200912031 九、發明說明： 【明 屈 u 本發明係有關於一種源氣體供給裝置，該源氣體供給 裝置係於藉化學氣相蒸鍍法所進行之薄膜蒸鍍時調整固態 5 原料之流量者。更詳細地說，本發明係有關於一種源氣體 供給裝置，該源氣體供給裝置係於藉化學氣相蒸鍍法所進 行之薄膜蒸鍍時，可以實時正確地控制流入蒸鍍室内之源 氣體的量，因此可有效地調節蒸鑛室内之蒸鍵壓力。 t先前技術3 10 藉化學氣相蒸鍍法(Chemical Vapor Deposition(化學蒸 氣沉積）；CVD)所進行之薄膜蒸鍍係於運用半導體元件之絕 緣層及動作層、液晶顯示元件之透明電極、電氣發光元件 之發光層、及保護膜等之多種領域上，技術上極為重要。 一般，藉CVD蒸鍍之薄膜之物性係依蒸鍍壓力、蒸鍍溫度、 15蒸鍍時間等之CVD製程條件極易受到影響。例如，藉蒸鍍 壓力之變化，使蒸鍍之薄膜的組成、密度、接著力、蒸鑛 速度等變化。 ⑽時之騎壓力直接受到由供給蒸鍍用之薄膜物質 之原料之源氣體供給裝置所供給之源氣體的流量(即，源氣 體之壓力）的影響。即，為了在咖中適當地控制蒸鑛壓 力，必須正確調節在源氣體供给袭置中之源氣體的壓力， 這比什麼都重要。·體的壓力調節係於㈣要對半導體 或顯不器製造步驟上精密地調節蒸鍍速度或 且維持一定的時候尤其重要。 ''又 20 200912031 第1圖係顯示習知之源氣體供給裝置10之構造圖。習知 之源氣體供給裝置10乃由貯藏源物質12之源物質貯藏部 11、加熱器13、運輸氣體供給部14及多數閥VI至V5構成 者。一般’源物質在常溫下是以固態狀態存在，因此不將 5源物質加熱到常溫以上時，源物質不會被源氣體化。此時， 加熱器13具有將源物質加熱之作用。通常，源氣體比重較 大’因此遷移率較小，所以利用運輸氣體，可使源氣體圓 滑地移動到蒸鍍室内。又，依狀況的不同，使多數閥開啟 及關閉，可調節源氣體及運輸氣體之流量。例如，不使用 10運輸氣體時，使閥V卜V3閉鎖。又，藉閥VI之開關與否’ 有運輸氣體通過源物質貯藏部11之情況，亦有不通過源物 質貯藏部11之情況。 如此習知之源氣體供給裝置有如下之問題。 第一、依殘留在源物質貯藏部1丨之源物質12的量，會 15使源物質12之蒸發量改變，因此只以閥V2之開關時，是不 能正確地調節源氣體之壓力。 第二、藉加熱反覆進行源物質12之揮發及堆積的過 耘，使得源物質12之揮發表面積接連變化，改變源物質12 之条發ϊ，因此只藉閥V2之開與關，是不能正確地調節源 20氣體之壓力。尤其是源物質12為粉末狀時，源物質12之表 面條件持續改變，源物質12之蒸發量亦改變，有不能穩定 控制蒸發量之問題衍生。 本發明係為了解決前述習知技術之問題點而所創建 者，其目的係於提供一種源氣體供給裝置，在藉化學氣相 200912031 蒸鍍法進行之薄膜蒸鍍時，可正確地控制流入蒸鍍室内之 源氣體之量者。 【發明内容3 為達成前述目的，本發明之源氣體供給裝置係朝蒸鍍 5 室内供給藉化學氣相蒸鍍法進行薄膜蒸鍍時所使用之源氣 體者，包含有：源物質蒸發部，係將源物質加熱，產生源 氣體者；及待機室，係於前述源氣體流入前述蒸鍍室之前 待機者，且，前述待機室内設有前述源氣體進行堆積之堆 積板。 10 在此，較佳的是，前述待機室更具有一使前述堆積板 冷卻之冷卻部及一將前述堆積板加熱之加熱部。 又，較佳的是，前述待機室更具有一藉前述源氣體堆 積於前述堆積板，測定前述堆積板之表面變化之光感應器。 本發明另一實施型態之源氣體供給裝置係朝蒸鍍室内 15 供給藉化學氣相蒸鍍法進行薄膜蒸鍍時所使用之源氣體 者，包含有：源物質蒸發部，係將源物質加熱，產生源氣 體者；第1室，係前述源氣體堆積於堆積板上者；及第2室， 係使已於前述第1室中堆積在前述堆積板上之源氣體由前 述堆積板分離者。 20 在此，較佳的是，前述第1室具有一使前述堆積板冷卻 之冷卻部，前述第2室具有一將前述堆積板加熱之加熱部。 又，較佳的是，在前述第1室與前述第2室之間設有一 運送前述堆積板之運送機構。 進而，較佳的是，前述第1室更具有一藉前述源氣體堆 7 200912031 積於前述堆積板，測定前述堆積板之表面變化之光感應器。 又，更佳的是，根據前述堆積板之面積，控制供給於 前述蒸鍍室之源氣體的量。 [發明之效果] 5 依前述構成之本發明，在已蒸發之源物質流入蒸鍍室 之前堆積在堆積板之後，將已堆積在堆積板之源物質加 熱，供給於蒸鑛室，因此可朝蒸鑛室供給定量的源氣體， 具有可正確且均勻地控制蒸鍍壓力之效果。 [圖式簡單說明] 10 第1圖係顯示習知源氣體供給裝置之構造圖。 第2圖係顯示本發明第1實施型態之源氣體供給裝置之 構造圖。 第3圖係顯示本發明第2實施型態之源氣體供給裝置之 構造圖。 15 【實施方式】 以下，參照附圖，詳細說明本發明之源氣體供給裝置 之構造。 第2圖係顯示本發明第1實施型態之源氣體供給裝置 100之構造圖。如該圖所示，源氣體供給裝置100包含有： 20 將源物質120加熱而產生源氣體之源物質蒸發部110、加熱 器130、運輸氣體貯藏部140、待機室150、及多數閥VI至 V6。在此，源物質蒸發部110、加熱器130、運輸氣體貯藏 部140、及多數閥VI至V6的基本功能係與前述習知之源氣 體供給裝置10同樣，因此省略相關之詳細說明。 200912031 +在本發明第i實施型態之源氣體供給裝置100中，為於 蒸鑛室内供給^量的源氣體，將待機室150設於源物質蒸發 4110與蒸鑛室之間者乃為特徵之構成。 10 15
參考第2圖時可知，待機室150之内部設有一具一定面 積之板狀’堆積源氣體125之堆積板膨又，在待機室150 内口h又有將堆積板160加熱，使已堆積於堆積板⑽之 原氣體125刀離之加熱部17Q。如圖所示，加熱部1聽設於 堆積板16G的内部，但不—定要限定於本構成，亦可設於堆 積板160之外。卩。又，為促進流人待機室⑼之源氣體125之 ，積可在待機至15〇之内部設置一使堆積板⑽之溫度冷 部至常溫以下之冷卻部（未示於圖中）。 曰待機室150具有正確控制供給於蒸鑛室之源氣體125之 夏的作用，即，經由待機室⑼，將定量的源氣體正確地供 於蒸鑛i彳正確地控制蒸鍍壓力，使以一個批次所製 造之薄膜㈣性在全基板上為均勻者，並且批次即使不 同，批次間之薄膜的特性亦為均勻。 在此’定量的源氣體係藉如下之原理，由待機室15〇供 給於蒸鑛室。 首先，在源物質蒸發部1戰化，使已流人待機室15〇 20内之源氣體125堆積於堆積板16〇上。即，以預定壓力之源 氣體填滿待機室150之後，經過預定時間，使待機室15〇内 之源氣體中之一部分堆積於堆積板16〇上。在此，「堆積」 係指源氣體125沉積於堆積板160上。在本發明中，例如， 經過吸附（adsorption)、冷凝(c〇ndensati〇n)等過程，可使源 200912031 乳體125堆積於堆積板_上。因此，可以知道已堆積於堆 =板⑽上之源氣體125的量(或體積），如此一來，只有業已 曰積於堆積板⑽上之源氣體⑵供給於級室時，可將定 5 1〇 15 20 =源氣體供給於蒸鑛室。當然，為此，就必須先進行除 =堆積於堆積板16G上之源氣體之過程及使源氣體125由 積板160分離之過程。 以能夠掌«已堆積於堆積板_上之源氣體125之量 體積)之方法而言，可運用如下之多種方法。 式第—種是計算業已吸附於堆積板之源氣體的量之方 樣更詳細地說’是能適用在於堆積板上吸附源氣體之態 堆式即源氣體元全吸附在堆積板之全面積-層時’ ^備定的面積’因此在已知源氣體的物理特性(例 _每個原子的體積或每個原子之質量等)之情況下，可易 握業已吸附於堆積板之源氣體的體積。這個方式是利 制固態之堆積板與氣態之源氣體之間所產生之吸附的機 卜利用源氣體完全吸附在堆積板之全面積—層之後， 再進行進-步的吸附之現象。因此，吸附於堆積 =體=堆積板的面積及堆積(即，吸附)時 堆積;=氣體的吸附量成為飽和狀態，之後 時間再增加，源氣體之吸附量亦不改變。 堆積板的材質可依所使用之源氣體的種類而 雄少堆積時間’盡可能地選擇源氣體之吸附良好 的 隹積板為佳。 貝的 大面積基板用蒸鑛系統之型態中以一個批次供給於签 200912031 鐘室之源氣體的量較多時，對於諸如大面積基板用基錢系 統，可在待機室15〇内設置多數堆積板16〇。又，設置多又數 堆積板時，為了防止待機室的體積過大，超出所需之上， 因此多數堆積板是以相互堆疊之構造設置者為佳。又，多 5數堆積板設有各使已堆叠之源氣體由堆積板分離之多數加 熱部，如此多數加熱部係設置成互不相干之狀態下獨立和 制者為佳。這是因為只使多數堆積板中之部分堆積板加: 時^有已堆積於業經加熱之堆積板之源氣體可供給於蒸 鍛室，因此可更進-步地精密控制蒸鐘壓力。 1〇 $二種是測㈣氣體堆積而所形成之堆積層的光學性 為之方式’更4細地說是一種例如可運用於在堆積板上接 連著冷凝或蒸鑛-層以上之態樣之方式。即，隨著源氣體 持續堆積於堆積板上，堆積層的厚度改變，如此堆積層之 厚度的變化可經由測定堆積層之光學性f (即，堆積層之透 15 射度）之變化而掌握者。 為測定如此堆積層之光學性質，在本發明中，可在待 機室设置光源及光感應器（未示於圖中)。光源及光感應器可 設在待機室之内部或外部，但以作動的方便性而言，以設 於待機室之外部為佳。光源及光感應器係設於待機室之外 20部日守’可在待機室設置導引窗口，使得由光源射出之預定 光線(例如雷射光線）照射在待機室内之堆積板，且已照射在 堆積板之光線透過堆積層及堆積板，最後到達光感應器。 第二種是測定源氣體堆積之堆積板的質量變化之方 式，更詳細地說，是一種例如可適用於在堆積板接連地冷 200912031 凝或蒸鍍源氣體一層以上之型態之方式。即，藉使源氣體 持續地堆積於堆積板，使堆積板的質量改變，測定如此堆 積板的質量變化，可掌握堆積於堆積板之源氣體的量。 為測定如此堆積板之質量，在本發明中，可在待機室 5 内設置質量感測器（未示於圖中）。 以下，參考第2圖，針對源氣體供給裝置100之動作做 詳細說明。 首先，為供給源氣體，使貯藏有源物質120之源物質蒸 發部110之加熱器130作動。源物質蒸發部110之溫度在到達 10 源物質120之氣化溫度之前，維持全部的閥VI至V6為閉鎖 之狀態。 之後，藉加熱器130之持續動作，源物質蒸發部110之 溫度到達源物質120之氣化溫度時，使閥VI開放，俾使運輸 氣體流入源物質蒸發部110。此時，運輸氣體係依閥VI之開 15 啟與關閉與否，有可能通過源物質蒸發部110，亦有可能不 通過源物質蒸發部110，但考慮到一般源氣體的遷移率時， 構造成使運輸氣體通過源物質蒸發部110者為佳。此外，源 氣體之遷移率足夠時，不使用運輸氣體亦可，在如此情況 時，亦可不設置運輸氣體供給部140。 20 藉閥VI之開放，運輸氣體流入源物質蒸發部110,接著 使閥V2及閥V4開放時，在源物質蒸發部110氣化之源氣體 與運輸氣體一同流入待機室150。此時，宜以開啟(ON) ·關 閉（OFF)控制源氣體的流動，細微地調節配管之開放程度， 控制源氣體的流動。 12 200912031 已流入待機幻5Q之源氣龍㈣愤㈣幻顺設之 堆積板160。此時，使設於堆積板16〇下部之冷卻部（未示於 圖中Μ乍動，將堆積板16〇之溫度維持在比常溫低之狀態 時，依源氣體種類的不同，使吸附速度增加，在短時間内 5可吸附源氣體。因為要在-定面積之堆積板16〇上完成吸附 源氣體，因此需要預定之吸附時間，在吸附時間之中，使 閥V5及閥V6維持在閉鎖狀態。 之後，將閥V1、V2、V4關閉，且將_開放，使未 吸附於堆雜16〇而殘时㈣室15_之源㈣及運輸氣 10 體排出。 /、-人’將閥V6閉鎖’使設於堆積板16〇下部之加熱部17〇 作動，以使吸附在堆積板160之源氣體125分離者。 王°卩的源氣體125 —由堆積板16〇分離時，將閥、V4 開放，使運輸氣體流入待機室150，並將閥V5開放，有定量 15的源氣體流入蒸鍍室，進行所需之蒸鍍步驟。 第3圖係顯示本發明第2實施型態之源氣體供給裝置 100Α之構造圖。對於與前述第丨實施型態同一之構成要件， 使用同一圖面符號，並省略相關之詳細說明。 如圖所示，源氣體供給裝置100Α包含有將源物質120 2〇加”、、而產生源氣體之源物貧蒸發部11 0、加熱器1.30、運輸 氣體貯藏部140、第1室150a、第2室150b及多數閥V1〜V6。 其等源物質蒸發部110、加熱器13〇、運輸氣體貯藏部14〇及 多數閥VI〜V6之基本作用係與前述第丨實施型態同樣，並省 略相關之詳細說明。 13 200912031 本發明第2實施型態之源氣體供給裝置舰為了可將 定量的源氣體供給到蒸鍵室，而將源氣體堆積於堆積板⑽ 上之第1室150a、及業於該第1室15加内堆積之源氣體由堆
積板⑽分離之第⑷働設於源物質蒸發部uq與蒸鑛室 5 之間者為特徵構造。 'X 參考第3圖時可知，配置於源物質蒸發部ιι〇之後段之 第1室150a之内部可分離地設置—堆積源氣體125且具一定 面積之板狀堆積板160。又，為了可使源氣體152易於堆積 於堆積板160上，而使堆積板160冷卻之冷卻部17〇設於堆積 10 板160之下部。 冷卻部m之冷卻方式並無特別限制，—般宜使用業經 預定溫度冷卻之冷卻水流動而使堆積板1β〇冷卻之方式。此 時，冷卻水之溫度餘雜狀源而定。例如， 作為源氣體所使用之金屬有機化合物之冷凝溫度在常溫以 下時，使冷卻水之溫度維持在抓以下時，可在堆積板⑽ 上堆積源氣體。 藉此’在源物質蒸發部11()氣化，流人第⑴術内之 源氣體125堆積在設於第⑻術内之堆積板刚上。在此> 「堆積」的意思、過程及能掌握所堆積之源氣體125之量（或 20體積）之方法係與前述第旧施型態同樣，在本實施型態中 省略對此之詳細說明。 在第⑴恤中使源氣體125堆積在堆積板⑽之後，堆 積板160係藉運送機構180移送到第2室15%。 運送機構180並無制限制，宜_運輸帶、機械臂 200912031 二二在運送堆積板160之途中，為防止所堆積之源氣體 者為佳運达途中’維持堆積過程之堆積板160之溫度不便 參考㈣時可知，在第β之後段配置有第2室 =在第2室隱之内部設有一放置由第⑷他運送來 隹積板160之加熱部19〇。 加熱部刚健有將堆積板⑽加熱，使堆積於堆積板 上之源氣體125由堆積板160分離之作用。如第3圖所 :加熱部觸設於第_之内部，但未必限定於此 構成，亦可設於第2室15%之外部者。 始接第1至MM及第2至l5Gb各為了透過運送機構180運送 堆積板160時，宜設置門182。 由堆積板160分離而存在於第出鳩之内部之源氣體 之全量係供給於配置於第2 15鉬—μ 、弟2至15此之後段之蒸鍍室。結果可 又至只供應定量的源氣體，正確地控制蒸鍍壓力，因 =使在—個批次内所製造之薄膜的特性、掺雜濃度等在 $板之全面積上成為㈣的狀態，如此㈣性在批次之間 亦可維持同一狀態。 以下，參考弟3圖’斜餅、、盾名 2〇詳細說明。 ^以體供給裝置舰的動作做 首先，為供給源氣體，估a试 體使1了藏有源物質120之源物質蒗 發部削之加熱^作動。到_質蒸發細之溫度到達 源物質120之氣化溫度之前，維持在全部的闊V1〜V6為閉鎖 之狀態。 15 200912031 之後，藉加熱器i3〇之持續動作，源物質蒸發部n〇之 溫度到達源物質120之氣化溫度時，使閥V1開放，讓運輸氣 體流入源物質蒸發部110者。此時，運輸氣體係依閥V1之開 啟與關閉與否，有可能通過源物質蒸發部110 ,亦有可能不 5通過源物質蒸發部110，但考慮到一般源氣體的遷移率時， 構造成使運輸氣體通過源物質蒸發部110者為佳。此外，源 氣體之遷移率足夠時，不使用運輸氣體亦可，在如此情況 時，亦可不設置運輸氣體供給部140。 藉閥vi之開放，使運輸氣體流入源物質蒸發部11〇，接 10著使閥v2及閥V4開放時，在源物質蒸發部11〇氣化之源氣 體與運輸氣體一同流入待機室15〇。此時，宜以開啟(on) •關閉（OFF)控制源氣體的流動，細微地調節配管之開放程 度，控制源氣體的流動。 在第1室150a之内部設有冷卻部17〇，在冷卻部17〇設有 15可分離之堆積板160。堆積板160係藉利用冷卻水而作動之 冷卻部170,維持在2(rc之溫度，因此流入第@i5〇a之源 ㈣係吸附於設在第⑷術之堆積板16〇上。為使源氣體 兀王地吸附在$面積之堆積板16〇，需要預定之吸著時 間，而在吸著時間之間須使用來隔離第…伽及第2室 20 150b之門維持在閉鎖狀態，以使源氣體及運輸氣體不排出 於第1室150a之外部。 在隹積板160上吸附有源氣體之後，利用諸如運輸帶或 機械臂之運送機構，將堆積板16〇運送到第2室·。在運 运堆積板⑽途中，亦宜維持在啊的溫度，俾使所吸附之 16 200912031 源氣體在運送當中不分離者。 之後，將閥V卜V2、V4關閉，且將間¥6開放，使第2 室150b内所殘留之源氣體及運輸氣體排出。 其次，將閥V6及門182閉鎖，使設於第2室15〇1)之加熱 部190作動’以使吸附在堆積板⑽之源氣體125分離者。 一由堆積板160使源氣體125全部分離時，將閥v3、v4 及門祕1放，使運輸氣體流入第2室15%，並將間v5開放， 讓定量的源氣體流人蒸鑛室，進行所需之蒸鑛步驟。 [產業利用性] 10 依本發明，在已蒸發之源氣體流入蒸鑛室之前先堆積 於堆積板後，再將堆料_板上之源物f加熱，供給於 蒸鑛室，因此可朝蒸財供給定量的源氣體，呈有可正確 且均勾地控職力之效果。因此本發明之產業利用性 可說是極高者。 15 錯，在本說明書中’藉幾個㈣實施型態記述本發 明，但只要是該業者（熟悉此項技術之人士）不脫離所附申請 專利範圍揭露之本發明範嘴及思想下，應可知道各式各樣 的變形及修正者。 【圖式簡單說明】 20 第1圖係顯示習知源氣體供給裝置之構造圖。 第2圖係顯示本發明第1眚并丨 ^弟1實施型態之源氣體供給裝置之 構造圖。 第3圖係顯示本發明第2眚& ^ < 个m弟2貫她型態之源氣體供給裳置之 構造圖。 17 200912031 【主要元件符號說明】 100、100A...源氣體供給裝置 150b...第 2 室 110…源物質蒸發部 160...堆積板 120...源物質 170...冷卻部 130...加熱器 180...運送機構 140...運輸氣體供給^ 182···門 150··.待機室 190...加熱部 150a...第1 室 18