WO2011032938A1 - Verfahren und vorrichtung zur lokalen abscheidung eines materials auf einem substrat - Google Patents

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Definitions

  • OLED organic light emitting diodes
  • Radiation-reflecting layer deposited on an intermediate carrier on the substrate-facing side.
  • Radiation-reflecting or absorbing layers are prevented on the intermediate carrier.
  • Radiation reflective layer are chemically inert to the material to be transferred. This is true
  • the radiation source is designed as a microwave source.
  • the material to be transferred is an inorganic material
  • Elevations is sufficiently high to provide a thermal
  • microstructured subcarrier (mask) 1 are moved.
  • the material yield is only about 30% per organic material 6 for a tricolor screen
  • the organic material 6 of the coated surface of the microstructured subcarrier 1, so not by a light entry through The quartz glass 2 are evaporated so that it comes to heating the entire surface.
  • a Schuein ⁇ device 10 such as a heat radiator. After evaporation of the remaining 70 ⁇ 6 in one
  • Radiation source 8 approximately in the form of a xenon flash, whereby the first material 6 is heated on the intermediate carrier 1 and evaporated. This then deposits on the substrate 7. Subsequently, a second
  • the distance between substrate 7 and intermediate carrier 1 is increased by, for example, 50 ⁇ m, as used in optical lithography.
  • This is followed by a second, energetically high flash to vaporize the on the Subcarrier 1 remaining first material 6, so that the first material 6, the second material 19 on the substrate 7 not only covers, but due to the distance to
  • the intermediate carrier 1 passes through a first region in the vapor space 17, in which the surface is heated to such an extent by light beam focused on a line that the remaining organic material evaporates.
  • the line of the light beam is arranged parallel to the axis of rotation.
  • the intermediate carrier 1 cools in the vapor space so far that again organic material condenses on its surface.
  • the radiation source for generating the line could be located in the interior of the intermediate carrier analogous to the radiation source 8 and be focused on the area in which intermediate carrier 1 and shielding 14 meet in the vapor space 17 on the right side. Also the
  • the coating of the intermediate carrier 1 with a first material 6 takes place by means of a steam pipe 23 of the first evaporation device in a first position.
  • Embodiment is a direct contact of the substrate 7 and the cylindrical intermediate carrier 1 at least in

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur lokalen Abscheidung eines organischen Materials (6) auf einem Substrat (7) unter Verwendung eines Zwischenträgers, wobei eine lokale Abscheidung des organischen Materials (6) vom Zwischenträger mittels Energieeintrag durch eine Strahlung erfolgt. Der Zwischenträger weist eine Mikrostrukturierung auf, von welcher das organische Material (6) vom Zwischenträger auf das Substrat (7) mikrostrukturiert übertragen wird.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur lokalen Abscheidung eines Materials auf einem Substrat
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur lokalen Abscheidung eines Materials auf einem Substrat unter Verwendung eines mikrostrukturierten Zwischenträgers (Maske) , wobei das
Material mikrostrukturiert aufgedampft wird.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur mikrostrukturierten, lokalen Abscheidung eines Materials auf einem Substrat.
Die mikrostrukturierte Abscheidung von Materialien auf
Substraten stellt auch in heutiger Zeit eine enorme
Herausforderung dar. Dies gilt insbesondere für hohe
Durchsätze in der Produktion, um Kosten zu reduzieren.
Deshalb wurden in Abhängigkeit von der minimal gewünschten Strukturbreite verschiedene Lithographie-Verfahren für einen maximalen Durchsatz entwickelt. Beispielsweise wird die Laserablation für minimale Strukturbreiten von einem bis zehn Mikrometern bei einem Durchsatz von 1E-4 m2/s bis 1E-3 m2/s verwendet. Hingegen findet der Offset-Druck für minimale Strukturbreiten von zehn bis 50 Mikrometer und einem
Durchsatz von 1E+1 m2/s bis 1E+2 m2/s Anwendung.
Für organische Materialien sind weiterhin verschiedene
Strukturierungsverfahren im Rahmen der OLED-Herstellung bekannt. Aufgrund der überragenden Bildwiedergabe sowie des einfachen technischen Aufbaus wird die Verwendung
organischer Leuchtdioden (OLED) für Bildschirme als
nachfolgende Technologie zu LCDs oder Plasmabildschirmen angesehen. Beispielsweise bestehen LCDs i.a. aus einer weißen Lichtquelle, einer Schicht aus Flüssigkristallen als Lichtschalter und einem nachgeschalteten Farbfilter. OLEDs hingegen leuchten selbst in einer bestimmten Farbe und benötigen weder externe Lichtquellen noch Farbfilter.
Durch die Verwendung von biegsamen Trägermaterialien
(flexible Substrate, Folien) eröffnen OLEDs die Möglichkeit, aufrollbare Bildschirme herzustellen und damit auch große Bildschirme portabel zu machen.
Durch ihre geringe Dicke von wenigen hundert Nanometern können OLEDs gut in kleinen, tragbaren Geräten eingesetzt werden, beispielsweise Notebooks, Handys und MP3-Playern.
Ein weiterer Vorteil ist die mehrfach höhere
Schaltgeschwindigkeit von OLED-Bildschirmen gegenüber LCDs, welche eine realistische Wiedergabe von schnellen Video- Sequenzen, insbesondere für 3D-Bilder ermöglicht. OLED- Bildschirme und OLED-TV-Geräte schneiden aufgrund des geringeren Volumens sowie des deutlich geringeren Gewichts auch im Bereich Transportkosten deutlich besser ab, als aktuelle LCD- und Plasma-Geräte ab.
Beim Einsatz sogenannter „Small Molecules" (organische
Materialien mit einer Molekülmasse von ca. 100-1000u) als organische Materialien in OLEDs ist zu beachten, dass diese sehr empfindlich gegenüber Sauerstoff und Wasser sind, sodass die in der Halbleiterelektronik typischen Verfahren zur Strukturierung, insbesondere die optische Lithographie, nicht eingesetzt werden können.
Für die Massenproduktion von kleinen Displays mit SMOLEDs (Small Molecule Organic Light Emitting Diode) werden Schat¬ tenmasken als alternative Methode zur optischen Lithographie eingesetzt. Beispiele hierfür sind Funktelefone, MP3-Spieler oder Palmtops. Nachteilig sind dabei die hohen Herstellungs¬ kosten, der hohe Wartungsaufwand sowie die technisch noch nicht gelöste Skalierung auf große Displays oder allgemein Substrate (unterschiedlicher thermischer Ausdehnungskoeffizient von Substrat und Maske, Durchbiegung der sehr dünnen Maske, etc.) . Die Schwierigkeit auf große Substrate zu skalieren ist der Hauptgrund, dass es noch keine Massen¬ produktion von Computer-Monitoren oder Fernsehapparaten gibt .
Bekannt ist auch die Verwendung des Organic Vapor Jet
Printing (OVJP) (vgl. M Shtein et al . , J. Appl . Phys . 96, 4500 (2004)), bei dem eine oder mehrere kleine Dampfdüsen im Vakuum in unmittelbarer Nähe zu einem Substrat analog zum Tintenstrahldrucker bewegt werden.
Weitere Methoden wie z.B. LITI (Laser Induced Thermal
Imaging) haben sich aufgrund der damit verbundenen
technischen Schwierigkeiten und durch den geringen Durchsatz bedingten hohen Kosten bis dato nicht für die
Massenproduktion als tauglich erwiesen.
Insbesondere ist die Laserablation ein Rasterverfahren analog zum Tintenstrahlschreiber, welches einen nur
wesentlich geringeren Durchsatz erreichen kann im Vergleich zu den meisten anderen parallelen Druckverfahren wie die optische Lithographie.
Die US2007/0151659 AI offenbart ein Verfahren zur Herstel¬ lung eines Rasters auf einem Substrat mittels eines Druck- Verfahrens und anschließender LITI-Behandlung .
In der US2009/0038550 AI wird ein Verfahren beschrieben, welches kleine Heizquellen durch lokale Verdampfung einer großflächigen organischen Schicht beinhaltet. Dieses
Verfahren besteht aus einer Maske, die wie ein Passiv- Matrix-Display aufgebaut ist. Die Herstellung dieser Maske ist sehr viel aufwendiger aufgrund der elektrischen Zuleitungen, die für die Heizquellen erforderlich sind.
Insbesondere ist die Zuverlässigkeit bei hohen Temperaturen als kritisch einzuschätzen, da relativ hohe Energien zur Verdampfung erforderlich sind, Diffusionsvorgänge die Eigen- schaffen von Isolatoren oder elektrischen Widerständen verändern bzw. es zu Ablösungen von Filmen aufgrund von verschiedenen thermischen Ausdehnungskoeffizienten kommt. Erwähnte Materialien wie Polyamide können nur für relativ niedrige Verdampfungstemperaturen eingesetzt werden. Weiterhin sind ähnliche, Laser-basierte Verfahren zur mikrostrukturierten Abscheidung von organischen Materialien in der OLED-Produktion bekannt.
So kommen Laser neben dem oben benannten LITI-Verfahren auch im Rahmen des RIST-Verfahrens (Radiation Induced Sublimation Transfer) (Non-Contact OLED Color Patterning by Radiation- Induced Sublimation Transfer (RIST) , M. Boroson, Eastman Kodak Co., Rochester, NY, USA, SID International Symposium 2005) und des LILT_Verfahrens (Laser Induced Local Transfer) (M. Kröger, Device and Process Technology for Full-Color Active-Matrix OLED Displays, S. 71-102, Cuvillier-Verlag, (19. November 2007) zum Einsatz.
Auch werden im Rahmen von Dye-Diffusion-Patterning Laser eingesetzt (Patterned dye diffusion using transferred photoresist for polymer OLED displays, Proceedings Vol.
4105, Organic Light-Emitting Materials and Devices IV,
S. 59-68; Three-color organic light-emitting diodes
patterned by masked dye diffusion, Applied Physics Letters, 74 (13) , S. 1913 - 1915) .
Grundsätzlich ist es daher von großem Interesse eine kosten- günstige Lithographie-Methode zu entwickeln, welche für OLEDs-, OSCs (Organic Solar Cells) und organischen TFTs (Thin Film Transistors) verwendet werden kann, die auf „Small Molecules" basieren. Außerdem muss die zu
entwickelnde Methode einen hohen Durchsatz aufweisen, um einen Einsatz in der Massenproduktion zu ermöglichen. Dabei wäre es zudem in hohem Maße wünschenswert, wenn die zu entwickelnde Methode die strukturierte Abscheidung von organischen als auch anorganischen Materialien auf einem Substrat ermöglicht.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, die die
Nachteile der bekannten Herstellungsverfahren überwinden.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Unteransprüchen angegeben. Eine weitere Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäß
Anspruch 17 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Unteransprüchen angegeben.
Erfindungsgemäß erfolgt eine lokale Abscheidung eines
Materials auf einem Substrat, wobei eine lokale Übertragung des Materials von einem Zwischenträger erfolgt. Das Material wird dabei vom Zwischenträger auf das Substrat mikro¬ strukturiert übertragen.
In einer Ausführungsform der Erfindung erfolgt die lokale Abscheidung des Materials unter Verwendung eines
Zwischenträgers. Der Zwischenträger (Maske) weist hierbei eine Mikrostrukturierung auf. Auf dieser Mikrostrukturierung wird das zu übertagende Material ganzflächig abgeschieden. Anschließend erfolgt die Übertragung eines Teils des
Materials vom Zwischenträger auf das Substrat mittels eines Energieeintrags durch eine Strahlung. Dabei wird das
Material vom Zwischenträger auf das Substrat entsprechend der Mikrostrukturierung auf dem Zwischenträger übertragen. Unter einer Übertragung wird im Sinne der Erfindung der Transfer des Materials vom Zwischenträger auf das Substrat verstanden, wobei die Art des Transfers, beispielsweise Verdampfung und Abscheidung, Kontaktstempeln, etc.,
unbeachtlich ist sofern das Material entsprechend der
Mikrostrukturierung auf das Substrat übertragen wird.
In einer Ausführungsform der Erfindung erfolgt die lokale Abscheidung des Materials vom mikrostrukturierten
Zwischenträger mittels Energieeintrag durch eine Strahlung, wobei das Material auf dem Zwischenträger erwärmt und verdampft und anschließend auf dem Substrat
mikrostrukturiert abgeschieden wird. Hierbei wird die
Mikrostrukturierung auf dem Zwischenträger in Form von
Strahlung reflektierenden und absorbierenden Bereichen gebildet, wobei die Verdampfung des Materials in den
absorbierenden Bereichen des Zwischenträgers lokalisiert erfolgt. Dies erfolgt durch einen Energieeintrag in Form von Strahlung . In einer Ausführungsform der Erfindung erfolgt die lokale Verdampfung vom mikrostrukturierten Zwischenträger mittels Energieeintrag durch eine Strahlung von der dem zu
übertragenden Material gegenüberliegenden Seite des
Zwischenträgers, wobei die Mikrostrukturierung aus die
Strahlung reflektierenden und absorbierenden Bereichen gebildet wird und die Verdampfung in den absorbierenden Bereichen des Zwischenträgers lokalisiert erfolgt. Die durch die reflektierenden und absorbierenden Bereiche gebildete Mikrostrukturierung kann dabei auf der zum Substrat
zugewandten Seite des Zwischenträgers angeordnet sein als auch auf der vom Substrat abgewandten Seite. In jedem Fall wird in den reflektierenden Bereichen der mikrostrukturierten Oberfläche ein Energieeintrag durch die Strahlung unterbunden, wodurch eine lokale Verdampfung der auf dem Zwischenträger abgeschiedenen Materialien verhindert wird. Nur in den absorbierenden Bereichen der
Mikrostrukturierung erfolgt die lokale Verdampfung. Im
Ergebnis wird das zu übertragende Material auf dem Substrat als eine invertierte Form der Mikrostrukturierung
abgeschieden, wodurch ein negativer Stempeleffekt erzielt wird . In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung erfolgt zuerst die Herstellung eines mikrostrukturierten Zwischenträgers. Dabei wird eine mikrostrukturierte
Strahlungsreflektierende Schicht auf einem Zwischenträger auf der dem Substrat zugewandten Seite abgeschieden.
Aufgrund der partiellen Beschichtung der Oberfläche des Zwischenträgers ergibt sich eine Mikrostrukturierung mit Gräben und Erhebungen, wobei die Erhebungen durch die
Strahlungsreflektierende Schicht gebildet werden. Auf diese Strahlungsreflektierende Schicht und die unbeschichtete mikrostrukturierte Oberfläche erfolgt eine zweite Abschei- dung einer Strahlungsabsorbierenden Schicht, die wahlweise zusätzlich mit einer Schutzschicht abgedeckt wird. Nachdem der mikrostrukturierte Zwischenträger fertig gestellt ist, erfolgt anschließend die Beschichtung der Schutzschicht mit dem abzuscheidenden Material. Abschließend erfolgt eine lokale Verdampfung des zu übertragenden Materials vom
Zwischenträger auf das Substrat durch Energieeintrag mittels Strahlung von der der beschichteten Seite des Zwischenträger gegenüberliegenden Seite aus. Durch den Energieeintrag erfolgt die lokale Erwärmung und Verdampfung des zu
übertragenden Materials in den nicht reflektierenden
Bereichen der Mikrostrukturierung. Nach erfolgter Bedampfung des Substrats steht der mikrostrukturierte Zwischenträger weiteren Bedampfungsschritten zur Verfügung.
In einer Ausführungsform der Erfindung erfolgt die lokale Verdampfung vom mikrostrukturierten Zwischenträger mittels Energieeintrag durch eine Strahlung von der dem Material gegenüberliegenden Seite des Zwischenträgers, wobei die Mikrostrukturierung aus die Strahlung reflektierenden
Bereichen gebildet wird und die lokale Verdampfung des Strahlungsabsorbierenden Materials vom mikrostrukturierten Zwischenträger erfolgt, wodurch sich eine gerichtete
Abscheidung der organischen Materialien entsprechend der Mikrostrukturierung auf dem Substrat ergibt.
In einer Ausführungsform der Erfindung erfolgt die lokale Verdampfung vom mikrostrukturierten Zwischenträger mittels Energieeintrag durch eine Strahlung von der dem zu
übertragenden Material gegenüberliegenden Seite des
Zwischenträgers, wobei die Mikrostrukturierung aus die Strahlung absorbierenden Bereichen gebildet wird und die lokale Verdampfung des zu übertragenden Materials vom mikrostrukturierten Zwischenträger erfolgt, wodurch sich eine gerichtete Abscheidung der organischen Materialien entsprechend der Mikrostrukturierung auf dem Substrat ergibt .
In einer Ausführungsform der Erfindung erfolgt die lokale Verdampfung vom Zwischenträger mittels mikrostrukturiertem Energieeintrag durch eine Strahlung, etwa mittels eines
Laserstrahls oder einer Xenon-Blitz-Röhre, von der dem zu übertragenden Material gegenüberliegenden Seite des
Zwischenträgers, wobei entsprechend der mikrostrukturierten Strahlung eine lokale Verdampfung des zu übertragenden Materials vom Zwischenträger erfolgt, wodurch sich eine gerichtete Abscheidung der Materialien entsprechend der Mikrostrukturierung auf dem Substrat ergibt. Das zu übertagende Material ist dabei über einer
Strahlungsabsorbierenden Schicht abgeschieden. Alternativ kann auch das Material Strahlungsabsorbierend sein.
In einer Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Abschei- dung einer Schutzschicht vor der Abscheidung des zu
übertragenden Materials, etwa eines organischen Materials, auf dem Zwischenträger. Diese Schutzschicht ist dabei transparent und zugleich chemisch inert gegenüber den abzuscheidenden organischen Materialien, wodurch mögliche Reaktionen des organischen Materials mit
Strahlungsreflektierenden oder absorbierenden Schichten auf dem Zwischenträger unterbunden werden.
Auf eine entsprechende Schutzschicht kann verzichtet werden, wenn die Strahlungsabsorbierenden Schicht bzw.
Strahlungsreflektierende Schicht chemisch inert gegenüber dem zu übertragenden Material sind. Dies trifft
beispielsweise bei Strahlungsabsorbierenden Schichten aus SiC oder Schichten aus CrN zu.
In einer Ausführungsform der Erfindung wird das nach
erfolgter Abscheidung des zu übertragenden Materials auf dem Substrat verbleibende Material durch eine Heizeinrichtung, welche auf der mit dem Material beschichteten Seite der Oberfläche angeordnet ist, erwärmt und verdampft.
Infolgedessen erfolgt eine homogene DampfVerteilung und abschließend eine homogene Abscheidung des verdampften
Materials auf dem mikrostrukturierten Zwischenträger.
Dadurch wird eine neue Schicht des Materials auf der
gesamten Oberfläche des mikrostrukturierten Zwischenträgers realisiert. Nachfolgend steht diese Schicht für eine weitere Beschichtung des Substrats zur Verfügung. Dadurch wird das eingesetzte Material vollständig zur Beschichtung des
Substrats genutzt. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Heizeinrichtung, welche auf der mit dem zu übertragenden Material beschichteten Seite der Oberfläche angeordnet ist, als Wärmestrahler ausgeführt. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird das in den nicht reflektierenden Bereichen der Oberfläche des Zwischenträgers verbliebene Material durch eine Erwärmung des Zwischenträgers erwärmt und verdampft. Nach erfolgter Abkühlung des Zwischenträgers erfolgt die Abscheidung des verdampften Materials als homogene Schicht auf dem
Zwischenträger .
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird der Strahlungseintrag der Strahlungsquelle durch einen Shutter reguliert . In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die Mikrostrukturierung des Zwischenträgers durch eine
strukturierte Abscheidung der Strahlungsreflektierenden Schicht erzeugt.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung erfolgt die strukturierte Abscheidung der Strahlungsreflektierenden Schicht durch Lithographie.
In einer weiteren Ausführungsform ist der Zwischenträger beheizbar ausgeführt.
In einer weiteren Ausführungsform wird der Zwischenträger durch eine Kühleinrichtung gekühlt.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der mikrostrukturierte Zwischenträger als mikrostrukturierter Zylinder ausgeführt. einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der als Zylinder aufgeführte mikrostrukturierte Zwischenträger in einer Vakuumkammer einer Durchlaufbeschichtungsanlage ange¬ ordnet, wobei die Vakuumkammer einen Verdampfer für die Erwärmung und Verdampfung Materials aufweist und weiterhin eine Abschirmung vorgesehen ist, die das Substrat vom
Verdampfer separiert, wobei die Abschirmung den
mikrostrukturierten Zwischenträger umfasst.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Abschirmung beheizbar ausgeführt. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Strahlungsquelle im Inneren des mikrostrukturierten
Zwischenträgers angeordnet.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Strahlungsquelle als Infrarotquelle ausgeführt. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Strahlungsquelle als Lichtquelle ausgeführt.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Lichtquelle als Halogenlampen ausgeführt.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Lichtquelle als Blitzröhre, z.B. Xenon-Blitz-Röhre
ausgeführt. Dadurch lassen sich vorteilhafterweise hohe Energiemengen in kurzer Zeit auf den Zwischenträger
übertragen und somit die minimale Strukturbreite verkleinern sowie die Wärmebelastung des Substrats reduzieren In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Strahlungsquelle als Mikrowellenquelle ausgeführt.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das zu übertragende Material ein organisches Material,
beispielsweise ein organisches Material aus der Klasse der kleine Moleküle („Small Molecules") .
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das zu übertragende Material ein anorganisches Material,
beispielsweise ein Metall. Die ist insbesondere voreilhaft für die Herstellung von Bauelementen mit organischen
Schichten, wo durch die Abscheidung des Metalls eine
Kontaktschicht auf einem bereits auf dem Substrat
abgeschiedenen organischen Material erzeugt werden kann.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird zur Herstellung eines RGB-Displays in einem ersten Schritt ein grün emittierendes organisches Material nach dem oben beschriebenen Verfahren abgeschieden. Zur Komplettierung des RGB-Displays wird das gleiche Verfahren analog mit den für die Farben Rot und Blau emittierenden organischen
Materialien wiederholt. Die Reihenfolge der Farben ist beliebig wählbar.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kommt es während der Abscheidung des Materials zu Berührung des
Substrats durch direktes Auflegen des Zwischenträgers im Bereich der Erhebungen der Mikrostrukturierung auf dem
Zwischenträger. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn aufgrund der Mikrostrukturierung Erhebungen und Gräben auf dem Zwischenträger ausgebildet werden, wodurch bei Berührung durch Auflegen des Substrats auf dem Zwischenträger aufgrund der Erhebungen abgeschlossene Verdampfungsräume gebildet werden. Durch die Bildung entsprechender Verdampfungsräume ist eine vollständige Beschichtung des Substrats über die Fläche des durch das Substrat und den Zwischenträger
gebildeten Verdampfungsraums gewährleistet. Weiterhin wird eine Übertragung von Material von Stellen des
Zwischenträgers mit dem Substrat im Bereich des aufgelegten Zwischenträgers vermieden, an denen keine Verdampfung des Materials stattfindet.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das Substrat während der Abscheidung keinen Kontakt zum Material auf dem Zwischenträger auf, welches bei der Belichtung verdampft wird.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das Substrat während der Abscheidung weder einen Kontakt zum Material auf dem Zwischenträger auf, welches bei der
Belichtung verdampft wird, noch welches bei der Belichtung nicht verdampft wird.
In einer Ausgestaltung der vorbeschriebenen Ausführungsform wird das Quarzglas des Zwischenträgers mit einer
naßchemischen Ätzung vorbehandelt, um eine Strukturierung aus Gräben und Erhebungen auf dem Quarzglas zu erzeugen. Nachfolgend werden die strahlungsabsorbierenden und
Strahlungsreflektierenden Schichten aufgebracht.
Infolgedessen ergibt sich eine Strukturierung der Oberfläche des Zwischenträgers, welche vollständige Trennung der strahlungsabsorbierenden Schichten in den Gräben von den strahlungsabsorbierenden bzw. -reflektierenden Bereichen in den Erhebung ermöglicht. Bei Auflegen des Substrats auf den Zwischenträger ergeben sich isolierte Verdampfungsräume, welche aus dem als Graben ausgebildeten Bereich des
Zwischenträgers und dem Substrat gebildet werden. Die
Strahlungsabsorbierende Schicht, welche innerhalb dieses
Verdampfungsraums auf dem Quarzglas abgeschieden ist, wird mittels eines Energieeintrags erwärmt, wodurch das auf der strahlungsabsorbierenden Schicht abgeschiedene Material verdampft und auf dem Substrat abgeschieden wird. Durch die Ausbildung des isolierten Verdampfungsraums ergeben sich Vorteile hinsichtlich der exakten lokalen Übertragung des Materials sowie hinsichtlich einer vollständigen Übertragung. Außerdem wird eine direkte Berührung der heißen, Strahlungsabsorbierenden Schicht mit dem Substrat vermieden, sodass z.B. bei hohen Temperaturen verdampfenden Materialien wie Kupfer auf Substraten mit geringen maximalen Einsatztemperaturen wie Kunststoff-Folien aufgebracht werden können .
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der oben beschriebenen Ausführungsform wird in einem ersten Schritt eine
Strahlungsreflektierende Schicht auf dem Zwischenträger angeordnet. Anschließend erfolgt eine Mikrostrukturierung des Zwischenträgers, wobei durch einen Ätzschritt Gräben auf dem Zwischenträger erzeugt werden. Nachfolgend erfolgt eine Beschichtung des Zwischenträgers mit einer
Strahlungsabsorbierenden Schicht. Dadurch ergibt sich ein Unterschied im Schichtaufbau zwischen den Gräben und den Erhebungen, da in den Gräben lediglich eine
Strahlungsabsorbierende Schicht angeordnet ist, während in den Erhebungen die Strahlungsabsorbierende Schicht auf einer Strahlungsreflektierenden Schicht angeordnet ist. Dadurch ergibt sich, das bei einem Energieeintrag mittels Strahlung von der Rückseite des Zwischenträgers, etwa durch eine
Blitz- oder Halogenlampe, lediglich die
Strahlungsabsorbierende Schicht in den Gräben erwärmt wird, wodurch eine Verdampfung des zu übertragenden Materials ausschließlich in diesen Bereichen erfolgt. In den
Erhebungen erfolgt indes keine Erwärmung, da in diesen
Bereichen der Energieeintrag durch die
Strahlungsreflektierende Schicht unterbunden wird. Es ist dabei besonders vorteilhaft, wenn eine ausreichende
Beabstandung zwischen den Gräben und den Erhebungen
vorliegt, da andernfalls aufgrund des Wärmeeintrags
ausgehend von den Strahlungsabsorbierenden Bereichen eine Erwärmung des Zwischenträgers durch Wärmeleitung beispielsweise auch in den Erhebungen erfolgen könnte.
Infolgedessen kann es zu einer teilweisen Verdampfung des zu übertragenden Materials von Bereichen der Erhebungen aus kommen. Dadurch ist die mikrostrukturierte Übertragung des Materials insbesondere eine scharfe Kantenbildung nicht im erwünschten Maße möglich, weshalb nur große
Mikrostrukturierungen übertragen werden können. Daher ist es vorteilhaft, wenn die Beabstandung zwischen Gräben und
Erhebungen ausreichend hoch ist, um eine thermische
Entkopplung der beiden Bereiche zu ermöglichen. Durch die Beabstandung ist ein erhöhter thermischer Widerstand
gegeben, weshalb die Temperatur-Differenz zwischen den
Gräben und Erhebungen erhöht werden kann.
In einer Weiterb-ildung der oben beschrieben Ausführungsform ist infolge der Beabstandung auch eine invertierte Anordnung der strahlungsabsorbierenden und Strahlungsreflektierenden Schicht denkbar, da durch die thermische Entkopplung in jedem Fall eine scharfe Kantenbildung ermöglicht wird.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das Substrat während der Abscheidung eine Berührung durch
Auflegen des Substrats zum Material auf dem Zwischenträger auf. Der Zwischenträger weist dabei eine Mikrostrukturierung auf, welche aus strahlungsabsorbierenden und
Strahlungsreflektierenden Bereichen gebildet wird. Dabei werden in einem ersten Schritt die strahlungsabsorbierenden Bereiche entsprechend einer Mikrostrukturierung auf dem Zwischenträger angeordnet, wodurch sich eine
Mikrostrukturierung mit Gräben und Erhebungen ergibt. In einem zweiten Schritt wird auf diese Mikrostrukturierung eine Strahlungsreflektierende Schicht aufgebracht. Dadurch ergeben sich Erhebungen, welche einen
strahlungsabsorbierenden Bestandteil aufweisen. Auf dieser Schichtanordnung wird nunmehr das zu übertragende Material abgeschieden. Dieses wird mittels eines Energieeintrags im Bereich der Erhebungen erwärmt und verdampft und auf dem Substrat abgeschieden. Durch die invertierte Anordnung der Strahlungsreflektierenden Schicht über der
Strahlungsabsorbierenden Schicht wird ein Energieeintrag nur in den Bereichen des Zwischenträgers ermöglicht, welche einen Strahlungsabsorbierenden Bereich aufweisen.
In einer Fortbildung der oben beschriebenen Ausführungsform erfolgt eine Berührung des Zwischenträgers mit dem Substrat durch Auflegen des Substrats auf den Zwischenträger, wobei die Berührung im Bereich der Erhebungen erfolgt und mithin in den Bereichen, welche eine strahlungsabsorbierende
Schicht enthalten. Diese Bereiche werden mittels
Energieeintrag erwärmt, wodurch das auf dem Zwischenträger abgeschiedene Material erwärmt und verdampft wird und auf das Substrat in den Auflagenzonen übertragen wird. Für den Fall das als Substrat Folien verwendet werden eröffnet sich durch diese Ausgestaltung eine Möglichkeit der Übertragung des Materials vom Zwischenträger auf das Substrat in Form einer Heißprägung.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird das Substrat während der Abscheidung des Materials dauerhaft bewegt. Dies ist insbesondere für den Einsatz in
Durchlaufbeschichtungsanlagen der Fall. Das Substrat kann dabei beispielsweise als planares Substrat oder Band
ausgeführt sein.
In einer weiteren Ausführungsform ist das Substrat dauerhaft bewegt und flexibel ausgebildet. Dies ist etwa bei Metall- oder Kunststoffbändern der Fall, welche beispielsweise in Form einer Endlosrolle beschichtet werden. Die Dicke der Beschichtung auf dem Substrat kann dabei über die Transportgeschwindigkeit des Substrats beeinflusst werden.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird der Zwischenträger dauerhaft bewegt. Dies ist insbesondere der Fall bei Verwendung eines zylinderförmigen Zwischenträgers. Dabei kann die Abscheidung des Materials entsprechend der Mikrostrukturierung durch die Transportgeschwindigkeit des Zwischenträgers beeinflusst werden. In einer Ausgestaltung dieser Ausführungsform kann dabei durch Anpassung der
Transportgeschwindigkeit von Substrat und Zwischenträger die Form der Mikrostrukturierung entsprechend des Bedarfs angepasst werden.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung erfolgt eine lokale Veränderung der abgeschiedenen Schichtdicke des zu übertragenden Materials auf dem Substrat. Dies erfolgt durch eine Streuung der Partikel des zu übertragenden Materials während der Übertragung vom Zwischenträger auf das Substrat, was zu einer lokalen Veränderung der Schichtdicke des auf dem Substrat abgeschiedenen Materials führt. Dabei wird die zu übertragende Mikrostrukturierung auf dem Zwischenträger in Form von Substrukturen dargestellt, wobei diese
Substrukturen Strahlungsabsorbierende Bereiche aufweisen. Die Substrukturen decken dabei zumindest einen Teil der Fläche der zu übertragenden Mikrostrukturierung ab.
Anschließend erfolgt die Abscheidung des zu übertragenden Materials auf dem Zwischenträger. Beim nachfolgenden
Energieeintrag mittels der Strahlungsquelle erfolgt eine Streuung der Dampfpartikel des verdampften Materials, wobei die Stärke der Streuung abhängig ist vom Abstand zwischen mikrostrukturiertem Zwischenträger und dem Substrat sowie dem Umgebungsdruck. Durch die Verwendung verschiedener
Größen der Substrukturen bzw. einer Variation der Anzahl der Substrukturen lassen sich beliebige Schichtdicken des zu übertragenden Materials auf einem Substrat erzeugen, wobei maximal die auf dem Zwischenträger abgeschieden Schichtdicke auf das Substrat übertragen werden kann.
Die Streuung der Partikel während der Übertragung des
Materials erfolgt in Abhängigkeit von der Variation des Abstands zwischen Zwischenträger und Substrat während der Übertragung des Materials und/oder vom Umgebungsdruck.
Entsprechende erfindungsgemäße Substrukturen können in einer Vielzahl technischer Anwendungen, etwa bei der Herstellung lokaler Farbfilter in Form der zu übertragenden
Mikrostrukturierung oder von Fresnel-Linsen etc. verwendet werden .
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird auf einem ersten zu übertragenden Material ein weiteres Material abgeschieden, welches eine vom ersten Material verschiedene Verdampfungstemperatur aufweist. Dadurch können verschiedene Materialien in Kombination auf dem Substrat abgeschieden werden. Beispielsweise ist hierbei eine Abscheidung eines organischen Materials und eines anorganischen Materials, etwa eines Metall denkbar. Wesentlich ist hierbei vor allem, dass das erste Material eine vom zweiten Material
verschiedene Verdampfungstemperatur aufweist.
Vorteilhafterweise divergieren die beiden
Verdampfungstemperaturen mehr als 100 K voneinander. Dadurch wird eine gezielte Abscheidung des Materials über die
Steuerung des Energieeintrags möglich.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird das erste Material in zeitlichem Anstand vom zweiten Material durch einen selektiven Energieeintrag entsprechend der
Verdampfungstemperatur des ersten Materials verdampft. Durch die Steuerung der eingetragenen Energiemenge kann die Verdampfung des ersten Materials gezielt beeinflusst werden. Über die Steuerung der eingetragenen Energiemenge im
Verhältnis zur Blitzzeit lässt sich zudem die Form der
Strukturierung der abgeschiedenen Materialien beeinflussen. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird
zunächst ein erstes Material mit einer hohen
Verdampfungstemperatur und anschließend ein zweites Material mit einer niedrigen Verdampfungstemperatur auf dem
mikrostrukturierten Zwischenträger abgeschieden. Danach wird mit einem ersten, energetisch niedrigen Energieeintrag, etwa in Form eines Xenon-Blitzes das zweite Material vom
Zwischenträger auf das Substrat abgeschieden. Anschließend wird der Abstand zwischen Substrat und Zwischenträger verändert. Darauf folgt ein zweiter, energetisch hoher
Energieeintrag zur Verdampfung des ersten Materials vom Zwischenträger, sodass das erste Material das zweite
Material auf dem Substrat nicht nur abdeckt, sondern
aufgrund der, durch die Variation des Abstands des
Zwischenträgers vom Substrat auftretenden Streuung der
Dampfteilchen überdeckt. Dies entspricht einer sogenannten Verkapselung des zweiten Materials mit dem ersten Material.
In einer Ausgestaltung der oben beschriebenen
Ausführungsform wird das zweite Material von auf dem
Zwischenträger angeordneten Substrukturen auf dem Substrat abgeschieden, wobei der Abstand zwischen Zwischenträger und Substrat möglichst gering ist, um eine Streuung der
Dampfteilchen des verdampften Materials zu unterbinden bzw. gering zu halten. Dadurch erfolgt eine Übertragung der
Substrukturen auf das Substrat. Nachfolgend erfolgt eine Vergrößerung des Abstands zwischen Zwischenträger und
Substrat. Anschließend erfolgt ein weiterer Energieeintrag, etwa in Form eines Xenon-Blitzes. Während des zweiten Energieeintrags, bei dem das erste Material verdampft wird, verursacht der vergrößerte Abstand zwischen Substrat und Zwischenträger eine Streuung der Dampfpartikel des
verdampften Materials untereinander. Durch die Streuung der Dampfpartikel ergibt sich eine Beschichtung der gesamten durch die Substrukturen gebildeten Mikrostrukturierung . Für den Fall das die Verdampfung im Feinvakuum oder unter
Normaldruckbedingungen erfolgt, ist die Streuung zudem von der Menge des vorhandenen Restgases abhängig, da dieses unmittelbar zur Streuung beiträgt. Alternativ kann zunächst das erste Material in einem größeren Abstand abgeschieden werden, wodurch eine Streuung der verdampften Partikel und damit eine Abscheidung der durch die Substrukturen
gebildeten Mikrostrukturierung erfolgt. Nachfolgend erfolgt eine Verringerung des Abstands zwischen Zwischenträger und Substrat und die Übertragung des zweiten Materials. Dadurch erfolgt die Abscheidung des zweiten Materials in Form der Substrukturen auf dem Substrat, wodurch mikrostrukturierte Schichtsysteme auf dem Substrat gebildet werden können. Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung sind der folgen¬ den detaillierten Beschreibung von Ausführungsbeispielen sowie den anliegenden Zeichnungen zu entnehmen. Dabei zeigt:
Fig.l eine schematische Darstellung einer
erfindungsgemäßen VerdampfungsVorrichtung, Fig.2 eine schematische Darstellung der gezielten
Verdampfung organischer Materialien und deren gerichtete Abscheidung auf einem Substrat,
Fig.3 eine schematische Darstellung einer
erfindungsgemäßen Verdampfung des verbliebenen organischen Materials, in
Fig.4 eine schematische Darstellung einer Durchlaufbeschichtungsanlage mit erfindungsgemäßen Verdampfungsvorrichtungen, in
Fig.5 eine schematische Querschnittsansicht eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels mit einem
zylindrischen Zwischenträger, in
Fig.6 eine schematische Darstellung einer
erfindungsgemäßen Verdampfungsvorrichtung, wobei der
Zwischenträger einen Kontakt zum Substrat aufweist und in
Fig.7 eine schematische Darstellung einer
erfindungsgemäßen Verdampfungsvorrichtung, wobei die zu übertragende Mikrostrukturierung aus Substrukturen aufgebaut ist .
Ausführungsbeispiele In einem ersten Ausführungsbeispiel ist in Fig.l der mikro¬ strukturierte Zwischenträger 1 aus einem Quarzglassubstrat 2 mit Bereiche mit lichtreflektierenden 3 (z.B. lOOnm dickes AI oder Ag) oder lichtabsorbierenden 4 (z.B. lOOnm dickes CrN , oder W-WOx oder Cr) , dünnen Schichten hergestellt, sodass eine Maske entsteht. Zusätzlich ist eine
Schutzschicht 5 (z.B. 50nm dickes Si02) aufgebracht, um chemische Reaktionen des organischen Materials 6 (siehe Fig. 2) mit dem aufgebrachten Film 4 zu verhindern. Anschließend wird die Schutzschicht 5 des mikrostrukturierten
Zwischenträgers 1 mit einem organischen Material 6, z.B.
40nm grün emittierender Farbstoff Alq3, in einer Vakuumkammer 13 beschichtet.
Anschließend wird die mit dem organischen Material 6
beschichtete Oberfläche des mikrostrukturierten Zwischen- trägers 1 relativ zu einem Substrat 7, z.B. einem TFT- Monitor, im Proximity-Abstand (typisch für optische Litho¬ graphie, beispielsweise 30μη) oder direktem Kontakt plat¬ ziert. Anschließend wird das organische Material 6 durch das Quarzglas 2 mit Hilfe von einer Strahlungsquelle 8, z.B. einer Halogenlampe, in einem anderen Segment der
Vakuumkammer 13 belichtet. Hierbei erwärmen sich nur
Bereiche mit der lichtabsorbierenden Schicht 4 ausreichend stark, sodass das organische Material 6 ausschließlich an diesen Stellen verdampft wird und sich auf den Bereichen der Oberfläche des Substrats 7 niederschlägt, welche diesen Stellen gegenüber liegen (Fig.2). Aufgrund der geringen Wärmekapazität der absorbierenden Schicht kann die Erhitzung auf Verdampfungstemperaturen im Subsekunden-Bereich
erfolgen. Nach der Abschaltung der Strahlungsquelle durch den Shutter 9 erfolgt eine rasche Abkühlung der
absorbierenden Schicht durch die thermische Anbindung an den Zwischenträger, welcher eine relativ hohe Wärmekapazität hat .
Ähnlich wie bei der optischen Lithographie kann über einen Shutter 9 die Lichtquelle 8 ein- bzw. ausgeschaltet werden. Je kleiner der Abstand zwischen mikrostrukturierte
Oberfläche des Zwischenträgers 1 und dem Substrat 7 ist, desto geringer sind die Streudampfanteile, d.h. die Menge an organischem Material 6, welches an nicht beabsichtigten Stellen kondensiert. Alternativ zum Shutter kann die
Lichtquelle analog zu einem Scanner relativ über den
mikrostrukturierten Zwischenträger (Maske) 1 bewegt werden.
Da die Materialausbeute nur bei ungefähr 30% pro organischem Material 6 liegt für einen dreifarbigen Bildschirm, kann in einem weiteren Schritt in Fig.3 das organische Material 6 von der beschichteten Oberfläche des mikrostrukturierten Zwischenträgers 1, also nicht durch einen Lichteintrag durch das Quarzglas 2 verdampft werden, sodass es zur Erwärmung der gesamten Oberfläche kommt. Hierzu kann eine Heizein¬ richtung 10, etwa ein Wärmestrahler verwendet werden. Nach der Verdampfung der restlichen 70 ~6 in einer
Beschichtungskammer wird die Heizeinrichtung 10 abgeschaltet, sodass sich erneut Dampf gleichmäßig auf der Ober¬ fläche des mikrostrukturierten Zwischenträgers 1 niederschlagen kann.
In einer Abwandlung des oben beschriebenen
Ausführungsbeispiels besteht der mikrostrukturierte
Zwischenträger 1 aus einem Quarzglassubstrat 2 mit Bereichen mit lichtreflektierenden 3 (z.B. lOOnm dickes Ag) oder lichtabsorbierenden 4 (z.B. lOOnm dickes SiCx) , dünnen
Schichten, sodass eine Maske entsteht. Da SiCx chemisch inert ist kann in diesem Fall auf eine Schutzschicht 5 verzichtet werden, sodass eine Beschichtung der lichtabsorbierenden Schicht 4 mit dem Material 6 erfolgen kann.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist in Fig.6 der mikrostrukturierte Zwischenträger 1 aus einem
Quarzglassubstrat 2 mit Bereiche mit lichtreflektierenden 3 (z.B. lOOnm dickes Ag) oder lichtabsorbierenden 4 (z.B.
lOOnm dickes CrN) , dünnen Schichten hergestellt, sodass eine Maske entsteht. Anschließend wird der mikrostrukturierte Zwischenträger 1 mit einem organischen Material 6, z.B. 40nm grün emittierender Farbstoff Alq3, beschichtet.
Danach wird das Substrat 7 auf die mit dem organischen
Material 6 beschichtete Oberfläche des mikrostrukturierten Zwischenträgers 1 aufgelegt, wodurch eine direkte Berührung in den Bereichen der Erhebungen der Mikrostrukturierung auf dem Zwischenträger 1 erfolgt. Dadurch ergeben sich isolierte Verdampfungsräume 29, welche durch die Gräben der
Mikrostrukturierung des Zwischenträgers 1 und dem Substrat 7 gebildet werden. Durch die Bildung dieser Verdampfungsräume 29 ist eine vollständige lokale Übertragung des organischen Materials 6 vom Zwischenträger auf das Substrat 7 gegeben. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass durch die Bildung von Verdampfungsräumen 29 eine Beschichtung unter
Hochvakuumbedingungen nicht erforderlich ist, da Streuung der Partikel des verdampften Materials mit dem Restgas zu keiner Strukturverbreiterung führen.
Anschließend wird das organische Material 6 durch das
Quarzglas 2 mit Hilfe von einer Strahlungsquelle 8, z.B. einer Xenon-Blitzröhre, indirekt erhitzt. Hierbei erwärmen sich nur Bereiche mit der lichtabsorbierenden Schicht 4 ausreichend stark, sodass das organische Material 6
ausschließlich an diesen Stellen verdampft wird und sich auf den Bereichen der Oberfläche des Substrats 7 niederschlägt, welche diesen Stellen gegenüber liegen. Dadurch dass die auf der Maske erhitzten Bereiche keinen direkten Kontakt mit dem Substrat haben ist der Wärmeeintrag auf das Substrat sehr gering. Damit ist es möglich auch temperaturempfindliche Substrate zu beschichten.
In einer Ausgestaltung des vorbeschriebenen
Ausführungsbeispiels wird in einem ersten Schritt eine
Strahlungsreflektierende Schicht 3 auf dem Zwischenträger 2 angeordnet. Anschließend erfolgt eine Mikrostrukturierung des Zwischenträgers 2, wobei durch einen Ätzschritt Gräben auf dem Zwischenträger 2 erzeugt werden. Nachfolgend erfolgt eine Beschichtung des Zwischenträgers 2 mit einer
Strahlungsabsorbierenden Schicht 4. Dadurch ergibt sich ein Unterschied im Schichtaufbau zwischen den Gräben und den Erhebungen, da in den Gräben lediglich eine
Strahlungsabsorbierende Schicht 4 angeordnet ist, während in den Erhebungen die Strahlungsabsorbierende Schicht 4 auf einer Strahlungsreflektierenden Schicht 3 angeordnet ist. Dadurch ergibt sich, das bei einem Energieeintrag mittels Strahlung von der Rückseite des Zwischenträgers 2, etwa durch eine Blitz- oder Halogenlampe, lediglich die
Strahlungsabsorbierende Schicht 4 in den Gräben erwärmt wird, wodurch eine Verdampfung des zu übertragenden
Materials 6 ausschließlich in diesen Bereichen erfolgt. In den Erhebungen erfolgt indes keine Erwärmung, da in diesen Bereichen der Energieeintrag durch die
Strahlungsreflektierende Schicht 3 unterbunden wird. Es ist dabei besonders vorteilhaft, wenn eine ausreichende
Beabstandung zwischen den Gräben und den Erhebungen
vorliegt, da andernfalls aufgrund des Wärmeeintrags
ausgehend von den Strahlungsabsorbierenden Bereichen 4 eine Erwärmung des Zwischenträgers 2 beispielsweise auch in den
Erhebungen durch Wärmeleitung erfolgen könnte. Infolgedessen kann es zu einer teilweisen Verdampfung des zu übertragenden Materials 6 von Bereichen der Erhebungen aus kommen. Dadurch ist die mikrostrukturierte Übertragung des Materials 6 insbesondere eine scharfe Kantenbildung nicht im erwünschten Maße möglich, weshalb nur große Mikrostrukturierungen übertragen werden können. Daher ist es vorteilhaft, wenn die Beabstandung zwischen Gräben und Erhebungen ausreichend hoch ist, um eine thermische Entkopplung der beiden Bereiche zu ermöglichen. Durch die Beabstandung ist ein erhöhter thermischer Widerstand gegeben, weshalb die Temperatur- Differenz zwischen den Gräben und Erhebungen erhöht werden kann .
In einer alternativen Ausgestaltung ist infolge der
Beabstandung auch eine invertierte Anordnung der
Strahlungsabsorbierenden 4 und Strahlungsreflektierenden Schicht 3 denkbar, da durch die thermische Entkopplung in jedem Fall eine scharfe Kantenbildung ermöglicht wird. In einer Alternative des vorbeschriebenen
Ausführungsbeispiels ist auf dem Zwischenträger eine
Mikrostrukturierung vorgesehen, welche durch die
lichtabsorbierenden Schicht 4 (z.B. lOOnm dickes SiCx) ausgebildet wird. Die lichtabsorbierenden Schicht 4 bildet dabei die Erhebungen auf dem Quarzglas 2 aus. Anschließend erfolgt eine Beschichtung mit einer lichtreflektierenden Schicht 3 (z.B. lOOnm dickes Ag) , welche sich in den Gräben und auf der, die Erhebung bildenden lichtabsorbierenden Schicht 4, abscheidet. Anschließend erfolgt eine direkte
Berührung des Zwischenträger 1 durch Auflegen des Substrats 7. Durch den zumindest im Auflagebereich von Substrat 7 und Zwischenträger 1 erfolgende Energieeintrag durch die
Strahlungsquelle 8, beispielsweise einer Xenon-Blitzröhre, erfolgt eine Erwärmung ausschließlich der
lichtabsorbierenden Schicht 4 und mithin ausschließlich der Erhebungen. Nur in diesem Bereich erwärmt und verdampft das Material 6 und kann auf dem kontaktierenden Substrat 7 abgeschieden werden. Für den Fall, dass das Substrat 7 als Folie ausgeführt ist, ergibt sich mithin ein Heißprägeeffekt bei der Übertragung des Materials 6.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist das zu
übertragende Material ein anorganisches Material,
beispielsweise ein Metall, wie AI, Ag, Cu, etc. In einem weiteren Ausführungsbeispiel wird als
Strahlungsquelle 8 eine Xenon-Blitz-Röhre verwendet. Diese ist insbesondere geeignet in kurzer Zeit große Energiemenge von etwa 80 MW/m2 bereitzustellen. Die Belichtungszeit liegt dabei bei etwa 1ms, sodass die Wärmeleitung von
absorbierenden hin zu reflektierenden Bereichen auf ein Minimum reduziert wird und folglich sehr kleine
Strukturbreiten herstellbar sind In einem weiteren Ausführungsbeispiel soll auf das erste abzuscheidende Material 6, beispielsweise ein organisches Material, ein zweites Material 19, beispielsweise ein Metall wie Aluminium, auf dem Substrat abgeschieden werden. Hierzu erfolgt zunächst ein erster Energieeintrag durch die
Strahlungsquelle 8, etwa in Form eines Xenon-Blitzes, wodurch das erste Material 6 auf dem Zwischenträger 1 erwärmt und verdampft wird. Dieses scheidet sich dann auf dem Substrat 7 ab. Anschließend erfolgt ein zweiter
Energieeintrag, welcher das zweite Material 19 erwärmt und verdampft. Dabei ist es von Vorteil, wenn das erste und das zweite Material 6,19 sich in ihrer Verdampfungstemperatur unterscheiden. Dadurch kann eine selektive Verdampfung durch die Steuerung der eingetragenen Energiemenge erfolgen. In einem weiteren Ausführungsbeispiel erfolgt eine zeitliche Variation der eingetragenen Energiemenge. Dadurch kann die Menge des verdampften Materials 6,19 entsprechend gesteuert werden, wodurch die Schichtdicke des auf dem Substrat 7 abgeschiedenen Materials 6,19 beeinflusst werden kann. In einem weiteren Ausführungsbeispiel wird in Fig. 7 die
Schichtdicke der auf dem Substrat 7 abgeschiedenen Schicht des Materials 6,19 lokal verändert. Dies wird durch
Substrukturen 31 erreicht, die regelmäßig innerhalb der gewünschten Struktur 30 angeordnet sind. Beispielsweise wird das zu übertragende Material 6,19 in Form eines Quadrats mit einer Kantenlänge von lOOym und einer Schichtdicke von 50nm auf dem Substrat 7 abgeschieden. Die anderen Strukturen auf dem Substrat 7 weisen hingegen eine Schichtdicke von lOOnm auf. Dazu werden auf dem Zwischenträger 1 innerhalb des Quadrats viele kleine mikrostrukturierte Flächen mit einer lichtabsorbierenden Schicht 4 angelegt, die aber nur 50% der Fläche der zu übertragenden Mikrostrukturierung in Form des Quadrats einnehmen. Anschließend wird eine lOOnm dicke
Schicht des zu übertragenden Materials 6,19 auf dem
Zwischenträger 1 abgeschieden. Anschließend erfolgt der Energieeintrag durch die Strahlungsquelle 8, welche
beispielsweise als Xenon-Blitz-Röhre ausgeführt ist. Durch die Streuung der Teilchen beim Belichtungsprozess -entsteht aus dem Material auf den Substrukturen 31 der Maske ein Quadrat auf dem Substrat 7, welches eine Schichtdicke von nur 50nm aufweist. Die Stärke der Streuung der Dampfteilchen des verdampften Materials 6,19 lässt sich durch den Abstand zwischen Zwischenträger 1 und dem Substrat 7 sowie den
Umgebungsdruck beeinflussen. Durch die Anzahl der
Substrukturen bzw. deren Gesamtfläche lassen sich beliebige Schichtdicken des auf dem Substrat 7 abgeschiedenen
Materials 6,19 erzeugen. Die maximale erzeugbare
Schichtdicke entspricht der auf dem Zwischenträger 1 abgeschiedenen Schicht des zu übertragenen Materials 6,19.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel wird zunächst ein erstes Material 6 mit einer hohen Verdampfungstemperatur, beispielsweise ein Metall wie Ag und anschließend ein zweites Material 19 mit einer niedrigen
Verdampfungstemperatur, beispielsweise ein organisches
Material auf dem mikrostrukturierten Zwischenträger 1 abgeschieden. Danach erfolgt der Energieeintrag durch die Strahlungsquelle 8, welches als Xenon-Blitz ausgeführt ist. Dabei wird mit einem ersten, energetisch niedrigen Blitz das zweite Material 19 vom Zwischenträger 1 auf das Substrat 7 abgeschieden. Die Oberflächen von Maske und Substrat
berühren sich während des ersten Blitzes. Anschließend wird der Abstand zwischen Substrat 7 und Zwischenträger 1 um beispielsweise 50ym vergrößert, wie dies bei der optischen Lithographie verwendet wird. Darauf folgt ein zweiter, energetisch hoher Blitz zur Verdampfung des auf dem Zwischenträger 1 verbliebenen ersten Materials 6, sodass das erste Material 6 das zweite Material 19 auf dem Substrat 7 nicht nur abdeckt, sondern aufgrund des Abstands zum
Zwischenträger 1 durch Streuung der Dampfteilchen des verdampften ersten Materials 6 überdeckt. Dies entspricht einer Verkapselung des zweiten Materials 19 mit dem ersten Material 6.
In einer Ausgestaltung des zuvor beschriebenen
Ausführungsbeispiels wird das erste Material 6, welche auf einer Mikrostrukturierung in Form von Substrukturen auf dem Zwischenträger 1 abgeschieden ist, mittels Energieeintrag durch die Strahlungsquelle 8, welche als Xenon-Blitz-Röhre ausgeführt ist, auf dem Substrat 7 abgeschieden. Die
Abscheidung des ersten Materials 6 erfolgt hierbei in relativ geringem Anstand von Substrat 7 und Zwischenträger 1, sodass keine oder nur eine geringe Streuung der
verdampften Partikel des ersten Materials 6 erfolgt, wodurch das auf dem Substrat 7 abgeschiedene Material 6 in Form der übertragenen Substrukturen sichtbar ist. Anschließend wird der Abstand zwischen Substrat 7 und dem mit dem zweiten Material 19 beschichteten Zwischenträger 1 vergrößert.
Während des zweiten Strahlungseintrags durch den Xenon-Blitz 8, bei dem das zweite Material 19 verdampft wird, verursacht der relativ große Abstand zwischen Substrat 7 und
Zwischenträger 1 eine Streuung der verdampften Partikel des verdampften zweiten Materials 19 untereinander und eventuell mit dem Restgas, sodass eine Beschichtung der gesamten
Fläche der durch die Substrukturen gebildeten
Mikrostrukturierung mit dem Material 19 auf dem Substrat 7 erfolgt. Dadurch erfolgt eine Verkapselung des ersten
Materials 6 durch das zweite Material 19. In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist in Fig.4 ist eine Abwandlung der erfindungsgemäßen Verdampfungsvorrichtung in einer Durchlaufbeschichtungsanlage dargestellt. Hierbei sind die mikrostrukturierten Zwischenträger 1 als Quarztrommel ausgeführt. Die Mikrostrukturierung ist vorteilhafterweise auf der Oberfläche der Quarztrommel in Anlehnung an das Ausführungsbeispiel 1 aufgebracht. Die
Durchlaufbeschichtungsanlage 11 zur Beschichtung eines
Substrats 7, z.B. einer Folie, welche als Endlosrolle durch die Anlage 11 geführt wird, in einer ersten Vakuumkammer 13 mit einem organischen Material 6, welches einen
rotemittierenden Farbstoff darstellt, beschichtet. Hierzu wird das organische Material 6 in einer
Verdampfungseinrichtung 12 erwärmt und verdampft.
Infolgedessen scheidet sich das organische Material 6 auf dem mikrostrukturierten Zwischenträger 1 ab. Der Bereich zwischen dem Verdampfer 12 und dem Substrat wird durch eine Abschirmung 14 getrennt, sodass kein ungewollter Eintrag von organischem Materials 6 aus dem Dampfraum 17 auf das
Substrat 7 erfolgt. Die dem Verdampfer 12 zugewandte Seite der Abschirmung 14 wird dabei auf Verdampfungstemperatur gehalten, um eine Kondensierung des organischen Materials 6 an der Abschirmung 14 zu unterbinden.
Infolge einer kontinuierlichen Drehbewegung 15 des Zwischen- trägers 1 wird das abgeschiedene organische Material 6 in Richtung des Substrats 7 bewegt, bis es in einer Position gegenüber dem Substrat 7 angelangt ist. An dieser Stelle wird das organische Material 6 durch die in Richtung des Substrats, auf die Oberfläche des Zwischenträgers fokus- sierte Lichtquelle 8, welche im Inneren des Zwischenträgers 1 angeordnet ist, erwärmt und verdampft. Analog des ersten Ausführungsbeispiels erfolgt auch hier die Erwärmung und Verdampfung nur in den Bereichen des Zwischenträgers 1, die keine lichtreflektierende Schicht 3 aufweisen. Als Ergebnis erfolgt eine Bedampfung des Substrats 7 mit dem organischen Material 6 in Abhängigkeit von der Mikrostrukturierung .
Infolge der kontinuierlichen Drehbewegung 15 des Zwischen- trägers 1 erfolgt eine Bewegung des auf dem Zwischenträger 1 in den lichtreflektierenden Bereichen 3 verbliebenen
organischen Materials 6 in Richtung der Abschirmung 14.
Dabei passiert der Zwischenträger 1 einen ersten Bereich im Dampfraum 17, bei dem durch auf eine Linie fokussierten Lichtstrahl die Oberfläche so stark erhitzt wird, dass das verbliebene organische Material abdampft. Die Linie des Lichtstrahls ist dabei parallel zur Drehachse angeordnet. Anschließend kühlt sich der Zwischenträger 1 im Dampfraum so weit ab, dass erneut organisches Material auf dessen Ober- fläche kondensiert. Die Strahlungsquelle zur Erzeugung der Linie könnte sich im Inneren des Zwischenträgers analog zur Strahlungsquelle 8 befinden und auf den Bereich in dem sich Zwischenträger 1 und Abschirmung 14 im Dampfraum 17 auf der rechten Seite treffen fokussiert sein. Auch die
Strahlungsquelle 8 sollte auf die Oberfläche des
Zwischenträgers 1 fokussiert sein, allerdings in Richtung der Normalen des Substrats.
Das Substrat 7 wird infolge seiner kontinuierlichen Bewegung 16 nunmehr zur nächsten Beschichtungsvorrichtung
transportiert. Dort erfolgt analog der ersten Beschichtung einer weiteren Beschichtung mit einem grün-emittierenden organischen Material 6. Abschließend erfolgt in einem letzten Beschichtungsschritt eine Beschichtung mit einem blau-emittierenden organischen Material 6. Dadurch kann in einer Durchlaufbeschichtungsanlage 11 eine komplette RGB- Beschichtung durchgeführt werden.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist in Fig. 5 ein zylindrischer Zwischenträger 1 zur Beschichtung des
bandförmigen Substrats 7 dargestellt, welches kontinuierlich in Rotationsrichtung 25 um die Rotationsachse 26
transportiert wird. Der zylindrische Zwischenträger 1 kann dabei beispielsweise aus einer Quarztrommmel bestehen, welche eine Beschichtung mit einer Absorberschicht aus
CrN/Si02 aufweist, wobei die Si02-Schicht eine mögliche Oxidation der CrN-Schicht vermeiden soll. Alternativ ist auch eine Absorberschicht aus SiC verwendbar. Der
Außendurchmesser der Quarztrommel beträgt im vorliegenden
Ausführungsbeispiel 300 mm. Die Wandstärke der Quarztrommel beträgt 10 mm. Der zylindrische Zwischenträger 1 rotiert mit konstanter Geschwindigkeit um die Rotationsachse 26 und in Rotationsrichtung 25.
Die Beschichtung des Zwischenträgers 1 mit einem ersten Material 6 erfolgt mittels eines Dampfrohrs 23 der ersten Verdampfungseinrichtung in einer ersten Position. Das
Dampfrohr 23 kann dabei beispielsweise aus SiC bestehen und eine Linienquelle mit rechteckigem Kastenaufsatz aufweisen. Nach Beschichtung des Zwischenträgers 1 mit einem ersten Material 6 in der ersten Position erfolgt aufgrund der kontinuierlichen Bewegung des Zwischenträger 1 eine Rotation des mit dem ersten Material 6 beschichteten Bereichs der Oberfläche des Zwischenträgers 1 zu einem zweiten Dampfrohr 24 einer zweiten Verdampfungseinrichtung in einer zweiten Position. Dort erfolgt analog eine Beschichtung mit einem zweiten Material 19. Zu beachten ist hierbei, dass die
Verdampfungstemperatur des zweiten Materials 19 kleiner als die des ersten Materials 6 in der ersten Position sein muss. Andernfalls würde das heißere Dampfrohr 24 des zweiten
Materials 19 mit höherer Verdampfungstemperatur den
Zwischenträgers 1 so stark erhitzen, dass das Material 6 mit niedriger Verdampfungstemperatur, welches bereits unter Dampfrohr 23 abgeschieden wurde, unerwünschterweise in der zweiten Position verdampft werden würde. Um eine thermische Beeinflussung des ersten und zweiten Dampfrohrs 23 und 24 zu minimieren sind Abschirmbleche 22 vorgesehen, die die
Strahlungswärme verringern. Dadurch wird eine voneinander unabhängige Regelung beider Dampfrohre 23, 24 bzw. der resultierenden Abscheideraten ermöglicht.
Infolge der kontinuierlichen Rotationsbewegung 25 des
Zwischenträgers 1 wird der mit dem ersten und zweiten
Material 6, 19 beschichtete Bereich der Oberfläche des
Zwischenträgers 1 in eine dritte Position bewegt zu einer Strahlungsquelle 8. Diese ist auf der beschichten Oberfläche des Zwischenträgers 1 gegenüberliegenden Seite im Inneren der Quarztrommel angeordnet. Die beschichtete Oberfläche des Zwischenträgers 1 hat in dieser Position Kontakt zum
Substrat und wird kontinuierlich in
Substrattransportrichtung 16 am Zwischenträger 1 vorbei bewegt .
Zur Abscheidung von Material 6, 19 auf dem Substrat 7 werden diese mittels der Strahlungsquelle 8 erwärmt und verdampft. Infolgedessen scheiden sich die Material 6, 19 auf dem Substrat 7 ab. Vorteilhafterweise ist der
Zwischenträger 1 im Bereich der Strahlungsquelle 8 durch eine Kühleinrichtung 28 gekühlt, um eine fortwährende
Temperaturerhöhung desselben zu minimieren. Sowohl die
Kühleinrichtung 28, sowie die Strahlungsquelle 8 können sich außerhalb der Vakuumkammer befinden. Die Strahlungsquelle 8 kann dabei beispielsweise als Halogen-Stablampe oder als Xenon-Blitz-Röhre ausgeführt sein.
Um die Absorberschicht auf der Oberfläche der Quarztrommel 1 zu kühlen sind weitere wassergekühlte Flächen 14 vorgesehen, welche einen Teil des Zwischenträgers 1 umfassen. Die wassergekühlten Flächen 14 können dabei als Metallbauteile ausgeführt sein, die mit Kühlwasser durchströmt sind. Durch die wassergekühlten Flächen 14 erfolgte eine indirekte
Kühlung der Quarztrommel 1 durch Aufnahme der
Wärmestrahlung .
Weiterhin kann beispielsweise eine weitere indirekte
Kühlmöglichkeit der Quarztrommel 1 aus einer Kühleinrichtung 28 bestehen, welche beispielsweise aus einem ortsfesten
Kühlwasserrohr besteht, welches im Inneren der Quarztrommel 1 angeordnet ist und eine Strahlungsabsorbierende Außenwand aufweist . Zur Maximierung der Ausbeuten der abgeschiedenen Materialien 6,19 können zudem beheizte Dampfblenden 27 in der ersten und zweiten Position im Bereich der Dampfröhre 23,24 der ersten und zweiten Verdampfungsvorrichtung vorgesehen sein. Der Abstand zwischen Quarztrommel 1 und Blende 27 beträgt dabei etwa 1/10 der halben Blendenlänge in Bewegungsrichtung der Quarztrommel 1. Bei einem Abstand von 2 mm zwischen
Quarztrommel 2 und Blende 27 beträgt somit die Blendenlänge der beheizten Dampfblende 27 etwa 40 mm. Der Antrieb des Zwischenträgers 1 erfolgt über
Antriebsrollen 20, welche jeweils im Randbereich des
Zwischenträgers 1 angeordnet sind. Dadurch wird ein Kontakt der Antriebsrollen 20 mit dem beschichteten Bereich der Oberfläche des Zwischenträgers 1 vermieden, um eine
Beeinträchtigung der Schichtqualität zu verhindern. Die Antriebsrollen 20 können dabei beispielsweise aus einem Gummi ausgeführt sein, da die Temperatur des Zwischenträgers 1 an dieser Stelle deutlich unter 100°C liegt. Die Menge des abgeschiedenen Materials 6,19 ergibt sich dabei aus einem Zusammenwirken der
Substrattransportgeschwindigkeit und der Menge des
verdampften Materials 6,19, welches über die Dampfrohre 23,24 auf dem Zwischenträger 1 abgeschieden wird. Die
Schichtdicke des auf dem Substrat 7 abgeschiedenen Materials 6,19 kann somit über die vorbenannten Parameter entsprechend eingestellt werden.
In einer Ausgestaltung des vorbeschriebenen
Ausführungsbeispiels ist ein direkter Kontakt des Substrats 7 und dem zylindrischen Zwischenträger 1 zumindest im
Bereich der Strahlungsquelle 8 gegeben. Im Falle eines flexiblen Substrats 7, in Form eines Bandes oder einer
Folie, ist eine weitergehende Kontaktierung des
Zwischenträgers 1 durch das Substrat 7 über den Bereich der Strahlungsquelle 8 hinaus wie in Fig. 5 dargestellt möglich.
Verfahren und Vorrichtung zur lokalen Abscheidung Materials auf einem Substrat
Bezugszeichenliste
1 mikrostrukturierter Zwischenträger
2 Zwischenträger
3 lichtreflektierende Schicht
4 lichtabsorbierende Schicht
5 Schutzschicht
6 erstes Material
7 Substrat
8 Strahlungsquelle
9 Shutter
10 Heizeinrichtung
11 Durchlaufbeschichtungsanlage
12 Verdampfer
13 Vakuumkammer
14 Abschirmung bzw. Kühlung
15 Drehrichtung des Zwischenträgers
16 Substrattransportrichtung
17 Dampfräum
18 Heizeinrichtung der Abschirmung
19 zweites Material
20 Antriebs- oder Lagerrollen
21 weitere Strahlungsquelle
22 Abschirmbleche
23 Dampfrohr der 1. Verdampfungsvorrichtung
24 Dampfrohr der 2. Verdampfungsvorrichtung
25 Rotationsrichtung des zylindrischen Zwischenträgers
26 Rotationsachse des zylindrischen Zwischenträgers
27 beheizte Dampfblenden
28 Kühleinrichtung
29 Verdampfungsraum
30 aus Substrukturen gebildete Mikrostrukturierung œubstruktur

Claims

Verfahren und Vorrichtung zur lokalen Abscheidung eines Materials auf einem Substrat Patentansprüche
1. Verfahren zur lokale Abscheidung eines Materials
(6,19) auf einem Substrat (7), wobei eine lokale
Übertragung des Materials (6,19) von einem
Zwischenträger (2) erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass das Material (6,19) vom Zwischenträger (2) auf das Substrat (7) mikrostrukturiert übertragen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine lokale Abscheidung des Materials (6,19) vom Zwischenträger (1) mittels Energieeintrag durch eine Strahlung erfolgt, wobei der Zwischenträger (1) eine
Mikrostrukturierung aufweist, von welcher das Material (6,19) vom Zwischenträger (1) auf das Substrat (7) mikrostrukturiert übertragen wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die lokale Abscheidung des
Materials (6,19) vom Zwischenträger (1) mittels
Energieeintrag durch eine Strahlung erfolgt, wobei das Material (6,19) auf dem Zwischenträger (1) lokal erwärmt und verdampft und anschließend auf dem
Substrat (7) mikrostrukturiert abgeschieden wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3 umfassend die Herstellung eines mikrostrukturierten
Zwischenträgers (1) mittels einer ersten
Abscheidung einer mikrostrukturierten
Strahlungsreflektierenden Schicht (3) auf einem transparenten Zwischenträger (2 ) , einer zweiten Abscheidung einer Strahlungsabsorbierenden Schicht (4) auf der Strahlungsreflektierenden Schicht (3) und der unbeschichteten mikrostrukturierten Oberfläche des Zwischenträgers (2), sowie einer Abscheidung des Materials (6,19) über der Strahlungsabsorbierenden Schicht (4) und eine lokale Verdampfung des zu übertragenden Materials (6,19), wodurch eine gerichtete
Abscheidung der Materialien (6,19) entsprechend der Mikrostrukturierung auf dem Substrat (7) erfolgt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3 umfassend die Herstellung eines mikrostrukturierten
Zwischenträgers (1) mittels einer ersten
Abscheidung einer mikrostrukturierten
Strahlungsreflektierenden Schicht (3) auf einem transparenten Zwischenträger (2 ) , sowie einer zweiten Abscheidung eines
Strahlungsabsorbierenden Materials (6,19) über der mikrostrukturierten Strahlungsreflektierenden Schicht (3) und eine lokale Verdampfung des
Strahlungsabsorbierenden Materials (6,19), wodurch eine gerichtete Abscheidung der Materialien (6,19) entsprechend der Mikrostrukturierung auf dem Substrat (7) erfolgt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3 umfassend die Herstellung eines mikrostrukturierten
Zwischenträgers (1) mittels einer ersten
Abscheidung einer mikrostrukturierten Strahlungsabsorbierenden Schicht (4) auf einem transparenten Zwischenträger (2 ) , sowie einer zweiten Abscheidung eines Materials (6,19) über der mikrostrukturierten
Strahlungsabsorbierenden Schicht (4) und eine lokale Verdampfung des Materials (6,19) von der Strahlungsabsorbierenden Schicht (4), wodurch eine gerichtete Abscheidung der Materialien (6,19) entsprechend der Mikrostrukturierung auf dem Substrat (7) erfolgt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3 umfassend die Herstellung eines Zwischenträgers (1) mittels einer ersten Abscheidung einer
Strahlungsabsorbierenden Schicht (4) auf einem transparenten Zwischenträger (2 ) , sowie einer zweiten Abscheidung eines Materials (6,19) über der Strahlungsabsorbierenden Schicht (4) und eine lokale Verdampfung des Materials (6,19) von der Strahlungsabsorbierenden Schicht (4) mittels eines mikrostrukturierten Energieeintrags durch die Strahlungsquelle (8), wodurch eine gerichtete Abscheidung der Materialien (6,19) entsprechend der Mikrostrukturierung auf dem Substrat (7) erfolgt.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine transparente Schutzschicht (5) vor der Abscheidung des Materials (6,19) auf dem Zwischenträger (1) aufgebracht wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass nach erfolgter Abscheidung des Materials (6,19) auf dem Substrat (7), das verbleibende Material (6,19) auf dem Zwischenträger (1) mittels einer Heizeinrichtung (10) erwärmt und verdampft wird und erneut auf dem Zwischenträger (1) abgeschieden wird, wobei das Material (6,19) als homogene Schicht abgeschieden wird.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass der Strahlungseintrag der Strahlungsquelle (8) durch einen Shutter (9) reguliert wird.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikrostrukturierung des Zwischenträgers (1) durch eine strukturierte
Abscheidung der Strahlungsreflektierenden Schicht (3) erzeugt wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikrostrukturierung der
Strahlungsreflektierenden Schicht (3) durch optische Lithographie erfolgt.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat (7) während der Abscheidung des Materials (6,19) auf dem
mikrostrukturierten Zwischenträger (1) zumindest im Bereich der Übertragung des Materials (6,19) vom
Zwischenträger (1) auf das Substrat (7) direkt
aufliegt .
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Übertragung des Materials (6,19) vom
mikrostrukturierten Zwischenträger (1) im Bereich des aufliegenden Substrats erfolgt.
15. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat (7) während der Abscheidung des Materials (6,19) auf dem mikrostrukturierten
Zwischenträger (1) zumindest im Bereich der
Übertragung des Materials (6,19) vom Zwischenträger
(1) auf das Substrat (7) direkt aufliegt, wobei durch Substrat (7) und mikrostrukturierten Zwischenträger (1) Verdampfungsräume (29) ausgebildet werden und eine Übertragung des Materials (6,19) in den
Verdampfungsräumen (29) erfolgt.
16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat (7) während der Abscheidung des Materials (6,19) auf das Substrat (7) dauerhaft bewegt wird.
17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf einem ersten zu übertragenden Material (6) ein weiteres Material (19) abgeschieden wird, welches eine vom ersten Material (6) verschiedene Verdampfungstemperatur aufweist.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass eine selektive Abscheidung der Materialien (6, 19) auf dem Substrat (7) über die eingetragene
Energiemenge und der damit verbundenen Erwärmung und Verdampfung der Materialien (6,19) erfolgt, wobei die Regulierung des Energieeintrags über die
Strahlungsleistung erfolgt.
19. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine lokale Veränderung der abgeschiedenen Schichtdicke des zu übertragenden Materials (6,19) auf dem Substrat (7) dadurch erfolgt, dass eine Streuung der Partikel des zu übertragenden Materials (6,19) während der Übertragung vom
Zwischenträger (1) auf das Substrat (7) erfolgt.
20. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Streuung der Partikel während der Übertragung des Materials (6,19) durch Variation des Abstands zwischen Zwischenträger (1) und Substrat (7) während der Übertragung des Materials (6,19) und/oder in
Abhängigkeit vom Umgebungsdruck erfolgt.
21. Vorrichtung zur mikrostrukturierten, lokalen
Abscheidung eines Materials (6) auf einem Substrat (7) umfassend ein Schichtsystem bestehend aus einem transparenten Zwischenträger (2), einer
mikrostrukturierten, Strahlungsreflektierenden (3) und einer Strahlungsabsorbierenden Schicht (4) auf der das zu übertragende Material (6) abgeschieden wird, sowie einer Strahlungsquelle (8) die auf der dem
abgeschiedenen Material (6) gegenüberliegenden Seite des Zwischenträgers ( 1 ) angeordnet ist.
22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Strahlungsabsorbierenden Schicht (4) eine Schutzschicht (5) angeordnet ist, auf der das zu übertragende Material (6) abgeschieden wird.
23. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlungsabsorbierende Schicht (4) auf der mikrostrukturierten, Strahlungsreflektierenden Schicht
(3) angeordnet ist.
24. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlungsreflektierenden Schicht (3) auf der mikrostrukturierten, Strahlungsabsorbierende Schicht
(4) angeordnet ist.
25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 24,
dadurch gekennzeichnet, dass eine Heizeinrichtung (10) auf der mit dem Material (6) beschichteten Seite des Zwischenträgers (1) angeordnet ist.
26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 25,
dadurch gekennzeichnet, dass der mikrostrukturierte Zwischenträger (1) eine Kühleinrichtung aufweist.
27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 26,
dadurch gekennzeichnet, dass der mikrostrukturierte Zwischenträger (1) als Zylinder ausgeführt ist.
28. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass der mikrostrukturierte Zwischenträger (1) als Zylinder ausgeführt ist, welcher dauerhaft bewegt wird .
29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 27 und 28,
dadurch gekennzeichnet, dass der als Zylinder
aufgeführte mikrostrukturierte Zwischenträger in einer Vakuumkammer (13) einer Durchlaufbeschichtungsanlage angeordnet ist, wobei die Vakuumkammer (13) einen Verdampfer (12) für die Erwärmung und Verdampfung des
Materials (6) aufweist und weiterhin eine Abschirmung (14) vorgesehen ist, die das Substrat (7) vom
Verdampfer (12) separiert, wobei die Abschirmung (14) den mikrostrukturierten Zwischenträger (1) umfasst.
30. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschirmung (14) beheizbar ist.
31. Vorrichtung nach den Ansprüchen 27 bis 30, dadurch
gekennzeichnet, dass die Strahlungsquelle (8) im
Inneren des mikrostrukturierten Zwischenträgers (1) angeordnet ist.
32. Vorrichtung nach den Ansprüchen 21 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass Strahlungsquelle (8) als -Blitz- Röhre ausgeführt ist.
33. Vorrichtung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlungsquelle (8), welche als Blitz- Röhre ausgeführt ist, eine Xenon-Blitzröhre ist.
34. Vorrichtung nach den Ansprüchen 21 bis 33, dadurch
gekennzeichnet, dass die Mikrostrukturierung (30) auf dem mikrostrukturierten Zwischenträger (1) aus
Substrukturen (31) aufgebaut ist, welche zumindest einen Teil der Fläche der zu übertragenden
Mikrostrukturierung (30) auf dem Zwischenträger (1) abdecken .
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