CN113365747A - 用于清洁真空系统的方法、用于真空处理基板的方法以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以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装置制造中的真空腔室的方法。所述方法包括在5×10‑3毫巴或以下的压力下，特别是在1×10‑4毫巴或以下的压力下，利用活性物种清洁所述真空腔室的内侧和在所述真空腔室内的部件中的至少一者。

Description

用于清洁真空系统的方法、用于真空处理基板的方法以及用 于真空处理基板的设备
技术领域
本公开内容的实施例涉及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以及一种用于真空处理基板的设备。本公开内容的实施例特别涉及用于有机发光二极管(organic light-emitting diode，OLED)装置的制造中的方法和设备。
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(physicalvapor deposition，PVD)和化学气相沉积(chemical vapor deposition，CVD)。已涂布的基板可使用于多种应用中和多种领域中。例如，已涂布的基板可使用于有机发光二极管(organic light emitting diode，OLED)装置的领域中。OLED可使用电视屏幕、电脑屏幕、移动电话、其他手持装置以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装置可包括若干有机材料的堆叠，这些有机材料的堆叠例如在处理设备的真空腔室中蒸发。在真空腔室内的真空条件和在真空腔室内的污染物影响已沉积的材料层和使用这些材料层制造的OLED装置的品质。
例如，OLED装置寿命受到有机污染物的影像。污染物可能源自于在真空内使用的部件和材料和/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。。
用于适当的清洁以实现适于制造的污染程度(预防性维护(preventivemaintenance，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代价昂贵。因此，增加清洁效率和减少清洁时间减少了制造成本。
根据通常做法，例如等离子体清洁的活性物种(active species)的浓度通过使用较高的真空度来增加，即，接近大气压力的压力。再者，例如文献WO2018/197008涉及用于清洁真空系统的至少一部分的预清洁和远程等离子体清洁。等离子体清洁可在真空下执行。例如，压力可为10-2毫巴或更小。再者，其公开了压力可在10-2毫巴至10毫巴的范围中，以用于远程等离子体清洁。这有利于进一步改善清洁效率。
因此，需要的是可改善在真空腔室内的真空条件和真空腔室的清洁的方法和设备。本公开内容特别着重于减少污染物，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
鉴于上述，提出一种用于清洁真空腔室的方法，一种用于清洁真空系统(特别是用于OLED装置制造中的真空系统)的方法，一种用于真空处理基板的方法，以及一种用于真空处理基板以特别地制造OLED装置的设备。本公开内容的其他方面、优点和特征通过权利要求书、说明书和所附附图更清楚。
根据一个实施例，提出一种用于清洁真空腔室(特别是用于OLED装置制造中的真空腔室)的方法。此方法包括在5×10-3毫巴或以下的压力下，特别是在1×10-4毫巴或以下的压力下，利用活性物种清洁真空腔室的表面和在真空腔室内的部件中的至少一者。
根据一个实施例，提出一种用于清洁真空腔室(特别是用于OLED装置制造中的真空腔室)的方法。此方法包括确定真空腔室的壁的平均距离；以及在对应于壁的平均距离的平均自由路径长度的20％或97％的压力下利用活性物种清洁真空腔室的壁的表面和在真空腔室内的部件中的至少一者。。
根据一个实施例，提出一种用于清洁真空腔室(特别是用于OLED装置制造中的真空腔室)的方法。此方法包括在远程等离子体源中，在第一压力下点燃远程等离子体源，并且真空腔室具有低于第一压力的第二压力；以及将远程等离子体源中的压力改变至第三压力，第三压力等同于或高于第二压力。
根据一个实施例，提出一种用于清洁具有第一真空腔室和第二真空腔室的真空系统的方法。此方法包括在低于1毫巴的第一压力下清洁第一真空腔室；以及在低于1毫巴的、不同于第一压力的第二压力利用活性物种清洁第二真空腔室。
根据一个实施例，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：根据本文所述任何实施例的用于清洁的方法；以及在基板上沉积有机材料的一层或多层。
根据一个实施例，提出一种用于真空处理基板以特别地制造OLED装置的设备。设备包括：真空腔室；远程等离子体源，所述远程等离子体源连接到真空腔室，远程等离子体源具有处理气体入口、用于活性物种的导管和处理气体出口；以及阀，所述阀位于真空腔室与远程等离子体源之间，所述阀经定位以打开或关闭导管。
根据一个实施例，提出一种用于真空处理基板以特别地制造OLED装置的设备。设备包括控制器，包括处理器和存储指令的存储器，指令当由处理器执行时使设备执行根据本公开内容的实施例的方法。
附图说明
为了使本公开内容的上述特征可详细地了解，可参照实施例获得简要概述于上的本公开内容的更具有的说明。所附附图涉及本公开内容的实施例且说明于下：
图1A和图1B绘示根据本文所述实施例的用于清洁用于OLED装置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例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例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例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例的用于清洁用于OLED装置制造中的真空系统的方法的流程图；以及
图6绘示比较标准清洁工艺的清洁效率与根据本公开内容的实施例的工艺的清洁效率的图。
具体实施方式
将详细参照本公开内容的实施例，本公开内容的实施例的一个或多个示例示于附图中。在下方附图的说明中，相同的附图标记意指相同的部件。一般来说，仅描述有关于个别实施例的差别。各示例通过说明本公开内容的方式提供且不意味对本公开内容的限制。再者，作为实施例的部分而说明或描述的特征可用于其他实施例或与其他实施例结合，以获得进一步的实施例。本说明书意欲包括这些调整和变化。
在真空腔室内的真空条件和污染物(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，真空部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，甚至是被电抛光的表面可能仍旧太脏。本公开内容的一些实施例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。例如，真空清洁可在预清洁程序之后被提供而例如作为用于真空系统的最终清洁程序。本公开内容的实施例涉及高洁净真空(ultra clean vacuum，UCV)清洁。
例如，等离子体清洁可用于处理真空腔室和/或真空系统的部件或部件。例如，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。处理可利用例如纯氧或具有氮或氩的氧的混合物的远程等离子体执行一段时间。氢或氢混合物可额外地或替代地使用。
根据本公开内容的实施例，清洁工艺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，特别是针对大容积的真空腔室而言。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，可如本文所描述的那样利用非常低的真空度，以增加清洁效率。
根据本公开内容的一些实施例，提出一种用于清洁真空腔室(特别是用于OLED装置制造中的真空腔室)的方法。此方法包括在5×10-3毫巴或以下的压力下，特别是在1×10-4毫巴或下的压力下，利用活性物种清洁真空腔室的内侧和在真空腔室内的部件中的至少一者。
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工艺的清洁效率。接触角可例如在略微地超过70小时中略微地减少而小于10。实线绘示出根据本发明的实施例的清洁工艺。例如通过硅基板的真空暴露(110)，可在非常短的时间(例如在10小时或更短的时间，或甚至是5小时或更短的时间)时间测量到几乎为零的接触角。接触角可在已经在干净的腔室中真空暴露了16小时的预清洁、(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。
相较于用于OLED产业中的传统的清洁策略，例如“真空下烘烤(bake-out undervacuum)”，本公开内容的实施例并非基于提高的温度来减少和/或移除在真空腔室内的有机污染物。特别是，在系统内具有对温度灵敏的部件(例如，电子部件)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例的活性物种的使用展现出高出若干数量级的清洁效率，且特别是还无需烘烤程序。
根据本公开内容的实施例，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。例如主要是清洁真空腔室的壁和真空腔室中的部件的原位清洁对清洁微观层(microscopic layers)(例如是一些单层)来说可以是非常有效率。根据可与本文所述其他实施例结合的本公开内容的实施例，活性物种可以是诸如激发分子或原子的化学活性物种，例如拥有解离污染物分子。
根据本公开内容的实施例的清洁方法包括产生分子(例如，氧)的激发状态。因此，可提供反应的O、O3和/或其他活性物种。例如，可利用等离子体产生活性物种，特别是在远程等离子体源中的等离子体。
本公开内容的一些实施例可鉴于将清洁的真空腔室中的活性物种的分布策略而被进一步说明。相较于基于最大化用于清洁工艺的活性物种的数量的工业标准的清洁工艺的策略，本公开内容的实施例减少参与清洁工艺的活性物种的数量。然而，通过改变真空腔室中的活性物种的分布来增加活性物种的效率。
在各次撞击下，等离子体分子(例如，O)可衰变成稳定状态的O2。O2是不反应的。较低的压力产生较低的密度，并因此产生减少的初始活性物种浓度。然而，较低的压力增加激发分子的平均自由路径长度。
例如，平均自由路径长度可由下式计算：
Figure BDA0003183756630000051
所得的值例如在10-3Pa下约为6m，以及对应地在1Pa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，例如与真空中的其他分子的撞击，与腔室壁的撞击、或与部件的表面的撞击，对于活性物种来说有机会再结合成不反应的分子。在高压时，举例为1毫巴或更大的压力下，每体积的原子总量很高。再者，平均自由路径长度(即，撞击之间的平均距离)很小。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实施例系利用低压，而产生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)撞击持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(wall-to-wall)距离。活性物种的平均自由路径长度可因此少于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)。例如，根据可与本文所述其他实施例结合的一些实施例，可提供例如5×10-5毫巴或以上和/或9×10-5毫巴或以下的基础压力(base pressure)。例如，平均壁对壁距离或壁的平均距离如下所定义。真空腔室一般具有带有垂直距离的底壁和顶壁。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，以及带有第二水平距离的另外两个相对的侧壁。例如，壁的平均距离可以是垂直距离、第一水平距离和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例结合的一些实施例，提出一种用于清洁真空腔室(特别是用于OLED装置制造中的真空腔室)的方法。此方法包括确定真空腔室的壁的平均距离的步骤，以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清洁真空腔室的壁的表面和在真空腔室内的部件中的至少一者的步骤。
图1A绘示根据本文所述实施例的用于清洁例如用于OLED装置制造中的真空系统的方法100的流程图。
方法100包括在低压下利用活性物种清洁(框110)。例如，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层之前的最终清洁程序，或可以是在操作期间(例如闲置时间)的清洁程序。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。清洁工艺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。用于本公开内容的实施例中的远程等离子体的示例包括纯氧或具有氮或氩的氧混合物的远程等离子体，但不以此为限。
用于清洁至少部分的真空系统的预清洁和用于清洁至少部分的真空系统的利用例如远程等离子体源的等离子体可用于真空系统的各种部件。于一些应用中，预清洁和等离子体清洁分别包括真空腔室的清洁。例如，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在真空腔室内的一个或多个部件的清洁。一个或多个部件可从由以下部件所组成的群组中选择：机械部件、可移动部件、驱动器、阀以及上述的任何组合。例如，机械部件可以是设置于真空腔室内的任何部件，例如是用于操作真空系统的可移动部件。示例的可移动部件包括但不限于阀，例如是闸阀。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、用于例如闸阀的分离相邻真空区域或腔室的阀的驱动器等等。
根据可与本文所述其他实施例结合的一些实施例，用于清洁的方法(例如方法100)在真空系统或真空系统的部分的维护程序之后执行。特别是，例如湿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。在预清洁之后，清洁程序(即，等离子体清洁)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。也可以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(outgassing)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，从而能够执行例如真空系统和/或真空系统的部分的服务和/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，清洁在真空系统的一个或多个(真空)腔室中执行。真空系统的一个或多个(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、输送模块(routing module)以及上述的组合。
如上所述，本公开内容的实施例意指在低压下的清洁，特别是可适于将清洁的真空腔室的尺寸和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。例如，基板的尺寸可以是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例的系统的基板是大面积基板。例如，大面积基板或载体可以是第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)。甚至例如是第11代和第12代的更高世代以及对应的表面积可以通过类似的方式实施。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例，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例结合的孔明一笔的实施例，发明人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，因此压力可能较高。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例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例的用于清洁例如用于OLED制造中的真空系统的方法100的流程图。
方法100包括确定如上所述的真空腔室的壁的平均距离(框120)，以及在低压下利用活性物种执行清洁(框110)。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例的进一步的实施例涉及如本文所述的使用于例如低压下的清洁条件的适用的处理参数。
特别是针对制造OLED装置来说，在真空腔室中的真空的品质和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、存储腔室和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被腔室的表面和/或部件的表面所吸收的有机和无机污染物。
虽然通过人类操作员的内表面的湿式清洁工艺可能是耗费时间和劳力密集的，湿式清洁有利于移除微小污染物，像是接纳来使用的溶剂、粒子等等。再者，人类操作员可能将额外的有机污染物引入到系统中，并且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例，可采用湿式清洁工艺以移除微小污染物。根据本文所述的实施例，原位清洁工艺可在湿式清洁工艺或另一预清洁工艺之后提供。
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。压力决定到达被污染的表面的活性物种的浓度，例如，活性物种的浓度决定了清洁效率。活性物种可以是真空腔室中的总处理气体的一小部分。给定恒定的泵速度，通过设置腔室压力及因此设置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。通过增加泵速度，可在增加入口流量时维持操作压力(和平均自由行程(mean freepass))。
根据可与本文所述其他实施例结合的一些实施例，入口流量可在部减少等离子体的活化率(activation efficiency)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(框110)，以及在基板上沉积材料(例如有机材料)的一层或多层于(框210)。
根据本公开内容的实施例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。等离子体清洁可在用于大面积基板的真空腔室的清洁的5小时或更少时间内产生几近为零的接触角。接触角可在已经在干净的腔室中真空暴露了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例的用于例如在基板上进行真空沉积来制造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连接到输送模块320。维护模块340可耦接到处理模块。过渡模块330提供沿着传送方向的从第一输送模块至第二输送模块(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输送模块。如图3中所示，沿着输送模块和/或过渡模块的传送方向可以是第一方向。其他输送模块可连接到其他处理模块(未绘示)。如图3中所示，闸阀305可个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与相邻的输送模块之间并沿着第二方向设置。闸阀305可关闭或打开，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。
根据典型的实施例，第一传送轨道352和第二传送轨道352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支被构造为用于非接触平移基板载体和/或掩模载体的保持件和驱动结构。
如图3中所示，两个基板301在第一输送模块320中旋转。其上定位有基板的这两个传送轨道被旋转以对准至第一方向中。因此，传送轨道上的两个基板被提供于将传送至过渡模块和相邻的其他输送模块的位置。
根据可与本文所述其他实施例结合的一些实施例，传送轨道布置的传送轨道可从真空处理腔室延伸至真空输送腔室中，即，可被定向于相异于第一方向的第二方向中。因此，基板的一个或多个可从真空处理腔室传送至相邻的真空输送腔室。再者，如图3中示例地绘示，闸阀305可设置于处理模块与输送模块之间。闸阀305可打开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输送模块、从第一输送模块传送至其他输送模块以及从其他输送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还绘示出在处理模块310中的掩模303和基板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。例如，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和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连接到真空腔室。连接到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例的等离子体清洁。特别是，控制器可经构造以应用本公开内容的用于清洁用于例如OLED装置制造中的真空系统或真空腔室的方法。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管(例如波纹管)连接到真空腔室，而用于在真空腔室内产生技术真空。控制器可进一步经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”可理解为具有小于例如10毫巴的真空压力的技术真空的含义。特别是对于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以是10-3毫巴与约10-7毫巴之间，特别是10-4毫巴与10-5毫巴之间。
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。真空腔室的尺寸和几何形状可不同。如上所述，根据可与本文所述其他实施例结合的本公开内容的一些实施例，利用活性物种清洁的清洁效率可通过将自由路径长度与真空腔室的尺寸和几何形状进行适配来大大地增加。可以确定用于增加真空腔室中的活性物种的分布的同质性的原子对原子碰撞和原子对壁碰撞(即，在腔室中的活性物种具有足够的所及范围)之间的有益折衷。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，根据一些实施例，利用活性物种在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更多个真空腔室。平均自由路径长度针对独立的腔室尺寸和/或腔室几何形状而被改善或最佳化。根据一个实施例，提出用于清洁具有第一真空腔室和第二真空腔室的真空系统的方法。方法包括在低于1毫巴的第一压力下利用活性物种清洁第一真空腔室，以及在低于1毫巴的、不同于第一压力的第二压力利用活性物种清洁第二真空腔室。
根据本公开内容的实施例，利用例如远程等离子体源的活性物种清洁可有高效率。典型的远程等离子体源具有用于点燃源的压力范围。例如，远程等离子体源的点燃在0.05毫巴或以上的压力是可行的，例如是0.1毫巴至1.5毫巴的压力。远程等离子体源和据此的远程等离子体源中产生活性物种的体积连接到真空腔室。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到真空腔室，从而产生具有减少压力的清洁条件。真空腔室的抽空花费额外的时间，且可能限制清洁应用在紧接于预防维护之后的时间。无需增加将清洁的真空腔室的腔室压力的清洁程序会允许更频繁的清洁。本文所述的实施例示例地参照下方的图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和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，本文所述的实施例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。例如，基板可以是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装置的制造或包括在处理系统中来制造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处理而言，真空泵可以是冷冻泵。远程等离子体源350耦接到真空腔室410。根据一些实施例，远程等离子体源可耦接到真空腔室的上壁。
远程等离子体源350包括壳体450和等离子体产生器451，等离子体在壳体450中产生。针对产生活性物种而言，处理气体入口452设置于壳体450。在操作期间，例如含氧处理气体或含氢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。例如，处理气体可包括氧以及氮和氩的至少一者。阀455可设置于远程等离子体源350与真空腔室410之间。例如，阀455可包括在将远程等离子体源350连接到真空腔室410的凸缘453中。
阀455允许在真空腔室410和远程等离子体源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被维持在较低压力下。根据可与本文所述其他实施例结合的一些实施例，设置有用于阀455的旁路(bypass)。旁路456允许壳体450与真空腔室410之间的流体连通。如果阀处于关闭位置，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。旁路的尺寸允许壳体450与真空腔室410之间的差动泵送(differential pumping)。
因此，根据本文所述的实施例，除了连接到远程等离子体源和真空腔室的导管457之外，有利地提供还处理气体出口。根据可与本文所述其他实施例结合的额外或替代的修改，处理气体出口也可可以是连接到远程等离子体源的泵425。除了导管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，导管457中的阀455可打开。活性物种可从远程等离子体源的壳体提供至真空腔室410。导管457可以是凸缘453的其他部分。
本公开内容的一些实施例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影响。在打开对应于例如与旁路相关的阀之后，根据本公开内容的实施例的改善的清洁条件可几乎立即实现。
远程等离子体源(remote plasma source，RPS)利用凸缘连接到真空腔室。并入在凸缘中的可以是可隔离真空腔室和远程等离子体源单元的阀，例如钟摆阀(pendulumvalve)。根据可与本文所述其他实施例结合的一些实施例，具有例如可变孔口的小管附接于凸缘的顶部(RPS侧)和凸缘的底部(腔室侧)。小管绕过阀。
为了点燃RPS单元内的等离子体，阀被关闭和入口流量流入RPS单元。小旁路确保在等离子体单元内的用于点燃的恒定压力。在等离子体稳定之后，阀可被打开。由远程等离子体源内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。
鉴于上述，根据一个实施例，提出用于真空处理基板(特别是用来制造OLED装置)的设备。设备包括真空腔室和远程等离子体源。远程等离子体源连接到真空腔室。远程等离子体源具有处理气体入口、用于活性物种的导管和处理气体出口。例如，导管可连接真空腔室和远程等离子体源的壳体。处理气体出口和导管可包括于远程等离子体源的凸缘中。设备进一步包括位于真空腔室和远程等离子体源之间的阀。该阀经定位以打开或关闭导管。根据一些实施例，设备可进一步包括用于导管的旁路，该旁路连接处理气体出口和真空腔室。
图4绘示出控制器490。控制器490连接到真空泵420和远程等离子体源350。控制器490可包括中央处理单元(CPU)、存储器和例如支持电路。为了有利于控制用于处理基板的设备，CPU可以是可使用于工业设置中来用于控制各种腔室和子处理器的通用电脑处理器的任一形式的其中一者。存储器耦接到CPU。存储器或计算机可读取媒体可以是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电子存储器。支持电路可耦接到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/输出电路和相关的子系统等等。检视处理指令和/或用于在设置于基板上的电子装置中产生凹口(notch)的指令一般存储于存储器中来作为一般称为配方(recipe)的软件例程。软件例程也可存储于第二CPU(未绘示)和/或由第二CPU执行，第二CPU远离由CPU控制的硬件。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和远程等离子体源350。虽然本公开内容的方法和/或处理被讨论为以软件例程来实施，本文所公开内容的一些方法步骤可以在硬件中执行和通过软件控制器执行。于是，这些实施例可实施为在计算机系统执行的软件，并实施为硬件，以作为专用集成电路或其他形式的硬件实施、或以软件和硬件的组合来实施。控制器可应用或执行根据本公开内容的实施例的用于清洁真空腔室和/或处理基板以例如用于显示器制造的方法。
根据本文所述的实施例，用于真空处理基板的方法可利用计算机程序、软件、计算机软件产品和相关的控制器执行。相关的控制器可具有CPU、存储器、用户界面和与设备的相关部件通信的输入和输出装置。
图5绘示根据本文所述实施例的其他的方法500的流程图。方法500用于清洁真空腔室，特别是用于OLED装置制造中的真空腔室。方法包括(见框510)在远程等离子体源中在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。此方法进一步包括将远程等离子体中的压力改变至等于或高于第二压力(例如略高于第二压力)的第三压力(见框520)。例如，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，并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例，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例，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 (16)

1.一种用于清洁真空腔室、特别是用于清洁用于OLED装置制造中的真空腔室的方法，包括：
在5×10-3毫巴或以下的压力下，特别是在1×10-4毫巴或以下的压力下，利用活性物种清洁所述真空腔室的表面和在所述真空腔室内的部件中的至少一者。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述活性物种利用远程等离子体源产生。
3.根据权利要求2所述的方法，进一步包括：
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，所述第二压力比所述第一压力小至少一个数量级，特别是比所述第一压力小至少三个数量级。
4.根据权利要求3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。
5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其中用于产生所述活性物种的处理气体包括氧。
6.根据权利要求5所述的方法，其中用于产生所述活性物种的所述处理气体包括至少90体积％的氧与至少2体积％的氩，特别是，所述处理气体包括约95体积％的氧与约5体积％的氩。
7.根据权利要求1至6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执行。
8.一种用于清洁真空腔室、特别是用于清洁用于OLED装置制造中的真空腔室的方法，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％或更多并特别是97％或更少的平均自由路径长度的压力下，利用活性物种清洁所述真空腔室的表面和在所述真空腔室内的部件中的至少一者。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述活性物种利用远程等离子体源产生。
10.一种用于清洁真空腔室、特别是用于清洁用于OLED装置制造中的真空腔室的方法，包括：
在远程等离子体源中，在第一压力下点燃所述远程等离子体源，且所述真空腔室具有第二压力，所述第二压力低于所述第一压力；以及
将所述远程等离子体源中的压力减小至第三压力，所述第三压力等于或高于所述第二压力。
11.一种用于清洁真空系统的方法，所述真空系统具有第一真空腔室和第二真空腔室，所述方法包括：
在低于1毫巴的第一压力下利用活性物种清洁所述第一真空腔室；以及
在低于1毫巴的、小于所述第一压力的第二压力下利用所述活性物种清洁所述第二真空腔室。
12.一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至11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。
13.一种用于真空处理基板、特别是用于制造OLED装置的设备，包括：
真空腔室；
远程等离子体源，所述远程等离子体源连接到所述真空腔室，所述远程等离子体源具有处理气体入口、用于活性物种的导管和处理气体出口；以及
阀，所述阀位于所述真空腔室与所述远程等离子体源之间，所述阀被定位以打开或关闭所述导管。
14.根据权利要求13所述的设备，进一步包括：
用于所述导管的旁路，所述旁路连接所述处理气体出口及所述真空腔室。
15.根据权利要求13至14任一项所述的设备，进一步包括：
控制器，所述控制器包括处理器和存储指令的存储器，所述指令当由所述处理器执行时使所述设备执行根据权利要求1至13任一项所述的方法。
16.一种用于真空处理基板、特别是用于制造OLED装置的设备，包括：
控制器，所述控制器包括：处理器和存储指令的存储器，所述指令当由所述处理器执行时使所述设备执行根据权利要求1至13任一项所述的所述方法。
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