TW201907031A - 材料沈積配置、用以沈積材料於基板之一方法及一材料沈積配置腔室 - Google Patents

Abstract

一種用以沈積一材料於一基板上之材料沈積配置腔室(1000)係說明。材料沈積配置腔室包括一真空產生裝置(1060)及一材料沈積配置(100)。材料沈積配置具有一閥元件(200)，裝配以調節將沈積之材料的材料流通。

Description

材料沈積配置、用以沈積材料之一方法及一材料沈積腔室

本揭露之數個實施例是有關於一種材料沈積配置，包括一閥元件。此外，數個實施例係有關於一種材料沈積腔室。再者，數個實施例係亦有關於一種用於材料之沈積的製程。特別是，本揭露之數個實施例係有關於在需要蒸發不同材料以形成數層於數個基板上的情況下，如在數種技術領域中使用之數個基板的真空塗佈。

用於沈積材料之蒸發製程一般包含兩種基本製程；熱源材料蒸發及接著凝結於基板上。執行蒸發係有數個方法，其中一個執行蒸發之方法係熱方法，其中舉例為金屬材料係供給至加熱之半金屬上，或置於坩鍋中。半金屬像是陶瓷。坩鍋舉例為電加熱。融化之金屬材料係在源之上方蒸發成雲狀物，且接著導引至基板來用以形成一或多個沈積層。

然而，蒸發技術係不限於蒸發金屬，但亦可與有機材料結合來執行。有機蒸發器舉例為適用於製造有機發光二極體(organic light-emitting diodes，OLEDs)。對於此種二極體之功能來說，特定有機化合物之發光層係沈積於適當的基板上。此層係接著包括沈積材料之薄膜。OLEDs可結合數種應用來使用，舉例為製造電視螢幕、監視器、平板、智慧型手機及其他手持裝置等。此外，在OLED技術領域中，許多其他應用係可預期的。

在蒸發材料時的其中一個參數係溫度。溫度係使用以蒸發沈積材料。溫度不僅與確保時間效率、材料不受干擾及適當改變之物理狀態有關，亦包括對材料及結構設計有高度需求。既然包含於製程中之材料係非常昂貴，任何材料之損耗係將避免。

因此，對於材料沈積配置及製程係有需求，而適用於在如所述之此種情況中使用。

有鑑於上述，提出如獨立申請專利範圍所述之一種材料沈積配置、一種材料沈積配置腔室及一種用以沈積材料於一基板上之方法。本揭露之其他方面、優點、及特徵係透過申請專利範圍、說明及所附之圖式更為清楚。

根據本揭露之一方面，提出一種材料沈積配置。材料沈積配置包括一閥元件，其中至少部份之閥元件係可加熱的

根據本揭露之一方面，提出一種材料沈積配置腔室。材料沈積配置腔室包括一種根據此處所述之數個實施例之材料沈積配置及一真空產生裝置。

根據本揭露之一方面，提出一種用以沈積材料於一基板上之方法。此方法包括直接地加熱一閥元件。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：

詳細的參照現在將以數種實施例達成，數種實施例的一或多個例子係繪示於各圖式中。各例子係藉由說明的方式提供且不意味為一限制。舉例來說，所說明或敘述而做為一實施例之部份之特徵可用於任何其他實施例或與任何其他實施例結合，以取得進一步之實施例。此意指本揭露包括此些調整及變化。

在圖式之下方說明中，相同參考編號係意指相同或類似之元件。一般來說，只有有關於個別實施例之相異處係進行說明。除非另有說明，一實施例中之一部份或方面之說明可亦應用於另一實施例中之對應部份或方面。

在本揭露之數種實施例係更詳細說明之前，有關於此處所使用之部份名稱及表示的一些方面係進行解釋。

於本揭露中，「材料沈積配置」係理解為一配置，裝配以用於材料沈積。特別是，「材料沈積配置」可理解為一配置，裝配以用於在導引至基板之前，沈積已經轉換成氣態之材料。「材料沈積配置」舉例為包括坩鍋，提供材料之蒸發。蒸發之材料係接著經由入口及/或出口管傳送至基板及沈積於其上。

於本揭露中，「坩鍋」係理解為一結構，允許在高溫使用，特別是在高溫處理材料。「坩鍋」可舉例為經由殼件、中空空間、管及/或閥來連接於噴頭。「坩鍋」可亦為可發生材料之蒸發的蒸發器之一部份。

於本揭露中，「噴頭」係理解為一噴霧狀裝置，提供沈積材料之分佈於基板上。「噴頭」可包括數個開孔，連接於殼件、中空空間、管及/或閥。已蒸發材料係於殼件、中空空間、管及/或閥中提供或導引，舉例為從蒸發坩鍋提供或導引至基板。噴頭可於水平或垂直方向或水平或垂直定向之間的其他位置導引。

於本揭露中，「閥元件」係理解為一閥。為液相或氣相之任何材料可流動通過此閥。「閥元件」一般連接材料源頭至材料終點且提供此連接之控制。如此處所使用之「閥元件」可影響下述之一或多個因素：流動速率、流動速度及背壓(back pressure)可藉由調節「閥元件」來調節。再者，「閥元件」可使用，以調節從坩鍋傳送至噴頭之已蒸發材料之流通。「閥元件」可為單一元件，可與入口及/或出口管結合或配置於入口及/或出口管之間。「閥元件」可作為遮門。「閥元件」係提供而用以控制通過材料沈積配置之流動。「閥元件」可為可交換的。「閥元件」可適用於一次性使用之應用。

於本揭露中，「流動」或「流動通過」係理解為可雙向發生之粒子之流動。舉例來說，已蒸發材料可在噴頭之方向中從蒸發器流動通過閥元件。此外，粒子可於蒸發器之方向中從材料沈積配置腔室流動。閥元件可控制、限制及/或避免「流動」。

於本揭露中，「接觸區域」係理解為管壁之一部份。管壁之此部份可接觸另一元件，舉例為基於關閉閥元件，由接觸元件佔據之內部管壁之一部份。「接觸區域」可相鄰於閥頸定位，或可為閥頸之一部份。

於本揭露中，「閥頸」係理解為入口管壁或出口管壁之構造。「閥頸」可作為用於關閉裝置之邊界。

於本揭露中，「入口管」係理解為一管，可作為蒸發器及噴頭之間的連接件。一般來說，「入口管」係在一側連接於閥元件及/或出口管，且在另一側連接於蒸發器。「入口管」可亦包括閥頸。直徑可在管之不同區段中變化。「入口管」一般包括兩個壁，內部及外部管壁。

於本揭露中，「出口管」係理解為一管，可作為蒸發器及噴頭之間的連接件。一般來說，「出口管」係在一側連接於閥元件及/或入口管，及在另一側連接於噴頭。「出口管」可亦包括閥頸。直徑可在管之不同區段中變化。「出口管」一般包括兩個壁，內部及外部管壁。

於本揭露中，「於入口方向中定向」係理解為關閉裝置之一位置。當關閉裝置可朝向入口管定向時，關閉裝置可採用「入口位置」。當位在「入口位置」中時，關閉裝置可在垂直位置中。

於本揭露中，「於出口方向中定向」係理解為關閉裝置之一位置。當關閉裝置可朝向出口管定向時，關閉裝置可採用「出口位置」。當位在「出口位置」中時，關閉裝置可在水平位置中。

於本揭露中，「大約」係理解成舉例為包括± 20 %之偏差，特別是± 15 %之偏差，及更特別是± 10 %之偏差。

第1圖繪示根據此處所述一些實施例之材料沈積配置100之剖面圖。材料沈積配置100可使用而特別是用以塗佈基板。基板可為適用於熱沈積塗佈之每個群組之材料，舉例為膜或箔。根據數個實施例，材料沈積配置100可包括蒸發器110及噴頭120，但以此些特徵為限。蒸發器110可包括坩鍋112。蒸發器可連接於入口管115。

閥元件200可控制蒸發器及/或坩鍋及噴頭120之間的連接。閥元件200可配置於入口管115及出口管116之間。閥元件可提供蒸發器及噴頭之大氣隔離。出口管116可連接於噴頭120。

坩鍋可使用於加熱將沈積之材料。坩鍋可舉例為槽座(tub)。使用於可與此處所述實施例一起使用之沈積製程的一般材料可為金屬、有機半導體或像是二氧化矽之材料。將沈積之材料影響其中之製程之狀態(shape)，因為用以處理將沈積之材料之參數可根據材料之物理及化學特性而不同。坩鍋之溫度可調節。溫度調節可特別是藉由轉換化學或電能進行熱能之傳送及/或產生來執行。可應用之用以加熱機構的例子可為：電熱絲、熱元件、套管加熱(jacket tube heating)、石英散熱器及/或石墨加熱主體(graphite heating bodies)。

舉例來說，材料沈積配置之操作溫度可為在300 °C至800 °C之間的範圍中。蒸發器及/或坩鍋可以熱穩定、耐熱及/或惰性材料製成，尤其以金屬製成，特別是以碳製成，更特別是不鏽鋼或鈦製成。入口管115可提供沈積材料之傳送。根據數個實施例，入口管115及出口管116可提供沈積材料傳送。內部管可包括內壁111及外壁113。出口管可亦包括內壁117及外壁118。內壁111、117可為熱導體，而外壁113、118可為隔熱體。就加熱至少部份之材料沈積配置100之來說，可應用入口管及/或出口管之內壁及外壁之間的間隙。

根據數個實施例，材料沈積配置之所有部份可進行加熱。一部份進行加熱及另一部份不進行加熱亦可行的。蒸發器、入口管、出口管、噴頭及/或閥元件可包括雙壁，其中內壁可為熱導體，而外壁可為隔熱體。控制器可裝配，以用於設定可加熱部份之溫度。舉例來說，坩鍋可加熱至將沈積之材料之最適合的材料沈積溫度。閥元件200之溫度可設定成高於坩鍋112之溫度。舉例來說，此溫度可設定在高於5 °C及20 °C之間，特別是高於大約10 °C。噴頭120可加熱至一溫度，此溫度係高於閥元件200之溫度。舉例來說，此溫度可設定在至少高於閥元件200之溫度5 °C及20 °C之間，特別是高於大約10 °C。

舉例來說，將沈積之材料係加熱至450 °C。閥元件可加熱至460 °C。於此例子中，噴頭會具有470 °C之溫度。

內及外壁之間的縫隙可使用於調節材料沈積配置之溫度。溫度調節可特別是藉由轉換化學或電能進行熱能之傳送及/或產生來執行。可應用之用以加熱機構的例子可為：電熱絲、熱元件、套管加熱、石英散熱器及/或石墨加熱主體。

第2圖繪示根據此處所述實施例之具有閥元件位在關閉位置中之閥元件200之剖面圖。閥元件係設計，以提供舉例為蒸發器及噴頭之分隔。噴頭可相鄰於基板。於數個應用中，入口管115可連結閥元件200及蒸發器。出口管116一般係連結閥元件200及噴頭。閥元件200可配置於入口管115及出口管116之間。閥元件可包括閥腔室222。

入口及出口管兩者可包括內部管壁111、117及外部管壁113、118。內壁111、117可為熱導體，而外壁113、118可為隔熱體。入口管及/或出口管可包括閥頸214及/或接觸區域219。

就閥元件200之入口管115及出口管116之溫度調節來說，可使用內壁111、117及外壁113、118之間的縫隙。溫度調節可特別是藉由轉換化學或電能進行熱能之傳送及/或產生來執行。可應用之用以加熱機構的例子可為：電熱絲、熱元件、套管加熱、石英散熱器及/或石墨加熱主體 。入口管之外壁及出口管之外壁可無縫地併接。

根據數個實施例，閥元件可包括關閉裝置230。閥元件可建構，使得關閉裝置230可採用數種裝配。其中一種裝配係為關閉裝配。關閉裝置可包括接觸元件234。在關閉裝配中，關閉裝置之接觸元件234可與內部入口管壁111之接觸區域219齊平(flush)。於另一實施例中，在關閉裝配中，接觸元件可與內部出口管壁117之接觸區域齊平。關閉裝置及管壁可特別是形成金屬密封件。

於一些實施例中，接觸元件234可包括外部環。外部環可以金屬製成，特別是以軟金屬製成，更特別是以銅、不鏽鋼及/或金製成。外部環可具有錐形邊緣。經由與接觸區域219接觸，環可變形以形成密封件。於另一實施例中，接觸區域可包括材料層。此材料可為金屬，特別是軟金屬，更特別是銅、不鏽鋼及/或金。經由與接觸元件234接觸，此材料可變形以形成密封件。密封件可為可交換的。

名稱「金屬密封件」係理解為由連接兩個金屬元件產生之密封件，舉例為連接接觸區域及接觸元件。材料可有利地舉例為鈦及/或不鏽鋼。此外，「金屬密封件」可在接觸元件及接觸區域之間包括額外之密封材料元件，舉例為以金屬製成，金屬例如是銅。

於數個實施例中，接觸元件之上端235可與閥頸214齊平。關閉裝配不讓材料從蒸發器傳送至噴頭，或反之亦然。關閉裝配之一個正向效應可為特別是已蒸發材料經過閥元件之流通可限制或甚至是避免。密封之程度可在約0.1 mbar及10 mbar之範圍中。

在材料沈積期間，製程可因數個原因停止。舉例來說，新的基板必須提供而相鄰於噴頭，或材料沈積配置必須在數個應用期間進行清洗。一般來說，僅停止將沈積材料之傳送於噴頭，但不是停止全部的沈積製程可為重要的。因此，另一個優點可為藉由帶動關閉裝置成關閉裝配，材料沈積製程可中斷而不打斷材料轉換成另一個物理狀態。舉例來說，藉由具有關閉裝置於關閉裝配中，讓材料於蒸發器中蒸發但同時避免傳送已蒸發材料至基板係可行的。

第3圖繪示根據此處所述實施例之參照第2圖之閥元件之剖面圖，其中閥元件係位於開啟位置。第3圖繪示於開啟裝配中之關閉裝置230之示意圖。在接觸區域219之接觸元件230及內部管壁111、117可沒有接觸。接觸元件之上端235及閥頸214可亦沒有接觸。關閉裝置可於蒸發器之方向中重新定位。

第4圖中繪示之數個實施例包括側區域236，材料沈積流通可在側區域236通過關閉裝置。側區域236可為入口管及/或出口管及接觸元件之間的剖面區域。側區域可在關閉裝置採用開啟裝配時出現。根據數個實施例，側區域可在閥元件於入口及/或出口方向中定向時出現，及關閉裝置可採用開啟裝配。

側區域236可接近閥腔室區域238。閥腔室區域238可為引導元件234及內部閥腔室牆224之間的剖面區域。此裝配係保護系統而避免壓力損失。

材料沈積配置之全部部份或至少部份之關閉裝置、閥元件、入口管、出口管、蒸發器及噴頭可包括數個材料或甚至由數個材料組成，例如是碳、不鏽鋼或鈦。材料可具有承受高溫之能力。材料可為化學惰性。如果沒有另外陳述，材料可提供熱傳送。

閥元件可包括數個惰性材料或甚至由惰性材料製成，例如是碳、不鏽鋼或鈦。關閉裝置可以相同於閥元件之材料製成，但不以此為限。關閉裝置可包括提供熱傳送之材料或甚至以提供熱傳送之材料組成。關閉裝置可亦包括熱穩定之材料或甚至以熱穩定之材料組成。關閉裝置可以惰性材料製成。

如第5圖中所範例性繪示，關閉裝置230可包括接觸元件234及引導元件232。引導元件232可以提供熱傳送之材料製成。於數個實施例中，引導元件232係連接於接觸元件234，舉例來說，引導元件可與接觸元件一體成型。引導元件232可使用，以改變關閉裝置230之裝配。藉由作用於引導元件232，接觸元件234可重新定位。引導元件可包括固定部份。引導元件可包括熱絕緣，特別是在固定部份包括熱絕緣。

於數個實施例中，關閉裝置可包括加熱裝置440。加熱裝置440可包括連接元件442。加熱裝置440可包括可加熱筒。加熱裝置可嵌入於閥元件中，特別是在關閉裝置中，更特別是在引導元件及/或接觸元件中。連接元件442可連接加熱裝置，用以溫度調節。

加熱裝置可包括數個加熱機構。舉例來說，加熱裝置440可電性地加熱。加熱裝置440之溫度一般可特別是藉由轉換化學或電能成熱進行熱能之傳送及/或產生來執行。可應用之用以加熱機構的例子可為：電熱絲、熱元件、石英散熱器及/或石墨加熱主體 。

根據參照第5圖繪示之數個實施例，加熱裝置可從引導元件延伸至接觸元件中。根據第6圖中繪示之數個實施例，加熱裝置可僅由引導元件所包括。熱能可提供而通過引導元件，且可經由熱傳送來傳送至關閉元件。於另一實施例中，加熱裝置可僅由接觸元件所包括。

加熱裝置可靠近接觸元件之下端233，以最有效率地傳送熱能至接觸元件234之下端233。加熱裝置440之下端及接觸元件234之下端233之間的距離可少於5 mm，特別甚至是等同於或少於2 mm。

加熱關閉裝置係提供數個優點。一般來說，蒸發器及閥元件之間係存有負溫度梯度。既然關閉裝置可使用以限制或避免可能以氣態存在之沈積材料之傳送，負溫度梯度係促使蒸汽凝結於閥元件。藉由加熱閥元件之關閉裝置，負溫度梯度係移除且在關閉裝置之凝結係避免。負溫度梯度可亦反向為正溫度梯度。舉例來說，相較於蒸發器，較高之溫度可供應於關閉裝置。

控制器可使用以調節溫度。舉例來說，關閉裝置及/或閥元件之溫度可設定為高於蒸發器之溫度5 °C -20 °C，特別是 高於蒸發器之溫度10 °C。噴頭120可加熱至一溫度，此溫度高於閥元件200之溫度。舉例來說，此溫度可設定成高於閥元件200之溫度至少5 °C及20 °C之間，特別是高於閥元件200之溫度約10 °C。

在特定之例子中，材料係在坩鍋112中加熱且蒸發。蒸汽係在閥元件之出口管之方向中流動通過入口管。關閉裝置可如第2圖中所示在關閉裝配中，及關閉裝置可加熱至一溫度，此溫度可高於蒸發溫度至少5 °C。特別是，溫度可高於蒸發溫度10 °C。蒸汽流動係由關閉裝置之關閉裝配所限制。

加熱閥元件可避免凝結在閥元件。當停止材料沈積製成而不停止材料之蒸發時，閥元件可採用關閉位置。在關閉位置中可避免蒸汽傳送至噴頭。蒸汽可能累積於閥元件，特別是蒸汽可能累積於關閉裝置。加熱閥元件及/或關閉裝置可避免將沈積之材料凝結。

第7圖繪示根據此處所述實施例之具有驅動機構560及貼附於驅動機構之選擇之致動器562之閥元件200的剖面圖。雖然驅動機構係僅在第7-13圖中範例性繪示，應理解的是，它可應用於此處所述之所有實施例中。

一般來說，驅動機構可機械地、電性地、液壓地、氣動地、人工地或其之任何組合操作。於數個實施例中，驅動機構可連接於致動器562。致動器562可電性地、機械地或其之任何組合作用於驅動機構560上。驅動機構560可以耐溫材料製成。在閥腔中具有最小熱損耗的情況下，驅動機構可裝配以作用於關閉裝置上。

驅動機構560可連接於關閉裝置之引導元件232之至少一部份。驅動機構可連接於引導元件之固定部份。引導元件可包括熱絕緣，特別是在驅動機構560及引導元件232之連接及/或固定部份。此絕緣係避免驅動機構因高溫而受到損害。

第8圖繪示根據此處所述實施例之閥元件之剖面圖。驅動機構於此實施例中包括彈簧。彈簧664可使用以調節關閉裝置230之裝配。彈簧可以能夠讓彈簧包括彈性特徵之材料製成，特別是以金屬線製成。彈簧可以耐高溫材料製成。舉例來說，材料可為來自鈷-鎳-鉻-鉬-合金(Cobalt-Nickel-Chromium-Molybdenum (CoNiCrMo)-alloys)之群組。驅動機構可與導熱之關閉裝置隔熱。彈簧可電性地、機械地、氣動地、人工地或其之任何組合移動。在閥腔室中具有最小熱損耗之情況下，彈簧可裝配以作用於關閉裝置上。

第9圖繪示根據此處所述實施例之具有閥元件位在關閉位置中之定向於入口方向中之閥元件的剖面圖。如第9圖中所示之關閉裝置230係採用關閉裝配。接觸元件234之上端235與閥頸214可沒有接觸，但接觸元件234之下端233可與閥頸214齊平。接觸元件234可接觸內部入口管壁111之接觸區域219。關閉裝置及管壁可特別是形成金屬密封件。

根據數個實施例，關閉裝置可由驅動機構560驅動。驅動機構可機械地、電性地、液壓地、氣動地、人工地或其之任何組合操作。於一些實施例中，驅動機構可連接於致動器562。致動器562可電性地、機械地或其之任何組合作用於驅動機構560。當驅動機構係基於致動器562之設置而運作時，致動器特別是貼附於驅動機構。

根據數個實施例，關閉裝置可包括兩個功能。一個功能係可藉由採用關閉裝配來避免材料從蒸發器流動。另一個功能係可藉由採用開啟裝配來從閥腔室密封驅動機構之進入位置。當閥元件係採用開啟裝配時，有利的效應係驅動機構在蒸發材料期間受到極度保護而避免材料粒子及高溫。

第10圖繪示參照第9圖之說明此處所述之此一實施例之閥元件的剖面圖，其中閥元件係在第10圖中位於開啟位置中。於此，關閉裝置230係採用開啟裝配。接觸元件234之上端235可接觸內部閥腔室牆224。特別是，接觸元件234之下端233及閥頸214可於開啟位置中沒有接觸。

根據數個實施例，當關閉裝置係在開啟位置中時，關閉裝置之上端235可接觸內部閥腔室牆224。接觸元件可裝配，使得上端235可密封關閉裝置之進入位置。接觸元件可避免熱及粒子從閥腔室傳送至驅動機構。

此實施例之一個優點係避免將沈積材料之粒子從閥腔室傳送至驅動機構。因此，在材料沈積期間係較少損失材料。此實施例之另一個優點係在驅動機構之方向中從閥腔室之熱損耗係避免，而有助於維持製程溫度。此外，藉由密封進入側，驅動機構係受到保護而避免高溫及/或任何製程相關之影響。

根據數個實施例，關閉裝置可由驅動機構560驅動。驅動機構可機械地、電性地、液壓地、氣動地或其之任何組合操作。於數個實施例中，驅動機構可連接於致動器562。致動器562可電性地、機械地或其之任何組合作用於驅動機構560。

根據此處所述之數個實施例，閥元件之配置可包括入口管115、閥腔室222及出口管116。根據數個實施例，閥元件可朝向入口管定向，特別是關閉裝置可朝向入口管定向。閥元件之關閉裝置可因而在入口管之方向中開啟及/或關閉。因此，閥元件可於入口方向中定向。當定向於入口方向中時，關閉裝置可為垂直定向。根據數個實施例，閥元件可朝向出口管定向，特別是關閉裝置可朝向出口管定向。關閉裝置可因而在出口管之方向中開啟及/或關閉。因此，閥元件可於出口方向中定向。當定向於出口方向中時，關閉裝置可為水平定向。

根據第2圖中範例性所示之實施例，當定向於入口方向中時，關閉裝置可藉由接觸元件234之上端235與閥頸214齊平而為關閉裝配。根據第9圖中範例性所示之實施例，當定向於入口方向中時，關閉裝置可藉由接觸元件234之下端233與閥頸214齊平而為關閉裝配。關閉裝置及管壁可特別是形成金屬密封件。

根據第3圖中範例性所示之實施例，當定向於入口方向中時，關閉裝置可藉由接觸元件234與閥頸214沒有接觸及位在入口管115中而為開啟裝配。根據第10圖中範例性所示之實施例，當定向於入口方向中時，關閉裝置可藉由接觸元件234與閥頸214沒有接觸及位在閥腔室222中而為關閉裝配。

第11圖繪示根據此處所述實施例之具有閥元件定向於出口方向中之閥元件200之剖面圖，其中閥元件可採用關閉及開啟位置。關閉裝置可採用開啟及關閉裝配。關閉裝置230可於出口管116之方向中移動。閥頸214可位於出口管壁116。接觸區域219可為內部出口管壁117之部份。根據可與此處所述任何其他實施例結合之數個實施例，開啟及關閉裝配可基於在第2及3圖中說明之實施例之類似機構。

對於採用關閉裝配來說，關閉裝置可於閥頸之方向中移動。舉例來說，關閉裝置可於閥腔室222之方向中移動。接觸元件之上端235可與閥頸214齊平。關閉裝置及管壁117可特別是形成金屬密封件。對於採用開啟裝配來說，關閉裝置可移動離開閥頸。舉例來說，關閉裝置可朝向出口管116移動。驅動機構可設置。驅動機構可藉由根據此處所述之數個實施例之選擇的致動器562驅動。

第12圖繪示根據此處所述實施例之具有閥元件定向於出口方向中之閥元件的剖面圖，其中閥元件可採用關閉及開啟位置。 關閉裝置可採用開啟及關閉裝配。關閉裝置可於出口管116之方向中移動。閥頸214可位於出口管壁116。接觸區域219可為內部出口管壁117之部份。根據可與此處所述任何其他實施例結合之數個實施例，開啟及關閉裝配可類似於有關第9及10圖說明之實施例。

對於採用關閉裝配來說，關閉裝置可於閥頸之方向中移動。舉例來說，關閉裝置可於出口管116之方向中移動。接觸元件之下端233可與閥頸214齊平。對於採用開啟裝配來說，關閉裝置可移動離開閥頸。舉例來說，關閉裝置可於閥腔室222之方向中移動。接觸元件之上端235可接觸內部閥腔室牆224。驅動機構可設置。驅動機構可藉由此處所述之數個實施例之選擇的致動器562驅動。

根據數個實施例，當關閉裝置採用開啟配置時，關閉裝置之上端235可接觸內部閥腔室牆224。接觸元件可裝配，使得上端235可密封關閉裝置之進入位置。根據此處所述之數個實施例，接觸元件可避免材料及/或熱從閥腔室傳送至驅動機構。

根據範例性繪示於第11圖中之實施例，當閥元件定向於出口方向中時，關閉裝置可藉由接觸元件234之上端235與閥頸214齊平而為關閉裝配。關閉裝置及管壁可特別是形成金屬密封件。根據範例性繪示於第12圖中之實施例，當定向於出口方向中時，關閉裝置可藉由接觸元件234之下端233與閥頸214齊平而為關閉裝配。

根據範例性繪示於第11圖中之實施例，當閥元件係定向於出口方向中時，關閉裝置可藉由接觸元件234沒有接觸閥頸214及位於出口管116中而為開啟裝配。根據範例性繪示於第12圖中之實施例，當定向於出口方向中時，關閉裝置可 藉由接觸元件234沒有接觸閥頸214及位於閥腔室222中而為開啟裝配。

第13圖繪示根據此處所述實施例之材料沈積配置腔室1000之剖面圖。腔室可包括材料沈積配置，可於高真空環境中運行。腔室可包括真空產生裝置1060。整個製程一般係發生在10^-6 mbar之範圍中之壓力的高真空環境中，但不以此為限。真空壓力可舉例為亦包括10^-4 mbar範圍中之壓力。真空係不僅有助於沈積製程之純度，且亦避免在沈積期間之粒子碰撞。

根據數個實施例，真空可提供至材料沈積配置腔室1000及材料沈積配置100。將沈積之材料可於蒸發器110中蒸發，特別是在坩鍋112之協助下蒸發。材料蒸汽可傳送通過入口管115，特別是通過由內部管壁111所圍繞之腔(lumen)。材料蒸汽可亦傳送通過出口管118，特別是通過由內部出口管117所限制之空間。

根據數個實施例，閥元件200可限制或避免材料蒸汽從入口管115傳送至出口管116及/或從出口管116傳送至噴頭120。關閉裝置230可根據此處所述數個實施例採用關閉配置。為了讓製程開始，或當基板改變或是需限制蒸汽流動之任何其他製程係完成時，閥元件可改變至開啟裝配。特別是，關閉裝置可採用開啟裝配。閥元件可藉由驅動機構560驅動，驅動機構560可又選擇地由致動器562驅動。

舉例來說，蒸汽流通之限制可暫停製程，舉例為在改變基板期間，而不需停止蒸發器。另一個例子會為閥元件可在沈積製程前之材料沈積配置之預熱期間為關閉裝配。就此方面而言，應注意的是，蒸發製程之開始及停止係耗費時間及緩慢的。此配置及將沈積之材料到達製程溫度係耗費時間，及溫度下降以預先停止蒸發製程係耗費時間。因此，在傳統配置中，已蒸發材料係在開始及停止製程期間持續流至基板。因此，具有於蒸發製程中控制材料流動之材料沈積配置係有利的。再者，如果僅為短期中斷製程時，已蒸發材料係維持氣體狀態，因為限制閥元件可進行加熱以避免凝結。

根據數個實施例，閥元件及特別是關閉裝置可在製程期間加熱。關閉裝置可特別是在採用關閉裝配時加熱。溫度調節可特別是藉由轉換化學或電能進行熱能之傳送及/或產生來執行。可應用之用以加熱機構的例子可為：電熱絲、熱元件、套管加熱、石英散熱器及/或石墨加熱主體。如此處之數個實施例中所述，整個材料沈積配置可進行加熱。此外，從蒸發器至基板可能存在正溫度梯度。

根據本揭露之其他方面，提出一種用以沈積材料於基板上之方法。方法可包括從蒸發器110沈積已蒸發材料於基板。方法可包括經由入口管115、閥元件200、出口管116及/或噴頭120傳送將沈積之材料。方法可包括調節關閉裝置之裝配。方法可包括採用關閉裝置230之關閉裝配及開啟裝配。

特別是，調節閥元件可包括採用關閉裝置之關閉裝配及開啟裝配。藉由採用關閉裝配，此方法可包括停止將沈積之已蒸發材料。

此方法可調節材料沈積配置之溫度。特別是，調節溫度可包括加熱蒸發器、入口管、閥元件、出口管及/或噴頭。加熱閥元件可包括加熱關閉裝置，以避免已蒸發材料在閥元件之關閉裝配中凝結。加熱閥元件可包括直接地加熱閥元件。「直接地加熱」閥元件可理解為操作於閥元件中的加熱裝置。特別是，直接地加熱可理解為操作於關閉裝置中的加熱裝置，更特別是操作引導元件及/或接觸元件中之加熱裝置。

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。

特別是，此書面說明係使用包括最佳模式之數個例子來揭露本揭露，且亦讓此技術領域中任何具有通常知識者能夠實施所述之標的，包括製造及使用任何裝置或系統及執行任何併入之方法。當數種特定之實施例係已經於前述中揭露時，上述實施例之非互斥之特徵可彼此結合。可專利之範圍係由申請專利範圍定義，且如果申請專利範圍具有非相異於申請專利範圍之字面語言之結構元件時，或如果申請專利範圍包括等效結構元件，且等效結構元件與申請專利範圍之字面語言具有非實質差異時，其他例子係意欲包含於申請專利範圍之範疇中。

100‧‧‧材料沈積配置

110‧‧‧蒸發器

111、117‧‧‧內部管壁

112‧‧‧坩鍋

113、118‧‧‧外部管壁

115‧‧‧入口管

116‧‧‧出口管

120‧‧‧噴頭

200‧‧‧閥元件

214‧‧‧閥頸

219‧‧‧接觸區域

222‧‧‧閥腔室

224‧‧‧內部閥腔室牆

230‧‧‧關閉裝置

232‧‧‧引導元件

233‧‧‧下端

234‧‧‧接觸元件

235‧‧‧上端

236‧‧‧側區域

238‧‧‧閥腔室區域

440‧‧‧加熱裝置

442‧‧‧連接元件

560‧‧‧驅動機構

562‧‧‧致動器

664‧‧‧彈簧

1000‧‧‧材料沈積配置腔室

1060‧‧‧真空產生裝置

於下文中，提供所附圖式之簡要說明。此些圖式係意欲幫助詳細地說明下方所揭露之本發明。 第1圖繪示根據此處所述一些實施例之材料沈積配置之剖面圖； 第2圖繪示根據此處所述實施例之具有閥元件位在第一位置中之閥元件之剖面圖； 第3圖繪示根據此處所述實施例之參照第2圖之閥元件之剖面圖，其中閥元件係位於第二位置； 第4圖繪示根據此處所述實施例之閥元件之剖面圖； 第5圖繪示根據此處所述實施例之關閉裝置之剖面圖； 第6圖繪示根據此處所述實施例之關閉裝置之剖面圖； 第7圖繪示根據此處所述實施例之具有驅動機構及貼附於其之致動器之閥元件的剖面圖； 第8圖繪示根據此處所述實施例之具有驅動機構之閥元件之剖面圖； 第9圖繪示根據此處所述實施例之具有閥元件位在第一位置中之閥元件之剖面圖； 第10圖繪示根據此處所述實施例之參照第9圖之閥元件之剖面圖，其中閥元件係位於第二位置； 第11圖繪示根據此處所述實施例之閥元件之剖面圖； 第12圖繪示根據此處所述實施例之閥元件之剖面圖； 第13圖繪示根據此處所述實施例之材料沈積腔室之剖面圖。

Claims (20)

1. 一種材料沈積配置(100)，包括： 一閥元件(200)，包括一加熱裝置，其中至少部份之該閥元件係可加熱；以及 其中該加熱裝置(440)係嵌入該閥元件中。
2. 如申請專利範圍第1項所述之材料沈積配置(100)，其中該加熱裝置(440)係為一加熱筒。
3. 如申請專利範圍第1項所述之材料沈積配置(100)，其中該閥元件(200)包括一關閉裝置(230)，該關閉裝置包括該加熱裝置(440)。
4. 如申請專利範圍第3項所述之材料沈積配置(100)，其中該加熱裝置(440)係嵌入該關閉裝置中。
5. 如申請專利範圍第3項所述之材料沈積配置(100)，其中該關閉裝置(230)包括一接觸元件(234)及一引導元件(232)，該引導元件連接於一驅動機構(560)，用以驅動該引導元件。
6. 如申請專利範圍第5項所述之材料沈積配置(100)，其中該驅動機構係利用一電性及機械致動之至少一者運作。
7. 如申請專利範圍第5項所述之材料沈積配置(100)，其中該加熱裝置(440)係嵌入該引導元件(232)及該接觸元件之至少一者中。
8. 如申請專利範圍第1至7項之任一者所述之材料沈積配置(100)，更包括一入口管(115)及一出口管(116)，該入口管及該出口管係以碳化物製成。
9. 如申請專利範圍第8項所述之材料沈積配置(100)，其中該入口管及該出口管係以不鏽鋼及鈦之至少一者製成。
10. 如申請專利範圍第5至7項之任一者所述之材料沈積配置(100)，其中該驅動機構(560)係為一彈簧(664)。
11. 如申請專利範圍第1至7項之任一者所述之材料沈積配置(100)，其中該材料沈積配置更包括一溫度控制器，裝配以控制該材料沈積配置之溫度。
12. 如申請專利範圍第1至7項之任一者所述之材料沈積配置(100)，更包括一蒸發器(110)及一噴頭(120)之一或多者。
13. 如申請專利範圍第10項所述之材料沈積配置(100)，其中該材料沈積配置係裝配以於至少300 °C之溫度操作。
14. 如申請專利範圍第10項所述之材料沈積配置(100)，其中該材料沈積配置係裝配以於至少400 °C之溫度操作。
15. 如申請專利範圍第5至7項所述之材料沈積配置(100)，其中該接觸元件(234)及該入口管或出口管之間的區域(236)係接近該入口管(115)及/或該出口管(116)之區域(238)。
16. 一種材料沈積配置腔室(1000)，包括： 如申請專利範圍第1至7項之任一者所述之一材料沈積配置(100)；以及 一真空產生裝置(1060)。
17. 一種用以沈積材料於一基板上之方法，包括： 藉由操作一閥元件中之一加熱裝置來直接地加該閥元件。
18. 如申請專利範圍第17項所述之用以沈積材料於一基板上之方法，更包括： 沈積材料；以及 藉由關閉該閥元件來中斷該沈積。
19. 如申請專利範圍第17至18項之任一者所述之用以沈積材料於一基板上之方法，更包括： 在高於該蒸發器(110)之溫度至少5 °C之一溫度操作該關閉裝置(230)。
20. 如申請專利範圍第17至18項所述之用以沈積材料於一基板上之方法，其中操作該關閉裝置包括在高於該蒸發器之該溫度至少10 °C之一溫度操作該關閉裝置。