用于沉积已蒸发材料的蒸气源、用于蒸气源的喷嘴、真空沉积系统和用于沉积已蒸发材料的方法技术方案

本文所述的实施方式涉及一种用于在真空腔室中在基板(10)上沉积已蒸发材料的蒸气源(100)。所述蒸气源(100)包括具有多个喷嘴的分配管(110)，其中所述多个喷嘴中的至少一个喷嘴包括：第一喷嘴区段(121)，所述第一喷嘴区段沿着喷嘴轴线(A)延伸并具有被构造为释放已蒸发材料羽流(115)的蒸气释放开口(123)；和第二喷嘴区段(122)，所述第二喷嘴区段位于所述第一喷嘴区段(121)下游，所述第二喷嘴区段包括具有至少部分地朝向喷嘴出口(126)减小的尺寸的成形通道(125)。实施方式进一步涉及一种用于蒸气源的喷嘴、一种具有蒸气源的真空沉积系统和一种用于在真空腔室中在基板上沉积已蒸发材料的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于沉积已蒸发材料的蒸气源、用于蒸气源的喷嘴、真空沉积系统和用于沉积已蒸发材料的方法
本公开内容的实施方式涉及用于在真空沉积系统中在蒸气流离开喷嘴之前引导及成形蒸气流的设备和方法。本公开内容的实施方式特别涉及一种用于在基板上沉积已蒸发材料(例如有机材料)的蒸气源。其他实施方式涉及用于蒸气源的喷嘴、具有蒸气源的真空沉积系统和在真空腔室中在基板上沉积已蒸发材料的方法，特别是用于在分子流态(molecularflowregime)中成形蒸气分子轨迹。实施方式特别地涉及在基板上的像素图案的沉积，特别是通过精细金属掩模的沉积，并且涉及使用于有机发光二极管(OLED)装置的制造中的沉积源和系统。
技术介绍
用于在基板上的层沉积的技术例如包括热蒸发、物理气相沉积(physicalvapordeposition，PVD)和化学气相沉积(chemicalvapordeposition，CVD)。已涂布的基板可使用于数种应用中及数种
中。例如，已涂布的基板可使用于有机发光二极管(OLED)装置的领域中。OLED可使用来制造电视屏幕、计算机屏幕、移动电话、其他手持装置和用于显示信息的类似者。OLED装置(例如OLED显示器)可包括位于均沉积在基板上的两个电极之间的一个或多个有机材料层。在处理期间，基板可支撑于载体上。该载体经构造以保持基板来对准掩模。来自蒸气源的蒸气朝向基板引导通过掩模，以在基板上产生图案化膜。一个或多个材料可通过一个或多个掩模而沉积于基板上，以产生小像素。这些小像素可被单独定址(addressed)，以产生功能性装置，例如全彩显示器。对显示品质来说，产生具有几乎垂直壁并且在像素的整个面积上具有均匀厚度的被清晰界定的像素是有利的。为了实现此结果，蒸气分子应有利地不对掩模进行底切(undercut)或被掩模的边缘部份地阻挡，从而导致像素之间的空间中的沉积或产生具有圆角的像素。在实践中，这意味着垂直于基板的平面或与垂直成小角度偏移内(例如30°)的蒸气分子轨迹是有利的。已知的沉积系统使用位于蒸气源的喷嘴与掩模之间的冷却的挡板，以仅允许具有相对于基板的平面的法线在可允许锥角内的轨迹的那些分子通过挡板并冷凝于基板上，而收集具有较低角度轨迹的分子作为挡板上的冷凝物。此方法的一个缺点是多于50％的在源中产生的蒸气可能作为挡板上的冷凝物而被收集，而不是沉积于基板上。有鉴于上述，用于制造高品质装置的蒸发工艺的增加的精准度和可预测性，以及减小因(例如挡板上的)冷凝而导致的材料损失将会是有利的。
技术实现思路
有鉴于上述，提出一种用于在基板上沉积已蒸发材料的蒸气源、一种用于蒸气源的喷嘴、一种真空沉积系统、以及一种用于在基板上沉积已蒸发材料的方法。根据本公开内容的一方面，提出一种用于在基板上沉积已蒸发材料的蒸气源。蒸气源包括分配管，具有多个喷嘴，其中这些喷嘴的至少一个喷嘴包括第一喷嘴区段，第一喷嘴区段沿着喷嘴轴线延伸并具有蒸气释放开口；和第二喷嘴区段，第二喷嘴区段位于第一喷嘴区段的下游。第二喷嘴区段包括具有至少部分朝向喷嘴出口减小的尺寸的成形通道。根据本公开内容的一方面，提出一种用于蒸气源的喷嘴。喷嘴包括第一喷嘴区段，第一喷嘴区段具有沿着喷嘴轴线延伸的喷嘴通道和被构造成用于释放已蒸发材料羽流的孔口的蒸气释放开口；和第二喷嘴区段，第二喷嘴区段位于第一喷嘴区段下游并包括成形通道和喷嘴出口，成形通道具有适于改善由孔口释放的已蒸发材料相对于喷嘴轴线的方向性的形状。根据本公开内容的其他方面，提出一种真空沉积系统。真空沉积系统包括真空腔室；蒸气源，蒸气源具有含多个喷嘴的分配管；和第一驱动器和第二驱动器中的至少一者，第一驱动器用于沿着传送路径在真空腔室中移动蒸气源，第二驱动器用于旋转蒸气源的分配管。蒸气源和/或喷嘴可根据本文所述的任何实施方式进行构造。根据本公开内容的其他方面，提出一种用于在真空腔室中在基板上沉积已蒸发材料的方法。此方法包括通过多个喷嘴引导已蒸发材料朝向基板，这些喷嘴的至少一个喷嘴包括沿着喷嘴轴线延伸的第一喷嘴区段和位于第一喷嘴区段下游的第二喷嘴区段。已蒸发材料羽流由第一喷嘴区段释放，并且已蒸发材料羽流相对于喷嘴轴线的方向性由第二喷嘴区段改善，第二喷嘴区段包括具有朝向喷嘴出口至少部分地减小的尺寸的成形通道。本公开内容的其他方面、优点和特征通过说明书和所附附图更为清楚。附图说明为了使本公开内容的上述特征可详细地了解，可参照多个实施方式获得简要地概述于上的本公开内容的更特定的说明。所附附图涉及本公开内容的实施方式并说明于下方：图1示出根据本文所述实施方式的蒸气源的一部分的示意性截面图；图2示出图1的蒸气源的透视图，以剖视图示出蒸气源的至少一个喷嘴；图3示出根据本文所述实施方式的蒸气源的示意性截面图；图4示出可应用于分子流态中的分子轨迹概率模型；图5A-5C示出根据本文所述实施方式的用于在真空沉积系统中在基板上沉积已蒸发材料的方法的连续阶段的示意图；图6示出根据本文所述实施方式的用于在基板上沉积已蒸发材料的方法的流程图；以及图7示出根据本文所述实施方式的各种喷嘴的成形效果图。具体实施方式现在将详细参照本公开内容的各种实施方式，本公开内容的各种实施方式的一个或多个示例示出于附图中。在下方附图的说明中，相同的附图标记意指相同的部件。一般来说，仅针对涉及个别实施方式的相异处进行说明。各示例通过说明的方式提供且不意味为对本公开内容的限制。作为一个实施方式的一部分进行说明和描述的特征可用于其他实施方式或与其他实施方式结合，以取得进一步的实施方式。本说明书旨在包括此些调整和变化。如本文所使用的术语“已蒸发材料”可理解为被蒸发并沉积于基板的表面上的材料。例如，已蒸发材料可为沉积于基板上的有机材料，以形成OLED装置的光学有源层。材料可例如通过使用掩模(诸如具有多个开口的精细金属掩模(finemetalmask))而以预定图案进行沉积。多个像素可沉积于基板上。已蒸发材料的其他示例包括下述的一者或多者：ITO、NPD、Alq3和诸如银或镁的金属。如本文所使用的术语“蒸气源”或“蒸发源”可理解为提供要被沉积于基板上的已蒸发材料的布置。特别是，蒸气源可经构造以引导将沉积于基板上的已蒸发材料至真空腔室中的沉积区域中。已蒸发材料可经由蒸气源的多个喷嘴引导朝向基板。喷嘴可分别具有喷嘴出口。喷嘴出口可朝向沉积区域，特别是朝向将涂布的基板导向。蒸气源可包括蒸发将沉积于基板上的材料的蒸发器(或“坩锅”)和分配管。分配管与坩锅流体连通并经构造以引导已蒸发材料至多个喷嘴，以用于将已蒸发材料的羽流释放至真空腔室中的沉积区域中。在一些实施方式中，蒸气源包括两个或更多个分配管，其中各分配管包括多个喷嘴。例如，各分配管包括两个或更多个喷嘴，特别是十个或更多个喷嘴，更特别是30个或更多个喷嘴。一个分配管的喷嘴可布置成线性阵列或成列地布置，使得提供有线源(linesource)。在一些实施方式中，蒸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于在真空腔室中在基板(10)上沉积已蒸发材料的蒸气源(100)，所述蒸气源(100)包括具有多个喷嘴的分配管(110)，所述多个喷嘴中的至少一个喷嘴(120)包括：/n第一喷嘴区段(121)，所述第一喷嘴区段沿着喷嘴轴线(A)延伸并具有蒸气释放开口(123)；以及/n第二喷嘴区段(122)，所述第二喷嘴区段位于所述第一喷嘴区段(121)下游，所述第二喷嘴区段包括具有至少部分地朝向喷嘴出口(126)减小的尺寸的成形通道(125)。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于在真空腔室中在基板(10)上沉积已蒸发材料的蒸气源(100)，所述蒸气源(100)包括具有多个喷嘴的分配管(110)，所述多个喷嘴中的至少一个喷嘴(120)包括：
第一喷嘴区段(121)，所述第一喷嘴区段沿着喷嘴轴线(A)延伸并具有蒸气释放开口(123)；以及
第二喷嘴区段(122)，所述第二喷嘴区段位于所述第一喷嘴区段(121)下游，所述第二喷嘴区段包括具有至少部分地朝向喷嘴出口(126)减小的尺寸的成形通道(125)。


2.根据权利要求1所述的蒸气源，其中所述第二喷嘴区段(122)具有相对布置的侧壁(127)，以用于使由所述蒸气释放开口(123)释放的已蒸发材料羽流成形，所述侧壁(127)之间的距离在离开所述第一喷嘴区段(121)朝向所述喷嘴出口(126)的方向上减小，特别是从第一距离(D1)减小至第二距离(D2)，所述第二距离少于所述第一距离的四分之一。


3.根据权利要求1或2所述的蒸气源，其中所述成形通道的所述尺寸从第一尺寸(D1)连续地减小至第二尺寸(D2)，所述第一尺寸特别是约15mm或更大，所述第二尺寸特别是约6mm或更小。


4.根据权利要求1-3中任一项所述的蒸气源，其中所述成形通道(125)提供具有一形状的喷嘴腔(125)，所述形状经构造以改善由所述蒸气释放开口(123)释放的已蒸发材料相对于所述喷嘴轴线(A)的方向性，特别是使得在包含所述喷嘴轴线的至少一个截面平面中，多于70％的羽流通量以相对于所述喷嘴轴线(A)的±12.5°或更小的角度离开所述喷嘴，并且/或者使得多于90％的羽流通量以相对于所述喷嘴轴线的±25°或更小的角度离开所述喷嘴。


5.根据权利要求1-4中任一项所述的蒸气源，其中所述成形通道的侧壁(127)在至少一个截面平面中具有本质上拋物线形状，特别是其中所述拋物线的顶点位于所述喷嘴出口(126)处。


6.根据权利要求1-5中任一项所述的蒸气源，其中所述第一喷嘴区段(121)包括沿着所述喷嘴轴线(A)延伸的喷嘴通道(124)，所述蒸气释放开口(123)被构造为用于将已蒸发材料羽流释放到所述第二喷嘴区段(122)中的孔口，所述孔口的尺寸小于所述喷嘴出口(126)的尺寸。


7.根据权利要求1-6中任一项所述的蒸气源，其中
·所述蒸气释放开口(123)和/或所述喷嘴出口(126)具有非圆形形状，特别是其中所述蒸气释放开口和/或所述喷嘴出口为狭缝开口，或
·所述蒸气释放开口和/或所述喷嘴出口相对于所述喷嘴轴线(A)是旋转对称的。


8.根据权利要求1-7中任一项所述的蒸气源，其中所述蒸气释放开口(123)具有沿着所述喷嘴轴线(A)的第一尺寸和垂直于所述喷嘴轴线(A)的第二尺寸，所述第一尺寸和所述第二尺寸之间的比为1或更大，特别是5或更大。


9.根据权利要求1-8中任一项所述的蒸气源，其中所述喷...

【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔·龙，安德烈亚斯·勒普，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：美国;US