具有可调整电极的沉积源的制作方法_5

文档序号:9252038阅读:来源:国知局
气体 入口 1842的两侧。藉此,可理解的是,处理鼓轮或涂布鼓轮110在垂直于图11A的纸张平 面的方向中延伸。再者,电极及气体入口、气体出口及排气管道在垂直于图11A中的纸张平 面的方向中延伸。因此,元件的相对位置就基板传输方向及/或对应的剖面进行说明,例如 如图11A及图11B中所示。
[0123] 图11B亦绘示两个沉积站,两个沉积站各具有电极602。在图11B中,仅绘示了用 于一个沉积源的匹配电路680。图11B绘示另一个实施例,其中相较于图11A,在两个沉积 站之间提供处理气体入口以用于相应两个沉积站,使得处理气体的流动方向设置成与基板 传输方向对于沉积源的其中一者是在相同的方向上,而对于沉积源的另一者是在相反的方 向。
[0124] 图11C绘示用于相邻沉积源的各种气体入口及排气或吸取通道的示意概念图。图 11绘示两个相邻电极602,两个相邻电极602作为在各自位置的沉积源的一部分。根据可 与此处所述其它实施例结合的典型实施例,电极602可为用于等离子体辅助沉积工艺的电 极,例如是PECVD源的电极。
[0125] 如图11C中所示,处理气体的气体入口 612及处理气体的气体出口 614提供在电 极602的相对侧以用于相邻沉积源的每一者。再者,提供了分离气体入口 1842,其中分离 气体入口 1842提供于电极602的两侧,使得气体入口 612及气体出口 614分别位于电极及 各自的分离气体入口之间。提供了真空通道1142,真空通道1142也就是吸取通道或排气 管道。藉此,排气管道提供于电极602的相应相对侧,使得分离气体入口 1842及气体入口 612及气体出口 614提供于电极602的排气管道之间。
[0126] 图11C绘示电极602及相应气体入口及气体出口以及位于沿着平坦表面的排气管 道的示意图。此处所述的气体分离的原则可提供用于提供平坦基板支撑件表面的沉积设 备。然而,根据其它实施例,可亦提供弯曲的基板支撑件表面,弯曲的基板支撑件表面例如 是处理鼓轮或涂布鼓轮的表面。可理解的是,电极602及气体入口、气体出口、及排气管道 可接着成形及/或定位,以对应于弯曲的基板支撑件表面。
[0127]图11C绘示以箭头示意的气体入口、气体出口、及排气管道。可理解的是,根据此 处所述任何实施例,可提供相应的通道及管道。
[0128] 此处所述实施例对不同工艺提供在邻接或相邻沉积站的应用特别有用处。举例来 说,藉由在图11C中的左侧的电极602说明的沉积源可处理第一沉积工艺,其中藉由在图 11C中的右侧的电极602说明的沉积源可处理第二、不同沉积工艺。如果例如是在左侧的 处理区域中的压力为0. 3mbar且在右侧的处理区域中的压力为1. 7mbar,在中间的真空通 道1142的区域中的压力一般低于两个这处理区域的较低压力,真空通道1142例如是排气 管道。在上述例子中,该压力可为0. 2mbar。根据可与此处所述其它实施例结合的再其它实 施例,在提供多于两个沉积源的情况中,排气管道的区域中的压力被提供为低于任何处理 区域中的最小压力。
[0129] 根据可与此处所述其它实施例结合的再其它实施例,气体分离单元的墙部分及元 件可以图11C所述的方式配置。藉此,气体分离单元的墙部分或元件可提供于处理气体入 口与分离气体入口,以及处理气体出口及分离气体入口之间,且可进一步提供于分离气体 入口及排气管道之间。此可透过下方的图12更佳了解且将进一步做说明。根据可与此处 所述其它实施例结合的典型实施例,墙部分的至少一者及/或电极的至少一者可提供,使 得自基板支撑件表面的距离可调整或变化,以例如补偿基板支撑件表面的位置的热膨胀或 对应的变化。再者,可理解的是,根据可与此处所述其它实施例结合的此处所述实施例,至 少一沉积源或沉积站如此处所述实施例说明的方式提供。
[0130] 图12绘示沉积站1230。沉积站1230包括电极602。电极可连接于匹配电路680, 使得电极602具有电力。如图12中所示,电极602可具有弯曲表面,使得电极对应于处理 鼓轮或涂布鼓轮,也就是电极602具有本质上平行于鼓轮的表面。箭头801表示沿着电极 602的处理区域中的处理气体的气体流动。处理气体入口 612及处理气体出口 614的各自 的狭缝在图12中以线强调。藉此,根据可与此处所述其它实施例结合的一些应用,特别是 针对PECVD工艺来说,处理气体流是非对称的,也就是说,无论是在基板移动的方向中或相 反于基板移动的方向。
[0131] 一般来说,可与此处所述其它实施例结合的实施例可包括基板支撑件、第一沉积 站及至少一第二沉积源,该基板支撑件具有外表面,用于导引基板沿着基板支撑件的表面 通过第一真空处理区域及至少一第二真空处理区域,该第一沉积站对应于该第一真空处理 区域,该至少一第二沉积源对应于该至少一第二真空处理区域,其中至少第一沉积站包括 电极、处理气体入口及处理气体出口、第一分离墙、至少一分离气体入口及至少一第二分离 墙,该电极具有表面,其中该电极的该表面相对于基板支撑件的表面,其中该处理气体入口 及该处理气体出口配置于电极的表面的相对侧,第一分离墙围绕电极的表面以及处理气体 入口和处理气体出口,该至少一分离气体入口围绕第一分离墙,该至少一第二分离墙围绕 该至少一分离气体入口。用于沉积的此设备更包括一或数个真空法兰,提供至少一其它气 体出口于第一沉积站与至少一第二沉积源之间。
[0132] 气体分离单元620被提供环绕电极602。藉此,气体分离单元620具有第一部分 620A及第二部分620B,第一部分620A于电极602的一侧上,第二部分620B于电极602的一 相对侧上。提供了气体分离单元620的其它侧部分620C。根据选择性的实施例,气体分离 单兀可以分尚方式提供,使得第一部分620A及第二部分620B各藉由分尚的气体分尚单兀 形成。然而,环绕电极602的气体分离单元620提供改善的分离因子。藉此,可理解的是, 根据本说明书与权利要求的一些段落,提供于电极602的一侧上以及电极602的相对侧上 的气体分离单元做为参照。可理解的是,可提供与图12相关的环绕电极602的一个单一气 体分离单元,使得此单一气体分离单元提供于相同的电极的两个相对侧上。
[0133] 分离气体入口 842的一或数个开口提供于电极602的第一侧以及电极602的相对 侦k环绕电极602的分离气体入口 842由在图12中的虚线所绘示。一般来说,分离气体入 口 842提供于电极602的相对侧,或均匀环绕于电极602,使得气体分离单元620位于分离 气体入口 842与电极之间。
[0134]根据可与此处所述其它实施例结合的再其它实施例,可提供其它气体分离单元 1620。藉此,第一部分1620A及第二部分1620B可提供于电极602的相对侧。或者,可提供 两个气体分离单元而取代绘示于图12中的其它气体分离单元1620的第一及第二部分。绘 示于图12中的其它气体分离单元1620更具有侧部分1620C,使得其它气体分离单元1620 环绕电极602、第一气体分离单兀620及分离气体入口 842。
[0135] 如图12中所示,如上所述的沉积站1230的元件装配于沉积源或沉积站的主体 603。该主体可具有框部,框部可装配于沉积设备的腔体及/或框部可提供在根据此处所述 实施例的沉积设备的相应隔间内。藉此,提供其它气体分离单元1620外的真空区域,换言 之,环绕其它气体分离单元1620的真空区域。此真空区域藉由排气管道排气,举例来说,排 气管道对应于绘示于图11A至图11C中的排气管道1142。
[0136] 根据可与此处所述其它实施例结合的不同实施例,选自由气体分离单元620、其它 气体分离单元1620、及电极所组成的群组的至少一元件可被支撑及/或连接于主体603、致 动器、或连接于处理鼓轮或涂布鼓轮的轴的支撑元件,使得至基板支撑件表面的距离可变 化。藉此,决定于狭缝的宽度的气体分离可大大地改善。举例来说,可补偿涂布鼓轮的热膨 胀,涂布鼓轮可加热及/或冷却至-20°C至400°C的温度,-20°C至400°C的温度例如是0°C 至200°C或_20°C至80°C。藉此,可补偿在气体分离单元与鼓轮间的狭缝阀的狭缝的宽度 变化,狭缝的宽度根据温度改变。根据可与此处所述其它实施例结合的典型实施例,举例来 说,对于PVD来说,可提供1:100或甚至更多的气体分离因子,或者,对于CVD来说,可甚至 提供1:10, 000或甚至更多的气体分离因子,例如是1:100, 000。
[0137] 根据额外或选择性的应用,可提供气体分离单元的狭缝的宽度或位置的自动调 整。藉此,可利用例如是相机、距离传感器、或其它类似的设备的量测装置。再者,如果热膨 胀将进行补偿,气体分离单元的位置的变化可藉由用于气体分离单元的支撑元件来提供, 气体分离单元具有一热膨胀,对应于基板支撑件表面的热膨胀变化位置。藉此,需考虑的 是,在气体分离单元与基板支撑件表面间的狭缝的宽度应尽可能的小(以具有较佳的分离 因子)而没有损害、刮伤或损毁基板的风险。有鉴于上述,此处所述实施例对于这样一些沉 积工艺特别有用处,在这样一些沉积工艺中,不同压力在相邻处理区域中被用于不同沉积 工艺例如CVD工艺或PECVD工艺,以及/或者不同处理气体被使用于相邻处理区域中以用 于不同沉积工艺,特别是如果一处理气体对于相邻处理区域中的工艺具有毒性。
[0138] 根据可与此处所述其它实施例结合的再其它实施例,沉积设备的腔体或壳体可具 有隔间或开口,其中沉积源或具有沉积源的沉积站可定位在开口或隔间,以提供与腔体或 壳体的连接,使得腔体或壳体形成真空密封封罩(enclosure),也就是可排气至具有约0. 2 到lOmbar的压力的真空,或甚至是1*1(T4到1*10Inbar的压力的真空。考虑不同压力范 围,特别对于PVD工艺中的l(T3mbar的范围以及CVD工艺中的mbar的范围,这两者于不同 的压力体系(pressureregimes)中进行。再者,腔体或壳体可排气至具有l*l(T6mbar的压 力或甚至较低压力的背景真空(backgroundvacuum)。背景真空意指在没有任何气体的任 何入口而藉由腔体或壳体的排气来达成的压力。
[0139] 因此,沉积设备形成通用平台,用于数种工艺及例如是蒸镀或溅镀的PVD工艺,或 例如是PECVD工艺的CVD工艺,这些工艺可在基板移动通过沉积设备中的两个或更多个处 理区域时结合。特别是,不同PECVD工艺可结合,且例如用于TFT或柔性的TFT制造,更特 别用于超高阻隔。
[0140] 根据可与此处所述其它实施例结合的再其它实施例,用于对柔性的基板进行收 卷或放卷的滚轮、用于导引基板的滚轮、处理或涂布鼓轮、以及与柔性的基板接触的其它 元件定位及/或配置于沉积腔体中,使得只有柔性的基板的背侧被接触,也就是在处理 区域中没有进行处理的侧。根据再其它实施例,此种沉积设备可提供有由下往上沉积源 (bottom-updepositionsources),以避免粒子产生于基板上。藉此,特别是对于处理或涂 布鼓轮的应用,由下往上沉积源可理解为设置于涂布鼓轮的转动轴的下方的沉积源。
[0141] 根据可与此处所述其它实施例结合的再其它实施例,具有一或数个相应电极、一 或数个气体分离单元、以及选择性提供的用于分离或净化气体的入口的沉积源可被提供作 为沉积站,沉积站可作为一个组件被放入沉积设备的壳体或腔体内的开口或隔间中或从中 移除。
[0142] 根据可与此处所述其它实施例结合的再其它实施例,插入分离或净化气体一般藉 由在分离气体入口所定义的相应区域中插入例如是4的处理气体、例如是氩的惰性气体、 或氮气来进行。因此,分离气体入口可为提供于气体分离单元(即,气体分离单元的相应墙 元件)之间的狭缝开口。根据可与此处所述其它实施例结合的再其它实施例,沉积源、气体 入口区域、及气体分离单元由连接于排气或吸取管道的区域所环绕,使得可在腔体内提供 背景真空,该背景真空的压力低于任何沉积源中的任何压力,或者至少比各沉积源低至少 50%。根据典型的应用,如果至少一第一真空泵浦或第一泵浦站分别关联于各处理区域或 沉积站,且至少一第二真空泵浦或第二泵浦站关联于于腔体以控制总体腔体压力,此概念 可最简易地提供。
[0143] 有关图14A及图14B说明了其它沉积设备100。类似于先前说明的设备,基板106 导引于滚轮104及涂布鼓轮110的上方,如箭头108所示。沉积源130提供于处理区域内。 各处理区域可藉由气体分离单元120分离。一般来说,沉积源包括电极531,电极531分别 面对基板支撑件或基板。因此,各自沉积源或电极531以及基板106位于真空处理区域的 相对侧,等离子体在薄膜沉积期间于真空处理区域中点燃。
[0144] 根据可与此处所述其它实施例结合的一些实施例,在电极531及基板106之间的 狭缝的宽度可藉由气体分离单元的支撑配置来调整,在电极531及基板106之间的狭缝的 宽度也就是真空处理区域的宽度。图14A及图14B绘示碟件310的示意图,碟件310具有本 质上相同于涂布鼓轮110的直径。虽然涂布鼓轮110在图14A中绘示成略为较大,此主要 为了说明的目的,而涂布鼓轮110及碟件310可具有相同的直径。碟件310装配于轴111。 根据可与此处其它实施例结合的一些实施例,碟件可随着涂布鼓轮转动。或者,若涂布鼓轮 在轴方向中的长度设置来支撑气体分离单元及/或沉积源,如下所述,则碟件可省略。
[0145] 沉积源、沉积源的电极或沉积源130的各别元件透过滚轮1412由碟件310支撑。 藉此,根据一些实施例,滚轮1412决定处理区域520的宽度及/或气体分离单元的狭缝的 宽度。滚轮可于碟件或部分的涂布鼓轮上滚动。因此,碟件的转动或转动的鼓轮并不会影 响对沉积源130及/或气体分离单元120的支撑。
[0146] 如果涂布鼓轮110的温度变化,涂布鼓轮110的直径变化。因此,真空的处理区 域520的宽度受到涂布鼓轮的直径的变化影响,且根据此处所述实施例,可提供电极及基 板之间的距离的调整,电极及基板之间的距离也就是真空的处理区域的宽度。气体分离单 元120、等离子体沉积源130、或相应电极531的支撑件经由滚轮1412提供处理区域520的 宽度的调整,如箭头526所示。图14B绘示滚轮1412的各自转动轴的示意图,以表示滚轮 可在滚动的碟件或涂布鼓轮的上方转动来提供静态转动位置。在使用碟件310的情况中, 根据一些实施例,碟件310可藉由涂布鼓轮110被动地加热或被动地冷却。碟件310或用 于等离子体
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