TW202006869A - 用以處理基板之設備、用以處理基板之系統、測量載體間距離之方法及載體間對齊之方法 - Google Patents

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Abstract

描述一種用以在真空腔室(101)中處理基板(10)的設備(100)。設備包含第一載體運輸系統(31)用以於第一方向(X)上沿著第一運輸路徑運輸第一載體(11),以及第二載體運輸系統(32)用以於第一方向(X)上沿著第二運輸路徑運輸第二載體(12)。進一步地,設備包含測量系統(130)用以設量第一載體(11)與第二載體(12)之間的距離。此距離垂直於第一方向(X)。

Description

用以處理基板之設備、用以處理基板之系統及其方法
本揭露之多個實施例有關於用以在真空腔室中使用二或更多個載體處理基板的多個設備與多個系統,特別是基板載體與遮罩載體。進一步地,本揭露之多個實施例有關於測量基板載體相對於遮罩載體之距離的方法,還有關於使基板載體相對於遮罩載體對齊的方法。本揭露之多個實施例特別有關於沉積一塗佈材料於基板上,其中在沉積之前,基板相對於遮罩對齊。此處描述之多個方法與多個設備可使用於製造多個有機發光二極體(organic light-emitting diode, OLED)裝置。
用以層沉積於基板上的技術包含,例如熱蒸鍍(thermal evaporation)、物理氣相沉積(physical vapor deposition, PVD)與化學氣相沉積(chemical vapor deposition, CVD)。塗佈基板可使用於數種應用與數種技術領域中。例如,塗佈基板可使用於有機發光二極體裝置之領域。有機發光二極體可使用於製造電視螢幕、電腦螢幕、手機、其他行動裝置等等,以顯示資訊。有機發光二極體裝置,例如有機發光二極體顯示器,可包含一或多層有機材料位於兩個電極之間,一或多層有機材料與兩個電極都沉積於基板上。
在沉積塗佈材料於基板上的期間,基板可被基板載體固持,且遮罩可被遮罩載體固持於基板前方。材料圖案,例如對應於遮罩之開口圖案的複數個像素(pixels),可沉積於基板上。
有機發光二極體裝置的功能典型地取決於有機材料的塗佈厚度,該厚度必須落在預先決定的範圍內。為了獲得高解析度有機發光二極體裝置,必須克服關於蒸發材料之沉積的技術挑戰。尤其,於真空系統中精確又流暢的運輸基板載體與遮罩載體係具有挑戰性。進一步地,使基板與遮罩準確對齊係為達成高品質沉積結果之關鍵,例如用以生產高解析度有機發光二極體裝置。更進一步地,有效率的利用塗佈材料係為有益的,且系統閒置時間將盡可能保持短暫。
鑒於以上,持續需要提供用以在真空腔室內精確地且可靠地定位與/或對齊基板與遮罩之改良的設備、系統與方法。
鑒於以上,提供一種用以在真空腔室中處理基板的設備、一種用以在真空腔室中處理基板的系統、一種測量第一載體與第二載體之間的距離之方法、以及一種使第一載體對齊第二載體之方法。本揭露之另外的多個方面、多個效益與多個特徵係透過申請專利範圍、說明及圖式更為清楚。
根據本揭露之一方面,提供用以在真空腔室中處理基板的設備。設備包含第一載體運輸系統與第二載體運輸系統,第一載體運輸系統用以於第一方向上沿著第一運輸路徑運輸第一載體,第二載體運輸系統用以於第一方向上沿著第二運輸路徑運輸第二載體。進一步地,設備包含測量系統,用以測量第一載體與第二載體之間的距離。此距離垂直於第一方向。
根據本揭露之另一方面,提供用以在真空腔室中處理基板的設備。設備包含第一載體運輸系統與第二載體運輸系統,第一載體運輸系統用以於第一方向上沿著第一運輸路徑運輸第一載體,第二載體運輸系統用以於第一方向上沿著第二運輸路徑運輸第二載體。進一步地,設備包含測量系統,用以測量被第一載體搬運之基板與被第二載體搬運之遮罩之間的距離。此距離垂直於第一方向。測量系統包含第一測量裝置,用以於第一位置測量被第一載體搬運之基板與被第二載體搬運之遮罩之間的第一距離。第一測量裝置係為第一共焦感測器(confocal sensor)。另外,測量系統包含第二測量裝置,用以於第二位置測量被第一載體搬運之基板與被第二載體搬運之遮罩之間的第二距離,第二位置不同於第一位置。第二測量裝置係為第二共焦感測器。進一步地,測量系統包含第三測量裝置,用以於第三位置測量被第一載體搬運之基板與被第二載體搬運之遮罩之間的第三距離,第三位置不同於第一位置與第二位置。第三測量裝置係為第三共焦感測器。第一測量裝置、第二測量裝置與第三測量裝置耦接至線性致動器(linear actuator),該線性致動器提供垂直於第一方向的運動。
根據本揭露之另一方面,提供用以處理基板之系統。系統包含根據此處描述之任意實施例之用以在真空腔室中處理基板的設備,此系統包含第一載體與第二載體,第一載體係為基板載體,且第二載體係為遮罩載體。第一載體包含多個通孔用以接受測量系統之個別測量裝置。
根據本揭露之其他方面,提供測量第一載體與第二載體之間的距離之方法。方法包含於真空腔室中的第一位置提供第一載體;於真空腔室中的第二位置提供第二載體,以使第二載體實質平行於第一載體。另外,方法包含將一測量系統之多個測量裝置分別放入第一載體之多個通孔中。進一步地,方法包含固定多個測量裝置相對於第一載體的位置及使用多個測量裝置測量第一載體與第二載體之間的距離。
根據本揭露之又一方面,提供使第一載體對齊第二載體之方法。方法包含於至少三個不同的位置測量第一載體與第二載體之間的至少三個距離。另外,方法包含決定測得的至少三個距離之多個差值。進一步地,方法包含使第一載體相對於第二載體移動,以消除測得的至少三個距離之多個差值。
實施例亦指向用以執行所揭露的方法之設備,且包含用以進行每個所述方法方面的設備部件。這些方法方面可能藉由硬體元件、由適當軟體程式化之電腦、兩者之任意組合或任意其他方法來進行。再者,根據本揭露之實施例亦指向用以操控所述設備之方法。用以操控所述設備之方法包含用以執行該設備每個功能之方法方面。
現在將詳細說明本揭露之各種實施例,其一或更多個舉例描繪於圖式中。以下對圖式之敘述中,相同的元件符號代表相同元件。僅描述個別實施例之差異處。提供的每個舉例用以解釋本揭露,且並不為本揭露之侷限。進一步地,所描繪或敘述而做為一實施例之部分之特徵可用於其他實施例或與其他實施例結合,以再產生一另外的實施例。本說明意欲包含此些調整及變動。
示例性參照第1圖,描述根據本揭露之用以在真空腔室101中處理基板10的設備100。根據可與此處描述之任意其他實施例結合的多個實施例,設備100包含第一載體運輸系統31與第二載體運輸系統32,第一載體運輸系統31用以於第一方向X上沿著第一運輸路徑運輸第一載體11,第二載體運輸系統32以於第一方向X上沿著第二運輸路徑運輸第二載體12。第一載體11可為基板載體,用以搬運基板10。第二載體12可為遮罩載體,用以搬運遮罩20。進一步地,設備包含測量系統130,用以測量第一載體11與第二載體12之間的距離D。尤其,如第1圖所示例性繪示,第一載體11與第二載體12之間的距離D垂直於第一方向X。在第1圖中,第一方向垂直於紙面。例如,第一載體11與第二載體12之間的距離D可延伸於Z方向,如第1圖所示例性繪示。更具體地,距離D可為間隙,提供於第一載體與第二載體之間。間隙可理解為提供於第一載體與第二載體之相對表面之間的空間。因此,測量系統130可裝配以測量第一載體與第二載體之間的間隙寬度。
因此,如此處描述之多個設備實施例相較於傳統設備係為改良的。尤其,相較於決定與控制載體之絕對位置的傳統設備,如此處描述之多個實施例有益於測量第一載體相對於第二載體之相對位置,特別是被第一載體搬運之基板相對於被第二載體搬運之遮罩之相對位置。換言之,如此處描述之多個實施例裝配以測量第一載體與第二載體之間的間隙,特別是被第一載體搬運之基板與被第二載體搬運之遮罩之間的間隙,如此一來可便於避免第一載體接觸第二載體,特別是基板接觸遮罩。進一步地,測量第一載體與第二載體之間的距離,特別是被第一載體搬運之基板與被第二載體搬運之遮罩之間的距離可有益於改善第一載體與第二載體之對齊表現,特別是被第一載體搬運之基板與被第二載體搬運之遮罩之對齊。例如,藉由提供可有益於獲得關於第一載體與第二載體之間的距離資訊之設備,決定第一載體與第二載體是否平行於彼此係為可能的,第一載體特別是被第一載體搬運之基板,第二載體特別是被第二載體搬運之遮罩,距離即為第一載體與第二載體之間的間隙,特別是被第一載體搬運之基板與被第二載體搬運之遮罩之間的間隙。因此,本揭露之多個實施例有益於測量第一載體與第二載體之平行性(parallelism),特別是被第一載體搬運之基板與被第二載體搬運之遮罩的平行性,如此一來若偵測到平行性之偏離,為了建立平行性可調整第一載體與第二載體之相對位置,特別是被第一載體搬運之基板與被第二載體搬運之遮罩的相對位置。
在更詳細描述本揭露之更多各種實施例之前,將以此處使用的一些詞彙說明一些方面。
在本揭露中,「用以在真空腔室中處理基板的設備」可理解為設備裝配以在真空狀態下如此處描述般處理基板,特別是用以塗佈基板。尤其,此處描述之多個實施例可用來沉積一或多種材料(例如藉由氣相沉積處理)於大面積基板上,例如用於製造有機發光二極體顯示器。因此,如此處描述之設備之多個實施例可裝配為用以製造有機發光二極體裝置之材料蒸鍍,例如有機材料。作為示例,沉積源可為蒸鍍源,特別是用以沉積一或多種有機材料於基板上以形成有機發光二極體裝置之層的蒸鍍源。
根據本揭露之「基板」可為大面積基板,例如具有0.5平方公尺(m2 )或更多的一表面面積,特別是1平方公尺或更多。例如,大面積基板可為對應至約0.67平方公尺之表面面積 (0.73公尺×0.92公尺) 的第4.5代、對應至約1.4平方公尺之表面面積 (1.1公尺×1.3公尺) 的第5代、對應至約4.29平方公尺之表面面積 (1.95公尺×2.2公尺) 的第7.5代、對應至約5.7平方公尺之表面面積 (2.2公尺×2.5公尺) 的第8.5代、或甚至是對應至約8.7平方公尺之表面面積 (2.85公尺×3.05公尺) 的第10代。更晚的世代如第11代和第12代及對應的表面面積,可以類似的方式實施。基板世代尺寸的一半尺寸亦可提供於有機發光二極體顯示器之製造。
因此,如此處描述之基板可以任意適合用來材料沉積的材料製成。尤其,基板可為透明的。例如,基板可用選自由玻璃(例如鈉鈣玻璃(soda-lime glass)、硼矽玻璃(borosilicate glass)等等)、金屬、聚合物、陶瓷、複合材料(compound material)、碳纖維材料、或可藉由沉積處理來塗佈之任意其他材料或材料之組合所組成的群組中的一材料製成。
根據一些可與此處描述之其他實施例結合的實施例,基板厚度可為0.1毫米(mm)至1.8毫米。基板厚度可為約0.9毫米或更低,例如0.5毫米。如此處使用之詞「基板」可特別包含實質非可撓性(inflexible)基板,例如晶圓、透明晶體切片或玻璃板,透明晶體切片例如是藍寶石(sapphire)或諸如此類。然而本揭露不限於此,且詞「基板」亦可包含可撓性(flexible)基板,例如網(web)或箔(foil)。詞「實質非可撓性」應理解為與「可撓性」有所區隔。具體而言,實質非可撓性基板可具有一定程度的撓性,例如具有一0.9毫米或更低的一厚度的玻璃板,例如0.5毫米或更低,其中實質非可撓性基板之撓性相較於可能性基板係為小的。
在本揭露中,「真空腔室」可理解為裝配給真空沉積之腔室。如此處使用的詞「真空」可就意義上來說理解為具有小於例如10毫巴(mbar)的一真空壓力技術上的真空。典型地,如此處描述之真空腔室中的壓力可介於10-5 毫巴到約10-8 毫巴之間,更典型係介於10-5 毫巴到10-7 毫巴之間,且甚至更加典型係介於約10-6 毫巴到約10-7 毫巴之間。根據一些實施例,真空腔室中的壓力可被視為真空腔室內蒸鍍材料之分壓(partial pressure)或總壓力(當真空腔室中僅有蒸鍍材料存在為將被沉積的成分時,分壓與總壓力可大約相同)。在一些實施例中,真空腔室中的總壓力之範圍可為約10-7 毫巴到約10-4 毫巴,特別是在除了蒸鍍材料以外的第二成分存在於真空腔室中的情況下(例如氣體或諸如此類)。
在本揭露中,「第一載體」可理解為裝配以固持基板10之載體,如第1圖所示意性繪示。因此,第一載體可為基板載體。尤其,基板載體可理解為載體裝置裝配以搬運基板,例如於真空腔室中沿著基板運輸路徑。例如,在沉積塗佈材料於基板的期間,基板載體可固持基板。因此,如此處描述之「第一載體」可理解為包含基板之第一載體。換言之,詞「第一載體」可代表搬運基板之第一載體。
例如,在運輸通過真空腔室之期間、使基板定位於真空腔室中,例如相對於遮罩,的期間、且/或在沉積塗佈材料於基板的期間,基板可被固持於第一載體之固持表面。尤其,藉由卡盤裝置(chucking device),例如藉由靜電卡盤(electrostatic chuck)或磁性卡盤(magnetic chuck),基板可被固持於第一載體。卡盤裝置可整合於第一載體中。在一些實施例中,基板載體可以非水平方位固持基板,特別是以實質垂直方位,例如在運輸及/或沉積期間。
如此處使用的詞「實質垂直方位」可理解為偏離垂直方位10°或更少之方位,特別是5°或更少,即偏離重力向量。例如,基板(或遮罩)之主表面與重力向量之間的角度可介於+10°到-10°之間,特別是介於0°到-5°之間。在一些實施例中,在運輸及/或沉積期間,基板(或遮罩)之方位可能非精確地垂直,而是相較於垂直軸稍微傾斜,例如傾斜角度介於0°到-5°之間,特別是介於-1° 到-5°之間。負的角度代表基板(或遮罩)之方位,其中基板(或遮罩)向下傾斜。在沉積期間,基板方位偏離重力向量可為有益的且可產生更穩定的沉積過程,或者,沉積期間,面朝下的方位可適於減少基板上的粒子。然而,在運輸及/或沉積期間,精確地垂直方位(+/-1°)亦為可能的。在其他多個實施例中,基板與遮罩可以非垂直方位運輸,且/或可以非垂直方位塗佈基板,例如以實質水平方位。
如此處描述之「第二載體」可理解為裝配以固持遮罩20之載體,如第1圖所示意性繪示。因此,第二載體可為遮罩載體。尤其,「遮罩載體」可理解為載體裝置裝配以搬運遮罩,以於真空腔室中沿著遮罩運輸路徑運輸遮罩。例如,在運輸期間、在相對於基板對齊期間、及/或在沉積於基板的期間,遮罩載體可搬運遮罩。因此,如此處描述之「第二載體」可理解為包含遮罩之第二載體。換言之,詞「第二載體」可代表搬運遮罩之第二載體。
在一些實施例中,遮罩載體可以非水平方位固持遮罩,特別是在運輸及/或沉積期間以實質垂直方位固持遮罩。尤其,藉由卡盤裝置,例如藉由機械卡盤例如夾子、靜電卡盤或磁性卡盤,遮罩可被固持於遮罩載體。可使用其他類型的卡盤裝置,卡盤裝置可連接至遮罩載體或整合於遮罩載體中。
例如,如此處描述之遮罩可為邊緣排除遮罩(edge exclusion mask)或陰影遮罩(shadow mask)。邊緣排除遮罩係為裝配以遮蔽基板之一或多個邊緣區域的遮罩,如此一來在塗佈基板的期間,沒有材料沉積於一或多個邊緣區域。陰影遮罩係為裝配以遮蔽複數個將要沉積於基板上之特徵的遮罩。例如,陰影遮罩可包含複數個小開孔,例如小開孔格柵。
在本揭露中,「載體運輸系統」可理解為裝配以沿著運輸路徑運輸載體之系統。運輸路徑可理解為路徑或軌跡,在運輸期間載體沿著此路徑或軌跡移動。例如,示例性參照第1圖,應理解的是,第一載體運輸系統31裝配以於第一方向X上沿著第一運輸路徑運輸第一載體11,且第二載體運輸系統32裝配以於第一方向X上沿著第二運輸路徑運輸第二載體12。在第1圖中,第一方向X係為實質垂直於紙面。
根據一些可與此處描述之其他實施例結合的實施例,第一載體運輸系統31可裝配以於真空腔室101中非接觸的運輸第一載體11。例如,第一載體運輸系統31可藉由磁力固持且運輸第一載體11。尤其,第一載體運輸系統31可包含磁浮系統。相似地,第二載體運輸系統32可裝配以於真空腔室101中非接觸的運輸第二載體12。例如,第二載體運輸系統32可藉由磁力固持且運輸第二載體12。尤其,第二載體運輸系統32可包含磁浮系統。
在本揭露中,「測量系統」可理解為裝配以進行測量之系統,特別是裝配以測量距離,例如如此處描述之第一載體與第二載體之間的距離。尤其,測量系統可為藉由使用光學測量技術,裝配以測量兩物體之間的距離之系統,例如第一載體與第二載體之間。例如,測量系統可包含一、二或更多個測量裝置,例如共焦感測器,以進行距離測量。如第1圖中以虛線箭頭5示例性示出的,測量裝置典型地裝配以發出輻射,測量系統特別是共焦感測器,輻射特別是光。
如此處所述,「第一載體」可理解為包含基板的「第一載體」,且「第二載體」可理解為包含遮罩的「第二載體」。換言之,「第一載體」可代表搬運基板的「第一載體」,且「第二載體」可代表搬運遮罩的「第二載體」。
因此,應理解的是「第一載體與第二載體之間的距離」之說法可代表被第一載體搬運之基板與被第二載體搬運之遮罩之間的距離。或者,「第一載體與第二載體之間的距離」之說法可代表被第一載體搬運之基板與第二載體本體之間的距離,例如第二載體之框架。另一種可能是,「第一載體與第二載體之間的距離」之說法可代表第一載體之本體與第二載體之本體之間的距離,第一載體之本體例如是第一載體之框架,第二載體之本體例如是第二載體之框架。以上對「第一載體與第二載體之間的距離」之說法的理解亦可應用於如此處描述之第一距離D1 、第二距離D2 、第三距離D3 與第四距離D4
示例性參照第1圖,根據一些可與此處描述之其他實施例結合的實施例,測量系統130包含第一測量裝置131A與第二測量裝置131B。尤其,第一測量裝置131A與第二測量裝置131B彼此間隔分離。更具體地,第一測量裝置131A可配置與裝配以測量第一載體11與第二載體12之間的距離,此距離位於間隙G之第一側S1 上。
第二測量裝置131B可配置與裝配以測量第一載體與第二載體之間的距離,此距離位於間隙G之第二側S2 上。間隙G之第二側S2 相對於間隙G之第一側S1 。因此,可有益於實現不同位置之距離測量,以決定第一載體與第二載體是否平行於彼此。
換言之,如第3圖所示例性繪示,根據一些可與此處描述之其他實施例結合的實施例,測量系統130包含第一測量裝置131A,第一測量裝置131A用以於第一位置P1 測量第一載體11與第二載體12之間的第一距離D1 。此外,測量系統130包含第二測量裝置131B,第二測量裝置131B用以於第二位置P2 測量第一載體11與第二載體12之間的第二距離D2 ,第二位置P2 不同於第一位置P1 。因此,應理解的是,在第一距離D1 等於第二距離D2 的情況下,第一載體與第二載體沿著連接第一位置P1 與第二位置P2 之線平行於彼此。
根據一些可與此處描述之其他實施例結合的實施例,第一測量裝置131A係為第一光學測量裝置,特別是第一共焦感測器。因此,第二測量裝置131B可為第二光學測量裝置,特別是第二共焦感測器。「光學測量裝置」可理解為裝配以使用光學測量技術來測量距離之裝置。「共焦感測器」可理解為裝配以使用光來測量位移(displacement)之感測器。例如,共焦感測器典型地基於使發射光分離為不同顏色且從而使用偵測器分辨反射的顏色訊號之測量原理。因此,可有益於以非接觸的方式測量第一載體與第二載體之間的距離。進一步地,使用共焦感測器具有可以非常高的準確性實現位移測量之益處,例如在微米範圍或甚至在次微米(sub-micro meter)範圍。
示例性參照第1圖,根據一些可與此處描述之其他實施例結合的實施例,第一測量裝置131A與第二測量裝置131B藉由固持配置132剛性(rigidly)連接。「固持配置」可理解為裝配以固持如此處描述之第一測量裝置與第二測量裝置之機械結構。因此,可有益於使第一測量裝置之位置與第二測量裝置之位置相對於彼此固定,此可有利於測量第一載體與第二載體之平行性。
如第1圖所示例性繪示,根據一些可與此處描述之其他實施例結合的實施例,測量系統130包含線性致動器135,用以在垂直於第一方向X之方向移動第一測量裝置131A與第二測量裝置131B,例如第1圖所示之Z方向。「線性致動器」可理解為裝配以進行平移運動之致動器。
第2A圖繪示設備100之示意圖,此圖中測量系統130位於第一位置,且第2B圖繪示測量系統位於第二位置之設備。因此,如同可從第2A圖與第2B圖中理解到的,線性致動器135可用以使測量裝置從第一位置移動至第二位置,反之亦然。轉移位置(第2A圖)可理解為使第一載體相對於測量裝置移動且於第一方向X相對於第二載體移動之位置。測量位置(第2B圖)可理解為測量裝置之位置,用以測量第一載體與第二載體之間的距離之位移測量實現於此位置。尤其,如第1圖與第2B圖所示例性繪示,在測量位置,第一測量裝置與第二測量裝置被分別放入第一載體之接收區,特別是通孔。如第2A圖所示例性繪示,接收區8可裝配以提供個別測量裝置之機械式阻擋。
示例性參照第3圖,根據一些可與此處描述之其他實施例結合的實施例,測量系統130包含導引配置136,導引配置136用以導引第一測量裝置131A與第二測量裝置131B之運動,該運動垂直於第一方向X。尤其,如第3圖所示例性繪示,導引配置136可配置於真空腔室101之外部。尤其,導引配置136可包含導引元件137與滑動元件138。滑動元件138可裝配以被導引元件137導引。典型地,滑動元件138係為相對於導引元件可移動的,例如藉由使用線性致動器。因此,滑動元件138可耦接至線性致動器135,如第3圖所示例性繪示。
根據一些可與此處描述之其他實施例結合的實施例,滑動元件138可延伸通過真空腔室101之壁102。尤其,如第3圖所示例性繪示,滑動元件之一部分可部分配置於真空腔室外部,且滑動元件之其他部分可配置於真空腔室內部。進一步地,滑動元件138可耦接至固持配置132,如第3圖所示。固持配置132可配置於真空腔室101內部。根據一示例性實施方式,可提供多個膜波紋管(membrane bellows)139用於真空密封(vacuum sealing)。進一步地,如第3圖所示例性繪示,可提供真空殼體140。尤其,真空殼體可附接至真空腔室101之外壁,例如第3圖所示之壁102。真空殼體可理解為可提供與維持任意狀態之隔室。真空殼體140典型地裝配以接受連接至個別測量裝置之電纜。
如第3圖所示例性繪示,根據一些可與此處描述之其他實施例結合的實施例,沉積源125提供於真空腔室101中。沉積源125裝配以沉積塗佈材料於基板10上,基板10被第一載體11固持。
第4圖繪示設備100之前視圖。尤其,第4圖繪示真空腔室101之實質垂直外壁。如同可於第4圖所見,多於兩個真空殼體140可附接至真空腔室之壁102,例如三、四或更多個真空殼體。因此,應理解的是,如此處描述之設備可包含三、四或更多測量裝置。
尤其,如同第5圖所示例性繪示,根據一些可與此處描述之其他實施例結合的實施例,測量系統130包含第三測量裝置131C用以於第三位置P3 測量第一載體11與第二載體12之間的第三距離D3 ,第三位置P3 不同於第一位置P1 與第二位置P2 。第5圖係為沿著第4圖所示的線B-B繪示的剖視示意圖,且第3圖係為沿著第4圖所示的線A-A繪示的剖視示意圖。因此,可有益於測量第一載體與第二載體之間的三個距離或位移,此有利於決定第一載體與第二載體之平面平行性。
進一步地,示例性參照第5圖,根據一些可與此處描述之其他實施例結合的實施例,測量系統130包含第四測量裝置131D用以於第四位置P4 測量第一載體11與第二載體12之間的第四距離D4 ,第四位置P4 不同於第一位置P1 、第二位置P2 與第三位置P3 。因此,相較於使用三或更少個測量裝置之配置,可有益於以提升的準確性測量第一載體與第二載體之平面平行性。
第三測量裝置131C可為第三光學測量裝置,特別是第三共焦感測器。因此,第四測量裝置131D可為第四光學測量裝置,特別是第四共焦感測器。
根據一些可與此處描述之其他實施例結合的實施例,第三測量裝置131C與第四測量裝置131D藉由另一固持配置142剛性連接。尤其,另一固持配置142可連接至另一線性致動器145,以提供垂直於第一方向X之運動。如第5圖所示,滑動元件138、導引元件137與膜波紋管139可以類似的方式提供,如同參照第3圖示例性描述的內容。
根據一些可與此處描述之其他實施例結合的實施例,測量系統150包含安裝組件,用以使測量系統連接至真空腔室之一壁,如第4圖所示意性繪示。
根據一些可與此處描述之其他實施例結合的實施例,用以於真空腔室101中處理基板之設備100包含第一載體運輸系統31與第二載體運輸系統32,第一載體運輸系統31裝配以於第一方向X上沿著第一運輸路徑運輸第一載體11,第二載體運輸系統32裝配以於第一方向X上沿著第二運輸路徑運輸第二載體12。此外,設備包含測量系統130,裝配以測量第一載體11與第二載體12之間的距離D,距離D垂直於第一方向X。測量系統130包含第一測量裝置131A,用以於第一位置P1 測量第一載體11與第二載體12之間的第一距離D1 。第一測量裝置131A典型地係為第一共焦感測器。此外,測量系統130包含第二測量裝置131B,用以於第二位置P2 測量第一載體11與第二載體12之間的第二距離D2 ,第二位置P2 不同於第一位置P1 。第二測量裝置131B典型地係為第二共焦感測器。進一步地,測量系統130包含第三測量裝置131C,用以於第三位置P3 測量第一載體11與第二載體12之間的第三距離D3 ,第三位置P3 不同於第一位置P1 與第二位置P2 。第三測量裝置典型地係為第三共焦感測器。第一測量裝置131A、第二測量裝置131B與第三測量裝置131C耦接至線性致動器。線性致動器裝配以提供垂直於第一方向X之運動。
根據本揭露之一方面,以下描述用以處理基板之系統。用以處理基板之系統包含根據此處描述之任意實施例之用以處理基板之設備。進一步地,系統包含第一載體11與第二載體12。典型地,第一載體11係為基板載體且第二載體12係為遮罩載體。尤其,第一載體包含多個通孔,用以接受測量系統130之個別測量裝置。例如,多個通孔可裝配為接收區8 ,如同參照第2A圖示例性描述的內容。多個接收區可包含機械式阻擋,當測量系統位於測量位置時,機械式阻擋用於分別放入多個接收區之測量裝置。應理解的是,測量系統可根據此處描述的任意實施例加以實施。
示例性參照第6圖繪示之流程圖,描述根據本揭露之方法200之多個實施例,方法200係為測量第一載體11與第二載體12之間的距離的方法。根據一些可與此處描述之其他實施例結合的實施例,方法包含於真空腔室中的第一位置提供第一載體(方塊210)與於真空腔室中的第二位置提供第二載體(方塊220)。典型地,第一載體與第二載體提供為實質平行於彼此。此外,方法包含將測量系統之多個測量裝置分別放入第一載體之多個通孔中(方塊230),例如如此處描述的接收區8。進一步地,方法包含固定多個測量裝置相對於第一載體的位置(方塊240)。例如,多個測量裝置之位置可藉由使用多個接收區之多個阻擋來固定,多個接收區之多個阻擋如同參照第2A圖所述之內容。此外,方法包含使用多個測量裝置測量第一載體11與第二載體12之間的距離(方塊250)。
根據一些可與此處描述之其他實施例結合的實施例,測量第一載體與第二載體之間的距離之步驟包含於至少三個不同位置測量距離,特別是於第一載體之至少三個轉角處。例如,至少三個不同位置可為選自由此處所述之第一位置P1、第二位置P2、第三位置P3與第四位置P4所組成的群組中的三個位置。
示例性參照第7圖繪示之流程圖,描述根據本揭露之方法300之多個實施例,方法300係為使第一載體對齊第二載體。方法包含於至少三個不同位置測量第一載體與第二載體之間的至少三個距離(方塊310)。此外,方法包含方法包含決定測得的至少三個距離之多個差值(方塊320)。進一步地,方法包含使第一載體相對於第二載體移動(方塊330),以消除測得的至少三個距離之多個差值。
例如,使第一載體相對於第二載體移動之步驟可包含使用對齊系統,裝配以使第一載體11相對於第二載體之位置準確。因此,如此處描述之設備可包含提供於真空腔室中的對齊系統。進一步地,應理解的是,如此處描述之測量系統可連接對齊系統,例如藉由控制器。因此,若測量數據顯示第一載體相對於第二載體之位置並非預先定義之位置,藉由測量系統獲得的測量數據可傳送至控制器,控制器可裝配以傳送控制訊號至對齊系統。因此,可有益於監測與控制第一載體與第二載體之間的距離,例如用以確保第一載體平行於第二載體。
根據此處描述的多個實施例,可使用電腦程式、軟體、電腦軟體產品與相關控制器來進行測量第一載體與第二載體之間的距離之方法,還有使第一載體對齊第二載體的方法,相關控制器可具有中央處理器(CPU)、記憶體、使用者介面、及與設備之對應零件溝通的輸入及輸出裝置。
鑒於此處描述的多個實施例,應理解的是,用以處理基板之設備、用以處理基板之系統及其方法的多個實施例相較於現有技術係為改良的。尤其,相較於決定與控制載體之絕對位置的現有技術,本揭露之多個實施例具有以下益處:如此處描述的多個實施例有益於測量第一載體(特別是被第一載體搬運之基板)相對於第二載體(特別是被第二載體搬運之遮罩)之相對位置。換言之,如此處描述的多個實施例裝配以測量第一載體與第二載體之間的間隙,特別是被第一載體搬運之基板與被第二載體搬運之遮罩之間的間隙,如此一來可便於避免第一載體接觸第二載體,特別是基板接觸遮罩。進一步地,由於可持續監測與控制第一載體與第二載體之間的距離或間隙,特別是被第一載體搬運之基板與被第二載體搬運之遮罩之間的距離或間隙,本揭露之多個實施例提供改良的第一載體與第二載體之對齊表現,特別是被第一載體搬運之基板與被第二載體搬運之遮罩的對齊。因此,本揭露之多個實施例有益於控制第一載體與第二載體之平行性,特別是被第一載體搬運之基板與被第二載體搬運之遮罩之平行性,如此一來若偵測到平行性之偏離,為了建立平行性可調整第一載體與第二載體之相對位置,特別是基板與遮罩之相對位置,例如藉由使用對齊系統。例如,對齊系統可包含多個致動器,特別是線性致動器,配置且裝配以進行被第一載體搬運之基板與第二載體之對齊,特別是被第二載體搬運之遮罩。例如,多個致動器可為多個壓電致動器(piezo actuators)。
儘管前述內容指向本揭露之多個實施例,可在不背離本揭露的基本範圍的情況下,設計出本揭露其他和更進一步的實施例,而本揭露的範圍係由以下的申請專利範圍決定。
5‧‧‧箭頭 8‧‧‧接收區 10‧‧‧基板 11‧‧‧第一載體 12‧‧‧第二載體 20‧‧‧遮罩 31‧‧‧第一載體運輸系統 32‧‧‧第二載體運輸系統 100‧‧‧設備 101‧‧‧真空腔室 102‧‧‧壁 125‧‧‧沉積源 130‧‧‧測量系統 131A‧‧‧第一測量裝置 131B‧‧‧第二測量裝置 131C‧‧‧第三測量裝置 131D‧‧‧第四測量裝置 132‧‧‧固持配置 135、145‧‧‧線性致動器 136‧‧‧導引配置 137‧‧‧導引元件 138‧‧‧滑動元件 139‧‧‧膜波紋管 140‧‧‧真空殼體 142‧‧‧固持配置 150‧‧‧測量系統 200、300‧‧‧方法 210、220、230、240、250、310、320、330‧‧‧方塊 D‧‧‧距離 D1‧‧‧第一距離 D2‧‧‧第二距離 D3‧‧‧第三距離 D4‧‧‧第四距離 G‧‧‧間隙 P1‧‧‧第一位置 P2‧‧‧第二位置 P3‧‧‧第三位置 P4‧‧‧第四位置 S1‧‧‧第一側 S2‧‧‧第二側 A-A、B-B‧‧‧線
為了使本揭露的上述特徵可被詳細了解,參照實施例可更具體描述以上簡要概述之本揭露。附圖係有關於本揭露之實施例,且說明如下: 第1圖繪示根據此處描述之多個實施例之用以處理基板之設備的示意圖; 第2A圖繪示根據此處描述之多個實施例之用以處理基板之設備的示意圖,測量系統於第一位置; 第2B圖繪示根據此處描述之多個實施例之用以處理基板之設備的示意圖,測量系統於第二位置; 第3圖係為沿著第4圖所示的線A-A繪示的,根據此處描述之其他多個實施例之用以處理基板之設備的剖視示意圖; 第4圖繪示根據此處描述之其他多個實施例之用以處理基板之設備的前視圖,其中標示出沿著線A-A繪示的剖視圖(見第3圖)與沿著線B-B繪示的剖視圖(見第5圖)。 第5圖係為沿著第4圖所示的線B-B繪示的,根據此處描述之其他多個實施例之用以處理基板之設備的剖視示意圖; 第6圖繪示根據此處描述之多個實施例之測量第一載體與第二載體之間的距離的方法流程圖;及 第7圖繪示根據此處描述之多個實施例之使第一載體對齊第二載體的方法流程圖。
5‧‧‧箭頭
10‧‧‧基板
11‧‧‧第一載體
12‧‧‧第二載體
20‧‧‧遮罩
31‧‧‧第一載體運輸系統
32‧‧‧第二載體運輸系統
100‧‧‧設備
101‧‧‧真空腔室
130‧‧‧測量系統
131A‧‧‧第一測量裝置
131B‧‧‧第二測量裝置
132‧‧‧固持配置
135‧‧‧線性致動器
D‧‧‧距離
G‧‧‧間隙
S1‧‧‧第一側
S2‧‧‧第二側

Claims (20)

  1. 一種用以在一真空腔室(101)中處理一基板(10)的設備(100),包含: 一第一載體運輸系統(31),用以於一第一方向(X)上沿著一第一運輸路徑運輸一第一載體(11); 一第二載體運輸系統(32),用以於一第一方向(X)上沿著一第二運輸路徑運輸一第二載體(12);及 一測量系統(130),用以測量該第一載體(11)與該第二載體(12)之間的一距離,該距離垂直於該第一方向(X)。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之設備(100),其中該測量系統(130)包含一第一測量裝置(131A)與一第二測量裝置(131B),該第一測量裝置(131A)用以於一第一位置(P1 )測量該第一載體(11)與該第二載體(12)之間的一第一距離(D1 ),該第二測量裝置(131B)用以於一第二位置(P2 )測量該第一載體(11)與該第二載體(12)之間的一第二距離(D2 ),該第二位置(P2 )不同於該第一位置(P1 )。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之設備(100),其中該第一測量裝置(131A)係為一第一光學測量裝置,且其中該第二測量裝置(131B)係為一第二光學測量裝置。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之設備(100),其中該第一測量裝置(131A)係為一第一共焦感測器(confocal sensor),且其中該第二測量裝置(131B)係為一第二共焦感測器。
  5. 如申請專利範圍第2項或第3項所述之設備(100),其中該第一測量裝置(131A)與該第二測量裝置(131B)藉由一固持配置(132)剛性連接。
  6. 如申請專利範圍第2項或第3項所述之設備(100),其中該測量系統(130)包含一線性致動器(135),用以垂直於該第一方向(X)移動該第一測量裝置(131A)與該第二測量裝置(131B)。
  7. 如申請專利範圍第4項所述之設備(100),其中該測量系統(130)包含一線性致動器(135)用以垂直於該第一方向(X)移動該第一測量裝置(131A)與該第二測量裝置(131B)。
  8. 如申請專利範圍第2項或第3項所述之設備(100),其中該測量系統(130)包含一導引配置用以導引該第一測量裝置(131A)與該第二測量裝置(131B)之一運動,該運動垂直於該第一方向(X)。
  9. 如申請專利範圍第4項所述之設備(100),其中該測量系統(130)包含一導引配置用以導引該第一測量裝置(131A)與該第二測量裝置(131B)之一運動,該運動垂直於該第一方向(X)。
  10. 如申請專利範圍第5項所述之設備(100),其中該測量系統(130)包含一導引配置用以導引該第一測量裝置(131A)與該第二測量裝置(131B)之一運動,該運動垂直於該第一方向(X)。
  11. 如申請專利範圍第2項或第3項所述之設備(100),其中該測量系統(130)包含一第三測量裝置(131C),用以於一第三位置(P3 )測量該第一載體(11)與該第二載體(12)之間的一第三距離(D3 ),該第三位置(P3 )不同於該第一位置(P1 )與該第二位置(P2 )。
  12. 如申請專利範圍第10項所述之設備(100),其中該測量系統(130)包含一第四測量裝置(131D)用以於一第四位置(P4 )測量該第一載體(11)與該第二載體(12)之間的一第四距離(D4 ),該第四位置(P4 )不同於該第一位置(P1 )、該第二位置(P2 )與該第三位置(P3 )。
  13. 如申請專利範圍第2項或第3項所述之設備(100),其中該測量系統(130)包含一第三測量裝置(131C)用以於一第三位置(P3 )測量該第一載體(11)與該第二載體(12)之間的一第三距離(D3 ),該第三位置(P3 )不同於該第一位置(P1 )與該第二位置(P2 ),其中該測量系統(130)包含一第四測量裝置(131D)用以於一第四位置(P4 )測量該第一載體(11)與該第二載體(12)之間的一第四距離(D4 ),該第四位置(P4 )不同於該第一位置(P1 )、該第二位置(P2 )與該第三位置(P3 ),且其中該第三測量裝置(131C)與該第四測量裝置(131D)藉由另一固持配置(142)剛性連接,特別是該另一固持配置(142)連接至一另一線性致動器(145),以提供垂直於該第一方向(X)的一運動。
  14. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述之設備(100),其中該測量系統(130)包含一安裝組件,用以使該測量系統連接至該真空腔室之一壁。
  15. 一種用以在一真空腔室(101)中處理一基板(10)的設備(100),包含: 一第一載體運輸系統(31),用以於一第一方向(X)上沿著一第一運輸路徑運輸一第一載體(11); 一第二載體運輸系統(32),用以於一第一方向(X)上沿著一第二運輸路徑運輸一第二載體(12);及 一測量系統(130),用以測量被該第一載體(11)搬運之該基板(10)與被該第二載體(12)搬運之一遮罩(20)之間的一距離,該距離垂直於該第一方向(X),該測量系統(130)包含: 一第一測量裝置(131A),用以於一第一位置(P1 )測量該基板(10)與該遮罩(20)之間的一第一距離(D1 ),該基板(10)被該第一載體(11)搬運,該遮罩(20)被該第二載體(12)搬運,該第一測量裝置(131A)係為一第一共焦感測器; 一第二測量裝置(131B),用以於一第二位置(P2 )測量該基板(10)與該遮罩(20)之間的一第二距離(D2 ),該基板(10)被該第一載體(11)搬運,該遮罩(20)被該第二載體(12)搬運,該第二位置(P2 )不同於該第一位置(P1 ),該第二測量裝置(131B)係為一第二共焦感測器;及 一第三測量裝置(131C),用以於一第三位置(P3 )測量該基板(10)與該遮罩(20)之間的一第三距離(D3 ),該基板(10)被該第一載體(11)搬運,該遮罩(20)被該第二載體(12)搬運,該第三位置(P3 )不同於該第一位置(P1 )與該第二位置(P2 ),該第三測量裝置(131C)係為一第三共焦感測器, 其中該第一測量裝置(131A)、該第二測量裝置(131B)與該第三測量裝置(131C)耦接至一線性致動器,該線性致動器裝配以提供垂直於該第一方向(X)的一運動。
  16. 一種用以處理一基板之系統,包含如申請專利範圍第1項或第15項所述之設備(100),該系統包含一第一載體(11)與一第二載體(12),該第一載體(11)係為一基板載體且該第二載體(12)係為一遮罩載體,其中該第一載體包含多個通孔用以分別接受該測量系統(130)之多個測量裝置。
  17. 一種測量一第一載體(11)與一第二載體(12)之間的一距離之方法,該方法包含: 於一真空腔室中的一第一位置提供該第一載體; 於該真空腔室中的一第二位置提供該第二載體,以使該第二載體實質平行於該第一載體; 將一測量系統之多個測量裝置分別放入該第一載體之多個通孔中; 固定該些測量裝置相對於該第一載體的位置;及 使用該些測量裝置測量該第一載體與該第二載體之間的該距離。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之方法,其中測量該第一載體(11)與該第二載體(12)之間的該距離之步驟包含於至少三個不同的位置測量該距離。
  19. 如申請專利範圍第17項所述之方法,其中測量該第一載體(11)與該第二載體(12)之間的該距離之步驟包含於該第一載體之至少三個轉角處測量該距離。
  20. 使一第一載體(11)對齊一第二載體(12)之方法,包含: 於至少三個不同的位置測量第一載體與該第二載體之間的至少三個距離; 決定測得的該至少三個距離之多個差值;及 使該第一載體相對於該第二載體移動,以消除測得的該至少三個距離之該些差值。
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