TW201946312A - 真空處理系統及操作一真空處理系統之方法 - Google Patents

真空處理系統及操作一真空處理系統之方法 Download PDF

Info

Publication number
TW201946312A
TW201946312A TW108113162A TW108113162A TW201946312A TW 201946312 A TW201946312 A TW 201946312A TW 108113162 A TW108113162 A TW 108113162A TW 108113162 A TW108113162 A TW 108113162A TW 201946312 A TW201946312 A TW 201946312A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
chamber
substrate
vacuum
processing system
vacuum processing
Prior art date
Application number
TW108113162A
Other languages
English (en)
Inventor
史丹分 班格特
渥福剛 布許貝克
湯瑪士 博爵
Original Assignee
美商應用材料股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 美商應用材料股份有限公司 filed Critical 美商應用材料股份有限公司
Publication of TW201946312A publication Critical patent/TW201946312A/zh

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/04Coating on selected surface areas, e.g. using masks
    • C23C14/042Coating on selected surface areas, e.g. using masks using masks
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67155Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations
    • H01L21/67161Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations characterized by the layout of the process chambers
    • H01L21/67173Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations characterized by the layout of the process chambers in-line arrangement
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/24Vacuum evaporation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104Forming layers
    • H01L21/02107Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02225Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer
    • H01L21/0226Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process
    • H01L21/02263Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase
    • H01L21/02266Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase deposition by physical ablation of a target, e.g. sputtering, reactive sputtering, physical vapour deposition or pulsed laser deposition
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017Apparatus for fluid treatment
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098Apparatus for thermal treatment
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67155Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations
    • H01L21/67184Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations characterized by the presence of more than one transfer chamber
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67248Temperature monitoring
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67703Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations between different workstations
    • H01L21/67709Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations between different workstations using magnetic elements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67703Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations between different workstations
    • H01L21/67712Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations between different workstations the substrate being handled substantially vertically
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67739Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations into and out of processing chamber
    • H01L21/6776Continuous loading and unloading into and out of a processing chamber, e.g. transporting belts within processing chambers
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/10Deposition of organic active material
    • H10K71/16Deposition of organic active material using physical vapour deposition [PVD], e.g. vacuum deposition or sputtering
    • H10K71/164Deposition of organic active material using physical vapour deposition [PVD], e.g. vacuum deposition or sputtering using vacuum deposition
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/10Deposition of organic active material
    • H10K71/16Deposition of organic active material using physical vapour deposition [PVD], e.g. vacuum deposition or sputtering
    • H10K71/166Deposition of organic active material using physical vapour deposition [PVD], e.g. vacuum deposition or sputtering using selective deposition, e.g. using a mask

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

一種用以依循路徑傳送具有一基板的一載體之真空處理系統係進行說明。系統包括一第一真空處理腔室,用以處理載體上之基板;一真空緩衝腔室,提供用於基板之一處理時間延遲;一第二真空處理腔室,用於基板上之一材料層的遮蔽沈積;以及一或多個移送腔室,用以從第一真空處理腔室依循路徑傳送載體至真空緩衝腔室,及用以從真空緩衝腔室依循路徑傳送載體至第二真空處理腔室。

Description

真空處理系統及操作一真空處理系統之方法
本揭露之數個實施例是有關於數種真空處理系統及數種操作一真空處理系統的方法,特別是用以沈積兩種、三種或更多種不同的材料於數個基板上。數個實施例特別是有關於數種真空處理系統及數種操作一真空處理系統之方法,其中由數個基板載體所支承之數個基板係於真空處理系統中沿著一基板傳送路徑傳送至舉例為數種沈積模組中及離開此些沈積模組。再者,數個實施例特別是有關於數種真空處理系統及數種操作數種真空處理系統之方法,其中數個基板係由數個基板載體支撐於一本質上垂直定向中。
使用有機材料之光電裝置係因為許多原因而變得更受歡迎。使用來製造此些裝置的許多材料係相對地便宜,所以有機光電裝置具有超越無機裝置之成本優勢的潛力。有機材料之固有特性可有利於數種應用,此些應用例如是用於沈積於撓性或非撓性基板上。有機材料之固有特性例如是撓性。有機光電裝置之例子包括有機發光二極體(organic light emitting devices,OLEDs)、有機顯示器、有機光電晶體、有機光伏電池、及有機光偵測器。
對於OLED裝置之有機材料可具有超越傳統材料之表現優勢。舉例來說,有機發光層發光之波長可利用適當之摻雜劑輕易地調整。OLED裝置係使用薄有機膜,薄有機膜係在供應此裝置電壓時發光。針對使用於例如是平板顯示器、發光、及背光之應用來說,OLED裝置係變成令人更加感興趣之技術。
在次大氣壓力(sub-atmospheric pressure)下,材料一般係於真空處理系統中沈積於基板上,材料特別是有機材料。在沈積期間,遮罩裝置可配置於基板之前方,其中遮罩裝置可具有至少一開孔或數個開孔,此至少一開孔或此些開孔係定義開孔圖案,開孔圖案係對應於將沈積於基板上之材料圖案,沈積舉例為藉由蒸發執行。基板一般係在沈積期間配置於遮罩裝置之後方,且相對於遮罩裝置對準。具有準確對應於顯示器之像素解析度的遮蔽係具有挑戰性,特別是對於大面積基板及實質上垂直的基板定向。
一般來說,五個或更多個或甚至是十個或更多個材料層可接續地沈積於基板上,舉例為用以製造彩色顯示器。一般來說,一或多個有機材料層及一或多個金屬材料層係沈積於層堆疊中。特別是,金屬層之精準度可能導致基板溫度增加,而增加準確之遮罩對準的其他困難度,舉例為針對接續之沈積層的準確之遮罩對準。增加產量及因而減少真空處理系統之節拍時間的需求係更增添挑戰性。
因此,提供改善之真空處理系統及操作改善之真空處理系統之方法來沈積數個材料於數個基板上係有利的。
有鑑於上述,提出一種用以處理一基板之真空處理系統,一種用以沈積數層於一基板上的真空處理系統,及一種操作一真空處理系統之方法。
根據一實施例,提出一種用以依循路徑傳送具有一基板的一載體之真空處理系統。此系統包括一第一真空處理腔室,用以處理載體上之基板;一真空緩衝腔室,提供用於基板之一處理時間延遲;一第二真空處理腔室,用於基板上之一材料層的遮蔽沈積;以及一或多個移送腔室,用以從第一真空處理腔室依循路徑傳送載體至真空緩衝腔室,及用以從真空緩衝腔室依循路徑傳送載體至第二真空處理腔室。
根據另一實施例,提出一種用於在一大面積基板上之有機發光二極體(OLED)顯示器製造之真空處理系統。此系統包括 一金屬沈積腔室,具有一蒸發器,用於在大面積基板上之一層堆疊上之將沈積的金屬材料;一真空緩衝腔室,設置於真空處理系統中之金屬沈積腔室之下游,真空緩衝腔室裝配,以儲存支撐數個大面積基板之二或多個載體;一其他沈積腔室,位於真空緩衝腔室之下游及具有一其他蒸發器,其他蒸發器係沈積一材料於大面積基板上,此其他沈積腔室包括一遮罩支撐件,遮罩支撐件用於一陰影遮罩(shadow mask),陰影遮罩遮蔽此些大面積基板,以沈積材料在對應於顯示像素之數個區域上;以及一移送腔室,包括一冷卻組件,冷卻組件相鄰於一載體位置配置,以減少載體之溫度。
根據另一實施例,提出一種操作一真空處理系統的方法。此方法包括在一第一節拍時段期間,沈積一材料層於一基板上;在接續第一節拍時段之一或多個第二節拍時段期間,停留一載體於一真空緩衝腔室中,載體支撐基板;以及在接續此一或多個第二節拍時段之一第三節拍時段的至少一部份期間,冷卻一移送腔室中相鄰於一冷卻組件之載體。
本揭露之其他方面、優點及特徵係透過說明及所附之圖式更為清楚。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:
詳細的參照將以數種實施例來達成,數種實施例的一或多個例子係繪示於圖式中。各例子係藉由說明的方式提供且不意味為一限制。再者,所說明或敘述而做為一實施例之部份之特徵可用於其他實施例或與其他實施例結合,以取得再其他實施例。此意指本揭露包括此些調整及變化。
在下方圖式之說明中,相同的參考編號可意指相同或類似之元件。一般來說,僅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係亦應用於另一實施例中之對應部份或方面。
OLED裝置可包括數層,OLED裝置例如是OLED平板顯示器。舉例來說,可設置五層或更多層、或甚至10層或更多層之結合。一般來說,有機層及金屬層係沈積於背面上,其中背面可包括薄膜電晶體(TFT)結構。特別是,在封裝之前,有機層可能對氣體環境(舉例為大氣)敏感。因此,於真空處理系統中製造出完整的層堆疊係為有利的,此層堆疊包括有機層及金屬層兩者。
於本揭露中係參照OLED平板顯示器之製造,特別是用於行動裝置的製造。然而,類似的考量、例子、實施例及方面可亦提供而用於基板處理應用。對於OLED行動顯示器之例子來說,通用金屬遮罩(common metal mask,CMM)係設置於一些處理腔室中。CMM提供邊緣排除遮罩(edge exclusion mask),用於各行動顯示器。各行動顯示器係利用一開孔遮蔽,對應於數個顯示器之間的區域的基板上的區域主要由CMM所覆蓋。其他層可利用精密金屬遮罩(fine metal mask,FFM)沈積。精密金屬遮罩具有數個開孔,此些開孔之尺寸舉例為在微米範圍中。此些精密開孔對應於行動顯示器之像素或行動顯示器之像素的顏色。因此,FFM及基板需要相對於彼此高度準確地對準,以在微米範圍中具有顯示器上的像素對準。大面積基板、垂直基板定向及所產生之重力,以及因舉例為蒸發製程之熱影響之熱膨脹的結合係讓準確之遮罩對準具挑戰性。
根據本揭露之一些實施例,基板可藉由夾持裝置支承於基板載體,舉例為藉由靜電吸座(electrostatic chuck)及/或藉由磁性吸座支承於基板載體。可使用其他形式之夾持裝置。一般來說,基板載體包括載體主體及基板接收板材。基板係舉例為藉由靜電力及/或磁力支承於基板接收板材。此處所使用之「傳送」、「移動」、「依循路徑傳送」、「取代」或「旋轉」基板可意指為支承基板在一定向中之載體的個別運動,特別是支承基板在非水平定向中之載體的個別運動,更特別是支承基板在本質上垂直定向中之載體的個別運動。
第1A圖繪示在舉例為利用金屬蒸發器沈積金屬層後之表示由載體支撐之玻璃基板的溫度之曲線10的示意圖。在金屬沈積之後,可見基板溫度上升舉例為至少30 K。舉例在10至20分鐘之後,基板溫度係隨著時間減少。然而,在較長之時標(timescale)(數個小時)上,載體之溫度係在真空處理系統之操作期間增加,如第1B圖中之曲線12所示。在評估系統中之溫度下可發現因輻射而致使基板冷卻係不顯著。再者,由於真空處理系統中之真空空氣(vacuum atmosphere)之故,因對流所致使之熱交換係亦不顯著。已經發現的是,冷卻基板主要因從基板至基板載體之傳導所提供,傳導也就是熱傳導。如第1B圖中所示,在基板載體溫度增加時,此程序可能經歷較長的時標(數小時至數10小時)。
根據本揭露之數個實施例,提出用以依循路徑傳送具有將處理之基板之載體的真空處理系統。系統包括一第一真空處理腔室,用以處理載體上之基板;一真空緩衝腔室,提供用於基板之一處理時間延遲;一第二真空處理腔室,用於基板上之一材料層的遮蔽沈積;以及一或多個移送腔室,用以從第一真空處理腔室依循路徑傳送載體至真空緩衝腔室,及用以從真空緩衝腔室依循路徑傳送載體至第二真空腔室。
提供採用處理時間延遲之緩衝腔室係減少用於舉例為利用FFM沈積之對準準確性的問題,在金屬沈積之後可能增加30 K或更多之基板溫度,例如是甚為50 K或更多之基板溫度。舉例來說,根據可與此處所述其他實施例結合之一些實施例,金屬沈積可利用CMM,利用CMM可能更增加基板上之熱負載。根據本揭露之數個實施例的真空緩衝腔室係允許具有夠低來用於接續(下游)FMM沈積製程之基板溫度,其中,舉例來說,精密金屬遮罩之高對準準確性係有利的。
根據可與此處所述其他實施例結合之本揭露的數個實施例,數個方面之一或多者可獨立地使用或有利地結合而用於基板溫度管理。改善之基板溫度管理係接著提供改善之遮罩的對準準確性,特別是具有對應於顯示器之像素的開孔的遮罩。根據一方面,蒸發源之基板上的熱負載可減少或最小化。此將參照第8圖更詳細地說明。根據另一方面,載體之質量可使用而作為熱緩衝器,以減少基板之溫度增加,及在緩衝腔室中提供改善之熱傳導。因此,根據可與此處所述其他實施例結合之一些實施例,載體之厚度可為8 mm或以上,例如是15 mm或以上。考慮基板載體及基板之大略相似的面積,特別是有鑑於大面積基板可根據一些實施例使用的牆況,載體厚度係較基板厚度大1 mm或以下,例如是約0.5 mm。根據再另一方面,可提供主動輻射冷卻,特別是用於基板載體及/或在從基板至基板載體之熱傳導係已經發生之後。
如第2圖中所示,可提供真空緩衝腔室1162。根據本揭露之數個實施例,真空緩衝腔室1162係裝配,以提供處理時間延遲。真空緩衝腔室1162可為冷卻區域200。根據可與此處所述其他實施例結合之一些實施例,真空緩衝腔室可提供先進先出(first-in-first-out)堆疊來用於支撐個別之基板的已接收的載體。基板緩衝腔室可額外地或替代地裝配,以緩衝四個或更多個基板載體。因此,處理時間延遲可為真空處理系統之節拍時間的至少四倍。
根據可與此處所述其他實施例結合之一些實施例,操作真空處理系統之方法可包括採用真空處理系統之節拍時間的至少四倍的等待時間。
舉例來說,第2圖繪示七個基板載體槽210,可儲存具有基板之基板載體。如箭頭212所示,基板載體槽210或基板載體之陣列可移動,以對準基板載體槽210於相鄰之移送腔室1164的傳送路徑214。真空緩衝腔室1162之基板載體槽210上的基板載體可沿著傳送路徑214傳送通過移送腔室1164。舉例來說,基板可傳送至相鄰之真空腔室20或從相鄰之真空腔室20傳送,相鄰之真空腔室舉例為真空群集腔室。基板載體槽210之移動係允許操作基板載體緩衝作為先進先出緩衝(first-in-first-out buffer,FIFO buffer)。FIFO緩衝提供固定之基板處理延遲時間來用於接續之基板。
第2圖更繪示出冷卻組件230,冷卻組件230可設置於一些實施例中。冷卻組件230係設置於移送腔室1164中。因此,在真空緩衝腔室1162中已經經歷處理時間延遲之具有基板的載體可利用冷卻組件冷卻。載體之溫度在處理時間延遲期間係增加。舉例來說,冷卻組件可包括於基板載體之背側的冷卻單元220,及選擇地包括於基板載體之前側的冷卻單元222。一般來說,基板載體之前側係為支撐基板之側。
根據可與此處所述其他實施例結合之本揭露的數個實施例,冷卻單元之冷卻元件可為低溫冷卻器(cryo-cooler)、低溫產生器(cryo-generator)、低溫氣體冷凍器(cryo-gas-chiller)、或類似者。冷卻單元可冷卻壓縮乾燥氣體,例如是氮、氧或空氣。舉例來說,氣體可從室溫冷卻至-80°C或以下之低溫溫度,例如是-100°C或以下之低溫溫度。
根據可與此處所述其他實施例結合之本揭露的數個實施例,冷卻組件230可設置而相鄰於載體位置,特別是在移送腔室1164中之載體位置。其他細節係參照第4及5圖說明。再者,根據一些替代或額外的調整,冷卻組件230可包括一或多個冷卻表面,此一或多個冷卻表面具有一區域,此區域具有用於冷卻流體之導管,冷卻流體例如是冷卻氣體。
第3圖範例地繪示根據本揭露實施例之隨著時間的基板之溫度(見具有虛線之曲線32)及載體之溫度(見具有點線之曲線34)的示意圖,也就是用於根據本揭露之數個實施例之真空處理系統,及操作根據本揭露之真空處理系統的方法。
操作真空處理系統之實施例可包括在第一節拍時段期間沈積材料層於基板上,材料層舉例為金屬層。
基板輸送可說明而用於數個基板,此些基板係在真空處理系統中同時處理。對於同時處理而言,節拍時間一般係提供而使得系統中之基板的處理、基板的傳送及其他操作條件係同步。根據可與此處所述其他實施例結合之一些實施例,系統之節拍時間可為180秒或以下,舉例為從60秒至180秒。系統之節拍時間也就是時段。舉例來說,基板係在此時段中處理,也就是第一時段T。
第3圖中所示之曲線係在沈積材料層後於時間301開始。舉例為在節拍時間期間,支撐基板之載體可移動至真空緩衝腔室。根據本揭露之數個實施例,支撐基板之載體係舉例為在時間302停留在真空緩衝腔室中。
載體係停留一或多個節拍時段,直到約時間304。舉例來說,支撐基板之載體可停留三或多個節拍時間。根據可與此處所述其他實施例結合之數個實施例,真空緩衝腔室可提供及/或操作成FIFO緩衝。在該時間期間,基板溫度係減少及載體溫度係增加。載體可使用而作為基板之熱緩衝器。
載體可移動至冷卻組件,舉例為移動至設置於移送腔室中的冷卻組件。在時間304,載體可在其他節拍時間之一部份期間隨著冷卻組件冷卻。如第3圖中之曲線34所示,載體之溫度係減少。接著,如第3圖中之時間306所示,沈積可提供於基板上,舉例為利用精密金屬遮罩之有機材料的沈積。對於舉例為有機材料之遮蔽沈積來說,基板溫度已經充分地減少,如曲線32所示,以提供相對於基板之改善的遮罩對準。
根據再其他實施例,第二冷卻組件可設置於真空處理系統中。舉例來說,第二冷卻組件可設置於真空處理系統之其他移送腔室中,如有關於第6A及7A圖之說明。此係藉由時間304說明於第3圖中。在時間304之後,基板載體溫度係開始進一步減少。因此,基板載體溫度可減少至約30°C或以下。根據可與此處所述其他實施例結合之一些實施例,真空處理系統可具有一、二、三、四或更多個冷卻組件,例如是設置於移送腔室中之冷卻組件。舉例來說,可設置兩個冷卻組件。
第4圖繪示根據此處所述實施例之真空處理系統之一或多個移送腔室的移送腔室1164的示意圖。舉例來說,移送腔室1164可設置於真空緩衝腔室及系統之其他真空腔室之間。其他真空腔室可範例地為群集腔室,例如是真空旋轉腔室(見舉例為第6A圖中之真空旋轉腔室1130)。
移送腔室1164係為真空腔室及可包括磁性懸浮系統,磁性懸浮系統具有磁性懸浮箱432及磁性驅動箱434。載體410可舉例為在懸浮時配置於真空腔室中。根據可與此處所述其他實施例結合之一些實施例,載體410係相鄰於冷卻組件230配置,舉例為冷卻組件之冷卻單元220。根據一些實施例,冷卻單元220可設置於載體410之背側,也就是相反於基板412所固定之側的載體之側。
根據一些實施例,第二個冷卻單元222可選擇地設置於載體410之前側,也就是面對基板412。
第5圖繪示根據本揭露實施例之冷卻組件230之更詳細的示意圖。冷卻組件之冷卻單元220可包括板材501。數個導管502可設置於板材501。舉例來說,導管502可貼附於板材或嵌入板材中。導管502係彼此流體連通及與用於冷卻流體之冷卻元件510提供舉例為閉迴路。冷卻單元之冷卻元件可為低溫冷卻器、低溫產生器、低溫氣體冷凍器、或類似者。冷卻流體係在冷卻元件510中冷卻,及冷卻流體係循環通過導管502。因此,導管及板材501可冷卻至負50°C或以下之溫度,例如是負100°C或以下之溫度。舉例為在載體係停留而相鄰於冷卻組件時,設置而相鄰於載體410之冷卻單元220可冷卻載體。因此,載體之溫度可減少。先前由載體從基板所吸收的熱能可藉由熱輻射傳送至冷卻流體。
如上所述,真空處理系統可包括一或多個移送腔室。範例之真空處理系統1100係繪示於第6A圖中。繪示於第6A圖中之真空處理系統包括數個真空群集腔室、數個處理腔室、及數個移送腔室。根據可與此處所述其他實施例結合之一實施例,此處所意指之此一或多個移送腔室可包括第一真空群集腔室,從真空處理系統中之第一傳送方向導引載體至真空處理系統中之第二傳送方向。再者,真空處理系統可包括至少一第二真空群集腔室,從真空處理系統中之第一傳送方向導引至真空處理系統中之第二傳送方向。
第6A圖繪示根據本揭露實施例之真空處理系統1100的示意圖。真空處理系統1100提供群集配置及串連配置之結合。數個處理腔室1120係設置。處理腔室1120可連接於真空旋轉腔室1130。真空旋轉腔室1130係設置於串連配置中。真空旋轉腔室1130可旋轉將移動至處理腔室1120中及離開處理腔室1120之基板。群集配置及串連配置之結合可視為混合配置。具有混合配置之真空處理系統1100係提供數個處理腔室1120。真空處理系統之長度仍不超過特定限制。
根據本揭露之數個實施例,群集腔室或真空群集腔室係為一腔室,此腔室舉例為移送腔室,裝配以具有連接於其之二或多個處理腔室。因此,真空旋轉腔室1130係為群集腔室之例子。群集腔室可設置於混合配置中之串連配置中。
真空旋轉腔室或旋轉模組(此處亦意指為「依循路徑傳送模組」或「依循路徑傳送腔室」)可理解為裝配以用於改變此一或多個載體之傳送方向的真空腔室,可藉由旋轉在旋轉模組中之位於軌道上的一或多個載體來改變。舉例來說,真空旋轉腔室可包括旋轉裝置,裝配以用於繞著旋轉軸旋轉軌道。此軌道係裝配以支撐載體。旋轉軸舉例為垂直旋轉軸。於一些實施例中,旋轉模組包括至少兩個軌道,可繞著旋轉軸旋轉。第一軌道可配置於旋轉軸之第一側上,第一軌道特別是第一基板載體軌道,及第二軌道可配置於旋轉軸的第二側上,第二軌道特別是第二基板載體軌道。
於一些實施例中,旋轉模組包括四個軌道,特別是兩個遮罩載體軌道及兩個基板載體軌道,可繞著旋轉軸旋轉。
當旋轉模組旋轉舉例為90°之x°角度時,配置於軌道上之一或多個載體的傳送方向可改變舉例為90°之x°角度。旋轉模組之旋轉180°的角度可對應於軌道切換,也就是旋轉模組之第一基板載體軌道的位置及旋轉模組之第二基板載體軌道之位置可替換或調換及/或旋轉模組之第一遮罩載體軌道之位置及旋轉模組之第二遮罩載體軌道之位置可替換或調換。根據一些實施例,旋轉模組可包括轉子,基板可於轉子上旋轉。
第6A圖繪示真空處理系統1100之示意圖,及第6B圖繪示在真空處理系統中之基板輸送的示意圖。基板舉例為在真空擺動模組1110進入真空處理系統1100。根據其他調整,裝載腔室可連接於真空擺動模組,用以裝載及卸載基板至真空處理系統中。真空擺動模組一般係從裝置製造工廠之介面(interface)直接接收基板或經由裝載腔室接收基板。一般來說,介面於一水平定向中提供基板,基板舉例為大面積基板。真空擺動模組移動從工廠介面所提供的基板至本質上垂直定向。基板之本質上垂直定向係在於真空處理系統1100中處理基板期間維持,直到基板舉例為移動回到水平定向。擺動基板、移動基板一角度、或旋轉基板係以第6B圖中之箭頭1191所示。
根據本揭露之數個實施例,真空擺動模組可為用以從第一基板定向運動到第二基板定向的真空腔室。舉例來說,第一基板定向可為非垂直定向,非垂直定向例如是水平定向,及第二基板定向可為非水平定向,非水平定向例如是垂直定向或本質上垂直定向。根據可與此處所述其他實施例結合之一些實施例,真空擺動模組可為基板再定位腔室,裝配以在第一定向及第二定向中選擇地定位基板於其中。第一定向相對於水平定向,第二定向相對於水平定向。
基板係移動通過緩衝腔室1112(見第6A圖),舉例為由箭頭1192所示。基板係更移動通過群集腔室,例如是真空旋轉腔室1130至處理腔室1120中。於參照第6A及6B圖所說明之一些實施例中,基板係移動到處理腔室1120-I中。舉例來說,電洞檢查層(hole inspection layer,HIL)可在處理腔室1120-I中沈積於基板上。
接著,基板係移動離開處理腔室1120至舉例為真空旋轉腔室1130之相鄰的群集腔室中、通過第一移送腔室1182、通過其他群集腔室、及進入處理腔室1120-II中。此係由第6B圖中之箭頭1194所示。在處理腔室1120-II中,電洞傳輸層(hole transfer layer,HTL)沈積於基板上。類似於電洞注入層(hole injection layer),電洞傳輸層可利用具有每個行動顯示器一個開孔的通用金屬遮罩製造。再者,基板係移動離開處理腔室1120-II至舉例為真空旋轉腔室1130之相鄰的群集腔室、通過第二移送腔室1184、通過其他群集腔室、及進入處理腔室1120-III中。此係由第6B圖中之其他的箭頭1194所示。
移送腔室或過渡模組可理解為真空模組或真空腔室,可插入至少兩個其他真空模組或真空腔室之間,舉例為數個真空旋轉腔室之間。載體可在移送腔室之長度方向中傳送通過移送腔室,載體舉例為遮罩載體及/或基板載體。移送腔室的長度方向可對應於真空處理系統的主傳送方向,也就是群集腔室之串連配置。
在處理腔室1120-III中,電子阻障層(electron blocking layer,EB)係沈積於基板上。電子阻障層可利用精密金屬遮罩沈積。精密金屬遮罩具有數個開孔,此些開孔尺寸舉例為在微米範圍中。此些精密開孔對應於行動顯示器之像素或行動顯示器之像素的顏色。因此,FFM及基板需要相對於彼此高度準確地對準,以在微米範圍中具有顯示器上的像素對準。
基板係從處理腔室1120-III移動至處理腔室1120-IV,接著到處理腔室1120-V及到處理腔室1120-VI。對於 舉例為兩個基板傳送路徑的各傳送路徑來說,基板係移動離開處理腔室而進入舉例為真空旋轉腔室、通過移送腔室、通過真空旋轉腔室及進入下一個處理腔室。舉例來說,用於紅色像素之OLED層可於處理腔室1120-IV中沈積、用於綠色像素之OLED層可在處理腔室1120-V中沈積、及用於藍色像素之OLED層可在處理腔室1120-VI中沈積。用於顏色像素之各層係利用精密金屬遮罩沈積。個別之精密金屬遮罩係不同,使得不同顏色之像素點係在基板上彼此相鄰,以提供一個像素之外觀。如由從處理腔室1120-VI延伸至處理腔室1120-VII之其他的箭頭1194所表示,基板可移動離開處理腔室而進入群集腔室、通過移送腔室、通過其他群集腔室及進入接續之處理腔室。在處理腔室1120-VII中,電子傳輸層(electron transfer layer,ETL)可利用通用金屬遮罩沈積。
上述之用於一個基板之基板輸送係類似於用在數個基板之基板輸送,此些基板係在真空處理系統1100中同時處理。根據可與此處所述其他實施例結合之一些實施例,系統之節拍時間也就是時段,可為180秒或以下,舉例為從60秒至180秒。因此,基板係在此時段中進行處理,也就是第一時段T。在上述之處理腔室及下述之接續的處理腔室中,一個基板係在第一時段T中處理,剛才已經處理的另一個基板係在第一時段T中移動離開處理腔室,及將處理之再另一基板係在第一時段T中移動而進入處理腔室中。一個基板可在各處理腔室中處理,而兩個其他基板係相對於此處理腔室加入基板輸送中,也就是在第一時段T期間,一個其他基板係從個別之處理腔室卸載,及一個基板係裝載至個別之處理腔室中。
從處理腔室1120-I到處理腔室1120-VII之上述範例之基板的依循路徑傳送係提供於真空處理系統1100之一列處理腔室中,舉例為第6A及6B圖中之較低列。真空處理系統之此列或較低部分係於第6B圖中由箭頭1032表示出來。
根據可與此處所述其他實施例結合之一些實施例,基板可從群集腔室之串連配置的一端於真空處理系統中之一列或一部分中依循路徑傳送至真空處理系統之群集腔室之串連配置的相反端。在串連配置之相反端,舉例為在第6A圖中之右側的真空旋轉腔室1130,基板係傳送至真空處理系統之另一列或另一部份。此係於第6B圖中以箭頭1115表示。由第6B圖中之箭頭1034所表示之真空處理系統之另一列或另一部份中,基板係在從群集腔室之串連配置的相反端移動至群集腔室之串連配置的此一端時在接續的處理腔室中進行處理,群集腔室之串連腔室的此一端也就是起始端。
在第6A圖中所示之例子中,範例之基板係移動至處理腔室1120-VIII,及接續移動至處理腔室1120-IX。舉例來說,可範例地形成OLED裝置之陰極的金屬層可於處理腔室1120-VIII中沈積,舉例為利用如上所述之通用金屬遮罩。舉例來說,一或多個下述的金屬可於一些沈積模組中沈積:鋁(Al)、金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu)。至少一材料可為透明導電氧化物材料,舉例為氧化銦錫(ITO)。至少一材料可為透明材料。特別是,在金屬化腔室中,例如是在處理腔室1120-VIII中,基板上的熱負載及因而基板之溫度增加可能為高的。因此,根據本發明之數個實施例之冷卻可接續此金屬沈積而有利地提供。
第6A圖繪示出真空緩衝腔室1162及移送腔室1164。移送腔室1164可設置於群集腔室及真空緩衝腔室1162之間。群集腔室例如是真空旋轉腔室1130。具有基板之載體可從處理腔室1120-VIII依循路徑傳送通過第一移送腔室1182、通過群集腔室、通過移送腔室1164進入真空緩衝腔室1162,如第6A圖中範例地繪示。根據此處所述之數個實施例,基板可從處理腔室依循路徑傳送通過一或多個移送腔室至真空緩衝腔室。
基板可從真空緩衝腔室1162依循路徑傳送通過移送腔室1164,冷卻配置可設置於移送腔室1164中。在停留載體相鄰於冷卻配置而減少基板載體的溫度之後,載體可更依循路徑傳送至下一個處理腔室1120。舉例來說,如第6A圖中以陰影線所示之第一移送腔室1182,其他冷卻配置可設置在此冷卻配置之下游。
根據可與此處所述其他實施例結合之一些實施例,真空處理腔室可有利地包括具有足以容納基板載體之長度的長移送腔室,及具有短於基板載體之長度的短移送腔室。停留基板載體於冷卻配置之前方係有利地提供於長移送腔室中,使得在停留於冷卻配置之前方時不移動之基板載體可不影響相鄰的腔室,舉例為真空旋轉腔室。
根據可與此處所述其他實施例結合之一些實施例,此一或多個移送腔室可包括第一移送腔室及第二移送腔室。第一移送腔室位於第一真空群集腔室及真空緩衝腔室之間。第二移送腔室位於位於第一真空群集腔室及至少一第二真空群集腔室之間。再者,真空處理腔室之額外或替代的調整具有第二真空處理腔室,舉例來說,真空緩衝腔室之下游的真空處理腔室具有遮罩對準組件,用以對準陰影遮罩(shadow mask)於基板。再者,第二移送腔室可額外地或替代地具有第一長度,第一長度於第一群集腔室及第二群集腔室之間延伸,第一移送腔室係調整尺寸以容納基板,及第三移送腔室連接於第二群集腔室,第二移送腔室具有第二長度,第二長度小於第一長度。
根據本發明之數個實施例,可設置基板傳送配置。基板傳送配置係設置,以在從垂直偏移15°或更少之定向依循路徑傳送基板。垂直分離定向係有利的,以具有減少之佔地面積。基板傳送配置可設置,以依循路徑傳送基板通過第一真空處理腔室、第二真空處理腔室、及此一或多個移送腔室。
根據一方面,提供用於OLED顯示器製造大面積基板之真空處理系統。系統包括金屬沈積腔室,具有將沈積於大面積基板上的堆疊上之已蒸發的金屬材料。系統包括真空緩衝腔室及其他沈積腔室。真空緩衝腔室設置於真空處理系統中之金屬沈積腔室的下游。真空緩衝腔室係裝配,以儲存支撐大面積基板的二或多個載體。其他沈積腔室位於真空緩衝腔室之下游,及具有其他蒸發器,以沈積材料於大面積基板上。此其他沈積腔室包括用於陰影遮罩之遮罩支撐件,陰影遮罩係用於遮蔽大面積基板,以沈積材料於對應於顯示器像素之區域上。再者,系統包括移送腔室,移送腔室包括冷卻組件,相鄰於載體位置配置,以減少載體的溫度。本揭露之其他方面、優點、特徵及實施例可與此一實施例結合。
根據一些實施例,其他層可於真空緩衝腔室1162之下游提供,舉例為在處理腔室1120-IX及1120-X中。
在最終的處理步驟之後,基板可經由緩衝腔室1112移動至真空擺動模組1110,也就是基板再定位腔室。此係以第6B圖中之箭頭1193表示。在真空擺動模組中,基板係從處理定向移動至基板定向。處理定向也就是本質上垂直定向。基板定向係對應於工廠之介面,舉例為水平定向。
可合併參照第6A及6B圖說明之實施例的特徵的另一實施例係參照第7A及7B圖說明。繪示於第7A及7B圖中之真空處理系統1100包括第二個真空擺動模組1210,也就是第二基板再定位腔室。再者,可設置在群集腔室及真空擺動模組之間的第二個緩衝腔室1212。因此,範例之基板可從群集腔室之串連配置的一端依循路徑傳送至群集腔室之串連配置的相反端。舉例來說,基板可裝載至真空擺動模組1110中及本質上可在系統中從一端依循路徑傳送至相反端。此一端也就是第7A圖中之左側,此相反端也就是第7A圖中之右側。基板可通過真空擺動模組1210卸載離開真空處理系統,真空擺動模組1210也就是在相反端之真空擺動模組。根據一些實施例,基板輸送可於處理腔室之一列(見第4B圖中之箭頭1032)至處理腔室之另一列(見第4B圖中之箭頭1034)之間切換,如在從一處理腔室傳送至接續的處理腔室時舉例為由第4B圖中之箭頭1294所示。之後,如由第4B圖中之箭頭1296所示,當移動至再其他、接續之處理腔室時,基板可從真空處理系統之另一列中的接續之處理腔室移動回到真空處理系統之第一個列。因此,根據一些實施例,範例之基板可來回切換真空處理系統之列或真空處理系統之部份(見第7B圖中之箭頭1032及1034)。
第6A及6B圖繪示出移送腔室,移送腔室舉例為設置於數個群集腔室之間。此些群集腔室例如是真空旋轉腔室。第6A及6B圖繪示出第一移送腔室1182及第二移送腔室1184。減少相鄰或接續之處理腔室之間的距離以及減少真空處理系統之佔地面積看似是建議減少移送腔室的長度。令人驚訝發現的是,部份地增加移送腔室的長度係改善真空處理系統1100的節拍時間。根據此處所述之數個實施例,真空處理系統包括至少ㄧ第一長度的第一形式之移送腔室及具有第二長度之第二形式之移送腔室。第一形式之移送腔室也就是第一移送腔室1182。第二形式之移送腔室也就是第二移送腔室1184。第二長度小於第一長度。根據本揭露之數個實施例,用以冷卻基板載體之冷卻配置可有利地配置於第一長度的第一移送腔室中。
此處所使用之舉例為相對於基板定向之「本質上垂直定向」可理解為一定向,此定向具有從垂直定向之15°或更少、10°或更少、特別是5°或更少的偏移。垂直定向也就是重力向量。舉例來說,基板(或遮罩裝置)之主表面及重力向量之間的角度可為在+10°及-10°之間,特別是在0°及-5°之間。於一些實施例中,基板(或遮罩裝置)之定向可在傳送期間及/或在沈積期間為不準確垂直,但相對於垂直軸略微地傾斜舉例為從0及-5°的傾斜角,特別是-1°及-5°之間的傾斜角。負角度表示基板(或遮罩裝置)之一定向,其中基板(或遮罩裝置)係向下傾斜。在沈積期間之從重力向量之基板定向的偏移可為有利的及可產生更穩定之沈積製程,或面向下的定向可在沈積期間適用於減少基板上之粒子。然而,準確垂直定向亦在傳送期間及/或沈積期間為可行的。
對於增加大面積基板的基板尺寸,其中基板尺寸一般可依循世代(generations,GEN)增加來說,垂直定向係相較於水平定向為有利的,因為真空處理系統減少佔地面積之故。利用精密金屬遮罩於大面積基板上之沈積製程的本質上垂直定向係更無法預期重力在垂直定向中沿著精密金屬遮罩之表面的作用。相較於水平定向,在微米範圍中之像素定位及對準對垂直定向來說係更為複雜。因此,針對水平真空沈積系統所發展的觀念可能無法轉移至用於大面積系統之垂直真空沈積系統,特別是無法轉移至利用FFM之真空沈積系統。
此處所述之實施例可利用,以用於檢查大面積塗佈基板,大面積塗佈基板舉例為用於製造之顯示器。基板或基板接收面積可為具有舉例為1 m2 或以上之尺寸的大面積基板,基板或基板接收區域係裝配以用於此處所述之設備及方法。舉例來說,大面積基板或載體可為GEN 4.5、GEN 5、GEN 7.5、GEN 8.5、或甚至是GEN 10。GEN 4.5對應於約0.67 m2 之基板(0.73 m x 0.92m)、GEN 5對應於約1.4 m2 之基板(1.1 m x 1.3 m)、GEN 7.5對應於約4.29 m2 之基板(1.95 m x 2.2 m)、GEN 8.5對應於約5.7 m2 之基板(2.2 m x 2.5 m)、GEN 10代對應於約8.7 m2 之基板(2.85 m × 3.05 m)。甚至例如是GEN 11及 GEN 12之更高代及對應之基板區域可以類似之方式應用。舉例來說,針對OLED顯示器製造來說,包括GEN 6之上述的基板世代的一半尺寸可藉由用以蒸發材料之設備的蒸發來塗佈。基板世代之一半尺寸可源自於在整個基板尺寸執行的一些製程,及在先前處理之一個基板的一半上執行之接續的製程。
如此處所使用之名稱「基板」可特別是包含實質上非撓性基板,舉例為晶圓、例如是藍寶石或類似者之透明水晶片、或玻璃板材。然而,本揭露係不以此為限,且名稱「基板」可亦包含撓性基板,例如是網格(web)或箔。名稱「實質上非撓性」係理解為與「撓性」有所區別。特別是,實質上非撓性基板可具有某種程度之撓性,舉例為具有0.5 mm或以下之厚度的玻璃板材,其中實質上非撓性基板之撓性相較於撓性基板係小的。
基板可以適合用於材料沈積之任何材料製成。舉例來說,基板可以選自群組之材料製成,此群組由玻璃(舉例為鈉鈣玻璃(soda-lime glass)、硼矽玻璃(borosilicate glass)等)、金屬、聚合物、陶瓷、化合物材料、碳纖維材料、金屬或任何其他材料或可由沈積製程進行塗佈之材料之組合所組成。
根據可與此處所述其他實施例結合之調整的再其他實施例,如此處所述之用於在垂直或本質上垂直定向中之大面積基板的真空處理系統可更包括載體,用以在傳送期間於真空系統中支撐基板。特別是針對大面積基板來說,在真空處理系統中之玻璃破裂可利用載體來減少。因此,基板可在維持在載體上,用以接續之處理步驟。舉例來說,基板可在進入真空處理系統後直接裝載於載體上或在進入真空處理系統時裝載於載體上,及可在離開真空處理系統之前從相同之載體直接卸除或在離開真空處理系統時從相同之載體卸除。
根據此處所述之數個實施例之真空處理系統可更包括基板傳送配置,裝配以傳送載體上的基板。基板傳送配置可包括載體傳送系統。如第6A圖中所示,載體可沿著傳送路徑1171、1172、1174、1173傳送,及可亦設置於傳送位置上,此傳送位置例如是傳送位置1175。載體傳送系統可包括支承系統及驅動系統。支承系統舉例為磁性懸浮系統,用以升舉及支承載體。驅動系統用以沿著軌道移動載體,軌道係沿著載體傳送路徑。舉例來說,基板傳送配置可包括兩個基板旋轉位置,位於真空旋轉腔室中。
於一些實施例中,基板載體係藉由傳送系統傳送,傳送系統可包括磁性懸浮系統。舉例來說,磁性懸浮系統可設置,使得至少一部分之基板載體之重量可藉由磁性懸浮系統運載。基板載體可沿著基板載體軌道本質上非接觸地導引通過真空處理系統。可設置用以沿著基板載體軌道移動載體之驅動器。非接觸懸浮係減少在真空處理系統中產生粒子。此可特別是對OLED裝置之製造有利。
根據可與此處所述其他實施例結合之再其他實施例,於本質上垂直定向之大面積基板上之層沈積可藉由沈積源有利地提供,沈積源舉例為蒸發源1180(見舉例為第6A圖),蒸發源可設置成線源。線源可沿著基板之表面移動,以沈積材料於舉例為矩形之大面積基板上。根據再其他實施例,二或多個線源可設置而用於一沈積源,舉例為三個線源可設置而用於一沈積源。根據可與此處所述其他實施例結合之一些實施例,數個有機材料可進行共蒸發,其中二或多個有機材料係形成一材料層。
沈積源舉例為裝配以導引已蒸發材料朝向一或多個基板的蒸汽源,一般係配置於處理腔室或沈積模組中。舉例來說,沈積源可沿著源傳送軌道為可移動的,源傳送軌道可設置於處理腔室中。沈積源可在導引已蒸發材料朝向一或多個基板時沿著源傳送軌道線性地移動。
於可與此處所述其他實施例結合之一些實施例中,處理腔室或沈積模組可包括兩個沈積區域,也就是第一沈積區域及第二沈積區域。第一沈積區域用以配置第一基板,第二沈積區域用以配置第二基板。第一沈積區域可在沈積模組中配置而相反於第二沈積區域。沈積源可裝配,以接續地導引已蒸發材料朝向第一基板及朝向第二基板。第一基板配置於第一沈積區域中,第二基板配置在第二沈積區域中。舉例來說,沈積源之蒸發方向可為反向的,舉例為藉由旋轉沈積源之至少一部份舉例為180°之一角度。
第8圖繪示包括分佈管706之剖面圖的上視圖。第8圖繪示具有三個分佈管706之一實施例,三個分佈管706設置於蒸發器控制殼體702之上方。繪示於第8圖中之分佈管706係藉由加熱元件780加熱。冷卻遮罩物782係圍繞分佈管706設置。根據可與此處所述其他實施例結合之一些實施例,一個冷卻遮罩物可圍繞二或多個分佈管706。在蒸發坩鍋中蒸發之有機材料係於分佈管706之個別者中分散及可通過出口712離開分佈管。一般來說,數個開口係沿著分佈管706之長度為分散式的。根據此處所述之數個實施例,分佈管之表面積及噴嘴之表面積大部份覆蓋有冷卻遮罩物。因此,可減少熱負載。再者,分佈管706具有舉例為三角形之形狀,使得舉例為全部三個分佈管之分佈管的表面相對於基板表面係具有一角度,此角度為20°或更大。分佈管之外表面並非平行於基板表面,以減少熱輻射之熱負載。各分佈管係流體連通於蒸發坩鍋(未繪示於第8圖中),及其中分佈形狀具有垂直於分佈管之長度的剖面,此剖面為非圓形,及包括提供有此一或多個出口之出口側,其中剖面之出口側的寬度係為剖面之最大尺寸的30%或較少。此形狀係提供而用於減少熱輻射,及讓相鄰之分佈管的出口緊靠在一起,舉例為60 mm或以下。
第8圖繪示出此處所述之再其他實施例的示意圖。三個分佈管760係設置。蒸發器控制殼體702係設置而相鄰於分佈管,及經由隔熱器703連接於其。如上所述,裝配而維持在其中的大氣壓力之蒸發器控制殼體係裝配以容納至少一元件,此至少一元件係選自由開關、閥、控制器、冷卻單元、冷卻控制單元、加熱控制單元、電源供應器、及測量裝置所組成的群組。除了冷卻遮罩物782之外,冷卻遮罩物784係設置。冷卻遮罩物784具有側壁786。冷卻遮罩物784及側壁786提供U形之冷卻遮罩物,以減少朝向沈積區域之熱輻射,沈積區域也就是基板及/或遮罩。如第8A圖更進一步所示,塑形遮罩物790係設置而舉例為貼附於冷卻遮罩物或為冷卻遮罩物之一部份。根據一些實施例,塑形遮罩物790可亦冷卻,以更進一步減少朝向沈積區域射出之熱負載。
數個遮罩物783係設置於蒸發源之出口側壁。舉例來說,至少5個或甚至是至少7個遮罩物係設置於蒸發管之出口側。此些遮罩物係設置成遮罩物堆疊,舉例為其中此些遮罩物係彼此相距0.1 mm至3 mm。
有鑑於上述,基板上之熱負載可藉由熱遮罩物、冷卻遮罩物、及/或分佈管之形狀來減少。熱遮罩物例如是堆疊之熱遮罩物。冷卻遮罩物例如是主動冷卻遮罩物,藉由一或多個遮罩物覆蓋噴嘴之部份來減少基板上之熱影響。
第9圖繪示根據本揭露實施例之操作真空處理系統之方法的流程圖。如方塊902所示,例如是金屬層之材料層係舉例為在第一節拍時段期間沈積於基板上。在接續第一節拍時段之一或多個第二節拍時段期間,支撐基板之載體係停留(見方塊904)於真空緩衝腔室中。再者,如方塊906所示,在接續此一或多個第二節拍時段之第三節拍時段期間,載體係在移送腔室中相鄰於冷卻組件進行冷卻。
如方塊908所示,在因停留在真空緩衝腔室中之故而基板溫度已經減少之後,提供遮蔽沈積。
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。
10、12、32、34‧‧‧曲線
20‧‧‧真空腔室
200‧‧‧冷卻區域
210‧‧‧基板載體槽
212、1032、1034、1115、1191、1192、1193、1194、1294、1296‧‧‧箭頭
214‧‧‧傳送路徑
220、222‧‧‧冷卻單元
230‧‧‧冷卻組件
301、302、304、306‧‧‧時間
410‧‧‧載體
412‧‧‧基板
432‧‧‧磁性懸浮箱
434‧‧‧磁性驅動箱
501‧‧‧板材
502‧‧‧導管
510‧‧‧冷卻元件
702‧‧‧蒸發器控制殼體
703‧‧‧隔熱器
706‧‧‧分佈管
712‧‧‧出口
780‧‧‧加熱元件
782、784‧‧‧冷卻遮罩物
783‧‧‧遮罩物
786‧‧‧側壁
790‧‧‧塑形遮罩物
902、904、906、908‧‧‧方塊
1100‧‧‧真空處理系統
1110、1210‧‧‧真空擺動模組
1112、1212‧‧‧緩衝腔室
1120‧‧‧處理腔室
1130‧‧‧真空旋轉腔室
1162‧‧‧真空緩衝腔室
1164‧‧‧移送腔室
1171、1172、1173、1174‧‧‧傳送路徑
1175‧‧‧傳送位置
1180‧‧‧蒸發源
1182‧‧‧第一移送腔室
1184‧‧‧第二移送腔室
為了使本揭露的上述特徵可詳細地瞭解,簡要摘錄於上之本揭露之更特有之說明可參照數個實施例。所附之圖式係有關於本揭露之數個實施例且係說明於下方。典型實施例係繪示於圖式中及於隨後之說明中詳細解說。
第1A圖繪示在金屬沈積後之表示玻璃基板的溫度之曲線的示意圖;
第1B圖繪示隨著時間之表示載體的溫度之曲線的示意圖,載體舉例為靜電吸座(electrostatic chuck);
第2圖繪示根據本揭露實施例之真空處理系統之一部份的示意圖,其中緩衝腔室及移送腔室係繪示出來,緩衝腔室係提供舉例為用於已處理之基板的先進先出(first-in-first-out)緩衝;
第3圖繪示根據本揭露實施例之表示用於真空處理系統之基板的溫度及載體的溫度之曲線的示意圖;
第4圖繪示根據本揭露實施例之移送腔室中之冷卻組件的實施例之示意圖;
第5圖繪示根據本揭露實施例之冷卻組件的示意圖;
第6A圖繪示根據本揭露實施例之真空處理系統的示意圖,真空處理系統具有二或多個真空群集腔室及數個處理腔室,此些處理腔室係連接於真空群集腔室之一或多者;
第6B圖繪示第3A圖之真空處理系統的示意圖,及繪示出本揭露實施例之真空處理系統中之範例基板輸送及基板流;
第7A圖繪示根據本揭露實施例之其他真空處理系統的示意圖,此其他真空處理系統具有二或多個真空群集腔室及數個處理腔室,此些處理腔室係連接於真空群集腔室之一或多者;
第7B圖繪示第4A圖之真空處理系統的示意圖,及繪示出本揭露實施例之真空處理系統中之範例基板輸送及基板流;
第8圖繪示本揭露實施例之蒸發源組件的上視圖;以及
第9圖繪示操作真空處理系統之方法的實施例之流程圖。

Claims (18)

  1. 一種真空處理系統,用以依循路徑傳送具有將處理之一基板的一載體,該真空處理系統包括: 一第一真空處理腔室,用以處理該載體上之該基板; 一真空緩衝腔室,提供用於該基板之一處理時間延遲; 一第二真空處理腔室,用於該基板上之一材料層的遮蔽沈積;以及 一或多個移送腔室,用以從該第一真空腔室依循路徑傳送該載體至該真空緩衝腔室,及用以從該真空緩衝腔室依循路徑傳送該載體至該第二真空腔室。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之真空處理系統,其中該真空緩衝腔室提供用於複數個已接收載體的一先進先出(first-in-first-out)堆疊。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之真空處理系統,其中該真空緩衝腔室係裝配,以緩衝四個或更多個基板載體。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之真空處理系統,其中該真空緩衝腔室係裝配,以緩衝四個或更多個基板載體。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之真空處理系統,其中該一或多個移送腔室包括: 一第一真空群集腔室,從該真空處理系統中之一第一傳送方向導引一載體至該真空處理系統中之一第二傳送方向。
  6. 如申請專利範圍第2項所述之真空處理系統,其中該一或多個移送腔室包括: 一第一真空群集腔室,從該真空處理系統中之一第一傳送方向導引一載體至該真空處理系統中之一第二傳送方向。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之真空處理系統,更包括: 至少一第二真空群集腔室,從該真空處理系統中之一第一傳送方向導引一載體至該真空處理系統中之一第二傳送方向。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之真空處理系統,其中該一或多個移送腔室更包括: 一第一移送腔室,位於該第一真空群集腔室及該真空緩衝腔室之間;以及 一第二移送腔室,位於該第一真空群集腔室及該至少第二真空群集腔室之間。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之真空處理系統,其中該第一移送腔室及該第二移送腔室之至少一者包括: 一冷卻組件,相鄰於一載體位置配置,以減少該載體之一溫度。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之真空處理系統,其中該冷卻組件包括一或多個冷卻表面,該一或多個冷卻表面具有一區域,該區域具有用於冷卻流體之複數個導管。
  11. 如申請專利範圍第1至10項之任一者所述之真空處理系統,其中該第二真空腔室具有一遮罩對準組件,用以對準一陰影遮罩(shadow mask)於該基板。
  12. 如申請專利範圍第8至10項之任一者所述之真空處理系統,其中該第二移送腔室具有一第一長度,該第一長度於該第一群集腔室及該第二群集腔室之間延伸,該第一移送腔室係調整尺寸,以容置該基板; 該系統更包括: 一第三移送腔室,連接於該第二群集腔室,該第二移送腔室具有一第二長度,該第二長度小於該第一長度。
  13. 如申請專利範圍第1至10項之任一者所述之真空處理系統,更包括: 一基板傳送配置,設置以在一定向中依循路徑傳送該基板通過該第一真空處理腔室、該第二真空處理腔室、及該一或多個移送腔室,該定向係從垂直偏移15°或更少。
  14. 一種真空處理系統,用於在一大面積基板上之有機發光二極體(OLED)顯示器製造,該真空處理系統包括: 一金屬沈積腔室,具有一蒸發器,用於在該大面積基板上之一層堆疊上之將沈積的金屬材料; 一真空緩衝腔室,設置於該真空處理系統中之該金屬沈積腔室之下游,該真空緩衝腔室係裝配,以儲存支撐複數個大面積基板之二或多個載體; 一其他沈積腔室,位於該真空緩衝腔室之下游及具有一其他蒸發器,該其他蒸發器係沈積一材料於該大面積基板上,該其他沈積腔室包括一遮罩支撐件,該遮罩支撐件用於一陰影遮罩(shadow mask),該陰影遮罩遮蔽該些大面積基板,以沈積該材料在對應於複數個顯示像素之複數個區域上;以及 一移送腔室,包括一冷卻組件,相鄰於一載體位置配置,以減少該載體之溫度。
  15. 一種操作一真空處理系統的方法,包括: 在一第一節拍時段期間,沈積一材料層於一基板上; 在接續該第一節拍時段之一或多個第二時段期間,停留一載體於一真空緩衝腔室中,該載體支撐該基板;以及 在接續該一或多個第二節拍時段之一第三節拍時段的至少一部份期間,冷卻一移送腔室中之相鄰於一冷卻組件的該載體。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之方法,其中在至少3個節拍時段期間,該基板係停留於一真空緩衝腔室。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之方法,其中該真空緩衝腔室提供一先進先出(FIFO)緩衝。
  18. 如申請專利範圍第15至17項之任一項所述之方法,其一載體溫度係在該停留期間增加,及該載體溫度係在該冷卻期間減少。
TW108113162A 2018-04-26 2019-04-16 真空處理系統及操作一真空處理系統之方法 TW201946312A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2018/060741 WO2019206414A1 (en) 2018-04-26 2018-04-26 Vacuum processing system and method of operating a vacuum processing system
WOPCT/EP2018/060741 2018-04-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW201946312A true TW201946312A (zh) 2019-12-01

Family

ID=62091872

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW108113162A TW201946312A (zh) 2018-04-26 2019-04-16 真空處理系統及操作一真空處理系統之方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20210363627A1 (zh)
JP (1) JP2020520082A (zh)
KR (1) KR20190125292A (zh)
CN (1) CN110651361A (zh)
TW (1) TW201946312A (zh)
WO (1) WO2019206414A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114981471A (zh) * 2020-05-13 2022-08-30 应用材料公司 载体运输系统、用于基板的载体、真空处理设备和载体在真空腔室中运输载体的方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5021112B2 (ja) * 2000-08-11 2012-09-05 キヤノンアネルバ株式会社 真空処理装置
JP2002170823A (ja) * 2000-09-19 2002-06-14 Hitachi Kokusai Electric Inc 半導体製造装置および半導体装置の製造方法並びにそれに使用されるカバー部材
KR100718555B1 (ko) * 2004-10-11 2007-05-15 두산디앤디 주식회사 잉크젯 프린팅과 저분자 유기증착 방법을 겸용하는 대면적 유기 박막 증착장치
TWI463029B (zh) * 2008-03-05 2014-12-01 Applied Materials Inc 具有旋轉模組之塗覆設備
KR101713799B1 (ko) * 2011-04-15 2017-03-09 주식회사 원익아이피에스 반도체 제조장치 및 제조방법
JP2014109067A (ja) * 2012-12-04 2014-06-12 Sharp Corp 薄膜形成装置システム
KR101486937B1 (ko) * 2013-11-15 2015-01-29 코닉이앤씨 주식회사 원자층 증착 장치 및 방법
EP3102715A1 (en) * 2014-02-04 2016-12-14 Applied Materials, Inc. Evaporation source for organic material, apparatus having an evaporation source for organic material, system having an evaporation deposition apparatus with an evaporation source for organic materials, and method for operating an evaporation source for organic material
TWM525538U (zh) * 2014-11-07 2016-07-11 應用材料股份有限公司 基板處理系統
CN109154062B (zh) * 2016-05-18 2021-10-26 应用材料公司 无接触对齐载具组件的方法、处理载具组件的基板的方法、和无接触对齐载具组件的设备
US20170352562A1 (en) * 2016-06-02 2017-12-07 Applied Materials, Inc. Dodecadon transfer chamber and processing system having the same

Also Published As

Publication number Publication date
CN110651361A (zh) 2020-01-03
JP2020520082A (ja) 2020-07-02
US20210363627A1 (en) 2021-11-25
KR20190125292A (ko) 2019-11-06
WO2019206414A1 (en) 2019-10-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6741594B2 (ja) キャリアによって支持された基板上に一又は複数の層を堆積させるためのシステム、及び当該システムを使用する方法
KR101927925B1 (ko) 유기 재료를 위한 증발 소스, 유기 재료를 위한 증발 소스를 갖는 진공 챔버에서 유기 재료를 증착하기 위한 증착 장치, 및 유기 재료를 증발시키기 위한 방법
CN106133184B (zh) 用于有机材料的蒸发源
TWI676694B (zh) 用以沈積一或多層之處理系統及用於其之方法
TWI653350B (zh) 用於有機材料之蒸發源及蒸發源陣列
TWI651425B (zh) 用於蒸發源材料的沉積源組件、用於將經蒸發源材料沉積在基板上的沉積裝置及將經蒸發源材料沉積在二或更多個基板上的方法
US20210269912A1 (en) Evaporation source for organic material, deposition apparatus for depositing organic materials in a vacuum chamber having an evaporation source for organic material, and method for evaporating organic material
WO2018144107A1 (en) Apparatus and method for continuous evaporation having substrates side by side
TW201946312A (zh) 真空處理系統及操作一真空處理系統之方法
TW201939789A (zh) 真空處理系統及操作一真空處理系統之方法
JP6833610B2 (ja) 有機材料用の蒸発源、有機材料用の蒸発源を有する装置、有機材料用の蒸発源を含む蒸発堆積装置を有するシステム、及び有機材料用の蒸発源を操作するための方法
JP2019214791A (ja) 有機材料用の蒸発源