KR20210096634A - 재료의 공증착을 위한 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

제1 재료 및 제2 재료를 포함하는 코팅물을 기판의 표면 상에 증착하는 방법이 제공된다. 방법은, (i) 증기 플럭스를 생성하기 위해 제1 재료 및 제2 재료를 기화시키는 단계; 및 (ii) 코팅물을 증착하기 위해서 기판의 표면을 증기 플럭스에 노출시키는 단계를 포함하되, 증기 플럭스의 제1 플럭스 부분은 제1 플럭스 조성물을 포함하고, 증기 플럭스의 제2 플럭스 부분은 제2 플럭스 조성물을 포함한다. 제1 플럭스 조성물은 제2 플럭스 조성물과 다르다.

Description

재료의 공증착을 위한 방법 및 장치

관련 출원의 교차 참조

본원은 2018년 11월 30일자로 출원된 미국 임시출원 제62/774,036호에 대한 이익 및 우선권을 주장하며, 이의 전체 내용은 인용되어 본원에 포함된다.

본 개시내용의 주제는 열 기화(thermal evaporation) 공정에서 재료의 공증착(co-deposition)을 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 구체적으로, 코팅물을 형성하기 위해 둘 이상의 재료를 열적으로 기화시키기 위한 장치 및 방법이 본원에서 설명된다.

열 기화기(thermal evaporator)는 일반적으로, 광전자 디바이스, 반도체 디바이스, 광학 코팅물의 제조를 위하는 경우를 포함하여 매우 다양한 응용분야에서 박막을 증착하기 위해서 사용된다. 예를 들어, 유기 발광 다이오드(OLED: organic light-emitting diode) 및 유기 광전 변환 디바이스(OPV: organic photovoltaic device)를 포함하는 광전자 디바이스의 다양한 유기 층 및/또는 무기 층이 열 기화 공정을 통해 증착될 수 있다.

일반적으로, 기화(evaporation)는 소스 재료를 기화 또는 승화시키고, 기화된 소스 재료가 냉각되어 탈승화를 통해 증착되는 타겟 표면으로 기화된 소스 재료가 이동되는 것을 허용함으로써 진공 챔버 내에서 수행된다. 소스 재료의 기화는 일반적으로, 예를 들어, 저항 가열 또는 전자 빔 가열을 사용하여 재료를 이의 승화 온도로 가열함으로써 달성된다.

다양한 열 기화기 소스는 "보트(boat)" 유형 기화 소스, "박스" 유형 기화 소스, 및 크누센 셀(Knudsen cell)(또는 K- 셀) 소스를 포함한다. 보트 유형 기화 소스는 일반적으로 소스 재료를 수용하기 위한 리세스를 구비하는 저항 가열 요소 형태의 보트를 포함한다. 기화 동안, 전류는 보트를 통과하며, 따라서 소스 재료를 기화시키도록 보트가 가열되게 한다. 박스 유형 기화 소스는 일반적으로 가열 시 기화된 재료가 빠져 나갈 수 있도록 형성된 하나 이상의 개구(aperture)가 있는 인클로저(enclosure) 내부에 소스 재료를 수용하도록 구성된다. 전자빔을 열원으로 사용하는 기화기의 경우, 소스 재료가 고에너지 전자빔의 충격에 의해 가열되어 소스 재료가 기화된다.

열 기화기는 일반적으로 포인트 소스, 선형 소스 또는 표면 소스로서 구성될 수 있다. 예를 들어, 포인트 소스는 일반적으로 단일 포인트에서 증기 재료를 분사하도록 구성된다. 선형 소스는 일반적으로 선형 노즐 또는 선형으로 배열된 일련의 노즐로부터 증기 재료를 분사하도록 구성될 수 있다. 표면 소스는 일반적으로 평면 구성으로 배열된 일련의 노즐로부터 증기 재료를 분사하도록 구성될 수 있다.

일부 실시형태에 따른 일 양태에서, 제1 재료 및 제2 재료를 포함하는 코팅물을 기판의 표면 상에 증착하는 방법이 제공된다. 방법은, (i) 증기 플럭스를 생성하기 위해 제1 재료 및 제2 재료를 기화시키는 단계; 및 (ii) 코팅물을 증착하기 위해서 기판의 표면을 증기 플럭스에 노출시키는 단계를 포함하되, 증기 플럭스의 제1 플럭스 부분은 제1 플럭스 조성물을 포함하고, 증기 플럭스의 제2 플럭스 부분은 제2 플럭스 조성물을 포함한다. 제1 플럭스 조성물은 제2 플럭스 조성물과 다르다.

일부 실시형태에 따른 다른 양태에서, 기판의 표면을 코팅하기 위한 장치가 제공된다. 장치는 (i) 제1 증기 플럭스를 생성하기 위해 제1 재료를 기화시키도록 구성된 제1 기화기, 및 (ii) 제2 증기 플럭스를 생성하기 위해 제2 재료를 기화시키도록 구성된 제2 기화기를 포함한다. 장치는 제1 증기 플럭스 및 제2 증기 플럭스를 포함하는 결합된 증기 플럭스를 형성하도록 구성된다. 결합된 증기 플럭스는 제1 플럭스 조성물을 갖는 제1 플럭스 부분 및 제2 플럭스 조성물을 갖는 제2 플럭스 부분을 포함한다. 제1 플럭스 조성물은 제2 플럭스 조성물과 다르다.

일부 실시형태는 이제 첨부된 도면을 참조하여 실시예로서 설명될 것이다.
도 1은 일 실시형태에 따른 제1 재료 및 제2 재료의 증착을 위해 제공되는 제1 기화기 및 제2 기화기의 개략도이다.
도 2a는 도 1의 실시형태에 따라 기판 상에 증착되는 제1 재료 및 제2 재료의 개략도이다.
도 2b는 도 1의 실시형태에서 제1 기화기 및 제2 기화기로부터 나오는 증기 플럭스의 프로파일의 개략도이다.
도 3은 도 2b의 실시형태에서 기판 상에 증착된 코팅물의 개략도이다.
도 4a는 다른 실시형태에 따라 기판 상에 증착되는 제1 재료 및 제2 재료의 개략도이다.
도 4b는 도 4a의 실시형태에서 제1 기화기 및 제2 기화기로부터 나오는 증기 플럭스의 프로파일의 개략도이다.
도 4c는 도 4b의 실시형태에서 기판 상에 증착된 코팅물의 개략도이다.
도 5a는 또 다른 실시형태에 따라 기판 상에 증착되는 제1 재료 및 제2 재료의 개략도이다.
도 5b는 도 5a의 실시형태에서 제1 기화기 및 제2 기화기로부터 나오는 증기 플럭스의 프로파일의 개략도이다.
도 5c는 도 4b의 실시형태에서 기판 상에 증착된 코팅물의 개략도이다.
도 6a는 또 다른 실시형태에 따른 2 개 이상의 기화기로부터 나오는 증기 플럭스의 프로파일의 개략도이다.
도 6b는 도 6a의 실시형태에서 기판 상에 증착된 코팅물의 개략도이다.
도 7a는 또 다른 실시형태에 따른 2 개 이상의 기화기로부터 나오는 증기 플럭스의 프로파일의 개략도이다.
도 7b는 도 7a의 실시형태에서 기판 상에 증착된 코팅물의 개략도이다.
도 8a는 일 실시형태에 따른 제1 기화기, 제2 기화기 및 제3 기화기를 포함하는 기화기 조립체의 개략도이다.
도 8b는 도 8a의 실시형태에 따른 제1 기화기, 제2 기화기 및 제3 기화기로부터 나오는 증기 플럭스의 프로파일의 개략도이다.
도 9는 일 실시형태에 따른 기화기의 개략도이다.
도 10은 일 실시형태에 따른 도 9의 라인 II-II을 따라 취한 기화기의 단면도이다.
도 11은 다른 실시형태에 따른 도 9의 라인 II-II을 따라 취한 기화기의 단면도이다.
도 12는 또 다른 실시형태에 따른 도 9의 라인 II-II을 따라 취한 기화기의 단면도이다.
도 13a는 일 실시형태에 따른 제1 기화기 및 제2 기화기의 배열을 예시하는 개략도이다.
도 13b는 도 13a의 기화기로부터 나오는 증기 플럭스의 프로파일의 개략도이다.
도 14a는 다른 실시형태에 따른 제1 기화기 및 제2 기화기의 배열을 예시하는 개략도이다.
도 14b는 도 14a의 기화기로부터 나오는 증기 플럭스의 프로파일의 개략도이다.
도 15a는 다른 실시형태에 따른 제1 기화기, 제2 기화기 및 제3 기화기의 배열체를 도시하는 개략도이다.
도 15b는 도 15a의 기화기로부터 나오는 증기 플럭스의 프로파일의 개략도이다.

도해의 간결성 및 명확성을 위해, 적절하다고 고려되는 경우, 도면들 간에 참조 번호가 반복되어 대응되거나 유사한 요소를 나타낼 수 있다는 점이 이해될 것이다. 또한, 본원에서 기술된 예시적인 실시형태에 대한 완전한 이해를 제공하기 위해 많은 특정 세부 사항이 기술된다. 그러나, 본 명세서에 기술된 예시적인 실시예가 이러한 특정 세부 사항 없이 실시될 수 있다는 점이 당업자에 의해 이해될 것이다. 다른 예에서, 특정 방법, 절차 및 구성 요소는 본원에 기재된 예시적인 실시형태를 모호하게 하지 않기 위해 상세하게 설명되지 않았다.

일 양태에서, 제1 재료 및 제2 재료를 포함하는 코팅물을 기판의 표면 상에 증착하기 위한 방법이 제공된다. 방법은, (i) 증기 플럭스를 생성하기 위해 제1 재료 및 제2 재료를 기화시키는 단계; 및 (ii) 코팅물을 증착하기 위해서 기판의 표면을 증기 플럭스에 노출시키는 단계를 포함한다. 증기 플럭스는 제1 플럭스 부분 및 제2 플럭스 부분을 포함한다. 증기 플럭스의 제1 플럭스 부분은 제1 플럭스 조성물을 포함하고, 증기 플럭스의 제2 플럭스 부분은 제2 플럭스 조성물을 포함한다. 제1 플럭스 조성물은 제2 플럭스 조성물과 다르다. 일부 실시형태에서, 제1 재료는 제1 기화기로부터 기화되고, 제2 재료는 제2 기화기로부터 기화된다. 제1 기화기 및 제2 기화기를 포함하는 기화기 조립체가 제공될 수 있다.

일부 실시형태에 따르면, 단계 (ii)에서, 기판의 표면은 기화기 조립체 및 기판 중 적어도 하나를 변위시킴으로써 증기 플럭스에 노출된다. 일 실시예에서, 기화기 조립체는 기판에 대해 변위될 수 있다. 다른 실시예에서, 기판은 기화기 조립체에 대해 변위될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 기화기 조립체 및 기판은 모두, 서로에 대해 변위될 수 있다.

도 1 내지 도3은 일 실시형태에 따른 방법을 예시한다.

도 1에서, 제1 기화기(110) 및 제2 기화기(120)가 제공된다. 제1 기화기(110)는 제1 재료를 기화시켜 제1 증기 플럭스(210)를 생성하도록 구성되고, 제2 기화기(120)는 제2 재료를 기화시켜 제2 증기 플럭스(220)를 생성하도록 구성된다. 제1 증기 플럭스(210)와 제2 증기 플럭스(220)의 조합은 증기 플럭스(200)를 형성한다. 증기 플럭스(200)는 또한 일부 실시형태에서 "결합된 증기 플럭스"로 지칭될 수 있다. 표면(152)을 갖는 기판(150)이 또한 제공된다. 일부 실시형태에서, 제1 기화기(110) 및 제2 기화기(120)는 기화기 조립체(105)를 형성할 수 있다. 예를 들어, 제1 기화기(110) 및 제2 기화기(120)는, 기화기 조립체(105)의 배열 및 구성이 실질적으로 고정되도록 서로에 대해 실질적으로 움직이지 못하도록 고정될 수 있다.

도 2a에서, 기판(150)의 표면(152)은 증기 플럭스(200)에 노출된다. 일부 실시형태에서, 제1 기화기(110) 및 제2 기화기(120)를 포함하는 기화기 조립체(105)는 증기 플럭스(200)가 표면(152)에 입사되도록 변위되거나 이동될 수 있다. 이러한 실시형태에서, 예를 들어, 기판(150)은 증기 플럭스(200)에 노출되는 동안 정지될 수 있다. 일부 다른 실시형태에서, 기판(150)은 기화기 조립체(105)로부터 방출되는 증기 플럭스(200)의 경로 안으로 변위되거나 이동될 수 있다. 이러한 실시형태에서, 기화기 조립체(105)는 노출 동안 정지될 수 있다. 또 다른 실시형태에서, 기판(150) 및 기화기 조립체(105) 둘 모두는 서로에 대해 변위되거나 이동될 수 있다. 예를 들어, 기판(150) 및 기화기 조립체(105)는 표면(152)을 증기 플럭스(200)에 노출시키기 위해 서로에 대해 실질적으로 반대 방향으로 이동될 수 있다.

일부 실시형태에서, 기화기 조립체(105) 및/또는 기판(150)은 표면(152)이 증기 플럭스(200)에 노출되는 동안 서로에 대해 변위되거나 이동될 수 있다. 특히, 노출 동안 기화기 조립체(105) 및/또는 기판(150)을 서로에 대해 연속적으로 변위시키는 것은 비교적 균일한 두께 및 조성 프로파일을 갖는 코팅물의 증착을 허용할 수 있다. 구체적으로, 증기 플럭스(200)가 노출 단계 전체에 걸쳐 실질적으로 일정한 속도 및 플럭스 프로파일을 갖는 경우, 기화기 조립체(105) 및/또는 기판(150)을 변위시키는 것은 실질적으로 일정한 두께를 갖는 코팅물로 귀결될 수 있다.

일반적으로, 비교적 균일한 조성 프로파일(예를 들어, 증기 플럭스의 일 부분에서 재료의 상대적 양은 증기 플럭스의 다른 부분에서 재료의 상대적 양과 실질적으로 동일하다)을 갖는 증기 플럭스를 생성함으로써 코팅물을 달성하기 위한 다양한 방법이 사용될 수 있다. 이러한 방법에서, 이러한 불균일한 조성을 갖는 증기 플럭스의 일 부분이 타겟 기판 표면 상에 입사되지 않도록 구성함으로써 조성의 불균일성이 완화된다. 그러나, 증기 플럭스의 조성 프로파일에서 이러한 불균일성을 도입하여 상이한 조성 부분을 갖는 코팅물을 생성하는 것이 특히 바람직할 수 있다는 점이 이제 밝혀졌다.

증기 플럭스(200)의 조성 프로파일의 일 예가 도 2b의 차트에 예시된다. 도 2b에서, 제1 증기 플럭스(210)의 예시적인 프로파일은 212로 표시되고, 제2 증기 플럭스(220)의 예시적인 프로파일은 222로 표시된다. 구체적으로, 도 2b의 차트는 기판 표면(152) 상에 입사되는 결합된 증기 플럭스(200)의 다양한 부분에서 제1 증기 플럭스(210)에 포함된 제1 재료 및 제2 증기 플럭스(220)에 포함된 제2 재료의 상대적인 양(임의의 단위 또는 a.u.)을 도시한다. 일부 실시형태에서, 여기서, 제1 기화기(110) 및 제2 기화기(120)는 선형 기화기이고, 도 2b의 증기 플럭스 프로파일은 기화기의 종축에 수직인 선을 따라 취해진 증기 플럭스 프로파일을 나타낼 수 있다.

증기 플럭스(200)는 제1 플럭스 부분(251) 및 제2 플럭스 부분(253)을 포함한다. 제1 플럭스 부분(251)은 제1 플럭스 조성물을 갖고, 제2 플럭스 부분(253)은 제2 플럭스 조성물을 갖는다. 도 2b에 예시된 실시예에서, 제1 플럭스 조성물은 평균적으로, 제2 플럭스 조성물에 함유된 제1 재료의 상대적인 양에 비해 제1 재료의 더 큰 상대적인 양(예를 들어, 농도)을 함유한다. 본원에 사용된 용어 "상대적인 양"은 일반적으로 증기 플럭스 또는 코팅물의 관련 부분에서 재료(예를 들어, 제1 재료)의 평균 농도를 지칭한다는 점이 이해될 것이다.

특히, 기판(150) 및/또는 기화기 조립체(105)가 기판(150)의 표면(152)을 증기 플럭스(200)에 노출시키기 위해 서로에 대해 변위되는 실시형태에서, 증기 플럭스(200)의 리딩 에지(201)에 근접하게 제1 플럭스 부분(251)을 배열하는 것이 바람직할 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 리딩 에지(201)는 일반적으로, 기판(150) 및 기화기 조립체(150) 중 적어도 하나를 변위시킬 때 기판(150)의 표면(152)에 처음 입사하게 되는 증기 플럭스(200)의 에지이다. 예를 들어, 기화기 조립체(105)가 표면(152)을 증기 플럭스(200)에 노출시키기 위해 제1 방향으로 변위되는 실시형태에서, 증기 플럭스(200)의 리딩 에지(201)는 제1 방향에 근접하거나 가장 가깝게 배열된 에지일 것이다. 기판(150)이 표면(152)을 증기 플럭스(200)에 노출시키기 위해 제1 방향으로 변위되는 실시형태에서, 증기 플럭스(200)의 리딩 에지(201)는 제1 방향에 대해 원위로 또는 반대에 배열된 에지일 것이다. 기판(150)이 제1 방향으로 변위되고 기화기 조립체(105)가 동시에 제2 방향으로 변위되는 실시형태에서, 증기 플럭스(200)의 리딩 에지(201)는 제1 방향에 근위이고, 제2 방향에 대해 원위인 에지일 것이다. 일부 경우에, 노출 동안 기판(150)을 정지 상태로 유지하면서 기화기 조립체(150)를 변위시키는 것이 특히 바람직할 수 있다. 대안적으로, 기판(150)은, 기화기 조립체(150)를 정지 위치에 유지하면서, 변위될 수 있다.

표면(152)이 증기 플럭스(200)에 노출되는 동안 기판(150) 및/또는 기화기 조립체(105)를 서로에 대해 변위시킴으로써, 코팅물(300)이 도 3에 도시된 바와 같이 표면(152) 위에 형성된다. 코팅물(300)은 제1 코팅물 부분(310) 및 제2 코팅물 부분(320)을 포함한다. 예시된 실시형태에서, 제1 코팅물 부분(310)은 기판(150)의 표면(152)에 대해 근위로 배열되고, 제2 코팅물 부분(320)은 표면(152)에 대해 원위로 배열된다. 예를 들어, 제1 코팅물 부분(310)은 기판(150)의 표면(152)을 코팅하거나, 또는 이와 접촉된다. 그 다음, 제2 코팅물 부분(320)은 제1 코팅물 부분(310) 위에 제공된다. 예를 들어, 제1 코팅물 부분(310)은 증기 플럭스(200)의 제1 플럭스 부분(251)에 의해 형성될 수 있고, 제2 코팅물 부분(320)은 증기 플럭스(200)의 제2 플럭스 부분(253)에 의해 형성될 수 있다. 따라서, 제1 코팅물 부분(310)의 조성물 및 제2 코팅물 부분(320)의 조성물은 각각 제1 플럭스 부분(251)의 조성물 및 제2 플럭스 부분(253)의 조성물과 실질적으로 대응될 수 있다. 구체적으로, 제1 코팅물 부분(310)은 제1 코팅 조성물을 나타낼 수 있고, 제2 코팅물 부분(320)은 제2 코팅 조성물을 나타낼 수 있다. 제1 코팅 조성물은 제1 플럭스 조성물과 실질적으로 동일할 수 있고, 제2 코팅 조성물은 제2 플럭스 조성물과 실질적으로 동일할 수 있다.

노출 동안 기화기 조립체(105) 및/또는 기판(150)의 변위는 일반적으로, 정지된(예를 들어 변위 없는) 구성에서 기화기 조립체(105)에 의해 코팅될 수 있는 영역보다 크기가 더 큰 기판의 코팅을 허용한다. 이러한 구성 및 코팅 방법은 디스플레이 디바이스의 제조에 사용되는 Gen 5, Gen 6, Gen 8, Gen 10.5 또는 이보다 더 큰 기판의 경우와 같이 큰 표면을 코팅하는 데 특히 유리하다. 기판에 평행한 평면(예를 들어, x-y 평면)을 따라 증기 플럭스 조성물 및 프로파일을 의도적으로 변경함으로써, 생성된 코팅의 조성물은 기판의 평면에 수직인 축(예를 들어, z-축)을 따라 변경될 수 있다는 점이 이제 밝혀졌다. 일부 실시형태에서, 기화기 조립체(105) 및/또는 기판(150)을 실질적으로 일정한 변위 속도로 서로에 대해 연속적으로 변위시키면서 증기 플럭스(200)의 프로파일 및 속도는 노출 동안 실질적으로 일정하게 유지될 수 있다. 이런 방식으로, 제1 코팅물 부분(310) 및 제2 코팅물 부분(320)의 두께 및 조성물은 기판(150)의 상이한 영역에 걸쳐 실질적으로 일정하게 유지될 수 있다. 일부 실시형태에서, 기판(150)의 표면(152)은 단일 통과(pass)로 증기 플럭스(200)에 노출된다. 예를 들어, 기화기 조립체(105)는 한 번의 통과로 전체 표면(152)을 노출시키기 위해 단일 방향으로 변위될 수 있다. 다른 실시형태에서, 기판(150)의 표면(152)은 2 회 이상의 통과로 증기 플럭스(200)에 노출된다. 예를 들어, 기화기 조립체(105)는 표면(152)을 노출시키기 위해 단일 방향 또는 둘 이상의 방향으로 여러번 변위될 수 있다. 일부 실시형태에서, 기화기 조립체(105)는 기판(150)의 표면(152)의 평면에 실질적으로 평행한 평면에 걸쳐서 변위될 수 있다. 일부 실시형태에서, 기화기 조립체(105) 및/또는 기판(150)을 변위시키는 것은 회전 변위를 포함할 수 있다. 예를 들어, 기화기 조립체(105)는 기화기를 돌리거나 또는 회전시킴으로써, 또는 기화기가 장착된 지지 부재를 돌리거나 또는 회전시킴으로써 회전 가능하게 변위될 수 있다. 다른 실시형태에서, 변위는 비회전 변위이다. 예를 들어, 기화기 조립체(105) 및/또는 기판(150)은 실질적으로 평면인 축선을 따라 변위될 수 있다. 예를 들어, 기화기 조립체 및/또는 기판이 이동되는 방향(들)은 변위가 선형 축선 위에 있도록 실질적으로 평편한 평면(예를 들어, 수직 또는 수평 평면) 상에 놓일 수 있다. 이러한 선형 축선은, 예를 들어, 수직 평면 또는 수평 평면 상에 놓일 수 있다.

일부 실시형태에서, 기판(150)은 실질적으로 수직으로 배향된다. 즉, 기판(150)의 평면은 수직으로 배향된다. 이러한 실시형태에서, 기화기 조립체(105) 및/또는 기판(150)은, 기화기 조립체(105)와 기판(150) 사이에 실질적으로 일정한 분리 거리를 유지하면서, 노출 동안 측 방향으로 변위될 수 있다. 기화기 조립체(105)로부터 나오는 증기 플럭스는 이러한 실시형태에서 수직 기판 표면(152)에 입사되도록 실질적으로 수평 방향으로 투사될 수 있다. 다른 실시형태에서, 기판(150)은 실질적으로 수평으로 배향되고, 기화기 조립체(105)로부터 나오는 증기 플럭스는 수평 기판 표면(152) 상에 입사되도록 실질적으로 수직 방향으로 투사될 수 있다.

두께 및 조성물을 포함하는 코팅물(300) 및 이의 일 부분의 다양한 특성은 증기 플럭스(200)를 조절함으로써 수정될 수 있다는 점이 이해될 것이다. 예를 들어, 제1 코팅 부분(310)의 두께는 제1 플럭스 부분(251)에서(제1 재료 또는 제1 재료와 제2 재료의 조합을 포함하거나 이들로 구성될 수 있는) 기화된 재료의 총량을 증가시키거나 또는 감소시킴으로써 수정될 수 있다. 유사하게, 제2 코팅물 부분(320)의 두께는 제2 플럭스 부분(253)에서(제1 재료 및 제2 재료를 포함하거나 이들로 구성될 수 있는) 기화된 재료의 총량을 증가시키거나 또는 감소시킴으로써 수정될 수 있다. 제1 코팅 부분(310) 및 제2 코팅 부분(320)의 조성물을 포함하는 코팅물(300)의 조성물은 제1 플럭스 부분(251) 및 제2 플럭스 부분(253)에서 제1 재료 및 제2 재료의 상대 농도를 조절함으로써 변경될 수 있다. 대안적으로 또는 이에 추가하여, 기화기 조립체(105) 및/또는 기판(150)의 변위 속도는 상이한 두께를 갖는 코팅을 얻기 위해 조절될 수 있다.

도 4a 내지 도 4c는 증기 플럭스가 추가 부분을 구비하는 다른 실시형태를 도시한다. 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 증기 플럭스(400)는 제1 플럭스 부분(451), 제2 플럭스 부분(453) 및 제3 플럭스 부분(455)을 포함한다. 제1 플럭스 부분(451)은 제1 플럭스 조성물을 갖고, 제2 플럭스 부분(453)은 제2 플럭스 조성물을 가지며, 제3 플럭스 부분(455)은 제3 플럭스 조성물을 갖는다. 예시된 실시형태에서, 제1 플럭스 조성물은 평균적으로, 제2 플럭스 조성물에 함유된 제1 재료의 상대적인 양에 비해 제1 재료의 더 큰 상대적인 양(예를 들어, 농도)을 함유한다. 제3 플럭스 조성물은 평균적으로 제2 플럭스 조성물에 함유된 제2 재료의 상대적인 양에 비해 제2 재료의 더 큰 상대적인 양을 함유한다. 따라서, 제3 플럭스 조성물은 평균적으로 제1 플럭스 조성물에 함유된 제2 재료의 상대적인 양에 비해 제2 재료의 더 많은 상대적인 양을 함유하고, 제1 플럭스 조성물은 평균적으로 제3 플럭스 조성물에 함유된 제1 재료의 상대적인 양에 비해 제1 재료의 더 많은 상대적인 양을 함유한다. 이것은 도 4b에 추가로 예시되어 있으며, 여기서 제1 증기 플럭스(410)의 예시적인 프로파일은 412로 표시되고, 제2 증기 플럭스(420)의 예시적인 프로파일은 422로 표시된다. 구체적으로, 도 4b의 차트는 기판 표면(152) 상에 입사되는 결합된 증기 플럭스(400)의 다양한 부분에서 제1 증기 플럭스(410)에 포함된 제1 재료 및 제2 증기 플럭스(420)에 포함된 제2 재료의 상대적인 양(임의의 단위 또는 a.u.)을 도시한다.

도 4c는 이러한 증착 공정에 의해 형성된 코팅물(470)을 예시한다. 코팅물(470)은 제1 코팅 조성물을 갖는 표면(152)과 접촉되어 배치된 제1 코팅물 부분(471), 제2 코팅 조성물을 갖는 제1 코팅물 부분(471) 위에 배열된 제2 코팅물 부분(473), 및 제3 코팅 조성물을 갖는 제2 코팅물 부분(473) 위에 배치된 제3 코팅물 부분(475)을 포함한다. 제1 코팅 조성물, 제2 코팅 조성물 및 제3 코팅 조성물은 각각 제1 플럭스 조성물, 제2 플럭스 조성물 및 제3 플럭스 조성물과 조성이 실질적으로 동일할 수 있다.

일부 실시형태에서, 증기 플럭스 제어(또는 조절) 모듈이 제공된다. 도 5a 내지 도 5c는 이러한 증기 플럭스 제어 모듈이 제공되는 실시형태를 도시한다. 도 5a를 참조하면, 증기 플럭스 제어 모듈(560)이 제공되어 증기 플럭스(500)의 프로파일을 수정한다. 일반적으로, 증기 플럭스 제어 모듈(560)은, 기화기 조립체(105)로부터 기원되는 증기 플럭스의 선택된 부분만이 기판(150)의 표면(152)에 입사되게끔, 기화기 조립체(105)로부터 나오는 증기 플럭스를 그 일부를 차단함으로써 수정하도록 구성된다. 예시된 실시형태에서, 기화기 조립체(105)로부터 나오는 증기 플럭스의 프로파일은 도 4a 내지 도 4c의 실시형태에서 증기 플럭스의 프로파일과 실질적으로 동일할 수 있다. 그러나, 도 5a 내지 도 5c의 실시형태에서, 증기 플럭스 제어 모듈(560)은 기화기 조립체(105)로부터 방출되는 증기 플럭스의 일 부분을 실질적으로 차단하거나 억제하도록 배열된다. 예를 들어, 제3 플럭스 부분(455)에 대응되는 증기 플럭스의 부분은 도 5a 내지 도 5c의 실시형태에서 차단되어, 증기 플럭스(500)로 귀결된다. 도시된 바와 같이, 증기 플럭스(500)는 제1 플럭스 부분(451) 및 제2 플럭스 부분(453)을 포함하며, 이는 도 4a 내지 도 4c와 관련하여 설명된 각각의 플럭스 부분과 실질적으로 동일하다. 도 5c는 이러한 증착 공정에 의해 형성된 코팅물(570)을 예시하며, 여기서 코팅물(570)은 표면(152) 위에 배치된 제1 코팅물 부분(571) 및 제1 코팅물 부분(571) 위에 배치된 제2 코팅물 부분(573)을 포함한다.

일부 실시형태에서, 증기 플럭스 제어 모듈(560)은 기화기 조립체(105)에 장착되는 셰이퍼 실드(shaper shield)의 형태로 제공될 수 있다. 이러한 실시형태에서, 증기 플럭스 제어 모듈(560)은 기화기 조립체(105)와 함께 변위될 수 있다. 다른 실시형태에서, 증기 플럭스 제어 모듈의 다른 유형 및 구성이 사용될 수 있다.

도 4a 내지 도 4c의 실시형태에서, 제1 증기 플럭스(410)는 제2 증기 플럭스(420)와 실질적으로 동일한 증기 플럭스의 분포 프로파일을 갖는 것으로 예시된다. 그러나, 증기 플럭스의 분포 프로파일은 일부 실시형태에서 서로 독립적으로 변경될 수 있다.

도 6a는 제1 증기 플럭스(612)의 프로파일이 제2 증기 플럭스(614)의 프로파일과 상이한 실시형태를 예시한다. 결합된 증기 플럭스의 제1 플럭스 부분(651), 제2 플럭스 부분(653) 및 제3 플럭스 부분(655)은 제1 증기 플럭스와 제2 증기 플럭스의 플럭스 프로파일의 차이로 인해 형성된다. 도 6b는 전술된 방법과 관련하여 이러한 증기 플럭스 프로파일에 의해 형성된 코팅물(670)을 예시한다. 구체적으로, 코팅물(670)은 제1 코팅물 부분(671), 제2 코팅물 부분(673) 및 제3 코팅물 부분(675)을 포함한다. 도 4a 내지 도 4c의 실시형태와 관련하여 제공된 다양한 코팅물 부분에 관한 설명은 일반적으로 코팅물 부분(671, 673 및 675)에 적용될 것이며, 그러므로 코팅물(670) 및 증기 플럭스의 프로파일에 대한 상세한 설명은 간결함을 위해 생략된다.

도 7a는 증기 플럭스 제어 모듈(미도시)이 증기 플럭스의 일 부분이 기판 표면에 입사되는 것을 억제하는 데 사용되는 다른 실시형태를 도시한다. 이러한 방식으로, 예를 들어, 증기 플럭스의 선택된 부분(700)만이 기판 표면에 입사될 수 있다. 생성된 증기 플럭스는 제1 플럭스 부분(751) 및 제2 플럭스 부분(753)을 포함한다. 도 7b는 도 7a에 도시된 감쇠된 증기 플럭스 프로파일을 사용하여 기판(150) 상에 증착되는 코팅물(770)을 예시한다. 코팅물(770)은 제1 코팅물 부분(771) 및 제2 코팅물 부분(773)을 포함한다. 도 5a 내지 도 5c의 실시형태와 관련하여 제공된 다양한 코팅물 부분에 관한 설명은 일반적으로 코팅물 부분(771, 및 773)에 적용될 것이며, 그러므로 코팅물(770) 및 증기 플럭스의 프로파일에 대한 상세한 설명은 간결함을 위해 생략된다.

기화기 조립체(105)가 제1 기화기(110) 및 제2 기화기(120)를 포함하는 다양한 실시형태가 설명되었지만, 기화기 조립체는 다른 실시형태에서 추가 기화기(들)를 포함할 수 있다.

도 8a는 기화기 조립체(105)가 제1 기화기(110), 제2 기화기(120) 및 제3 기화기(130)를 포함하는 실시형태를 도시한다. 예시된 실시형태에서, 제3 기화기(130)는 제1 기화기(110)에 인접하게 배열된다. 일부 실시형태에서, 제3 기화기(130)는 리딩 에지에 대해 근위로 배열될 수 있다. 이러한 배열체에서, 제3 기화기(130)로부터 기화된 재료는 제1 기화기(110) 또는 제2 기화기(120)로부터 기화된 재료보다 먼저 기판(150)의 표면(152) 상에 증착된다. 도 8a에는, 제1 기화기(110)에서 생성된 제1 증기 플럭스(810), 제2 기화기(120)에서 생성된 제2 증기 플럭스(820) 및 제3 기화기(830)에서 생성된 제3 증기 플럭스(830)가 도시된다. 제1 증기 플럭스(810), 제2 증기 플럭스(820) 및 제3 증기 플럭스(830)는 결합되어 기판(150)의 표면(152)에 입사되는 결합된 증기 플럭스를 형성할 수 있다.

일부 실시형태에서, 증기 플럭스 제어 모듈은 결합된 증기 플럭스의 부분이 기판(150) 상으로 입사되는 것을 방지하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 도 8b에 도시된 바와 같이, 증기 플럭스 제어 모듈은 결합된 증기 플럭스의 일 부분(810)이, 나머지 부분을 실질적으로 차단 또는 억제하면서, 표면(152)에 입사되도록 구성될 수 있다. 생성된 증기 플럭스는 제1 플럭스 부분(851) 및 제2 플럭스 부분(853)을 포함한다. 제1 증기 플럭스(830)의 플럭스 프로파일은 812로 표시되고, 제2 증기 플럭스(820)의 플럭스 프로파일은 814로 표시되고, 제3 증기 플럭스(830)의 플럭스 프로파일은 816으로 표시된다.

공통 증기 플럭스 모듈이 일부 실시형태에서 예시되었지만, 제1 기화기(110), 제2 기화기(120) 및/또는 제3 기화기(130) 각각은 공통 증기 플럭스 모듈에 추가로 또는 대안으로서 증기 플럭스 모듈을 포함할 수 있다는 점이 이해될 것이다. 각각의 기화기에 제공된 이러한 증기 플럭스 모듈은 각각의 기화기에 의해 생성된 증기 플럭스를 수정하도록 구성될 수 있다.

일부 실시형태에서, 제3 증기 플럭스(830)를 생성하기 위해 제3 기화기(130)로부터 기화된 재료는 제1 기화기(110)로부터 기화된 재료와 실질적으로 동일할 수 있다. 이러한 실시형태에서, 제1 기화기(110) 및 제3 기화기(130) 모두로부터 기화되는 제1 재료의 상대적인 양 또는 농도는 제2 플럭스 부분(853)에서보다 제1 플럭스 부분(851)에서 더 높다는 점이 이해될 수 있다. 제2 재료는 제2 기화기(120)로부터 기화되고, 제2 재료의 상대적인 양 또는 농도는 제1 플럭스 부분(851)에서보다 제2 플럭스 부분(853)에서 더 높다. 일부 실시형태에서, 제1 재료의 상대적인 양 또는 농도는 제2 플럭스 부분(853)의 다른 부분에서보다 제2 플럭스 부분(853)의 일 부분에서 더 낮을 수 있다. 예를 들어, 제1 재료의 농도는 제1 플럭스 부분(851)에 대해 원위인 부분에 비해 제1 플럭스 부분(851)에 근위이거나 인접한 제2 플럭스 부분(853)의 부분에서 더 높을 수 있다. 예를 들어, 제1 재료의 농도의 이러한 차이는 제2 플럭스 부분(853)에서 감소하는 제3 증기 플럭스(816)의 플럭스 프로파일에 의해 생성될 수 있다. 추가의 실시예에서, 제3 증기 플럭스(816)의 플럭스 프로파일은 제2 플럭스 부분(853)에서 제1 재료의 농도 프로파일에 구배를 생성하기 위해 실질적으로 선형 또는 비선형(예를 들어, 지수적으로) 감소될 수 있다.

도 8a의 실시형태에서, 기화기 조립체(105)는, 제2 기화기(120)에 인접하게 배열되는 제1 기화기(110)에 인접하게 배열된 제3 기화기(130)를 포함하는 것으로 도시되며, 제3 기화기(130)는 리딩 에지에 가장 가깝게 배열되나, 기화기들의 다른 구성 및 배열체가 또한 사용될 수 있다는 점이 이해될 것이다. 또한, 일부 실시형태에서, 제3 기화기(130)로부터 기화된 재료는 제2 기화기(120)로부터 기화된 재료와 실질적으로 동일할 수 있고, 제1 기화기(110)는 제2 기화기(120) 또는 제3 기화기(130)와 다른 재료를 기화시키도록 구성될 수 있다.

일부 실시형태에서, 상술된 다양한 실시형태에서 형성된 코팅물은 광전자 디바이스를 위한 전극 일 수 있다. 예를 들어, 이러한 광전자 디바이스는 유기 광기전 디바이스(OPV) 또는 유기 발광 다이오드(OLED)와 같은 유기 광전자 디바이스일 수 있다. 광전자 디바이스는 발광 광전자 디바이스일 수 있다. 예를 들어, 이러한 광전자 디바이스는 베이스 기판 상에 제1 전극을 제공하고, 제1 전극 위에 반도체 층을 추가로 제공함으로써 제조될 수 있다. 다음으로, 상기 다양한 실시형태 중 임의의 것에서 설명된 코팅물은 디바이스의 제2 전극으로서 작용하도록 반도체 층의 표면 위에 배치될 수 있다. 예를 들어, 이러한 코팅물은 제1 코팅물 부분 및 제2 코팅물 부분, 또는 제1 코팅물 부분, 제2 코팅물 부분 및 제3 코팅물 부분을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 코팅물은 추가 부분을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 다음으로, 추가 코팅물이 코팅물 위에 제공될 수 있다. 이러한 추가 코팅물의 예는 인덱스 매칭 코팅물, 배리어 코팅물 및 이러한 디바이스에 제공될 수 있는 기타 코팅물을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 발광 광전자 디바이스용 반도체 층은 일반적으로 발광층을 포함한다. 반도체 층은 또한, 정공 주입 층, 전자 차단 층, 정공 수송 층, 전자 수송 층, 정공 차단 층, 전자 수송 층 및 전자 주입 층을 포함하지만 이에 한정되지 않는 추가 층 및 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, 코팅물이 제공되는 표면은 반도체 층의 표면에 의해 형성될 수 있다. 예를 들어, 이러한 표면은 전자 수송 층의 표면일 수 있다. 다른 실시예에서, 이러한 표면은 전자 주입 층의 표면에 대응될 수 있다.

전술된 다양한 실시형태에서, 제1 플럭스 조성물은 일반적으로 제2 플럭스 조성물에 비해 제1 재료의 상대적으로 더 많은 양을 함유하는 것으로 설명되었다. 일부 실시형태에서, 제1 플럭스 조성물에서 제1 재료의 상대 농도는 제2 플럭스 조성물에서 제1 재료의 상대 농도보다 약 1.5 배 이상, 약 2 배 이상, 약 3 배 이상, 약 4 배 이상, 약 5 배 이상, 약 6 배 이상, 약 8 배 이상, 약 10 배 이상, 약 12 배 이상, 약 15 배 이상, 약 20 배 이상, 약 30 배 이상, 약 40 배 이상, 또는 약 50 배 이상만큼 크다. 예를 들어, 제1 플럭스 조성물은 약 15 부피% 이상의 제1 재료를 함유할 수 있고, 제2 플럭스 조성물은 약 10 부피% 이하의 제1 재료를 함유할 수 있다. 추가 실시예에서, 제1 플럭스 조성물은 약 15 부피% 내지 약 99 부피%, 약 15 부피% 내지 약 80 부피%, 약 20 부피% 내지 약 75 부피%, 또는 약 30 부피% 내지 약 60 부피%의 제1 재료를 포함하고, 제2 플럭스 조성물은 약 0.1 부피% 내지 약 10 부피%, 약 1 부피% 내지 약 8 부피%, 또는 약 1 부피% 내지 약 5 부피%의 제1 재료를 포함한다. 일부 실시형태에서, 제1 플럭스 조성물에서 제1 재료의 농도는 결합된 증기 플럭스에서 제1 재료의 평균 농도보다 크다.

일부 실시형태에서, 제1 재료는 풀러린(fullerene)을 포함한다. 풀러린의 예는 C60, C70, C76, C84, 또는 이들의 혼합물을 포함한다. 일부 실시형태에서, 제2 재료는 금속을 포함할 수 있다. 예를 들어, 이러한 금속은 마그네슘, 아연, 이테르븀, 카드뮴 또는 이들의 조합일 수 있다. 일부 실시형태에서, 제1 재료는 풀러린을 포함하고 제2 재료는 마그네슘을 포함한다. 예를 들어, 이러한 실시형태에서, 풀러린을 포함하는 제1 재료는 미국 특허출원공개 US2015/0287846호에 기재된 바와 같이 마그네슘을 포함하는 제2 재료의 증착을 위한 핵생성(nucleation) 부위로서 작용할 수 있다.

일부 실시형태에서, 제1 재료는, 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 알칼리 또는 알칼리 토금속의 불화물, 알칼리 토금속의 산화물, 희토류 원소, 희토류 원소의 할로겐화물(예를 들어, 희토류 원소의 할로겐화물), 및 희토류 원소의 산화물로부터 선택된 재료를 포함한다. 일부 추가 실시 양태에서, 제1 재료는 희토류 원소, 희토류 원소의 불화물 및 희토류 원소의 산화물로부터 선택된 재료를 포함하고, 제2 재료는 마그네슘을 포함한다. 예를 들어, 제1 재료는 이테르븀을 포함하고, 제2 재료는 마그네슘을 포함한다. 다른 실시예에서, 제1 재료는 이테르븀 불화물을 포함하고, 제2 재료는 마그네슘을 포함한다.

일부 실시형태에서, 제1 재료는 전자 주입 층을 형성하기 위해서 사용되는 재료를 포함한다. 일부 실시형태에서, 제1 재료는 둘 이상의 재료를 포함할 수 있다.

일부 실시형태에서, 제1 재료는 핵생성 촉진 재료를 포함한다. 예를 들어, 사용하기에 적합한 핵생성 촉진 재료는 적어도 약 0.6(또는 60%), 적어도 약 0.7, 적어도 약 0.75, 적어도 약 0.8, 적어도 약 0.9, 적어도 약 0.93, 적어도 약 0.95, 적어도 0.98 또는 적어도 약 0.99의 제2 재료에 대한 초기 부착 확률을 보이거나 이를 갖는 것으로 특징지어진 재료를 포함한다.

일부 실시형태에서, 공정에 의해 형성된 코팅물은 합금일 수 있다. 예를 들어, 합금은 둘 이상의 금속 재료를 포함하는 금속 합금일 수 있다. 일부 실시형태에서, 제1 재료는 이테르븀 또는 은(silver)을 포함하고, 제2 재료는 마그네슘을 포함한다.

상기의 다양한 실시형태에서 설명된 바와 같이 제1 플럭스 부분, 제2 플럭스 부분 및 제3 플럭스 부분에 대응되는 부분은 변경될 수 있다는 점이 또한 이해될 것이다. 예를 들어, 일부 실시형태에서, 제1 플럭스 부분 내에 해당되는 결합된 증기 플럭스의 분율은 제2 플럭스 부분 내에 해당되는 결합된 증기 플럭스의 분율보다 작을 수 있다. 예를 들어, 제1 플럭스 부분은 결합된 증기 플럭스의 약 50 부피% 이하, 약 40 부피% 이하, 약 30 부피% 이하, 약 20 부피% 이하, 약 15 부피% 이하, 약 10 부피% 이하, 약 5 부피% 이하, 약 3 부피% 이하, 또는 약 1 부피% 이하를 구성할 수 있다.

제1 플럭스 부분, 제2 플럭스 부분 및 제3 플럭스 부분에 제공된 제1 재료 및 제2 재료의 절대량은 상이한 실시형태에서 변할 수 있다. 또한, 제1 증기 플럭스, 제2 증기 플럭스 및 제3 증기 플럭스에 함유된 제1 재료, 제2 재료 및 제3 재료의 상대적인 양은 각각 다양한 실시형태에 따라 차트에 예시되었으나, 각각의 재료의 상대적인 양은 서로 독립적으로 변경될 수 있으며, 이러한 실시형태에서 예시된 비율 또는 양에 한정되지 않다는 점이 이해될 것이다.

기화기 조립체(105)가 2개의 기화기 또는 3개의 기화기를 포함하는 실시형태가 위에서 설명되었지만, 기화기 조립체(105)는 일반적으로 2개보다 큰 임의의 수의 기화기를 포함할 수 있다는 점이 이해될 것이다. 예를 들어, 기화기 조립체(105)는 2개, 3개, 4개, 5개 이상의 기화기를 포함할 수 있다.

다른 양태에서, 기판의 표면을 코팅하기 위한 장치가 제공된다. 장치는 2개 이상의 기화기를 포함한다. 일부 실시형태에서, 장치는 제1 증기 플럭스를 생성하기 위해 제1 재료를 기화시키도록 구성된 제1 기화기, 및 제2 증기 플럭스를 생성하기 위해 제2 재료를 기화시키도록 구성된 제2 기화기를 포함한다. 장치는 결합된 증기 플럭스를 형성하기 위해 제1 증기 플럭스와 제2 증기 플럭스를 결합시키도록 구성된다. 결합된 증기 플럭스는 제1 플럭스 조성물을 갖는 제1 플럭스 부분 및 제2 플럭스 조성물을 갖는 제2 플럭스 부분을 포함한다. 제1 플럭스 조성물은 제2 플럭스 조성물과 다르다.

도 9는 일 실시형태에 따른 장치에서 사용될 수 있는 기화기(900)의 실시예를 도시한다. 도 9에서, 기화기(900)는 세장형 몸체(910)를 갖는 것으로 도시된다. 세장형 몸체(910)의 단면은 몸체(910)의 종축에 수직으로 취해졌을 때 실질적으로 삼각형 형상이다. 따라서, 이러한 몸체(910)의 구성은 또한 중공 삼각형 프리즘으로서 지칭될 수 있다. 몸체(910)에는 그 내부에 가열 요소(930)를 수용하기 위해 몸체(910)를 통해 연장되는 내측 튜브(920)가 제공될 수 있다. 기화기(900)에 소스 재료를 도입하여 기화시키기 위한 충진 홀(940)이 제공될 수도 있다. 도가니(950)는 몸체(910)의 일단에 배열되고, 도가니(950)는 일반적으로 소스 재료(미도시)를 수용하도록 구성된다. 도가니(950)는 또한 형상 및 구성이 중공 삼각형 프리즘일 수 있다. 일부 실시예에서, 몸체(910) 및 도가니(950)는 서로 분리 불가능하게 결합될 수 있다. 다른 실시예에서, 몸체(910) 및 도가니(950)는 서로 분리 가능하게 결합될 수 있어서, 도가니(950)는 소스 재료의 보충을 용이하게 하기 위해 몸체(910)로부터 제거될 수 있다. 복수의 출구(또는 노즐)(960)는 몸체(910)의 종축에 실질적으로 평행하게 배열된다. 예를 들어, 복수의 출구(960)는 몸체(910)의 꼭지점들 중 하나를 따라 형성될 수 있다.

도 10은 일 실시예에 따른 라인 II-II을 따라 취한 기화기(900)의 단면도를 도시한다. 도 10의 실시예에서, 내측 튜브(920)는 실질적으로 몸체(910)의 전체 길이를 통해 연장되는 것으로 도시되어 있다.

도 11은 다른 실시예에 따른 라인 II-II을 따라 취해진 기화기(900)의 단면도를 도시한다. 도 11의 실시예에서, 보조 가열 요소(932)가 도가니(950)에 인접하여 제공된다. 예를 들어, 보조 가열 요소(932)는 도가니(950)에 부착된 구획부(1100) 내에 하우징될 수 있다. 이러한 방식으로, 도가니(950) 및 그 안에 포함된 소스 재료는 가열 요소(930) 및/또는 보조 가열 요소(932)에 의해 가열될 수 있다.

도 12는 또 다른 실시예에 따른 라인 II-II를 따라 취해진 기화기(900)의 단면도를 도시한다. 도 12의 실시예에서, 구획부(1100)는 도가니(950) 내로 또는 도가니를 통해 연장되는 돌출부(1210)를 더 포함한다. 일부 실시예에서, 돌출부(1210)는 부분적으로 도가니(950) 내로 연장될 수 있다. 다른 실시예에서, 돌출부(1210)는 도가니(950)를 통해 내측 튜브(920)의 일 단부를 향해 실질적으로 연장될 수 있다. 돌출부(1210)의 단부와 내측 튜브(920)의 단부 사이에 갭이 제공되어 사용 중에 다양한 구성 요소의 열팽창으로 인한 기하학적 구조의 변화를 수용할 수 있다.

코팅물을 형성하기 위한 둘 이상의 재료의 동시 증착을 달성하기 위해 둘 이상의 기화기가 제공될 수 있다. 일부 실시형태에서, 2개 이상의 기화기는 서로 실질적으로 동일할 수 있다. 일부 실시형태에서, 2개 이상의 기화기는 지지 부재에 장착되거나 고정될 수 있다. 지지 부재는 기판의 표면을 2 개 이상의 기화기로부터 나오는 증기 플럭스에 노출시키기 위해 이동 가능하거나 변위 가능하도록 구성된 공통지지 부재일 수 있다.

도 13a는 제1 기화기(900a) 및 제2 기화기(900b)가 제공되는 일 실시형태를 도시한다. 두 기화기(900a, 900b)는 지지 부재(1310)에 장착된다. 예시된 실시형태에서, 제1 기화기(900a) 및 제2 기화기(900b)는 분리 거리(D)만큼 서로 이격되어 있다. 특히, 실질적으로 동일한 기화기(900a, 900b)가 사용되는 실시형태에서, 기화기(900a, 900b) 사이에 분리 거리(D)를 제공함으로써, 제1 기화기(900a)에 의해 방출되는 제1 증기 플럭스의 프로파일은 제2 기화기(900b)에 의해 방출되는 제2 증기 플럭스의 프로파일과 오버랩핑되지 않을 것이라고 가정된다. 배플(baffle) 세트를 포함하는 셰이퍼 실드 형태의 증기 플럭스 제어 모듈(1340)은 기화기(900a, 900b) 각각의 출구(960a, 960b) 근처에 제공되는 것으로 도시된다. 예를 들어, 증기 플럭스 제어 모듈(1340)은 기화기(900a, 900b) 상에 제거 가능하게 또는 제거 불가능하게 장착될 수 있다. 예시된 실시형태에서, 증기 플럭스 제어 모듈(1340)은 기화기(900a, 900b)에 대해 비대칭적으로 배열되고, 오프셋되어 제1 플럭스 부분 및 제2 플럭스 부분을 형성한다. 구체적으로, 증기 플럭스 제어 모듈의 중심 축선(C1)은 기화기(900a, 900b)의 출구(960a, 960b) 사이의 중간 지점(C2)으로부터 거리 d0 만큼 오프셋된다.

도 13a의 장치로부터 생성된 증기 플럭스 프로파일은 도 13b의 차트에 도시된다. 도 13b에서, 제1 기화기(960a)에 의해 방출된 제1 증기 플럭스가 1352로 표시되고, 제2 기화기(960b)에 의해 방출된 제2 증기 플럭스가 1355로 표시된다. 기판에 도달되는 증기 플럭스 부분은 1360으로 표시된다. 증기 플럭스(1360)는 제1 플럭스 부분(1362) 및 제2 플럭스 부분(1365)을 포함한다. 위에 제공된 제1 플럭스 부분 및 제2 플럭스 부분을 포함하는 증기 플럭스의 다양한 실시형태에 대한 설명은 일반적으로 본원에 설명되는 장치의 설명된 장치의 본 실시형태 및 다른 실시형태에 적용될 수 있으며, 따라서 이는 간결함을 위해 반복되지 않는다.

도 14a는 두 개의 동일하지 않은 기화기(900a, 900b)가 제공되는 다른 실시형태를 도시한다. 구체적으로, 제1 기화기(900a)는 제2 기화기(900b)에 의해 생성된 제2 증기 플럭스와 상이한 프로파일을 갖는 제1 증기 플럭스를 생성하도록 구성된다. 예를 들어, 제1 기화기(900a)의 출구(960a)의 형상, 크기, 배열 또는 기타 구성은 제2 기화기(900b)의 출구(960b)와 다를 수 있다. 증기 플럭스 제어 모듈(1440)은 선택적으로 제공될 수 있다.

도 14b는 제1 기화기(900a)에 의해 생성된 제1 증기 플럭스(1452) 및 제2 기화기(900b)에 의해 생성된 제2 증기 플럭스(1455)의 프로파일을 예시한다. 도시된 바와 같이, 생성된 증기 플럭스의 일 부분(1460)만이 증기 플럭스 제어 모듈(1440)의 존재로 인해 기판의 표면에 입사될 수 있다. 증기 플럭스 제어 모듈(1440)에 의한 감쇠로 인한 조합된 증기 플럭스는 제1 플럭스 부분(1462) 및 제2 플럭스 부분(1465)을 포함한다.

도 15a는 3개의 기화기(900a, 900b, 900c)가 제공되는 또 다른 실시형태를 도시한다. 일부 실시형태에서, 기화기(900a, 900b, 900c)는 실질적으로 서로 동일할 수 있다. 다른 실시형태에서, 기화기들(900a, 900b, 900c) 중 적어도 하나는 다른 것(들)과 다르다. 도 15a의 실시형태에서, 증기 플럭스 제어 모듈(1540)은 분할기(1542) 형태의 배플을 포함한다. 분할기(1542)는 기화기(900a, 900b, 900c)로부터의 증기 플럭스가 지향되는 방향을 향해 실질적으로 연장되는 돌출 부재일 수 있다. 분할기(1542)는 제3 기화기(900c)의 출구(960c)와 제1 기화기(900a)의 출구 사이의 증기 플럭스 제어 모듈(1540)의 일 부분에 배치될 수 있다.

도 15b는 제1 기화기(900a)에 의해 생성된 제1 증기 플럭스(1552)의 프로파일, 제2 기화기(900b)에 의해 생성된 제2 증기 플럭스(1555)의 프로파일, 및 제3 기화기(900c)에 의해 생성된 제3 기화기(900c)의 프로파일을 도시한다. 예시된 바와 같이, 분할기(1542)를 제공함으로써, 제3 증기 플럭스(1557)의 프로파일은 제1 증기 플럭스(1552)의 프로파일 및 제2 증기 플럭스(1555)의 프로파일에 대해 왜곡(skew)될 수 있다.

제1 기화기(900a), 제2 기화기(900b) 및 제3 기화기(900c)는 각각 복수의 출구를 갖는 선형 기화기인 것으로 도시되었지만, 각각의 기화기는 복수의 기화기를 포함할 수 있다는 점이 이해될 것이다. 예를 들어, 각각의 기화기는 어레이 또는 다른 구성으로 배열된 복수의 포인트 소스 기화기를 포함할 수 있다.

본원에서 사용되는 용어 "실질적으로", "실질적인", "대략적으로" 및 "약"은 작은 편차를 나타내고 설명하기 위해 사용된다. 이벤트 또는 상황과 함께 사용되는 경우, 이러한 용어는 이벤트 또는 상황이 정확하게 발생되는 경우뿐만 아니라 이벤트 또는 상황이 근접한 근사치로 발생되는 경우를 의미할 수 있다. 예를 들어, 수치와 함께 사용될 때 이러한 용어는 이 수치의 ±10% 이하의 편차 범위, 예를 들어, ±5% 이하, ±4% 이하, ±3% 이하, ±2% 이하, ±1% 이하, ±0.5% 이하, ±0.1% 이하, 또는 ±0.05% 이하의 편차 범위를 지칭할 수 있다. 예를 들어, 제1 수치가 제2 수치의 ±10% 이하, 예를 들어, ±5% 이하, ±4% 이하, ±3% 이하, ±2% 이하, ±1% 이하, ±0.5% 이하, ±0.1% 이하, 또는 ±0.05% 이하의 편차 범위 내에 있는 경우에, 제1 수치는 제2 수치와 "실질적으로" 동일하거나, 동일한 것으로 간주될 수 있다. 예를 들어, 특성 또는 수량의 최대 수치가 특성 또는 수량의 최소 수치의 + 10 % 이하, 예를 들어, +5% 이하, +4% 이하, +3% 이하, +2% 이하, +1% 이하, +0.5% 이하, +0.1% 이하, 또는 +0.05% 이하의 변동 범위 내에 있는 경우, 특성 또는 수량은 "실질적으로" 일정하거나 고정된 것으로 간주될 수 있다.

본원에서 사용되는 용어 "실질적으로 수직" 및 "실질적으로 수평"은 일반적으로 배향 또는 방향이 평면 또는 축선으로부터 약간(예를 들어, 최대 약 ±15도, 최대 약 ±10도, 최대 약 ±5도, 또는 최대 약 ±2도) 벗어나는 경우를 포함하는 것으로 이해될 것이다.

본 명세서에 설명된 다양한 실시형태의 상이한 특징부는 상이한 방식으로 서로 결합될 수 있다는 점이 이해될 것이다. 다시 말하면, 일 실시형태에 대해 설명된 특징부는, 특별히 언급되지는 않았지만, 다른 실시형태에 적용될 수 있다. 방법 또는 공정과 관련하여 설명된 다양한 실시형태의 상이한 특징부는 장치 또는 시스템의 다양한 실시형태에 적용될 수 있으며 그 반대도 마찬가지라는 점이 또한 이해될 것이다.

본 개시내용은 일부 특정 실시형태를 참조하여 기술되었지만, 이의 다양한 변형예는 당업자에게 명백할 것이다. 본 명세서에 제공된 임의의 실시예는 본 개시내용를 기술하기 위한 목적으로만 포함되며 어떠한 방식으로도 본 개시내용을 제한하려고 의도되지 않는다. 본 명세서에 제공된 임의의 도면은 오로지 본 개시내용의 다양한 양태를 예시하기 위한 목적이며, 축적에 따라 도시되도록 또는 어떠한 방식으로도 본 개시내용을 제한하도록 의도되지 않는다. 본원에서 첨부된 청구항의 범위는 상기 설명에서 제시된 특정 실시형태에 의해 제한되어서는 안 되며, 전체적으로 본 명세서와 일치하는 가장 넓은 해석이 주어져야 한다. 본 명세서에 인용된 모든 문서의 개시내용은 그 전체 내용이 인용되어 본원에 포함된다.

Claims (42)

1. 제1 재료 및 제2 재료를 포함하는 코팅물을 기판의 표면 상에 증착하는 방법으로서,
   (i) 증기 플럭스(flux)를 생성하기 위해 상기 제1 재료 및 상기 제2 재료를 기화시키는 단계; 및
   (ii) 상기 코팅물을 증착하기 위해서 상기 기판의 상기 표면을 상기 증기 플럭스에 노출시키는 단계를 포함하되,
   상기 증기 플럭스의 제1 플럭스 부분은 제1 플럭스 조성물을 포함하고, 상기 증기 플럭스의 제2 플럭스 부분은 제2 플럭스 조성물을 포함하며, 상기 제1 플럭스 조성물은 상기 제2 플럭스 조성물과 상이한, 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 증기 플럭스는 (i)에서 제1 기화기(evaporator)로부터 상기 제1 재료를 기화시키고, 제2 기화기로부터 상기 제2 재료를 기화시킴으로써 생성되는, 방법.
3. 제2항에 있어서, 기화기 조립체가 제공되며, 상기 기화기 조립체는 상기 제1 기화기 및 상기 제2 기화기를 포함하는, 방법.
4. 제3항에 있어서, (ii)에서, 상기 기판의 상기 표면은 상기 기화기 조립체 및 상기 기판 중 적어도 하나를 변위시킴으로써 상기 증기 플럭스에 노출되는, 방법.
5. 제4항에 있어서, 상기 기화기 조립체 및 상기 기판 중 적어도 하나는 실질적으로 선형으로 변위되는, 방법.
6. 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 기화기 조립체는 상기 기판에 대해 제1 방향으로 변위되는, 방법.
7. 제6항에 있어서, 상기 증기 플럭스의 상기 제1 플럭스 부분은 상기 제1 방향에 근위로 배치되는, 방법.
8. 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 기판은 상기 기화기 조립체에 상대적으로 제1 방향으로 변위되는, 방법.
9. 제8항에 있어서, 상기 증기 플럭스의 상기 제1 플럭스 부분은 상기 제1 방향에 대해 원위로 배치되는, 방법.
10. 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 기화기 조립체는 제1 방향으로 변위되고, 상기 기판은 제2 방향으로 변위되며, 상기 제1 방향은 상기 제2 방향과 실질적으로 반대인, 방법.
11. 제10항에 있어서, 상기 증기 플럭스의 상기 제1 플럭스 부분은 상기 제2 방향에 근위로 배치되는, 방법.
12. 제10항에 있어서, 상기 증기 플럭스의 상기 제1 플럭스 부분은 상기 제1 방향에 근위로 배치되는, 방법.
13. 제4항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 증기 플럭스의 상기 제1 플럭스 부분은 리딩 에지에 근접하게 배열되는, 방법.
14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기판은 실질적으로 수직으로 배열되는, 방법.
15. 제14항에 있어서, 상기 증기 플럭스는 실질적으로 수평 방향으로 상기 기판을 향해 분사되는, 방법.
16. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기판은 실질적으로 수평으로 배열되는, 방법.
17. 제16항에 있어서, 상기 증기 플럭스는 실질적으로 수직 방향으로 상기 기판을 향해 분사되는, 방법.
18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 플럭스 조성물에서 상기 제1 재료의 상대 농도는 상기 제2 플럭스 조성물에서 상기 제1 재료의 상대 농도보다 더 큰, 방법.
19. 제18항에 있어서, 상기 제1 플럭스 조성물에서 상기 제1 재료의 상대 농도는 상기 제2 플럭스 조성물에서 상기 제1 재료의 상대 농도보다 약 1.5 배 이상만큼 더 큰, 방법.
20. 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 플럭스 조성물은 약 15 부피% 이상의 상기 제1 재료를 포함하며, 상기 제2 플럭스 조성물은 약 10 부피% 이하의 상기 제1 재료를 포함하는, 방법.
21. 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 플럭스 조성물은 약 15 부피% 내지 약 99 부피%의 상기 제1 재료를 포함하는, 방법.
22. 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 플럭스 조성물은 약 0.1 부피% 내지 약 10 부피%의 상기 제1 재료를 포함하는, 방법.
23. 제1항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코팅물은 제1 코팅 조성물을 포함하는 제1 코팅물 부분 및 제2 코팅 조성물을 포함하는 제2 코팅물 부분을 포함하는, 방법.
24. 제23항에 있어서, 상기 제1 코팅 조성물은 상기 제1 플럭스 조성물과 실질적으로 동일하고, 상기 제2 코팅 조성물은 상기 제2 플럭스 조성물과 실질적으로 동일한, 방법.
25. 제23항 또는 제24항에 있어서, 상기 제1 코팅 조성물은 약 15 부피% 이상의 상기 제1 재료를 포함하며, 상기 제2 코팅 조성물은 약 10 부피% 이하의 상기 제1 재료를 포함하는, 방법.
26. 제23항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 코팅 조성물은 약 15 부피% 내지 약 99 부피%의 상기 제1 재료를 포함하는, 방법.
27. 제23항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 코팅 조성물은 약 0.1 부피% 내지 약 10 부피%의 상기 제1 재료를 포함하는, 방법.
28. 제23항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 코팅물 부분은 상기 표면에 근위로 배열되고, 상기 제2 코팅물 부분은 상기 제1 코팅물 부분 위에 배치되는, 방법.
29. 제3항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기판 및 상기 기화기 조립체는 서로 이격되어 있으며, 상기 기판과 상기 기화기 조립체 사이의 거리는 (ii)에서 노출 동안 실질적으로 일정하게 유지되는, 방법.
30. 제2항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 기화기 및 상기 제2 기화기는 서로에 대해 실질적으로 고정된, 방법.
31. 제2항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 기화기 및 상기 제2 기화기는 지지 부재에 장착된, 방법.
32. 제4항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서, (ii)에서, 상기 기판의 상기 표면은 상기 기화기 조립체 및 상기 기판 중 적어도 하나를 연속적으로 변위시킴으로써 상기 증기 플럭스에 노출되는, 방법.
33. 기판의 표면을 코팅하기 위한 장치에 있어서,
    (i) 제1 증기 플럭스를 생성하기 위해 제1 재료를 기화시키도록 구성된 제1 기화기; 및
    (ii) 제2 증기 플럭스를 생성하기 위해 제2 재료를 기화시키도록 구성된 제2 기화기를 포함하되,
    상기 장치는 상기 제1 증기 플럭스 및 상기 제2 증기 플럭스를 포함하는 결합된 증기 플럭스를 형성하도록 구성되고, 상기 결합된 증기 플럭스는 제1 플럭스 조성물을 갖는 제1 플럭스 부분 및 제2 플럭스 조성물을 갖는 제2 플럭스 부분을 포함하며, 상기 제1 플럭스 조성물은 상기 제2 플럭스 조성물과 상이한, 장치.
34. 제33항에 있어서, 플럭스 조절 모듈을 더 포함하는, 장치.
35. 제34항에 있어서, 상기 플럭스 조절 모듈은 상기 제1 증기 플럭스 및 상기 제2 증기 플럭스를 조절하기 위한 배플(baffle)을 포함하는, 장치.
36. 제35항에 있어서, 상기 배플은 비대칭인, 장치.
37. 제33항 내지 제36항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장치는 지지 부재를 더 포함하되, 상기 제1 기화기 및 상기 제2 기화기는 상기 지지 부재에 장착되는, 장치.
38. 제33항 내지 제37항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 기화기는 제1 노즐을 더 포함하고, 상기 제2 기화기는 제2 노즐을 더 포함하는, 장치.
39. 제38항에 있어서, 상기 제1 노즐 및 상기 제2 노즐은 상기 제1 플럭스 부분 및 상기 제2 플럭스 부분을 포함하는 결합된 플럭스를 형성하도록 배열된, 장치.
40. 제38항 내지 제39항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 노즐 및 상기 제2 노즐은 서로 이격되어 있는, 장치.
41. 제33항 내지 제40항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장치는 제3 증기 플럭스를 생성하기 위해 제3 재료를 기화시키기 위한 제3 기화기를 더 포함하되, 상기 결합된 증기 플럭스는 상기 제3 증기 플럭스를 더 포함하는, 장치.
42. 제41항에 있어서, 상기 제3 재료는 상기 제1 재료와 실질적으로 동일한, 장치.
    

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