CN205428877U - 基板处理系统 - Google Patents

Abstract

本文所述的实施例涉及基板处理系统。处理系统可以包括多个子系统或群集工具。所述处理系统的每个群集工具可以包括掩模腔室以及一个或多个处理腔室。所述掩模腔室可配置成对在所述处理腔室中的各种沉积工艺期间所利用的掩模加热。在一个实施例中，可在所述第一群集工具中，将第一层沉积在基板上；并且可在所述第二群集工具中，将第二层沉积在基板上。

Description

基板处理系统

技术领域

本公开的实施例大体涉及基板处理系统。更具体而言，本文所述实施例涉及具有诸个子系统的处理系统，并且每一个子系统可以具有掩模腔室。

背景技术

有机发光二极管(OLED)用于制造用于显示信息的电视机屏、计算机监视器、移动电话等。典型的OLED可以包括位于两个电极之间的诸个有机材料层，这些层全都以形成具有单独可供能的像素的矩阵显示面板的方式被沉积在基板上。OLED一般被置于两个玻璃面板之间，并且密封这两个玻璃面板的边缘以在其中封装OLED。

随着市场对平板技术的接受，对更大的显示器、增加的产量以及更低的制造成本的需求已驱使设备制造商为平板显示器制造方开发适应更大尺寸的玻璃基板的新系统。另外，将各种系统部件高效且以具有成本效益的方式集成到复杂处理操作中的能力减少了拥有成本。然而，由于采用了此类大型设备来处理大面积的基板，因此要集成系统的各种部件变得耗时且困难。另外，当考虑到与各种处理操作相关联的复杂度时，有效地利用工厂地板空间的系统架构仍具有挑战。

因此，本领域中需要的是用于高效且以具有成本效益的方式来处理基板的改进的处理系统。

实用新型内容

在一个实施例中，提供了基板处理系统。所述基板处理系统包括第一群集工具和第二群集工具。所述第一群集工具包括：第一传送腔室；第一掩模腔室，其耦接至所述第一传送腔室；以及一个或多个第一处理腔室，其耦接至所述第一传送腔室。所述第二群集工具包括：第二传送腔室；第二掩模腔室，其耦接至所述第二传送腔室；以及一个或多个第二处理腔室，其耦接至所述第二传送腔室。通路可以设置在所述第一群集工具与所述第二群集工具之间。

较佳地，所述通路包括：转动腔室；以及第一通路腔室，所述第一通路腔室耦接在所述第一传送腔室与所述转动腔室之间。更较佳地，所述通路进一步包括：第二通路腔室，所述第二通路腔室耦接在所述第二传送腔室与所述转动腔室之间。

较佳地，所述通路进一步包括：缓冲腔室，所述缓冲腔室被配置成用于：在使所述通路可操作以在所述第一群集工具与所述第二群集工具之间传送基板的同时，使多个基板排成队列。

较佳地，所述第一群集工具所具有的第一处理腔室比所述第二群集工具所具有的第二处理腔室更多。更较佳地，所述第一群集工具具有5个第一处理腔室。更进一步较佳地，所述第二群集工具具有4个第二处理腔室。

较佳地，所述第一处理腔室和所述第二处理腔室被配置成沉积一个或多个薄膜层。

较佳地，所述第一掩模腔室包括：掩模加热元件。

在另一实施例中，提供了基板处理系统。所述基板处理系统包括第一群集工具，其耦接至第二群集工具。所述第一群集工具包括：第一传送腔室；第一装载锁定腔室；第一掩模腔室，其耦接至所述第一传送腔室；以及一个或多个第一处理腔室，其耦接至所述第一传送腔室。所述第一掩模腔室可操作以与所述第一传送腔室的真空环境隔离时从大气装载掩模。所述第二群集工具包括：第二传送腔室；第二装载锁定腔室；第二掩模腔室，其耦接至所述第二传送腔室；以及一个或多个第二处理腔室，其耦接至所述第二传送腔室。所述第二掩模腔室可操作以在与所述第二传送腔室的真空环境隔离时从大气中装载掩模。

较佳地，上述系统进一步包括：转动腔室，所述转动腔室设置在所述第一群集工具与所述第二群集工具之间，所述转动腔室可操作以在所述第一群集工具与所述第二群集工具之间传送基板的同时将所述基板旋转180°。更较佳地，所述系统进一步包括：第一通路腔室和第二通路腔室，其中，所述第一通路腔室设置在所述第一群集工具与所述转动腔室之间，所述第二通路腔室设置在所述第二群集工具与所述转动腔室之间。

较佳地，所述第一群集工具包括N个第一处理腔室，并且所述第二群集工具包括N-1个第二处理腔室。更较佳地，所述第一群集工具具有5个第一处理腔室。更进一步较佳地，所述第二群集工具具有4个第二处理腔室。

较佳地，所述第一群集工具被配置成将第一层沉积在基板上，并且所述第二群集工具被配置成将第二层沉积在所述基板上。

较佳地，所述第一掩模腔室和所述第二掩模腔室都被配置成加热一个或多个掩模。

在又一实施例中，提供了基板处理系统。所述基板处理系统包括第一群集工具，其耦接至第二群集工具。所述第一群集工具包括：第一传送腔室；第一装载锁定腔室；第一掩模腔室，其耦接至所述第一传送腔室；以及一个或多个第一处理腔室，其耦接至所述第一传送腔室。所述第一掩模腔室可操作以从大气中装载一个或多个第一掩模，并且在所述第一掩模腔室与所述第一传送腔室的真空环境隔离时加热所述第一掩模。所述一个或多个第一处理腔室可配置成将第一含硅层沉积在基板上。所述第二群集工具包括：第二传送腔室；第二装载锁定腔室；第二掩模腔室，其耦接至所述传送腔室；以及一个或多个第二处理腔室，其耦接至所述第二传送腔室。所述第二掩模腔室可操作以在与所述第二传送腔室的真空环境隔离时从大气中装载一个或多个第二掩模并加热所述第二掩模。所述一个或多个第二处理腔室可配置成将第二含硅层沉积在基板上。

较佳地，所述第二群集工具所具有的第二处理腔室比所述第一群集工具所具有的第一处理腔室更少。

附图说明

因此，为了详细地理解本公开的上述特征的方式，可以通过参照实施例来获取对上文简要概述的本公开的更具体的描述，在所附附图中说明了这些实施例中的一些。然而，应当注意，所附附图仅示出示例性实施例，并且因此不应被视为限制本公开的范围，因为本公开可以允许其他等效实施例。

图1示出处理系统的示意性立体图。

图2示出具有形成于其上的各种特征的基板的示意性横截面图。

图3示出用于处理基板的方法的操作。

为了促进理解，在可能的情况下，已使用了完全相同的附图标记来指定各图所共有的完全相同的元件。构想了一个实施例的元件和特征可有益地并入其他实施例，而无需进一步叙述。

具体实施方式

本文所述的实施例涉及用于处理基板的方法和装置。处理系统可以包括多个群集工具。所述处理系统的每一个群集工具都可以包括掩模腔室以及一个或多个处理腔室。所述掩模腔室可配置成用于加热在所述处理腔室中的各种沉积工艺期间所利用的掩模。在一个实施例中，可在所述第一群集工具中，将第一层沉积在基板上，并且可在所述第二群集工具中，将第二层沉积在基板上。

图1示出处理系统100的示意性立体图。处理系统100包括通过通路(passthrough)106联结的第一群集工具102和第二群集工具104。群集工具102、104可视为作为处理系统100的单独部件的子系统。一般来说，将下述处理系统部件的尺寸设计为适于且将下述处理系统部件配置成用于操纵(handle)、传送以及处理大面积基板。还构想了系统100可配置成用于操纵其他尺寸和/或类型的基板。系统部件中的一些还可配置成在基板上执行的各种工艺期间生成真空。一般来说，处理系统100可配置以实现改善的效率和生产量。在一个实施例中，处理系统100可以具有约60个基板/小时或更大的生产量。

大面积基板可以是具有至少约300mmx900mm的平面面积的矩形基板。虽然在本文中将大面积基板描述为主要是矩形形状的，但是大面积基板也可具有其他形状，诸如，圆形。

第一群集工具102和第二群集工具104可设置成彼此相邻，并且可以经由耦接腔室106而耦接在一起。通路106包括第一通路腔室114、第二通路腔室120、任选的转动腔室(turnchamber)116以及任选的缓冲腔室118。转动腔室116可以经由第一通路腔室114而耦接至第一群集工具102，并且转动腔室116可以经由第二通路腔室120而耦接至第二群集工具104。转动腔室116可配置成传送、旋转或对齐从第一群集工具102被传送至第二群集工具104的基板。例如，可在转动腔室116中设置机械臂。该机械臂可配置成接合基板并从可设置在通路腔室114、120中的每一个通路腔室内的基板支撑平台传送基板。

将转动腔室116结合在通路106中的一个优势在于，基板可以在行进穿过通路106的同时被旋转180°，使得每一个群集工具102、104按相同的取向接收基板，这有利于处理并且降低了设备成本。类似地，可通过转动腔室116来将基板从第二群集工具104传送到第一群集工具102。

在一个示例中，可从第一群集工具102传送基板通过第一通路腔室144并去往第二群集工具116。随后，可传送基板通过第二通路腔室120去往第二群集工具104。缓冲腔室118也可以耦接至转动腔室116或通路106的其他部分。缓冲腔室118可接收并存储一个或多个基板。缓冲腔室118可以包括用于分析基板的各种传感和度量装置。在一个实施例中，缓冲腔室118可配置成在使通路106可操作以在第一群集工具102与第二群集工具104之间传送基板的同时使多个基板排成队列。虽然在以上示例中以将基板从第一群集工具102传送到第二群集工具104来描述，但是该示例不旨在是限制性的。例如，可以在第二群集工具104中处理基板，并且随后将该基板传送至第一群集工具102。

第一群集工具102包括第一传送腔室111、第一掩模腔室108、第一装载-锁定(load-lock)腔室105以及一个或多个第一处理腔室112A-112E。可将第一传送腔室111设置在第一群集工具102中心处，并且第一掩模腔室108、第一处理腔室112A-112E以及第一装载-锁定腔室105可耦接至第一传送腔室111。例如，第一掩模腔室108、第一处理腔室112A-112E以及第一装载-锁定腔室105围绕第一传送腔室111径向地设置。

第一掩模腔室108可配置成将在第一处理腔室112A-112E中的各种沉积工艺期间所利用的一个或多个掩模装载到系统100中，而不需要在第一传送腔室111中破真空。第一掩模腔室108还可用于在真空下存储掩模(无论是使用过或未使用过的)，以便等待在方便时从系统100中移除来进行替换。第一掩模腔室108还可包括用于在将第一掩模从第一掩模腔室108传送至第一处理腔室112A-112E之前加热该第一掩模的加热元件，诸如，电阻加热元件或反射加热元件。在操作中，第一传送腔室111内设置的机械臂可以接合第一掩模腔室108内设置的第一掩模，并且可将该第一掩模传送至第一处理腔室112A-112E中的一个。在由来自掩模腔室108的另一个清洁的掩模替换之前，第一掩模可利用于处理多个基板。

第一装载-锁定腔室105可配置成从大气中接收基板。第一传送腔室111中设置的机械臂可从第一装载-锁定腔室105中检索基板，并且将这些基板传送至第一处理腔室112A-112E。耦接至第一传送腔室111的第一处理腔室112A-112E可配置成用于处理基板。在一个实施例中，第一处理腔室112A-112E可配置成将第一层沉积在基板上。能以在约与约之间的厚度将第一层沉积在基板上。在一个实施例中，3个或更多个第一处理腔室112A-112E可耦接至第一传送腔室111。例如，5个第一处理腔室可耦接至第一传送腔室111。

第二群集工具104包括第二传送腔室121、第二掩模腔室110、一个或多个第二处理腔室122A-122E、以及第二装载-锁定腔室115。可将第二传送腔室121设置在第二群集工具104中心处，并且第二掩模腔室110、第二处理腔室122A-122E以及第二加载-锁定腔室115可耦接至第二传送腔室121。例如，第二掩模腔室110、第二处理腔室122A-122E以及第二装载-锁定腔室115可围绕第二传送腔室121径向地设置。

第二掩模腔室110可配置成将在第二处理腔室122A-122E中的各种沉积工艺期间所利用的一个或多个掩模装载到系统100中，而不需要在第二传送腔室121中破真空。第二掩模腔室110还可用于在真空下存储掩模(无论是使用过的或未使用过的)，以便等待在方便时从系统100中移除来进行替换。第二掩模腔室110还可包括用于在将第二掩模从第二掩模腔室110传送至第二处理腔室122A-122E之前加热该第二掩模加热元件，诸如，电阻加热元件或反射加热元件。在操作中，第二传送腔室121内设置的机械臂可以接合第二掩模腔室110内设置的第二掩模，并且可将该第二掩模传送至第二处理腔室122A-122E中的一个。在由来自掩模腔室110的另一个清洁的掩模替换之前，第二掩模可用于处理多个基板。

第二装载-锁定腔室115可配置成从第二传送腔室121的真空环境中接收基板。第二传送腔室121中设置的机械臂可从第二处理腔室122A-122E中检索基板，并且将这些基板传送至第二装载-锁定腔室115。耦接至第二传送腔室121的第二处理腔室122A-122E可配置成用于处理基板。在一个实施例中，第二处理腔室122A-122E可配置成将第二层沉积在基板上。能以在约与约之间的厚度将第二层沉积在基板上。在一个实施例中，3个或更多个第二处理腔室可耦接至第二传送腔室121。例如，5个第二处理腔室122A-122E可耦接至第一传送腔室111。在另一实施例中，第二群集工具104可具有比第一群集工具102更少的处理腔室。例如，第一群集工具102可以具有5个处理腔室，而第二群集工具102可以具有4个处理腔室。

图2示出具有形成于其上的各种特征的基板202的示意性横截面图。基板202可以具有形成所述基板202中的器件结构204。第一层206可形成在器件结构204上方。在一个实施例中，可在保形沉积工艺期间沉积第一层206。任选地，在所述沉积工艺后，可去除所述第一层206的诸部分。如图所示，第一层206可沉积在器件结构204和基板202上，并且第一层206可接触器件结构204和基板202。

第二层208可形成在第一层206以及基板202上方。也可以在保形沉积工艺期间形成第二层208，并且第二层208可以接触第一层206和基板202两者。在一个实施例中，可以利用第一掩模来沉积第一层206，并且可以利用第二掩模来沉积第二层208。任选地，可以在第一层206与第二层208之间设置第三层(以虚线示出)。

图3示意性地示出处理基板(诸如，基板202)的方法300。在操作310处，可将具有形成于其上的器件结构的基板传送至处理系统中。例如，可将具有形成于其上的器件结构204的基板202传送至处理系统100中。在一个示例中，可将基板202传送到第一传送腔室111中，并随后传送至第一处理腔室112A-112E中的一个。在将基板202传送至第一处理腔室112A-112E中的一个中之前，可将第一掩模从第一掩模腔室108传送至第一处理腔室112A-112E。第一掩模可用于在后续经处理的基板上产生沉积图案。

在操作320处，可在处理系统的第一群集工具中，使用第一掩模将第一层沉积在基板上。例如，可在第一层206沉积在基板202上期间利用第一掩模。可以在第一群集工具102的第一处理腔室112A-112E中的一个或多个中执行第一层沉积工艺。

在操作330处，可将基板传送至处理系统的第二群集工具。例如，可从第一群集工具102传送基板202通过通路106进入第二群集工具104。第二传送腔室121可从通路106接收基板202，并将该基板202传送至第二处理腔室122A-122E中的一个。在将基板202传送至第二处理腔室122A-122E中的一个中之前，可将第二掩模从第二掩模腔室110传送至第二处理腔室122A-122E。第二掩模可用于在后续经处理的基板上产生沉积图案。

在操作340处，可在处理系统的第二群集工具中，使用第二掩模将第二层沉积在基板上。例如，可在第二层208沉积在基板202上期间利用第二掩模。可以在第二群集工具204的第二处理腔室122A-122D中的一个或多个中执行第二层沉积工艺。

可分别在第一掩模腔室108和第二掩模腔室110中加热和冷却在第一群集工具102中执行的沉积工艺所利用的第一掩模以及在第二群集工具104中执行的沉积工艺所利用的第二掩模。在掩模腔室108、110中加热和冷却这些掩模可使这些掩模准备好暴露于存在于处理腔室112A-112E、122A-122E中的处理条件。因此，处理腔室112A-112E、122A至122E中的新的经预热掩模在处理前无需等待用于加热掩模的时间。掩模腔室108、110还存储使用过的掩模，并且可分别相对于传送腔室111、121密封，以便允许打开掩模腔室108、110来交换掩模，而不需要破坏群集工具102、104的真空，从而不中断该处理。由此，构想了在掩模腔室108、110中执行的掩模准备工艺可通过加热或冷却多个掩模供在处理腔室112A-112E、122A-122E中使用来改善生产量。此外，分别将掩模腔室108、110包括在第一群集工具102和第二群集工具104上可以提供改进的处理系统布局和改善的操作效率。

尽管上述内容涉及本公开的实施例，但也可设计本公开案的其他和进一步的实施例而不背离本公开的基本范围，并且本公开的范围由所附权利要求书来确定。

Claims (19)

1.一种基板处理系统，所述基板处理系统包括：

第一群集工具，所述第一群集工具包括：

第一传送腔室；

第一掩模腔室，耦接至所述第一传送腔室；以及

一个或多个第一处理腔室，耦接至所述第一传送腔室；

第二群集工具，所述第二群集工具包括：

第二传送腔室；

第二掩模腔室，耦接至所述第二传送腔室；以及

一个或多个第二处理腔室，耦接至所述第二传送腔室；以及

通路，所述通路设置在所述第一群集工具与所述第二群集工具之间。

2.根据权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述通路包括：

转动腔室；以及

第一通路腔室，所述第一通路腔室耦接在所述第一传送腔室与所述转动腔室之间。

3.根据权利要求2所述的处理系统，其特征在于，所述通路进一步包括：

第二通路腔室，所述第二通路腔室耦接在所述第二传送腔室与所述转动腔室之间。

4.根据权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述通路进一步包括：

缓冲腔室，所述缓冲腔室被配置成用于：在使所述通路可操作以在所述第一群集工具与所述第二群集工具之间传送基板的同时，使多个基板排成队列。

5.根据权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述第一群集工具所具有的第一处理腔室比所述第二群集工具所具有的第二处理腔室更多。

6.根据权利要求5所述的处理系统，其特征在于，所述第一群集工具具有5个第一处理腔室。

7.根据权利要求6所述的处理系统，其特征在于，所述第二群集工具具有4个第二处理腔室。

8.根据权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述第一处理腔室和所述第二处理腔室被配置成沉积一个或多个薄膜层。

9.根据权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述第一掩模腔室包括：

掩模加热元件。

10.一种基板处理系统，所述基板处理系统包括：

第一群集工具，所述第一群集工具包括：

第一传送腔室；

第一装载锁定腔室，耦接至所述第一传送腔室；

第一掩模腔室，耦接至所述第一传送腔室，所述第一掩模腔室可操作以在与所述第一传送腔室的真空环境隔离时从大气装载掩模；以及

一个或多个第一处理腔室，耦接至所述第一传送腔室；以及

第二群集工具，耦接至所述第一群集工具，所述第二群集工具包括：

第二传送腔室；

第二装载锁定腔室，耦接至所述第二传送腔室；

第二掩模腔室，耦接至所述第二传送腔室，所述第二掩模腔室可操作以在与所述第二传送腔室的真空环境隔离时从大气中装载掩模；以及

一个或多个第二处理腔室，耦接至所述第二传送腔室。

11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，进一步包括：

转动腔室，所述转动腔室设置在所述第一群集工具与所述第二群集工具之间，所述转动腔室可操作以在所述第一群集工具与所述第二群集工具之间传送基板的同时将所述基板旋转180°。

12.根据权利要求11所述的处理系统，其特征在于，进一步包括：

第一通路腔室和第二通路腔室，其中，所述第一通路腔室设置在所述第一群集工具与所述转动腔室之间，所述第二通路腔室设置在所述第二群集工具与所述转动腔室之间。

13.根据权利要求10所述的处理系统，其特征在于，所述第一群集工具包括N个第一处理腔室，并且所述第二群集工具包括N-1个第二处理腔室。

14.根据权利要求13所述的处理系统，其特征在于，所述第一群集工具具有5个第一处理腔室。

15.根据权利要求14所述的处理系统，其特征在于，所述第二群集工具具有4个第二处理腔室。

16.根据权利要求10所述的处理系统，其特征在于，所述第一群集工具被配置成将第一层沉积在基板上，并且所述第二群集工具被配置成将第二层沉积在所述基板上。

17.根据权利要求10所述的处理系统，其特征在于，所述第一掩模腔室和所述第二掩模腔室都被配置成加热一个或多个掩模。

18.一种基板处理系统，所述基板处理系统包括：

第一群集工具，所述第一群集工具包括：

第一传送腔室；

第一装载锁定腔室，耦接至所述第一传送腔室；

第一掩模腔室，耦接至所述第一传送腔室，所述第一掩模腔室可操作以在与所述第一传送腔室的真空环境隔离时从大气中装载一个或多个第一掩模并加热所述第一掩模；以及

一个或多个第一处理腔室，耦接至所述第一传送腔室，所述一个或多个第一处理腔室被配置成将第一含硅层沉积在基板上；以及

第二群集工具，耦接至所述第一群集工具，所述第二群集工具包括：

第二传送腔室；

第二装载锁定腔室，耦接至所述第二传送腔室；

第二掩模腔室，耦接至所述第二传送腔室，所述第二掩模腔室可操作以在与所述第二传送腔室的真空环境隔离时从大气中装载一个或多个第二掩模并加热所述第二掩模；以及

一个或多个第二处理腔室，耦接至所述第二传送腔室，所述一个或多个第二处理腔室被配置成将第二含硅层沉积在所述基板上。

19.根据权利要求18所述的处理系统，其特征在于，所述第二群集工具所具有的第二处理腔室比所述第一群集工具所具有的第一处理腔室更少。