用于真空沉积的材料沉积布置和材料分配布置制造技术

描述一种用于在真空腔室(110)中将已蒸发的材料沉积在基板(121)上的材料沉积布置(100)。所述材料沉积布置包括两个材料沉积源(100a、100b)，它们各自具有分配管道(106a、106b)和一或多个喷嘴(712)。另外，描述一种包括材料沉积布置的真空沉积腔室、以及一种用于在真空沉积腔室中将已蒸发的材料沉积在基板上的方法。

Material deposition arrangement and material distribution arrangement for vacuum deposition

A material deposition arrangement (100) for depositing evaporated material on a substrate (121) in a vacuum chamber (110) is described. The material deposition arrangement comprises two material deposition sources (100a, 100b) each having a distribution pipe (106A, 106b) and one or more nozzles (712). In addition, a vacuum deposition chamber including a material deposition arrangement and a method for depositing evaporated material on a substrate in a vacuum deposition chamber are described.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于真空沉积的材料沉积布置和材料分配布置
本专利技术的实施方式涉及一种材料沉积布置、一种用于材料沉积布置的分配管道、一种具有材料沉积布置的沉积设备、以及一种用于将材料沉积在基板上的方法。本专利技术的实施方式尤其涉及一种用于真空沉积腔室的材料沉积布置、一种具有材料沉积布置的真空沉积设备、以及一种用于在真空沉积腔室中将材料沉积在基板上的方法。
技术介绍
有机蒸发器为用于生产有机发光二极管(organiclight-emittingdiodes，OLED)的工具。OLED为一种特别类型的发光二极管，在OLED中，发射层包括特定有机化合物薄膜。有机发光二极管(OLED)用于制造显示信息的电视屏幕、计算机显示器、手机、其他手持装置等。OLED也可用于一般空间照明。OLED显示器的可能颜色、亮度和视角的范围比传统液晶显示器(LCD)大，因为OLED像素直接发光而非使用背光。因此，OLED显示器的能量损耗显著小于传统液晶显示器的能量损耗。另外，可将OLED制造在柔性基板上，这一事实产生更多应用。典型OLED显示器，举例而言，可在两个电极之间包括有机材料层，这些有机材料层全部沉积于基板上，使得形成具有可单独激励的像素的矩阵显示面板。OLED一般置于两个玻璃面板之间，并且玻璃面板边缘被密封以封装OLED于玻璃面板中。制造这种显示装置面临许多挑战。OLED显示器或OLED发光应用包括例如在真空中蒸发的一些有机材料的堆叠。有机材料经由遮蔽掩模(shadowmask)以接续的方式沉积。为了高效制造OLED堆叠，需要两种或更多种材料(例如为主体(host)和掺杂剂)共沉积或共蒸发成混合/掺杂层。另外，必须考虑蒸发非常敏感的有机材料的若干工艺条件。为了沉积材料于基板上，加热材料直到材料蒸发。另外，例如，为了保持已蒸发的材料处于控制温度或避免已蒸发的材料在管道中冷凝，可以加热将材料引导到基板的管道。当材料蒸发时，例如通过穿过具有用于已蒸发的材料的出口或喷嘴的分配管道，将材料引导到基板。在过去数年中，沉积工艺的准确性已经提高，例如能够提供越来越小像素尺寸。然而，掩模遮蔽效应、对已蒸发的材料的散布等等使得蒸发工艺的准确性和预测性难以进一步的提高。鉴于上述，本文所述实施方式的目的是提供一种材料沉积布置、一种真空沉积腔室、一种分配管道、以及一种用于将材料沉积在基板上的方法，所述方法克服本领域的至少一些问题。
技术实现思路
鉴于上述，提供根据独立权利要求的用于将材料沉积在基板上材料沉积布置、沉积腔室、分配管道，以及用于将材料沉积在基板上的方法。本专利技术的其他方面、优点和特征将从从属权利要求、说明书和附图显而易见。根据一个实施方式，提供一种用于在真空腔室中将已蒸发的材料沉积在基板上的材料沉积布置，已蒸发的材料具体地是两种或更多种已蒸发的材料。材料沉积布置包括：第一材料源，包括第一材料蒸发器，第一材料蒸发器被配置为用于蒸发将沉积于基板上的第一材料，具体地是有上述两种或更多种材料的第一材料；第一分配管道，包括第一分配管道壳体，其中第一分配管道与第一材料蒸发器流体连通；以及多个第一喷嘴，在第一分配管道壳体中，其中多个第一喷嘴中的一或多个喷嘴包括开口长度和开口尺寸，其中这些多个第一喷嘴中的一或多个喷嘴的长度对尺寸比等于或大于2:1。材料沉积布置进一步包括：第二材料源，包括第二材料蒸发器，第二材料蒸发器被配置为用于蒸发将沉积于基板上的第二材料，具体地是有上述两种或更多种材料的第二材料；第二分配管道，包括第二分配管道壳体，其中第二分配管道与第二材料蒸发器流体连通；以及多个第二喷嘴，在第二分配管道壳体中。多个第一喷嘴中的第一喷嘴与多个第二喷嘴中的第二喷嘴之间的距离等于或小于30mm。根据另一实施方式，提供一种用于在真空腔室中将已蒸发的材料沉积在基板上的材料沉积布置，已蒸发的材料具体地是两种或更多种已蒸发的材料。材料沉积布置包括：第一材料源，包括第一材料蒸发器，第一材料蒸发器被配置为用于蒸发将沉积于基板上的第一材料，具体地是有上述两种或更多种材料的第一材料；第一分配管道，包括第一分配管道壳体，其中第一分配管道与第一材料蒸发器流体连通；以及多个第一喷嘴，在第一分配管道壳体中，其中多个第一喷嘴中的一或多个喷嘴包括开口长度和开口尺寸并且被配置为提供第一分配方向，其中多个第一喷嘴中的一或多个喷嘴的长度对尺寸比等于或大于2:1。材料沉积布置进一步包括：第二材料源，包括第二材料蒸发器，第二材料蒸发器被配置为用于蒸发将沉积于基板上的第二材料，具体地是有上述两种或更多种材料的第二材料；第二分配管道，包括第二分配管道壳体，其中第二分配管道与第二材料蒸发器流体连通；以及多个第二喷嘴，在第二分配管道壳体中，其中多个第二喷嘴中的一或多个喷嘴被配置为提供第二分配方向。多个第一喷嘴中的一或多个喷嘴的第一分配方向与多个第二喷嘴中的一或多个喷嘴的第二分配方向彼此平行布置，或布置为与平行布置的偏差高达5°。根据另一实施方式，提供一种用于在真空腔室中将已蒸发的材料沉积在基板上的分配管道。分配管道包括：分配管道壳体；以及喷嘴，在分配管道壳体中，其中喷嘴包括开口长度和开口尺寸。喷嘴的长度对尺寸比等于或大于2:1，并且喷嘴包括对已蒸发的有机材料具有化学惰性的材料。根据其他实施方式，提供一种用于在真空腔室中将已蒸发的材料沉积在基板上的材料沉积布置，已蒸发的材料具体地是两种或更多种已蒸发的材料。材料沉积布置包括：第一材料源，包括第一材料蒸发器，第一材料蒸发器被配置为用于蒸发将沉积于基板上的第一材料，具体地是有上述两个或更多个材料的第一材料；以及根据本文所述实施方式的分配管道，作为第一分配管道，其中第一分配管道与第一材料蒸发器流体连通。材料沉积布置进一步包括：第二材料源，包括第二材料蒸发器，第二材料蒸发器被配置为用于蒸发将沉积于基板上的第二材料，具体地是上述两种或更多种材料的第二材料；以及第二分配管道，包括分配管道壳体，其中第二分配管道与第二材料蒸发器流体连通；以及多个第二喷嘴，在第二分配管道壳体中。第一分配管道的喷嘴与第二分配管道的多个第二喷嘴中的第二喷嘴之间的距离等于或小于30mm。另外地或替代地，第一分配管道的喷嘴被配置为提供第一分配方向，并且第二分配管道的多个第二喷嘴中的第二喷嘴被配置为提供第二分配方向，其中第一分配方向与第二分配方向彼此平行布置或布置为与平行布置的偏差高达5°。根据其他实施方式，提供一种真空沉积腔室。真空沉积腔室包括根据本文所述实施方式的材料沉积布置。真空沉积腔室进一步包括基板支撑件，用于在沉积期间支撑基板。材料沉积布置的分配管道中的至少一个与基板支撑件之间的距离为小于250mm。根据其他实施方式，提供一种用于在真空沉积腔室中将已蒸发的材料沉积在基板上的方法，真空沉积腔室具有腔室容积。方法包括通过布置于腔室容积中的第一材料蒸发器蒸发第一材料。方法进一步包括将已蒸发的第一材料提供到第一分配管道，第一分配管道包括第一分配管道壳体，其中第一分配管道与第一材料蒸发器流体连通。将已蒸发的第一材料提供到第一分配管道通常包括在第一分配管道中提供约10-2-10-1mbar的压力。方法进一步包括引导已蒸发的第一材料通过第一分配管道壳体中的多个第一喷嘴中的一或多个喷嘴。多个第一喷嘴中的一或多个喷嘴本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在真空腔室(110)中将已蒸发的材料沉积在基板(121)上的材料沉积布置(100)，所述材料沉积布置包括：第一材料源(100a)，包括：第一材料蒸发器(102a)，被配置为用于蒸发将沉积于所述基板(121)上的第一材料；第一分配管道(106a)，包括第一分配管道壳体(116)，其中所述第一分配管道与所述第一材料蒸发器流体连通；以及多个第一喷嘴(712)，在所述第一分配管道壳体(116)中，其中所述多个第一喷嘴中的一或多个喷嘴包括开口长度(714)和开口尺寸(716)，其中所述多个第一喷嘴中的所述一或多个喷嘴的长度与尺寸比等于或大于2:1；以及第二材料源(100b)，包括：第二材料蒸发器(102b)，被配置为用于蒸发将沉积于所述基板上的第二材料；第二分配管道(106b)，包括第二分配管道壳体，其中所述第二分配管道与所述第二材料蒸发器流体连通；以及多个第二喷嘴(712)，在所述第二分配管道壳体中；其中所述多个第一喷嘴中的第一喷嘴与所述多个第二喷嘴的第二喷嘴之间的距离(200)等于或小于30mm。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于在真空腔室(110)中将已蒸发的材料沉积在基板(121)上的材料沉积布置(100)，所述材料沉积布置包括：第一材料源(100a)，包括：第一材料蒸发器(102a)，被配置为用于蒸发将沉积于所述基板(121)上的第一材料；第一分配管道(106a)，包括第一分配管道壳体(116)，其中所述第一分配管道与所述第一材料蒸发器流体连通；以及多个第一喷嘴(712)，在所述第一分配管道壳体(116)中，其中所述多个第一喷嘴中的一或多个喷嘴包括开口长度(714)和开口尺寸(716)，其中所述多个第一喷嘴中的所述一或多个喷嘴的长度与尺寸比等于或大于2:1；以及第二材料源(100b)，包括：第二材料蒸发器(102b)，被配置为用于蒸发将沉积于所述基板上的第二材料；第二分配管道(106b)，包括第二分配管道壳体，其中所述第二分配管道与所述第二材料蒸发器流体连通；以及多个第二喷嘴(712)，在所述第二分配管道壳体中；其中所述多个第一喷嘴中的第一喷嘴与所述多个第二喷嘴的第二喷嘴之间的距离(200)等于或小于30mm。2.如权利要求1所述的材料沉积布置，其中所述多个第一喷嘴中的所述第一喷嘴与所述多个第二喷嘴中的所述第二喷嘴之间的所述距离(200)为水平距离。3.如前述权利要求任一项所述的材料沉积布置，其中所述第一分配管道(106a)与所述第二分配管道(106b)之间的距离等于或小于30mm。4.如前述权利要求任一项所述的材料沉积布置，其中所述多个第一喷嘴中的所述第一喷嘴与所述多个第二喷嘴中的所述第二喷嘴之间的所述距离(200)为所述第一喷嘴的第一中心点与所述第二喷嘴的第二中心点之间的距离。5.如前述权利要求任一项所述的材料沉积布置，其中所述第一分配管道(106a)的所述多个喷嘴中的所述一或多个喷嘴(712)被配置为提供第一分配方向(210)，并且其中所述第二分配管道(106b)的所述多个喷嘴中的所述一或多个喷嘴(712)被配置为提供第二分配方向(211)，并且其中所述第一分配方向(210)与所述第二分配方向(211)为彼此平行布置，或布置为与平行布置的偏差高达5°。6.一种用于在真空腔室(110)中将已蒸发的材料沉积在基板(121)上的材料沉积布置(100)，所述材料沉积布置包括：第一材料源(100a)，包括：第一材料蒸发器(102a)，被配置为用于蒸发将沉积于所述基板(121)上的第一材料；第一分配管道(106a)，包括第一分配管道壳体(116)，其中所述第一分配管道(106a)与所述第一材料蒸发器(102a)流体连通；以及多个第一喷嘴(712)，在所述第一分配管道壳体(116)中，其中所述多个第一喷嘴中的一或多个喷嘴包括开口长度(714)和开口尺寸(716)，并且被配置为提供第一分配方向(210)，其中所述多个第一喷嘴中的所述一或多个喷嘴的长度对尺寸比等于或大于2:1；以及第二材料源(100b)，包括：第二材料蒸发器(102b)，被配置为用于蒸发将沉积于所述基板(121)上的第二材料；第二分配管道(106b)，包括第二分配管道壳体(116)，其中所述第二分配管道(106b)与所述第二材料蒸发器(102b)流体连通；以及多个第二喷嘴(712)，在所述第二分配管道壳体(116)中，其中所述多个第二喷嘴中的一或多个第二喷嘴被配置为提供第二分配方向(211)；其中所述多个第一喷嘴中的所述一或多个喷嘴(712)的所述第一分配方向(210)与所述多个第二喷嘴中的所述一或多个喷嘴(712)的所述第二分配方向(211)彼此平行布置，或布置为与平行布置的偏差高达5°。7.如权利要求6所述的材料沉积布置，其中所述第一分配方向(210)对应于所述第一分配管道(106a)的所述多个第一喷嘴中的所述一或多个喷嘴(712)的长度方向，并且其中所述第二分配方向(211)对应于所述第二分配管道(106b)的所述多个第二喷嘴中的所述一或多个喷嘴(712)的长度方向。8.如权利要求6至7任一项所述的材料沉积布置，其中所述第一蒸发方向(210)对应于从所述第一分配管道(106a)的所述多个第一喷嘴中的所述一或多个喷嘴(712)释放的所述已蒸发的材料的羽流的平均分配方向，并且其中所述第二蒸发方向(211)对应于从所述第二分配管道(106b)的所述多个第二喷嘴中的所述一或多个喷嘴(712)释放的所述已蒸发的材料的羽流的平均分配方向。9.如权利要求6至8任一项所述的材料沉积布置，其中所述多个第一喷嘴中的第一喷嘴与所述多个第二喷嘴中的第二喷嘴之间的距离等于或小于30mm。10.如前述权利要求任一项所述的材料沉积布置，其中所述第一分配管道(106a)与所述第二分配管道(106b)中的至少一者的所述多个喷嘴中的所述一或多个喷嘴(712)包括对已蒸发的有机材料具有化学惰性的材料。11.一种用于在真空腔室(110)中将已蒸发的材料沉积在基板(121)上的分配管道(106a；106b；106c)，所述分配管道包括：分配管道壳体(116)；喷嘴(712)，在所述分配管道壳体(116)中，其中所述喷嘴(712)包括开口(713)，所述开口具有开口长度(714)和开口尺寸(716)；其中所述喷嘴的长度对尺寸比等于或大于2:1；以及其中所述喷嘴(712)包括对已蒸发的有机材料具有化学惰性的材料。12.如权利要求11所述的分配管道，其中对所述已蒸发的有机材料具有化学惰性的所述材料在高达650℃的温度下为化学惰性的。13.如权利要求11至12任一项所述的分配管道，其中所述喷嘴(712)的所述开口(713)的内侧被涂布有对所述已蒸发的...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯蒂芬·班格特，安德烈亚斯·勒普，托马斯·格比利，乌韦·许斯勒，乔斯·曼纽尔·迭格斯坎波，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：美国,US