CN107002221A - 用于真空沉积的材料沉积布置和材料分配布置 - Google Patents

用于真空沉积的材料沉积布置和材料分配布置 Download PDF

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Abstract

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。

Description

用于真空沉积的材料沉积布置和材料分配布置
技术领域
本发明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。本发明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。
背景技术
有机蒸发器为用于生产有机发光二极管(organic light-emitting diodes，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(shadow mask)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。
发明内容
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。本发明的其他方面、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包括开口长度和开口尺寸，其中引导已蒸发的第一材料通过一或多个喷嘴包括引导已蒸发的第一材料通过具有等于或大于2:1长度对尺寸比的一或多个喷嘴。方法进一步包括朝向腔室容积中的基板将已蒸发的第一材料释放到腔室容积，其中腔室容积提供约10-5至10-7mbar的压力。
实施方式针对用于执行所公开的方法并包括用于执行各个所述方法步骤的设备部件的设备。这些方法步骤可由硬件部件、由合适软件编程的计算机、由这两者的任何组合或任何其他方式执行。此外，根据本发明的实施方式还针对了操作所述设备的方法。它包括了用于执行设备的每一功能的方法步骤。
附图说明
因此，为了能够详细理解本发明的上述特征结构所用方式，上文所简要概述的更具体的描述可以参考实施方式进行。附图涉及本发明的实施方式并且描述如下：
图1a至1f示出根据本文所述实施方式的材料沉积布置的示意图，以及材料沉积布置的局部、更详细的视图；
图2a至2c示出根据本文所述实施方式的材料沉积布置的分配管道的示意图；
图3a示出根据本文所述实施方式的分配管道和喷嘴的材料分配的示意图；
图3b示出已知系统的分配管道的材料分配的示意图；
图3c示出根据本文所述实施方式并属于已知系统的分配管道的材料分配的比较图；
图4a示出根据本文所述实施方式的材料沉积布置；
图4b示出已知沉积系统；
图5a和5b示出根据本文所述实施方式的材料沉积布置的示意性侧视图和俯视图；
图6a和6b根据本文所述实施方式的材料沉积布置的示意性侧视图、以及根据本文所述实施方式的材料沉积布置的分配管道和喷嘴的更详细的视图；
图7a至7d示出根据本文所述实施方式的用于分配管道和材料沉积布置的喷嘴的示意图；
图8a至8c示出根据本文所述实施方式的材料沉积布置和分配管道；
图9a和9b示出根据本文所述实施方式的分配管道的示意图；
图10示出根据本文所述实施方式的真空沉积腔室；以及
图11示出根据本文所述实施方式的用于将材料沉积在基板上的方法的流程图。
具体实施方式
现在具体参照各种实施方式，这些实施方式的一或多个示例示出在附图中。在以下附图说明中，相同附图标号意指相同部件。通常，仅描述了有关于各个实施方式的不同之处。每个示例以说明的方式提供，而不意在作为限制。另外，作为实施方式的部分而说明或描述的特征可以用于其他实施方式或与其他实施方式结合，从而产生其他实施方式。预期本说明书包括这些修改和变化。
如本文所使用，术语“流体连通”可理解为呈流体连通的两个元件可以经由允许流体于这两个元件之间流动的连接件交换流体。在一个示例中，呈流体连通的元件可以包括中空结构，流体可以流动通过中空结构。根据一些实施方式，呈流体连通的元件中的至少一个可为管状元件。
此外，在以下描述中，材料源可理解为提供将沉积于基板上的材料的源。具体来说，材料源可配置为用于在真空腔室中提供将沉积于基板上的材料，真空腔室诸如真空沉积腔室或设备。根据一些实施方式，材料源可通过被配置为蒸发将沉积的材料来提供将沉积于基板上的材料。例如，材料源可以包括蒸发器或坩锅，蒸发器或坩锅蒸发将沉积于基板上的材料，并且尤其以朝向基板或进入材料源的分配管道的方向释放已蒸发的材料。在一些实施方式中，蒸发器可流体连通于分配管道，例如，用于分配已蒸发的材料。
根据本文所述一些实施方式，分配管道可理解为用于引导和分配已蒸发的材料的管道。具体来说，分配管道可从蒸发器引导已蒸发的材料至分配管道中的出口或开口。线性分配管道可理解为在第一方向上延伸的管道，具体地是在纵向方向中延伸的管。在一些实施方式中，线性分配管道包括具有圆柱的形状的管道，其中圆柱可具有圆形底部形状或任何其他适合底部形状。
本文所指喷嘴可理解为用于引导流体、尤其是用于控制流体的方向或特性(例如，从喷嘴出现的流体的流速、速度、形状和/或压力)的装置。根据本文所述一些实施方式，喷嘴可为用于引导或指引蒸气的装置，蒸气诸如将沉积于基板上的已蒸发的材料的蒸气。喷嘴可以具有用于接收流体的入口、用于引导流体通过喷嘴的开口(例如，钻孔(bore)或通道)、以及用于释放流体的出口。通常，喷嘴的开口或通道可以包括用于实现流过喷嘴的流体的期望方向或特性的限定几何形状。根据一些实施方式，喷嘴可为分配管道的部分或可连接于提供已蒸发的材料的分配管道，并且可从分配管道接收已蒸发的材料。
根据本文所述实施方式，提供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。根据一些实施方式，材料沉积布置可配置为用于在真空腔室中将两种或更多种已蒸发的材料沉积在基板上。材料沉积布置包括第一材料源，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。根据一些实施方式，第一材料可为来自将沉积于基板上的两种或更多种材料的第一材料。第一材料源进一步包括第一分配管道，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，其中第一材料源进一步包括位在第一分配管道壳体中的多个第一喷嘴。通常，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。材料沉积布置包括第二材料源，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。根据一些实施方式，第二材料可为来自将沉积于基板上的两种或更多种材料的第二材料。第二材料源进一步包括第二分配管道，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。第二材料源进一步包括位于第二分配管道壳体中的多个第二喷嘴。根据本文所述实施方式，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。根据一些实施方式，第一材料和第二材料可为相同材料，或替代地可为不同材料。
图1a示出根据本文所述实施方式的材料沉积布置100的侧视图。如图1a中所示的材料沉积布置的实施方式可以包括具有第一材料蒸发器102a的第一材料源、具有第二材料蒸发器102b的第二材料源、以及具有第三材料蒸发器102c的第三材料源。在一个实施方式中，材料蒸发器102a、102b和102c中的每者可以提供不同材料。在另一实施方式中，材料蒸发器中的每者可以提供相同材料，或者一部分的材料蒸发器可以提供相同材料，而另一部分的材料蒸发器提供不同材料。根据一些实施方式，第一材料蒸发器102a、102b和102c可为坩锅，被配置为用于蒸发将沉积于基板上的材料。第一材料蒸发器102a、102b和102c分别与分配管道106a、106b和106c流体连通。由这些材料蒸发器中的一者蒸发的材料可从材料蒸发器释放并且流入到相应分配管道中。
如从图1a可见，分配管道106a、106b和106c中的每者包括分配管道壳体，分配管道壳体包括多个喷嘴712。通过多个喷嘴，已蒸发的材料释放并引导至待涂布的基板(未示出)。根据一些实施方式，喷嘴712可以是分配管道的整体部分，诸如分配管道壳体中形成的开口，或者可由连接到分配管道壳体以执行已限定的工艺的喷嘴而提供，例如，引导已蒸发的材料朝向待涂布的基板。在一个示例中，喷嘴可通过旋拧、插接或收缩工艺连接到分配管道。在一个实施方式中，喷嘴可互换地连接到材料沉积布置的分配管道。
图1b示出如图1a中所示的第三分配管道106c的区段A的放大图。如图1b中所示的局部图示出第三分配管道106c、以及第三分配管道106c的多个喷嘴中的一个喷嘴712。喷嘴712提供已蒸发的材料可通过的开口713、或通道。喷嘴712的开口713提供开口长度714，如图1b中所示。根据一些实施方式，开口长度714可以沿着喷嘴的纵向或长度轴线测量，尤其在对应于离开喷嘴的平均流体方向的方向中。在一个实施方式中，喷嘴的开口长度714可为实质上垂直于分配管道的纵向(或线性)方向。
术语“实质上垂直的(substantially perpendicular)”可理解为包括与严格垂直布置的偏差高达15°。根据一些实施方式，在以下描述中，以“实质上(substantially)”修饰的其他术语可以包括与已指示的角度布置的偏差高达15°，或与一个维度偏差约15％。
图1c示出材料沉积布置100的前视图，这个材料沉积布置可对应于如图1a中所示的材料沉积布置，但旋转约90°。材料蒸发器102a、102b和102c分别与第一分配管道106a、第二分配管道106b和第三分配管道106c流体连通。喷嘴712的开口在前视图中可见。不同分配管道106a、106b和106c的喷嘴712彼此之间设有距离200。根据本文所述实施方式，第一喷嘴之间的距离可典型地小于50mm，更典型地小于30mm，并且甚至更典型地小于25mm。
根据一些实施方式，不同分配管道106a、106b和106c的喷嘴712之间的距离从相应喷嘴的开口的中心点测量。在一个示例中，喷嘴的开口的中心点可限定为开口的几何中心点。在开口为圆形的情况中，圆形的中心点为与在边缘上的点等距的点。例如，如果喷嘴的开口具有对称形状，开口的中心点可描述成在对称运动中处于不变的点。例如，正方形、矩形、菱形或平行四边形的中心点位于对角线交点，中心点为旋转对称的固定点。类似地，椭圆形的中心点位于轴线交点。根据一些实施方式，中心点可理解为形状的形心(centroid)。
在一些实施方式中，在分配管道的喷嘴之间的距离200可为实质上水平的距离。例如，分配管道106a、106b和106c可在实质上垂直的方向中延伸。喷嘴可以具有蒸发方向，即，喷嘴释放已蒸发的材料所沿着的实质上水平的方向。根据一些实施方式，在不同分配管道的喷嘴之间的实质上水平距离可理解为包括与严格水平布置的偏差约15°。
根据一些实施方式，这些喷嘴之间的距离可描述成在不同分配管道彼此之间的距离，举例来说，从分配管道的纵向轴线测量的距离。在一个实施方式中，分配管道彼此相距距离200。
图1d至1f图示出在图1c的前视图中的局部图B的实施方式。在图1d至1f中，指示喷嘴712的开口尺寸716。喷嘴的开口尺寸可取决于喷嘴的形状。在一个实施方式中，开口尺寸可理解为开口的并非开口长度的一个维度。根据一些实施方式，开口尺寸可为开口的横截面的最小维度，尤其是喷嘴的出口的横截面的最小维度(它是已蒸发的材料离开喷嘴时的位置)。
图1d示出喷嘴开口和开口尺寸716的示例，其中开口尺寸对应于横截面，尤其是开口直径。图1e示出示例，其中喷嘴开口具有椭圆状的形状，并且开口尺寸由开口的横截面的最小尺寸限定。图1f示出示例，其中喷嘴开口具有细长圆形形状，其中开口尺寸由开口的横截面的最小尺寸限定。技术人员将了解到，图1a至1f所示实施方式仅为示例，并且未将应用限于喷嘴开口的尺寸、形状和长度的所示示例、或分配管道和材料源的布置的所示示例，如将详细见于下文。
根据本文所述实施方式，第一分配管道的每个喷嘴可以具有2:1或更大的开口长度对尺寸比，或仅第一分配管道的喷嘴的一部分可以具有所提到的长度对尺寸比。根据一些实施方式，如本文所述的材料沉积布置的第二分配管道和/或第三分配管道也可包括具有2:1或更大的开口长度对尺寸比的一或多个喷嘴。
根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式，分配管道可以具有实质上三角形的横截面。图2a示出分配管道106的横截面的示例。分配管道106具有壁322、326和324，壁322、326和324包围内部中空空间710。在喷嘴712处设置的材料源的出口侧设有壁322。分配管道的横截面可描述成基本上三角形的，即，分配管道的主要区段对应于三角形的一部分和/或分配管道的横截面可为具有圆角和/或切角的三角形。如图2a中所示，例如，在出口侧的三角形的角被切去。
分配管道的出口侧的宽度，例如，如图2a中所示的横截面中的壁322的维度由箭头352指示。另外，分配管道106的横截面的其他维度由箭头354和355指示。根据本文所述实施方式，分配管道的出口侧的宽度为横截面的最大维度的30％或更少，例如，由箭头354和355指示的较大维度的30％或更少。鉴于分配管道的维度和形状，相邻分配管道106的喷嘴712可提供为处于较小距离。较小距离改善彼此相邻地蒸发的有机材料的混合。
图2b示出两个分配管道彼此相邻地提供的实施方式。因此，具有如图2b中所示的两个分配管道的材料沉积布置可以蒸发彼此相邻的两种有机材料。这种材料沉积布置还可意指材料沉积阵列。如图2b中所示，分配管道106的横截面的形状允许相邻分配管道的喷嘴靠近彼此安置。根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式，第一分配管道的第一喷嘴和第二分配管道的第二喷嘴可以具有30mm或以下的距离，例如从5mm至25mm。更具体是，第一出口或喷嘴至第二出口或喷嘴的距离可为10mm或以下。
根据本文所述一些实施方式，在第一分配管道的第一喷嘴和第二分配管道的第二喷嘴之间的距离可测量为相应喷嘴的纵向轴线之间的最小距离。在一个示例中，在相应喷嘴的纵向轴线之间的最小距离在喷嘴的出口(即，已蒸发的材料离开喷嘴时的位置)测量。图2c示出如图2b中所示的布置的局部图C。在图2c中放大的局部图C示出两个喷嘴106a和106b的示例，其中在喷嘴之间的距离200在相应喷嘴的出口处、在第一分配管道106a的第一喷嘴的纵向轴线201和第二分配管道106b的第二喷嘴的纵向轴线202之间测量。根据一些实施方式，如本文所指的喷嘴的纵向轴线沿着喷嘴的长度方向延伸。
根据本文所述实施方式，如本文所述的材料沉积布置可以用于高准确性工艺中，高准确性工艺诸如有机发光二极管(OLED)生产工艺。图3a和4a示出根据本文所述实施方式的材料沉积布置的效果。图3b和4b示出已知材料沉积布置的比较示例的效果。在图3a中，示出从根据本文所述实施方式的材料沉积布置释放的已蒸发的材料的分配的测试数据。曲线800显示已蒸发的材料从具有2:1或较高的长度对尺寸比的喷嘴释放的实验结果。图3a的示例示出已蒸发的材料的分配近似遵循cos6形状。如图3b中所示的与已知材料沉积布置的比较示出，传统材料沉积布置的分配对应于由曲线801所示的cos1形状。由根据本文所述实施方式的材料沉积布置产生的曲线800与已知系统的曲线801之间的差异实质上为已蒸发的材料的羽流(plume)的宽度、以及在羽流中的已蒸发的材料的集中分配。例如，如果掩模用于沉积材料于基板上，例如是在OLED生产系统中，掩模可为具有像素开口的像素掩模，像素开口具有约50μm x 50μm或甚至以下的尺寸，诸如像素开口具有约30μm或以下、或约20μm的横截面的尺寸(例如，横截面的最小尺寸)。在一个示例中，像素掩模可具有约40μm的厚度。考虑掩模的厚度和像素开口的尺寸，可能出现遮蔽效应，其中在掩模中的像素开口的壁遮蔽像素开口。根据本文所述实施方式的材料沉积布置和/或分配管道和/或喷嘴可有助于减少遮蔽效应。
可通过使用利用根据本文所述实施方式的材料沉积布置的蒸发来达成高定向性，导致改善对已蒸发的材料的使用，因为更多已蒸发的材料实际上会到达基板(并且，例如而非基板的上方和下方的区域)。
图3c示出在掩模的像素中的已蒸发的材料的分配并且示出三条不同的线。全部的三条线示出在喷嘴和基板之间的已限定的距离中已蒸发的材料的分配。在一个示例中，在喷嘴出口(已蒸发的材料离开喷嘴时的位置)与基板或基板支撑件之间的距离可为250mm或更少，例如为约200mm，或约150mm。第一线804示出已知材料沉积布置所提供的掩模的像素开口中的已蒸发的材料的分配。第一线804的分配对应于cos1状分配。利用根据本文所述实施方式的材料沉积布置或分配管道，已蒸发的材料的分配可对应于由第二线805所示的cos6状分配。具体来说，第二线805的斜率陡于第一线804的斜率。技术人员从图3c可见，相较cos1分配情况而言，在cos6分配情况下，在掩模的像素开口的边缘被更好地填满。第三线806示出利用根据本文所述实施方式的材料沉积布置或分配管道的实验测试结果。第三线806实质上遵循了具有已蒸发的材料的cos6状分配的第二线805。当使用根据本文所述实施方式的材料沉积布置或分配管道，遮蔽效应就会减少。
图4a示出根据本文所述实施方式的示例性地包括三个材料沉积布置100a、100b和100c的材料沉积布置。材料沉积布置可为如本文中的实施方式所述的材料沉积布置。图4a的沉积系统进一步示出用已蒸发的材料涂布的基板121，以及用于遮蔽基板121的掩模132。图4a示意性地示出已蒸发的材料802如何离开和脱离材料沉积布置100a、100b和100c，具体地是材料沉积布置的喷嘴。根据本文所述实施方式，已蒸发的材料802在离开材料沉积布置100a、100b和100c而进入沉积腔室的真空空间时散布。具有2:1或更大的长度对尺寸比的喷嘴使已蒸发的材料的散布受限，例如，通过涵盖约30°或更少的角度。在图4b中示出相较已知沉积系统来说，已蒸发的材料803涵盖约60°的角度。
如图3a、3b、4a和4b中所示示例可见，根据本文所述实施方式材料沉积布置可以提供已蒸发的材料的较小的分配散布，并且允许更精确引导已蒸发的材料到达基板，尤其是更精确地到达掩模开口而以高准确性来涂布基板。
以小于30mm的距离布置分配管道的喷嘴进一步提供对混合不同材料源100a、100b和100c的不同材料的选择。通过使用特殊形状分配管道，例如是如图4a中示例性地所示的三角形状形状，在材料沉积布置的喷嘴之间的减少的距离可进一步改善。
具有cos6状分配的已蒸发的材料可允许使用较小掩模开口并改善将于基板上涂布的较小的结构(例如，用于OLED产品的像素)的准确性。
根据一些实施方式，提供用于在真空腔室中沉积已蒸发的材料于基板上的材料沉积布置。根据一些实施方式，材料沉积布置可配置为用于在真空腔室中将沉积两种或更多种已蒸发的材料沉积在基板上。材料沉积布置包括第一材料源，第一材料源包括第一材料蒸发器，被配置为用于蒸发将沉积于基板上的第一材料。根据一些实施方式，第一材料可为将沉积于基板上的两种或更多种材料中的第一材料。第一材料源进一步包括第一分配管道，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。另外，第一材料源包括位于第一分配管道壳体中的多个第一喷嘴，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。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，第二材料源包括第二材料蒸发器，被配置为蒸发将沉积于基板上的第二材料。根据一些实施方式，第二材料可为将沉积于基板上的两种或更多种材料中的第二材料。第二材料源进一步包括第二分配管道。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。第二材料源进一步包括位于第二分配管道壳体中的多个第二喷嘴，其中一或多个第二喷嘴被配置为提供第二分配方向。根据可与本文所述其他实施方式结合的本文所述数个实施方式，多个第一喷嘴中的一或多个喷嘴的第一分配方向和多个第二喷嘴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°。根据一些实施方式，第一材料和第二材料可为相同材料，或替代地可为不同材料。
图5a示出材料沉积布置的示意图，材料沉积布置具有在第一分配管道壳体中的喷嘴的第一分配方向与在第二分配管道壳体中的喷嘴的第二分配方向上实质上平行的布置。示例性地示出于图5a中的材料沉积布置示出第一材料源100a和第二材料源100b。第一材料源100a和第二材料源100b中的每者分别包括材料蒸发器102a和102b。在一个实施方式中，每个材料蒸发器可以提供不同材料。在另一实施方式中，每个材料蒸发器可以提供相同材料，或部分的材料蒸发器可提供相同材料，而另一部分的材料蒸发器提供不同材料。根据本文所述实施方式，第一材料源100a包括第一分配管道106a，并且第二材料源100b包括第二分配管道106b。第一分配管道和第二分配管道各自具有分配管道壳体，喷嘴712布置在分配管道壳体中。具体来说，第一分配管道包括多个第一喷嘴，并且第二分配管道包括多个第二喷嘴，用于从相应分配管道壳体朝向将涂布的基板释放已蒸发的材料。
根据本文所述实施方式，第一分配管道和/或第二分配管道的一或多个喷嘴可以具有为2:1或更大的喷嘴的长度对尺寸比，例如2.5:1、3:1、5:1或甚至大于5:1。喷嘴开口的尺寸和长度可理解成上述相关于图1a至1f详细描述的那样。在一些实施方式中，第一分配管道的一或多个喷嘴提供第一分配方向，并且第二分配管道的一或多个喷嘴提供第二分配方向。
根据本文所述实施方式，喷嘴的分配方向可理解为喷嘴的平均分配方向。在一些实施方式中，平均分配方向可实质上对应于已蒸发的材料的从喷嘴朝向将涂布的基板释放的羽流中的线，具体地是平均分配方向可实质上对应于已蒸发的材料的集中到达在已蒸发的材料的羽流中的最大值沿着的线。根据一些实施方式，喷嘴的平均分配方向可理解为对应至已蒸发的材料的从喷嘴朝向待沉积的基板释放的羽流的几何中心线。在一些实施方式中，蒸气羽流的中心线可描述成对应于包括已蒸发的材料的几何形心的线，以及在喷嘴的长度轴线或纵向轴线上的点，例如，喷嘴出口的点。根据其他实施方式，喷嘴的平均分配方向可描述成沿着具有喷嘴出口与待涂布的基板之间的最小距离的线延伸，具体地是被描述成沿着具有在喷嘴出口的点与待涂布基板之间的最小距离的线延伸，喷嘴出口的点位于喷嘴的长度轴线或纵向轴线上。
图5b示出根据一些实施方式的包括第一材料源100a和100b的材料沉积布置的俯视图。如图5a和5b中的示例可见，第一分配管道106a的喷嘴712提供第一分配方向210，并且第二分配管道106b的喷嘴712提供第二分配方向211。通常，第一分配管道中和第二分配管道中的喷嘴被布置成使得第一分配方向和第二分配方向彼此平行。根据一些实施方式，第一分配方向和第二分配方向可与严格平行布置偏差高达5°，例如与严格平行布置的偏差约3°或约2°。根据一些实施方式，如图5a和5b中指示的第一分配方向210和第二分配方向211彼此之间可以具有约30mm或更小的距离。
如上所述，图5a和5b中示出的材料沉积布置的第一分配管道和第二分配管道可以具有三角形状形状。图6a和6b示出实质上三角形的材料沉积布置，在材料沉积布置中，第一分配管道和第二分配管道的喷嘴的分配方向是彼此实质上平行的。
图6a示出实施方式的横截面图，在这个实施方式中，提供具有第一分配管道106a的第一材料源、具有第二分配管道106b的第二材料源、以及具有第三分配管道106c的第三材料源。根据一些实施方式，这些分配管道可配备有加热元件380和绝热器879，用于提高加热效率和避免已蒸发的材料在分配管道中冷凝。蒸发器控制壳体702邻近这些分配管道设置，并且经由绝热器879而连接到这些分配管道。在分配管道106a、106b和106c上方的箭头(当在投影平面中看见时)示出已蒸发的有机材料离开分配管道106a、106b和106c。这些分配管道的相应喷嘴的平均分配方向以附图标号210、211和212标注。如于图6a中可见，不同分配管道的分配方向是实质上平行的。
三个分配管道106a、106b和106c的喷嘴712的局部图和简化图示出于图6b中。示例性地示出的三个喷嘴712具有长度轴线或纵向轴线201、202、203。喷嘴712可从分配管道106a、106b和106c在第一分配方向210、第二分配方向211、及第三分配方向212上朝向待涂布的基板(未示出)引导已蒸发的材料。如图6b中所示的实施方式指示，三个分配方向彼此平行，或与严格平行布置的偏差可为高达5°。
根据本文所述实施方式，诸如本文所指第一分配管道、第二分配管道和第三分配管道的不同分配管道可流体连通于不同蒸发器，例如在三个分配管道情况下，可流体连通于三个不同的蒸发器。在一些实施方式中，不同分配管道可流体连通于相同类型的蒸发器，但是蒸发不同材料。例如，可由流体连通于三个蒸发器的三个分配管道提供三种不同组分。在一个示例中，如本文所述的材料沉积布置可以用来生产OLED。已蒸发的材料可以包括用于生产OLED的三种组分。
根据本文所述实施方式，使用不同喷嘴的分配方向的平行布置和使用具有2:1或较大的长度对尺寸比的喷嘴可有助于提高已蒸发的材料在从喷嘴释放时的行为的均匀性和预测性。例如，实质上平行于另一或相邻的已蒸发的材料的方向的已蒸发的材料的方向可使已蒸发的材料对掩模和/或基板有常态且均匀的影响。在一个示例中，不同分配管道的不同组分可对掩模和/或基板具有实质上相同的冲角(impact angle)，尤其是对掩模和/或基板实质上垂直的冲角。一或多种组分的涂层的生产可利用根据本文所述实施方式的材料沉积布置以更精确的方式执行。另外，当不同的材料源在分配方向之间具有限定角度时，具有平行布置的分配方向的材料源可以减少例如在已知系统中付出的安装和计算劳动量。另外，如果不同组分用于不同的材料源，根据本文所述实施方式包括上述平行布置的分配方向的材料沉积布置可均匀地混合不同组分。
根据一些实施方式，提供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位于分配管道壳体中的喷嘴。喷嘴包括开口长度和开口尺寸，其中喷嘴的长度对尺寸比等于或大于2:1。根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式，喷嘴包括对已蒸发的有机材料具有化学惰性的材料。在一个示例中，已蒸发的有机材料可典型地具有约150℃及约650℃之间的温度，更典型地约100℃及500℃之间的温度。
图7a至7d示出根据本文所述实施方式的分配管道的喷嘴的示例。如图7a至7d中所示的喷嘴200包括开口203(或通道或钻孔203)，用于引导已蒸发的材料通过喷嘴。根据本文所述实施方式，喷嘴200具有开口长度714和开口尺寸716。本文所述实施方式中的喷嘴的长度对尺寸比可为2:1或更大，如上所述实例。术语“开口长度”和“开口尺寸”可如上述相关于1a至1f的描述理解。
图7a示出包括第一喷嘴材料206和第二喷嘴材料208的喷嘴。例如，第一喷嘴材料206可为具有热传导值大于21W/mK的材料，例如铜。在一些实施方式中，第二喷嘴材料208可提供于开口或通道713的内侧并且可对已蒸发的有机材料为化学惰性的。例如，第二喷嘴材料可以选自钽(Ta)、铌(Nb)、钛(Ti)、类金刚石层(Diamond-like carbon,DLC)、不锈钢、石英玻璃、以及石墨。如图7a中的实施方式中可见，第二喷嘴材料208可提供为通道713的内侧的薄涂层。
图7b示出具有第一喷嘴材料206和第二喷嘴材料208的实施方式。如图7b中所示的喷嘴的示例由第一部分和第二部分组成，第一部分由第一喷嘴材料206(例如，具有是大于21W/mk的热传导值)所制成，第二部分由第二喷嘴材料208制成，第二喷嘴材料208可对已蒸发的有机材料为化学惰性的。在示例中，第一喷嘴材料和第二喷嘴材料可以如相关于图7a的描述进行选择。如图7b中可见，第二喷嘴材料208为喷嘴的一部分，并尤其是不仅是内部通道侧的涂层。
根据一些实施方式，第二喷嘴材料的厚度可典型地在一定纳米到若干微米的范围中。在示例中，第二喷嘴材料的在喷嘴开口中的厚度可典型地在约10nm至约50μm之间，更典型地在约100nm至约50μm之间，并且甚至更典型地在约500nm至约50μm之间。在一个示例中，第二喷嘴材料的厚度可为约10μm。
图7c图示出喷嘴200的实施方式，其中喷嘴700是由第一喷嘴材料制成，第一喷嘴材料具有大于分配管道的热传导率的热传导率或高于21W/mk的热传导率，喷嘴可连接到分配管道。在本文所述实施方式中，第一喷嘴材料206对已蒸发的有机材料为惰性的。在一个示例中，第一喷嘴材料可以选自Ta、Nb、Ti、DLC或石墨。
图7d示出根据本文所述实施方式的如图7a中所示的喷嘴的示意图。在开口713中可见第二喷嘴材料208，而喷嘴700的外侧示出第一喷嘴材料206。
根据本文所述一些实施方式，喷嘴的开口或通道可具有典型地约1mm至约10mm的尺寸、更典型地约1mm至约6mm的尺寸，且甚至更典型地2mm至约5mm的尺寸，已蒸发的材料在蒸发工艺期间通过喷嘴的开口或通道以到达待涂布的基板。根据一些实施方式，通道或开口的尺寸可指横截面的最小尺寸，例如通道或开口的直径。在一个示例中，开口或通道的尺寸于喷嘴的出口进行测量。根据可与本文所述其他实施方式结合的本文所述的一些实施方式，开口或通道可于公差区域H7中制造，例如，以约10μm至约18μm的公差制造。
根据本文所述一些实施方式，用于根据本文所述实施方式的材料沉积布置或分配管道的喷嘴可包括螺纹，用于重复地连接喷嘴于分配管道且解除喷嘴至分配管道的连接，材料沉积布置用于在真空沉积腔室中将材料沉积在基板上。在一些实施方式中，具有用于连接于分配管道的螺纹的喷嘴可具有内螺纹和/或外螺纹，用于能够反复连接喷嘴于分配管道，尤其是不需要损坏分配管道或喷嘴。例如，具有限定特性的第一喷嘴可连接于用于第一工艺的分配管道。在第一工艺完成之后，第一喷嘴可解除连接且第二喷嘴可连接于用于第二工艺的分配管道。如果第一工艺将再度执行，第二喷嘴可从该分配管道解除连接且第一喷嘴可再度连接于该分配管道，用于执行第一工艺。根据一些实施方式，分配管道也可包括螺纹，用于喷嘴至分配管道的可互换的连接，例如通过装配(fitting)于喷嘴的螺纹的方式进行。
根据本文所述一些实施方式，如本文所述实施方式中的材料沉积布置和如本文所述实施方式中的分配管道可见于图8a至8c中。分配管道106可流体连通于坩锅，用于分配由坩锅提供的已蒸发的材料。分配管道例如可为具有加热单元715的细长的立方体。蒸发坩锅可为用于将利用外部加热单元725蒸发的有机材料的储器。根据可与本文所述其他实施方式结合的典型实施方式，分配管道106提供线源。根据本文所述一些实施方式，材料沉积布置100进一步包括多个开口和/或出口，用于朝向基板释放已蒸发的材料，例如沿着至少一条线布置的喷嘴。
根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式。分配管道的喷嘴可适用于在某个方向中释放已蒸发的材料，此方向不同于分配管道的长度方向，诸如实质上垂直于分配管道的长度方向的方向。根据一些实施方式，出口(例如喷嘴)被布置成具有为水平方向+-20°的主要蒸发方向。根据一些特定实施方式，蒸发方向可略微地向上定向，例如为从水平向上15°的范围，例如是向上3°至7°。因此，基板可稍微倾斜以实质上垂直于蒸发方向。在具有倾斜基板的情况下，可以减少产生不需要的粒子。然而，根据本文所述实施方式的喷嘴和材料沉积布置也可用于沉积设备，这种沉积设备被配置为用于沉积材料于水平定向的基板上。
在一个示例中，分配管道106的长度至少对应于在沉积设备中的待沉积基板的高度。在许多情况下，分配管道106的长度将比待沉积基板的高度长至少10％或甚至20％。具有长于基板的高度的分配管道可在基板的上端和/或基板的下端提供均匀沉积。
根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式，分配管道的长度可为1.3m或以上，例如为2.5m或以上。根据一个配置，如图8a中所示，蒸发坩锅104被提供于分配管道106的下端。有机材料于蒸发坩锅104中蒸发。有机材料的蒸气在分配管道的底部进入分配管道106，并且基本上侧边地(sideways)被引导而通过分配管道中的多个喷嘴，例如朝向基本上垂直的基板。
图8b示出材料源的一部分的放大图，其中分配管道106连接于蒸发坩锅104。提供凸缘单元703，凸缘单元703被配置为提供蒸发坩锅104和分配管道106之间的连接。例如，蒸发坩锅和分配管道被提供为分离单元，可分离且连接或组装于凸缘单元，例如，用于进行材料源的操作。
分配管道106具有内部中空空间710。加热单元715可提供以加热分配管道。因此，分配管道106可加热至某个温度以使有机材料的蒸气不冷凝于分配管道106的壁的内部，有机材料的蒸气由蒸发坩锅104提供。
例如，分配管道可保持在某个温度，相较将沉积于基板上的材料的蒸发温度来说，这个温度典型地高约1℃至约20℃，更典型地高约5℃至约20℃，且甚至更典型地高约10℃至约15℃。两个或更多个热遮蔽件717提供于分配管道106的管道周围。
在操作期间，分配管道106可在凸缘单元703连接于蒸发坩锅104。蒸发坩锅104被配置为接收将蒸发的有机材料且蒸发有机材料。根据一些实施方式，将蒸发的材料可包括氧化铟锡(ITO)、NPD、Alq3、喹吖啶酮(Quinacridone)、Mg/AG、星状(starburst)材料等等中的至少一者。图8b示出穿过蒸发坩锅104的壳体的截面。再填充开口例如提供在蒸发坩锅的上部，再填充开口可使用塞(plug)722、盖(lid)、盖件等等关闭，用于关闭蒸发坩锅104的内部空间(enclosure)。
外部加热单元725提供于蒸发坩锅104的内部空间中。外部加热单元可沿着蒸发坩锅104的壁的至少一部分延伸。根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式，可另外或替代地提供一或多个中央加热元件726。图8b示出两个中央加热元件726。根据一些实现方式，蒸发坩锅104可进一步包括遮蔽件727。
根据一些实施方式，如相关于图8a至8b示例性示出，蒸发坩锅104提供于分配管道106的下侧。根据可与本文所述其他实施方式结合的其他实施方式，蒸气导管732可在分配管道的中心部分而提供到分配管道106，或者可在分配管道的下端和分配管道的上端之间的另一位置而提供到分配管道106。图8c示出具有分配管道106和提供于分配管道的中心部分的蒸气导管732的材料源的示例。有机材料的蒸气产生于蒸发坩锅104中且引导通过蒸气导管732至分配管道106的中心部分。蒸气经由多个喷嘴712离开分配管道106，这些喷嘴712可为相关于图7a至7d所描述的喷嘴。根据可与本文所述其他实施方式结合的再其他实施方式，两个或更多个蒸气导管732可沿着分配管道106的长度提供于不同位置。在一些实施方式中，蒸气导管732可连接于一个蒸发坩锅104或多个蒸发坩锅104。例如，各蒸气导管732可具有对应的蒸发坩锅104。或者，蒸发坩锅104可流体连通于两个或更多个蒸气导管732，这两个或更多个蒸气导管732连接于分配管道106。
如本文所述，分配管道可为中空圆柱。术语“圆柱”可理解为普遍接受地为具有圆形底部形状和圆形顶部形状以及连接顶部圆形和底部圆形的曲面区域或壳。根据可与本文所述其他实施方式结合的其他另外或替代的实施方式，术语“圆柱”在数学意义上可进一步理解为具有任意底部形状和一致顶部形状，以及连接顶部形状和底部形状的曲面区域或壳。因此，圆柱不一定必须为圆形的横截面。替代地，底部表面和顶部表面可以具有不同于圆形的形状。
图9a和9b示出根据本文所述实施方式的用于材料沉积布置的分配管道106的实施方式的截面图。根据一些实施方式，分配管道106包括分配管道壳体116，分配管道壳体116包括第一壳体材料，或以第一壳体材料制成。如图9a和9b中的实施方式中可见，分配管道为沿着第一方向136延伸的线性分配管道。
图9a示出具有多个开口107的分配管道，这些开口107沿着在分配管道壳体中的第一方向布置。在一些实施方式中，分配管道中的开口的壁109可理解为根据本文所述实施方式的喷嘴。在一个示例中，开口107的壁109可包括第一喷嘴材料(例如，以第一喷嘴材料涂布)，其中第一喷嘴材料的热传导值在一些示例中可以大于第一分配管道材料的热传导率或大于21W/mK。在一个示例中，开口107的壁109可以用铜覆盖。在一个实施方式中，壁可以用铜和第二喷嘴材料覆盖，例如，第二喷嘴材料是对已蒸发的有机材料具有化学惰性的材料。
图9b示出根据本文所述实施方式的分配管道的实施方式。示出于图9b中的分配管道106包括开口107，开口107具有延伸壁108。通常，开口107的延伸壁108沿着实质上垂直于分配管道壳体116的第一方向136的方向延伸。根据一些实施方式，开口107的壁108可从分配管道以任何适合角度延伸。在一些实施方式中，分配管道壳体116的开口107的壁108可提供根据本文所述实施方式的分配管道106的喷嘴。例如，壁108可以包括第一喷嘴材料，或用第一喷嘴材料制成。根据一些实施方式，壁108可在内侧涂布第一喷嘴材料和/或第二喷嘴材料，例如是对已蒸发的有机材料具有化学惰性的材料。
在一些实施方式中，壁108提供用于安装喷嘴于分配管道壳体116的安装辅助，举例而言，喷嘴为如图8a至8d中示例性地示出的喷嘴。根据一些实施方式，壁108可以提供用于将喷嘴旋拧到分配管道壳体116的螺纹。
根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式，本文所指的材料沉积布置或分配管道的喷嘴可设计为形成具有cosn状形状轮廓的羽流(plume)，其中n尤其大于4。在一个示例中，喷嘴被设计为形成具有cos6状形状轮廓的羽流。如果需要窄形状的羽流时，达成cosn形式羽流的已蒸发的材料的喷嘴可有用处。例如，包括用于具有小开口(例如是具有约20μm的尺寸的开口)基板的掩模的沉积工艺可从窄cosn形状羽流获益，并且由于已蒸发的材料的羽流不散布在掩模上而是通过掩模的开口，材料利用率可提高。根据一些实施方式，喷嘴可设计为使得喷嘴的长度和喷嘴的通道的直径的关系为限定关系，例如是2:1或更高。根据另外或替代的实施方式，喷嘴通道可包括段差(steps)、斜面、准直仪(collimator)结构及/或压力级(pressure stages)，用于达成期望羽流形状。
根据本文所述一些实施方式，描述真空沉积腔室。真空沉积腔室包括根据上述的任何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。通常，在材料沉积布置的多个分配管道至少一者与基板支撑件之间的距离小于250mm。根据一些实施方式，在分配管道与基板支撑件之间的距离可从分配管道的喷嘴出口和基板支撑件的一位置测量，基板支撑件的此位置位于具有基板的平面(例如，接触点、夹具等等)。
在一些实施方式中，真空沉积腔室可包括材料沉积布置，材料沉积布置具有喷嘴，此喷嘴具有2:1或更大的开口尺寸对开口长度比。根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式，真空沉积腔室可包括材料沉积布置，材料沉积布置具有第一材料源和第二材料源，例如如上所述的第一和第二材料源(例如，具有第一分配管道和第二分配管道的第一和第二材料源，第一分配管道具有多个第一喷嘴，第二分配管道具有多个第二喷嘴)。通常，多个第一喷嘴的第一喷嘴和多个第二喷嘴的第二喷嘴之间的距离等于或小于30mm。
根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式，真空沉积腔室可包括材料沉积布置，材料沉积布置具有喷嘴，喷嘴具有2:1或更大的开口尺寸对开口长度比。根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式，真空沉积腔室可包括具有第一材料源和第二材料源的材料沉积布置，诸如如上所述的第一材料源和第二材料源(例如，具有第一分配管道和第二分配管道的第一材料源和第二材料源，第一分配管道具有多个第一喷嘴，第二分配管道具有多个第二喷嘴)。通常，第一分配管道的多个第一喷嘴中的至少一者提供第一分配方向，并且多个第二喷嘴中的至少一者提供第二分配方向。在一些实施方式中，多个第一喷嘴中的一或多个喷嘴的第一分配方向和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°。
根据一些实施方式，真空沉积腔室可包括材料沉积布置，材料沉积布置具有分配管道，分配管道具有分配管道壳体和喷嘴，喷嘴位于分配管道壳体中。喷嘴开口的长度对尺寸比为2:1或更大，并且喷嘴包括对已蒸发的有机材料具有化学惰性的材料，已蒸发的有机材料例如上述所指有机材料。
图10示出沉积设备300，根据本文所述实施方式的材料沉积布置、分配管道或喷嘴都可用于沉积设备300。以下所指诸如喷嘴或分配管道的元件可为如上相关于图1a至9b所述的元件。例如，下文所指分配管道可为有关于图1a至9b示例性描述的分配管道，只要所组合的实施方式不会彼此矛盾即可。
图10的沉积设备300包括位于真空腔室110中的某个位置处的材料源100。根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式，材料源被配置为用于平移运动或绕着轴线旋转。材料源100具有一或多个蒸发坩锅104和一或多个分配管道106。两个蒸发坩锅和两个分配管道示出于图10中。分配管道106是由支撑件102支撑。另外，根据一些实施方式，蒸发坩锅104也可由支撑件102支撑。两个基板121提供于真空腔室110中。通常，用于遮蔽基板上的层沉积的掩模132可提供于基板和材料源100之间。在一些实施方式中，掩模可为像素掩模，例如，具有开口的像素掩模，开口具有尺寸(例如，横截面的直径或最小尺寸)，尺寸典型地为约10μm与约50μm之间，更典型地为约15μm与约40μm之间，且甚至更典型地为约15μm与约30μm之间。在一个示例中，掩模开口的尺寸约20μm。在另一示例中，掩模开口具有约50μmx 50μm的延展。有机材料从分配管道106蒸发。
根据本文所述的实施方式，基板在基本上垂直的位置处涂布有机材料。示出于图10中的视图为包括材料源100的设备的俯视图。通常，分配管道为线性蒸气分配喷头。根据一些实施方式，分配管道提供基本上垂直地延伸的线源。根据可与本文所述其他实施方式结合的实施方式，“基本上垂直的”在意指基板方向时特定地理解为允许与垂直方向有20°或以下的偏差，例如，10°或以下的偏差。例如，因为基板支撑件具有与垂直方向的一些偏差可能产生更稳定的基板定位，从而提供这种偏差。然而，在沉积有机材料期间的基板方向被认定为基本上垂直的，而不同于水平基板方向。在一些实施方式中，基板表面是由线源涂布，线源在对应于一个基板维度和平移运动的方向上延伸，平移运动沿着对应于其他基板维度的其他方向。根据其他实施方式，沉积设备可为用于沉积材料于基本上水平地定向的基板上沉积设备。例如，在沉积设备中涂布基板可在向上或向下方向执行。
图10示出用于在真空腔室110中沉积有机材料的沉积设备300的实施方式。材料源100提供于真空腔室110中的轨道上，轨道例如是环状轨道或线性导件320。轨道或线性导件320被配置为用于材料源100的平移运动。根据可与本文所述其他实施方式结合的不同实施方式，用于平移运动的驱动器可提供于材料源100中、在轨道或线性导件320处、在真空腔室110中或其组合。图10示出阀205，阀205例如闸阀。阀205提供与相邻真空腔室(未示出于图10中)的真空密封。阀可打开以将基板121或掩模132传送进入真空腔室110或离开真空腔室110。
根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式，其他真空腔室(诸如维护真空腔室111)相邻于真空腔室110而提供。在一些实施方式中，真空腔室110和维护真空腔室111用阀207连接。阀207被配置为打开和关闭在真空腔室110与维护真空腔室111之间的真空密封。当阀207处于打开状态时，材料源100可传送至维护真空腔室111。之后，阀可关闭以提供在真空腔室110和维护真空腔室111之间的真空密封。如果阀207关闭，维护真空腔室111可排气和打开，用于维护材料源100而不破坏真空腔室110中的真空。
在图10中所示的实施方式中，两个基板121支撑于在真空腔室110中的相应传送轨道上。根据一些实施方式，在至少一个分配管道和基板支撑件之间的距离小于250mm。在图10中，此距离由在基板支撑件126与材料源100的分配管道106的喷嘴的出口之间的距离101指示。另外，提供两个轨道，以供设置掩模132于两个轨道上。基板121的涂层可由相应掩模132遮蔽。根据典型实施方式，这些掩模132提供于掩模框架131中，以将掩模132固持在预定位置中，这些掩模132即对应于第一基板121的第一掩模132和对应于第二基板121的第二掩模132。
根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式，基板121可由基板支撑件126支撑，基板支撑件126连接对准单元112。对准单元112可调整基板121相对于掩模132的位置。图10示出基板支撑件126连接于对准单元112的实施方式。因此，基板相对于掩模132移动，以提供在有机材料沉积期间基板与掩模之间适当的对准。根据可与本文所述其他实施方式结合的进一步的实施方式，掩模132和/或支撑掩模132的掩模框架131可替代地或另外地连接于对准单元112。根据一些实施方式，掩模可相对于基板121定位或掩模132和基板121两者可相对于彼此定位。被配置为用于调整基板121和掩模132相对于彼此之间的位置的对准单元112在沉积期间提供对遮蔽的适当地对准，而有利于高品质、发光二极管(LED)显示器制造、或OLED显示器制造。
如图10中所示，线性导件320提供材料源100的平移运动的方向。在材料源100的两侧上提供掩模132。掩模132可以基本上平行于平移运动的方向延伸。另外，在材料源100的相对侧的基板121也可在基本上平行于平移运动的方向上延伸。根据典型实施方式，基板121可经由阀205移动至真空腔室110中和离开真空腔室110。沉积设备300可以包括用于传送每个基板121的相应传送轨道。例如，传送轨道可平行于如图10中所示基板位置延伸并进入或离开真空腔室110。
通常，其他轨道被提供为用于支撑掩模框架131和掩模132。因此，可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式可包括在真空腔室110中的四个轨道。为了移动这些掩模132中的一者离开腔室(例如为了清洗掩模)，掩模框架131和掩模可移动至基板121的传送轨道上。相应掩模框架可以接着在用于基板的传送轨道上离开或进入真空腔室110。虽然提供单独传送轨道使掩模框架131进入和离开真空腔室110是可能的，但是如果只有两个轨道(即基板的传送轨道)延伸进和延伸出真空腔室110并且此外掩模框架131可由适当的致动器或机械手移动到用于基板的传送轨道的相应一者，那么沉积设备300的拥有成本就会减少。
图10示出材料源100的示例性实施方式。材料源100包括支撑件102。支撑件102被配置为沿着线性导件320平移运动。支撑件102支撑两个蒸发坩锅104和两个分配管道106，分配管道106设在蒸发坩锅104上方。在蒸发坩锅中产生的蒸气可向上地移动并离开分配管道的一或多个喷嘴或出口。
根据本文所述实施方式，材料源包括一或多个蒸发坩锅和一或多个分配管道，其中一或多个分配管道的相应分配管道可流体连通于一或多个蒸发坩锅的相应蒸发坩锅。用于OLED装置制造的多种应用包括处理步骤，其中一种、两种或更多种有机材料同时蒸发。因此，如图10中所示的示例，两个分配管道以及对应蒸发坩锅可相邻于彼此提供。因此，材料源100也可意指为材料源阵列，例如，其中多于一种有机材料同时蒸发。如本文中所述，材料源阵列本身可意指为用于两种或更多种有机材料的材料源，例如，材料源阵列可提供用于蒸发及沉积三个材料到基板上。根据一些实施方式，材料源阵列可被配置为用于从不同材料源同时提供相同材料。
分配管道的一或多个喷嘴可包括、例如可为提供在喷头或另一蒸气分配系统中的一或多个喷嘴。提供本文所述的分配管道的喷嘴可为本文所述实施方式中描述的喷嘴，例如相关于图8a至8d描述的喷嘴。分配管道在本文中可理解为包括内部空间，内部空间具有多个开口，使得在分配管道中的压力高于在分配管道外的压力，例如，高至少一个量级。在一个示例中，在分配管道中的压力可在约10-2至约10-3mbar之间。
根据可与本文所述其他实施方式结合的数个实施方式，分配管道的旋转可由蒸发器控制壳体的旋转提供，至少可固定分配管道于蒸发器控制壳体上。另外地或替代地，通过沿着环状轨道的弯曲部分来移动材料源，使得分配管道旋转。通常，蒸发坩锅也固定于蒸发器控制壳体上。因此，材料源包括分配管道和蒸发坩锅，分配管道和蒸发坩锅可旋转地固定，例如可旋转地固定在一起。
根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式，分配管道或蒸发管可设计成三角形的形状，使得分配管道的开口或喷嘴可尽可能的彼此靠近。使分配管道的开口或喷嘴尽可能地靠近彼此允许例如改善对不同有机材料的混合，举例而言，在共蒸发两种、三种或甚至多种不同有机材料的情况下。
根据本文所述实施方式，分配管道的出口侧的宽度(包括开口的分配管道的那侧)为横截面的最大尺寸的30％或小于30％。由此，分配管道的开口或相邻分配管道的喷嘴可以提供在较小距离处。较小距离改善对多种有机材料的混合，这些有机材料相邻于彼此而蒸发。再者，另外地或替代地，并独立于改善对有机材料的混合，壁面对基板的宽度可以本质上平行的方式减少。因此，壁面对基板的表面区域可以本质上平行的方式减少。这种布置减少提供至支撑在沉积区域中或略微在沉积区域前的掩模或基板的热负载。
另外地或替代地，鉴于材料源的三角形的形状，朝掩模辐射的面积减少。此外，可以提供金属板的堆叠(例如高达10个金属板)，从而减少从材料源至掩模的热传递。根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式，热遮蔽件或金属板可具有用于喷嘴的孔口，并且可附接到至少源的前侧，即，面对基板的那侧。
虽然如图10中所示的实施方式提供具有可移动源的沉积设备，技术人员可以理解，上述实施方式也可应用在沉积设备中，基板在处理期间在这些沉积设备中移动。例如，可沿着静态材料源引导和驱动待涂布的基板。
本文所述实施方式尤其涉及沉积有机材料，例如，在大面积基板上的OLED显示器制造。根据一些实施方式，大面积基板或支撑一或多个基板的载体(即，大面积载体)可以具有至少0.174m2的尺寸。例如，沉积设备可适用于处理大面积基板，诸如第5代、第7.5代、第8.5代或甚至第10代的基板，第5代对应于约1.4m2的基板(1.1m x 1.3m)，第7.5代对应于约4.29m2的基板(1.95m x 2.2m)，第8.5代对应于约5.7m2的基板(2.2m x 2.5m)，第10代对应于约8.7m2的基板(2.85m×3.05m)。甚至诸如第11代和第12代的更高代以及对应基板面积可以类似方式实现。根据可与本文所述其他实施方式结合的典型实施方式，基板厚度可为从0.1至1.8mm，并且用于基板的固持布置可适应于这种基板厚度。然而，具体来说，基板厚度可为约0.9mm或以下，例如是0.5mm或0.3mm，并且固持布置可适应于这种基板厚度。通常，基板可由适于材料沉积的任何材料制成。例如，基板可以选自由以下项组成的组：玻璃(例如，钠钙玻璃、硼硅玻璃等等)、金属、聚合物、陶瓷、复合材料、碳纤维材料或可通过沉积工艺涂布的任何其他材料或材料的组合。
根据一些实施方式，提供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。腔室容积可理解为腔室壁包围的空间，并尤其是作为提供于相同的压力方案的空间。示出根据本文所述方法的流程图400示出于图11中。方法在方块410中包括通过第一材料蒸发器蒸发第一材料，第一材料蒸发器布置在腔室容积中。例如，第一材料蒸发器可为用于蒸发有机材料的源。在一个示例中，蒸发器可以适于蒸发具有约150°至约500°的蒸发温度的材料。在一些实施方式中，材料源可为坩锅。
在方块420中，方法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。根据本文所述实施方式，第一分配管道与第一材料蒸发器流体连通。根据一些实施方式，分配管道可为如上所述分配管道，例如线性分配管道，或者如图1a至9b所示的分配管道。将已蒸发的第一材料提供到第一分配管道进一步包括在第一分配管道中提供约10-2-10-1mbar的压力。在方块430中，引导已蒸发的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。通常，多个第一喷嘴中的一或多的喷嘴具有开口长度和开口尺寸，其中引导已蒸发的材料通过一或多个喷嘴进一步包括引导已蒸发的材料通过具有长度对尺寸比等于或大于2:1的一或多个喷嘴。根据一些实施方式，引导已蒸发的材料所通过的喷嘴可为如上实施方式中所述的喷嘴。在一个示例中，喷嘴可旋拧至分配管道壳体。在可与本文所述其他实施方式结合的实施方式中，喷嘴可以包括对已蒸发的有机材料具有化学惰性的材料，诸如如图7a至7d中所示的喷嘴。根据一些实施方式，喷嘴可为分配管道的一部分，如相关于图9a和9b中示例性地示出和描述的。
在方块440中，已蒸发的材料朝向腔室容积中的基板而释放至腔室容积。通常，腔室容积提供10-5至10-7mbar的压力，更典型地约10-6至约10-7mbar。例如，真空腔室可以包括泵、密封件等等，用于能够抽空腔室达约10-5至10-7mbar的压力，并且用于维持真空腔室中的压力。在一些实施方式中，从喷嘴释放的蒸气羽流可以具有cos6状分配。根据本文所述一些实施方式，具有cos6状分配的蒸气羽流可较具有cos1状分配的蒸气羽流提供更小遮蔽效应。这种效应例如示出于图3a至3c中。在cos6状分配的已蒸发的材料的情况下，基板上的材料沉积的均匀性以及沉积的准确性就会提高。
根据一些实施方式，方法进一步包括通过在腔室容积中的第二材料蒸发器蒸发第二材料，将已蒸发的第二材料提供到第二分配管道，第二分配管道包括第二分配管道壳体。根据一些实施方式，第二材料可为与第一材料相同的材料。在其他实施方式中，第二材料不同于第一材料。在一些实施方式中，第二分配管道可为如上述分配管道。通常，第二分配管道与第二材料蒸发器流体连通，并且将已蒸发的第二材料提供到第二分配管道包括在第二分配管道中提供约10-2-10-1mbar的压力。真空腔室和/或材料沉积布置可以设有泵、密封件、阀等等，用于提供和维持分配管道中的压力。方法可进一步包括引导已蒸发的材料通过第二分配管道壳体中的多个第二喷嘴中的一或多个。在一些实施方式中，已蒸发的第一材料和已蒸发的第二材料以小于30mm的距离而分别被引导通过第一分配管道的一或多个第一喷嘴和第二分配管道的一或多个第二喷嘴。小于30mm的距离可让不同已蒸发的材料准确沉积在基板上，例如，以便制造OLED显示器等等。
根据可与本文所述其他实施方式结合的实施方式，已蒸发的第一材料在第一分配方向中从第一分配管道的一或多个第一喷嘴释放，第一分配方向平行于第二分配管道的一或多个第二喷嘴的第二分配方向，或与平行布置偏差高达5°。对分配方向的平行布置可以允许来自不同的材料源的不同已蒸发的材料的限定沉积和混合特征。
在可与本文所述其他实施方式结合的再其他实施方式中，第一分配管道和第二分配管道中的至少一者的一或多个喷嘴包括对已蒸发的有机材料具有化学惰性的材料。通过包括惰性材料(例如，作为喷嘴开口的涂层的惰性材料)的喷嘴的已蒸发的材料不受喷嘴材料影响并且维持在期望状态中。例如，已蒸发的材料的组分在喷嘴之前和之后保持相同。在一个示例中，方向、流速及压力可仍受到喷嘴影响。
在一些实施方式中，方法包括将分配管道加热到将沉积于基板上的材料的蒸发温度或以上。对分配管道的加热可由加热装置执行。在一个示例中，加热装置性能可由热遮蔽件支持，例如上述相关于图8a至8c的描述。
根据一些实施方式，提供如本文所述的材料沉积布置的使用和/或如本文所述的分配管道的使用。
虽然前述内容针对一些实施方式，但在不脱离本发明的基本范围的前提下，可设计出其他或进一步实施方式，并且本发明的范围是由随附的权利要求书确定。

Claims (25)

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有机材料具有化学惰性的材料。
14.如权利要求11至13任一项所述的分配管道，其中对所述已蒸发的有机材料具有化学惰性的所述材料为选自由以下项组成的组：不锈钢、石英玻璃、钛、钽、铌、以及DLC。
15.一种用于在真空腔室(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；以及
如根据权利要求11至14任一项所述的分配管道(106a,106b,106c)，作为所述材料沉积布置(100)的第一分配管道(106a)，其中所述分配管道(106a)与所述第一材料蒸发器(102a)流体连通；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；以及
第二分配管道(106b)，包括分配管道壳体(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；
其中所述第一分配管道(106a)中的所述喷嘴与所述第二分配管道(106b)的所述多个第二喷嘴中的第二喷嘴之间的距离(200)等于或小于30mm；或者
其中所述第一分配管道(106a)的所述喷嘴(712)被配置为提供第一分配方向(210)，并且所述第二分配管道(106b)的所述多个第二喷嘴中的第二喷嘴(712)被配置为提供第二分配方向(211)，其中所述第一分配方向(210)与所述第二分配方向(211)彼此平行布置或布置为与平行布置的偏差高达5°。
16.如前述权利要求任一项所述的材料沉积布置，其中所述长度对尺寸比为无量纲的。
17.如前述权利要求任一项所述的材料沉积布置，其中所述喷嘴(712)的所述开口尺寸(716)是由所述开口的横截面的最小尺寸限定。
18.如前述权利要求任一项所述的材料沉积布置，其中所述第一材料源(100a)的所述第一分配管道(106a)和所述第二材料源(100b)的所述第二分配管道(106b)中的至少一者为用于已蒸发的有机材料的分配管道。
19.如前述权利要求任一项所述的材料沉积布置，其中具有至少2:1的长度对尺寸比的所述喷嘴(712)形成已蒸发的有机材料的cos6形蒸气羽流。
20.真空沉积腔室(110)，包括：
如前述权利要求任一项的材料沉积布置(100)；以及
基板支撑件(126)，用于在沉积期间支撑所述基板(121)；
其中所述材料沉积布置(100)的所述分配管道(106a,106b,106c)中的至少一个与所述基板支撑件(126)之间的距离小于250mm。
21.如权利要求20所述的真空沉积腔室，其进一步包括像素掩模(132)，所述像素掩模在所述基板支撑件(126)与所述材料沉积布置(100)之间。
22.如权利要求21项所述的真空沉积腔室，其中所述像素掩模(132)包括多个像素开口，所述像素开口具有50μmx50μm或以下的尺寸。
23.如权利要求20至22任一项所述的真空沉积腔室，其中所述材料沉积布置(100)能够在所述真空沉积腔室(110)中移动。
24.一种用于在真空沉积腔室(110)中将已蒸发的材料沉积在基板(121)上的方法，所述真空沉积腔室具有腔室容积，所述方法包括：
通过布置在所述腔室容积内的第一材料蒸发器(102a)蒸发第一材料；
将已蒸发的第一材料提供到第一分配管道(106a)，所述第一分配管道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，其中将所述已蒸发的第一材料提供到所述第一分配管道包括在所述第一分配管道(106a)中提供约10-2-10-1mbar的压力；
引导所述已蒸发的材料通过所述第一分配管道壳体(116)中的多个第一喷嘴(712)中的一或多个喷嘴，其中所述多个第一喷嘴中的所述一或多个喷嘴包括开口长度(714)和开口尺寸(716)，其中引导所述已蒸发的第一材料通过所述一或多个喷嘴(712)包括引导所述已蒸发的第一材料通过具有等于或大于2:1的长度对尺寸比的所述一或多个喷嘴；以及
朝向在所述腔室容积中的所述基板(121)将所述已蒸发的材料释放到所述腔室容积，其中所述腔室容积提供约10-5至10-7mbar的压力。
25.如权利要求24所述的方法，其进一步包括：
通过所述腔室容积中的的第二材料蒸发器(102b)蒸发第二材料；
将已蒸发的第二材料提供到第二分配管道(106b)，所述第二分配管道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，其中将所述已蒸发的第二材料提供到所述第二分配管道包括在所述第二分配管道中提供约10-2-10-1mbar的压力；以及
引导所述已蒸发的材料通过所述第二分配管道壳体(116)中的多个第二喷嘴(712)中的一或多个喷嘴；
其中以小于30mm的距离分别引导所述已蒸发的材料和所述已蒸发的材料通过所述第一分配管道(106a)的所述一或多个第一喷嘴和所述第二分配管道(106b)的所述一或多个第二喷嘴；并且/或者
其中在第一分配方向(210)上从所述第一分配管道(106a)的所述一或多个第一喷嘴释放所述已蒸发的材料，所述第一分配方向平行于所述第二分配管道(106b)的所述一或多个第二喷嘴的第二分配方向(211)，或与平行布置偏差高达5°；并且/或者
其中所述第一分配管道(106a)和所述第二分配管道(106b)中的至少一者的所述一或多个喷嘴包括对所述已蒸发的材料具有化学惰性的材料。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109722651A (zh) * 2019-02-18 2019-05-07 长江存储科技有限责任公司 薄膜沉积设备及气体供给装置

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102030683B1 (ko) * 2017-01-31 2019-10-10 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 재료 증착 어레인지먼트, 진공 증착 시스템 및 이를 위한 방법
CN106637091B (zh) * 2017-02-24 2019-08-30 旭科新能源股份有限公司 用于薄膜太阳能电池制造的高温蒸发炉
JP7102418B2 (ja) * 2018-04-18 2022-07-19 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド 蒸発した材料を基板の上に堆積するための蒸発源、堆積装置、蒸発した材料の蒸気圧を測定するための方法、及び蒸発した材料の蒸発速度を決定するための方法
CN110691861A (zh) * 2018-05-04 2020-01-14 应用材料公司 用于沉积蒸发材料的蒸发源、真空沉积系统和用于沉积蒸发材料的方法
CN113365747A (zh) * 2019-01-30 2021-09-07 应用材料公司 用于清洁真空系统的方法、用于真空处理基板的方法以及用于真空处理基板的设备
TWI755956B (zh) * 2020-12-03 2022-02-21 財團法人國家實驗研究院 氣體分配模組與真空鍍膜裝置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040035360A1 (en) * 2002-05-17 2004-02-26 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Manufacturing apparatus
JP2007146219A (ja) * 2005-11-28 2007-06-14 Hitachi Zosen Corp 真空蒸着装置
CN101548410A (zh) * 2006-11-30 2009-09-30 伊斯曼柯达公司 在oled基板上沉积有机材料
TW201037874A (en) * 2009-03-16 2010-10-16 Applied Materials Inc Evaporator, coating installation, and method for use thereof
CN103805945A (zh) * 2012-11-09 2014-05-21 三星显示有限公司 有机层沉积设备、有机发光显示装置及其制造方法
CN106133184A (zh) * 2014-03-21 2016-11-16 应用材料公司 用于有机材料的蒸发源

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002184571A (ja) * 2000-12-15 2002-06-28 Denso Corp 有機ｅｌ素子の製造方法
JP4557170B2 (ja) * 2004-11-26 2010-10-06 三星モバイルディスプレイ株式會社 蒸発源
KR101106289B1 (ko) * 2006-08-04 2012-01-18 순천향대학교 산학협력단 증착 공정을 위한 선형 증착 소스
JP5081516B2 (ja) * 2007-07-12 2012-11-28 株式会社ジャパンディスプレイイースト 蒸着方法および蒸着装置
US20100159132A1 (en) * 2008-12-18 2010-06-24 Veeco Instruments, Inc. Linear Deposition Source
US20100233353A1 (en) * 2009-03-16 2010-09-16 Applied Materials, Inc. Evaporator, coating installation, and method for use thereof
WO2010114118A1 (ja) * 2009-04-03 2010-10-07 東京エレクトロン株式会社 蒸着ヘッドおよび成膜装置
DE102010041376A1 (de) * 2009-09-25 2011-04-07 Von Ardenne Anlagentechnik Gmbh Verdampfereinrichtung für eine Beschichtungsanlage und Verfahren zur Koverdampfung von mindestens zwei Substanzen
CN102315148A (zh) * 2010-06-30 2012-01-11 上方能源技术(杭州)有限公司 用于镀膜的基板传输装置和基板传输方法
KR101223723B1 (ko) * 2010-07-07 2013-01-18 삼성디스플레이 주식회사 박막 증착 장치, 이를 이용한 유기 발광 디스플레이 장치의 제조방법 및 이에 따라 제조된 유기 발광 디스플레이 장치
CN103415645B (zh) 2011-03-14 2015-04-01 夏普株式会社 蒸镀颗粒射出装置和蒸镀装置以及蒸镀方法
FR2981667B1 (fr) * 2011-10-21 2014-07-04 Riber Systeme d'injection pour dispositif de depot de couches minces par evaporation sous vide
CN103966554B (zh) * 2013-01-31 2018-08-07 日立造船株式会社 真空蒸镀装置和真空蒸镀方法
KR102418817B1 (ko) * 2013-04-12 2022-07-08 다이니폰 인사츠 가부시키가이샤 증착 마스크, 증착 마스크 준비체, 증착 마스크의 제조 방법 및 유기 반도체 소자의 제조 방법

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040035360A1 (en) * 2002-05-17 2004-02-26 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Manufacturing apparatus
JP2007146219A (ja) * 2005-11-28 2007-06-14 Hitachi Zosen Corp 真空蒸着装置
CN101548410A (zh) * 2006-11-30 2009-09-30 伊斯曼柯达公司 在oled基板上沉积有机材料
TW201037874A (en) * 2009-03-16 2010-10-16 Applied Materials Inc Evaporator, coating installation, and method for use thereof
CN103805945A (zh) * 2012-11-09 2014-05-21 三星显示有限公司 有机层沉积设备、有机发光显示装置及其制造方法
CN106133184A (zh) * 2014-03-21 2016-11-16 应用材料公司 用于有机材料的蒸发源

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109722651A (zh) * 2019-02-18 2019-05-07 长江存储科技有限责任公司 薄膜沉积设备及气体供给装置

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