專利名稱：薄膜沉積設備及使用該薄膜沉積設備的薄膜沉積方法
技術領域：
本發明的實施例涉及一種用于產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備。
背景技術：
在諸如有機發光顯示裝置的薄膜的形成之類的薄膜制造工藝中，經常使用沉積操作，在所述沉積操作中，產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，隨著有機發光顯示裝置的尺寸已經增大，將要對其執行沉積的基底的相應表面區域也已經增大。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域上形成均勻的膜。為了解決上述問題，根據現有技術，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，因此沉積設備的尺寸明顯增大。

發明內容
本發明的實施例提供一種在相對于物體移動沉積源的同時執行沉積的薄膜沉積設備以及使用該薄膜沉積設備的薄膜沉積方法。根據本發明實施例的一方面，提供了一種薄膜沉積設備，其包括:室，被構造成具有安裝在所述室中的基底 ；嗔射單兀，被構造成在室中移動且向基底嗔射沉積蒸汽；以及源供應單元，被構造成向噴射單元供應沉積蒸汽的源。沉積蒸汽的源可包括液態單體以及作為單體的載氣與單體混合的惰性氣體，源供應單元可包括被構造成儲存并供應惰性氣體的載氣供應單元以及被構造成儲存并供應液態單體的單體供應單元。單體供應單元可包括被構造成向噴射單元供應單體的注射泵。薄膜沉積設備可進一步包括被構造成交替地供應單體的多個注射泵。薄膜沉積設備可進一步包括可拆卸地連接到注射泵并被構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，加熱器被構造成汽化噴射部處的所述源；第一供應線，用于連接單體供應單元和噴射部；第二供應線，用于連接載氣供應單元和噴射部；第一流速控制器，在第一供應線處，用于控制向噴射部供應的單體的量；以及第二流速控制器，在第二供應線處，用于控制向噴射部供應的載氣的量。薄膜沉積設備可進一步包括壓力傳感器，壓力傳感器被構造成測量與單體對應的壓力并位于第一供應線處。
薄膜沉積設備可進一步包括用于將第一供應線和第二供應線連接的第三供應線，其中，第三供應線被構造成: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線。薄膜沉積設備可進一步包括位于噴射單元處且被構造成向基底照射紫外線的紫外線燈。室可被構造成具有豎直地安裝在所述室中的基底，噴射單元可被構造成在面對基底的同時沿豎直方向移動。根據本發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；準備源供應單元，源供應單元用于將沉積蒸汽的源供應到室中的噴射單元；將基底安裝在室中；通過操作源供應單元向噴射單元供應所述源；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單元中的注射泵來供應單體。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，同時控制第一供應線中的單體的供應量和第二供應線中的載氣的供應量，其中，單體和載氣分別通過第一供應線和第二供應線；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的單體對應的壓力。薄膜沉積方法還可包括:當測得的壓力低于正常范圍時，使載氣經過第三供應線進入第一供應線，其中，第三供應線將第一供應線和第二供應線連接。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明的示例性實施例，本發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是根據本發明實施例的薄膜沉積設備的結構的示意性框圖；圖2是根據本發明實施例的圖1中示出的實施例的薄膜沉積設備的源供應單元的單體供應單元的結構的示意圖；以及圖3是根據本發明實施例的圖1中示出的實施例的薄膜沉積設備的噴射單元的結構的示意圖。
具體實施例方式現在將參照附圖更充分地描述本發明的實施例，在附圖中示出了本發明的示例性實施例。首先，將參照圖1描述根據本發明實施例的薄膜沉積設備。圖1是根據本發明實施例的薄膜沉積設備的結構的示意性框圖。圖1的薄膜沉積設備包括: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內沿豎直方向移動來產生沉積蒸汽；和源供應單元300，向噴射單元200供應沉積源。因此，按照以下方式執行沉積:在基底10被安裝在室100中的同時，從源供應單元300向噴射單元200供應沉積源，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處于固定狀態且噴射單元200在基底10的表面區域內移動的同時執行沉積，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，將對這些單元的結構進行詳細的描述，利用這些單元的結構可以提供如上所述的低的空間占有率并可以執行穩定的沉積。首先，源供應單元300包括:單體供應單元(“單體”)310，儲存液態單體并通過第一供應線231向噴射單元200供應液態單體；和載氣供應單元(“載氣”)320，儲存作為載氣的諸如氬(Ar)的惰性氣體，并通過第二供應線232向噴射單元200供應惰性氣體。也就是說，根據本發明的當前實施例，不僅供應作為沉積源的單體，而且載氣還與單體混合，以促進單體的傳輸并防止/降低第一供應線231、第二供應線232和第三供應線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是根據本發明實施例的圖1中示出的實施例的薄膜沉積設備的源供應單元300的單體供應單元310的結構的示意圖。單體供應單元310可以具有如圖2所示的結構。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線231傳輸的單體。從可拆卸的單體儲存器313供應單體，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,通過第一供應線231向噴射單元200(圖1)供應單體。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，容易地且連續地執行裝入和供應操作。例如，當通過位于左側的注射泵311正在向噴射單元200供應單體，而在通過注射泵311供應單體的過程中從單體儲存器313供應單體并將該單體裝入位于右側的注射泵312中時，打開閥V7和V8，并關閉閥V6和V9。因此，從位于左側的注射泵311噴射的單體經過打開的閥V7，以通過第一供應線231向噴射單元200供應，且單體儲存器313的單體通過打開的閥V8裝入位于右側的注射泵312中。當位于左側的注射泵311中的單體被耗盡時，關閉閥V7和V8，打開閥V6和V9。因此，從位于右側的注射泵312噴射的單體經過打開的閥V9，以通過第一供應線231向噴射單元200供應，且單體儲存器313中的單體通過打開的閥V6裝入位于左側的注射泵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地裝入并供應單體。雖然根據本發明的當前實施例只連接了單個單體儲存器313，但在本發明的其他實施例中，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中安裝了用于蒸發沉積源的加熱器211 ;第一流速控制器(LMFC) 221，安裝在第一供應線231處以控制向噴射單元200供應的單體的量；和第二流速控制器(MFC) 222，安裝在第二供應線232處以控制向噴射部210供應的載氣的量。因此，第一流速控制器221將通過第一供應線231供應的單體控制成合適的量，第二流速控制器222將通過第二供應線232供應的載氣控制成合適的量，并且單體和載氣 被混合。在執行沉積的同時，打開閥V1、V2、V3和V4，而關閉閥V5。此外，包括用于測量第一供應線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，包括第三供應線233，第三供應線233通過閥V5打開或關閉，且連接第一供應線231和第二供應線232。如果想要避免上述的阻塞，則通過第三供應線233連接第一供應線231和第二供應線232。即，當由壓力傳感器224測量的壓力值低于正常范圍時，第一供應線231可能正變得阻塞，表明不會適當地供應單體。為了解決這個問題，打開閥V5，使得進入第二供應線232的載氣通過第三供應線233進入第一供應線231。換言之，執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運動(例如，振蕩運動)裝置，例如，驅動缸、滾珠絲杠或者傳動帶。具有上述結構的薄膜沉積設備可以如下所述進行操作。首先，為了執行沉積操作，將基底10豎直地固定在室100中，如圖1所示。然后，在室100中產生小于9.9X 10_5Pa的真空狀態，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單元320供應到噴射部210，由此調整設定的流速(set flow rate)。然后，打開閥Vl和V2，以操作單體供應單元310的注射泵311和312來供應單體。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，而另一個可以用于裝入單體或者可以處于供應待命狀態。這里，當壓力傳感器224處測得的壓力低于設定的范圍時，打開閥V5以對第一供應線231執行吹掃。當測得正常壓力時，這表明單體被正常地供應，因此閥V5關閉，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。可以按照上述方式執行沉積，并且當沉積完成時，關閉注射泵311和312，關閉紫外線燈213，并全部關閉閥V 1、V2、V3和V4。這里，優選地，可以首先關閉閥Vl和V2，然后可以在對噴射部210執行惰性氣體的吹掃一小會兒之后，關閉閥V3和V4。
因此，通過采用上述薄膜沉積設備，使基底處于固定狀態的同時，通過在基底的范圍內移動噴射單元來執行沉積，因此，可以減小薄膜沉積設備的尺寸。此外，因為使用單體和載氣的混合物，所以可以容易地供應沉積源。雖然已經參照本發明的示例性實施例具體地示出并描述了本發明，但是本領域的普通技術人員應該理解，在不脫離權利要求書及其同等物所限定的本發明的精神和范圍的情況下，在此可以做出形 式和細節上的各種改變。
權利要求
1.一種薄膜沉積設備，所述薄膜沉積設備包括: 室，被構造成具有安裝在所述室中的基底； 噴射單元，被構造成在室中移動且向基底噴射沉積蒸汽；以及 源供應單元，被構造成向噴射單元供應沉積蒸汽的源。
2.如權利要求1所述的薄膜沉積設備，其中，沉積蒸汽的源包括: 液態單體；以及 惰性氣體，作為單體的載氣與單體混合； 其中，源供應單元包括: 載氣供應單元，被構造成儲存并供應惰性氣體；以及 單體供應單元，被構造成儲存并供應液態單體。
3.如權利要求2所述的薄膜沉積設備，其中，單體供應單元包括被構造成向噴射單元供應單體的注射泵。
4.如權利要求3所述的薄膜沉積設備，其中，單體供應單元包括被構造成交替地供應單體的多個注射泵。
5.如權利要求4所述的薄膜沉積設備，其中，單體供應單元還包括可拆卸地連接到注射泵并被構造成儲存單體的單體儲存器。
6.如權利要求2所述的薄膜沉積設備，其中，噴射單元包括: 面對基底的噴射部，其中，加熱器被構造成汽化噴`射部處的所述源； 第一供應線，用于連接單體供應單元和噴射部； 第二供應線，用于連接載氣供應單元和噴射部； 第一流速控制器，在第一供應線處，用于控制向噴射部供應的單體的量；以及 第二流速控制器，在第二供應線處，用于控制向噴射部供應的載氣的量。
7.如權利要求6所述的薄膜沉積設備，其中，噴射單元還包括壓力傳感器，壓力傳感器被構造成測量與單體對應的壓力并位于第一供應線處。
8.如權利要求7所述的薄膜沉積設備，其中，噴射單元還包括用于將第一供應線和第二供應線連接的第三供應線， 其中，第三供應線被構造成: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線。
9.如權利要求1所述的薄膜沉積設備，還包括位于噴射單元處且被構造成向基底照射紫外線的紫外線燈。
10.如權利要求1所述的薄膜沉積設備，其中，室被構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； 準備源供應單元，源供應單元用于將沉積蒸汽的源供應到室中的噴射單元； 將基底安裝在室中； 通過操作源供應單元向噴射單元供應所述源； 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: 液態單體；以及 惰性氣體，作為單體的載氣與單體混合。
13.如權利要求12所述的薄膜沉積方法，還包括操作源供應單元中的注射泵來供應單體。
14.如權利要求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單體。
15.如權利要求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，同時控制第一供應線中的單體的供應量和第二供應線中的載氣的供應量，其中，單體和載氣分別通過第一供應線和第二供應線； 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的單體對應的壓力。
18.如權利要求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，使載氣經過第三供應線進入第一供應線，其中，第三供應線將第一供應線和第二供應線連接。
19.如權利要求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
本發明公開了一種薄膜沉積設備和使用該薄膜沉積設備的薄膜沉積方法。該薄膜沉積設備包括室，被構造成具有安裝在所述室中的基底；噴射單元，被構造成在室中移動且向基底噴射沉積蒸汽；以及源供應單元，被構造成向噴射單元供應沉積蒸汽的源。
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 優先權日2011年12月28日
發明者李勇錫, 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