用于沉积已蒸发材料的蒸发源与用于沉积已蒸发材料的方法与流程

文档序号:13477152阅读:265来源:国知局
用于沉积已蒸发材料的蒸发源与用于沉积已蒸发材料的方法与流程

本公开内容的数个实施方式涉及将数种材料沉积于基板上,及涉及数种用以将数种材料沉积于基板上的设备,这些材料例如为有机材料。本公开内容的数个实施方式特别是涉及数种用以将例如为有机材料的已蒸发源材料沉积于基板上的蒸发源。其他实施方式涉及数种用于蒸发源的遮蔽装置,及涉及数种将例如为有机材料的材料沉积于基板上的方法。



背景技术:

有机蒸发器是用以制造有机发光二极管(oled)的工具。oled为发光二极管的特别形式,发光层于这种发光二极管中包括某些有机化合物的薄膜。有机发光二极管(oled)用于制造电视屏、电脑显示器、移动电话及用以显示信息的其他手持装置。oled也可用于一般空间照明。oled显示器的颜色、亮度及视角的可行范围大于传统液晶显示器(lcd)的颜色、亮度及视角的可行范围,因为oled像素直接发光而且不需要背光。因此,oled显示器的能耗大大地少于传统的lcd的能耗。再者,oled可被制造于柔性基板上,这导致有更进一步的应用。一般的oled显示器例如可包括数层有机材料层,数层有机材料层位于两个电极之间,这些有机材料层以形成矩阵显示面板的方式全部被沉积于基板上,矩阵显示面板具有独立地可致能(energizable)的像素。oled一般被置于两个玻璃面板之间,而且玻璃面板的边缘被密封,以将oled封装于其中。

制造这样的显示装置面临许多挑战。oled显示器或oled照明应用包括数种有机材料的堆叠结构,例如在真空中蒸发这些有机材料。通过遮光掩模(shadowmask)以接续方式沉积这些有机材料。对于以高效率制造oled的数个堆叠结构来说,共沉积(co-deposition)或共蒸发(co-evaporation)二或更多种材料是有利的,这二或更多种材料例如为形成混合/掺杂层的主体(host)及掺杂剂。再者,必须考虑针对蒸发非常敏感的有机材料的数种工艺条件。

为了将材料沉积于基板上,材料被加热到材料蒸发为止。分配管通过喷嘴将已蒸发材料导引至基板。近年来,沉积工艺的准确性已经提高,例如为了能够提供越来越小的像素尺寸。在一些工艺中,掩模用来在已蒸发材料穿过掩模开口时限定像素。然而,掩模的遮蔽效应(shadowingeffect)、已蒸发材料的扩散及类似情况使得难以更进一步提高蒸发工艺的准确性及可预测性。

有鉴于以上所述,用于制造具有高品质及准确性的装置的蒸发工艺提高准确性及可预测性是有利的。



技术实现要素:

有鉴于以上所述,提供数种蒸发源、数种用于蒸发源的遮蔽装置及数种用以将已蒸发源材料沉积于基板上的方法。

根据本公开内容的一方面,提供一种用以将已蒸发源材料沉积于基板上的蒸发源。该蒸发源包括:一或多个分配管,所述分配管具有多个喷嘴,其中所述多个喷嘴的每个喷嘴被构造成用于朝向所述基板引导已蒸发源材料的羽流;和遮蔽装置,所述遮蔽装置包括多个孔,其中所述多个孔的至少一个孔被构造成塑形从单一相关的喷嘴射出的已蒸发源材料的羽流。

在一些实施方式中,所述多个孔的每一个孔被构造成单独地塑形从所述多个喷嘴的单一相关的喷嘴射出的已蒸发源材料的羽流。

根据本公开内容的其他方面,提供一种用于蒸发源的遮蔽装置,蒸发源用以将已蒸发源材料沉积于基板上。该遮蔽装置包括多个分离的遮蔽单元,其中所述多个分离的遮蔽单元的每个遮蔽单元包括一或多个孔,所述一或多个孔分别被构造成由周壁围绕的通道,其中所述一或多个孔的每个孔被构造成单独地塑形从蒸发源的单一相关的喷嘴射出的已蒸发源材料的羽流。

根据本公开内容的其他方面,提供一种用以于真空腔室中将已蒸发源材料沉积于基板上的方法。此方法包括:通过蒸发源的多个喷嘴导引已蒸发源材料,其中所述多个喷嘴的每个喷嘴产生朝向基板传送的已蒸发源材料的羽流;和由遮蔽装置的多个孔单独地塑形这些已蒸发源材料的羽流。

本公开内容的其他方面、优点及特征通过说明书及附图变得很明显。

附图说明

于是可以详细理解本公开内容的上述特征的方式,可通过参考数个实施方式而具有本公开更特定的描述(简短总结如上)。附图涉及本公开内容的数个实施方式且说明于下:

图1绘示根据本文所述实施方式的包括蒸发源的沉积设备的示意顶视图;

图2a、图2b及图2c绘示根据本文所述实施方式的蒸发源的数个部分的示意图;

图3绘示根据本文所述实施方式的蒸发源的示意俯视图;

图4绘示根据本文所述实施方式的具有三个分配管的蒸发源的示意俯视图;

图5绘示根据本文所述实施方式的蒸发源的示意剖面图;

图6是根据本文所述实施方式的遮蔽装置的透视图;

图7是根据本文所述实施方式的遮蔽装置的透视图;

图8a及图8b是根据本文所述实施方式的在操作具有蒸发源的沉积设备期间的两个接续阶段的示意图;并且

图9是根据本文所述实施方式的用以将已蒸发源材料沉积于基板上的方法的流程图。

具体实施方式

现在将详细参照本公开内容的各种实施方式,这些实施方式的一或多个例子绘示于各图中。在各图的以下描述中,相同的参考编号是指相同的部件。一般来说,仅描述相对于各实施方式的不同之处。每个例子通过解释的方式提供,但不意味作为对本公开内容的限制。所图解或描述而作为一个实施方式的部分的特征可用于其他实施方式或与其他实施方式结合,以取得再其他的实施方式。这意指本说明书包括这些修改及变化。

如本文所使用的那样,术语“源材料”可理解为被蒸发及沉积于基板的表面上的材料。举例来说,在本文所述的数个实施方式中,沉积于基板的表面上的已蒸发有机材料可为源材料。有机材料的不受限制的例子包括下述之一或更多:ito、npd、alq3、喹吖啶酮(quinacridone)、mg/ag、星暴(starburst)材料、及类似物。

如本文所使用的那样,术语“蒸发源”可理解为提供将要沉积于基板上的已蒸发源材料的配置。特别是,蒸发源可被构造成导引将要沉积于基板上的已蒸发源材料进入真空腔室中的沉积区域中,真空腔室例如是沉积设备的真空沉积腔室。可通过蒸发源的多个喷嘴朝向基板导引已蒸发源材料。喷嘴可分别具有喷嘴出口,可导引喷嘴出口朝向沉积区域,特别是朝向将要被涂布的基板。

蒸发源可包括:蒸发器或坩锅,蒸发器或坩锅蒸发将要沉积于基板上的源材料;和分配管,分配管流体连接于坩锅,并且被构造成将已蒸发源材料传送至所述多个喷嘴,用以将已蒸发源材料射入沉积区域中。

在一些实施方式中,蒸发源包括二个或更多个分配管,其中每个分配管具有单个喷嘴。在一些实施方式中,蒸发源包括二个或更多个分配管,其中每个分配管包括多个喷嘴。在一些实施方式中,一个分配管包括二个或更多个喷嘴,特别是十个或更多个喷嘴。在一些实施方式中,蒸发源包括彼此相邻布置的二个或更多个分配管,其中此二个或更多个分配管的每个分配管包括十个或更多个喷嘴。

如本文所使用的那样,术语“坩锅”可理解为提供或包含将要被沉积的源材料的装置或储藏器。一般来说,坩锅可被加热,用以蒸发将要沉积于基板上的源材料。根据本文的数个实施方式,坩锅可流体连通于分配管,已蒸发源材料可被传送至分配管。

如本文所使用的那样,术语“分配管”可理解为用以导引及分配已蒸发源材料的管。特别是,分配管可把来自坩锅的已蒸发源材料导引至分配管中的多个喷嘴。如本文所使用的那样,术语“多个喷嘴”一般包括至少二个或更多个喷嘴,每个喷嘴包括喷嘴出口,喷嘴出口用以沿着主发射方向朝向基板射出已蒸发源材料。根据本文所述的数个实施方式,分配管可为特别是沿着第一(特别是纵向)方向延伸的直线分配管,特别是沿着垂直方向延伸。在一些实施方式中,分配管可包括具有柱体形状的管。柱体可具有圆形的底部形状或任何其他适合的底部形状。分配管的数个例子将被更详细地描述于下。在一些实施方式中,蒸发源可包括二个或三个分配管。在一些实施方式中,每个分配管流体连通于坩锅,使得不同的材料可被沉积于基板上。

图1绘示根据本文所述实施方式的具有蒸发源20的沉积设备100的示意俯视图。沉积设备100包括真空腔室110,蒸发源20位于真空腔室110中。根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式,蒸发源20被构造成用于沿着将要被涂布的基板的表面平移运动。再者,蒸发源20可被构造成用于绕着旋转轴旋转。

根据数个实施方式,蒸发源20可具有一或多个蒸发坩锅及一或多个分配管。举例来说,如图1中所示的蒸发源20包括两个蒸发坩锅104及两个分配管106。如图1中所示,在真空腔室110中提供基板10及其他基板11,用以接收已蒸发源材料。

根据本文的一些实施方式,用以遮蔽基板的掩模组件可被设置于基板与蒸发源之间。掩模组件可包括掩模及掩模框架,掩模框架用以将掩模保持于预定位置中。在本文的数个实施方式中,可设置一或多个额外的轨道,用以支撑及移动掩模组件。举例来说,图1中所示的实施方式具有第一掩模133及第二掩模134,第一掩模133由第一掩模框架131支撑,第二掩模134由第二掩模框架132支撑,第一掩模框架131布置于蒸发源20与基板10之间,第二掩模框架132布置于蒸发源20与其他基板11之间。基板10及其他基板11可于真空腔室110中被支撑于各自的传送轨道(未绘示于图1中)上。

图1还绘示出遮蔽装置30,提供遮蔽装置30以从分配管106分别导引已蒸发源材料至基板10和/或至其他基板11,此部分将在下面更详细说明。可从喷嘴下游设置遮蔽装置30,也就是遮蔽装置30位于分配管及基板之间。在一些实施方式中,遮蔽装置30可以例如经螺丝可拆卸地固定于至少一个分配管。

在本文的数个实施方式中,如果掩模被用来在例如oled制造系统中将材料沉积于基板上,那么掩模可为像素掩模,具有尺寸约50μmx50μm或者甚至该尺寸以下的像素开口,诸如具有约30μm或更少、或约20μm的剖面的尺寸(例如剖面的最小尺寸)的像素开口。在一个例子中,像素掩模可具有约40μm的厚度。考虑到掩模的厚度及像素开口的尺寸,遮蔽效应可能在掩模中的像素开口的壁遮蔽像素开口的位置出现。本文说明的遮蔽装置30可限制已蒸发源材料于掩模上及基板上的最大撞击角,并且减少遮蔽效应。

根据本文所述的数个实施方式,遮蔽装置30的材料可适用于具有约100℃至约600℃的温度的已蒸发源材料。在一些实施方式中,遮蔽装置可包括具有大于21w/(m·k)的导热性的材料和/或对例如已蒸发有机材料为化学惰性的材料。根据一些实施方式,遮蔽装置可包括cu、ta、ti、nb、类钻涂层(dlc)、及石墨中至少一种,或可包括具有提及的材料的至少一种的涂层。

根据本文所述的数个实施方式,基板可在基本上垂直的位置中被涂布源材料。一般来说,分配管106被构造成基本上垂直延伸的线源(linesource)。在可与本文所述其他实施方式结合的本文所述的数个实施方式中,术语“垂直”特别是在意指基板定向时理解为允许距垂直方向有20°或低于20°的偏差,例如10°或低于10°的偏差。举例来说,因为具有距垂直定向的一些偏差的基板支撑件可能致使更稳定的基板位置,所以可允许此偏差。然而,在源材料的沉积期间,基本上垂直的基板定向被视为不同于水平的基板定向。基板的表面由在一个方向上延伸的线源及沿另一个方向的平移运动来涂布,所述一个方向对应于一个基板尺寸维度(dimension),所述另一个方向对应于另一基板尺寸维度。

在一些实施方式中,蒸发源20可设置于沉积设备100的真空腔室110中,并且位于例如是环状轨道(未绘示于附图中)的轨道或直线导件120上。轨道或直线导件120被构造成用于蒸发源20的平移运动。根据可与本文所述其他实施方式结合的不同实施方式,用于平移运动的驱动器可设置于蒸发源20中、位于轨道或直线导件120、在真空腔室110中或这些配置的组合。因此,蒸发源可在沉积期间沿着将要被涂布的基板的表面移动,特别是沿着直线路径移动。基板上的已沉积材料的均匀性可得到改善。

图1还绘示了阀105,例如闸阀。阀105允许到相邻真空腔室(未绘示于图1中)的真空密封。根据本文所述的数个实施方式,阀105可为了传送基板或掩模进入真空腔室110和/或离开真空腔室110而开启。

根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式,诸如保养真空腔室111之类的其他真空腔室相邻于真空腔室110设置。真空腔室110及保养真空腔室111可由阀109连接。阀109被构造成用于开启及关闭真空腔室110与保养真空腔室111之间的真空密封。根据本文所述的数个实施方式,当阀109处于开启状态时,蒸发源20可被传送至保养真空腔室111。此后,阀可关闭,以提供真空腔室110与保养真空腔室111之间的真空密封。如果阀109关闭,保养真空腔室111可通风且开启,以用于蒸发源20的保养,而无需破坏真空腔室110中的真空。

沉积设备可用于各种应用,包括用于包括数种处理方法的oled装置制造的应用,其中二或更多个源材料同时蒸发,此二或更多个源材料例如是二或更多个有机材料。在图1中所示的例子中,二或更多个分配管106及对应的蒸发坩锅彼此相邻设置。举例来说,在一些实施方式中,三个分配管可彼此相邻设置。每个分配管包括多个喷嘴,这些喷嘴具有各自的喷嘴出口,用以把来自各自的分配管的内部的已蒸发源材料导引至真空腔室的沉积区域中。喷嘴可沿着各自的分配管的直线延伸方向设置成例如相等间距。每个分配管可构造成用于将不同的已蒸发源材料导引至真空腔室的沉积区域中。

虽然图1中所示的实施方式提供具有可移动的蒸发源20的沉积设备100,但是本领域技术人员可理解的是,上述实施方式亦可应用于基板在处理期间在沉积系统中移动的沉积系统。举例来说,可沿着静止的材料沉积配置导引和驱动将要被涂布的基板。

本文所述的数个实施方式特别是涉及例如用于在大面积基板上进行oled显示器制造的有机材料的沉积。根据一些实施方式,支撑一或多个基板的载体或大面积基板可具有至少0.174m2的尺寸。举例来说,沉积系统可适用于处理大面积基板,例如第5代、第7.5代、第8.5代、或甚至是第10代的基板,第5代的基板对应于约1.4m2的基板(1.1mx1.3m)、第7.5代的基板对应于约4.29m2的基板(1.95mx2.2m)、第8.5代的基板对应于约5.7m2的基板(2.2mx2.5m)、第10代的基板对应于约8.7m2的基板(2.85m×3.05m)。可以类似的方式实施甚至例如是第11代及第12代的更高代及对应的基板面积。

根据可与本文所述其他实施方式结合的数个实施方式,基板厚度可为从0.1至1.8mm,并且用于基板的保持配置可适用于这样的基板厚度。基板厚度可为约0.9mm或低于0.9mm,例如是0.5mm或0.3mm,并且保持配置适用于这样的基板厚度。一般来说,基板可以由任何适合用于材料沉积的材料制成。举例来说,基板可以由选自以下群组的材料制成,此群组由玻璃(例如钠钙玻璃(soda-limeglass)、硼硅玻璃(borosilicateglass)等)、金属、聚合物、陶瓷、复合材料、碳纤维材料或任何其他材料或可通过沉积工艺涂布的材料的组合所组成。

根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式,沉积设备100可进一步包括材料收集单元40,材料收集单元40可被构造成遮蔽壁。当蒸发源处于旋转位置时,特别是在蒸发源20绕着旋转轴旋转期间,材料收集单元40可被布置成收集从蒸发源和/或从遮蔽装置30射出的已蒸发源材料。

在一些实施方式中,可提供加热装置50以用于清洁在沉积设备100的维护位置中的遮蔽装置。维护位置可以是沉积设备的一种位置,相较于沉积设备的沉积位置,蒸发源在此维护位置中处于旋转位置,蒸发源的喷嘴于沉积设备的沉积位置中被导引朝向将要被涂布的基板。

图2a至图2c绘示根据本文所述实施方式的蒸发源20的数个部分。如图2a中所示,蒸发源20可包括分配管106及蒸发坩锅104。举例来说,分配管可以是具有加热单元225的伸长立方体。蒸发坩锅可以是储藏器,用于利用加热单元225的将被蒸发的源材料,源材料例如是有机材料。

根据可与本文所述其他实施方式结合的数个实施方式,多个喷嘴22可沿着蒸发源20的长度方向布置。特别是,所述多个喷嘴可沿着分配管的长度方向布置。

根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式,分配管106在长度方向上基本上垂直地延伸。举例来说,分配管106的长度至少对应于在沉积设备中的将要被沉积的基板的高度。在许多情况中,分配管106的长度将比将要被沉积的基板的高度长出至少10%或甚至20%,而给予在基板的上端和/或基板的下端处均匀的沉积。

根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式,分配管的长度可为1.3m或大于1.3m,例如2.5m或大于2.5m。根据一种构造,如图2a中所示,蒸发坩锅104设置于分配管106的下端。一般来说,源材料在蒸发坩锅104中蒸发。已蒸发源材料在分配管106的底部进入,并且基本上被侧向导引通过分配管中的这多个出口而例如朝向基本上垂直定向的基板。

根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式,这多个喷嘴被布置成使得喷嘴出口限定基本上水平(+/-20°)的主发射方向x。根据一些特定实施方式,主发射方向x可稍微向上定向成例如在从水平至向上15°的范围中,例如是向上3°至7°。类似地,基板可略微地倾斜至实质上垂直于蒸发方向,而可减少粒子产生。为了说明的目的,蒸发坩锅104及分配管106绘示于图2a中而不具有热遮蔽物。加热单元215及加热单元225可见于图2b中的示意透视图中。

图2b绘示蒸发源的一部分的放大示意图,特别是连接于蒸发坩锅104的分配管106的放大示意图。提供凸缘单元203,凸缘单元203被构造成提供蒸发坩锅104与分配管106之间的连接。举例来说,蒸发坩锅及分配管被设置成分离单元,可于凸缘单元处分离并且连接或组装这些分离单元,例如用于蒸发源的操作。

分配管106具有内部中空空间210。提供加热单元215以加热分配管。分配管106可被加热至使得由蒸发坩锅104提供的已蒸发源材料不会在分配管106的壁的内部凝结的温度。绕着分配管106的管设置二个或更多个热遮蔽物217。热遮蔽物被构造成反射由加热单元215提供的热能朝向内部中空空间210返回。用以加热分配管106的能量也就是提供至加热单元215的能量可得以减少,因为热遮蔽物217减少热损失。传送至其他分配管和/或至掩模或基板的热可得以减少。根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式,热遮蔽物217可包括二个或更多个热遮蔽层,例如五层或更多层热遮蔽层,例如是十层热遮蔽层。

一般来说,如图2b中所示,热遮蔽物217包括开口,这些开口在分配管106中的喷嘴的位置。绘示于图2b中的蒸发源的放大图绘示出四个喷嘴(示意性绘示成出口)。这些喷嘴可沿着分配管106的长度方向设置。如本文所述,分配管106可被设置为直线分配管,例如具有多个喷嘴。举例来说,分配管可具有多于30个的喷嘴,例如40、50或54个喷嘴,这些喷嘴沿着分配管的长度方向布置。根据本文所述的数个实施方式,这些喷嘴可彼此间隔开。举例来说,这些喷嘴可间隔开1cm或更多的距离,例如间隔开从1cm至3cm的距离,例如间隔开2cm的距离。

在操作期间,分配管106在凸缘单元203处连接于蒸发坩锅104。蒸发坩锅104被构造成容置将要蒸发的源材料并且蒸发该源材料。图2b绘示穿过蒸发坩锅104的壳体的剖面图。例如在蒸发坩锅的上部设置填充开口,可使用塞(plug)222、盖(lid)、覆盖件(cover)或类似物关闭填充开口,用于闭合蒸发坩锅104的外壳。

外加热单元225被设置于蒸发坩锅104的外壳中。外加热单元225可至少沿着蒸发坩锅104的一部分壁延伸。根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式,可额外地或可选择地设置一或多个中央加热元件。图2b绘示两个中央加热元件226、228。第一个中央加热元件226及第二个中央加热元件228可分别包括第一导体229及第二导体230,用于提供电功率至中央加热元件226、228。

为了改善蒸发坩锅中的源材料的加热效率,蒸发坩锅104可进一步包括热遮蔽物227。热遮蔽物227被构造成反射由外加热单元225所提供的热能回到蒸发坩锅104的外壳中,并且如果存在中央加热元件226、228所提供的热能时,热遮蔽物227被构造成反射由中央加热元件226、228所提供的热能回到蒸发坩锅104的外壳中。

根据一些实施方式,可以为蒸发源提供热遮蔽物,热遮蔽物例如是热遮蔽物217及热遮蔽物227。热遮蔽物可减少来自蒸发源的能量损失,亦减少蒸发源蒸发源材料所损耗的整体能量。作为其他方面而言,特别是针对沉积有机材料,源自蒸发源的热辐射(特别是在沉积期间朝向掩模及基板的热辐射)可得以减少。特别是针对在掩模遮蔽的基板上沉积有机材料,而且甚至更针对显示器制造来说,基板及掩模的温度需要被准确地控制。源自蒸发源的热辐射可通过热遮蔽物减少或避免,热遮蔽物例如是热遮蔽物217及热遮蔽物227。

这些遮蔽物可包括数个遮蔽层,以减少热辐射到蒸发源20的外部。作为其他选择来说,热遮蔽物可包括数层遮蔽层,这些遮蔽层被流体主动冷却,此流体例如是空气、氮、水或其他合适的冷却流体。根据本文所述的再其他的实施方式,所述一或多个热遮蔽物可包括金属片,围绕蒸发源的各个部分,例如围绕分配管106和/或蒸发坩锅104。根据本文所述的数个实施方式,金属片可具有0.1mm至3mm的厚度,可选自由铁类金属(ferrousmetals,ss)及非铁金属(cu、ti、al)所组成的群组的至少一种材料,并且/或者可相对于彼此间隔例如0.1mm或更多的间隙。

根据本文所述的一些实施方式并且如关于图2a及图2b的范例性绘示,蒸发坩锅104设置于分配管106的下侧。根据可与本文所述其他实施方式结合的再其他的实施方式,蒸汽导管242可设置于分配管106的中央部或设置在分配管的下端与分配管的上端之间的另一位置。

图2c绘示具有分配管106及蒸汽导管242的蒸发源20的例子,蒸汽导管242设置于分配管的中央部。产生于蒸发坩锅104中的已蒸发源材料通过蒸汽导管242被导引至分配管106的中央部。已蒸发源材料通过多个喷嘴22离开分配管106。分配管106可由支座102支撑。根据本文的再其他的实施方式,二或更多个蒸汽导管242可沿着分配管106的长度设置于不同位置。蒸汽导管242可连接于一个蒸发坩锅或连接于数个蒸发坩锅。举例来说,每个蒸汽导管242可具有一个对应的蒸发坩锅。或者,蒸发坩锅104可流体连通于二或更多个蒸汽导管242,此二或更多个蒸汽导管242连接于分配管106。

如本文所述,分配管可为中空柱体。术语柱体可理解为普遍接受的具有圆形的底部形状及圆形的上部形状及连接上部圆及下部圆的弯曲表面区域或壳。根据可与本文所述其他实施方式结合的其他额外或选择的实施方式,术语柱体可在数学意义(mathematicalsense)上被理解为具有任意底部形状及一致的上部形状及连接上部形状及下部形状的弯曲表面区域及壳。柱体不必需要具有圆形的剖面。

图3绘示根据本文所述实施方式的蒸发源20的示意剖面图。图3中所示的蒸发源20包括分配管106。根据本文所述的数个实施方式,分配管106可在可与图3的图面相垂直的长度方向上延伸,特别是在基本上垂直的方向上延伸。多个喷嘴22可沿着分配管106的长度方向布置。这多个喷嘴22的一个喷嘴23于图3中示意性绘示成分配管106的出口。图3的剖面与喷嘴23的出口相交。如图3中所示,已蒸发源材料可从分配管106的内部通过喷嘴23的出口流向基板10。喷嘴23被构造成用于朝向基板10导引已蒸发源材料的羽流318。再者,这多个喷嘴22的剩余喷嘴(未绘示于图3中)亦被构造成朝向基板10导引各自的已蒸发源材料的羽流。

蒸发源20还包括遮蔽装置30,遮蔽装置30可布置在这些喷嘴22下游。遮蔽装置30可被构造成用于朝向基板10导引已蒸发源材料,并且用于单独地塑形已蒸发源材料的羽流。因此,遮蔽装置30可于本文亦意指为“塑形遮蔽物(shapershield)”。遮蔽装置可例如通过固定元件可拆卸地固定于分配管106,固定元件例如是螺丝(未绘示于图3中)。

遮蔽装置30包括多个孔32,其中这多个孔32的至少一个孔被构造成单独地塑形从单一相关的喷嘴射出的已蒸发源材料的羽流。举例来说,在图3中,孔33被构造成单独地塑形从喷嘴23射出的羽流318,其中没有从第二个喷嘴射出的其他羽流传送通过孔33,并且没有其他羽流由孔33塑形。也就是说,喷嘴23是孔33的单一相关的喷嘴。

在一些实施方式中,遮蔽装置的这些孔32的每个孔可被构造成单独地塑形从单一相关的喷嘴射出的单一的已蒸发源材料的羽流。也就是说,分离的孔可配置于这多个喷嘴的每一个喷嘴的前面。因此,从这多个喷嘴22射出的每个已蒸发源材料的羽流可单独地由这多个孔的相关的孔塑形。

相较于具有被构造成同时塑形多于一个羽流的数个孔的遮蔽装置来说,单独地塑形已蒸发源材料的羽流可以是有利的。特别是,单独地塑形已蒸发源材料的羽流可导致提高沉积准确性,并且可减少由掩模提供的遮蔽效应。举例来说,单独地塑形已蒸发源材料的羽流可产生较小的羽流张角(openingangle),具有更明确限定的羽流侧翼(plumeflank)。羽流在掩模上和/或基板上的大撞击角可得以避免。再者,可适当地导引个别的羽流。

在一些实施方式中,蒸发源的喷嘴的数量可对应于遮蔽装置的孔的数量。举例来说,具有十个或更多孔的遮蔽装置可被布置于具有十个或更多喷嘴的分配管的前面。举例来说,具有三十个或更多孔的遮蔽装置可被布置于三个分配管的前面,其中每个分配管包括十个或更多个喷嘴。然而,在下面的描述中,参照如图3中的孔33及喷嘴23,也就是孔33的单一相关的喷嘴,这多个孔32中剩余的孔可相对于一些实施方式中各自相关的喷嘴被对应地塑形和布置。

在一些实施方式中,孔可被布置于相关的喷嘴的前面,如图3中所示。举例来说,喷嘴23的主发射方向x可对应于喷嘴23的出口的中心与孔33的中心之间的连线。孔33可被构造成用于羽流318的通道43,通道43被周壁34围绕,其中周壁34可被构造成阻挡从喷嘴23射出的已蒸发源材料的至少一部分羽流318。在一些实施方式中,周壁34可被构造成阻挡已蒸发源材料的羽流318的外角部分。

如本文所使用的“孔”可意指为至少部分地被壁围绕的开口或通道,孔被构造成塑形被导引通过孔的单一的已蒸发源材料的羽流,特别是用以限制羽流的最大张角及用以阻挡羽流的外角部分。在一些实施方式中,通道可被周壁整个围绕,以便塑形在每一个剖面中的羽流,每一个剖面包括相关的喷嘴的主发射方向x。

如图3中示意性所示,孔33可被构造成用于羽流318的通道,此通道被周壁34所围绕。周壁34可绕着羽流318的主发射方向x延伸,从而周向地(circumferentially)塑形所述羽流。在一些实施方式中,周壁34可从遮蔽装置30的底壁41平行于主发射方向x延伸,其中底壁41可基本上垂直于主发射方向x延伸。底壁41可具有用于羽流318的开口42或用于进入孔33的喷嘴23的出口。

在可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式中,遮蔽装置可被布置于距分配管106近距离处,例如在主发射方向x上的5cm或更少或者1cm或更少的距离处。在喷嘴的下游近距离处布置孔可以是有利的,因为即使这多个喷嘴中相邻的喷嘴相对于彼此布置于近距离处,单独地塑形羽流也是可行的。

在一些实施方式中,喷嘴23可至少部分地突出至遮蔽装置30中。也就是说,可以有与喷嘴及遮蔽装置两者相交的并且垂直于主发射方向x的剖面。举例来说,如图3中所示,喷嘴23的出口突出至孔33中。喷嘴出口可突出至底壁41中的开口42中,或突出至被周壁34所围绕的通道43中。这允许直接从喷嘴出口下游方向塑形从喷嘴23射出的羽流318,使得相邻的喷嘴可靠近该喷嘴23定位(见图4)。

在可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式中,喷嘴23不直接机械式接触遮蔽装置30。举例来说,喷嘴可在距孔壁的一定距离处突出至孔中,如图3中所示。避免喷嘴与遮蔽装置之间的直接接触,这可在喷嘴与遮蔽装置之间具有热解耦的效应。一般热的喷嘴与遮蔽装置之间的直接热传导可得以避免,使得从遮蔽装置朝向基板的热辐射可得以减少。

在一些实施方式中,喷嘴23与遮蔽装置30之间的最小距离可小于3mm或小于1mm和/或大于0.1mm。由于蒸发源可布置于低于大气压的压力(sub-atmosphericpressure)下,所以喷嘴与遮蔽装置之间的热流可大体上减少。

在一些实施方式中,遮蔽装置30可被主动地或被动地冷却。在冷却的遮蔽装置30与喷嘴之间的热流可通过从这多个喷嘴热解耦这多个孔来减少。

在可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式中,周壁34可被构造成阻挡具有一定发射角的已蒸发源材料的羽流318,此一定发射角在第一剖面中相对于主发射方向x大于第一最大发射角θ。

图3的图面说明第一剖面。第一剖面可包括主发射发方向x。在一些实施方式中,第一剖面为水平面和/或垂直于分配管106的长度方向延伸的平面。如图3中所示,孔33的周壁34被构造成沿第一剖面阻挡已蒸发源材料的羽流318的外角部分,使得发射锥(emissioncone)的张角限制在2θ的角度。也就是说,周壁34在大于第一最大发射角θ的发射角处阻挡由喷嘴23射出的那部分已蒸发源材料。

在一些实施方式中,第一最大发射角θ是从10°至45°的角,特别是从20°至30°的角,更特别是约25°。因此,在第一剖面中的发射锥的张角2θ可为20°或更多并且为90°或更少,特别是约50°。如图3中所示,因掩模340导致的遮蔽效应可通过减少第一最大发射角θ来减少。

在可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式中,周壁34可被构造成阻挡具有一定发射角的已蒸发源材料的羽流318,此一定发射角在第二剖面中相对于主发射方向x大于第二最大发射角,第二剖面垂直于第一剖面。

第二剖面可以是垂直于图3的图面的平面。第二剖面可包括主发射方向x。在一些实施方式中,第二剖面为垂直面和/或平行于分配管106的长度方向延伸的平面。孔33的周壁34可被构造成沿第二剖面阻挡已蒸发源材料的羽流318的外角部分,使得发射锥的张角限制在2β的角度。也就是说,周壁34在大于沿第二剖面的第二最大发射角的发射角处阻挡由喷嘴23射出的那部分已蒸发源材料。

在一些实施方式中,第二最大发射角为从10°至60°的角,特别是从30°至40°的角,更特别是约45°。因此,在第二剖面中的发射锥的张角可为20°或更多并且为120°或更少,特别是约90°。因掩模340导致的在垂直于图3的图面的平面中的遮蔽效应可通过减少第二最大发射角θ来减少。

在一些实施方式中,第二最大发射角为不同于第一最大发射角的角,特别是大于第一最大发射角的角。这是因为较大的最大发射角在分配管106的长度方向上可以是可行的。特别是,在分配管的长度方向上,相邻的喷嘴一般被构造成射出相同的蒸发材料,并且沿着分配管的相邻喷嘴的间隔可被更容易地调整。另一方面,在垂直于分配管的长度方向的方向上彼此相邻的喷嘴可被构造成射出不同的材料,使得准确地设定相邻喷嘴的羽流重叠可以是有利的。

第一剖面可为水平面,第一最大发射角可以是从20°至30°,第二剖面可为垂直面,并且第二最大发射角可以是从40°至50°。

在一些实施方式中,在分配管106的长度方向上的两个相邻喷嘴之间的距离可以是从1cm至5cm,特别是从2cm至4cm。因此,这多个孔的两个相邻孔之间的距离,也就是各自的孔中心之间的距离可以是从1cm至5cm,特别是从2cm至4cm。举例来说,两个相邻孔之间的距离可分别对应于这两个相邻的相关的喷嘴之间的距离。

在可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式中,孔33被构造成用于被周壁34所围绕的羽流318的圆弧形(round)通道43。“圆弧形通道”可理解为在垂直于主发射方向x的剖面中具有圆角(rounded)轮廓的通道,圆角轮廓例如是弯曲轮廓、圆形(circular)轮廓、或椭圆形轮廓。举例来说,周壁34可在垂直于主发射方向x的剖面中具有圆形或椭圆形的形状。

圆形通道可塑形羽流318,以相对于主发射方向是旋转对称的。椭圆形通道可塑形羽流318,以在第一剖面中对应于椭圆形通道的长轴具有大张角,并且在第二剖面中对应于椭圆形通道的短轴具有小张角。椭圆形通道的长轴可布置在垂直方向上,而椭圆形通道的短轴可布置在水平方向上。

周壁34可在垂直于主发射方向x的剖面中形成圆。此圆的直径可以是3mm或更大并且可以是25mm或更小,特别是5mm或更大并且是15mm或更小,此圆的直径也就是通道的内径。可于通道的下游端测量通道的直径,通道的下游端限定羽流318的最大张角。

在一些实施方式中,在主发射方向x上的周壁34的长度可为恒定的。在可与本文所述其他实施方式结合的其他实施方式中,孔33可被构造成用于由周壁34围绕的羽流318的通道43,其中在主发射方向x上的周壁的长度沿着周向变化。更特别是,朝向基板导引的周壁34的前端35可距喷嘴出口有一段距离,此距离沿着周向变化。通过提供沿着周向变化长度的周壁,羽流318的张角可被构造成在各种剖面中是不同的。

如图3中所示,周壁34可在第一剖面中具有第一长度t1,第一剖面包括主发射方向x,并且周壁可在第二剖面中具有小于第一长度t1的第二长度t2,第二剖面包括主发射方向x并且垂直于第一剖面延伸。第一剖面可垂直于分配管的长度方向,例如为水平面。第二剖面可平行于分配管的长度,例如为垂直面。

周壁的长度可从第一剖面中的第一长度t1连续地变化到第二剖面中的第二长度t2。也就是说,周壁34的前端35可在周向上不包括台阶(step)并且没有中断。因此,羽流318的张角可在周向上逐渐地改变。沉积准确性可得到改善。

在一些实施方式中,第一长度t1可为8mm与20mm之间的长度,特别是约12mm,并且/或者第二长度t2可为3mm与15mm之间的长度,特别是约6.5mm。周壁的“长度”可对应于向量的投影的长度,此向量连接主发射方向x上相应的剖面中周壁的前端和喷嘴出口。

当周壁的前端35在周向上具有波浪状(wave-like)或起伏形状(undulatingshape)时,具有尖锐边缘的像素可被沉积于基板上。波峰可位于第一剖面(也就是图3的图面)中,并且波底(wavebase)可布置在第二剖面(也就是垂直于第一剖面的平面)中。周壁34的前端35可包括两个波峰及两个波底,如图3中所示。

在一些实施方式中,此至少一孔可具有3mm或更大并且25mm或更小的直径,特别是5mm或更大并且15mm或更小的直径。其中,可在孔的前端35测量孔的直径,孔的前端35限定朝向基板10传播的羽流318的最大发射角。

分配管的壁可由加热元件加热,加热元件被安装或装配于分配管的壁。为了减少朝向基板的热辐射,围绕分配管的加热的内壁的外遮蔽物可以被冷却。可设置额外的第二外遮蔽物,以进一步分别减少朝向沉积区域或基板的热负载。根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式,这些遮蔽物可设置成金属板,具有装配于金属遮蔽物或设置于金属遮蔽物中的用于冷却流体的导管,流体例如是水。可额外或选择设置热电冷却装置或其他冷却装置以冷却遮蔽物。因此,分配管的内部可保持在高温,此高温例如高于源材料的蒸发温度,而朝向沉积区域及朝向基板的热辐射可得以减少。

图4绘示根据本文所述实施方式的包括分配管106、第二分配管107、及第三分配管108的蒸发源20,分配管106、第二分配管107、及第三分配管108分别在长度方向上相邻于彼此延伸,其中长度方向垂直于图4的图面。蒸发源20包括多个喷嘴22,其中每个分配管的一个喷嘴于图4中被绘示成相应分配管的出口。再者,蒸发源20包括遮蔽装置30,遮蔽装置30包括多个孔32,其中所述多个孔32的每个孔被布置于单一相关的喷嘴的前面,并且被构造成塑形从相应单一相关的喷嘴射出的已蒸发源材料的羽流。

可类似于图3中所示的孔33构造和布置这些孔,使得可以参照以上的说明,以上的说明不在此重复。

特别是,在一些实施方式中,喷嘴可分别突出至孔中而不接触孔。因此,遮蔽装置30可从这多个喷嘴22和/或从这些分配管热解耦。朝向基板的热辐射可得以减少。

在可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式中,遮蔽装置可包括多个分离的遮蔽单元60,这些遮蔽单元60彼此相邻布置,其中这多个分离的遮蔽单元60的每个遮蔽单元包括这多个孔32的一或多个孔。

本文所使用的“分离的”遮蔽单元可意指为二或更多个遮蔽单元,此二或更多个遮蔽单元没有彼此直接接触,且被设置成没有直接机械连接的分离的部件。如图4中所示,多个分离的遮蔽单元60的这些遮蔽单元没有彼此直接接触。举例来说,这些分离的遮蔽单元可利用一或多个相应的固定元件被分离地固定于相应的分配管。

在一些实施方式中,这多个分离的遮蔽单元的每个遮蔽单元60可包括这多个孔32的单一孔。每个孔可被构造成由遮蔽壁围绕的通道,被构造成用以塑形单一的已蒸发源材料的羽流。

在其他实施方式中,多个分离的遮蔽单元60的至少一个遮蔽单元包括例如呈直线布置的这多个孔32的二、三、四、五或更多个孔,这些孔可由支撑结构彼此连接。此至少一个遮蔽单元的两个相邻孔之间的距离可分别为1cm或更大和5cm或更小。

在一些实施方式中,这多个遮蔽单元的每个遮蔽单元可以包括这多个孔的二或更多个孔。把遮蔽装置30安装到分配管可在遮蔽装置的遮蔽单元的数量减少时有帮助。因此,增加每个遮蔽单元的孔的数量可以是有利的。

在一些实施方式中,每个遮蔽单元的孔的数量是10个或更少,特别是5个或更少。当遮蔽单元没有延伸超过较长长度时,遮蔽单元可更易于随着这些分配管中的一个分配管的局部热膨胀及收缩。特别是,当这些分配管中的一个分配管膨胀或收缩时,相邻的遮蔽单元可相对于彼此移动。

在图4中绘示连接于分配管106的遮蔽单元从剩余的遮蔽单元机械地解耦,以便相对于剩余的遮蔽单元是可移动的。举例来说,分配管106的温度可不同于第二分配管107的温度和不同于第三分配管108的温度进行变化,使得这些分配管可在沉积期间相对于彼此略微地移动。这些遮蔽单元可跟随相应的分配管的运动,因为这些遮蔽单元分别从剩余的遮蔽单元机械地解耦。因此,甚至当这些分配管相对于彼此移动,或当这些分配管中的一个分配管热膨胀或收缩时,已蒸发源材料的羽流可以稳定方式被塑形。遮蔽单元的一或多个孔可分别跟随此一或多个相关的喷嘴的运动。

在一些实施方式中,这多个分离的遮蔽单元60的每个遮蔽单元可从这多个分离的遮蔽单元的剩余的遮蔽单元机械地解耦,以便不跟随剩余的遮蔽单元的热引发的运动。

在可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式中,这多个分离的遮蔽单元60的至少一个遮蔽单元可连接于单一的分配管,以便在该单一的分配管的长度方向上随着该单一的分配管热膨胀及收缩,特别是以便在该单一的分配管热收缩或膨胀时,相对于连接于该单一的分配管的其他遮蔽单元移动。

分配管106的这些喷嘴的主发射方向可相对于第二分配管107和/或第三分配管108的这些喷嘴的主发射方向倾斜。举例来说,主发射方向可倾斜,使得从分配管106射出的已蒸发源材料的羽流可与从第二分配管107和/或从第三分配管108射出的已蒸发源材料的羽流重叠。在一些实施方式中,布置这些分配管,使得这些分配管的主发射方向可于基板的表面上基本上相交。在剖面中从不同分配管射出的羽流可被导引至基板上的基本上的相同区域。

在一些实施方式中,这些分配管中的一个分配管例如分配管106,可被构造成沉积主要材料,并且至少一个其他分配管例如第二分配管107,可被构造成沉积次要的材料,例如掺杂剂。

图5以剖面图绘示根据本文所述实施方式的蒸发源20,其中此剖面于分配管106的长度方向上延伸。分配管的长度方向可为垂直方向。

在一些实施方式中,第二分配管107和/或第三分配管108可在分配管106的两侧上基本上平行于分配管106延伸,如图4中所示。

分配管106包括多个喷嘴22,这些喷嘴22于分配管的长度方向上相邻于彼此布置。这多个喷嘴的第一喷嘴402及第二喷嘴404绘示于图5中。已蒸发源材料的第一羽流403由第一喷嘴402射出,而已蒸发源材料的第二羽流405由第二喷嘴404射出。

在这多个喷嘴下游布置遮蔽装置30,以塑形从这多个喷嘴射出的已蒸发源材料的羽流。遮蔽装置30可包括多个单独的遮蔽单元,其中这多个遮蔽单元的一个遮蔽单元61绘示于图5中。

遮蔽单元61包括第一孔406及第二孔408,第一孔406及第二孔408可根据上述实施方式的任一实施方式构造。第一孔406被构造成单独地塑形从第一喷嘴402射出的第一羽流403,并且第二孔408被构造成单独地塑形从第二喷嘴404射出的第二羽流405。

遮蔽单元61可包括呈直线布置的这多个孔的多于两个的孔,例如三个、四个或五个孔。这些孔可由支撑结构连接,支撑结构例如是板材元件。遮蔽单元61的孔可被构造成用于单独地塑形三个、四个或五个相邻喷嘴的已蒸发源材料的羽流,该三个、四个或五个相邻喷嘴沿着分配管106的长度方向彼此相邻设置。

分配管可包括呈直线布置所设置的10个或更多个喷嘴。因此,多于一个的遮蔽单元可以直线布置方式固定于分配管,多于一个的遮蔽单元例如是两个、三个或更多个遮蔽单元。

这多个分离的遮蔽单元的每个遮蔽单元可被机械地固定于蒸发源的此二或更多个分配管的单一的分配管。这些遮蔽单元可彼此机械解耦和/或热解耦,使得这些单独的遮蔽单元之间的相对运动可以是可行的。因此,当这些遮蔽单元所固定到的分配管延伸或收缩时,这些遮蔽单元可相对于彼此移动。

遮蔽单元61可固定于分配管106,以便从分配管106热解耦。举例来说,遮蔽单元61可由一或多个间隔物元件411保持在相距分配管106的一定距离处,间隔物元件411可布置于遮蔽单元与分配管之间。这些间隔物元件411可被构造成支撑区段,这些支撑区段布置于分配管的这些喷嘴之间。间隔物元件411可提供小的接触区域,这是为了减少从分配管106朝向遮蔽单元61的热流。举例来说,间隔物元件411的接触区域可为1mm2或更小,特别是0.25mm2或更小。遮蔽单元61可通过一或多个固定元件固定于分配管106,固定元件例如是螺丝,可以由具有低导热性的金属制成。

在分配管的长度方向上的遮蔽单元61的长度可为20cm或更小,特别是10cm或更小。由于遮蔽单元的小长度,遮蔽单元可跟随分配管106的热引发的局部运动,例如膨胀或收缩运动。举例来说,当分配管膨胀时,固定于分配管的第一遮蔽单元可移动远离固定于同一分配管的第二遮蔽单元。当分配管收缩时,固定于分配管的第一遮蔽单元可朝向固定于同一分配管的第二遮蔽单元移动。

在可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式中,遮蔽单元61沿着遮蔽单元的长度方向在单一的固定部分处牢牢地固定于分配管,例如在遮蔽单元的中央部处。在其他位置,遮蔽单元61可固定于分配管106,以便提供遮蔽单元与分配管之间的相对运动。举例来说,在图5中所示的实施方式中,遮蔽单元61的第一端部412及遮蔽单元61的第二端部413可例如通过固定元件可移动地固定于分配管,固定元件例如是螺丝,螺丝贯穿可以设置于遮蔽装置中的槽孔。在一些实施方式中,槽孔可在遮蔽单元的长度方向上于分配管与遮蔽单元之间提供大于0.01mm并且小于0.5mm的间隙,间隙例如为约0.1mm。

图6以透视图绘示根据本文所述实施方式的用于蒸发源的遮蔽装置500。遮蔽装置被构造成单一部件并且不包括多个分离的遮蔽单元。遮蔽装置500包括多个孔,其中这多个孔的每个孔被构造成由遮蔽壁所围绕的通道,其中这多个孔的每个孔被构造成单独地塑形从蒸发源的单一相关的喷嘴射出的已蒸发源材料的羽流。

遮蔽装置500被构造成装配于具有三个分配管的蒸发源。因此,遮蔽装置500包括三个彼此相邻设置于支撑结构中的垂直布置的孔柱,支撑结构例如是板材元件。中央孔柱的那些孔可相对于外柱偏移。这允许三个相邻于彼此的分配管更紧凑的布置。

这些孔被分别设置成椭圆形通道。因此,在垂直方向上离开这些孔的已蒸发源材料的羽流的第一最大发射角大于在水平方向上离开这些孔的已蒸发源材料的羽流的第二最大发射角。

图7以透视图绘示根据本文所述实施方式的用于蒸发源的遮蔽装置的遮蔽单元600。根据本文所述实施方式的遮蔽装置可包括多个分离的遮蔽单元600,例如三个或更多个,特别是12个或更多个遮蔽单元600。

遮蔽单元600可包括二或更多个孔和/或十个或更少个孔,特别是五个孔。每个孔可被构造成由遮蔽壁围绕的通道,遮蔽壁例如为周壁。圆弧形通道,特别是圆形的通道可节省空间且易于制造。由于旋转对称的缘故,圆弧形通道可具有其他优点:已蒸发源材料可在周向上以相同的撞击角碰击遮蔽壁。在沉积期间,已蒸发源材料可在周向上均匀地积聚于遮蔽壁上。遮蔽单元的清洁可变得更容易。

遮蔽单元600的这些孔可被布置成直线布置,该直线布置在相邻的孔之间有一定距离,此距离是1cm或更大和5cm或更小,特别是约2cm。遮蔽单元600可被构造成一件式(one-piece)部件,其中这些孔可由支撑结构612连接,支撑结构612例如是伸长的板材元件。遮蔽单元600可具有3cm或更小、2cm或更小、或者甚至1cm或更小的宽度。

支撑结构612可包括位于第一端613的一或多个孔洞、和位于与第一端613相对的第二端614的一或多个孔洞,用以例如经由螺丝或螺栓将该遮蔽单元固定于分配管。在一些实施方式中,其他孔洞可分别设置于这些孔之间。

遮蔽单元600的每个孔可被构造成单独地塑形从蒸发源的单一相关的喷嘴射出的已蒸发源材料的羽流。

在本文所述的一些实施方式中,遮蔽单元600的这些孔可分别具有3mm与25mm之间的直径,特别是5mm与15mm之间的直径。该遮蔽单元的这些孔的小直径可改善沉积准确性。然而,小的孔直径趋向于更易于造成阻塞,这可能降低沉积效率及沉积均匀性。

提供本文所述的操作蒸发源的数个实施方式来用于长时段维持高沉积准确性,而同时可避免这些孔的阻塞。

参照图8a及图8b说明操作蒸发源20的方法。

本文所述的方法包括将已蒸发源材料沉积于基板10上,如图8a中所示。已蒸发源材料的沉积包括沿主发射方向x朝向基板10导引已蒸发源材料,其中部分的已蒸发源材料被遮蔽装置30阻挡,遮蔽装置30布置于这些喷嘴与基板10之间,用以单独地塑形已蒸发源材料的羽流。

在沉积期间,遮蔽装置30可保持在第一温度,第一温度可为低温,例如150℃以下的温度,特别是100℃或更低的温度,或50℃或更低的温度。举例来说,在沉积期间,面向基板的遮蔽装置的表面可保持在100℃或更低的温度,以便减少朝向掩模和/或朝向基板的热辐射。在一些实施方式中,例如通过冷却通道或通过装配到该遮蔽装置的热电冷却装置,遮蔽装置30可在沉积期间受到主动或被动冷却。

由于遮蔽装置30的表面可保持在低温,由遮蔽装置所阻挡的已蒸发源材料可凝结于遮蔽装置上并且附着于遮蔽装置。孔直径可能变小,并且可能存有阻塞的危险。

根据本文所述的数个方法,在绘示于图8a中的沉积阶段之后可为绘示于图8b中的清洁阶段,其中通过将遮蔽装置加热至高于第一温度的第二温度,积聚于遮蔽装置30上的至少部分的源材料从遮蔽装置移除。遮蔽装置可被至少局部地加热,特别是在具有积聚的源材料的遮蔽装置的表面区段。举例来说,绕着遮蔽装置的这多个孔32的遮蔽壁可被加热,因为一些已蒸发源材料一般被绕着这些孔的遮蔽壁所阻挡。

在一些实施方式中,遮蔽装置可于清洁期间被至少局部地加热至高于源材料的蒸发温度的温度,此温度例如为高于100℃的温度、或高于200℃的温度,特别是300℃或更高的温度。附着的源材料可从遮蔽装置释放而且再蒸发。因此,可清洁遮蔽装置。

在一些实施方式中,遮蔽装置30在沉积期间面向基板10,而遮蔽装置30不在加热期间面向基板10。因此,可避免从遮蔽装置将再蒸发源材料沉积于基板上。再者,可避免因来自已加热的遮蔽装置的热辐射而导致的掩模和/或基板的热膨胀。

在可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式中,已蒸发源材料通过喷嘴射出可在清洁期间停止。举例来说,在清洁阶段ii,喷嘴可关闭或蒸发可停止。源材料的损耗可得以减少。

在可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式中,沉积设备可被设定至用以清洁的维护位置ii中。特别是,在沉积之后,可将沉积设备从沉积位置i带至维护位置ii中,遮蔽装置的这些孔在沉积位置i中被导引朝向基板10,遮蔽装置的这些孔在维护位置ii中不被导引朝向基板。

如本文所使用的“沉积位置”可为沉积设备的一种状态,沉积设备在此状态中准备好朝向基板导引已蒸发源材料。举例来说,蒸发源的这些喷嘴及遮蔽装置的这些孔可面向基板或面向沉积设备的沉积区域。

如本文所使用的“维护位置”可为沉积设备的一种状态,在此状态中不适合用于朝向基板导引已蒸发源材料。举例来说,蒸发源的这些喷嘴及遮蔽装置的这些孔可不面向基板或不面向沉积设备的沉积区域。将沉积设备从沉积位置设定至维护位置中可包括蒸发源的运动,例如旋转运动。在一些实施方式中,将沉积设备设定至维护位置中可包括将蒸发源移动至一定位置中,在此位置中,设置加热装置50以加热遮蔽装置,和/或遮蔽装置面向材料收集单元40,材料收集单元40例如是遮蔽壁。

在一些实施方式中,将沉积设备设定至维护位置ii中可包括蒸发源20与材料收集单元40之间的相对运动。举例来说,在图8a及图8b中所示的实施方式中,蒸发源20从图8a中所示的沉积位置i移动至图8b中所示的维护位置ii,其中在维护位置ii中朝向材料收集单元40导引遮蔽装置30。

将蒸发源移动至维护位置ii可包括使蒸发源20旋转一定旋转角,此旋转角特别是20°或更大的旋转角α,更特别是从60°至120°的旋转角。在图8b中所示的实施方式中,蒸发源从沉积位置i旋转约90°的旋转角至维护位置ii。

遮蔽装置30可在维护位置ii中被加热,遮蔽装置30于维护位置ii中面向材料收集单元40。材料收集单元40可被设置成壁元件,例如凝结壁或遮蔽壁。如图8b中所示,壁元件可以是弯曲的。壁元件与遮蔽装置之间的距离可在蒸发源的旋转运动期间保持基本上恒定。再者,由于壁元件的弯曲形状,基本上在蒸发源20的整个旋转运动期间,壁元件可作为阻挡从蒸发源20射出的已蒸发源材料的遮蔽物。举例来说,壁元件可相对于蒸发源的旋转轴延伸超过45°或更大的角度,特别是90°或更大的角度。

在一些实施方式中,清洁可包括加热遮蔽装置1秒或更长的时段,特别是10秒或更长的时段。较长的加热期间可致使较佳的清洁结果,但可能延缓蒸发工艺。良好的清洁结果可通过加热1秒与60秒之间的时段来实现。

在清洁之后,可持续将已蒸发源材料沉积于基板上或其他基板上。在持续沉积之前,在一些实施方式中,可将蒸发源从维护位置ii带回到沉积位置i或到其他沉积位置。举例来说,蒸发源可旋转角度(–α)而回到沉积位置i,或者可沿相同旋转方向进一步旋转蒸发源例如是另一角度α而将蒸发源带至其他沉积位置。

在可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式中,沉积及清洁可交替地执行。举例来说,遮蔽装置可分别在预定沉积期间后清洁,和在清洁之后,沉积可分别继续。在一些实施方式中,遮蔽装置的清洁可在将已蒸发源材料沉积于每一个基板上之后执行,或者在已经涂布预定数量的基板之后执行,例如在已经涂布2个基板、4个基板或更多基板之后执行。在一些实施方式中,遮蔽装置的清洁可分别在数分钟、数小时或数天的沉积操作之后执行。清洁执行前的时段可取决于遮蔽装置的这些孔的尺寸及形状、蒸发源的出口与遮蔽装置之间的距离、以及沉积期间遮蔽装置的表面的温度。举例来说,清洁可分别在将已蒸发源材料沉积于每个基板上之后或达数个小时的沉积期间之后执行。

在一些实施方式中,可测量源材料在遮蔽装置上的积聚,并且清洁可在已经达到预定积聚之后执行。可避免遮蔽装置的这些孔的阻塞,且可获得碰击基板的已蒸发源材料的恒定羽流。

为了减少由加热的遮蔽装置导致的基板上的热负载,可使得遮蔽装置在清洁之后冷却下来。举例来说,在清洁之后及持续沉积之前,遮蔽装置可冷却至第一温度,例如150℃或更低的温度、或者100℃或更低的温度。在一些实施方式中,在持续沉积之前,被构造成用于在清洁期间加热遮蔽装置的加热装置50被关闭达一段预定期间。在一些实施方式中,在清洁之后和/或持续沉积之前,遮蔽装置被被动或主动冷却。再者,在沉积期间,遮蔽装置可被额外或替代地被动或主动冷却。被动冷却可包括通过冷却流体进行冷却。主动冷却可包括通过主动冷却元件进行冷却,主动冷却元件例如为热电冷却元件、珀耳帖(peltier)元件或压电冷却元件。

图10是绘示用以于真空腔室中将已蒸发源材料沉积于基板10上的方法的流程图。在方块1010中,已蒸发源材料被导引通过蒸发源的一或多个分配管的多个喷嘴,其中这多个喷嘴的每个喷嘴产生朝向基板传播的已蒸发源材料的羽流。在方块1020中,已蒸发源材料的羽流由遮蔽装置的多个孔单独地塑形。

塑形羽流可包括利用这些孔来阻挡至少部分的羽流。经过一段时间,已蒸发源材料可能附着于这些孔,这可能导致这些孔的直径减少。

在操作的方块1030中,可通过在沉积设备的维护位置中至少局部地加热遮蔽装置来清洁遮蔽装置。加热可致使积聚的源材料从遮蔽装置再蒸发。在清洁之后,沉积可继续进行。

在一些实施方式中,可定期进行清洁。

此书面描述使用数个例子来披露本公开内容,包括最佳模式,且亦使得任何本领域技术人员能够实践所描述的客体,包括制造及使用任何装置或系统及执行任何并入的方法。尽管各种特定的实施方式已经于前述中披露,而上述实施方式的非互斥特征可彼此结合。可专利的范围由权利要求限定,而如果其他例子具有与权利要求的字面语言无不同的结构元件,或这些其他例子包括具有与权利要求的字面语言非实质上不同之处的等同结构元件,这些其他例子意欲含括在权利要求的范围内。

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