TW201830573A - 基板處理設備及使用基板處理設備的方法 - Google Patents

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Abstract

於此揭露了一種基板處理設備，包括：處理腔室（10），用於提供與外部隔離的處理環境；至少一個距離量測單元（500），用於以非接觸的方式量測安裝在處理腔室（10）中的基板（S）和遮罩（350）之間的距離；及按壓機構，用於當距離量測單元（500）量測基板（S）和遮罩（350）之間的距離時，藉由相對於彼此移動它們而使基板（S）和遮罩（350）緊密接觸。基板處理設備可使基板（S）與遮罩（350）對準並使它們更精確和可靠地緊密接觸，由此增加基板處理的產出。

Description

基板處理設備及使用基板處理設備的方法
本揭露書關於基板處理設備以及使用基板處理設備的基板處理方法。
為了生產用於製造半導體的晶圓、用於製造LCD的基板、用於製造OLED的基板及類似者，基板處理設備執行沉積處理、蝕刻處理及類似者。基板處理設備根據基板處理的種類、條件等而具有各種配置。
此種基板處理設備的實例包括沉積設備。沉積設備藉由執行CVD、PVD、蒸發沉積等在基板的表面上形成薄膜。
為了生產用於製造OLED的基板，通常使用蒸發沉積材料(諸如有機材料、無機材料和金屬)的處理，以在基板的表面上形成薄膜。
一種用於藉由蒸發沉積材料來形成薄膜的沉積設備包括：沉積腔室，其中裝載用於沉積的基板；及源，設置在沉積腔室內部，以加熱沉積材料，以使其朝向基板蒸發。當沉積材料蒸發時，薄膜形成在基板的表面上。
在用於OLED的沉積設備中使用的源被安裝在沉積腔室內部，以加熱沉積材料，以朝向基板蒸發沉積材料。此種源可具有各種配置，諸如在韓國專利早期公開案第10-2009-0015324號和第10-2004-0110718號中揭露的彼等配置。
如第1圖所示，在用於OLED的沉積設備中，藉由使用與遮罩350結合的基板S形成預定圖案中的陽極、陰極、有機層等。
因此，在沉積處理之前，需要使基板S與遮罩350對準。在相關技術中，基板S與處理腔室10外部的遮罩350對準，且接著它們被傳送到處理腔室10中，以執行沉積處理。
不幸的是，當在將基板S和遮罩350在處理腔室10外部彼此對準之後，將基板S和遮罩350傳送到處理腔室中時，基板S和遮罩350可能彼此偏離，由此導致沉積缺陷。
特別地，當基板被傳送並且在垂直定向的情況下進行沉積處理時，基板S和遮罩350可能相對於彼此而略微移動。此導致沉積處理中的缺陷，並因此存在沉積處理可能失敗的問題。
為了防止沉積處理中的此種缺陷，需要使基板S與遮罩350緊密接觸，或使基板S附著到處理腔室10中的遮罩350上。然而，到目前為止，不存在有偵測基板S是否與遮罩350緊密接觸的手段。因此，若即使基板S沒有與遮罩350緊密接觸也執行基板處理，則可能出現諸如沉積材料甚至沉積在基板的底部表面上的問題。
鑒於以上所述，本揭露書的目的是提供一種基板處理設備，能夠精確地量測在基板與遮罩之間的間隙，從而執行優異的基板處理。
根據本揭露書的一個態樣，提供有一種基板處理設備，包括：處理腔室10，用於提供與外部隔離的處理環境；至少一個距離量測單元500，用於以非接觸方式量測安裝在處理腔室10中的基板S及遮罩350之間的距離；及按壓機構，用於當距離量測單元500量測基板S和遮罩350之間的距離時，藉由相對於彼此移動它們而使基板S和遮罩350緊密接觸或彼此附著。
基板S可藉由靜電卡盤340而吸引並固定，且可位於遮罩350和距離量測單元500之間。
距離量測單元500可包括用於使用光來量測距離的光學感測器。
通孔342可形成為穿過靜電卡盤340，使得從光學感測器照射的光到達遮罩350。
基板S可覆蓋通孔342的至少一部分。
光學感測器可包括：發光單元，將光照射到經由通孔342而曝露的基板S的底表面；及光接收單元，接收由基板S和遮罩350反射且已穿過通孔342之後的光。
光學感測器可為共焦感測器。
光學感測器可為用於照射短波長的雷射束的雷射位移感測器。
距離量測單元500可包括用於量測到遮罩350的相對距離的第一距離量測單元以及用於量測到基板S的相對距離的第二距離量測單元。
第一距離量測單元可將雷射束照射到遮罩350的遮罩板351的底表面上或遮罩板351被固定到其上的遮罩框架352的底表面上，以量測到遮罩350的相對距離。
通孔342可形成為穿過靜電卡盤340，使得從第一距離量測單元照射的雷射束到達遮罩350。
基板S可覆蓋通孔342的至少一部分，且第二距離量測單元可將雷射束照射到經由通孔342曝露的基板S的底表面上，以量測到基板S的相對距離。
可在靜電卡盤340的通孔342中形成突起，突起344可沿通孔的內周邊向內突出，以形成階梯部分345，且第二距離量測單元可將雷射束照射到由突起344形成的階梯部分345上，以量測到基板S的相對距離。
阻擋構件346可安裝在靜電卡盤340的通孔342中，阻擋構件346可阻擋通孔342的一部分，且第二距離量測單元可將雷射束照射到阻擋構件346，以量測到基板S的相對距離。
複數個通孔342可沿著靜電卡盤340的邊緣形成。
基板處理設備可包括控制器，用於基於由距離量測單元500量測的在基板S和遮罩350之間的間隙來控製附著驅動部分。
基板處理設備可進一步包括：遮罩夾持器100，安裝在處理腔室10中，以夾持遮罩350；及基板夾持器200，安裝在處理腔室10中，以夾持基板載體320，基板S藉由靜電卡盤340而吸引並固定到基板載體，且附著驅動部分安裝在遮罩夾持器110及/或基板夾持器200上，以相對於彼此移動基板和遮罩，使得基板S與遮罩350緊密接觸。
基板處理設備可進一步包括：對準器400，用於相對於由遮罩夾持器110夾持的遮罩350移動基板載體320，以將由基板夾持器200夾持的基板S與由遮罩夾持器100夾持的遮罩350對準。
根據本揭露書的另一態樣，提供有一種使用基板處理設備的基板處理方法，包括以下步驟：相對於遮罩移動基板，使得它們彼此緊密接觸，同時藉由距離量測單元500而量測在基板S和遮罩350之間的距離。
基板處理方法可包括以下步驟：在基板S與遮罩350緊密接觸之前，將基板S與遮罩350對準。
基板處理方法可包括以下步驟：在對準之後，若確定由距離量測單元500量測的在基板S和遮罩350之間的距離等於或小於預定距離，則執行基板處理，且若確定在基板S和遮罩350之間的距離大於預定距離，則使基板S和遮罩350再次緊密接觸。
根據本揭露書的示例性實施例，基板處理設備包括距離量測單元500，用於當基板S和遮罩350彼此緊密接觸時非接觸地量測在基板S和遮罩350之間的距離，使得可非常容易且可靠地進行使基板S與遮罩350對準並將它們緊密接觸的處理，由此大幅度提高基板處理的產出。
特別地，當基板S和遮罩350在垂直定向的情況下接觸時，在基板S和遮罩350之間的接觸狀態可能因位置不同而不同。因此，藉由將距離量測單元500定位在需要精確量測接觸狀態的位置處(諸如與矩形基板的頂點對應的位置)，可能在該等位置處精確地量測基板S與遮罩350之間的距離。
此外，在相關技術中，在基板S與遮罩350之間的接觸狀態由照相機感測，且因此不容易感測接觸狀態。相反地，根據本揭露書的示例性實施例，使用光學感測器(尤其是共焦感測器或雷射感測器)來非接觸地量測在基板S與遮罩350之間的距離，且因此可精確和可靠地量測在基板S和遮罩350之間的接觸狀態。
此外，根據本揭露書的示例性實施例，一種用於基板S和遮罩350在垂直定向的情況下將基板S和遮罩350彼此固定和對準的對準結構，從而允許基板S和遮罩350在垂直定向的情況下的優異基板處理。
在下文中，將參照附圖來描述本揭露書的示例性實施例。第2A圖至第2C圖是圖示根據本揭露書的示例性實施例的基板處理設備的對準器結構的橫截面圖，特別圖示了對準基板和遮罩並使它們緊密接觸的處理。第3A圖是圖示第2C圖的對準器結構中的根據第一示例性實施例的靜電卡盤的通孔的平面圖。第3B圖是圖示了第2C圖的對準器結構中的根據第一示例性實施例的距離量測單元的橫截面圖。第4圖是圖示了第2C圖的對準器結構中的根據第二示例性實施例的距離量測單元的橫截面圖。第5圖是圖示了第2C圖的對準器結構中的根據第三示例性實施例的距離量測單元的橫截面圖。第6圖是圖示了第2C圖的對準器結構中的根據第四示例性實施例的距離量測單元的橫截面圖。第7A圖和第7B圖是圖示了遮罩夾持器的結構和操作的橫截面圖。第8A圖和第8B圖是圖示了基板夾持器的結構和操作的橫截面圖。第9圖是圖示了第2A圖至第2C圖的對準器結構中的對準器的側視圖。第10圖是圖示了將基板與基板載體對準的處理的平面圖。
在根據本揭露書的示例性實施例的基板處理設備中，將基板S和遮罩350分開地傳送到處理腔室10中，且接著使基板S和遮罩350彼此緊密接觸彼此或彼此附著，以執行基板處理。基板處理設備可適用於使用遮罩350進行基板處理，並使基板S與遮罩350對準的各種設備，諸如用於蒸發沉積材料以沉積沉積材料的沉積設備，及用於執行原子層沉積處理的沉積設備。
根據本揭露書的示例性實施例的基板處理設備包括：處理腔室10，用於提供與外部隔離的處理環境；至少一個距離量測單元500，用於以非接觸方式量測安裝在處理腔室10中的基板S和遮罩350之間的距離；及附著驅動部分，用於在距離量測單元500正在量測在基板S和遮罩350之間的距離時藉由相對於彼此移動基板S和遮罩350來使基板S和遮罩350緊密接觸。
根據基板處理設備，基板S和遮罩350被分開地傳送到處理腔室10中，經傳送的基板S和遮罩350被固定在處理腔室10中，經固定的基板S和遮罩350藉由相對於彼此移動基板S和遮罩350而彼此對準，且經對準的基板S和遮罩350緊密接觸。接著，基板處理設備進行基板處理。
當基板S和遮罩350相對於地面而垂直定向時，可將基板S和遮罩350傳送並固定在處理腔室10中。
相反地，當基板S和遮罩350相對於地面而水平定向時，可將基板S和遮罩350傳送並固定在處理腔室10中。
較佳地，基板S在被固定在基板載體320上時被傳送。
基板載體320是用以移動固定在基板載體320上的基板S的元件，且根據用以將基板S固定於基板載體320上的機構，可具有各種結構。
根據本揭露書的示例性實施例，基板載體320可包括用於藉由靜電力吸引和固定基板的靜電卡盤340，與靜電卡盤340耦接的框架360，使得靜電卡盤340的頂表面向上曝露，及安裝在框架360中的DC功率供應器（未圖示），以向靜電卡盤340供應DC功率並控制供應。
當基板載體320藉由電磁力傳送基板S時，靜電卡盤340吸引並固定基板S。靜電卡盤340藉由從安裝在基板載體320中的DC功率供應器或從外部DC功率供應器接收功率而產生電磁力。
DC功率供應器單元安裝在框架360中，以向靜電卡盤340供應DC功率並控制DC功率的供應。根據功率供應器系統和安裝結構，DC功率供應器可具有多種配置。
由於基板載體320係安裝成在包括處理腔室10的基板處理系統中藉由吸附和固定基板S於基板載體320上來移動基板S，所以需要DC功率供應器向靜電卡盤340供應功率一段充足的時間，以執行該處理。較佳地，DC功率供應器是無線控制的。
為此，DC功率供應器可包括用於向靜電卡盤340供應功率的可充電式電池（未圖示），及用於與外部控制器進行無線通信和控制的無線通信單元。
可充電式電池以DC功率而充電，以向靜電卡盤340供應DC功率。
無線通信單元基於與外部控制器的無線通信來執行對靜電卡盤340的DC功率的供應的控制以及對基板載體100等的其他控制。
DC功率供應器至少部分可拆卸地安裝到基板載體320。
而且，可充電式電池在非常低的壓力(亦即大氣壓)下操作，該壓力高於處理壓力。因此，可充電電池周圍的環境必須與外部隔離。
因此，期望DC功率供應器包括殼體結構，殼體結構提供可充電式電池安裝在其中的密封內部空間，以將可充電式電池與外部處理環境隔離。
框架360在靜電卡盤340的邊緣處與靜電卡盤340耦接，以曝露靜電卡盤340的頂表面並可具有多種配置。
基板載體320可藉由輥輪、磁懸浮等來移動。機構於此不受特別限制，只要基板載體320可移入和移出處理腔室10即可。
為此，處理腔室10包括用於根據用於移動基板載體320的機構而移動基板載體320的元件。
基板載體320可藉由安裝在處理腔室10中的基板引導構件610被引導進出處理腔室10。
遮罩350也可以各種方式傳送到處理腔室10中。
根據本揭露書的示例性實施例，可藉由輥輪、磁懸浮等來傳送遮罩350。機構於此不受特別限制，只要遮罩350可移入和移出處理腔室10即可。
為此，處理腔室10包括用於根據用於移動遮罩350的機構而傳送遮罩350的元件。
使遮罩350與基板S接觸，以執行諸如圖案化沉積的基板處理。
根據本揭露書的示例性實施例，遮罩350可由具有圖案化的孔354於中的遮罩板351和遮罩板351固定於上的遮罩框架352所構成。
遮罩350可與遮罩載體370耦接，遮罩載體370傳送遮罩板351和固定於上的遮罩框架352。
遮罩載體370是用於移動遮罩板351和固定於上的遮罩框架352的元件，且取決於用以將遮罩350固定於上的機構，可具有各種結構。
遮罩載體370可藉由安裝在處理腔室10中的遮罩引導構件620而被導入和導出處理腔室10。
基板處理所需的額外元件可安裝在處理腔室10中。例如，當基板處理是原子層沉積處理時，除了源30之外，用於注入氣體(諸如源氣體和反應氣體)的結構可安裝在處理腔室10中。
處理腔室10於此不受特別限制，只要能夠提供用於執行蒸發沉積處理的處理環境即可。
處理腔室10可由具有內部空間的容器形成，該容器具有基板S可穿過的閘。
容器可包括排氣手段，用於保持在內部空間處的預定壓力。
至少一個源30被安裝在處理腔室10中。源30於此不受特別限制，只要其可加熱沉積材料使得沉積材料朝向基板S蒸發即可。
源30蒸發包括有機材料、無機材料和金屬材料的至少一種的沉積材料。它可包括(例如)含有沉積材料的容器和用於加熱容器的加熱器。
為了執行此種基板處理，處理腔室10具有用於將基板S與遮罩350固定和對準，並使它們緊密接觸的對準器結構。
對準器結構可藉由在固定基板S的同時移動遮罩350，或藉由在固定遮罩350的同時移動基板S，或藉由移動基板S和遮罩350兩者等等來對準基板S和遮罩350。
在下文中，將描述用於將基板S與遮罩350固定和對準並使它們緊密接觸的對準器結構的實例。
對準器結構可包括：遮罩夾持器100，安裝在處理腔室10中用於夾持遮罩350；基板夾持器200，用於夾持基板S被靜電卡盤340吸引和固定於上的基板載體；對準器400，用於相對於遮罩350移動基板載體320，以將由基板夾持器200夾持的基板S與由遮罩夾持器110夾持的遮罩350對準；及上述的附著驅動部分，用於使基板S和遮罩350藉由對準器400而對準成緊密接觸。
遮罩夾持器100安裝在處理腔室10中以夾持遮罩350。根據用於夾持遮罩350的機構，遮罩夾持器100可具有各種配置。
根據本揭露書的示例性實施例，遮罩夾持器100可藉由磁力、螺固、裝配、或類似者來夾持遮罩350。
特別地，遮罩350與遮罩夾持器100耦接，使得遮罩350在垂直於被傳送到處理腔室10中的遮罩350的表面的方向上移動和耦接。
更特別地，遮罩夾持器100可包括插入部分110和保持部分120，在插入部分110中插入從遮罩350的底表面立起的突起310，保持部分120用於保持在突起310插入到插入部分110中之後，在突起310與插入部分310之間的耦接。
從遮罩350的底表面立起的突起310將被插入到插入部分110中，且可取決於耦接機構而具有各種配置。
替代地，可形成凹陷的溝槽而不是突起310，使得插入部分110插入到遮罩350的底表面中。
插入部分110可與從遮罩350的底表面立起的突起310耦接，並可具有凹陷的溝槽111。
如第7A圖和第7B圖所示，插入部分110在垂直於傳送到處理腔室10的遮罩350的表面的方向上移動，使得突起310插入到插入部分110中。
在突起310插入到插入部分110中之後，保持部分120保持在突起310和插入部分110之間的耦接。保持部分120可具有各種配置。
根據本揭露書的示例性實施例，保持部分120可包括球構件121和按壓構件123，球構件121裝配到沿突起310的外周邊表面而形成的兩個或更多個孔311中，按壓構件123在當突起310插入到插入部分110的凹陷的溝槽111中時將球構件121按壓到孔311中。
按壓構件123在縱向方向（x軸方向）上可移動地安裝在形成插入部分110的殼體中，且可移動以將球構件121按壓到孔311中。
根據本揭露書的示例性實施例，可存在有與球構件121接觸的傾斜表面，使得按壓構件123可在突起310的縱向方向（x軸方向）上移動，以將球構件121按壓到孔311中。
另外，按壓構件123藉由液壓裝置（未圖示）或類似者在形成插入部分110的殼體中在縱向方向（x軸方向）上移動。
當按壓構件123將球構件121按壓到孔311中時，需要將按壓構件123固定在形成插入部分110的殼體中，以保持按壓狀態。
為此，按壓構件123可由安裝在形成插入部分110的殼體周圍的固定構件125固定。
固定構件125圍繞形成插入部分110的殼體安裝，以固定按壓構件123。特定言之，固定構件125可形成為環狀管，且可藉由固定構件125內部的液壓或氣動壓力而膨脹，使得固定構件125直接或間接地按壓按壓構件123以固定它。
利用上述配置，藉由將球構件121按壓到孔311中，保持部分120可保持在突起310和插入部分110之間的耦接，使得能夠精確地校正突起310的位置。藉由如此做，對準器400可快速和精確地將遮罩350與基板S對準。
基板夾持器200安裝在處理腔室10中以夾持基板S被靜電卡盤340吸引和固定於上的基板載體320。基板夾持器200可具有多種配置，此取決於用於夾緊基板S的機構。
根據本揭露書的示例性實施例，基板夾持器200可藉由磁力、螺固、裝配、或類似者來夾持基板載體320。
特別地，基板載體320與基板夾持器200耦接，使得它們在垂直於被傳送到處理腔室10中的基板載體320的表面的方向上移動和耦接。
更特別地，基板夾持器200可包括插入部分110和保持部分220，在插入部分110中插入從基板載體320的底表面立起的突起321，保持部分220用於保持在突起321插入到插入部分210中之後，在突起321與插入部分210之間的耦接。
從基板載體320的底表面立起的突起321將被插入到插入部分210中，且可取決於耦接機構而具有各種配置。
替代地，可形成凹陷的溝槽而不是突起321，使得插入部分210插入到基板載體320的底表面中。
插入部分210可與從基板載體320的底表面立起的突起321耦接，並可具有凹陷的溝槽211。
如第8A圖和第8B圖所示，插入部分210在垂直於傳送到處理腔室10的基板載體320的表面的方向上移動，使得突起321插入到插入部分210中。
在突起321插入到插入部分210中之後，保持部分220保持突起321和插入部分210之間的耦接。保持部分220可具有多種配置。
根據本揭露書的示例性實施例，保持部分220可包括球構件221和按壓構件223，球構件221裝配到沿突起321的外周邊表面而形成的兩個或更多個孔322中，按壓構件223在當突起321插入到插入部分210的凹陷的溝槽211中時，將球構件221按壓到孔322中。
按壓構件223在縱向方向（x軸方向）上可移動地安裝在形成插入部分210的殼體中，且可移動以將球構件221按壓到孔322中。
根據本揭露書的示例性實施例，可存在有與球構件221接觸的傾斜表面，使得按壓構件223可在突起321的縱向方向（x軸方向）上移動，以將球構件221按壓到孔322中。
另外，按壓構件223藉由液壓裝置（未圖示）或類似者在形成插入部分210的殼體中在縱向方向（x軸方向）上移動。
當按壓構件223將球構件221按壓到孔322中時，需要將按壓構件223固定在形成插入部分210的殼體中，以保持按壓狀態。
為此，按壓構件223可由安裝在形成插入部分210的殼體周圍的固定構件225固定。
固定構件225圍繞形成插入部分210的殼體安裝，以固定按壓構件223。特定言之，固定構件225可形成為環狀管，且可藉由固定構件225內部的液壓或氣動壓力而膨脹，使得固定構件225直接或間接地按壓按壓構件223以固定它。
利用上述配置，藉由將球構件221按壓到孔321中，保持部分220可保持在突起321和插入部分210之間的耦接，使得能夠精確地校正突起321的位置。藉由如此做，對準器400可快速和精確地將遮罩350與基板S對準。
對準器400相對於遮罩350移動基板載體320，以將由基板夾持器200夾持的基板S與由遮罩夾持器110夾持的遮罩350對準。取決於對準的方式，對準器可具有各種配置。
根據本揭露書的示例性實施例，如第9圖所示，對準器400可包括第一線性移動部分410、第二線性移動部分420和第三線性移動部分440，其在與基板S平行的方向上移動遮罩350或基板S。
第一線性移動部分410、第二線性移動部分420和第三線性移動部分440可彼此垂直，且可在與基板S平行的方向上移動遮罩350或基板S。取決於用於線性移動基板S或遮罩350的機構（諸如螺旋千斤頂系統、帶系統和壓電系統），它們可具有各種配置。
第一線性移動部分410、第二線性移動部分420和第三線性移動部分440可在與矩形基板S的各個側邊平行的方向上線性地移動，從而與矩形基板S的形狀一致。
由於當遮罩350和基板S被垂直定向時，遮罩350和基板S彼此固定和對準，所以例如由於螺旋千斤頂引起的機械線性驅動中的遊隙可能會導致對準誤差。
為了防止由於遊隙引起的對準誤差，第一線性移動部分410、第二線性移動部分420和第三線性移動部分430的線性移動方向可彼此垂直，且可具有如第9圖所示，相對於垂直方向的傾斜。
因為第一線性移動部分410、第二線性移動部分420和第三線性移動部分430相對於垂直方向傾斜，所以所有第一線性移動部分410、第三線性移動部分430和第三線性移動部分430的重量在垂直方向上作用，由此防止由於遊隙引起的對準誤差。
對準器400可安裝在基板夾持器200及/或遮罩夾持器110中。
特別地，可分別在用於基板S和遮罩350的複數個點處安裝多於一個的基板夾持器200和多於一個的遮罩夾持器110。對準器400可經配置以將基板夾持器200或遮罩夾持器100對準在一起。
又例如，多於一個的基板夾持器200和多於一個的遮罩夾持器110可分別安裝在用於基板S和遮罩350的複數個點處。對準器400可經配置以單獨地對準基板夾持器200或遮罩夾持器100。
如前所述，若基板S和遮罩350沒有精確地彼此對準，則在基板S上形成圖案可能存在誤差，從而降低產出。因此，在執行基板處理之前，將基板S與遮罩350對準是非常重要的。
附帶地，對於基板處理而言，基板S被單獨地或藉由被固定在基板載體320上而傳送，而後者更典型。
若基板S沒有被精確地固定在基板載體320上，則將基板S與遮罩350對準的後續處理可能被延遲，或在執行基板處理時可能發生失敗。
特別地，在一些處理中，當基板S固定在基板320上時，基板S可翻轉(flip over)(亦即翻轉(turn over))或垂直定向)，且因此在基板S和基板載體320之間的耦接和對準是非常重要的。
因此，當基板S安裝在基板載體320上時，期望執行在基板載體320和基板S之間的對準。
第10圖是圖示使基板S與基板載體320對準的處理的俯視圖。
特定言之，因為在基板S安裝在基板載體320上之前，基板S和基板載體320被垂直定向，同時彼此間隔開，基板S藉由使用在基板S上的第一標記M1和在基板載體320上的第二標記M2而與基板載體320對準。
使基板S與基板載體320對準的處理與上述在遮罩350與基板S之間的對準的處理基本相同或相似，且因此將省略其詳細描述。
附著驅動部分使由對準器400對準的基板S和遮罩350緊密接觸。附著驅動部分可包括安裝在基板夾持器200及/或遮罩夾持器110中的線性驅動部分，以使遮罩350和基板S緊密接觸。
附帶地，若基板S和遮罩350沒有彼此緊密接觸，則可能在基板S和遮罩350之間形成有空間，使得諸如沉積材料或副產物的顆粒可能被引入空間。結果，基板處理可能失敗。
特別地，當基板處理隨著基板S和遮罩350被垂直定向地引入到處理腔室10中而執行時，重要的是檢查基板S和遮罩350是否緊密接觸，由於遮罩350沒有被其自身的重量壓迫。
鑒於以上所述，根據本揭露書的示例性實施例，基板處理設備包括距離量測單元500，距離量測單元500非接觸地量測在基板S和遮罩350之間的距離，以確定當它們藉由附著驅動部分接觸時，它們是否緊密接觸。
距離量測單元500非接觸地量測在基板S和遮罩350之間的距離。距離量測單元500可具有各種配置。
可使用各種非接觸的距離感測器，只要它們可非接觸地量測在基板S和遮罩350之間的距離即可。
例如，距離量測單元500可包括光學感測器，光學感測器使用包括諸如雷射的單色光、可見光範圍內的光及類似者的光來量測距離。
距離量測單元500可設置在靜電卡盤340的一側上，使得基板S位於距離量測單元500和遮罩350之間。
亦即，當基板S被靜電卡盤340吸引並固定時，基板S可放置在遮罩250和距離量測單元500之間。
例如，距離量測單元500可相對於位於距離量測單元500和靜電卡盤340之間的處理腔室10的一個側表面而安裝在處理腔室10的外部。
窗玻璃可安裝在位於距離量測單元500和靜電卡盤340之間的處理腔室10的側表面上，使得從距離量測單元500照射的光可透過窗玻璃。
在下文中，將參照第3B圖詳細描述根據本揭露書的第一示例性實施例的距離量測單元500。
根據第一示例性實施例，通孔342可形成在靜電卡盤340中，使得從距離量測單元500的光學感測器照射的光到達遮罩350。
如第3A圖所示，可沿著靜電卡盤340的周邊在靜電卡盤340中形成多於一個的通孔342。
當基板S和遮罩350在垂直定向時被緊密接觸時，在基板S和遮罩350之間的接觸狀態在上側和下側可不同。因此，較佳的是，通孔342形成在與需要精確感測接觸狀態的矩形基板S的頂點相對應的位置處。
當形成多於一個的通孔342時，可安裝多於一個的距離量測單元500。
基板S可覆蓋一些或全部的通孔342。
根據第一示例性實施例，距離量測單元500的光學感測器可包括發光單元及光接收單元，發光單元將光照射到經由通孔342而曝露的基板S的底表面，光接收單元接收從基板S和遮罩350反射已經穿過通孔342之後的光。
光學感測器可為各種光學感測器，諸如用於照射短波長的雷射束的共焦感測器或雷射位移感測器。
當採用共焦感測器作為光學感測器時，從發光單元發出的光穿過通孔342，接著透射由諸如玻璃的透明材料所製成的基板S，並接著從基板S的底表面、基板S的頂表面和遮罩350的底表面（遮罩350的遮罩板351或遮罩板351被固定到的遮罩框架352的底表面）反射。
光接收單元接收從基板S的底表面、基板S的頂表面和遮罩350的底表面反射的光，並基於接收到的光的不同波長的強度而同時量測到基板S的底表面、到基板S的頂表面和遮罩350的底表面的距離。
以此種方式，可量測在基板S和遮罩350之間的距離D。
特別地，當採用共焦感測器作為光學感測器時，可同時地量測到基板S的底表面、基板S的頂表面和遮罩350的底表面的距離，使得可獲得在基板S和遮罩350（遮罩板351或遮罩框架352）之間的距離。
另外，共焦感測器可高精度地量測在基板S與遮罩350（遮罩板351或遮罩框架352）之間的距離，使得遮罩350和基板S可精確地對準並緊密接觸。
而且，如上所述，因為共焦感測器可精確地量測距離，因此與其他距離量測單元相比，可安裝更少數量的感測器來量測在基板S和遮罩350之間的距離。
若採用其他光學感測器，則在沿著基板S的邊緣的數個位置處形成複數個通孔342，並將光學感測器分別安裝在通孔342中以量測距離。相反地，藉由採用共焦感測器作為光學感測器，由於光學感測器可精確地量測距離，因此可藉由將感測器安裝在一個或兩個位置處來量測在基板S和遮罩350之間的距離。
在沒有安裝採用共焦感測器的距離量測單元500的位置處的距離可經由暖機操作、實驗及類似者來校正。
在下文中，將參照第4圖詳細描述根據本揭露書的第二示例性實施例的距離量測單元500，集中於與第一示例性實施例的差異。
根據第二示例性實施例，距離量測單元500可包括安裝在處理腔室10中的第一距離量測單元，以量測到遮罩350的相對距離，及安裝在處理腔室10中的第二距離量測單元，以量測到基板S的相對距離。
與第一示例性實施例不同，在第一示例性實施例中，單個距離量測單元500量測在基板S和遮罩350之間的距離，根據第二實施例的距離量測單元包括第一距離量測單元和第二距離量測單元。
距離量測單元500可基於在第一距離量測單元和遮罩350之間的相對距離L1及在第二距離量測單元和基板S之間的相對距離L2，來量測在基板S和遮罩350之間的距離。
較佳地，第一距離量測單元和第二距離量測單元安裝在與相對距離L1和L2垂直的同一虛擬量測參考線R上，以用於精確量測距離。
第一距離量測單元可將雷射束照射到遮罩350的遮罩板351的底表面或遮罩板351被固定於上的遮罩框架352的底表面，以量測到遮罩350的相對距離L1。
第一距離量測單元可將雷射束照射到經由形成在靜電卡盤340中的通孔342而曝露的遮罩350的底表面上，或可將雷射束照射到延伸超過靜電卡盤340的周邊且因此不被靜電卡盤340覆蓋的遮罩350的底表面上（尤其是遮罩框架342的底面）。
第二距離量測單元可將雷射束照射到經由通孔342或靜電卡盤340的底表面而曝露的基板S的底表面上，以量測到基板S的相對距離L2。
因此，在基板S和遮罩350之間的距離D可藉由從第一距離量測單元到遮罩350的相對距離L1和從第二距離量測單元到基板S的相對距離L2來獲得，如下面的等式1所示： [等式1] D=L1-L2-T 其中T代表基板S的厚度。
在下文中，將參照第5圖詳細描述根據本揭露書的第三示例性實施例的距離量測單元500，集中於與第一和第二實施例的差異。
根據第三示例性實施例，可在靜電卡盤340的通孔342中形成突起344，突起344沿通孔342的內圓周向內突出以形成階梯部分345，如第5圖所示。
第二距離量測單元可將雷射束照射到由突起344形成的階梯部分345，以量測到基板S的相對距離。
因此，在基板S和遮罩350之間的距離D可藉由從第一距離量測單元到遮罩350的相對距離L1和從第二距離量測單元到基板S的相對距離L2來獲得，如下面的等式2所示： [等式2] D=L1-L2-T-t 其中T代表基板S的厚度，t代表突起344的厚度。
在下文中，將參照第6圖詳細描述根據本揭露書的第四示例性實施例的距離量測單元500，集中於與第一到第三實施例的差異。
根據第四示例性實施例，阻擋構件346可安裝在靜電卡盤340的通孔342中，阻擋構件346阻擋通孔342的一部分，如第6圖所示。
第二距離量測單元可將雷射束照射到阻擋構件346上，以量測到基板S的相對距離。
因此，在基板S和遮罩350之間的距離D可藉由從第一距離量測單元到遮罩350的相對距離L1和從第二距離量測單元到基板S的相對距離L2來獲得，如下面的等式3所示： [等式3] D=L1-L2-T-S 其中T代表基板S的厚度，S代表阻擋構件346的厚度。
阻擋構件346是用於量測距離的來自第二距離量測單元的雷射束照射於上的目標。阻擋構件346可為(但不限於)由玻璃或石英製成。
阻擋構件346可以各種形狀和以各種方式安裝在通孔342中，只要阻擋構件346可阻擋通孔342的一部分即可。
例如，阻擋構件346可為安裝在通孔342的內圓周或末端處的環形構件。
阻擋構件346較佳安裝在基板S被吸引於上的通孔342的側面的端部處，以用於精確的距離量測。然而，應理解此僅僅是說明性的。
距離量測單元500量測在基板S和遮罩350之間的距離，以感測在基板S和遮罩350之間的接觸狀態。距離資訊可用於控制靜電卡盤340、附著驅動部分等等
因此，根據本揭露書的示例性實施例的基板處理設備可包括控制器，用於基於由距離量測單元500量測的在基板S和遮罩350之間的距離來控制附著驅動部分。
為此，需要將由每個距離量測單元500感測到的距離資訊傳輸到基板處理設備的控制器（未圖示）。
安裝在處理腔室10中的距離量測單元500可包括用於將由距離量測單元500量測的距離資訊傳輸到安裝在處理腔室10外部的控制器的有線通信單元或用於執行無線通信的通信單元（未圖示）。
通信單元以有線或無線的方式將由距離量測單元500量測的距離資訊傳輸到安裝在處理腔室10外部的控制器。通信單元可具有多種配置。
上述距離量測單元500的配置可同樣地應用於用於以垂直定向或水平定向的處理基板S的基板處理設備。
在下文中，將描述使用具有上述配置的基板處理設備的基板處理方法。根據基板處理方法，基板S和遮罩350可相對於彼此移動，以在由距離量測單元500量測在基板S和遮罩350之間的距離的同時進行緊密接觸。
在基板S和遮罩350之間的距離可藉由用於量測到遮罩350的相對距離的第一距離量測處理和用於量測到基板S的相對距離的第二距離量測處理來量測。
第一距離量測處理和第二距離量測處理由上述距離量測單元500執行，並且將省略其詳細描述。
特別地，基板處理方法可包括以下步驟：將基板S和遮罩350引入到處理腔室10中；在使用對準器400將基板S與遮罩350對準之前，藉由使用距離量測單元500來量測基板S的位置（到基板S的距離）和遮罩350的位置（到遮罩350的距離）；在量測基板S和基板350之間的距離的同時，使基板S和遮罩350相對於彼此移動直到其間的預定間隙G之後，將基板S與遮罩350對準；及在對準之後使基板S和遮罩350緊密接觸。
基板處理方法可包括在使它們緊密接觸之後由距離量測單元500確定在基板S和遮罩350之間的距離（間隙），且僅在確定距離（間隙）等於或小於預定距離時執行基板處理。
較佳地，間隙G的範圍從50到500μm，且參考距離的範圍從0到100μm。
在量測在基板S和遮罩350之間的距離之後，可執行藉由蒸發沉積材料的沉積處理、用於執行原子層沉積處理的沉積處理及類似者。
若由距離量測單元500量測的在基板S和遮罩350之間的距離大於預定距離，則可再次執行上述基板處理方法。
10‧‧‧處理腔室
30‧‧‧源
100‧‧‧遮罩夾持器/基板載體
110‧‧‧遮罩夾持器/插入部分
111‧‧‧凹陷的溝槽
120‧‧‧保持部分
121‧‧‧球構件
123‧‧‧按壓構件
125‧‧‧固定構件
200‧‧‧基板夾持器
210‧‧‧插入部分
211‧‧‧凹陷的溝槽
220‧‧‧保持部分
221‧‧‧球構件
223‧‧‧按壓構件
225‧‧‧固定構件
310‧‧‧突起
311‧‧‧孔
320‧‧‧基板載體/基板
321‧‧‧突起/孔
322‧‧‧孔
340‧‧‧靜電卡盤
342‧‧‧通孔/遮罩框架
344‧‧‧突起
345‧‧‧階梯部分
346‧‧‧阻擋構件
350‧‧‧遮罩
351‧‧‧遮罩板
352‧‧‧遮罩框架
354‧‧‧孔
360‧‧‧框架
370‧‧‧遮罩載體
400‧‧‧對準器
410‧‧‧第一線性移動部分
420‧‧‧第二線性移動部分
430‧‧‧第三線性移動部分
500‧‧‧距離量測單元
610‧‧‧基板引導構件
620‧‧‧遮罩引導構件
第1圖是圖示現存的OLED沉積設備的實例的橫截面圖；
第2A圖至第2C圖是圖示根據本揭露書的示例性實施例的基板處理設備的對準器結構的橫截面圖，特別圖示了對準基板和遮罩並使它們緊密接觸的處理；
第3A圖是圖示第2C圖的對準器結構中的靜電卡盤的通孔的平面圖；
第3B圖是圖示第2C圖的對準器結構中的根據第一示例性實施例的距離量測單元的橫截面圖；
第4圖是圖示了第2C圖的對準器結構中的根據第二示例性實施例的距離量測單元的橫截面圖；
第5圖是圖示了第2C圖的對準器結構中的根據第三示例性實施例的距離量測單元的橫截面圖；
第6圖是圖示了第2C圖的對準器結構中的根據第四示例性實施例的距離量測單元的橫截面圖；
第7A圖和第7B圖是圖示遮罩夾持器的結構和操作的橫截面圖；
第8A圖和第8B圖是圖示基板夾持器的結構和操作的橫截面圖；
第9圖是圖示第2A圖至第2C圖的對準器結構中的對準器的側視圖；及
第10圖是圖示將基板與基板載體對準的處理的平面圖。
國內寄存資訊 (請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無
國外寄存資訊 (請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無

Claims (15)

  1. 一種基板處理設備，包含： 一處理腔室，用於提供與一外部隔離的處理環境；至少一個距離量測單元，用於以一非接觸方式量測被傳送到該處理腔室中的一基板和一遮罩之間的一間隔；及一附著驅動部分，使該基板和該遮罩彼此附著，使得該間隔等於或小於一預設的參考距離。
  2. 如請求項1所述之基板處理設備，其中該距離量測單元包括一光學感測器，且 該基板佈置在該遮罩和該光學感測器之間。
  3. 如請求項2所述之基板處理設備，其中該基板藉由一靜電卡盤吸附並固定，且 設置有穿通該靜電卡盤的一通孔，使得從該光學感測器照射的光到達該遮罩。
  4. 如請求項3所述之基板處理設備，其中該基板覆蓋該通孔的至少一部分。
  5. 如請求項2所述之基板處理設備，其中該基板由一透光材料製成，且 該光學感測器是一共焦感測器。
  6. 如請求項2所述之基板處理設備，其中該光學感測器是照射一短波長雷射束的一雷射位移感測器。
  7. 如請求項3所述之基板處理設備，其中該距離量測單元包括：一第一距離量測單元，將一雷射束照射到穿過該通孔而曝露的該遮罩的一個表面，以量測相對於該遮罩的一相對距離；及 一第二距離量測單元，將該雷射束照射到穿過該通孔而曝露的該基板的一個表面或該靜電卡盤的一個表面，以量測相對於該基板的一相對距離。
  8. 如請求項7所述之基板處理設備，其中該第一距離量測單元藉由將一雷射束照射到該遮罩的一遮罩板的一底表面或該遮罩板固定於上的一遮罩框架的一個表面來量測相對於該遮罩的一相對距離。
  9. 如請求項7所述之基板處理設備，其中該通孔設置有一突起，該突起沿著該通孔的一內圓周邊緣向內突出，以形成一階梯部分，且 該第二距離量測單元將該雷射束照射到由該突起形成的該階梯部分，以量測相對於該基板的該相對距離。
  10. 如請求項7所述之基板處理設備，其中該靜電卡盤的該通孔設置有覆蓋該通孔的一部分的一阻擋構件，且 該第二距離量測單元將該雷射束照射到該阻擋構件以量測相對於該基板的該相對距離。
  11. 如請求項3所述之基板處理設備，其中該通孔沿著該靜電卡盤的一邊緣形成為複數個。
  12. 如請求項1至11任一項所述之基板處理設備，進一步包含： 一遮罩夾持器，安裝在該處理腔室中，以夾持該遮罩；一基板夾持器，安裝在該處理腔室中，以夾持由該靜電卡盤吸附並固定該基板於上的一基板載體；及一對準器，藉由在夾持該遮罩和夾持的該基板載體之間的一相對移動來對準該基板和該遮罩，其中該附著驅動部分安裝在該遮罩夾持器和該基板夾持器的至少任一個上。
  13. 一種基板處理設備，包含： 一處理腔室，提供與一外部隔離的處理環境；至少一個距離量測單元，用於以一非接觸方式量測被各自傳送並安裝到該處理腔室中的一基板和一遮罩之間的一間隔；一對準器，藉由在該基板和該遮罩之間的一相對移動來對準該基板和該遮罩；及一附著驅動部分，使該基板和該遮罩彼此附著，使得在對準的該基板和該遮罩之間的該間隔等於或小於一預設的參考距離。
  14. 一種基板處理方法，包含以下步驟： 分別垂直傳送一基板和一遮罩，以將該基板和該遮罩引入到一處理腔室中；藉由在該基板和該遮罩之間的一相對移動來對準該基板和該遮罩；及使該基板和該遮罩彼此附著，使得以非接觸方式量測的該基板和該遮罩之間的一間隔等於或小於一預設的參考距離。
  15. 如請求項14所述之方法，進一步包含以下步驟： 在對準該基板和該遮罩之前，使該基板和該遮罩彼此附著直至該預設的間隔。
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