴露于不期望的环境，例如是大气环境或非真空环境。
图3更绘示出在处理模块310中的掩模303及基板301。沉积源309可对应地设置于掩模和/或基板之间。
绘示于图3中的模块的各真空腔室包括远程等离子体源350。举例来说，远程等离子体源可安装于真空腔室的腔室壁。腔室壁可示例地为上腔室壁。虽然处理系统300显示出在各腔室具有远程等离子体源的真空腔室，处理系统可包括至少一个远程等离子体源350。特别是，处理系统300可包括具有第一远程等离子体源的第一真空腔室及具有第二远程等离子体源的第二真空腔室。
例如处理模块310的远程等离子体源350连接至真空腔室。连接至远程等离子体源的控制器经构造以执行根据本公开内容的实施方式的等离子体清洁。特别是，控制器可经构造以实施本公开内容的用于清洁真空系统或例如在OLED装置的制造中使用的真空系统的方法。具有远程等离子体源的示例真空腔室参照图4更详细地说明。
诸如涡轮泵(turbo pumps)和/或低温泵(cryo-pumps)的一个或多个真空泵可例如经由一个或多个诸如波纹管的管道连接至真空腔室，以用于在真空腔室的内侧产生技术真空。控制器可被进一步构造以控制一个或多个真空泵来例如在等离子体清洁程序之前减少真空腔室中的压力。
本公开内容通篇所使用的术语“真空”可理解为具有少于例如10mbar的真空压力的技术真空的含义。特别是针对用于处理大面积基板的真空腔室来说，在真空腔室中的压力可为10-3mbar及约10-7mbar之间，特别是10-4mbar及10-5mbar之间。
如图3中所示，处理系统300可具有多个不同的模块。各模块可具有至少一个真空腔室。真空腔室的尺寸及几何形状可不同。如上所述，根据可与本文所述其他实施方式结合的本公开内容的一些实施方式，利用活性物种清洁的清洁效率可通过采用适用于真空腔室的尺寸及几何形状的平均自由路径长度来大大地增加。可以确定用于原子对原子碰撞以增加真空腔室中的活性物种的分布的同质性和原子对壁碰撞之间的有益折衷，即，腔室中的活性物种具有足够的所及范围。选择在不同散射机制之间有利的折衷大大地增加清洁效率。
因此，根据一些实施方式，在利用活性物种的清洁期间的真空腔室中的压力可分别适应于真空处理系统中的两个或多个真空腔室。平均自由路径长度针对独立的腔室尺寸和/或腔室几何形状被改善或最佳化。根据一个实施方式，提出用于清洁具有第一真空腔室及第二真空腔室的真空系统的方法。方法包括在低于1mbar的第一压力下利用活性物种清洁第一真空腔室，及在低于1mbar的不同于第一压力的第二压力下利用活性物种清洁第二真空腔室。
根据本公开内容的实施方式，利用例如远程等离子体源的活性物种清洁可为高效率的。典型的远程等离子体源具有用于点燃源的压力范围。举例来说，远程等离子体源的点燃在0.05mbar或以上的压力下是可行的，例如是0.1mbar至1.5mbar的压力。远程等离子体源及据此的远程等离子体源中产生活性物种的体积连接于真空腔室。因此，真空腔室的腔室压力可提升至远程等离子体源的点燃压力，远程等离子体源在点燃后连接于真空腔室，从而产生了具有减少压力的清洁条件。真空腔室的泵空花费额外的时间，且可能限制清洁应用在紧接于预防维护之后的次数。无需增加将清洁的真空腔室的腔室压力的清洁程序允许更频繁的清洁。本文所述的实施方式示例地参照下文的图4而提供在短暂的中断或闲置时间的期间同样具有高效率的清洁程序。因此，在制造期间可提供再污染及整体污染程度的控制。可确保OLED装置的一致高品质。因此，由于可利用在短暂的中断期间的闲置时间来进行远程等离子体清洁，本文所述的实施方式同样允许污染物的有效清洁。
图4绘示用于真空处理基板的设备400的示意图。举例来说，基板可为本文所述的大面积基板或用于半导体产业的晶片。特别是，用于真空处理的设备可经构造以用于OLED装置的制造或被包括于处理系统中来制造OLED装置。此设备包括真空腔室410。真空腔室410可利用真空泵420抽空。特别是针对OLED处理来说，真空泵可为低温泵。远程等离子体源350耦接于真空腔室410。根据一些实施方式，远程等离子体源可耦接于真空腔室的上壁。
远程等离子体源350包括壳体450及等离子体产生器451，等离子体在壳体450中产生。针对产生活性物种来说，处理气体入口452设置于壳体450。在操作期间，诸如含氧处理气体的处理气体可通过处理气体入口452提供至远程等离子体源。举例来说，处理气体可包括氧以及氮及氩的至少一者。阀455可设置于远程等离子体源350及真空腔室410之间。举例来说，阀455可被包括在将远程等离子体源350与真空腔室410连接的凸缘453中。
阀455允许在真空腔室410及远程等离子体源350的壳体450中具有不同的压力。因此，远程等离子体源350可在较高压力下点燃，而真空腔室410被维持在较低压力。根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式，设置有用于阀455的旁路(bypass)。旁路456允许壳体450及真空腔室410之间的流体连通。如果阀455在关闭位置，流动通过处理气体入口452的处理气体会改变壳体450中的压力，而无需具有用于进入的处理气体流的出口。
因此，根据本文所述的实施方式，除了连接于远程等离子体源及真空腔室的管道457之外，还有利地提供处理气体出口。处理气体出口可为旁路456。根据可与本文所述其他实施方式结合的额外或替代的修改，处理气体出口也可以是连接于远程等离子体源的泵425。除了管道457之外，处理气体出口允许为远程等离子体源产生稳定的点燃条件。在点燃远程等离子体源之后，管道457中的阀455可开启。活性物种可从远程等离子体源的壳体提供至真空腔室410。管道457可以是凸缘453的其他部分。
本公开内容的一些实施方式使用旁路以在远程等离子体源中产生出点燃条件，而腔室压力几乎不受到影响。在开启对应于例如与旁路相关的阀之后，根据本公开内容的实施方式的改善的清洁条件可几乎立即达成。
远程等离子体源(RPS)利用凸缘连接于真空腔室。并入在凸缘中的可以是可隔离真空腔室及远程等离子体源单元的阀，诸如钟摆阀。根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式，例如具有可变孔口的小管附接于凸缘的顶部(RPS侧)及凸缘的底部(腔室侧)。小管绕过阀。
为了点燃RPS单元的内侧的等离子体，阀被关闭并且入口流流入RPS单元。小旁路确保等离子体单元的内侧的用于点燃的恒定压力。在等离子体稳定之后，阀可被开启。由远程等离子体源的内侧的等离子体所产生的活性物种可直接移动至腔室中来用于清洁。
有鉴于上述，根据一个实施方式，提出用于真空处理基板的设备，特别是用来制造OLED装置。设备包括真空腔室、及远程等离子体源。远程等离子体源连接于真空腔室。远程等离子体源具有处理气体入口、用于活性物种的管道及处理气体出口。举例来说，管道可连接真空腔室及远程等离子体源的壳体。处理气体出口及管道可包括在远程等离子体源的凸缘中。设备更包括位于真空腔室及远程等离子体源之间的阀。该阀经定位以开启或关闭管道。根据一些实施方式，设备可更包括用于管道的旁路，该旁路连接处理气体出口及真空腔室。
图4绘示出控制器490。控制器490连接于真空泵420及远程等离子体源350。控制器490可包括中央处理单元(CPU)、存储器及例如支持电路。为了有利于控制用于处理基板的设备，CPU可以是可用于工业设置中来用于控制各种腔室及子处理器的通用计算机处理器的任一形式的其中一者。存储器耦接于CPU。存储器或计算机可读取介质可为一个或多个可容易获得的存储器装置，例如随机存取存储器、只读存储器、软盘、硬盘、或任何其他形式的本地或远程的数字储存装置。支持电路可耦接于CPU，用于以传统方式支持处理器。这些电路包括高速缓存、电源供应器、时钟电路、输入/输出电路及相关的子系统、及类似者。检查处理指令和/或用于在基板上设置的电子装置中产生凹口(notch)指令一般储存在存储器中以作为通常称为配方(recipe)的软件例程。软件例程也可储存于第二CPU(未绘示)和/或由第二CPU执行，第二CPU远离由CPU控制的硬件。当软件例程由CPU执行时，软件例程将通用计算机转换成专用计算机(控制器)。专用计算机(控制器)控制设备操作，例如是特别控制真空泵420及远程等离子体源350。虽然本公开内容的方法和/或处理被讨论为作为软件例程来实施，但是本文所公开的一些方法步骤可以在硬件中执行及通过软体控制器执行。于是，这些实施方式可以用过实施为在计算机系统上执行的软件，和实施为硬件以作为专用集成电路或其他形式的硬件实施、或以软体及硬件的组合来实施。控制器可应用或执行根据本公开内容的实施方式的用于清洁真空腔室及/或处理基板例如用于显示器制造的方法。
根据本文所述的实施方式，用于真空处理基板的方法可利用计算机程序、软件、计算机软件产品及相关的控制器执行。相关的控制器可具有CPU、存储器、使用者界面、及与设备的相关元件通信的输入及输出装置。
图5绘示根据本文所述实施方式的其他的方法500的流程图。方法500用于清洁真空腔室，特别是在OLED装置的制造中使用的真空腔室。方法包括(见方块510)在远程等离子体源中于第一压力下点燃远程等离子体源，同时真空腔室具有低于第一压力的第二压力。此方法更包括减少远程等离子体源中的压力至等于或高于第二压力的压力(见方块520)。举例来说，可与本文所述其他方法结合的一些方法可包括于第一压力下点燃远程等离子体源，及减少远程等离子体源的压力至第二压力，第二压力小于第一压力至少一个数量级，第二压力特别是小于第一压力至少三个数量级。
虽然上文涉及本公开内容的实施方式，但在不脱离本公开内容的基本范围的情况下，可设计本公开内容的其他和进一步的实施方式，并且本公开内容的保护范围由随附的权利要求书所确定。

Claims (11)

1.一种用于清洁真空腔室的方法，特别是清洁在OLED装置的制造中使用的真空腔室的方法，包括：
利用活性物种清洁所述真空腔室的表面及所述真空腔室的内侧的元件的至少一者，其中用于产生所述活性物种的处理气体包括至少90％的氧及至少2％的氩，特别是，所述处理气体包括括约95％的氧及约5％的氩。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述清洁在5*10-3mbar或以下的压力下执行，特别是在1*10-4mbar或以下的压力下执行。
3.根据权利要求1-2任一项所述的方法，其中所述活性物种利用远程等离子体源产生。
4.根据权利要求3所述的方法，更包括：
在第一压力下点燃所述远程等离子体源；以及
将所述远程等离子体源中的压力减小至第二压力，所述第二压力小于所述第一压力至少一个数量级，特别是小于所述第一压力至少三个数量级。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述等离子体清洁包括所述真空腔室的一个或多个内壁的清洁。
6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其中所述方法在真空系统或所述真空系统的部分的维护程序之后被执行。
7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，更包括：
确定所述真空腔室的壁的平均距离；以及
在对应于所述壁的所述平均距离的20％至97％的平均自由路径长度的压力下，利用所述活性物种清洁所述真空腔室的所述壁的表面及所述真空腔室的内侧的元件的至少一者。
8.一种用于真空处理基板来制造OLED装置的方法，包括：
根据权利要求1-7任一项所述的用于清洁的方法；以及
在所述基板上沉积有机材料的一层或多层。
9.一种用于真空处理基板的设备，特别是用于制造OLED装置，包括：
真空腔室；
远程等离子体源，连接于所述真空腔室，所述远程等离子体源具有处理气体入口及用于活性物种的管道；以及
控制器，包括：处理器及储存有指令的存储器，当所述处理器执行所述指令时使所述设备执行根据权利要求1-8任一项所述的所述方法。
10.根据权利要求9所述的设备，其中所述远程等离子体源更包括处理气体出口，并且所述设备更包括：
位于所述真空腔室及所述远程等离子体源之间的阀，所述阀经定位以开启或关闭所述管道。
11.根据权利要求10所述的设备，更包括：
用于所述管道的旁路，所述旁路连接所述处理气体出口及所述真空腔室。
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