TWI579394B - 用於基板之載具及組裝該載具之方法 - Google Patents

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Description

用於基板之載具及組裝該載具之方法
本發明係關於薄膜之真空沉積領域中用於基板之載具及組裝該載具之方法。特定言之，本發明係針對用於基板之載具，其中該載具包括兩個框架。
薄膜沉積技術對於眾多裝置之生產發揮著關鍵作用。在複合沉積生產線中，實現操作時間最大化(亦即，將維護及裝載時間縮至最短)是十分理想的。以此方式，增加沉積生產線之效率對於此等系統之工業成功而言十分重要。
DE 10 2005 045 718 B1揭示用於基板之載具，其中該載具之至少一部分由具有一定熱膨脹係數的材料組成，該材料的熱膨脹係數大於基板之熱膨脹係數，該載具之特徵在於該載具之預定區域具有橋狀物，該橋狀物經中心附接，該橋狀物具有的熱膨脹係數小於與該橋狀物附接之區域的熱膨脹係數。
DE 10 2005 045 717 B3揭示用於基板之載具，該載具具有兩個水平的及兩個垂直的平板。
EP 1 840 242 A1顯示經由真空室輸送基板之設備，特定言之，係顯示具有基板載具之塗佈設施，基板可附接於該基板載具上或附接於該基板載具處，其中該基板載具包括至少一個護軌，該護軌沿著該基板載具之至少一側延伸，且其中該護軌為孔，該孔藉由一個或若干間隔開的軸承而與該基板載具間隔開。
本發明係針對如請求項1中所揭示的一種用於基板之載具及如請求項10中所提供的一種用於組裝載具之方法，該載具包括兩個框架。較佳實施例描述於附屬請求項中。
在本發明之一個總體態樣中，用於欲在真空室中塗佈之基板的載具包含：第一框架，該第一框架包含兩個垂直部分及兩個水平部分，該兩個垂直部分及兩個水平部分經尺寸調整以圍繞該基板；第二框架，該第二框架經尺寸調整以界定欲塗佈之基板之區域，且該第二框架經尺寸調整以覆蓋該第一框架之至少第一部分，以防止在該第二框架安裝至該第一框架時，該第一框架之該第一部分遭受塗佈；以及其中該第二框架以可拆卸的方式安裝至該第一框架。在沉積製程中，尤其在包括使基板移動之沉積製程中，任何框架或其他固持器構件可曝露於沉積源，且任何框架或其他固持器構件可藉由沉積材料來塗佈，該沉積材料在該框架或其他固持器構件上形成塗佈材料之層。在執行預定次數之沉積之後，該框架或固持器上之該塗佈材料可拆卸，從而形成粒子，該等粒子以未經控制的方式轉移(例如)至該基板或該沉積設施之其他部分上。此等粒子可對經處理之基板造成有害影響，在某些情況下此等粒子甚至可毀壞該等經處理之基板。因此，需要對該框架或固持器進行定期清潔，以在到達臨界條件(例如，經沉積材料之層的厚度)之前移除經沉積之材料，該臨界條件可能造成脫離。該框架之拆卸及清潔自然會導致該沉積裝置停工。本發明之載具包含兩個框架，該載具可確保該第二框架可較容易地拆卸且清潔，而該第一框架藉由該第二框架而被部分或全部保護以免受塗佈。因此，相比於該第二框架，該第一框架可能需要清潔之頻率更低。在一些情況下，該第一框架可能並沒有被實質上塗佈，因此在任何時候皆沒有經沉積之材料需要移除。此等框架可連續地用於沉積裝置，而無間歇的清潔週期。替代或另外地，此舉可促進：在可不必定期拆卸且清潔該第一框架時，該第一框架可永久地安裝於沉積裝置內部。此舉可進一步降低該沉積裝置之複雜性。
「真空室」之上下文中的術語「真空」涉及以下情況：其中外殼(例如，腔室)內部之壓力經調整以具有任何低於大氣壓力之預定壓力，在較佳態樣中，該壓力可低於300毫巴，低於10-3毫巴(高真空)或低於10-7毫巴(超高真空)。
在其他態樣中，該第二框架經尺寸調整以防止該基板之邊緣區域受到塗佈。
在其他態樣中，該第二框架包含兩個垂直部分及兩個水平部分。在較佳態樣中，可由四個部分組裝該第二框架，該四個部分包括該等垂直及水平部分。當認為由不同部分組裝的框架比整體框架更具生產之成本效率時，此舉可能有利。該等框架可具有任何預定尺寸。或者，可由單塊材料整體地形成該等框架，尤其是在該等框架之尺寸小於預定尺寸的情況下。一旦該框架之尺寸超過預定限制，則由兩個垂直部分及兩個水平部分組裝該第二框架可更高效。此舉可具有以下優點：在該等部分上存在缺陷的情況下，單個部分可經迅速交換。
在該載具之其他態樣中，該第一框架之該等垂直部分的材料與該第一框架之該等水平部分的材料不同；及/或該第二框架之該等垂直部分的材料與該第二框架之該等水平部分的材料不同。可藉由在該等不同部分中具有不同材料，而在該等框架之不同的效能參數之間實現折衷。例如，使用具有高度結構完整性之載具且另一方面採用便宜的材料可能是理想的。在此情況下，不同的部分可包括具有預定性質之不同材料(例如，由具有預定性質之不同材料製成)。以此方式，不同設計目標可滿足對於預定參數之考慮。例如，該第一框架之該等垂直部分可包含便宜且柔軟的材料，其中該第二框架可包含垂直部分，該等垂直部分包括穩定且昂貴的材料。此組合可確保該載具之價格及機械性質滿足預定要求。在本發明之替代性態樣中，該第一及/或該第二框架之所有部分可包含不同的材料。
在該載具之其他態樣中，該第一框架包含鋁，及/或該第一框架之該等垂直部分包含鈦。
在該載具之其他態樣中，該第二框架包含鈦，及/或該第二框架之該等垂直部分包含鋁。鈦及鋁之組合可能較佳，因為鋁為較輕、相對便宜的金屬，其中鈦可具有良好的熱膨脹性質(鋁之熱膨脹係數比鈦之熱膨脹係數大略高三倍)。該兩個因素可能對於較大框架皆具有增加的重要性，該等較大框架支撐較大基板(例如，大於2x1 m2)，在此情況下，可能更難找到機械完整性與價格之間令人滿意的折衷。
在較佳實施例中，該第一框架之該等垂直部分包括鈦，且該第一框架之該等水平部分包括鋁，且該第二框架之該等垂直部分包括鋁，且該第二框架之該等水平部分包括鈦。所有部分亦可分別由鋁及鈦製得。此組合可提供載具，其中兩個框架皆包含關於所選擇材料之互補設置。因此，當接合該兩個框架時，藉由鈦部分對基板進行無間隙地封閉。鑒於鋁及鈦之不同的熱膨脹係數，此舉可能有利。明顯地，此互補設置對其他材料之配對亦可具有該等有利的影響。
在其他態樣中，該第二框架包含停止器部分，以在水平方向上限制該基板。此舉可防止該基板在水平方向上移動，在水平方向上之該移動可引起該基板之位移乃至損壞。因為在一些態樣中，該第二框架之該等水平部分包含鈦或由鈦組成，鈦可具有類似於典型的基板材料(例如，玻璃)之較低的熱膨脹係數，所以該停止器部分可附接至該第二框架。當對該第二框架及該基板加熱時，該基板將藉由該等停止器仍然保持水平固定。在該等水平部分包含其他材料的載具中，可能需要採用額外的量測。因此，本發明之該等載具允許關於該等停止器之簡單且高效的設計。
在其他態樣中，該等停止器部分佈置在該第二框架之適合的位置處，以使得該基板可在高溫下限制於水平位置，尤其在接近於該真空室之處理溫度之溫度下，從而確保該基板之垂直邊緣由該第二框架來覆蓋。因為製程之溫度可較高，且該框架所包含之材料的幾何結構在加熱時可經歷實質改變，所以引入該等停止器部分以便將該基板之預定設置維持在該載具內部是有利的。
在其他態樣中，該第二框架之該等水平部分在該第一框架之該等水平部分的水平範圍的中部處或接近於該第一框架之該等水平部分的水平範圍的中部處固定至該第一框架，以使得在加熱時，該第二框架之熱膨脹相對於該第一框架在水平方向上大體上對稱。以此方式，可保證該兩個框架良適定義的膨脹。特定言之，若該第一框架包括水平部分及垂直部分，該等水平部分包含鋁且該等垂直部分包含鈦，且對於第二框架而言，第二框架包括水平部分及垂直部分，該等水平部分包含鈦且該等垂直部分包含鋁，則兩個框架在水平方向上可存在熱膨脹之實質差異。藉由將該等水平部分固定於中心位置中，此差異可在該等水平部分之兩側皆對稱發展。因此，不可能存在任何膨脹之非期望的不對稱，該等不對稱導致該基板及該框架之不對稱或未經控制的曝露。因為在一些實施例中，該第二框架包含停止器，以便在水平方向上限制該基板，所以在最差情況下，該框架之熱膨脹可導致膨脹，該膨脹有損該載具固定該基板的能力。另一方面，在具有良適定義之膨脹性質的系統中，製造製程之精密度及重複性可能較高，且可用較少材料設計該載具，因為例如用以確保可減少該基板邊緣之覆蓋之設計裕度(design margin)可減小。
在其他態樣中，該第二框架之該等垂直部分在該第一框架之該等垂直部分的垂直範圍的中部處或接近於該第一框架之該等垂直部分的垂直範圍的中部處固定至該第一框架，以使得在加熱時，該第二框架之熱膨脹相對於該第一框架在垂直方向上大體上對稱。如在本發明之較佳態樣中，該第一框架包括水平部分及垂直部分，該等水平部分包含鋁且該等垂直部分包含鈦，且對於該第二框架而言，該第二框架包括水平部分及垂直部分，該等水平部分包含鈦且該等垂直部分包含鋁，兩個框架在垂直方向上可存在熱膨脹之實質差異。因此，接近於該等垂直部分之該中部處的固定具有與上文結合該等水平部分之固定所說明的相同的優點。
在其他態樣中，使用鎖孔螺栓接合部將該第二框架以可拆卸的方式安裝至該第一框架。此特徵結構可允許該第二框架迅速安裝至該第一框架上。
在其他態樣中，該第二框架在朝向該第一框架之側包含螺栓，將該等螺栓設計成與該第一框架中相應的鎖孔開口嚙合。
在其他態樣中，將該等鎖孔設計成允許移動處於嚙合位置之相應的該等螺栓。此特徵結構尤其在以下系統中有利：該等框架或該等框架之部分在沉積製程期間的溫度範圍內經歷實質的熱膨脹。
在其他態樣中，將該等鎖孔設計成使得處於該嚙合位置之相應的該等螺栓的移動相比於限制在第二空間方向，尤其是該水平方向上，而更加限制在第一空間方向上，尤其是該垂直方向上，該第一及第二空間方向兩者皆在平面內，該平面大體上平行於該第一框架。
在其他態樣中，將該等鎖孔設計成考慮到該第一框架相對於該第二框架之相對移動，該相對移動由在自第一溫度加熱至第二溫度時發生的熱膨脹引起，較佳的該第二溫度為該真空室之處理溫度。
在其他態樣中，(較佳地，藉由鎖孔，該等鎖孔形成有斜面)將該等鎖孔螺栓接合部設計成在將該第二框架安裝至該第一框架時，將該第二框架拉向該第一框架。在此設置中，該第二框架可經由適當定位的鎖孔及螺栓而僅懸吊至該第一框架。因為該等製程可僅藉由移動該第一框架來執行，而不需要其他工具，所以此舉允許對該第一框架進行極有效地安裝及拆卸。此舉進一步減少該沉積生產線之停工時間。
在本發明之其他態樣中，該第一框架可藉由懸吊而安裝至該第二框架。該第一及第二框架可包含相應的構件，該等構件促進該懸吊。
若該等框架包含部分，該等部分包括不同材料，則可特定使用該等鎖孔，尤其在當該等鎖孔經額外設置，以允許該第一框架相對於該第二框架在第一方向上相對移動且將該相對移動限制在第二方向上時，可特定使用該等鎖孔。在本發明之較佳態樣中，在該第一及/或該第二框架之該等垂直及水平部分中可採用不同材料(例如，鈦及鋁)，該等不同材料具有不同的熱膨脹係數。隨後，設置使鎖孔各自允許該第一框架相對於該第二框架在第一方向上相對移動且將該相對移動限制在第二方向上，該設置尤其對確保該載具之良適定義的膨脹行為具有有利的影響。
在其他態樣中，該載具進一步包含夾持構件，該夾持構件藉由該第一框架來支撐，且該夾持構件適合於藉由抵靠該第二框架夾持而固定該基板。在本發明之較佳態樣中，此等夾持構件佈置在該第一框架之表面處，該第一框架之該表面背向該沉積源，且此等夾持構件與該基板之表面嚙合，該基板之該表面背向該沉積源。因此，可藉由該沉積設施將塗層塗敷於該基板之該區域上，可避免該基板之該區域的任何減少。因為避免了基板區域之浪費(該基板區域係潛在地可供沉積膜於該基板區域上)，所以此舉增強該沉積設施之良率。
在其他態樣中，該第一框架之該等水平部分包含水平狹槽，以減少該等水平部分之外部部分的熱變形。在一些沉積裝置中，加熱元件可經佈置與該第一及第二框架之該等垂直部分共線，且該加熱元件可經佈置大體上平行於基板之垂直延伸部分而延伸。此舉可導致該等水平部分之內部部分加熱較劇烈，且外部部分加熱較微弱。該等垂直部分相比於該等水平部分可更均勻地受熱，尤其若該基板在水平方向上移動，則相比於該水平部分，該垂直部分可更均勻地受熱。因此，減少該等水平部分之該等內部與外部部分之間的熱耦合可能有利。此外，該基板可在該沉積製程期間經實質加熱。因此，歸因於與該熱基板的該熱接觸，與該基板直接接觸的該第一框架之任何部分自身可顯示更多熱。因為該第一框架之該等水平部分可進行熱傳導，所以減少與該基板進行熱接觸的該等部分與該等水平部分之該等外部部分之間的熱耦合可能有利。
在其他態樣中，該第二框架之表面包含表面圖案化部分，尤其是蜂巢紋圖案化部分，該第二框架之表面於真空室中曝露以待塗佈，尤其其中僅該第二框架之該等垂直部分包含該等表面圖案化部分。圖案化表面可增加該等部分之該表面，且圖案化表面亦可增加塗佈材料之量，該塗佈材料可在產生有害的脫離影響之前而沉積至該部分上。因此，在不進行清潔的情況下可增加該第一框架之沉積執行次數。
本發明之其他態樣包括一種組裝載具(較佳的為以上所述載具中之任一個)之方法，該載具用於欲在真空室中塗佈之基板，該方法包含以下步驟：提供第一框架；提供第二框架；在將基板安裝至載具之前，以可移除的方式將該第二框架安裝至該第一框架；其中該第二框架經尺寸調整以界定欲塗佈之該基板之區域，且該第二框架經尺寸調整以覆蓋該第一框架之至少第一部分，以防止在該第二框架安裝至該第一框架時，該第一框架之該第一部分遭受塗佈。
本發明之方法的其他態樣包括以下步驟：該第二框架經尺寸調整以防止該基板之邊緣區域遭受塗佈。
本發明之方法的其他態樣包括以下步驟：將該第二框架安裝至該第一框架，該步驟包括使用鎖孔螺栓接合部。
本發明之方法的其他態樣包括以下步驟：其中(較佳地，使用鎖孔，該等鎖孔形成有斜面)將該等鎖孔螺栓接合部設計成在將該第二框架安裝至該第一框架時，將該第二框架拉向該第一框架。
本發明之方法的其他態樣進一步包含以下步驟：在該第二框架安裝至該第一框架之前，預組裝該第二框架，其中預組裝該第二框架之步驟包含以下步驟：將該第二框架之垂直部分與水平部分接合。在其他情況下，尤其若該等框架超過預定尺寸，則可將該第二框架之該等水平部分及垂直部分獨立安裝至該第一框架。
本發明之方法的其他態樣進一步包含以下步驟：尤其藉由使用一或更多螺絲將該第二框架固定至該第一框架。
本發明之方法的其他態樣包括以下步驟：將該第二框架固定至該第一框架，以使得該第一框架相對於該第二框架相對移動，該相對移動由在自第一溫度加熱至第二溫度時發生的熱膨脹引起。較佳的該第二溫度為該真空室之處理溫度，藉由將該第二框架固定至該第一框架來控制該相對移動。
在第1圖中圖示根據本發明之載具1。用於欲在真空室中塗佈之基板的載具1包含：第一框架3，第一框架3包含兩個垂直部分32及兩個水平部分31，兩個垂直部分32及兩個水平部分31經尺寸調整以圍繞基板；第二框架2，第二框架2經尺寸調整以界定欲塗佈之基板之區域，且第二框架2經尺寸調整以覆蓋第一框架3之至少第一部分33，以防止在第二框架2安裝至第一框架3時，第一框架3之第一部分33遭受塗佈；以及其中第二框架2以可拆卸的方式安裝至第一框架3。
術語水平及垂直部分涉及垂直沉積裝置中之設置。在此設置中，沉積裝置可經設置以容納且處理大體上處於垂直位置的基板。此舉意謂基板之延伸表面與重力之方向大體上共平面。在此裝置中，載具及載具所具有的第一及第二框架將具有與基板大體上相同的位向(orientation)。因此，形成每一框架之狹長部分可分為垂直及水平部分，其中「垂直」涉及位於大體上平行於重力之方向延伸的框架之部分上的部分，且「水平」涉及位於大體上正交於重力之方向延伸的框架之部分上的部分。然而，所有載具及用於組裝載具之方法可同等地應用於沉積裝置中，沉積裝置以大體上水平的方式容納且處理基板，且所有載具及用於組裝載具之方法亦可同等地應用於介於水平與垂直沉積裝置之間的所有中間設置中。在水平沉積裝置中，框架之所有部分大體上在水平面上延伸，在水平沉積裝置中，可將框架之兩側標記為「水平的」，且可將框架之另兩側標記為「垂直的」。
術語「以可拆卸的方式安裝」包括藉由任何可釋放之構件將第一框架附接至第二框架的所有情況。在一些實施例中，此舉可包括附接裝置，附接裝置促進將第一框架自第二框架以手動或工具輔助(例如，借助於螺絲、夾持器或夾子)的方式安裝及釋放。然而，術語「以可拆卸的方式安裝」不限於此等實施例。
在較佳實施例中，第一框架3及第二框架2具有大體上為矩形的外部形狀。此外，第二框架2及/或第一框架3可界定開放內部區域。第一框架3亦可包括封閉的內部區域，因此沒有形成開口。矩形的框架通常由四個延伸部分形成。該等部分可具有預定的剖面，且該等部分可沿預定方向延伸。在垂直沉積裝置中(例如，以大體上垂直的方式容納且處理基板之裝置)，該等部分中之兩個部分沿大體上垂直之方向延伸，且剩餘的兩個部分沿水平方向延伸。在第1圖中，部分21、22、31、32具有矩形的剖面，但是該等部分可具有任何其他的預定剖面。部分21、22、31、32之寬度及高度可經選擇，以符合關於機械性質或熱性質的預定標準或其他設計標準。即使在第1圖中，部分21、22、31、32圖示為組裝部分，框架亦可以整體方式形成。在此等情況下，部分21、22、31、32可單純理解為幾何結構。在本發明之其他態樣中，部分21、22、31、32涉及以可釋放方式或永久性組裝的獨立部分。載具1可用於任何沉積製程中之任何基板。然而，在本發明之較佳態樣中，沉積製程為濺射製程或物理氣相沉積製程。在此等沉積製程中，基板之溫度及基板載具之溫度可高於100℃或更高，因此此應用中所提供的框架幾何結構及安裝構件可能十分有利。在較佳態樣中，基板為(例如)用於生產顯示器或太陽能電池的較大基板(例如，第8代，亦即，1870×2200 mm，或更大)。
在第2圖中，圖示了根據本發明之另一載具1。在第2圖中，第一框架3及第二框架2兩者具有兩個垂直部分22、32及兩個水平部分21、31，該等部分形成各自的框架2、3。在第2圖中，第二框架2完全覆蓋第一框架3之上表面33。以此方式，自沉積源發射的材料不可沉積至第一框架3上，該沉積源位於載具1上方。此外，第一框架3及第二框架2之垂直部分22、32及水平部分21、31可具有任何適合的形式。在第2圖中，第二框架2之水平部分21及垂直部分22大體上為條形，且垂直部分22大體上沿垂直方向自第二框架2之一個末端延伸至另一末端。雖然第一框架3亦具有條形部分31、32，但此處水平部分31沿水平方向自第一框架3之一個末端延伸至另一末端。在第2圖中，水平部分21、31與垂直部分22、32大體上對接接合。在其他態樣中，部分21、22、31、32亦可斜面接合。第3圖亦圖示在經安裝設置中的兩個框架2、3之側視圖。即使將框架圖示為直接接觸，亦可以預定距離，沿正交於平面之方向來佈置框架2、3，該等平面包括第一框架3或第二框架2。
在第3圖中，圖示根據本發明之處於拆卸狀態的另一載具。儘管安裝構件未圖示於第3圖中，但可採用任何適合的連接器。第3圖圖示以下情況：藉由第二框架2來部分覆蓋第一框架3，且由此防止第一框架3之經覆蓋部分33(劃線區域)遭受沉積材料之覆蓋。然而，在其他載具中，第二框架2可完全覆蓋第一框架3之表面。如第3圖中所示，第二框架2可覆蓋第一框架3之一部分，第一框架3之該部分沿水平方向自第一框架3之垂直部分32的內部邊緣延伸至第一框架3之垂直部分32的外部邊緣，且第一框架3之該部分沿垂直方向自第一框架3之水平部分31的內部邊緣延伸預定長度，該預定長度小於第一框架3之水平部分31沿垂直方向的延伸長度。可藉由一或更多額外的固定擋板來覆蓋第一框架3未為第二框架2所覆蓋之諸部分。明顯地，第一框架3之哪些部分可用第二框架2來覆蓋之選擇視沉積裝置之細節而定，且特定言之，視沉積源而定。在一些情況下，第一框架3之部分(例如，外部部分)在任何情況下可不曝露於沉積源。在此等情況下，用第二框架2覆蓋第一框架3之內部部分可能已足夠。在其他態樣中，可能存在關於第一框架3之水平部分31及垂直部分32之曝露的不對稱，例如，在水平或垂直方向上更向外延伸之曝露，該曝露需要在該方向上第二框架2之較寬的部分。在具有移動基板之沉積裝置中，沉積源可大體上沿著基板之完全延伸部而沿一定方向延伸，該方向垂直於基板之傳送方向。隨後，第一框架3之一部分沿傳送方向自第一框架3之水平或垂直部分的內部邊緣延伸至外部邊緣，且第一框架3之一部分沿垂直於傳送方向之方向與基板之長度共延伸，第一框架3之該部分可暫時曝露於沉積源。然而，沉積裝置之沉積分佈通常係習知的，因此規劃框架2、3不存在困難。因此，本應用中所揭示的其他特徵結構，特定言之，用於基板及框架2、3之固定構件可用於框架2、3之不同的幾何結構。
對於每一特定的基板尺寸及沉積類型而言，框架之材料的選擇亦為必須解決之設計問題。然而，存在較佳的設置及材料選擇。通常，第一框架3及第二框架2將包含金屬或由金屬組成。較佳的金屬為包含鐵及鐵合金的金屬(諸如，不銹鋼)、鋁或鋁合金，或鈦或鈦合金。
第一框架3之垂直部分32及水平部分31之材料可包括不同的材料或由不同的材料組成。歸因於價格、重量或其他限制，可能不允許用第一材料製造整個第一框架。在此等情況下，垂直部分32可包括第一材料或由第一材料組成，其中水平部分31包括第二材料或由第二材料組成。在本發明之較佳的框架中，第一材料為鈦，及/或第二材料為鋁。
在第4圖中圖示本發明之載具之較佳態樣。由適當的固定構件6將第一框架3之水平部分31及第二框架2之水平部分21沿水平方向固定在每一部分之約中部的位置。在第一安裝溫度下，第一框架3之水平部分31可具有第一長度L1，且第二框架2之水平部分21可具有第二長度L2。若載具隨後(例如)自第一安裝溫度加熱至第二處理溫度，則認為第一及第二框架之水平部分分別膨脹至L1+△L1及L2+△L2之長度。因為移動僅由固定構件6限制，所以認為膨脹在該固定構件之左側及右側以對稱方式發展。若第一框架之水平部分31與第二框架之水平部分21的熱膨脹係數不同，則此固定設置仍然允許該等框架以受控方式膨脹。水平部分21、31可包含不同的材料，例如，具有不同熱膨脹係數的金屬，如鋁及鈦。若對載具(例如)自第一安裝溫度加熱至第二處理溫度，則垂直部分22、32亦可顯示預定膨脹(未圖示於第4圖中)。
另外或替代地，可沿著第一框架3之垂直部分32及第二框架2之垂直部分22的垂直方向採用固定構件。較佳地，將此固定構件置放於垂直部分22、32之上三分之一處。該固定構件亦可與其他裝置組合，以將第二框架安裝至第一框架上，特定言之，該固定構件亦可與以下更詳細描述的鎖孔接合部組合。
第一框架3及第二框架2可藉由使用不同的安裝方案來組裝。在一些情況下，第二框架2可在預定位置處藉由連接器(諸如，螺絲或螺栓)而牢固安裝於第一框架3上，或第二框架2可藉由適合的構件夾箍或夾持至第一框架3。例如，預定數目之螺絲可定位於圍繞第一框架3及第二框架2之周圍，以將第二框架2牢固安裝至第一框架3上。然而，特定言之，在以下情況下其他安裝方案可能有利：在變化的處理溫度(例如，組裝載具時的第一溫度及沉積期間的第二溫度)下使用載具。甚至更多的情況在於：本發明之較佳的載具在第一及第二框架之不同部分中採用具有不同熱膨脹係數的不同材料，例如，鋁及鈦。在此等載具中，當對經組裝載具加熱時，位於第一框架上之第一點與位於第二框架上之第二點的相對位置可改變。在示例性載具中，第一框架之水平部分可包含鋁或由鋁組成，且第二框架之水平部分可包含鈦或由鈦組成。因此，第一框架之水平部分可具有較大的熱膨脹。因此，本發明之第一及第二框架較佳地裝備有適合的座架，座架可在多方向上活動，使得可以容許第一框架與第二框架之熱膨脹的差異。根據本發明之一些載具可具有固定構件，固定構件位於水平部分之水平範圍之中心區域內，及/或該等固定構件位於接近垂直部分之垂直範圍之中心處。此設置可確保在加熱時第二框架相對於第一框架的相對熱移動在水平及/或垂直方向上大體上對稱。通常，框架可在加熱期間膨脹，由此增加曝露於沉積源的基板之區域。藉由使得第二框架相對於第一框架對稱移動，使得基板上之曝露區域亦可在水平方向及/或垂直方向上對稱。
第5a圖圖示示例性凹部61，凹部61經設置以與相應的螺絲或螺栓(未圖示)組合而將第二框架安裝至第一框架。例如，凹部61可定位於圍繞第一框架之周圍位置處，且第二框架可包含位於相應位置處之螺栓或螺絲孔。如第5a圖所示，凹部61具有狹長孔隙611。此舉允許第一及第二框架在第一方向上移動，其中該移動限制在第二方向上之移動。通常，第一方向可為以下方向：歸因於第一及第二框架之不同部分的熱膨脹，可發生特定較大的相對移動之方向。因此，可根據預期相對移動來選擇狹長孔隙611之長度，預期相對移動係因預定處理溫度之熱膨脹而造成。
第5b圖圖示根據本發明之態樣的替代性的安裝凹部之詳圖，替代性的安裝凹部之形式為鎖孔62，用於將第二框架安裝至第一框架。在此等情況下，載具亦可裝備有相應的安裝螺栓或螺絲。例如，螺栓可佈置於圍繞第二框架之周圍，且鎖孔可佈置於第一框架之相應位置處。鎖孔亦具有狹長部分623，狹長部分623允許第二框架相對於第一框架在第一方向上移動，且狹長部分623將移動限制在正交的第二方向上。兩個方向可經對準以平行於水平及垂直部分，或反之亦然。亦可能有利的是，允許大體上處於第一及第二平面之平面中沿一方向之移動，以相對於水平或垂直方向形成角度。此外，第5b圖之鎖孔62包含插入部分621，相應的螺栓可在螺栓與鎖孔62嚙合期間插入插入部分621中。隨後，經嚙合的螺栓可移動進入鎖孔62之狹長部分623中。在較佳實施例中，鎖孔62另外包含斜面622，以在螺栓插入鎖孔中時，將第二框架自動拉向第一框架。以此方式，可簡單且迅速地組裝第一及第二框架。在第5c圖中，第5b圖之鎖孔圖示於剖視圖中(剖視平面之位置圖示於第5b圖中，如虛線cs所示)。第5c圖圖示斜面622經斜裁，使得壁之厚度自鄰近於插入部分621之第一預定厚度增加至鄰近於狹長部分623之第二預定厚度。此舉可促進：插入該插入部分中之螺栓可沿著斜面622拉動，以便與狹長部分623嚙合。因此，可將第二框架拉向第一框架。為了確保該等框架不下降，可在圍繞第一及第二框架之周圍的額外位置處提供其他固定構件，例如，螺絲。特定言之，該等固定構件可與鎖孔及螺栓組合，該等固定構件接近於第一框架之水平部分之水平範圍的中部及/或接近於第一框架之垂直部分之垂直範圍的中部。在其他載具中，鎖孔及螺栓定位於接近於第一框架之水平部分之水平範圍的中部及/或接近於第一框架之垂直部分之垂直範圍的中部。
該基板藉由採用夾持系統而固定至載具。在第6圖中，夾持系統8安裝至第一框架3上，且夾持系統8將基板7固定抵靠於第二框架2之靜止部分202。基板7亦可位於第一框架3上。在此載具中，可移除第二框架2，而基板7仍藉由夾持系統8及第一框架3而固持在適當位置。在第4圖之載具中，經組合的第一框架3及第二框架2及夾持系統8確保基板之固定。夾持系統8可藉由推動手柄82而釋放，且夾持系統8可具有保持機構，保持機構將該夾持系統之遠端部分壓緊抵靠於欲固定之基板7。夾持系統亦可藉由鎖定機構而緊固於預定位置中。該遠端部分可包含適合的接觸部分81，接觸部分81可將壓緊力分到基板7上，而不會(例如)由於刮擦而損壞基板7。此外，因為幾何結構可因第一框架3及第二框架2之熱膨脹而發生改變，所以接觸部分81可經設置以具有適合的摩擦係數，以允許接觸面移動至基板7。此外，夾持系統8可移動或可移除，以促進輕鬆移除基板7。使夾持系統8作用於背向沉積源的基板之表面700上可具有以下優點：基板7之任何區域不為夾持系統8所遮蔽，且基板7之區域因此可用於塗佈。明顯地，此舉可擴大基板7之可用於裝置製造的區域。此外，在如第6圖所示的設置中，夾持系統8在沉積期間由第二框架2及基板7覆蓋，因此夾持系統8可不受塗佈。因為此夾持系統8可不需要頻繁的清潔，所以此舉亦十分有利。在其他情況下，亦可能需要將夾持系統8附接於第二框架2處及/或附接於表面200上，表面200朝向沉積源。
即使第6圖之示例性載具圖示用於基板之固定系統，該固定系統採用夾持系統8，用於固定基板7之任何其他適合的構件亦可用於本發明之載具。在其他態樣中，基板可夾在兩個框架2、3之間，且基板可藉由摩擦固持在適當位置，而不需要另一固定系統。
第二框架2可斜切於第二框架2之內部區域處，第二框架2之該內部區域緊臨著基板7。在第6圖中，斜角201將第二框架2的厚度自第二框架2之外部區域中的第一厚度減少至第二框架2之內部邊緣處的第二區域。然而，鑒於第一框架3之其他幾何參數，可選擇第一厚度以提供具有預定機械性質之框架，鑒於沉積源之幾何結構及方向特徵，可選擇第二厚度及斜角201之角度。可認為，尤其當在沉積設施中採用移動基板，沉積設施具有多個沉積源，沉積源接近於基板表面安裝時，此斜角可藉由減少或消除遮蔽效應，來減少或消除基板7之外部區域中的基板上塗佈之任何不均勻性，遮蔽效應可在當第一框架3之邊緣部分具有過大的第二厚度時發生。
在第6圖中，第二框架2包含凹部，以接收第一框架3。此幾何結構可有利於降低經組合的第一框架3及第二框架2之厚度。此外，因為在此設置中兩個框架皆不可沿各個方向自由移動，所以此幾何結構可進一步簡化安裝製程。因為兩個框架之熱膨脹可不同，所以可提供適當的間隙10，以允許該等框架以良適定義的方式膨脹。
此外，第二框架2之表面200可包括圖案化部分(未圖示於第6圖中)，表面200曝露於該沉積源。此等圖案化部分可增加第二框架2之表面面積，增加的表面面積可增大可在達到粒子之任何脫離的臨界厚度之前沉積至該等部分上之材料量。此外，通常認為塗佈可較好地黏著至圖案化表面。結構化部分可具有任何適合的形狀，尤其是蜂巢紋圖案。
第7圖示意性地圖示一種組裝根據本發明之載具的方法，該方法包含以下步驟：提供第一框架1001；提供第二框架1002；在將基板安裝至載具之前，將第二框架安裝至第一框架，其中第二框架經尺寸調整以界定欲塗佈之基板之區域，且第二框架經尺寸調整以覆蓋第一框架之至少第一部分，以防止在第二框架安裝至第一框架時，第一框架之第一部分遭受塗佈1003。
在用於組裝載具之較佳方法中，藉由使用如上所述之鎖孔螺栓接合部而將第二框架安裝至第一框架。在此等情況下，尤其在鎖孔包含斜面時，藉由使螺栓與鎖孔嚙合，第二框架可剛好懸吊至第一框架。借助於斜面，可隨後將第二框架拉向第一框架。第二框架之垂直及水平部分可在將第二框架安裝至第一框架之前接合，或者第二框架之垂直及水平部分可在第二框架之垂直及水平部分已安裝至第一框架之後接合。
作為申請專利範圍之替代物，本發明可由以下實施例中任一個來界定：實施例1係針對一種用於在真空室中欲塗佈之基板之載具(1)，載具包含：第一框架(3)，第一框架(3)包含兩個垂直部分(32)及兩個水平部分(31)，該等部分經尺寸調整以圍繞基板；第二框架(2)，第二框架(2)經尺寸調整以界定欲塗佈之基板之區域，且第二框架(2)經尺寸調整以覆蓋第一框架(3)之至少第一部分(33)，以防止在第二框架(2)安裝至第一框架(3)時，第一框架(3)之第一部分(33)遭受塗佈；以及其中第二框架(2)以可拆卸的方式安裝至第一框架(3)。
實施例2係針對實施例1所述之載具，其中第二框架(2)經尺寸調整以防止基板之邊緣區域遭受塗佈。
實施例3係針對實施例1或2所述之載具，其中第二框架(2)包含兩個垂直部分(22)及兩個水平部分(21)。
實施例4係針對實施例1至3中任一個所述之載具，其中第一框架(3)之垂直部分(32)的材料與第一框架(3)之水平部分(31)的材料不同；及/或其中第二框架(2)之垂直部分(22)的材料與第二框架(2)之水平部分(21)的材料不同。
實施例5係針對實施例4所述之載具，其中第一框架(3)之水平部分(31)包含鋁及/或第一框架(3)之垂直部分(32)包含鈦。
實施例6係針對實施例4或5所述之載具，其中第二框架(2)之水平部分(21)包含鈦及/或第二框架(2)之垂直部分(22)包含鋁。
實施例7係針對實施例1至6中任一個所述之載具，其中第二框架(2)包含停止器部分(9)，以將基板限制在水平方向上。
實施例8係針對實施例7所述之載具，其中停止器部分(9)佈置在第二框架(2)之適合的位置處，以使得基板可在高溫下限制於水平位置，尤其在接近於真空室之處理溫度之溫度下，從而確保基板之垂直邊緣由第二框架(2)來覆蓋。
實施例9係針對實施例1至8中任一個所述之載具，其中第二框架(2)之水平部分(21)在第一框架(3)之水平部分(31)的水平範圍的中部處或接近於第一框架(3)之水平部分(31)的水平範圍的中部處固定至第一框架(3)，以使得在加熱時，第二框架(2)之熱膨脹相對於第一框架(3)在水平方向上大體上對稱。
實施例10係針對實施例1至9中任一個所述之載具，其中第二框架(2)之垂直部分(22)在第一框架(3)之垂直部分(32)的垂直範圍的中部處或接近於第一框架(3)之垂直部分(32)的垂直範圍的中部處固定至第一框架，以使得在加熱時，第二框架(2)之熱膨脹相對於第一框架(3)在垂直方向上大體上對稱。
實施例11係針對實施例1至10中任一個所述之載具，其中使用鎖孔螺栓接合部將第二框架(2)以可拆卸的方式安裝至第一框架。
實施例12係針對實施例11所述之載具，其中第二框架(2)在朝向第一框架(3)之側包含螺栓，將螺栓設計成與第一框架(3)中相應的鎖孔(62)開口嚙合。
實施例13係針對實施例11或12所述之載具，其中將鎖孔(62)設計成允許移動處於嚙合位置之相應螺栓。
實施例14係針對實施例13所述之載具，其中將鎖孔(62)設計成使得處於嚙合位置之相應螺栓的移動相比於限制在第二空間方向，尤其是水平方向上，而更加限制在第一空間方向上，尤其是垂直方向上，該第一及第二空間方向兩者皆在平面內，該平面大體上平行於第一框架。
實施例15係針對實施例14所述之載具，其中將鎖孔設計成考慮到第一框架(3)相對於第二框架(2)相對移動，該相對移動由在自第一溫度加熱至第二溫度時發生的熱膨脹引起，較佳的第二溫度為真空室之處理溫度。
實施例16係針對實施例11至15中任一個所述之載具，其中(較佳地，藉由鎖孔(62)，鎖孔形成有斜面(622))將鎖孔螺栓接合部設計成在將第二框架(2)安裝至第一框架(3)時，將第二框架(2)拉向第一框架(3)。
實施例17係針對實施例1至16中任一個所述之載具，載具進一步包含夾持構件(8)，夾持構件(8)藉由第一框架(3)來支撐，且夾持構件(8)適合於藉由夾持抵靠第二框架(2)而固定基板。
實施例18係針對實施例1至17中任一個所述之載具，其中第一框架(3)之水平部分(31)包含水平狹槽，以減少水平部分(31)之外部部分的熱變形。
實施例19係針對實施例1至18中任一個所述之載具，其中第二框架(2)之表面(200)於真空室中曝露以待塗佈，第二框架(2)之表面(200)包含表面圖案化部分，尤其是蜂巢紋圖案化部分，尤其其中僅第二框架(2)之垂直部分(22)包含表面圖案化部分。
實施例20係針對一種組裝載具(較佳的為根據實施例1至19中任一個所述之載具)之方法，載具用於欲在真空室中塗佈之基板，該方法包含以下步驟：提供第一框架(1001)；提供第二框架(1002)；在將基板安裝至載具之前，以可移除的方式將第二框架安裝至第一框架(1003)；其中第二框架經尺寸調整以界定欲塗佈之基板之區域，且第二框架經尺寸調整以覆蓋第一框架之至少第一部分，以防止在第二框架安裝至第一框架時，第一框架之第一部分遭受塗佈。
實施例21係針對實施例20所述之方法，其中第二框架經尺寸調整以防止基板之邊緣區域遭受塗佈。
實施例22係針對實施例20或21所述之方法，其中將第二框架安裝至第一框架之步驟包括使用鎖孔螺栓接合部。
實施例23係針對實施例22所述之方法，其中(較佳地，使用鎖孔，鎖孔形成有斜面)將鎖孔螺栓接合部設計成在將第二框架安裝至第一框架時，將第二框架拉向第一框架。
實施例24係針對實施例20至23中任一個所述之方法，該方法進一步包含以下步驟：在第二框架安裝至第一框架之前，預組裝第二框架，其中預組裝第二框架之步驟包含以下步驟：將第二框架之垂直部分與水平部分接合。
實施例25係針對實施例20至23中任一個所述之方法，其中以可移除的方式將第二框架安裝至第一框架之步驟進一步包含以下步驟：將第二框架之預定部分獨立安裝至第一框架，較佳地，將第二框架之垂直部分及水平部分獨立安裝至第一框架。
實施例26係針對實施例20至25任一個所述之方法，該方法進一步包含以下步驟：尤其藉由使用一或更多螺絲將第二框架固定至第一框架。
實施例27係針對實施例26所述之方法，其中將第二框架固定至第一框架，以使得第一框架相對於第二框架相對移動，該相對移動由在自第一溫度加熱至第二溫度時發生的熱膨脹引起，較佳的第二溫度為真空室之處理溫度，藉由將第二框架固定至第一框架來控制該相對移動。
1．．．載具
2．．．第二框架
3．．．第一框架
6．．．固定構件
7．．．基板
8．．．夾持系統
10．．．間隙
21．．．水平部分
22．．．垂直部分
31．．．水平部分
32．．．垂直部分
33．．．第一部分
61．．．凹部
62．．．鎖孔
81．．．接觸部分
82．．．手柄
200．．．表面
201．．．斜角
202．．．靜止部分
611．．．孔隙
621．．．插入部分
622．．．斜面
623．．．狹長部分
700．．．沉積源
1001．．．步驟
1002．．．步驟
1003．．．步驟
第1圖圖示本發明之實施例之示意圖。
第2圖圖示處於前視圖及兩個側視圖的本發明之實施例之示意圖。
第3圖圖示將該兩個框架拆卸開的本發明之實施例之示意圖。
第4圖圖示載具之熱膨脹。
第5圖圖示根據本發明之鎖孔之示意圖。
第6圖圖示本發明之實施例之示意性剖面詳圖。
第7圖為本發明之方法的實施例之流程圖。
1001．．．步驟
1002．．．步驟
1003．．．步驟

Claims (16)

  1. 一種用於在一真空室中欲塗佈之一基板之載具(1)，該載具包含：一第一框架(3)，該第一框架(3)包含兩個垂直部分(32)及兩個水平部分(31)，該等部分經尺寸調整以圍繞該基板；一第二框架(2)，該第二框架(2)經尺寸調整以界定欲塗佈之該基板之一區域，且該第二框架(2)經尺寸調整以覆蓋該第一框架(3)之至少一第一部分(33)，以防止在該第二框架(2)安裝至該第一框架(3)時，該第一框架(3)之該第一部分(33)遭受塗佈；以及其中該第二框架(2)係以可拆卸的方式安裝至該第一框架(3)。
  2. 如請求項1所述之載具，其中該第二框架(2)經尺寸調整以防止該基板之一邊緣區域遭受塗佈。
  3. 如請求項1或2所述之載具，其中該第二框架(2)包含兩個垂直部分(22)及兩個水平部分(21)。
  4. 如請求項1至2中任一項所述之載具，其中該第一框架(3)之該等垂直部分(32)的材料與該第一框架(3)之該等水平部分(31)的材料不同；及/或 其中該第二框架(2)之該等垂直部分(22)的材料與該第二框架(2)之該等水平部分(21)的材料不同。
  5. 如請求項4所述之載具，其中該第一框架(3)之該等水平部分(31)包含鋁及/或該第一框架(3)之該等垂直部分(32)包含鈦。
  6. 如請求項4所述之載具，其中該第二框架(2)之該等水平部分(21)包含鈦及/或該第二框架(2)之該等垂直部分(22)包含鋁。
  7. 如請求項1至2中任一項所述之載具，其中該第二框架(2)包含停止器部分(9)，以將該基板限制在一水平方向上，其中該停止器部分(9)佈置在該第二框架(2)之適合的位置處，以使得該基板可在高溫下限制於一水平位置，尤其在接近於該真空室之一處理溫度之一溫度下，從而確保該基板之垂直邊緣由該第二框架(2)來覆蓋。
  8. 如請求項1至2中任一項所述之載具，其中該第二框架(2)係使用鎖孔螺栓接合部而以可拆卸的方式安裝至該第一框架，其中該第二框架(2)在朝向該第一框架(3)之一側包含螺栓，將該等螺栓設計成與該第一框架(3)中相應的鎖孔(62)開口嚙合，其中將該等鎖孔(62)設計成允許移動處於一嚙合位置之該等相應的螺栓。
  9. 如請求項8所述之載具，其中將該等鎖孔(62)設計成使得處於該嚙合位置之該等相應的螺栓的該移動相比於限制在一第二空間方向，尤其是在該水平方向上，而更加限制在一第一空間方向上，尤其是在該垂直方向上，該第一及第二空間方向兩者皆在一平面內，該平面大體上平行於該第一框架，較佳地，其中將該等鎖孔設計成考慮到該第一框架(3)相對於該第二框架(2)發生一相對移動，該相對移動由在自一第一溫度加熱至一第二溫度時發生的熱膨脹引起，較佳的該第二溫度為該真空室之一處理溫度。
  10. 一種用於組裝一載具之方法，該載具用於欲在一真空室中塗佈之一基板，該方法包含以下步驟：提供一第一框架(1001)；提供一第二框架(1002)；在將一基板安裝至該載具之前，以可移除的方式將該第二框架安裝至該第一框架(1003)；其中該第二框架經尺寸調整以界定欲塗佈之該基板之一區域，且該第二框架(2)經尺寸調整以覆蓋該第一框架之至少一第一部分，以防止在該第二框架安裝至該第一框架時，該第一框架之該第一部分遭受塗佈。
  11. 如請求項10所述之方法，其中該第二框架經尺寸調整 以防止該基板之一邊緣區域遭受塗佈。
  12. 如請求項10或11所述之方法，其中將該第二框架安裝至該第一框架之步驟包括以下步驟：使用鎖孔螺栓接合部。
  13. 如請求項10至11中任一項所述之方法，該方法進一步包含以下步驟：在該第二框架安裝至該第一框架之前，預組裝該第二框架，其中預組裝該第二框架之步驟包含以下步驟：將該第二框架之垂直部分與水平部分接合。
  14. 如請求項10至11中任一項所述之方法，其中以可移除的方式將該第二框架安裝至該第一框架之步驟進一步包含以下步驟：將該第二框架之預定部分獨立安裝至該第一框架，較佳地’將該第二框架之垂直部分及水平部分獨立安裝至該第一框架。
  15. 如請求項10至11中任一項所述之方法，該方法進一步包含以下步驟：尤其藉由使用一或更多螺絲將該第二框架固定至該第一框架，其中該第二框架係固定至該第一框架，使得該第一框架相對於該第二框架發生一相對移動，該相對移動由在自一第一溫度加熱至一第二溫度時發生的熱膨脹引起，較佳的該第二溫度為該真空室之一 處理溫度，藉由將該第二框架固定至該第一框架來控制該相對移動。
  16. 如請求項10所述之方法，其中該載具係請求項1之該載具。
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