CN107076538A - 用于针对汽相沉积法的层厚度测量的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于对能借助于汽相沉积法施加到衬底上的层进行层厚度测量的方法和测量系统，其具有：测量头(30)，所述测量头设有至少一个振动板(50、52)；脱耦段(12)，所述脱耦段能够以第一端部(12a)与用于汽相沉积法的真空腔(20)通过引导气体或引导汽体的方式耦合，并且所述脱耦段能够以相对置的第二端部(12b)与所述测量头(30)通过引导气体或引导汽体方式耦合，其中所述脱耦段(12)具有至少一个加热区段(16)或至少一个冷却区段(18)。

Description

用于针对汽相沉积法的层厚度测量的装置和方法

技术领域

本发明涉及一种用于对能借助于汽相沉积法施加到衬底上的层进行层厚度测量的装置、尤其是测量系统，以及一种用于层厚度测量的相应方法。

背景技术

对于借助于蒸发过程或借助于汽相沉积法来调节和控制衬底的覆层过程而言所需要的是，测量正在蒸发的并沉淀到所述衬底上的材料的量或体积流。借助于这类测量可以足够地监控或控制蒸发过程，因此整个覆层过程。

针对一些材料和元素，例如针对硒，原理上已知的是，被蒸发的材料的一部分从汽体室、典型地从真空腔中脱耦并输入给振动板、典型地振动石英晶。沉积在振动板上的材料量造成振动板的谐振频率的改变，该改变可以电子地检测。就此而言，谐振频率的移动是针对积聚在振动板上的层的质量和厚度的量度。就此而言，利用这类振动板可以在覆层过程进行期间测量待测量的、被蒸发的材料的体积流。

振动板布置得与真空腔间隔开。该振动板能够典型地通过一脱耦段以引导气体或引导汽体方式与真空腔耦合。在汽体束从真空腔脱耦时要保证使材料汽体对于稳定的测量信号而言足够的量脱耦。但是，越过脱耦段会出现脱耦的汽体束的冷凝温度下降。这点会在脱耦段的纵向延伸部上造成越过脱耦段传播的材料汽体的一部分冷凝。这类不希望的冷凝当然会造成测量信号的错误。

此外要注意的是，典型地形式为石英晶体或另外的压电晶体的、已知的振动板可以在材料不断积聚的情况下逐步丧失它们的能力地在所要求的谐振范围内振动。这类振动板的使用持续时间就此而言强烈依赖于积聚在振动板上的材料量。

为了延长已知的测量系统的使用持续时间，已知这样的测量装置，这些测量装置具有多个振动板，这些振动板能够前后相继地以待测量的材料汽体来加载。在此，多个这种振动板典型地布置在转塔测量头的能转动受支承的承载件上。通过转动所述承载件可以使单个的、布置在该承载件上的振动板前后相继地保持到脱耦的汽体束中或定位在脱耦段的背离真空腔的端部上。

已知的转塔测量头经常仅不充分地被密封，从而使得还未被使用的振动板在它们使用之前经历不想要的覆层。由此不仅使测量结果错误，而且尤其在更换振动板时，测量的可重现性由此会受到影响。

发明内容

因此，本发明的任务是提供一种用于对能借助于汽相沉积法施加到衬底上的层进行层厚度测量的被改善的测量系统。就此而言，测量系统应当提供汽态或气态的材料在振动板上的最小可能的、但是稳定且持续的入流。测量系统应当提供特别精确的测量结果并同时能够实现待用于层厚度测量的振动板的比较高的寿命持续时间。

因此，另一目的是，能够尽可能避免或尽可能地克制没有处于汽体束中的振动板的不想要的覆层，以便尤其在更换振动板时能够实现较准确且能重现的测量并由此最后使得蒸发过程的调节和控制变得简单。

本发明和有利的设计方案

该任务利用根据独立权利要求1的测量系统以及利用根据权利要求13的用于层厚度测量的方法来解决。在此，有利的设计方案分别是从属权利要求的主题。

就此而言设置了一种用于对能借助于汽相沉积法施加到衬底上的层进行层厚度测量的测量系统。所述测量系统具有测量头，该测量头设有至少一个振动板、典型地设有振动石英板或压电晶体。振动板具有能由电子操控器或评价单元获知的谐振频率，该谐振频率随着振动板上的待测量材料的积聚而发生改变。与振动板连接或耦合的电子控制器被设计用于精确测量振动板由于材料积聚的谐振频率移动。因此，借助于所属的评价电子装置能够确定沉淀在振动板上的层的厚度。

此外，测量系统设有脱耦段，该脱耦段以第一端部与真空腔以引导气体或引导汽体方式能耦合或是耦合的。此外，脱耦段具有与第一端部相对置的第二端部。利用所述第二端部，脱耦段能够与测量头以引导气体或引导汽体方式耦合或该耦合段与测量头以引导气体或引导汽体方式耦合。借助于脱耦段，真空腔中被蒸发的材料的一部分量能够转移到真空腔之外的区域中，在该区域中可以进行真空腔之外的精确层厚度测量。

此外，所述脱耦段具有至少一个加热区段或至少一个冷却区段。就此而言，脱耦段能够以区域方式或区段方式被有目的地加热或冷却。借助于加热器和/或冷却器可以精确地调节或控制通过脱耦段待输入给测量头的汽体量。由此可以一方面很大程度上避免脱耦段区域中的冷凝物形成。

同时，到达振动板上的汽体的量可以被减少到所要求的最高量度。借助于加热区段可以抵制传播经过脱耦段的汽体的提前冷凝。借助于冷却区段在原理上可行的是，在振动板上抵靠的汽体的总量被减少，以便因此延长振动板的寿命和使用持续时间。

根据使用和应用目的的不同以及与脱耦段的具体几何形状设计方案相关地可以足够的是，脱耦段仅具有一加热区段或仅具有一冷却区段。借助于脱耦段的加热区段和至少以区域方式主动的加热可以在原理上提高输入给振动板的汽体量。如果汽体量或体积流太大，那么可以替换于此地或补充地借助于冷却区段直接在振动板上游减少引导经过脱耦段的汽体的受监控冷凝，从而使得只有所述汽体的被减少的体积流到达振动板本身上。

尤其可以设置，脱耦段不仅具有至少一个加热区段，而且具有至少一个冷却区段。借助于加热和冷却区段的组合可以在脱耦段的整个长度上监控从真空腔脱耦的汽体的传播和流动行为。

根据另一设计方案，脱耦段邻接它的第一端部具有加热区段。由此可以实现，从真空腔出来的汽体至少在脱耦段的入口不经受冷凝，从而使得几乎从真空腔脱耦的且流入到脱耦段中的全部汽体能够很大程度上完全地且在没有冷凝损失的情况下经由脱耦段被输送给振动板。

根据另一设计方案，脱耦段邻接它的第二端部、也就是说面对测量头具有至少一个冷却区段。借助于典型地在下游侧的冷却区段而可行的是，经由或通过脱耦段被引导的汽体量或相应的体积流能够直接在测量头之前并直接在它碰撞到振动板上之前被减少到所要求的最高量度上。借助于冷却区段，到达振动板上的汽体的体积流能够减少到从真空腔脱耦的并耦入到脱耦段的第一端部中的体积流的极小部分上。汽体量或体积流的所述减少有助于振动板的寿命和使用持续时间的延长。

以有利的方式，脱耦段不仅设有加热区段，而且设有冷却区段。在此情况下，加热区段和冷却区段沿脱耦段的纵向方向彼此分开。加热区段和冷却区段也可以沿脱耦段的纵向方向观察直接邻接或交错地过渡。有利地，加热区段的面对测量头的端部直接邻接冷却区段的面对真空腔的端部。

就此而言，通过脱耦段传播的汽体要么处于加热区段的区域中，要么处于冷却区段的区域中。以这种方式，经由脱耦段被导引的汽体可以在它的冷凝行为方面在真空腔与测量头之间的整个区域中被监控。

根据另一设计方案，脱耦段具有至少一个在真空腔与测量头之间延伸的引导气体或引导汽体的管。该管在加热区段的区域中由加热器围住。该加热器尤其可以作为电加热器设有一个或多个加热盘管，所述加热盘管在脱耦段的引导汽体的管之外延伸，但是其有利地与引导汽体的管热耦合。以这种方式可以将该引导汽体的管保持在所涉及的汽体的冷凝温度之上的一温度水平上。

就此而言，流动穿过管的汽体在管内壁上的不想要的冷凝可以被减少到最小值或完全被阻止。用于脱耦段且用于引导汽体的管的可能的清洁耗费可以以这种方式被减少。用于脱耦段和所属的测量系统的维护间隔可以以有利的方式延长。配备有其的真空覆层设施的效率可以由此进一步被提高。

根据另一设计方案，脱耦段在冷却区段的区域中具有冷阱，该冷阱具有至少一个能主动冷却的侧壁部区段。冷阱或由冷阱构成的冷却区段典型地能够由冷却介质穿流或绕流，从而使得冷阱或冷却区段能够被冷却到相对于加热区段明显较低的温度水平上。在冷却区段和冷阱的区域中，经由脱耦段被导引的汽体的被预设的部分量冷凝，从而使得在冷却区段的下游，在脱耦段的第二端部上比脱耦段的第一端部流出了汽体的减少了预设量度的体积流。

可以设置，冷却区段和加热区段直接彼此邻接，从而使得经由加热区段流入到冷却区段中的汽体流经受突然的冷却以及由此在冷却区段的或冷阱的内壁上的受监控的冷凝。

根据另一设计方案设置，冷却区段的能由气体或汽体穿流的内横截面大于加热区段的能由气体或汽体穿流的内横截面。加热区段的引导气体或汽体的管尤其可以在下游、也就是说面对测量头并背离真空腔、例如通入到沿径向扩宽的管中，该沿径向扩宽的管构成脱耦段的冷却区段。

通过使冷却区段的内横截面大于加热区段的内横截面可以与加热区段相比有效地扩大冷阱的主动被冷却的侧壁部区段的内表面。通过关于冷却区段沿流动方向的长度使冷却区段的侧壁部区段或整个内壁表面以这种方式扩大，可以扩大冷却区段的冷凝能力。

就此而言，在冷却区段的冷却特性例如通过原始汽态的材料的比较厚的层的积聚而可能被影响之前，冷却区段可以在它的内壁上接收正在冷凝的汽体的比较大的量。

脱耦段的冷却区段可以严格地与布置在测量头中或上的振动板本身的冷却器分离。振动板典型地是独立被冷却的，因此汽态或气态的材料在所述振动板上冷凝。脱耦段的冷却区段关于流动前置于测量头和布置在测量头上的振动板，从而使得经由脱耦段流动的汽体体积流的受限定的部分量在冷却区段的区域中并由此在振动板上游冷凝。积聚在振动板上的材料的总量可以以这种方式减少预设的量度。

根据另一设计方案，脱耦段的冷却区段和加热区段沿脱耦段的纵向方向彼此分开。通过冷却区段和加热区段的不交叠的布置可以沿汽体的流动方向观察实现汽体的连续热处理，即首先使汽体加热或加温并接下来使汽体受监控地冷却或冷凝。

还可以考虑，冷却区段和加热区段，因此冷阱和加热器，彼此热隔离，从而使得有效地阻止了冷却区段与加热区段之间的热能交换。冷阱和加热器的热去耦用于改善冷阱和加热器的对应效率。

根据另一设计方案，加热区段的至少一个加热功率是能调节的。补充于此地或替换地也可以能调节地设计冷却区段的冷却功率。通过调节加热功率和/或冷却功率，因此通过调节最大和/或最小加热或冷却温度，汽体的冷凝行为和流动行为可以在脱耦段的区域中受监控并有目的地被调节。

由此可以实现，几乎从真空腔脱耦的全部汽体量几乎无损失地流动穿过加热区段并就此而言无损失地达到沿流动方向邻接该加热区段的冷却区段。于是，在冷却区段的区域中可以根据被调整的冷却功率或冷却温度的不同，将在那里抵靠的汽体体积流减少到预设的、延长了振动板的寿命和使用持续时间的量度上。

通过调节加热区段或冷却区段中的至少一个还可以引起关于测量系统的使用持续时间恒定的冷却或加热功率。当在测量系统的不断运行中，经由脱耦段流动的材料汽体的一部分量沉淀在冷阱的内壁上时，这点可以影响冷阱的至少一个能主动冷却的侧壁部区段的冷却特性、尤其是导热能力。通过冷阱的可调节性可以抵制这类效果。

根据另一设计方案设置，加热区段占据脱耦段的总长度的至少50％至90％。与之相应地可以设置，所述冷却区段占据所述脱耦段的总长度的最高10％至50％。就此而言，加热区段可以关于汽体的流动方向设计得显著地比冷却区段更长。加热区段尤其用于汽体通过脱耦段的无损失的导引，而冷却区段仅在加热区段的面对测量头的端部上引起总气体体积流的受限定的减少。

将脱耦段划分成加热区段和冷却区段可以与加热区段和/或冷却区段的几何形状设计方案相应地，尤其与加热区段和冷却区段的内横截面相关地发生变化。此外，将脱耦段划分成加热区段和冷却区段可以与分别发生的过程和处于气体相中的材料相关。

根据另一设计方案，测量头具有至少两个或更多个振动板，这些振动板布置在能转动的承载件上并能够以可选方式置入到测量头的壳体开口的区域中。测量头尤其被设计为转塔头，从而使得通过使测量头转动预设的角度范围将损耗的或已使用的振动板移出气体流并能够将新的振动板布置在气体流中。

振动板能够通过转动承载件一个接一个地置入到测量头的壳体开口的区域中。在此，所涉及的壳体开口布置在脱耦段的第二端部的延长部中。只要振动板处于测量头的壳体开口的区域中，那么所述振动板能够以经由脱耦段所输送的材料汽体加载。

只要振动板例如由于材料过量积聚而丧失它的振动特性，那么可以通过转动承载件将那个振动板带至壳体开口的区域之外并将未损耗的新振动板置入到测量头的壳体开口的所述区域中。借助于这类转塔测量头可以以受限定的且重现的方式例如在覆层过程的运行进行中更换振动板。

根据另一设计方案，将密封插入件插入到测量头壳体的壳体开口中，该密封插入件能够在壳体的内部中密封式地与承载件贴靠。借助于所述密封插入件可以很宽范围地阻止汽体流进入到测量头的壳体内部中。迄今为止未被使用的并布置在测量头的壳体开口的区域之外的振动板可以以这种方式有效地相对材料汽体的提前积聚受保护。

借助于密封插入件尤其很大程度上填充了测量头壳体与布置在壳体内部的振动板之间的空间。布置在壳体中的密封插入件还可以具有比较小的滑动摩擦力或静摩擦力，从而使得承载件尽可能摩擦少地能转动地支承在测量头的壳体中。

密封插入件如此远地伸入到测量头的壳体中，使得仅布置在工作姿态中或壳体开口的区域中的振动板以材料汽体加载，而全部的另外的振动板通过密封插入件在流动技术上与输入的汽体流很大程度上解耦和分离。

根据另一设计方案，本发明涉及一种用于对能借助于汽相沉积施加到衬底上的层进行层厚度测量的方法。该方法通过符合规定地使用之前所描述的测量系统来获得。就此而言，在使用之前所描述的测量系统的情况下执行用于层厚度测量的所述方法。

在此情况下，在第一步骤中设置，使汽态或气态的介质从真空腔脱耦并将由此被脱耦的汽体或气态的介质导入到测量系统的脱耦段中。脱耦段至少以区段方式被主动地加热或主动地冷却。尤其可以设置，加热脱耦段的第一区段并主动冷却脱耦段的沿纵向方向邻接该第一区段的区段。

在另一步骤中，最后测量脱耦段的背离真空腔的第二端部上的汽相沉积率。尤其测量振动板的振动行为的改变，该改变是针对沉积率或针对在振动板上聚集的层的厚度的量度。积聚在振动板上的层的厚度是针对布置在真空腔内部的衬底上的层厚度的直接量度，在该衬底经受覆层过程期间。

借助于脱耦段的至少以区域方式主动的加热可以抵制经由脱耦段待导引的材料汽体的提前冷凝。尤其在脱耦段的能加热区段下游，但是在具有布置在其上的振动板的测量头上游的脱耦段的以区段方式的冷却能够实现振动板上的汽相沉积率的有利减少。

相应于冷阱的冷却或具体配置可以使积聚在振动板上的层标准化或尺度化。实际上积聚在振动板上的层的厚度可以是积聚在真空腔内部的衬底上的层的极小部分。在能在振动板上测量的层厚度与处于真空腔内部的衬底上的实际层厚度之间的尺度系数或校准系数可以根据脱耦段的冷阱或冷却区段的配置和运行方式发生变化。

相应于之前所执行的校准或标准化可以从积聚在振动板上的并能借助于振动板测量的层的厚度推断出实际在衬底上存在的层的厚度。

因为用于层厚度测量的方法基本上涉及之前所描述的测量系统的规定运行，所以全部的对于测量系统所描述的特征、作用和优点以相同方式也适用于用于层厚度测量的方法；并反之亦然。

附图说明

本发明的另外的目的、特征以及有利的设计方案在实施例的随后的描述中参考附图来阐释。在此情况下：

图1在第一横截面中示出了测量系统的示意图；

图2在第二横截面中示出了测量系统的另一示意图；

图3示出了耦合段的第二端部的放大原理简图；以及

图4示出了脱耦段与测量头之间的过渡区域的另一放大图。

具体实施方式

在图1和图2中示出了用于对能借助于汽相沉积法施加到衬底上的层进行层厚度测量的测量系统10。测量系统10连接到真空腔20上，在该真空腔中布置有以典型方式待覆层的衬底24。该衬底在真空腔20中经历表面处理过程、例如覆层流程。覆层方法可考虑最不同的覆层方法、典型地物理或化学的汽相沉积法。真空腔20例如被设计用于对针对显示器应用或太阳能电池的衬底进行覆层。

真空腔20尤其可以被构造用于产生设置用于覆层过程的等离子体。就此而言，真空腔20也适用于等离子体支持的覆层方法。例如，真空腔20被构造用于以硒对衬底24进行覆层。测量系统尤其可以用于对衬底24上的硒层或另外的已经被施加到衬底24上的层上的硒层进行层厚度测量。

测量系统10具有脱耦段12，该脱耦段与真空腔20以引导气体或引导汽体方式能耦合或是耦合的。脱耦段12以第一端部12a与真空腔20以引导气体或引导汽体方式耦合。脱耦段12此外能够以它的背离真空腔20的端部12b、也就是以第二端部12b与测量头30以引导气体或引导汽体方式耦合。在当前实施例下，该脱耦段持久地与测量头30耦合。测量头就像它稍后还要参考图3和图4被阐释的那样具有至少一个振动板50、52，该振动板的谐振行为或振动行为能够以电方式测量，并且所述谐振行为或振动行为由于材料积聚而可测量地发生改变。

振动板50、52典型地是被冷却的，从而使得输送给振动板50、52的汽体流在振动板上经受冷凝，由于冷凝，汽态或气态的材料积聚在振动板上并由此可测量地改变了振动板的振动行为。

借助于脱耦段12，真空腔20中产生的材料汽体的一部分能够从腔20中分支出。在腔内部，所涉及的汽态材料的恒定沉淀或恒定冷凝由于作用在那里的热条件而不能实现。借助于脱耦段12可以输送与真空腔20分离的区域中的汽态或气态的材料，在该区域中可以提供适用于层厚度测量的热条件和相应的压力关系，而不会负面地影响在真空腔20中发生的实际覆层过程。

脱耦段12在它的第一端部12a上或邻接它的第一端部12a具有加热区段16，该加热区段借助于图2中所示的加热器26来设置。脱耦段12尤其具有引导汽体的管14，该管从真空腔20延伸直至测量头30。在加热区段16的区域中，管14由加热器26围住。加热器26可以具有单个的加热盘管，这些加热盘管螺旋式地以预设的间距盘绕所述管14。

加热器26或它的加热盘管当前布置在围绕管14的轴套25的内侧面上。借助于加热器26可以将管14保持在预设的温度水平上，从而使得阻止在管中被引导的汽态材料的提前冷凝。

此外，脱耦段12具有冷却区段18，该冷却区段处在脱耦段12的第二端部12b上。冷却区段18可以直接邻接加热区段16。但是，该冷却区段也可以与该加热区段分开或设计得从加热区段16热去耦。冷却区段18尤其被设计为冷阱28并设有自己的冷却器29。冷却器29尤其可以具有在冷却区段18的至少一个侧壁部27中的中空腔结构。所述中空腔结构例如可以以冷却介质来加载并与之相应地由处于预设温度水平上的冷却介质穿流。

在冷却区段18的背离真空腔20的端部上设置有用于脱耦段12与测量头30之间的流动技术上的耦合的连接支管22。在根据图1和图2的视图中还示出了用于冷却剂或致冷剂的流入口18a和流出口18b。作为适当的冷却剂或致冷剂例如可考虑室温或室温以下的水。借助于沿纵向方向彼此间隔开的法兰板21、23，冷却区段18、加热区段16以及流入口和流出口18a、18b机械地彼此连接。

根据图1和图2能够明显地识别出，设置在脱耦段12的处于下游的端部上的冷阱28具有内横截面QK，该内横截面大于处于对此上游的加热区段16的内横截面QH。关于脱耦段12的长度，冷却区段18可以提供比加热区段16更大的内壁表面并由此提供了每长度单位的比较大的冷却功率。通过冷却区段18相对于加热区段16每长度单位的变大的内表面可以自行利用冷却区段18内壁上的冷凝来进行那个区段的不减少的或由于冷凝几乎不受影响的冷却。

加热区段16和后置的冷却区段的该组合是有利的，因为借助于加热区段可以在很大程度上阻止沿着脱耦段12的冷凝物形成并由此可以将从真空腔20脱耦的几乎全部的汽体输送到加热区段16的背离真空腔20的端部上。于是，在那里并利用汽体进入到冷却区段18中会发生输入的材料汽体的受监控的或能调节的冷凝，以便将振动板50、52上的冷凝物的总量减少到最小值。

借助于加热区段16可以将持续的且不撕裂的汽体流引导到振动板50、52的区域中。借助于冷却区段18和设有冷却器29的冷阱28可以将振动板50、52上的汽态介质的总量或冷凝率减少到最小值。以这种方式可以以有利的方式延长振动板50、52的寿命持续时间和使用持续时间。

加热区段16的长度典型地大于沿纵向方向其随后的冷却区段18的长度。典型地，加热区段16的长度是冷却区段18的至少两倍、三倍或四倍。加热区段16和冷却区段18的具体的几何形状设计和尺寸可以适配真空腔20中的对应过程，以及适配待测量的材料。借助于在这里所描述的测量系统10尤其可以测量衬底24上的硒层的层厚度。

在根据图3的设计方案中，引导汽体的管14被示出为直接从真空腔20延伸直至测量头30的唯一的管，该管在加热区段16的区域和冷却区段18的区域中分别具有一致的管几何形状。但是，在冷却区段18的区域中，管14被冷却，而该管在加热区段16的区域中被加温或加热。

与之相反，根据图1和图2的替换设计方案设置引导汽体的耦出段12的两件式设计方案。引导汽体的管14在那里在加热区段16的上游侧的端部上过渡到沿径向扩展的冷却区段18。

在测量头侧的端部上，管14或由该管构成的耦出段12很大程度上敞开地设计，就像其由图4的放大图得出的那样。耦出段12的出口或耦出段12的第二端部12b布置得大致与测量头的壳体34的壳体开口36对齐。测量头30在它的壳体34的内部具有能转动地受支承的承载件32，该承载件能够关于转动轴线33在不同的个别位置之间转动或调节。

在图3和图4中示出的位置上，承载件32以如下方式在壳体34中取向，即，布置在承载件32上的振动板50大致与壳体开口36对齐。由此，所涉及的振动板50经受输送经过耦出段12的材料汽体。例如被构造为石英板的振动板50可以被激励成振动，这些振动的频率随着之前汽态的、被冷凝的材料的积聚可测量地改变。

在承载件32上还布置有至少一个另外的振动板52，该振动板在根据图3的视图中在壳体34的内部中处于壳体开口36之外的区域中。

壳体开口36还设有作为密封插入件起作用的插入件40。该插入件具有向外伸出的法兰区段42，该法兰区段在图4中示出的装配姿态中从外部贴靠在壳体开口36的边缘上。

密封插入件40还设有伸入到壳体开口36中的支管44。支管44以它的自由的并伸入到壳体34中的端部达到与密封件46贴靠，该密封件例如被构造为密封片并布置在壳体34的内侧面上。密封插入件40和密封件46能够以气体或流体密封方式彼此贴靠，从而使得布置在壳体开口36之外且在壳体34内部中的振动板52很宽范围地受到保护而不受进入到壳体34中的材料汽体的影响。

密封件46或密封环典型地由具有良好滑动特性的材料制成，从而使得可以相对简单且摩擦少地实现密封件46与密封插入件40之间的密封式布置。此外，将密封件46设置在测量头30的壳体34与能转动地支承在其中的承载件32之间的间隙中可以很宽范围地阻止材料汽体在壳体34内部中的扩散。由此，没有处于工作姿态中的振动板52可以很宽范围地相对材料汽体的提前的冷凝受保护。

所述壳体34、承载件32和测量头30典型地由一耐热且耐酸的材料、例如具有相应品质的钢制成。密封件46例如可以由热解氮化硼(PBM)或聚醚醚酮(PEEK)制成。

这类耐用的且有利地摩擦少的材料被用于壳体34、承载件32、用于密封插入件40和壳体侧的密封件46能够实现振动板50、52通过使承载件32相对于壳体34转动的容易的更换。此外，那样的材料赋予了测量系统10高的寿命持续时间和使用持续时间。

如果图4中处在工作姿态中的振动板40以如下方式被冷凝的材料覆盖，即该振动板丧失了它的振动特性，那么通过使承载件32相对于壳体34简单地转动将另一新的振动板52带至壳体开口36处的工作姿态中。

附图标记列表

10 测量系统

12 耦出段

12a 端部

12b 端部

14 管

16 加热区段

18 冷却区段

18a 流入口

18b 流出口

20 真空腔

21 法兰板

22 连接支管

23 法兰板

24 衬底

26 加热器

27 侧壁部区段

28 冷阱

29 冷却器

30 测量头

32 承载件

33 转动轴线

34 壳体

36 壳体开口

40 插入件

42 法兰区段

44 支管

46 密封件

50 振动板

52 振动板

Claims (13)

1.用于对能借助于汽相沉积法施加到衬底上的层进行层厚度测量的测量系统，所述测量系统具有：

-测量头(30)，所述测量头设有至少一个振动板(50、52)；

-脱耦段(12)，所述脱耦段能够以第一端部(12a)与用于所述汽相沉积法的真空腔(20)通过引导气体或引导汽体的方式耦合，并且所述脱耦段能够以相对置的第二端部(12b)与所述测量头(30)通过引导气体或引导汽体的方式耦合，

其中，所述脱耦段(12)具有至少一个加热区段(16)或至少一个冷却区段(18)。

2.根据权利要求1所述的测量系统，其中所述脱耦段(12)具有与它的第一端部(12a)邻接的加热区段(16)。

3.根据权利要求1或2所述的测量系统，其中所述脱耦段(12)具有与它的第二端部(12b)邻接的冷却区段(18)。

4.根据前述权利要求中任一项所述的测量系统，其中所述脱耦段(12)具有在所述真空腔(20)与所述测量头(30)之间延伸的至少一个引导气体或引导汽体的管(14)，所述至少一个引导气体或引导汽体的管在所述加热区段(16)的区域中由加热器(26)围住。

5.根据前述权利要求中任一项所述的测量系统，其中所述脱耦段(12)在所述冷却区段(18)的区域中具有冷阱(28)，所述冷阱具有至少一个能主动冷却的侧壁部区段(27)。

6.根据前述权利要求中任一项所述的测量系统，其中所述冷却区段(18)的能由气体或汽体穿流的内横截面(QK)大于所述加热区段(16)的能由气体或汽体穿流的内横截面(QH)。

7.根据前述权利要求中任一项所述的测量系统，其中所述冷却区段(18)和所述加热区段(16)沿所述脱耦段(12)的纵向方向彼此分开。

8.根据前述权利要求中任一项所述的测量系统，其中所述加热区段的至少一个加热功率或所述冷却区段(18)的至少一个冷却功率能够调节。

9.根据前述权利要求中任一项所述的测量系统，其中所述加热区段(16)占据所述脱耦段(12)的总长度的至少50％至90％。

10.根据前述权利要求中任一项所述的测量系统，其中所述冷却区段占据所述脱耦段(12)的总长度的最高10％至50％。

11.根据前述权利要求中任一项所述的测量系统，其中所述测量头(30)具有至少两个振动板(50、52)，所述至少两个振动板布置在能转动的承载件(32)上并且能够以可选方式置入到所述测量头(30)的壳体开口(36)的区域中，所述壳体开口(36)布置在所述脱耦段(12)的第二端部(12b)的延长部中。

12.根据权利要求11所述的测量系统，其中密封插入件(40)插入到所述测量头(30)的壳体(34)的壳体开口(36)中，并能够在所述壳体(34)的内部中密封式地与所述承载件(32)贴靠。

13.用于对能借助于汽相沉积施加到衬底(24)上的层进行层厚度测量的方法，所述方法应用根据前述权利要求中任一项所述的测量系统，所述方法具有如下步骤：

-使材料汽体从所述真空腔(20)脱耦，并将脱耦的汽体导入到所述脱耦段(12)中；

-所述脱耦段(12)的至少一个加热或冷却区段(16、18)的主动加热或冷却；

-借助于至少一个振动板(50、52)来测量所述脱耦段(12)的背离所述真空腔(20)的端部(12b)上的汽相沉积率。