TWI596233B

TWI596233B - 氣相沉積系統及供應頭

Info

Publication number: TWI596233B
Application number: TW101121734A
Authority: TW
Inventors: 麥克朗; 馬庫斯葛斯多夫; 巴斯卡爾帕加達拉戈琵
Original assignee: 愛思強歐洲公司
Priority date: 2011-06-22
Filing date: 2012-06-18
Publication date: 2017-08-21
Also published as: EP2723913A1; TW201307608A; EP2723913B1; JP5848822B2; KR20140053980A; CN103732786A; JP2014524975A; CN103732786B; KR101711504B1; WO2012175128A1

Description

氣相沉積系統及供應頭

本發明大體而言係關於物理氣相沉積之領域，且更特定言之，係關於有機氣相沉積(Organic Vapor Phase Deposition)，在有機氣相沉積中，一源材料經加熱至一溫度以便導致氣化，且形成一蒸氣煙羽，該蒸氣煙羽與一惰性載氣混合且由該惰性載氣輸送至基板，該有機材料在該基板上冷凝而形成一薄膜。

先前技術中已知許多用於將材料氣相沉積至基板之表面上之方法。最常見的做法是，在生產運作開始時，坩堝被填充以數百公克待沉積在基板上之材料。材料係以粉末形式置放於坩堝中。坩堝及其內含物接著被加熱至一提供所要氣化率之溫度。

此方法可使用結晶速率監視器將回饋提供至緩慢回應溫度控制系統來達成非常穩定之沉積速率，但此方法將坩堝中之大量材料長時間曝露於高溫下。長時間曝露於高溫下會對許多材料、尤其是有機發光二極體(organic light-emitting diode，OLED)器件中所使用之有機材料造成相當大的熱分解風險。另外，此等方法亦不能夠快速地起始及中斷氣化。有機材料與無機材料之間的化學區分(chemical distinction)有點任意，但通常，在薄膜沉積領域中，將金屬及其氧化物、氮化物及碳化物視為無機材料。根據此定義，比較起來，無機材料之分解風險非常低。相對於用於小分子OLED器件之有機材料，甚至有機金屬化學氣相沉積(metalorganic chemical vapor deposition，MOCVD)中所使用之前驅體亦係非常熱穩定的。為了解決此等問題，已開發出自動再填充或坩堝交換系統，其中重複地引入少量有機材料，以使得有機材料在發生顯著分解之前被消耗，如Negishi之美國公開案第20090061090號中所示。在一些靜態沉積系統(諸如Negishi之美國公開案第20100015324號中所教示之靜態沉積系統)中，每個循環引入的有機材料之量被描述為精確地對應於所要沉積膜厚度，且不嘗試控制沉積速率。

亦開發驟氣化源以解決分解問題，具體是藉由按需要將冷卻粉末狀有機材料計量(metering)至經加熱篩元件(如Long之美國專利第7,288,286號中所教示)或多孔加熱元件(如Long之美國公開案第2009 0039175號中及Powell之美國專利第6,037,241號中所教示)來達成。此等源將有機材料之熱曝露時間減少至一秒或兩秒，且允許快速起始及中斷飽和蒸氣壓差異很大的單組份及多組份粉末混合物之氣化。然而，為了達成穩定沉積速率，此等系統需要快速回應回饋系統以補償由粉末粒徑及裝填密度之變化引起的材料饋入速率之可變性及蒸氣產生速率之可變性。就OLED材料沉積而言，若要達成穩定的沉積速率，則要求材料饋入準確度以數十微克為單位來計，並且要求饋入速率穩定性達每平方公尺基板表面積每秒為單數位的微克量。

Frob之美國公開案第20080193644號描述一種多孔加熱元件，其可被裝載以使得該多孔結構裝填有待塗佈至基板上之粉末狀材料。在加熱元件之溫度升高時，粉末狀材料氣化。

細粉末因易於黏附至表面及聚結成塊而導致難以進行精確計量的問題、因粒徑變化所致的氣化可變性及粉末的熱導率不良之情形推動了對固體及液體饋入系統之開發。將粉末狀有機材料轉變成固體集結粒通常要求進一步研磨粉末以達成次微米粒徑，且有時要求在液壓機中按壓混合物之前添加惰性黏合劑，以保證某最小程度之固體完整性。如在Hubert之美國專利第5,820,678號中，固體集結粒在前進時(通常至研磨裝置)之移位受到精確地控制以重新形成粉末流或氣溶膠，粉末流或氣溶膠接著被引至加熱元件用於氣化。在此方法中，另外花費了一定的成本將處置粉末之大部分可變性轉移至集結粒製備製程，另外應注意：有機材料遭污染之可能性增加。

已開發基於噴射霧化小液滴流的氣化裝置，用於在MOCVD系統中氣化液體前驅體。已使類似概念之裝置適宜於供有機材料使用，諸如，由Burrows在美國公開案第20050227004號中所教示。Bulovic之美國公開案第20060115585號及Kirlin之美國專利第5,204,314號揭示涉及所噴射之小滴的製程。此等系統受益於用於精確分配即使極小量液體之完備技術，且受益於液體迅速傳導來自加熱元件之熱量及幾乎立即氣化之能力。

氣相沉積OLED材料的問題甚至可能更大。OLED器件包括基板、陽極、由有機化合物製成之電洞注入與輸送層、一或多個具有合適的摻雜劑之有機發光層、有機電子注入與輸送層及陰極。OLED器件由於其驅動電壓低、亮度高、視角廣及用於全彩色薄發射顯示器之能力而頗具吸引力。Tang等人在其美國專利第4,769,292號及第4,885,211號中描述了此多層OLED器件。高效能的OLED器件已藉由依賴於將有機材料加熱至足以引起昇華之溫度的製造製程而商業化。有機材料蒸氣接著在基板之表面上冷凝為薄膜以形成OLED器件。

MOCVD系統與OLED系統之間的重要區分在於，MOCVD前驅體為液體，而OLED材料在低於200℃的溫度為固體，且通常僅可在溶劑中溶解至百分之1或2之濃度。結果，當液體氣化時，產生大量溶劑蒸氣。基於有機材料粒子在惰性液體中之懸浮液的系統具有較高的材料負載，但維持懸浮液均質性有問題。在所有情況下，已證明，自液體移除會降低OLED器件效能之微量污染物、並另外確保潛在加入至沉積膜中的溶劑分子不會縮短器件壽命或降低器件效率均極其困難。

自液體移除微量污染物之過程中本身具有困難，此為對OLED材料執行熱蒸發純化製程之根本原因，在達成所要的純度前所述熱蒸發純化製程常重複多次。由所要有機分子的基於液體之化學合成產生的材料經由熱氣化製程予以純化，方法為：將其在坩堝中加熱並引導蒸氣沿著溫度及溫度梯度可控的冷凝物收集管之長度進行冷凝。揮發性比目標分子低的污染物傾向於優先在玻璃管之較熱端處冷凝，而揮發性較高的污染物傾向於優先在管之較冷端處冷凝。原則上，在冷凝物收集管上之溫度及溫度梯度適當的情形下，可自管中部附近的地帶回收高純度的冷凝膜。冷凝物膜以薄片自冷凝物收集管之壁移除，且被研磨成粉末狀。在一或多次純化昇華循環後，高純度冷凝物被回收，且最終被研磨成具有指定粒徑範圍之最終粉末狀。

頒予Collins等人之美國專利第5,059,292號描述了一種用於自包含於用於儲存及蒸發兩種用途之多孔發泡結構內的固體或液體源材料就地產生危險的多原子氣體及自由基之單腔室裝置及方法。設置有冷卻之陰極以用於在腔室內產生電漿放電，且設置有熱源以將多孔發泡結構維持在固定溫度範圍內，該固定溫度範圍經選擇使得源材料藉由熱源提供之熱量所誘發的蒸發而自多孔發泡結構移除，同時防止因多孔發泡結構自身蒸發造成的消耗。將源材料置於液體狀態下(若適用，藉由自固體熔融)，且使源材料大量吸收至發泡結構之孔內。發泡結構充當源材料之大容量儲集器，且當施加熱量以使源材料自發泡結構之表面氣化時，新的源材料不斷地藉助毛細作用到達受熱表面。

由於計量及氣化可變性微小粉末量之困難，先前技術未能教示使在標靶上之沉積速率穩定性從任何可變性的補給蒸氣通量解耦的氣相沉積方法。經由將傳導性開放氣室式結構用作中間氣相沉積容器而實現此方法。中間氣相沉積容器之傳導性開放氣室式結構較佳地導電，但可替代地導熱，或其可既導電又導熱。待氣相沉積於標靶基板上之材料首先氣相沉積於中間氣相沉積容器之開放氣室式結構中，使得中間氣相沉積容器變為氣相沉積材料源結構。氣相沉積材料源結構接著可用作用於在最終標靶基板上氣相沉積之氣相沉積材料源。藉由此配置，氣相沉積材料源結構之開放氣室式結構的蒸氣產生速率穩定性決定標靶基板上之沉積速率穩定性。藉由在開放氣室式結構中利用輸入蒸氣與輸出蒸氣之間的自氣體至固體之相變，使建立且維持輸出蒸氣之精確且實質上不變通量的目標從蒸氣隨選驟氣化系統之困難維持穩定沉積速率處解耦。術語“實質上不變”在本文中用以表示好於+/- 0.5%之沉積速率穩定性。當發泡體重新氣化在更早之前的時間(時間分離)沉積之冷凝物時，以及當具有+/- 8%之穩定性的蒸氣進入發泡體之一側且冷凝，同時具有+/- 0.5%或更好之穩定性的蒸氣同時退出發泡體之另一側(空間分離)時，此穩定性得以維持。

本發明經由考慮有機材料純化製程及考慮控制有機材料氣化及分解的變數諸如溫度、熱曝露時間、熱導率、表面積、分壓力、總壓力及對流來允許氣相沉積材料(特定言之，用於製造OLED器件之有機材料)之製備及氣化的實質上簡化。

根據本發明之一態樣，提供一種用於將一載氣與一沉積氣體之一混合物傳遞至一溫度受控標靶基板之氣相沉積系統，其包含：一第一部件；一第二部件，其鄰近該第一部件定位以實現該兩部件之間的相對移動。該第一部件可具有複數個支撐面，每一支撐面具備一形成一加熱器元件之三維開放氣室式網狀結構。該第一元件可為一可相對於一滑塊載體線性移動之滑塊。較佳地，該第一部件為一轉子且該第二部件為一定子，該定子定位於該轉子內以實現該定子與該轉子之間的相對旋轉移動，該轉子包括複數個支撐面，該等支撐面中之每一者具有一安裝至該支撐面之框架；一支撐於每一框架內的導電性三維開放氣室式網狀結構加熱器元件，其上氣相沉積有一選定氣相沉積材料之一固體塗層，該加熱器元件能夠使該固體塗層可控地氣化；一載氣饋入管，其連接至該定子、用於將載氣傳遞至該定子內之一傳遞管道；該轉子中的複數個刻面管道，每一刻面管道與一各別支撐面對準，該轉子與該定子之該相對旋轉移動允許將該傳遞管道與該等刻面管道中之任何選定者對準，該載氣藉此流經鄰近該選定刻面管道之該加熱器元件。

根據本發明之第二態樣，提供一種用於將一載氣與一沉積氣體之一混合物傳遞至一溫度受控標靶基板之可再充填之氣相沉積源供應頭，其包含：一轉子，複數個加熱器管道穿過該轉子且複數個加熱器元件以彼此實質上平面對準之方式支撐於該轉子上，每一加熱器元件與一各別加熱器管道對準，每一加熱器元件為一導電性三維開放氣室式網狀結構，其上氣相沉積有一選定氣相沉積材料之一固體塗層，該加熱器元件能夠使該固體塗層可控地氣化；一定子，其附接至該轉子以使得該轉子相對於該定子旋轉，該定子包括一載氣饋入管道及一沉積氣體饋入管道，該轉子可旋轉以使一選定加熱器元件與該載氣饋入管道抑或該沉積氣體饋入管道對準；一載氣饋入管，其連接至該定子、用於將載氣傳遞至載氣饋入管道；及一沉積氣體饋入管，其連接至該定子、用於將沉積氣體傳遞至該沉積氣體饋入管道。

根據本發明之第三態樣，提供一種氣相沉積裝置，其包含：至少一蒸氣產生器源，其用於將一補給沉積氣體供應至一充氣部；至少一載氣供應線，其用於將一載氣經由該至少一蒸氣產生器源供應至該充氣部以使得該補給沉積氣體與該載氣形成一被傳遞至該充氣部之第一混合物；一傳導性三維開放氣室式網狀結構，其上有一氣相沉積材料之一固體塗層，該傳導性三維開放氣室式網狀結構位於該充氣部內，該三維開放氣室式網狀結構具有一在流動方向上貫穿其之溫度梯度，以使得該補給沉積氣體冷凝於該傳導性三維開放氣室式網狀結構上；用於使該固體塗層氣化以形成一與該載氣混合而形成一第二混合物之沉積氣體之構件；用於以一穩定流動速率將該第二混合物傳遞至一腔室內之一溫度受控基板之構件；及一排氣口，該載氣係經由該排氣口自該腔室抽出。

根據本發明之第四態樣，提供一種氣相沉積裝置，其包含：定位於一沉積腔室內的複數個氣相沉積頭，每一沉積頭包括一傳導性三維開放氣室式網狀結構，其上有一氣相沉積材料之一固體塗層；及一傳送機系統，其位於該沉積腔室內、用於以極接近該複數個沉積頭之方式輸送至少一標靶基板通過該沉積腔室，其中該複數個氣相沉積頭中之每一者將氣相沉積材料之一單獨層沉積在該至少一標靶基板上。該等沉積頭中之每一者可包含一濾筒，其係由一可交換地配置於一充氣部內之三維開放氣室式網狀結構形成。該濾筒形成氣相沉積材料之一可交換源。該頭可藉由用一經充填濾筒替換一已用濾筒來充填。

根據本發明之另一態樣，傳導性三維開放氣室式網狀結構較佳為玻璃碳發泡體(vitreous carbon foam)。一耐火金屬或陶瓷材料蒸氣之塗層可首先氣相沉積在該傳導性三維開放氣室式網狀結構上，該選定氣相沉積材料之該固體塗層位於該耐火金屬或陶瓷材料之塗層之上。該選定氣相沉積材料之該固體塗層具有在約1 nm至約2 μm之範圍中之厚度，且實質上不含污染物。該選定氣相沉積材料為一有機或有機金屬材料，諸如OLED材料。

三維開放氣室式網狀結構較佳地由支柱或細線構成。細線共同地具有相對於沉積標靶的大表面積，且細線收集呈共形薄冷凝物塗層之形式的有機材料蒸氣。開放氣室式元件包括用於在細線中產生熱量或將熱量傳導至細線內之構件，及用於控制細線之溫度以便可控制地氣化冷凝於其上之共形有機材料塗層之構件。細線與冷凝於其上之有機材料之間的大接觸表面積及低接觸熱阻針對給定加熱元件體積及溫度提供可控制且通常大的有機蒸氣通量。

使惰性氣體流過三維開放氣室式元件及在細線周圍流動，細線提供促進惰性氣體與在受熱細線周圍產生的有機蒸氣之混合的繚繞流道。氣體之流量及溫度對控制有機蒸氣之產生及朝向沉積標靶之輸送之速率有影響。

傳導性三維開放氣室式網狀結構較佳地為開放氣室式玻璃碳發泡體。開放氣室式玻璃碳發泡體(亦叫作網狀玻璃碳發泡體)為具有三維互連多面體氣室之玻璃碳結構。玻璃碳為玻璃質的碳，而非石墨碳。氣室通常包含形成三維多面體的12至14個相連之支柱或細線。開放氣室為在細線之間未連接膜或固體使得可自由進出氣室之氣室，且在一群毗連之氣室中，所有氣室被互連且形成三維互連結構。開放氣室式發泡體具有通常由構成每一氣室的12至14個細線之三維互連多面體氣室組成，且每一氣室具有球狀形狀。用於生產網狀碳發泡體之方法教示於頒予Stankiewicz之美國專利第6,103,149號中。Stankiewicz敍述玻璃碳發泡體常經由化學氣相沉積製程而塗佈有其他材料。若下伏玻璃碳發泡體之絕大多數氣室的具有極異於1縱橫比，則所得之經塗佈發泡體將具有極異於1的縱橫比之氣室，且所得之經塗佈發泡體可具有各向異性性質。將化學氣相沉積用以如SiC或BN之陶瓷及諸如W或Ta之金屬塗佈碳發泡體。

已經特定參考本發明之某些較佳具體例詳細地描述本發明，但應理解，可在本發明之精神及範疇內實現變化及修改。

改良之氣化製程已被開發，其消除了對精確粉末計量或使用液體或預處理粉末以形成集結粒的需求。此改良之氣化製程減少了有機材料之熱曝露，同時其消除了對快速回應控制系統之需求。該設計由以下觀察來指導，主控材料氣化或昇華之主要因素：溫度、表面積、分壓力及總壓力通常僅在一般或宏觀意義上加以控制。坩堝之壁與其包含的有機粉末之間的有限接觸、可在有機粉末中存在的大的熱梯度、粉末粒徑之變化及在受熱粉末團塊內的局部分壓力及總壓力梯度皆造成不精確的氣化控制及需要超過達到給定沉積速率所必要的理論值之坩堝溫度。下列原理適用於理解局部氣化條件可如何顯著不同於平均氣化條件：

首先，在高度真空條件下之氣化率按指數律成比例地隨著有機材料之溫度變化。在用於OLED材料之有用的氣化溫度下，材料溫度之1℃改變可招致5%之氣化率改變。

其次，有機粉末為良好的絕緣體，尤其在高度真空條件下，且昇華之有機粉末一旦其在粒子周圍產生絕緣蒸氣障壁就尤其難以藉由固體傳導加熱。考慮到氣化損失之能量及粉末之絕緣性質，有效材料溫度可遠遠低於加熱器溫度，且可在有機材料之體積中存在大的熱梯度。有機材料溫度的不確定性之兩個來源皆導致沉積速率之不確定性。對A1Q3及NPB(兩種熟知且良好特性化之OLED材料)進行之實驗證實：在160℃與170℃之間的發泡體細線之溫度產生通常與380℃至390℃之坩堝溫度相關聯的沉積速率。藉由三種獨立的量測方法驗證了此比對於給定蒸氣通量預期之氣化器溫度低數百度。

第三，尺寸低於10 nm的材料之熔點可比塊體材料熔點低數十至數百度。熔點降低之量隨粒徑減小而增大，因為與固體之塊體中的原子相比，奈米大小之粒子中的表面原子具有較少的緊鄰之原子，且因此受較少的內聚能量束縛。原子之內聚能量直接與自固體釋放原子所需之熱能及因此其熔點有關。在奈米大小粒子中觀測到之熔點降低亦係關於薄膜且特別關於薄膜形成之第一階段，在薄膜形成之第一階段，單一分子冷凝且接著在最終形成連續膜之前與其他分子聚結成次奈米大小島狀物。此現象咸信對實驗上觀測到之意料之外的低氣化溫度有影響。

第四，在高度真空條件下之氣化通量與受熱的有機材料的曝露表面積成比例。增大有機材料之表面積可允許達成給定沉積速率所需的溫度之降低。

第五，存在局部沉積速率之可變性，因為實際氣化速率與包圍粉末粒子之局部分壓力成反比。鄰近及下伏粒子可藉由以下原理而減小給定粒子之理論氣化速率：1)充當冷凝位點(若其較冷)，或2)自身氣化，從而有效地將局部分壓力驅向飽和(若蒸氣逃逸受到阻礙)。

第六，實際蒸發速率與總壓力及存在的任何邊界層之厚度及密度成反比。經由局部邊界層之擴散將藉由形成表觀高分壓力而使局部氣化速率變慢。載氣可經由其對總壓力、邊界層厚度及分壓力之影響而有效地控制沉積速率。

參看圖1，本發明包括將一或多個開放氣室式發泡體結構10引入至昇華純化裝置11之中心區域內，在昇華純化裝置11之大的表面區上沉積了經純化之有機材料冷凝物之共形薄膜。如圖1所示，待純化之材料12被裝載於真空腔室16 內之氣化裝置14中，且由加熱元件18加熱至產生有效氣化速率所必要的溫度。氣化裝置14可為簡單的坩堝20，或可使用驟氣化來按極少的熱曝露時間使材料氣化。或者，氣化裝置14可有利地利用本發明之裝置替代坩堝20來使待純化之材料氣化。蒸氣被引導以穿過具有在附圖(見圖1A)中說明之溫度梯度的冷凝物收集管22，使得冷凝物收集管22之溫度在最靠近氣化裝置14的端處較高，且在相反端處較低。在冷凝物收集管22之兩端的中間置放一或多個開放氣室式發泡體元件10，其溫度被控制且維持在所要的冷凝溫度Tc下，使得具有所要的分子結構之蒸氣優先地冷凝於開放氣室式發泡體元件10上。發泡體元件10可如圖1中置放，其中一或多個發泡體元件之面與冷凝物收集管22之軸線正交地定位，或發泡體元件10可具有多面體或管狀形狀，且在冷凝物收集管22內同心定位。發泡體元件10亦可呈平板之形式，平板經配置以大體上與冷凝物收集管22之壁共形。真空腔室16由真空泵21結合壓力感測器24及壓力控制器26維持在所要的壓力下。圖2為由互連支柱或細線28構成的發泡體元件10之開放氣室式多面體結構之放大圖。自玻璃質碳製成之此發泡體可購自ERG Aerospace。此等發泡體材料可經由化學沉積製程而塗佈有金屬及陶瓷。

圖3為在此說明中由冷凝之材料之非常厚的塗層30包圍之具有大致呈三角形形狀的發泡體之細線28之橫截面之高度放大圖。

以此方式收集純化之有機材料冷凝物消除了以下步驟：自昇華純化裝置中的收集管之內部移除冷凝物，及接著將冷凝物研磨至規定粒徑及粒徑範圍，如通常在製備用於氣相沉積之OLED材料過程中所進行。直接自純化昇華裝置11收集冷凝物之改良方法大幅地減少了收集及處理細粉末之健康風險，且另外消除了在移除、研磨及設定粒子大小製程中之損失及污染。

冷凝物灌注之開放氣室式發泡體元件10被從昇華純化裝置11移除，且置放於氣相沉積裝置32中，如圖4所示。載氣被自輸入管34引導穿過質量流量控制器36及可選氣體加熱器38。載氣經由輸入管道40進入沉積裝置32，且由氣體分佈歧管或充氣部42在開放氣室式發泡體元件10之表面上均勻地引導。經由電線44、45及接觸件46、48將用於加熱之電能引至發泡體元件10內，使得發泡體元件10充當加熱元件。以此方式，發泡體元件10之溫度被控制以按與真空腔室50內部之壓力、載氣流動速率及發泡體元件10之溫度相關性良好的速率使冷凝於開放氣室式發泡體元件10內之表面上的材料氣化(由於密集共形冷凝物膜與開放氣室式發泡體元件10之表面之間的密切熱接觸)。基板固持器52控制基板54之溫度，且真空腔室50之內部由真空泵56結合壓力感測器58及壓力控制器60維持在所要的壓力下。氣體分佈歧管42可由加熱元件62加熱至足以防止經由載氣流回擴散的蒸氣分子在氣體分佈歧管42之內部表面上的冷凝之溫度。

熟習本技藝者應認識到，用於本文中描述之具體例的溫度控制之標靶基板可呈許多形式。標靶基板將最通常地為厚度在0.3 mm與0.7 mm之間的硼矽玻璃面板，其在兩個面上皆拋光用於顯示器應用。對於傾向於對成本較敏感之照明應用，標靶基板將最通常地為在至少一面上拋光的厚度在0.5 mm與1 mm之間的鈉鈣玻璃面板。亦已知使用由玻璃、鋁或不鏽鋼箔製成之可撓性基板。此等箔厚度通常在25微米與100微米之間。在已首先將防潮膜塗層沉積作為OLED材料之支撐層後，亦已使用諸如PET及PEN之聚合基板。

參看圖4A，展示氣相沉積裝置32之橫截面圖。加熱器10夾入於電極64、66之間。電極64、66較佳地為傳導性金屬箔，且電流流過電極64、66至加熱器10之細線以產生熱量。電纜導線68、70分別連接至電極64及66。電極64、66較佳地呈傳導性箔之形式。可將各種各樣之金屬用於電極64、66。鈦、鉭、鎢或鉬或此等材料在諸如銅或銀之較軟金屬上的塗層可歸因於其在高溫下之相對化學惰性而方便地加以使用。柔性元件72、74為耐熱的且視情況為導熱材料。柔性元件72、74可與加熱器10之表面紋理共形，且當與柔性支撐之傳導性箔64、66相抵按壓加熱器10時，形成傳導性箔64、66之局部變形。有用的柔性材料之一實例為GRAFOIL®。Wilmington,DE.之UCAR Carbon Company Inc.將GRAFOIL®可撓性石墨製造為展現良好的耐熱性且通常超過按重量計97%元素碳之軋製片產品。

圖4A所示之夾入組態提供加熱器10與傳導性箔64及66之間的低接觸電阻，從而確保至少百分之90的熱量產生於加熱器10之細線中，而非在電極64、66與加熱器10之間的界面處。亦可使用奈米顆粒銀漆降低電極64、66與加熱器10之碳發泡體材料之間的接觸電阻。因為銀漆具有奈米大小，所以其在比塊體銀之熔融溫度低數百度之溫度下軟化且熔融。此特性與大小非常有關，且有助於在電極64、66與加熱器10之碳發泡體材料之間建立優異電接觸。加熱器10與箔64、66及柔性元件72、74由接觸件76、78夾緊在一起。接觸件76、78可導電，且可分別附接至電極64、66以將電流載運至加熱器10。或者，接觸件76、78可為電絕緣體，或具有電絕緣塗層，但充當熱導體以冷卻加熱器10。隔離元件80使加熱結構與蒸氣歧管或充氣部42電且熱隔離，且整個總成由夾持結構84統一起來。熱電偶86或紅外線感測器可用以量測加熱器10之溫度，且提供回饋以控制傳遞至加熱器10之電流。亦可能量測隨溫度而變傳遞至加熱器10之電壓及電流以決定有效電阻。多數材料具有可量測之電阻溫度係數及準確度(after calibration)；可能基於有效電阻推斷加熱器平均溫度。

圖5描繪類似於圖4所示之裝置32的一替代氣相沉積裝置100。載氣被自輸入管102引導穿過質量流量控制器104及可選氣體加熱器106。載氣經由輸入管道108進入氣相沉積裝置100，且由氣體分佈歧管或充氣部110在開放氣室式發泡體元件10之表面上均勻地引導。經由電線112、113及接觸件114、116將用於加熱之電能引至發泡體元件10內，使得發泡體元件10充當加熱器。以此方式，發泡體元件10之溫度被控制以按與真空腔室118內之壓力、載氣流動速率及發泡體溫度相關性良好的速率使冷凝於開放氣室式發泡體元件10內之表面上的材料氣化(由於密集共形冷凝物膜與開放氣室式發泡體元件10之表面之間的密切熱接觸)。基板固持器120控制基板122之溫度，且真空腔室118之內部由真空泵124結合壓力感測器126及壓力控制器128維持在所要的壓力下。氣體分佈歧管或充氣部110可由加熱元件130加熱至足以防止經由載氣流回流擴散的蒸氣分子在其內部表面上冷凝之溫度。在此具體例中，在氣體分佈充氣部110內之氣體分佈功能藉由與用以重新氣化冷凝材料的開放氣室式發泡體元件10類似或相同之第二開放氣室式發泡體結構或加熱元件132實現。然而，第二開放氣室式發泡體結構或元件132上不具有氣相沉積塗層。替代充當氣相沉積製程中的氣相沉積材料之源，第二開放氣室式發泡體結構 132用以在開放氣室式發泡體元件10之上游面上均勻地分佈載氣。可藉由使電流穿過接觸件134、136及電流傳遞電線138、139來加熱第二開放氣室式發泡體結構132。因而，第二開放氣室式發泡體結構132可視情況用以預加熱載氣。氣體分佈歧管110、加熱元件130與可選氣體加熱器106、輸入管道108、電線112及接觸件114及116連同開放氣室式加熱元件10、132之組合可在本文中被稱作氣相沉積頭140。開放氣室式發泡體結構係為熟知隨機地改變穿過其的氣體之穩定流動之方向，且藉此在發泡體之輸出面之整個區上產生空間上均勻的輸出流，甚至當輸入流聚集於發泡體之輸入面之小於百分之1的面積上時亦然。圖5所示之組態尤其在以下方面有利：單一開放氣室式發泡體元件132將均勻的載氣流提供至加熱且氣化開放氣室式發泡體元件10，其可提供載氣之加熱，且可被加熱至可控溫度以防止來自開放氣室式發泡體元件10產生的經由載氣流回流擴散之蒸氣分子在其表面以及氣體分佈歧管110之表面上冷凝。此方法基於加熱器溫度及載氣流達成精確的氣相沉積速率，而無需準確地製備及分配粉末、無需引入液體且無需快速回應控制系統。在用冷凝物膜(而非粉末)之過程中，此方法另外減小了有機材料之可經受水蒸氣及其他污染物之滲入的曝露表面區。當在開放氣室式發泡體中灌注之有機材料耗盡時，可引入具有新鮮有機材料裝料之新發泡體元件。

市售具有90%至97%開口孔隙率之三維開放氣室式網狀發泡體結構。在此等開放氣室式網狀發泡體中，僅多面體形氣室之邊緣保留著。氣室或細線之邊緣最常具有大致呈三角形橫截面，且共同地呈現相對於發泡體之體積的大表面積。在250 cm³之發泡體體積中包封每一細線的一微米厚有機冷凝物將構成1公克冷凝之有機材料。相對於使粉末氣化之系統，開放氣室式發泡體結構中的共形冷凝之有機膜與細線之間的密切機械接觸提供優越的溫度均勻性及轉移至有機材料整體的熱能，以及細線之溫度與有機材料之氣化速率之間的改良之控制及相關性。

開放氣室式發泡體可自玻璃質碳製成，且因此可用作反應性電阻加熱器，此係因為其導電。另外，非常少量的開放氣室式發泡體允許非常快速的加熱反應。雖然玻璃質碳相對惰性，但耐火金屬(例如，鈮、鉭、鎢、鉬及錸)、惰性金屬(例如，金及鉑)及陶瓷化合物(例如，金屬之氧化物、氮化物、碳化物、硼化物及矽化物)可藉由CVD沉積於玻璃質碳上以產生共形塗層，從而保留玻璃質碳之耐熱特徵，同時改良發泡體在空氣中之熱導率、機械強度及最大使用溫度。藉由在玻璃質碳上引入塗層，亦可控制發泡體元件之發射率以(例如)使經由熱輻射吸收及發射之能量最小化。發泡體結構之剖面之透視圖描繪於圖2中。

參看圖6，展示沿著圖5中之線IV-IV穿過加熱器10的氣相沉積裝置100之橫截面圖。沿著線V-V的穿過圖5中之加熱器132之平行橫截面展示於圖6A中。圖6及圖6A皆展示與圖4A所示之功能元件相同的功能元件。加熱器10夾入於電極142、144之間。電極142、144由傳導性金屬箔製造，且電流流過電極142、144至加熱器10之細線(經由電極142、144)以使電阻熱產生於細線中。電纜導線或電線112、113分別連接至電極142、144。電極142、144較佳地呈傳導性箔之形式。可將各種各樣之金屬用於電極142、144。鈦、鉭、鎢或鉬或此等材料在諸如銅或銀之較軟金屬上的塗層可歸因於其在高溫下之相對化學惰性而方便地加以使用。柔性元件146、148為耐熱的且視情況為導熱材料。柔性元件146、148可與加熱器10之表面紋理共形，且當與柔性支撐之142、144相抵按壓加熱器10時，形成電極142、144之局部變形。有用的柔性材料之一實例為GRAFOIL®。Wilmington,DE.之UCAR Carbon Company Inc.將GRAFOIL®可撓性石墨製造為展現良好的耐熱性且通常超過按重量計97%元素碳之軋製片產品。

圖6所示之夾入組態提供加熱器10與電極142、144之間的低接觸電阻，從而確保至少百分之90的熱量產生於加熱器10之細線中，而非在142、144與加熱器10之間的界面處。亦可使用奈米顆粒銀漆降低電極142、144與加熱器10之碳發泡體材料之間的接觸電阻。因為銀漆顆粒係為奈米大小，所以其在比塊體銀之熔融溫度低數百度之溫度下軟化且熔融。此特性與大小非常有關，且有助於在電極142、144與加熱器10之碳發泡體材料之間建立優異電接觸。加熱器10與箔142、144及柔性元件146、148由接觸件114、116夾緊在一起。接觸件114、116可導電，且可分別附接至電極142、144以將電流載運至加熱器10。或者，接觸件114、116可為電絕緣體，或具有電絕緣塗層，但充當熱導體以冷卻加熱器10。隔離元件150使加熱結構與充氣部110電且熱隔離，且整個總成由夾持結構152統一起來。熱電偶86或紅外線感測器可用以量測加熱器10之溫度，且提供回饋以控制傳遞至加熱器10之電流。亦可量測隨溫度而變傳遞至加熱器10之電壓及電流以決定有效電阻。多數材料具有可量測之電阻溫度係數及準確度；可能基於有效電阻推斷加熱器平均溫度。

在圖6A中，電纜導線或電線138、139分別連接至電極135、137。電極135、137較佳地呈傳導性箔之形式。可將各種各樣之金屬用於電極135、137。鈦、鉭、鎢或鉬或此等材料在諸如銅或銀之較軟金屬上的塗層可歸因於其在高溫下之相對化學惰性而方便地加以使用。柔性元件131、133為耐熱的且視情況為導熱材料。柔性元件131、133可與加熱器132之表面紋理共形，且當與柔性支撐之131、133相抵按壓加熱器10時，形成電極135、137之局部變形。有用的柔性材料之一實例為GRAFOIL®。Wilmington,DE.之UCAR Carbon Company Inc.將GRAFOIL®可撓性石墨製造為展現良好的耐熱性且通常超過按重量計97%元素碳之軋製片產品。

來自三維開放氣室式網狀元件的有機材料之氣化速率在發泡體結構內在廣泛範圍的冷凝材料質量上基本上恆定，但隨三維開放氣室式網狀元件之溫度、隨腔室壓力且隨載氣流動速率而變化。有機材料與開放氣室式發泡體加熱器之間的大的相互作用表面區及與共形有機材料塗層整體之密切且均勻熱接觸大幅地增加了針對發泡體加熱器結構之給定溫度產生的蒸氣通量。此外，發泡體結構之超過90%的開口孔隙率提供該蒸氣自發泡體結構逸散且供惰性載氣進一步輔助有機蒸氣自發泡體排空之低阻流道。允許來自冷凝物表面的有機蒸氣自由逸散及視情況藉由使用載氣有助於該有機蒸氣逸散並促進了在冷凝物表面之低分壓環境，其進一步改良針對給定加熱器溫度之氣化速率。因為有機材料之分解與溫度有強烈關聯，所以蒸氣產生器源溫度降低50℃或以上(如已藉由此發明之器件針對給定蒸氣通量所演示)提供有機材料之分解的實質上減少。揭示之幾何形狀致能在非常局部的層級對在有機材料之實際整體體積上的溫度、分壓力及總壓力作精確控制。惰性載氣之溫度可與發泡體材料之溫度相同或不同。若載氣比發泡體材料冷，則可實現發泡體之冷卻，且因此提供迅速中斷、起始或修改有機材料之氣化速率的能力。若載氣比發泡體熱，則其可用以提供至少部分的氣化能量，且基於氣體流動速率再次中斷、起始或修改沉積速率。載氣進一步可能為惰性氣體與有機蒸氣之混合物，使得退出發泡體之流由多個有機材料蒸氣組成。

載氣之流動速率及其對局部壓力之影響提供比單獨藉由溫度可達到的對沉積速率之控制有更高度的控制。回想起氣化率隨溫度呈指數變化，1℃溫度改變可實現5%沉積速率改變，但在某一範圍上，沉積速率幾乎線性地隨載氣之流動速率變化。

可展示，在第五代基板(1.43 m²表面積)上之20 nm厚膜僅包含36毫克有機材料，且對於每微米冷凝物厚度在每250 cm³發泡體體積中灌注的1公克冷凝有機材料可用以塗佈至少12個第五代大小的基板，即使沉積效率僅50%亦然。一微米冷凝物厚度對250 cm³體積之開放氣室式發泡體之表面區添加小於10 PPM之改變，甚至當消耗了有機材料從而允許針對給定發泡體溫度之優異的沉積速率穩定性。對於每天生產2000 m²經塗佈之基板的高產量應用，每天每層沉積的有機材料之量平均為50公克。若沉積效率大於50%，則可灌注於發泡體塊中的每天需要之有機冷凝物體積為30 cm×30 cm×5 cm厚。

多個操作模式係可能的。舉例而言，多個冷凝物塗佈或灌注之發泡體加熱元件10(如參考圖1、圖4、圖4A及圖6所描述)可裝載於沉積源供應頭300(圖7及圖8所示)中，且被依序加熱以產生蒸氣且藉此致能比藉由單一發泡體元件可實現的沉積週期更長。沉積源供應頭300包含可相對於彼此旋轉之一轉子302及一定子304。在一具體例中，轉子302圍繞定子304旋轉，且在另一具體例中，定子304在轉子302內旋轉。在此例示性具體例中展示之沉積源供應頭300為六方柱，且包括安裝其每一面307的框架306。在每一框架306中支撐一冷凝物塗佈或灌注之發泡體加熱元件10。加熱元件10支撐於框架306內，類似於加熱元件10支撐於如圖6描繪之框架或夾持結構152內之方式。為了簡潔之目的，參考圖6描述之電極、電纜導線、柔性元件、接觸件、電絕緣元件及蒸氣歧管未在圖7及圖8中展示或未參考圖7及圖8描述(例外情況為在圖8中可見之單一接觸件309)。然而，熟習本技藝者將認識到需要存在此等元件以便加熱元件10可實際上充當加熱器。流過饋入管308之惰性載氣進入不可旋轉但與轉子302氣封合作的定子304中之管道310。惰性載氣穿過轉子302中之管道312且均勻地分佈於作用中開放氣室式發泡體加熱元件10之表面上。載氣與開放氣室式發泡體加熱元件10內產生之蒸氣在加熱後混合，且被輸送至支撐於溫度可控基板固持器316上之基板314，在該處蒸氣冷凝以沉積可控厚度的膜。沉積源供應頭300 可旋轉，使得轉子302上之每一加熱元件10可被定位以與定子304中之管道310對準，使得氣體自饋入管308流至管道310內，且接著至管道312內且流過對準之加熱元件10。載氣與藉由蒸發加熱元件10內之材料產生的蒸氣混合，混合物進入含有標靶基板314之沉積腔室(未圖示)，且蒸氣在標靶基板314之表面上冷凝。圖8展示沉積源供應頭之透視圖。雖然將轉子302之每一面307描繪為平坦的，且將每一加熱元件10描繪為具有平坦表面，但熟習本技藝者將理解支撐面307可具有其他形狀。舉例而言，每一加熱元件10可呈曲線形式，且支撐面307或框架306或兩者可任一者或至少(either or at least)適宜於收容曲線加熱元件。以此方式，裝置可適宜於氣相沉積至彎曲或非平坦表面之基板上。或者，冷凝物灌注之加熱元件10中的每一者可含有不同的可氣化材料，使得當轉子302將不同冷凝物灌注之加熱元件10載運至與載氣管道312及基板314對準時，單一基板314依序接收不同材料之塗層。

熟習本技藝者須瞭解，如圖9所示之可旋轉多刻面稜柱320可結合一或多個沉積源供應頭300使用。基板固持器322及標靶基板324可安裝於可旋轉多刻面稜柱320之每一面上，且可旋轉成與一或多個沉積頭300上的若干冷凝物灌注之加熱元件10中之一者面向對準，使得可在接連的基板324上以連續方式實現單一或多個膜沉積。圖9所示之裝置可 (例如)將十二個不同的層沉積於一連串連續基板上。在此具體例中，單一氣體饋入管308、定子304及管道310被展示為處於沉積頭300中，但熟習本技藝者將理解，多個氣體饋入管、定子及管道可配置於轉子302中(每一者與不同冷凝物灌注之加熱元件10流體連通)，以同時在多個基板上蒸發灌注之可氣化材料。若存在配置於一個具有多個氣體饋入管之沉積源供應頭周圍的固持基板之多個多刻面稜柱320，則多個基板(在不同基板固持稜柱上)可同時接收塗層。基板固持稜柱可保持固定，同時單一沉積頭依次經過在其六個面上的六種不同材料以在每個基板固持稜柱的基板中之一者上建置六層膜堆疊。或者，沉積頭可保持固定，同時多個基板固持稜柱依序經過其六個基板，各自在使沉積頭旋轉以開始在六個基板止沉積相同材料，在六個基板中之每一者上。亦可能用冷凝物就地再充填已消耗且閒置之發泡體加熱元件10，如圖10所示。在此具體例中，多個冷凝物塗佈或灌注之發泡體加熱元件10可裝載於沉積源供應頭400中，在圖10中展示了俯視圖。此等加熱元件10可被依序加熱以產生蒸氣，且藉此致能比藉由單一發泡體元件可實現的沉積週期更長的沉積週期。沉積源供應頭400包含可相對於彼此旋轉之一轉子402及定子部分404、406。在一具體例中，轉子402圍繞定子部分404、406旋轉，且在另一具體例中，定子部分404、406在轉子402內旋轉。在此例示性具體例中展示之沉積源供應頭400為六方柱，且包括安裝其每一面的框架408。框架408與參考圖7描述之框架306相同。在每一框架408中支撐至少一冷凝物塗佈或灌注之發泡體加熱元件10。加熱元件10支撐於框架408內，類似於如圖6所描繪加熱元件10支撐於框架22內之方式。為了簡潔之目的，參考圖6描述之電極、電纜導線、柔性元件、接觸件、電絕緣元件及蒸氣歧管未在圖10及圖11中展示或描述。然而，熟習本技藝者將認識到需要存在此等元件，以便加熱元件10可實際上充當加熱器。流過饋入管410之惰性載氣進入不可旋轉但與轉子402氣封合作的定子部分404中之管道412。惰性載氣穿過轉子402中之管道414且均勻地分佈於作用中開放氣室式發泡體加熱元件10之表面上。載氣與開放氣室式發泡體加熱元件10內產生之蒸氣混合，且被輸送至支撐於包含於沉積腔室(未圖示)內之基板支撐件418上的基板416，在該處蒸氣冷凝以沉積可控厚度之膜。沉積源供應頭400可旋轉，使得轉子402上之每一加熱元件10可被定位以與定子部分404中之管道412對準，使得氣體自饋入管410流至管道412內，且接著至管道414內且流過選定的對準之加熱元件10。載氣與藉由蒸發加熱元件10內之材料產生的蒸氣混合，混合物進入含有標靶基板416的沉積腔室(未圖示)內，且蒸氣冷凝於基板416之表面上。

在圖10所示之具體例中，補給蒸氣通量自第二蒸氣源(未圖示)產生，穿過饋入管410且至可旋轉但與轉子402氣封合作的定子部分406中之管道420內。補給蒸氣穿過轉子402中之管道422，且均勻地分散至發泡體加熱元件10(被維持在將促進補給蒸氣之冷凝的溫度下)之體積內。當補給蒸氣擴展至發泡體內較低溫度及壓力區域內時，其冷卻且蒸氣冷凝於發泡體之較冷的細線上以在其上形成固體塗層。發泡體充當冷凝物累積器，該冷凝物累積器儲存在固體狀態下之足夠的有機材料以隨後塗佈許多基板。圖10中所示之裝置中的補給蒸氣通量之添加可無限地維持作為氣化材料源的該裝置之沉積功能。在此具體例中，補給蒸氣源不必具有特別穩定或可控之蒸氣通量。

圖11展示沿著平面VII的穿過圖10之裝置之橫截面以更清晰地說明穿過該裝置之蒸氣路徑。使轉子402旋轉以使支撐於框架408內之選定加熱元件10與管道412、414對準，使得沉積蒸氣可產生於選定加熱元件10中且傳輸至標靶基板416。類似地，使轉子402旋轉以使支撐於框架408內之選定加熱元件10與管道420、422對準，使得補給蒸氣可傳遞至用盡的加熱元件10以用沉積材料之塗層重新塗佈用盡的加熱元件。在用盡的加熱元件10已被用氣相沉積材料再充填後，可將其旋轉回至與管道412、414對準之位置。

包括一氣相沉積頭500之一替代例示性氣相沉積裝置展示於圖12、圖13及圖14中，該氣相沉積裝置類似地能夠依序加熱且氣化來自一或多個開放氣室式發泡體元件10的材料，且其能夠具有一分離的站以補給在一或多個耗盡之開放氣室式發泡體元件上的冷凝物塗層。可控之載氣流過饋入管502且至定子部分506中之管道504內。載氣穿過轉子510中之管道508，且與開放氣室式發泡體加熱元件10中氣化之材料混合。材料蒸氣接著冷凝於支撐於基板固持器514(圖14中所示)上的基板512之表面上，基板固持器514與藉由附接至轉子510之各別框架511個別地支撐之發泡體加熱元件10面向對準。選定氣相沉積材料之補給蒸氣可被容許穿過饋入管516且至定子部分520中之管道518內。補給蒸氣接著穿過轉子510中之管道522，且冷凝於當時與管道518對準的開放氣室式發泡體加熱元件10之細線上。此組態共用圖7及圖10中所示的裝置之所有功能能力，因為多個材料灌注之發泡體加熱元件10可被依序加熱以產生與載氣混合之材料蒸氣，用於沉積於面向對準之基板512上，其類似於圖7所示的裝置之功能性；支撐各別基板512的一或多個基板固持器514可自身支撐於可旋轉台(未圖示)上，從而允許一或多個沉積頭500同時將材料沉積於由一或多個基板支撐台支撐之基板512上，其類似於圖9所示的裝置之功能性；及可引入選定氣相沉積材料之補給蒸氣以補給定位於作用中沉積位置外的已消耗發泡體元件10中之沉積材料，其類似於圖10所示的裝置之功能性。

然而，當發泡體加熱元件10中之每一者被同時用以產生與分開的載氣流混合的材料蒸氣以在面向的基板表面上沉積材料之混合物時，此組態可使額外的功能性。多個發泡體元件10可在沉積製程期間相對於標靶基板保持固定，且依賴於氣體混合在沉積之膜中形成空間上均勻的材料濃度，或可另外利用發泡體加熱元件10與基板之間的旋轉、平移或其他相對運動在基板之表面上形成所要的材料濃度均勻性。自圖14A可最易於觀察到對於具有稍小於轉子510之尺寸的基板524(基板524按其中心與轉子510之軸線同心且與發泡體加熱元件10隔開短距離的方式定位)的此操作模式。旋轉耦合可用以將來自固定氣體源之多個氣流傳達至多個旋轉之發泡體加熱元件。在此組態中，三個(在此情況下)發泡體加熱元件中之每一者可按不同蒸發速率蒸發不同有機材料以在固定基板上提供為三種有機材料的可控混合物之膜。三個分開的氣體饋入管將用於此實例中。在此具體例中，轉子及定子將一起旋轉，使得載氣繼續流動至其各別發泡體元件。另外，熟習本技藝者將認識到，可旋轉基板作為對旋轉發泡體元件之替代。通常，基板必須被溫度控制，且此將類似地需要用於冷卻劑流之旋轉耦合。

實驗上，具有大致1 mm之孔氣室大小及1 cm之在蒸氣流動方向上之厚度的發泡體證明在10 Pa至200 Pa之壓力範圍下，在真空腔室中加熱至100℃與200℃之間的溫度時可有效地儲存及釋放有機蒸氣。除了演示開放氣室式發泡體作為重新蒸發冷凝物塗層之構件的合適性之外，亦進行一實驗以決定是否可連續地傳遞補給蒸氣至有效產生蒸氣通量之發泡體元件。此等實驗演示可能藉由變化在穿過1 cm厚的開放氣室式發泡體元件之在流動方向上的溫度分佈而將發泡體元件用作蒸氣選擇篩或閥。在第一溫度條件下，發泡體允許補給蒸氣分子自由通過發泡體，以及自發泡體內之冷凝物產生蒸氣。在第二溫度條件下，發泡體防止超過百分之1的一小部分的補給蒸氣分子通過，且抑制自發泡體內之冷凝物產生蒸氣。在此等兩個條件下，載氣實際上不受阻礙地流過發泡體。即使存在足夠的開放區而允許觀測者“看透”發泡體元件，仍可觀測到此種作為蒸氣選擇篩之行為。在此壓力及溫度範圍中，平均自由路徑(被定義為分子在與另一分子碰撞前行進之平均距離)較小，但處於與發泡體中之平均粒徑相同的數量級上。咸信，由於平均自由路徑之短碰撞距離與孔徑的相關性解釋了不受阻礙地穿過發泡體的蒸氣分子之百分比幾乎為零且比將根據大的視線開放區所期望的值小得多之原因。自兩個觀點看來，選擇性允許或防止蒸氣之通過同時對載氣之流動幾乎不提供阻力的能力對於載氣輔助式沉積系統之操作係重要的。自第一觀點看來，能夠當所要的膜厚度已沉積於基板上時關閉傳入之蒸氣流且在不干擾載氣流及因此沉積腔室中之壓力的情況下如此進行係有用的。蒸氣通常僅表示總氣流中之少數百分比，但來自晶體速率監視器的沉積膜厚度信號受到其環境壓力之改變的強烈影響。藉由選擇性地僅抑制蒸氣流，可能維持恆定的腔室壓力及因此維持可靠的膜厚度監視器讀數。自第二觀點看來，在越過基板後，載氣必須排出，且在基板之下游之排氣中始終存在一些蒸氣。捕獲此殘餘蒸氣以防止在排氣系統中的不當沉積及在不顯著阻礙排出的載氣之流動的情況下如此進行係有用的。

雖然第一次1 cm厚發泡體元件實驗未能演示產生與同時補給蒸氣通量完全獨立的穩定的重新蒸發之蒸氣通量的能力，但其演示開放氣室式發泡體為比其視覺外觀所表明有效得多的蒸氣篩。

圖15展示一替代具體例氣相沉積裝置600，其中在開放氣室式發泡體元件602上的塗層之補給就地執行。來自一或多個蒸氣產生器源604、606(每一者具有一各別載氣入口608、610及一各別氣流控制器612、614)的連續補給蒸氣流被引導至具有一可選稀釋載氣入口618、氣流控制器620及氣體溫度控制器622的蒸氣混合器616。自蒸氣混合器616，將氣體混合物經由導管624傳輸至氣體分佈歧管或充氣部628之氣體入口管626內。開放氣室式發泡體結構602、630位於氣體分佈歧管或充氣部628內，氣體分佈歧管或充氣部628可由加熱元件631加熱至足以防止經由載氣流回擴散的蒸氣分子在氣體分佈歧管或充氣部628之內部表面上冷凝之溫度。經由電線632、633及接觸件634、635將用於加熱之電能引至發泡體元件602、630內，使得發泡體元件602、630充當加熱器。氣流被引導以均勻流動至發泡體結構或元件602、630內，且均勻地冷凝於發泡體結構602、630之細線上。發泡體結構602、630基本上與在先前圖中描繪及參考先前圖論述之開放氣室式發泡體元件10相同，例外情況為，開放氣室式發泡體加熱元件630不具有沉積於其上的氣相沉積材料之塗層。

基板固持器636控制基板637之溫度，且真空腔室638之內部由真空泵639結合壓力感測器640及壓力控制器642維持在所要的壓力下。在此具體例中，在充氣部628內之氣體分佈功能藉由與用以重新氣化冷凝材料的開放氣室式發泡體元件602類似或相同之第二開放氣室式發泡體結構或元件630實現。然而，第二開放氣室式發泡體結構或元件630上不具有氣相沉積塗層。替代充當氣相沉積製程中的氣相沉積材料之源，第二開放氣室式發泡體結構630用以在開放氣室式發泡體元件602之上游面上均勻地分佈載氣。可藉由使電流穿過接觸件644、646及電流傳遞電線648、650來加熱開放氣室式發泡體結構630。因而，第二開放氣室式發泡體結構630可視情況用以預加熱載氣。氣體分佈歧管或充氣部628、加熱元件602、630、氣體入口管626、電線648、 650及接觸件644及646連同開放氣室式加熱元件602、630之組合在本文中被稱作氣相沉積頭652。

在此具體例中，存在於蒸氣流動方向上穿過發泡體結構602、630之厚度建立的溫度梯度，使得在補給蒸氣進入發泡體結構630處溫度最高，且在與支撐於沉積腔室658內之基板固持器656上的標靶基板654相反之發泡體結構602之表面上，溫度最低。基板固持器656控制基板654之溫度，且沉積腔室658之內部由真空泵662結合壓力感測器664及壓力控制器666維持在所要的壓力下。可藉由對電流穿過的發泡體元件602、630之橫截面定尺寸以在補給蒸氣入口附近建立較高電流密度來達成此熱梯度。亦可使用兩個或兩個以上的可個別控制之發泡體元件602、630達成所需熱梯度。自然地，穿過發泡體元件602、630之厚度的某一熱梯度係歸因於在一側上存在受熱的補給蒸氣歧管及在另一側上存在更冷的基板637而達成。當補給蒸氣分子與具有約等於氣室尺寸之平均自由路徑的載氣分子一起進入開放氣室式發泡體結構時，其頻繁地相互且與發泡體結構之細線碰撞。在前進穿過發泡體之厚度過程中與細線碰撞的蒸氣分子具有隨著每一碰撞而冷凝之機率，且在愈來愈冷之細線上冷凝之機率增大。藉由具有一公分厚度之單一發泡體元件，觀測到先前論述之蒸氣特定篩行為，但產生與同時的補給蒸氣通量完全獨立的穩定的重新蒸發之蒸氣通量未被達成。藉由添加第二個1 cm厚發泡體元件或藉由使用較厚的發泡體元件，冷凝碰撞之機率增加且在流動方向上的溫差可增大，使得實際上所有補給蒸氣分子被迫在行進穿過整個發泡體厚度前冷凝。可達成補給蒸氣通量與輸出蒸氣通量之不穩定性之間的完全隔離，此係因為補給蒸氣在被按高度穩定且可控制之速率重新蒸發前首先冷凝(即使瞬間的)。在使用極端熱敏性材料之情況下，瞬間冷凝方式最為理想。在補給蒸氣由一種以上材料組成之情況下，且尤其當一種以上材料之飽和蒸氣壓力不類似時，瞬間冷凝方式亦最理想。以此方式，發泡體結構之極小的包封有機材料塗層由均勻分佈於開放氣室式發泡體結構之表面上的補給有機材料蒸氣之連續或間歇通量更新或維持。此補給蒸氣實質上按在發泡體細線上之共形薄冷凝物塗層之形式直接冷凝。此具體例允許連續沉積至移動基板上(諸如，在捲軸式生產中)，只要平均補給蒸氣通量等於平均沉積通量即可。藉由此具體例，諸如藉由驟氣化或經由坩堝中之典型氣化供應至開放氣室式發泡體元件的廣泛波動之輸入蒸氣速率，可轉變成變化小於百分之1的自開放氣室式發泡體結構至標靶基板之蒸氣輸出速率。

參看圖15A，展示氣相沉積裝置600之橫截面圖。加熱器630夾入於電極668、670之間。電極668、670由傳導性金屬箔製造，且電流流過電極668、670至加熱器630之細線(經由電極668、670)以使電阻熱產生於細線中。電纜導線或電線648、650分別連接至電極668、670。電極668、670較佳地呈傳導性箔之形式。可將各種各樣之金屬用於電極668、670。鈦、鉭、鎢或鉬或此等材料在諸如銅或銀之較軟金屬上的塗層可歸因於其在高溫下之相對化學惰性而方便地加以使用。柔性元件672、674為耐熱的且視情況為導熱材料。柔性元件672、674可與加熱器630之表面紋理共形，且當與柔性支撐之電極668、670相抵按壓加熱器630時，形成電極668、670之局部變形。有用的柔性材料之一實例為GRAFOIL®。Wilmington,DE.之UCAR Carbon Company Inc.將GRAFOIL®可撓性石墨製造為展現良好的耐熱性且通常超過按重量計97%元素碳之軋製片產品。

圖15A所示之夾入組態提供加熱器600與電極668、670之間的低接觸電阻，從而確保至少百分之90的熱量產生於加熱器630之細線中，而非在電極668、670與加熱器630之間的界面處。亦可使用奈米顆粒銀漆降低電極668、670與加熱器630之碳發泡體材料之間的接觸電阻。因為銀漆顆粒係為奈米大小，所以其在比塊體銀之熔融溫度低數百度之溫度下軟化且熔融。此特性與大小非常有關，且有助於在電極668、670與加熱器630之碳發泡體材料之間建立優異電接觸。加熱器630、電極668、670及柔性元件672、674由接觸件644、646夾緊在一起。接觸件644、646可導電，且可分別附接至電極668、670以將電流載運至加熱器630。或者，接觸件644、646可為電絕緣體，或具有電絕緣塗層，但充當熱導體以冷卻加熱器630。絕緣元件676使加熱結構與充氣部628電且熱隔離，且整個總成由夾持結構678統一起來。熱電偶680或紅外線感測器可用以量測加熱器630之溫度，且提供回饋以控制傳遞至加熱器630之電流。亦可量測隨溫度而變地傳遞至加熱器630之電壓及電流以決定有效電阻。多數材料具有可量測之電阻溫度係數及準確度；可能基於有效電阻推斷加熱器平均溫度。

感測器682可就地用以量測自發泡體結構602發出的蒸氣通量，且此信號可用以控制傳遞至發泡體元件602或發泡體元件602及630兩者之功率，使得輸出蒸氣通量可被控制至非常精確的通量值，該非常精確的通量值任憑系統中之溫度及壓力變化能在長時間間隔中保持實質上不變。感測器682可為石英晶體振盪器或其他就地沉積膜厚度量測感測器，其在感測器之作用面上量測材料蒸氣的沉積速率。由於來自發泡體元件602的固有穩定之輸出通量，以至發泡體元件602及/或630之回饋迴路可具有非常低的頻寬(以數十秒為單位量測)。可將發泡體元件之動作與電容器之動作比較，使得甚至當輸入信號高度可變時，仍獲得相對恆定的輸出信號。此行為以圖形描繪於圖16中，圖16展示補給沉積蒸氣至開放氣室式發泡體加熱元件10以在其上形成氣相沉積塗層的廣泛可變之輸入速率684。然而，藉由加熱發泡體加熱元件 10產生的沉積蒸氣之輸出速率686非常穩定。控制系統可有利地亦含有級聯控制迴路以基於在控制傳遞至發泡體元件602之功率的主迴路中之持續性正或負控制信號調整蒸氣源604及606之平均補給蒸氣通量。

本發明人已按相當一般性術語描述了開放氣室式發泡體結構之使用，但說明展示了將發泡體元件用於可類似於簇射頭型配置的配置中，其中個別發泡體元件具有大體正方形形狀。亦可按長矩形(諸如，將可適用於供同軸或捲軸式沉積使用之線性歧管)之形式使用發泡體。圖17描繪一同軸沉積系統700，其中多個氣相沉積頭702串列配置。每一氣相沉積頭702實質上與圖5所示之氣相沉積頭140或者與圖15所示之氣相沉積頭相同。支撐於傳送機系統706上之複數個基板704在氣相沉積頭702附近輸送，且接收自每一氣相沉積頭702發出的各別沉積材料之塗層以在基板704上產生分層塗層。基板704被展示為自基板供應匣708傳遞，在緊靠氣相沉積頭702的基板傳送機系統706上輸送，且傳遞至收容基板匣710。熟習本技藝者須瞭解，基板704可藉由不同於匣708之構件傳遞至傳送機系統706，由不同於傳送機系統706之構件輸送，且經塗佈之基板705可由不同於匣710之構件收容。氣相沉積頭702、傳送機系統706、基板供應匣708及收容基板匣710包含於真空腔室712內。真空腔室712中之壓力係經由包含一壓力感測器714、一壓力控制器 716及一真空泵718的回饋系統控制。

圖18描繪一同軸沉積系統800，其中多個氣相沉積頭802串列配置。每一氣相沉積頭802實質上與圖5所示之氣相沉積頭140或者與圖15所示之氣相沉積頭相同。支撐於傳送機系統806上之一延長長度的基板804被在氣相沉積頭802附近輸送，且接收自氣相沉積頭802中之每一者發出的各別沉積材料之塗層以在基板804上產生分層塗層。基板804被展示為自輥808傳遞，在緊靠氣相沉積頭802的基板傳送機系統806上輸送，且傳遞至收容輥810。熟習本技藝者須瞭解，基板804可藉由不同於輥808之構件傳遞至傳送機系統806，由不同於傳送機系統806之構件輸送，且經塗佈之基板805可由不同於輥810之構件收容。氣相沉積頭802、傳送機系統806、基板供應輥808及基板收容輥810被包含於真空腔室812內。真空腔室812中之壓力係經由回饋系統控制，其包含一壓力感測器814、一壓力控制器816及一真空泵818。

如本文中使用之術語“延長長度之基板”意欲包括具有比沉積腔室之長度大的長度之基板。此必然包括圖18所示之捲軸式組態。

圖18中描繪之捲軸式組態演示本發明適用於在離散及延長基板兩者上的批量及連續沉積製程。可撓性基板可由玻璃、鋁或不鏽鋼箔製成。此等箔通常在25微米與100微米厚之間。在已首先沉積防潮膜塗層作為OLED材料之支撐層後，亦可使用諸如PET及PEN之聚合基板。

在此等具體例中之每一者中，在標靶基板上之沉積速率穩定性由開放氣室式發泡體結構之蒸氣產生速率穩定性決定，且與歸因於按需要計量及氣化微小粉末量之困難及可變性的補給蒸氣通量之任何可變性分離。藉由在開放氣室式發泡體中利用輸入蒸氣與輸出蒸氣之間的自氣體至固體之相變，使建立且維持輸出蒸氣之可控制、精確且不變通量的目標與維持來自蒸氣隨選驟氣化系統之穩定沉積速率之困難分離。

本發明經由考慮有機材料純化製程及考慮控制有機材料氣化及分解的諸如溫度、熱曝露時間、熱導率、表面積、分壓力、總壓力及對流之變數來允許實質上簡化用於製造OLED器件之有機材料之製備及氣化。

在本發明之實踐中，沉積至三維開放氣室式網狀結構之表面上的材料蒸氣之固體塗層之厚度較佳地小於5 μm。然而，較佳厚度將因所沉積之材料而變化。更熱穩固之材料將支援更長的熱曝露時間，且可因此被塗佈至更大厚度以致能更長的沉積自主性。最小熱穩固之材料將可能僅支撐次微米厚度以確保其在其分解前被消耗。此等敏感材料為供連續蒸氣補給操作模式使用之良好候選者。

在本發明之實踐中，沉積至三維開放氣室式網狀結構之表面上的材料蒸氣之固體塗層為實質上純的。術語“實質上純”在本文中用以表示至少99.5%之純度及小於10 PPM之鹵素(諸如，氟、氯、溴)。此為相較於OLED材料之典型溶液純化(其可因使用之材料及合成方法而變化)之顯著改良。然而，咸信，OLED材料之溶液純化通常限於小於97%或98%純度。此可能看起來並不像是大的數值差，但OLED器件之效能且尤其壽命可由於低達30 PPM之氯濃度而降級10%。

可藉由本發明氣相沉積之OLED材料包括(以實例說明)TiOPC、NPB、LiQ、TcTa、Bphen、DMQA、DBQA、紅螢烯、TMDBQA、Ir(ppy)3、Ir(ppy)2(acac)、Ir(mppy)3、CBP、A1Q3、DCJTB、Ir(piq)3、Ir(piq)2(acac)、Ir(2-phq)3、Ir(2-phq)2(acac)、Ir(BT)2(acac)、DCM、F4-TCNQ、苝、稠五苯。

雖然本發明已主要地被論述為用於氣相沉積OLED材料之方法，但可能為氣相沉積金屬及陶瓷。玻璃質碳為非石墨化碳之一實例，其為甚至在3000℃及以上之溫度下仍不能轉變成結晶石墨的碳(Franklin,Proc.Roy.Soc.,A,209,196,1951,Harris,Int.Mater.Rev.,42,206.1997)。除了非常高的熱穩定性之外，其顯著的性質包括其極其耐化學侵蝕性：其已演示玻璃質碳在氧、二氧化碳或水蒸氣中之氧化速率比任何其他碳之氧化速率低(Jenkins及Kawamura,Polymeric Carbons-Carbon Fibre,Glass and Char(Cambridge：Cambridge University Press).1976)。其亦高度耐酸之侵蝕。因此，雖然一般的石墨在室溫下由濃縮之硫酸與硝酸混合物縮減為粉末，但玻璃質碳不受此處理影響，甚至在若干月之後亦然。

玻璃質碳之惰性使其為用於熔融且氣化廣泛範圍的有機及無機材料(包括金屬)之有用的坩堝材料。此處描述用於可控制地氣化有機材料之製程，可因此用以可控制地氣化其氣化溫度低於3000℃的廣泛範圍之材料。此能力涵蓋了來自週期表之多數元素，包括來自第I族、第III族及第VI族之元素(其對於光伏打電池應用很著名)。銅、銦、鎵及硒可經氣化以沉積CIGS，碲化鎘亦可藉由此方法氣相沉積以在用於在光伏打器件之大量製造中使用的連續移動基板上達成均勻的膜塗層。

雖然中間氣相沉積容器在本文中被描述為傳導性三維開放氣室式網狀結構(較佳地，開放氣室式玻璃碳發泡體)，但應理解，可以不同方式形成中間氣相沉積容器。作為一實例，其可包含重疊於彼此之上的多個碳纖維網或晶格層以生產具有穿過其之大量繚繞流道的傳導性開放三維網狀結構。繚繞流道促進氣體與在受熱細線或纖維周圍產生的有機蒸氣混合，且惰性載氣之流量及溫度對控制有機蒸氣之產生及有機蒸氣朝向沉積標靶基板之輸送有影響。

10‧‧‧開放氣室式發泡體結構

11‧‧‧昇華純化裝置

12‧‧‧待純化之材料

14‧‧‧氣化裝置

16‧‧‧真空腔室

18‧‧‧加熱元件

20‧‧‧坩堝

21‧‧‧真空泵

22‧‧‧冷凝物收集管

Tc‧‧‧冷凝溫度

24‧‧‧壓力感測器

26‧‧‧壓力控制器

28‧‧‧支柱或細線

30‧‧‧冷凝材料之塗層

32‧‧‧氣相沉積裝置

34‧‧‧輸入管

36‧‧‧質量流量控制器

38‧‧‧氣體加熱器

40‧‧‧輸入管道

42‧‧‧氣體分佈歧管或充氣部

44‧‧‧電線

45‧‧‧電線

46‧‧‧接觸件

48‧‧‧接觸件

50‧‧‧真空腔室

52‧‧‧基板固持器

54‧‧‧基板

56‧‧‧真空泵

58‧‧‧壓力感測器

60‧‧‧壓力控制器

62‧‧‧加熱元件

64‧‧‧電極

66‧‧‧電極

68‧‧‧電纜導線

70‧‧‧電纜導線

72‧‧‧柔性元件

74‧‧‧柔性元件

76‧‧‧接觸件

78‧‧‧接觸件

80‧‧‧隔離元件

84‧‧‧夾持結構

86‧‧‧熱電偶

100‧‧‧氣相沉積裝置

102‧‧‧輸入管

104‧‧‧質量流量控制器

106‧‧‧氣體加熱器

108‧‧‧輸入管道

110‧‧‧氣體分佈歧管或充氣部

112‧‧‧電線

113‧‧‧電線

114‧‧‧接觸件

116‧‧‧接觸件

118‧‧‧真空腔室

120‧‧‧基板固持器

122‧‧‧基板

124‧‧‧真空泵

126‧‧‧壓力感測器

128‧‧‧壓力控制器

130‧‧‧加熱元件

131‧‧‧柔性元件

132‧‧‧第二開放氣室式發泡體結構或加熱元件

133‧‧‧柔性元件

134‧‧‧接觸件

136‧‧‧接觸件

135‧‧‧電極

137‧‧‧電極

138‧‧‧電線

139‧‧‧電線

140‧‧‧氣相沉積頭

142‧‧‧電極

144‧‧‧電極

146‧‧‧柔性元件

148‧‧‧柔性元件

150‧‧‧隔離元件

152‧‧‧夾持結構

154‧‧‧加熱器

300‧‧‧沉積源供應頭

302‧‧‧轉子

304‧‧‧定子

306‧‧‧框架

307‧‧‧支撐面

308‧‧‧饋入管

309‧‧‧接觸件

310‧‧‧管道

312‧‧‧管道

314‧‧‧基板

316‧‧‧基板固持器

320‧‧‧多刻面稜柱

322‧‧‧基板固持器

324‧‧‧標靶基板

400‧‧‧沉積源供應頭

402‧‧‧轉子

404‧‧‧定子部分

406‧‧‧定子部分

408‧‧‧框架

410‧‧‧饋入管

412‧‧‧管道

414‧‧‧管道

416‧‧‧基板

418‧‧‧基板支撐件

420‧‧‧管道

422‧‧‧管道

500‧‧‧氣相沉積頭

502‧‧‧饋入管

504‧‧‧管道

506‧‧‧定子部分

508‧‧‧管道

510‧‧‧轉子

511‧‧‧框架

512‧‧‧基板

514‧‧‧基板固持器

516‧‧‧饋入管

518‧‧‧管道

520‧‧‧定子部分

522‧‧‧管道

524‧‧‧基板

600‧‧‧氣相沉積裝置

602‧‧‧開放氣室式發泡體元件

604‧‧‧蒸氣產生器源

606‧‧‧蒸氣產生器源

608‧‧‧載氣入口

610‧‧‧載氣入口

612‧‧‧氣體流量控制器

614‧‧‧氣體流量控制器

616‧‧‧蒸氣混合器

618‧‧‧稀釋載氣入口

620‧‧‧氣體流量控制器

622‧‧‧氣體溫度控制器

624‧‧‧導管

626‧‧‧氣體入口管

628‧‧‧氣體分佈歧管或充氣部

630‧‧‧開放氣室式發泡體結構

631‧‧‧加熱元件

632‧‧‧電線

633‧‧‧電線

634‧‧‧接觸件

635‧‧‧接觸件

636‧‧‧基板固持器

637‧‧‧基板

638‧‧‧真空腔室

639‧‧‧真空泵

640‧‧‧壓力感測器

642‧‧‧壓力控制器

644‧‧‧接觸件

646‧‧‧接觸件

648‧‧‧電線

650‧‧‧電線

652‧‧‧氣相沉積頭

654‧‧‧標靶基板

656‧‧‧基板固持器

658‧‧‧沉積腔室

660‧‧‧沉積腔室

662‧‧‧真空泵

664‧‧‧壓力感測器

666‧‧‧壓力控制器

668‧‧‧電極

670‧‧‧電極

672‧‧‧柔性元件

674‧‧‧柔性元件

676‧‧‧隔離元件

678‧‧‧夾持結構

680‧‧‧熱電偶

682‧‧‧感測器

684‧‧‧可變輸入速率

686‧‧‧輸出速率

700‧‧‧同軸沉積系統

702‧‧‧氣相沉積頭

704‧‧‧基板

705‧‧‧經塗佈基板

706‧‧‧傳送機系統

708‧‧‧基板供應匣

710‧‧‧收容基板匣

712‧‧‧真空腔室

714‧‧‧壓力感測器

716‧‧‧壓力控制器

718‧‧‧真空泵

800‧‧‧同軸沉積系統

802‧‧‧氣相沉積頭

804‧‧‧基板

805‧‧‧經塗佈基板

806‧‧‧傳送機系統

808‧‧‧基板供應輥

810‧‧‧基板收容輥

812‧‧‧真空腔室

814‧‧‧壓力感測器

816‧‧‧壓力控制器

818‧‧‧真空泵

圖1描繪在昇華純化裝置之冷凝物收集管內的開放氣室式中間氣相沉積容器之示意圖，所有此等者皆包含於沉積腔室內。

圖1A為說明冷凝物收集管上之溫度梯度之曲線圖。

圖2為開放氣室式中間沉積容器之放大圖，其中構成發泡體之互連細線清晰可見。

圖3為構成開放氣室式氣相沉積容器之細線之高度放大橫截面，其上具有耐火金屬或陶瓷及/或可氣化材料之塗層。

圖4為將開放氣室式氣相沉積材料源結構用於氣相沉積的氣相沉積裝置之示意性描繪。

圖4A描繪沿著圖4之線III-III截取的開放氣室式氣相沉積材料源結構及隨附支撐結構之橫截面圖。

圖5描繪圖4裝置之替代氣相沉積裝置之示意圖，其包括用於氣相沉積之兩個開放氣室式氣相沉積材料源結構。

圖6描繪沿著圖5之線IV-IV截取的開放氣室式氣相沉積材料源結構及隨附支撐結構之橫截面圖。

圖6A描繪沿著圖5之線V-V截取的開放氣室式氣相沉積材料源結構及隨附支撐結構之橫截面圖。

圖7描繪一例示性裝置之俯視圖，其中可將多個冷凝物塗佈之發泡體加熱元件裝載於沉積頭上且依序加熱以產生材料蒸氣，且其中引導可控制載氣流經過作用中開放氣室式沉積容器以獲取載氣中之材料蒸氣且將材料膜沉積於面對的基板表面上。

圖8描繪圖7之例示性裝置之透視圖。

圖9為一例示性裝置之俯視圖，其中將多個冷凝物塗佈之發泡體加熱元件裝載於一個以上沉積頭(如圖8所描繪)上且依序加熱以產生多個材料蒸氣，且其中引導載氣流經過各別作用中開放氣室式沉積容器以獲取載氣中之材料蒸氣且將多個材料膜同時沉積於各別面對的基板表面上。

圖10描繪圖9所示裝置的一替代例示性裝置之俯視圖，其中可將多個冷凝物塗佈之發泡體加熱元件裝載於沉積系統中且依序加熱以產生材料蒸氣，且其中引導可控制載氣流經過作用中開放氣室式沉積容器以獲取材料蒸氣且將材料膜沉積於面對的基板表面上。一額外氣體流道經設置以致能在當時非作用中中間沉積容器中之一或多者內的冷凝物塗層之就地補給。

圖11為穿過被指示為圖10裝置之線VII-VII的平面之剖視圖。

圖12描繪圖8所示裝置之第二替代例示性裝置之透視圖，其中可將多個冷凝物塗佈之發泡體加熱元件裝載於沉積系統中且依序加熱以產生材料蒸氣，且其中引導可控制載氣流經過作用中開放氣室式沉積容器以獲取載氣中之材料蒸氣。一額外氣體流道經設置以致能在當時非作用中中間沉積容器中之一或多者內的冷凝物塗層之就地補給。

圖13為以幻象展示氣流通路的圖12之第二替代例示性裝置之仰視平面圖。

圖14為另外包括面對的標靶基板的沿著如圖13所示之平面XII之剖視圖。

圖14A為圖12至圖14中描繪的裝置之透視圖，其展示了鄰近開放氣室式發泡體加熱元件定位之較大標靶基板。

圖15描繪圖4及圖5裝置之替代氣相沉積裝置之示意圖，其包括多個氣體入口及多個蒸氣源，該等蒸氣源被混合且按需要傳遞至第一及第二開放氣室式加熱器元件。

圖15A描繪沿著圖15之線III-III截取的開放氣室式加熱元件及隨附支撐結構之橫截面圖。

圖16描繪圖15中所描繪之裝置的蒸氣通量穩定化效應，引起此效應之動作為，容許蒸氣進入開放氣室式中間沉積容器、瞬間冷凝蒸氣且接著按穩定的蒸氣通量蒸發冷凝物。

圖17為用於氣相沉積至在傳送機上輸送穿過氣相沉積腔室之基板上的氣相沉積裝置之示意性描繪，且該氣相沉積裝置使用多個氣相沉積頭。

圖18為用於氣相沉積至在傳送機上輸送穿過氣相沉積腔室之延長長度的基板上的氣相沉積裝置之示意性描繪，且該氣相沉積裝置使用多個氣相沉積頭。