用于在OVPD覆层设备内降低水的分压的设备和方法技术

本发明专利技术涉及一种用于在基板(13)上沉积由有机材料构成的层的设备，所述设备具有具备加热装置(31)的、布置在反应器壳体(1)内的进气机构(7)和蒸汽发生器(30)，有机的初始材料通过所述蒸汽发生器能够变为蒸汽形式并且所述蒸汽发生器通过输入管路(8)与所述进气机构(7)相连，所产生的蒸汽和输入到蒸汽发生器(30)内的惰性气体通过所述输入管路被输送到所述进气机构(7)中，并且所述设备还具有具备冷却装置(32)的、布置在反应器壳体(1)内的、用于放置基板(13)的基板支架(14)。设有冷却区域(20、28)和能使所述冷却区域(20、28)冷却到200K以下温度的器件(24、29)，其中，所述冷却区域由具有被冷却的表面的冷却嵌板(20)构成，所述冷却嵌板(20)用于使至少0.1mbar的惰性气体气压中的水的分压降低。

Equipment and methods for reducing the partial pressure of water in ovpd cladding equipment

The invention relates to a device for depositing a layer of organic materials on a substrate (13), the device has an air inlet mechanism (7) and a steam generator (30) with a heating device (31) arranged in the reactor shell (1), the organic initial materials can be changed into steam form through the steam generator, and the steam generator and the air inlet mechanism through an input pipeline (8\uff08 7) connected, the generated steam and the inert gas input to the steam generator (30) are delivered to the air intake mechanism (7) through the input pipeline, and the equipment also has a base plate bracket (14) with a cooling device (32), arranged in the reactor shell (1) and used to place the base plate (13). A cooling area (20, 28) and a device (24, 29) capable of cooling the cooling area (20, 28) to a temperature below 200K are provided, wherein the cooling area is composed of a cooling panel (20) with a cooled surface for reducing the partial pressure of water in an inert gas pressure of at least 0.1mbar.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于在OVPD覆层设备内降低水的分压的设备和方法
本专利技术涉及一种用于在基板上沉积由有机材料构成的层的设备，所述设备具有具备加热装置的、布置在反应器壳体内的进气机构和蒸汽发生器，有机的初始材料通过所述蒸汽发生器能够变为蒸汽形式并且所述蒸汽发生器通过输入管路与所述进气机构相连，所产生的蒸汽和输入到蒸汽发生器内的惰性气体通过所述输入管路被输送到所述进气机构中，并且所述设备还具有具备冷却装置的、布置在反应器壳体内的、用于放置基板的基板支架。本专利技术还涉及一种用于在这种设备的处理室内将水的分压降低的方法，其中，在处理室内的总压力在0.1至10mbar之间的范围内。
技术介绍
文献US2011/0117289A1和US2014/0302624A1描述了一种在高真空条件下在没有运载气体的情况下用于沉积OLED的设备。用于冻结有机成分的冷却嵌板位于用于超高真空泵的抽吸口附近。此外，已知在另外的高真空处理中的冷却器，例如在文献EP2264224B1或US8,858,713B2描述了一种高真空处理过程。文献DE102007054851A1描述了一种在MBE设备中的冷却板的应用。在文献DE202015101792U1中描述了一种用于从废气流中冷凝出挥发成分的冷却器。文献DE102014109195A1描述了一种用于产生蒸汽的方法和设备，其中，在运载气体中运载的液体或固体的颗粒通过输入热量变为气体形式。由此产生的蒸汽被输入到用于沉积由有机材料构成的层的设备，如在文献DE102015118765A1中阐述的。有机的初始材料在生产OLED中使用，有机的初始材料处于蒸汽形式并且作为蒸汽与运载气体一同通过被加热的进气机构被导入处理室中，在那里它们在基板上作为层被沉积，这种基板由冷却的基板支架支承。用于使层结构化的掩膜位于基板支架上。在惰性气体中存在的较少量的水蒸汽对OLED的功能有巨大影响。在这种用于沉积OLED层的设备的运行调试中根据维护间隔必须采取措施，以便去除在处理室的壁板和尤其在与处理室流体连通的壳体腔室的壁板上吸附的水。为此，反应器壳体通过数天抽吸。在现有技术中还已知，通过加热反应器壳体的壁板去除反应器壳体的内壁的水分子。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，建议一种措施，由此能够在至少0.1mbar的惰性气体气压中去除水蒸气成分。所述技术问题通过在权利要求中提供的本专利技术解决，其中，从属权利要求不仅是在从属权利要求中提供的本专利技术的改进方案，而且也实现所述技术问题的独立的解决方案。首先和根本上，在用于在基板上沉积由有机材料构成的层的设备中设有具有能使所述冷却区域冷却到200K以下温度的器件的冷却区域。所述设备具有进气机构，所述进气机构可以被加热到蒸汽的冷凝温度以上的温度，所述蒸汽通过进气机构导入处理室内。此外设有蒸汽发生器，其中，固体或液体的有机初始材料变为蒸汽形式。蒸发的有机初始材料与在蒸汽发生器中输入的惰性气体、例如氮气一同通过加热的气体管路输送到被加热的进气机构。进气机构具有排气面，所述排气面具有多个尤其均匀布置的排气孔，惰性气体和由惰性气体运输的有机蒸汽可以从排气孔进入处理室。排气面的面积延伸量大约等于基板的面积延伸量，所述基板基本上平行于排气面延伸。基板位于冷却的基板支架上，使得蒸汽可以在基板表面冷凝。掩膜位于基板表面上，从而使层结构化。层结构处于微米范围，使得准确地将掩膜校准在微米级别。这在本专利技术的优选的设计方案中需要减少设备一定程度的振动。按照本专利技术，将冷却区域保持在200K以下的温度，但是在运载气体的冷凝温度以上，即在氮气时是77K。冷却区域的温度优选在170K以下或者特别优选在150K以下并且优选在100K以上。在所述设备的设计方案中，处理室位于反应器壳体内并且与壳体腔室流体连通，用于输入惰性气体的输入口也可以通入壳体腔室。壳体腔室可以是环境腔室，所述环境腔室围绕处理室，其中，处理室借助可以被加热的处理室壁与环境腔室相分离。处理室和环境腔室由此构成腔室套腔室的布置方式。但是，输入环境腔室内的惰性气体流作为流体连通的结果流入处理室。壳体腔室也可以涉及用于屏蔽板的存储腔室，在更换掩膜和/或更换基板时所述屏蔽板从保存位置可以移动到屏蔽位置，屏蔽板在屏蔽位置中布置在进气机构的排气面的前面，用于使掩膜或基板相对于进气机构的热辐射被屏蔽。屏蔽板在保存位置上位于保存腔室中，保存腔室可以具有冷却区域。此外，所述设备可以具有转运腔室并且在转运腔室中可以例如保存掩膜，所述掩膜相对于其它掩膜被更换。转运腔室可以保存基板，所述基板在基板更换时置于基板支架上。在本专利技术的变形方案中规定，转运腔室设有冷却区域。转运腔室可以通过气密的气门与闸门相连，以便基板和掩膜从反应器壳体提取并且置入反应器壳体内。闸门也可以具有冷却区域。反应器壳体通过闸门与外部的、通过惰性气体冲洗的腔室相连，用于操作掩膜或基板。外部腔室也可以具有冷却区域。按照本专利技术的冷却区域的作用在于，从流过冷却区域的惰性气体中使水蒸气冻结，并且用于通过惰性气体扩散至冷却区域的水蒸气在冷却区域中冻结。目的是，在惰性气体气压中的水的分压下降到最大10-8mbar。在本专利技术的变形方案中规定，冷却区域由冷却嵌板的被冷却的表面构成。设有用于冷却冷却嵌板的器件。冷却嵌板与冷却设备邻接，该冷却设备输出冷却嵌板的热量。为此，冷却液可以通过输入管路输入冷却嵌板的冷却通道内。冷却液可以从输出管路重新流回到冷却设备中。在变形方案中规定，冷却功率由低温泵供给。冷却区域在此可以由低温泵的抽吸口构成。低温泵涉及在其它情况下应用于高真空设备内的低温泵。在按照本专利技术的用于降低水蒸气的方法中产生惰性气体气压，其中，总气压在优选0.1至10mbar的范围内。在OVPD(有机气相沉淀)覆层设备的处理室内沉积OLED(有机发光二极管)。处理室位于反应器壳体内，在反应器壳体的壳体空腔内通过输入惰性气体保持惰性气体气压。此外，通过进气机构将蒸汽形式的有机的初始材料输入处理室内。借助其温度最大200K并且至少为惰性气体的冷凝温度的冷却区域冻结出由反应器壳体空腔的壁板蒸发的水蒸气。在按照本专利技术的方法中，尤其与处理室流体连通的壳体腔室在冷却区域的范围内被冷却，从而冷却区域使水蒸气下降。通过按照本专利技术的方法，在按照本专利技术的设备中需要根据维护间隔打开反应器壳体的时间，以便明显降低有效地沉积OLED层。优选根据维护间隔实施按照本专利技术的方法，其中，打开具有处理室的反应器壳体，使得反应器壳体壁与载有水蒸气的气体、例如空气相接触。但是，按照本专利技术的方法也在覆层处理中实施，用于持续地将由壳体壁蒸发的水蒸气从惰性气体中冻结出。通过按照本专利技术的方法，基本上针对从在腔室的壁板上抽吸的水的解吸率进行处理，其中，由于处理室压力在0.1mbar以上，则在反应器壳体体积内的水分子的自由行程长度处于毫米范围或次毫米范围，使得水蒸气分子的支配的运输机制是从处理室到冷却区域的扩散。因此，按照本专利技术的冷却区域不必“看到”脱附水蒸气的面。由于在处理室或反应器壳体内仅存在高真空，冷却区域也可以由间隔相叠层的冷却嵌板构成。可以向相邻本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于在基板(13)上沉积由有机材料构成的层的设备，所述设备具有具备加热装置(31)的、布置在反应器壳体(1)内的进气机构(7)和蒸汽发生器(30)，有机的初始材料通过所述蒸汽发生器能够变为蒸汽形式并且所述蒸汽发生器通过输入管路(8)与所述进气机构(7)相连，所产生的蒸汽和输入到蒸汽发生器(30)内的惰性气体通过所述输入管路被输送到所述进气机构(7)中，并且所述设备还具有具备冷却装置(32)的、布置在反应器壳体(1)内的、用于放置基板(13)的基板支架(14)，其特征在于，设有冷却区域(20、28)和能使所述冷却区域(20、28)冷却到200K以下温度的器件(24、29)，其中，所述冷却区域(20、28)布置在所述反应器壳体(1)内，使得惰性气体流过所述冷却区域，以便从惰性气体中冻结出水蒸气。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170324 DE 102017106431.11.一种用于在基板(13)上沉积由有机材料构成的层的设备，所述设备具有具备加热装置(31)的、布置在反应器壳体(1)内的进气机构(7)和蒸汽发生器(30)，有机的初始材料通过所述蒸汽发生器能够变为蒸汽形式并且所述蒸汽发生器通过输入管路(8)与所述进气机构(7)相连，所产生的蒸汽和输入到蒸汽发生器(30)内的惰性气体通过所述输入管路被输送到所述进气机构(7)中，并且所述设备还具有具备冷却装置(32)的、布置在反应器壳体(1)内的、用于放置基板(13)的基板支架(14)，其特征在于，设有冷却区域(20、28)和能使所述冷却区域(20、28)冷却到200K以下温度的器件(24、29)，其中，所述冷却区域(20、28)布置在所述反应器壳体(1)内，使得惰性气体流过所述冷却区域，以便从惰性气体中冻结出水蒸气。


2.按照权利要求1所述的设备，其特征在于，在所述反应器壳体(1)内设有至少一个包含进气机构(7)和基板支架(14)的处理室(2)和至少一个与处理室流体连通的、但通过处理室壁(10、11)与处理室相隔开的壳体腔室(3、4、5、6)，其中，所述冷却区域(20、28)配属于所述壳体腔室(3、4、5、6)，所述壳体腔室(3、4、5、6)具有用于输入惰性气体的输入口(17、18)。


3.按照前述权利要求之一所述的设备，其特征在于，在所述壳体腔室(3)和处理室(2)之间设有隔热件(11)，所述隔热件使所述基板支架(14)和进气机构(7)相对于所述冷却区域(20、28)屏蔽。


4.按照前述权利要求之一所述的设备，其特征在于，所述冷却区域由具有被冷却的表面的冷却嵌板(20)构成。


5.按照前述权利要求之一所述的设备，其特征在于，所述冷却区域由低温泵的抽吸口(28)构成。


6.按照前述权利要求之一所述的设备，其特征在于，所述壳体腔室是用于容纳基板(13)或掩膜(12)的转运腔室(4、5)，或者所述壳体腔室是用于屏蔽板(18)的保存腔室(6)，所述屏蔽板在更换掩膜(12)和/或更换基板(13)时能够被置于进气机构(7)的排气面(9)的前面，和/或所述冷却区域(20)布置在闸门的闸门腔室(33)内和/或布置在外部壳体(35)内，所述外部壳体通过闸门与所述反应器壳体(1)相连。


7.按照前述权利要求之一所述的设备，其特征在于，所述处理室壁(10、11)能够被主动地加热。


8.按照前述权利要求之一所述的设备，其特征在于，所述冷却区域(20)布置在与所述处理室(2)流体连通的环境空间中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：A乔治，
申请(专利权)人：艾克斯特朗欧洲公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE