在基板上形成有机材料层的方法

专利名称：在基板上形成有机材料层的方法
技术领域：
本发明涉及一种用于在连续式(in-line)沉积系统中的基板上形成有机材料层的方法，还涉及如此得到的有机材料层。此外，本发明涉及这种方法在形成有机薄膜晶体管中的使用，涉及在这种连续式沉积系统中使用的注入器，还涉及在这种方法中使用的连续式沉积系统。
背景技术：
基于小的有机半导体分子的器件和电路的工业生产需要用于生长这种薄膜的高生产量沉积技术。高生产量需要一种允许在大面积基板上沉积大量有机材料的同时保证所沉积的薄膜具有优良的光学和/或电气质量和优良的均勻性的技术。为了达到这种目标， 通常建议的方法是卷到卷(或一卷到一卷)加工，其中通过线性的细长的源使很小的有机半导体分子分布在连续移动的基板上。为了在卷到卷的情况下生长基于有机小分子的薄膜，已经建议了两种技术连续式有机分子束沉积(0MBD，还称之为真空热蒸发)以及连续式有机气相沉积(OVPD)。连续式OMBD是高真空加工，其中从细长的源中热蒸发出有机分子。蒸发出的分子以分子流态向受温度控制的基板行进，它们在该基板上凝结而形成薄膜。基板和细长源在与源的细长方向垂直的方向上相对运动。细长源通常与具有多个小孔、大小、形状的盖子结构密封，并且可以调节其间隔以符合均勻性要求，例如在US 2007/0163497中所描述。OVPD加工使用惰性载气把有机分子从源单元输送到热壁低压腔室中的冷却的基板上。载气以对流方式使有机分子离开源而向受温度控制的基板输送，有机分子在该基板上凝结而形成薄膜。可以在连续式系统中进行0VPD，在该系统中，通过细长注入器使所装载的载气分布到基板上。基板和细长注入器在与注入器的细长方向垂直的方向上相对运动。 已经建议了细长注入器的数种几何形状。最简便的一种是包括具有多个开口或小孔的板的喷淋头，载气通过这些开口或小孔流向基板。例如，在US 6，337，102和US 2005/0109281 中涉及连续式OVPD沉积系统。静态有机层沉积系统到具有卷到卷几何形状的连续式系统的扩展影响了有机层的沉积率分布。在基板上给定位置处的沉积加工期间，当沉积率为时间的函数时，可以定义沉积率分布。在静态加工系统中，在整个沉积加工期间通过保证源头处的材料的恒定蒸发速率而可以容易地保持恒定的沉积率。这个方法导致了正方形的沉积率分布，该沉积率分布具有从无沉积到有沉积的突然变化以及从有沉积到无沉积的突然变化，并且在沉积期间保持恒定的沉积率。然而，在连续式几何排布中，基板和细长有机分子注入器(例如，喷淋头)之间的相对运动是沉积率变化的源头。在基板上离开注入器较远的位置处，沉积率为零。在基板上注入器前面的位置处，沉积率为其最大值。在这些点之间，沉积率根据沉积率分布而变化。为了模仿静态系统中得到的沉积率分布，一般设计连续式沉积系统的不同部分以致使沉积率分布的形状尽可能是正方形的。高生产量卷到卷加工工具能够对，例如，以1米/分钟或更大的恒定速度(还称之为“基板速度”)移动的基板连续地涂敷。在通过连续式系统进行层的沉积的情况中，可以使用线性沉积速度作为一个定义参数。可以定义线性沉积速度为沉积厚度和基板速度之乘积。这可以以平方微米/秒来表示。例如，当使用具有1米/分钟的基板速度的连续式生产工具在基板上沉积30纳米厚的有机层时，需要30纳米X 1米/分钟=500平方微米/ 秒的线性沉积速度。可以示出基板上给定点处的线性沉积速度等于基板速度与整个沉积周期上的沉积率分布的积分的乘积。卷到卷几何排布方式的一个优点是它 允许均勻的有机薄膜的高生产量生产，例如，用于制造OLED(有机发光二极管)。如果卷到卷系统能够连续地涂敷以1米/分以上的基板速度移动的基板，则考虑该卷到卷系统为高生产量系统。然而，高沉积率导致较差电气质量的有机薄膜。当使用这种薄膜来制造OTFT(有机薄膜晶体管)时，导致器件具有很低的电荷载流子迁移率，因此而导致较差的质量。例如，在M. Kitamura等人 StJ "Pentacene-based organic field-effect transistors" (Journal of Physics Condensed Matter 20(2008) 184011)中，报告了通过热蒸发沉积的并五苯(pentacene)薄膜的晶粒尺寸随着沉积率的增加而减小。并五苯薄膜中的晶粒尺寸大大地影响了这些薄膜中的载流子输送。迁移率随晶粒尺寸单调地增加。在A.Di Carlo等人的“Influence of grain sizes on the mobility of organic thin film transistors" (Applied Physics Letters 86，263501，2005)中，报告了 对于给定的基板温度，较低沉积率时晶粒尺寸较大。高沉积率提供极小的晶粒。此外，报告了晶粒尺寸对迁移率的强依赖性。示出了对于晶粒尺寸小于2微米的情况，场效应提取的迁移率突然下降。因此，通常用以更低的沉积率 (因此而是较大的晶粒尺寸)沉积的薄膜来得到最佳的晶体管特性。在使用静态OMBD系统时，用以小于0. 25 A /秒的沉积率生长的薄膜来制造最佳的有机薄膜晶体管(OTFT)。这导致30纳米厚的薄膜的1200秒的总沉积时间。如果针对包括OTFT的有机电路的工业规模制造，如此长的沉积时间是不切合实际的。使用静态OVPD 系统，报告了用高达9. 5 A /秒的沉积率的优良并五苯OTFT (C. Rolin等人的“Pentacene devices and logic gates fabricated by organic vapor phase deposition，， (Applied Physics Letter 89，203502 (2006))。^X-连续式沉积系统一种用于在基板上沉积材料层的系统，其中通过线性细长注入器来提供材料，并且其中基板和线性细长注入器进行相对运动。-基板速度基板相对于注入器的速度。_线性细长注入器的纵向方向与基板运动方向实质上正交的方向。-线性细长注入器的长度注入器在注入器的纵向方向上的尺寸。-线性细长注入器的宽度注入器在与注入器的纵向方向实质上正交的方向上、 并且在注入器的平面上的尺寸。_线性细长注入器的厚度注入器在与注入器的平面实质上正交的方向上的尺寸。-线性细长注入器的前沿和后沿注入器的侧面实质上与基板运动方向正交，其中前沿是运动基板的给定点进入注入器下面的沉积区域的边缘，并且其中后沿是运动基板的给定点离开注入器下面的沉积区域的边缘。
-注入器前沿和后沿之间的距离注入器的宽度。-对称注入器包括相互为相同的镜像的两个部分的注入器，其中对称轴的取向是沿着注入器的纵向的。-不对称注入器不能够沿注入器的纵向把其分成相互为相同镜像的两半的注入-沉积率分布基板上给定位置处在沉积加工期间作为时间的函数的沉积率。典型的沉积率分布示出上升沿，接着是一段时间的最大沉积率以及下降沿或后沿。由沉积率从零增加到最大值来给出上升沿的特征。由沉积率从最大值减小到零来给出下降沿或后沿的特征。在上升沿和后沿之间，沉积率可以是恒定的或可能是变化的。对称沉积率分布是包括相同镜像的两个部分的一种分布。例如，在对称沉积率分布中，后沿是上升沿的镜像。 不对称沉积率分布是不能够分成相互为相同镜像的两半的一种沉积率分布。-在基板给定点处的连续式沉积系统的线性沉积速度基板速度和层或沉积在基板该点处的薄膜的(最终)厚度的乘积。基板上给定点处的线性沉积速度等于基板速度与整个沉积周期上的沉积率分布的积分的乘积。可以以平方微米/秒来表示。-在基板给定点处的连续式沉积系统的平均沉积率某个时间周期上在基板该点处的沉积率的平均值。-材料利用效率沉积在基板上的材料量(以摩尔克分子为单位)与从源蒸发的材料量(以摩尔克分子为单位)之间的比值。这个效率越高，在加工期间浪费的材料越少。-喷淋头具有多个开口或小孔的板，载气通过这些开口或小孔流向基板。

发明内容
本发明的目的是提供一种沉积有机层的更有效的方法。本发明的其它目的是提供在这种方法中使用的一种连续式沉积系统以及一种注入器。用独立权利要求的主题来达到这些目的。本发明的方法允许沉积有机层，这些有机层具有优良的均勻性，较佳地，优于要求的有机层厚度的士 1 %的均勻性，优良的电气质量，较佳地，在高生产量时具有大于0. 5 厘米2/Vs的电荷载流子迁移率，较佳地，具有大于500平方微米/秒的线性沉积速度，以及优良的材料效率，较佳地，在从50 %到75 %效率的范围中，更佳地，60 %到75 %。例如，对于有机薄膜晶体管或包括这种晶体管的有机电路的高生产量(例如，卷到卷)制造，可以使用本发明的方法。通常，在连续式沉积系统中的基板上沉积有机材料层的现有技术已知的方法被设计成使得沉积率分布具有尽可能正方形的形状，即，以恒定的沉积率分布来沉积有机材料层。然而，为了得到具有优良电气质量的有机材料层(例如，具有大于0.5厘米2/VS的电荷载流子迁移率)，需要用很低的沉积率来沉积有机材料层。结果，现有技术已知的方法不能够以高生产量(例如，具有大于500平方微米/秒的线性沉积速度以及具有优良的电气质量)来沉积有机材料层。本发明人已经惊喜地发现，为了得到具有优良的电气质量的有机材料层，对于整个有机材料层的质量来说，至少第一单层的结构形态是严格的，并且需要最优化。事实上，有机材料层的至少第一单层需要具有优良的电气质量以得到具有优良的电气质量的有机材料层。较佳地，至少最先的两个单层，以及更佳地，至少最先的四个单层，需要具有优良的电气质量。为了得到具有优良的电气质量的有机材料层，连续式沉积系统应该能够以比后续层较低的平均沉积率来生长至少第一单层，并且较佳地，至少最先的两个、三个或四个单层。此外，本发明提供一种用于在连续式沉积系统中的基板上形成具有一个材料厚度的有机材料层的方法，其中用非恒定沉积率分布来沉积有机材料层，非恒定沉积率分布包括第一预定沉积率范围以及第二预定沉积率范围 ，提供第一预定沉积率范围以用第一预定平均沉积率把有机材料层的至少一个第一单层沉积到基板上，提供第二预定沉积率范围以用第二预定平均沉积率把有机材料层的至少一个第二单层沉积到基板上提供的至少一个第一单层上，第一平均沉积率小于第二平均沉积率，并且其中对通过注入器开口向基板注入有机材料进行控制，以实现预定的沉积率分布。因为只有第一单层，并且较佳地至少最先的几个单层，需要以很小的平均沉积率进行沉积，可以用较高的平均沉积率来沉积以后的单层以便得到具有优良的电气质量的有机材料层，所以根据本发明的方法能够用高的线性沉积率来沉积整个有机材料层。此外，因为本发明人已经发现整个有机材料层的电气质量是通过至少第一单层，较佳地最先的几个单层，的电气质量而特别确定的，所以根据本发明的方法能够沉积具有优良的电气质量的有机材料层。总结地说，根据本发明的方法能够沉积具有相同质量的有机材料层，并且比现有方法具有更高的线性沉积速度。较佳地，选择第一预定沉积率范围，以致第一预定平均沉积率能够保证至少第一单层的优良的电气质量，因此保证了整个有机材料层的优良的电气质量。第一预定平均沉积率的数值取决于其用途。较佳地，第一预定平均沉积率小于0.1纳米/秒，更佳地，小于 0. 025纳米/秒。较佳地，选择第二预定沉积率范围，以致第二预定平均沉积率能够保证整个有机材料层的高线性沉积率。此外，第二预定平均沉积率较佳地大于1纳米/秒，更佳地，大于 5纳米/秒。根据本发明的方法的非恒定的预定沉积率分布可以是对称的或不对称的沉积率分布。在根据本发明的方法的第一实施例中，预定沉积率分布是对称的非恒定的沉积率分布，其中上升沿是后沿的镜像。沉积率从零到最大沉积率连续地上升，然后减小而返回到零。需要选择沉积率分布的上升沿，以致可以保证第一单层(较佳地最先的几个单层)的优良的电气质量，因此而保证了低的第一预定平均沉积率。本发明人已经发现，在针对得到尽可能恒定的沉积率分布的现有的沉积方法中， 沉积率分布的上升沿会太陡而不能保证对至少第一单层的较佳的控制。结果，现有的方法不能沉积至少第一单层，较佳地至少几个单层，使之具有优良的电气质量，即，在低沉积率的情况下。在根据本发明的方法的另一个实施例中，预定沉积率分布是不对称的沉积率分布，其中上升沿不是后沿的镜像。较佳地选择沉积率分布的上升沿，以致可以保证第一单层，以及较佳地最先的几个单层，的优良的电气质量，因此保证了低的第一预定平均沉积率。较佳地选择后沿使之实质上比上升沿要陡而允许了后续单层的快速生长，因此允许了整个有机材料层的高线性沉积速度。因此，在与对称沉积率分布的电气质量相同的情况下， 不对称沉积率分布导致有机材料层的更高的线性沉积速度。对通过注入器的开口向基板注入有机材料进行控制以实现预定的沉积率分布。例如，可以通过适配注 入器多个开口中的至少一部分而得到预定沉积率分布，诸如例如，但是不局限于，适配多个开口中的至少一部分的尺寸、形状、取向、深度和/或位置或多个开口中的至少一部分之间的距离。例如，可以用卷到卷几何排布在连续式系统中的运动的基板上生长这些层，例如， 卷到卷OVPD系统或卷到卷OMBD系统。在OVPD系统的情况中，通过控制载气的气流来控制通过注入器的开口的有机材料的注入。例如，可以通过适配注入器和基板运动方向上的基板之间的距离，或通过适配基板表面和注入器表面之间的角度而得到流向基板的气流的控制。可以使用其它方法以提供预定沉积率分布，诸如例如，适配连续式系统的加工腔室的几何参数，例如，适配泵端口的位置等。可以组合不同的方法。可以在形成有机薄膜晶体管的加工中或在形成包括有机薄膜晶体管的有机电路的加工中使用本发明的方法。本发明还涉及连续式沉积系统中使用的一种注入器，以及涉及一种连续式沉积系统，根据本发明，该系统适配成用于提供基板上有机材料层的预定沉积率分布。特定地指出了作为本发明的主题，并且在本文件包括的权利要求书部分中清提出鲜明的要求。然而，在操作的组织和方法两个方面，通过参考下面的详细说明和附图，可以较佳地与本发明的特征和优点一起理解本发明。


将通过下面说明和附图进一步阐明本发明。图1示意性地示出有机薄膜晶体管的结构。图2是卷到卷OVPD系统的示意图。图3示出不同的沉积率分布。图4是根据本发明一个实施例的喷淋头的顶视图。图5是根据本发明一个实施例的喷淋头的顶视图。图6示出根据本发明一个实施例的喷淋头的横截面图和顶视图。图7示出一个配置，其中使喷淋头定位以致它的表面与基板的表面不平行。图8示出楼梯式(staircase)喷淋头。图9示出可以用来提供不对称沉积率分布的泵端口位置的一个例子。图10示出具有包括一行孔的喷淋头的连续式沉积系统的模拟沉积率分布。图11示出具有不同行数的孔的对称喷淋头的模拟沉积率分布。图12示出具有三行孔且前行和中间行之间距离可变化的喷淋头的模拟沉积率分布。图13示出具有三行孔且不同的行具有可变的孔直径的喷淋头的模拟沉积率分布。
图14示出具有三行孔且具有可变孔深度的喷淋头的模拟沉积率分布。图15示出具有三行孔的喷淋头的模拟沉积率分布，其中前行的孔的取向是可以改变的。图16示出喷淋头的横截面图和顶视图 ，其中，前行的孔的中心轴与喷淋头表面的正交方向形成非零的角度。图17示出用于改变喷淋头和基板之间的距离的模拟沉积率分布。图18示出不同泵端口位置的模拟沉积率分布。图19示出喷淋头板和基板之间的角度的变化对沉积率分布的影响。图20示出基板上相对于点蒸发源的位置与层厚度分布之间的函数关系。图21示出连续式OMBD沉积系统的小孔的几何形状。图22示出通过根据本发明的方法形成的基于连续式OVPD沉积的并五苯薄膜的典型的顶部接触OFET的特性(a)输出曲线；(b)饱和状态时测量的传输曲线。图23示出对根据本发明的方法形成的连续式OVPD沉积的并五苯薄膜的85个不同的样本测量得到的饱和迁移率与线性沉积速度之间的关系。图24示出7个晶体管的重叠的传输曲线，是对具有910平方微米/秒的线性沉积速度时沉积的并五苯薄膜的相同晶片测量得到的。图25示出部分重叠的两个相继的沉积率分布。
具体实施例方式将关于特定实施例和参考某些附图而描述本发明，但是本发明不局限于此而只由权利要求书来限定。所描述的附图都是示意性的而非限制性的。为了说明，可能夸大某些元件在附图中的尺寸而并非按比例绘制。尺寸或相对尺寸不与实现本发明的实际缩减相对应。此外，为了在相似的元件之间进行区分，并且不必要描述一个序列，在说明书和权利要求书中使用术语第一、第二、第三等，可以是时间上的、空间上的、排名的或按其它方式的术语。要理解，在适当的情况下，如此使用的术语是可互换的，并且这里描述的本发明的实施例能够以与这里描述或示出不同的其它顺序进行操作。此外，为了说明的目的，在说明书和权利要求书中使用术语顶部、底部、上面、下面等，并且不必要描述相对位置。要理解，在适当的情况下，如此使用的术语是可互换的，并且这里描述的本发明的实施例能够以与这里描述或示出不同的其它顺序进行操作。要注意，不应该把权利要求书中使用的术语“包括”解释为局限于列出在其后的装置；这并不排除其它元件或步骤。因此要解释为指定所涉及的所陈述的特征、整数、步骤或部件的存在，但是并不排除一个或多个其它特征、整数、步骤或部件或它们的组的存在或添力口。因此，“包括装置A和B的设备”的表达范围不应该局限于仅包括部件A和B的设备。 这意味着相对于本发明，设备的仅相关的部件是A和B。对于“一个实施例”或“实施例”的遍及本说明书的引用意味着在本发明的至少一个实施例中包括联系该实施例描述的特定特征、结构或特性。因此，在遍及本说明书的各处出现短语“在一个实施例中”或“在实施例中”，不必定所有的都涉及同一实施例，但是可能涉及同一实施例。此外，可以在一个或多个实施例中按任何合适的方式组合特定的特征、结构或特性，这对于本技术领域中熟知普通技术的人员是显而易见的。相似地，应该理解，在本发明的示例性实施例的说明中，为了精简揭示和有助于理解各个发明方面中的一个或多个，有时在单个实施例、附图或其说明中把本发明的各种特征组合在一起。然而，不把揭示的这种方法解释为反映一个发明，其中所要求的发明需要比每条权项中引用的特征更多的特征。而是，如下面权利要求书所反映的，发明的各个方面落在比上述单个揭示的实施例的所有特征较少的范围中。因此，详细说明之后的权利要求书特此明确地结合在本详细说明中，其中每条权利要求具有其自己的要求作为本发明的独立实施例。 此外，当这里描述的一些实施例包括一些特征，但是不包括包含在其它实施例中的其它特征时，这意味着不同实施例的特征的组合落在本发明的范围内，并且形成不同的实施例，如本技术领域中技术人员理解的那样。例如，在下面的权利要求书中，可以以任何的组合来使用所要求的任何实施例。在这里提供的说明中，阐述了许多具体的细节。然而，要理解，可以实现本发明的这些实施例而无需这些具体的细节。在其它情况中，没有详细地示出众知的方法、结构和技术以便不妨碍对本说明书的理解。现在将通过本发明的数个实施例的详细说明来描述本发明。很清楚地，可以根据本技术领域中技术人员众知的知识来配置本发明的实施例而不偏离本发明的真实的精神或技术教导，本发明仅受到所附的权利要求书中的各项的限制。本发明提供一种方法，用于以预定沉积率分布来沉积有机层。在高生产量时，允许沉积具有优良均勻性(例如，均勻性优于要求的有机层厚度的士 )以及优良的电气质量(例如，对于η-型材料，电荷载流子迁移率大于0. 1厘米2/Vs，对于并五苯，大于0. 5厘米2/Vs)的有机层，允许以高的沉积速度来沉积有机层(例如，线性沉积速度大于500平方微米/秒)。例如，可以在连续式工具中进行本发明的方法，诸如基板速度超过1米/分钟的卷到卷工具。例如，可以在高生产量，例如，卷到卷，的情况下使用本发明的方法来制造有机器件或有机电路。以实施例进一步更详细地描述本发明，其中通过连续式OVPD系统来沉积有机层， 并且其中细长注入器是喷淋头。然而，可以使用诸如连续式OMBD系统之类的其它连续式系统以及可以使用其它类型的细长注入器，来沉积有机层。进一步描述本发明的方法来沉积OTFT(有机场效应晶体管)的有机层，其中较佳的沉积率分布是这样的一种分布其中以低沉积率生长有机层的第一单层，并且其中以高沉积率来生长有机层的其余部分。然而，本发明的方法并不局限于此，可以用来沉积其它器件(诸如例如，有机太阳能电池、OLED(有机发光二极管)或有机激光器)的有机层。还可以使用本发明的方法来沉积具有其它预定沉积率分布的有机层。本发明的方法可以用来沉积很多种的材料。可以用本发明的方法沉积的材料的例子为低聚并苯(萘，蒽，丁省，并五苯，二萘嵌苯，红荧烯)以及它们的衍生物(NTCDI， 官能化NTCDI，Me2-并五苯，TIPS-并五苯，F-并五苯，PTCBI, PTCDI (或PDI)，官能化 PTCDI，PDIF-CN2)；低聚噻吩(六噻吩，四噻吩)以及它们的衍生物(DH-4T，DH-6T，Et_6T， bi s-BDT，bi s-TDT，DFH-4T，DFH-6T，DFHC0-4T，DFHPC0-4T，DFHC0-4TC0，T3CN, DCMT)；低聚苯 (六聚苯，四聚苯)以及它们的衍生物(DPh-BDX(X = S，Se，Te)，螺环化合物，石墨烯)；三芳基胺(TPD，CBP，NPB, mCP)；酞菁低聚物(Cu-Pc, H2_Pc，Zn-Pc, Sub-Pc，Ti-Pc)以及它们的衍生物(氟化酞菁，例如F-CuPc)；芴(C60，C70，C84)及其衍生物(PCBM)；基于Ir和Ru的有机金属螯合物(Alq3)和其他种类的金属配合物；四硫富瓦烯(TTF，BEDT-TTF, DN-TTF)； TCNQ及其衍生物(F4-TCNQ)；浴桐灵(BCP)；以及上述种类的衍生物的任意组合DPh_BDX， Dec-(TPhT) 2-Dec, ATD, ATD-TIPS，DH-PPTPP, CF-PTZ, FTTTTF, C14_Ph2NTTF，C12_PhNTTF。 以上列举的材料是作为示例而非限制性的。
典型的层厚度在5纳米和1微米的范围内，例如，在30纳米和200纳米的范围内。 然而，其它层厚度也是可能的。一个单层典型地具有15A的厚度。在本发明的一些实施例中，术语“基板”可以包括可以使用的任何一个或多个底层材料，或根据本发明的实施例，可以在其上形成有机层或器件。因此使用术语“基板”来一般地定义一些层的元件，这些层作为一个层或感兴趣的一些部分的基础。基板可以是刚性基板或柔性基板。刚性基板的例子有塑料、玻璃、钢、铝和诸如例如Si、GaAs或Sic基板之类的半导体基板。可以使用的柔性基板有，例如，PEN箔、PET箔、纸。不打算把列出的基板作为一种限制，而只是提供一些例子。在本发明的一些实施例中，例如，通过提供喷淋头可以得到在连续式，例如，卷到卷，沉积系统中的预定沉积率分布，其中把这种喷淋头适配成向相对于喷淋头运动的基板上传送这种预定沉积率分布。例如，可以通过适配加工气体通过其流到基板的开口的尺寸和/或间隔和/或深度和/或取向，使喷淋头适配成传送预定沉积率分布。例如，通过改变在基板运动方向上的喷淋头和基板之间的距离，也可以得到预定沉积率分布。可以使用其它方法以提供预定沉积率分布，诸如例如，适配加工腔室(例如，OVPD加工腔室)的几何参数，例如，适配泵端口的位置。可以使用的另一个方法包括提供具有不同沉积率的连续的注入器。使用具有不同沉积率的连续的注入器可能是一个解决方案的次选项，因为在沉积率分布的形状方面，例如，需要较高的工具成本、较大的工具尺寸以及较低的灵活性。在本发明的一个实施例中，用具有能预定沉积率分布的非恒定沉积率来生长有机层，其中以低的沉积率(例如，小于0.1纳米/秒，例如，小于0. 025纳米/秒)来生长有机层的第一子层(例如，几个单层)，并且其中以高的沉积率(导致高沉积速度的、例如，大于 1纳米/秒的沉积率，例如，大于5纳米/秒的沉积率)来生长有机层的后续的子层。可以在卷到卷OVPD系统中的以恒定速度运动的基板上生长这些层，其中提供喷淋头，使该喷淋头适配成传送具有预定沉积率分布的非恒定沉积率，例如，在基板运动的方向上用逐步增加的沉积率。根据本发明的方法特别适合于加工而形成有机薄膜晶体管(OTFT)，图1中示意地示出的基板。在OTFT中，栅电极11上的电压激起电荷在电介质层12和有源有机层15之间的界面处的积累。由于源电极13和漏电极14之间的电位差，这些积累的电荷可以横向地流动。由于在电介质层和有源有机层之间的界面处的极薄的两维区域中的这种电荷积累，大多数电荷载流子传输都发生在这个积累区域中，即，在有源有机薄膜15的最先的几个单层中(例如，在厚度高达2纳米的一个区域中)。因此，这些第一单层的主要结构形态是严格的，并且需要最优化以便得到优良的晶体管特性。例如，在有机P-型电路应用中，优良质量的有机半导体薄膜较佳地具有高的电荷载流子迁移率(例如，大于0. 5厘米2/Vs的饱和薄膜迁移率)、0V到IV范围内的小的正阈值电压以及电气特性的优良的均勻性(例如，小于0. 15V标准偏差的阈值 电压的扩展)。为了得到优良的结构形态，较佳地在两维模式中生长第一单层，相互在顶部形成连续的层。这些单层是多晶硅，并且它们较佳地具有优良的晶粒内(intragrain)质量，即，在晶粒内，它们较佳地具有高结晶质量以及低密度的内在和外在(化学的)缺陷。例如，可以通过使用极纯的源材料、粗糙度极低的基板以及通过使基板预处理加工最优化来控制晶粒内质量。较佳地，晶粒边界密度是低的，即，大晶粒是较佳的。 例如，通过增加基板温度和降低沉积通量可以使晶粒边界密度降低。例如，有机半导体层的后续的生长(例如，对于并五苯晶体管，高达30纳米的厚度来说)可以发生在三维模式中， 从而填充晶粒边界处的间隙，并且提供对有源区的一些保护。把薄膜晶体管沟道的有源区定义为在正常的晶体管操作期间积累了大于90%的电荷的区域。通常局限于薄膜的最先的两个单层。甚至在高沉积率时，后续生长层的结构形态可以紧密地跟随最先的几个单层的图案。因此，为了得到优良的晶体管，需要很好地控制最先的几个单层的生长和沉积。可以在较宽松的生长条件下完成后续子层的沉积，例如，在比最先的几个单层更高的沉积率下。图2示出卷到卷OVPD系统的示意图。该图示出连续式OVPD系统沿基板运动方向切割的横截面(用图2中的箭头表示)。在所示的例子中，大面积、柔性基板20在左侧处卷出，并且在极好地控制的恒定基板速度下线性地移动到系统的右侧，其中再次把它卷起。系统可以包含不同涂层的数个制造阶段，并且包括制造器件所必要的处理。例如，至少一个制造阶段可以是OVPD阶段(在图2中示出)。图2中示出的OVPD阶段包括加热到一个温度 (例如，在200°C和450°C的范围内)的炉子30 (虚线部分)，这个温度实质上等于有机源材料的升华温度。在炉子30中，可以提供多个材料的源。在图2中，示出两个这样的源40、 50。可以通过阀门43、44、53、54关闭或打开每个独立源的入口 41、51和出口 42、52。在炉子30中，提供稀释线56，允许独立地设置源流的总载气流。载气，例如，诸如氦、氮或氩之类的惰性气体，通过源单元流动，其中向它装载了升华的有机分子。在低的载气流速或高的源压力下，建立了热力学平衡，其中有机分子的部分压力等于它们在炉子温度下的平衡蒸汽压力。在高流量或低源压力的情况下，建立了动能制度，其中有机分子的部分压力是恒定的，但是比它们在炉子温度下的平衡蒸汽压力要低。载有有机分子的载气(还称之为加工气体)进入具有底板的混合腔室57，例如，包括多个开口或孔的喷淋头58。在图2中，示意性地示出具有三行孔的喷淋头58。喷淋头58的作用是在加工腔室60中注入装载了有机分子的载气，并且以控制的方式把它分配到线性运动的基板20上。通过本技术领域中技术人员众知的任何适当的方法来控制基板20的温度。基板的温度可以，例如，在40°C和90°C之间的范围内，例如，在60°C和75°C之间的范围内。最终，通过泵端口 61把载气泵出加工腔室60。在图2所示的例子中，泵端口 61位于喷淋头58的开口的中心行的对面。然而，泵端口 61的其它位置也是可能的和/或可以存在一个以上的泵端口 61。图3示出沉积率分布的四个例子，这可以用图2的连续式沉积系统在垂直于喷淋头的纵向方向上运动的基板上实现。定义沉积率分布为作为时间的函数的、线性运动基板上给定点处的沉积率。沉积在基板上的有机层的最终厚度正比于沉积率分布的时间积分， 艮口，正比于沉积分布曲线下面的面积。这个面积与图3所示的三个分布相同。图3中的虚线示出正方形沉积率分布，在沉积率分布的上升沿处，基板上给定点处的沉积率突然从零增加到最大值，并且恒定的沉积率值，后来，在沉积率分布的后沿处， 突然降低而返回到零。这种沉积率分布适合于以恒定沉积率沉积薄层。通常设计本技术领域中已知的方法以得到这种沉积率分布。 图3中的间隔点示出当使用对称线性喷淋头和位于喷淋头中心对面的泵端口时可以得到的更现实的沉积率分布。这里，沉积率从零连续地增加到最大沉积率。然后以对称的方式再减小到零，即，沉积率分布是对称分布。这意味着当当基板正在喷淋头下面运动时，起始层的生长总是发生在相当低的沉积率处。对于后续的层，生长率上升到最大值，然后再减小到零。这个分布是可能变化的，例如，沉积率可以在较长的时间周期中停留在其最大值。然而，当基板正在快速运动时(在一种生产工具的情况中，其中基板可能以1米/分以上的速度运动)，沉积率分布的上升沿可能太陡而不能保证最先几个单层的生长的优良控制，这取决于加工参数和工具几何形状。图3中的“双正方形”虚线示出了在根据本发明的一个方法中使用的理论的预定沉积率分布。预定沉积率分布包括第一预定沉积率范围，提供第一预定沉积率范围而用第一预定恒定沉积率把有机层的至少一个第一单层沉积到基板上；以及第二预定沉积率范围，提供第二预定沉积率范围而用第二预定恒定沉积率把有机层的至少一个第二单层沉积到至少一个第一单层上。选择第一预定沉积率范围和第一预定沉积率以致沉积至少一个第一单层失之具有优良的电气质量。选择第二预定沉积率范围和第二预定沉积率以致以高的线性沉积率沉积后续的单层。图3中的闭合点示出真实的不对称沉积率分布，这个分布能较佳地适合于根据本发明的一个方法中用于OTFT应用的有机薄膜的生长。这里，沉积率分布的上升沿示出沉积率从零到最大沉积率连续增加。然而，这个增加比图3中示出的对称情况(间隔点)要慢得多，因此，到达最大沉积率要花费较长的时间。在沉积率分布的后沿处的沉积率的减小要更快一些，并且在对称喷淋头的情况中，在后沿处趋向沉积率分布。这个分布是有可能变化的，例如，在较长的时间周期期间，沉积率可能停留在最大值处。在一个连续式OVPD系统中，通过控制基板上载有有机分子的载气的扩散可以得到预定沉积率分布，例如，通过提供合适的喷淋头以及沉积腔室几何形状。作为本发明的一个示例性实施例，进一步描述对预定沉积率分布(在垂直于喷淋头的纵向方向的方向上在喷淋头下面运动的基板上)给出上升的细长喷淋头，具有较慢的上升沉积率直到最大沉积率，接着跟随着相当快的沉积率的减小。这种沉积率分布允许最先的几个单层的缓慢生长，接着是后续层的快速生长。根据本发明的一些实施例，通过提供具有一个几何形状的喷淋头可以得到预定沉积率分布，这个几何形状使较少的载有有机分子的载气在喷淋头前沿处到达基板，而较多的载有有机分子的载气在喷淋头的后沿处到达基板。在所考虑的例子中，喷淋头包括位于气体混合腔室57和加工腔室60之间的板。向气体混合腔室连续地注入从炉子的上阶段来的载有有机分子的载气。喷淋头板包括多个孔或开口，气体通过这些孔或开口从混合腔室注入到加工腔室。以这种方式设计混合腔室以致加工气体在整个混合腔室中的局部压力是相同的。这是较佳的，因为这导致加工气体在喷淋头板的每个独立的孔处有实质上相同的局部压力。可以使每个孔的位置和形状最优化以便最终控制气体注入加工腔室的方式。可以适配的参数之一是孔的形状。例如，孔可以具有圆柱形形状(即，在喷淋头板的平面上具有圆形的横截面)以及可以延伸而通过喷淋头板的整个厚度，厚度是在实质上与喷淋头板的平面正交的方向上的尺寸。孔可以在正交的位置上，即，圆柱的中心轴与板表面正交。圆柱的直径和深度是可变的，以便控制穿透每个孔的气体量。例如，这可以包括形成具有两个不同直径的圆柱形孔对气流无影响和几乎无影响的、喷淋头入口处(上侧)的一个大直径，以及在喷淋头出口处(下侧)的较小直径。这个较小直径对注入腔室的气体的路径具有最大的影响。除了圆柱形孔的正交位置之外，还可以形成孔以致圆柱形孔的中心轴形成与板表面正交的非零的角度。除了圆柱形之外的其它形状也是可能的，例如，在喷淋头板的平面上的孔横截面可以是圆、椭圆、椭圆形、正方形、三角形、有直的或弯曲边的多边形等。孔的横截面可以是不变的或可以在与板平面正交的方向上变化，例如，具有圆形横截面的孔的直径可以在与板表面正交的方向上变化，导致锥形的孔。在板上，所有的孔可以是相同的，或它们可以是不同的，例如，喷淋头板上每个独立的孔的形状或尺寸可以是不同的。可以沿纵向行来布置喷淋头板的 孔或开口，S卩，它们可以沿平行于喷淋头的纵向方向的直线分布。然而，还可以沿与纵向方向不同的方向上的行或线布置孔。喷淋头可以包括数个行。不同的行可以相互平行，或它们可以不平行，例如，它们可以相互交叉。在整个喷淋头板上，相邻行之间的距离可以是相同的，或它们在喷淋头板上的距离是可变的。在平行行的情况下，可以在行之间提供“偏移”距离，偏移距离是在一个行上的孔沿该行的方向相对于相邻行中的孔位移的一个距离。对于每个行，每行的孔数量可以是相同的，或可以一行一行地变化。通过喷淋头板的孔的总数决定板的总小孔面积。板的总小孔面积决定喷淋头上的压力降。在一行上，相继孔之间的距离可以是相同的或可以是变化的。可以使行中的或行本身的孔的组织最优化以控制沉积薄膜的厚度的均勻性、系统材料利用效率以及基板给定点处的沉积率分布。在根据本发明的连续式沉积系统中使用的注入器可以固定在连续式沉积系统中或可以制造成可通用的。图4、5、6示出根据本发明的不对称喷淋头的三个不同的实施例。用箭头来表示基板的运动方向。图4示出孔的行实质上平行的喷淋头，这些行处于喷淋头的纵向方向上。在所示出的例子中，所有孔具有实质上相同的尺寸，并且在每行中，孔之间的距离实质上是相同的。然而，在第一行(前沿)中，每个行中的孔之间的距离要比后续行大。此外，与后沿相比，在喷淋头的前沿处，行之间的距离较大。可以使用图4中示出的设计中的变化，具有孔的行之间的变化的间隔、一个行上变化的孔数量以及一个行上孔的变化的分布。虽然图4 中只示出了圆孔，但是还可以使用其它孔形状或可以组合不同的孔形状。图5示出孔的行实质上平行的一个实施例，这些行处于喷淋头的纵向方向上，其中行之间的距离以及行中孔之间的距离是固定的。在本实施例中，孔的直径是从一行到一行变化的。在喷淋头的前沿提供最小的孔。同样，在本实施例中，可以使用其它孔形状或可以组合不同的孔形状。图6示出孔的行实质上平行的不对称喷淋头，这些行处于喷淋头的纵向方向上， 其中在平行于喷淋头表面的平面中，行之间的距离、行中孔之间的距离以及孔的尺寸是固定的。在本实施例中，孔的深度是变化的，即，在实质上与喷淋头表面正交的方向上，孔的尺寸是变化的。另外的修改可以包括在实质上与喷淋头表面正交的方向上的孔形状的变化。
图16示出孔的行实质上平行的不对称喷淋头，这些行处于喷淋头的纵向方向上， 其中在平行于喷淋头表面的平面中，行之间的距离、行中孔之间的距离以及孔的尺寸是固定的。在本实施例中，孔轴的方向是变化的，并且与正交于喷淋头平面的方向成一个角度。在本发明的一些实施例中，可以使用图4到6以及图16中示出的一些特征的组
口 O在本发明的一些实施例中，可以通过适配OVPD加工腔室的几何参数来实现预定沉积率分布。在OVPD沉积系统中，通过喷淋头注入加工腔室的加工气体到达基板，加工气体的有机分子在基板上凝结。在两个相继的阶段中，可能使载气中有机分子的传输分离。第一阶段包括从喷淋头出口到边界层顶部(如下所定义)的对流传输，其中气体一注入加工腔室就会形成边界层。在对流传输中，载气的运动强烈地确定了所载有的有机分子的运动， 艮口，在对流传输的情况下，有机分子紧密地跟随载气的气流。因此，加工腔室的设计是较佳的以致允许最终控制需要时携带分子的载气气流。第二阶段包括有机分子通过边界层的扩散传输。惰性载气在冷基板的顶部形成边界层。这个区域是载气速度实质上比远离基板的 位置处更低的一个区域。存在于载气中的有机分子凝结在基板上。因此，在边界区域中，存在有机分子的浓度梯度。在边界层的顶部处，在气流中对流传输的有机分子到达，并且在边界层的底部处，即，在气相和固体基板之间的界面处，有机分子的浓度接近于零。这个浓度梯度驱动有机分子通过边界层的扩散过程。在边界层中，有机分子的扩散传输占主宰地位。 边界层的厚度会影响沉积率。边界层越薄，越多的有机分子可以通过边界层扩散，并且得到的沉积率越高。因此加工腔室(以及喷淋头)的设计是较佳的以致最终可以控制边界层的形成。在加工腔室中，可以修改多个几何参数。主要的几何参数为 喷淋头和基板之间的距离增加这个距离提高均勻性，加宽沉积率分布，但是强烈地减小材料利用效率。 喷淋头板和基板之间的角度。例如，可以使喷淋头58定位，以致它的表面与基板20的表面不平行，但是与基板表面成一个角度，以致例如，喷淋头58和基板20之间的距离(a)在喷淋头的前沿处要比喷淋头的后沿处的大。在图7中示意性地示出这种配置。箭头表示基板运动的方向。 喷淋头板的形状可以不是平面的。例如，可以提供“阶梯式”线性喷淋头，沿其每个阶梯存在孔的行。在该情况中，喷淋头58和基板20之间的距离(a、b、c)在基板运动的方向上按阶梯的方式而变化。图8中示出阶梯式喷淋头。箭头表示基板运动的方向。 泵端口位置。主要地，沿基板运动方向的泵端口的位置影响沉积率分布。图9 中示出可以用来提供不对称沉积率分布的泵端口位置的例子。箭头表示基板运动的方向。 可以适配或提供其它元件以控制基板表面上的气体扩散。例如添加预定几何形状的壁，该壁在喷淋头表面和极接近基板表面的位置之间延伸，从而在基板和壁底部边缘之间留下极小的间隙。可以沿喷淋头的前沿放置这种壁。可以沿喷淋头的后沿放置另一个这种壁。在本发明的一些实施例中，可以使用不同特征、腔室几何形状和喷淋头变化的组
I=I O执行连续式OVPD系统的沉积率分布的模拟，示出喷淋头设计的影响和OVPD加工腔室的许多几何参数的影响。使用COMSOL Multiphysics软件，通过有限元分析来进行计算。使用不可压缩Navier-Stokes模型，考虑载气气流动力学。使用基于传导和对流模型的热传输来计算载气温度。对于稀释相的传输，使用扩散和对流模型对有机分子注入载气气流进行模型化。在所有的情况中，使模型的物理特性保持不变。尤其，保持气体和壁温度不变，假定气体入口质量流和出口压力保持不变，入口处的有机分子流，它们的扩散系数以及它们在基板上的凝结率保持不变。只修改模型的几何形状以便研究几何形状变化对沉积率分布的影响。通过把凝结在基板上的总的正常有机分子流除以材料密度而从模拟结果获取沉积率分布。模型的几何形状包括混合腔室，在其顶部有气体入口，并且在其底部有喷淋头板。 提供具有许多孔的平行行的喷淋头板，假定这些孔具有圆柱形的形状，行的取向在喷淋头的纵向方向上。通过孔把加工气体 注入到基板上。假定在对应于基板运动方向的方向上的基板尺寸要比系统的其它方向大。这模拟了典型的卷到卷系统的无限长基板。计算沉积率作为沿静止基板的位置(在与喷淋头的纵向方向正交的方向上)的函数，传送沉积率分布的图像。假定在实际应用中基板速度恒定，在静态基板上的空间沉积率分布和运动基板上的时间沉积率分布之间存在直接的关系。图10示出在对称系统中包括一行孔的喷淋头的情况下的沉积率分布。这个沉积率分布的峰值较佳地符合洛伦兹拟合函数，这是碰撞扩大现象的典型的分布函数。可以把图10中示出的结果考虑为参考。当然，在喷淋头中的孔的每个行会给出上升到峰值，与图 10中所示的相似。因此，可以考虑总的沉积率分布为许多单个沉积率分布的重叠，与图10 中所示的相似。图11示出具有增加数量的孔的平行行(从1行到5行)的对称喷淋头的沉积率分布。可以看到，当增加行的数量时，沉积峰值加宽，并且最大沉积率减小，在这个情况中， 喷淋头总的小孔面积保持不变以便保持喷淋头上恒定的压力降。这意味着在一行情况下的孔比5行情况下的孔具有更大的直径。图12示出，对于具有孔的三个平行行的喷淋头，增加孔的前行(S卩，位于最接近喷淋头前沿的孔的行)和孔的中间行之间距离时对沉积率分布的影响。示出了从5毫米到65 毫米的距离范围内的曲线，步长为10毫米。假定孔的中心行和孔的后行(即，最接近喷淋头后沿的孔的行)之间的距离为5毫米。可以看到，与前行相关的独立的沉积率峰值随着前行和中心行之间的距离增加而移动。图13示出具有孔的三个平行行的喷淋头的模拟沉积率分布，其中孔直径是变化的。红色曲线示出所有的孔具有相同直径(2毫米)的对称情况。后续曲线示出分布的不对称修改，其中减小了前行孔的直径(在从1. 75到0. 5毫米的范围内)，并且其中增加后行孔的直径(在从2. 25到3. 5毫米的范围内)。假定中心行的孔的直径为2毫米，并且行之间的距离是12毫米。可以看到，在前沿处具有较小孔和后沿处具有较大孔的喷淋头导致上升沿没有后沿那么陡的不对称沉积率分布。图14示出修改包括三行孔的喷淋头的孔深度对沉积率分布的影响。红色曲线示出三行所有的孔具有相同深度(5毫米)的对称情况。假定后续行之间的间隔是相当大的， 艮口，20毫米。这表现出三个独立峰的存在(对应于三行孔)更为可见。在图14中，当增加两个第一行孔的深度时，后续曲线示出发生了什么。以5毫米的增量相继增加前行孔的深度，同时以2. 5毫米的增量增加中心行孔的深度。在所有的情况中，假定后行孔的深度为5 毫米。增加孔的深度减少了通过该孔或小孔的流。因此，较深孔下面的沉积率趋向于减小。 然而，在恒定总质量流的情况中(如模拟中所假定)，通过较浅孔的行的流增加。这是图14 中即使后行孔的深度是相同的与后行相关的独立峰值也会增加的原因。可以看到，在基板运动方向上孔深度减小的喷淋头导致上升沿没有后沿那么陡的不对称沉积率分布。图15示出具有三行孔的喷淋头的沉积率分布，其中，前行的孔的中心轴与喷淋头板的表面的正交方向形成非零的角度。图16中示出这种喷淋头的顶视图和横截面图。箭头表示基板运动方向。图15中的0°曲线表示所有的孔的中心轴与喷淋头板表面正交的对称情况。后续曲线示出前行孔的中心轴与正交于喷淋头板表面的方向形成非零角度(15° 到60° )情况下的沉积率分布。假定使孔围绕与喷淋头纵向方向平行的轴旋转，并且在与基板运动方向的相反方向上。在这种角度下，朝着正过来的基板 ，注入气体。从图15中所示的结果可以得到结论，这种旋转导致沉积率分布的上升沿的展宽，并且在该上升沿处出现一个肩峰。图17示出当喷淋头和基板之间的距离从10毫米变化到50毫米时沉积率分布的演变，步长为5毫米。假定喷淋头是对称的且具有三行孔。增加喷淋头与基板之间的距离导致沉积率分布的展宽。此外，当距离变得足够短时，与每个行相关的独立的峰值变得清楚可见。最终，判断每个分布下的面积，当减小喷淋头和基板之间的距离时，材料利用效率增加。图18示出当单个泵端口从与喷淋头中心相对的位置移向喷淋头的前沿时对沉积率分布的影响。红色曲线示出对称情况，其中泵端口位于与对称喷淋头的中心行相对之处。 后续曲线示出把泵端口移动到喷淋头的前沿会强烈地影响沉积率分布，使其越来越不对称。这个影响的原因在于修改了加工腔室中的载气气流线。气体流线在泵端口的方向上流动，因此向喷淋头的前沿偏离。对流传输的有机分子遵循相同的路径，并且偏离。关于泵端口的位置存在许多选项。通常，为了增加沉积率分布的不对称性，较佳地设置一个或多个泵端口以致载气流向喷淋头的前沿偏离。然而，在较宽基板的情况中(即，在与基板运动的方向垂直的方向上具有大尺寸)，可能存在一些问题，由于在这种情况中，要保持流线沿整个基板宽度有相同的偏离是较困难的。图19示出喷淋头板和基板之间的角度变化对沉积率分布的影响。红色曲线示出喷淋头表面与基板表面平行的情况中的沉积率分布。其它曲线示出喷淋头表面和基板表面之间具有非零角度(15°和30° )的情况中的沉积率分布。可以看到，增加这个角度导致不对称沉积率分布。可以用来沉积有机层的另外的薄膜沉积技术是真空热蒸发或0MBD。使用实质上在正交于细长蒸发源的方向上线性地运动的基板，可以成功地把这个技术适用于连续式系统。与OVPD的主要差异在于缺少了强烈地影响所传输有机物种的运动的载气。在OVPD中， 可以认为加工气体是连续的，并且可以使用Navier Stokes方程使它的流模型化。在OMBD 中，由于有机分子的长的平均自由路径，不再把有机气体视为连续的。使用分子力学的原理来解它的流。尽管这样，也有可能预定连续式OMBD系统中的沉积率分布。在OMBD加工中，可以把蒸发源的功能分成两个阶段通过源材料的升华而产生蒸汽以及把这个蒸汽喷射到沉积腔室中。存在不同方式来组织这两个阶段的连续性
两个阶段可以同时发生，S卩，可以向沉积腔室中直接产生蒸汽。 两个阶段可以直接相互跟随。在这个情况中，在通过用小孔刺穿的板与主沉积腔室分开的一个喷射腔室中产生蒸汽。通过这些小孔把蒸汽注入沉积腔室。 可以物理地分开两个阶段。可以在蒸发腔室中产生蒸汽。蒸汽从这个蒸发腔室扩散到通过具有小孔的板与主沉积腔室分开的喷射腔室。蒸汽通过这些小孔注入沉积腔室。蒸发腔室和喷射腔室之间的路径可以是简单的挡板或它可以具有更复杂的几何形状。在这种系统中控制沉积率分布与产生蒸汽的方式不直接相关，而是与把有机分子注入到沉积腔室中的方式相关。因此，这里仅考虑使喷射腔室与主沉积腔室分开的具有小孔的板的几何形状。假定用源材料的蒸汽均勻地充满喷射腔室，与产生它的方式无关。描述真空蒸发的发射的余弦定律的结果是径向层厚度(d)分布的数学描述，作为在相对于点蒸发源的基板上的位置的函数
权利要求
1.一种用于在连续式沉积系统中的基板上形成具有层厚度的有机材料层的方法，其中，通过注入器的多个开口按预定的沉积率分布把有机材料沉积到到基板上，所述注射器相对于基板而运动，其特征在于，预定的沉积率分布是非恒定沉积分布，所述非恒定沉积分布包括第一沉积率范围和第二沉积率范围，所述第一沉积率范围被设置成按第一预定平均沉积率把有机材料层的至少一个第一单层沉积到基板上，所述第二沉积率范围被设置成按第二预定平均沉积率把有机材料层的至少一个第二单层沉积到设置在基板上的至少第一单层之上，第一平均沉积率小于第二平均沉积率，并且通过注入器的开口朝着基板注入有机材料的注入过程被控制以实现预定的沉积率分布。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预定的沉积率分布是由小于0.1纳米/ 秒的第一预定平均沉积率以及大于1纳米/秒的第二预定平均沉积率来表征的。
3.如前面权利要求中任何一项所述的方法，其特征在于，所述预定的沉积率分布是不对称沉积率分布。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述预定的沉积率分布具有上升沿和后沿， 其中后沿实质上比上升沿要陡。
5.如前面权利要求中任何一项所述的方法，其特征在于，通过所述注入器的多个开口来提供携带有机材料的气体，并且通过所述注入器的开口来注入有机材料的注入过程是通过控制载气的气流来进行控制的。
6.如前面权利要求中任何一项所述的方法，其特征在于，控制通过所述注入器来注入有机材料的注入过程包括适配所述注入器的多个开口中的至少一部分开口的参数。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，适配参数包括适配多个开口中的至少一部分开口的尺寸、形状、取向、深度和/或位置。
8.如权利要求6-7中任何一项所述的方法，其特征在于，适配参数包括适配多个开口中的至少一部分开口之间的距离。
9.如权利要求5-8中任何一项所述的方法，其特征在于，控制流向所述基板的气流包括适配连续式沉积系统的加工腔室的几何参数。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，适配几何参数包括适配所述注入器和所述基板之间的距离。
11.如权利要求9-10中任何一项所述的方法，其特征在于，适配几何参数包括适配所述基板的表面和所述注入器的表面之间的角度。
12.如权利要求9-11中任何一项所述的方法，其特征在于，适配几何参数包括适配泵端口的位置。
13.如权利要求1-12中任何一项所述的方法，其特征在于，所述有机材料是有机半导体材料。
14.如权利要求1-13中任何一项所述的方法在形成有机薄膜晶体管的加工过程中的用途。
15.一种在连续式沉积系统中使用的注入器，其中，所述注入器包括孔的至少第一和第二行，这些行被设置在所述注入器的纵向方向上并且彼此平行，并且孔的第一行要比孔的第二行更接近所述注入器的前沿，所述注入器被配备有控制机构，所述控制机构用于控制根据权利要求1中预定的沉积率分布通过孔的第一和第二行进行注入的注入过程。
16.如权利要求15所述的注入器，其特征在于，所述控制机构包括第一行的孔之间的距离比第二行的孔之间的距离要大。
17.如权利要求15-16中任何一项所述的注入器，其特征在于，所述控制机构包括第一行的孔的尺寸比第二行的孔的尺寸要小。
18.如权利要求15-17中任何一项所述的注入器，其特征在于，所述控制机构包括第一行的孔的深度比第二行的孔的深度要大。
19.一种连续式沉积系统，所述连续式沉积系统根据权利要求1-13中任何一项在基板上形成具有层厚度的有机材料层，所述连续式沉积系统包括如权利要求15-18中任何一项所述的注入器。
20.如权利要求19所述的连续式沉积系统，其特征在于，使所述注入器以可拆卸的方式附加到所述连续式沉积系统。
全文摘要
一种用于在连续式沉积系统中在基板上形成有机材料层的方法，其中用预定的非恒定的沉积率分布来沉积有机材料，所述分布包括第一预定沉积率范围以及第二预定沉积率范围，第一预定沉积率范围被设置成用第一预定平均沉积率来沉积有机材料层的至少第一单层，第二预定沉积率范围被设置成用第二预定平均沉积率来沉积有机材料层的至少第二单层。通过注入器的开口注入有机材料的过程被控制，以实现预定沉积率分布。
文档编号C23C16/455GK102449190SQ200980159573
公开日2012年5月9日 申请日期2009年10月13日 优先权日2009年5月26日
发明者C·罗林, J·吉诺 申请人:Imec公司, 卢万天主教大学, 应用科学研究Tno荷兰组织