TWI437111B - 蒸鍍構件、薄膜沉積裝置及提供原料予其裝置之方法 - Google Patents

Description

蒸鍍構件、薄膜沉積裝置及提供原料予其裝置之方法

本發明係關於一種蒸鍍構件、一種薄膜沈積裝置以及一種提供原料予其裝置之方法，更具體而言，係關於一種能夠利用複數個蒸鍍構件沈積一均勻薄膜於一以垂直直立之狀態移動之基板上、且無需關閉整個裝置便可提供一原料予其中該原料已用盡之一蒸鍍構件之方法。

過去，一直使用濺鍍(sputter)方法及蒸鍍(evaporation)方法來形成一鋁(Al)層於一絕緣基板(例如一玻璃基板)上。濺鍍係以離子或中性粒子撞擊一靶，進而使原子射出。所射出之原子附著於基板上而形成一層。然而，當製造一有機發光裝置(organic light emitting device；OLED)時，在執行一濺鍍製程時所產生之電漿可能會明顯地損壞一基板或者形成於該基板上之一有機裝置或有機薄膜。而且，難以恆定地控制一濺鍍靶，因而難以均勻地沈積一薄膜。倘若基板之尺寸增大，則靶之尺寸亦應增大。

於蒸鍍方法中，係加熱一儲存有原料之熔爐，進而使該原料蒸發。蒸發之原料被吸收至基板上而形成一層。該蒸鍍方法不會損壞基板或形成於基板上之裝置或薄膜。

然而，由於在習知之蒸鍍構件中，係於一腔室中設置一個呈點狀之熔爐，故難以沈積具有一均勻厚度之一薄膜於一大面積之基板上。

此外，於該習知蒸鍍構件之情形中，當該熔爐內之原料用盡時，係於關閉整個裝置之後提供原料於該熔爐中。因此，無法連續地 執行製造製程，並且於執行複數個沈積製程後，應關閉整個裝置。

由此，導致生產量及生產率降低。

本發明提供一種薄膜沈積裝置以及一種用於該薄膜沈積裝置之原料填充方法，該薄膜沈積裝置能夠藉由設置複數個蒸鍍源於一腔室之一側並在使該基板相對於該腔室之一側水平設置(即，使基板垂直站立)之狀態下沿一個方向移動該基板，而沈積一均勻薄膜於該基板之整個表面上。

本發明亦提供一種薄膜沈積裝置，該薄膜沈積裝置能夠藉由分別提供一原料予每一蒸鍍源而防止因供應該原料而關閉該裝置，進而提高生產率。

根據本發明之一實例性實施例，一種薄膜沈積裝置包含：一腔室，具有一內部空間；一基板傳送構件，用以固定一基板並在該內部空間內移動該基板；以及複數個蒸鍍構件，用以供應一沈積原料至該基板，其中各該蒸鍍構件被設置成容許其中央延伸線與移動之該基板之一表面形成一銳角。

該等蒸鍍構件可相對於該腔室之底部在一朝上方向上彼此間隔地排列，該等蒸鍍構件至少其中之一係設置於與該基板之一中央區域對應之一位置，且該等蒸鍍構件至少其中之一係設置於與該基板之一下部區域對應之一位置。

該薄膜沈積裝置可更包含一補償板，該補償板係設置於該基板與該等蒸鍍構件之間，且於其中央區域之一垂直方向上包含一狹 縫形狀之一切口區域。

該等蒸鍍構件可排列於該切口區域之一中心線上。

該切口區域在該補償板之一上部之一切口距離可小於該切口區域在該補償板之一下部之一切口距離。

各該蒸鍍構件可包含：一熔爐段，包含一填充有原料之熔爐、一用以加熱該熔爐之加熱單元、以及一用以關閉及打開該熔爐之活門單元；以及一旋轉體，在連接至該熔爐段時旋轉。

該熔爐可由選自由下列所組成之群組之一材料形成：鎢(W)、氧化鋁(Al₂ O₃ )、熱解氮化硼(pyrolytic boron nitride；PBN)、及石墨。

該薄膜沈積裝置可更包含：一旋轉構件，用以在連接至該旋轉體時旋轉該旋轉體；以及一原料填充構件，用以補充該原料於該熔爐中。

該活門單元可包含：一第一活門，設置於該熔爐之一側，且沿該基板之一移動方向移動以關閉該熔爐之一上部區域；以及一第二活門，面對該第一活門而設置於該熔爐之另一側，且沿該基板之該移動方向移動以打開該熔爐之該上部區域。

當該基板移動至一相應蒸鍍構件時，該第一活門及該第二活門可分別關閉及開啟該熔爐。

該薄膜沈積裝置可更包含一儲存構件，用以儲存該熔爐，其中該活門單元可設置於該儲存構件之一外側。

該基板傳送構件可包含：一基板支撐單元，用以相對於該腔室之該底部垂直放置該基板；以及一傳送單元，用以移動該基板支撐單元。

一種蒸鍍構件，藉由使一原料蒸發於一沈積目標物質上而沈積一薄膜，該蒸鍍構件包含：一熔爐段，包含一填充有原料之熔爐、一用以加熱該熔爐之加熱單元、以及一用以關閉及打開該熔爐之活門單元；以及一旋轉體，在連接至該熔爐段時旋轉；以及一旋轉構件，用以在連接至該旋轉體時旋轉該旋轉體。

該旋轉構件可旋轉並固定該旋轉體，以容許該熔爐段之一中心線與該沈積目標物質之一表面形成一銳角。

該沈積目標物質可移動；且該活門單元可包含一第一活門及一第二活門，該第一活門設置於該熔爐之一側並沿該沈積目標物質之一移動方向移動，以關閉該熔爐之一上部區域，該第二活門面對該第一活門而設置於該熔爐之另一側並沿該沈積目標物質之該移動方向移動，以打開該熔爐之該上部區域。

一種用於一薄膜沈積裝置之原料填充方法，該薄膜沈積裝置包含複數熔爐段與一第一活門及一第二活門，該等熔爐段用以使用填充於其中之原料沈積一薄膜於一基板上，該第一活門及該第二活門用以關閉及打開該等熔爐段之上部區域，該方法包含：偵測該原料已用盡之一熔爐段；藉由沿該基板之一移動方向移動該所偵測熔爐段之該第一活門，關閉該所偵測熔爐段之一上部區域；將該所偵測熔爐段移至適以填充該原料之一位置；藉由打開該所偵測熔爐段之該上部區域，向該所偵測熔爐段中補充該原料；藉由沿與該基板之該移動方向相反之一方向移動該第二活門，關閉該所偵測熔爐段之該上部區域；將該所偵測熔爐段移至適以沈積該薄膜之一位置；以及藉由沿該基板之該移動方向移動該第二活門，打開該所偵測熔爐段之該上部區域。

該方法可更包含：在將該所偵測熔爐段移至適以填充該原料之該位置之前，藉由移動該第二活門，關閉該所偵測熔爐段之該上部區域，其中向該所偵測熔爐段中補充該原料之該步驟包含：藉由移動該第一活門及該第二活門而打開該所偵測熔爐段之該上部區域，並注入該原料至該所偵測熔爐段。

該方法可更包含：在將該所偵測熔爐段移至適以沈積該薄膜之該位置之前，沿與該基板之該移動方向相反之一方向移動該第一活門。

藉由沿該基板之該移動方向移動該所偵測熔爐段之該第一活門而關閉該所偵測熔爐段之該上部區域之該步驟與藉由沿該基板之該移動方向移動該第二活門而打開該所偵測熔爐段之該上部區域之該步驟可於該基板移動至該所偵測熔爐段時執行。

將該所偵測熔爐段移至適以填充該原料之該位置之該步驟係用以旋轉該所偵測熔爐段，以使該所偵測熔爐段之該上部區域設置於與該基板相對之一方向，且將該所偵測熔爐段移至適以沈積該薄膜之該位置之該步驟可用以旋轉該所偵測熔爐段，以使該所偵測熔爐段之該上部區域設置於該基板之一方向。

該方法可更包含：在向該所偵測熔爐段補充該原料之前，確定欲填充之該原料之一數量。

根據本發明之實施例，藉由相對於一移動之基板沿一傾斜方向供應一蒸發之原料並設置一補償板於該基板上方，可於該基板之整個表面上沈積一均勻之薄膜。

此外，根據本發明之實施例，藉由設置複數個蒸鍍構件、選擇 性地中斷其中該用料已用盡之一蒸鍍構件之操作、然後對操作被中斷之該蒸鍍構件補充以該原料，無需關閉整個裝置便可補充該原料。

此外，根據本發明之實施例，藉由設置二活門於蒸鍍構件中、移動其中之一活門至一基板之一移動方向以關閉該原料已用盡之一蒸鍍構件之一熔爐段、並移動另一活門至該基板之移動方向以打開已被補充以該原料之該蒸鍍構件之熔爐段，可防止當補充該原料時可能產生之異常薄膜之沈積並使微粒之產生最少化。

以下，將參照附圖詳細說明本發明之具體實施例。然而，本發明亦可實施為不同之形式，而不應被視為僅限於本文所述之實施例。相反，提供該等實施例旨在使本揭露內容透徹且完整，並向熟習此項技術者全面傳達本發明之範圍。

在附圖中，為便於說明，誇大了各個層及區域的尺寸。在所有附圖中，相同之參考編號皆指代相同之元件。

第1圖係為根據本發明之一實施例，一薄膜沈積裝置之一剖面圖；第2圖係為藉由垂直地剖切第1圖所示薄膜沈積裝置之一橫截面而得到之該薄膜沈積裝置之一概念圖；第3圖係為例示根據本發明之一實施例，一基板及一蒸鍍構件之設置之概念圖；第4圖係為根據本發明之一實施例，一蒸鍍構件之一剖面圖；第5圖係為解釋根據本發明之一實施例，一種用於複數個蒸鍍構件之原料填充方法之概念圖；以及第6圖及第7圖係為解釋根據本發明之一實施例，一種用於打開及關閉一蒸鍍構件以填充一原料之方法之概念圖。

參見第1圖至第4圖，根據本發明實施例之薄膜沈積裝置包含：一腔室100，具有一內部空間；一基板傳送構件200，用以垂直地固定一基板1(即一沈積目標物質)並在該內部空間內移動垂直站立之基板1；以及複數個蒸鍍構件300，用以蒸發一原料並供應該蒸發之原料至基板1，其中蒸鍍構件300之一中央延伸線與基板1之一表面形成一銳角。

如第1圖所示，該薄膜沈積裝置更包含：一補償板400，設置於該等蒸鍍構件300與移動之基板1之間；複數個旋轉構件500，連接至該等蒸鍍構件300以分別旋轉該等蒸鍍構件300；以及複數個原料填充構件600，用以分別填充該原料於該等蒸鍍構件300中。

腔室100利用一腔室類型之直列式沈積系統(in-line deposition system)。當然，本發明並非僅限於此，腔室100亦可利用一獨立之單一腔室。有效的係形成多邊形箱體形狀之腔室100。一基板入口及一基板出口可設置於該多邊形箱體之一側上，基板1經由該基板入口進入並經由該基板出口退出。腔室100可連接至各種腔室，例如一基板傳送構件、一薄膜沈積腔室、一薄膜蝕刻腔室、一緩衝腔室及一加熱腔室。腔室100可更包含一壓力調節構件，用以調節該內部空間之一壓力。

基板傳送構件200使基板1相對於腔室100之底部垂直地移動，其中基板1垂直地站立。換言之，基板1自腔室100之底部沿一個方向移動。

基板傳送構件200包含：一基板支撐單元210，用於支撐基板1；以及一傳送單元220，用於移動基板支撐單元210。

基板支撐單元210可形成為一板形狀，如第2圖所示。有效的 係將基板1設置於基板支撐單元210之一中央區域。基板支撐單元210之形狀可端視基板1之一形狀而變化。此處，基板支撐單元210係黏貼至基板1之一背面，以支撐基板1。基板支撐單元210相對於腔室100之一側壁水平地設置。藉此，可使基板1垂直地站立於腔室100內。

因傳送單元220支撐基板支撐單元210之一下部，故基板1可相對於腔室100之底部垂直地站立。傳送單元220使基板支撐單元210在腔室100之內部空間中沿一個方向移動。換言之，傳送單元220設置成一條線之形狀，並因此使基板支撐單元210沿該線移動。可使用一軌道、馬達或傳送機、及LM導向件作為傳送單元220。此時，傳送單元220係靠近腔室100之底部設置，且用於支撐基板1之基板支撐單元210抵靠腔室100之底部垂直地站立於傳送單元220上。

本發明並不限於以上說明，而是可以不同方式改變基板傳送構件200。換言之，基板支撐單元210可以框架形狀支撐基板1，且用於移動基板支撐單元210之傳送單元220可安裝於腔室100之一上壁。根據本發明之另一實施例，傳送單元220可安裝於腔室100之側壁上。此外，傳送單元220可利用各種能夠在真空下移動基板之裝置。

利用該等蒸鍍構件300，形成一薄膜於基板1上。

此處，本實施例利用具有一大面積之基板1。因此，會發生如下問題：儘管利用多個蒸鍍構件300，仍難以於基板1之整個表面上形成一薄膜。因此，於腔室100內形成一適以藉由該等蒸鍍構件300沈積薄膜之區域，並使基板1穿過該沈積區域，藉此可沈積薄 膜於基板1之整個表面上。

為達此目的，如第1圖所示，本實施例提供該等蒸鍍構件300，使該等蒸鍍構件300自腔室100之底部沿一朝上方向垂直地排列。此乃因基板1係以垂直站立之狀態於腔室100之內部空間中移動。在第1圖中，排列有三蒸鍍構件300。然而，蒸鍍構件300之數目並不僅限於此，其亦可小於或大於三。然而，有效的係採用二或更多個蒸鍍構件300，乃因在本實施例中，僅關閉原料已用盡之某一蒸鍍構件，並額外提供原料予該某一蒸鍍構件，而無需在原料用盡時關閉所有蒸鍍構件300。此將於下文予以詳細說明。

於本實施例中，有效的係相對於基板1之移動方向垂直地排列該等蒸鍍構件300。此外，可有效地將該等蒸鍍構件300排列於一直線上。因此，薄膜沈積於基板1之鄰近該等蒸鍍構件300之一部分上。此時，因基板1移動，基板1之整個部分皆可鄰近該等蒸鍍構件300。由此，沈積薄膜於基板1之整個表面上。

於本實施例中，如第1圖至第3圖所示，有效的係使蒸鍍構件300之中央延伸線與基板1之表面形成一銳角θ1。此處，蒸鍍構件300用作一呈點狀之沈積源。

因此，在蒸鍍構件300之中央延伸線垂直於基板1之表面(即中央延伸線與基板1之表面間之夾角θ1係為90°，如第3圖中之虛線所示)之情形中，會出現薄膜之均勻度不恆定之問題。因蒸鍍構件300用作呈點狀之沈積源，故存在以下問題：沈積於基板1中與蒸鍍構件300之一中央區域對應之一表面區域之薄膜厚於沈積於該中央區域周圍之一區域之薄膜。

因此，根據本實施例，藉由使蒸鍍構件300之中央延伸線與基 板1之表面間之夾角θ1形成為一小於90°之銳角，可增強薄膜之均勻度。有效的係使銳角介於30°至80°範圍內。該銳角可因蒸鍍構件300之數目而異。若夾角θ1小於30°，則沈積於基板1上之薄膜之厚度可能會變小。另一方面，若夾角θ1大於80°，則薄膜之均勻度可能會降低。

如上所述，藉由使夾角θ1形成為銳角，在蒸鍍構件300中蒸發之原料被傾斜地提供至基板1之表面。藉此，蒸發之原料可均勻地提供至基板1之整個表面上。此處，在蒸鍍構件300之中央延伸線與基板1之表面間之夾角θ1形成為銳角之情形中，蒸發之原料係沿自基板1之一下部至一上部之一方向提供。換言之，如上所述，蒸發之原料係沿一傾斜方向提供。因此，有效的係設置蒸鍍構件300於低於基板1之位置處。此處，如第1圖所示，有效的係將排列於最上部之蒸鍍構件300設置於基板1之一中央區域。此外，較佳係使排列於最下部之蒸鍍構件300設置於基板1之一下部區域。

根據本實施例，有效的係使暴露出基板1之一部分之補償板400設置於基板1與蒸鍍構件300之間。

可藉由使用補償板400而進一步提高沈積於基板1上之薄膜之均勻度。

在將蒸鍍構件300設置成與基板1之表面形成銳角之情形中，蒸鍍構件300之一沈積範圍形成一大致橢圓形狀。此時，當基板1沿該橢圓形之區域移動時，沈積於橢圓之一周邊區域中之薄膜之厚度可能不均勻。因此，本實施例採用補償板400，使補償板400顯露出基板1中與蒸鍍構件300對應之一部分，進而暴露出基板1 中與蒸鍍構件300之沈積範圍之一中央區域對應之一部分。藉此，可更增強沈積於基板1上之薄膜之均勻度。

補償板400於其中央區域中具有一狹縫形狀之一開口區域或切口區域，如第2圖所示。此時，透過該狹縫形狀之開口區域暴露出基板1。

為形成該狹縫形狀之開口區域，補償板400可包含一第一補償板及與該第一補償板隔開之一第二補償板。此處，該第一補償板與該第二補償板間之一空間可係為該狹縫形狀之開口區域或切口區域。

此時，如第2圖所示，有效的係使該狹縫形狀的開口區域之一下部之面積大於一上部之面積。此乃因蒸鍍構件300係如前面所述沿自基板1之下部至上部之一方向傾斜地供應蒸發之原料至基板1，且蒸發之原料可集中於基板1之上部。因此，可藉由使用補償板400來調節供應至基板1之原料之量。

此處，當設定該狹縫形狀之開口區域之一上部處之最小距離長度為1時，該開口區域之一下部處之最大距離長度可介於1.2至3範圍內。該等距離長度可因補償板400與基板1間之距離長度、蒸鍍構件300之數目以及蒸鍍構件300之中央延伸線與基板1之表面間之夾角而異。較佳使上述距離長度為切口區域之一切口長度。此處，切口距離係指一條線之長度，該條線自補償板400之一被切平面之一點水平延伸至另一點。此可係為被切開口之一長度。

於本實施例中，有效的係使補償板400固定於基板1與蒸鍍構件300間之一空間中，並使該等蒸鍍構件300排列於與補償板400 之開口之一中心線對應之位置處。因此，透過補償板400露出的基板1之一部分可根據基板1之一移動方向而改變。

如上所述，蒸鍍構件300係抵靠基板1傾斜地設置，並透過補償板400提供蒸發之原料至移動之基板1，以形成薄膜於基板1之表面。

蒸鍍構件300包含：一熔爐段310，用於蒸發原料301；以及一旋轉體320，在連接至該熔爐段310時旋轉。

該熔爐段310包含：一熔爐311，其上部開口且內部空間儲存原料301；一加熱單元312，用以加熱熔爐311；一儲存單元313，用以儲存熔爐311；以及一活門單元314，用以打開及關閉儲存單元313以關閉熔爐311。

此處，在使用一加熱絲(hot wire)作為加熱單元312之情形中，該加熱絲可設置於熔爐311內或呈環繞熔爐311外側之一形狀。藉由使用加熱單元312加熱熔爐311，加熱及蒸發熔爐301內之原料301。此時，有效的係以一具有優異熱導率之材料形成熔爐311。在蒸發金屬之情形中，一般而言，該金屬可包含選自由下列所組成之群組之一材料：鎢(W)、氧化鋁(Al₂ O₃ )、熱解氮化硼(pyrolytic boron nitride；PBN)、及石墨。在蒸發該金屬(例如氧化鋁)時，重要的係在選擇熔爐311之材料時考慮與金屬(例如氧化鋁)之反應。因此，在本實施例中，較佳係使用一PBN熔爐。藉此，使加熱單元312之熱量均勻地提供至熔爐311，進而可有效地加熱熔爐311內之原料301。

為使加熱單元312所產生之熱能盡可能少地提供至基板1，有效的係在加熱單元312之外側採用一冷卻單元，例如一冷卻通道。

熔爐311係形成為一其上部敞開之箱體形狀。有效的係使箱體之內部填充以原料301。較佳使用以儲存熔爐311之儲存單元313亦形成為其上部敞開之箱體形狀，並儲存熔爐311於儲存單元313中。

在本實施例中，活門單元314打開及關閉儲存單元313。換言之，儲存單元313之敞開之上部被活門單元314關閉，藉此可阻止被熔爐311蒸發之原料被提供至外面。

此處，活門單元314包含：一第一活門314-1，設置於儲存單元313之一側，且沿基板1之移動方向移動以關閉儲存單元313之上部；以及一第二活門314-2，面對第一活門314-1而設置於儲存單元313之另一側，且沿基板1之移動方向移動以打開儲存單元313之上部。

當然，本發明並不僅限於此，在省卻儲存單元313之情形中，活門單元314亦可直接打開及關閉熔爐311。即，第一活門314-1及第二活門314-2在設置於熔爐311之一側時可直接關閉或打開熔爐311之一上部。然而，因熔爐311被加熱至高溫，故較佳使用儲存單元313。

在本實施例中，可使用活門單元314來關閉原料已用盡之熔爐311。此外，熔爐311可被關閉至新填充有原料之熔爐311被加熱至一足夠之加熱溫度為止，然後再打開。

因此，無需中斷整個裝置之操作便可填充原料至熔爐311之內部。

為不中斷整個裝置便能填充原料於熔爐311中，除活門單元314外，薄膜沈積裝置還包含：旋轉構件500，用以旋轉蒸鍍構件300 之旋轉體320；以及原料填充構件600，用以填充該原料至熔爐311之內部。

換言之，本實施例如第1圖及第5圖所示包含複數個蒸鍍構件300。如第5圖所示，應注意，薄膜沈積係透過三個熔爐段310a、310b及310c執行。此時，如在第5(a)圖中所示，在第一蒸鍍構件300之第一熔爐段310a內之原料用盡時，利用第一熔爐段310a之活門單元314a關閉熔爐段310a。藉此，可防止原料已用盡之熔爐段310a沈積一異常薄膜。此時，因第二熔爐段310b及第三熔爐段310c係如第5(a)圖所示打開，故可持續地執行薄膜沈積製程。在此種情形中，蒸鍍構件300所沈積之薄膜之厚度可變小，此可藉由降低基板1之移動速度或增大其熔爐段310被打開之蒸鍍構件300之蒸發原料量而加以補償。

如第5(a)圖所示，於利用活門單元314a關閉第一蒸鍍構件300之第一熔爐段310a之後，熔爐段310a被關閉之蒸鍍構件300(如第1圖之虛線所示)藉由旋轉構件500而沿與基板1相反之一方向旋轉。此乃因原料填充構件600係設置於與鄰近基板1之腔室100一側相對之另一側。藉此，當填充原料時，可不中斷薄膜沈積製程。旋轉構件500係形成為一框架形狀。該等蒸鍍構件300排列於該框架內。儘管圖未示出，然旋轉構件500包含一旋轉單元，以用於旋轉蒸鍍構件300之旋轉體320。有效的係使用一馬達作為旋轉單元。旋轉構件500可更包含一固定單元，用於相對於基板1傾斜地固定蒸鍍構件300。在以上說明中，儘管說明蒸鍍構件300與旋轉構件500係分別形成，然該等構件300與500亦可形成為一體。

如上所述，於利用旋轉構件500沿與基板1相反之方向旋轉其熔爐段310a被關閉之蒸鍍構件300後，藉由原料填充構件600填充原料。為達此目的，藉由移動用於關閉熔爐段310a之活門單元314a而打開熔爐段310a。此後，藉由將原料填充構件600之一延伸管610伸入熔爐段310a而自一原料儲存單元620提供原料至熔爐段310a。

此處，原料填充構件600包含：原料儲存單元620，設置於腔室100之外側；以及延伸管610，可如第1圖所示穿過腔室100延伸至腔室100之內部。製備多個原料填充構件600，以分別對應於該等蒸鍍構件300。根據另一實施例，則利用一個原料填充構件600補充原料至該等蒸鍍構件300。

如上所述，在藉由原料填充構件600填充原料於熔爐段310a之內部後，熔爐段310a被活門單元314a再次關閉。此可防止在熔爐段310a旋轉時產生微粒。接著，旋轉構件500沿基板1之方向旋轉蒸鍍構件300。此時，蒸鍍構件300抵靠基板1傾斜地排列。然後，加熱蒸鍍構件300之熔爐段310a，並藉由打開活門單元314a來執行薄膜沈積製程。

如第5(b)圖所示，甚至在第二熔爐段310b內之原料用盡之情形中，亦可藉由活門單元314b關閉熔爐段310b並旋轉熔爐段310b以補充原料。此外，如第5(c)圖所示，亦可藉由活門單元314c關閉原料已用盡之第三熔爐段310c並旋轉第三熔爐段310c，以補充原料。

根據第5圖所示之本實施例，無需中斷薄膜沈積裝置之操作便可補充原料至該等蒸鍍構件300之每一熔爐段310。此乃因儘管在 一個蒸鍍構件300之熔爐段310內之原料用盡時執行補充過程，其餘蒸鍍構件300仍持續執行沈積製程，如第5圖所示。

本實施例僅關閉該等分別具有對應熔爐段310之蒸鍍構件300中原料已用盡之至少一個蒸鍍構件300。換言之，活門單元314關閉熔爐段310。在此種情形中，至少一個蒸鍍構件300仍在運作，故可使在提供原料予操作中斷之蒸鍍構件300之熔爐段310時因整個裝置停機而造成之生產率降低最小化。

在本實施例中，因基板1移動，故利用該二活門314-1及314-2打開及關閉蒸鍍構件300之熔爐段310。然而，倘若基板1在熔爐段310關閉(即閉合)之瞬間以及在熔爐段310打開之瞬間穿過熔爐段310上方，則熔爐段310提供之原料可使薄膜沈積於基板1之一部分上。因此，可出現薄膜之均勻度劣化之問題。

在本實施例中，藉由沿基板1之移動方向移動活門單元314之第一活門314-1而首先將熔爐段310之儲存單元313對基板1之移動關閉。此外，藉由沿基板1之移動方向移動第二活門314-2而最終將熔爐段310之儲存單元313對基板1之移動打開。

此將參照第6圖及第7圖予以詳述。

首先，解釋儲存單元313(即熔爐311)之關閉。如第6(a)圖所示，藉由活門單元314之第一活門314-1及第二活門314-2打開熔爐311。此時，倘若熔爐311內之原料301用盡至低於某一範圍，則執行原料填充製程。此處，可利用一單獨之感測器執行對原料已用盡之熔爐311之偵測。

倘若新沈積有薄膜之基板1如第6(b)圖所示移動至熔爐311，則第一活門314-1沿基板1之移動方向移動。因此，熔爐311被第一 活門314-1，如第6(c)圖所示。

如此，當基板1移動至熔爐311時，藉由沿基板1之移動方向移動第一活門314-1而關閉熔爐311。因此，如第6(a)至6(c)圖所示，基板1可不暴露於在熔爐311中蒸發之原料301。藉此，可藉由關閉熔爐311而防止一薄膜形成於基板1之一部分上。

然後，如第6(d)圖所示，接著藉由沿與基板1之移動方向相反之方向移動第二活門314-2而關閉熔爐311。

如前所述，在使用上述方法關閉熔爐311後，藉由停止熔爐311之加熱而中斷蒸鍍構件300之操作。此後，旋轉蒸鍍構件300至原料填充構件600。隨後，藉由打開第一活門314-1及第二活門314-2而填充原料於熔爐311中。

此時，計量欲填充於熔爐311之原料量。換言之，倘若在準確量測並準備欲填充於熔爐311之原料量之後於一對應位置打開熔爐311，可將所量測量之原料填充於熔爐311中。舉例而言，倘若在執行一次沈積製程時使用1克之原料，則在執行100次沈積製程時應計量並準備300克之原料。

於填充完成後，關閉第一活門314-1及第二活門314-2。此後，藉由旋轉蒸鍍構件300而將熔爐311設置於一處理位置。

接下來，參照第7圖說明儲存單元313(即熔爐311)之打開。

如第7(a)圖所示，熔爐311設置於處理位置。此時，基板1移動至熔爐311，且有效的係將熔爐311加熱至一處理溫度。

然後，如第7(b)圖所示，第一活門314-1沿與基板1之移動方向相反之方向移動。此時，第二活門314-2關閉熔爐311。此後，如第7(c)圖及第7(d)圖所示，藉由沿基板1之移動方向移動第二活 門314-2而打開熔爐311。藉此，新填充有原料301之熔爐311可自移動至熔爐311之基板1之一前部沈積一薄膜。

在本實施例中，藉由控制活門314-1及314-2之打開，可防止在補充原料301時在基板1上產生異常薄膜之沈積。藉此，可自由地補充原料301，並增強沈積於基板1之薄膜之均勻度。

於上文說明中，係在旋轉熔爐311之前，藉由移動第一活門314-1及第二活門314-2二者而關閉熔爐311。並且，甚至在填充原料301之後，第一活門314-1及第二活門314-2亦關閉。然而，本發明並不僅限於此。換言之，可僅利用第一活門314-1及第二活門314-2其中之一來關閉熔爐311。

舉例而言，藉由移動其原料已用盡之熔爐311之第一活門314-1而關閉熔爐311。接著，旋轉熔爐311。此後，藉由移動第一活門314-1而打開熔爐311。隨後，提供原料301至熔爐311之內部，並藉由移動第二活門314-2而關閉熔爐311。旋轉熔爐311以將其設置於處理方向，即基板1之方向。然後，藉由移動第二活門314-2而打開熔爐311。藉此，可減少該等活門之無謂運動以及無謂之過程。

儘管上文係參照具體實施例描述蒸鍍構件、薄膜沈積裝置及原料填充方法，然而其並非僅限於此。因此，熟習此項技術者將容易理解，可在不背離由隨附申請專利範圍所界定之本發明精神及範圍之條件下對其作出各種修改及改動。

1‧‧‧基板

100‧‧‧腔室

200‧‧‧基板傳送構件

210‧‧‧基板支撐單元

220‧‧‧傳送單元

300‧‧‧蒸鍍構件

301‧‧‧原料

310‧‧‧熔爐段

310a‧‧‧熔爐段

310b‧‧‧熔爐段

310c‧‧‧熔爐段

311‧‧‧熔爐

312‧‧‧加熱單元

313‧‧‧儲存單元

314‧‧‧活門單元

314-1‧‧‧第一活門

314-2‧‧‧第二活門

314a‧‧‧活門單元

314b‧‧‧活門單元

314c‧‧‧活門單元

320‧‧‧旋轉體

400‧‧‧補償板

500‧‧‧旋轉構件

600‧‧‧原料填充構件

610‧‧‧延伸管

620‧‧‧原料儲存單元

θ1‧‧‧銳角/夾角

結合附圖閱讀下文說明，可更詳細地理解本發明的實施例，附圖中： 第1圖係為根據本發明之一實施例，一薄膜沈積裝置之一剖面圖；第2圖係為藉由垂直地剖切第1圖所示薄膜沈積裝置之一橫截面而得到之該薄膜沈積裝置之一概念圖；第3圖係為例示根據本發明之一實施例，一基板及一蒸鍍構件之設置之概念圖；第4圖係為根據本發明之一實施例，一蒸鍍構件之一剖面圖；第5圖係為解釋根據本發明之一實施例，一種用於複數個蒸鍍構件之原料填充方法之概念圖；以及第6圖及第7圖係為解釋根據本發明之一實施例，一種用於打開及關閉一蒸鍍構件以填充一原料之方法之概念圖。

1‧‧‧基板

100‧‧‧腔室

200‧‧‧基板傳送構件

210‧‧‧基板支撐單元

220‧‧‧傳送單元

300‧‧‧蒸鍍構件

310‧‧‧熔爐段

320‧‧‧旋轉體

400‧‧‧補償板

500‧‧‧旋轉構件

600‧‧‧原料填充構件

610‧‧‧延伸管

620‧‧‧原料儲存單元

Claims (21)

1. 一種薄膜沈積裝置，包含：一腔室，具有一內部空間；一基板傳送構件，用以固定一基板並在該內部空間內移動該基板；以及複數個蒸鍍構件，用以供應一沈積原料至該基板，其中各該蒸鍍構件包含：一熔爐段，包含一填充有原料之熔爐、一用以加熱該熔爐之加熱單元、以及一用以關閉及打開該熔爐之活門單元；以及一旋轉體，在連接至該熔爐段時旋轉。
2. 如請求項1所述之薄膜沈積裝置，其中該等蒸鍍構件係相對於該腔室之底部在一朝上方向上彼此間隔地排列，該等蒸鍍構件至少其中之一係設置於與該基板之一中央區域對應之一位置，且該等蒸鍍構件至少其中之一係設置於與該基板之一下部區域對應之一位置。
3. 如請求項1所述之薄膜沈積裝置，更包含一補償板，該補償板係設置於該基板與該等蒸鍍構件之間，且於其中央區域之一垂直方向上包含一狹縫形狀之一切口區域。
4. 如請求項3所述之薄膜沈積裝置，其中該等蒸鍍構件係排列於該切口區域之一中心線上。
5. 如請求項3所述之薄膜沈積裝置，其中該切口區域在該補償板之一上部之一切口距離係小於該切口區域在該補償板之一下部之一切口距離。
6. 如請求項1所述之薄膜沈積裝置，其中各該蒸鍍構件被設置成容許其中央延伸線與移動之該基板之一表面形成一銳角。
7. ，如請求項1所述之薄膜沈積裝置，其中該熔爐係由選自由下列所組成之群組之一材料形成：鎢(W)、氧化鋁(Al₂ O₃ )、熱解氮化硼(pyrolytic boron nitride；PBN)、及石墨。
8. 如請求項1所述之薄膜沈積裝置，更包含：一旋轉構件，用以在連接至該旋轉體時旋轉該旋轉體；以及一原料填充構件，用以補充該原料於該熔爐中。
9. 如請求項1所述之薄膜沈積裝置，其中該活門單元包含：一第一活門，設置於該熔爐之一側，且沿該基板之一移動方向移動以關閉該熔爐之一上部區域；以及一第二活門，面對該第一活門而設置於該熔爐之另一側，且沿該基板之該移動方向移動以打開該熔爐之該上部區域。
10. 如請求項9所述之薄膜沈積裝置，其中當該基板移動至一相應蒸鍍構件時，該第一活門及該第二活門分別關閉及開啟該熔爐。
11. 如請求項1所述之薄膜沈積裝置，更包含一儲存構件，用以儲存該熔爐，其中該活門單元設置於該儲存構件之一外側。
12. 如請求項1所述之薄膜沈積裝置，其中該基板傳送構件包含：一基板支撐單元，用以相對於該腔室之一底部垂直放置該基板；以及一傳送單元，用以移動該基板支撐單元。
13. 一種蒸鍍構件，可與一旋轉構件連接，藉由使一原料蒸發於一沈積目標物質上而沈積一薄膜，該蒸鍍構件包含：一熔爐段，包含一填充有原料之熔爐、一用以加熱該熔爐之加熱單元、以及一用以關閉及打開該熔爐之活門單元；以及一旋轉體，在連接至該熔爐段時旋轉。
14. 如請求項13所述之蒸鍍構件，其中該旋轉構件旋轉並固定該旋轉體，以容許該熔爐段之一中心線與該沈積目標物質之一表面形成一銳角。
15. 如請求項14所述之蒸鍍構件，其中該沈積目標物質移動；且該活門單元包含一第一活門及一第二活門，該第一活門設置於該熔爐之一側並沿該沈積目標物質之一移動方向移動，以關閉該熔爐之一上部區域，該第二活門面對該第一活門而設置於該熔爐之另一側並沿該沈積目標物質之該移動方向移動，以打開該熔爐之該上部區域。
16. 一種用於一薄膜沈積裝置之原料填充方法，該薄膜沈積裝置包含複數熔爐段與一第一活門及一第二活門，該等熔爐段用以使用填充於其中之原料沈積一薄膜於一基板上，該第一活門及該第二活門用以關閉及打開該等熔爐段之上部區域，該方法包含：偵測該原料已用盡之一熔爐段；藉由沿該基板之一移動方向移動該所偵測熔爐段之該第一活門，關閉該所偵測熔爐段之一上部區域；將該所偵測熔爐段移至適以填充該原料之一位置； 藉由打開該所偵測熔爐段之該上部區域，向該所偵測熔爐段中補充該原料；藉由沿與該基板之該移動方向相反之一方向移動該第二活門，關閉該所偵測熔爐段之該上部區域；將該所偵測熔爐段移至適以沈積該薄膜之一位置；以及藉由沿該基板之該移動方向移動該第二活門，打開該所偵測熔爐段之該上部區域。
17. 如請求項16所述之方法，更包含：在將該所偵測熔爐段移至適以填充該原料之該位置之前，藉由移動該第二活門，關閉該所偵測熔爐段之該上部區域，其中向該所偵測熔爐段中補充該原料之該步驟包含：藉由移動該第一活門及該第二活門而打開該所偵測熔爐段之該上部區域，並注入該原料至該所偵測熔爐段。
18. 如請求項16所述之方法，更包含：在將該所偵測熔爐段移至適以沈積該薄膜之該位置之前，沿與該基板之該移動方向相反之一方向移動該第一活門。
19. 如請求項16所述之方法，其中藉由沿該基板之該移動方向移動該所偵測熔爐段之該第一活門而關閉該所偵測熔爐段之該上部區域之該步驟與藉由沿該基板之該移動方向移動該第二活門而打開該所偵測熔爐段之該上部區域之該步驟係於該基板移動至該所偵測熔爐段時執行。
20. 如請求項16所述之方法，其中將該所偵測熔爐段移至適以填充該原料之該位置之該步驟係用以旋轉該所偵測熔爐段，以使該所偵測熔爐段之該上部區域設置於與該基板相對之一方 向，且將該所偵測熔爐段移至適以沈積該薄膜之該位置之該步驟係用以旋轉該所偵測熔爐段，以使該所偵測熔爐段之該上部區域設置於該基板之一方向。
21. 如請求項16所述之方法，更包含：在向該所偵測熔爐段補充該原料之前，確定欲填充之該原料之一數量。