用于沉积蒸发材料的沉积设备及其方法技术

描述了一种用于将蒸发材料沉积到基板(101)上的沉积设备(100)。沉积设备包括：沉积源(110)，所述沉积源(110)用于提供蒸发材料；材料沉积区(111)，所述材料沉积区(111)提供在所述沉积源(110)和所述基板(101)之间；可动挡板(120)，所述可动挡板(120)提供在所述材料沉积区(111)中；和沉积速率测量装置(130)，所述沉积速率测量装置(130)提供在所述沉积源(110)和所述可动挡板(120)之间的所述材料沉积区(111)中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于沉积蒸发材料的沉积设备及其方法
本公开内容的实施方式涉及用于在基板上，具体地在柔性基板上沉积一个或多个层的沉积设备。具体地，本公开内容的实施方式涉及例如针对薄膜太阳能电池生产、柔性显示器生产或薄膜电池生产的，用于利用一个或多个层涂布基板的设备。更具体地，本公开内容的实施方式涉及用于在卷对卷(roll-to-roll；R2R)工艺中涂布柔性基板的设备和方法。具体地，本公开内容的实施方式涉及具有用于测量待沉积的蒸发材料的沉积速率的装置的沉积设备。此外，本公开内容的实施方式涉及使用沉积速率测量装置的方法、特别地用于制备沉积工艺的沉积设备的方法以及用于测量在材料沉积期间的沉积速率的方法。
技术介绍
在柔性基板上沉积薄层是用于许多应用的生产工艺。柔性基板在柔性基板涂布设备的一个或多个腔室中被涂布。柔性基板(诸如由塑料或预涂布纸制成的箔)在辊(roll)和滚筒(drum)上被引导并且以此方式通过沉积材料源。已涂布基板的可能的应用范围是从提供用于包装工业的涂布的箔到沉积用于柔性电子装置和先进技术应用(诸如智能手机、平板电视和太阳能电池)的薄膜。不同的沉积工艺可用于实现具有所需性质的层。例如，在热蒸发沉积工艺中，蒸发材料被沉积在基板(例如，柔性基板)上，用于在基板上提供涂层。涂层的性质和功能尤其取决于涂层的厚度。因此，需要将涂层厚度控制在预定范围之内。例如，涂层厚度可通过调整待沉积在基板上的材料的沉积速率来调整。因此，持续需要提供一种沉积设备，利用所述设备可高精度地调整沉积速率并且可维持相当长的时间。鉴于上文，提供一种沉积设备及其方法，所述沉积设备及其方法与传统沉积系统及其方法相比有所改进。
技术实现思路
鉴于上文，提供了一种用于将蒸发材料沉积到基板上的沉积设备、一种制备用于将蒸发材料沉积在基板上的沉积设备的方法、和一种测量蒸发材料的沉积速率的方法。根据从属权利要求、说明书和附图，进一步的方面、优点和特征是显而易见的。根据本公开内容的一方面，提供一种用于将蒸发材料沉积到基板上的沉积设备。沉积设备包括用于提供蒸发材料的沉积源、提供在沉积源和基板之间的材料沉积区、和提供在材料沉积区中的可动挡板(movableshutter)。此外，沉积设备包括提供在材料沉积区中的沉积速率测量装置，所述沉积速率测量装置位于沉积源和可动挡板之间。根据本公开内容的另一方面，提供一种用于将蒸发材料沉积到柔性基板上的卷对卷沉积设备。卷对卷沉积设备包括用于提供蒸发材料的沉积源。沉积源包括被配置以蒸发待沉积的材料的蒸发坩埚。此外，卷对卷沉积设备包括在沉积源和柔性基板之间提供的材料沉积区。材料沉积区具有相对于沉积源的主沉积方向的45°≤α≤90°的开度角(openingangle)α的圆锥状形状。另外，卷对卷沉积设备包括在材料沉积区中提供的可动挡板。可动挡板在第一位置和第二位置之间可移动，所述第一位置阻止蒸发材料沉积到柔性基板上，所述第二位置允许蒸发材料沉积到柔性基板上。此外，卷对卷沉积设备包括提供在材料沉积区的边缘区域中的沉积速率测量装置，具体地在沉积源和挡板之间。边缘区域是在主沉积方向周围提供的相对于主沉积方向从开度角α至第一角度α1的区域，第一角度α1是0.5×α≤α1≤α。根据本公开内容的另一方面，提供一种制备用于将蒸发材料沉积到基板上的沉积设备的方法。方法包括使用沉积源蒸发待沉积的材料，通过采用提供在材料沉积区中的可动挡板来阻止蒸发材料沉积到基板上，所述材料沉积区提供在沉积源和基板之间，并且通过提供在材料沉积区中的、具体地在沉积源和挡板之间的沉积速率测量装置来测量沉积速率。根据本公开内容的进一步方面，提供一种用于将蒸发材料沉积到基板上的沉积设备。沉积设备包括用于提供蒸发材料的沉积源、提供在沉积源和基板之间的材料沉积区、提供在材料沉积区中的沉积速率测量装置，和提供在材料沉积区中的可动挡板。可动挡板被配置为在第一位置、第二位置和第三位置中移动。第一位置是其中蒸发材料被阻止沉积在基板上以及被阻止沉积在沉积速率测量装置上的位置。第二位置是其中蒸发材料被阻止沉积在基板上以及被允许沉积在沉积速率测量装置上的位置。第三位置是其中蒸发材料被允许沉积在基板上以及被允许沉积在沉积速率测量装置上的位置。根据本公开内容的进一步方面，提供一种测量蒸发材料的沉积速率的方法。方法包括使用沉积源在基板上沉积蒸发材料。此外，方法包括通过提供在材料沉积区的边缘区域中的沉积速率测量装置测量沉积速率。材料沉积区具有相对于沉积源的主沉积方向的45°≤α≤90°的开度角α的圆锥状形状。边缘区域是在主沉积方向周围提供的相对于主沉积方向从开度角α至第一角度α1的区域，第一角度α1是0.5×α≤α1≤α。实施方式还涉及用于执行所披露方法的设备，并且包括用于执行每一所述方法方面的设备部件。这些方法方面可通过硬件部件，通过由适当软件编程的计算机，通过所述两者的任一组合或以任何其他方式执行。此外，根据本公开内容的实施方式还涉及用于操作所述设备的方法。用于操作所述设备的方法包括用于执行设备的每一功能的方法方面。附图说明通过参照实施方式可详细理解本公开内容的上述特征，以及上文简要概述的本公开内容的更具体描述。附图涉及本公开内容的实施方式并且在下文中描述：图1A示出根据本文所述的实施方式的沉积设备的示意图，其中示出了处于用于防止蒸发材料沉积到基板上的阻挡位置的可动挡板；图1B示出根据本文所述的实施方式的沉积设备的示意图，其中示出了处于允许蒸发材料沉积到基板上的非阻挡位置的可动挡板；图2示出根据本文所述的进一步实施方式的沉积设备的示意图；图3A示出根据本文所述的实施方式的沉积设备的示意图，其中示出了处于用于防止蒸发材料沉积到沉积速率测量装置上的阻挡位置的另一可动挡板；图3B示出根据本文所述的实施方式的沉积设备的示意图，其中示出了处于允许蒸发材料由沉积速率测量装置所检测的非阻挡位置的另一可动挡板；图4A示出根据本文所述的进一步其他实施方式的沉积设备的示意图；图4B至图4D示出根据本文所述的进一步实施方式的沉积设备的示意图，其中可动挡板被示出为处于第一位置T1(图4B)、第二位置T2(图4C)和第三位置T3(图4D)；图5示出根据本文所述的实施方式的沉积设备的示意图，所述沉积设备是卷对卷沉积设备；图6A和图6B示出用于说明根据本文所述的实施方式的制备用于将蒸发材料沉积在基板上的沉积设备的方法的流程图；和图7示出用于说明根据本文所述的实施方式的测量蒸发材料的沉积速率的方法的流程图。具体实施方式现将详细参照本公开内容的各种实施方式，所述实施方式的一个或多个实例在附图中示出。在附图的以下说明中，相同的参考编号指代相同的部件。仅描述了关于各个实施方式的差异。每一实例是通过对本公开内容的说明来提供并且不意味着作为对本公开内容的限制。此外，说明或描述为一个实施方式的一部分的特征可用于其他实施方式或与其他实施方式一起结合使用，以产生更进一步的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于将蒸发材料沉积到基板(101)上的沉积设备(100)，包括：/n-沉积源(110)，所述沉积源(110)用于提供蒸发材料；/n-材料沉积区(111)，所述材料沉积区(111)提供在所述沉积源(110)和所述基板(101)之间；/n-可动挡板(120)，所述可动挡板(120)提供在所述材料沉积区(111)中；和/n-沉积速率测量装置(130)，所述沉积速率测量装置(130)提供在所述沉积源(110)和所述可动挡板(120)之间的所述材料沉积区(111)中。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于将蒸发材料沉积到基板(101)上的沉积设备(100)，包括：
-沉积源(110)，所述沉积源(110)用于提供蒸发材料；
-材料沉积区(111)，所述材料沉积区(111)提供在所述沉积源(110)和所述基板(101)之间；
-可动挡板(120)，所述可动挡板(120)提供在所述材料沉积区(111)中；和
-沉积速率测量装置(130)，所述沉积速率测量装置(130)提供在所述沉积源(110)和所述可动挡板(120)之间的所述材料沉积区(111)中。


2.如权利要求1所述的沉积设备(100)，其中所述可动挡板(120)在阻挡位置和非阻挡位置(122)之间可移动。


3.如权利要求2所述的沉积设备(100)，其中所述阻挡位置是防止蒸发材料沉积到所述基板上的第一位置(P1)，并且其中所述非阻挡位置是允许蒸发材料沉积到所述基板上的第二位置(P2)。


4.如权利要求1至3中任一项所述的沉积设备(100)，其中所述沉积速率测量装置(130)被布置在所述材料沉积区(111)的边缘区域(111E)中。


5.如权利要求1至4中任一项所述的沉积设备(100)，其中所述沉积速率测量装置(130)包括用于测量沉积速率的振荡晶体(131)。


6.如权利要求5所述的沉积设备(100)，其中所述沉积速率测量装置(130)被布置为使得所述振荡晶体(131)的检测表面(132)被定向为垂直于所述沉积源的蒸发方向。


7.如权利要求1至6中任一项所述的沉积设备(100)，包括在所述沉积源(110)和所述沉积速率测量装置(130)之间的所述材料沉积区(111)中提供的另一可动挡板(140)。


8.如权利要求1至7中任一项所述的沉积设备(100)，其中所述另一可动挡板(140)在另一阻挡位置(P3)和另一非阻挡位置(P4)之间可移动，所述另一阻挡位置(P3)防止蒸发材料沉积到所述沉积速率测量装置(130)上，并且所述另一非阻挡位置(P4)允许蒸发材料由所述沉积速率测量装置(130)所检测。


9.如权利要求1至8中任一项所述的沉积设备(100)，其中所述可动挡板(120)包括热保护屏蔽件(121)和/或热元件(122)。


10.如权利要求7至9中任一项所述的沉积设备(100)，其中所述另一可动挡板(140)包括另一热保护屏蔽件(141)和/或另一热元件(142)。


11.如权利要求1至9中任一项所述的沉积设备(100)，其中所述基板是柔性基板，并且其中所述沉积设备进一步包括用于运输所述柔性基板的至少一个辊。


12.一种用于将蒸发材料沉积到基板(101)上的沉积设备(100)，包括：
-沉积源(110)，所述沉积源(110)用于提供蒸发材料；
-材料沉积区(111)，所述材料沉积区(111)提供在所述沉积源(110)和所述基板(101)之间；
-沉积速率测量装置(130)，所述沉积速率测量装置(130)提供在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯·德皮希，克莱尔·阿姆斯特朗，弗兰克·施纳彭伯格，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：美国;US