TWI776394B - 真空處理設備、真空系統、氣體分壓控制組件及控制真空處理腔室中氣體分壓的方法 - Google Patents

真空處理設備、真空系統、氣體分壓控制組件及控制真空處理腔室中氣體分壓的方法 Download PDF

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Abstract

一種用於在基板上沉積材料的真空處理設備(110)。真空處理設備(110)包括:一真空腔室,真空腔室包括一處理區域(111);在真空腔室的處理區域(111)內的一沉積設備(112);在真空腔室內部的一冷卻表面(113);以及在冷卻表面(113)以及處理區域(111)之間的一個或多個可移動的護罩(220)。

Description

真空處理設備、真空系統、氣體分壓控制組件及 控制真空處理腔室中氣體分壓的方法
本公開的實施例是關於一種用於在基板上沉積材料的真空處理設備以及一種將材料沉積在基板上時維持真空處理設備內部的氣體分壓(例如,水蒸氣分壓)的方法。特別是,實施例涉及對諸如物理氣相沉積(physical vapor deposition,PVD)設備的真空處理設備的沉積區域中的分壓的控制及/或調節。
用於在基板上進行層沉積的多個技術,例如:濺鍍沉積、物理氣相沉積(PVD)、化學氣相沉積(chemical vapor deposition,CVD)、熱蒸鍍以及旋塗。塗覆的基板可用於多種應用以及多種技術領域。例如,塗覆的基板可用於晶圓上的電子元件的製造或用於製造顯示裝置。顯示裝置可以用於製造電視螢幕、電腦監視器、行動電話、其他手持裝置等以顯示訊息。一般而言,顯示器是透過用不同材料的層的堆疊塗覆在基板來產生的。
為了在基板上沉積疊層,可以使用處理模組的配置。可以在低於一大氣壓的真空腔室中進行基板的處理。處理條件的控制(例如處理氣體的分壓)會影響沉積處理。
在處理基板中使用不同的疊層概念。疊層概念還可包括例如具有透明絕緣層以及透明導電氧化物(transparent conductive oxide,TCO)層的疊層,TCO層例如是氧化銦錫(indium tin oxide,ITO)層。例如,在顯示器工業中,包括透明導電氧化物(例如ITO)、金屬(例如錳,鋁)以及主動層(例如氧化銦鎵鋅(indium gallium zinc oxide,IGZO)層)的層被塗覆在基板上。
為了提高沉積以及濺鍍的品質,期望與快速發展的技術演進一起。物理氣相沉積(例如濺鍍)可能會由於變化的氣體分壓(例如,變化的水蒸氣分壓)而產生製造偏差(process drift)。這可以透過預濺鍍(pre-sputtering)或預防性維護來解決。
基板可以由載體承載而通過真空系統。通常,承載基板的載體經由輸送系統傳輸至真空系統。支撐基板(諸如大面積基板)的載體可以在沉積期間在該載體上進行材料沉積。在真空處理設備中,與工具操作時間一起,塗覆在載體上的材料的量增加載體獲取水分的可能性。因此,對於濕度敏感的製程,中間的預濺鍍措施或頻繁的預防性維護對防止製造偏差是有益的。
例如,由結晶溫度以及水蒸氣分壓之間存在依賴性來看,在低水蒸氣壓力下沉積的膜表現較佳的取向,而在高水蒸氣壓力下沉積的膜則沒有表現出較佳的取向。
因此,控制諸如水蒸氣之類的氣體的分壓可以改善薄膜在基板上的沉積。
基於上述,本公開提供一種用於在基板上沉積材料的真空處理設備、一種用於真空處理設備的氣體分壓控制組件以及一種控制真空處理設備中的氣體分壓的方法。由申請專利範圍、說明書以及附圖,本公開的其他方面、益處以及特徵是可以得知的。
根據本公開的一方面,提供了一種用於在基板上沉積材料的真空處理設備。真空處理設備包括:一真空腔室,真空腔室包括一處理區域;在真空腔室的處理區域內的一沉積設備;位於真空腔室內部的一冷卻表面;以及在冷卻表面以及處理區域之間的一個或多個可移動的護罩。
根據本公開的另一方面,提供一種用於真空處理腔室的氣體分壓控制組件。氣體分壓控制組件包括:用於冷凝氣體的一冷卻表面以及用以調節從真空處理腔室到冷卻表面的流體路徑的一可移動的護罩。
根據本公開的又一方面,提供一種控制真空處理腔室中的氣體的分壓的方法。該方法包括:用於冷凝氣體的冷卻表面;以及利用一可移動的護罩調節真空處理腔室內的流體路徑。
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:
100:真空處理系統
110:真空處理腔室
111:處理區域
112:沉積設備
113:冷卻表面
114:開口
115:密封件
120:轉移腔室
130:基板支撐件
131:基板
132:基板固持件
140:真空泵
150:分隔壁
210:護罩
240:感測器
250:控制器
220:可移動的護罩(旋轉式活動護罩)
230:電動機
231:齒輪箱
232:皮帶
310,320,330,340:操作
第1圖繪示根據本公開的實施例的用於在基板上沉積材料的真空處理系統的示意圖;第2圖繪示根據本公開實施例的用於在基板上沉積材料的真空處理設備的示意圖;第3圖繪示氣體分壓控制組件的一部分的示意圖,根據本文描述的實施例的氣體分壓控制組件具有用於調節真空處理腔室內的可移動的護罩的驅動馬達;以及第4圖繪示根據本文描述的實施例的在基板上的材料沉積期間用於調節水蒸氣分壓的方法的流程圖。
現在將詳細參考本公開的各種實施例,在附圖中繪示一個或多個示例。在附圖的以下描述中,相同的附圖標記表示相同的元件。通常,僅描述關於各個實施例的差異。每個示例透過對本公開的解釋來提供,並且不意味著對本公開的限制。此外,做為一個實施例的一部分陳述或描述的特徵可以在其他實施例上 或與其他實施例結合使用以產生又一實施例。期望是該描述包括這樣的修改以及變化。
本公開的實施例提供一種真空處理設備以及真空處理系統。冷卻表面例如是低溫系統的冷卻表面,以減小氣體的分壓,例如降低水蒸氣的分壓。本公開的實施例增強泵送速度的可控制性,並實現穩定的氣體分壓,例如穩定的水蒸氣分壓。
在下文中,將參考控制水蒸氣的分壓。然而,本公開的實施例可以類似方式控制其他氣體的分壓。
如本文所用,術語“基板”也應涵蓋撓性基板,例如網狀物或箔。本文描述的實施例可用於在大面積基板上沉積材料,例如用於顯示器製造。例如,大面積基板可以是第4.5代其對應於約0.67m2基板(0.73×0.92m)、第5代其對應於約1.4m2基板(1.1m×1.3m)、第7.5代其對應於約4.29m2基板(1.95m×2.2m)、第8.5代其對應於約5.7m2基板(2.2m×2.5m),或者甚至第10代其對應於約8.7m2的基板(2.85m×3.05m)。甚至更大的世代例如第11代和第12代以及相應的基板面積可以類似地被實現。
觸摸面板的製造商例如具有廣泛且不斷變化的產品組合,需要快速適應快速發展的技術。例如,可以將銦錫氧化物沉積在用於製造顯示器的真空處理設備中。根據可以與本文描述的其他實施例結合的一些實施例,銦錫氧化物(ITO)膜可以透過濺鍍系統沉積。特別地,旋轉陰極可以用在濺鍍系統中。為了 提高靶交換以及系統維護的簡便性,採用“陰極門(cathode door)”設計。根據可以與本文描述的其他實施例結合的一些實施例,陰極門可以包括密封體或密封板,其可以被稱為密封件;以及用於一個或多個濺鍍陰極的支撐板,且支撐板可以耦合至(couple to)真空處理裝置的真空腔室,以密封真空腔室。可以透過將陰極門的密封體或密封板移離真空腔室,以供陰極的靶進出以打開陰極門。
第1圖繪示例如用於在基板上沉積材料的真空處理系統100的示意圖。真空處理系統包括兩個或更多真空腔室,真空腔室包括轉移腔室120以及真空處理腔室110。轉移腔室120可以是轉移真空腔室。此外,真空處理系統100包括至少延伸穿過轉移腔室120以及真空處理腔室110的基板支撐件130。轉移腔室120以及真空處理腔室110可以由分隔壁150分隔。分隔壁包括一個閘門(gate valve)。閘門可以被打開與關閉以分別傳送基板或載體。
真空處理系統100包括至少一個或多個真空泵140,例如渦輪分子泵(turbo molecular pump)、油擴散泵(oil diffusion pump)、離子吸氣泵(ion getter pump)、渦旋泵(scroll pump)或任何其他合適的真空泵。真空處理系統100包括一個或多個開口114。這些開口可以用密封件115密封。密封件115可以包括在真空門、真空閘或任何其他可拆卸的密封體或密封板中。 真空腔室中的大氣可以透過使用真空泵140產生真空技術來控制(例如單獨控制)。
根據可以與本文描述的其他實施例組合的實施例,“真空處理腔室”可以理解為其中設置有用於處理基板的處理裝置的真空腔室。處理裝置可以理解為用於處理基板的任何裝置。例如,處理裝置可以包括用於將層沉積到基板上的一沉積源。因此,真空處理腔室或包括沉積設備的真空處理設備,例如沉積源或沉積源組件也可以分別稱為真空沉積腔室。真空處理腔室可以是物理氣相沉積(PVD)腔室,或者也可以是化學氣相沉積(CVD)腔室。
真空處理腔室110包括處理區域111以及在處理區域111內的沉積設備112。沉積設備可以例如包括一個或多個陰極,該陰極具有待沉積在基板上的材料的靶。陰極可以是其中具有磁電管(magnetron)的可旋轉陰極。做為示例,陰極連接到交流(AC)電源或直流(DC)電源,使得陰極以交替的方式被偏置(biased)。做為示例,沉積源可以包括旋轉陰極(DC氧化銦錫、DC鋁、DC錳鈮、MF二氧化矽、MF氧化銦鎵鋅)。
真空處理腔室110包括一個或多個冷卻表面113。一個或多個冷卻表面可設置在陰極門中。如上所述,陰極門可包括密封件115。沉積裝置112可透過固持件耦接到密封件,做為“陰極門”。陰極門可進一步包括冷卻表面113。
可以在真空處理設備中提供低溫製冷系統。然而,這樣的低溫製冷系統可以被打開或關閉。另外或可替代地,可以在遠離一個或多個沉積源的地方提供低溫製冷系統。本公開的實施例提供一種冷卻表面,例如高效的冷凍冷卻器(cryo-chiller),以及可移動的護罩。因此,可以調節氣體的分壓,例如水蒸氣的分壓。例如,可以對水分壓進行微調及/或可以在寬範圍內進行水分壓的操縱。根據可以與本文描述的其他實施例組合的一些實施例,冷卻表面,例如低溫線圈(cryo-coils)的表面區域,可以在處理室中提供。特別是,冷卻表面可以鄰近處理區域設置。冷卻表面可以設置在陰極門內,即可以由陰極門及/或密封件115支撐。具有與陰極門及/或密封件115耦接的冷卻表面位於護罩後面可以最大化水蒸氣的泵送速度,並可例如防止材料塗覆在冷卻表面上。
本公開的實施例涉及對氣體的分壓,例如,水蒸氣的分壓的調節或控制。隨著真空腔室中水蒸氣分壓的降低,可以參考“抽水”。因此,實施例提供改進的抽水效率,特別是在基板上沉積層的過程中。附加地或可替代地,實施例提供對抽水速度的控制。
第2圖繪示真空處理腔室110的示意圖。第2圖繪示待處理的基板131以及至少一個與基板支撐件耦合的基板固持件132。真空處理腔室110在處理區域111內包括至少一沉積設備112。根據一些實施例,沉積設備可以經由固持件(第2圖中未繪 示)耦接至密封件115。基板支撐件130用於透過一個或多個真空腔室來運輸或輸送基板或配置有基板的第一載體。根據可以與本文描述的其他實施例結合的一些實施例,基板支撐件提供輸送路徑。透過處理系統提供輸送路徑。例如,運輸系統可以是基於滾輪的線性運輸系統,或者可以是包括具有多個磁懸浮箱以及磁驅動器的磁懸浮系統的運輸系統。
真空處理腔室110包括一個或多個冷卻表面113。一個或多個冷卻表面可鄰近處理區域111設置。根據一些實施例,處理設備提供與密封件115耦接的冷卻表面。冷卻表面113可以是例如低溫線圈冷卻器的管線表面或另一冷卻裝置或冰箱組件的冷卻表面。例如,可以用Polycold出產的氣體冷卻器,其與低溫泵不同,低溫泵僅具有較小的表面積來捕集例如水,Polycold出產的低溫線圈表面可能高達1m2或更大,甚至高達2m2或更大。可以達到超低的氣體分壓。
真空處理腔室110可以包括一個或多個固定護罩210,其可以至少部分地圍繞冷卻表面113。此外,真空處理腔室110在冷卻表面以及處理區域之間包括一個或多個可移動的護罩。可移動的護罩220可以是盲罩型(blinder-type)、撲翼型(flapping-type)、步進式(stepping type)、旋轉式護罩或任何其他可移動的護罩。第2圖繪示示例性的旋轉式護罩。
在關閉位置,可移動的護罩提供封閉的冷卻區域。在打開位置,可移動的護罩在真空處理腔室內部的冷卻區域以及 處理區域之間提供流體路徑。冷卻表面導致高沸點氣體的凝結,例如水蒸氣、酒精、氨氣。因此,真空處理腔室內部的氣體分壓降低。因此,調節冷卻表面與處理區域之間的流通導致真空處理腔室內部的氣體分壓的變化。冷卻區域以及處理區域之間的流體路徑可以提供水蒸氣在處理區域中的泵送。
第2圖示例性地繪示可透過電動機230驅動的旋轉式活動護罩220。示例的旋轉式活動護罩220具有可繞軸(第2圖中未繪示)旋轉的護罩表面。軸可以在至少一側上耦接固持件。軸可以與饋通(feedthrough)連接。
真空處理腔室110包括多個感測器240(例如溫度計、壓力感測器、濕度感測器、殘留氣體感測器)在真空處理腔室110內,以便讀取以及記錄真空處理腔室的特性並提供用以監視以及控制真空特性的必要資料。
真空處理系統100包括控制器250可以例如在真空處理系統100的外部(例如在大氣壓下)。控制器250與多個感測器240以及電動機230通訊。控制器250以及多個感測器240之間與控制器250以及電動機230之間的通訊可以透過有線或無線通訊。控制器250可以是PLC(可程式化邏輯控制器)或包括CPU(微處理器)、記憶體以及用戶界面的任何其他控制器。控制器可以致動旋轉式活動護罩220或另一個活動護罩以調節及/或控制在沉積區域以及冷卻表面之間的流體路徑。因此,可以透過致動活動護罩來調節氣體分壓,該活動護罩可以由控制器250控制。
本公開提供一種與真空處理設備耦合的氣體分壓控制組件。氣體分壓控制組件包括用於冷凝氣體的冷卻表面113以及一個或多個可移動的護罩,以便調節處理區域以及冷卻表面113之間的流體路徑。根據一些實施例,也可以用一個或多個固定的護罩。氣體分壓控制組件包括電動機230、與可移動的護罩連接的齒輪箱231(例如行星齒輪或任何合適的齒輪)。齒輪箱可以透過皮帶232與電動機耦合。電動機、皮帶以及齒輪箱可以位於真空處理腔室的外部(例如大氣壓中)。在第2圖中未繪示的保護罩被安裝,以避免人身傷害。氣體分壓控制組件包括一個或多個固持件以及一個或多個支撐板。氣體分壓組件包括在真空腔室外部的控制器250,該控制器250與真空腔室內部的多個感測器240以及電動機230通訊連接。
控制器250可以調節可移動的護罩的打開位置。例如,控制器250可以控制電動機230旋轉並驅動行星齒輪231的角度,該角度將透過饋通來激發旋轉護罩220。旋轉護罩的打開角度可以控制水泵的速度,或控制冷卻表面上的氣體流通以及氣體凝結的量,因此可以控制真空處理腔室內的氣體分壓。
第3圖繪示氣體分壓控制組件的一部分的示例性示意圖。第3圖繪示經由皮帶232連接至齒輪箱231的電動機230。在經由皮帶232連接至齒輪箱231以及饋通(未在第3圖中繪示)以及旋轉護罩220的電動機230的外部設置有支撐板。旋轉護罩繞著 軸(第3圖中未顯示)移動。該軸透過饋通以及皮帶分別與變速箱以及電動機相連。
本公開的實施例使用戶能夠透過電動機控制一個或多個可移動的護罩的移動來調節水的泵送速度或另一種處理氣體的泵送速度。電動機由控制器控制。例如,當前公開內容使用戶能夠在真空腔室內進行處理期間控制並維持穩定的水蒸氣水平。
當真空被密封並執行基板處理時,用戶或自動化系統可以遠程調整真空腔室內的氣體分壓。此外,護罩的開口可以控制,例如透過行星齒輪以及電動機控制。本公開的實施例使冷卻系統的泵送效率最佳化並將氣體分壓穩定在預定範圍內。
根據一些實施例,真空處理系統可以具有模組化設計,例如具有可分離的真空過渡腔室120、真空處理腔室110以及真空軌道。此外,真空密封件115可以被認為是模組。模組化提供諸如降低成本、互操作性、設計靈活性、非世代約束的擴充或更新以及排除等優勢。
第4圖繪示用於控制真空處理腔室110內部的氣體分壓的方法300的流程圖。如操作310所示,該方法包括用於冷凝氣體的冷卻表面。如操作320所示,該方法包括調節真空處理腔室內的流體路徑。真空處理腔室具有可移動的護罩。
根據一些實施例,該方法包括真空處理腔室內的多個感測器(例如,濕度感測器、溫度計、壓力感測器、殘留氣體感測器)中的至少一個感測器240的操作330,以及真空處理腔室 外部的控制器250(例如PLC控制器)的操作340。控制器與多個感測器通訊並且與電動機連接。控制器可以透過控制電動機來調節可移動的護罩的位置。
根據本公開的實施例,控制泵送速度(例如水的泵送速度),使用戶能夠透過調節流體路徑來控制真空處理腔室內的氣體分壓,例如在冷卻區域以及真空處理腔室之間的水蒸氣分壓。
根據可以與其他實施例組合的一些實施例,該方法包括控制氣體分壓,其中該氣體是水蒸氣。
控制真空腔室內部的氣體分壓的方法包括將可移動的護罩調節到打開、關閉以及部分打開這三個位置之一。當可移動的護罩處於關閉位置並且冷卻區域以及真空處理腔室之間的流體路徑關閉時,從真空處理腔室中除去的水蒸氣的量最少。當可移動的護罩處於完全打開位置並且冷卻區域以及真空處理腔室之間的流體路徑打開時,冷卻表面可以從真空處理腔室中除去的水蒸氣的量最大。
冷卻表面可以去除一定量的水蒸氣,例如當可移動的護罩處於預定位置時,即處於由控制器調節的最大打開位置以及關閉位置之間的位置,從真空處理腔室去除預定量的水蒸氣。可移動的護罩的位置可以反饋控制迴路(例如PLC控制器)來控制。
該方法包括控制器250從真空腔室內部接收資料,例如透過一個或多個感測器240,從真空腔室內部接收資料(例如有線通訊或無線通訊)。控制器保存並處理資料。控制器包括一個用戶界面,該界面使用戶能夠對控制器進行編程或手動使用控制器。
該方法包括控制器250透過有線通訊或無線通訊與電動機230通訊。控制器250可以透過控制電動機230來控制可移動的護罩的開度。
該方法包括從感測器240接收以及處理資料。控制器可以被編程為控制可移動的護罩的開度。例如,控制器可以讀取並檢查真空腔室內的水蒸氣分壓是否在預定範圍內,並對應地調節可移動的護罩的開度,以將水蒸氣分壓保持或達到預定範圍內。用戶可以為控制器設置或定義水蒸氣壓力的預定範圍。
根據一些實施例,本公開提供一種用於將水分壓保持在期望範圍內的方法,以提供最佳化的沉積品質。
根據本公開的實施例,控制器250以及電動機230以及齒輪箱231位於真空處理腔室的外部。冷卻表面、固定及可移動的護罩以及護罩固持件均位於真空處理腔室內。電動機透過人機介面(human machine interface,HMI)用皮帶驅動齒輪,進而精確地調節可移動的護罩的開度。
根據本公開的實施例,該方法使用戶能夠在處理基板的過程中精細地控制以及調節真空處理腔室內部的氣體分壓。 該方法使用戶能夠在關閉真空腔室的同時遠端地精確控制真空腔室內的氣體分壓。
基於上述,用於在基板上沉積材料的真空處理設備以及在基板上沉積材料的方法克服現有技術中的至少一些問題。例如,維持水蒸氣分壓在預定範圍內,以提高沉積品質。
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以及範圍內,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。
110:真空處理腔室
113:冷卻表面
131:基板
132:基板固持件
210:固定護罩
220:可移動的護罩(旋轉式活動護罩)
230:電動機
231:齒輪箱
232:皮帶
240:感測器
250:控制器

Claims (20)

  1. 一種真空處理設備,包括:一真空腔室,包括一處理區域以及一開口;一沉積設備,位在該真空腔室的該處理區域內;一冷卻表面,位於該真空腔室內部;一個或多個可移動的護罩,位於該冷卻表面以及該處理區域之間;以及一密封件,用以密封該開口,該冷卻表面連接至該密封件。
  2. 如請求項1所述的真空處理設備,其中該密封件包括:用於該沉積設備的一固持件。
  3. 一種真空處理設備,包括:一真空腔室,具有一開口;以及一可拆式密封體或密封板包括一密封件,用以密封該開口,該密封件包括:用於一沉積設備的一固持件;以及一冷卻表面,連接至該密封件。
  4. 如請求項3所述的真空處理設備,其中該真空腔室包括一處理區域,該沉積設備在該真空腔室的該處理區域內,且該冷卻表面在該真空腔室內部,該真空處理設備更包括:一個或多個可移動的護罩,位在該冷卻表面以及該處理區域之間。
  5. 如請求項4所述的真空處理設備,更包括:一個或多個固定護罩,其至少部分地圍繞該冷卻表面。
  6. 如請求項5所述的真空處理設備,其中當該一個或多個可移動的護罩處於一關閉位置時,該一個或多個固定護罩以及該一個或多個可移動的護罩提供用於該冷卻表面的一外殼。
  7. 如請求項5所述的真空處理設備,其中當該一個或多個可移動的護罩處於一打開位置時,該一個或多個固定護罩以及該一個或多個可移動的護罩在該冷卻表面與該處理區域之間提供一流體路徑。
  8. 如請求項7所述的真空處理設備,其中透過在該打開位置中調節該一個或多個可移動的護罩的角度或位置來調節該流體路徑。
  9. 如請求項1或3所述的真空處理設備,其中該冷卻表面是複數個管線的表面。
  10. 如請求項1或3所述的真空處理設備,其中該冷卻表面是一低溫冷卻設備的低溫表面。
  11. 如請求項1或3所述的真空處理設備,更包括:至少一個與該真空腔室流通的真空泵,其中該真空泵選自由渦輪分子泵、油擴散泵、離子吸氣泵及渦旋泵所組成的群組。
  12. 一種真空處理系統,包括:請求項1至4或請求項6至8中任一項所述的真空處理設備;以及至少一轉移腔室。
  13. 如請求項12所述的真空處理系統,更包括:一基板支撐件,用於將一基板通過該至少一個轉移腔室輸送到該真空處理設備。
  14. 一種用於真空處理腔室的氣體分壓控制組件,包括:一冷卻表面,用於凝結氣體,該冷卻表面包括1m2或更大的表面積;以及一可移動的護罩,用以調節從該真空處理腔室到該冷卻表面的流體路徑。
  15. 如請求項14所述的氣體分壓控制組件,其中該可移動的護罩係為旋轉式活動護罩。
  16. 如請求項15所述的氣體分壓控制組件,更包括:一電動機;以及屏蔽表面、齒輪箱、皮帶、固持件以及支撐板中的至少一個。
  17. 如請求項15所述的氣體分壓控制組件,其中該可移動的護罩透過一電動機繞軸旋轉。
  18. 一種控制真空處理腔室中的氣體的分壓的方法,包括:冷卻一表面以凝結氣體,該表面包括1m2或更大的表面積;以及用一可移動的護罩調節該真空處理腔室內的流體路徑。
  19. 如請求項18所述的方法,包括: 至少一濕度感測器;以及一控制器,耦接該至少一濕度感測器。
  20. 如請求項18至19中任一項所述的方法,其中該氣體是水蒸氣。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20240087839A1 (en) * 2022-09-13 2024-03-14 Applied Materials, Inc. Managing beam power effects by varying base emissivity
CN115654922B (zh) * 2022-12-28 2023-04-07 泰姆瑞(北京)精密技术有限公司 连续芯片封装焊接真空炉及其工作方法
CN116949413B (zh) * 2023-03-16 2024-04-12 无锡中科德芯感知科技有限公司 铟柱制备装置、制备方法、系统、电子设备及存储介质

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140302624A1 (en) * 2013-04-04 2014-10-09 Samsung Display Co., Ltd. Deposition apparatus, method of forming thin film using the same, and method of manufacturing organic light emitting display apparatus
TW201903185A (zh) * 2017-03-24 2019-01-16 德商愛思強歐洲公司 用於減少ovpd塗佈裝置中ho分壓之裝置及方法
TW201945673A (zh) * 2018-04-09 2019-12-01 日商東京威力科創股份有限公司 結露防止方法及處理裝置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4230564B2 (ja) * 1998-06-11 2009-02-25 パナソニック株式会社 スパッタリング装置
US6440280B1 (en) * 2000-06-28 2002-08-27 Sola International, Inc. Multi-anode device and methods for sputter deposition
KR101135519B1 (ko) * 2009-09-25 2012-04-09 주식회사 선익시스템 증발챔버의 진공펌프 보호장치
US20160181066A1 (en) * 2011-09-29 2016-06-23 Nitride Solutions, Inc. Laminated materials, methods and apparatus for making same, and uses thereof
US9103032B2 (en) * 2012-11-09 2015-08-11 Tsmc Solar Ltd. Apparatus and method for forming thin films in solar cells
CN104947039B (zh) * 2014-03-24 2017-07-04 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 隔热挡板及反应腔室
WO2015176750A1 (en) * 2014-05-20 2015-11-26 Applied Materials, Inc. Deposition apparatus for deposition of a material on a substrate and method for depositing a material on a substrate
WO2017212363A1 (en) * 2016-06-06 2017-12-14 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Sputtering apparatus, sputtering target, and method for forming semiconductor film with the sputtering apparatus

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140302624A1 (en) * 2013-04-04 2014-10-09 Samsung Display Co., Ltd. Deposition apparatus, method of forming thin film using the same, and method of manufacturing organic light emitting display apparatus
TW201903185A (zh) * 2017-03-24 2019-01-16 德商愛思強歐洲公司 用於減少ovpd塗佈裝置中ho分壓之裝置及方法
TW201945673A (zh) * 2018-04-09 2019-12-01 日商東京威力科創股份有限公司 結露防止方法及處理裝置

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