用於沉積裝置的罐及使用罐的沉積裝置的製作方法

2023-05-29 00:54:11 1

專利名稱：用於沉積裝置的罐及使用罐的沉積裝置的製作方法
技術領域：
所描述的技術總體上涉及用於沉積裝置的罐及使用該罐的沉積裝置。更具體地說，本發明的一方面涉及可以提供包含在供應到沉積室的反應氣體中的均勻量的原材料並提高源材料供應的安全性的用於沉積裝置的罐，以及使用該罐的沉積裝置。
背景技術：
平板顯示器由於其諸如重量輕尺寸小之類的特性已經取代了陰極射線管顯示器。 平板顯示器的典型實例包括液晶顯示器(LCD)和有機發光二極體(OLED)顯示器。在這些顯示器中，有機發光二極體顯示器與液晶顯示器(IXD)相比，具有優良的發光特性和視角特性，並且不需要背光，這使得它們可以以很小的尺寸被實現。有機發光二極體顯示器根據工作方法被分成有源矩陣型和無源矩陣型，其中有源矩陣型包括使用薄膜電晶體(TFT)的電路.薄膜電晶體通常包括包含源極區、漏極區和溝道區的半導體層、柵電極、源電極以及漏電極。半導體層可以是多晶矽(polycrystalline siliC0n(p0ly-si))或非晶矽 (a-si)，但是多晶矽的電子遷移率高於非晶矽的電子遷移率，因此現在通常使用多晶矽。使非晶矽結晶的一種方法是利用金屬的結晶方法。利用金屬的結晶方法通過利用在金屬靶(metal target)上施加並沉積等離子體的濺射工藝，或者通過在基板上形成金屬催化劑的原子層的原子層沉積(ALD)工藝，將金屬催化劑沉積在基板上。其後，使用包含金屬催化劑的反應氣體，並且將具有金屬催化劑的非晶矽作為種子進行結晶，從而在相對低的溫度下在短時間內進行結晶。為了獲得均勻的晶體，利用金屬催化劑的結晶方法需要將包含相同量的金屬催化劑的反應氣體供應到每個沉積的沉積室中。因此，普通沉積裝置包括用於將反應氣體供應到沉積室的罐，以在每個沉積中提供均勻量的待蒸發的原材料。這通過用溫度測量單元測量用於使諸如金屬催化劑之類的原材料蒸發的主體內部溫度，使得原材料可以在相同壓力和溫度下蒸發來實現。然而，因為正在蒸發的原材料在溫度測量單元中冷凝，所以用於沉積裝置的罐不能精確測量主體的內部溫度。因此，在供應到沉積室中的反應氣體中所含的原材料的量是不均勻的，這使得在每次沉積過程中沉積在基板上的金屬催化劑的量不是均勻的。因此，難於穩定地將原材料供應到室中，並且在每個沉積過程中包含在形成在基板上的膜中所含的金屬催化劑的量是不均勻的。在背景部分中公開的以上信息僅用於加強對所描述的技術的背景的理解，因此其可以包含並不構成本國內本領域普通技術人員已知的現有技術的信息。

發明內容
根據本發明的一方面提供了一種用於沉積裝置的罐和使用該罐的沉積裝置，其能夠通過改變罐的內部結構使得正在蒸發的原材料不會在溫度測量單元中冷凝，來精確測量原材料蒸發所處的主體的內部溫度。示例性實施例提供一種用於沉積裝置的罐，包括原材料蒸發所處的主體；加熱所述主體的加熱單元；以及布置在所述主體下方的溫度測量單元。另一示例性實施例提供了一種沉積裝置，包括沉積室；將反應氣體供應到所述沉積室的罐；以及載氣(carrier gas)存儲器，用於將載氣供應到所述罐，其中所述罐包括主體、加熱所述主體的加熱單元以及布置在所述主體下方的溫度測量單元。根據示例性實施例，用於沉積裝置的罐和使用該罐的沉積裝置通過在罐的主體下方布置測量主體內部溫度的溫度測量單元來防止正在蒸發的原材料在溫度測量單元中冷凝，這樣提高了原材料的供應穩定性，從而在每次沉積過程中在基板上形成的膜中提供均勻量的金屬催化劑。本發明的其它方面和/或優點將部分地記載在以下的描述中，並且部分地從以下描述中顯而易見，或者可以通過本發明的實踐而得到。


本發明的這些和/或其它方面和優點將從以下結合附圖對實施例的描述中變得明顯並且更易於理解，附圖中圖1是示出根據示例性實施例的用於沉積裝置的罐的示意圖；以及圖2是示出使用圖1中示出的用於沉積裝置的罐的沉積裝置的示意圖。
具體實施例方式以下將參考附圖更充分地描述本發明的目的、技術配置以及效果的細節，附圖中示出本發明的示例性實施例。在整個說明書中相同的附圖標記表示相同的配置，並且在附圖中，可能為了清楚起見而放大層和區域的長度和厚度。圖1是示出根據本發明示例性實施例的用於沉積裝置的罐的示意圖，而圖2是示出使用圖1中所示的用於沉積裝置的罐的沉積裝置的示意圖。參見圖1和圖2，根據示例性實施例的沉積裝置包括在基板S上執行沉積工藝的沉積室210、將原材料供應到沉積室210中的罐100以及將載氣供應到罐100中的載氣供應器 300。罐100在每次沉積過程中使原材料蒸發，並且將通過混合蒸發的原材料與從載氣供應器300供應的載氣所產生的反應氣體供應到沉積室210。罐100包括原材料蒸發所處的主體110、加熱主體110的加熱單元120以及測量主體110的內部溫度的溫度測量單元 130。在這種配置中，原材料可以是用於原子沉積工藝的金屬粉末或者液態有機材料。加熱單元120通過加熱主體110來使主體110中被供應的原材料蒸發，可以布置在主體110的外部。例如，加熱單元120可以布置在主體110的外壁中。溫度測量單元130測量主體110的內部溫度以在原材料蒸發時將主體110的內部溫度維持在預定水平。溫度測量單元130可以是用於容易地監測主體110的內部溫度的溫度傳感器，例如熱耦。在這種配置中，根據本發明的示例性實施例的罐100可以進一步包括溫度控制器135，其根據由溫度測量單元130測得的溫度控制加熱單元120。在不使用獨立源存儲器140的前提下將原材料存儲在主體110中之後，罐100可以在每次沉積過程中使部分原材料蒸發。然而，圖2示出存儲原材料的獨立源存儲器140， 並且其進一步包括控制從源存儲器140供應到主體210中的原材料的量的第一供應控制單元410第一供應控制單元410包括布置在連接主體110與源存儲器140的第一管道P中的第一閥VI，以及控制第一閥Vl的開/關的第一控制器Cl。在這種布置中，優選地，但不是必需地，第一控制器Cl基於通過第一管道Pl供應到主體110中的原材料的量來控制第一閥Vi的開/關，並且更為優選地，但不是必需地，在每次沉積過程中僅將一次蒸發所需的原材料的量供應給主體110。利用從罐100供應的反應氣體在基板S上執行沉積工藝的沉積室210包括反應氣體流進沉積室210中所通過的入口 220、將反應氣體均勻地濺射到基板S上的噴淋頭 225、支撐基板S的支撐卡盤MO以及排放殘餘的反應氣體所通過的出口 230。在這種配置中，沉積室210可以是用於原子層沉積工藝的原子層沉積(ALD)室，並且為了原子層沉積工藝的平穩性，支撐卡盤240可以進一步包括將基板S維持在預定溫度的溫度維持器(未示出)。參照圖1和2描述利用根據本發明的示例性實施例的沉積裝置的沉積工藝，其通過打開位於罐100的主體140與源存儲器140之間第一管道Pl中的第一閥Vl來使預定量的原材料供應到主體110。其後，關閉第一閥Vl以停止將原材料供應到主體110中並且由加熱單元120使原材料蒸發。由布置在主體Iio下方的溫度測量單元130測量和監測主體110的內部溫度， 並且基於由溫度測量單元130測量的溫度來控制加熱單元120。雖然示例性實施例示例在關閉第一閥Vl之後使原材料蒸發，但是可以同時執行使原材料蒸發的工藝與將原材料供應到主體110中的工藝。接下來，通過布置在主體110與載氣供應器300之間的第二管道P2將載氣供應到主體110，從而產生蒸發的原材料與載氣混合而成的反應氣體。在該過程中，優選地，但不是必需地，在第二管道P2中放置第二供應控制單元420以控制載氣的供應，以便防止在原材料供應到主體110中時載氣流進主體110。 進一步，優選地，但不是必需地，在將主體110與沉積室210連接的第三管道P3中放置第三供應控制單元430，以便防止在原材料蒸發並且在主體110中產生反應氣體時不穩定的反應氣體供應到沉積室210中。第二供應控制單元420可以包括第二閥V2、控制第二閥V2的開/關的第二控制器 C2，並且第三供應控制單元430可以包括第三閥V3和控制第三閥V3的開/關的第三控制
C3 ο進一步，打開第三閥V3，使得蒸發的原材料和載氣混合而成的反應氣體供應到沉積室210。通過沉積室210的入口 220以及噴淋頭225將沉積室210中供應的反應氣體均勻地噴射到基板S上，並且通過出口 230將未沉積在基板S上的反應氣體排出到沉積室210 外部。雖然未示出，但在根據本發明的示例性實施例的沉積裝置中，可以在出口 230處布置排氣泵(未示出)，從而可以輕而易舉地排出未沉積在基板S上的反應氣體。進一步，根據示例性實施例的沉積裝置可以包括第四管道P4。第四管道P4將載氣供應器300與沉積室210連接並且布置在第二供應控制單元420的第二閥V2與載氣供應器300之間以及沉積室210與第三供應控制單元430的第三閥V3之間。第四供應控制單元440布置在第四管道P4中，以便在沉積室210中結束沉積工藝之後去除殘留在沉積室 210和第三管道P3中的反應氣體。在這種配置中，類似於第二供應控制單元420和第三供應控制單元430，第四供應控制單元440可以包括布置在第四管道P4中的第四閥V4和控制第四閥的開/關的第四控制器C4。結果，根據用於沉積裝置的罐和利用根據示例性實施例的罐的沉積裝置，通過在罐的主體下方布置測量原材料蒸發所處的罐的主體的內部溫度的溫度測量單元，可以防止由主體110蒸發的原材料和包含原材料的反應氣體在溫度測量單元中冷凝。儘管已經結合目前所認為的實際的示例性實施例描述了本發明，但是應當理解， 本發明不限於所公開的實施例，而是相反，本發明意在覆蓋各種修改和等同布置。儘管已經示出並說明了本發明的幾個實施例，但是本領域技術人員將會理解，在不背離權利要求及其等同物中限定的本發明的原理和精神的情況下，可以對這些實施例做出各種修改。
權利要求
1.一種用於沉積裝置的罐，包括 原材料蒸發所處的主體；加熱所述主體的加熱單元；以及布置在所述主體下方的溫度測量單元。
2.根據權利要求1所述的用於沉積裝置的罐，其中 所述溫度測量單元包括溫度傳感器。
3.根據權利要求1所述的用於沉積裝置的罐，其中 所述原材料是金屬粉末。
4.根據權利要求1所述的用於沉積裝置的罐，進一步包括 將所述原材料供應到所述主體的源存儲器。
5.根據權利要求4所述的用於沉積裝置的罐，進一步包括第一供應控制單元，其布置在所述主體與所述源存儲器之間，用於控制供應到所述主體的所述原材料。
6.根據權利要求5所述的用於沉積裝置的罐，其中所述第一供應控制單元包括第一閥以及控制所述第一閥的開/關的第一控制單元，所述第一閥布置在連接所述主體與所述源存儲器的第一管道中。
7.根據權利要求1所述的用於沉積裝置的罐，進一步包括溫度控制器，其基於由所述溫度測量單元測得的溫度來控制所述加熱單元。
8.一種沉積裝置，包括 沉積室；將反應氣體供應到所述沉積室的罐；以及將載氣供應到所述罐的載氣供應器，其中所述罐包括主體、加熱所述主體的加熱單元以及布置在所述主體下方的溫度測量單元。
9.根據權利要求8所述的沉積裝置，其中 所述溫度測量單元包括溫度傳感器。
10.根據權利要求8所述的沉積裝置，其中所述罐進一步包括用於將原材料供應到所述罐的所述主體的源存儲器。
11.根據權利要求10所述的沉積裝置，其中 所述原材料是金屬粉末。
12.根據權利要求10所述的沉積裝置，其中所述罐進一步包括布置在所述主體與所述源存儲器之間、用於控制供應到所述主體的所述原材料的第一供應控制單元。
13.根據權利要求12所述的沉積裝置，其中所述第一供應控制單元包括第一閥和控制所述第一閥的開/關的第一控制器，所述第一閥布置在將所述罐的所述主體與所述源存儲器相連接的第一管道中。
14.根據權利要求8所述的沉積裝置，進一步包括布置在所述載氣供應器與所述罐的所述主體之間的第二供應控制單元，以及布置在所述罐的所述主體與所述沉積室之間的第三供應控制單元。
15.根據權利要求14所述的沉積裝置，其中所述第二供應控制單元包括第二閥以及控制所述第二閥的開/關的第二控制器，所述第二閥布置在將所述載氣供應器與所述罐的所述主體相連接的第二管道中，所述第三供應控制單元包括第三閥以及控制所述第三閥的開/關的第三控制器，所述第三閥布置在將所述罐的所述主體與所述沉積室相連接的第三管道中。
16.根據權利要求14所述的沉積裝置，其中所述第二供應控制單元位於所述主體的頂部與所述載氣供應器之間，所述第三供應控制單元位於所述主體的頂部與所述沉積室之間。
17.根據權利要求14所述的沉積裝置，進一步包括第四管道以及布置在所述第四管道中的第四供應控制單元，所述第四管道連接所述載氣供應器與所述沉積室，布置在所述載氣供應器與所述第二供應控制單元之間以及所述沉積室與所述第三供應控制單元之間。
18.根據權利要求17所述的沉積裝置，其中所述第四供應控制單元包括布置在所述第四管道中的第四閥和控制所述第四閥的開/ 關的第四控制器。
19.根據權利要求8所述的沉積裝置，其中所述罐進一步包括基於由所述溫度測量單元測得的溫度來控制所述加熱單元的溫度控制器。
20.根據權利要求8所述的沉積裝置，其中所述沉積室是用於原子層沉積工藝的原子層沉積室。
全文摘要
一種用於沉積裝置的罐和使用罐的沉積裝置，並且更為具體地，一種能夠提供包含在供應到沉積室中的反應氣體中的均勻量的原材料並且提高原材料供應的安全性的沉積裝置的罐，以及使用罐的沉積裝置。該沉積裝置包括沉積室；將反應氣體供應到該沉積室的罐；以及用於將載氣供應到罐的載氣供應器，其中該罐包括主體、加熱該主體的加熱單元以及布置在該主體下方的溫度測量單元。
文檔編號C23C16/448GK102312218SQ20111000662
公開日2012年1月11日 申請日期2011年1月10日 優先權日2010年6月30日
發明者伊凡·馬伊達楚克, 姜有珍, 崔寶京, 張錫洛, 徐晉旭, 樸炳建, 樸鍾力, 李東炫, 李吉遠, 李基龍, 梁泰勳, 洪鐘元, 白原奉, 羅興烈, 蘇炳洙, 鄭在琓, 鄭珉在, 鄭胤謨 申請人:三星移動顯示器株式會社