在襯底上沉積層的濺射塗覆裝置以及方法

2023-04-29 02:02:06 2

專利名稱：在襯底上沉積層的濺射塗覆裝置以及方法
技術領域：
本發明涉及用於在其上沉積有有機材料層的襯底上沉積層的濺射塗覆 裝置。此外，本發明還涉及用於在其上沉積有有機材料層的襯底上沉積層 的方法。
背景技術：
在許多應用領域，諸如有機電子，OLED等的有機材料層是層堆疊的 一部分。通常，有機材料層是需要將噴塗金屬層、接觸層或保護層直接或 間接地沉積在有機材料層上的功能層。
用於利用保護或噴塗金屬層塗覆有機材料層(例如，OLED層)而不 損壞有機材料層的常規處理方法是蒸發有機材料層的頂部上的塗覆粒子。 在蒸發處理中，會用到金屬源。此外，會設置特殊處理條件，例如包括保 護層的特定OLED層堆疊。
另一種方法是使用諸如磁電管濺射的標準濺射處理。但是，已經發現 當使用常規濺射時下層有機層會受到相當程度的損壞。因此，為了設置更 溫和的濺射處理，已經引入了面對面濺射概念由此以降低損壞有機層的風 險。這裡因為撞擊有機層的粒子的速度降低的原因。例如已經在EP 1505170B1中描述了這種技術。
圖1示出了另一常規面對面濺射設備1，其包括第一靶2及第二靶 3。布置第一靶2的第一濺射表面2'以及第二靶3的第二濺射表面3'以相 互面對。
第一耙2包括第一磁組件4，用於在第一靶2的表面2'上產生至少一 個等離子產生(即等離子密集)區6。第二靶3包括第二磁組件5，用於 在第二靶3的表面3'上產生第二等離子產生(即等離子密集)區7。在等 離子區5及7中，生產離子以分別從靶表面2'及3'濺射塗覆粒子或反應粒
子。濺射粒子的主運動方向分別朝向相對靶3及2的各個相對表面3，及 2，。
但是， 一些濺射粒子會在靶表面2'與3'之間的中間區8中散射，並經 由路徑12進入塗覆區13。經過散射，散射後粒子已經喪失了較多的動 能，使得其在撞擊襯底10時不會損壞有機層11。
但是，在使用這些處理方法時存在一些缺陷。首先，塗覆產量很低， 由此襯底的生產能力不能令人滿意。此外，特別是在利用諸如Al的反應 粒子塗覆時，對常規面對面濺射設置的使用會導致塗覆材料從一個磁電管 重新沉積至另一磁電管。在諸如濺射銦錫氧化物(ITO)的反應處理中， 這會引起對塗覆處理中所涉及的靶的定位。即使對於諸如濺射Al的非反 應處理，這也會導致在未進行濺射的部分形成靶的層重新沉積區域。這會 導致靶的短路，如果粒子到達襯底，則其會損壞襯底。

發明內容
本發明的目的在於提供一種裝置及處理方法，用於在有機材料層的頂 部(例如，在OLED層的頂部)進行有損傷或低損傷濺射塗覆，該處理方 法具有可接收的塗覆速率。
通過提供根據權利要求1所述的濺射塗覆裝置以及根據權利要求10 所述的在襯底上沉積層的方法來實現上述目的。
根據本發明的濺射塗覆裝置用於在其上沉積有有機材料層的襯底上沉 積層，所述濺射塗覆裝置包括塗覆室；在其上沉積有有機材料層的襯 底；至少一個布置在所述塗覆室中的可轉動陰極單元，所述可轉動陰極單
元包括至少一個可轉動靶以及磁組件用於生成布置在所述靶的至少一個表 面部分上方的至少一個等離子密集區；散射區，用於散射濺射粒子；以及 用於選擇性地防止一部分所述濺射粒子移動至所述襯底的所述表面的裝 置。
所述裝置防止一部分濺射粒子沿直接路徑(即，沒有被散射)從所述 靶的所述表面部分移動至所述襯底的表面。該直接路徑通常是大致直線路 徑。散射區位於靶表面與襯底表面之間的粒子的路徑上。術語散射區可被
解釋為較上位的概念，例如包括引起動量損失的對粒子的偏轉或反射以及/ 或者粒子的運動方向的改變。本發明中的粒子是指從耙濺射的粒子，艮口， 原子、離子、原子團、分子，但並非從靶表面剝落的微塵狀粒子。
所述裝置起對來自濺射粒子流的粒子(特別是在散射區中尚未被散射 的粒子)進行過濾的過濾器的作用，由此僅允許散射粒子撞擊襯底表面。
具體而言，所述裝置包括所述表面部分、所述散射區以及所述襯底表 面的布置及/或構造，使得在所述散射區內散射的至少一部分所述散射粒子 通過所述裝置以撞擊所述襯底表面。
在優選實施例中，所述裝置在所述散射區與所述至少一個襯底之間具 有至少一個通路，其中所述通路被布置及/或構造用於允許在所述散射區中 散射的粒子選擇性地通過到達所述至少一個襯底。
濺射塗覆裝置特別適用於在有機材料層上沉積較薄的膜，例如，保護
膜、噴塗金屬及/或電極層(例如，Al層)、諸如ITO (銦錫氧化物)的 TCO (透明導電氧化物)層等。有機材料層是至少包括有機材料(例如有 機電子層或OLED (有機發光器件)層)的層。可在下層有機金屬層上 (即，在沉積根據本發明的薄膜之前在有機材料層上沉積的一層或更多層 的頂部上)直接或間接地沉積膜。例如，在一些應用領域中，在沉積根據 本發明的薄膜之前在有機材料層上沉積LiF或其他材料薄層。因為氧原子 團的高反應性，對TCO層的沉積會引起諸如靶汙染(poison)的困難及問 題。
本發明的重要特徵在於使用了至少一個可轉動陰極單元。陰極的電源 可以是DC， RF， DC與RF混合，或者脈衝調製電源。可轉動陰極包括在 其中布置有磁組件(磁電管)以及冷卻系統等的圓柱形中空靶。根據本發 明，在上述設置中使用可轉動陰極的優點在於，例如在反應處理的情況 下，可在塗覆處理中減少對第二靶定位的汙染。此外，可以提供遮蔽件的 有利設計。因為可以容易地更換遮蔽件，由此便於對塗覆裝置進行簡單維 護。此外，因為靶材料的均勻腐蝕，故可轉動靶具有較高產量以及良好的 材料使用率。
為了防止因粒子直接撞擊有機材料層或沉積在有機材料層上的薄層造
成的損壞，本發明使用具有可轉動陰極的設置，使得磁系統面向與襯底表 面相反的方向。由此產生僅散射粒子撞擊襯底表面的塗覆狀態。未被散射 的粒子在遮蔽件上被捕獲。
可在靜態或動態處理中提供在有機材料層的頂部上的層的沉積(其上 沉積的薄層)。在靜態塗覆處理中，在塗覆處理過程中襯底被固定地布置 在真空塗覆室內。在動態塗覆處理中，襯底在被塗覆時相對於陰極運動。
可轉動靶圍繞軸線轉動並相對於固定磁組件運動。磁組件產生等離子 密集區。在磁電管等離子濺射處理中，塗覆及/或(在反應濺射處理情況 下)反應粒子主要從等離子密集區附近或鄰近的耙表面濺射。
等離子密集區附近的靶表面部分被布置在靶表面的一個或更多周邊區 域中。靶表面的周邊區域並不象常規濺射處理那樣相對於襯底表面布置。 具體而言，磁組件可包括平行於靶的轉軸延伸的磁條。磁條並未布置在轉 軸與襯底表面之間的連線附近，而是面向與襯底表面相反的方向。例如，
其可相對於襯底區域的法線矢量成約90度的角度布置。該設置可在遠離 耙表面移動而沒有撞擊時確保濺射粒子很難在直接路徑上到達襯底表面。 另一方面，散射粒子可到達襯底表面。因為撞擊的原因，塗覆粒子撞擊有 機材料層(或沉積在其上的薄膜)的能量被降低，由此使得損壞有機材料 層的風險降低。
具體而言，用於防止濺射粒子從所述靶的所述表面部分移動至待直接 塗覆在大致直線路徑上的所述襯底的表面的裝置包括所述磁組件的構造及/ 或布置，使得所述靶的所述表面附近的濺射粒子的平均主運動方向並不朝 向所述襯底表面。
根據本發明，濺射粒子朝向併到達有機材料層的直接運動並非優選， 因為這些粒子具有損壞有機材料層的較高衝擊力的能力。即使有機材料層 在其上設置有薄膜，也不能避免有機材料層受到直接濺射粒子的損壞。因 此，磁組件布置在不會面對襯底表面的方向，而是轉動遠離(例如，90度 角)襯底表面。因此，從靶表面濺射的粒子的平均主運動方向(在其會被 散射之前)被導向遠離襯底表面。在直線路徑上沒有直接運動，即，在靶 表面部分與襯底表面之間不存在不受撞擊運動。僅因與其他粒子撞擊而損 失較多動能的散射粒子會撞擊有機層而不會導致有機層損壞。以此方式，
利用可轉動陰極技術在有機材料層(OLED層)上提供無損或低損濺射處 理。
即使存在統計學上的可能性直接濺射粒子會到達表面，但只要相較於 撞擊有機材料層的散射粒子的數量，這些粒子的數量已經被降低，其就處 於本發明的範圍內。
在優選實施例中，設置所述裝置使得在所述靶的所述表面部分與待塗 覆襯底表面之間存在連接路徑用於粒子從所述耙表面濺射並在靶表面之上 的區域中被散射。換言之，存在在連接濺射表面與襯底表面之間提供間接 連接的路徑，使得僅散射粒子會到達襯底表面。
所述裝置可具體包括至少一個遮蔽件，用於防止從所述靶濺射的粒子 在直線路徑上直接撞擊所述襯底表面。
應當確保到達襯底表面的大部分粒子在其從耙表面部分行進至襯底表 面過程中分別被散射。可以具體設計具有開口的其他遮蔽件以優化到達襯 底表面的散射粒子的數量並由此提高塗覆速率/產量。另一方面，必須降低 撞擊襯底表面而在其從靶表面至襯底表面過程中未被散射的粒子的數量。
所述的射塗覆裝置可包括至少第一可轉動陰極單元以及至少第二陰極
單元，所述第一可轉動陰極單元布置在所述塗覆室中，所述第一可轉動陰
極單元包括至少第一可轉動靶以及第一磁組件用於生成布置在所述第一靶 的至少第一表面部分上方的至少第一等離子密集區，並且所述第二陰極單
元布置在所述塗覆室中，所述第二陰極單元包括至少第二靶以及第二磁組 件用於生成布置在所述第二靶的至少一個表面部分上方的至少第二等離子 密集區；其中所述裝置被構造用於選擇性地防止一部分所述濺射粒子移動
至所述襯底的所述表面。第二陰極單元可以是分別具有扁平及可轉動靶的 扁平或可轉陰極單元。
陰極的電源可以是DC， RF， DC與RF混合，或者脈衝調製電源。也 可在雙磁模式(twin-mag mode)中使用兩個可轉動體。優選地是沉積的主 方向朝向另一可轉動體。
在優選實施例中，所述裝置包括所述第一磁組件以及所述第二磁組件
的構造及/或布置，使得所述第一靶表面的所述第一表面部分與所述第二靶 表面的所述第二表面部分被面對面布置，由此在兩者之間界定中間區。
本實施例的塗覆裝置包括利用各個靶共用的磁組件來對兩個靶進行設 置。靶被具體布置為界定靶之間中間區的面對面布置。在該中間區中，可 產生相當高的粒子密度，因此增大了粒子散射的可能性以及利用散射粒子
對襯底進行塗覆的速率。此外，在反應過程中(例如，在利用TCO塗覆
時)可以減少汙染，因為可轉動靶較不易於受到汙染。此外，在可轉動靶 處，再沉積區被減小至最小(在靶兩端)，因為靶表面的各個部分在靶轉 動時均會穿過濺射區域。
所述濺射塗覆裝置在所述中間區與所述襯底表面之間包括至少一個遮 蔽件，所述遮蔽件具有至少一個開口，用於散射粒子朝向所述襯底表面移 動。
還通過提供一種方法實現了本發明的目的，該方法用於在其上沉積有
有機材料層的襯底上沉積層，所述方法包括以下步驟
a設置塗覆室；
b設置待在所述塗覆室中塗覆的襯底，其至少具有沉積在其上的有機 材料層；
c在所述塗覆室中設置至少一個可轉動陰極單元，所述可轉動陰極單
元包括至少一個可轉動靶以及磁組件用於生成布置在所述靶的至少一個表
面部分上方的至少一個等離子密集區；
d設置用於防止一部分濺射粒子從所述靶表面沿大致直線路徑移動至 所述襯底的所述表面的裝置；並且
e從所述可轉動靶濺射粒子。
步驟d可包括設置用於濺射粒子的散射區。當被散射時，粒子損失動 能並/或改變其運動方向。因為散射與未散射粒子的運動方向不同，故可從 到達散射區的全部粒子流中過濾未散射粒子。運動但未被散射的粒子可被 沉積在遮蔽件上。 一部分散射粒子沿襯底表面方向運動。
具體而言，步驟c包括布置所述磁組件，使得所述靶的所述表面附近 的濺射粒子的平均主運動方向並不朝向所述襯底表面。
在優選實施例中，步驟d包括在所述靶的所述表面部分與待塗覆的所 述襯底表面之間設置連接路徑用於粒子從所述靶表面濺射並在限制區域中 散射。
步驟d可包括在所述散射區與所述襯底表面之間設置至少一個遮蔽件。
具體而言，步驟C包括設置第一可轉動陰極單元以及至少第二陰極單 元，所述第一可轉動陰極單元布置在所述塗覆室中，所述第一可轉動陰極 單元包括至少第一可轉動靶以及第一磁組件用於生成布置在所述靶的至少 一個表面部分上方的至少一個等離子密集區，並且所述第二陰極單元布置 在所述塗覆室中，所述第二陰極單元包括至少第二可轉動靶以及第二磁組 件用於生成布置在所述第二靶的至少一個表面部分上方的至少第二等離子 密集區。該第二耙可以是扁平靶或可轉動靶。
步驟C可包括布置所述第一磁組件以及所述第二磁組件，使得從所述 第一靶表面以及所述第二靶表面濺射的粒子分別具有朝向所述第二靶表面 以及所述第一靶表面的主運動方向。該設置與面對面設置磁組件對應。
具體而言，步驟d包括設置至少一個遮蔽件，所述遮蔽件具有開口， 用於允許從所述至少一個靶濺射的散射粒子通過所述開口並撞擊待塗覆的 所述襯底表面。
在步驟d過程中，可相對於所述靶表面附近的所述濺射粒子的平均主 運動方向來大致平行設置所述襯底表面。
在優選實施例中上，所述方法還可包括以下步驟在所述襯底上沉積 所述層之後，
f從可轉動靶濺射粒子，使得所述濺射粒子具有朝向待塗覆的所述襯 底表面的平均主運動方向，以允許所述粒子直接撞擊所述襯底表面。
在本實施例中，根據上述基礎方法，第一薄層(即，底層)被沉積在 有機材料層上。在步驟f過程中(其通過直接濺射在底層上形成較厚的第 二層)，底層保護有機材料層免受具有較高動能的撞擊濺射粒子的影響。 可在一個或更多其他陰極(扁平或可轉動陰極)中塗覆第二層。
第二層可與第一層具有相同或類似材料，例如，諸如Al的金屬材
料。
具體而言，步驟f包括在已經在所述襯底表面上沉積了第一層之後將 所述磁組件的排列從並未面對所述襯底表面的方向改變至面對所述襯底表 面的方向，並在所述第一層上沉積第二層。換言之，例如通過沿朝向襯底 的方向相對於襯底轉動磁系統，可以改變濺射方向。通過朝向襯底移動磁 電管的磁條由此使主沉積方向朝向襯底，第二層可被塗覆與第一層相同的 可轉動陰極。當然，也存在將襯底從襯底表面未面對磁組件的位置移動至 襯底表面面對磁組件的位置。
步驟f可包括將所述襯底從第一可轉動靶傳輸至第二可轉動靶，並且 從所述第二可轉動靶濺射粒子。
在步驟e過程中沉積的所述第一層可具有5nm至100nm的厚度，並且 /或者在步驟f中沉積的所述第二層具有10nm至1000nm的厚度。


圖1常規面對面靶濺射設備；
圖2本發明的第一實施例；
圖3本發明的第二實施例；以及
圖4根據本發明的在襯底上沉積層的方法。
具體實施例方式
圖2示出了根據本發明的濺射塗覆裝置的第一實施例。 濺射塗覆裝置100包括真空塗覆室(未示出)，以及布置在塗覆室內 的襯底110a及110b。此外，濺射塗覆裝置100還包括圓柱形中空陰極， 其包括圍繞中心軸A轉動的可轉動靶102，以及布置在中空陰極內並被設 置使得在靶102的表面102'上方的區域108中產生密集等離子區106的磁 組件104。區域108被設置使得從靶102的表面102'濺射出的粒子的主運 動方向並不朝向待塗覆的襯底表面。
在本實施例中，存在需要同時塗覆的兩個襯底110a及110b。這兩個 襯底分別具有沉積在襯底表面上的OLED層llla及lllb。但是，也可僅
使一個襯底布置在粒子電源108附近以被塗覆。塗覆可設置在OLED層 llla及lllb上或者沉積在其上的薄膜(例如，LiF膜)上。
區域108布置在表面102'與遮蔽件109之間，遮蔽件109用於遮蔽從 靶102的表面102'濺射出朝向遮蔽件109的方向運動的粒子。在遮蔽件 109兩側，通路112a及112b (箭頭所示)設置在中間區域108 (由表面 102'與遮蔽件109界定)與塗覆區域113a， 113b之間。僅已經在中間區域 108中散射的濺射塗覆粒子可分別通過這些通路112a及112b進入塗覆區 域113a， 113b，並撞擊OLED層llla或lllb或者沉積在其上的薄膜。當 然，不能防止諸如氬，氧(當濺射TCO時)等濺射氣體也通過通路112a 及112b。但是，意在減少從靶濺射的粒子的數量以撞擊襯底表面而不會在 散射區域108中散射。
在靜態塗覆處理中，襯底110a及110b在塗覆處理過程中不會運動， 在動態塗覆處理中，襯底110a及110b會相對於濺射塗覆裝置100在塗覆 室內運動。當通過濺射塗覆裝置時，電極層分別形成在於該襯底110a及 110b上沉積的OLED層llla及lllb的頂部上。
此外，設置遮蔽件109，其遮蔽從可轉動靶102的表面102'濺射出的 沿朝向遮蔽件109的方向運動的遮蔽粒子。在遮蔽件109兩側，通路112a 及112b (箭頭所示)設置在中間區域108 (由表面102'與遮蔽件109界 定)與塗覆區域113a， 113b之間。僅已經在中間區域108中散射的濺射塗 覆粒子可分別經由通路112a及112b進入塗覆區域113a， 113b，並撞擊 OLED層llla或lllb。
圖3是對本發明濺射塗覆裝置200的第二實施例的說明。
濺射塗覆裝置200包括具有第一靶202的第一可轉動陰極，以及具有 第二靶203的第二可轉動陰極。第一靶202及第二靶203可分別圍繞中心 軸A及B轉動。此外，每個陰極可分別包括磁組件204及205。磁組件 204及205被布置使得在第一靶202與第二靶203之間界定的區域中產生 兩個等離子密集區206及207。
等離子密集區206及207布置在第一靶202與第二靶203之間的中間 空間208中。在等離子密集區206及207附近的區域中從靶表面202'及
203'濺射的粒子具有分別朝向另一可轉動第二耙203及第一耙202的主運 動方向。磁組件204及205彼此面對布置。
此外，濺射塗覆裝置200可包括遮蔽件209，其在特定一部分濺射粒 子被散射並經開口 212進入塗覆區域213的中間區域208之間具有開口 212。因為散射粒子在與其他粒子撞擊過程中喪失動能，故在撞擊在襯底 210上的OLED層211上時其具有相對較低的動能。但是，在一些應用領 域中，如果撞擊襯底表面的未散射粒子的數量可無需遮蔽就被充分減少， 則可以不設置遮蔽件209。
上述實施例的優點在於，當進入塗覆區域213， 113a或113b時，絕大 部分粒子都已被散射。因此，當使用根據本發明的塗覆裝置100， 200 時，可提供非常溫和的塗覆。因此，塗覆處理不會對有機層造成破壞。
通過使用一個或更多可轉動陰極，可以獲得從靶表面202'、 203'、 102'的均勻的材料侵蝕。例如，當使用扁平靶時，靶表面的特定區域未被 濺射。在面對面設置中，來自其他陰極的粒子可被沉積在產生偽效果的這 些區域中。
圖4示出了根據本發明的濺射塗覆裝置的運轉模式。 在左側，對應於第一處理，示出了如圖l所示的濺射塗覆裝置100。 在第一塗覆處理中，其上沉積有OLED層111的襯底IIO被塗覆第一 底層，例如，金屬層114。在濺射塗覆處理過程中，可轉動靶102圍繞中 心軸A轉動。濺射塗覆裝置IOO包括在未面對襯底110的表面一側設置在 圓柱形中空陰極102內部的磁組件104。僅在中間區域108中散射的粒子 可進入塗覆區域113並撞擊OLED層113。這些粒子在有機層111上形成 薄電極層114，例如，具有5nm至100nm厚度d的薄金屬層114。剩餘粒 子(未散射或沿另一方向散射)被遮蔽件109阻擋停止。
在可在相同濺射塗覆裝置IOO或在不同濺射塗覆裝置101中執行的第 二塗覆處理(在圖4中右側示出)中，在有機層111頂部，第二厚層沉積 在形成在於上述第一步驟中形成的第一薄金屬層114上。
可利用朝向襯底110的表面的可轉動陰極的磁組件104以及第一金屬 層114來形成第二厚層。在該構造中，從密集等離子區106附近的靶表面
102'濺射出的絕大部分粒子均直接向襯底表面運動並以相對較高的動能撞
擊上述薄層114。但是，其不會撞擊被薄層114覆蓋並保護的有機層。因 此，形成第二厚層的粒子不會損壞OLED層。
因此可以極高的沉積速率來製造具有10nm至1000nm厚度的第二厚 層。在第一步驟中僅必須用較低速率來沉積薄層。沉積在其上的薄金屬層 及厚層可由相同或相似材料製成。
可在將塗覆有有機層111、 OLED層111以及薄電極層114的襯底110 傳輸至第二濺射塗覆裝置101之後來執行第二處理，以沉積第二厚電極 層。
可替代地，可以在磁組件104沿直接面對待塗覆表面的方向轉動90 度的情況下使用相同濺射塗覆裝置100來執行第二塗覆處理。在本實施例 中，可為兩個處理使用相同陰極。
權利要求
1.一種濺射塗覆裝置(100，101，200)，用於在其上沉積有有機材料層(111，111a，111b，211)的襯底(110，110a，110b，210)上沉積層，所述濺射塗覆裝置(100，101，200)包括塗覆室；至少一個襯底(110，110a，110b，210)，其具有表面以及在其上沉積的有機材料層(111，111a，111b，211)；至少一個布置在所述塗覆室中的可轉動陰極單元，所述可轉動陰極單元包括用於從其上濺射粒子的至少一個可轉動靶(102，103，202，203)以及用於在布置在所述靶(102，103，202，203)的至少一個表面部分上方生成至少一個等離子密集區(106，206，207)的磁組件(104，204，205)；以及用於選擇性地防止一部分所述濺射粒子移動至所述襯底的所述表面的裝置，其特徵在於，所述濺射塗覆裝置(100，101，200)包括設置在所述靶的所述至少一個表面部分與所述襯底的所述表面之間的用於散射濺射粒子的散射區(108，208)；其中用於選擇性地防止一部分所述濺射粒子移動至所述襯底的所述表面的所述裝置被設置用於提供在所述散射區(108，208)中散射的粒子到達所述襯底的所述至少一個表面的可選通路。
2. 根據權利要求1所述的濺射塗覆裝置(100， 101， 200)，其特徵在於，所述裝置包括所述表面部分、所述散射區(108， 208)以及所述襯底 表面的布置及/或構造，使得在所述散射區(108， 208)內散射的至少一部 分所述散射粒子通過所述裝置以撞擊所述襯底表面。
3. 根據權利要求1或2所述的濺射塗覆裝置(100， 101， 200)，其特徵在於，所述裝置在所述散射區(108， 208)與所述至少一個襯底(110， 110a， 110b， 210)之間具有至少一個通路(112， 112a， 112b， 212)，其 中所述通路(112， 112a， 112b， 212)被布置及/或構造使得在所述散射區 (108， 208)中散射的粒子選擇性地通過到達所述至少一個襯底表面。
4. 根據前述任一項權利要求所述的濺射塗覆裝置(100， 101， 200)，其特徵在於，所述裝置包括所述磁組件(104， 204， 205)的構造及/或布置，使得 所述靶(102， 103， 202， 203)的所述表面附近的濺射粒子的平均主運動 方向並不朝向所述襯底表面。
5. 根據前述任一項權利要求所述的濺射塗覆裝置(100， 101， 200)，其特徵在於，所述裝置被構造使得在所述靶(102， 103， 202， 203)的所述表面部 分與待塗覆的所述襯底表面之間存在用於粒子從所述靶表面濺射並在限制 區域(108， 208)中散射的連接路徑(112， 112a， 112b， 212)。
6. 根據前述任一項權利要求所述的濺射塗覆裝置(100， 101， 200)，其特徵在於，所述裝置包括至少一個遮蔽件(109， 209)。
7. 根據前述任一項權利要求所述的濺射塗覆裝置(200)，其特徵在於，所述濺射塗覆裝置(200)包括至少第一可轉動陰極單元以及至少第 二陰極單元，所述第一可轉動陰極單元布置在所述塗覆室中，所述第一可 轉動陰極單元包括至少第一可轉動靶(202)以及用於在布置在所述第一 靶(202)的至少第一表面部分上方生成至少第一等離子密集區(206)的 第一磁組件(204)，並且所述第二陰極單元布置在所述塗覆室中，所述第二陰極單元包括至少 第二耙(203)以及用於在布置在所述第二靶(203)的至少一個表面部分 上方生成至少第二等離子密集區(207)的第二磁組件(205);其中所述 裝置被構造用於選擇性地防止一部分所述濺射粒子移動至所述襯底的所述 表面。
8. 根據權利要求7所述的濺射塗覆裝置(200)，其特徵在於， 所述裝置包括所述第一磁組件(204)以及所述第二磁組件(205)的構造及/或布置，使得所述第一耙表面的所述第一表面部分與所述第二耙表 面的所述第二表面部分被面對面布置，由此在兩者之間界定中間區 (208)。
9. 根據權利要求8所述的濺射塗覆裝置(200)，其特徵在於， 所述濺射塗覆裝置(200)在所述中間區(208)與所述襯底表面之間包括至少一個遮蔽件(209)，所述遮蔽件(209)具有至少一個開口 (212)，用於散射粒子朝向所述襯底表面移動。
10. —種方法，用於在其上沉積有有機材料層(111， llla， lllb， 211)的襯底(110， 110a， 110b， 210)上沉積層，所述方法包括以下歩 驟a提供塗覆室；b提供在所述塗覆室中待塗覆的襯底，其至少具有沉積在其上的有機 材料層；並且c在所述塗覆室中提供至少一個可轉動陰極單元，所述可轉動陰極單 元包括至少一個可轉動靶以及用於在布置在所述靶(102， 103， 202， 203)的至少一個表面部分上方生成至少一個等離子密集區的磁組件 (104， 204， 205); 其特徵在於，d提供用於防止一部分濺射粒子從所述靶表面移動至所述襯底的所述 表面的裝置，所述裝置被構造用於提供在所述散射區(108， 208)中散射 的粒子到達所述襯底的所述表面的可選通路；並且e從所述可轉動靶(102， 103， 202， 203)濺射粒子以在所述襯底上 形成層(114)。
11. 根據權利要求IO所述的方法，其特徵在於，步驟c包括布置所述磁組件(104， 204， 205)，使得所述靶(102， 103， 202， 203)的所述表面附近的濺射粒子的平均主運動方向並不朝向 所述襯底表面。
12. 根據權利要求10或11所述的方法，其特徵在於，步驟d包括在所述靶(102， 103， 202， 203)的所述表面部分與待塗 覆的所述襯底表面之間提供用於粒子從所述靶表面濺射並在限制區域 (108， 208)中散射的連接路徑(112， 112a， 112b， 212)。
13. 根據前述權利要求10至12任一項所述的方法，其特徵在於， 步驟d包括在所述散射區(108， 208)與所述襯底表面之間提供至少一個遮蔽件(109， 209)。
14. 根據前述權利要求10至13任一項所述的方法，其特徵在於， 步驟c包括提供第一可轉動陰極單元以及至少第二陰極單元，所述第一可轉動陰極單元布置在所述塗覆室中，所述第一可轉動陰極單元包括至 少第一可轉動靶(202)以及用於在布置在所述靶(202)的至少一個表面 部分上方生成至少一個等離子密集區(206)的第一磁組件(204)，並且 所述第二陰極單元布置在所述塗覆室中，所述第二陰極單元包括至少 第二可轉動靶(203)以及用於在布置在所述第二靶(203)的至少一個表 面部分上方生成至少第二等離子密集區(207)的第二磁組件(205)。
15. 根據權利要求14所述的方法，其特徵在於，步驟c包括布置所述第一磁組件(204)以及所述第二磁組件 (205)，使得從所述第一靶表面以及所述第二靶表面濺射的粒子分別具 有朝向所述第二靶表面以及所述第一靶表面的主運動方向。
16. 根據前述任一項權利要求所述的方法，其特徵在於，步驟d包括提供至少一個遮蔽件(109， 209)，所述遮蔽件具有開口 (112， 112a， 112b， 212)，用於允許從所述至少一個靶濺射的散射粒子 通過所述開口 (112， 112a， 112b， 212)並撞擊待塗覆的所述襯底表面。
17. 根據前述權利要求10至16任一項所述的方法，其特徵在於， 在步驟e過程中，相對於所述靶表面附近的所述濺射粒子的平均主運動方向來大致平行提供所述襯底表面。
18. 根據前述權利要求10至17任一項所述的方法，其特徵在於， 所述方法還包括以下步驟在所述襯底(110， 110a， 110b， 210)上沉積所述層(14)之後，f從可轉動靶(102， 103)濺射粒子，使得所述濺射粒子具有朝向待 塗覆的所述襯底表面的平均主運動方向，以允許所述粒子直接撞擊所述襯 底表面。
19. 根據權利要求18所述的方法，其特徵在於，步驟f包括在已經在所述襯底表面上沉積了第一層(114)之後將所述 磁組件(104)的排列從並未面對所述襯底表面的方向改變至面對所述襯 底表面的方向，並在所述第一層(114)上沉積第二層。
20. 根據權利要求18所述的方法，其特徵在於，步驟f包括將所述襯底從第一可轉動靶(102)傳輸至第二可轉動靶 (103)，並且從所述第二可轉動靶(103)濺射粒子。
21. 根據前述權利要求18至20任一項所述的方法，其特徵在於， 在步驟e過程中沉積的所述第一層具有5nm至100nm的厚度，並且/或者在步驟f中沉積的所述第二層具有10nm至1000nm的厚度。
全文摘要
本發明涉及一種在襯底上沉積層的濺射塗覆裝置以及方法。濺射塗覆裝置包括真空塗覆室、以及布置在塗覆室內的襯底。此外，濺射塗覆裝置包括具有圍繞中心軸A轉動的可轉動靶的圓柱形中空陰極、以及布置在中空陰極內並被布置使得在可轉動靶的表面上方的區域中生成密集等離子區的磁組件。至少一個襯底被塗覆。襯底分別具有沉積在襯底表面上的OLED層。中間區域布置在表面與遮蔽件之間，遮蔽件遮蔽從靶的表面濺射出沿朝向遮蔽件方向運動的粒子。在遮蔽件兩側，通路(由箭頭表示)被設置在中間區域與塗覆區域之間。僅已經在中間區域中散射的通過通路的濺射粒子可分別經由通路進入塗覆區域，並撞擊OLED層。
文檔編號C23C14/34GK101368261SQ20081013359
公開日2009年2月18日 申請日期2008年7月17日 優先權日2007年7月18日
發明者烏韋·霍夫曼, 卓斯·曼紐爾·迪格茨-加波, 詹姆士·斯科漢默 申請人:應用材料公司