專利名稱：沉積方法及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有均勻的沉積速率和優(yōu)良的再現(xiàn)性的沉積方法及設(shè)備。
背景技術(shù)：
由于電致發(fā)光顯示裝置的寬視角、高對(duì)比度和高響應(yīng)速度，其被認(rèn)為是下一代發(fā)光顯示裝置。
根據(jù)用來(lái)形成包括在電致發(fā)光顯示裝置中的發(fā)光層(EML)的材料，可以將電致發(fā)光顯示裝置劃分成有機(jī)發(fā)光顯示裝置和無(wú)機(jī)發(fā)光顯示裝置。有機(jī)發(fā)光顯示裝置比無(wú)機(jī)發(fā)光顯示裝置明亮，并且有機(jī)發(fā)光顯示裝置的驅(qū)動(dòng)電壓和響應(yīng)速度比無(wú)機(jī)發(fā)光顯示裝置的驅(qū)動(dòng)電壓和響應(yīng)速度高。有機(jī)發(fā)光顯示裝置也能夠顯示彩色圖像。
有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)包括位于兩個(gè)電極之間的內(nèi)層。該內(nèi)層可包括各種層，這些各種層包括空穴注入層(HIL)、空穴傳輸層(HTL)、EML、電子傳輸層(HTL)、電子注入層(EIL)等。這些層被認(rèn)為是有機(jī)薄膜。
可以使用沉積方法在沉積設(shè)備中將諸如HIL、HTL、EML、ETL、EIL等有機(jī)薄膜形成在基板上。
在沉積方法中，通過(guò)加熱加熱熔罐以使將被沉積的有機(jī)材料蒸發(fā)或升華來(lái)在真空腔中的基板上制作薄膜。
在250℃到450℃的溫度范圍內(nèi)和10-6托到10-7托的真空度下蒸發(fā)或升華形成OLED的薄膜的有機(jī)材料。用來(lái)形成電極的材料的蒸發(fā)溫度通常高于所述有機(jī)材料的蒸發(fā)溫度，但是電極的蒸發(fā)溫度根據(jù)所使用的電極材料的類型而改變。諸如鎂(Mg)、銀(Ag)、鋁(Al)、和鋰(Li)的電極材料分別在大約500℃到600℃、1000℃、1000℃、和300℃的溫度下蒸發(fā)。
沉積在基板上的膜具有均勻的厚度是至關(guān)重要的。在現(xiàn)有技術(shù)中能發(fā)現(xiàn)各種試圖優(yōu)化沉積在基板上的膜的均勻厚度的方法。在一種傳統(tǒng)的方法中，可使基板旋轉(zhuǎn)并使單個(gè)沉積源和基板間的距離最大化來(lái)優(yōu)化膜的均勻厚度。但是由于設(shè)備的限制，不可能將單個(gè)沉積源和基板間的距離增加到沉積均勻厚度的膜所需的距離。因而，由于當(dāng)基板旋轉(zhuǎn)時(shí)沉積材料的入射角而導(dǎo)致單個(gè)沉積源不能在基板上產(chǎn)生均勻厚度的膜。
在現(xiàn)有技術(shù)中已使用對(duì)稱的多沉積源來(lái)使沉積源和基板間的距離最小化以力圖優(yōu)化膜的均勻厚度。但是，由于沉積源的位置而導(dǎo)致沉積在基板上的薄膜并不具有均勻的厚度。需要多個(gè)沉積源來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題，這變得極其昂貴。
當(dāng)對(duì)稱的多沉積源使用掩膜來(lái)在基板上沉積薄膜時(shí)，由于掩膜縫隙和基板間產(chǎn)生陰影效應(yīng)，使獲得均勻厚度的膜更加困難。必須使基板和沉積源間的距離最大化以克服陰影效應(yīng)。
對(duì)于保持膜的均勻厚度，基板和沉積源間的距離是至關(guān)重要的因素。如果增大基板和沉積源間的距離，則膜厚度將更加均勻。但是，基板和沉積源間更大的距離降低了沉積速率，改變了將被沉積的材料的特性，并且要求更多的設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種沉積方法及設(shè)備，該沉積方法及設(shè)備在用于將材料沉積到基板上的過(guò)程中提供了均勻的沉積速率和優(yōu)良的再現(xiàn)性。沉積方法包括準(zhǔn)備基板，薄膜被沉積在該基板上；準(zhǔn)備直線源，該直線源包括多個(gè)排成直線的加熱熔罐；和使直線源旋轉(zhuǎn)，同時(shí)將沉積材料沉積在基板上。越靠近直線源末端的加熱熔罐可具有越高的沉積速率以增加沉積在基板邊緣附近的材料數(shù)量?；蛘咴娇拷本€源末端的相鄰加熱熔罐間的距離可逐漸減小以增加沉積在基板邊緣附近的材料數(shù)量。
在下面的描述中將闡述本發(fā)明的其它特點(diǎn)，部分從描述中將是清楚的，或者部分可以通過(guò)本發(fā)明的實(shí)施來(lái)了解。
本發(fā)明公開(kāi)了一種沉積方法，包括步驟準(zhǔn)備基板，薄膜被沉積在該基板上；準(zhǔn)備直線源，該直線源包括多個(gè)排成直線的加熱熔罐，用于加熱沉積材料并將沉積材料沉積在基板上；和使直線源旋轉(zhuǎn)，并將沉積材料沉積在基板上。
本發(fā)明還公開(kāi)了一種沉積設(shè)備，包括支撐基板的支撐構(gòu)件，沉積膜形成在基板上；直線源，包括多個(gè)排成直線的加熱熔罐，用于將被沉積的材料噴射到基板上；和致動(dòng)器，用于使直線源旋轉(zhuǎn)。
可以理解，上面的總體描述和下面的詳細(xì)描述都是示例性和說(shuō)明性的，是為了提供對(duì)如權(quán)利要求的本發(fā)明的進(jìn)一步的解釋。


附圖示出了本發(fā)明的實(shí)施例，并和描述一起用來(lái)解釋本發(fā)明的原理。所包括的附圖提供了對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并結(jié)合在說(shuō)明書(shū)中，構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分。
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的沉積設(shè)備的一部分的透視圖。
圖2示出了沉積在基板上的薄膜的厚度相對(duì)于離基板中心的距離的曲線圖。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的沉積設(shè)備的操作原理的概念視圖。
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的沉積設(shè)備的一部分的剖視圖。
圖5示出了根據(jù)本發(fā)明另一示例性實(shí)施例的沉積設(shè)備的一部分的剖視圖。
圖6示出了根據(jù)本發(fā)明又一示例性實(shí)施例的沉積設(shè)備的一部分的剖視圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的示例性實(shí)施例公開(kāi)了一種用于通過(guò)使直線源旋轉(zhuǎn)并沉積來(lái)自直線源的材料在小基板上形成具有均勻的厚度和密度的膜的方法及設(shè)備，所述直線源包括多個(gè)加熱熔罐。
本發(fā)明的示例性實(shí)施例公開(kāi)了一種用于通過(guò)使直線源旋轉(zhuǎn)并沉積來(lái)自直線源的材料在小基板上形成具有均勻的厚度和密度的膜的方法及設(shè)備，所述直線源包括多個(gè)加熱熔罐。其中，越靠近直線源末端的加熱熔罐越具有越高的沉積速率，從而增加沉積在基板邊緣附近的材料的量。
本發(fā)明的示例性實(shí)施例公開(kāi)了一種用于通過(guò)使直線源旋轉(zhuǎn)并沉積來(lái)自直線源的材料在小基板上形成具有均勻的厚度和密度的膜的方法及設(shè)備，所述直線源包括多個(gè)加熱熔罐。其中，越靠近直線源末端的相鄰加熱熔罐間的距離越小，從而增加沉積在基板邊緣附近的材料的量。
下面，參照附圖更加全面地描述本發(fā)明，附圖中示出了本發(fā)的實(shí)施例。但是，可以以多種不同的方式實(shí)施本發(fā)明，并且本發(fā)明不應(yīng)被理解為限于這里所描述的實(shí)施例。此外，提供這些實(shí)施例以使本公開(kāi)是徹底的，并將本發(fā)明的范圍完全傳遞給本領(lǐng)域技術(shù)人員。在附圖中，為清晰起見(jiàn)，夸大了層和區(qū)域的尺寸和相對(duì)尺寸。
可以理解，當(dāng)層、膜、區(qū)域或基板等組件被稱為在另一組件“上”時(shí)，該組件可能直接在另一組件上，或者也可能存在插入組件。對(duì)比地，當(dāng)組件被稱為“直接”在另一組件“上”時(shí)，不存在插入組件。
圖1是示意性示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的沉積設(shè)備的一部分的透視圖。
參見(jiàn)圖1，沉積設(shè)備包括支撐構(gòu)件(未示出)，用于支撐基板100，沉積膜形成在基板100上；直線源110，包括多個(gè)排成直線的加熱熔罐120，用于將將被沉積的材料噴射到基板100上；和致動(dòng)器130，用于使直線源110旋轉(zhuǎn)。
致動(dòng)器130設(shè)置在直線源110的下面，并使包括加熱熔罐120的直線源110旋轉(zhuǎn)。這個(gè)旋轉(zhuǎn)允許使用更少的加熱熔罐來(lái)在基板100上形成沉積薄膜，從而降低了制造沉積設(shè)備的成本。
在沉積過(guò)程中，包括加熱熔罐120的直線源110旋轉(zhuǎn)以在基板100與直線源110相對(duì)的那個(gè)表面上沉積膜。
圖2是示出了通過(guò)圖1所示的沉積設(shè)備沉積在基板100上的薄膜的厚度相對(duì)于離基板100中心的距離的曲線圖。水平軸表示以mm為單位的離基板100中心的距離，垂直軸表示以埃()為單位的所沉積的薄膜的厚度。
圖2的曲線示出了如圖1所示的沉積設(shè)備能夠在小基板上以均勻的厚度和密度沉積薄膜。在這個(gè)示例中，到離基板100中心120mm的距離，薄膜具有大約320的均勻厚度。但是，當(dāng)該沉積設(shè)備在大基板上沉積薄膜時(shí)，大基板在其邊緣處將不具有均勻的厚度和密度。
圖3是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的沉積設(shè)備的操作原理的概念圖。圖4是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的沉積設(shè)備的一部分的剖視圖。
圖3和圖4中示出的沉積設(shè)備包括支撐構(gòu)件(未示出)，用于支撐基板200，沉積膜形成在基板200上；直線源210，包括多個(gè)排成直線的加熱熔罐220，用于將將被沉積的材料發(fā)射到基板200上；和致動(dòng)器230，用于使直線源210旋轉(zhuǎn)。
更靠近直線源210末端的加熱熔罐220的沉積速率高于更靠近直線源210中心的加熱熔罐220的沉積速率。這導(dǎo)致在大基板邊緣處的薄膜厚度均勻。每個(gè)加熱熔罐220根據(jù)其位置不同而具有不同的沉積速率。準(zhǔn)確地確定每個(gè)加熱熔罐220的沉積速率是重要的。
現(xiàn)將參照?qǐng)D3描述多個(gè)加熱熔罐220中的每個(gè)的沉積速率。
O代表基板200的中心，A代表在時(shí)間dt內(nèi)由離基板200的中心O的距離r處的加熱熔罐221沉積的材料的面積。作為示例，假設(shè)材料被加熱熔罐221沉積在區(qū)域dr中。當(dāng)在時(shí)間dt內(nèi)直線源210旋轉(zhuǎn)角度dθ時(shí)，在時(shí)間dt內(nèi)由加熱熔罐221沉積的材料的面積A如下A＝r·dr·dθ ……………………………(1)A’代表在時(shí)間dt內(nèi)由離基板200的中心O的距離r’處的加熱熔罐222沉積的材料的面積。作為示例，假設(shè)材料被加熱熔罐222沉積在區(qū)域dr’中。當(dāng)在時(shí)間dt內(nèi)直線源210旋轉(zhuǎn)角度dθ時(shí)，在時(shí)間dt內(nèi)由加熱熔罐222沉積的材料的面積A’如下A’＝r’·dr’·dθ ……………………………(2)m是沉積在基板200每單位面積上的材料的量。M和M’分別是沉積在A和A’上的材料的總量。M和M’計(jì)算如下M＝m·A＝m·r·dr·dθ ……………………………(3)M’＝m·A’＝m·r’·dr’·dθ ……………………………(4)在離直線源210的中心的距離r處的加熱熔罐221的沉積速率R和在離直線源210的中心的距離r’處的加熱熔罐222的沉積速率R’計(jì)算如下R＝M/dt＝m·r·dr·dθ/dt ……………………………(5)R’＝M’/dt＝m·r’·dr’·dθ/dt ……………………………(6)從等式5和等式6獲得下面的等式m·dθ/dt＝R/(r·dr)＝R’/(r’·dr’) ……………………………(7)
從基板200的中心O到基板200的末端，由離直線源210的中心的距離r處的加熱熔罐221沉積的面積和由離直線源210的中心的距離r’處的加熱熔罐222沉積的面積分別與距離dr和dr’成比例。下面的等式表示沉積速率R和R’間的關(guān)系，其從等式7獲得R’＝(r’/r)·R ……………………………(8)等式8表明加熱熔罐220的沉積速率一定與直線源210的中心和加熱熔罐220的位置間的距離成比例。使用這個(gè)方法，沉積在大基板上的材料會(huì)具有均勻厚度和密度的薄膜。
圖5是示意性示出根據(jù)本發(fā)明另一示例性實(shí)施例的沉積設(shè)備的一部分的剖視圖。
圖5中示出的沉積設(shè)備包括支撐構(gòu)件(未示出)，用于支撐基板，沉積膜形成在基板上；直線源310，包括多個(gè)排成直線的加熱熔罐320，用于將將被沉積的材料噴射到基板上；和致動(dòng)器330，用于使直線源310旋轉(zhuǎn)。
更靠近直線源310末端的相鄰加熱熔罐320間的距離小于更靠近直線源310中心的相鄰加熱熔罐320間的距離。在直線源310的第一方向上的加熱熔罐320可以和直線源310的第二方向上的加熱熔罐320對(duì)稱地放置。這增加了沉積在直線源310的邊緣處的材料的量，保持了大基板邊緣處的薄膜厚度。
圖6是示意性示出根據(jù)本發(fā)明又一示例性實(shí)施例的沉積設(shè)備的一部分的剖視圖。
圖6中示出的沉積設(shè)備包括支撐構(gòu)件(未示出)，用于支撐基板，沉積膜形成在基板上；直線源410，包括多個(gè)排成直線的加熱熔罐420，用于將將被沉積的材料噴射到基板上；和致動(dòng)器430，用于使直線源410旋轉(zhuǎn)。
更靠近直線源410末端的相鄰加熱熔罐420間的距離小于更靠近直線源410中心的相鄰加熱熔罐420間的距離。與圖5中示出的沉積設(shè)備不同的是，在直線源410的第一方向上的加熱熔罐420可以和直線源410的第二方向上的加熱熔罐420不對(duì)稱地放置。這使得由該沉積設(shè)備沉積的薄膜能夠具有均勻的厚度和密度。
還可以結(jié)合所述的示例性實(shí)施例來(lái)提出沉積方法及設(shè)備，其具有這樣的加熱熔罐越遠(yuǎn)離直線源中心的相鄰加熱熔罐間的距離越小，并對(duì)稱或者不對(duì)稱地放置在直線源的中心周圍，且越遠(yuǎn)離直線源中心的加熱熔罐中的沉積速率越大。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該清楚，在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下可以對(duì)本發(fā)明作出各種修改和變型。因而，本發(fā)明的意圖是覆蓋本發(fā)明的修改和變型，只要它們落入權(quán)利要求及其等同物的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種沉積方法，包括準(zhǔn)備基板，薄膜被沉積在所述基板上；準(zhǔn)備直線源，所述直線源包括多個(gè)排成直線的加熱熔罐；和使所述直線源旋轉(zhuǎn)，同時(shí)所述多個(gè)加熱熔罐加熱沉積材料并將所述沉積材料沉積在所述基板上。
2.如權(quán)利要求1所述的沉積方法，其中，至少一個(gè)加熱熔罐的沉積速率不同于至少另一個(gè)加熱熔罐的沉積速率。
3.如權(quán)利要求2所述的沉積方法，其中，每個(gè)加熱熔罐的沉積速率高于每個(gè)更靠近所述直線源的中心的加熱熔罐的沉積速率。
4.如權(quán)利要求3所述的沉積方法，其中，相鄰的加熱熔罐間的距離彼此相同。
5.如權(quán)利要求3所述的沉積方法，其中，每個(gè)加熱熔罐的沉積速率與所述加熱熔罐離所述直線源的中心的距離成比例。
6.如權(quán)利要求1所述的沉積方法，其中，至少一個(gè)相鄰加熱熔罐間的距離不同于至少另一個(gè)相鄰加熱熔罐間的距離。
7.如權(quán)利要求6所述的沉積方法，其中，越遠(yuǎn)離所述直線源的中心的相鄰加熱熔罐間的距離越小于越靠近所述直線源的中心的相鄰加熱熔罐間的距離。
8.如權(quán)利要求7所述的沉積方法，其中，在從所述直線源的所述中心的第一方向上的相鄰加熱熔罐間的所述距離和在從所述直線源的所述中心的第二方向上的相鄰加熱熔罐間的所述距離對(duì)稱。
9.如權(quán)利要求7所述的沉積方法，其中，在從所述直線源的中心的第一方向上的相鄰加熱熔罐間的距離和在從所述直線源的中心的第二方向上的相鄰加熱熔罐間的距離不對(duì)稱。
10.如權(quán)利要求7所述的沉積方法，其中，每個(gè)所述加熱熔罐具有相同的沉積速率。
11.一種沉積設(shè)備，包括支撐構(gòu)件，能夠支撐基板，薄膜沉積在所述基板上；直線源，包括多個(gè)排成直線的加熱熔罐，能夠加熱并沉積沉積材料；和致動(dòng)器，能夠使所述直線源旋轉(zhuǎn)。
12.如權(quán)利要求11所述的沉積設(shè)備，其中，至少一個(gè)加熱熔罐的沉積速率不同于至少另一個(gè)加熱熔罐的沉積速率。
13.如權(quán)利要求12所述的沉積設(shè)備，其中，每個(gè)加熱熔罐的沉積速率高于每個(gè)更靠近所述直線源的中心的加熱熔罐的沉積速率。
14.如權(quán)利要求13所述的沉積設(shè)備，其中，相鄰的加熱熔罐間的距離彼此相同。
15.如權(quán)利要求13所述的沉積設(shè)備，其中，每個(gè)加熱熔罐的沉積速率與所述加熱熔罐離所述直線源的中心的距離成比例。
16.如權(quán)利要求11所述的沉積設(shè)備，其中，至少一個(gè)相鄰加熱熔罐間的距離不同于至少另一個(gè)相鄰加熱熔罐間的距離。
17.如權(quán)利要求16所述的沉積設(shè)備，其中，越遠(yuǎn)離所述直線源的中心的相鄰加熱熔罐間的距離越小于越靠近所述直線源的中心的相鄰加熱熔罐間的距離。
18.如權(quán)利要求17所述的沉積設(shè)備，其中，在從所述直線源的中心的第一方向上的相鄰加熱熔罐間的距離和在從所述直線源的中心的第二方向上的相鄰加熱熔罐間的距離對(duì)稱。
19.如權(quán)利要求17所述的沉積設(shè)備，其中，在從所述直線源的中心的第一方向上的相鄰加熱熔罐間的距離和在從所述直線源的中心的第二方向上的相鄰加熱熔罐間的距離不對(duì)稱。
20.如權(quán)利要求17所述的沉積設(shè)備，其中，每個(gè)所述加熱熔罐具有相同的沉積速率。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種沉積方法及設(shè)備，該沉積方法及設(shè)備在用于將材料沉積到基板上的過(guò)程中提供了均勻的沉積速率和優(yōu)良的再現(xiàn)性。該沉積方法包括準(zhǔn)備基板，薄膜被沉積在該基板上；準(zhǔn)備直線源，該直線源包括多個(gè)排成直線的加熱熔罐；和使直線源旋轉(zhuǎn)，同時(shí)將沉積材料沉積在基板上。
文檔編號(hào)C23C14/54GK1769513SQ20051011736
公開(kāi)日2006年5月10日 申請(qǐng)日期2005年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月5日
發(fā)明者柳承潤(rùn) 申請(qǐng)人:三星Sdi株式會(huì)社