用于測量沉積速率的設(shè)備的制造方法
【專利摘要】提供一種用于測量沉積速率的設(shè)備，所述設(shè)備包括：光源單元，在真空室中位于沉積源和基板之間的沉積區(qū)域中，所述光源單元朝向從沉積源放出的沉積材料發(fā)射單色光；光傳感器單元，測量當(dāng)從光源單元發(fā)射的光穿過沉積區(qū)域時沉積區(qū)域中的光吸收、光散射和光發(fā)射中的至少一種；多通道形成單元，在光源單元和光傳感器單元之間限定多通道路徑。
【專利說明】
用于測量沉積速率的設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本公開涉及一種用于測量沉積速率的設(shè)備和方法。更具體地，本公開涉及這樣的 用于測量沉積速率的設(shè)備和方法，所述設(shè)備和方法可通過利用由于沉積材料引起的光的吸 收強(qiáng)度、散射強(qiáng)度和發(fā)射強(qiáng)度中的至少一種的光學(xué)方法而用在實際沉積區(qū)域中，可以半永 久性地使用，并且可以具有高測量精度。
【背景技術(shù)】
[0002] 有機(jī)發(fā)光二極管(0LED)是下一代顯示元件并且被期望成為LCD之后的顯示器，其 中，0LED可通過在涂敷有透明電極的玻璃基板上實施多層的有機(jī)薄膜和金屬電極并且對它 們施加電壓而從有機(jī)薄膜產(chǎn)生發(fā)射現(xiàn)象。具體地，有機(jī)薄膜可通過在玻璃基板上沉積有機(jī) 材料氣體而以薄膜形式形成，其中，所述有機(jī)材料氣體通過在高真空室中加熱包含有機(jī)材 料的熔爐而蒸發(fā)獲得。
[0003] 通過在基板上堆疊多層薄膜(例如，有機(jī)薄膜和金屬薄膜)來制造0LED。用于通過 沉積形成此種薄膜的0LED設(shè)備主要使用多個單元室連接的群集方案(cluster scheme)，并 且被構(gòu)造為轉(zhuǎn)移和運輸基板并在基板水平地設(shè)置在各個沉積室之間的狀態(tài)下執(zhí)行元件工 〇
[0004] 例如，真空沉積法可通過在真空室的下部位處安置至少一個沉積源并在真空室的 上部位處安置作為沉積基板的將要被處理的基板來形成薄膜。用于形成有機(jī)薄膜的這樣的 設(shè)備可使用連接至真空室的真空排氣系統(tǒng)以使真空室的內(nèi)部保持在預(yù)定的真空狀態(tài)，然后 在預(yù)定的真空狀態(tài)下使沉積材料從至少一個沉積源蒸發(fā)。例如，沉積源可包括其內(nèi)容納有 有機(jī)材料(其為薄膜材料）的熔爐和卷繞在熔爐的周圍以電加熱熔爐的加熱器。因此，當(dāng)隨 著加熱器的溫度升高而加熱熔爐時，有機(jī)材料蒸發(fā)。
[0005] 在該【背景技術(shù)】部分公開的上述信息僅用于增強(qiáng)對實施例的理解，因此，它可能包 括不構(gòu)成在本國已被本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所知曉的現(xiàn)有技術(shù)的信息。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本公開的示例性實施例提供一種用于測量沉積速率的設(shè)備，所述設(shè)備包括:光源 單元，在真空室中位于沉積源和基板之間的沉積區(qū)域中，光源單元朝向從沉積源放出的沉 積材料發(fā)射單色光;光傳感器單元，測量當(dāng)從光源單元發(fā)射的光穿過沉積區(qū)域時沉積區(qū)域 中的光吸收、光散射和光發(fā)射中的至少一種;多通道形成單元，在光源單元和光傳感器單元 之間限定多通道路徑。
[0007] 所述設(shè)備可還包括:控制器，控制光源單元和光傳感器單元的位置，以允許光源單 元和光傳感器單元中的每個的光軸位于沉積區(qū)域的中心，并基于由光傳感器單元測得的光 吸收、光散射和光發(fā)射中的至少一種如下計算沉積速率:透射光強(qiáng)度、散射光強(qiáng)度、PL發(fā)射 強(qiáng)度=k X C，其中，k是常量，C是沉積材料的濃度。
[0008] 多通道形成單元可以是包圍沉積區(qū)域以允許從光源單元發(fā)射的光被波導(dǎo)至光傳 感器單元的遮光壁，多通道形成單元包括內(nèi)部鏡面以及彼此面對的并針對光源單元和光傳 感器單元設(shè)置的第一波導(dǎo)開口和第二波導(dǎo)開口。
[0009] 所述設(shè)備還可包括面向光源單元和光傳感器單元的光收集單元，光收集單元的中 心在光源單元的光軸處。
[0010] 光收集單元可以是在多通道形成單元外部的凹面鏡，凹面鏡具有比多通道形成單 元的曲率大的曲率。
[0011] 所述設(shè)備還可包括:光路增加單元，使從光源單元發(fā)射的光多次穿過沉積區(qū)域的 光以增加光程。
[0012] 光路增加單元可包括限定四個角的第一反射鏡至第四反射鏡，限定第一光路和第 二光路的第一反射鏡至第四反射鏡相交于沉積區(qū)域的中心，光源單元和光傳感器單元可安 裝在第一反射鏡至第四反射鏡中的兩個的后面，光源單元和光傳感器單元在多通道形成單 元的同一側(cè)上。
[0013] 光源單元可以是UV光源，光傳感器單元可以測量再次從吸收了從光源單元發(fā)射的 光的沉積材料發(fā)射的光的強(qiáng)度，光傳感器單元包括在光傳感器單元的前面的僅過濾光源單 元的發(fā)射的濾光器單元。
[0014] 濾光器單元可以是UV截止濾波器，并且還包括在光源單元的前面的帶通濾光器并 過濾具有特定帶的波長的光。
[0015] 設(shè)備還可包括周期地改變光源單元的強(qiáng)度的光源強(qiáng)度調(diào)節(jié)器，其中，濾光器單元 僅過濾具有相同周期的信號分量。
[0016] 本公開另一示例性實施例提供一種用于測量沉積速率的方法，所述方法包括下述 步驟:在蒸發(fā)器的真空室內(nèi)設(shè)置彼此面對的光源單元和光傳感器單元，使得沉積源和處理 基板之間的沉積區(qū)域處于光源單元和光傳感器單元之間；從光源朝向沉積區(qū)域發(fā)射光;通 過光傳感器單元檢測在穿過沉積區(qū)域之后從光源發(fā)射的光;測量在被光傳感器單元檢測后 的光吸收、光散射和光發(fā)射中的至少一種，其中，沉積速率計算如下:透射光、散射光、PL發(fā) 射強(qiáng)度=k X C，其中，k是常量，C是從沉積源蒸發(fā)的沉積材料的濃度。
[0017] 所述方法還可包括在光源單元和光傳感器單元之間形成多通道的光路，并且形成 包圍沉積區(qū)域的遮光壁使得在光源單元和光傳感器單元之間的區(qū)域是遮光的。
[0018] 在光源單元和光傳感器單元之間形成多通道的光路可包括將從光源單元發(fā)射的 光收集至彼此面對的凹面鏡，并且將收集的光傳輸至與光源單元安裝在同一側(cè)上的光傳感 器單元。
[0019] 所述方法還可包括將凹面鏡安裝在連接光源單元和光傳感器單元的同心圓的外 側(cè)。
[0020] 在光源單元和光傳感器單元之間形成多通道的光路可包括多次反射從光源單元 發(fā)射的光并使反射光多次穿過沉積區(qū)域。
[0021] 所述方法還可包括安裝第一反射鏡至第四反射鏡以形成相交于沉積區(qū)域的中心 的第一光路和第二光路。
[0022] 所述方法還可包括在光源單元或者光傳感器單元前面安裝僅使具有特定波長的 光通過的濾光器單元。
[0023] 所述方法還可包括由濾光器單元過濾通過周期性地轉(zhuǎn)換光源單元的強(qiáng)度而具有 相同周期的信號分量。
[0024] 當(dāng)光傳感器單元測量發(fā)射時，濾光器單元可使用UV截止濾波器。
【附圖說明】
[0025] 通過參照附圖詳細(xì)描述示例性實施例，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，特征將變得 明顯，在附圖中：
[0026] 圖1示出根據(jù)示例性實施例的用于測量沉積速率的設(shè)備的概念圖。
[0027] 圖2示出根據(jù)示例性實施例的第一修改實施例的用于測量沉積速率的設(shè)備的概念 圖。
[0028] 圖3示出根據(jù)示例性實施例的第二修改實施例的用于測量沉積速率的設(shè)備的示意 圖。
[0029] 圖4示出根據(jù)示例性實施例的第三修改實施例的用于測量沉積速率的設(shè)備的示意 圖。
[0030] 圖5示出根據(jù)另一示例性實施例的用于測量沉積速率的設(shè)備的示意圖。
[0031] 圖6示出根據(jù)另一示例性實施例的修改實施例的用于測量沉積速率的設(shè)備的概念 圖。
【具體實施方式】
[0032] 在下文中，將參照附圖更充分地描述示例實施例;然而，示例實施例可以以不同的 形式體現(xiàn)并且不應(yīng)該被理解為局限于在此闡述的實施例。當(dāng)然，這些實施例被提供為使得 本公開將會是徹底的和完整的，并將向本領(lǐng)域技術(shù)人員充分傳達(dá)示例性實施方式。
[0033]在以下的詳細(xì)描述中，僅以圖示的方式示出并描述根據(jù)示例性實施例的用于測量 沉積速率的設(shè)備。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將會意識到的，在全都不脫離本公開的精神或范圍的 情況下，所描述的實施例可以以各種不同方式修改。因此，附圖和描述被認(rèn)為是本質(zhì)上是說 明性的而不是限制性的。同樣的附圖標(biāo)記在整個說明書中指示同樣的元件。
[0034] 此外，在附圖中，為了圖示的清楚，會夸大層和區(qū)域的尺寸。還將理解的是，當(dāng)層或 元件被稱為"在"另一元件或基板"上"時，所述層或元件可直接在所述另一層或基板上，或 者也可存在中間層或中間元件。另外，還將理解的是，當(dāng)元件或?qū)颖环Q為"在"兩個層或元件 "之間"時，所述元件或?qū)涌梢允沁@兩個層或元件之間的唯一層者元件，或者還可存在一個 或更多個中間層或中間元件。
[0035] 圖1示出根據(jù)示例性實施例的用于測量沉積速率的設(shè)備100的概念圖。
[0036] 如圖1所示，真空蒸發(fā)器的真空室10使用:根據(jù)示例性實施例的用于測量沉積速率 的設(shè)備1〇〇;沉積源11，設(shè)置在真空室10的底部，并且在沉積源11中容納有沉積材料且在沉 積源11的外部設(shè)置有加熱器;處理基板13,在沉積源11上方并沉積有從沉積源11蒸發(fā)或升 華的沉積材料18。用于測量沉積速率的設(shè)備100的中心設(shè)置在真空室10的處于沉積源11和 處理基板13之間的沉積區(qū)域13A中。
[0037] 有機(jī)發(fā)光二極管(0LED)通過在其上涂敷有透明電極的玻璃基板上形成多層的有 機(jī)薄膜和金屬電極并且對它們施加電壓而從有機(jī)薄膜產(chǎn)生發(fā)射現(xiàn)象。此外，通過使因在高 真空室內(nèi)加熱包括有機(jī)材料的熔爐來蒸發(fā)的有機(jī)材料氣體沉積在玻璃基板上而以薄膜形 式形成有機(jī)薄膜。
[0038] 在通常的0LED中，至少包括發(fā)射層的中間層形成在彼此面對的電極之間，并可設(shè) 置有各種層。例如，中間層可包括空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)射層、電子傳輸層和電子注入 層等，并且是由有機(jī)材料制成的有機(jī)薄膜。
[0039] 用于形成有機(jī)薄膜的有機(jī)材料在真空室10的沉積源11中被加熱至蒸發(fā)點（或者升 華點），并且蒸發(fā)的有機(jī)材料從沉積源11釋放以涂覆在處理基板13上。例如，物理氣相沉積 (PVD)工藝可在真空室10中利用具有高耐熱性和化學(xué)安全的熔爐實現(xiàn)沉積源11。
[0040] 在制造0LED的工藝中，設(shè)置在中間層上下的電極可利用本公開的沉積設(shè)備通過沉 積方法形成，其他布線可通過本公開的沉積方法形成。0LED的電極和布線的材料通常在高 溫下蒸發(fā)，并且依賴于所使用的材料的種類。例如，鎂在大約500°C至大約600°C蒸發(fā)，銀在 大約1000 °C或以上蒸發(fā)，鋁在大約1000 °C蒸發(fā)，鋰在大約300 °C蒸發(fā)。
[0041] 返回參照圖1，用于測量沉積速率的設(shè)備100可包括光傳感器單元130、光源單元 110、多通道形成單元150和控制器170.
[0042] 光傳感器單元130測量當(dāng)發(fā)射自光源單元110(例如，激光、發(fā)光二極管(LED)和燈 等）的光經(jīng)過沉積區(qū)域13A時，由于沉積材料分子而產(chǎn)生的吸收、散射和光致發(fā)光等。例如， 光源單元110發(fā)射通過沉積區(qū)域13A的光，所以光傳感器單元130對在光例如經(jīng)過沉積區(qū)域 13A并被沉積區(qū)域13A影響之后來自光源單元110的光強(qiáng)度進(jìn)行測量。
[0043] 多通道形成單元150安裝在沉積區(qū)域13A外部，以使光傳感器單元130能夠測量從 光源單元110發(fā)射的光與沉積材料之間的多通道的吸收光譜?？刂破?70控制光源單元110 和光傳感器單元130,從而利用由光傳感器單元130測得的吸收、散射和光致發(fā)光等來精確 地測量多通道中的沉積速率，并利用多通道測量值通過執(zhí)行預(yù)定的修正來準(zhǔn)確地計算沉積 速率。
[0044] 例如，由于0LED的電極和布線的材料通常在高溫下蒸發(fā)，因此，當(dāng)使用燈作為光源 單元110時，溫度可被設(shè)定為等于或小于蒸發(fā)溫度的大約300°C或更低。在另一示例中，當(dāng)使 用激光作為光源單元110時，如下面的表1所示，激光可具有大約200nm至大約400nm的波長， 即，對于鋁和銅等的吸光度好的波長。
[0045] 表1:根據(jù)激光波長的吸光度
[0046]
[0047] 如上所述，通過使具有足夠大的吸收系數(shù)的單色光穿過將要被測量的沉積材料來 測量出通過沉積區(qū)域13A傳輸?shù)墓獾膹?qiáng)度（即，密度)的減小。因此，光傳感器130測量的只是 將要被測量的沉積材料的濃度而不受其他沉積材料的干擾。
[0048] 如圖1進(jìn)一步所示，控制器170可包括位置控制器171，所述位置控制器171控制光 源單元110,并且設(shè)置在最適合于對由于沉積材料分子而出現(xiàn)的從光源單元110發(fā)射的光的 吸收、散射和光致發(fā)光等進(jìn)行測量且直到沉積區(qū)域A的測量距離h處，且設(shè)置在離處理基板 13為距離Η處。注意的是，距離Η也是沉積源11與處理基板13之間的距離。此外，控制器可包 括水平控制器173和計算器175,水平控制器173精確地測量光傳感器單元130對光源單元 110的焦距等，計算器175通過利用光傳感器單元130的測量值并執(zhí)行預(yù)定的修正和轉(zhuǎn)換來 精確計算沉積速度。
[0049] 同時，多通道形成單元150可以設(shè)置為使得光傳感器單元130的中心位于光源單元 110的光軸處用于精確地測量光源單元110和光傳感器單元130相對于框架15的焦距等，并 且可以設(shè)置為使得光源單元110和光傳感器單元130的位置彼此連接，從而更好地利于位置 控制。
[0050] 即，當(dāng)從光源單元110(例如，激光或者LED燈)發(fā)射的光穿過沉積區(qū)域13Α朝向光傳 感器單元130的中心時，由于沉積區(qū)域13A中的沉積材料分子而產(chǎn)生吸收、散射和PL發(fā)射等。 因此，沉積區(qū)域13A中的發(fā)射光和沉積材料之間的相互作用與材料分子的濃度成比例，如以 下關(guān)系表達(dá)式1所表示的，其中，k是常量，C是沉積材料的濃度。
[0051 ][關(guān)系表達(dá)式1]
[0052] 透射光強(qiáng)度、散射光強(qiáng)度、PL發(fā)射強(qiáng)度=k X C
[0053] 因此，光傳感器單元130可測量光和沉積材料之間的相互作用的大小以找出沉積 材料的濃度，即，沉積速率。在使用UV光源的情況下，測量結(jié)果是透射光的強(qiáng)度(吸光度），散 射光的強(qiáng)度以及PL發(fā)射強(qiáng)度。
[0054] 在下文中，將參照圖2至圖6描述根據(jù)本公開的第一至第五修改實施例的用于測量 沉積速率的設(shè)備。
[0055] 如圖2所示，在根據(jù)本公開的第一修改實施例的用于測量沉積速率的設(shè)備100中， 光源單元110為具有高透過率的激光。此外，光傳感器單元130可以是吸光度傳感器131，當(dāng) 從光源單元110發(fā)射的光穿過沉積區(qū)域13A時，吸光度傳感器131測量沉積材料對光的吸光 度，從而測量透射光的強(qiáng)度。
[0056] 通過吸光度傳感器131測得的光束從自光源單元110入射的光束去除了因與沉積 材料碰撞而散射的散射光束，如以下關(guān)系表達(dá)式2所表達(dá)的。
[0057][關(guān)系表達(dá)式2]
[0058]測得光束=入射光束-散射光束
[0059] 控制器170可將透射光的強(qiáng)度(吸光度)轉(zhuǎn)換成電信號，從而利用電信號的強(qiáng)度導(dǎo) 出沉積材料的沉積速度。
[0060] 然而，氣體分子均具有僅光學(xué)地吸收與振動能量子相對應(yīng)的能量并通常吸收紅外 區(qū)域的光作為振動能量的性質(zhì)。因此，優(yōu)選地使用光源單元110的紅外區(qū)域的光。出于此原 因，C0 2、C0、CH4和C3H8等均對于紅外線具有獨特的吸收光譜。例如，C0 2吸收4.25μπι的波長，C0 吸收4.7μπι的波長，CH4吸收3.3μπι的波長，光的吸光度根據(jù)相應(yīng)氣體的濃度而不同。
[0061] 因此，光源單元110可產(chǎn)生只具有特定波段的光，并且還可產(chǎn)生具有不同于特定波 段的波段的光。光源單元110可為例如LED、激光二極管(LD)、鎢、白熾體(glower)、能斯脫燈 (Nernst glower)和遠(yuǎn)紅外高壓萊蒸氣燈等。
[0062] 在這種情況下，作為任何波長的光的吸收率的吸光度Α(λ)由下面的比爾-朗伯公 式(公式1)定義。
[0063] A(A)=E(A)bC (公式 1)
[0064]在此，Α(λ)代表吸光度，Ε(λ)代表吸收系數(shù)，b代表透射距離，C代表沉積材料的濃 度。吸收系數(shù)Ε(λ)是波長λ的函數(shù)，因此，選擇吸收系數(shù)Ε(λ)大的波長并因此可增加吸光度A (λ)。同時，吸光度Α(λ)與光的透射距離b和沉積材料的系數(shù)成比例。因此，為了增加吸光度A (λ)和沉積材料的濃度C的成比例程度，優(yōu)選的是使透射距離b的值大。此外，吸光度Α(λ)具 有以下公式2。
[0065] Α(λ)=-1〇δ[Ι(λ)/Ι0(λ)]公式 2
[0066] 在上面的公式2中，Ιο(λ)代表基準(zhǔn)光的強(qiáng)度，Ι(λ)代表測量光的強(qiáng)度。可認(rèn)識到， 在基準(zhǔn)光的強(qiáng)度Ιο(λ)、吸收系數(shù)Ε(λ)和透射距離b已知的情況下，通過測量光的強(qiáng)度Ι(λ) 可得到沉積材料的濃度。
[0067] 此外，吸收系數(shù)Ε(λ)是波長(λ)的函數(shù)，因此，通過使具有足夠大的吸收系數(shù)Ε(λ) 的單色光穿過將要被測量的沉積材料以僅測量將要被測量的氣體的濃度來測量透射光強(qiáng) 度的減小而不受其他沉積材料的干擾。
[0068] 根據(jù)比爾-朗伯定律，可以認(rèn)識到，光的吸收率(在上面的公式1和公式2中代表吸 光度Α(λ))與沉積材料的濃度C和光的透射距離b成比例。為了增大光的吸收率，需要增加透 射距離b。然而，在這種情況下，設(shè)備的長度長，并且相應(yīng)地增加了機(jī)械裝置外觀的物理長 度。
[0069] 根據(jù)本公開的第一修改實施例，多通道形成單元150可以是用來執(zhí)行將從光源單 元110發(fā)射的光波導(dǎo)至光傳感器單元130的引導(dǎo)功能以增加光程而不增加長度的遮光壁。遮 光壁的內(nèi)表面可形成鏡面151以反射光。
[0070] 為了使在光被反射時光的損失和漫反射最小化，在遮光壁是金屬的情況下，鏡面 151也可通過對金屬執(zhí)行表面研磨來經(jīng)受鏡面處理，也可通過涂覆具有高反射率的金、鎳、 銀、銅或者金/鉻雙層來形成。
[0071] 當(dāng)沿地面方向切割多通道形成單元150時，橫截面可具有任何合適的形狀，例如圓 形或者多邊形。同時，多通道形成單元150還可設(shè)置有彼此面對設(shè)置且分別針對光源單元 110和光傳感器單兀130設(shè)置的第一波導(dǎo)開口 153和第二波導(dǎo)開口 155。這樣，彼此面對設(shè)置 的第一波導(dǎo)開口 153和第二波導(dǎo)開口 155針對光源單元110和光傳感器單元130設(shè)置，從而更 好地利于位置控制。
[0072] 本公開的第二修改實施例的組件和本公開的第一修改實施例組件幾乎相似，但是 本公開的第二修改實施例與本公開的第一修改實施例的不同之處在于:還安裝了光收集單 元140以在吸收/散射沉積材料的濃度小時增加吸收/散射的比值，并且光傳感器單元130對 通過光收集單元140收集的光進(jìn)行測量。
[0073]如圖3所示，根據(jù)本公開的第二修改實施例，光收集單元140可為凹面鏡并設(shè)置在 面向光源單元110的位置處，使得光收集單元140的中心設(shè)置在光源單元110的光軸處。在這 種情況下，光傳感器單元130可設(shè)置為平行于光源單元110,以對在通過利用凹面鏡反射光 束再次穿過沉積區(qū)域之后而被收集的光進(jìn)行測量。
[0074]凹面鏡安裝在多通道形成單元150的外部以具有較大的曲率，并因此收集穿過多 通道形成單元150的第二波導(dǎo)開口 155的光以擴(kuò)大光收集區(qū)域。結(jié)果，通過利用凹面鏡使沉 積材料對從光源單元110發(fā)射的光吸收/散射的比值大而能夠精確地執(zhí)行測量。
[0075]本公開的第三修改實施例的組件和本公開的第一修改實施例的組件幾乎相似，但 是本公開的第三修改實施例與本公開的第一修改實施例的不同之處在于:還安裝了光路增 加單元157使光多次通過沉積區(qū)域以防止由于沉積材料(例如，吸收/散射等)而導(dǎo)致光透光 率減小。光傳感器單元130測量穿過光路增加單元157的測量光束。
[0076]如圖4所示，根據(jù)本公開的第三修改示例性實施例，光收集單元140可與光源單元 110和光傳感器單元130設(shè)置在同一側(cè)上，從而從光源單元110發(fā)射的光經(jīng)過第一反射鏡 157a和沉積區(qū)域13A的中心并從第二反射鏡157b反射，反射的光再次經(jīng)過第三反射鏡158b 和沉積區(qū)域13A的中心，然后通過第四反射鏡158a入射在光傳感器單元130上。可安裝第一 至第四反射鏡157a、157b、158a和158b使得光路（即，光程)可循環(huán)。
[0077]通過第一反射鏡157a和第二反射鏡157b形成的第一光路dl與通過第三反射鏡 158a和第四發(fā)射鏡158b形成的第二光路d2相交于沉積區(qū)域13A的中心。鄰近光源單元110的 第一反射鏡157a的中心和鄰近光傳感器單元130的第四反射鏡158a的中心設(shè)置成相對于第 一光路dl傾斜大約60°，使得光路可基本上無限地增加。相似地，第二反射鏡157b和第三反 射鏡158b設(shè)置成與第二光路d2具有預(yù)定的角度。
[0078] 結(jié)果，通過利用安裝在四個角的第一至第四反射鏡157a、157b、158a和158b，光可 多次經(jīng)過沉積區(qū)域。因此，可提高沉積材料的沉積速度和測量精度。
[0079] 將參照圖5和圖6描述根據(jù)本公開另一示例性實施例和修改實施例的用于測量沉 積速率的設(shè)備。
[0080] 圖5是用于描述根據(jù)本公開另一示例性實施例的用于測量沉積速率的設(shè)備的構(gòu)造 的示意圖。圖6是用于描述根據(jù)圖5的實施例的第一修改實施例的用于測量沉積速率的設(shè)備 的概念圖。
[0081] 根據(jù)本公開另一示例性實施例的用于測量沉積速率的設(shè)備200測量因從光源單元 210發(fā)射的光而受激以自身發(fā)光的沉積材料的光致發(fā)光(PL)發(fā)射強(qiáng)度，從而測量沉積材料 的濃度。發(fā)射的典型不例可包括焚光或者磷光，焚光或者磷光是從環(huán)境吸收的光再次發(fā)射 的現(xiàn)象。在這種情況下，發(fā)射光的波長等于或者長于吸收光的波長。
[0082] 如圖5所示，在用于測量沉積速率的設(shè)備200中，光源單元210、光傳感器單元230和 濾光器單元260安裝成面向沉積區(qū)域13A的中心，其中，光傳感器單元230測量因吸收從光源 單元210發(fā)射的光而再次發(fā)射的光的強(qiáng)度，濾光器單元260僅測量從光源單元210發(fā)射的PL。 [0083] 光源單元210可以是適合產(chǎn)生熒光或者磷光的UV光源。安裝在光傳感器單元230前 面的濾光器單元260可為UV截止濾波器以測量僅由作為UV光源的光源單元210產(chǎn)生的PL。
[0084]同時，如圖6所示，在根據(jù)第一修改實施例的用于測量沉積速率的設(shè)備200中，將周 期性地改變光源單元210的強(qiáng)度的光源強(qiáng)度調(diào)節(jié)器270可安裝在光源單元210的前面以防止 環(huán)境光的影響。在這種情況下，安裝在光源單元210前面的濾光器單元260僅過濾與光接收 信號具有相同周期的信號分量。因此，光傳感器單元230測量光的強(qiáng)度，從而提高了測量方 面的準(zhǔn)確性。同時，當(dāng)光源單元210本身不僅僅產(chǎn)生特定帶的波長時，還可在光源單元210的 前面安裝帶通濾波器以發(fā)射具有特定帶的波長的光。
[0085]通過總結(jié)和回顧，當(dāng)有機(jī)材料在傳統(tǒng)沉積設(shè)備的真空室中蒸發(fā)時，有機(jī)材料可能 沉積在真空室內(nèi)的晶體傳感器上，從而損害晶體傳感器的功能。這樣，通過晶體傳感器測量 的有機(jī)薄膜的厚度和沉積速率可能無法被適當(dāng)?shù)販y量。此外，盡管已經(jīng)試圖將晶體傳感器 安裝在傳統(tǒng)沉積設(shè)備的真空室的非沉積區(qū)域中以不覆蓋沉積區(qū)域，但是存在空間局限性。 [0086]相比而言，示例實施例提供了一種可在實際沉積區(qū)域中使用的、可半永久性使用 的并可具有高測量精度的用于測量沉積速率的設(shè)備和方法。具體地，示例實施例提供一種 在沉積區(qū)域的外部(例如，外圍）的光源單元和光傳感器單元，同時光源單元和光傳感器單 元之間的多通道與沉積區(qū)域疊置以允許對沉積區(qū)域中的光吸收、光散射和光發(fā)射的測量。
[0087]已在此公開了示例實施例，雖然采用了特定的術(shù)語，但是僅以一般和描述性意義 來使用和解釋這些術(shù)語，而不是為了限制的目的。在某些情況下，如對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員 來說將明顯的是，自提交本申請之時起，除非另外明確表示，否則結(jié)合具體實施例描述的特 征、特性和/或元件可以單獨使用或者與結(jié)合其他實施例描述的特征、特性或/或元件組合 使用。因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的是，在不脫離如權(quán)利要求所闡述的本發(fā)明的精神和范 圍的情況下，可在形式和細(xì)節(jié)上作出各種改變。
【主權(quán)項】
1. 一種用于測量沉積速率的設(shè)備，所述設(shè)備包括： 光源單元，在真空室中位于沉積源和基板之間的沉積區(qū)域中，所述光源單元朝向從所 述沉積源放出的沉積材料發(fā)射單色光； 光傳感器單元，測量當(dāng)從所述光源單元發(fā)射的光穿過所述沉積區(qū)域時所述沉積區(qū)域中 的光吸收、光散射和光發(fā)射中的至少一種； 多通道形成單元，在所述光源單元和所述光傳感器單元之間限定多通道路徑。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，所述設(shè)備還包括： 控制器，控制所述光源單元和所述光傳感器單元的位置以使所述光源單元和所述光傳 感器單元中的每個的光軸位于所述沉積區(qū)域的中心，并基于由所述光傳感器單元測得的光 吸收、光散射和光發(fā)射中的至少一種如下計算所述沉積速率： 透射光強(qiáng)度、散射光強(qiáng)度、光致發(fā)光發(fā)射強(qiáng)度= kXC， 其中，k是常量，C是所述沉積材料的濃度。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述多通道形成單元是包圍所述沉積區(qū)域 以使所述從所述光源單元發(fā)射的光被波導(dǎo)至所述光傳感器單元的遮光壁，所述多通道形成 單元包括內(nèi)部鏡面以及彼此面對并針對所述光源單元和所述光傳感器單元設(shè)置的第一波 導(dǎo)開口和第二波導(dǎo)開口。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，所述設(shè)備還包括面向所述光源單元和所述光傳感器單 元的光收集單元，所述光收集單元的中心在所述光源單元的光軸處。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征在于，所述光收集單元是在所述多通道形成單元 外部的凹面鏡，所述凹面鏡具有比所述多通道形成單元的曲率大的曲率。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，所述設(shè)備還包括:光路增加單元，使所述從所述光源單 元發(fā)射的光多次穿過所述沉積區(qū)域以增加光程。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其特征在于： 所述光路增加單元包括限定四個角的第一反射鏡至第四反射鏡，限定第一光路和第二 光路的所述第一反射鏡至所述第四反射鏡交叉于所述沉積區(qū)域的中心， 所述光源單元和所述光傳感器單元安裝在所述第一反射鏡至所述第四反射鏡中的兩 個的后面，所述光源單元和所述光傳感器單元在所述多通道形成單元的同一側(cè)上。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于： 所述光源單元是UV光源，以及 所述光傳感器單元測量再次從吸收了所述從所述光源單元發(fā)射的光的所述沉積材料 發(fā)射的光的強(qiáng)度，所述光傳感器單元包括在所述光傳感器單元的前面的僅過濾所述光源單 元的發(fā)射的濾光器單元。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其特征在于，所述濾光器單元是UV截止濾波器，并且還 包括在所述光源單元的前面的帶通濾光器并過濾具有特定帶的波長的光。10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，所述設(shè)備還包括周期地改變所述光源單元的強(qiáng)度的光 源強(qiáng)度調(diào)節(jié)器，其中，所述濾光器單元僅過濾具有相同周期的信號分量。
【文檔編號】C23C14/54GK106065465SQ201610086605
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2016年2月16日 公開號201610086605.6, CN 106065465 A, CN 106065465A, CN 201610086605, CN-A-106065465, CN106065465 A, CN106065465A, CN201610086605, CN201610086605.6
【發(fā)明人】姜泰旻, 曹永錫
【申請人】三星顯示有限公司