TWI624556B - 用以測量一沈積率之偵測元件及測量組件及其之方法 - Google Patents
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Abstract
一種用於一測量組件之偵測元件，測量組件適用於測量一基板上之一已蒸發材料的一沈積率。偵測元件包括：一振盪晶體，用以偵測沈積率；以及一阻障層，包括一屏障材料，屏障材料覆蓋振盪晶體的至少一部份，且裝配以避免已蒸發材料擴散至振盪晶體中。
Description
本揭露係有關於一種具有一擴散屏障之振盪晶體，一種用以測量一已蒸發材料之一沈積率的測量組件，及一種用以測量一已蒸發材料之一沈積率之方法。本揭露特別是有關於一種用以測量一已蒸發有機材料之一沈積率的測量組件，及用於其之方法。
有機蒸發器係為用於製造多種範圍之裝置的工具，裝置例如是有機光電(organic photovoltaic，OPV)裝置及有機發光二極體(organic light-emitting diodes，OLED)。OLEDs係為發光二極體之一種特別形式，在發光二極體中，發光層包括特定之有機化合物的薄膜。OLEDs係使用來製造用以顯示資訊之電視螢幕、電腦螢幕、行動電話、其他手持裝置等。OLEDs可亦使用來作為一般空間照明之用。OLED顯示器之可行的顏色、亮度、及視角的範圍係大於傳統之液晶顯示器(LCD)的此些特性，因為OLED像素係直接地發光且不包含背光。因此，相較於傳統之液
晶顯示器之能量損耗，OLED顯示器之能量損耗係相當地少。再者，可製造於撓性基板上之OLEDs係產生其他的應用。
OPV裝置及OLEDs之功能係取決於有機材料之塗層厚度。此厚度必須在預定範圍中。在OPV裝置及OLEDs之製造中，受影響之具有有機材料之塗層的沈積率係因而控制以落在預定之公差範圍中。也就是說，有機蒸發器之沈積率必須在製程中充分地控制。
有鑑於其，對於OPV及OLED應用及對於其他蒸發製程來說，在比較長的時間中係對高準確性的沈積率係有所需求。現有數個可用於測量蒸發器之沈積率的測量系統。然而，此些測量系統在經過一段時間之過度尋求後面臨準確性不足及/或穩定性不足的情況。
因此，提供改良之沈積率測量系統及沈積率測量方法係有持續的需求。
有鑑於上述，根據本揭露之一方面，一種用於一測量組件之偵測元件係提供，測量組件適用於測量一基板上之一已蒸發材料的一沈積率。偵測元件包括：一振盪晶體，用以偵測沈積率；以及一阻障層，包括一屏障材料，屏障材料覆蓋振盪晶體的至少一部份，且裝配以避免已蒸發材料擴散至振盪晶體中。
根據本揭露之其他實施例，一種用以測量一基板上之一已蒸發材料的一沈積率的測量組件係提供。測量組件包括：
如上所述之一偵測元件以及一孔，具有一開孔，裝配以暴露偵測元件之阻障層於已蒸發材料。偵測元件係配置於測量組件中，使得阻障層延伸超過孔之開孔。
根據本揭露之再其他實施例，一種用以測量一基板上之一已蒸發材料的一沈積率的方法係提供。此方法包括：安裝如上所述之具有一偵測元件之一測量組件，以及以測量組件測量第一層之已蒸發材料的沈積率，其中在沈積已蒸發材料之此層於基板上之前，阻障層係提供於振盪晶體上。
根據此處之再其他實施例，偵測元件可進行預處理。於此處之數個實施例中，一預處理之偵測元件可意指為進行預處理之偵測組件之振盪晶體，用以偵測沈積率。名稱「預處理」意指包括一屏障材料之一阻障層，屏障材料覆蓋振盪晶體之至少一部份，且裝配以避免一已蒸發材料擴散進入振盪晶體。根據此處之數個實施例，在振盪晶體偵測一已蒸發材料之一沈積率之前，阻障層係提供至振盪晶體。
本揭露之其他方面、優點及特徵係透過附屬申請專利範圍、說明及圖式更加清楚。為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：
100‧‧‧測量組件
101‧‧‧孔
102、103‧‧‧直徑
110‧‧‧偵測元件
111‧‧‧振盪晶體
112‧‧‧阻障層
120‧‧‧固持件
130‧‧‧已蒸發材料
131‧‧‧第一材料層
132‧‧‧額外材料層
135、351‧‧‧箭頭
140‧‧‧結合面
150‧‧‧控制單元
160‧‧‧振盪器
161‧‧‧雙箭頭
171‧‧‧第一電極
172‧‧‧第二電極
300‧‧‧蒸發源
302‧‧‧支撐件
304‧‧‧遮罩物
310‧‧‧蒸發坩鍋
315‧‧‧加熱元件
316‧‧‧冷卻元件
320‧‧‧分佈管
322‧‧‧出口
324a‧‧‧背側
324b‧‧‧頂牆
324c‧‧‧側壁
325‧‧‧加熱單元
332‧‧‧蒸汽導管
350‧‧‧測量出口
400‧‧‧沈積設備
405‧‧‧第一閥
407‧‧‧第二閥
410‧‧‧真空腔室
411‧‧‧維護真空腔室
412‧‧‧對準單元
420‧‧‧線性導件
426‧‧‧基板支撐件
431‧‧‧遮罩框架
432‧‧‧遮罩
433‧‧‧基板
500‧‧‧方法
508、509、510、520、530、531、532、533‧‧‧流程步驟
上述之一些實施例將參照下方之圖式於典型實施例之下方說明中更詳細地解說：
第1圖繪示根據此處所述實施例之適用於測量基板上之已蒸發材料之沈積率的測量組件的示意圖；第2圖繪示根據此處所述實施例之第1圖中所示之測量組件之上視圖；第3a-3c圖繪示根據此處所述實施例之蒸發源的示意圖；第4圖繪示根據此處所述實施例之用以於真空腔室中提供已蒸發材料於基板之沈積設備的上視圖；以及第5圖繪示根據此處所述實施例之用以測量基板上之已蒸發材料之沈積率的方法之示意圖。
詳細的參照將以本揭露之數種實施例來達成，本揭露之數種實施例的一或多個例子係繪示於圖式中。在下方圖式之說明中，相同參考編號係意指相同元件。在下文中，一般僅有有關於個別實施例之相異處係進行說明。各例子係藉由說明本揭露的方式提供且不意味為實施例之一限制。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。此意指本說明包括此些調整及變化。
在下方說明中，此處使用之名稱「振盪晶體」可例如是意指展現壓電特性之晶體。此處使用之天然及合成來源之振盪晶體的不受限制例子可例如是包括石英、蘭克賽(langasite)、塊磷鋁石(berlinite)及磷酸鎵(gallium orthophosphate)。
一般來說，詞句「用以測量沈積率之振盪晶體」可
理解為，藉由測量經過一段時間振盪晶體諧振器之頻率的改變，用以測量在每個單位面積之振盪晶體上的已沈積材料之質量變化的一種振盪晶體。在不限制範圍之情況下，於下方之說明中，振盪晶體可理解為石英晶體諧振器(quartz crystal resonator)。更特別是，「用以測量沈積率之振盪晶體」可理解為石英晶體微天秤(quartzcrystal microbalance，QCM)。QCM亦理解為石英監控器(quartz monitors)或石英諧振器(quartz resonators)，或其他一般所稱之壓電微天秤(piezoelectric microbalances)可如上所述使用來決定在表面上之已蒸發材料之沈積率。於此處之實施例中，已蒸發材料之已測量之沈積率可亦意指為塗佈率。
在過去幾年中，在新興有機發光二極體製造業中使用QCMs係已經增加。OLED製程經常應用特異之有機材料，包括具有金屬原子之摻雜劑，例如是銥(Ir)或鉑(Pt)。此些金屬可擴散至振盪晶體中或可由振盪晶體所吸收，且導致測量組件失效。內擴散(in-diffusion)或吸收至振盪晶體中係非常不需要，因為此情況可能例如是影響QCM之測量準確性。在OLED之製程中，QCM之不準確測量可能引發特別的問題。一般來說，OLED材料係非常輕且已沈積層時常非常薄，使得在QCM上之相關之質量負載係相對地小。沈積率之任何不準確測量可能致使已沈積材料之總量不準確而超過可接受之公差等級，而可能導致例如是在高品質之顯示器製造中之OLED的特性中不需要的變化。再者，如果在多層沈積製程中沈積特定層期間發生振盪晶體失效時，整個
工作產品可能必須報廢而在投資中有具大的損失。
根據此處所述數個實施例，使用於測量組件中之振盪晶體可包括薄的阻障層，測量組件適用於測量在基板上之已蒸發材料之沈積率。此薄的阻障層可覆蓋振盪晶體之表面之至少一部份。於此處之數個實施例中，具有阻障層之振盪晶體可亦意指為「偵測元件」。根據此處之數個實施例，偵測元件可為預處理之偵測元件。使用來說明此處之數個實施例的名稱「預處理之偵測元件」係理解為在用以偵測沈積於基板上之已蒸發材料之沈積率之測量組件中使用偵測元件之前，一層屏障材料係已經沈積於偵測元件上之一種偵測元件。於此處之數個實施例中，預處理之偵測元件包括阻障層，具有沈積於振盪晶體上且覆蓋振盪晶體之表面的至少一部份的屏障材料。根據此處之數個實施例，阻障層不是可能提供於振盪晶體之表面的任何電極層。阻障層也不是在基板上之已蒸發材料之第一層。於此處之數個實施例中，阻障層包括屏障材料，屏障材料不同於基板上之已蒸發材料之第一層，且避免已蒸發材料之內擴散至振盪晶體中。
根據此處之數個實施例中，阻障層可包括屏障材料，屏障材料避免已蒸發材料擴散至振盪晶體中，屏障材料例如是使用來自於製造OLEDs中之金屬有機化合物之金屬。根據此處之數個實施例，阻障層不是電極或電極層，但為調整成進入振盪晶體中之已蒸發材料之擴散特性之屏障材料的一層。舉例來說，屏障材料可調整成裝置之製程中用來作為部份已沈積之材料層
之金屬的內擴散特性，金屬例如是銥及鉑，此裝置例如是OLEDs。根據可與此處所述其他實施例之數個實施例，阻障層可調整成基板上之已蒸發材料之至少第一層。於此處之數個實施例中，屏障材料可例如是氮化矽、氧化物及金屬之任何一者或多者。
根據此處之數個實施例，偵測元件之振盪晶體具有前側及背側，前側適用於面對已蒸發材料，背側適用於面對遠離已蒸發材料之方向。阻障層係提供於振盪晶體之前側上。於此處之數個實施例中，阻障層覆蓋暴露於已蒸發材料之振盪晶體之前側上的至少全部表面。振盪晶體之背側可包括一或多個電極，此一或多個電極裝配以決定振盪晶體之振盪頻率的改變，而可表示沈積率。此一或多個電極可亦作用，以激振振盪晶體。
範例性參照第1圖，根據此處所述數個實施例之用以測量已蒸發材料之沈積率之測量組件100包括偵測元件110，偵測元件110具有振盪晶體111及阻障層112，振盪晶體111用以偵測沈積率，阻障層112用以保護振盪晶體111而避免來自已蒸發材料之金屬內擴散。根據此處之數個實施例，名稱「偵測元件」可與名稱「預處理之偵測元件」交換使用。參照第1圖，已蒸發材料130之一般沈積方向係以箭頭135表示。於此處之數個實施例中，在沈積率測量期間，將沈積於基板上之已蒸發材料係形成至少第一材料層131於偵測元件110之表面上。根據可與此處所述其他實施例結合之數個實施例，製程可包括沈積相同或不同之數個已蒸發材料之數個材料層於基板上。在相同製程期間，
相同或不同之數個已蒸發材料之數個材料層會沈積於偵測元件之表面上。第1圖範例性繪示額外材料層132於第一材料層131上。
根據此處之數個實施例，阻障層112係直接設置於振盪晶體111之表面上，否則在沈積率測量期間振盪晶體111之表面會暴露於已蒸發材料130。於此處之數個實施例中，阻障層可具有一厚度，此厚度係從15nm至110nm，特別是從20nm至10nm。在此處之其他實施例中，阻障層可具有一厚度，此厚度不干擾振盪晶體之偵測能力。舉例來說，阻障層可具有1μm或更少之厚度。根據此處之數個實施例，藉由電漿輔助化學氣相沈積(plasma-enhanced chemical vapor deposition，PECVD)製程、濺射製程及蒸發製程之至少一者，阻障層可提供於振盪晶體111之表面。
於此處之數個實施例中，偵測元件之振盪晶體之背側可包括至少一電極。參照第2圖，第一電極171及第二電極172係繪示成設置在振盪晶體111之背側上。
於此處之數個實施例中，測量組件更包括固持件120，用以支承振盪晶體111。固持件可包括數個材料，此些材料具有低導熱性，以減少或消除任何高溫對沈積率測量之品質、準確性及穩定性之負面效應。根據此處之數個實施例，測量組件100包括孔101，孔101提供開孔，開孔裝配以暴露振盪晶體111之阻障層112於已蒸發材料130。於此處之數個實施例中，開孔可
亦意指為測量開孔。
於此處的數個實施例中，偵測元件110可從測量組件100為可移動的。既然振盪晶體的可使用壽命可能有限，包括振盪晶體之偵測元件110可定期替換，而不必一定要替換測量組件100。
根據此處之數個實施例，測量組件100包括固持件120，用以支承偵測元件110。根據可與此處所述其他實施例結合之數個實施例，偵測元件110可配置於固持件120之內側。如第1圖中所範例性繪示，固持件可定義孔101之測量開孔。特別是，測量開孔可裝配且配置，使得已蒸發材料可沈積於偵測元件上，用以測量已蒸發材料的沈積率。根據此處之數個實施例，已蒸發材料係沈積於振盪晶體之阻障層上。
參照繪示第1圖之測量組件的上視圖之第2圖，孔101之開孔的直徑102係少於偵測元件110之直徑103，特別是少於偵測元件110之阻障層112之直徑。根據此處的數個實施例，偵測元件110之阻障層112係延伸更超過孔101之開孔的直徑102。於此處的數個實施例中，配置偵測元件110使得延伸超過孔101之開孔之阻障層112係確保沒有已蒸發材料在孔101之開孔與偵測元件110之間的結合面140擴散至振盪晶體111中。孔101之開孔與偵測元件110之間的結合面140可定義為固持件120之周圍內部邊緣與偵測元件110之阻障層之間的銜接面(seam)，固持件120之周圍內部邊緣係定義孔101之開孔的邊界。
根據可與此處所述其他實施例結合之數個實施例，測量組件之孔的開孔可具有橢圓形、正方形、矩形或三角形之形狀。舉例來說，圖式係繪示具有圓形開孔之孔的測量組件。於數個實施例中，具有有別於圓形之開孔之孔的情況下，偵測元件之阻障層可延伸更超過孔之開孔。
根據此處所述之數個實施例，測量組件可包括振盪器。於此處的實施例中，振盪器可機械式耦接於偵測元件，用以激振偵測元件。舉例來說，振盪器160可供應機械能至偵測元件的振盪晶體111。振盪器160相對於偵測元件110可移動。舉例來說，第1圖中之雙箭頭161係繪示振盪器之移動方向。根據可與此處所述其他實施例結合之數個實施例，振盪器可亦以其他形式應用，例如是為產生交流電位以激振振盪晶體之產生器。來自振盪晶體的一段時間之反應訊號的改變可處理，以決定已蒸發材料的沈積率。
於此處的數個實施例中，測量組件100可包括控制單元，裝配以測量振盪晶體之振盪頻率的改變。根據此處之數個實施例，控制單元150係繪示於第2圖中。控制單元150可例如是控制振盪器160。根據此處的數個實施例，控制單元150可連接於偵測元件110之一或多個電極。根據可與此處所述其他實施例結合之數個實施例，控制單元可裝配以偵測來自振盪晶體之一段時間在訊號之頻率的改變。此資訊可由控制單元處理，以提供沈積於基板上之層的厚度測量及/或基板上之已蒸發材料之沈積
率。
根據可與此處所述其他實施例結合之數個實施例，控制單元可例如是裝配成反饋迴路的部份，而可終止沈積製程或在已量測的沈積率超過預定閥值時調整沈積製程的沈積率。提供此一反饋功能結合此處所述之偵測元件及測量組件可增加蒸發製程之可靠度，且製造非常高品質的產品。
第3a、3b、及3c圖繪示根據此處所述實施例之蒸發源的示意圖。第3a圖及第3b圖繪示根據此處所述實施例之蒸發源的側視圖。在第3a圖及第3b圖中的蒸發源在有關於蒸發坩鍋之位置及沿著分佈管之加熱單元係不同的。為了避免重複，有關於其中一個實施例所說明之全部其他元件係亦可應用於其他實施例。
蒸發源300包括蒸發坩鍋310，蒸發坩鍋310係裝配以蒸發材料。再者，蒸發源300包括分佈管320，具有一或多個出口322，此一或多個出口322沿著分佈管之長度提供，用以提供已蒸發材料，如第3b圖中所範例性繪示。根據數個實施例，分佈管320係流體連通於蒸發坩鍋310，例如是藉由如第3b圖中所範例性繪示之蒸汽導管332。蒸汽導管332可在分佈管之中央部份或於分佈管之下端及分佈管之上端之間的另一位置設置於分佈管320。根據此處所述之數個實施例，蒸發源包括測量組件100，能夠以高準確性測量沈積率。應用根據此處所述數個實施例之蒸發源可有利於高品質之顯示器製造，特別是OLED製造。
如第3a圖中所範例性繪示，根據可與此處所述其他實施例結合之數個實施例，分佈管320可為延伸管，包括加熱元件315。蒸發坩鍋310可為將利用加熱單元325蒸發之材料的水庫(reservoir)，此材料舉例為有機材料。舉例來說，加熱單元325可提供於蒸發坩鍋310之殼體(enclosure)中。根據可與此處所述其他實施例結合之數個實施例，分佈管320可提供接線源。舉例來說，如第3b圖中所範例性繪示，例如是噴嘴之數個出口322可沿著至少一接線配置。根據選擇性之實施例(未繪示於圖式中)，可提供沿著此至少一接線延伸之一延伸開孔，延伸開孔舉例為狹縫。根據可與此處所述其他實施例結合之一些實施例，接線源可本質上垂直延伸。
根據可與此處所述其他實施例結合之一些實施例，分佈管320之長度可對應於基板之高度，於沈積設備中材料係將沈積於此基板上。或者，分佈管320之長度可長於基板之高度例如是至少10%或甚至20%，材料係將沈積於此基板上。均勻之沈積可提供於基板之上端及/或基板之下端。舉例來說，分佈管320之長度可為1.3m或以上，舉例為2.5m或以上。於此處之數個實施例中，分佈管可設置於支撐件302。
根據可與此處所述其他實施例結合之數個實施例，蒸發坩鍋310可提供於分佈管320之下端，如第3a圖中所範例性繪示。舉例為有機材料之材料可於蒸發坩鍋310中蒸發。已蒸發材料可於分佈管之底部進入分佈管320，且可本質上側向地導引
通過在分佈管320中之此些出口322而舉例為朝向本質上垂直之基板。範例性參照第3b圖，根據此處所述數個實施例之測量組件100可提供於分佈管320之上部，特別是上端。在其他實施例中，測量組件可位於分佈管之下端，或可在真空腔室中位於接近將塗佈之基板的位置。
範例性參照第3b圖，根據可與此處所述其他實施例結合之數個實施例，測量出口350可提供於分佈管320之牆中，或分佈管320之端部，舉例為如第3b圖及第3c圖中範例性所示之分佈管320之背側324a的牆中。或者，測量出口350可提供於分佈管320之頂牆324b中。如由第3c圖中之箭頭351所範例性指示，已蒸發材料可從分佈管320之內側經由測量出口350提供至測量組件100。根據可與此處所述其他實施例結合之數個實施例，測量出口350可具有從0.5mm至4mm之直徑的開孔。測量出口350可例如是包括噴嘴。舉例來說，噴嘴可包括可調整開孔，用以調整提供至測量組件100之已蒸發材料之流量。
於此處之數個實施例，噴嘴可裝配以提供選自一範圍之測量流量，此範圍係在下限為由蒸發源所提供之總流量的1/70，特別是下限為由蒸發源所提供之總流量的1/60，更特別是下限為由蒸發源所提供之總流量的1/50，且上限為由蒸發源所提供之總流量的1/40，特別是上限為由蒸發源所提供之總流量的1/30，更特別是上限為由蒸發源所提供之總流量的1/25之間。舉例來說，噴嘴可裝配以提供由蒸發源所提供之總流量的1/54的測
量流量。
第3c圖繪示根據此處所述實施例之蒸發源300之透視圖。如第3c圖中所範例性繪示，分佈管320可設計成三角形之形狀。分佈管320之三角形之形狀可在兩個或多個分佈管係彼此相鄰配置的情況中有利。特別是，分佈管320之三角形之形狀係讓相鄰分佈管之出口僅可能的彼此靠近。此讓來自不同分佈管之不同材料之混合達成改善，舉例為針對兩個、三個或甚至多個不同材料之共蒸發的情況。如第3c圖中所範例性繪示，根據可與此處所述其他實施例結合之數個實施例，測量組件100可提供於分佈管320之中空空間中，特別是分佈管之上端。
根據可與此處所述其他實施例結合之數個實施例，分佈管320可包括數個牆，舉例為數個側壁324c及在分佈管之背側324a的牆，舉例為可由加熱元件315加熱之分佈管之端部。加熱元件315可固定或貼附於分佈管320之牆。根據可與此處所述其他實施例結合之一些實施例，蒸發源300可包括遮罩物304。遮罩物304可減少朝向沈積區域之熱輻射。再者，遮罩物304可由冷卻元件316冷卻。舉例來說，冷卻元件316可固定於遮罩物304且可包括用於冷卻流體之導管。
第4圖繪示根據此處所述實施例的用以於真空腔室410中提供材料於基板433之沈積設備400的上視圖。根據可與此處所述其他實施例結合之數個實施例，此處所述之蒸發源300可提供於真空腔室410中之例如是軌道上，軌道舉例為線性導件
420或環狀軌道。軌道或線性導件420可裝配而用以蒸發源300之平移運動。因此，根據可與此處所述其他實施例結合之數個實施例，用以平移運動之驅動器可提供給在真空腔室410中之軌道及/或線性導件420的蒸發源300。根據可與此處所述其他實施例結合之數個實施例，舉例為閘閥的第一閥405可設置而提供對相鄰真空腔室(未繪示於第4圖中)之真空密封。第一閥可開啟而用以傳送基板433或遮罩432至真空腔室410中或離開真空腔室410。
根據可與此處所述其他實施例結合之一些實施例，其他真空腔室可設置而相鄰於真空腔室410，其他真空腔室例如是維護真空腔室411，如第4圖中範例性繪示。真空腔室410及維護真空腔室411可以第二閥407連接。第二閥407可裝配以開啟及關閉在真空腔室410和維護真空腔室411之間的真空密封。當第二閥407係為開啟狀態時，蒸發源300可傳送至維護真空腔室411。之後，第二閥407可關閉以提供在真空腔室410與維護真空腔室411之間的真空密封。如果第二閥407係關閉時，維護真空腔室411可排氣且開啟來進行蒸發源300之維護而不破壞真空腔室410中之真空。
如第4圖中所範例性繪示，兩個基板可支撐於真空腔室410中之各自之傳送軌道上。再者，可提供兩個軌道，用以提供遮罩於其上。在塗佈期間，基板433可由各自之遮罩進行遮蔽。舉例來說，遮罩可提供於遮罩框架431中，以支承遮罩432
於預定位置中。
根據可與此處所述其他實施例結合之一些實施例，基板433可由基板支撐件426支撐，基板支撐件426可連接於對準單元412。對準單元412可調整基板433相對於遮罩432之位置。如第4圖中所範例性繪示，基板支撐件426可連接於對準單元412。於此處之數個實施例中，基板可相對於遮罩432移動，以在材料沈積期間提供基板與遮罩之間合適的對準，而可有利於高品質之顯示器製造。遮罩432及/或支承遮罩432之遮罩框架431可選擇性或額外地連接於對準單元412。根據此處之數個實施例，遮罩432可相對於基板433定位或者遮罩432及基板433兩者可相對於彼此定位。
如第4圖中所示，線性導件420可提供蒸發源300之平移運動之方向。在蒸發源300之兩側上可提供遮罩432。遮罩可本質上平行於平移運動之方向延伸。再者，在蒸發源300之相對側的基板可亦本質上平行於平移運動之方向延伸。如第4圖中範例性所示，設置於沈積設備400之真空腔室410中之蒸發源300可包括支撐件302，支撐件302可裝配以用於沿著線性導件420平移運動。舉例來說，支撐件302可支撐兩個蒸發坩鍋和兩個分佈管320，分佈管320設置於蒸發坩鍋310之上方。在蒸發坩鍋中產生之蒸汽可向上地移動及離開分佈管之此一或多個出口。此處所述之沈積設備係提供改善品質之顯示器製造，特別是OLED製造。
第5圖繪示根據此處所述實施例之用以測量於基板上之已蒸發材料的沈積率的方法之示意圖。用以測量已蒸發材料的沈積率的方法500包括安裝510具有如此所述的偵測元件之測量組件至沈積設備的真空腔室內。根據此處的數個實施例，偵測元件可為預處理之偵測元件。此處使用以說明數個實施例之名稱「預處理之偵測元件」係理解為在用以偵測沈積於基板上之已蒸發材料的沈積率之測量組件中使用偵測元件之前，一層屏障材料已經沈積於偵測元件上之一種偵測元件。於此處之數個實施例中，預處理之偵測元件包括阻障層，具有沈積於振盪晶體上且覆蓋振盪晶體之表面的至少一部份的屏障材料。根據此處的數個實施例，阻障層不是可應用於振盪晶體的表面之任何電極層。阻障層亦不是基板上之已蒸發材料之第一層。於此處之數個實施例中，阻障層包括屏障材料，屏障材料不同於基板上之已蒸發材料之第一層，且避免已蒸發材料之內擴散至振盪晶體中。
於此處之實施例中，方法500更包括沈積520已蒸發材料之第一層於基板上，已蒸發材料例如有機材料。已蒸發材料可例如是包括摻雜劑，包含金屬原子，例如是銥(Ir)或鉑(Pt)。再者，此方法包括利用測量組件測量530第一層之已蒸發材料的沈積率。在方法500中，在沈積已蒸發材料之第一層於基板上之前，阻障層係提供於偵測元件的振盪晶體上。再者，根據此處的實施例，於安裝包括偵測元件之測量組件於沈積設備之真空腔室中之前，阻障層可提供於偵測元件之振盪晶體上。
選擇性來說，根據此處的數個實施例，方法500可包括藉由提供阻障層於振盪晶體之至少一部份上來預處理508測量組件之偵測元件的振盪晶體。包括屏障材料之阻障層係裝配，以避免已蒸發材料擴散至振盪晶體中。根據此處的數個實施例，擴散屏障可提供，以完全地覆蓋振盪晶體之前側。振盪晶體之前側係定義為在測量沈積於基板上之已蒸發材料之沈積率期間，面對已蒸發材料之振盪晶體之側。
於此處之數個實施例中，用於測量已蒸發材料之沈積率的方法500可包括安裝509如上所述之具有阻障層之振盪晶體至測量組件中。特別是，振盪晶體可安裝於測量組件中，使得阻障層延伸超過測量組件之孔的開孔。
根據此處的數個實施例，用以測量已蒸發材料的沈積率之方法500可包括沈積531已蒸發材料的至少一或多個額外層於第一層上。於此處的數個實施例中，已蒸發材料之第一層及已蒸發材料的此一或多個額外層可為不同的已蒸發材料。於此處的數個實施例中，偵測元件之阻障層可裝配成進入振盪晶體中之兩個不同之已蒸發材料之擴散特性。舉例來說，阻障層可避免來自已蒸發材料之第一層的擴散金屬擴散至振盪晶體中。再者，阻障層可亦避免來自不同已蒸發材料之此一或多個額外層的擴散金屬擴散而穿越第一層且進入振盪晶體中。
根據此處的數個實施例，用以測量已蒸發材料的沈積率之方法500可包括利用測量組件測量532此至少一或多個額
外層之已蒸發材料之沈積率。根據此處之數個實施例，測量基板上之已蒸發材料的沈積率包括決定振盪晶體之振盪頻率的變化。在可與此處所述其他實施例結合之此處之數個實施例中，此方法可更包括結束沈積製程及/或在已測量的沈積率係超過預定之閥值時，調整533沈積製程之沈積率。
根據此處之數個實施例，為了避免已蒸發材料擴散至振盪晶體中，以阻障層預處理偵測元件之振盪晶體，且阻障層具有覆蓋振盪晶體暴露於已蒸發材料之至少一部份的屏障材料係可改善沈積率測量的品質、準確性及穩定性。再者，根據此處所述數個實施例之用以測量已蒸發材料之沈積率的測量組件及用以測量沈積率之方法係提供改進之沈積率測量及改進之高品質顯示器之製造，例如是高品質OLED之製造。
此書面說明係使用數個例子來揭露此些實施例，包括最佳模式，以及亦使此技術領域中任何具有通常知識者能夠實現所述之標的，包括製造及使用任何裝置或系統及執行任何合併之方法。數個特定實施例已經於前述中揭露，而上述實施例之無相互排斥特徵可彼此結合。可專利之範圍係由申請專利範圍定義，且如果其他例子具有沒有不同於申請專利範圍之字面語言之結構元件，或如果其他例子包括具有與申請專利範圍之字面語言非實質差異的等效結構元件時，其他例子係意欲包含在申請專利範圍之範圍中。綜上所述，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，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。
Claims (19)
- 一種偵測元件，用於一測量組件，該測量組件適用於測量一基板上之一已蒸發材料的一沈積率，該偵測元件包括：一振盪晶體，用以偵測該沈積率；以及一阻障層，包括一屏障材料，該屏障材料覆蓋該振盪晶體的至少一部份，且裝配以避免該已蒸發材料擴散至該振盪晶體中；其中該已蒸發材料包括一有機化合物或一金屬有機化合物，及其中該屏障材料係調整成進入該振盪晶體之該已蒸發材料的複數個擴散特性。
- 如申請專利範圍第1項所述之偵測元件，其中該振盪晶體包括一前側及一背側，該前側適用於面對該已蒸發材料，該背側適用於面對遠離該已蒸發材料之方向，及其中該阻障層係設置於該振盪晶體的該前側上且一或多個電極選擇地設置於該振盪晶體的該背側上。
- 如申請專利範圍第1項所述之偵測元件，其中該屏障材料包括氮化矽、一氧化物及一金屬之至少一者。
- 如申請專利範圍第2項所述之偵測元件，其中該屏障材料包括氮化矽、一氧化物及一金屬之至少一者。
- 如申請專利範圍第3項所述之偵測元件，其中該已蒸發材料包括一有機化合物或一金屬有機化合物，及其中該屏 障材料係調整成進入該振盪晶體之該已蒸發材料的複數個擴散特性。
- 如申請專利範圍第1項所述之偵測元件，其中該有機化合物或該金屬有機化合物包括鉑(Pt)及銥(Ir)之至少一者。
- 如申請專利範圍第5項所述之偵測元件，其中該有機化合物或該金屬有機化合物包括鉑(Pt)及銥(Ir)之至少一者。
- 一種用以測量一基板上之一已蒸發材料的一沈積率的測量組件，其中該測量組件包括：如申請專利範圍第1至7項之任一項所述之偵測元件；以及一孔，具有一開孔，裝配以暴露該偵測元件之該阻障層於該已蒸發材料；其中該偵測元件係配置於該測量組件中，使得該阻障層延伸超過該孔之該開孔。
- 如申請專利範圍第8項所述之測量組件，更包括一固持件，該固持件用以支承該偵測元件，及其中該固持件定義該孔之該開孔之數個邊界。
- 如申請專利範圍第8項所述之測量組件，更包括：一控制單元，裝配以測量該振盪晶體之一振盪頻率的改變。
- 如申請專利範圍第8項所述之測量組件，更包括： 一振盪器，機械式耦接於該偵測元件，用以激振(exciting)該偵測元件。
- 一種製造用於一測量組件之一偵測元件之方法，該測量組件適用於測量於一基板上之一已蒸發材料之一沈積率，其中該方法包括：藉由沈積一阻障層於該偵測元件之一振盪晶體上來預處理該偵測元件之該振盪晶體，以避免該蒸發材料擴散至該振盪晶體中，該阻障層包括一屏障材料；其中該已蒸發材料包括一有機化合物或一金屬有機化合物，及其中該屏障材料係調整成進入該振盪晶體之該已蒸發材料的複數個擴散特性。
- 如申請專利範圍第12項所述之方法，其中預處理該偵測元件之該振盪晶體包括選擇該屏障材料，該屏障材料係調整成進入該振盪晶體之該已蒸發材料之複數個擴散特性。
- 如申請專利範圍第12及13項之任一項所述之方法，其中沈積該阻障層包括藉由一電漿輔助化學氣相沈積(plasma-enhanced chemical vapor deposition，PECVD)製程、一濺射製程及一蒸發製程之任一者或多者沈積該阻障層。
- 一種測量一基板上之一已蒸發材料之一沈積率的方法，該方法包括：安裝如申請專利範圍第1至7項之任一項的具有偵測元件之測量組件至一沈積設備之一真空腔室中； 沈積該已蒸發材料之一第一層於該基板上；以及以該測量組件測量該第一層之該已蒸發材料的該沈積率；其中在沈積該已蒸發材料之該第一層於該基板上之前，該阻障層係提供於該振盪晶體上。
- 如申請專利範圍第15項所述之方法，其中在安裝該測量組件於該沈積設備之該真空腔室中之前，該阻障層係提供於該振盪晶體上。
- 如申請專利範圍第15項所述之方法，其中該偵測元件係如申請專利範圍第12項之方法製造。
- 如申請專利範圍第15項所述之方法，其中該偵測元件係如申請專利範圍第13項之方法製造。
- 如申請專利範圍第16項所述之方法，其中該偵測元件係如申請專利範圍第12項之方法製造。
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