TWI548763B - 線性蒸鍍源及具有該蒸鍍源之沉積設備 - Google Patents
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Description
所述科技的一個方面大致上關於線性蒸鍍源及具有該蒸鍍源之沉積設備。
平面顯示器由於重量輕且體積薄，故已經取代陰極射線管顯示器。此種顯示器的典型範例包括液晶顯示器(liquid crystal display，LCD)和有機發光二極體顯示器(organic light emitting diode display，OLED)。相較於LCD，OLED一般具有較佳的發光度和觀賞角度等特色，並且不需要背光，所以它們可以實現成為超薄的顯示器。
這些OLED使用以下現象來顯示影像：透過陰極和陽極注入有機薄膜的電子和電洞重新組合而形成激子，因此激子去激發所釋放的能量便造成發出具有特定波長的光。
OLED是以光微影法或沉積法所製造，以在玻璃、不鏽鋼或合成樹脂所形成的基板上選擇性地形成陰極、陽極、有機薄膜。於沉積方法，沉積材料被蒸發或昇華而在真空下沉積，並且選擇性地被蝕刻；或者沉積材料使用具有呈預定圖案之複數個狹縫的遮罩組件而選擇性地沉積。
在此，光微影法一般須要塗覆光阻於預定區域，然後在塗覆的光阻上進行溼式或乾式蝕刻。於移除或蝕刻光阻的過程，溼氣可能會滲透到底下的基板。對於存在溼氣會劣化的材料(例如有機薄膜)而言，沉積則是用於形成薄膜的主要方法。
發明的一個方面是線性蒸鍍源，其中坩堝的內部空間由複數個分隔物所劃分，並且使坩堝之劃分空間中剩餘的沉積材料之間的量偏差減到最小，藉此得以避免一層被不均勻地形成，以及發明的該方面是具有該線性蒸鍍源的沉積設備。
另一方面是線性蒸鍍源，其包括：坩堝，其係開放於一側上並且儲存沉積材料；複數個分隔物，其劃分坩堝的內部空間，並且每個分隔物於其下部具有至少一通孔；噴嘴區段，其位在坩堝的開放側上並且具有複數個噴嘴；用於加熱坩堝的機構；以及殼罩，其容納坩堝、噴嘴區段、加熱機構。
另一方面是沉積設備，其包括：處理腔室；線性蒸鍍源，其位在處理腔室的一側上；以及基板握持器，其配置成相對於線性蒸鍍源。
線性蒸鍍源包括：坩堝，其係開放於一側上；複數個分隔物，其劃分坩堝的內部空間，並且每個分隔物於其下部具有至少一通孔；噴嘴區段，其位在坩堝的開放側上並且具有複數個噴嘴；用於加熱坩堝的機構；以及殼罩，其容納坩堝、噴嘴區段、加熱機構。另一方面是用於製造平面顯示器的線性蒸鍍源，其包括：坩堝，其係開放於一側上並且配置以儲存沉積材料；
複數個分隔物，其劃分坩堝的內部空間，其中每個分隔物於其下部具有至少一開口；噴嘴區段，其位在坩堝的開放側上並且包括複數個噴嘴；加熱器，其配置以加熱坩堝；以及殼罩，其配置以容納坩堝、噴嘴區段、加熱器。
於上述蒸鍍源，分隔物是與坩堝整合形成。於上述蒸鍍源，開口包括延伸於沉積材料所蒸發之方向上的狹縫。於上述蒸鍍源，梯級凹陷形成於每個分隔物的上部。於上述蒸鍍源，當坩堝具有開放的上側時，加熱器位在坩堝的側面上。於上述蒸鍍源，沉積材料包括有機材料。
另一方面是用於製造平面顯示器的沉積設備，其包括：處理腔室；蒸鍍源，其位在處理腔室裡並且配置以包含和噴灑沉積材料於基板上；以及基板握持器，其位在處理腔室裡並且配置以握持基板，其中基板握持器與蒸鍍源隔開，其中蒸鍍源包括：(i)坩堝，其係開放於一側上；(ii)複數個分隔物，其劃分坩堝的內部空間，並且每個分隔物於其下部具有至少一開口；(iii)噴嘴區段，其位在坩堝的開放側上並且包括複數個噴嘴；(iv)加熱器，其配置以加熱坩堝；以及(v)殼罩，其配置以容納坩堝、噴嘴區段、加熱器。
於上述設備，分隔物是與坩堝整合形成。於上述設備，開口包括延伸於沉積材料所蒸發之方向上的狹縫。於上述設備，梯級凹陷形成於每個分隔物的上部。於上述設備，當蒸鍍源位在處理腔室的下部時，蒸鍍源的坩堝具有開放的上側，以及其中加熱器位在坩堝的側面上。於上述設備，沉積材料包括有機材料。上述設備進一步包括轉移單元，其配置以在大體上垂直於坩堝開放方向的方向上來移動蒸鍍源。
上述設備進一步包括插在蒸鍍源和基板握持器之間的遮罩圖案。上述設備進一步包括夾箝元件，其配置以夾箝置於基板握持器上的基板。
另一方面是用於製造平面顯示器的蒸鍍源，其包括：容器，其配置以儲存沉積材料；加熱器，其配置以加熱容器，使得至少部分的沉積材料被蒸發；複數個分隔物，其劃分容器的內部空間，其中每個分隔物具有至少一開口，並且其中至少二分隔物乃配置以使至少部分之蒸發的沉積材料透過開口而彼此傳播；以及殼罩，其配置以容納容器和加熱器。
於上述蒸鍍源，梯級凹陷形成於每個分隔物中，以及其中梯級凹陷大體上形成為直接在開口上方。於上述蒸鍍源，分隔物乃配置以使蒸發的沉積材料透過開口而彼此傳播，直到每個分隔物包括大體上相同量的沉積材料為止。於上述蒸鍍源，分隔物的開口乃大體上上彼此對齊並且具有大體上相同的尺寸。於上述蒸鍍源，開口包括延伸於沉積材料所蒸發之方向上的狹縫。
100‧‧‧沉積設備
200‧‧‧處理腔室
300‧‧‧線性蒸鍍源
310‧‧‧殼罩
320‧‧‧坩堝
325‧‧‧分隔物
325a‧‧‧梯級凹陷
325b‧‧‧通孔
325c‧‧‧通孔
330‧‧‧噴嘴區段
335‧‧‧噴嘴
340‧‧‧加熱器
400‧‧‧轉移單元
410‧‧‧滾珠螺桿
420‧‧‧導引器
430‧‧‧馬達
500‧‧‧基板握持器
M‧‧‧遮罩組件
S‧‧‧基板
圖1是示範根據具體態樣之沉積設備的示意圖。
圖2A是示範根據具體態樣的沉積設備之線性蒸鍍源的立體圖。
圖2B是示範根據具體態樣的沉積設備之線性蒸鍍源的截面圖。
圖3A和3B是示範根據具體態樣的沉積設備之分隔物的示意圖。
用於製造OLED顯示器的沉積設備典型裝有蒸鍍源。蒸鍍源一般包括：(i)坩堝，其係開放於一側上並且儲存沉積材料；(ii)加熱器，其配置以加熱坩堝；(iii)噴嘴區段，其位在坩堝的開放側上；以及(iv)殼罩，其容納坩堝、加熱器、噴嘴區段。為了改善沉積效率，可以使用線性蒸鍍源來做為蒸鍍源，其中坩堝延伸於一方向上。
具有此線性蒸鍍源的沉積設備使用複數個分隔物以避免儲存於線性蒸鍍源之坩堝中的沉積材料傾靠於一側。由於分隔物所劃分的空間與加熱器有不同的距離而隔開，故傳送到每個空間的熱量有所變化。因此，空間中的沉積材料在蒸發時會有預定的量偏差。此偏差導致空間中剩餘的沉積材料之間的量偏差。後續的量偏差則增加了傳送到空間中剩餘的沉積材料之間的熱量偏差，如此則增加了形成於基板上之層的不均勻性。
再者，上述的量偏差會增加坩堝諸空間之間的溫度偏差，如此則坩堝被加熱器所反覆地膨脹和收縮，因而導致坩堝變形。
現在將要詳細參考揭示的具體態樣，其範例乃顯示於所附圖式，其中全篇相同的參考數字是指相同的元件。於圖式，層和區域的長度和厚度可能為了清楚起見而有所誇大。
圖1是示範根據具體態樣之沉積設備的示意圖。
參見圖1，根據具體態樣的沉積設備100包括：處理腔室200；線性蒸鍍源300，其位在處理腔室200的一側上；以及基板握持器500，其配置成相對於線性蒸鍍源300。
處理腔室200乃配置以提供用於沉積製程的空間。處理腔室200可以包括裝載/卸載閘門(未顯示，基板S則經此裝載或卸載)以及與真空泵(未顯示)連接的排放埠(未顯示，其控制處理腔室200的內部壓力並且排放並未沉積於基板S上的沉積材料)。在此，處理腔室200可以進一步包括遮罩組件M，其插在線性蒸鍍源300和基板握持器500之間並且具有複數個狹縫，使得沉積材料以預定圖案而沉積於基板S上。
基板握持器500乃配置以放置載入處理腔室200的基板S，並且可以包括分開的夾箝元件(未顯示)以於進行沉積過程之時來夾箝基板S。
於一具體態樣，蒸鍍源300位在處理腔室200的下部，基板握持器500位在處理腔室200的上部，並且基板S夾箝於基板握持器500如此以大體上平行於水平面。另外可以選擇的是蒸鍍源300位在處理腔室200的一側上，而基板握持器500位在處理腔室200的另一側上，使得夾箝於基板握持器500的基板S相對於水平面而言具有大約70°到大約110°的角度。藉此得以避免基板因為重力而彎陷。
線性蒸鍍源300儲存沉積材料，加熱沉積材料以將它噴灑於基板S上，藉此以噴灑的沉積材料而於基板S上形成一層。線性蒸鍍源300於一方向上具有預定的長度。處理腔室200可以進一步包括可以進一步包括轉移單元400，其於大體上垂直於線性蒸鍍源300之長度的方向上來移動線性蒸鍍源300，以允許沉積材料容易噴灑於基板S的正面上。轉移單元400
包括滾珠螺桿410、旋轉滾珠螺桿410的馬達430、控制線性蒸鍍源300之移動方向的導引器420。
圖2A是示範根據具體態樣的沉積設備之線性蒸鍍源的立體圖。圖2B是示範根據具體態樣的沉積設備之線性蒸鍍源的截面圖。
參見圖2A和2B，線性蒸鍍源300包括：坩堝320，其具有開放的上部並且儲存沉積材料；噴嘴區段330，其位在坩堝320的開放上部上並且具有複數個噴嘴335；加熱器340，其位在坩堝320的相對側面上並且加熱坩堝320所儲存的沉積材料；以及殼罩310，其容納坩堝320、噴嘴區段330、加熱器340。
於根據具體態樣的沉積設備100，線性蒸鍍源300乃描述成位在處理腔室200的下部，因此坩堝320的上部是開放的。另外可以選擇的是坩堝320開放於側向或下部，此視線性蒸鍍源300的位置而定。
加熱器340乃配置以加熱和蒸發儲存於坩堝320的沉積材料。加熱器340可以位在坩堝320相對於其開放側的那一側上。於此情形，沉積材料要由加熱器340所加熱和蒸發會花一些時間。於一具體態樣，為了傳送最多的熱量給位於鄰近坩堝320開放側的沉積材料以使沉積材料可以容易蒸發，加熱器340可以位在坩堝320的側面上；尤其當坩堝320的上側是如圖2A和2B所示開放時，加熱器340可以位在坩堝320的相對側面上。於另一具體態樣，加熱器340的位置可以圍繞著坩堝320的側面。
坩堝320包括用於劃分其內部空間的複數個分隔物325，使得儲存的沉積材料不會傾靠於一方向。每個分隔物325於其下部乃提供以至少一通孔325b(或至少一開口)，如此則加熱器340所蒸發的沉積材料可以在
複數個分隔物325所劃分的坩堝320內部空間之間自由流動。於一具體態樣，孔325b為圓形或多邊形(三角形、正方形、五角形...等)。至少一孔325b可以包括具有大體上相同尺寸或不同尺寸的複數個孔。於一具體態樣，分隔物325乃配置以使蒸發的沉積材料彼此傳播，直到每個分隔物325包括大體上相同量的沉積材料為止。藉此，使諸空間中剩餘的沉積材料之間的量偏差減到最小或大體上移除之。
在此，每個分隔物325於其上部乃提供以梯級凹陷325a，如此則加熱器340所蒸發的沉積材料可以遷移。藉此，蒸發的沉積材料可以由於其壓力差而經由噴嘴區段330的每個噴嘴335來均勻地噴灑。
圖3A和3B是示範根據具體態樣的沉積設備之分隔物的示意圖。如圖3A所示範，形成於每個分隔物325之下部的通孔325b可以包括具有預定面積或形狀的孔。如圖3B所示範，形成於每個分隔物325之下部的通孔325c可以包括延伸於沉積材料所蒸發之方向上的狹縫。藉此，允許於複數個分隔物325劃分之空間中所蒸發的沉積材料自由遷移，如此則可以使複數個分隔物325劃分之空間中所剩餘的沉積材料之間的量偏差進一步減到最小或大體上移除之。
因此，根據具體態樣的沉積設備100乃配置以讓至少一通孔325b形成於每個分隔物325的下部以劃分線性蒸鍍源300之坩堝320的內部空間。因此，當儲存於坩堝320的沉積材料被蒸發時，允許蒸發的沉積材料自由地流動經過坩堝320之內部空間的通孔325b，如此則可以使複數個分隔物325劃分之空間中所剩餘的沉積材料之間的量偏差減到最小或大體上移除之。
因此，根據至少一個揭示的具體態樣，在製造例如OLED顯示器的平面顯示器時，得以形成大體上均勻的層。
揭示的具體態樣並非要視為限制性的，因此可以做出各式各樣的變化和修改，而不偏離申請專利範圍的原理和精神。
325‧‧‧分隔物
325a‧‧‧梯級凹陷
325b‧‧‧通孔
Claims (17)
- 一種用於製造平面顯示器的線性蒸鍍源，其包括：一坩堝，其係開放於其一側上並且配置以儲存一沉積材料；複數個分隔物，其劃分該坩堝的一內部空間，其中該等分隔物的每個分隔物於其一下部具有至少一開口；一噴嘴區段，其係位在該坩堝的該開放側上並且包括複數個噴嘴；一加熱器，其係配置以加熱該坩堝；以及一殼罩，其係配置以容納該坩堝、該噴嘴區段及該加熱器；其中該分隔物係與該坩堝整合形成。
- 如申請專利範圍第1項的線性蒸鍍源，其中該開口包括一延伸於該沉積材料所蒸發之一方向上的狹縫。
- 一種用於製造平面顯示器的線性蒸鍍源，其包括：一坩堝，其係開放於其一側上並且配置以儲存一沉積材料；複數個分隔物，其劃分該坩堝的一內部空間，其中該等分隔物的每個分隔物於其一下部具有至少一開口；一噴嘴區段，其係位在該坩堝的該開放側上並且包括複數個噴嘴；一加熱器，其係配置以加熱該坩堝；以及一殼罩，其係配置以容納該坩堝、該噴嘴區段及該加熱器；其中一梯級凹陷係形成於該等分隔物的每個分隔物的一上部。
- 如申請專利範圍第3項的線性蒸鍍源，其中當該坩堝具有該開放的上側時，該加熱器係位在該坩堝的側面上。
- 如申請專利範圍第3項的線性蒸鍍源，其中該沉積材料包括一有機材料。
- 一種用於製造平面顯示器的沉積設備，其包括：一處理腔室；一蒸鍍源，其係位在該處理腔室裡並且配置以包含和噴灑一沉積材料於一基板上；以及一基板握持器，其係位在該處理腔室裡並且配置以握持該基板，其中該基板握持器係與該蒸鍍源隔開，其中該蒸鍍源包括(i)一坩堝，其係開放於其一側上；(ii)複數個分隔物，其劃分該坩堝的一內部空間，並且每個分隔物於其下部具有至少一開口；(iii)一噴嘴區段，其係位在該坩堝的該開放側上並且包括複數個噴嘴；(iv)一加熱器，其係配置以加熱該坩堝；以及(v)一殼罩，其係配置以容納該坩堝、該噴嘴區段及該加熱器；其中該分隔物係與該坩堝整合形成。
- 如申請專利範圍第6項的沉積設備，其中該開口包括一延伸於該沉積材料所蒸發之一方向上的狹縫。
- 一種用於製造平面顯示器的沉積設備，其包括：一處理腔室；一蒸鍍源，其係位在該處理腔室裡並且配置以包含和噴灑一沉積材料於一基板上；以及 一基板握持器，其係位在該處理腔室裡並且配置以握持該基板，其中該基板握持器係與該蒸鍍源隔開，其中該蒸鍍源包括(i)一坩堝，其係開放於其一側上；(ii)複數個分隔物，其劃分該坩堝的一內部空間，並且每個分隔物於其下部具有至少一開口；(iii)一噴嘴區段，其係位在該坩堝的該開放側上並且包括複數個噴嘴；(iv)一加熱器，其係配置以加熱該坩堝；以及(v)一殼罩，其係配置以容納該坩堝、該噴嘴區段及該加熱器；其中一梯級凹陷係形成於該等分隔物的每個分隔物的一上部。
- 如申請專利範圍第8項的沉積設備，其中該蒸鍍源係位在該處理腔室的一下部，其中該蒸鍍源的該坩堝具有一開放的上側，並且其中該加熱器係位在該坩堝的側面上。
- 如申請專利範圍第8項的沉積設備，其中該沉積材料包括一有機材料。
- 如申請專利範圍第8項的沉積設備，其進一步包括一轉移單元，其係配置以在一大體上垂直於該坩堝開放的一方向的方向上來移動該蒸鍍源。
- 如申請專利範圍第8項的沉積設備，其進一步包括一插在該蒸鍍源和該基板握持器之間的遮罩圖案。
- 如申請專利範圍第8項的沉積設備，其進一步包括一夾箝元件，其係配置以夾箝該置於該基板握持器上的基板。
- 一種用於製造平面顯示器的蒸鍍源，其包括： 一容器，其係配置以儲存一沉積材料；一加熱器，其係配置以加熱該容器，使得至少部分的該沉積材料被蒸發；複數個分隔物，其劃分該容器的一內部空間，其中該等分隔物的每個分隔物具有至少一開口，並且其中該等分隔物的至少二分隔物係配置以使至少部分之該蒸發的沉積材料透過該開口而彼此傳播；以及一殼罩，其係配置以容納該容器和加熱器；其中一梯級凹陷係形成於該等分隔物的每個分隔物中，並且其中該梯級凹陷係大體上直接在該開口上方形成。
- 如申請專利範圍第14項的蒸鍍源，其中該分隔物係配置以使該蒸發的沉積材料透過該開口而彼此傳播直到該等分隔物的每個分隔物包括大體上相同量的沉積材料為止。
- 如申請專利範圍第14項的蒸鍍源，其中該等分隔物的該等開口係大體上上彼此對齊並且具有大體上相同的尺寸。
- 如申請專利範圍第14項的蒸鍍源，其中該開口包括一延伸於該沉積材料所蒸發之一方向上的狹縫。
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