沉积装置及使用该装置的薄膜沉积方法 |
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| 申请号 | CN201310183635.5 | 申请日 | 2013-05-17 | 公开(公告)号 | CN103805944B | 公开(公告)日 | 2017-12-26 |
| 申请人 | 三星显示有限公司; | 发明人 | 任子贤; 田炳勋; 李宽熙; | ||||
| 摘要 | 根据本 发明 一 实施例 的沉积装置包括：沉积室、第一组沉积源以及第二组沉积源。所述沉积室包括：第一等候区域、沉积区域以及第二等候区域。在所述第一等候区域和所述第二等候区域之间可以设置有所述沉积区域。所述第一组沉积源用于从所述第一等候区域向所述沉积区域移动、并且向设置在所述沉积区域的基底 基板 提供第一组 沉积物 质。所述第二组沉积源用于从所述第二等候区域向所述沉积区域移动、并且向所述基底基板提供第二组沉积物质。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种沉积装置，包括： |
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| 说明书全文 | 沉积装置及使用该装置的薄膜沉积方法技术领域[0001] 本发明涉及沉积装置及使用该装置的薄膜沉积方法。 背景技术[0002] 平板显示器或者半导体器件包括沉积在基底基板上的至少一个以上的薄膜。所述薄膜包括：有机物、无机物、或者有机物和无机物的混合物。所述有机物和无机物中，可以分别混合有两种以上的物质。在沉积装置内形成所述薄膜。 [0003] 沉积装置包括：沉积室；以及提供沉积物质的沉积源。在所述沉积室设置有基底基板，所述沉积源向所述基底基板提供所述沉积物质。 [0004] 一个沉积装置形成一种薄膜。为了在所述基底基板上形成另一种薄膜，需要其它的沉积装置。 发明内容[0005] 本发明的一目的在于，提供一种可形成多个薄膜的沉积装置。 [0006] 本发明的另一目的在于，提供一种通过所述沉积装置沉积薄膜的方法。 [0007] 根据本发明一实施例的沉积装置包括：沉积室、第一组沉积源以及第二组沉积源。所述沉积室包括：第一等候区域、沉积区域以及第二等候区域。在所述第一等候区域和所述第二等候区域之间可以设置有所述沉积区域。 [0008] 所述第一组沉积源用于从所述第一等候区域向所述沉积区域移动、并且向设置在所述沉积区域的基底基板提供第一组沉积物质。所述第二组沉积源用于从所述第二等候区域向所述沉积区域移动、并且向所述基底基板提供第二组沉积物质。 [0009] 所述第一组沉积源和所述第二组沉积源可以用于交替地或同时向所述基底基板提供所述第一组沉积物质和所述第二组沉积物质。 [0011] 根据本发明一实施例的沉积装置还包括：用于移动所述第一组沉积源的第一传输部件；以及用于移动所述第二组沉积源的第二传输部件。 [0012] 所述第一传输部件和所述第二传输部件分别包括：用于收容对应的沉积源的本体部件；以及与所述本体部件连接的驱动部件。通过第一导轨，引导所述第一传输部件。所述第一导轨至少从所述第一等候区域延伸至所述沉积区域。通过第二导轨，引导所述第二传输部件。所述第二导轨至少从所述第二等候区域延伸至所述沉积区域。 [0013] 根据本发明一实施例的沉积装置还包括：保持部件，在所述沉积区域中，与所述沉积室结合，并且固定所述基板。 [0014] 根据本发明一实施例的薄膜制造方法，首先，在所述沉积室的所述第一等候区域和所述第二等候区域分别设置第一组沉积源和第二组沉积源。然后，从所述第一等候区域开始，所述第一组沉积源在所述沉积区域中进行往返。此时，所述第一组沉积源通过排出第一组沉积物质，从而在所述基底基板上沉积第一薄膜。然后，从所述第二等候区域开始，所述第二组沉积源在所述沉积区域中进行往返。此时，通过排出第二组沉积物质，从而在所述第一薄膜上沉积第二薄膜。 [0015] 根据本发明一实施例的薄膜制造方法，首先，在所述沉积室的所述第一等候区域和所述第二等候区域分别设置第一组沉积源和第二组沉积源。然后，所述第一组沉积源从所述第一等候区域向所述第二等候区域移动。然后，从所述第二等候区域开始，所述第一组沉积源和所述第二组沉积源在所述沉积区域中进行往返的期间，分别排出第一组沉积物质和第二组沉积物质，从而在所述基底基板上沉积薄膜。然后，所述第一组沉积源从所述第二等候区域向所述第一等候区域移动。 [0016] 根据本发明实施例，所述沉积装置可以在一个沉积室中形成两种以上的薄膜。此外，所述沉积装置可以形成由混合物形成的薄膜。 [0017] 此外，通过调节所述第一组沉积源和所述第二组沉积源停留在所述沉积室的所述沉积区域中的时间，从而可以分别调节所述第一薄膜和所述第二薄膜的厚度。 [0019] 图1是根据本发明一实施例的沉积装置的截面图。 [0020] 图2是图1所示的沉积装置的平面图。 [0021] 图3a至图3e是表示根据本发明一实施例的沉积方法的示意图。 [0022] 图4a至图4e是表示根据本发明一实施例的沉积方法的示意图。 [0023] 图5是根据本发明一实施例的沉积装置的截面图。 [0024] 图6是图5所示的沉积装置的平面图。 [0025] 图7a至图7e是表示根据本发明一实施例的沉积方法的示意图。 [0026] 附图标记说明 [0027] 100：沉积室； 100A：第一等候区域； [0028] 100B：沉积区域； 100C：第二等候区域； [0029] 200：保持部件； SUB：基底基板； [0030] DS1：第一组沉积源； DS2：第二组沉积源。 具体实施方式[0031] 下面，参考附图详细说明本发明的优选实施例。 [0032] 图1是根据本发明一实施例的沉积装置的截面图，图2是图1所示的沉积装置的平面图。 [0033] 如图1和图2所示，沉积装置10包括：沉积室100、第一组沉积源DS1以及第二组沉积源DS2。所述第一组沉积源DS1和所述第二组沉积源DS2设置在所述沉积室100内。 [0034] 所述沉积室100包括：第一等候区域100A、沉积区域100B以及第二等候区域100C。在所述第一等候区域100A和第二等候区域100C之间设置有所述沉积区域100B。换言之，沿着第一方向DX连续设置有所述第一等候区域100A、所述沉积区域100B以及所述第二等候区域100C。 [0035] 通过第一阻断墙BW1，区分出所述第一等候区域100A和所述沉积区域100B；通过第二阻断墙BW2，区分出所述第二等候区域100C和所述沉积区域100B。所述第一阻断墙BW1可以包括用于所述第一组沉积源DS1通过的第一屏蔽门(未图示)，所述第二阻断墙BW2可以包括用于所述第二组沉积源DS2通过的第二屏蔽门(未图示)。 [0036] 在进行沉积工序前，在所述第一等候区域100A和所述第二等候区域100C分别设置第一组沉积源DS1和第二组沉积源DS2。在进行沉积工序的期间，所述沉积区域100B实际上保持真空状态。另外，在本发明的另一实施例中，所述第一等候区域100A和所述第二等候区域100C可以设置在所述沉积室100的外部。换言之，所述沉积室100整体可以成为沉积区域100B。 [0037] 基底基板SUB设置在所述沉积区域100B。所述基底基板SUB可以固定在所述沉积区域100B中与所述沉积室100结合的保持部件200上。所述基底基板SUB可以是构成显示面板的基板。例如，所述显示面板可以是有机发光显示面板或者液晶显示面板等。而且，所述基底基板SUB还可以是用于制造半导体器件的基板。所述基底基板SUB可以由玻璃、硅、金属、塑料构成。 [0038] 所述第一组沉积源DS1从所述第一等候区域100A移动至所述沉积区域100B。此外，第一组沉积源DS1从所述沉积区域100B返回至所述第一等候区域100A。根据不同情况，所述第一组沉积源DS1可以向所述第二等候区域100C移动。 [0039] 所述第一组沉积源DS1向设置在所述沉积区域100B的基底基板SUB提供第一组沉积物质DM1。在图1中以虚线图示的第一组沉积源PDS1表示，在所述沉积工序后排出所述第一组沉积物质DM1、并且在所述沉积区域100B中移动的第一组沉积源DS1。 [0040] 所述第一组沉积源DS1包括至少一个第一沉积喷嘴部。所述第一沉积喷嘴部沿着垂直于所述第一方向DX的第二方向DY延伸。所述第一沉积喷嘴部包括沿着所述第二方向排列的多个喷嘴NZ。 [0041] 所述多个喷嘴NZ向所述基底基板SUB喷射所述第一组沉积物质DM1。所述第一组沉积物质DM1包括有机物或者无机物。此外，所述第一组沉积物质DM1可以包括掺杂有掺杂物的有机物。 [0042] 在本发明的另一实施例中，所述第一组沉积源DS1可以包括多个第一沉积喷嘴部。此外，在本发明的另一实施例中，所述第一组沉积源DS1可以包括：装有所述第一组沉积物质DM1的容器（或者坩埚）；以及对所述容器进行加热的加热部件（heater）。 [0043] 所述第二组沉积源DS2从所述第二等候区域100C移动至所述沉积区域100B。此外，第二组沉积源DS2从所述沉积区域100B返回至所述第二等候区域100C。所述第二组沉积源DS2向设置在所述沉积区域100B的基底基板SUB提供第二组沉积物质（未图示）。所述第二组沉积源DS2可以具有与所述第一组沉积源DS1相同的构成。 [0044] 所述第一组沉积源DS1和所述第二组沉积源DS2分别通过第一传输部件TP1和第二传输部件TP2进行移动。所述第一传输部件TP1包括：用于收容第一组沉积源DS1的本体部件BP；以及与所述本体部件BP连接的驱动部件WP。所述第二传输部件TP2包括：用于收容第二组沉积源DS2的本体部件BP；以及与所述本体部件BP连接的驱动部件WP。所述驱动部件WP包括例如通过电动机驱动的轮（Wheel）。 [0045] 所述沉积装置10包括第一导轨GR1。其中，所述第一导轨GR1至少从所述第一等候区域100A向所述沉积区域100B延伸，并且用于引导所述第一传输部件TP1。此外，所述沉积装置10包括第二导轨GR2。其中，所述第二导轨GR2至少从所述第二等候区域100C向所述沉积区域100B延伸，并且用于引导所述第二传输部件TP2。所述第一传输部件TP1和所述第二传输部件TP2的轮分别可移动地结合在所述第一导轨GR1和所述第二导轨GR2上。 [0046] 如图1和图2所示，所述第一导轨GR1和所述第二导轨GR2可以分别从所述第一等候区域100A延伸至所述第二等候区域100C。虽然分别图示了两个所述第一导轨GR1和所述第二导轨GR2，但是上述数量还可以变化。 [0048] 图3a至图3e是表示根据本发明一实施例的沉积方法的示意图。参考图3a至图3e，对采用根据本发明一实施例的沉积装置的薄膜沉积方法进行说明。 [0049] 所述第一组沉积源DS1和所述第二组沉积源DS2向所述基底基板SUB（参考图1）交替地提供所述第一组沉积物质DM1（参考图3b）和所述第二组沉积物质DM2（参考图3d）。由此，在所述基底基板SUB上形成由所述第一组沉积物质DM1构成的第一薄膜（未图示）和由所述第二组沉积物质DM2构成的第二薄膜（未图示）。 [0050] 如图3a所示，在所述第一等候区域100A和所述第二等候区域100C分别设置有所述第一组沉积源DS1和所述第二组沉积源DS2。 [0051] 然后，所述第一组沉积源DS1和所述第二组沉积源DS2中的某一个向所述沉积区域100B移动。如图3a所示，所述第一组沉积源DS1可以向所述沉积区域100B移动。所述第一组沉积源DS1经过所述第一阻断墙BW1，并且进入所述沉积区域100B时排出所述第一组沉积物质DM1。所述第一组沉积源DS1排出所述第一组沉积物质DM1，并且移动到接近所述第二阻断墙BW2为止。 [0052] 如图3b所示，与所述第二阻断墙BW2接近的所述第一组沉积源DS1向所述第一等候区域100A移动。在向所述第一等候区域100A的移动的期间，所述第一组沉积源DS1依然排出所述第一组沉积物质DM1。当所述第一组的沉积源DS1返回至所述第一等候区域100A，则在所述基底基板SUB上形成有第一薄膜。如上所述，由于所述第一组沉积源DS1在移动时向所述基底基板SUB提供所述第一组沉积物质DM1，因此所述第一组沉积物质DM1被均匀地提供至所述基底基板SUB上。由此，所述第一薄膜的厚度是均匀的。 [0053] 在本发明的另一实施例中，在返回至所述第一等候区域100A之前，在所述沉积区域100B内，所述第一组沉积源DS1可以在所述第一阻断墙BW1和所述第二阻断墙BW2之间进行多次往返。由此形成了更厚的第一薄膜。在本发明的再一实施例中，在进行往返移动的期间，所述第一组沉积源DS1可以暂时停靠在所述沉积区域100B的中心部。 [0054] 然后，如图3c和图3d所示，所述第二组沉积源DS2可以向所述沉积区域100B移动。所述第二组沉积源DS2以与所述第一组沉积源DS1相同的方式移动，并且向所述基底基板SUB提供所述第二组沉积物质DM2。 [0055] 所述第二组沉积源DS2经过所述第二阻断墙BW2，并且进入所述沉积区域100B时排出所述第二组沉积物质DM2。所述第二组沉积源DS2移动到与所述第一阻断墙BW1接近为止后，返回至所述第二等候区域100C。由此，在所述第一薄膜上形成所述第二薄膜。另外，在进行往返移动的期间，所述第二组沉积源DS2可以暂时停靠在所述沉积区域100B的中心部。 [0056] 在图3e所示的等候状态下，所述第一组沉积源DS1和所述第二组沉积源DS2可以重复执行图3a至图3d所示的步骤。由此，在所述基底基板SUB上交替地层叠有所述第一薄膜和所述第二薄膜。 [0057] 根据上述方式工作的本发明的沉积装置可通过一个沉积室形成多个薄膜。此外，相比多个沉积源沿着一方向排列的普通沉积装置，更加减小沉积室的长度。 [0058] 图4a至图4e是表示根据本发明一实施例的沉积方法的示意图。参考图4a至图4e，对采用了根据本发明一实施例的另一沉积装置的薄膜沉积方法进行说明。 [0059] 所述第一组沉积源DS1和所述第二组沉积源DS2同时向所述基底基板SUB（参考图1）提供所述第一组沉积物质DM1（参考图4c）和所述第二组沉积物质DM2（参考图4c）。由此，在所述基底基板SUB上形成由所述第一组沉积物质DM1和所述第二组沉积物质DM2的混合物构成的薄膜（未图示）。 [0060] 如图4a所示，在所述第一等候区域100A、所述第二等候区域100C分别设置有所述第一组沉积源DS1和所述第二组沉积源DS2。在等候阶段，所述第一组沉积源DS1向所述第二等候区域100C移动。 [0061] 如图4b所示，所述第一组沉积源DS1和所述第二组沉积源DS2并排设置在所述第二等候区域100C。所述第一组沉积源DS1和所述第二组沉积源DS2向所述沉积区域100B移动。 [0062] 如图4c所示，进入至所述沉积区域100B的所述第一组沉积源DS1和所述第二组沉积源DS2分别排出所述第一组沉积物质DM1和所述第二组沉积物质DM2。所排出的所述第一组沉积物质DM1和所述第二组沉积物质DM2将被混合。所述第一组沉积物质DM1可以是有机物，所述第二组沉积物质DM2可以是掺杂物。根据所述第一组沉积物质DM1的排出速度和所述第二组沉积物质DM2的排出速度，决定所形成的薄膜的组成比。 [0063] 可以在所述沉积区域100B内，所述第一组沉积源DS1和所述第二组沉积源DS2可以在所述第一阻断墙BW1和所述第二阻断墙BW2之间进行多次往返。根据往返次数决定由所述混合物形成的薄膜的厚度。 [0064] 然后，如图4d和图4e所示，所述第一组沉积源DS1和所述第二组沉积源DS2分别返回至所述第一等候区域100A和所述第二等候区域100C。 [0065] 图5是根据本发明一实施例的沉积装置的截面图，图6是图5所示的沉积装置的平面图。下面，参考图5和图6，对根据本实施例的沉积装置进行说明。其中，对于与参考图1和图2进行说明的构成相同的构成，省略其详细说明。 [0066] 如图5和图6所示，沉积装置20包括：沉积室100、第一组沉积源DS10以及第二组沉积源DS20。在等候状态下，所述第一组沉积源DS10和所述第二组沉积源DS20分别设置在所述沉积室100的第一等候区域100A和第二等候区域100C。 [0067] 所述第一组沉积源DS10包括提供互相不同的沉积物质的第一沉积喷嘴部NP1和第二沉积喷嘴部NP2。此外，所述第二组沉积源DS20包括提供互相不同的沉积物质的第三沉积喷嘴部NP3和第四沉积喷嘴部NP4。 [0068] 在图5中以虚线图示的第一组沉积源PDS10表示，在所述沉积工序后在所述沉积区域100B中移动的第一组沉积源DS10。所述第一沉积喷嘴部NP1排出第一沉积物质DM10，所述第二沉积喷嘴部NP2排出第二沉积物质DM20。所排出的所述第一沉积物质DM10和所述第二沉积物质DM20将被混合。所述第一沉积物质DM10可以是有机物，所述第二沉积物质DM20可以是掺杂物。此外，所述第一沉积物质DM10和所述第二沉积物质DM20可以是不同种类的有机物或不同种类的无机物。 [0069] 虽未图示，但是所述第三沉积喷嘴部NP3排出第三沉积物质（未图示），所述第四沉积喷嘴部NP4排出第四沉积物质（未图示）。所排出的所述第三沉积物质和所述第四沉积物质将被混合。由此，根据图5和图6所示的沉积装置20可以形成分别由混合物形成的多个薄膜。 [0070] 图7a至图7e是表示根据本发明一实施例的沉积方法的示意图。图7a至图7e所示的采用沉积装置的薄膜沉积方法与图3a至图3e所示的采用沉积装置的薄膜沉积方法相同。 [0071] 如图7a所示，在所述第一等候区域100A、所述第二等候区域100C中分别设置有所述第一组沉积源DS10和所述第二组沉积源DS20。 [0072] 然后，所述第一组沉积源DS10向移动所述沉积区域100B。所述第一组沉积源DS1进入所述沉积区域100B时排出所述第一沉积物质DM10和所述第二沉积物质DM20。所述第一沉积物质DM10和第二沉积物质DM20的混合物沉积在所述基底基板SUB上。 [0073] 如图7b所示，与所述第二阻断墙BW2接近的所述第一组沉积源DS10向所述第一等候区域100A移动。在向所述第一等候区域100A移动的期间，所述第一组沉积源DS10依然排出所述第一沉积物质DM10和第二沉积物质DM20。 [0074] 然后，图7c和图7d所示，所述第二组沉积源DS20向所述沉积区域100B移动。所述第二组沉积源DS20以与所述第一组沉积源DS10相同的方式移动，并且向所述基底基板SUB提供所述第三沉积物质DM30和所述第四沉积物质DM40。 [0075] 在图7e所示的等候状态下，所述第一组沉积源DS10和所述第二组沉积源DS20可以重复执行图7a至图7d所示的步骤。 |
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