專利名稱：薄膜沉積設(shè)備及使用該薄膜沉積設(shè)備的薄膜沉積方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實施例涉及一種用于產(chǎn)生沉積源的蒸汽并將該蒸汽沉積在物體表面上的薄膜沉積設(shè)備。
背景技術(shù)：
在諸如有機發(fā)光顯示裝置的薄膜的形成之類的薄膜制造工藝中，經(jīng)常使用沉積操作，在所述沉積操作中，產(chǎn)生沉積源的蒸汽并且該蒸汽附著在諸如基底的物體的表面上。最近，隨著有機發(fā)光顯示裝置的尺寸已經(jīng)增大，將要對其執(zhí)行沉積的基底的相應(yīng)表面區(qū)域也已經(jīng)增大。因此，在將基底和沉積源都固定的同時，難以在基底的整個表面區(qū)域上形成均勻的膜。為了解決上述問題，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，將沉積源固定，并且相對于沉積源移動基底，以在基底的整個表面區(qū)域上形成均勻的膜。然而，在此情況下，必須提供用于大尺寸基底的足夠的空間，因此沉積設(shè)備的尺寸明顯增大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實施例提供一種在相對于物體移動沉積源的同時執(zhí)行沉積的薄膜沉積設(shè)備以及使用該薄膜沉積設(shè)備的薄膜沉積方法。根據(jù)本發(fā)明實施例的一方面，提供了一種薄膜沉積設(shè)備，其包括:室，被構(gòu)造成具有安裝在所述室中的基底 ；嗔射單兀，被構(gòu)造成在室中移動且向基底嗔射沉積蒸汽；以及源供應(yīng)單元，被構(gòu)造成向噴射單元供應(yīng)沉積蒸汽的源。沉積蒸汽的源可包括液態(tài)單體以及作為單體的載氣與單體混合的惰性氣體，源供應(yīng)單元可包括被構(gòu)造成儲存并供應(yīng)惰性氣體的載氣供應(yīng)單元以及被構(gòu)造成儲存并供應(yīng)液態(tài)單體的單體供應(yīng)單元。單體供應(yīng)單元可包括被構(gòu)造成向噴射單元供應(yīng)單體的注射泵。薄膜沉積設(shè)備可進一步包括被構(gòu)造成交替地供應(yīng)單體的多個注射泵。薄膜沉積設(shè)備可進一步包括可拆卸地連接到注射泵并被構(gòu)造成儲存單體的單體儲存器。噴射單元可包括:面對基底的噴射部，其中，加熱器被構(gòu)造成汽化噴射部處的所述源；第一供應(yīng)線，用于連接單體供應(yīng)單元和噴射部；第二供應(yīng)線，用于連接載氣供應(yīng)單元和噴射部；第一流速控制器，在第一供應(yīng)線處，用于控制向噴射部供應(yīng)的單體的量；以及第二流速控制器，在第二供應(yīng)線處，用于控制向噴射部供應(yīng)的載氣的量。薄膜沉積設(shè)備可進一步包括壓力傳感器，壓力傳感器被構(gòu)造成測量與單體對應(yīng)的壓力并位于第一供應(yīng)線處。
薄膜沉積設(shè)備可進一步包括用于將第一供應(yīng)線和第二供應(yīng)線連接的第三供應(yīng)線，其中，第三供應(yīng)線被構(gòu)造成:當壓力傳感器測得低于正常范圍的壓力時使得載氣進入第一供應(yīng)線。薄膜沉積設(shè)備可進一步包括位于噴射單元處且被構(gòu)造成向基底照射紫外線的紫外線燈。室可被構(gòu)造成具有豎直地安裝在所述室中的基底，噴射單元可被構(gòu)造成在面對基底的同時沿豎直方向移動。根據(jù)本發(fā)明實施例的另一方面，提供了一種薄膜沉積方法，該方法包括:準備噴射單元，噴射單元用于在室中噴射沉積蒸汽；準備源供應(yīng)單元，源供應(yīng)單元用于將沉積蒸汽的源供應(yīng)到室中的噴射單元；將基底安裝在室中；通過操作源供應(yīng)單元向噴射單元供應(yīng)所述源；相對于基底移動噴射單元；以及噴射沉積蒸汽。沉積蒸汽的源可包括:液態(tài)單體；以及惰性氣體，作為單體的載氣與單體混合。薄膜沉積方法還可包括操作源供應(yīng)單元中的注射泵來供應(yīng)單體。薄膜沉積方法還可包括交替地操作多個注射泵以向噴射單元供應(yīng)單體。薄膜沉積方法還可包括:將單體儲存器與多個注射泵連接；以及儲存單體。噴射沉積蒸汽可包括:混合單體和載氣，同時控制第一供應(yīng)線中的單體的供應(yīng)量和第二供應(yīng)線中的載氣的供應(yīng)量，其中，單體和載氣分別通過第一供應(yīng)線和第二供應(yīng)線；通過加熱包括單體和 載氣的混合物的源，來汽化所述源；相對于基底移動噴射單元；以及在基底的基本上整個表面上沉積汽化的沉積蒸汽。薄膜沉積方法還可包括測量與向噴射單元供應(yīng)的單體對應(yīng)的壓力。薄膜沉積方法還可包括:當測得的壓力低于正常范圍時，使載氣經(jīng)過第三供應(yīng)線進入第一供應(yīng)線，其中，第三供應(yīng)線將第一供應(yīng)線和第二供應(yīng)線連接。薄膜沉積方法還可包括向基底照射紫外線。可將基底豎直地安裝在室中，噴射單元可在面對基底的同時沿豎直方向移動。


通過參照附圖詳細描述本發(fā)明的示例性實施例，本發(fā)明實施例的上述和其他特征及方面將會變得更加清楚，在附圖中:圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的薄膜沉積設(shè)備的結(jié)構(gòu)的示意性框圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的圖1中示出的實施例的薄膜沉積設(shè)備的源供應(yīng)單元的單體供應(yīng)單元的結(jié)構(gòu)的示意圖；以及圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的圖1中示出的實施例的薄膜沉積設(shè)備的噴射單元的結(jié)構(gòu)的示意圖。
具體實施例方式現(xiàn)在將參照附圖更充分地描述本發(fā)明的實施例，在附圖中示出了本發(fā)明的示例性實施例。首先，將參照圖1描述根據(jù)本發(fā)明實施例的薄膜沉積設(shè)備。圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的薄膜沉積設(shè)備的結(jié)構(gòu)的示意性框圖。圖1的薄膜沉積設(shè)備包括:室100，作為沉積靶的基底10可被固定在室100中；噴射單元200，通過在室100內(nèi)沿豎直方向移動來產(chǎn)生沉積蒸汽；和源供應(yīng)單元300，向噴射單元200供應(yīng)沉積源。因此，按照以下方式執(zhí)行沉積:在基底10被安裝在室100中的同時，從源供應(yīng)單元300向噴射單元200供應(yīng)沉積源，并且噴射單元200沿豎直地安裝的基底10豎直地移動，以在基底10的基本上整個表面上噴射沉積蒸汽。因此，在基底10處于固定狀態(tài)且噴射單元200在基底10的表面區(qū)域內(nèi)移動的同時執(zhí)行沉積，因此，室100的空間占有率明顯降低，并且由于噴射單元200豎直地移動，所以其平面上的空間占有率尤其降低。在下文中，將對這些單元的結(jié)構(gòu)進行詳細的描述，利用這些單元的結(jié)構(gòu)可以提供如上所述的低的空間占有率并可以執(zhí)行穩(wěn)定的沉積。首先，源供應(yīng)單元300包括:單體供應(yīng)單元(“單體”)310，儲存液態(tài)單體并通過第一供應(yīng)線231向噴射單元200供應(yīng)液態(tài)單體；和載氣供應(yīng)單元(“載氣”)320，儲存作為載氣的諸如氬(Ar)的惰性氣體，并通過第二供應(yīng)線232向噴射單元200供應(yīng)惰性氣體。也就是說，根據(jù)本發(fā)明的當前實施例，不僅供應(yīng)作為沉積源的單體，而且載氣還與單體混合，以促進單體的傳輸并防止/降低第一供應(yīng)線231、第二供應(yīng)線232和第三供應(yīng)線233因沉積源而阻塞的可能性。后面將對采用載氣避免阻塞進行描述。圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的圖1中示出的實施例的薄膜沉積設(shè)備的源供應(yīng)單元300的單體供應(yīng)單元310的結(jié)構(gòu)的示意圖。單體供應(yīng)單元310可以具有如圖2所示的結(jié)構(gòu)。首先，包括多個注射泵311和312，多個注射泵311和312暫時儲存將要通過第一供應(yīng)線231傳輸?shù)膯误w。從可拆卸的單體儲存器313供應(yīng)單體，且單體被裝入(例如，儲存在)注射泵311和312中的每個中。在沉積操作中,通過第一供應(yīng)線231向噴射單元200(圖1)供應(yīng)單體。包括多個注射泵311和312，因此，通過交替地使用多個注射泵311和312，容易地且連續(xù)地執(zhí)行裝入和供應(yīng)操作。例如，當通過位于左側(cè)的注射泵311正在向噴射單元200供應(yīng)單體，而在通過注射泵311供應(yīng)單體的過程中從單體儲存器313供應(yīng)單體并將該單體裝入位于右側(cè)的注射泵312中時，打開閥V7和V8，并關(guān)閉閥V6和V9。因此，從位于左側(cè)的注射泵311噴射的單體經(jīng)過打開的閥V7，以通過第一供應(yīng)線231向噴射單元200供應(yīng)，且單體儲存器313的單體通過打開的閥V8裝入位于右側(cè)的注射泵312中。當位于左側(cè)的注射泵311中的單體被耗盡時，關(guān)閉閥V7和V8，打開閥V6和V9。因此，從位于右側(cè)的注射泵312噴射的單體經(jīng)過打開的閥V9，以通過第一供應(yīng)線231向噴射單元200供應(yīng)，且單體儲存器313中的單體通過打開的閥V6裝入位于左側(cè)的注射泵311中。通過交替地使用多個注射泵311和312，可以以較簡單的方式連續(xù)地裝入并供應(yīng)單體。雖然根據(jù)本發(fā)明的當前實施例只連接了單個單體儲存器313，但在本發(fā)明的其他實施例中，可以連接(例如像多個注射泵311和312 一樣交替地連接)多個單體儲存器313。接著，如圖1所示，噴射單元200包括:噴射部210，噴射部210中安裝了用于蒸發(fā)沉積源的加熱器211 ;第一流速控制器(LMFC) 221，安裝在第一供應(yīng)線231處以控制向噴射單元200供應(yīng)的單體的量；和第二流速控制器(MFC) 222，安裝在第二供應(yīng)線232處以控制向噴射部210供應(yīng)的載氣的量。因此，第一流速控制器221將通過第一供應(yīng)線231供應(yīng)的單體控制成合適的量，第二流速控制器222將通過第二供應(yīng)線232供應(yīng)的載氣控制成合適的量，并且單體和載氣 被混合。在執(zhí)行沉積的同時，打開閥V1、V2、V3和V4，而關(guān)閉閥V5。此外，包括用于測量第一供應(yīng)線231中的單體密度的傳感器(DS)223，并包括壓力傳感器(PT) 224。此外，包括第三供應(yīng)線233，第三供應(yīng)線233通過閥V5打開或關(guān)閉，且連接第一供應(yīng)線231和第二供應(yīng)線232。如果想要避免上述的阻塞，則通過第三供應(yīng)線233連接第一供應(yīng)線231和第二供應(yīng)線232。即，當由壓力傳感器224測量的壓力值低于正常范圍時，第一供應(yīng)線231可能正變得阻塞，表明不會適當?shù)毓?yīng)單體。為了解決這個問題，打開閥V5，使得進入第二供應(yīng)線232的載氣通過第三供應(yīng)線233進入第一供應(yīng)線231。換言之，執(zhí)行使用惰性氣體進行吹掃的過程。另外，使用第一流速控制器221和第二流速控制器222被控制成合適的量并被供應(yīng)的單體和載氣被混合，然后被輸送至噴射部210。加熱器211安裝在噴射部210處，以加熱與載氣混合的單體，從而產(chǎn)生沉積蒸汽。此外，如圖3所示，噴射部210可以包括:噴嘴212，向基底10的表面噴射沉積蒸汽；和紫外線燈213，向基底10照射紫外線以促進沉積層的硬化。也就是說，通過噴嘴212噴射單體蒸汽以在基底10上形成沉積層，且緊接著或之后很快，從紫外線燈213照射紫外線以快速地執(zhí)行硬化。包括噴射部210的噴射單元200被安裝成能夠沿著基底10的整個表面在豎直方向上移動，其中，基底10沿著豎直方向放置。用于豎直地移動噴射單元200的裝置可以是典型的往復(fù)運動(例如，振蕩運動)裝置，例如，驅(qū)動缸、滾珠絲杠或者傳動帶。具有上述結(jié)構(gòu)的薄膜沉積設(shè)備可以如下所述進行操作。首先，為了執(zhí)行沉積操作，將基底10豎直地固定在室100中，如圖1所示。然后，在室100中產(chǎn)生小于9.9X 10_5Pa的真空狀態(tài)，并操作噴射部210的加熱器211來將噴射部210的溫度升高到可以產(chǎn)生沉積蒸汽的水平。如圖1所示，噴射部210在面對基底10的最下方端部的位置待命。然后，當噴射部210的溫度達到沉積溫度時，打開閥V1、V2、V3和V4，操作第一流速控制器221和第二流速控制器222。這里，首先打開閥V3和V4，從而首先將載氣從載氣供應(yīng)單元320供應(yīng)到噴射部210，由此調(diào)整設(shè)定的流速(set flow rate)。然后，打開閥Vl和V2，以操作單體供應(yīng)單元310的注射泵311和312來供應(yīng)單體。因為交替地使用兩個注射泵311和312，所以兩個注射泵311和312中的一個可以用于供應(yīng)，而另一個可以用于裝入單體或者可以處于供應(yīng)待命狀態(tài)。這里，當壓力傳感器224處測得的壓力低于設(shè)定的范圍時，打開閥V5以對第一供應(yīng)線231執(zhí)行吹掃。當測得正常壓力時，這表明單體被正常地供應(yīng)，因此閥V5關(guān)閉，且噴射部210沿豎直方向移動，以對基底10的基本上整個表面執(zhí)行沉積。如上所述，通過噴嘴212向基底10噴射單體蒸汽，然后從紫外線燈213照射紫外線以加速沉積層的硬化。然后，當在沉積過程中兩個注射泵311和312中的一個注射泵的單體被耗盡時，將所使用的注射泵更換(例如，自動更換)成另一個注射泵，以使用該注射泵的單體?？梢园凑丈鲜龇绞綀?zhí)行沉積，并且當沉積完成時，關(guān)閉注射泵311和312，關(guān)閉紫外線燈213，并全部關(guān)閉閥V 1、V2、V3和V4。這里，優(yōu)選地，可以首先關(guān)閉閥Vl和V2，然后可以在對噴射部210執(zhí)行惰性氣體的吹掃一小會兒之后，關(guān)閉閥V3和V4。
因此，通過采用上述薄膜沉積設(shè)備，使基底處于固定狀態(tài)的同時，通過在基底的范圍內(nèi)移動噴射單元來執(zhí)行沉積，因此，可以減小薄膜沉積設(shè)備的尺寸。此外，因為使用單體和載氣的混合物，所以可以容易地供應(yīng)沉積源。雖然已經(jīng)參照本發(fā)明的示例性實施例具體地示出并描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不脫離權(quán)利要求書及其同等物所限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，在此可以做出形 式和細節(jié)上的各種改變。
權(quán)利要求
1.一種薄膜沉積設(shè)備，所述薄膜沉積設(shè)備包括: 室，被構(gòu)造成具有安裝在所述室中的基底； 噴射單元，被構(gòu)造成在室中移動且向基底噴射沉積蒸汽；以及 源供應(yīng)單元，被構(gòu)造成向噴射單元供應(yīng)沉積蒸汽的源。
2.如權(quán)利要求1所述的薄膜沉積設(shè)備，其中，沉積蒸汽的源包括: 液態(tài)單體；以及 惰性氣體，作為單體的載氣與單體混合； 其中，源供應(yīng)單元包括: 載氣供應(yīng)單元，被構(gòu)造成儲存并供應(yīng)惰性氣體；以及 單體供應(yīng)單元，被構(gòu)造成儲存并供應(yīng)液態(tài)單體。
3.如權(quán)利要求2所述的薄膜沉積設(shè)備，其中，單體供應(yīng)單元包括被構(gòu)造成向噴射單元供應(yīng)單體的注射泵。
4.如權(quán)利要求3所述的薄膜沉積設(shè)備，其中，單體供應(yīng)單元包括被構(gòu)造成交替地供應(yīng)單體的多個注射泵。
5.如權(quán)利要求4所述的薄膜沉積設(shè)備，其中，單體供應(yīng)單元還包括可拆卸地連接到注射泵并被構(gòu)造成儲存單體的單體儲存器。
6.如權(quán)利要求2所述的薄膜沉積設(shè)備，其中，噴射單元包括: 面對基底的噴射部，其中，加熱器被構(gòu)造成汽化噴`射部處的所述源； 第一供應(yīng)線，用于連接單體供應(yīng)單元和噴射部； 第二供應(yīng)線，用于連接載氣供應(yīng)單元和噴射部； 第一流速控制器，在第一供應(yīng)線處，用于控制向噴射部供應(yīng)的單體的量；以及 第二流速控制器，在第二供應(yīng)線處，用于控制向噴射部供應(yīng)的載氣的量。
7.如權(quán)利要求6所述的薄膜沉積設(shè)備，其中，噴射單元還包括壓力傳感器，壓力傳感器被構(gòu)造成測量與單體對應(yīng)的壓力并位于第一供應(yīng)線處。
8.如權(quán)利要求7所述的薄膜沉積設(shè)備，其中，噴射單元還包括用于將第一供應(yīng)線和第二供應(yīng)線連接的第三供應(yīng)線， 其中，第三供應(yīng)線被構(gòu)造成:當壓力傳感器測得低于正常范圍的壓力時使得載氣進入第一供應(yīng)線。
9.如權(quán)利要求1所述的薄膜沉積設(shè)備，還包括位于噴射單元處且被構(gòu)造成向基底照射紫外線的紫外線燈。
10.如權(quán)利要求1所述的薄膜沉積設(shè)備，其中，室被構(gòu)造成具有豎直地安裝在所述室中的基底，以及 其中，噴射單元被構(gòu)造成在面對基底的同時沿豎直方向移動。
11.一種薄膜沉積方法，所述薄膜沉積方法包括: 準備噴射單元，噴射單元用于在室中噴射沉積蒸汽； 準備源供應(yīng)單元，源供應(yīng)單元用于將沉積蒸汽的源供應(yīng)到室中的噴射單元； 將基底安裝在室中； 通過操作源供應(yīng)單元向噴射單元供應(yīng)所述源； 相對于基底移動噴射單元；以及噴射沉積蒸汽。
12.如權(quán)利要求11所述的薄膜沉積方法，其中，沉積蒸汽的源包括: 液態(tài)單體；以及 惰性氣體，作為單體的載氣與單體混合。
13.如權(quán)利要求12所述的薄膜沉積方法，還包括操作源供應(yīng)單元中的注射泵來供應(yīng)單體。
14.如權(quán)利要求13所述的薄膜沉積方法，還包括交替地操作多個注射泵以向噴射單元供應(yīng)單體。
15.如權(quán)利要求14所述的薄膜沉積方法，還包括: 將單體儲存器與多個注射泵連接；以及 儲存單體。
16.如權(quán)利要求12所述的薄膜沉積方法，其中，噴射沉積蒸汽包括: 混合單體和載氣，同時控制第一供應(yīng)線中的單體的供應(yīng)量和第二供應(yīng)線中的載氣的供應(yīng)量，其中，單體和載氣分別通過第一供應(yīng)線和第二供應(yīng)線； 通過加熱包括單體和載氣的混合物的源，來汽化所述源； 相對于基底移動噴射單元；以及 在基底的基本上整個表面上沉積汽化的沉積蒸汽。
17.如權(quán)利要求16所述的薄膜沉積方法，還包括測量與向噴射單元供應(yīng)的單體對應(yīng)的壓力。
18.如權(quán)利要求17所述的薄膜沉積方法，還包括:當測得的壓力低于正常范圍時，使載氣經(jīng)過第三供應(yīng)線進入第一供應(yīng)線，其中，第三供應(yīng)線將第一供應(yīng)線和第二供應(yīng)線連接。
19.如權(quán)利要求11所述的薄膜沉積方法，還包括向基底照射紫外線。
20.如權(quán)利要求11所述的薄膜沉積方法，其中，將基底豎直地安裝在室中，以及 其中，噴射單元在面對基底的同時沿豎直方向移動。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種薄膜沉積設(shè)備和使用該薄膜沉積設(shè)備的薄膜沉積方法。該薄膜沉積設(shè)備包括室，被構(gòu)造成具有安裝在所述室中的基底；噴射單元，被構(gòu)造成在室中移動且向基底噴射沉積蒸汽；以及源供應(yīng)單元，被構(gòu)造成向噴射單元供應(yīng)沉積蒸汽的源。
文檔編號C23C16/455GK103184431SQ20121058387
公開日2013年7月3日 申請日期2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月28日
發(fā)明者李勇錫, 許明洙, 趙喆來, 洪祥赫, 李正浩, 鄭石源, 金善浩, 安美羅 申請人:三星顯示有限公司