CN108474102A - 用于材料沉积源布置的分配组件的喷嘴、材料沉积源布置、真空沉积系统和用于沉积材料的方法 - Google Patents

用于材料沉积源布置的分配组件的喷嘴、材料沉积源布置、真空沉积系统和用于沉积材料的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108474102A
CN108474102A CN201680012862.3A CN201680012862A CN108474102A CN 108474102 A CN108474102 A CN 108474102A CN 201680012862 A CN201680012862 A CN 201680012862A CN 108474102 A CN108474102 A CN 108474102A
Authority
CN
China
Prior art keywords
nozzle
evaporated
flow direction
vacuum deposition
substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201680012862.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108474102B (zh
Inventor
安德烈亚斯·洛普
戴特尔·哈斯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Applied Materials Inc
Original Assignee
Applied Materials Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Applied Materials Inc filed Critical Applied Materials Inc
Publication of CN108474102A publication Critical patent/CN108474102A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108474102B publication Critical patent/CN108474102B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45563—Gas nozzles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/04—Coating on selected surface areas, e.g. using masks
    • C23C14/042—Coating on selected surface areas, e.g. using masks using masks
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/12—Organic material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/24—Vacuum evaporation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/24—Vacuum evaporation
    • C23C14/243—Crucibles for source material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/56—Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks
    • C23C14/562—Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks for coating elongated substrates
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/10—Deposition of organic active material

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

描述了一种用于连接至分配组件的喷嘴(100)，分配组件用于将已蒸发的材料从材料源引导至真空腔室中。喷嘴包括：用于接收已蒸发的材料的喷嘴入口(110)；用于将已蒸发的材料释放至真空腔室的喷嘴出口(120)；以及在流动方向(111)上从喷嘴入口(110)延伸至喷嘴出口(120)的喷嘴通道(130)，其中喷嘴通道(130)包括具有孔径角(α)的出口区段(131)，孔径角在流动方向(111)上持续增加。另外，提供了一种具有此喷嘴的材料沉积布置、一种具有材料源布置的真空沉积系统、以及一种用于沉积已蒸发的材料的方法。

Description

用于材料沉积源布置的分配组件的喷嘴、材料沉积源布置、真 空沉积系统和用于沉积材料的方法
技术领域
本公开内容的实施方式涉及一种用于材料沉积源布置的喷嘴、一种材料源布置、一种真空沉积系统、以及一种用于在基板上沉积材料的方法。具体来说，本公开内容的实施方式涉及一种用于将已蒸发的材料引导至真空沉积系统的真空腔室的喷嘴、一种包括用于将已蒸发的材料引导至真空腔室的喷嘴的材料沉积源布置、以及一种用于在真空腔室中的基板上沉积材料的方法。
背景技术
有机物蒸发器是用于生产有机发光二极管(OLED)的工具。OLED是特殊类型的发光二极管，其中发射层(emissive layer)包括某些有机化合物的薄膜。有机发光二极管(OLED)用于制造用来显示信息的电视屏幕、计算机监视器、移动电话、其他手持设备等。OLED也可用于一般空间照明。因为OLED像素直接发射光且不使用背光，OLED显示器的色彩范围、亮度和可视视角优于传统LCD显示器。由此，OLED显示器的能量消耗明显小于传统LCD显示器的能量消耗。另外，OLED可制造在柔性基板上这一事实产生了进一步的应用。例如，典型OLED显示器可包括位于两个电极之间的有机材料层，两个电极均以形成具有可独立激励的像素的矩阵显示面板的方式沉积在基板上。OLED一般被放置在两个玻璃面板之间，并且密封玻璃面板边缘以便将OLED封装在其中。
在制造此类显示器设备时遇到许多挑战。OLED显示器或OLED发光应用包括若干有机材料的堆叠，例如，这些有机材料在真空中蒸发。有机材料以后续(subsequent)的方式通过荫罩掩模(shadow mask)而被沉积。为了高效制造OLED堆叠，导致产生混合/掺杂层的两种或更多种材料(例如，主体和掺杂剂)的共同沉积或共同蒸发是有利的。另外，必须考虑存在用于蒸发非常敏感的有机材料的若干工艺条件。
为了在基板上沉积材料，加热材料直至材料蒸发。管道将已蒸发的材料通过出口或喷嘴引导至基板。近年，沉积工艺的精度已被提高，例如，为了能够提供越来越小的像素大小。在一些工艺中，当已蒸发的材料穿过掩模开口时，掩模被用来界定像素。然而，掩模的荫罩效应、已蒸发的材料的扩散，或类似问题使得难以进一步地提高蒸发工艺的精度和可预测性。
鉴于上述，本文所述实施方式提供克服本领域的至少一些问题的喷嘴、材料沉积布置、真空沉积系统、以及用于在基板上沉积材料的方法。
发明内容
鉴于上述，提供了根据独立权利要求的用于已蒸发的材料的喷嘴、材料源布置、真空沉积系统、以及用于在基板上沉积材料的方法。
根据本公开内容的一个构想，提供了一种用于连接至分配组件的喷嘴，分配组件用于将已蒸发的材料从材料源引导至真空腔室中。喷嘴包括：喷嘴入口，用于接收已蒸发的材料；喷嘴出口，用于将已蒸发的材料释放至真空腔室；以及喷嘴通道，在流动方向上从喷嘴入口延伸至喷嘴出口。喷嘴通道包括具有孔径角α的出口区段，孔径角α在流动方向上持续增加。
根据本公开内容的另一构想，提供了根据本文所述任何实施方式的喷嘴的用于在真空沉积腔室中的基板上沉积材料、具体是用于生产有机发光二极管的用途。
根据本公开内容的进一步的构想，提供了用于在真空沉积腔室中的基板上沉积材料的材料沉积源布置。材料沉积源布置包括：分配组件，经构造与材料源流体连通，材料源将材料提供至分配组件；以及至少一个根据本文所述任何实施方式的喷嘴。
根据本公开内容的进一步的构想，提供了一种真空沉积系统。真空沉积包括：真空沉积腔室；根据本文所述任何实施方式的材料沉积源布置，材料沉积源布置在真空腔室中；以及基板支撑件，用于在沉积期间支撑基板。
根据本公开内容的另一构想，提供了一种用于在真空沉积腔室中的基板上沉积材料的方法。方法包括：在坩埚中蒸发要沉积的材料；将已蒸发的材料提供至与坩埚流体连通的分配组件；以及通过喷嘴将已蒸发的材料引导至真空沉积腔室，所述喷嘴具有在流动方向上从喷嘴入口延伸至喷嘴出口的喷嘴通道，其中通过喷嘴引导已蒸发的材料包括：通过具有孔径角α的喷嘴通道的出口区段引导已蒸发的材料，孔径角α在流动方向上持续增加，直至相对于流动方向的角度α≥40°。
进一步的优点、特征、构想和细节从从属权利要求、描述和附图中是显而易见的。
附图说明
因此，为了能够详细理解本公开内容的上述特征的方式，上文所简要概述的本公开内容的更具体的描述可以参考各个实施方式而获得。所附附图涉及本公开内容的实施方式，并且在下文中进行描述。实施方式在附图中描绘并且在下文描述中详述。
图1示出了根据本文所述实施方式的喷嘴的示意截面图，所述喷嘴用于连接至分配组件，所述分配组件用于将已蒸发的材料从材料源引导至真空腔室中；
图2和图3示出了根据本文所述进一步的实施方式的喷嘴的示意截面图；
图4示出了根据本文所述实施方式的喷嘴的示意截面图，其中示出了通过根据本文所述实施方式的喷嘴引导的已蒸发的材料的典型流动分布；
图5A示出了根据本文所述实施方式的材料沉积源布置的示意侧视图；
图5B更详细地示出了图5A的材料沉积源布置的示意图的一部分；
图6示出了根据本文所述进一步的实施方式的材料沉积源布置的示意性侧视图；
图7示出了根据本文所述实施方式的真空沉积系统；
图8A和图8B示出了根据本文所述实施方式的具有喷嘴的分配组件的示意图；以及
图9示出了根据本文所述实施方式的用于在基板上沉积材料的方法的流程图。
具体实施方式
现将详细参考本公开内容的各种实施方式，这些实施方式中的一个或多个示例在每个附图中示出。每个示例以解释的方式提供，并且不意味着限制。例如，作为一个实施方式的部分而被示出或描述的特征可用于任何其他实施方式或与任何其他实施方式结合，以产生进一步的实施方式。本公开内容将预期包括此类修改和变化。
在附图的以下描述中，相同元件符号指示相同或相似的部件。一般来说，仅描述相对于个别实施方式的差异。除非另有规定，否则对一个实施方式中的某个部分或构想的描述也适用于另一实施方式中的对应部分或构想。
在更详细地描述本公开内容的各种实施方式前，解释相对于本文所使用的一些术语的一些构想。
如本文所使用，术语“流体连通”可理解为处于流体连通的两个元件可经由连接而交换流体，而允许流体在这两个元件之间流动。在一个示例中，呈流体连通的元件可以包括中空结构，通过中空结构流体可以流动。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。
在本公开内容中，“材料沉积布置”或“材料沉积源布置”(两个术语在本文中可同义地使用)可理解为提供要沉积在基板上的材料的布置。具体来说，材料沉积源布置可以经构造用于提供要沉积在真空腔室(诸如真空沉积系统的真空沉积腔室)中的基板上的材料。根据一些实施方式，材料沉积源布置可通过经构造为蒸发要沉积的材料来提供要沉积在基板上的材料。例如，材料沉积布置可以包括蒸发器或坩埚，蒸发器或坩埚蒸发要沉积在基板上的材料，以及分配组件(例如，分配管道或可沿着垂直轴线布置的一个或多个点源)。分配组件经构造以在朝基板的方向上释放已蒸发的材料，例如，通过如本文所述的出口或喷嘴。坩埚可理解为提供或包含要沉积的材料的设备或储器(reservoir)。通常，可加热坩埚以用于蒸发要沉积在基板上的材料。坩埚可保持与分配组件的流体连通，由坩埚蒸发的材料可传递至分配组件。在一个示例中，坩埚可以是用于蒸发有机材料的坩埚(例如，具有约100℃至约600℃的蒸发温度的有机材料)。
根据本文所述一些实施方式，“分配组件”可理解为用于引导和分配已蒸发的材料的分配管道。具体来说，分配管道可以将已蒸发的材料从蒸发器引导至分配管道中的出口(诸如喷嘴或开口)。例如，分配管道可以是在第一方向(尤其是纵向方向)上延伸的线性分配管道。在一些实施方式中，线性分配管道包括具有圆柱形状的管道，其中圆柱可以具有圆形、三角形或正方形状(square-like)的底部形状或任何其他合适的底部形状。
在本公开内容中，如本文提及的“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(诸如从喷嘴流出的流体的流率、速度、形状和/或压力)的设备。根据本文所述一些实施方式，喷嘴可以是用于引导或导向蒸气(诸如要沉积在基板上的已蒸发的材料的蒸气)的设备。喷嘴可以具有用于接收流体的入口、用于通过喷嘴引导流体的通道(例如孔或开口)、以及用于释放流体的出口。通常，通道可以包括围绕通道通路的通道壁，已蒸发的材料可以流过通道。根据本文所述实施方式，喷嘴的通道可包括限定几何形状以用于实现流过喷嘴的流体的方向或特性。根据一些实施方式，喷嘴可以是分配组件的一部分，例如，分配管道或可沿着垂直轴线布置的一个或多个点源。另外或替代地，如本文所述的喷嘴能够连接或已连接至提供已蒸发的材料的分配组件，并且可从分配组件接收已蒸发的材料。通常，根据本文所述实施方式的喷嘴可用于将呈气相的已蒸发的材料从蒸发器源集中至真空腔室内的基板上，例如，用于在基板上产生OLED有源层(active layer)。
图1至图4示出了根据本文所述实施方式的用于连接至分配组件的喷嘴100的示例，分配组件用于将已蒸发的材料从材料源引导至真空腔室中。喷嘴100的全部示例性实施方式表示喷嘴入口110、喷嘴出口120、以及位于喷嘴入口110和喷嘴出口120之间的喷嘴通道130。根据一些实施方式，来自材料源(诸如坩埚)的已蒸发的材料被引导至如本文所述的分配组件中，并且通过喷嘴入口110进入喷嘴。已蒸发的材料随后穿过喷嘴通道130并且在喷嘴出口120处离开喷嘴。已蒸发的材料的流动方向111可被描述为从喷嘴入口110流动至喷嘴出口120。喷嘴100进一步提供了沿着喷嘴长度L而流动的长度方向。示例性地参考图1，根据如本文所述的喷嘴实施方式，喷嘴通道130包括具有孔径角α的出口区段131，孔径角α在流动方向111中持续增加。
因此，通过采用根据本文所述实施方式的用于将已蒸发的材料沉积到基板上的喷嘴，就可减少因提供在基板前部的掩模而导致的荫罩效应，这将在下文参考图4更详细地描述。
根据本文所述实施方式，喷嘴通道130包括围绕通道通路133的通道壁132(仅为了更好示意而在图2中示出)。围绕通道通路133的通道壁132可理解为在通道通路的圆周上围绕通道通路的通道壁。由此，通道壁使通道通路的两端开放，即，喷嘴入口110和喷嘴出口120。
根据可与本文所述其他实施方式相结合的实施方式，喷嘴通道130的出口区段131经构造而具有孔径角α，孔径角α在流动方向111上持续增加，直至相对于流动方向111的角度α≥50°度。例如，出口区段131可以具有长度(例如，在下文更详细描述的第二长度L2)，孔径角α沿着所述长度持续增加直至喷嘴出口120。孔径角α的持续增加示例性地表示在图1中，图1中在出口区段131的三个不同位置示出孔径角α，例如，α1<α2<α3。具体来说，从布置在喷嘴通道130内的出口区段131的第一端开始，孔径角α持续增加直至出口区段的第二端，所述第二端包括喷嘴出口120。例如，在喷嘴出口处的孔径角α可被称为离开孔径角αE，离开孔径角αE可以是αE≥40°，具体是αE≥50°，更具体是αE≥60°。
示例性地参考图3，根据可与本文所述其他实施方式相结合的实施方式，喷嘴通道130的出口区段131的孔径角α可以在流动方向上从相对于流动方向111的角度α＝0°持续增加，直至在喷嘴出口120处相对于流动方向111的角度α＝90°(即，离开孔径角αE＝90°)。在喷嘴出口120处相对于流动方向111的离开孔径角αE＝90°的角度可有利于在距喷嘴出口120的较大距离处的均匀流动分布，如示例性地参考图4更详细地描述。
根据可与本文所述其他实施方式相结合的实施方式，出口区段131的孔径角α可以在流动方向111中以指数方式持续增加。具体来说，如图3示例性地示出，出口区段131的孔径角α可以在流动方向上持续增加，使得出口区段的直径作为x坐标的函数而增加，所述x坐标对应于主要流动方向的。由此，出口区段131的直径的增加可以被描述为D＝f(x)。具体来说，x坐标可在某个位置从出口区段131的第一端处开始，所述第一端布置在喷嘴通道130内，孔径角α在这个位置处从α＝0°改变为正值的孔径角α，例如，α＝0°+Δα。因此，出口区段131的直径的持续增加可以被描述为D(x)＝D1+(bx-1)，其中b是恒定值且＞1，并且D1是在喷嘴入口110处的入口直径。
根据可与本文所述其他实施方式相结合的实施方式，出口区段131的直径可根据函数D(x)＝D1+a·x2而持续增加，其中a是可选自以下范围的恒定值：0.05≤a≤2、具体是0.1≤a≤1，更具体是0.2≤a≤0.7，例如a＝0.5。
根据可与本文所述的其他实施方式相结合的一些实施方式，孔径角(α)可以在流动方向上持续增加，使得喷嘴通道130的出口区段131的直径在流动方向上以圆形分段状(circular-segment-like)的方式持续增加。根据可与本文所述其他实施方式相结合的一些实施方式，孔径角(α)在流动方向上持续增加，使得喷嘴通道130的出口区段131的直径或喷嘴通道130的出口区段131的孔径角α在流动方向上以抛物线状的方式持续增加。
因此，通过采用根据本文所述实施方式的喷嘴以用于将已蒸发的材料沉积到基板上，可提供在距喷嘴出口的较大距离上的均匀流动分布，使得例如因设在基板前部的掩模而导致的荫罩效应可被减少，这在下文参考图4更详细地描述。
根据可与本文所述其他实施方式相结合的典型实施方式，喷嘴经构造以用于将已蒸发的有机材料引导至真空腔室，所述已蒸发的有机材料具有在约100℃与约600℃之间的温度。另外，喷嘴可以经构造以用于小于0.5sccm的质量流量。例如，根据本文所述实施方式的喷嘴内的质量流量可具体地仅为0.5sccm的分数值，并且更具体是低于0.25sccm。在一个示例中，根据本文所述实施方式的喷嘴中的质量流量可能小于0.1sccm，诸如小于0.05，具体是小于0.03sccm，更具体是小于0.02sccm。
另外或替代地，喷嘴通道具有小于8mm的最小尺寸，具体是小于5mm的最小尺寸。具体来说，示例性地参考图2，喷嘴通道130的最小尺寸可能是位于喷嘴入口110处的入口直径D1。如图2示例性地示出，入口直径D1可以在喷嘴通道130的第一部分的第一长度L1上是恒定的。例如，入口直径D1可以是D1≤8mm。，具体是D1≤5mm。。
根据可与本文所述其他实施方式相结合的实施方式，喷嘴可以包括具有不同长度的区段的喷嘴通道。例如，图1示出了喷嘴100，图1的喷嘴100具有第一通道区段和第二通道区段，第一通道区段具有第一长度L1，第二通道区段具有第二长度L2。具体来说，喷嘴区段长度将理解为沿着喷嘴的长度方向或沿着喷嘴中的已蒸发的材料的主要流动方向(即，图1中示例性示出的流动方向111)的喷嘴区段的尺寸。喷嘴的第一通道区段提供第一直径，例如，入口直径D1。喷嘴的第二通道区段提供持续增加的直径，这个直径从第一直径持续增加至第二直径(例如出口直径D2)。换句话说，根据可与本文所述其他实施方式相结合的一些实施方式，喷嘴的第一通道区段可以包括喷嘴入口，并且喷嘴的第二通道区段可以包括喷嘴出口。具体来说，第二通道区段可以是如本文所述的喷嘴通道的出口区段。
根据可与本文所述其他实施方式相结合的一些实施方式，第二直径可能是第一直径的1.5至10倍之间，更具体地是第一直径的1.5与8倍之间，并且甚至更具体是第一直径的2与6倍之间。在一个示例中，第二直径可能是第一直径的4倍。另外或替代地，第一直径(即，入口直径D1)可能在1.5mm与约8mm之间，更具体是在约2mm与约6mm之间，并且甚至更具体是在约2mm与约4mm之间。根据一些实施方式，第二直径(即，出口直径D2)可在3mm与约20mm之间，更具体是在约4mm与约15mm之间，并且甚至更具体是在约4mm与约10mm之间。
根据可与本文所述其他实施方式相结合的一些实施方式，第一通道区段的第一长度L1和/或第二通道区段的第二长度L2可在2mm与约20mm之间，更具体是在约2mm与约15mm之间，并且甚至更具体是在约2mm与约10mm之间。在一个示例中，第一通道区段的第一长度L1和/或第二通道区段的第二长度L2可是约5mm至约10mm。
因此，如本文所述的喷嘴实施方式经构造以随着从喷嘴入口至喷嘴出口的增加的距离提供增加的电导值。具体来说，通过提供具有如本文所述的出口区段的喷嘴，电导在流动方向上朝着喷嘴出口增加。更具体地，如本文所述的喷嘴的出口区段提供在流动方向上朝着喷嘴出口持续增加的电导值。例如，电导值可以1/s而被测量。在一个示例中，喷嘴内的低于1sccm的流动也可被描述为低于1/60mbar l/s。另外，具有如本文所述的出口区段的喷嘴在出口区段中在流动方向上朝着喷嘴出口提供持续减少的压力水平。
根据一些实施方式，第一通道区段可经构造，尤其是通过具有比第二通道区段小的直径，或通过当与分配组件(具体是分配管道)的直径相比时具有更小直径，来增加从分配组件(例如，分配管道)引导至喷嘴的已蒸发的材料的均匀性。根据一些实施方式，分配管道(喷嘴可连接至所述分配管道，或喷嘴可以是所述分配管道的一部分)的直径可在约70mm与约120mm之间，更具体是在约80mm与约120mm之间，并且甚至更具体是在约90mm与约100mm之间。在本文所述一些实施方式中(例如，在如下文关于图8A和图8B详细解释的具有实质上三角形形状的分配管道的情况中)，上文用于直径的描述的值可指示分配管道液压直径。根据一些实施方式，相对狭窄的第一通道区段可迫使已蒸发的材料的粒子以更均匀的方式排列。使已蒸发的材料在第一通道区段中更均匀可例如包括使已蒸发的材料密度、单个粒子速度和/或已蒸发的材料压力更均匀。更均匀的流动导致更少的扩散粒子和更小的扩散角度。
熟悉本领域的技术人员可以理解，在根据本文所述实施方式的材料沉积布置(诸如用于蒸发有机材料的材料沉积布置)中，在分配管道和喷嘴(或喷嘴的一部分)中流动的已蒸发的材料可以被视为克努森(Knudsen)流动。具体来说，鉴于用于在真空腔室中引导已蒸发的材料的分配管道和喷嘴中的流动和压力条件，已蒸发的材料可以被视为克努森流动，这将在下文中进行详细解释。根据本文所述一些实施方式，在喷嘴的一部分(诸如包括喷嘴出口的出口区段)中的流动可以是分子流动。例如，根据本文所述实施方式的喷嘴的出口区段可以提供克努森流动与分子流动之间的转变。在一个示例中，在真空腔室内，但在喷嘴以外的流动可以是分子流动。根据一些实施方式中，分配管道中的流动可以被视为粘滞流动或克努森流动。在一些实施方式中，喷嘴可以被描述为提供从克努森流动或粘滞流动到分子流动的转变。
示例性地参考图4，示出了通过如本文所述的喷嘴所提供的已蒸发的材料的示例性流动分布150。具体来说，如本文所述的喷嘴的实施方式提供了在距喷嘴出口120的较大距离上的均匀流动分布。换句话说，如本文所述的喷嘴提供如下流动分布，在所述流动分布中，已蒸发的材料的流动的速度矢量大致是单向的，并且在掩模160设在基板170前部的位置处是大致恒定的。如本文所使用的术语“大致”可意味着可以存在与由“大致”指示的特性的某些偏差。通常，由“大致”指示的特性的尺寸或形状的约15％的偏差是可能的。由此，通过采用根据本文所述实施方式的喷嘴以用于将已蒸发的材料沉积至基板上，可减少因设在基板前部的掩模而导致的荫罩效应。
例如，如果掩模用于在基板上沉积材料(诸如在OLED生产系统中)，掩模可以是具有像素开口的像素掩模，所述像素开口具有约50μm×50μm的尺寸，或甚至更小的尺寸，诸如具有约30μm或更小，或约20μm的截面尺寸(例如，最小截面尺寸)的像素开口。在一个示例中，像素掩模可以具有约40μm的厚度。鉴于掩模的厚度和像素开口的尺寸，可能出现荫罩效应，其中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喷嘴可有助于减少荫罩效应，使得能够生产具有高像素密度(dpi)的显示器，具体是超高清(UHD)显示器(例如，UHD-OLED显示器)。
另外，通过使用根据本文所述实施方式的喷嘴实现的高定向性(directionality)导致了已蒸发的材料的改进利用，因为更多的已蒸发的材料实际上到达了基板。
示例性地参考图5A、图5B和图6，描述了用于在真空沉积腔室中的基板上沉积材料的材料沉积源布置200。材料沉积源布置200通常包括分配组件206(例如，分配管道)，分配组件206经构造以与材料源204(例如，蒸发器或坩埚)流体连通，材料源204向分配组件提供材料。材料沉积源布置进一步包括至少一个根据上文(例如，关于图1至图4)所述的实施方式的喷嘴。
如在图5A和图5B中示例性地示出，材料沉积源布置200的分配组件206可经构造作为分配管道。分配管道可保持与材料源204(例如坩埚)的流体连通，并且经构造以用于分配由材料源204提供的已蒸发的材料。例如，分配管道可以是具有加热单元215的细长的立方体。蒸发坩埚可以是用于要使用源加热单元225蒸发的有机材料的储器(reservoir)。根据可与本文所述其他实施方式相结合的典型实施方式，分配管道可以提供线源。根据本文所述一些实施方式，材料沉积布置进一步包括根据本文所述实施方式的用于朝向基板释放已蒸发的材料的多个喷嘴。
根据可与本文所述其他实施方式相结合的一些实施方式，所述分配管道的喷嘴可适于在不同于分配管道的长度方向的方向(诸如大致垂直于分配管道的长度方向的方向)上释放已蒸发的材料。根据一些实施方式，喷嘴被排列而具有水平+-20°的主要蒸发方向(也被称为图1至图4中的流动方向111)。根据一些特定实施方式，蒸发方向可以略微朝上而被定向，例如，在从水平至朝上15°，诸如朝上3°至7°的范围中。相应地，基板可略微倾斜以大致垂直于蒸发方向。可减少不期望的粒子的产生。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真空沉积系统，真空沉积系统可经构造用于在水平定向的基板上沉积材料。
在一个示例中，分配管道长度至少对应要在沉积系统中沉积的基板的高度。在许多情况中，分配管道长度将比要沉积的基板的高度至少长10％或甚至20％。可以提供在基板的上端和/或基板的下端处的均匀沉积。
根据可与本文所述其他实施方式相结合的一些实施方式，分配管道长度可以是1.3m或更长，例如2.5m或更长。根据一个配置，如图5A所示，分配管道的下端提供有材料源204，具体是蒸发坩埚。有机材料在蒸发坩埚中蒸发。有机材料的蒸气在分配管道的底部进入分配管道，并且通过分配管道中的多个喷嘴大致侧向地被引导，例如，朝向大致垂直的基板。
图5B示出了材料沉积布置的一部分的放大的示意图，其中分配组件206(具体是分配管道)被连接至材料源204(具体是蒸发坩埚)。提供了凸缘单元203，凸缘单元203经构造以提供蒸发坩埚与分配管道之间的连接。例如，将蒸发坩埚和分配管道被提供为分离单元，分离单元可以在凸缘单元处分离和连接或组装，例如，用于材料沉积布置的操作。
分配组件206具有内部中空空间210。可提供加热单元215以加热分配组件，具体是分配管道。由此，分配组件可被加热至一定温度，使得由蒸发坩埚提供的有机材料的蒸气不会在分配组件的壁的内部部分冷凝。例如，分配组件(具体是分配管道)可保持在比要沉积在基板上的材料的蒸发温度高通常约1℃至约20℃、更通常约5℃至约20℃、并且甚至更通常约10℃至约15℃的温度。另外，两个或更多个热屏蔽件217可围绕分配组件(具体是围绕分配管道的管)而被提供。
例如，在操作期间，分配组件206(例如，分配管道)可以在凸缘单元203处连接材料源204(例如，蒸发坩埚)。通常，材料源(例如，蒸发坩埚)经构造以接收要蒸发的有机材料并且蒸发有机材料。根据一些实施方式，要蒸发的材料可包括以下材料中的至少一种：ITO、NPD、Alq3、喹吖啶酮、Mg/AG、星放射状(starburst)材料和类似材料。
在一个示例中，分配组件(具体是分配管道)中的压力可以在约10-2mbar至约10- 5mbar之间，或者在约10-2至约10-3mbar之间。根据一些实施方式，真空腔室可以提供约10-5至约10-7mbar的压力。
如本文所述，分配组件可以是具有中空圆柱的分配管道。术语圆柱可理解为具有圆形底部形状、圆形上部形状和连接上部圆圈与较小下部圆圈的弯曲表面区域或壳体。根据可与本文所述其他实施方式相结合的进一步额外或替代的实施方式，术语圆柱可以在数学意义上被进一步理解为具有任意底部形状、相同上部形状和连接上部形状与下部形状的弯曲表面区域或壳体。由此，圆柱不一定必须要具有圆形截面。相反，基部表面和上部表面可以具有不同于圆形的形状。
图6示出了根据本文所述进一步的实施方式的材料沉积源布置200的示意侧视图。材料沉积源布置包括两个蒸发器202a和202b，以及保持与对应蒸发器流体连通的两个分配管道206a和206b。材料沉积布置进一步包括分配管道206a和206b中的喷嘴100。喷嘴100可以是如上文关于图1至图4所述的喷嘴。根据一些实施方式，喷嘴彼此之间可以具有一定距离。例如，在喷嘴之间的距离可作为在喷嘴的纵向轴线211之间的距离而被测量。根据可与本文所述其他实施方式相结合的一些实施方式，在喷嘴之间的距离可以通常在约10mm与约50mm之间，更通常在约10mm与约40mm之间，并且甚至更通常在约10mm与约30mm之间。
具体来说，上文所述的在喷嘴之间的距离对于通过像素掩模沉积有机材料而言可以是有利的，像素掩模诸如具有50μm×50μm，或甚至更小的开口尺寸的掩模，像素开口诸如是具有约30μm或更小、或约20μm的截面尺寸(例如，最小截面尺寸)的像素开口。
示例性地参考图7，描述了真空沉积系统300的示例性实施方式。根据可与本文所述任何其他实施方式相结合的实施方式，真空沉积系统300包括真空沉积腔室310和如上文参考图5A、图5B和图6示例性描述的材料沉积源布置200。真空沉积系统进一步包括用于在沉积期间支撑基板的基板支撑件。
具体来说，图7示出了真空沉积系统300，真空沉积系统300中可以使用根据本文所述实施方式的喷嘴100和材料沉积源布置200。真空沉积系统300包括在真空沉积腔室310中的某个位置处的材料沉积源布置200(或材料沉积布置)。材料沉积源布置200可以经构造用于平移运动和围绕轴线(具体为垂直轴线)的旋转。材料沉积布置200具有一个或多个材料源204(具体是一个或多个蒸发坩埚)，和一个或多个分配组件(具体地一个或多个分配管道)。例如，在图9中，示出了两个蒸发坩埚和两个分配管道。另外，在真空沉积腔室310中提供两个基板170。通常，用于掩蔽基板上的层沉积的掩模160可以提供在基板与材料沉积源布置200之间。
根据本文所述实施方式，基本在大致垂直的位置中使用有机材料涂覆。图7所示视图是包括材料沉积源布置200的系统的俯视图。通常，分配组件经构造为具有蒸气分配喷头(具体为线性蒸气分配喷头)的分配管道。分配管道提供了大致垂直延伸的线源。根据可与本文所述其他实施方式相结合的本文所述实施方式，当涉及基板定向时，大致垂直具体地理解为允许与垂直方向偏差20°或更低，例如，10°或更低。例如，可以提供这种偏差，因为与垂直定向有一定偏差的基板支撑件可以产生更稳定的基板位置。基板表面通常是由在一个方向(对应于一个基板尺寸，例如垂直基板尺寸)上延伸，并沿着其他方向(对应于其他基板尺寸，例如水平基板尺寸)平移的线源涂覆的。根据其他实施方式，沉积系统可以是用于在大致水平定向的基板上沉积材料的沉积系统。例如，在沉积系统中的基板的涂覆可以在向上或向下的方向上进行。
示例性地参考图7，材料沉积源布置200可以经构造以在真空沉积腔室310内是能够移动的，诸如通过旋转或平移移动进行。例如，在图7的示例中示出的材料源布置在轨道330(例如，环形轨道或线性导件)上。通常，轨道或线性导件经构造用于材料沉积布置的平移移动。根据可与本文所述其他实施方式相结合的不同实施方式，用于平移或旋转移动的驱动器可提供在真空腔室内的材料沉积布置或其组合中。另外，在图7的示例性实施方式中，示出了阀门305，例如，闸阀。阀门305可以允许对邻近真空腔室(图7中未示出)的真空密封。可打开阀门以用于将基板170或掩模160运输进入真空沉积腔室310或离开真空沉积腔室310。
根据可与本文所述其他实施方式相结合的一些实施方式，另一真空腔室，诸如维护真空腔室320可提供在真空沉积腔室310附近。通常，真空沉积腔室310和维护真空腔室320使用另一阀门307连接。另一阀门307经构造用于打开和关闭真空沉积腔室310与维护真空腔室320之间的真空密封。当另一阀门307处于打开状态时，材料沉积源布置200可转移至维护真空腔室320。此后，可关闭阀门以提供真空沉积腔室310与维护真空腔室320之间的真空密封。如果关闭另外阀门307，维护真空腔室320可被排气并被打开，以用于材料沉积布置的维护而不会破坏真空沉积腔室310中的真空。
如图7示例性地示出，根据可与本文所述任何其他实施方式相结合的实施方式，两个基板170可被支撑在真空腔室内的对应的运输轨道上。另外，可提供两个轨道，这两个轨道用于在轨道上提供掩模160。由此，在涂覆期间，基板可由对应的掩模所掩蔽。根据典型实施方式，掩模160(即，对应于第一基板的第一掩模和对应于第二基板的第二掩模)被提供在掩模框架161中，以将掩模160固定在预定位置。例如，第一掩模和第二掩模可以是像素掩模。
应当理解，所描述的材料沉积源布置和真空沉积系统可以用于各种应用，包括用于OLED设备制造的应用(包括处理方法)，其中两种或更多种有机材料被同时蒸发。因此，例如如图7所示，两个或更多个分配管道和对应的蒸发坩埚可以彼此相邻而被提供。尽管图7所示实施方式提供的是具有可移动源的沉积系统，但是熟悉本领域的技术人员可以理解，上文所述实施方式也可应用于在处理期间移动基板的沉积系统中。例如，要涂覆的基板可沿着固定材料沉积布置而被引导和驱动。
根据可与本文所述任何其他实施方式相结合的一些实施方式，真空沉积系统经构造以用于大面积基板或支撑一个或多个基板的基板载体。例如，大面积基板可以用于显示器制造，并且可以是玻璃或塑料基板。具体来说，本文所述的基板应当包括常用于液晶显示器(LCD)、等离子体显示器面板(PDP)、OLED显示器和类似显示器件的基板。例如，“大面积基板”可以具有主要表面，主要表面具有0.5m2或更大、具体是1m2或更大的面积。在一些实施方式中，大面积基板可以是对应于约0.67m2基板(0.73m×0.92m)的第4.5代、对应于约1.4m2基板(1.1m×1.3m)的第5代、对应于约4.29m2基板(1.95m×2.2m)的第7.5代、对应于约5.7m2基板(2.2m×2.5m)的第8.5代、或甚至对应于约8.7m2基板(2.85m×3.05m)的第10代。可类似地实现甚至更高的世代，诸如第11代和第12代以及对应的基板面积。
本文所使用的术语“基板”应具体地包括非柔性(inflexible)的基板，例如，玻璃板和金属板。然而，本公开内容不限于此，并且术语“基板”也可包括柔性基板诸如腹板(web)或箔(foil)。根据一些实施方式，基板可由适于材料沉积的任何材料制成。例如，基板可由从以下材料组成的群组中选择的材料制成：玻璃(例如钠钙玻璃、硼硅酸盐玻璃等)、金属、聚合物、陶瓷、化合物材料、碳纤维材料、云母或任何其他材料，或是可通过沉积工艺涂覆的材料组合。例如，基板可以具有0.1mm至1.8mm的厚度，诸如0.7mm、0.5mm或0.3mm。在一些实施方式中，基板厚度可以是50μm或更大和/或700μm或更小。处理具有仅仅数微米(例如，8μm或更大和50μm或更小)厚度的薄基板可以是有挑战性的。
根据可与本文所述其他实施方式相结合的一些实施方式，材料源(如本文所述的蒸发器或坩埚)可以经构造以接收要蒸发的有机材料并且蒸发有机材料。根据一些实施方式，要蒸发的材料可包括下列材料中的至少一种：ITO、NPD、Alq3、喹吖啶酮、Mg/AG、星放射状材料和类似材料。通常，如本文中所述，喷嘴可以经构造以用于将已蒸发的有机材料引导至真空腔室。例如，喷嘴材料可适于具有约100℃至约600℃温度的已蒸发的有机材料。例如，在一些实施方式中，喷嘴可以包括具有大于21W/mK的导热率的材料和/或对已蒸发的有机材料具备化学惰性的材料。根据一些实施方式，喷嘴可以包括下列材料中的至少一种：Cu、Ta、Ti、Nb、DLC和石墨，或者可以包括具有所提到的材料中的一种的通道壁的涂层。
示例性地参考图8A，根据可与本文所述其他实施方式相结合的一些实施方式，材料沉积源布置的分配管道可以具有大致三角形的截面。分配管道208具有围绕内部中空空间210的壁222、226、和224。壁222设在分配管道的出口侧，出口侧处设有喷嘴100或若干喷嘴。喷嘴可以是如关于图1至图4所述的喷嘴。另外，并且不限于图8A所示实施方式，喷嘴可以是能够连接(诸如能够旋紧)至分配管道的，或可整体形成在分配管道中。分配管道截面可以被描述为大致三角形的。分配管道的三角形形状使得可以使相邻的分配管道的出口(例如，喷嘴)尽可能地彼此靠近。这允许了实现来自不同分配管道的不同材料的改进的混合，例如，用于共同蒸发的两种、三种或甚至更多种不同材料的情况。
分配管道的出口侧的宽度(例如，在图8A所示截面中的壁222的尺寸)由箭头252指示。另外，分配管道208的截面的其他尺寸由箭头254和255指示。根据本文所述实施方式，分配管道的出口侧的宽度是截面的最大尺寸的30％或更小，例如，由箭头254和255指示的尺寸中的较大尺寸的30％。鉴于分配管道的尺寸和形状，相邻分配管道的喷嘴100可设在较小距离处。所述较小距离改进了彼此相邻蒸发的有机材料的混合。
图8B示出了一个实施方式，在该实施方式中两个分配管道彼此相邻而被提供。由此，如图8B所示具有两个分配管道的材料沉积布置可彼此相邻地蒸发两种有机材料。如图8B所示，分配管道的截面形状允许将相邻分配管道的喷嘴彼此靠近地放置。根据可与本文所述其他实施方式相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或更低的距离，诸如从5mm至25mm的距离。更特定地，第一出口或喷嘴到第二出口或喷嘴的距离可以是10mm或更低。根据一些实施方式，三个分配管道可以彼此相邻而设置。
鉴于上述，应当理解，本文中的材料沉积源布置的实施方式和真空沉积系统的实施方式具体来说有利于沉积有机材料，例如，有利于在大面积基板上制造OLED显示器。
示例性地参考图9中的流程图，描述了用于在真空沉积腔室310中的基板170上沉积材料的方法400的实施方式。具体来说，方法400包括在坩埚中蒸发410要沉积的材料。例如，要沉积的材料可以是用于形成OLED设备的有机材料。可取决于材料的蒸发温度而加热坩埚。在一些示例中，材料被加热至高达600℃，诸如被加热至高达约100℃与600℃之间的温度。根据一些实施方式，坩埚保持与分配管道的流体连通。
另外，方法400包括将已蒸发的材料提供420至与坩埚流体连通的分配组件。在一些实施方式中，分配管道处于第一压力水平，例如其中所述第一压力水平可通常在约10- 2mbar至10-5mbar之间，更通常在约10-2mbar与10-3mbar之间。根据一些实施方式，真空沉积腔室处于第二压力水平，例如所述第二压力水平可以在约10-5至10-7mbar之间。在一些实施方式中，材料沉积布置经构造以在真空中仅使用已蒸发的材料的蒸气压力来移动已蒸发的材料，即，仅通过蒸发压力(例如，通过源自于材料蒸发的压力)将已蒸发的材料驱动至分配管道(和/或穿过所述分配管道)。例如，没有用于将已蒸发的材料驱动至分配管道并穿过所述分配管道的另外的元件(诸如风扇、泵和类似元件)。
此外，方法400包括通过喷嘴将已蒸发的材料引导430至真空沉积腔室，所述喷嘴具有在流动方向上从喷嘴入口延伸至喷嘴出口的喷嘴通道。通常，通过喷嘴引导430已蒸发的材料进一步包括通过具有孔径角α的喷嘴通道的出口区段引导已蒸发的材料，孔径角α在流动方向上持续增加，直至相对于流动方向的角度α≥40°，具体是α≥50°，更具体是α≥60°。具体来说，通过喷嘴通道引导430已蒸发的材料可包括通过根据本文所述实施方式的喷嘴的喷嘴通道引导已蒸发的材料，例如，如参考图1至图4所描述的喷嘴。
因此，鉴于上述，提供喷嘴实施方式、材料沉积源布置实施方式、真空沉积系统实施方式、以及用于在基板上沉积材料的方法的实施方式用于改进的高分辨率、具体是超高的分辨率的显示器制造，例如，OLED显示器。具体来说，本文所述实施方式提供了在距喷嘴出口的较大距离上的均匀流动分布，使得因设在要涂覆的基板前部的掩模(例如像素掩模)而导致的荫罩效应可被减少。
本书面描述使用示例来公开该公开内容，包括最佳模式，并且还使熟悉本领域的任何技术人员能够实践所述主题，包括制造和使用任何设备或系统并且执行任何合并的方法。尽管在前文中已公开了各种特定实施方式，上文所述实施方式的相互非排他(non-exclusive)的特征可以彼此结合。专利保护范围是由权利要求书限定，并且如果权利要求具有与权利要求的字面语言相同的结构要素，或者如果权利要求包括与权利要求的字面语言无实质差异的等效结构要素，那么其他示例旨在落入权利要求的保护范围内。

Claims (15)

1.一种用于连接至分配组件的喷嘴(100)，所述分配组件用于将已蒸发的材料从材料源引导至真空腔室中，所述喷嘴包括：
-喷嘴入口(110)，用于接收所述已蒸发的材料；
-喷嘴出口(120)，用于将所述已蒸发的材料释放至所述真空腔室；以及
-喷嘴通道(130)，在流动方向(111)上从所述喷嘴入口(110)延伸至所述喷嘴出口(120)，
其中所述喷嘴通道(130)包括具有孔径角(α)的出口区段(131)，所述孔径角在所述流动方向(111)上持续增加。
2.根据权利要求1所述的喷嘴(100)，其中所述孔径角(α)在所述流动方向上持续增加，直至相对于所述流动方向的角度α≥40°。
3.根据权利要求1所述的喷嘴(100)，其中所述孔径角(α)在所述流动方向上从相对于所述流动方向的角度α＝0°持续增加，直至相对于所述流动方向的角度α＝90°。
4.根据权利要求1至3任一项所述的喷嘴(100)，其中所述孔径角(α)在所述流动方向上持续增加，使得所述喷嘴通道(130)的所述出口区段(131)的直径在所述流动方向上以指数方式增加。
5.根据权利要求1至3任一项所述的喷嘴(100)，其中所述孔径角(α)在所述流动方向上持续增加，使得所述喷嘴通道(130)的所述出口区段(131)的直径在所述流动方向上以圆形分段状方式增加。
6.根据权利要求1至3任一项所述的喷嘴(100)，其中所述孔径角(α)持续增加，使得所述喷嘴通道(130)的所述出口区段(131)的直径在所述流动方向上以抛物线状方式增加。
7.根据权利要求1至6任一项所述的喷嘴(100)，其中所述喷嘴经构造用于将已蒸发的有机材料引导至所述真空腔室，所述已蒸发的有机材料具有约100℃与约600℃之间的温度的。
8.根据权利要求1至7任一项所述的喷嘴(100)，其中所述喷嘴经构造用于小于0.1sccm的质量流量，和/或其中所述喷嘴通道具有小于8mm的最小尺寸。
9.使用根据权利要求1至8任一项所述的喷嘴(100)在真空沉积腔室中的基板上沉积材料，具体是用于生产有机发光二极管。
10.一种用于在真空沉积腔室中的基板上沉积材料的材料沉积源布置(200)，包括：
-分配组件(206)，经构造与材料源(204)流体连通，所述材料源(204)将所述材料提供至所述分配组件；以及
-至少一个根据权利要求1至8任一项所述的喷嘴(100)。
11.根据权利要求10所述的材料沉积源布置(200)，其中所述材料源是用于蒸发材料的坩埚，并且其中所述分配组件包括线性分配管道。
12.一种真空沉积系统(300)，包括：
-真空沉积腔室(310)；
-根据权利要求10至11任一项所述的材料沉积源布置(200)，所述材料沉积源布置(200)在所述真空沉积腔室(310)中；以及
-基板支撑件，用于在沉积期间支撑所述基板(170)。
13.根据权利要求12所述的真空沉积系统(300)，其中所述真空沉积系统进一步包括位于所述基板支撑件与所述材料源布置之间的像素掩模。
14.根据权利要求13所述的真空沉积系统(300)，其中所述真空沉积适于同时容纳要在所述真空沉积腔室内的两个基板支撑件涂覆的两个基板，
其中所述材料沉积源布置可移动地布置在所述真空沉积腔室内的所述两个基板支撑件之间，所述材料沉积源布置的所述材料源是用于蒸发有机材料的坩埚，并且其中所述像素掩模包括小于50μm的开口。
15.一种用于在真空沉积腔室中的基板上沉积材料的方法(400)，包括：
-在坩埚中蒸发(410)要沉积的材料；
-将所述已蒸发的材料提供(420)至与所述坩埚流体连通的分配组件；以及
-通过喷嘴将所述已蒸发的材料引导(430)至所述真空沉积腔室，所述喷嘴具有在到所述真空沉积腔室的流动方向上从喷嘴入口延伸至喷嘴出口的喷嘴通道，
其中通过所述喷嘴引导(430)所述已蒸发的材料包括通过所述喷嘴通道的出口区段引导所述已蒸发的材料，所述出口区段具有孔径角(α)，所述孔径角(α)在所述流动方向上持续增加，直至相对于所述流动方向的角度α≥40°。
CN201680012862.3A 2016-09-22 2016-09-22 用于材料沉积源布置的分配组件的喷嘴、材料沉积源布置、真空沉积系统和用于沉积材料的方法 Active CN108474102B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2016/072578 WO2018054472A1 (en) 2016-09-22 2016-09-22 Nozzle for a distribution assembly of a material deposition source arrangement, material deposition source arrangement, vacuum deposition system and method for depositing material

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108474102A true CN108474102A (zh) 2018-08-31
CN108474102B CN108474102B (zh) 2020-10-27

Family

ID=56979587

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201680012862.3A Active CN108474102B (zh) 2016-09-22 2016-09-22 用于材料沉积源布置的分配组件的喷嘴、材料沉积源布置、真空沉积系统和用于沉积材料的方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20190226090A1 (zh)
EP (1) EP3317433A1 (zh)
JP (1) JP6657239B2 (zh)
KR (3) KR20180048444A (zh)
CN (1) CN108474102B (zh)
TW (1) TW201821633A (zh)
WO (1) WO2018054472A1 (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111379020A (zh) * 2018-12-29 2020-07-07 中国科学院微电子研究所 一种化学气相沉积的样品放置装置及管式炉
CN112442656A (zh) * 2019-09-03 2021-03-05 三星显示有限公司 沉积装置
CN113727829A (zh) * 2019-04-23 2021-11-30 赛峰集团 用于增材制造的挤压头，增材制造系统及方法

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019210972A1 (en) * 2018-05-04 2019-11-07 Applied Materials, Inc. Evaporation source for depositing an evaporated material, vacuum deposition system, and method for depositing an evaporated material
KR20210089748A (ko) * 2018-12-11 2021-07-16 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 증발 재료를 증착하기 위한 증기 소스, 증기 소스를 위한 노즐, 진공 증착 시스템, 및 증발 재료를 증착하기 위한 방법
KR102219435B1 (ko) * 2019-05-28 2021-02-24 경기대학교 산학협력단 노즐 및 노즐을 포함한 증착 장치
KR20210043810A (ko) 2019-10-14 2021-04-22 삼성전자주식회사 반도체 제조 장비
CN113957391B (zh) * 2020-07-21 2023-09-12 宝山钢铁股份有限公司 一种采用芯棒加热结构均匀分配金属蒸汽的真空镀膜装置
CN113957389B (zh) * 2020-07-21 2023-08-11 宝山钢铁股份有限公司 一种具有多孔降噪及均匀化分配金属蒸汽的真空镀膜装置
WO2022243734A1 (en) * 2021-05-21 2022-11-24 Applied Materials, Inc. Nozzle for a distributor of a material deposition source, material deposition source, vacuum deposition system and method for depositing material
WO2024009125A1 (en) * 2022-07-05 2024-01-11 Applied Materials, Inc. Vapor source, nozzle, and method of depositing an evaporated material on a substrate

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2177939A (en) * 1985-07-17 1987-02-04 Vsr Eng Gmbh Foerdertech Blow-off jet nozzle
US20040043140A1 (en) * 2002-08-21 2004-03-04 Ramesh Jagannathan Solid state lighting using compressed fluid coatings
US20050189081A1 (en) * 2003-12-23 2005-09-01 M-I L.L.C. Device and methodology for improved mixing of liquids and solids
US20100037589A1 (en) * 2007-02-13 2010-02-18 Volvo Aero Corporation Component configured for being subjected to high thermal load during operation
US8453997B2 (en) * 2010-11-20 2013-06-04 Fisonic Holding Limited Supersonic nozzle
WO2016004076A1 (en) * 2014-06-30 2016-01-07 Portal Instruments, Inc. Nozzle for use in an ultra-high velocity injection device
WO2016095997A1 (en) * 2014-12-17 2016-06-23 Applied Materials, Inc. Material deposition arrangement, a vacuum deposition system and method for depositing material
US20160201195A1 (en) * 2015-01-14 2016-07-14 Samsung Display Co., Ltd. Depositing apparatus

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002103089A2 (en) * 2002-08-16 2002-12-27 Dca Instruments Oy Heating of an effusion cell for molecular beam epitaxy
WO2011107105A2 (en) * 2010-03-04 2011-09-09 Vid Fire-Kill Aps A modular automatic spray nozzle

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2177939A (en) * 1985-07-17 1987-02-04 Vsr Eng Gmbh Foerdertech Blow-off jet nozzle
US20040043140A1 (en) * 2002-08-21 2004-03-04 Ramesh Jagannathan Solid state lighting using compressed fluid coatings
US20050189081A1 (en) * 2003-12-23 2005-09-01 M-I L.L.C. Device and methodology for improved mixing of liquids and solids
US20100037589A1 (en) * 2007-02-13 2010-02-18 Volvo Aero Corporation Component configured for being subjected to high thermal load during operation
US8453997B2 (en) * 2010-11-20 2013-06-04 Fisonic Holding Limited Supersonic nozzle
WO2016004076A1 (en) * 2014-06-30 2016-01-07 Portal Instruments, Inc. Nozzle for use in an ultra-high velocity injection device
WO2016095997A1 (en) * 2014-12-17 2016-06-23 Applied Materials, Inc. Material deposition arrangement, a vacuum deposition system and method for depositing material
US20160201195A1 (en) * 2015-01-14 2016-07-14 Samsung Display Co., Ltd. Depositing apparatus

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111379020A (zh) * 2018-12-29 2020-07-07 中国科学院微电子研究所 一种化学气相沉积的样品放置装置及管式炉
CN113727829A (zh) * 2019-04-23 2021-11-30 赛峰集团 用于增材制造的挤压头，增材制造系统及方法
CN112442656A (zh) * 2019-09-03 2021-03-05 三星显示有限公司 沉积装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN108474102B (zh) 2020-10-27
KR20220123336A (ko) 2022-09-06
EP3317433A1 (en) 2018-05-09
JP2018532876A (ja) 2018-11-08
KR20200118257A (ko) 2020-10-14
KR20180048444A (ko) 2018-05-10
US20190226090A1 (en) 2019-07-25
WO2018054472A1 (en) 2018-03-29
JP6657239B2 (ja) 2020-03-04
TW201821633A (zh) 2018-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108474102A (zh) 用于材料沉积源布置的分配组件的喷嘴、材料沉积源布置、真空沉积系统和用于沉积材料的方法
CN107109624B (zh) 材料沉积布置、真空沉积系统和沉积材料的方法
TWI690611B (zh) 真空沉積腔室
KR101877908B1 (ko) 유기 재료를 위한 증발 소스, 유기 재료를 위한 증발 소스를 갖는 장치, 및 유기 재료를 증착시키기 위한 방법
CN108966660B (zh) 材料沉积布置结构、真空沉积系统及其方法
CN107002223B (zh) 材料沉积系统和用于在材料沉积系统中沉积材料的方法
CN107078215B (zh) 用于真空沉积的材料源配置与材料分布配置
CN110199050A (zh) 材料沉积布置、真空沉积系统和其方法
JP6488397B2 (ja) 真空堆積のための材料源アレンジメント及びノズル
JP6543664B2 (ja) 真空堆積チャンバ
CN117396629A (zh) 用于材料沉积源的分配器的喷嘴、材料沉积源、真空沉积系统以及用于将材料沉积的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant