[發明專利]用于沉積已蒸發材料的蒸氣源、用于蒸氣源的噴嘴、真空沉積系統和用于沉積已蒸發材料的方法

在審

• 申請號: 201880099540.6
• 申請日: 2018-12-11
• 公開（公告）號: CN113166925A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 邁克爾·龍;安德烈亞斯·勒普
• 申請（專利權）人: 應用材料公司
• 主分類號: C23C14/24
• 分類號: C23C14/24;C23C16/455
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國;趙靜

本文所述的實施方式涉及一種用于在真空腔室中在基板(10)上沉積已蒸發材料的蒸氣源(100)。所述蒸氣源(100)包括具有多個噴嘴的分配管(110)，其中所述多個噴嘴中的至少一個噴嘴包括：第一噴嘴區段(121)，所述第一噴嘴區段沿著噴嘴軸線(A)延伸并具有被構造為釋放已蒸發材料羽流(115)的蒸氣釋放開口(123)；和第二噴嘴區段(122)，所述第二噴嘴區段位于所述第一噴嘴區段(121)下游，所述第二噴嘴區段包括具有至少部分地朝向噴嘴出口(126)減小的尺寸的成形通道(125)。實施方式進一步涉及一種用于蒸氣源的噴嘴、一種具有蒸氣源的真空沉積系統和一種用于在真空腔室中在基板上沉積已蒸發材料的方法。

技術領域

本公開內容的實施方式涉及用于在真空沉積系統中在蒸氣流離開噴嘴之前引導及成形蒸氣流的設備和方法。本公開內容的實施方式特別涉及一種用于在基板上沉積已蒸發材料(例如有機材料)的蒸氣源。其他實施方式涉及用于蒸氣源的噴嘴、具有蒸氣源的真空沉積系統和在真空腔室中在基板上沉積已蒸發材料的方法，特別是用于在分子流態(molecular flow regime)中成形蒸氣分子軌跡。實施方式特別地涉及在基板上的像素圖案的沉積，特別是通過精細金屬掩模的沉積，并且涉及使用于有機發光二極管(OLED)裝置的制造中的沉積源和系統。

背景技術

用于在基板上的層沉積的技術例如包括熱蒸發、物理氣相沉積(physical vapordeposition，PVD)和化學氣相沉積(chemical vapor deposition，CVD)。已涂布的基板可使用于數種應用中及數種技術領域中。例如，已涂布的基板可使用于有機發光二極管(OLED)裝置的領域中。OLED可使用來制造電視屏幕、計算機屏幕、移動電話、其他手持裝置和用于顯示信息的類似者。OLED裝置(例如OLED顯示器)可包括位于均沉積在基板上的兩個電極之間的一個或多個有機材料層。

在處理期間，基板可支撐于載體上。該載體經構造以保持基板來對準掩模。來自蒸氣源的蒸氣朝向基板引導通過掩模，以在基板上產生圖案化膜。一個或多個材料可通過一個或多個掩模而沉積于基板上，以產生小像素。這些小像素可被單獨定址(addressed)，以產生功能性裝置，例如全彩顯示器。對顯示品質來說，產生具有幾乎垂直壁并且在像素的整個面積上具有均勻厚度的被清晰界定的像素是有利的。為了實現此結果，蒸氣分子應有利地不對掩模進行底切(undercut)或被掩模的邊緣部份地阻擋，從而導致像素之間的空間中的沉積或產生具有圓角的像素。在實踐中，這意味著垂直于基板的平面或與垂直成小角度偏移內(例如30°)的蒸氣分子軌跡是有利的。

已知的沉積系統使用位于蒸氣源的噴嘴與掩模之間的冷卻的擋板，以僅允許具有相對于基板的平面的法線在可允許錐角內的軌跡的那些分子通過擋板并冷凝于基板上，而收集具有較低角度軌跡的分子作為擋板上的冷凝物。此方法的一個缺點是多于50％的在源中產生的蒸氣可能作為擋板上的冷凝物而被收集，而不是沉積于基板上。

有鑒于上述，用于制造高品質裝置的蒸發工藝的增加的精準度和可預測性，以及減小因(例如擋板上的)冷凝而導致的材料損失將會是有利的。

發明內容

有鑒于上述，提出一種用于在基板上沉積已蒸發材料的蒸氣源、一種用于蒸氣源的噴嘴、一種真空沉積系統、以及一種用于在基板上沉積已蒸發材料的方法。

根據本公開內容的一方面，提出一種用于在基板上沉積已蒸發材料的蒸氣源。蒸氣源包括分配管，具有多個噴嘴，其中這些噴嘴的至少一個噴嘴包括第一噴嘴區段，第一噴嘴區段沿著噴嘴軸線延伸并具有蒸氣釋放開口；和第二噴嘴區段，第二噴嘴區段位于第一噴嘴區段的下游。第二噴嘴區段包括具有至少部分朝向噴嘴出口減小的尺寸的成形通道。

根據本公開內容的一方面，提出一種用于蒸氣源的噴嘴。噴嘴包括第一噴嘴區段，第一噴嘴區段具有沿著噴嘴軸線延伸的噴嘴通道和被構造成用于釋放已蒸發材料羽流的孔口的蒸氣釋放開口；和第二噴嘴區段，第二噴嘴區段位于第一噴嘴區段下游并包括成形通道和噴嘴出口，成形通道具有適于改善由孔口釋放的已蒸發材料相對于噴嘴軸線的方向性的形狀。