(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の基板（１２１）上に材料を堆積させるための真空堆積システム（３００、４００、５００）であって、
チャンバ容積を有する真空チャンバ（１１０）と、
堆積中は前記真空チャンバ（１１０）内に配置されている、堆積されるべき材料を供給するための材料堆積装置（１００）と、
前記材料堆積装置（１００）に面する基板面積の総和である基板サイズを有する前記複数の基板（１２１）を支持するための２つの基板支持体（１２６、６００）とを備え、
チャンバ容積対基板サイズの比が１５ｍ以下であり、
前記材料堆積装置（１００）が、２つ以上のるつぼ（１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ）と、前記るつぼ（１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ）と流体連通しており且つ互いに隣り合って設けられている２つ以上の直線状の散布管（１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ）とを含み、
前記材料堆積装置（１００）と前記２つの基板支持体（１２６、６００）のうちの少なくとも１つの基板支持体との間の距離が、２５０ｍｍ未満であり、
前記２つ以上の直線状の散布管（１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ）のうちの第１の散布管の第１のノズル、及び前記２つ以上の直線状の散布管（１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ）のうちの第２の散布管の第２のノズルは、５０ｍｍ未満の距離を有し、
前記２つの基板支持体が、前記材料堆積装置を挟んで前記真空チャンバの互いに反対側の側端に設けられており、
前記２つの基板支持体の各々が、前記真空チャンバの上端に延設された第１の側と前記真空チャンバの下端に延設された第２の側とを備え、前記基板を保持する基板保持デバイスが前記第１の側と前記第２の側との間で案内される、
真空堆積システム。
【請求項２】
前記真空堆積システム（３００、４００、５００）が、真空蒸発システムであり、前記材料堆積装置が、前記複数の基板（１２１）上に堆積されるべき前記材料を蒸発させるための蒸発器（１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ）を含む、請求項１に記載の真空堆積システム。
【請求項３】
前記基板支持体（１２６、６００）の各々が、前記基板サイズの最大で３０％まで前記基板サイズを超える基板保持デバイス（６１０）を保持または案内することを可能にする、請求項１に記載の真空堆積システム。
【請求項４】
前記基板支持体（１２６、６００）の各々が、前記基板サイズの最大で３０％まで前記基板サイズを超える基板保持デバイス（６１０）を保持または案内することを可能にする、請求項２に記載の真空堆積システム。
【請求項５】
前記チャンバ容積が、前記真空チャンバ（１１０）の排気可能な容積によって定められる、請求項１から４のいずれか一項に記載の真空堆積システム。
【請求項６】
前記基板支持体（１２６、６００）の各々が、基板保持デバイス（６１０）を保持または案内することを可能にする、請求項１から４のいずれか一項に記載の真空堆積システム。
【請求項７】
前記基板保持デバイスがＥチャックである、請求項６に記載の真空堆積システム。
【請求項８】
前記真空堆積システム（３００、４００、５００）が、垂直に配置された複数の基板（１２１）上に材料を堆積させるように構成される、請求項１から４のいずれか一項に記載の真空堆積システム。
【請求項９】
前記材料堆積装置（１００）が、２つ以上の有機材料の材料源である材料堆積装置アレイである、請求項１から４のいずれか一項に記載の真空堆積システム。
【請求項１０】
前記材料の散布管（１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ）に１つ以上のノズル（７１２）を更に備え、少なくとも１つのノズル（７１２）が、開口部長さと開口部サイズを有する開口部を有し、前記ノズルは、ノズルの長さ対ノズルのサイズの比が２：１又はそれより大きい、請求項１から４のいずれか一項に記載の真空堆積システム。
【請求項１１】
前記材料堆積装置（１００）が、前記真空チャンバ（１１０）内で可動である、請求項１から４のいずれか一項に記載の真空堆積システム。
【請求項１２】
前記材料堆積装置（１００）が、前記真空チャンバ（１１０）内で回転可能である、請求項１０に記載の真空堆積システム。
【請求項１３】
前記２つの基板支持体が、３ｍ×３ｍまでのサイズを有する基板（１２１）を支持するように構成されている、請求項１から４のいずれか一項に記載の真空堆積システム。
【請求項１４】
２つのマスキングステーションを更に備える、請求項１から４のいずれか一項に記載の真空堆積システム。
【請求項１５】
前記真空堆積システムが、垂直に配向された前記基板（１２１）上に材料を堆積するために構成されており、
前記真空チャンバ（１１０）が、１０−５〜１０−７ｍｂａｒの圧力レベルを提供し、
前記材料堆積装置（１００）が、材料を蒸発させるためのるつぼ（１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ）と、前記るつぼと流体連通し、前記真空チャンバ（１１０）内で蒸発した材料を案内するための出口を備える散布管（１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ）とを備え、前記真空チャンバ内で可動である、請求項１から４のいずれか一項に記載の真空堆積システム（３００、４００、５００）。
【請求項１６】
垂直に配向された複数の基板（１２１）上に材料を堆積させるための真空堆積システム（３００、４００、５００）であって、
チャンバ容積を有する真空チャンバ（１１０）であって、１０−５〜１０−７ｍｂａｒの圧力レベルを提供する真空チャンバ（１１０）と、
堆積されるべき材料を供給するための材料堆積装置（１００）であって、前記材料堆積装置（１００）は、堆積中は前記真空チャンバ（１１０）内に配置されており、材料を蒸発させるための２つ以上のるつぼ（１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ）と、前記２つ以上のるつぼと流体連通し、互いに隣り合って設けられ、且つ、前記真空チャンバ（１１０）内で蒸発した材料を案内するための出口を備える２つ以上の直線状の散布管（１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ）とを備え、前記真空チャンバ内で可動である、材料堆積装置（１００）と、
前記材料堆積装置に面する基板面積の総和である基板サイズを有する前記複数の基板（１２１）を支持するための２つの基板支持体（１２６、６００）とを備え、
チャンバ容積対基板サイズの比が、１５ｍ以下であり、
前記材料堆積装置（１００）と前記２つの基板支持体（１２６、６００）のうちの少なくとも１つの基板支持体との間の距離が、２５０ｍｍ未満であり、
前記２つ以上の直線状の散布管（１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ）のうちの第１の散布管の第１のノズル、及び前記２つ以上の直線状の散布管（１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ）のうちの第２の散布管の第２のノズルは、５０ｍｍ未満の距離を有し、
前記２つの基板支持体が、前記材料堆積装置を挟んで前記真空チャンバの互いに反対側の側端に設けられており、
前記２つの基板支持体の各々が、前記真空チャンバの上端に延設された第１の側と前記真空チャンバの下端に延設された第２の側とを備え、前記基板を保持する基板保持デバイスが前記第１の側と前記第２の側との間で案内される、
真空堆積システム。
【請求項１７】
チャンバ容積を有する真空チャンバ（１１０）及び材料堆積装置（１００）を備える真空堆積システム（３００、４００、５００）内で複数の基板上に材料を堆積させる方法であって、
前記材料堆積装置に面する基板面積の総和である基板サイズを有する処理されるべき前記複数の基板（１２１）を提供することであって、前記複数の基板（１２１）が、チャンバ容積対基板サイズの比が１５ｍ以下である前記真空チャンバ（１１０）内に提供されることと、
前記材料堆積装置（１００）内で材料を蒸発させることと、
蒸発した材料（８０２）を前記複数の基板（１２１）に導くことと
を含み、
前記材料堆積装置（１００）が、２つ以上のるつぼ（１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ）と、前記るつぼ（１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ）と流体連通しており且つ互いに隣り合って設けられている２つ以上の直線状の散布管（１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ）とを含み、
前記材料堆積装置（１００）と前記２つの基板支持体（１２６、６００）のうちの少なくとも１つの基板支持体との間の距離が、２５０ｍｍ未満であり、
前記２つ以上の直線状の散布管（１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ）のうちの第１の散布管の第１のノズル、及び前記２つ以上の直線状の散布管（１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ）のうちの第２の散布管の第２のノズルは、５０ｍｍ未満の距離を有し、
前記２つの基板支持体が、前記材料堆積装置を挟んで前記真空チャンバの互いに反対側の側端に設けられており、
前記２つの基板支持体の各々が、前記真空チャンバの上端に延設された第１の側と前記真空チャンバの下端に延設された第２の側とを備え、前記基板を保持する基板保持デバイスが前記第１の側と前記第２の側との間で案内される、
方法。
【請求項１８】
前記材料堆積装置（１００）を前記真空チャンバ（１１０）内で移動させることを更に含む、請求項１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、真空堆積システムおよび材料を堆積させる方法に関する。本発明の実施形態は、詳細には、真空チャンバ内に材料堆積装置を有する真空堆積システムと、真空チャンバ内の基板上に材料を堆積させるための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機蒸発器は、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）の製造のためのツールである。ＯＬＥＤは、発光層が特定の有機化合物の薄膜を含む特別な種類の発光ダイオードである。有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）は、テレビ画面、コンピュータモニタ、携帯電話、情報を表示するための他のハンドヘルドデバイスなどの製造に使用される。ＯＬＥＤは、一般的な空間照明にも使用することができる。ＯＬＥＤディスプレイで可能な色域、輝度、および視野角は、ＯＬＥＤピクセルが直接光を放射し、バックライトを使用しないため、従来のＬＣＤディスプレイよりも優れている。したがって、ＯＬＥＤディスプレイのエネルギー消費は、従来のＬＣＤディスプレイのエネルギー消費よりもかなり低い。さらに、ＯＬＥＤがフレキシブル基板上に製造され得るという事実は、さらなる用途をもたらす。典型的なＯＬＥＤディスプレイは、例えば、個々に駆動可能な画素を有するマトリクスディスプレイパネルを形成するように基板上にすべて堆積される、２つの電極の間に位置する有機材料の層を含むことができる。ＯＬＥＤは、一般に、２つのガラスパネルの間に配置され、ガラスパネルの端部が封止されて、その中にＯＬＥＤを封入する。
【０００３】
このような表示デバイスの製造には多くの課題がある。ＯＬＥＤディスプレイまたはＯＬＥＤ照明アプリケーションは、例えば真空中で蒸発されるいくつかの有機材料のスタックを含む。有機材料は、シャドウマスクを通って後続の方法で堆積される。高い効率でＯＬＥＤスタックを製造するためには、混合／ドープ層をもたらす、２つ以上の材料、例えばホストとドーパントの共堆積または共蒸発が望ましい。さらに、非常に高感度の有機材料の蒸発のためのいくつかのプロセス条件があるということが、考慮されなければならない。
【０００４】
顧客の要求およびＣｏＯ（所有コスト）の増大を考慮すると、堆積システムの設計は、ますます検討されるべきトピックになる。例えば、高いプロセス稼働時間は、顧客にとって有益であり、したがって、堆積システムのための販売の根拠になる。しかし、しばしば、複雑なプロセスは、顧客の要求を満たすことを困難にする。
【０００５】
上記を考慮して、当該技術分野における少なくともいくつかの問題を克服する、真空堆積システムおよび材料を基板上に堆積させる方法を提供することが、本明細書に記載の実施形態の目的である。
【発明の概要】
【０００６】
上記に照らして、独立請求項に記載の材料堆積装置、真空堆積システム、および基板上に材料を堆積させる方法が、提供される。本発明の更なる態様、利点及び特徴が、従属請求項、明細書、及び添付の図面から明らかである。
【０００７】
一実施形態によれば、基板上に材料を堆積させるための真空堆積システムが提供される。真空堆積システムは、チャンバ容積を有する真空チャンバと、堆積されるべき材料を提供するための材料堆積装置とを含む。材料堆積装置は、堆積中に真空チャンバ内に配置される。真空堆積システムは、真空チャンバ内で基板サイズを有する基板を支持するための基板支持体をさらに含む。チャンバ容積対基板サイズの比は、１５ｍ以下、特に１０ｍ以下である。
【０００８】
別の実施形態によれば、垂直に配向された基板に材料を堆積させるための真空堆積システムが提供される。真空堆積システムは、チャンバ容積を有する真空チャンバを含み、真空チャンバは、１０−５〜１０−７ｍｂａｒの圧力レベルを提供する。真空堆積システムは、堆積すべき材料を提供するための材料堆積装置をさらに含む。材料堆積装置は、堆積中に真空チャンバ内に配置され、材料を蒸発させるためのるつぼ、るつぼと流体連通する直線状の散布管を含む。散布管は、真空チャンバ内で蒸発した材料を案内するための出口を備える。材料堆積装置は、真空チャンバ内で可動であり、特に回転可能である。真空堆積システムは、真空チャンバ内で基板サイズを有する基板を支持するための基板支持体をさらに含む。チャンバ容積対基板サイズの比は、１５ｍ以下、特に１０ｍ以下である。
【０００９】
さらなる実施形態によれば、真空堆積システム内で基板上に材料を堆積させる方法が提供される。真空堆積システムは、チャンバ容積を有する真空チャンバと、材料堆積装置とを含む。本方法は、真空チャンバ内に基板サイズを有する処理すべき基板を提供することを含み、基板は、１５ｍ以下、特に１０ｍ以下のチャンバ容積対基板サイズ比を有する真空チャンバ内に提供される。本方法は、材料堆積装置内で材料を蒸発させることと、蒸発した材料を基板に導くこととを、更に含む。
【００１０】
実施形態はまた、開示された方法を実施するための装置に向けられ、記載された各方法ステップを実行するための装置部分を含む。これらの方法ステップは、ハードウェア部品を通して、適当なソフトウェアによってプラグラムされたコンピュータを通して、その２つの任意の組合せによって、又は任意の他の仕方で、実施され得る。更に、本発明による実施形態は、記載された装置を動作させる方法にも向けられる。それは、装置の各機能を実施するための方法ステップを含む。
【００１１】
本発明の上記で挙げた特徴を詳細に理解できるように、上記で簡単に要約した本発明のより詳細な説明が、実施形態を参照することによって得られ得る。添付の図面は、本発明の実施形態に関するものであり、以下に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１ａ】本明細書に記載の実施形態による真空堆積システムの概略図を示す。
【図１ｂ】本明細書に記載の実施形態による真空堆積システムのための基板および基板保持デバイスの概略図を示す。
【図２】本明細書に記載の実施形態による真空堆積システムの概略図を示す。
【図３】本明細書に記載の実施形態による真空堆積システムの概略側面断面図を示す。
【図４】本明細書に記載の実施形態による、真空堆積システムのための材料堆積装置の概略図、および材料堆積装置の部分詳細図を示す。
【図５ａ】本明細書に記載の実施形態による真空堆積システムのための材料堆積装置を示す。
【図５ｂ】既知の堆積システムを示す。
【図６】本明細書に記載の実施形態による真空堆積システムのための材料堆積装置の散布管の概略図を示す。
【図７】本明細書に記載の実施形態による基板上に材料を堆積させる方法のフローチャートを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
ここで、１つ以上の例が図に示されている様々な実施形態を詳細に参照する。以下の図面の説明において、同じ参照番号は同じ構成要素を指す。一般に、個々の実施形態に関する相違点のみが記載されている。各例は説明のために提供されており、限定するものではない。さらに、一実施形態の一部として図示または説明される特徴は、他の実施形態で使用され得るか、または他の実施形態と関連して使用され得、さらなる実施形態をもたらす。本説明は、そのような変更および変形を含むことが、意図されている。
【００１４】
本明細書に記載の実施形態によれば、真空チャンバは、真空に排気可能なチャンバであると解することができる。例えば、本明細書で言及されるような真空チャンバは、約１０−２ｍｂａｒ〜約１０−７ｍｂａｒまたは１０−８ｍｂａｒの真空に排気可能であってもよい。一例では、真空チャンバは、約１０−５ｍｂａｒ〜約１０−７ｍｂａｒの真空に排気可能であってもよい。いくつかの実施形態によれば、真空チャンバは、真空チャンバ内の真空を保証し維持するために、それぞれの真空ポンプ、フィルタ、シーリング、スルース、パーティクルトラップ、それぞれ装備されたチャンバ壁などを備えることができる。用語「真空チャンバ容積」または「チャンバ容積」（本明細書で同義語として使用することができる）は、真空チャンバの排気可能容積であると解することができる。例えば、真空チャンバ容積またはチャンバ容積は、真空気密チャンバ壁およびスルースによって画定されてもよい。いくつかの実施形態では、真空チャンバ容積は、基板支持体および材料堆積装置を収容することを可能にする容積であってもよい。
【００１５】
本明細書に記載されるいくつかの実施形態によれば、基板支持体は、特に堆積中に、真空堆積チャンバなどの真空チャンバ内で基板を支持することができるデバイスであると解することができる。いくつかの実施形態では、本明細書で言及される基板支持体は、基板キャリアなどの基板保持デバイスを支持することができてもよい。例えば、本明細書に記載の実施形態による基板支持体は、基板または基板保持デバイスを支持するためのレール、ローラシステム、磁気デバイス、クランプデバイス、位置決めデバイス、および／または案内デバイスを含むことができる。いくつかの実施形態によれば、基板支持体は、規定されたサイズを有する基板を支持するように適合されているか、またはそれに適している。例えば、基板支持体の寸法は、真空処理チャンバなどの処理チャンバ内で処理される基板のサイズに適合させることができる。一例では、少なくとも一方向における基板支持体の寸法は、基板サイズの３０％まで基板サイズを超える。本明細書に記載されたいくつかの実施形態では、基板は、実質的に垂直な配向に保持された状態で処理されてもよく、基板支持体のサイズは、基板サイズの３０％まで垂直方向に基板のサイズを超える。いくつかの実施形態によれば、基板支持体のサイズは、基板の第１の側部を支持する第１の側から基板の第２の側部を支持する第２の側までの基板支持体の寸法に対応するものと解することができる。
【００１６】
本明細書で使用される基板サイズという用語は、基板の面積、特に、堆積システム内に配置されたときに材料堆積装置に面する基板の面積、と解され得る。一例では、基板サイズは、堆積システムにおいて材料でコーティングされる面積に対応するものと解することができる。いくつかの実施形態によれば、基板サイズの一部は、基板支持体またはキャリアなどの基板保持デバイスによって覆われてもよい。一例では、基板サイズは、実質的に長方形の、または実質的に正方形の基板の面積であり、厚さは無視できる。いくつかの実施形態によれば、本明細書で言及される真空堆積システムにおける基板サイズは、真空チャンバ内に同時に提供され得る２つ以上の基板のサイズによって形成され得る。
【００１７】
いくつかの実施形態によれば、図１ａに例示的に示されるように、真空堆積システムが説明される。真空堆積システム４００が、真空チャンバ１１０と、真空チャンバ１１０内の基板支持体６００とを含んで、概略的に示されている。いくつかの実施形態によれば、基板支持体６００は、真空チャンバ１１０を通って延びることができる。基板支持体６００は、基板を真空チャンバ１１０内に案内し、真空チャンバ１１０から出すことを可能にすることができる。いくつかの実施形態では、基板支持体６００は、同じ側で真空チャンバの内外に基板を案内することを可能にしてもよいし、あるいは真空チャンバの異なる側で真空チャンバの内外に基板を案内することを可能にしてもよい。図１ａは、真空チャンバ１１０に挿入される基板１２１を示す。より良く概観するために、材料堆積装置は、真空チャンバ１１０内に示されていない。
【００１８】
図１ａに示す例では、基板支持体６００は、第１の側６０１および第２の側６０２を提供する。第１の側６０１および第２の側６０２のそれぞれは、基板１２１の一つの縁、または基板保持デバイスの一つの縁を支持するように構成される。図１ａは、２つの側を有する基板支持体６００を例示的に示す。しかしながら、当業者であれば、基板支持体は他の実施形態では１つの側のみまたは２つより多くの側を含むことができることを理解することができる。また、当業者であれば、基板の実質的に垂直な配向および基板支持体のそれぞれの側は一例に過ぎないことを理解することができる。本明細書に記載された実施形態による真空堆積システムでは、他のまたはさらなる構成（それぞれに適合した基板支持体を伴う水平配向または傾斜配向など）を使用することができる。
【００１９】
図１ａの例に示す基板は、基板支持体６００によって直接に案内されてもよいが、図１ｂは、基板保持デバイス６１０またはキャリア６１０によって保持されている基板１１０を示す。例えば、基板保持デバイス６１０は、基板１１０を担持する一種のフレームであってもよい。図１ｂに例示した基板保持デバイス６１０は、基板を基板保持デバイス６１０に取り付けるためのクランプ６１１を含む。いくつかの実施形態によれば、基板保持デバイスは、レール、別のクランプ、磁場または電場、ピンなどの、基板を運ぶためのさらなるまたは他の技術を使用することができる。一実施形態では、基板保持デバイスは、Ｅチャックであってもよい。
【００２０】
本明細書に記載の実施形態によれば、基板上に材料を堆積させるための真空堆積システムが提供される。真空堆積システムは、チャンバ容積を有する真空チャンバを含む。いくつかの実施形態では、真空堆積システムの真空チャンバは、基板上の材料の堆積が行われる処理チャンバである。いくつかの実施形態によれば、処理チャンバは、基板上に有機材料を堆積させるように適合された処理チャンバであってもよい。真空堆積システムは、基板上に堆積される材料を提供するための材料堆積装置をさらに含む。典型的には、材料堆積装置、または材料堆積装置の少なくとも一部は、堆積中に真空チャンバ内に配置される。真空堆積システムは、真空チャンバ内である基板サイズを有する基板を支持するための基板支持体をさらに含む。典型的には、ある基板サイズを有する基板は、材料堆積装置によってコーティングされる基板である。チャンバ容積対基板サイズの比は、１５ｍ以下、特に１０ｍ以下である。本明細書に記載の実施形態によれば、基板サイズは、ｍ２で測定され得、チャンバ容積は、ｍ３で測定され得る。
【００２１】
本明細書に記載の実施形態は、特に、真空堆積システムにおける材料の蒸発に関し、例えば、大面積基板上のＯＬＥＤディスプレイ製造のための有機材料の蒸発に関する。いくつかの実施形態によれば、大面積基板または１つ以上の基板を支持する基板保持デバイス、すなわち大面積キャリアは、少なくとも０．１７４ｍ２のサイズを有することができる。他の例では、真空堆積システムは、約１．４ｍ２の基板（１．１ｍ×１．３ｍ）に対応するＧＥＮ５の基板、約４．２９ｍ２の基板（１．９５ｍ×２．２ｍ）に対応するＧＥＮ７．５の基板、約５．７ｍ２の基板（２．２ｍ×２．５ｍ）に対応するＧＥＮ８．５の基板、または約８．７ｍ２の基板（２．８５ｍ×３．０５ｍ）に対応するＧＥＮ１０でさえある基板を処理するように適合されてもよい。ＧＥＮ１１及びＧＥＮ１２などの更に大きな世代並びに対応する基板面積が、同様に実施され得る。一実施形態では、基板支持体は、約３ｍ×約３ｍのサイズを有する基板を支持するように構成することができる。いくつかの実施形態によれば、基板サイズ（すなわち、基板面積）は、１５ｍ２まで達してもよく、典型的には約１ｍ２〜約１２ｍ２、より典型的には約１ｍ２〜約１０ｍ２、さらにより典型的には約２ｍ２〜約１０ｍ２の基板サイズに達してもよい。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる典型的な実施形態によれば、基板の厚さは、０．１〜１．８ｍｍであり得、基板の保持装置は、このような基板の厚さに適合させることができる。しかし、特に、基板の厚さは、約０．９ｍｍ以下、例えば０．５ｍｍまたは０．３ｍｍであり得、保持装置は、そのような基板の厚さに適合される。
【００２２】
いくつかの実施形態によれば、チャンバ容積対基板サイズは、典型的には約０．３ｍ〜約１５ｍ、より典型的には約１ｍ〜約１０ｍ、さらにより典型的には約２ｍ〜約１０ｍであってよい。いくつかの実施形態によれば、チャンバ容積対基板サイズ比は、典型的には１５ｍまたは１０ｍ未満、より典型的には５ｍ未満、さらにより典型的には３ｍ未満である。本明細書に記載のいくつかの実施形態によれば、材料堆積装置のチャンバ容積は、典型的には約３ｍ３〜約１００ｍ３、より典型的には約３ｍ３〜約５０ｍ３、さらにより典型的には約５ｍ３〜約３０ｍ３であってよい。いくつかの実施形態では、チャンバ容積は、１０ｍ３〜１５ｍ３、例えば約１２ｍ３〜約１３ｍ３であってもよい。
【００２３】
本明細書に記載の実施形態によれば、本明細書に記載の材料堆積システムは、ＣｏＯに関して、特に製造ラインにおける材料堆積システムに使用される空間に関して有益である。例えば、処理チャンバ容積対基板サイズ比が１５ｍ未満であると、材料堆積システムによって占有される空間が少なくなる。材料堆積システムによって占有される空間が少なくなることにより、既知のシステムが許容するよりも多くの材料堆積システムを製造ラインに配置することが可能になる。製造ラインにより多くの材料堆積システムを提供することにより、生産がより柔軟になり、より高いスループットが可能になる。本明細書に記載の実施形態による材料堆積システムによって提供されるより高い柔軟性は、提供される製品の範囲を増大させるために使用され得る。コーティングされた基材のスループットを増加させることは、生産の効率を高めることができる。記載された効果は、さらに、単一の製品のコストを適合させること、いわば低減させることにつながる可能性があり、顧客に低コストを提供することを可能にする。
【００２４】
上述した効果を実現または増加させるために、複数の特徴が役立ち得る。例えば、真空チャンバ内で２つの基板を同時に提供すること、特に実質的に垂直に配向された基板上に堆積させることは、本明細書に記載の実施形態による材料堆積システムの効果を高めることができる。さらに、以下に詳細に説明するような、真空チャンバ内で可動（例えば、並進、回転、またはその両方）であってよい可動材料源装置は、本明細書に記載の真空堆積システムを実現するのに役立つ。いくつかの実施形態によれば、基板支持体と材料堆積装置（材料源など）との間の最適距離は、本明細書に記載の真空堆積システムの所有者が上記の効果から利益を得ることを可能にする。例えば、最適化されたノズル設計は、堆積された材料の品質及び均一性を損なうことなく、基板支持体と材料源との間の距離を減少させることを可能にする。本明細書に記載されたいくつかの実施形態によれば、堆積される蒸発材料の明確に方向付けられたプルームは、真空チャンバを最適化された方法で基板サイズに適合させ、チャンバ容積対基板サイズ比を最小にすることを可能にする。本明細書に記載された実施形態による真空堆積システムにおいて有利に使用され得る真空堆積システムの特徴の更なるまたは他の例を、以下に説明する。本明細書に記載されたいくつかの実施形態によれば、真空堆積システムの本明細書に記載された複数の特徴のうちの典型的には２つ、より典型的には３つが、１５ｍ以下、特に１０ｍ以下のチャンバ容積対基板サイズ比を更により良く実現するために用いられ得る。
【００２５】
以下に示す真空堆積システムは、チャンバ容積対基板サイズ比を１５ｍ以下にすることができるシステムの例である。図２は、説明された実施形態による真空堆積システムを示す。図２の堆積システム３００は、真空チャンバ１１０内の位置にある材料堆積装置１００を含む。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実施形態によれば、材料堆積装置は、並進運動および／または軸の周りを回転するように構成されている。材料堆積装置１００は、１つ以上の蒸発るつぼ１０４および１つ以上の散布管１０６を含むことができる。２つの蒸発るつぼと２つの散布管を図２に示す。図２に示す実施形態では、真空チャンバ１１０内に２つの基板１２１が例示的に設けられている。典型的には、基板上の層堆積をマスキングするためのマスク１３２を、基板と材料堆積装置１００との間に設けることができる。いくつかの実施形態では、マスクは、ピクセルマスクであってもよく、例えば、典型的には約１０μｍ〜約５０μｍ、より典型的には約１５μｍ〜４０μｍ、さらにより典型的には約１５μｍ〜約３０μｍのサイズ（例えば、断面の直径または最小寸法）の開口部を有するピクセルマスクであってよい。一例では、マスク開口部のサイズは約２０μｍである。別の例では、マスク開口部は、約５０μｍ×５０μｍの広がりを有する。散布管１０６から有機材料が蒸発する。散布管は、本明細書では、散布管内の圧力が散布管の外側の圧力よりも、例えば少なくとも１桁の大きさだけ高い、開口部を有するエンクロージャを含むと解することができる。一例では、散布管内の圧力は、約１０−２〜約１０−３ｍｂａｒであり得る。いくつかの実施形態では、真空チャンバ内の圧力は、１０−５ｍｂａｒ〜１０−７ｍｂａｒであり得る。
【００２６】
本明細書に記載の実施形態によれば、基板は、本質的に垂直な位置において有機材料でコーティングすることができる。図２に示す図は、材料堆積装置１００を含む装置の上面図である。典型的には、散布管は、直線状の蒸気散布シャワーヘッドである。いくつかの実施形態によれば、散布管は、本質的に垂直に延びる線源を提供する。本明細書に記載された他の実施形態と組み合わせることができる本明細書に記載の実施形態によれば、本質的に垂直とは、特に基板の向きに言及する場合、垂直方向からのずれが２０°以下、例えば１０°以下であることを許容すると解される。例えば、垂直配向からの若干のずれを有する基板支持体が、より安定した基板位置をもたらすので、ずれが提供され得る。けれども、有機材料の堆積中の基板の向きは、本質的に垂直であると考えられ、水平な基板の向きとは異なると考えられる。他の実施形態によれば、真空堆積システムは、本質的に水平に配向された基板上に材料を堆積するための真空堆積システムであってもよい。例えば、真空堆積システムにおける基板のコーティングは、上又は下方向に行うことができる。
【００２７】
図２は、真空チャンバ１１０内で有機材料を堆積させるための真空堆積システム３００の実施形態を示す。材料源１００は、真空チャンバ１１０内で可動に、特に回転可能に設けられ、かつ／またはトラック上、例えばループ状のトラックまたはリニアガイド３２０上に設けられる。トラックまたはリニアガイド３２０は、材料源１００の並進運動のために構成されている。いくつかの実施形態では、材料堆積装置は、回転可能であり、特に材料堆積装置の軸の周りを回転可能であるように適合されている。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる異なる実施形態によれば、真空チャンバ１１０内の材料源１００またはそれらの組み合わせ内に、回転運動または並進運動のための駆動装置を設けることができる。図２は、バルブ２０５、例えばゲートバルブを示す。バルブ２０５は、隣接する真空チャンバ（図２には図示せず）への真空シールを可能にする。バルブは、基板１２１またはマスク１３２を真空チャンバ１１０内または真空チャンバ１１０の外に移送するために開くことができる。
【００２８】
本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実施形態によれば、メンテナンス真空チャンバ２１０などのさらなる真空チャンバが、真空チャンバ１１０に隣接して設けられる。いくつかの実施形態では、真空チャンバ１１０およびメンテナンス真空チャンバ２１０は、バルブ２０７で接続される。バルブ２０７は、真空チャンバ１１０とメンテナンス真空チャンバ２１０との間の真空シールを開閉するように構成される。材料堆積装置１００は、バルブ２０７が開いた状態にある間に、メンテナンス真空チャンバ２１０に移送することができる。材料源などの、別の（例えば、新しいまたは完全に充填された）材料堆積装置を、バルブ２０７を通って（例えば、メンテナンス真空チャンバ２１０から）真空チャンバ１１０に導くことができる。その後、バルブを閉じて、真空チャンバ１１０とメンテナンス真空チャンバ２１０との間に真空シールを提供することができる。バルブ２０７が閉じている場合、真空チャンバ１１０内の真空を破壊することなく、材料堆積装置１００のメンテナンスのためにメンテナンス真空チャンバ２１０を通気して開放することができる。プロセスの稼働時間が長くなり得る。真空チャンバ及びメンテナンスチャンバの配置が、１５ｍ以下のチャンバ容積対基板サイズ比に寄与することができる。
【００２９】
図２に例示的に示される実施形態では、２つの基板１２１が、真空チャンバ１１０内のそれぞれの搬送トラック上に支持されている。いくつかの実施形態では、マスク１３１のための搬送トラックが設けられる。いくつかの実施形態によれば、散布管の少なくとも１つと基板支持体との間の距離は、２５０ｍｍ未満である。図２では、距離は、基板支持体１２６と、材料堆積装置または材料源１００の散布管１０６の出口またはノズルとの間の距離１０１によって示されている。さらに、上にマスク１３２を提供するための２つのトラックが、設けられている。基板１２１のコーティングは、それぞれのマスク１３２によってマスクすることができる。典型的な実施形態によれば、マスク１３２、すなわち、第１の基板１２１に対応する第１のマスク１３２および第２の基板１２１に対応する第２のマスク１３２が、マスク１３２を所定の位置に保持するためのマスクフレーム１３１に設けられる。
【００３０】
本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実施形態によれば、基板１２１は、アラインメントユニット１１２に接続された基板支持体１２６によって支持することができる。基板１２１とマスク１３２との間の互いに対する位置を調整するように構成されたアラインメントユニット１１２は、堆積プロセス中のマスキングの適切な位置合わせを可能にし、これは、良好なチャンバ容積対基板サイズ比、及び、同時に、例えば、ＬＥＤディスプレイ製造、またはＯＬＥＤディスプレイ製造の高品質にとって有益である。
【００３１】
本明細書に記載の材料堆積システムは、様々なアプリケーションに使用することができる。例えば、様々なアプリケーションは、１つ、２つ又はそれより多い有機材料が同時に蒸発する処理ステップを含むＯＬＥＤデバイス製造を含むことができる。例えば図２に示すように、２つの散布管および対応する蒸発るつぼを、互いに隣接して設けることができる。したがって、材料堆積装置１００は、材料堆積装置アレイとも呼ばれ、例えば、１種より多い有機材料が同時に蒸発する。本明細書に記載されているように、材料堆積装置アレイそれ自体を、２つ以上の有機材料のための材料源と呼ぶことができ、例えば、１つの基板上に３つの材料を蒸発させて堆積させるために、材料堆積装置アレイを設けることができる。いくつかの実施形態によれば、異なる材料源から同じ材料を同時に供給するように材料堆積装置アレイを構成することができる。
【００３２】
本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実施形態によれば、材料堆積装置の散布管または蒸発管は、三角形状に設計することができるので、散布管の開口部またはノズルを互いにできるだけ近づけることができる。散布管の開口部またはノズルを互いに可能な限り近づけることは、例えば、２種、３種またはそれ以上の異なる有機材料の共蒸発の場合に、異なる有機材料の改善された混合物を達成することを可能にする。同時に、以下に詳細に説明される三角形状もまた、本明細書に記載の実施形態による材料堆積システムによって提供されるような、チャンバ容積対基板サイズ比の改良に寄与し得る。
【００３３】
図２に示す実施形態は、可動源を有する堆積装置を提供するが、処理中に基板が移動する堆積装置にも上記の実施形態を適用することができることを、当業者は理解するであろう。例えば、コーティングされる基板が、固定された材料源に沿って案内され、駆動されてもよい。
【００３４】
図３は、本明細書に記載の実施形態による材料堆積システム５００の概略断面側面図を示す。材料堆積システム５００は、真空チャンバ１１０を含む。本明細書で説明する他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実施形態によれば、真空チャンバ１１０内に示される基板１２１は、ローラ４０３および４２４を有する基板支持体によって支持され得る。図３に示す実施形態は、真空チャンバ１１０内に設けられた２つの基板１２１を示す。さらに、特に、真空チャンバ内にいくつかの材料堆積装置１００を含む実施形態では、少なくとも３つの基板または少なくとも４つの基板を設けることができる。より多くの材料堆積装置、及びそれ故に、より高いスループットを有する材料堆積システム５００であっても、基板の交換、すなわち新しい基板の真空チャンバへの搬送および処理された基板の真空チャンバからの搬出に十分な時間を与えることができる。
【００３５】
図３は、第１の基板１２１用の第１の搬送トラックと、第２の基板１２１用の第２の搬送トラックとを示す。第１のローラアセンブリが、真空チャンバ１１０の一方の側に示されている。第１のローラアセンブリは、ローラ４２４を含む。さらに、搬送システムは、磁気案内要素５２４を含む。同様に、ローラおよび磁気案内要素を有する第２の搬送システムが、真空チャンバの反対側に設けられる。いくつかの実施形態によれば、図１ａに例示的に示されるように、ローラは、基板支持体の第１の側６０１に設けられてもよく、磁気案内要素は、基板支持体の第２の側６０２に設けられてもよい。図３に示す例では、基板１２１は、基板保持デバイス４２１、またはキャリア４２１によって保持される。キャリア４２１の上部は、磁気案内要素５２４によって案内される。同様に、いくつかの実施形態によれば、マスクフレーム１３１は、ローラ４０３および磁気案内要素５０３によって支持されることができる。２つの材料堆積装置１０２ａおよび１０２ｂが、図３にさらに示されている。
【００３６】
本明細書に記載された実施形態によれば、図２および／または図３に関して記載された複数の特徴が、１５ｍ以下のチャンバ容積対基板サイズ比を提供するのに寄与し得る。例えば、材料源とも表示され得る回転材料堆積装置が、チャンバ容積対基板サイズの比を減少させるのに役立つ。追加的または代替的に、間に１つの材料源装置を有する真空チャンバ内に存在する２つの基板が、記載されたチャンバ容積対基板サイズ比に寄与してもよい。いくつかの実施形態によれば、２つ以上の基板が真空堆積チャンバ内に存在して、基板サイズを一緒に形成する場合、チャンバ容積対基板サイズの比は、さらに減少させることができる。さらに、真空チャンバ内での最小限の空間を占める基板支持体ならびにその結果としての真空チャンバ内での基板の供給または搬送は、１５ｍ以下のチャンバ容積対基板サイズ比を達成するのに有用である。
【００３７】
図４ａは、チャンバ容積対基板サイズ比を改善するのを助ける複数の特徴のうちの別の特徴を示す。図４ａは、本明細書に記載の実施形態による材料堆積システムのための材料堆積装置１００の側面図を示す。図４ａに示すような材料堆積装置の実施形態は、第１の材料蒸発器１０２ａを有する第１の材料源と、第２の材料蒸発器１０２ｂを有する第２の材料源と、第３の材料蒸発器１０２ｃを有する第３の材料源とを含むことができる。一実施形態では、材料蒸発器１０２ａ、１０２ｂ、および１０２ｃのそれぞれが、異なる材料を提供することができる。別の実施形態では、材料蒸発器のそれぞれが同じ材料を提供してもよく、または材料蒸発器のうちの一部が同じ材料を提供し、材料蒸発器のうちの別の部分が異なる材料を提供してもよい。いくつかの実施形態によれば、材料蒸発器１０２ａ、１０２ｂおよび１０２ｃは、基板上に堆積させる材料を蒸発させるように構成されたるつぼであってもよい。材料蒸発器１０２ａ、１０２ｂ、および１０２ｃは、それぞれ散布管１０６ａ、１０６ｂおよび１０６ｃと流体連通している。材料蒸発器の１つによって蒸発した材料は、材料蒸発器から放出され、それぞれの散布管に流入することができる。
【００３８】
図４ａに示すように、散布管１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃの各々は、複数のノズル７１２を含む。複数のノズルを通って、蒸発した材料が、放出され、コーティングされるべき基板（図示せず）に案内される。図４ｂは、図４ａに示される第３の散布管１０６ｃのＡ部の拡大図である。図４ｂに示す部分図は、散布管１０６ｃと、散布管１０６ｃの複数のノズルのうちの１つのノズル７１２とを示している。ノズル７１２は、蒸発した材料が通過することができる開口部７１３または通路を提供する。ノズル７１２の開口部７１３は、図４ｂに示すように、開口部長さ７１４を提供する。いくつかの実施形態によれば、開口部長さ７１４は、ノズルの長手方向軸または長さ方向軸に沿って、特にノズルを出る平均流体方向に対応する方向に測定することができる。一実施形態では、ノズルの開口部長さ７１４は、散布管の長手（または長さ）方向に対して実質的に垂直であり得る。本明細書に記載された実施形態によれば、散布管の各ノズルは、２：１またはそれより大きい（例えば、２．５：１、３：１、５：１又は５：１を超えてさえいる）開口部長さ対サイズ比を有してもよく、又は散布管のノズルのうちの一部のみが、上記の長さ対サイズ比を有してもよい。いくつかの実施形態によれば、ノズル（またはノズル開口部）のサイズは、ノズルの断面の最小寸法とみなすことができる。例えば、ノズルが実質的に円形の断面を有する場合、ノズルのサイズは、ノズル開口部の直径に対応することができる。
【００３９】
「実質的に垂直」という用語は、厳密な垂直配置から１５°までのずれを含むと解され得る。いくつかの実施形態によれば、以下の説明において「実質的に」を伴って示されているさらなる用語は、示された角度配置から１５°までのずれ、または１つの寸法の約１５％のずれを含み得る。
【００４０】
本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実施形態によれば、本明細書で言及する材料堆積装置または散布管のノズルは、ｃｏｓｎに似た形状の輪郭を有するプルームを形成するように設計されてもよく、ここでｎは、特に４より大きい。一例では、ノズルは、ｃｏｓ６に似た形状の輪郭を有するプルームを形成するように設計される。狭い形状のプルームが望ましい場合には、蒸発した材料のｃｏｓｎ形状のプルームを達成するノズルが、有用であり得る。例えば、小さな開口部（約２０μｍのサイズを有する開口部など）を有する基板用マスクを含む堆積プロセスは、狭いｃｏｓ６形状のプルームから恩恵を受けることができ、蒸発した材料のプルームがマスク上で広がらないが、マスクの開口部を通過するので、材料の利用が増加する可能性がある。いくつかの実施形態によれば、ノズルの長さとノズルの通路の直径との関係が、２：１またはそれ以上などの規定された関係になるように、ノズルを設計することができる。追加のまたは代替の実施形態によれば、ノズルの通路は、有益なプルーム形状を達成するための段、傾斜、コリメータ構造（複数可）および／または圧力段を含むことができる。本明細書の実施形態に記載されるようなノズル設計によって提供される蒸気プルームの改善された方向性は、チャンバ容積対基板サイズ比をさらに減少させることができる。
【００４１】
図５ａは、３つの材料堆積装置１００ａ、１００ｂおよび１００ｃを例示的に含む、本明細書に記載の実施形態による材料堆積装置を示す。材料堆積装置は、本明細書の実施形態に記載されるような材料堆積装置であってもよい。図５ａの堆積システムは、蒸発した材料でコーティングされる基板１２１と、基板１２１をマスキングするためのマスク１３２とをさらに示す。図５ａは、蒸発した材料８０２が、どのようにして材料堆積装置１００ａ、１００ｂ、および１００ｃ、特に材料堆積装置のノズルを出て離れるのかを概略的に示す。本明細書に記載の実施形態によれば、材料堆積装置を出て堆積チャンバの真空容積に入ると、蒸発した材料８０２が広がる。２：１またはそれより大きい長さ対サイズ比を有するノズルは、例えば、約３０°以下の角度を取り囲むことにより、蒸発した材料の広がりを制限することを可能にする。既知の堆積システムとの比較から、図５ｂにおいて、蒸発した材料８０３は約６０°の角度を取り囲んでいることがわかる。
【００４２】
図５ａおよび図５ｂに示された例によって分かるように、本明細書に記載された実施形態による材料堆積装置は、蒸発した材料のより小さな分布広がりを提供することができ、蒸発した材料をより正確に基板に、特に、基板を高精度にコーティングするためのマスク開口部により正確に案内することを可能にする。当業者であれば、材料堆積の精度が高いことにより、チャンバ容積対基板サイズ比を減少させることができる、例えばチャンバ容積対基板サイズ比を１５ｍ以下、特に１０ｍ以下に減少させることができるということを、理解することができる。
【００４３】
本明細書に記載の実施形態によれば、散布管１０６ａ、１０６ｂの間、および／または散布管１０６ｂと１０６ｃとの間の距離は、典型的には５０ｍｍ未満、より典型的には３０ｍｍ未満、さらにより典型的には２５ｍｍ未満であり得る。いくつかの実施形態によれば、異なる散布管１０６ａ、１０６ｂ、および１０６ｃの間の距離は、それぞれの散布管のノズルの開口部の中心点から別の散布管のノズルの開口部の中心点までとすることができる。いくつかの実施形態では、散布管のノズル間の距離２００は、実質的に水平な距離であってもよい。
【００４４】
本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実施形態によれば、材料堆積装置または材料源は、ノズルから放出される蒸気プルームの散布方向（例えば、平均散布方向）が実質的に平行になるように配置することができる。さらに別の実施形態によれば、ノズルの平均散布方向は、ノズル出口とコーティングされるべき基板との間、特にノズルの長さ方向軸または長手方向軸上に位置するノズル出口の点とコーティングされるべき基板との間の距離が最小になる線に沿って流れていると記載してもよい。
【００４５】
異なるノズルの散布方向の平行配列を使用すること及び特に追加的に、本明細書に記載された実施形態による、２：１またはそれより大きい長さ対サイズ比を有するノズルを使用することは、ノズルから放出されたときの蒸発した材料の挙動の均一性および予測可能性を改善するのに役立ち得る。例えば、蒸発した材料の方向が、別のまたは隣接する蒸発した材料の方向に実質的に平行であることは、マスクおよび／または基板上に蒸発した材料の規則的で均一な衝撃をもたらすことができる。一例では、異なる散布管の異なる成分は、マスクおよび／または基板上において実質的に同じ衝突角、特にマスクおよび／または基板上において実質的に垂直な衝突角を有することができる。１つ以上の成分のコーティングの製造は、本明細書に記載された実施形態による材料堆積装置を用いて、より正確に実施され得る。さらに、本明細書に記載された実施形態による散布方向の上述の平行配列を含む材料堆積装置は、異なる成分が異なる材料源で使用される場合、異なる成分の均一な混合をもたらすことができる。上述したように、より正確でより均一な堆積は、均一な堆積を達成するために使用される空間がより少なくてよいので、チャンバ容積対基板サイズ比を減少させることができる。既知のシステムでは、異なる材料の均一な混合または基板上の材料の均一な堆積は、材料堆積装置と基板との間に大きな空間を設けることによってのみ可能である。
【００４６】
本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実施形態によれば、散布管は、実質的に三角形の断面を有することができ、これは、１５ｍ以下のチャンバ容積対基板サイズ比を提供するのに役立つさらなる特徴と考えられる。図６ａは、散布管１０６の断面の一例を示す。散布管１０６は、内部中空空間７１０を取り囲む壁３２２，３２６，３２４を有する。壁３２２は、ノズル７１２が設けられている材料源の出口側に設けられている。散布管の断面は、本質的に三角形であると記載することができ、すなわち、散布管の主断面が、三角形の一部分に対応し、および／または散布管の断面は、丸い角および／または切り取られた角を有する三角形とすることができる。図６ａに示すように、例えば、出口側の三角形の角が、切り取られる。
【００４７】
これに加えて又はこれに代えて、材料源の三角形状の観点からすると、マスクに向かって放射する領域が縮小される。
【００４８】
散布管の出口側の幅、例えば、図６ａに示す断面における壁３２２の寸法は、矢印３５２によって示されている。さらに、散布管１０６の断面の他の寸法は、矢印３５４および３５５によって示されている。本明細書に記載の実施形態によれば、散布管の出口側の幅は、断面の最大寸法の３０％以下であり、例えば、矢印３５４および３５５によって示される寸法のうちのより大きな寸法の３０％である。散布管の寸法及び形状を考慮すると、隣接する散布管１０６のノズル７１２を、より小さな距離に設けることができる。距離が短くなると、互いに隣り合って蒸発する有機材料の混合が改善される。いくつかの実施形態によれば、三角形散布管によって提供される改善された混合は、基板支持体（または堆積中の基板）と材料源または材料堆積装置との間の距離を減少させるために使用され得る。基板支持体と材料源との間の距離の減少は、次に、チャンバ容積対基板サイズ比を改善するために使用され得る。
【００４９】
図６ｂは、２つの散布管が互いに隣り合って設けられる実施形態を示す。したがって、図６ｂに示すような２つの散布管を有する材料堆積装置が、互いに隣り合う２つの有機材料を蒸発させることができる。図６ｂに示すように、散布管１０６の断面の形状は、隣接する散布管のノズルを互いに近接して配置することを可能にする。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実施形態によれば、第１の散布管の第１のノズルと第２の散布管の第２のノズルは、３０ｍｍ以下、例えば５ｍｍから２５ｍｍの距離を有することができる。より具体的には、第１の出口またはノズルと第２の出口またはノズルとの距離は、１０ｍｍ以下であり得る。
【００５０】
本明細書に記載のいくつかの実施形態によれば、第１の散布管の第１のノズルと第２の散布管の第２のノズルとの間の距離は、それぞれのノズルの長手方向軸の間の最小距離として測定することができる。一例では、各ノズルの長手方向軸の間の最小距離は、ノズルの出口（すなわち、蒸発した材料がノズルを離れる位置）で測定される。図６ｃは、図６ｂに示す配置の部分図Ｃを示す。図６ｃの拡大部分図Ｃは、２つのノズル１０６ａおよび１０６ｂの例を示し、ノズル間の距離２００が、第１の散布管１０６ａの第１のノズルの長手方向軸２０１と第１の散布管１０６ｂの第２のノズルの長手方向軸２０２との間で各ノズルの出口において測定される。いくつかの実施形態によれば、本明細書で言及するノズルの長手方向軸は、ノズルの長さ方向に沿って延びる。
【００５１】
本明細書に記載されたいくつかの実施形態によれば、蒸発した材料が蒸発プロセス中に通過してコーティングされる基板に到達するノズルの開口部または通路は、典型的には約１ｍｍ〜約１０ｍｍ、より典型的には約１ｍｍ〜約６ｍｍ、さらにより典型的には２ｍｍ〜約５ｍｍのサイズを有し得る。いくつかの実施形態によれば、通路または開口部の寸法は、断面の最小寸法、例えば通路または開口部の直径を指してもよい。一実施形態では、開口部または通路のサイズは、ノズルの出口で測定される。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる本明細書に記載されたいくつかの実施形態によれば、開口部または通路は、公差域Ｈ７で製造され、例えば、約１０μｍ〜約１８μｍの公差で製造される。
【００５２】
いくつかの実施形態では、材料堆積装置または材料源は、蒸発器または蒸発るつぼであってもよい。蒸発るつぼは、蒸発されるべき有機材料を受け取り、有機材料を蒸発させるように構成されてもよい。いくつかの実施形態によれば、蒸発される材料は、ＩＴＯ、ＮＰＤ、Ａｌｑ３、キナクリドン、Ｍｇ／ＡＧ、スターバースト材料などのうちの少なくとも１つを含むことができる。
【００５３】
典型的には、基板は、材料堆積に適した任意の材料から作製され得る。例えば、基板は、ガラス（例えば、ソーダ石灰ガラス、ホウケイ酸ガラス等）、金属、ポリマー、セラミック、複合材料、炭素繊維材料又は堆積プロセスによってコーティングすることができる任意の他の材料若しくは材料の組合せからなる群から選択された材料で作製されてもよい。
【００５４】
幾つかの実施形態によれば、垂直に配向された基板に材料を堆積させるための真空堆積システムが提供される。真空堆積システムは、チャンバ容積を有する真空チャンバを含む。典型的には、真空チャンバは、例えば、真空ポンプまたはパーティクルトラップなどによって、約１０−５〜約１０−７ｍｂａｒの圧力レベルを提供する。真空堆積システムは、堆積すべき材料を提供するための材料堆積装置（または材料源）をさらに含む。材料堆積装置は、真空チャンバ内に配置することができ、材料を蒸発させるためのるつぼを含むことができる。材料堆積装置は、るつぼと流体連通している直線状の散布管をさらに含むことができる。散布管は、典型的には、蒸発した材料を真空チャンバ内で案内するための出口（またはノズル）を備える。いくつかの実施形態では、材料堆積装置は、真空チャンバ内で可動であってもよい。材料堆積システムは、真空チャンバ内で基板サイズを有する基板を支持するための基板支持体をさらに含むことができる。本明細書に記載の実施形態によれば、チャンバ容積対基板サイズの比は、１５ｍ以下である。
【００５５】
いくつかの実施形態によれば、真空堆積システムにおいて基板上に材料を堆積させる方法が提供される。真空堆積システムは、チャンバ容積を有する真空チャンバと、材料堆積装置とを含み得る。図７は、本明細書に記載の実施形態による方法７００のフローチャートを示す。いくつかの実施形態では、本方法で言及した真空堆積システムは、上述したような真空堆積システムであってもよく、特に、図１〜図６に関して説明した特徴のうちの１つ以上の特徴を含む真空堆積システムであってもよい。
【００５６】
ボックス７１０において、方法７００は、真空チャンバ内に基板サイズを有する処理されるべき基板を提供することを含む。基板は、典型的には、１５ｍ以下のチャンバ容積対基板サイズ比を有する真空チャンバ内に提供される。いくつかの実施形態では、基板は、実質的に垂直な配向でコーティングされるように提供されてもよい。ボックス７２０において、方法７００は、材料堆積装置内で材料を蒸発させることを含む。いくつかの実施形態によれば、１つ以上の異なる材料を同時に蒸発させることができる。一例では、材料を蒸発させることは、ＯＬＥＤ製品を製造するための材料を蒸発させることを含むことができる。例えば、材料堆積装置は、基板上に堆積される材料を蒸発させるために、約１００℃〜約６００℃の温度に加熱され得るるつぼを含むことができる。ボックス７３０では、蒸発した材料が基板に導かれる。例えば、蒸発した材料は複数のノズルを通って案内され、異なる材料堆積装置から放出される材料の良好な混合を可能にし、基板支持体と材料源または材料堆積装置との間の距離を減少させることを可能にする。
【００５７】
いくつかの実施形態によれば、この方法は、材料堆積装置を真空チャンバ内で移動させることをさらに含むことができる。例えば、材料堆積装置は、並進運動、回転運動、または並進運動および回転運動の組み合わせで動かされてもよい。一実施形態では、材料源は、並進運動によって材料源の角度位置の変化が達成されるように湾曲した経路を有するトラックに沿って並進運動で移動される。
【００５８】
一例では、この方法は、１つの真空堆積チャンバ内に２つの基板を用意し、真空チャンバ内で２つの基板をコーティングするために１つまたは２つの材料堆積装置から材料を蒸発させることを、さらに含むことができる。例えば、１つの材料堆積源が、真空チャンバ内に可動に配置され、蒸発した材料を２つの基板の１つに交互に案内することを可能にする。いくつかの実施形態によれば、１つまたは２つの基板を提供することは、１つまたは２つの基板を基板支持体の中に設けることを含むことができる。いくつかの実施形態では、基板支持体は、材料堆積装置の出口（またはノズル）から約２５０ｍｍ以下の距離に配置される。
【００５９】
いくつかの実施形態では、蒸発した材料の蒸気プルームは、ｃｏｓｎに似た形状を有することができ、ｎは、特に４より大きく、例えば６である。堆積装置のノズルは、ｃｏｓ６に似たプルーム形状を可能にするように設計することができる。例えば、ノズルは、約２：１またはそれより大きい開口部長さ対開口部サイズ比を有することができる。一実施形態では、２つ以上の散布管が設けられ、２つの隣接する散布管の間の距離は、約３０ｍｍ以下である。いくつかの実施形態によれば、異なる散布管のノズルは、実質的に平行な平均散布方向を提供することができる。
【００６０】
いくつかの実施形態によれば、本明細書に記載の材料堆積システムの使用が提供される。特に、材料堆積システムは、いくつかの堆積システム、メンテナンスチャンバ、ロードロックチャンバ、マスク供給ユニット、調整ユニットなどのためのクラスタシステムで使用されてもよい。
【００６１】
上記では、真空堆積システムのための複数の特徴について説明した。複数の特徴の中で（ただし、特徴を限定するものではない）、２つの基板を同時に収容するための（または２つの基板のための２つの基板支持体を有する）真空チャンバ、材料堆積装置と基板支持体との間の規定された距離（例えば、２５０ｍｍ未満である）、（ノズルの開口部長さ対開口部サイズの比、異なる散布管のノズル間の距離、および散布方向の平行配置を含む）改良されたノズル設計、可動材料堆積装置または材料源、並びに堆積中に垂直に配置された基板について説明した。当業者であれば、複数の特徴から２つまたは３つを選択することが、チャンバ容積対基板サイズ比を改善して、１５ｍ以下、特に１０ｍ以下になることに寄与するということを理解することができる。
【００６２】
上記はいくつかの実施形態に向けられているが、本発明の基本的な範囲から逸脱することなく、他のおよびさらなる実施形態を考案することができ、その範囲は以下の特許請求の範囲によって決定される。
【図１ａ】
0006550464.tif 000002
【図１ｂ】
0006550464.tif 000003
【図２】
0006550464.tif 000004
【図３】
0006550464.tif 000005
【図４ａ】
0006550464.tif 000006
【図４ｂ】
0006550464.tif 000007
【図５ａ】
0006550464.tif 000008
【図５ｂ】
0006550464.tif 000009
【図６ａ】
0006550464.tif 000010
【図６ｂ】
0006550464.tif 000011
【図６ｃ】
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【図７】
0006550464.tif 000013