CN116802337A - 坩埚、分配管、材料沉积组件、真空沉积系统和制造装置的方法 - Google Patents

坩埚、分配管、材料沉积组件、真空沉积系统和制造装置的方法 Download PDF

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Abstract

描述了一种用于在真空沉积腔室中将材料沉积在基板上的材料沉积组件。所述材料沉积组件包括至少一个材料沉积源。所述沉积源包括分配管，所述分配管被配置用于将蒸发的材料引导到所述基板，所述分配管具有配对凸缘，所述配对凸缘具有关于圆对称轴线旋转对称的配对球状体表面，所述配对球状体表面具有沿所述轴线的第一高度。所述沉积源包括坩埚，所述坩埚用于蒸发所述材料，所述坩埚具有凸缘，所述凸缘具有关于所述轴线旋转对称的球状体表面，所述球状体表面具有沿所述轴线的第二高度，其中所述第二高度不同于所述第一高度，特别是所述第二高度相对于所述第一高度相差至少20％。

Description

坩埚、分配管、材料沉积组件、真空沉积系统和制造装置的 方法
技术领域
本公开内容的实施方式涉及高温蒸发器的密封，特别是用于金属或金属合金蒸发的高温蒸发器的密封。此外，实施方式涉及用于OLED制造的材料的沉积。特别地，实施方式涉及金属和金属合金的蒸发。具体地，实施方式涉及蒸发源、材料沉积组件(例如，蒸发源阵列)和制造装置的方法。此外，本公开内容的实施方式涉及用于在基板上沉积一个或多个层、特别是在OLED器件制造期间包括金属和金属合金的层的沉积设备。特别地，本公开内容的实施方式涉及坩埚、分配管、材料沉积组件、真空沉积系统和制造装置的方法。
背景技术
金属蒸发器是用于生产例如有机发光二极管(OLED)的工具。然而，其他应用也利用蒸发器来例如在大面积基板上沉积金属层。OLED是特殊类型的发光二极管，其中发射层包括某些有机化合物的薄膜。有机发光二极管(OLED)用于制造电视机屏幕、计算机监视器、移动电话、其他手持式装置等以用于显示信息。OLED也可用于一般空间照明。OLED显示器例如可包括安置在两个电极之间的有机材料层，这些有机材料层以形成具有能单独地激励的像素的矩阵显示面板的方式沉积在基板上。
OLED显示器或OLED照明应用包括例如在真空沉积系统中蒸发的若干有机材料和金属或金属合金的堆叠(stack)。为了制造OLED堆叠，提供两种或更多种金属或金属合金的共蒸发。例如，OLED显示器可包括沉积在基板上的安置在两个电极之间的有机材料层。这些电极中的一者可包括透明导电层(诸如ITO)或其他透明导电氧化物材料(TCO)。第二电极可包括金属或金属合金。作为保护层或用于降低电子亲和力的层，通常，可沉积在阴极与电子传输层之间的非常薄的氟化锂层、氟化铯或银。
鉴于金属蒸发的高温，在OLED制造期间在基板和/或其他部件上的热负荷可能是高的。蒸发金属、特别是密封坩埚(所述坩埚要更换以重新填充坩埚)是非常有挑战性的。例如，文献WO 2017/008838描述了蒸发坩埚和分配管可彼此焊接，使得可避免蒸发坩埚和分配管的接触区域中的间隙或狭缝。在不将蒸发坩埚和分配管作为一个单一件提供的情况下，在蒸发坩埚与分配管之间的接触区域处可能存在间隙或狭缝。
相应地，改善的金属或金属合金蒸发装置和改善的金属或金属合金蒸发是有益的。
发明内容
鉴于以上内容，提供根据独立权利要求所述的坩埚、分配管、材料沉积组件、真空沉积系统和制造装置的方法。本公开内容的另外的方面、益处和特征从权利要求书、说明书和附图中而清楚。
根据一个实施方式，提供一种用于在真空沉积腔室中将材料沉积在基板上的材料沉积组件。所述材料沉积组件包括至少一个材料沉积源。所述沉积源包括分配管，所述分配管被配置用于将蒸发的材料引导到所述基板，所述分配管具有配对凸缘，所述配对凸缘具有关于圆对称轴线旋转对称的配对球状体表面，所述配对球状体表面具有沿所述轴线的第一高度。所述沉积源包括坩埚，所述坩埚用于蒸发所述材料，所述坩埚具有凸缘，所述凸缘具有关于所述轴线旋转对称的球状体表面，所述球状体表面具有沿所述轴线的第二高度，其中所述第二高度不同于所述第一高度，特别是所述第二高度相对于所述第一高度相差至少20％。
根据一个实施方式，提供一种用于蒸发材料的坩埚。所述坩埚包括：罩壳(enclosure)，所述罩壳用于蒸发所述材料；和凸缘，所述凸缘耦接到所述罩壳。所述凸缘包括：球状体表面，所述球状体表面关于圆对称轴线旋转对称，所述球状体表面具有沿所述轴线的第二高度；和开口，所述开口用于蒸发的材料的侵入，所述开口具有开口大小，其中所述第二高度为相对于所述开口大小是30％或更小。
根据一个实施方式，提供一种用于在真空处理系统中引导蒸发的材料的分配管。所述分配管包括：分配壳体，所述分配壳体具有一个或多个开口，所述一个或多个开口用于引导所述蒸发的材料；和配对凸缘，所述配对凸缘耦接到所述分配壳体。所述配对凸缘包括：配对球状体表面，所述配对球状体表面关于圆对称轴线旋转对称，所述配对球状体表面具有沿所述轴线的第二配对高度；和配对开口，所述配对开口用于蒸发的材料的侵入，所述开口具有配对开口大小，其中所述第二配对高度与所述配对开口大小相比是30％或更小。
根据一个实施方式，提供一种真空沉积系统。所述真空沉积系统包括：真空沉积腔室；和根据本文所述的实施方式中任一者所述的材料沉积组件，所述材料沉积组件在所述真空沉积腔室中。所述真空沉积系统包括基板支撑件，所述基板支撑件被配置用于在材料沉积期间支撑所述基板。
根据一个实施方式，提供一种用于制造装置的方法。所述装置具有至少一个金属层，所述装置具有材料沉积组件，所述材料沉积组件具有至少一个材料沉积源，所述至少一个材料沉积源具有根据本文所述的实施方式中任一者所述的坩埚和分配管。所述方法包括：将所述坩埚插入到所述至少一个材料沉积源的隔室中；在所述坩埚与所述分配管之间的连接处施加接触力；和蒸发金属以沉积所述至少一个金属层。
附图说明
为了可详细地理解本公开内容的上文陈述的特征，可参考实施方式来得到上文简要地概述的本公开内容的更特别的描述。附图涉及本公开内容的实施方式并且在下文中进行描述：
图1A示出根据本文所述的实施方式的材料沉积组件的下部分的示意性横截面侧视图，其中坩埚保持布置从材料沉积源拆卸；
图1B示出根据本文所述的实施方式的材料沉积组件的下部分的示意性横截面侧视图，其中坩埚保持布置固定到材料沉积源；
图2A示出根据本文所述的实施方式的凸缘、特别是坩埚的具有密封表面的凸缘的一部分的横截面图；
图2B示出根据本文所述的实施方式的凸缘、特别是坩埚的具有密封表面的凸缘的一部分的横截面图；
图2C示出根据本文所述的实施方式的凸缘、特别是坩埚的具有密封表面的凸缘的一部分的横截面图；
图3A示出根据本文所述的实施方式的用于高温的按压机构的示意图；
图3B示出根据本文所述的实施方式的材料沉积组件的示意性横截面侧视图；
图4示出根据本文所述的另外的实施方式的材料沉积组件的示意性侧视图；
图5示出根据如图4示例性地示出的本文所述的另外的实施方式的材料沉积组件的更详细的示意性横截面俯视图；
图6示出根据本文所述的实施方式的真空沉积系统的示意图，其中阀在打开状态；并且
图7示出根据本文所述的实施方式的图示制造装置的方法的流程图。
具体实施方式
现在将详细地参考各种实施方式，每个图中图示这些实施方式的一个或多个示例。每个示例以解释方式提供并且不意在作为限制。例如，被图示或描述为一个实施方式的部分的特征可在任何其他实施方式上或结合任何其他实施方式使用，以产生又另外的实施方式。本公开内容旨在包括这样的修改和变化。
在以下对附图的描述内，相同的参考数字表示相同或类似的部件。一般来讲，仅描述相对于个别实施方式的差异。除非另有指明，否则一个实施方式中的部分或方面的描述可适用于另一个实施方式中的对应的部分或方面。
在更详细地描述本公开内容的各种实施方式之前，解释关于本文使用的一些术语和表述的一些方面。
在本公开内容中，“材料沉积组件”将被理解为被配置用于如本文所述的那样将材料沉积在基板上的布置。特别地，“材料沉积组件”可被理解为被配置用于在大面积基板上沉积材料(例如以用于OLED显示器制造)的组件。例如，“大面积基板”可具有面积为0.5m2或更大、特别是1m2或更大的主表面。在一些实施方式中，大面积基板可以是第4.5代(对应于约0.67m2基板(0.73m×0.92m))、第5代(对应于约1.4m2基板(1.1m×1.3m))、第7.5代(对应于约4.29m2基板(1.95m×2.2m))、第8.5代(对应于约5.7m2基板(2.2m×2.5m))或甚至第10代(对应于约8.7m2基板(2.85m×3.05m))。可类似地实施甚至更高代(诸如第11代和第12代)和对应的基板面积。
如本文所使用的术语“基板”应当特别地涵盖大体上非柔性基板，例如晶片、透明晶体(诸如蓝宝石或类似物)的切片或玻璃板。然而，本公开内容不限于此，并且术语“基板”还可涵盖柔性基板(诸如卷材或箔)。术语“大体上非柔性”应当被理解为区分于“柔性”。具体地，大体上非柔性的基板可具有一定程度的柔性，例如具有0.5mm或更低的厚度的玻璃板，其中与柔性基板相比，大体上非柔性的基板的柔性小。根据本文所述的实施方式，基板可由适于材料沉积的任何材料制成。例如，基板可由选自由以下项组成的组的材料制成：玻璃(例如，钙钠玻璃、硼硅酸盐玻璃等)、金属、聚合物、陶瓷、化合物材料、碳纤维材料或可通过沉积工艺涂覆的任何其他材料或材料组合。
在本公开内容中，“真空沉积腔室”将被理解为被配置用于真空沉积的腔室。如本文所使用的术语“真空”可在具有小于例如10毫巴的真空压力的技术真空的意义上理解。在如本文所述的真空腔室中的压力可在10-5毫巴与约10-8毫巴之间、更特别地在10-5毫巴与10-7毫巴之间，并且甚至更特别地在约10-6毫巴与约10-7毫巴之间。根据一些实施方式，真空腔室中的压力可被认为是在所述真空腔室内的蒸发的材料的分压或总压(当仅存在蒸发的材料作为要在真空腔室中沉积的组分时，两者可近似相同)。在一些实施方式中，真空腔室中的总压可在约10-4毫巴至约10-7毫巴的范围内，尤其是在真空腔室中存在除蒸发的材料之外的第二组分(诸如气体或类似物)的情况下。
在本公开内容中，“材料沉积源”可被理解为被配置用于提供要沉积在基板上的材料的源的装置或组件。特别地，“材料沉积源”可被理解为具有被配置为蒸发要沉积的材料的坩埚和被配置用于将蒸发的材料提供到基板的分配管(诸如分配组件)的装置或组件。管可具有为蒸发的材料提供罩壳的任何形状，所述罩壳具有将蒸发的材料引导到基板的开口。表述“被配置用于将蒸发的材料提供到基板的分配管”可被理解为分配组件被配置用于在图3B中由穿过出口326的箭头示例性地指示的沉积方向上导引气态源材料。相应地，例如OLED装置的气态源材料(例如，用于沉积薄膜的材料，薄膜诸如是含金属的薄膜)在分配管内被导引并且通过一个或多个出口326离开分配管。例如，分配组件(例如分配管)的一个或多个出口可以是沿蒸发方向延伸的喷嘴。蒸发方向可基本上是水平的，例如水平方向可对应于图3B中指示的x方向。
在本公开内容中，“坩埚”可被理解为具有用于要通过加热坩埚来蒸发的材料的储存器的装置。相应地，“坩埚”可被理解为可被加热以通过源材料的蒸发和升华中的至少一者来将源材料汽化成气体的源材料储存器。坩埚包括加热器以将坩埚中的源材料汽化成气态源材料。储存器可具有用于接收要蒸发的源材料(例如，金属材料)的内容积。例如，坩埚的容积可在100cm2与4000cm2之间、特别是在1000cm2与3000cm2之间并且更特别是2800cm2。特别地，坩埚可包括加热单元，所述加热单元被配置用于将在坩埚的内容积中提供的源材料加热到源材料蒸发的温度。例如，坩埚可以是用于蒸发金属材料(例如具有800℃以上的蒸发温度的金属材料)的坩埚。
分配组件或分配管可以是线性分配喷头，例如，线性分配喷头具有在线性分配喷头中设置的多个开口(或者延伸的狭缝)。如本文所理解的喷头可具有罩壳、中空空间或管，其中可将蒸发的材料例如从蒸发坩埚提供或导引到基板。根据可与本文所述的任何其他实施方式组合的实施方式，分配管的长度可至少对应于要沉积的基板的高度。特别地，分配管的长度可比要沉积的基板的高度长至少10％或甚至20％。例如，分配管的长度可以是1.3m或更大，例如2.5m或更大。相应地，可提供在基板的上端和/或基板的下端处的均匀沉积。根据一种替代配置，分配管或分配组件可包括可沿竖直轴线布置的一个或多个点源。
相应地，如本文所述的“分配管”或“分配组件”可被配置为提供基本上竖直地延伸的线源。在本公开内容中，术语“基本上竖直地”特别地在提到基板取向时被理解为允许与竖直方向的10°或更小的偏差。可提供此偏差，因为与竖直取向有一定偏差的基板支撑件可能带来更稳定的基板位置，或者可造成在基板处理期间基板上的颗粒更少。然而，在金属材料的沉积期间的基板取向被认为是基本上竖直的，这被认为与水平基板取向不同。相应地，基板的表面可通过在对应于一个基板尺寸的方向上延伸的线源和沿对应于另一个基板尺寸的另一个方向的平移移动来涂覆。
本公开内容的实施方式涉及一种包括蒸发管件或蒸发管并且包括坩埚的蒸发源。根据可与本文所述的其他实施方式组合的一些实施方式，提供密封构思，即坩埚的凸缘和/或分配管的对应凸缘。所述密封构思对于800℃或更高的高温特别有用，例如1000℃至1500℃或甚至1200℃至1500℃。密封表面包括球切口，即两个或更多个球状体表面。提供一种用于高温金属蒸发源的球切口密封。
根据一个实施方式，提供一种用于蒸发材料的坩埚。坩埚包括用于蒸发材料的罩壳和耦接到罩壳来提供坩埚的密封表面的凸缘。密封表面包括具有第一球状体的一部分的第一球状体表面和具有第二球状体的一部分的第二球状体表面，其中第二球状体不同于第一球状体。根据一些实施方式，密封表面是自密封的，也就是可避免单独的(separate)密封件。
示例性地参考图1A和图1B，根据可与本文所述的任何其他实施方式组合的实施方式，至少一个材料沉积源可包括坩埚隔室115，坩埚隔室115具有被配置用于更换坩埚的可关闭开口116。这样的配置可特别有益于方便的维护以及方便且快速的坩埚更换或替换。坩埚保持布置可包括加热布置160，加热布置160被配置为向坩埚提供热以蒸发材料。特别地，如图1A和图1B中示例性地示出，加热布置160可被配置为使得坩埚的至少一部分可放置在加热布置内部。例如，加热布置可被配置用于在侧向方向上保持或支撑坩埚。加热布置可被配置用于向坩埚提供热以蒸发被提供在坩埚内部的金属材料，例如所具有的蒸发温度为约800℃至约1600℃的金属材料。
根据可与本文所述的其他实施方式组合的一些实施方式，坩埚和可选地是坩埚隔室的部件可包括难熔金属(例如，Mo、W、Ta和上述金属的合金或复合物)。例如，可使用MoLa。相应地，在坩埚的操作期间可提供高温。
相应地，根据可与本文所述的任何其他实施方式组合的实施方式，可提供致动器130以将坩埚朝向分配管120按压。致动器可包括弹簧和气动致动器中的至少一个元件。
如图1A中所示，根据可与本文所述的任何其他实施方式组合的实施方式，在坩埚110与分配管之间的连接可由分配管的配对密封表面112A和坩埚的密封表面112B提供。例如，如图1A中示例性示出的，配对密封表面112A可以是凹接触表面，并且密封表面112B可以是配合凸接触表面。
如图1B中示例性示出的，根据可与本文所述的任何其他实施方式组合的实施方式，致动器130可连接到坩埚保持布置140。例如，坩埚保持布置140可包括安装组件141，安装组件141被配置为将坩埚保持布置安装到至少一个材料沉积源的壁，如图1B中示例性示出的。特别地，安装组件141可包括安装板142和一个或多个固定元件143，诸如螺钉。材料沉积源的壁111(保持布置能安装到壁111)可包括用于一个或多个固定元件143的对应接收部。
图2A和图2B示出坩埚110和分配管120。坩埚具有凸缘。分配管具有配对凸缘，特别是对应配对凸缘。坩埚的凸缘包括密封表面112B。分配管的配对凸缘包括配对密封表面112A。密封表面是球状体表面212或可包括球状体表面212。配对密封表面是配对球状体表面或可包括配对球状体表面。
坩埚的球状体表面关于圆对称轴线(例如图2A和图2B中的竖直轴线)旋转对称。球状体表面的高度在本文中称为第二高度264。配对球状体表面的高度在本文中称为第一高度262。此外，坩埚的凸缘包括具有开口大小254的开口。所述开口被配置用于使在坩埚110中蒸发的材料朝向分配管120侵入。坩埚的凸缘的开口大小254(例如开口的直径)大于第二高度264。此外，分配管的凸缘可包括具有开口大小252的开口。
分配管的配对球状体表面是旋转对称的，特别是关于与坩埚相同的圆对称轴线旋转对称。配对球状体表面的第一高度262大于球状体表面的第二高度264。根据可与本文所述的其他实施方式组合的一些实施方式，第二高度可相对于第一高度相差至少20％。例如，对于10mm的第一高度，第二高度可以是8mm或更小，或者第二高度可以是12mm或更大。
图2B中所示的坩埚110的凸缘进一步包括另外的球状体表面214。球状体表面212是第一球状体的一部分，并且另外的球状体表面214是第二球状体的一部分。第二球状体与第一球状体不同。特别地，第一球状体沿该球状体的半轴线(semi axis)的半径不同于第二球状体沿该半轴线(即相同半轴线)的半径。相应地，可如图2B中所示并且更详细地如图2C中所示提供台阶(step)。
根据可与本文所述的其他实施方式组合的一些实施方式，本文提及的球状体或球状体表面被理解为通过旋转椭圆获得的二次曲面。例如，球状体可以是扁球状体(flattened spheroid)或椭球状体(oblate spheroid)。根据可与本文所述的其他实施方式组合的一些实施方式，球状体可以是球体。
根据一个实施方式，提供一种用于蒸发材料的坩埚。坩埚包括：罩壳，所述罩壳用于蒸发材料；和凸缘，所述凸缘耦接到罩壳。凸缘包括：球状体表面，所述球状体表面关于圆对称轴线旋转对称，所述球状体表面具有沿轴线的第二高度；和开口，所述开口用于蒸发的材料的侵入，所述开口具有开口大小，其中所述第二高度相对于开口大小是30％或更小。例如，对于100mm的开口大小，第二高度可以是30mm或更小。
参考图2A和图2B所述的实施方式涉及与具有密封表面的更大隐匿处的分配管凸缘相比在密封表面处具有更小高度的坩埚凸缘。根据可与本文所述的其他实施方式组合的一些实施方式，密封表面和配对密封表面的作用可互换。此外，坩埚被描述为具有凸密封表面，并且分配管被描述为具有凹密封表面。根据可与本文所述的其他实施方式组合的一些实施方式，密封表面和配对密封表面的另外的作用可互换。本公开内容描述的特征细节和具体实施可类似地应用于互换的作用和/或互换的另外的作用。
本公开内容的实施方式特别地被配置用于高温应用，例如所具有的蒸发温度为800℃或更高的金属的蒸发。相应地，在从室温加热到蒸发温度期间，密封表面和配对密封表面经历大的温度范围。相应地，提供具有相当小的高度(例如，相对于相对密封表面或相对球状体表面的高度)的一个密封表面或一个球状体表面在热膨胀期间是有利的。特别地，小的倾斜移动对凸缘和配对凸缘的密封特性具有减小的影响或没有影响。有利地，可提供用于高温应用的密封件。附加地或替代地，可提供球状体表面相对于开口直径的相当小的高度
图2C示出坩埚的另外的凸缘200，坩埚例如是如图1A和图1B中所示的坩埚。图2C对应于图2B中所示的坩埚，其中提供台阶。图2C图示球状体表面的可选的具体实施，即具有相当小的高度的球状体密封表面。凸缘包括密封表面112B。密封表面包括第一球状体表面212，例如第一球形表面，第一球状体表面具有第一球状体(例如，第一球体)的一部分。此外，可提供第二球状体表面214，例如第二球状体表面，第二球状体表面具有第二球状体(例如，第二球体)的一部分。根据可与本文所述的其他实施方式组合的一些实施方式，第二球状体表面可提供导引表面，例如用于改善坩埚相对于分配管的对准的表面。附加地或替代地，特别是对于小的台阶大小，第二球状体表面可提供密封性质，并且因此可以是密封表面的一部分。
第一球状体和第二球状体不同。例如，第一球状体所具有的球状体的半轴线半径可不同于第二球状体的所具有的球状体的半轴线半径。可在第一球状体与第二球状体之间由不同的半径设置台阶。所述台阶可沿凸缘的周边(即，圆)延伸。
像ConFlat(CF)或KleinFlange(KF)的常见真空密封概念不适合高温。特别地，普通密封材料不适合高温。根据本公开内容的实施方式，利用金属表面进行密封。密封表面和配对密封表面中的至少一者所具有的高度比另一个密封表面的高度小且/或所具有的高度与用于蒸发的材料的开口的开口大小相比是小的。可选地，密封表面和配对密封表面中的至少一者可具有两个不同的球状体表面。根据本公开内容的实施方式的密封概念可用于例如高达1500℃的高温。凸缘被配置用于800℃或更高的温度。
根据可与本文所述的其他实施方式组合的一些实施方式，密封表面包括难熔金属，特别是Mo、W、Ta、合金或复合物。例如，可使用MoLa。又进一步，附加地或替代地，密封表面具有Rz＝3.0或更低、特别是Rz＝2.5或更低的粗糙度。
图2C示出具有第一球状体表面和第二球状体表面的坩埚的凸缘。类似的概念可应用于分配管的配对密封表面。根据一个实施方式，提供一种用于在真空处理系统中引导蒸发的材料的分配管。分配管包括：分配壳体，所述分配壳体具有一个或多个开口，所述一个或多个开口用于引导蒸发材料；和配对凸缘，所述配对凸缘耦接到分配壳体。配对凸缘包括关于圆对称轴线旋转对称的配对球状体表面。配对球状体表面具有沿轴线的第二配对高度。配对凸缘包括配对开口，所述配对开口用于蒸发的材料的侵入，所述配对开口具有开口大小，其中第二配对高度是配对开口大小的30％或更小。根据可与本文所述的其他实施方式组合的一些实施方式，如关于图2C所述的密封表面的设计可替代地提供用于配对密封表面。例如，第一配对球状体或配对球体所具有的半径可与第二配对球状体第二配对球体不同。可在第一配对球状体与第二配对球状体之间提供台阶。
材料沉积组件的实施方式参考图3A和图3B描述。根据实施方式，提供一种用于在真空沉积腔室中将材料沉积在基板上的材料沉积组件。图3B示例性地示出材料沉积组件300。提供至少一个材料沉积源305。材料沉积源包括分配管120，分配管120被配置用于将蒸发的材料引导到基板，其中分配管具有配对凸缘，所述配对凸缘具有至少第一配对球状体表面。此外，提供根据本文所述的任何实施方式的用于蒸发材料的坩埚。
图3A示出致动器130。材料沉积组件可包括至少一个致动器，以在凸缘(例如，坩埚的凸缘)和配对凸缘(例如，分配管处的凸缘)之间的连接处提供接触力。考虑到在非常高的温度下的热负荷，用于密封的耐温定价机制是有益的。致动器可包括壳体332中的弹簧330。壳体可减少对弹簧330的热辐射。根据可与本文所述的其他实施方式组合的一些实施方式，可使用气动致动器代替弹簧。导引销340将致动器的力从远程位置传递至坩埚。例如，可利用导引销来接触支撑坩埚110的安装板142。根据可与本文所述的其他实施方式组合的一些实施方式，可提供一个或多个点接触342。点接触减少坩埚110与提供致动器的力的机构(例如，弹簧)之间的热传递。
图3B示出与分配管120接合的坩埚110。致动器提供用于凸缘与配对凸缘之间的连接的接触力Fc。根据一些实施方式，球状体表面可以是凸接触表面，并且配对球状体表面可以是凹接触表面。如图3A中所示，致动器可经由销耦接到坩埚，以将致动器提供在坩埚壳体(例如，图1A中所示的坩埚隔室115)外部。
根据可与本文所述的其他实施方式组合的一些实施方式，具有球切口(ball cut)密封表面的密封概念是自定心的(self-centering)。所述密封在源加热期间不受应变和/或弯曲的影响，并且对小幅度未对准不敏感，特别是在考虑到彼此接合的球状体表面中的一者的高度小的情况下。密封功能可在高温下维持，特别是在没有额外的密封元件(诸如在维护期间可能需要更换的密封件)的情况下。
密封表面具有高温稳定的金属材料，例如包括Mo、Ta、W、上述材料的合金或上述材料的组合或组成物。两个配合密封表面具有球切口形状(凸形和凹形)并且通过按压机构(诸如致动器130)按压在一起。气动按压机构还可使得密封表面(例如坩埚和管)在热的状态下能够分离。
根据可与本文所述的其他实施方式组合的一些实施方式，两个配对部分的接触面积被减小到球形段或球形区，参见例如图2C中的表面212，以确保良好的自定心并且避免蒸发源的两个部件的夹紧和/或结合。类似地，可提供球状体段或球状体区。可提供一种具有用于高温密封的密封概念的真空蒸发器。坩埚是可拆卸的，以用于在维护期间重新填充要蒸发的材料。
图3B示出根据本文所述的实施方式的材料沉积组件300的示意性截面图。特别地，材料沉积组件被配置用于在真空沉积腔室中将材料沉积在基板上。如图3B中示例性所示，材料沉积组件包括至少一个材料沉积源305，所述至少一个材料沉积源具有坩埚110，所述坩埚被配置为蒸发材料。此外，材料沉积组件包括分配管120，所述分配管被配置用于将蒸发的材料提供到基板。如图3B中示例性所示的，至少一个沉积源的分配管120可包括具有沿分配管的长度提供的一个或多个出口326的分配管。
开口313可被提供在分配管120的底部处。例如，被提供在分配管120的底部处的开口313可被布置和配置为允许(例如经由在坩埚的顶壁中提供的开口)与坩埚110流体连通。例如，开口的直径D可选自具有下限D＝10mm、特别是下限D＝15mm、更特别是下限D＝20和上限D＝100mm、特别是上限D＝80mm、更特别是上限D＝50mm的范围。
此外，如图3A和图3B示例性示出的，材料沉积组件300可包括致动器130，所述致动器被配置用于在坩埚110和分配管120之间的连接312处施加接触力Fc。如图3B中的箭头示例性示出的，施力器或致动器被配置用于在朝向介于坩埚110和分配管120之间的连接312的方向上施加力F。例如，力F可以是在大体上竖直的方向上的力，例如在与重力相反的方向上的力。例如，致动器130可被配置为提供100N的力，例如在坩埚和分配管之间的连接处的接触力。
根据可与本文所述的其他实施方式组合的实施方式，至少一个材料沉积源可包括至少第一沉积源305A和第二沉积源305B。另外，可提供第三沉积源305C，如图4中示例性所示的。第一沉积源305A包括被配置为蒸发第一材料的第一坩埚110A、被配置用于将第一蒸发材料提供给基板的第一分配管120A、和被配置用于在第一坩埚110A与第一分配管120A之间的连接处施加接触力的第一致动器130A。第二沉积源305B包括被配置为蒸发第二材料的第二坩埚110B、被配置用于将第二蒸发材料提供给基板的第二分配管120B、和被配置用于在第二坩埚110B与第二分配管120B之间的连接处施加接触力的第二致动器130B。第三沉积源305C包括被配置为蒸发第三材料的第三坩埚110C、被配置用于将第三蒸发材料提供给基板的第三分配管120C、和被配置用于在第三坩埚110C与第三分配管120C之间的连接处施加接触力的第三致动器130C。
图5示出根据如图4中示例性地示出的本文所述的另外的实施方式的材料沉积组件的更详细的示意性横截面俯视图。特别地，图5示出包括第一沉积源305A、第二沉积源305B和第三沉积源305C的材料沉积组件的横截面俯视图。
相应地，从图4和图5，应当理解，三个分配组件(例如，分配管)和对应蒸发坩埚可被提供为彼此相邻。相应地，材料沉积组件可被提供为蒸发源阵列，例如其中可同时蒸发多于一种的材料。特别地，示例性地参考图5，材料沉积组件300的至少一个材料沉积源可包括三个沉积源，例如第一沉积源305A、第二沉积源305B和第三沉积源305C。每个沉积源可包括如本文所述的分配管和如本文所述的坩埚，其中提供密封表面和配对密封表面。根据本公开内容的实施方式提供密封表面和配对密封表面中的至少一者，即具有比接合密封表面小的高度或相对于凸缘中的开口的开口大小或开口直径是30％或更小的高度，其中所述开口用于蒸发的材料的侵入。
应当理解，关于参考图1至图3B描述的至少一个材料沉积源305的特征的描述不限于此，也可应用于第一沉积源305A、第二沉积源305B和第三沉积源305C。
根据可与本文所述的任何其他实施方式组合的实施方式，蒸发器控制壳体580可邻近至少一个材料沉积源而提供，例如具有第一分配管120A、第二分配管120B和第三分配管120C，如图5中示例性示出的。特别地，蒸发器控制壳体可被配置为在其中维持大气压力，并且被配置为容纳从由开关、阀、控制器、冷却单元、冷却控制单元、加热控制单元、电源和测量装置组成的组选择的至少一个元件。
在图5中，出于说明的目的，离开分配组件的出口的蒸发的源材料由箭头指示。由于分配组件的基本上三角形的形状，源自三个分配组件的蒸发锥(evaporation cone)彼此密切接近，使得来自不同的分配组件的源材料的混合可得到改善。特别地，分配管的横截面的形状允许将相邻分配管的出口或喷嘴靠近彼此放置。
根据本公开内容的一方面，提供一种真空沉积系统600，如图6中示例性示出的。真空沉积系统包括真空沉积腔室610、在真空沉积腔室610中的根据本文所述的实施方式中任一者的材料沉积组件300、和被配置用于在材料沉积期间支撑基板601的基板支撑件。
特别地，材料沉积组件300可被提供在轨道或线性导件622上，如图6中示例性示出的。线性导件622可配置用于材料沉积组件300的平移移动。另外，可提供用于提供材料沉积组件300的平移移动的驱动器。特别地，可在真空沉积腔室中提供用于材料沉积组件的非接触式运输的运输设备。如图6中示例性示出的，真空沉积腔室610可具有闸阀615，真空沉积腔室可经由闸阀连接到相邻的路由模块。路由模块可被配置为将基板运输到另外的真空沉积系统以进行进一步处理。
示例性地参考图6，根据可与本文所述的任何其他实施方式组合的实施方式，两个基板，例如第一基板601A和第二基板601B，可被支撑在真空沉积腔室610内的相应运输轨道上。此外，可提供两个轨道，所述两个轨道用于在这两个轨道上提供掩模633。
示例性地参考图6，可提供被配置用于材料沉积组件300沿线性导件622的平移移动的源支撑件631。源支撑件631支撑坩埚110和被提供在蒸发坩埚之上的分配管120，如图6中示意性示出的。相应地，蒸发坩埚中产生的蒸气可向上移动并且从分配管的一个或多个出口移出。相应地，如本文所述，分配管被配置用于从分配管120到基板601提供蒸发的材料、特别是蒸发的金属材料的羽流。
根据一个实施方式，提供一种真空沉积系统。真空沉积系统包括真空沉积腔室和根据本文所述的实施方式中任一者的材料沉积组件。特别地，提供一种具有根据本文所述的实施方式的密封表面的凸缘。基板支撑件被配置用于在材料沉积期间支撑基板，特别是在基本上竖直的取向上。
根据一个实施方式，如图7中所示，提供一种用材料沉积组件制造具有至少一个金属层的装置的方法700。材料沉积组件包括至少一个材料沉积源，所述至少一个材料沉积源具有根据本文所述的实施方式的坩埚和分配管。根据操作710，所述方法包括将坩埚插入到至少一个材料沉积源的隔室中。在操作720处，在坩埚与分配管之间的连接处施加接触力。在操作730处，蒸发用于沉积至少一个金属层的金属。
因此，鉴于本文所述的实施方式，提供改善的材料沉积组件和改善的真空沉积系统，特别是用于高温蒸发应用，例如在OLED装置制造期间。本文所述的密封概念适用于蒸发坩埚的高温密封，也可用于柔性基板(即，卷材(WEB))上的材料沉积的应用，或者用于晶片上的材料沉积的应用(例如，用于半导体制造)。
虽然前述内容针对本公开内容的实施方式，但是在不脱离本公开内容的基本范围的情况下，可设想本公开内容的其他和进一步的实施方式，并且本公开内容的范围由所附权利要求书确定。
特别地，本书面描述使用示例来公开本公开内容，包括最佳模式，并且还使本领域任何技术人员能够实践所述的主题，包括制作和使用任何装置或系统及执行任何结合的方法。尽管前述内容中已经公开了各种具体的实施方式，但是上文所述的实施方式的不互斥的特征可彼此组合。可专利保护的范围由权利要求书限定，并且其他示例预期在权利要求书的范围内，只要权利要求具有与权利要求的字面语言无不同的结构要素即可，或者只要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即可。

Claims (16)

1.一种用于在真空沉积腔室中将材料沉积在基板上的材料沉积组件，包括：
至少一个材料沉积源，所述至少一个材料沉积源包括：
分配管，所述分配管被配置用于将蒸发的材料引导到所述基板，所述分配管具有配对凸缘，所述配对凸缘具有关于圆对称轴线旋转对称的配对球状体表面，所述配对球状体表面具有沿所述轴线的第一高度；和
坩埚，所述坩埚用于蒸发所述材料，所述坩埚具有凸缘，所述凸缘具有关于所述轴线旋转对称的球状体表面，所述球状体表面具有沿所述轴线的第二高度，其中所述第二高度不同于所述第一高度，特别是所述第二高度相对于所述第一高度相差至少20％。
2.根据权利要求1所述的材料沉积组件，所述凸缘进一步包括：
开口，所述开口用于蒸发的材料的侵入，所述开口具有开口大小，其中所述第二高度与所述开口大小相比是30％或更小。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的材料沉积组件，进一步包括：
致动器，所述致动器用于在所述凸缘与所述配对凸缘之间的连接处提供接触力。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的材料沉积组件，其中所述致动器包括弹簧或气动致动器中的至少一个元件。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的材料沉积组件，其中所述球状体表面是凸接触表面，并且其中所述配对球状体表面是凹接触表面，所述凹接触表面特别地被配置为与所述凸接触表面接合。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的材料沉积组件，其中所述致动器经由销耦接到所述坩埚以将所述致动器提供在坩埚壳体外部。
7.一种用于蒸发材料的坩埚，包括：
罩壳，所述罩壳用于蒸发所述材料；
凸缘，所述凸缘连接到所述罩壳，所述凸缘包括：
球状体表面，所述球状体表面关于圆对称轴线旋转对称，所述球状体表面具有沿所述轴线的第二高度；和
开口，所述开口用于蒸发的材料的侵入，所述开口具有开口大小，其中所述第二高度相对于所述开口大小是30％或更小。
8.根据权利要求7所述的坩埚，其中所述球状体表面是第一球状体的一部分，并且其中所述凸缘进一步包括：
另外的球状体表面，所述另外的球状体表面具有第二球状体的一部分，所述第二球状体不同于所述第一球状体。
9.根据权利要求8所述的坩埚，其中所述第一球状体沿半轴线的第一半径不同于沿所述第二球状体的所述半轴线的第二半径。
10.根据权利要求8至9中任一项所述的坩埚，其中在所述第一球状体与所述第二球状体之间提供台阶。
11.根据权利要求7至10中任一项所述的坩埚，其中所述球状体表面包含难熔金属，特别是Mo、W、Ta、上述金属的合金或复合物。
12.根据权利要求7至11中任一项所述的坩埚，其中所述球状体表面具有Rz＝3.0或更低、特别是Rz＝2.5或更低的粗糙度。
13.根据权利要求7至12中任一项所述的坩埚，其中所述凸缘被配置用于800℃或更高的温度。
14.一种用于在真空处理系统中引导蒸发的材料的分配管，包括：
分配壳体，所述分配壳体具有一个或多个开口，所述一个或多个开口用于引导所述蒸发的材料；和
配对凸缘，所述配对凸缘耦接到所述分配壳体，所述配对凸缘包括：
配对球状体表面，所述配对球状体表面关于圆对称轴线旋转对称，所述配对球状体表面具有沿所述轴线的第二配对高度，和
配对开口，所述配对开口用于蒸发的材料的侵入，所述配对开口具有配对开口大小，其中所述第二配对高度与所述配对开口大小相比是30％或更小。
15.一种真空沉积系统，包括：
真空沉积腔室；
根据权利要求1至6中任一项所述的材料沉积组件，所述材料沉积组件在所述真空沉积腔室中；和
基板支撑件，所述基板支撑件被配置用于在材料沉积期间支撑所述基板。
16.一种用材料沉积组件制造具有至少一个金属层的装置的方法，所述材料沉积组件具有至少一个材料沉积源，所述至少一个材料沉积源具有根据权利要求7至13中任一项所述的坩埚和分配管，所述方法包括：
将所述坩埚插入到所述至少一个材料沉积源的隔室中；
在所述坩埚与所述分配管之间的连接处施加接触力；和
蒸发金属以沉积所述至少一个金属层。
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