TWI684210B - 處理一基板之方法、用於支承一基板之基板載體及對應之沈積設備 - Google Patents

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Abstract

一種處理一基板(10)之方法係說明。此方法包括利用一夾持裝置(120)吸引基板(10)至一基板載體(100)之一支撐表面(102)；排列一遮罩(20)至基板(10)之前方；從支撐表面(102)部份地釋放基板(10)；以及沈積一材料(105)於基板(10)上。根據其他方面，一種用以在沈積期間支承一基板之基板載體(100)係說明。基板載體包括一夾持裝置(120)，裝配以用於吸引基板(10)朝向基板載體(100)之一支撐表面(102)，其中夾持裝置(120)係裝配以從支撐表面(102)部份地釋放基板(10)。

Description

處理一基板之方法、用於支承一基板之基板載體及 對應之沈積設備
本揭露之數個實施例係有關於數種處理一基板之方法。更特別是，本揭露係有關於當一基板係支承於一基板載體之一支撐表面上時，在一真空腔室中沈積一材料於基板上。其他實施例係有關於一種用於支承一基板之基板載體，且特別是有關於一種具有一夾持組件之基板載體，夾持組件係裝配以用於在一真空腔室中沈積一材料於一基板上期間支承基板。
使用有機材料之光電裝置係基於許多理由而受到歡迎。使用以製造此些裝置的多種材料係相對地昂貴，所以有機之光電裝置係具有超越無機裝置之成本優勢的潛力。有機材料之固有性質係對數種應用可為有利的，有機材料之固有性質例如是有機材料之可撓性，且此些應用例如是用以沈積於可彎曲或不可彎曲之基板上。有機之光電裝置之例子包括有機發光二極體裝置 (organic light emitting devices，OLEDs)、有機之光電晶體、有機之光電電池、及有機之光偵測器。
對於OLEDs來說，有機材料可具有超越傳統材料之性能優點。舉例來說，有機發光層發光之波長可利用適當之摻雜劑輕易地調整。當電壓係供應於裝置時，OLEDs係使用發光之薄有機膜。OLEDs在使用上係於數個應用中變成受到歡迎之技術，例如是平板顯示器、照明、及背光。
基板及定義將提供於基板上之圖案的遮罩係時常使用機械力來支承於個別之支撐件上。在處理期間，使用以支承基板及遮罩之傳統的機械接觸可能因所供應之機械力而導致基板損壞。機械力可供應，以在處理期間支承遮罩於適當之位置。傳統之機械載體可在邊緣處支承基板，因而致使基板之邊緣處有高度集中之物理接觸來確保足夠之夾持力。集中於基板之邊緣的此機械接觸可能產生接觸污染物或物理損壞，而降低基材的品質。
較新之處理系統係已經併入交替之機構，用以夾持基板於基板載體來避免上述之缺點。舉例來說，基板係藉由利用靜電力之靜電吸座來支承於適當之位置。在系統之元件及基板之間的接觸力可減少。
然而，一般在沈積期間係需要其他機構來支承遮罩於基板之前方，而可能增加處理之複雜度且可能導致遮罩及/或基板之定位問題。舉例來說，在不損害基板之情況下，在基板之前 方之近距離處相對於基板之遮罩的準確3維定位可能係極具挑戰性。
因此，對於用以穩固地且準確地在處理系統中定位遮罩及基板之方法及設備係有需求的，而同時減少處理之複雜度。
有鑑於上述，數種處理一基板之方法、一種用以支承一基板之基板載體及一種用以沈積一材料於一基板上之沈積設備係提供。
根據本揭露之一方面，一種處理一基板之方法係提供。此方法包括利用一夾持裝置吸引基板至一基板載體之一支撐表面；排列一遮罩至基板之前方；從支撐表面部份地釋放基板；以及沈積一材料於基板上。
根據本揭露之其他方面，一種用以在沈積期間支承一基板之基板載體係提供。基板載體包括一夾持裝置，裝配以用於吸引基板朝向基板載體之一支撐表面；以及一第二夾持裝置，裝配以用於吸引一遮罩朝向基板載體之支撐表面，其中夾持裝置係裝配以在沈積期間從支撐表面朝向遮罩部份地釋放基板。
根據本揭露之其他方面，一種用以沈積一材料於一基板上之沈積設備係提供。沈積設備包括一基板載體，用以根據此處所述實施例之在沈積期間支承基板；以及一沈積源，裝配以用於沈積一材料於由基板載體支承之基板上。
本揭露之其他方面、優點及特徵係透過說明及所附之圖式更為清楚。為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉實施例，並配合所附圖式詳細說明如下：
10‧‧‧基板
11‧‧‧中心區域
12‧‧‧邊緣區域
20‧‧‧遮罩
22‧‧‧邊緣
25‧‧‧遮罩框架
28‧‧‧縫隙
100、200、300、400‧‧‧基板載體
101‧‧‧載體主體
102‧‧‧支撐表面
105‧‧‧材料
120‧‧‧夾持裝置
122‧‧‧主夾持區域
124‧‧‧邊緣夾持區域
130‧‧‧第二夾持裝置
132‧‧‧第一夾持區域
134‧‧‧第二夾持區域
150‧‧‧沈積源
410‧‧‧電極
412‧‧‧電磁鐵
420‧‧‧第一電源供應器
430‧‧‧第二電源供應器
431‧‧‧電連接線
500‧‧‧沈積設備
501‧‧‧真空腔室
610-650‧‧‧方塊
α‧‧‧角度
W‧‧‧邊緣寬度
為了使本揭露的上述特徵可詳細地瞭解，簡要摘錄於上之本揭露更特有之說明可參照數個實施例。所附之圖式係有關於本揭露之數個實施例，且說明於下文中。典型之實施例係繪示於圖式中且係詳細說明於下文中。
第1圖繪示根據此處所述實施例之處理基板之方法之階段(a)至(d)之示意圖；第2圖繪示根據此處所述實施例之基板載體之剖面圖；第3圖繪示根據此處所述實施例之基板載體之前視圖；第4圖繪示根據此處所述實施例之基板載體之剖面圖；第5圖繪示根據此處所述實施例之沈積設備之示意圖；以及第6圖繪示根據此處所述實施例之處理基板之方法的流程圖。
詳細的參照將以數種實施例達成，數種實施例之一或多個例子係繪示於各圖式中。各例子係藉由說明的方式提供且不意味為一限制。舉例來說，所說明或敘述而作為一實施例之部份之特徵可用於任何其他實施例或與任何其他實施例結合，以取得再其他實施例。此意指本揭露包括此些調整及變化。
在下方之圖式說明中，相同參考編號係意指相同或相似之元件。一般來說，僅有有關於個別實施例之不同處係進行說明。除非另有說明，一實施例中之一部份或方面之說明係亦應用於另一實施例中之一對應部份或方面。
第1圖繪示根據此處所述實施例之在基板10處理期間之階段(a)至(d)之示意圖。
在階段(a)中，基板10係利用夾持裝置120吸引至基板載體100之支撐表面102，夾持裝置120舉例為靜電吸座。於第1圖中，基板10係繪示成矩形，支承於基板載體100之支撐表面102上。
在階段(b)中，遮罩20係配置於基板10之前方。遮罩可根據將沈積於基板之前表面上的材料圖案具有開孔圖案，而基板10之背表面可直接接觸基板載體之支撐表面102。於一些實施例中，遮罩20可固定於遮罩框架25，以穩定遮罩。
於階段(c)中，基板10係從支撐表面部份地釋放。舉例來說，夾持裝置120可裝配以從支撐表面102釋放基板之一部 份。從支撐表面部份地釋放基板可具有基板10及遮罩20之間的縫隙28可至少部份地減少或移除之效用。
第1圖中所示之實施例中，舉例為藉由部份地減少夾持裝置120之夾持力，或藉由部份地停用夾持裝置120，基板之邊緣區域12係從支撐表面102釋放。基板10之邊緣區域12可舉例為因為重力而從支撐表面分開，且可朝向遮罩20彎折。於一些實施例中，基板及遮罩之間可建立完全的接觸。舉例來說，遮罩可接觸90%或更多之基板之前表面，特別是可接觸基板之整個前表面。
於階段(d)中，材料105係沈積於基板上。基板載體100可裝配，以在沈積材料於基板上之期間支撐基板10。由於在遮罩及基板之間減少之縫隙28之故，遮罩20之遮蔽效應(shadowing effect)可減少，且於基板上之已沈積之材料圖案的品質可改善。
於可與此處所述其他實施例結合之一些實施例中，基板載體100可使用，以載運基板10通過下方更詳細說明之沈積設備之真空腔室。例如是傳送裝置之基板載體之細節係未繪示於圖式中，此傳送裝置係用以移動基板載體通過真空腔室。舉例來說，具有基板支承於其上之基板載體可移動進入真空腔室中。材料105係在真空腔室沈積於基板上，基板載體隨後可移動離開真空腔室。
於可與此處所述其他實施例結合之一些實施例中，基板10可在處理期間至少短暫地於本質上垂直定向中支承於支撐 表面102。舉例來說，在傳送通過真空腔室期間及/或沈積材料於基板上期間，基板可支承於實質上垂直定向中。
如此處所使用之「本質上垂直」可理解為基板之一定向，其中基板之主表面及垂直方向(重力向量(gravitational vector))圍成0°及+/-20°之間之角度，特別是0°及+/-10°或更少之間的角度。基板之定向在沈積期間可不(準確)垂直，但略微地相對於垂直軸傾斜，舉例為傾斜0°及-5°之間的傾斜角。負角度係意指一定向，基板係在此定向中略微地面朝下。從垂直方向之偏移可為有利的，因為具有從垂直定向之一些偏移的基板定向可致使更穩定之基板沈積製程，或面朝下之基板定向可在沈積期間適用於減少在基板上之粒子。然而，(準確)垂直定向(相對於垂直方向在-1°及+1°之間)係亦為可行的。
因此，基板載體100之支撐表面102可亦在基板處理期間短暫地為本質上垂直定向(+/-20°)。在本質上垂直定向中支承大面積基板係有挑戰性的，因為基板可能因基板之重量彎折，基板可能在夾持裝置120之抓取力不足的情況中從支撐表面滑下來，及/或基板可能相對於配置在基板之前方的遮罩20移動。
於一些實施例中，基板可在處理期間至少短暫地支承於本質上水平定向中，舉例為面朝下位置。舉例來說，基板可面朝下支承於本質上水平支撐表面上。基板之面朝下位置可為有利的，以保持最少的粒子吸取(uptake)於基板上。
於一些實施例中，基板載體100在垂直定向及非垂直定向之間可為可移動的，及/或反之亦然。在垂直定向及非垂直定向之間舉例為在水平定向，且可移動的舉例為可樞轉的。舉例來說，基板可於非垂直定向中擺置於支撐表面102上，且吸引於支撐表面102，具有已吸引之基板之基板載體100可接續地移動至本質上垂直定向中，舉例為利用例如是擺動模組旋轉至本質上垂直定向中，及基板可在本質上垂直定向中傳送及/或進行其他處理。
在處理之後，基板可在舉例為擺動模組中從本質上垂直定向移動至非垂直定向，舉例為移動至本質上水平定向。之後，基板可在非垂直定向中從支撐表面釋放且移除。
基板10可在傳送期間及/或處理期間由基板載體100支承。舉例來說，在沈積期間、在傳送基板通過真空處理系統期間、及/或裝載進入一或多個真空腔室及從此一或多個真空腔室卸載期間，基板可由基板載體支承。
當基板係支承於基板載體時，一或多個薄層可沈積於基板上。舉例來說，舉例為包括至少一有機材料之層堆疊可舉例為藉由蒸發之方式來沈積於基板上。
根據本揭露之數個實施例，具有一或多個傳送裝置之串連式或分批式處理系統可使用，以沿著傳送路徑一起傳送一或多個基板載體與個別之基板。於一些應用中，傳送裝置可提供成磁性懸浮系統，用以支承基板載體於懸掛狀態中。串連式處理系統可選擇地使用磁性驅動系統，磁性驅動系統係裝配以用於在 傳送方向中沿著傳送路徑移動或傳送基板載體。磁性驅動系統可包括於磁性懸浮系統中，或可提供作為分離之實體。
於一些應用中，可提供機械傳送系統。傳送系統可包括滾軸，滾軸用以於傳送方向中傳送基板載體，其中可提供用以旋轉滾軸之驅動器。機械傳送系統可易於應用、強健、耐用且易於維護。
於一些實施例中，基板10可在沈積塗佈材料於基板上期間支承於基板載體100之支撐表面102。舉例來說，化學氣相沈積(chemical vapor deposition，CVD)系統、舉例為濺射系統之物理氣相沈積(physical vapor deposition，PVD)系統、及/或蒸發系統係發展，以在真空腔室中塗佈基板來舉例為用於顯示器應用，基板舉例為薄玻璃基板。在典型之真空處理系統中，各基板可由基板載體支承，且基板載體可藉由個別之傳送裝置傳送通過真空處理腔室。基板載體可藉由傳送裝置移動，使得基板之主表面之至少一部份係朝向沈積源暴露，沈積源舉例為濺射裝置或蒸發器裝置。當基板可位於沈積源之前方，且沈積源可以預定速度移動通過基板時，基板之主表面可塗佈而具有薄材料圖案。或者，基板可以預定速度傳送通過沈積源。
基板10可為不可彎曲基板，舉例為晶圓、例如是藍寶石或類似者之透明水晶片、玻璃基板、或陶瓷板材。然而，本揭露係不以此為限，且名稱基板可亦包含可彎曲基板，例如是網格或箔，箔舉例為金屬箔或塑膠箔。
於一些實施例中，基板可為大面積基板。大面積基板可具有0.5m2或更多之表面積。特別是，大面積基板可使用於顯示器製造，及大面積基板可為玻璃或塑膠基板。舉例來說，如此處所述之基板應包含一般用於液晶顯示器(Liquid Crystal Display，LCD)、電漿顯示器(Plasma Display Panel，PDP)、及類似者之基板。舉例來說，大面積基板可具有一主表面，具有1m2或更大之面積。於一些實施例中，大面積基板可為第4.5代、第5代或更高代。第4.5代對應於約0.67m2之基板(0.73m x 0.92m)、第5代對應於約1.4m2之基板(1.1m x 1.3m)。大面積基板可更為第7.5代、第8.5代、或甚至是第10代。第7.5代對應於約4.29m2之基板(1.95m x 2.2m)、第8.5代對應於約5.7m2之基板(2.2m x 2.5m)、第10代對應於約8.7m2之基板(2.85m×3.05m)。甚至例如是第11代及第12代之更高代及對應之基板面積可以類似之方式應用。於一些應用中，具有小至數cm2之表面積之較小尺寸及/或數種個別之形狀之基板的陣列可定位於單一個基板載體上，小至數cm2之表面積之較小尺寸舉例為2cm x 4cm。
於一些應用中，在垂直於基板之主表面之方向中的基板之厚度可為1mm或更少，舉例為從0.1mm至1mm，特別是從0.3mm至0.8mm，舉例為0.7mm。甚至是更薄之基板係為可行的。處理具有0.5mm或更少之厚度的薄基板可能具有挑戰性。
基於良好之塗佈結果，支承基板於基板載體100之支撐表面102係有利的，使得在沈積期間之基板及/或遮罩之運動可 避免。在支撐表面上及相對於遮罩之基板之準確定位，及相對於基板之遮罩之準確定位的挑戰性係增加，因為基板尺寸係增加且塗佈結構係減少。
於可與此處所述其他實施例結合之一些實施例中，基板係利用靜電吸座吸引至支撐表面102，靜電吸座可配置於基板載體100之載體主體101中。也就是說，裝配以吸引基板朝向支撐表面102之夾持裝置120可為靜電吸座，此靜電吸座係裝配以藉由靜電力吸引基板10。藉由使用靜電吸座來吸引基板至支撐表面，基板在基板載體上之可靠及準確之定位係可行的。靜電吸座可整合於基板載體之載體主體101中。
靜電吸座(electrostatic chuck)可於此亦稱為「靜電吸座(e-chuck)」。基板可以藉由靜電力可朝向支撐表面拉動之材料製成，使得基板可帶動而直接接觸支撐表面。支承基板可亦在高溫製程、塗佈製程及電漿製程期間執行，以及可亦在真空環境中執行。
於可與此處所述其他實施例結合之一些實施例中，載體主體101包括介電主體，其中靜電吸座之一或多個電極係嵌入介電主體中。介電主體可由介電材料製造，介電材料舉例為高熱傳導介電材料，例如是熱解氮化硼(pyrolytic boron nitride)、氮化鋁、氮化矽、氧化鋁(alumina)或等效材料。等效材料舉例為耐熱聚合物基材料(thermally resistant polymer based material)，例如是聚醯亞胺機材料(polyimide based material) 或其他有機材料。電靜吸座之電極可分別連接於電源供應器，電源供應器可提供預定之電壓至電極，以產生預定之靜電抓取力。電源供應器舉例為電壓源。
然而，在其他實施例中，夾持裝置120係不以靜電吸座為限，且可為磁性吸座及/或機械夾持件。
如第1圖之階段(a)中所繪示，夾持裝置120可裝配，以略微地朝下傾斜來支承基板於支撐表面102。支撐表面102係舉例為在相對於垂直軸-1°及-5°之間的角度。
如第1圖之階段(b)中所繪示，遮罩20可固定於遮罩框架25，遮罩框架25可裝配以支承及穩定遮罩。舉例來說，遮罩20可永久地在遮罩20之邊緣貼附於遮罩框架25，舉例為焊接於遮罩框架25。於一些實施例中，遮罩框架25部份地或完全地圍繞遮罩。舉例來說，遮罩框架25可形成為框架，此框架係圍繞遮罩及於遮罩之周圍邊緣支承遮罩。
如第1圖之階段(d)中所繪示，遮罩可配置於基板之前方之與基板相距一近距離處，也就是位在基板10及沈積源150之間。由於重力之故，遮罩框架25可能向下彎折。遮罩框架之彎折可能在基板及遮罩之間產生縫隙28，也就是說，相較於比較硬之基板載體而言，縫隙28可能由變形之遮罩框架產生。
在重力方向中係難以補償遮罩框架之彎折。遮罩及基板之間的縫隙28可能致使在已沈積之材料圖案中產生陰影(shadow)。更特別是，已沈積於基板上之材料圖案之邊緣可能有 負面影響，舉例為模糊，且可能無法取得材料圖案之銳緣(sharp edges)。
根據此處所述之數個實施例，藉由利用夾持裝置120從基板載體部份地釋放遮罩20，可改善已沈積之材料圖案的品質。夾持裝置120可裝配，以在部份之支撐表面中減少或停止夾持力，舉例為支撐表面之外部部份中減少或停止夾持力。基板之邊緣區域12可配置於支撐表面之外部部份。
如第1圖之階段(c)中所繪示，基板10之邊緣區域12可利用夾持裝置120從支撐表面102釋放，使得邊緣區域12可舉例為因重力而朝向遮罩20彎折。同時，基板之中心區域11可經由夾持裝置120吸引於支撐表面。然而，本揭露係不以此為限，且基板之任意區域可在沈積期間從支撐表面釋放，以在所述之任意區域中減少基板及遮罩之間的距離。
在傳送基板期間、遮罩配置於基板之前方期間、及/或從基板移除遮罩期間，吸引整個基板於支撐表面可為有利的。因此，當遮罩係配置於基板之前方(在第1圖之階段(b)中)時，基板之邊緣區域12及基板之中心區域11可利用夾持裝置120吸引於支撐表面。在遮罩及/或基板之相對運動期間，遮罩及基板之間的接觸可減少或避免。在一些實施例中，在遮罩及基板係分離之間，基板之邊緣區域12可在沈積材料於基板上之後再度係吸引於支撐表面102。
於可與此處所述其他實施例結合之一些實施例中，從支撐表面102釋放之基板之邊緣區域可具有5mm或更多及50mm或更少之邊緣寬度W，特別是從10mm至20mm之邊緣寬度W。於一些實施例中，在重力方向中之基板的上及/或下邊緣係從基板載體釋放(見第1圖之階段(c))。基板之左邊緣及右邊緣係選擇地或額外地從基板載體釋放。於一些實施例中，基板之周圍邊緣區域係從支撐表面釋放，舉例為分別具有從10mm至20mm之邊緣寬度。基板之周圍邊緣區域也就是基板之上邊緣、下邊緣、左邊緣、及右邊緣。於一些實施例中，僅有基板之上邊緣及/或下邊緣係從基板載體釋放，舉例為具有從10mm至20mm之個別之邊緣寬度。
在材料105沈積於基板上期間，僅有基板之第一區域可吸引於支撐表面102，而基板之第二區域可不受到吸引。基板之第一區域舉例為中心區域11，基板之第二區域舉例為邊緣區域12。第一區域可覆蓋75%或更多之基板表面，特別是覆蓋90%或更多之基板表面。邊緣區域可覆蓋25%或更少之基板表面，特別是覆蓋10%或更少之基板表面。
於可與此處所述其他實施例結合之一些實施例中，夾持裝置120包括獨立於彼此可操作之主夾持區域122及至少一第二夾持區域，特別是至少一邊緣夾持區域124。主夾持區域122可裝配且配置而用於吸引及/或釋放基板之第一區域，及/或此至少一第二夾持區域可裝配且配置而用於吸引及/或釋放基板之第二 區區域。基板之第一區域舉例為中心區域11，基板之第二區域舉例為邊緣區域12。當主夾持區域122之啟用係維持時，部份地釋放基板10可包括此至少一第二夾持區域之停用。
於一些實施例中，吸引基板10於支撐表面102可包括利用靜電吸座之靜電主場吸引基板之中心區域11於支撐表面102，及/或部份地釋放基板10可包括停用靜電吸座之一或多個靜電邊緣場來從支撐表面102釋放基板10之邊緣區域12。於一些實施例中，此一或多個靜電邊緣場可圍繞靜電主場。靜電主場及此一或多個靜電邊緣場係獨立於彼此可操作，舉例為獨立於彼此啟用、停用、增加及/或減少。特別是，靜電吸座包括分離之靜電場，其中僅有靜電邊緣場可在分解(decomposition)期間停用。
藉由從支撐表面釋放基板10，可減少遮罩之邊緣22及基板之邊緣區域12之間的縫隙28。
於一些實施例中，配置遮罩20於基板10之前方包括利用第二夾持裝置朝向基板10吸引遮罩20，特別是利用磁性吸座朝向基板10吸引遮罩20，更特別是利用電磁吸座或包括永久磁鐵之夾持裝置來朝向基板10吸引遮罩20。包括永久磁鐵之夾持裝置舉例為具有磁鐵板材，包括一或多個永久磁鐵及電磁鐵。藉由提供夾持裝置120來吸引及釋放基板及提供第二夾持裝置130來吸引及釋放遮罩，遮罩及基板可獨立於彼此吸引及釋放，且可有助於遮罩及/或基板相對於彼此之正確且準確之定位。
於可與此處所述其他實施例結合之一些實施例中，沈積期間之垂直方向及基板10之間的角度α可為0°及-20°之間，特別是-1°及-10°之間，更特別是-1°及-5°之間。在沈積期間，於基板上產生粒子可減少或避免。
第2圖繪示根據此處所述實施例之用以在沈積材料於基板上期間支承基板之基板載體200之剖面圖。基板載體200係根據此處所述之任一實施例裝配以處理基板，且包括夾持裝置120。夾持裝置120舉例為靜電吸座，裝配以朝向基板載體200之支撐表面102吸引基板10。基板載體200更包括第二夾持裝置130，裝配以用於朝向基板載體200之支撐表面102吸引遮罩20。
第二夾持裝置130可為磁性吸座，特別是電磁吸座。電磁吸座包括一或多個電磁鐵，也就是線圈(coils)。然而，本揭露不以此為限，且第二夾持裝置130可選擇地為包括永久磁鐵之磁性吸座、靜電吸座及/或機械夾持件。
舉例來說，第二夾持裝置130可為包括一或多個永久磁鐵之板材，亦於此意指為「磁鐵板材(magnetplate)」。磁鐵板材可提供成分離單元，而可相對於基板載體之載體主體為可移動的。磁鐵板材可配置於基板載體之載體主體之後方。舉例來說，藉由在載體主體之後側上移動磁鐵板材離開載體主體或朝向載體主體移動，磁鐵板材與遮罩之間的距離可調整。
夾持裝置120係裝配，以從支撐表面102朝向遮罩20部份地釋放基板10。舉例來說，在沈積之前及/或沈積期間，夾持 裝置120可從支撐表面釋放基板之一部份。基板之已釋放之部份可舉例為因重力之故朝向遮罩20彎折，遮罩20可配置於基板之前方。在基板及遮罩之間的縫隙28可減少。因此，在沈積期間，遮罩之遮蔽效應可減少及沈積品質可增加。
於可與此處所述其他實施例結合之一些實施例中，夾持裝置120可為靜電吸座且第二夾持裝置130可為電磁吸座。靜電吸座包括一或多個電極，電磁吸座包括一或多個電磁鐵。
第二夾持裝置130可使用，以朝向基板10吸引遮罩20及/或遮罩框架25，基板10係支承於支撐表面102。舉例來說，遮罩20可利用第二夾持裝置130朝向支撐表面102吸引，使得遮罩20之至少一部份係帶動而接觸基板10。遮蔽效應可減少。在沈積之後，第二夾持裝置130可從基板10釋放遮罩20，使得遮罩及基板可彼此分離，而沒有負面地影響沈積於基板上之材料圖案。
於一些實施例中，遮罩20包括磁性可吸引材料(magnetically attractable material)，且磁性可吸引材料舉例為金屬，使得遮罩可利用磁力吸引，此磁力係藉由磁性吸座產生。舉例來說，遮罩20係為金屬遮罩，特別是精密金屬遮罩(fine metal mask)。於一些實施例中，遮罩框架25可亦包括磁性可吸引材料，且磁性可吸引材料舉例為金屬，使得遮罩框架可藉由磁力亦朝向支撐表面吸引。遮罩20可固定於遮罩框架25，舉例為藉由焊接永久地固定於遮罩框架25。舉例來說，遮罩框架25可形成為框架，圍繞遮罩且於遮罩之周圍邊緣支承遮罩。
當舉例為靜電吸座之夾持裝置120及舉例為磁性吸座之第二夾持裝置130係整合於基板載體200之載體主體101中時，基板載體之複雜性可減少且處理可簡化。舉例來說，夾持裝置120可嵌入載體主體101之第一內部空間中，且第二夾持裝置130可嵌入載體主體101之第二內部空間中。夾持裝置120及第二夾持裝置130係舉例為藉由貼附夾持裝置120及第二夾持裝置130兩者於相同之載體主體101來選擇或額外穩固地連接於相同載體，使得此兩個夾持裝置可以單一單元的方式傳送及移動。
於其他實施例中，夾持裝置120可配置於基板載體之載體主體101中，且第二夾持裝置130可提供於分離之主體中而相對於基板載體可為可移動的。舉例來說，磁性吸座可提供於分離之主體中而可在沈積期間位於基板載體之背側。在基板載體及分離之主體之間的距離可為可調整的，以調整在遮罩之位置的磁力。
夾持裝置120可包括二或多個夾持區域，此二或多個夾持區域可獨立於彼此操作。舉例來說，第一夾持區域舉例為主夾持區域122，可獨立於舉例為至少一邊緣夾持區域124之至少一第二夾持區域啟用及/或停用。舉例為甚至在此至少一第二夾持區域係停用時，主夾持區域122可提供夾持力，夾持力係足以吸引基板於支撐表面。此至少一第二夾持區域可停用，而用以從支撐表面釋放基板之一部份，舉例為基板之邊緣。
於可與此處所述其他實施例結合之一些實施例中，夾持裝置120係為靜電吸座，包括主夾持區域122及一或多個邊緣 夾持區域124。主夾持區域122係裝配以用於產生靜電主場，此一或多個邊緣夾持區域124係裝配以用於產生一或多個靜電邊緣場。甚至當此一或多個邊緣夾持區域124係停用時，主夾持區域122可提供靜電力，此靜電力係足以用於吸引基板於支撐表面。此一或多個邊緣夾持區域124可停用而用於從支撐表面釋放基板之邊緣部份。
主夾持區域122可裝配以用於吸引基板之中心區域11及/或可配置於載體主體101之中心部份中。此一或多個邊緣夾持區域124可裝配以用於吸引及釋放基板之邊緣區域及/或可配置於載體主體101之周圍部份中，舉例為圍繞主夾持區域122。
舉例來說，此一或多個邊緣夾持區域124可包括第一邊緣夾持區域及/或第二邊緣夾持區域。第一邊緣夾持區域係裝配以用於吸引基板之上邊緣及下邊緣之至少一者，第二邊緣夾持區域係裝配以用於吸引基板之左邊緣及右邊緣之至少一者。
於一些實施例中，主夾持區域122、第一邊緣夾持區域及第二邊緣夾持區域係獨立於彼此為可操作之分離之夾持區域。舉例來說，主夾持區域122可在沈積材料於基板上期間保持啟用，而一或多個邊緣夾持區域124可在沈積期間停用，以朝向遮罩釋放至少一部份之基板。
第3圖繪示基板載體300之前視圖。基板載體300可包括此處所述任一實施例之一些或全部特徵，使得參照可藉由上述說明達成，且不於此重複。
第3圖之前視圖中的更詳細繪示，此一或多個邊緣夾持區域124舉例為第一邊緣夾持區域及第二邊緣夾持區域，可包括數個電極。此些電極係配置，以形成圍繞主夾持區域122之框架。夾持裝置120之尺寸可適用於基板之尺寸。主夾持區域122可配置於基板載體300之載體主體101之中心部份中，及/或可覆蓋50%或更多，特別是75%或更多之夾持裝置120之表面積。此一或多個邊緣夾持區域124可覆蓋25%或更少，特別是10%或更少之夾持裝置之表面積。舉例來說，上夾持區域及/或下夾持區域之邊緣寬度W可分別在垂直方向中為5mm或更多及50mm或更少，特別是10mm或更多及20mm或更少。左夾持區域及/或右夾持區域之寬度可分別在左右方向中為5mm或更多及50mm或更少，特別是10mm或更多及20mm或更少。各夾持區域可包括一或多個電極，舉例為交替帶電的線。
第4圖繪示根據此處所述實施例之基板載體400之剖面圖。基板載體400可為類似於繪示於第2圖中之基板載體200，使得參照可藉由上述實施例達成，且不於此重複。夾持裝置120可裝配成靜電吸座，包括一或多個電極410。此一或多個電極410可裝配，以產生可為可調整之預定的靜電抓取力。此一或多個電極410可連接於第一電源供應器420，用以供應高電壓於此一或多個電極410。第一電源供應器420舉例為高電壓供應器。
靜電吸座可裝配成單極吸座、雙極吸座或多極吸座。「單極吸座」可理解為包括一或多個電極之靜電吸座。此一 或多個電極可連接於電源供應器，電源供應器舉例為高電壓源。電源供應器係裝配，以提供單一極性之電壓至此一或多個電極。
如此處所使用之「雙極吸座組件」可理解為包括至少一第一電極及至少一第二電極之靜電吸座。此至少一第一電極及此至少一第二電極可連接於電源供應器，電源供應器舉例為高電壓源。電源供應器係裝配，以提供第一極性之電壓至第一電極，及第二極性之電壓至第二電極。舉例來說，負電壓可供應於第一電極，及正電壓可供應於第二電極，或反之亦然。因此，對應之帶負電區域及對應之帶正電區域可藉由靜電感應產生於支撐表面。於一些實施例中，對稱之雙極電壓係提供。
在多極吸座組件中，可提供數個電極，此些電極可獨立地可控制的。
分離之電性連接線及/或供電端可提供而用於供電主夾持區域122及此至少一或多個邊緣夾持區域124。
第4圖之靜電吸座包括至少一第一電極及至少一第二電極，其中藉由第一電源供應器420，正電壓(+)係供應於第一電極及負電壓(-)係供應於第二電極。第一電源供應器420舉例為高電壓源。此至少一第一電極可與此至少一第二電極交錯，以增加靜電吸座所提供的抓取力。第一電極及第二電極可選擇地或額外地交替配置。舉例來說，靜電吸座可包括數個線，此些線係以交替之方式帶正電及帶負電。
於一些實施例中，主夾持區域122包括交替可帶電之電極，特別是交替可帶電之線，及/或此至少一邊緣夾持區域124包括交替可帶電之電極，特別是交替可帶電之線。第一電源供應器420可裝配，以獨立於此至少一邊緣夾持區域124之電極供電主夾持區域122之電極。
於一些實施例中，第二夾持裝置130係為電磁吸座，包括一或多個電磁鐵412，此一或多個電磁鐵412用以產生磁場。第二電源供應器430可提供而用於供電此一或多個電磁鐵412。電連接線431可提供而用於連接第二電源供應器430於此一或多個電磁鐵412之個別之線圈繞組(未繪示於第4圖中)。朝向支撐表面之相鄰電磁鐵的極性可於一些實施例中為相反的。特別是，電磁鐵可配置，使得朝向支撐表面之個別相鄰電磁鐵之極性係為相反極性。舉例來說，相鄰電磁鐵之繞組可分別為反向的，使得繞組之交替配置係提供，如第4圖中所示。
第一電源供應器420及第二電源供應器430可整合成單一個電源供應器，具有不同之輸出端來分離地及獨立地供電夾持裝置120及第二夾持裝置130。
夾持裝置120及第二夾持裝置130可獨立地操作，及/或可藉由控制單元控制。控制單元可裝配，以控制夾持遮罩的時間、夾持基板的時間、釋放遮罩的時間、釋放基板的時間、基板之夾持力及/或遮罩之夾持力。再者，控制單元可裝配，以控制夾持裝置120之主夾持區域122及此至少一邊緣夾持區域124之個別時間。
於可與此處所述其他實施例結合之一些實施例中，磁性吸座之此一或多個電磁鐵412可配置在支撐表面102之第一距離處。此一或多個電磁鐵412及支撐表面102之間的第一距離可為10cm或更少，特別是5cm或更少，更特別是2cm或更少。藉由提供小的第一距離，在遮罩之位置處的磁力可增加。
第5圖繪示根據此處所述實施例之用以沈積材料於基板上之沈積設備500之示意圖。沈積設備500包括基板載體100及沈積源150。基板載體100用以根據此處所述任一實施例支承基板10。沈積源150舉例為蒸發裝置，裝配以用於沈積材料105於基板10上，基板10係支撐於基板載體上。
於一些實施例中，沈積設備500更包括遮罩載體，裝配以傳送遮罩20，使得遮罩可配置於基板10之前方。特別是，遮罩載體可裝配，以傳送遮罩框架25及遮罩20。遮罩20係固定於遮罩框架25。
沈積設備500可更包括真空腔室501，其中沈積源150及基板載體100係配置於真空腔室501中。沈積源150可為蒸發裝置，蒸發裝置包括坩鍋及至少一分佈管。坩鍋用以容納將蒸發之材料。此至少一分佈管用以導引已蒸發之材料朝向分佈管中之數個開孔，此些開孔係在沈積期間朝向基板10。
沈積源150可設置於可移動支撐件上，使得沈積源150可在沈積期間移動通過基板10。
基板係利用夾持裝置120吸引至基板載體之支撐表面，且遮罩20係利用第二夾持裝置130吸引朝向支撐表面。於一些實施例中，夾持裝置120及第二夾持裝置130係整合於基板載體 之載體主體中。夾持裝置120可包括數個夾持區域，裝配以提供獨立地可控制之靜電場。
第二夾持裝置130可為磁性吸座，包括數個夾持區域，其中至少一第一夾持區域132可裝配以用於吸引遮罩之中心部份，及至少一第二夾持區域134可裝配以用於吸引遮罩框架25及/或遮罩之外部部份。藉由設定此至少一第二夾持區域134之磁力至適當值，且此適當值可不同於此至少一第一夾持區域132之磁力的數值，遮罩之邊緣22及基板之間的縫隙可減少。舉例來說，遮罩框架25可利用較遮罩之中心部份高之磁力吸引。特別是，此至少一第一夾持區域132及此至少一第二夾持區域134可獨立地控制。
第6圖繪示根據此處所述實施例之用以說明處理基板之方法的流程圖。於方塊610中，基板係利用夾持裝置120吸引而朝向基板載體之支撐表面。夾持裝置120舉例為整合於基板載體之載體主體中的靜電吸座。整個基板可吸引至基板載體。
舉例來說，基板可在非垂直定向中置放於支撐表面上，夾持裝置可因此而啟用，且基板可旋轉至舉例為本質上垂直定向(+/-20°)。
當基板係支承於基板載體之支撐表面時，基板載體可於真空處理系統中傳送，舉例為傳送至沈積設備之真空腔室中。舉例來說，基板載體與基板一起移動至沈積設備中，其中沈積源可配置於沈積設備中。
於方塊620中，遮罩20係配置在基板之前方。遮罩可對準於基板，使得在基板及遮罩之間的預定相對位置係建立。舉例來說，粗略對準及接續之精細對準可分別在上下方向中及/或 左右方向中確認遮罩及基板之間的位置偏差係為10μm或更少，特別是3μm或更少。
於方塊630中，遮罩20及/或支承遮罩之遮罩框架25可利用第二夾持裝置130朝向支撐表面吸引，第二夾持裝置130舉例為電磁吸座，整合於基板載體之載體主體中。舉例來說，遮罩之至少一部份可朝向基板拉動，使得遮罩直接接觸基板。
於方塊640中，舉例為藉由部份地停用夾持裝置120，部份之基板係從支撐表面釋放。於一些實施例中，遮罩20之邊緣係固定在遮罩框架25，及遮罩之邊緣22及基板之間的縫隙係藉由部份地釋放基板來減少。基板之已釋放的部份可舉例為因重力之故而朝向遮罩移動。
在方塊650中，材料可舉例為利用蒸發裝置沈積於基板上。當遮罩配置於基板之前方時，根據遮罩之開孔圖案之材料圖案可形成於基板上。
在沈積之後，基板之已釋放的部份可再度利用夾持裝置朝向支撐表面吸引，舉例為以避免已沈積之材料圖案之損害。
藉由至少部份地停用第二基板夾持裝置，遮罩可從基板釋放。遮罩及基板可分離。
因此，舉例為藉由停用夾持裝置，基板可傳送離開沈積設備及/或基板可從支撐表面解除被夾持的狀態，並從支撐表面移開。
當在沈積期間之垂直方向及基板之間的角度α係為0°及-20°之間，特別是-1°及-5°之間時，材料可沈積於基板上。 特別是，基板可在沈積期間以向下傾斜一角度之方式配置，此角度係為-1°及-5°之間。
綜上所述，雖然本發明已以實施例揭露如上，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。
10‧‧‧基板
20‧‧‧遮罩
25‧‧‧遮罩框架
28‧‧‧縫隙
200‧‧‧基板載體
101‧‧‧載體主體
102‧‧‧支撐表面
120‧‧‧夾持裝置
122‧‧‧主夾持區域
124‧‧‧邊緣夾持區域
130‧‧‧第二夾持裝置
W‧‧‧邊緣寬度

Claims (20)

  1. 一種處理一基板(10)之方法，包括：利用一夾持裝置(120)吸引該基板(10)至一基板載體(100)之一支撐表面(102)；排列一遮罩(20)至該基板(10)之前方；從該支撐表面(102)部份地釋放該基板(10)；以及沈積一材料於該基板(10)上。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中從該支撐表面(102)部份地釋放該基板(10)包括從該支撐表面釋放該基板(10)之邊緣區域(12)。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之方法，其中該邊緣區域(12)具有5mm或更多及50mm或更少之一邊緣寬度(W)。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該夾持裝置(120)包括一主夾持區域(122)及至少一第二夾持區域，該主夾持區域及該至少一第二夾持區域係獨立於彼此為可操作的，其中至少部份地釋放該基板(10)包括當該主夾持區域(122)之一啟動係維持時，停用該至少一第二夾持區域。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之方法，其中該至少一第二夾持區域包括至少一邊緣夾持區域(124)。
  6. 如申請專利範圍第1至5項之任一項所述之方法，其中該基板(10)係利用一靜電吸座吸引至該支撐表面(102)，該靜電吸座係提供於該基板載體(100)之一載體主體(101)中。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之方法，其中吸引該基板(10)至該支撐表面(102)包括利用該靜電吸座之一靜電主場吸引該基板之一中心區域(11)至該支撐表面，及/或其中至少部份地釋放該基板(10)包括停用該靜電吸座之一或多個靜電邊緣場來從該支撐表面(102)釋放該基板(10)之邊緣區域(12)。
  8. 如申請專利範圍第1至5項之任一項所述之方法，其中該遮罩(20)之一邊緣(22)係固定於一遮罩框架(25)，及其中該遮罩之該邊緣(22)及該基板之間的一縫隙(28)係藉由部份地釋放該基板(10)來減少。
  9. 如申請專利範圍第1至5項之任一項所述之方法，其中排列該遮罩(20)於該基板(10)之前方包括利用一第二夾持裝置(130)吸引該遮罩(20)朝向該基板(10)。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之方法，其中該第二夾持裝置(130)係為一磁性吸座。
  11. 如申請專利範圍第9項所述之方法，其中該第二夾持裝置(130)係為一電磁吸座或包括複數個永久磁鐵之一夾持裝置。
  12. 如申請專利範圍第1至5項之任一項所述之方法，其中在沈積期間之一垂直方向及該基板(10)之間的一角度(α)係為0°及-20°之間。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之方法，其中該角度(α)係為-1°及-5°之間。
  14. 一種基板載體(100)，用以在沈積期間支承一基板，該基板載體包括： 一夾持裝置(120)，裝配以用於吸引該基板(10)朝向該基板載體(100)之一支撐表面(102)；以及一第二夾持裝置(130)，裝配以用於吸引一遮罩(20)朝向該基板載體(100)之該支撐表面(102)；其中該夾持裝置(120)係裝配以在沈積期間從該支撐表面(102)朝向該遮罩(20)部份地釋放該基板(10)。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之基板載體，其中該夾持裝置(120)係為一靜電吸座及/或該第二夾持裝置(130)係為一磁性吸座。
  16. 如申請專利範圍第14或15項所述之基板載體，其中該夾持裝置(120)係為包括一主夾持區域(122)及至少一邊緣夾持區域(124)之一靜電吸座，該主夾持區域係裝配以用於產生一靜電主場，該至少一邊緣夾持區域係裝配以用於產生一或多個靜電邊緣場。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之基板載體，其中該主夾持區域(122)及該至少一邊緣夾持區域(124)分別包括複數個交替可帶電之電極。
  18. 如申請專利範圍第16項所述之基板載體，其中該主夾持區域(122)及該至少一邊緣夾持區域(124)分別包括複數個交替可帶電之線。
  19. 如申請專利範圍第16項所述之基板載體，其中該主夾持區域(122)係裝配以用於吸引該基板之一中心區域(11)，一第一邊緣夾持區域係裝配以用於吸引該基板之一上邊緣及一下邊 緣之至少一者，及/或一第二邊緣夾持區域係裝配以用於吸引該基板之一左邊緣及一右邊緣之至少一者。
  20. 一種沈積設備(500)，用以沈積一材料於一基板上，該沈積設備包括：根據申請專利範圍第14或15項所述之該基板載體(100)，用以在沈積期間支承該基板(10)；以及一沈積源(150)，裝配以用於沈積一材料(105)於由該基板載體支承之該基板(10)上。
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