CN206332060U - 热学腔室 - Google Patents

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Abstract

本文所述实施方式涉及热学腔室。所述热学腔室可为配置用于制造OLED装置的较大处理系统的部分。所述热学腔室可配置成加热和冷却用于所述处理系统中的沉积工艺的掩模和/或基板。所述热学腔室可包括腔室主体，所述腔室主体限定大小适于接收容纳多个掩模和/或基板的一或多个晶盒的空间。在所述空间内耦接到所述腔室主体的加热器可配置成以可控制的方式在沉积工艺前加热掩模和/或基板和在沉积工艺后冷却掩模和/或基板。

Description

热学腔室
技术领域
本实用新型的实施方式一般涉及一种用于大面积基板的基板处理系统。更具体地，本文所述实施方式涉及一种其中可暂时存储基板的掩模预热腔室。
背景技术
有机发光二极管(Organic Light Emitting Diodes；OLED)用于制造用来显示信息的电视机屏、计算机监视器、移动电话等。典型OLED可包括位于两个电极之间的有机材料层，它们全都以形成具有可独立通电的像素的矩阵显示面板的方式来沉积在基板上。OLED一般放在两个玻璃面板之间，并且玻璃面板边缘被密封以将OLED包封在其中。
随着市场对平板技术的接受，对较大的显示器、增加的生产量和较低制造成本的需要促使设备的制造商开发使较大大小玻璃基板适应平板显示器制造机器的新的系统。另外，高效率且低成本高效益地集成各种系统部件以进行复杂处理操作的能力降低拥有成本。然而，在采用这种大型设备处理大面积基板的情况下，将系统的各种部件集成进来变为耗时且困难的。另外，存在基板排队时间不同步以使得可能需要将一或多个基板暂时存储起来的情况。
因此，本领域中需要用于制造OLED显示装置的改进设备。
实用新型内容
在一个实施方式中，提供热学腔室。所述热学腔室包括腔室主体，所述腔室主体限定大小适于接收一或多个掩模和/或基板在其中的空间，并且盖构件可以滑动地耦接到所述空间外的所述腔室主体。加热构件和测温设备可耦接到所述腔室主体。加热构件可以设置在所述空间内，并且测温设备可耦接到腔室主体。平台可以与盖构件相对而设置在所述空间内，并且所述平台可以移动地耦接到腔室主体。
在另一实施方式中，提供热学腔室。所述热学腔室包括：腔室主体，所述腔室主体限空间；以及盖构件，所述盖构件耦接到所述空间外的所述腔室主体。反射加热构件可耦接到所述空间内的所述腔室主体，并且热电偶可耦接到所述腔室主体。平台可耦接到所述腔室主体，并且可移动地设置在所述空间内。
在又一实施方式中，提供热学腔室。所述热学腔室包括：腔室主体，所述腔室主体限空间；以及盖组件，所述盖组件滑动地耦接到所述腔室主体。狭缝阀可耦接到所述腔室主体，位于所述盖组件下方，并且热电偶可耦接到所述腔室主体，位于所述狭缝阀下方。多个反射式加热器可耦接到所述空间内的所述腔室主体。平台也可移动地设置在所述空间内，并且对准设备可耦接到所述平台并从所述平台延伸。所述对准设备可以包括轴承构件。
一种热学腔室包括：
腔室主体，所述腔室主体限定大小适于接收一或多个掩模和/或基板在其中的空间；
盖构件，所述盖构件可滑动地耦接到所述空间外的所述腔室主体；
加热构件，所述加热构件耦接到所述空间内的所述腔室主体；
测温设备，所述测温设备耦接到所述腔室主体；以及
平台，所述平台与所述盖构件相对地设置在所述空间内，其中所述平台可移动地耦接到所述腔室主体。
在所述热学腔室中，所述平台耦接到第一直线致动器，所述第一直线致动器被配置成平移所述平台穿过所述空间。
在所述热学腔室中，所述直线致动器是滚珠螺杆装置。
在所述热学腔室中，所述直线致动器被配置成使所述平台沿第一方向平移。
在所述热学腔室中，跟踪构件被配置成使所述盖构件沿垂直于所述第一方向的第二方向以可滑动的方式平移。
在所述热学腔室中，跟踪构件被配置成使所述盖构件相对于所述腔室主体以可滑动的方式平移。
在所述热学腔室中，所述跟踪构件耦接到所述腔室主体。
在所述热学腔室中，一或多个第二致动器被配置成使所述盖构件与所述腔室主体解耦。
在所述热学腔室中，所述加热构件是反射式加热器。
在所述热学腔室中，所述测温设备是热电偶。
所述热学腔室进一步包括：
泵送设备，所述泵送设备被配置成在所述空间中产生真空。
在所述热学腔室中，所述泵送设备是低温泵。
一种热学腔室包括：
腔室主体，所述腔室主体限定大小适于接收一或多个掩模和/或基板在其中的空间；
盖构件，所述盖构件耦接到所述空间外的所述腔室主体；
反射加热构件，所述反射加热构件耦接到所述空间内的所述腔室主体；
热电偶，所述热电偶耦接到所述腔室主体；以及
平台，所述平台耦接到所述腔室主体，并且可移动地设置在所述空间内。
所述热学腔室进一步包括：
第一致动器，所述第一致动器耦接到所述腔室主体，所述第一致动器被配置成使所述平台沿第一方向平移穿过所述空间。
所述热学腔室进一步包括：
第二致动器，所述第二致动器耦接到所述腔室主体，所述第二致动器被配置成使所述盖构件沿垂直于所述第一方向的第二方向平移。
所述热学腔室进一步包括：
泵送设备，所述泵送设备被配置成在所述空间中生成真空。
在所述热学腔室中，所述泵送设备是低温泵。
一种热学腔室包括：
腔室主体，所述腔室主体限定空间；
盖组件，所述盖组件可滑动地耦接到所述腔室主体；
狭缝阀，所述狭缝阀耦接到所述腔室主体，位于所述盖组件下方；
热电偶，所述热电偶耦接到所述腔室主体，位于所述狭缝阀下方；
多个反射式加热器，所述多个反射式加热器耦接到所述空间内的所述腔室主体；
平台，所述平台可移动地设置在所述空间内；以及
对准设备，所述对准设备耦接到所述平台并从所述平台延伸，所述对准设备包括轴承构件。
所述的热学腔室进一步包括：
低温泵，所述低温泵耦接到所述腔室主体以与所述空间流体连通，其中所述低温泵被配置成在所述空间内产生真空。
在所述热学腔室中，所述空间大小适于接收一或多个晶盒，所述一或多个晶盒容纳多个掩模和一或多个基板，并且所述平台被配置成接触所述一或多个晶盒并使所述一或多个晶盒在所述空间内平移。
附图说明
因此，为了详细理解本实用新型的上述特征结构所用方式，上文所简要概述的本实用新型的更具体的描述可以参考实施方式进行，一些实施方式说明在附图中。然而，应当注意，附图仅说明了本实用新型的示例性的实施方式，并且因此不应视为限制本实用新型的范围，因为本实用新型可允许其他等效实施方式。
图1说明热学腔室的透视图。
图2A说明图1的热学腔室的平面图，其中已将盖组件移除。
图2B是图1的热学腔室的一部分的横截面示意图。
图3说明图1的热学腔室的透视横截面图。
图4说明平台晶盒(platform cassette)对准设备的局部剖切的侧视图。
图5说明处理系统的示意性透视图。
为了便于理解，已尽可能使用相同元件符号指定各图所共有的相同元件。应预见到，一个实施方式的要素和特征可有利地并入其他实施方式，而无需进一步叙述。
具体实施方式
本文所述实施方式涉及用于显示基板的处理的热学腔室。热学腔室可以用于在热控环境中存储掩模和/或基板。所述热学腔室可为配置用于制造OLED装置的较大处理系统(参见图5)的部分。所述热学腔室可配置成加热和冷却在所述处理系统中的沉积工艺过程中利用的掩模。热学腔室还可用于在必要时存储一或多个基板。热学腔室可包括腔室主体，所述腔室主体限定大小适于接收容纳多个掩模的一或多个晶盒的空间空间。在空间空间内耦接到腔室主体的加热器可配置成以可控制的方式在沉积处理腔室中利用掩模之前加热掩模和在沉积处理腔室中使用之后冷却掩模。
图1说明热学腔室100的透视图。热学腔室100包括腔室主体102，所述腔室主体限定空间104。空间104可设定大小以接收一或多个晶盒120，所述一或多个晶盒120具有一或多个掩模122可移除地设置在其中。晶盒120可由起重机或类似设备来递送到腔室100，并且定位在空间104内。框架构件130可耦接到腔室主体102，并且一或多个对准致动器124可耦接到框架构件130。对准致动器124可配置成接合晶盒120的一部分，并且帮助在传送到空间104的过程中定位晶盒120。在一个实施方式中，对准致动器124是气缸。
盖构件106也可耦接到腔室主体102。盖构件106可配置成在盖构件106位于闭合位置时，封闭空间104。盖支撑构件110也可耦接到腔室主体102，并且可配置成在盖构件106位于打开位置(如图1所示)时支撑和定位盖构件106。盖构件106可耦接到盖支撑构件110。跟踪构件126可耦接到盖支撑构件110，并且跟踪构件126可相对于腔室主体102平移。在一个实施方式中，跟踪构件126可以使盖构件106沿第一方向平移，并且晶盒120可以在第二方向上平移进出空间104。第一方向和第二方向可基本垂直于彼此。
盖致动器128可耦接到腔室主体102、与跟踪构件126相邻。可将盖致动器128可移动地耦接到跟踪构件126，以将盖构件106定位在打开位置或闭合位置。在一个实施方式中，盖致动器128是气缸。盖构件106、盖支撑构件110和跟踪构件126的平移能力使得能够将晶盒120和掩模122高效放在腔室100内。
例如，可通过打开盖构件106并移除容纳有已用掩模的晶盒来从腔室100移除需要清洁或调节的已用掩模。可用新晶盒将新的掩模提供到腔室100，并且随后可将盖构件106闭合。掩模和晶盒更换可以在基板在如参考图5更详细地描述的处理系统中处理时执行，使得当系统中的处理腔室需要新的掩模时，在热学腔室100中已经存在合适掩模，并且这个掩模是可用的。在一个实施方式中，设置在腔室100中的第一晶盒可以容纳未用掩模，并且设置在腔室100中的第二晶盒可以容纳已用掩模。新的掩模可以从第一晶盒中取得并且在所述系统的处理腔室中使用，而来自处理腔室的已用掩模可返回到第二晶盒。在期望时，可从腔室100移除容纳有已用掩模的第二晶盒，并且可将有新的掩模的第三晶盒定位在腔室100中。
狭缝阀118也可耦接到腔室主体102。狭缝阀一般耦接到处理系统(参见图5)的传送腔室，并且狭缝阀118被配置成允许掩模122进出空间104。传感器114可耦接到腔室主体102，并且延伸到空间104中。传感器114可以是光学传感器或接触传感器或类似传感器，并且可配置成检测在空间104中是否存在掩模122(和/或基板200)。晶盒传感器116也可耦接到腔室主体102，并且延伸到空间104中。晶盒传感器116可以是光学传感器或接触传感器或类似传感器，并且可配置成检测在空间104中是否存在晶盒120。另外，温度传感器108可耦接到腔室主体102，并且延伸到空间104中。在一个实施方式中，温度传感器108可为热电偶，其配置成接触掩模122(和/或基板200)。
另外，腔室100可以包括用于存储一或多个基板(未示出)的晶盒120。将基板暂时存储在腔室100中，使得腔室100成为较大系统内的缓冲腔室。
腔室100可配置成在空间104中形成适合于调节掩模122并更具体地是用于加热和冷却掩模122的环境。可定位在晶盒120中的基板(未示出)还可在腔室100中被加热或冷却。泵送设备112可耦接到腔室主体102，并且可配置成在空间中产生真空。在一个实施方式中，泵送设备112是低温泵。泵送设备112可以在空间中产生真空环境，这种真空环境可类似于腔室100所耦接的传送腔室的环境。如此，当狭缝阀118打开以接收或排出掩模122(或基板)中的一者时，可不破坏真空，这可提高传送效率。
图2A说明图1的腔室100的平面图，其中已将盖组件106移除。图2B是图1的腔室100的一部分的横截面示意图。
如图2A所示，容纳有基板200的晶盒120设置在腔室100中。加热构件204可耦接到空间104内的腔室主体102，并邻近于晶盒120和基板200。加热构件204可配置成将热量提供到晶盒120和基板200。加热构件204还可帮助冷却基板200。在一个实施方式中，加热构件204可以是反射式加热器或电阻式加热器。加热构件204可配置成将基板200(和/或掩模122(在图1中示出))加热和冷却至在约20摄氏度与约100摄氏度之间(诸如在约40摄氏度与约80摄氏度之间)的温度。一般来说，可以加热新的掩模，并且可以冷却已用掩模。同样，按照需要，可加热或冷却基板。
虽然在图2A的晶盒120中显示一个基板200，但是如图2B所绘，其他基板可设置在基板200下方。另外，其他晶盒120可设置在图2A所示晶盒120下方。在一个实例中，晶盒120可以具有设置在其中的一或多个基板200。基板200可搁置在从晶盒120的内壁延伸的支撑构件203上。晶盒120可包括一或多个掩模122。基板200可搁置在从晶盒120的内壁延伸的支撑构件205上。设置在晶盒120中的掩模122可包括用于化学气相沉积(Chemical VaporDeposition；CVD)和原子层沉积(Atomic Layer Deposition；ALD)工艺的掩模中的一者或它们的组合。支撑构件203可相较于支撑构件205来说是较长的(在向内延伸方向上)。支撑构件203的较大长度可以用于提供对一般比掩模122更具柔性的基板200的另外支撑。
加热构件204逐渐加热掩模122(和/或基板200)，并且加热构件204可使温度以大于约1℃/分钟的速率上升。在一个实例中，加热构件204可以在小于约6小时的时间内将掩模(和/或基板)加热到期望温度，诸如约80摄氏度。可执行逐渐加热工艺以防止超过掩模材料的热应力公差。另外，加热构件204可将掩模122(和/或基板200)维持于期望目标温度，诸如约80摄氏度，具有小于约3摄氏度的偏差。已用掩模可由加热构件204在小于约10小时的持续时间内逐渐冷却。例如，具有约80摄氏度的温度的已用掩模可由加热构件204逐渐冷却到约40摄氏度的温度。
在一个实施方式中，加热构件204在第一时段内可设定为第一温度，并且在第二时段内可设定为第二温度。第一温度可以大于第二温度。第一温度可为快速爬升温度，并且第二温度可为维持温度(即，在长时间内要保持的期望温度)。在一个实例中，第一时段可为约4个小时，并且第二时段可为几分钟、几小时或至多几天。第一温度可为约200摄氏度至约250摄氏度，例如，约225摄氏度。第二温度可为约100摄氏度至约150摄氏度，例如，约125摄氏度。在一个实例中，基板200(和/或掩模122(在图1中示出))可以在处于第一温度时在第一时段内在热学腔室100中加热达到约90摄氏度的峰值温度。当达到峰值温度时，加热构件204可设定为第二温度，并且第二时段开始。基板200(和/或掩模122(在图1中示出))的温度可以在第二时段中降低到约80摄氏度的维持温度(即，在长时间内要保持的期望温度)。
一或多个直线致动器202也可耦接到腔室主体102。虽然仅显示了两个直线致动器202，但是预见的是，更多或更少数量的直线致动器202可耦接到腔室主体102。直线致动器202可耦接到平台，并配置成平移平台穿过空间104，所述平台在图3-4中更详细地描述。在一个实施方式中，直线致动器202是滚珠螺杆。
图3说明图1的腔室100的透视横截面图。耦接到直线致动器202并设置在空间104内的平台302可配置成接触晶盒120，并且平移晶盒120穿过空间104。一般来说，晶盒120的经由平台302的平移可以在垂直于盖构件106的第一平移方向的第二方向上。在一个实施方式中，平台302被配置成在第二方向上平移在约1500mm与约2500mm之间(诸如，在约2200mm与约2300mm之间)的行程距离。
平台302可接合晶盒120并将晶盒120定位在空间104内。例如，当晶盒120被引入到空间104时，平台302可上升以接收晶盒120并将晶盒120降低到空间104内的期望位置以使得盖构件106可移动到闭合位置。平台302可进一步将晶盒120相对于狭缝阀118定位在空间104内，使得掩模122可从晶盒120移除或放在晶盒120中。如图3所示，各自均容纳五个掩模122的两个晶盒120设置在腔室100内。然而，预见的是，在腔室100中可以使用更多或更少数量的晶盒120和掩模122(和/或基板200)，以便在下述处理系统内实现期望处理产量。
图4说明对准设备402的局部剖切的侧视图。对准设备402可耦接到平台302的顶表面408，并且从其延伸。对准设备402可为耦接到轴承构件404的销状、杆状或管状结构。轴承构件404可以固定地或可移动地耦接到对准设备402，并且可配置成接合晶盒120的底表面410。对准区域406可以形成在晶盒120的底表面410中，并且可以接触对准设备402的轴承构件404。对准区域406可呈形成在晶盒120的底表面上的凹陷等形式。
虽然仅示出了一个对准设备402，但是预见的是，两个或更多个对准设备(诸如约4个对准设备)可耦接到平台302。在操作中，平台302可以在空间104内上升，并且对准设备402的轴承构件404可在晶盒被引入到腔室100时接合对准区域406。认为对准设备402可改进平台302与晶盒120之间的接触对准，并且还可减少腔室100内的颗粒产生。另外，对准设备402结合对准区域406可防止在平台302和晶盒120平移穿过空间104的过程中，晶盒120脱离平台302。
图5说明处理系统500的示意性透视图。在一个实施方式中，腔室100可有益地并入到处理系统500中。处理系统500包括通过耦接腔室506联接的第一组合工具502和第二组合工具504。耦接腔室506包括第一穿通腔室514、转动腔室516、第二穿通腔室520和任选缓冲腔室518。在一些实施方式中，缓冲腔室518可用第一组合工具502和第二组合工具504中的一或两者上的腔室100替换，因为一或多个基板可存储在其中。
第一组合工具502可包括一或多个第一处理腔室512A-512E、第一传送腔室511和腔室100。第一处理腔室512A-512E和热学腔室100可耦接到第一传送腔室511，并径向地围绕所述第一传送腔室设置。第二组合工具504可以包括一或多个第二处理腔室522A-522E、第二传送腔室521和腔室100。类似于第一组合工具502，第二处理腔室522A-522E和热学腔室100可耦接到第二传送腔室521，并径向地围绕所述第一传送腔室设置。
在操作中，第一掩模可由设置在第一传送腔室511中的机器人从热学腔室100中取得，并且定位在第一处理腔室512A-512E中。基板可以利用第一掩模在第一处理腔室512A-512E中进行处理，以便在基板上沉积第一层。在沉积第一层后，基板可穿过第一穿通腔室514、转动腔室516和第二穿通腔室520传送到第二组合工具504。在于第二组合工具504中处理基板前，可由设置在第二传送腔室521中的机器人从耦接到第二传送腔室512的热学腔室100中取得第二掩模，并将第二掩模定位在第二处理腔室522A-522E中。设置在第二传送腔室521中的机器人可从第二穿通腔室520接收基板，并将基板定位在第二处理腔室522A-522E中，从而利用第二掩模在基板上沉积第二层。应理解，虽然传送腔室511、521已示出为能够适应至多八个腔室耦接到其上的八面传送腔室，但是也涵盖其他大小传送腔室，诸如六面传送腔室。另外，应理解，处理腔室512A-512E、522A-522E可以包括适合于处理基板的腔室，诸如PECVD、CVD、ALD、PVD、退火、蚀刻和其他腔室。
如上所述，腔室100可通过提高在系统500内的掩模利用效率来改进处理系统500。新的掩模和已用掩模可高效地更换到处理腔室以提高系统产量。热学腔室100中执行的掩模的加热和冷却使得处理系统能够更快速地处理基板，因为无需在处理腔室中将掩模加热或冷却。另外，通过以直列的方式存储基板以供处理，热学腔室100可用作组合工具内部的缓冲腔室。
尽管上述内容涉及本实用新型的实施方式，但也可在不脱离本实用新型的基本范围的情况下设计本实用新型的其他和进一步实施方式，并且本实用新型的范围是由随附权利要求书确定。

Claims (20)

1.一种热学腔室，其特征在于，所述热学腔室包括：
腔室主体，所述腔室主体限定大小适于接收一或多个掩模和/或基板在其中的空间；
盖构件，所述盖构件可滑动地耦接到所述空间外的所述腔室主体；
加热构件，所述加热构件耦接到所述空间内的所述腔室主体；
测温设备，所述测温设备耦接到所述腔室主体；以及
平台，所述平台与所述盖构件相对地设置在所述空间内，其中所述平台可移动地耦接到所述腔室主体。
2.根据权利要求1所述的热学腔室，其特征在于，所述平台耦接到第一直线致动器，所述第一直线致动器被配置成平移所述平台穿过所述空间。
3.根据权利要求2所述的热学腔室，其特征在于，所述直线致动器是滚珠螺杆装置。
4.根据权利要求2所述的热学腔室，其特征在于，所述直线致动器被配置成使所述平台沿第一方向平移。
5.根据权利要求4所述的热学腔室，其特征在于，跟踪构件被配置成使所述盖构件沿垂直于所述第一方向的第二方向以可滑动的方式平移。
6.根据权利要求5所述的热学腔室，其特征在于，跟踪构件被配置成使所述盖构件相对于所述腔室主体以可滑动的方式平移。
7.根据权利要求5所述的热学腔室，其特征在于，所述跟踪构件耦接到所述腔室主体。
8.根据权利要求1所述的热学腔室，其特征在于，一或多个第二致动器被配置成使所述盖构件与所述腔室主体解耦。
9.根据权利要求1所述的热学腔室，其特征在于，所述加热构件是反射式加热器。
10.根据权利要求1所述的热学腔室，其特征在于，所述测温设备是热电偶。
11.根据权利要求1所述的热学腔室，其特征在于，进一步包括：
泵送设备，所述泵送设备被配置成在所述空间中产生真空。
12.根据权利要求11所述的热学腔室，其特征在于，所述泵送设备是低温泵。
13.一种热学腔室，其特征在于，所述热学腔室包括：
腔室主体，所述腔室主体限定大小适于接收一或多个掩模和/或基板在其中的空间；
盖构件，所述盖构件耦接到所述空间外的所述腔室主体；
反射加热构件，所述反射加热构件耦接到所述空间内的所述腔室主体；
热电偶，所述热电偶耦接到所述腔室主体；以及
平台，所述平台耦接到所述腔室主体，并且可移动地设置在所述空间内。
14.根据权利要求13所述的热学腔室，其特征在于，进一步包括：
第一致动器，所述第一致动器耦接到所述腔室主体，所述第一致动器被配置成使所述平台沿第一方向平移穿过所述空间。
15.根据权利要求14所述的热学腔室，其特征在于，进一步包括：
第二致动器，所述第二致动器耦接到所述腔室主体，所述第二致动器被配置成使所述盖构件沿垂直于所述第一方向的第二方向平移。
16.根据权利要求13所述的热学腔室，其特征在于，进一步包括：
泵送设备，所述泵送设备被配置成在所述空间中生成真空。
17.根据权利要求16所述的热学腔室，其特征在于，所述泵送设备是低温泵。
18.一种热学腔室，其特征在于，所述热学腔室包括：
腔室主体，所述腔室主体限定空间；
盖组件，所述盖组件可滑动地耦接到所述腔室主体；
狭缝阀，所述狭缝阀耦接到所述腔室主体，位于所述盖组件下方；
热电偶，所述热电偶耦接到所述腔室主体，位于所述狭缝阀下方；
多个反射式加热器，所述多个反射式加热器耦接到所述空间内的所述腔室主体；
平台，所述平台可移动地设置在所述空间内；以及
对准设备，所述对准设备耦接到所述平台并从所述平台延伸，所述对准设备包括轴承构件。
19.根据权利要求18所述的热学腔室，其特征在于，进一步包括：
低温泵，所述低温泵耦接到所述腔室主体以与所述空间流体连通，其中所述低温泵被配置成在所述空间内产生真空。
20.根据权利要求18所述的热学腔室，其特征在于，所述空间大小适于接收一或多个晶盒，所述一或多个晶盒容纳多个掩模和一或多个基板，并且所述平台被配置成接触所述一或多个晶盒并使所述一或多个晶盒在所述空间内平移。
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