TW201829814A

TW201829814A - 材料沈積配置、真空沈積系統及用於其之方法

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Publication number: TW201829814A
Application number: TW106126782A
Authority: TW
Inventors: 斯里尼瓦斯薩魯古; 史丹分班格特; 史丹分凱樂
Original assignee: 美商應用材料股份有限公司
Priority date: 2017-01-31
Filing date: 2017-08-08
Publication date: 2018-08-16
Also published as: KR20180117027A; EP3374540A1; JP2019508571A; WO2018141365A1; US20190338412A1; KR102030683B1; TWI660057B; CN110199050A

Abstract

一種材料沈積配置(100)，用以於一真空沈積腔室中沈積一材料於一基板上。材料沈積配置包括至少一材料沈積源，具有一坩鍋(110)，裝配以蒸發材料；一分佈組件(120)，連接於坩鍋，其中分佈組件係裝配以用於提供已蒸發之材料至基板；以及一閥(130)，裝配以控制從坩鍋(110)至分佈組件(120)之已蒸發之材料之一流動。

Description

材料沈積配置、真空沈積系統及用於其之方法

本揭露之數個實施例特別是有關於數種用以沈積一或多層於一基板上之沈積設備，特別是包括有機材料於其中之數層。特別是，本揭露之數個實施例係有關於數種用以於一真空沈積腔室中沈積已蒸發之材料於一基板上之材料沈積配置、數種真空沈積系統及數種用於其之方法，特別是用於有機發光二極體(OLED)製造。

有機蒸發器係為用以製造有機發光二極體(organic light-emitting diode，OLED)之工具。OLEDs係為發光二極體之特別形式，發光層係於發光二極體中包括特定有機化合物之薄膜。OLEDs係使用於製造電視螢幕、電腦顯示器、行動電話及其他手持裝置等，用以顯示資訊。OLEDs可亦使用於一般空間照明之用。OLED顯示器之顏色、亮度、及視角的可行範圍係大於傳統液晶顯示器(LCD)之顏色、亮度、及視角的可行範圍，因為OLED像素直接地發光且不含括背光。因此，OLED顯示器之能量損耗係大大地少於傳統之LCD之能量損耗。再者，OLEDs可製造於可彎曲基板上係致使更進一步之應用。

OLED之功能性係決定於有機材料之塗佈厚度。此厚度必須在預定範圍中。在製造OLEDs中，為了達到高解析度之OLED裝置，有關於沈積已蒸發之材料的技術挑戰係存在。

因此，對於提供改善之材料沈積配置、真空沈積系統及用於其之方法、沈積率控制系統、蒸發器及沈積設備係有持續的需求。

有鑑於上述，根據獨立之申請專利範圍之一種材料沈積配置、一種真空沈積系統及一種用以沈積一材料於一基板上之方法係提供。本揭露之其他方面、優點、及特徵係透過申請專利範圍、說明、及所附圖式更為清楚。

根據本揭露之一方面，一種用以於一真空沈積腔室中沈積一材料於一基板上之材料沈積配置係提供。材料沈積配置包括至少一材料沈積源，具有一坩鍋，裝配以蒸發材料；一分佈組件，連接於坩鍋，其中分佈組件係裝配以用於提供已蒸發之材料至基板；以及一閥，裝配以控制從坩鍋至分佈組件之已蒸發之材料之一流動。

根據本揭露之另一方面，一種用以於一真空沈積腔室中沈積一材料於一基板上之材料沈積配置係提供。材料沈積配置包括一第一沈積源及一第二沈積源。第一沈積源具有一第一坩鍋，裝配以蒸發一第一材料；一第一分佈組件，裝配以用於提供已蒸發之第一材料至基板；以及一第一閥，裝配以控制從第一坩鍋至第一分佈組件之已蒸發之第一材料之一流動。第二沈積源包括一第二坩鍋，裝配以蒸發一第二材料；一第二分佈組件，裝配以用於提供已蒸發之第二材料至基板；以及一第二閥，裝配以控制從第二坩鍋至第二分佈組件之已蒸發之第二材料之一流動。

根據本揭露之再另一方面，一種真空沈積系統係提供。真空沈積系統包括一真空沈積腔室；根據此處所述實施例之任一者之一材料沈積配置，位於真空沈積腔室中；以及一基板支撐件，裝配以用於在材料沈積期間支撐一基板。

根據本揭露之其他方面，一種用以操作一材料沈積配置之一方法係提供，材料沈積配置係裝配以用於在一真空沈積腔室中沈積一材料於一基板上。此方法包括於一坩鍋中蒸發將沈積之材料，坩鍋連接於一分佈組件；以及從坩鍋提供已蒸發之材料至分佈組件，其中從坩鍋提供已蒸發之材料至分佈組件包括控制從坩鍋至分佈組件之已蒸發之材料之一流動。

數個實施例係亦有關於用以執行所揭露之方法之設備，且包括用以執行所揭露之方法方面之設備部件。此些方法方面可藉由硬體元件、由合適軟體程式化之電腦、兩者之任何結合或任何其他方式執行。再者，根據本揭露之數個實施例係亦有關於操作所述之設備的方法。用以操作所述之設備的此些方法包括數個方法方面，用以執行設備之各功能。為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉實施例，並配合所附圖式詳細說明如下：

詳細的參照將以數種實施例達成，此些實施例之一或多個例子係繪示於各圖式中。各例子係藉由說明的方式提供且不意味為一限制。舉例來說，所說明或敘述而做為一實施例之部份之特徵可用於任何其他實施例或與任何其他實施例結合，以取得再其他實施例。此意指本揭露包括此些調整及變化。

在圖式之下方說明中，相同之參考編號係意指相同或相似的元件。一般來說，僅有有關於個別實施例之不同之處係進行說明。除非另有說明，於一實施例中之一部份或方面之說明可亦應用於另一實施例中之對應部份或方面。

在本揭露之數種實施例係更詳細說明之前，有關於使用於此之一些名稱及詞語的一些方面係進行解釋。

於本揭露中，「材料沈積配置」將理解為如此處所述之裝配以用於在基板上之材料沈積的配置。特別是，「材料沈積配置」可理解為裝配以用於在大面積基板上之有機材料之沈積的配置，舉例為用於OLED顯示器製造。舉例來說，「大面積基板」可具有一主表面，具有0.5 m²或更大之面積，特別是1 m²或更大之面積。於一些實施例中，大面積基板可為第4.5代、第5代、第7.5代、第8.5代、或甚至是第10代，第4.5代對應於約0.67 m² 之基板(0.73 m x 0.92 m)、第5代對應於約1.4 m² 之基板(1.1 m x 1.3 m)、第7.5代對應於約4.29 m² 之基板(1.95 m x 2.2 m)、第8.5代對應於約5.7 m²之基板(2.2 m x 2.5 m)、第10代對應於約8.7 m² 之基板(2.85 m × 3.05 m)。甚至例如是第11代及第12代之更高代及對應之基板面積可以類似之方式應用。

如此處所使用之名稱「基板」可特別是包含實質上不可彎曲基板，舉例為晶圓、例如是藍寶石或類似物之透明水晶片、或玻璃板材。然而，本揭露並不以此為限，且名稱「基板」可亦包含可彎曲基板，例如是網格(web)或箔。名稱「實質上不可彎曲」係理解為與「可彎曲」有所區別。特別是，實質上不可彎曲基板可具有某些程度之可撓性，舉例為具有0.5 mm或以下之厚度的玻璃板材，其中實質上不可彎曲基板之可撓性係較可彎曲基板小。根據此處所述數個實施例，基板可以任何適合用以材料沈積之材料製成。舉例來說，基板可以選自由玻璃(舉例為鈉鈣玻璃(soda-lime glass)、硼矽玻璃(borosilicate glass)等)、金屬、聚合物、陶瓷、複合材料、碳纖維材料或任何其他材料或可由沈積製程塗佈之材料之組合所組成之群組的材料製成。

於本揭露中，「真空沈積腔室」將理解為裝配以用於真空沈積之腔室。如此處所使用之名稱「真空」在意義上可理解為具有小於舉例為10 mbar之真空壓力的技術真空。一般來說，在如此處所述之真空腔室中之壓力可為10^-5 mbar及約10^-8 mbar之間，更代表性為10^-5 mbar及10^-7 mbar之間，及甚至更代表性為約10^-6 mbar及約10^-7 mbar之間。根據一些實施例，在真空腔室中之壓力可視為在真空腔室中之已蒸發之材料的分壓或總壓(其在僅有已蒸發之材料存在而作為在真空腔室中之將沈積之成份時可為大約相同)。於一些實施例中，真空腔室中之總壓的範圍可從約10^-4 mbar至約10^-7 mbar，特別是在除了已蒸發之材料之外，第二成份(例如是氣體或類似者)係存在於真空腔室中的情況中。

於本揭露中，「材料沈積源」可理解為裝配以用於提供將沈積於基板上之材料源之一裝置或組件。特別是，「材料沈積源」可理解為一裝置或組件，具有裝配以蒸發將沈積之材料之坩鍋及裝配以用於提供已蒸發之材料至基板之分佈組件。詞語「裝配以用於提供已蒸發之材料至基板之分佈組件」可理解為分佈組件係裝配以用於在沈積方向中導引氣體源材料，如第1圖中藉由通過出口126之箭頭所範例性指示。因此，氣體源材料舉例為用以沈積OLED裝置之薄膜之材料，氣體源材料係於分佈組件中導引且經由一或多個出口126離開分佈組件。

於本揭露中，「坩鍋」可理解為具有儲器之裝置，用於藉由加熱坩鍋之將蒸發之材料。因此，「坩鍋」可理解為源材料儲器，可加熱以汽化源材料來藉由源材料之蒸發及昇華之至少一者形成氣體。一般來說，坩鍋包括加熱器，以汽化在坩鍋中之源材料成氣體源材料。舉例來說，將蒸發之材料最初可為粉末之形式。儲器可具有內部體積，用以容置將蒸發之源材料，舉例為有機材料。舉例來說，坩鍋之體積可為100 cm³及3000 cm³之間，特別是700 cm³及1700 cm³之間，更別是1200 cm³。特別是，坩鍋可包括加熱單元，裝配以用於加熱提供於坩鍋之內部體積中之源材料至高達源材料蒸發之溫度。舉例來說，坩鍋可為用以蒸發有機材料之坩鍋，舉例為具有約100°C至約600°C之蒸發溫度之有機材料。

於本揭露中，「分佈組件」可理解為裝配以用於從分佈組件提供已蒸發之材料至基板的組件，特別是提供已蒸發之材料之羽流。舉例來說，分佈組件可包括分佈管，分佈管可為延長之立方體。舉例來說，如此處所述之分佈管可為接線源，具有數個開孔及/或噴嘴。此些開孔及/或噴嘴係配置成沿著分佈管之長度之至少一接線。

因此，分佈組件可為線性分佈噴頭，舉例為具有數個開孔(或延長狹縫)設置於其中。如此處所理解之噴頭可具有殼體、中空空間、或管，已蒸發之材料可舉例為從蒸發坩鍋於殼體、中空空間、或管中提供或導引至基板。根據可與此處所述任何其他實施例結合之數個實施例，分佈管之長度可至少對應於將沈積之基板之高度。特別是，分佈管之長度可長於將沈積之基板之高度至少10%或甚至20%。舉例來說，分佈管之長度可為1.3 m或以上，舉例為2.5 m或以上。因此，在基板之上端及/或基板之下端可提供均勻的沈積。根據選擇之裝配，分佈組件可包括一或多個點源，此一或多個點源可沿著垂直軸配置。

因此，如此處所述之「分佈組件」可裝配以提供本質上垂直延伸之接線源。於本揭露中，名稱「本質上垂直」特別是在意指基板定向時理解為提供自垂直方向10°或以下之偏差。此偏差可提供，因為具有從垂直定向一些偏差之基板支撐件可能致使更穩定之基板位置。然而，在有機材料之沈積期間，基板定向係視為本質上垂直，而認定為不同於水平基板定向。因此，基板之表面可由接線源及平移運動進行塗佈，接線源係在對應於一基板尺寸之一方向中延伸，平移運動係沿著對應於另一基板尺寸之另一方向。

於本揭露中，「裝配以控制已蒸發之材料之流動的閥」將理解為可控制之閥，使得從此處所述之坩鍋至此處所述之分佈組件之已蒸發之材料之流動可進行控制。特別是，如此處所述之閥可裝配，以提供關閉狀態(舉例為為了停止從坩鍋至分佈組件之已蒸發之材料之流動)及開啟狀態(舉例為為了提供從坩鍋至分佈組件之已蒸發之材料之流動)。舉例來說，閥可裝配成開啟及關閉通孔之開關，開關在兩個方向中開啟，通孔舉例為如此處所述之閥的開孔135。或者，閥可裝配成開關，開關於一方向中(舉例為從坩鍋至分佈組件)開啟通孔，但於另一方向中(舉例為從分佈組件至坩鍋)關閉，通孔舉例為如此處所述之閥之開孔135。再者，如此處所述之閥可裝配以控制從坩鍋至分佈組件之材料流動速率。

第1圖繪示根據此處所述實施例之材料沈積配置100之剖面圖。特別是，材料沈積配置係裝配以用於在真空沈積腔室中沈積材料於基板上。如第1圖中所範例性繪示，材料沈積配置包括至少一材料沈積源，具有坩鍋110。坩鍋110裝配以蒸發材料。再者，材料沈積配置包括分佈組件120，裝配以用於提供已蒸發之材料至基板。一般來說，分佈組件120係連接於坩鍋110。舉例來說，分佈組件可直接地連接於坩鍋。特別是，分佈組件及坩鍋可具有至少一接觸表面，此至少一接觸表面位於分佈組件接觸坩鍋之位置。舉例來說，分佈組件之底部部份可接觸坩鍋之頂部部份。如第1圖中所範例性繪示，此至少一材料沈積源之分佈組件120可包括分佈管，分佈管具有一或多個出口126。此一或多個出口126沿著分佈管之長度提供。

如第1圖中範例性所示，根據可與此處所述任何其他實施例結合之數個實施例，材料沈積配置具有閥130，閥130係裝配以控制從坩鍋110至分佈組件120之已蒸發之材料之流動。特別是，閥130可設置於分佈組件120之底部，特別是底部牆121。因此，閥130可裝配以關閉開孔135，開孔135提供於分佈組件120之底部。舉例來說，提供於分佈組件120之底部的開孔135可配置且裝配，以提供與坩鍋流體連通，舉例為經由提供於坩鍋之頂牆中之開孔。或者，閥130可裝配以關閉提供於坩鍋中之開孔，特別是在坩鍋之頂牆中之開孔。一般來說，坩鍋及分佈組件係裝配以可連接於彼此，使得在坩鍋及分佈組件之間的流體連通係侷限於個別之開孔的區域，舉例為提供於分佈組件120之底部的開孔135及提供於坩鍋之頂牆中之開孔的連接。

因此，材料沈積配置係有利地設置。於材料沈積配置中，從至少一材料沈積源之坩鍋至分佈組件之已蒸發之材料之流動可進行控制。提供具有能力控制從坩鍋至分佈組件之已蒸發之材料之流動的材料沈積配置可特別是在沈積製程的開始期間有利，舉例為用以在初始測試沈積製程中調整預選沈積率。再者，在此至少一材料沈積源包括二或多個沈積源之情況中，藉由控制從個別之坩鍋至個別之分佈組件之已蒸發之材料之流動，各個個別之沈積源之沈積率可獨立地調整及檢查。因此，舉例為在預選沈積率之調整期間或維護期間，既然源材料之浪費可減少，特別是昂貴的有機材料之浪費可減少，如此處所述之材料沈積配置之數個實施例係裝配，以減少所有權的成本。

舉例來說，為了維護根據此處所述數個實施例之材料沈積配置，從坩鍋至分佈組件之已蒸發之材料之流動可在短時段非常有效率地停止。相較之下，在傳統之材料沈積系統中，只要坩鍋持續蒸發將沈積之材料，已蒸發之材料係持續通過分佈組件之噴嘴。就這方面來說，應注意的是，開啟及停止蒸發係為緩慢的製程，因為將蒸發之材料之熱容量之故。因此，提供具有此處所述之閥之材料沈積配置可為有利的，以改善整個沈積製程之可控制性。

範例性參照第2圖，根據可與此處所述任何其他實施例結合之數個實施例，閥130包括遮板131，遮板131連接於致動器配置140。舉例來說，遮板131可裝配以關閉開孔135，開孔135提供於分佈組件120之底部牆121中。致動器配置140可裝配以用於啟動遮板131。如第2圖中範例性所示，致動器配置140可至少部份地配置於分佈組件120之內部體積空間125中。一般來說，分佈組件120之內部體積空間125係裝配以用於容置來自坩鍋110之已蒸發之材料。

如第2、3A及3B圖中範例性所示，根據可與此處所述任何其他實施例結合之數個實施例，致動器配置140包括致動器141及可移動元件142。如第2、3A及3B圖中範例性所示，可移動元件142之第一端142A可連接於致動器141，及可移動元件142之第二端142B可連接於遮板131。再者，範例性參照第2圖，可移動元件142可裝配，以延伸通過分佈組件120之內部體積空間125。

範例性參照第2圖，根據可與此處所述任何其他實施例結合之數個實施例，致動器配置140之可移動元件142可為延長元件。特別是，可移動元件142可為桿(rod)。如第2、3A及3B圖中範例性所示，可移動元件142可設置於管143之內側。舉例來說，延長元件可從至少閥殼133延伸通過分佈組件之內部體積空間125到至少分佈組件120之內部體積空間125之頂牆151。因此，管143可從閥殼133延伸至分佈組件120之內部體積空間125之頂牆151，如第3A及3B圖中範例性所示。舉例來說，可移動元件142及/或管143可以鈦製成。

範例性參照第3B、6A及6B圖，根據可與此處所述任何其他實施例結合之數個實施例，閥可包括波紋管134，圍繞可移動元件142之第二端142B。一般來說，波紋管134係裝配以避免已蒸發之材料進入致動器配置140。舉例來說，如第6B圖中範例性所示，波紋管可裝配以為可變形的。

根據可與此處所述任何其他實施例結合之數個實施例，可移動元件142可經由耦接配置160耦接於致動器，如第4及5圖中所範例性繪示。特別是，耦接配置160可包括隔熱元件161。舉例來說，隔熱元件161可以氧化鋯製成。提供隔熱元件161可有利地減少從可移動元件至致動器之熱傳導，使得致動器之功能性可確保。

如第5圖中所範例性繪示，耦接配置160可包括彈簧163，彈簧163設置於耦接元件165之接收部(reception)162之內側。因此，耦接元件165可具有接收部162，接收部162裝配以用於容納隔熱元件161。特別是，如第5圖中所示，彈簧163一般係配置於接收部162之第一鄰接表面162A及隔熱元件161之第二鄰接表面161A之間。提供彈簧可有利地提供遮板131之固定壓力於閥座139。閥座139係範例性繪示於第6B圖中。再者，提供彈簧可有利於提供致動器配置之位置變化，特別是可移動元件142。

第6A圖繪示根據此處所述實施例之具有繪示成關閉狀態中之閥130之材料沈積配置100之下部的等角剖面圖。在第6B圖中，閥係繪示成開啟狀態中。為了說明之目的，從坩鍋110至分佈組件120之內部體積空間125之已蒸發之材料之流動係以虛箭頭範例性指示出來，已蒸發之材料舉例為氣體有機材料。再者，如從第6A圖及第6B圖之比較可見，波紋管134可裝配以為可變形的。波紋管可為金屬波紋管。舉例來說，波紋管可以不鏽鋼製成。

根據可與此處所述任何其他實施例結合之數個實施例，分佈管之此一或多個出口係為沿著蒸發方向延伸之噴嘴。一般來說，蒸發方向係本質上水平，舉例而言，水平方向可對應於第1及2圖中所示之x方向。

根據可與此處所述任何其他實施例結合之數個實施例，致動器141可連接於分佈組件120之殼體150之外表面，如第3A圖中所示。舉例來說，致動器141可為電致動器、如第4圖中所範例性繪示之氣壓致動器145、或任何其他合適之致動器。電致動器可具有電致動器在端位置提供自鎖(self-locking)之優點。如第4圖中所範例性繪示之氣壓致動器也就是具有氣壓缸之致動器，可具有更節省成本之優點。

根據可與此處所述任何其他實施例結合之數個實施例，致動器141可裝配以提供100N之軸向力。再者，致動器141可裝配以提供大約閥之直徑之一半之移動距離，特別是大約閥之遮板之直徑之一半之移動距離，或大約閥之開孔135之直徑之一半之移動距離。舉例來說，閥之直徑D可選自一範圍，特別是遮板之直徑D及/或閥之開孔135之直徑D可選自一範圍，此範圍具有D=10 mm之下限，特別是D=15 mm之下限，更特別是D=20 mm之下限，及具有D=30 mm之上限，特別是D=40 mm之上限，更特別是D=50 mm之上限。舉例來說，閥之直徑D可為D=26 mm，特別是遮板之直徑D可為D=26 mm。

根據可與此處所述任何其他實施例結合之數個實施例，閥之直徑D及致動器之移動距離(亦意指為致動器之行程)係調整成在沈積源中之已蒸發之材料的流體傳導性(fluid conductance)。舉例來說，致動器之行程可調整成大約閥之直徑的一半，特別是大約閥之遮板之直徑之一半，或大約閥之開孔135之直徑的一半。因此，在沈積源中之已蒸發的材料之流動係可有利地最佳化，特別是從坩鍋至分佈組件之已蒸發的材料之流動係可有利地最佳化，舉例為可避免流動減少。

根據可與此處所述其他實施例結合之數個實施例，此至少一材料沈積源可包括第一沈積源101及第二沈積源102。此外，可提供第三沈積源103 ，如第7A圖中所範例性繪示。第一沈積源101包括第一坩鍋110A、第一分佈組件120A、及第一閥130A。第一坩鍋110A裝配以蒸發第一材料，第一分佈組件120A係裝配以用於提供已蒸發之第一材料至基板，第一閥130A裝配以控制從第一坩鍋110A至第一分佈組件120A之已蒸發之第一材料之流動。第二沈積源102包括第二坩鍋110B、第二分佈組件120B、及第二閥130B。第二坩鍋110B裝配以蒸發第二材料，第二分佈組件120B係裝配以用於提供已蒸發之第二材料至基板，第二閥130B裝配以控制從第二坩鍋110B至第二分佈組件120B之已蒸發之第二材料之流動。第三沈積源103包括第三坩鍋110C、第三分佈組件120C、及第三閥130C。第三坩鍋110C裝配以蒸發第三材料，第三分佈組件120C係裝配以用於提供已蒸發之第三材料至基板，第三閥130C裝配以控制從第三坩鍋110C至第三分佈組件120C之已蒸發之第三材料之流動。

第7B圖繪示如第7A圖中範例性所示之根據此處所述其他實施例之材料沈積配置之更詳細剖面上視圖。特別是，第7B圖繪示包括第一沈積源101、第二沈積源102、及第三沈積源之材料沈積配置之剖面上視圖。

因此，從第7A及7B圖，將理解的是，三個分佈組件及對應之蒸發坩鍋可彼此相鄰設置，分佈組件舉例為分佈管。因此，材料沈積配置可提供成蒸發源陣列，舉例為多於一種材料可在其中同時蒸發。再者，具有三個分佈組件及對應之蒸發坩鍋的蒸發源陣列可亦意指為三個部份構成之有機源。蒸發坩鍋係裝配而用於蒸發有機材料。

特別是，範例性參照第7B圖，材料沈積配置100之此至少一材料沈積源可包括三個沈積源，舉例為第一沈積源101、第二沈積源102、及第三沈積源103。一般來說，各沈積源包括如此處所述之分佈組件、如此處所述之坩鍋、及如此處所述之裝配以控制從坩鍋到個別之分佈組件之已蒸發之材料之流動的閥。舉例來說，第一分佈組件120A、第二分佈組件120B、及第三分佈組件120C可裝配成如此處所述之分佈管。

特別是，根據可與此處所述任何其他實施例結合之數個實施例，至少一沈積源之分佈組件可裝配成分佈管，分佈管具有垂直於分佈管之長度的非圓形剖面。舉例來說，垂直於分佈管之長度的非圓形剖面可為三角形的，具有圓角(rounded corners)及/或截角(cut-off corners)來作為三角形。舉例來說，第7B圖繪示三個分佈管，具有垂直於分佈管之長度的實質上三角形之剖面。根據可與此處所述任何其他實施例結合之數個實施例，各分佈組件係流體連通於個別之蒸發坩鍋。

根據可與此處所述任何其他實施例結合之數個實施例，蒸發器控制殼體180可設置而相鄰於此至少一材料沈積源，舉例為具有第一分佈組件120A、第二分佈組件120B、及第三分佈組件120C，如第7B圖中範例性所示。特別是，蒸發器控制殼體可裝配，以維持其中之大氣壓力且裝配以容納至少一元件。此至少一元件選自由開關、閥、控制器、冷卻單元、冷卻控制單元、加熱控制單元、電源供應器、及測量裝置所組成之群組。

根據可與此處所述任何其他實施例結合之數個實施例，分佈組件可由加熱元件加熱，特別是分佈管可由加熱元件加熱。加熱元件設置於分佈組件之內側。加熱元件可為電熱器，電熱器可由電熱線提供。電熱線舉例為已塗佈之電熱線，以夾持或其他方式固定於內管。範例性參照第7B圖，可設置冷卻遮罩物138。冷卻遮罩物138可包括內壁。內壁係配置，使得U形之冷卻遮罩物係提供來減少朝向沈積區域的熱輻射。沈積區域也就是基板及/或遮罩。舉例來說，冷卻遮罩物可提供成金屬板材，具有用於冷卻流體之導管貼附於其或提供於其中。冷卻流體例如是水。熱電冷卻裝置或其他冷卻裝置可額外或選擇設置，以冷卻已冷卻之遮罩物。一般來說，外部遮罩物可進行冷卻，外部遮罩物也就是圍繞分佈管之內部中空空間之最外部遮罩物。

在第7B圖中，基於說明之目的，離開分佈組件之出口的已蒸發之源材料係以箭頭繪示。由於分佈組件之本質上三角形之形狀，源自此三個分佈組件之蒸發錐係彼此鄰近，使得從不同分佈組件之源材料的混合可改善。特別是，分佈管之剖面之形狀係允許相鄰之分佈管之出口或噴嘴靠近彼此放置。根據可與此處所述其他實施例結合之一些實施例，第一分佈組件之第一出口或噴嘴及第二分佈組件之第二出口或噴嘴可具有50 mm或以下之距離，舉例為30 mm或以下之距離，或25 mm或以下之距離，例如是從5 mm至25 mm之距離。更特別是，第一出口或噴嘴至第二出口或噴嘴之距離可為10 mm或以下。

如第7B圖中進一步所示，遮蔽裝置可設置，特別是塑形遮蔽裝置137可設置，舉例為貼附於冷卻遮罩物138或為冷卻遮罩物之一部份。藉由提供塑形遮罩物，經由出口離開此分佈管或此些分佈管之蒸汽的方向可控制，也就是蒸汽發射的角度可減少。根據一些實施例，通過出口或噴嘴提供之已蒸發之材料的至少一部份係藉由塑形遮罩物阻擋。因此，發射角之寬度可控制。

根據本揭露之另一方面，真空沈積系統200係提供，如第8圖中所範例性繪示。真空沈積系統包括真空沈積腔室210、根據此處所述任一實施例之材料沈積配置100、及基板支撐件220。材料沈積配置100位在真空沈積腔室210中，基板支撐件220裝配以用於在材料沈積期間支撐基板105。

特別是，材料沈積配置100可設置於軌道或線性導件222上，如第8圖中範例性所示。線性導件222可裝配以用於材料沈積配置100之平移運動。再者，可提供用以提供材料沈積配置100之平移運動的驅動器。特別是，用以非接觸傳送材料沈積配置之傳送設備可設置於真空沈積腔室中。如第8圖中範例性所示，真空沈積腔室210可具有閘閥215，真空沈積腔室可經由閘閥215連接於相鄰路由(routing)模組或相鄰保養模組。一般來說，路由模組係裝配以傳送基板至其他真空沈積系統，用於其他處理，及保養模組係裝配以用於材料沈積配置之維護。特別是，閘閥提供至舉例為相鄰路由模組或相鄰保養模組之相鄰真空腔室的真空密封，及可開啟及關閉而用以移動基板及/或遮罩進入或離開真空沈積系統200。

範例性參照第8圖，根據可與此處所述任何其他實施例結合之數個實施例，舉例為第一基板105A及第二基板105B之兩個基板可支撐於真空沈積腔室210中之個別之傳送軌道上。再者，可設置用以提供遮罩333於其上之兩個軌道。特別是，用以傳送基板載體及/或遮罩載體之軌道可設置有其他傳送設備，用以非接觸傳送載體。

一般而言，基板之塗佈可包括藉由個別之遮罩遮蔽基板，舉例為藉由邊緣排除遮罩(edge exclusion mask)或藉由陰影遮罩(shadow mask)。根據典型實施例，遮罩係設置於遮罩框架331中，以支承個別之遮罩於預定位置中，如第8圖中所範例性繪示。遮罩舉例為對應於第一基板105A之第一遮罩333A及對應於第二基板105B之第二遮罩333B。

如第8圖中所示，線性導件222提供材料沈積配置100之平移運動之方向。在材料沈積配置100之兩側上，可提供遮罩333。遮罩333舉例為用以遮蔽第一基板105A之第一遮罩333A及用以遮蔽第二基板105B之第二遮罩333B。遮罩可本質上平行於材料沈積配置100之水平運動延伸。再者，在蒸發源之相對側之基板可亦本質上平行於水平運動之方向延伸。

範例性參照第8圖，可提供源支撐件231，裝配以用於沿著線性導件222之材料沈積配置100之平移運動。一般來說，源支撐件231支撐坩鍋110及分佈組件120，分佈組件120設置於蒸發坩鍋之上方，如第8圖中所示。因此，於蒸發坩鍋中產生之蒸汽可向上移動且離開分佈組件之此一或多個出口。因此，如此處所述，分佈組件係裝配以用於從分佈組件120提供已蒸發之材料至基板105，特別是已蒸發之有機材料的羽流。將理解的是，第8圖僅繪示出材料沈積配置100之代表圖，及設置於真空沈積系統200之真空沈積腔室210中之材料沈積配置100可具有此處所述之實施例中的任何配置，如參照第1至7B圖之範例性說明。

根據本揭露之其他方面，用以操作材料沈積配置之方法300係提供，材料沈積配置係裝配以用於在真空沈積腔室中沈積材料於基板上。此方法可包括應用(見方塊310)材料沈積配置100，具有至少一材料沈積源，包括坩鍋110、分佈組件120、及閥130。閥130裝配以控制從坩鍋110至分佈組件120之已蒸發之材料的流動。此方法包括於坩鍋110中蒸發(見方塊320)將沈積之材料，坩鍋110連接於分佈組件120。此外，此方法包括從坩鍋110提供(見方塊330)已蒸發之材料至分佈組件120，其中從坩鍋110提供已蒸發之材料至分佈組件120包括控制從坩鍋至此至少一分佈組件之已蒸發之材料的流動。

特別是，從坩鍋110提供已蒸發之材料至分佈組件120可包括導引已蒸發之材料通過閥130。更特別是，導引已蒸發之材料通過閥130可包括控制從坩鍋110至分佈組件120之已蒸發之材料的流動。舉例來說，控制從坩鍋110至分佈組件120之已蒸發之材料的流動一般包括控制從坩鍋至分佈組件之已蒸發之材料的總量，分佈組件舉例為第一沈積源之分佈組件、第二沈積源之分佈組件、及/或第三沈積源之分佈組件。

根據可與此處所述任何其他實施例結合之數個實施例，此方法可包括應用根據此處所述之任一實施例之材料沈積配置100。

因此，有鑑於此處所述之實施例，將理解的是，已改善之材料沈積設備、已改善之真空沈積系統及已改善之用以操作材料沈積配置之方法係提供，特別是用於OLED製造。特別是，此處所述之採用閥於沈積源中，特別是於舉例為坩鍋及分佈組件之間的蒸發路徑中係提供控制從坩鍋至分佈組件之已蒸發之材料之流動的可能性。此可特別在沈積製程開始時有利，舉例為在初始測試沈積製程中用以調整預選沈積率。

再者，在此至少一材料沈積源包括二或多個沈積源之情況中，藉由控制從個別之坩鍋到個別之分佈組件之已蒸發之材料的流動，各個個別之沈積源的沈積率可獨立地調整及檢查。因此，既然舉例為在預選之沈積率之調整期間或維護期間，源材料之浪費可減少，特別是昂貴之有機材料之浪費可減少，此處所述之材料沈積配置之數個實施例係配置，以減少所有權的成本。相較之下，傳統之沈積系統係不能夠關掉從坩鍋至分佈組件之材料流動。特別是，在傳統之系統中，只要坩鍋係正在進行蒸發，已蒸發之有機材料將持續通過分佈組件之出口。

綜上所述，雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

特別是，此書面說明係使用數個例子來揭露本揭露，包括最佳模式，且亦讓此技術領域中任何具有通常知識者能夠實施所述之標的，包括製造及使用任何裝置或系統及執行任何併入之方法。當數種特定之實施例係已經於前述中揭露時，上述實施例之非互斥之特徵可彼此結合。可專利之範圍係由申請專利範圍定義，且如果申請專利範圍具有非相異於申請專利範圍之字面語言之結構元件時，或如果申請專利範圍包括等效結構元件，且等效結構元件與申請專利範圍之字面語言具有非實質差異時，其他例子係意欲包含於申請專利範圍之範疇中。

100‧‧‧材料沈積配置

101‧‧‧第一沈積源

102‧‧‧第二沈積源

103‧‧‧第三沈積源

105‧‧‧基板

105A‧‧‧第一基板

105B‧‧‧第二基板

110‧‧‧坩鍋

110A‧‧‧第一坩鍋

110B‧‧‧第二坩鍋

110C‧‧‧第三坩鍋

120‧‧‧分佈組件

120A‧‧‧第一分佈組件

120B‧‧‧第二分佈組件

120C‧‧‧第三分佈組件

121‧‧‧底部牆

125‧‧‧內部體積空間

126‧‧‧出口

130‧‧‧閥

130A‧‧‧第一閥

130B‧‧‧第二閥

130C‧‧‧第三閥

131‧‧‧遮板

133‧‧‧閥殼

134‧‧‧波紋管

135‧‧‧開孔

137‧‧‧塑形遮蔽裝置

138‧‧‧冷卻遮罩物

139‧‧‧閥座

140‧‧‧致動器配置

141‧‧‧致動器

142‧‧‧可移動元件

142A‧‧‧第一端

142B‧‧‧第二端

143‧‧‧管

145‧‧‧氣壓致動器

150‧‧‧殼體

151‧‧‧頂牆

160‧‧‧耦接配置

161‧‧‧隔熱元件

161A‧‧‧第二鄰接表面

162‧‧‧接收部

162A‧‧‧第一鄰接表面

163‧‧‧彈簧

165‧‧‧耦接元件

180‧‧‧蒸發器控制殼體

210‧‧‧真空沈積腔室

215‧‧‧閘閥

220‧‧‧基板支撐件

222‧‧‧線性導件

231‧‧‧源支撐件

300‧‧‧方法

310、320、330‧‧‧方塊

331‧‧‧遮罩框架

333‧‧‧遮罩

333A‧‧‧第一遮罩

333B‧‧‧第二遮罩

為了使本揭露的上述特徵可詳細地瞭解，簡要摘錄於上之本揭露更特有之說明可參照數個實施例。所附圖式係有關於本揭露之數個實施例且說明於下文中：第1圖繪示根據此處所述實施例之材料沈積配置之剖面側視圖；第2圖繪示根據此處所述其他實施例之材料沈積配置之剖面側視圖；第3A圖繪示根據此處所述實施例之材料沈積配置之上部的詳細剖面側視圖；第3B圖繪示根據此處所述實施例之材料沈積配置之下部的詳細剖面側視圖；第4圖繪示根據此處所述其他實施例之材料沈積配置之上部的詳細剖面側視圖；第5圖繪示根據此處所述實施例之包括耦接配置之第4圖之局部示意圖；第6A圖繪示在閥為關閉狀態中之根據此處所述實施例之材料沈積配置之下部的等角剖面圖；第6B圖繪示在閥為開啟狀態中之根據此處所述實施例之材料沈積配置之下部的等角剖面圖；第7A圖繪示根據此處所述其他實施例之材料沈積配置之側視圖；第7B圖繪示如第7A圖中範例性所示之根據此處所述其他實施例之材料沈積配置的更詳細剖面上視圖；第8圖繪示在閥為開啟狀態中之根據此處所述實施例之真空沈積系統之示意圖；以及第9圖繪示根據此處所述實施例之用以操作材料沈積配置之方法的流程圖。

Claims

一種材料沈積配置(100)，用以於一真空沈積腔室中沈積一材料於一基板上，該材料沈積配置包括至少一材料沈積源，具有：一坩鍋(110)，裝配以蒸發該材料；一分佈組件(120)，連接於該坩鍋，其中該分佈組件係裝配以用於提供已蒸發之該材料至該基板；以及一閥(130)，裝配以控制從該坩鍋(110)至該分佈組件(120)之已蒸發之該材料之一流動。
如申請專利範圍第1項所述之材料沈積配置(100)，其中該閥包括一遮板(131)，該遮板連接於一致動器配置(140)，其中該致動器配置係至少部份地配置於該分佈組件(120)之一內部體積空間(125)中。
如申請專利範圍第2項所述之材料沈積配置(100)，其中該致動器配置(140)包括一致動器(141)及一可移動元件(142)，其中該可移動元件(142)延伸通過該分佈組件(120)之該內部體積空間(125)。
如申請專利範圍第3項所述之材料沈積配置(100)，其中該可移動元件(142)係為一延長元件，從至少一閥殼(133)延伸到至少該分佈組件(120)之該內部體積空間(125)之一頂牆(151)。
如申請專利範圍第3項所述之材料沈積配置(100)，其中該閥包括一波紋管(134)，裝配以避免已蒸發之該材料進入該致動器配置(140)。
如申請專利範圍第4項所述之材料沈積配置(100)，其中該閥包括一波紋管(134)，裝配以避免已蒸發之該材料進入該致動器配置(140)。
如申請專利範圍第3項所述之材料沈積配置(100)，其中該可移動元件(142)經由一耦接配置(160)耦接於該致動器，該耦接配置(160)包括一隔熱元件(161)。
如申請專利範圍第4項所述之材料沈積配置(100)，其中該可移動元件(142)經由一耦接配置(160)耦接於該致動器，該耦接配置(160)包括一隔熱元件(161)。
如申請專利範圍第5項所述之材料沈積配置(100)，其中該可移動元件(142)經由一耦接配置(160)耦接於該致動器，該耦接配置(160)包括一隔熱元件(161)。
如申請專利範圍第7項所述之材料沈積配置(100)，其中該耦接配置(160)包括一彈簧(163)，設置於一耦接元件(165)之一接收部(162)之內側。
如申請專利範圍第1項所述之材料沈積配置(100)，其中該分佈組件(120)包括一分佈管，該分佈管具有一或多個出口(126)，該一或多個出口沿著該分佈管之長度提供。
如申請專利範圍第10項所述之材料沈積配置(100)，其中該分佈組件(120)包括一分佈管，該分佈管具有一或多個出口(126)，該一或多個出口沿著該分佈管之長度提供。
如申請專利範圍第11項所述之材料沈積配置(100)，其中該一或多個出口係為沿著一蒸發方向延伸之複數個噴嘴，及其中該蒸發方向係為本質上水平。
如申請專利範圍第3至13項之任一項所述之材料沈積配置(100)，其中該致動器(141)係連接於該分佈組件(120)之一殼體(150)之一外表面。
如申請專利範圍第1項所述之材料沈積配置(100)，其中該至少一材料沈積源包括一第一沈積源(101)、一第二沈積源(102)、及一第三沈積源(103)。
如申請專利範圍第14項所述之材料沈積配置(100)，其中該至少一材料沈積源包括一第一沈積源(101)、一第二沈積源(102)、及一第三沈積源(103)。
一種材料沈積配置(100)，用以於一真空沈積腔室中沈積一材料於一基板上，該材料沈積配置包括：一第一沈積源(101)，具有：一第一坩鍋(110A)，裝配以蒸發一第一材料；一第一分佈組件(120A)，裝配以用於提供已蒸發之該第一材料至該基板；以及一第一閥(130A)，裝配以控制從該第一坩鍋(110A)至該第一分佈組件(120A)之已蒸發之該第一材料之一流動；以及一第二沈積源(102)，具有：一第二坩鍋(110B)，裝配以蒸發一第二材料；一第二分佈組件(120B)，裝配以用於提供已蒸發之該第二材料至該基板；以及一第二閥(130B)，裝配以控制從該第二坩鍋(110B)至該第二分佈組件(120B)之已蒸發之該第二材料之一流動。
一種真空沈積系統(200)，包括：一真空沈積腔室(210)；根據申請專利範圍第1至17項之任一項之該材料沈積配置(100)，位於該真空沈積腔室(210)中；以及一基板支撐件(220)，裝配以用於在材料沈積期間支撐一基板。
一種用以操作一材料沈積配置之一方法(300)，該材料沈積配置係裝配以用於在一真空沈積腔室中沈積一材料於一基板上，該方法包括：於一坩鍋(110)中蒸發將沈積之該材料，該坩鍋連接於一分佈組件(120)；以及從該坩鍋(110)提供已蒸發之該材料至該分佈組件(120)，其中從該坩鍋(110)提供已蒸發之該材料至該分佈組件(120)包括控制從該坩鍋至該分佈組件之已蒸發之該材料之一流動。
如申請專利範圍第19項所述之方法，其中該方法更包括應用根據申請專利範圍第1至17項之任一項之該材料沈積配置(100)。