TW201839157A - 用於非接觸式地輸送沉積源之設備、用於非接觸式地懸浮沉積源之設備、以及用於非接觸式地對準沉積源之方法 - Google Patents

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Abstract

一種用於非接觸式輸送一沉積源之設備，包括一沉積源組件及延伸於一源輸送方向的一導引結構。沉積源組件包括沉積源及一第一主動磁性單元。沉積源組件係可沿導引結構移動。第一主動磁性單元與導引結構係用以提供一第一磁浮力以懸浮沉積源組件。

Description

用於非接觸式地輸送沉積源之設備、用於非接觸式地懸浮沉積源之設備、以及用於非接觸式地對準沉積源之方法
本發明係有關於一種用於輸送沉積源之設備及方法。更具體而言，此沉積源係用於大面積基板上之層沉積(layer deposition)的沉積源。
基板上之層沉積的技術包括例如使用有機發光二極體(OLED)的有機蒸鍍(organic evaporation)、濺射沉積(sputtering deposition)以及化學氣相沉積(CVD)。可使用一沉積製程以沉積一材料層於基板上，例如為一絕緣材料層。
舉例來說，在顯示器製造技術中，會考慮使用塗佈製程(coating process)於大面積的基板。 為了塗佈一大面積的基板，可提供可移動式的一沉積源。可沿基板輸送此沉積源，同時噴射出待沉積於基板上的材料。因此，可藉由移動中的沉積源塗佈基板的表面。
層形成過程中的持續問題係為對於沉積層的更高均勻度和純度之不斷增加的需求。在此方面，出現許多挑戰於塗佈製程中，其中沉積源在沉積製程中被輸送一段距離。
有鑑於此，需要一種能夠改進沉積源在層沉積過程期間之輸送控制的設備。
根據一實施例，提供一種用於非接觸式地輸送一沉積源之設備，包括一沉積源組件(deposition source assembly)及延伸於一源輸送方向(source transportation direction)的一導引結構(guiding structure)。沉積源組件包括沉積源及一第一主動磁性單元(first active magnetic unit)。沉積源組件係可沿導引結構移動。第一主動磁性單元與導引結構係用以提供一第一磁浮力以懸浮沉積源組件。
根據一實施例，提供一種用於非接觸式地懸浮一沉積源之設備，包括一沉積源組件，沉積源組件具有包含其之一第一旋轉軸線的一第一平面。沉積源組件包括沉積源、設置於第一平面的一第一側或沉積源組件的一第一側之一第一主動磁性單元以及設置於第一平面的一第二側或沉積源組件的一第二側之一第二主動磁性單元。第一主動磁性單元和第二主動磁性單元係用以磁性地懸浮沉積源組件，且用以使沉積源組件繞著第一旋轉軸旋轉以對準沉積源。
根據一實施例，其可與本揭露所述之其它實施例組合，提供一種用於非接觸式地對準沉積源之方法，包括產生一可調整的磁場以懸浮沉積源，以及控制可調整的磁場以對準沉積源。
根據一實施例，其可與本揭露所述之其它實施例組合，提供一種用於非接觸式地對準沉積源之方法，包括提供一第一磁浮力和一第二磁浮力以懸浮沉積源，其中第一磁浮力與第二磁浮力間隔一距離，以及控制第一磁浮力和第二磁浮力中的至少一者以對準沉積源。
以下將詳細描述本發明的各種實施例，所附圖式中繪示其一個或多個實施例。所附圖式的如下說明中，相同的標記編號代表相同的元件。一般而言，僅描述各個實施例的差異。每個實施例係用以對本發明的闡釋說明，本發明並不限制於此。此外，一實施例所示或描述之部分特徵可用於其他實施例上，或者與其他實施例組合以產生另一實施例，其旨在於以下的描述說明包括此類的修改與變化。
本揭露所述之實施例係關於沉積源組件或沉積源的非接觸式懸浮、輸送及/或對準。本發明公開的內容中所使用的術語「非接觸式(contactless)」可理解為沉積源組件的重量不被機械接觸或一機械力支撐，而是由一磁浮力支撐。具體而言，沉積源組件係由磁浮力取代機械力而維持懸浮或漂浮狀態。舉例來說，本揭露所述之設備可不具有支撐沉積源組件的重量之機械設備，例如為一機械導軌(mechanical rail)。在一些實施方式中，在沉積源組件或沉積源移動通過基板的期間，沉積源組件與設備的其餘部分之間完全不存在機械式接觸(mechanical contact)。
根據本發明實施例所述之沉積源的非接觸式懸浮(levitation)，輸送(transportation)及/或對準(alignment)係有益的，因為在沉積源的輸送或對準過程中不具有由於沉積源組件與設備(例如為機械導軌)的部分之間的機械式接觸而產生的顆粒。因此，本揭露所述的實施例提高沉積在基板上之層的純度(purity)與均勻度(uniformity)，特別是因為當使用非接觸式懸浮、輸送及/或對準時，會將顆粒生成(particle generation)最小化。
與用於引導沉積源的機械式裝置相比之另一優點在於，本發明之實施例可避免摩擦力影響沉積源沿待塗佈的基板移動之線性度(linearity)。非接觸式地輸送沉積源允許沉積源進行無摩擦移動，其中沉積源與基板之間的靶距離(target distance)可透過高精密度及高速度控制與維持。
此外，懸浮(levitation)允許源速度(source speed)的快速加速或減速及/或源速度的精細調整。本發明的實施例提供改善的層均勻度(improved layer uniformity)，層均勻度對一些因子敏感，例如沉積源和基板之間的距離變化、或沉積源在材料噴射出時沿基板的移動速度變化。靶距離或速度的些微偏差可能會影響沉積層之均勻度。因此，本發明的實施例提供一較佳的層均勻度。
此外，機械導軌的材料通常會受到變形(deformation)的影響，其可能是腔室的真空、溫度、使用或磨損等造成的。此種變形會影響沉積源與基板之間的距離，從而影響沉積層的均勻度。相比之下，本發明的實施例允許對諸如導引結構中任何的潛在變形進行補償。鑑於沉積源之非接觸式懸浮與輸送的方式，本發明的實施例允許沉積源的非接觸式對準，即，相對於基板作定位。因此，可提供一較佳的層均勻度，尤其是對於一設備，其中一沉積源係用以沉積在一第一基板接收區與不同的一第二基板接收區，且對準(即，沉積源之定位)可以提高均勻度。根據本發明的一些實施例(其可與本發明其它實施例組合)，在沉積源移動通過基板而在基板上沉積材料時，進行相對於基板之對準或定位。根據本發明的另一些實施例(其可與本發明的其他實施例組合)，相對於一第一基板之對準或定位係在一第一位置進行，相對於一第二基板之對準或定位係在一第二位置進行，其中第一位置與第二位置相對，即，沉積源可以在第一位置與第二位置之間移動。根據本發明的一些實施例(其可與本發明的其他實施例組合)，當沉積源移動經過第一基板時，特別是當沉積源移動經過第一基板的第一位置時，進行沉積源相對於第一基板之對準，且當沉積源移動經過第二基板時，特別是當沉積源移動經過第二基板的第二位置時，進行沉積源相對於第二基板之對準，其中第二位置與第一位置不同。
舉例來說，本發明的實施例允許沉積源組件沿一個、兩個或三個空間方向之非接觸式平移以對準沉積源。沉積源的對準可以例如為相對於待塗佈的基板之平移對準(translational alignment)或旋轉對準(rotational alignment)，以將沉積源定位於離基板一靶距離的位置。根據本發明的一些實施例(其可與本發明的其他實施例組合)之設備，係用以沿一垂直方向上非接觸式平移沉積源組件。此垂直方向例如為y方向及/或一個或多個橫向方向(如x方向和z方向)。沉積源之對準範圍(alignment range)可以是2 mm 以下，更特別的是1 mm 以下。
本發明的實施例允許沉積源組件相對於一個、二個或三個旋轉軸非接觸式地旋轉，以角對準(angularly align)沉積源。沉積源的對準可例如涉及沉積源相對於基板定位於一靶垂直取向(target vertical orientation)上。根據本發明的實施例(其可與本發明的其他實施例組合)之設備，係用以使沉積源組件繞著第一旋轉軸、第二旋轉軸線及/或第三旋轉軸非接觸式地旋轉。第一旋轉軸可延伸於一橫向方向(transversal direction)上，例如為x方向或源輸送方向(source transportation direction)。第二旋轉軸可延伸於一橫向方向上，例如為 z方向。第三旋轉軸線可延伸於一垂直方向上，例如為y方向。沉積源組件相對於任一旋轉軸之旋轉的角度可以設置為2度以下，例如為0.1度至2度或0.5度至2度。
在本發明的敘述中，方向(direction)的「實質上平行」之用語可以包括方向(directions)彼此成最多10度的角度，甚至最多15度的角度。此外，方向(direction)的「實質上垂直」之用語可以包括方向(directions)彼此成小於90度的角度，例如成至少80度或至少75度的角度。類似情況可適用於實質上平行或垂直的軸(axe)、平面(plane)或區域(area)等的概念。
本發明的一些實施例涉及「垂直方向(vertical direction)」的概念。垂直方向被視為實質上平行於重力延伸之方向。垂直方向可能會偏離確切的由重力所定義之垂直度(verticality)，例如最多15度的角度。舉例來說，此處所述的y方向(在圖中用Y表示)是垂直方向。詳細而言，圖中所示的y方向定義出重力方向。
本揭露所述的設備可用於垂直基板處理(vertical substrate processing)。其中，基板在處理期間被垂直取向，即，基板設置成平行於前述的垂直方向(vertical direction)，並可能偏離確切的垂直度。可能具有與基板取向之確切的垂直度之微小偏差量。舉例而言，由於一基板支座具有此偏差量，故可導致基板位置更穩定或減少基板表面上的顆粒黏附。實質上垂直的基板可能具有與垂直取向相差±15度或更低的偏差量。
本揭露所述的實施例還可涉及「橫向方向」的概念。橫向方向被理解為與垂直方向區別。橫向方向可以是垂直於或是實質上垂直於由重力定義之確切的垂直方向。舉例來說，此處所述的x方向和z方向(圖中以X和Z表示)係橫向方向。詳細而言，圖中所示之x方向、z方向與y方向之間彼此相互垂直。在另外一些實施例中，本揭露所述的橫向力(transversal force)或反向力(opposing force)被視為沿橫向方向延伸。
本揭露所述的實施例可用於塗佈大面積的基板，例如為用於顯示器的製造。本揭露所述之設備及方法所提供的基板或基板接收區可以是大面積基板。舉例來說，大面積基板或載體可以是GEN 4.5，其對應於約0.67 m2 的基板(0.73 m × 0.92 m)；GEN 5，其對應於約1.4 m2 的基板(1.1 m × 1.3 m)；GEN 7.5，其對應於約4.29 m2 的基板(1.95 m × 2.2 m)，GEN 8.5，其對應於約5.7 m2 的基板(2.2 m × 2.5 m)；或甚至GEN 10，其對應於約8.7 m2 的基板(2.85 m × 3.05 m)。更甚者，可以是諸如GEN 11與GEN 12之類的較大規格之對應的基板面積。
本發明的敘述中之用語「基板」可以特別地包括實質上非撓性的(inflexbile)基板，例如為一晶圓(wafer)、透明晶體(如藍寶石)的切片、或是一玻璃板。然而，本公開並不限制於此，用語「基板」亦可包括可撓性(flexible)基板，例如為一腹板(web)或一箔片(foil)。「實質上非撓性的(substantially inflexible)」一詞可理解係與「可撓性的(flexible)」一詞區分。具體而言，實質上非撓性的基板(例如一厚度為0.5mm以下的玻璃板)可具有一定程度的撓性，其中實質上非可撓性的基板之可撓度(flexibility)小於可撓性基板之可撓度。
基板可以由適於材料沉積之任何材料所製成。舉例來說，基材的材料可以選自例如鈉鈣玻璃(soda-lime glass)、硼矽酸鹽玻璃(borosilicate glass)等的玻璃、金屬、聚合物、陶瓷、複合材料，碳纖維材料、任何其它的材料或可透過沉積處理而塗佈之材料的組合物。
如第1圖所示，根據一實施例，提供一種用於非接觸式地輸送沉積源120之設備100。設備100包括一沉積源組件110和沿一源輸送方向延伸的一導引結構170。沉積源組件110包括一沉積源120和一第一主動磁性單元150。沉積源組件110可沿導引結構170移動。第一主動磁性單元150和導引結構170係用以提供懸浮沉積源組件110之第一磁浮力。本揭露所述之懸浮方式係提供一非接觸力以使一沉積源組件懸浮。
第1圖繪示根據一實施例之設備100的操作狀態，其可與本揭露所述的其他實施例組合。設備100可用以在一基板130上進行層沉積。
根據本發明的一些實施例(其可與本發明的其他實施例組合)，設備100可設置於一處理腔室中。處理腔室可以是一真空腔室(vacuum chamber)或一真空沉積室(vacuum deposition chamber)。本發明的用語「真空(vacuum)」在真空技術的意義上可理解為真空壓力小於例如10 mbar。設備100可以包括連接至真空腔室之一個或多個真空泵(vacuum pump)，例如渦輪泵(turbo pump)和/或冷凍泵(cycp-pump)，用以在真空腔室內製造真空。
第1圖繪示設備100的側視圖。設備100包括沉積源組件110。沉積源組件110包括沉積源120。舉例來說，沉積源120可以是一蒸發源(evaporation source)或一濺射源(sputter source)。如第1圖中的箭頭所示，沉積源120係適於噴射材料以使材料沉積於基板130上。
根據本發明的實施例，沉積源組件可以包括一個或多個點源(point source)。抑或，如第1圖所示之一個或多個線源(line source)，例如沉積源組件110可包括沿第1圖中的y方向延伸之線源。線源的優點在於：為了沉積一均勻的材料層在如第1圖中的x-y平面上，本揭露所述之源的懸浮可以和源的橫向移動(如在第1圖中的x方向上)結合。
透過蒸鍍或濺射的方式將材料沉積於基板上會在基板130上形成一薄膜材料層。如第1圖所示，一遮罩132可設置於基板130與沉積源120之間。遮罩132係用以防止沉積源120所噴射之材料沉積在基板130的一個或多個區域上。舉例來說，遮罩132可以是一邊緣排除遮蔽層(edge exclusion shield)，用以遮蔽基板130的一個或多個邊緣區域，以使在基板130的塗佈期間，沒有材料沉積於一個或多個邊緣區域上。在另一實施例中，遮罩132可以是一陰影遮罩(shadow mask)，用以遮蔽由沉積源組件110之材料沉積於基板上的多個構造特徵(feature)。
沉積源組件110包括第一主動磁性單元150。本揭露所述之主動磁性單元可以是適於產生可調整的磁場(adjustable magnetic field)的磁性單元。在設備100的操作期間，可動態地調整磁場。舉例來說，可以在沉積源120噴射材料的期間調整磁場，以將材料沉積於基板130上，且/或可以在設備100執行之層形成處理(layer formation process)的沉積循環(deposition cycle)之間改變磁場。此外，磁場可基於沉積源組件110相對於導引結構的位置而調整。可調整的磁場可以是靜磁場(static magnetic field)或動磁場(dynamic magnetic field)。根據本發明的一些實施例(其可與本發明的其他實施例組合)，主動磁性單元係用以產生一磁場以提供沿一垂直(vertical)方向延伸的一磁浮力。根據本發明的其他實施例(其可與本發明另外的實施例組合)，主動磁性單元可用以提供沿一橫向(transversal)方向延伸的一磁力，例如為以下將描述的反向磁力(opposing magnetic force)。
本發明實施例所述之主動磁性單元可以是或包括一元件，其選自係選自一電磁裝置(electromagnetic device)、一螺線管(solenoid)、一線圈(coil)、一超導磁鐵(superconducting magnet)及任何前述的組合所構成之群組。
如第1圖所示。裝置100可以包括一導引結構170。在設備100的操作期間，導引結構170的至少一部分可面向第一主動磁性單元150。導引結構170和/或第一主動磁性單元150可以至少部分地設置於沉積源120的下方。雖然第1圖繪示在導引結構170位於第一主動磁性單元150的下方，但此僅是為了說明及/或示意之目的。根據本發明的一些實施例(其可與本發明的其他實施例組合)，第一主動磁性單元150設置於導引結構170的下方，以使磁鐵透鏡組件(magnet lens assembly)懸浮，其中第一主動磁性單元150係懸掛於導引結構170下方。導引結構170和/或第一主動磁性單元150仍然可以至少部分地設置於沉積源120的下方
在操作中，沉積源組件110可沿x方向相對於導引結構170移動。此外，亦可以沿y方向，沿z方向和/或沿任意的空間方向調整位置。導引結構170係用於非接觸地引導沉積源組件110移動。在操作期間，沉積源組件110係可移動地設置於處理腔室中。導引結構170可以是靜態(static)導引結構。導引結構170可以靜態地設置於處理腔室中。
導引結構170可以具有磁性。導引結構170可以由磁性材料製成，例如為一鐵磁材料。導引結構可以由鐵磁鋼(ferromagnetic steel)製成。導引結構170的磁性係由導引結構170的材料所提供。導引結構170可以是或包括一被動磁性單元(passive magnetic unit)。
此處使用「被動磁性單元」之用語來區分「主動磁性單元」之概念。一被動磁性單元意指一具有磁性的元件，其至少在設備100的操作期間不受主動控制或調整。舉例來說，一被動磁性單元(如導引結構170)於一材料沉積在基板130上的期間不受主動控制。根據本發明的一些實施例(其可與本發明的其他實施例組合)，設備100之一控制器並不用以控制沉積源組件之一被動磁性單元。一被動磁性單元可適於產生一磁場，如一靜磁場。一被動磁性單元可不用以產生一可調整的磁場。一被動磁性單元可以是一永久磁鐵或具有永久磁性。
根據主動磁性單元所產生的磁場之可調性(adjustability)與可控制性(controllability)，主動磁性單元相較於被動磁性單元可提供更多的靈活度與精確度。根據本發明的實施例，可以控制主動磁性單元產生的磁場以對準沉積源120。舉例來說，藉由控制可調整的磁場，可高度精確地控制作用於沉積源組件110的一磁浮力，從而由主動磁性單元非接觸式地垂直對準沉積源。
回到第1圖，第一主動磁性單元150係用以產生一可調整的磁場以提供第一磁浮力F1。如第1圖所示，第一主動磁性單元150產生的磁場與導引結構170的磁性相互作用以提供第一磁浮力F1。舉例來說，第一主動磁性單元150與導引結構170之間的磁排斥作用產生第一磁浮力F1。本揭露所述的磁浮力係沿一垂直方向延伸之向上的作用力。一磁浮力係由導引結構170與一個或多個磁性單元(例如第1圖所示的第一主動磁性單元150或如本揭露所述的其它磁性單元)之間的磁性相互作用產生。磁浮力作用於沉積源組件110上。磁浮力抵抗/銷沉積源組件110之重量G，特別是完全抵消或部分抵銷。沉積源組件110的「重量」係指作用於沉積源組件110上的重力。
在第1圖中，沉積源組件110的重量G係由朝向下的向量表示。在此實施例中，第一磁浮力F1完全抵消沉積源組件110的重量G。
磁浮力「完全」抵消沉積源組件110的重量G意指磁浮力足以懸浮沉積源組件110，即，不需要任何額外的向上磁性或非磁性的作用力作用於沉積源110上以使其非接觸式懸浮。舉例來說，如第1圖所示，第一磁浮力F1和重量G的大小相等，且沿y方向上反向延伸，以致第一磁浮力F1與沉積源組件110的重量G完全抵消。如第1圖所示，在第一磁浮力F1的作用下，沉積源組件110磁性懸浮而處於不接觸導引結構170之漂浮狀態。
根據本發明的一些實施例(其可與本發明的其他實施例組合)，第一磁浮力F1沿y方向的大小等於重量G的大小。
設備100可包括一控制器(第1圖中未繪示)。控制器可用以控制第一主動磁性單元150。根據本發明的一些實施例(其可與本發明的其他實施例組合)，控制器可用以控制由第一主動磁性單元150產生之可調整的磁場以在垂直方向上對準沉積源120。舉例來說，藉由控制第一主動磁性單元150，沉積源組件110可被定位在一靶垂直位置(target vertical position)。沉積源組件110可以例如在設備100進行層形成處理的期間於控制器的控制下保持在所述靶垂直位置。因此，非接觸式地對準沉積源120。
如第1圖所示，沉積源組件110可以包括一源支座160，用以支撐沉積源120。源支座160可以是一源車(source cart)。沉積源120可被安裝至源支座160。操作中，沉積源120可以位於源支座160的上方。第一主動磁性單元可被安裝至源支座160。
在一些所附圖式中，例如在第1圖中，導引結構170被示意性地繪示成一完全設置於沉積源組件110下方的矩形結構。此種示意性繪示係為了簡化和清楚之目的，不應視為限制用途。對於本揭露所述之任何實施例，提供導引結構170相對​​於沉積源組件110之其它形狀及空間的設置。舉例來說，導引結構170可以包括二個部件，每一部件具有E形的輪廓，詳述如下。
第2、3及4圖繪示根據本發明的一些實施例(其可以與本發明的其他實施例組合)之設備100的操作狀態。第2、3及4圖繪示設備100之前視圖。如圖所示，導引結構170可以沿一源輸送方向延伸。源輸送方向係如本揭露所述的一橫向方向。在圖中，源輸送方向為x方向。導引結構170可以具有沿源輸送方向延伸的一線性形狀(linear shape)。沿源輸送方向之導引結構170的長度可以是1 μm至6 μm。
在第2、3及4圖所示的實施例中，基板(未繪示)可設置成實質上平行於繪圖紙面(drawing plane)。在層沉積過程期間，可設置一基板至基板接收區210。基板接收區210界定出層沉積過程期間一大面積的基板所設置之區域。基板接收區210之尺寸(如長度和寬度)相同於或略大(例如5%至20%)於基板所對應之尺寸。
在設備100的操作期間，沉積源組件110可沿在源輸送方向(例如為 x方向)上的導引結構170平移。第2、3及4圖繪示沉積源組件110沿相對於導引結構170之x方向上的不同位置。水平箭頭代表沉積源組件110沿導引結構170由左向右平移。
導引結構170可具有實質上沿導引結構170之長度在源輸送方向上的磁性。由第一主動磁性單元150產生的磁場與導引結構170之磁性相互作用，從而提供在源輸送方向上實質上沿導引結構170的長度之第一磁浮力F1。因此，如第2、3及4圖所示，可提供源輸送方向上實質上沿導引結構170長度之沉積源120的非接觸式懸浮、輸送及對準。
根據本發明的一些實施例(其可以與本發明的其他實施例組合)，設備100可以包括一用於沿導引結構170驅動沉積源組件110之驅動系統。驅動系統可以是一磁驅動系統，用於在源輸送方向上沿導引結構170非接觸地輸送沉積源組件110。驅動系統可以是一線性馬達。驅動系統可用於啟動及/或停止沉積源組件110沿導引結構170之移動。根據本發明的一些實施例(其可以與本發明的其他實施例組合)，非接觸式驅動系統可以是一被動磁性單元，尤其是一設置於導引結構170的被動磁性單元，和一主動磁性單元，尤其是一設置於沉積源組件110的主動磁性單元。
根據實施例，可控制沉積源組件沿源輸送方向的之速度以控制沉積速率。沉積源組件的速度在控速器的控制下可即時(real-time)調整。調整速度係為了補償沉積速率之變化。一速度曲線可被決定出。速度曲線可以確定沉積源組件於不同位置時的速度。速度曲線會提供至控速器或儲存於控速器中。控速器可以控制一驅動系統，以使沉積源組件之速度與速度曲線吻合。據此，可即時控制與調整沉積速率，從而更進一步提高層均勻度。
在沉積源組件110沿導引結構170非接觸式地移動的期間，沉積源120可朝向基板接收區210中的基板噴射(例如連續噴射)材料以塗佈基板。沉積源組件110可以沿基板接收區210掃掠(sweep)，以使在一次塗佈掃掠中，可沿源輸送方向塗佈覆蓋整個基板。在塗佈掃掠中，沉積源組件110可起始於一初始位置，並且不改變方向地移動至一最終位置。根據本發明的一些實施例(其可以與本發明的其他實施例組合)，導引結構170沿源輸送方向之長度可係為沿源輸送方向的基板接收區210的90%以上、100%以上、甚至110%以上之程度。因此，可均勻沉積於基板的邊緣。
根據本發明的實施例，沉積源組件110沿源輸送方向的平移運動允許在塗佈過程中具有高塗佈精確度(high coating precision)，特別是高遮罩精確度(high mask precision)，此係因基板和遮罩(mask)在塗層期間可保持靜止。
根據本發明的一些實施例(其可以與本發明的其他實施例組合)，沉積源可在無接觸的情況下對準，例如本揭露所述之垂直對準、角對準或橫向對準，同時沉積源沿基板移動以沉積材料於基板上。可在沿導引結構輸送沉積源的同時，將沉積源對準。輸送沉積源的期間，所述對準可以是連續對準(continuous alignment)或間歇對準(intermittent alignment)。沉積源於移動期間之對準係可在控制器的控制下進行。控制器可以接收關於沉積源沿導引結構之當前位置的訊息。控制器可基於關於沉積源之當前位置的訊息進行沉積源的對準。據此，可對導引結構之潛在變形(potential deformation)進行補償。因此，沉積源可以在其沿基板的整個移動過程中始終保持相對於基板的一靶距離(target distance)或一靶取向(target orientation)，從而進一步提高沉積於基板上之層的均勻度。
此外，可以在沉積源是靜止時，將沉積源對準。舉例來說，可以在沉積循環(deposition cycle)之間中，將暫時靜止的沉積源對準。
根據一實施例，且如第5圖所示，提供一種用於非接觸式地懸浮沉積源120之設備100。設備100包括一沉積源組件110，沉積源110具有包括一第一旋轉軸520的一第一平面510。沉積源組件110包括沉積源120、設置於第一平面510之一第一側512的一第一主動磁性單元150以及設置於第一平面510的之一第二側514的一第二主動磁性單元554。第一主動磁性單元150和第二主動磁性單元554係用以懸浮沉積源組件110磁性，且用以使該沉積源120繞第一旋轉軸520旋轉以對準該沉積源。
第5圖繪示根據一實施例(其可以與本揭露所述的其他實施例組合)之設備100的操作狀態。沉積源組件110包括第一主動磁性單元150和第二主動磁性單元554。第一主動磁性單元150和第二主動磁性單元554各適於產生一磁場，特別是一可調整的磁場，以分別提供作用於沉積源組件110上的之磁浮力。
第一平面510延伸通過第5圖所示之沉積源組件110。第一平面510可延伸通過沉積源組件110之一主體部分。第一平面510包括沉積源組件110的第一旋轉軸520。第一旋轉軸520可以延伸通過沉積源組件110的質心(center of mass)。在操作中，第一平面510可在垂直方向上延伸。第一平面510可實質上平行於或實質上垂直於基板接收區或基板。在操作中，第一旋轉軸520可沿一橫向方向延伸。
第一主動磁性單元150可設置於第一平面510的第一側512。在第5圖中，第一平面510的第一側512係指第一平面510的左側。第二主動磁性單元554可設置於第一平面510的第二側514。在第5圖中，第一平面510的第二側514係指第一平面510的右側。第一側512相異於第二側514。
第一主動磁性單元150產生的磁場與導引結構170的磁性相互作用以提供作用於沉積源組件110上的一第一磁浮力F1。第一磁浮力F1作用於沉積源組件110的一部分在第一平面510的第一側512上。在第5圖中，第一磁浮力F1以設置於第一平面510之左側的一向量表示。根據本發明的一些實施例(其可以與本發明的其他實施例組合)，第一磁浮力F1可至少部分地抵消沉積源組件110的重量G。
如本揭露所述，磁浮力「部分地」抵銷重量G的概念意味著磁浮力提供如一向上的力懸浮沉積源組件110，但單一的磁浮 力可能不足以懸浮沉積源組件110。部分抵消重量的磁浮力之大小小於重量G的大小。
第5圖所示之第二主動磁性單元554產生的磁場與導引結構170的磁性相互作用，以提供作用於沉積源組件110上的一第二磁浮力F2。第二磁浮力F2作用於沉積源組件110的一部分在第一平面510的第二側514上。如第5圖所示，第二磁浮力F2以設置於第一平面510之右側的一向量表示。第二磁浮力F2可至少部分地抵消沉積源組件110的重量G。
第一磁浮力F1和第二磁浮力F2的疊加(superposition)提供作用於沉積源組件110的一疊加磁浮力。疊加磁浮力可以完全抵消沉積源組件的重量G。如第5圖所示，疊加磁浮力可足以非接觸式地懸浮沉積源組件110。然而，可以提供額外的非接觸力，以致第一磁浮力F1和第二磁浮力F2提供的疊加磁浮力可部分地抵消重量G，而第一磁浮力F1、第二磁浮力F2以及額外的非接觸力提供的疊加磁浮力可以完全抵消重量G。
根據本發明的一些實施例(其可以與本發明的其他實施例組合)，第一主動磁性單元可用以產生一第一可調整的磁場以提供一第一磁浮力F1。第二主動磁性單元可用以產生一第二可調整的磁場以提供一第二磁浮力。所述設備可包括用以控制第一可調整的磁場和第二可調整的磁場以對準沉積源之一控制器。
如第5圖所示，裝置100可以包括控制器580。控制器580可以被配置為特別用於單獨控制第一主動磁性單元150和/或第二主動磁性單元554。
控制器係用以控制第一主動磁性單元和第二主動磁性單元，以使在一垂直方向上平移地將沉積源對準。藉由控制第一主動磁性單元150和第二主動磁性單元554，沉積源組件110可被定位至一靶垂直位置。沉積源組件110可以在控制器580的控制下保持在靶垂直位置。
第一主動磁性單元150和/或第二主動磁性單元554的個別控制(individual control)可具有關於沉積源120之對準的額外益處。個別控制允許沉積源組件110繞第一旋轉軸520旋轉以將沉積源120角對準。舉例來說，參照第5圖，個別控制第一主動磁性單元150和/或第二主動磁性單元554以使第一磁浮力F1大於第二磁浮力F2的方式產生可使沉積源組件110繞第一旋轉軸520順時針旋轉之一轉矩(torque)。相似地，大於第一磁浮力F1的第二磁浮力F2可造成沉積源組件110繞第一旋轉軸520逆時針旋轉。
第一主動磁性單元150和第二主動磁性單元554之個別可控制性(individual controllability)所具有的旋轉自由度(以符號522標示於第5圖)允許控制沉積源組件110相對於第一旋轉軸520之角取向。在控制器580的控制下，可提供和/或維持一靶角取向(target angular orientation)。沉積源組件110的靶角取向可以是一垂直取向。舉例來說，如第5圖所示，如根據第一平面510平行於y方向的一取向。或者，靶角取向可以是傾斜或稍微傾斜的一取向，如根據第一平面510相對於y方向傾斜一靶角度(target angle)的一取向。
根據本發明的一些實施例(其可以與本發明的其他實施例組合)，控制器係用以控制第一主動磁性單元和第二主動磁性單元，以相對於第一旋轉軸將沉積源組件角對準。
本揭露所述的實施例提供一些關於第一主動磁性單元150和第二主動磁性單元554在沉積源組件110中之空間設置的選項。
舉例來說，第一主動磁性單元150和第二主動磁性單元554之設置可使得在設備的操作狀態下，第一平面510實質上平行於基板130及/或基板接收區。如第5圖所示，第一平面510與基板130彼此平行，且兩者均垂直於繪圖紙面地延伸。
在設備100的操作期間，第一旋轉軸520可沿一橫向方向延伸。如第5圖所示，第一旋轉軸520可平行或實質上平行於x方向及/或源輸送方向。因此，本揭露所述的實施例允許控制沉積源組件110相對於一平行於或實質上平行於x方向或源輸送方向的第一旋轉軸520之角取向。
如第5圖所示，導引結構170可以包括一第一部分572和一第二部分574。
作為另一個範例，且如第6圖所示，第一主動磁性單元150和第二主動磁性單元554在沉積源組件110中之設置可使得在操作中，第一平面510實質上垂直於基板130或基板接收區。在如第6圖所示，第一平面510垂直於繪圖紙面，且基板130平行於繪圖紙面設置。
如第6圖所示，第一旋轉軸520可以垂直於或實質上垂直於x方向或源輸送方向。因此，透過個別控制第一主動磁性單元150及/或第二主動磁性單元554，本揭露所述的實施例允許控制沉積源組件110相對於一垂直或實質上垂直於x方向或源輸送方向的第一旋轉軸520之角取向。請參照第6圖中的符號622表示相對於第一旋轉軸520之旋轉自由度。
為了清楚起見，第6圖中未繪示導引結構。然而，應當理解，第5圖及第6圖中的設備100可以包括根據本揭露所述實施例之導引結構。
根據一實施例，且如第7圖所示，提供一種用於非接觸式地懸浮及橫向定位之設備100。設備100包括一導引結構170和一第一主動磁性單元150。第一主動磁性單元150和導引結構170係用以提供一第一磁浮力F1。設備100包括一第一被動磁性單元760。第一被動磁性單元760和導引結構170係用以提供第一橫向力T1。設備100包括一額外的主動磁性單元750。額外的主動磁性單元750和導引結構170係用以提供第一反橫向力O1。第一反橫向力O1係為抵抗第一橫向力之一可調整的作用力。設備100包括一控制器580，其用以控制所述額外的被動磁性單元750以達到橫向對準。
第7圖繪示根據一實施例的設備100，此實施例其可以與本揭露所述的其他實施例組合。類似於第5圖和第6圖所描述的實施例，第7圖所示的沉積源組件110包括如本揭露所述之一用以提供第一磁浮力F1的第一主動磁性單元150和一用以提供第二磁浮力F2的第二主動磁性單元554。第一磁浮力F1和第二磁浮力F2可以各自部分地抵消沉積源組件的重量G。另外，第7圖所描述的實施例可包含第一主動磁性單元150而不具有第二主動磁性單元554，類似於第1圖，其中第一磁浮力F1完全抵消重量G。
如第7圖所示，沉積源組件110可以包括第一被動磁性單元760，例如為一永久磁鐵。 第一被動磁性單元760可以設置於第一平面510的第二側514。在操作中，第一被動磁性單元760可面對導引結構170的第二部分574且/或可設置於第一平面510與第二部分574之間。
第一被動磁性單元760可用以產生一磁場。 第一被動磁性單元760產生的磁場可與導引結構170的磁性相互作用，以提供作用於沉積源組件110上的第一橫向力T1。第一橫向力T1係為一磁力。如本揭露所述，第一橫向力T1沿一橫向方向延伸。 第一橫向力T1可以沿實質上垂直於源輸送方向之一方向延伸。舉例而言，如第7圖所示，第一橫向力T1可以實質上平行於z方向。
根據本發明的一些實施例(其可以與本發明的其他實施例組合)，沉積源組件110可包括一額外的主動磁性單元750。額外的主動磁性單元750可設置於第一平面510的第一側512。在操作中，額外的主動磁性單元750可面對導引結構170的第一部分572且/或可至少部分地設置於第一平面510與第一部分572之間。
額外的主動磁性單元750可以是與第一主動磁性單元150、第二主動磁性單元554或如本揭露所述之任何其他主動磁性單元相同的類型。舉例來說，額外的主動磁性單元750、第一主動磁性單元150及/或第二主動磁性單元554係為相同類型的電磁鐵。與第一主動磁性單元150和第二主動磁性單元相比，額外的主動磁性單元750可具有一不同的空間取向(spatial orientation)。特別是，額外的主動磁性單元750相對於例如第一主動磁性單元150以例如約90度繞著垂於第7圖中的繪圖紙面之一橫向軸旋轉。額外的主動磁性單元750可用以產生一磁場特別是一可調整的磁場。額外的主動磁性單元750所產生的磁場可與導引結構170的磁性相互作用，以提供作用於沉積源組件110上的第一反橫向力O1。第一反橫向力O1係為一磁力。
第一反橫向力O1沿一橫向方向延伸。此橫向方向可以相同於或實質上平行於第一橫向力T1所延伸的橫向方向。舉例來說，第7圖所繪示的第一橫向力T1和第一反橫向力O1皆沿z方向延伸。
第一反橫向力O1和第一橫向力T1是反向或相互抵消的作用力。據此，如第7圖所示，第一橫向力T1和第一反橫向O1由沿z方向上指向相反之相同長度的向量表示。第一反橫向力O1和第一橫向力T1可以具有相等的大小。第一反橫向力O1和第一橫向力T1可以在一橫向方向上指向相反地延伸。第一橫向力T1和第一相對橫向力O1可實質上垂直於基板接收區、基板或源輸送方向。
舉例而言，如第7圖所示，第一橫向力T1可以產生自第被動磁性單元760與導引結構170之間的磁性吸引力。磁性吸引力驅使第一被動磁性單元760朝向導引結構170，特別是朝向導引結構170的第二部分574。第一反橫向力O1可以產生自額外的主動磁性單元750與導引結構170之間的磁性吸引力。磁性吸引力驅使額外的主動磁性單元750朝向導引結構170，特別是朝向導引結構170的第一部分572。因此，第6圖中所示的第一橫向力T1和第一反橫向力O1係為相互抵消的作用力。
另外，第一橫向力可產生自被動磁性單元760與導引結構170之間的一磁性排斥力。第一反橫向力O1可以產生自額外的主動磁性單元750與導引結構170之間的一磁性排斥力。在此情況下，第一橫向力T1和第一反橫向力O1亦為相互抵消的作用力。
第一反橫向力O1可以完全抵消第一橫向力T1。第一反橫向力O1可抵消第一橫向力T1，以使沿一橫向方向(例如為z方向)上作用於沉積源組件110上的淨力(net force)為零。因此，沉積源組件110可沿一橫向方向上未受接觸地保持在一靶位置(a target position)。
如第7圖所示，控制器580可用以控制額外的主動磁性單元750。控制額外的主動磁性單元750可以包括控制額外的主動磁性單元750產生的可調整的磁場以控制第一反橫向力O1。控制額外的主動磁性單元750可以允許沉積源120沿一橫向方向(例如為z方向)上非接觸式地對準。特別地，透過適當地控制額外的主動磁性單元750，沉積源組件110可沿一橫向方向上被定位至一靶位置。沉積源組件110可以在控制器580的控制下保持在靶位置。
由一被動磁性單元提供的第一橫向力T1係為在設備100的操作期間不受調整或控制的一靜力。在此意義上，第一橫向力T1類似於一重力，重力也是一種不為操作人員調整的靜力(static force)。如本發明人所發現的那般，第一橫向力T1可視為一種模擬沿一橫向方向作用的假想「重力式(gravitational-type)」的力。舉例而言，第一橫向力T1可視為一種模擬沿一橫向方向之假想的物體重量。接著，在此範例中，第一個反橫向力O1可視為一種模擬假想的「懸浮式(levitation-type)」的力，用以抵抗沿橫向方向之假想的物體重量。因此，控制用於抵消第一橫向力T1之額外的主動磁性單元750而提供的沉積源120之非接觸式橫向對準的原理相同於控制用於抵消實際的(即，垂直的)沉積源組件110重量之第一主動磁性單元150而提供的沉積源120之非接觸式垂直對準。因此，可以透過使用與控制第一主動磁性單元150以提供垂直對準之相同的技術和控制演算法來控制額外的主動磁性單元750以橫向地對準沉積源120。此提供一種用於對準沉積源之簡化方法。
根據本發明的一些實施例(其可以與本發明的其他實施例組合)，導引結構170的第一部分572和第二部分574可以是分離的部分。在操作中，導引結構170的第一部分572可設置於第一平面510的第一側512。導引結構170的第二部分574可設置於第一平面510的第二側514。
根據本發明的一些實施例(其可以與本發明的其他實施例組合)，包含在沉積源組件110中的一個、多個或全部的磁性單元可安裝至源支座160。舉例來說，如第8圖所示，如本揭露所述之第一主動磁性單元150、第二主動磁性單元554、第一被動磁性單元760及/或額外的主動磁性單元750可安裝至源支座160。
導引結構170的第一部分572和第二部分574可各自為被動磁性單元，且/或可包括一個或多個被動磁鐵組件(passive magnet assemblies)。舉例而言，第一部分572和第二部分574可以各自由鐵磁材料製成，例如為鐵磁鋼(ferromagnetic steel)。第一部分572可以包括一凹槽810與一凹槽820。在操作中，沉積源組件110的磁性單元，例如為第8圖中所示之第一主動磁性單元150，可以至少部分地設置於凹槽810中。在操作中，沉積源組件110的另一個磁性單元，例如為額外的主動磁性單元750可以至少部分地設置於凹槽820中。導引結構170的第一部分572可以在垂直於源輸送方向(例如為x方向)的橫截面上具有E形的輪廓。實質上沿第一部分572的長度上之E形的輪廓可定義出凹槽810與凹槽820。相似地，第二部分574可以包括一凹槽830與一凹槽840。在操作中，沉積源組件110的磁性單元，例如為第8圖中所示之第二主動磁性單元554，可以至少部分地設置於凹槽830中。在操作中，沉積源組件110的另一個磁性單元，例如為第一被動磁性單元760可以至少部分地設置於凹槽840中。第一被動磁性單元760可與設於導引結構170之一額外的被動磁性單元760’相互作用。第二部分574可以在垂直於源輸送方向(例如為x方向)的橫截面上具有E形的輪廓。實質上沿第二部分574的長度上之E形的輪廓可定義出凹槽830與凹槽840。
根據本揭露的一些實施例，一被動磁驅動單元894可設於導引結構。例如，被動磁驅動單元894可以是多個永久磁鐵，特別是形成一種具有不同的極取向(pole orientation)之被動磁鐵組件的多個永久磁鐵。多個永久磁鐵可以具有交替的極取向以形成被動磁鐵組件。一主動磁驅動單元892可以設置於源組件(source assembly)上或內，源組件係為例如源支座160。被動磁驅動單元894和主動磁驅動單元892可以提供一驅動器(例如為一非接觸式驅動器)，用以沿導引結構移動，同時源組件懸浮。根據本發明的一些實施例(其可以與本發明的其他實施例組合)，導引結構包括具有E形輪廓的第一部分以及具有E形輪廓的第二部分。第一部分可以包括二個凹槽，各個凹槽適於接收沉積源組件的一個或多個磁性單元。第二部分可以包括二個凹槽，各個凹槽適於接收沉積源組件的一個或多個磁性單元。
藉由將沉積源組件110的磁性單元至少部分地設置於導引結構170的各個凹槽中，得到導引結構170與各凹槽中的磁性單元之間一改善的磁性相互作用，以提供如本揭露所述之作用力F1、F2、T1及/或O1。
根據本發明的一些實施例(其可以與本發明的其他實施例組合)，沉積源組件110包括一第三主動磁性單元，用以磁性地懸浮蒸發源組件(evaporation source assembly)。根據本發明的一些實施例(其可以與本發明的其他實施例組合)，沉積源組件110包括一第四主動磁性單元，用以磁性地懸浮蒸發源組件。第9a圖繪示一第三主動磁性單元930和一第四主動磁性單元940。
第9a至9d圖繪示根據本發明的一些實施例(其可以與本發明的其他實施例組合)之一源支座160，例如為一源車。如圖所示，以下的元件可以安裝至源支座160：沉積源120、第一主動磁性單元150、第二主動磁性單元554、第三主動磁性單元930、第四主動磁性單元940、第五主動磁性單元950、第六主動磁性單元960、第一被動磁性單元760、第二被動磁性單元980或其之任何組合。第五主動磁性單元950可以是如本揭露所述之額外的主動磁性單元750。此外，可設置如第8圖中所示之主動磁驅動單元892。
第 9b、9c及9d圖分別繪示第9a圖中所示之源支座160的側視圖、後視圖及正視圖。
第9b圖繪示如本揭露所述之第一平面510，其延伸通過源支座160。如本揭露所述，第一平面510包括第一旋轉軸520。如第b圖所示，在操作中，第一旋轉軸520可以實質上平行於x方向。
在操作中，第一旋轉軸可以沿例如實質上平行於x方向的一橫向方向延伸。第一主動磁性單元150、第三主動磁性單元930、第五主動磁性單元950及/或第六主動磁性單元960可以設置於第一平面510的第一側上。第二主動磁性單元554、第四主動磁性單元940、第一被動磁性單元760以及第二被動磁性單元980可以設置於第一平面510的第二側上。
第9c圖繪示一第二平面910，其延伸通過源支座160。並不限於第9C圖所示之實施例，第二平面910可垂直於第一平面。在設備100的操作期間，第二平面可延伸於一垂直方向上。在操作期間，第一平面510可實質上平行於基板接收區或基板。第二平面910可實質上垂直於基板接收區。
第二平面910包括沉積源組件的第二旋轉軸912。第二旋轉912可以實質上垂直於第一旋轉軸。如第9C圖所示，在操作中，第二旋轉軸912可以沿例如實質上平行於z方向之一橫向方向延伸。
第一主動磁性單元150、第二主動磁性單元554、第五主動磁性單元950及/或第一被動磁性單元760可以設置於第二平面910的第一側上。第三主動磁性單元930、第四主動磁性單元940、第六主動磁性單元960以及第二被動磁性單元980可以設置於第二平面910的第二側上。
在操作中，第9a至9d圖中所示之源支座160具有安裝於其上的八個磁性單元，源支座160可以相對於包括如第8圖所示之具有定義出凹槽之E形輪廓的第一部分與第二部分的導引結構設置。第一主動磁性單元150和第三主動磁性單元930可以至少部分地設置於凹槽810中。第五主動磁性單元950和第六主動磁性單元960可以至少部分地設置於凹槽820中。第二主動磁性單元554和第四主動磁性單元940可以至少部分地設置於凹槽830中。第一被動磁性單元760和第二被動磁性單元980可以至少部分地設置於凹槽840中。
第一主動磁性單元150、第二主動磁性單元554、第三主動磁性單元930以及第四主動磁性單元940中的每一者可用以提供作用於沉積源組件上的磁浮力。這四個磁浮力中的每一者可以部分地抵消沉積源組件的重量。這四個磁浮力的疊加可提供一疊加磁浮力而完全抵消沉積源組件的重量，以致非接觸地懸浮沉積源組件。
藉由控制第一主動磁性單元150、第二主動磁性單元554、第三主動磁單元930以及第四主動磁性單元940，沉積源可以沿一垂直方向平移對準。在控制器的控制下，沉積源可沿一垂直方向(例如為y方向)被定位於一靶位置。
尤其，藉由個別地控制第一主動磁性單元150、第二主動磁性單元554、第三主動磁性單元930以及第四主動磁性單元940，沉積源組件可繞第一旋轉軸旋轉。相似地，藉由個別地控制第一主動磁性單元150、第二主動磁性單元554、第三主動磁性單元930以及第四主動磁性單元940，沉積源組件可繞第二旋轉軸旋轉。控制第一主動磁性單元150、第二主動磁性單元554、第三主動磁性單元930以及第四主動磁性單元940允許控制沉積源組件相對於第一旋轉軸的角取向以及相對於第二旋轉軸的角取向，以對準沉積源。因此，可提供二個旋轉自由度，用以將沉積源角對準。
第一被動磁性單元760和第二被動磁性單元980分別用以提供一第一橫向力T1和一第二橫向力T2。第五主動磁性單元950和第六主動磁性單元960分別用以提供一第一反橫向力O1和一第二反橫向力O2。與關於第7圖中的論述類似，第一反橫向力O1與第二反橫向力O2抵消第一橫向力T1與第二橫向力T2。
藉由控制第五主動磁性單元950和第六主動磁性單元960，並進而控制第一橫向力T1和第二橫向力T2，沉積源可沿一橫向方向(例如為z方向)平移對準。在控制器的控制下，沉積源可沿一橫向方向被定位於一靶位置。
如第9A圖所示，藉由個別地控制第五主動磁性單元950和第六主動磁性單元960，沉積源組件可繞一第三旋轉軸918旋轉。第三旋轉軸918可垂直於第一旋轉軸520及/或可垂直於第二旋轉軸912。在操作中，第三旋轉軸918可沿一垂直方向延伸。第五主動磁性單元950和第六主動磁性單元960的個別控制允許控制沉積源組件相對於第三旋轉軸918的角取向，以角對準沉積源。
類似於前述的論述說明，第一橫向力T1和第二橫向力T2可以視為模擬沿一橫向方向作用的假想「重力式」的力。第一反橫向力O1和第二反橫向力O2可以視為模擬沿一橫向方向的假想「懸浮式」的力。因此，沉積源相對於第三旋轉軸的角對準可以透過與沉積源相對於例如第一旋轉軸的角對準相同的原理來理解。因此，可以基於與用於相對於第一旋轉軸之角對準相同的控制演算法以控制第五主動磁性單元950和第六主動磁性單元960而相對於第三旋轉軸角對準沉積源。
根據本發明的一些實施例(其可以與本發明的其他實施例組合)，沉積源組件包括一第三主動磁性單元和第四主動磁性單元，第三主動磁性單元和第四主動磁性單元係用以磁性地懸浮蒸發源組件。第三主動磁性單元可設置於沉積源組件之一第一平面的一第一側或者沉積源組件的一第一側。第四主動磁性單元可設置於第一平面的一第二側或沉積源組件的一第二側。第一主動磁性單元、第二主動磁性單元、第三主動磁性單元以及第四主動磁性單元可用以繞沉積源組件之第一旋轉軸並繞沉積源組件之第二旋轉軸旋轉沉積源組件以對準沉積源。
第三主動磁性單元可用以產生一第三可調整的磁場以提供一第三磁浮力。第四主動磁性單元可用以產生一第四可調整的磁場以提供一第四磁浮力。控制器可用以控制第三可調整的磁場和第四可調整的磁場以對準沉積源，特別是以平移對準及/或角對準沉積源。角對準可相對於第一旋轉軸和/或相對於第二旋轉軸而執行。
根據本發明的一些實施例(其可以與本發明的其他實施例組合)，設備可以包括第二被動磁性單元。第二被動磁性單元和導引結構可用以提供第二橫向力T2。
設備可以包括一第二額外的主動磁性單元。第二額外的主動磁性單元和導引結構係用以提供一第二反橫向力O2以抵消第二橫向力T2。第一主動磁性單元可以是與第二額外的主動磁性單元相同的類型。
控制器可用以控制額外的主動磁性單元和第二額外的主動磁性單元以提供相對於一垂直旋轉軸(例如為第9A圖所示之第三旋轉軸918)之角對準。根據實施例，控制器並不用以控制第二被動磁性單元以提供橫向對準。
根據本發明的一些實施例(其可以與本發明的其他實施例組合)，源支座可包括一個或多個(例如為二個) 主動磁性單元，其設置於第一主動磁性單元150與第三主動磁性單元930之間。此一個或多個主動磁性單元可各自地用以產生一磁浮力。
根據本發明的一些實施例(其可以與本發明的其他實施例組合)，源支座可包括一個或多個(例如為二個) 主動磁性單元，其設置於第二主動磁性單元554與第四主動磁性單元940之間。此一個或多個主動磁性單元可各自地用以產生一磁浮力。
如本揭露所述之沉積源不限於單一類型的沉積源，其可以是多種類型的沉積源。
根據本發明的一些實施例(其可以與本發明的其他實施例組合)，沉積源可以是一蒸發源。蒸發源可用於有機材料之沉積，例如用以沉積OLED顯示器製造中的大面積基板。蒸發源可以安裝至如本揭露所述之源支座。
蒸發源可以具有一線性形狀(linear shape)。在操作中，蒸發源可以在一垂直方向上延伸。舉例來說，蒸發源的長度可以相應於基板的高度。在諸多情形下，蒸發源的長度會超過基板的高度例如10%以上，甚至20%以上。可提供一均勻的沉積於基板的上端及/或基板的下端。
蒸發源可以包括一蒸發坩堝(evaporation crucible)。蒸發坩堝可用以接收有機材料並蒸發有機材料。可使用包含在蒸發源中的加熱單元以蒸發有機材料。蒸發的材料可以朝向基板噴射。
在一範例中，如第10圖所示，一蒸發源1100可以包括多個點源(point source)，例如為沿一條線設置的點源1010、1020、1030、1040以及1050。舉例而言，蒸發源1100可以包括沿所述線設置的二個或更多個蒸發坩堝。在操作中，線可以垂直地延伸。每個點源可包括一分配管(distribution pipe)，用以將蒸發的材料分配至期望方向，且點源係用以蒸發材料爭並朝向基板130噴射蒸發的材料，基板130例如為一垂直取向基板(a vertically oriented substrate)。第10圖中繪示各點源自對應的箭頭方向噴射材料。各點源可以包括一蒸發坩堝，其用以接收及蒸發有機材料。
在另一範例中，如第11圖所示，蒸發源1100可以具有一線源(line source)。蒸發源1100可以包括一蒸發坩堝1110和一分配管1120，例如為一線性蒸汽分配噴頭(linear vapor distribution showerhead)。如第11圖所示，分配管1120的多個開口及/或噴嘴以標記編號1130表示，其可以沿著一線設置。在操作中，線可以沿一垂直方向延伸。蒸發坩堝1110中蒸發的有機材料從蒸發坩堝1110傳遞至分配管1120，並且從分配管1120通過開口或噴嘴朝向基板130噴射。據此，提供一線源。根據本發明的一些實施例(其可以與本發明的其他實施例組合)，蒸發坩堝可以設置於分配管的下方。
根據本發明的一些實施例(其可以與本發明的其他實施例組合)，沉積源可以是一濺射沉積源(sputter deposition source)。濺射沉積源可以包括一個或多個濺射陰極，例如為可旋轉陰極。陰極可以是具有待沉積於基板上的一靶材料之平面或圓柱形陰極。濺射沉積可以是一直流(DC)濺射沉積製程、中頻(middle frequency，MF)濺射沉積製程或射頻(radio frequency，RF)濺射沉積製程。舉例來說，當待沉積於基板上的材料是介電材料(dielectric material)時，可以使用射頻濺射沉積製程。用於射頻濺射沉積製程之頻率可約為13.56 MHz 以上。濺射沉積製程可以作為磁控濺鍍(magnetron sputtering)進行。用語「磁控濺鍍」係指使用磁鐵組件(例如為能夠產生磁場的單元)所進行的濺鍍。此類磁鐵組件可以包括永久磁鐵或由其組成。永久磁鐵可以設置於一可旋轉靶(Rotatable target)內或耦接至一平面靶(planar target)，以使自由電子受捕獲至可旋轉靶材之表面下方所產生的磁場內。磁鐵組件亦可設置成耦接至一平面陰極(planar cathode)。
根據本發明一實施例(其可以與本發明的其他實施例組合)，提出一種用於非接觸地對準沉積源之方法。第12圖繪示此方法之流程圖。如第12圖的流程框1210所示，此方法包括產生一可調整的磁場以懸浮沉積源。如第12圖的流程框1220所示，此方法包括控制可調整的磁場以對準沉積源 。
任何本揭露所述的主動磁性單元或其之任何組合可產生可調整的磁場以產生一磁浮力。可透過本揭露所述之可調整的磁場與導引結構的磁性之間的相互作用而非接觸式地懸浮沉積源。可透過本揭露所述之控制器以控制可調整的磁場。控制可調整的磁場以對準沉積源可包括如本揭露所述之沉積源任何非接觸式之對準，例如為平移對準或角對準。
根據本發明一實施例(其可以與本發明的其他實施例組合)，提供一種用於非接觸式地對準沉積源之方法。第13圖繪示此方法之流程圖。如第13圖的流程框1310所示，此方法包括提供一第一磁浮力F1和一第二磁浮力F2以懸浮沉積源。如第13圖的流程框1320所示，第一磁浮力F1與第二磁浮力F2間隔一距離。此方法包括控制第一磁浮力F1和第二磁浮力F2中的至少一者以對準沉積源。
控制第一磁浮力F1和第二磁浮力F2中的至少一者可以由如本揭露所述之控制器執行。控制第一磁浮力F1和/或第二磁浮力F2以對準沉積源可以包括如本揭露所述之非接觸式地角對準沉積源。
根據本發明的一些實施例(其可以與本發明的其他實施例組合)，一種方法可包括提供一第三磁浮力和一第四磁浮力以懸浮沉積源。第三磁浮力可以與第四磁浮力間隔一距離。第一磁浮力、第二磁浮力、第三磁浮力以及第四磁浮力中的至少一者係用以使沉積源相對於第一旋轉軸及相對於第二旋轉軸旋轉。可透過控制第一磁浮力、第二磁浮力、第三磁懸浮力和以及第四磁浮力中的至少一者，以對準沉積源。
根據本發明的一些實施例(其可以與本發明的其他實施例組合)，一種方法可以包括提供一第一橫向力作用於沉積源上。第一橫向力係由第一被動磁性單元提供。一種方法可以包括提供第一反橫向力作用於沉積源上。第一反橫向力係為一可調整的磁力，用以抵銷第一橫向力。一種方法可以包括如透過本揭露所述之控制器而控制第一反橫向力以橫向對準沉積源。
根據本發明的一些實施例(其可以與本發明的其他實施例組合)，當沉積源位於一第一位置時，執行沉積源之對準，例如為平移對準(translational alignment)，旋轉對準(rotationa alignment)或橫向對準(transversal alignment)。舉例而言，第一位置可以是第2圖所示之沉積源120的位置。
根據本發明的一些實施例(其可以與本發明的其他實施例組合)，一種方法可以包括將沉積源從一第一位置輸送至一第二位置。舉例來說，第二位置可以是第3圖或第4圖所示之沉積源120的位置。 此方法可包括當沉積源位於第二位置時，非接觸式地對準沉積源。
根據本發明的一些實施例(其可以與本發明的其他實施例組合)，一種方法可以包括將沉積源從第一位置移動至第二位置，同時從沉積源噴射材料。噴射的材料可沉積於基板上以在基板上形成一層膜。
基於上述說明，在此提供以下各種實施例：
實施例1. 一種用於非接觸式地輸送一沉積源之設備包括：一沉積源組件，包括沉積源及一第一主動磁性單元；以及一導引結構，延伸於一源輸送方向上，其中沉積源組件係可沿導引結構移動，其中第一主動磁性單元和導引結構係用以提供一第一磁浮力以懸浮沉積源組件。
實施例2. 如實施例1所述之設備，更包括一控制器，此控制器用以控制第一主動磁性單元以在一垂直方向上對準沉積源。
實施例3. 如實施例1或2所述之設備，其中沉積源係為一蒸發源或一濺射源。
實施例4. 如實施例1或2所述之設備，其中第一主動磁性單元係選自由一電磁裝置、一螺線管、一線圈、一超導磁鐵及其任意組合所組成之群組。
實施例5. 如實施例1或2所述之設備，其中導引結構係由磁性材料製成。
實施例6. 如實施例5所述之設備，其中導引結構係為一鐵磁材料。
實施例7. 如實施例1或2所述之設備，更包括一磁驅動系統，此磁驅動系統係用以沿導引結構在源輸送方向上非接觸式地輸送沉積源組件。
實施例8. 如實施例7所述之設備，其中磁驅動系統包括在導引結構上的一被動磁性單元以及在沉積源組件內或其上的一主動磁性單元。
實施例9. 如實施例8所述之設備，更包括一控速器，此控速器連接至磁驅動系統，並用以控制沉積源組件的移動速度。
實施例10. 如實施例8所述之設備，其中被動磁性單元包括複數個具有不同的極取向之永久磁鐵。
實施例11. 一種用於非接觸式地懸浮一沉積源之設備包括：一沉積源組件，其中沉積源組件具有一第一旋轉軸且包括：一沉積源；一第一主動磁性單元，設置於沉積源組件的一第一側；及一第二主動磁性單元，設置於沉積源組件的一第二側，其中第一主動磁性單元和第二主動磁性單元係用以磁性地懸浮沉積源組件，且用以使沉積源組件繞著第一旋轉軸旋轉以對準沉積源。
實施例12. 如實施例11所述之設備，其中沉積源組件更包括用以磁性地懸浮沉積源組件之一第三主動磁性單元與一第四主動磁性單元，其中第三主動磁性單元設置於沉積源組件的第一側；第四主動磁性單元設置於沉積源組件的第二側；以及第一主動磁性單元、第二主動磁性單元、第三主動磁性單元以及第四主動磁性單元係用以使沉積源組件繞著第一旋轉軸和沉積源組件的一第二旋轉軸旋轉以對準沉積源。
實施例13. 如實施例12所述之設備，其中第一旋轉軸平行於設備的一基板接收區，且第二旋轉軸垂直於基板接收區。
實施例14. 如實施例1、2、11、12及13之任一者所述之設備，其中設備更包括：一第一被動磁性單元，用以提供一第一橫向力；一額外的主動磁性單元，用以提供一第一反橫向力，其中第一反橫向力係為一可調整的作用力，用以抵銷第一橫向力；以及一控制器，用以控制額外的主動磁性單元以橫向對準沉積源。
實施例15. 一種用於非接觸式地對準一沉積源之方法包括：產生一可調整的磁場以懸浮沉積源；以及控制可調整的磁場以對準沉積源。
實施例16. 一種用於非接觸式地對準一沉積源之方法，包括：提供一第一磁浮力和一第二磁浮力以懸浮沉積源，其中第一磁浮力與第二磁浮力間隔一距離；以及控制第一磁浮力與第二磁浮力中的至少一者以對準沉積源。
實施例17. 如實施例16所述之方法，更包括：提供一第三磁浮力和一第四磁浮力以懸浮沉積源，其中第三磁浮力與第四磁浮力間隔一距離，其中第一磁浮力、第二磁浮力、第三磁浮力以及第四磁浮力係用以使沉積源相對於一第一旋轉軸和一第二旋轉軸旋轉；以及控制第一磁浮力、第二磁浮力、第三磁浮力及第四磁浮力中的至少一者以對準沉積源。
實施例18. 如實施例15至17之任一者所述之方法，提供一第一橫向力作用於沉積源，其中第一橫向力係由一第一被動磁性單元提供。
實施例19. 如實施例15至17之任一者所述之方法，其中當沉積源位於一第一位置時，進行沉積源之對準，此方法更包括：將沉積源從第一位置輸送至一第二位置；以及當沉積源位於第二位置時，非接觸式地將沉積源對準。
實施例20. 如實施例15至17之任一者所述之方法，其中當沉積源移動經過一第一基板時，相對於第一基板進行沉積源之對準。
本揭露所述之方法的實施例可使用本揭露所述之設備的任何實施例來執行。反過來說，本揭露所述之設備的實施例適於執行本揭露所述之方法的任何實施例。
綜上所述，雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧設備
110‧‧‧沉積源組件
120‧‧‧沉積源
130‧‧‧基板
132‧‧‧遮罩
150‧‧‧第一主動磁性單元
160‧‧‧源支座
170‧‧‧導引結構
210‧‧‧基板接收區
510‧‧‧第一平面
512‧‧‧第一側
514‧‧‧第二側
520‧‧‧第一旋轉軸
522、622‧‧‧旋轉自由度
554‧‧‧第二主動磁性單元
572‧‧‧第一部分
574‧‧‧第二部分
580‧‧‧控制器
750‧‧‧額外的主動磁性單元
760‧‧‧第一被動磁性單元
760’‧‧‧額外的被動磁性單元
810、820、830、840‧‧‧凹槽
892‧‧‧主動磁驅動單元
894‧‧‧被動磁驅動單元
912‧‧‧第二旋轉軸
910‧‧‧第二平面
918‧‧‧第三旋轉軸
930‧‧‧第三主動磁性單元
940‧‧‧第四主動磁性單元
950‧‧‧第五主動磁性單元
960‧‧‧第六主動磁性單元
980‧‧‧第二被動磁性單元
1010、1020、1030、1040、1050‧‧‧點源
1100‧‧‧蒸發源
1110‧‧‧蒸發坩堝
1120‧‧‧分配管
1130‧‧‧開口/噴嘴
1210、1220、1310、1320‧‧‧流程方框
F1‧‧‧第一磁浮力
F2‧‧‧第二磁浮力
G‧‧‧重量
O1‧‧‧第一反橫向力
O2‧‧‧第二反橫向力
T1‧‧‧第一橫向力
T2‧‧‧第二橫向力
為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉實施例，並配合所附圖式詳細說明如下： 第1圖繪示根據本發明實施例所述之用於非接觸式地懸浮沉積源之設備的側視示意圖。 第2至4圖繪示根據本發明實施例所述之用於非接觸式地懸浮沉積源之設備的前視示意圖。 第5至8圖繪示根據本發明實施例所述之用於非接觸式懸浮之設備的示意圖。 第9A至9D圖繪示根據本發明實施例所述之具有磁性單元的一源支座(source support)之示意圖。 第10至11圖繪示根據本發明實施例所述之沉積源的示意圖。 第12至13圖繪示根據本發明實施例所述之方法的流程圖。

Claims (1)

  1. 一種用以非接觸式地輸送一沉積源(120)之設備(100)，用於垂直基板處理，該設備包括： 一沉積源組件(110)，包括： 　　該沉積源，其中該沉積源具有在一實質上垂直的方向上延伸的一線性形狀；及 　　一第一主動磁性單元(150)；以及 一導引結構(170)，延伸於一源輸送方向上，其中該沉積源組件係可沿該導引結構移動； 其中，該第一主動磁性單元和該導引結構係用以提供一第一磁浮力(F1)以懸浮該沉積源組件。
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