DE102017112668A1 - Verfahren zum Abscheiden von OLEDs - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Abscheiden einer Schicht auf einem Substrat (5), wobei in einem Vorbereitungsschritt auf Speicherflächen eines Speicherelementes (1) eine erste Masse eines Ausgangsstoffs deponiert wird und in einem Beschichtungsschritt der Ausgangsstoff von den Speicherflächen verdampft wird und eine abgemessene Masse des Ausgangsstoffs mittels eines Trägergases (C) in eine Prozesskammer (2) transportiert wird, wo auf einem Substrat (5) eine den Ausgangsstoff oder ein Reaktionsprodukt des Ausgangsstoffs aufweisende Schicht auf dem Substrat (5) abgeschieden wird. Im Vorbereitungsschritt wird maximal 10 Prozent mehr als die abgemessene Masse, bevorzugt jedoch exakt die abgemessene Masse auf den Speicherflächen deponiert, die im Beschichtungsschritt durch Aufheizen verdampft wird.

Description

  • Gebiet der Technik
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abscheiden einer Schicht auf einem Substrat, wobei in einem Vorbereitungsschritt auf Speicherflächen eines Speicherelementes eine erste Masse eines Ausgangsstoffs deponiert wird und in einem Beschichtungsschritt der Ausgangsstoff von den Speicherflächen verdampft wird und eine abgemessene Masse des Ausgangsstoffs mittels eines Trägergases in eine Prozesskammer transportiert wird, wo auf einem Substrat eine den Ausgangsstoff oder ein Reaktionsprodukt des Ausgangsstoffs aufweisende Schicht auf dem Substrat abgeschieden wird.
  • Stand der Technik
  • Ein gattungsgemäßes Verfahren wird in der WO 2012/175128 , der WO 2012/175126 und der WO 2012/175124 A1 offenbart. Ein Festkörperschaum bildet mit den Wänden seiner offenzelligen Poren Speicherflächen aus, auf denen in einem Vorbereitungsschritt ein zuvor verdampfter organischer Ausgangsstoff deponiert wird. In einem Beschichtungsschritt wird der Festkörperschaum auf eine Verdampfungstemperatur aufgeheizt, die konstant gehalten wird. Durch das Speicherelement wird ein Trägergasstrom hindurchgeleitet, in dem mit einer konstant gehaltenen Verdampfungsrate der verdampfte Ausgangsstoff eingespeist wird. Ein durch diese Maßnahme erzeugter zeitlich konstanter Dampfstrom wird in eine Prozesskammer eines Abscheidereaktors eingespeist, wo sich auf einem gekühlten Substrathalter das Substrat befindet. Auf der Oberfläche des Substrates wird der Ausgangsstoff oder ein Reaktionsprodukt des Ausgangsstoffs abgeschieden.
  • Die US 7,238,389 beschreibt eine Vorrichtung, die einen Pulververdampfer aufweist, mit dem ein Pulver verdampft wird, welcher Dampf in einen Festkörperschaum eingespeist wird, welcher als Dampfquelle verwendet wird.
  • Die DE 10 2011 051 260 A1 beschreibt einen Aerosolerzeuger zum Erzeugen eines Aerosols aus einem bevorrateten organischen Ausgangsstoff. Das Aerosol wird mit einem Trägergas in einen Verdampfer eingespeist, der aus einem Festkörperschaum besteht, dem von außen Verdampfungsenergie zugeführt wird, so dass an den Flächen des Festkörperschaums die Aerosolpartikel verdampfen können. Der so erzeugte Dampf wird in eine Prozesskammer eingespeist, in der sich das zu beschichtende Substrat befindet.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Verfahren gebrauchsvorteilhaft weiterzubilden, insbesondere Maßnahmen anzugeben, mit denen die genau abgemessene Masse des Ausgangsstoffes, die in die Prozesskammer eingespeist wird, einfacher eingestellt werden kann.
  • Gelöst wird die Aufgabe durch die in den Ansprüchen angegebene Erfindung, wobei die Unteransprüche nicht nur vorteilhafte Weiterbildungen der im Hauptanspruch angegebenen Erfindung sind, sondern auch eigenständige Lösungen der Aufgabe darstellen. Einzelne Merkmale der Ansprüche können mit einzelnen Merkmalen anderer Ansprüche beliebig kombiniert werden.
  • Zunächst und im Wesentlichen wird das gattungsgemäße Verfahren dadurch weitergebildet, dass im Vorbereitungsschritt eine vorbestimmte Masse des Ausgangsstoffs auf den Speicherflächen deponiert wird. Diese Masse kann genau die Masse sein, die im Beschichtungsschritt abgeschieden wird. Die Gesamtmasse der auf den Speicherflächen deponierten Masse des Ausgangsstoffes kann geringfügig größer sein, als die im Beschichtungsschritt wieder verdampfte Masse, wobei der Massenunterschied maximal 10 Prozent, bevorzugt maximal 1 Prozent, beträgt. Eine gewisse „Überbeladung“ des Speichers hat den Vorteil, dass gleichbleibende Energiepulse mit im Wesentlichen konstanter Länge oder konstanter Energiemenge zum Verdampfen verwendet werden können und der Beschichtungsschritt sehr kurz sein kann. Aus technischen Gründen fällt die Dampferzeugungsrate zum Ende der Energiebeaufschlagung etwa exponenziell ab, so dass die Dampferzeugung abgebrochen werden kann, wenn nur noch weniger als 10 Prozent der Speichermasse auf den Speicherflächen vorhanden ist. Bevorzugt wird der Verdampfungsvorgang abgebrochen, wenn weniger als 1 Prozent der Speichermasse auf den Speicherflächen vorhanden ist. Die Zeit der Energiebeaufschlagung zum Verdampfen des Ausgangsstoffs ist trotzdem im Vergleich gegenüber dem bekannten Verfahren unkritisch, weil die Verdampfungsrate zum Ende des Verdampfungsschrittes exponenziell abnimmt und die abgegebene Masse leicht im Toleranzbereich zu halten ist. Hat das Speicherelement bereits eine Vorgeschichte und trägt auf seinen Speicherflächen geringe Mengen des Ausgangsstoffes, so kann genau die abgemessene Masse des Ausgangsstoffs auf den Speicherflächen deponiert werden. Im Beschichtungsschritt wird die auf den Speicherflächen abgeschiedene Masse des Ausgangsstoffs bis auf die erwähnten, im Toleranzbereich liegenden Reste vollständig verdampft und in die Prozesskammer eingespeist.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Abscheiden einer Schicht auf einem Substrat wird eine genau abgemessene Quantität eines Pulvers als Dampfquantität mittels eines Trägergases in eine Prozesskammer transportiert. Dort erfolgt die Abscheidung einer Schicht auf dem Substrat. Beim Stand der Technik wird die Dampfquantität dadurch abgemessen, dass ein Dampferzeuger zunächst in einen Betriebszustand gebracht wird, in dem er konstant bleibende Dampfrate erzeugt. Der Trägergasstrom transportiert dann einen zeitlich konstant bleibenden Massenfluss des Ausgangsstoffes in die Prozesskammer. Das Abmessen der Quantität erfolgt über eine definierte Zeitdauer, innerhalb der der zeitlich konstante Massenfluss in die Prozesskammer eingespeist wird. Erfindungsgemäß wird ein Speicherelement mit einer genau abgemessenen Quantität des Ausgangsstoffs bladen. Dies kann in derselben Vorrichtung erfolgen, in der auch der Beschichtungsschritt durchgeführt wird. Durch eine Zuleitung wird ein Trägergas-Dampfgemisch in das gasdurchlässige Speicherelement eingespeist, dessen Kondensationsflächen allerdings auf einer niedrigen Temperatur, insbesondere Raumtemperatur gehalten werden. Die Temperatur des Speicherelementes liegt bevorzugt zumindest 20°C unterhalb der Kondensationstemperatur des Ausgangsstoffes. Der dampfförmige Ausgangsstoff zum Beladen des Speicherelementes kann auf vielfältige Weise erzeugt werden, bspw. ist es möglich, eine Quantität des Ausgangsstoffes abzuwiegen und in einem Tiegel vollständig zu verdampfen und diesen Dampf auf den Speicherflächen des Speicherelementes zu kondensieren. Alternativ dazu kann aber auch ein Aerosol oder ein Partikelstrom erzeugt werden, das bzw. der in einem Verdampfer verdampft wird, wobei ein stationärer Dampffluss erzeugt wird und die Quantität des auf dem Speicherelement gespeicherten Ausgangsstoffs durch die Zeit der Bedampfung festgelegt ist. Die festen oder flüssigen Bestandteile des Aerosols oder des Partikelstroms können auch direkt auf den Speicherflächen des Speicherelementes deponiert werden. Die Abmessung des auf den Speicherflächen deponierten Materials erfolgt hier über die Zeitdauer der Aerosolbeaufschlagung. Bei dieser Art des Verfahrens kann die Verdampfungsrate bzw. die Aerosolerzeugungsrate des Ausgangsstoffs im Verdampfer bzw. Aerosolerzeuger durchaus zeitlich variieren, solange der zeitliche Mittelwert der Verdampfungsrate bzw. Aerosolerzeugungsrate nicht driftet. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht darüber hinaus den Vorbereitungsschritt zeitlich vom Beschichtungsschritt zu trennen. Es besteht die Möglichkeit, mehrere Speicherelemente gleichzeitig mit jeweils einer genau abgemessenen Masse des Ausgangsstoffes zu beladen oder mit einer genau abgemessenen Masse beladenen Speicherelement zu bevorraten und im Bedarfsfall zu verwenden. Im Beschichtungsschritt wird das Speicherelement mit einem Energiepuls beaufschlagt. Dies kann durch Hindurchleiten eines elektrischen Stromes, also durch Einspeisen elektrischer Energie erfolgen. Als Folge der Energiebeaufschlagung steigt die Temperatur des Speicherelementes kontinuierlich an bis eine Maximaltemperatur erreicht ist, die oberhalb der Kondensationstemperatur bzw. Verdampfungstemperatur des Ausgangsstoffs liegt, aber unterhalb einer Temperatur, bei der eine chemische oder physikalische Umwandlung des Ausgangsstoffs erfolgt. Bei dem Ausgangsstoff handelt es sich um einen organischen Ausgangsstoff, der bei der Herstellung von OLEDs verwendet wird. Bei der Aufheizung des kalten Speicherelementes von Raumtemperatur oder einer höheren Temperatur, die unter der Kondensationstemperatur liegt, auf die Maximaltemperatur steigt die Temperatur der Speicherflächen kontinuierlich an. Es wird gewissermaßen eine Temperaturrampe gefahren. Als Folge dessen variiert die Dampferzeugungsrate während des Beschichtungsschrittes. Sie steigt von Null an und erreicht ein Maximum. Die Verdampfungsrate sinkt nach dem Maximum wieder auf Null zurück, wenn der gesamte im Speicherelement bevorratete Ausgangsstoff verdampft ist. Mit der Erfindung wird eine reproduzierbare Materialmenge mit einer hohen Materialeffizienz und einer kurzen Verweildauer des Materials im heißen Verdampfer verdampft. Bei einer Serienfertigung werden mehrere Depositionsschritte hintereinander durchgeführt, wobei zum Abscheiden einer Schicht auch mehrere Zyklen hintereinander durchgeführt werden können, in denen jeweils zunächst eine Beladung des Speicherelementes stattfindet und anschließend eine Verdampfung des Ausgangsstoffs, wobei die gesamte vom Speicherelement getragene Masse des Ausgangsstoffes geringfügig oberhalb der für den Beschichtungsschritt benötigten Masse liegen kann. Wesentlich ist, dass bei der Beladung immer dieselbe Quantität an Ausgangsstoff auf die Speicherflächen gebracht wird und bevorzugt nur diese Quantität in einem nachfolgenden Beschichtungsschritt von den Speicherflächen verdampft wird. Damit ist sichergestellt, dass reproduzierbare Massen an organischem Ausgangsstoff verdampft werden, wobei die Toleranzen leicht einzuhalten sind, da mit zunehmender Verdampfung, insbesondere wenn mindestens 90 Prozent der Speichermasse verdampft ist, die Dampferzeugungsrate exponenziell abnimmt. Bevorzugt wird somit im Bevorratungsschritt eine diskret definierte Materialmenge, nämlich genau die, die für einen Beschichtungsschritt gebraucht wird, auf einem kühlen Verdampfer deponiert. Die Temperatur des Verdampfers muss lediglich geringer sein, als die Verdampfungstemperatur. Nach Beendigung des Vorbereitungsschritts, der gewissermaßen ein Beladeschritt des vom Speicherelement ausgebildeten Verdampfers ist, kann der Beschichtungsschritt beginnen, indem der Verdampfer durch einen Energiepuls erhitzt wird, so dass das auf den Speicherflächen deponierte Material im Wesentlichen vollständig, d.h. bis auf technologisch akzeptable Restbestände verdampft. Der Beschichtungsschritt kann kürzer sein als der Vorbereitungsschritt. Die im Wesentlichen vollständige Verdampfung des auf den Speicherflächen bevorrateten Materials kann wenige Sekunden betragen. Danach wird der Verdampfer, also das Speicherelement wieder abgekühlt und nach Erreichen einer Temperatur unterhalb der Verdampfungstemperatur erneut beladen. Während der Beladung, also während des Vorbereitungsschrittes kann innerhalb der Prozesskammer ein Substratwechsel durchgeführt werden. Die Beladung des Speicherelementes erfolgt bevorzugt durch Kondensation eines als Dampf transportierten organischen Ausgangsstoffs, so dass das Speicherelement einen Kondensatträger ausbildet.
  • Figurenliste
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
    • 1 eine Vorrichtung zum Beladen eines Speicherelementes 1, die Teil einer Beschichtungsanlage sein kann, wie sie in der 2 schematisch dargestellt ist, die aber auch räumlich davon getrennt sein kann,
    • 2 eine Beschichtungseinrichtung,
    • 3 den zeitlichen Verlauf einer Dampferzeugungsrate einer Dampfquelle gemäß Stand der Technik ( WO 2012/175128 ) und
    • 4 die Dampferzeugungsrate einer erfindungsgemäßen Dampfquelle.
  • Beschreibung der Ausführungsformen
  • Die 1 zeigt eine Vorrichtung zum Beladen eines die Funktion eines Kondensatträgers ausübenden Speicherelementes 1, der als Speichermedium zum Speichern einer genau abgemessenen Quantität eines organischen Ausgangsstoffs verwendet wird. Das Speicherelement 1 hat darüber hinaus die Funktion eines Verdampfers. Er besteht aus einem elektrisch leitenden Festkörperschaum, wie er in der WO 2012/175128 oder in der US 7,238,389 beschrieben ist.
  • Während eines Vorbereitungsschrittes, bei dem das Speicherelement 1 mit einem organischen Ausgangsstoff beladen wird, liegt die Temperatur des Speicherelementes 1 unterhalb der Kondensationstemperatur des organischen Ausgangsstoffs. Das Speicherelement 1 kann gekühlt werden, um die Kondensationswärme abzuführen. Er kann aber auch eine ausreichend tiefe Temperatur aufweisen, so dass er bei der Kondensation des dampfförmig in die in 1 dargestellte Vorrichtung eingespeisten Ausgangsstoffs nicht die Verdampfungstemperatur erreicht.
  • Die in 1 dargestellte Vorrichtung besitzt eine Zuleitung 7, durch welche ein zuvor erzeugter Dampf V des organischen Ausgangsstoffes von einem Trägergas C transportiert wird. In einem Bereich eines erweiterten Querschnitts der Zuleitung 7 befindet sich das von einem elektrisch leitenden Festkörper gebildete Speicherelement 1. Dessen offenporige Zellwände Speicherflächen ausbilden, auf denen der Dampf V kondensiert.
  • Der in die Zuleitung 7 eingespeiste Dampf kann mit einer Vorrichtung erzeugt werden, wie sie im eingangs zitierten Stand der Technik offenbart wird. Insbesondere kann ein Aerosolerzeuger vorgesehen sein, mit dem ein Aerosolfluss erzeugt wird, der in einem vorgeschalteten weiteren Verdampfer verdampft wird. Es ist aber auch möglich, eine vorbestimmte Masse des organischen Ausgangsstoffes auszuwiegen und in einem Tiegel zu erhitzen und den dadurch erzeugten Dampf V durch die Zuleitung 7 zum Speicherelement 1 zu leiten, auf dessen Speicherflächen der erzeugte Dampf V dann vollständig kondensiert. Die Beladung des Speicherelementes 1 kann aber auch durch Aufstreuen eines Pulvers oder des Erstarrenlassens einer Flüssigkeit erfolgen. Bei den bevorzugten Methoden zur Dampferzeugung ist es insbesondere vorgesehen, dass der gesamte durch die Zuleitung 7 strömende Dampf V auf den Speicherflächen des Speicherelementes 1 kondensiert.
  • Ein derartig mit einer genau abgemessenen Quantität eines organischen Ausgangsstoffes beladenes Speicherelement 1 kann für eine spätere Verwendung bevorratet werden. Es ist aber insbesondere vorgesehen, dass die Beladung des Speicherelementes 1 mit dem organischen Material innerhalb derselben Vorrichtung erfolgt, mit der auch der Dampf erzeugt wird, der zur Abscheidung einer Schicht in eine Prozesskammer 2 eingespeist wird.
  • Eine derartige Vorrichtung zeigt die 2. Während des sich unmittelbar an den Vorbereitungsschritt anschließenden Beschichtungsschrittes wird durch den Zuleitungskanal 6 ein Trägergasstrom ohne die Anwesenheit eines Dampfes eingespeist. Der Trägergasstrom C durchströmt das Speicherelement 1, der durch Einspeisen von Heizenergie H aufgeheizt wird. Dabei ändert sich die Temperatur des Speicherelementes 1 stetig bis auf eine Temperatur, die oberhalb der Verdampfungstemperatur des organischen Ausgangsstoffes liegt. Die Einspeisung der Heizleistung H kann durch Hindurchleiten eines elektrischen Stroms durch das elektrisch leitende Speicherelement 1 erfolgen.
  • Mit ansteigender Temperatur steigt die Verdampfungsrate im Speicherelement 1, bis nach Erreichen einer gewissen Temperatur die Verdampfungsrate ein Maximum erreicht (vgl. 4). Mit zunehmender Verarmung des im Speicherelement 1 bevorrateten Materials sinkt die Verdampfungsrate dann bis auf nahezu Null, wenn die im Speicherelement 1 gespeicherte Masse des organischen Ausgangsstoffes nahezu vollständig verdampft ist und der Belegungsgrad mit Kondensat auf den Speicherflächen unter 50 bzw. unter 20 Prozent ist. Die Verdampfungsrate sinkt dann im Wesentlichen exponenziell mit der Zeit. Die Energiezufuhr wird abgebrochen, wenn die Verdampfungsrate bspw. nur noch einem Hundertstel der maximalen Verdampfungsrate entspricht.
  • Der Beschichtungsschritt kann somit bei einem sich stetig ändernden Materialfluss einen durch einen Strömungskanal 6 hindurchströmenden Dampffluss erzeugen.
  • Der Strömungskanal 6 verbindet das Speicherelement 1 mit einem Gaseinlassorgan 3, welches innerhalb einer Prozesskammer 2 angeordnet ist und welches auf einer Temperatur gehalten ist, die oberhalb der Kondensationstemperatur des Dampfes liegt, so dass der Dampf, der im Speicherelement 1 erzeugt und durch den Strömungskanal 6 tranportiert wird, vollständig durch das Gaseinlassorgan 3 hindurchgeht. Das Gaseinlassorgan 3 besitzt auf einer zu einem Substrathalter 4 weisenden Gasaustrittsfläche eine Vielzahl von siebartig angeordneten Düsen. Das aus diesen die Form eines Showerheads aufweisenden Gaseinlassorgan 3 austretende, den Dampf transportierende Trägergas C transportiert den Dampf V in Richtung des auf dem gekühlten Substrathalter 4 liegenden Substrat 5, wo ein reproduzierbarer Anteil des Dampfes als Schicht kondensiert oder reagiert, so dass ein Reaktionsprodukt auf dem Substrat 5 als Schicht abgeschieden wird.
  • Während die 4 die von der erfindungsgemäßen Dampfquelle, nämlich dem Speicherelement 1 erzeugte Dampferzeugungsrate zeigt, zeigt die 3 die Dampferzeugungsrate einer Dampfquelle gemäß Stand der Technik. Nach einer Stabilisierungszeit, während der die Dampferzeugungsrate stark variiert, erreicht die Dampferzeugungsrate einen stationären Zustand, in dem sich die Dampferzeugungsrate zeitlich nicht mehr ändert. Die Quantität Q, die in die Prozesskammer 2 eingespeist wird, wird durch eine Einspeisezeit definiert, während derer der stationäre Dampffluss in die Prozesskammer 2 eingespeist wird.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren (4) bildet die auf den Speicherflächen des Speicherelementes 1 deponierte Speichermasse, insbesondere Kondensatmasse, des organischen Ausgangsstoffs die in die Prozesskammer 2 eingespeiste Quantität Q.
  • Es ist insbesondere vorgesehen, dass eine auf einem Substrat abzuscheidende Schicht in Form mehrerer übereinandergeschichteten Einzelschichten besteht, wobei jede Einzelschicht dadurch abgeschieden wird, dass zunächst in einem Vorbereitungsschritt das Speicherelement 1 mit dem Ausgangsstoff beladen wird, wobei jeweils dieselbe Masse auf den Speicherflächen des Speicherelementes 1 deponiert wird, wobei diese Masse im Wesentlichen mit der Masse übereinstimmt, die in den jeweils auf den Vorbereitungsschritt folgenden Beschichtungsschritt vom Speicherelement 1 wieder verdampft wird, so dass nach jedem Beschichtungsschritt in etwa dieselbe Restmasse auf den Speicherflächen vorhanden bleibt, wobei diese die Speicherflächen bevorzugt nur teilweise bedeckt. Es ist insbesondere vorgesehen, dass beim Beschichtungsschritt das Speicherelement 1 so weit entleert wird, dass der Bedeckungsgrad der Speicherflächen mit dem Ausgangsstoff unterhalb von 20 Prozent liegt und wobei der Bedeckungsgrad der Speicherflächen mit dem Ausgangsstoff vor Beginn des Beschichtungsschrittes bei 100 Prozent liegt.
  • Die vorstehenden Ausführungen dienen der Erläuterung der von der Anmeldung insgesamt erfassten Erfindungen, die den Stand der Technik zumindest durch die folgenden Merkmalskombinationen jeweils auch eigenständig weiterbilden, wobei zwei, mehrere oder alle dieser Merkmalskombinationen auch kombiniert sein können, nämlich:
  • Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass im Vorbereitungsschritt maximal 10 Prozent mehr als die abgemessene Masse, bevorzugt jedoch exakt die abgemessene Masse auf den Speicherflächen deponiert wird, die im Beschichtungsschritt verdampft wird.
  • Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Verdampfung des Ausgangsstoffs von den Speicherflächen durch Aufheizen des Speicherelementes 1 erfolgt bei einer zeitlich sich ändernden Verdampfungsrate des Ausgangsstoffs.
  • Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass das Speicherelement 1 im Vorbereitungsschritt eine Temperatur unter der Kondensationstemperatur des Ausgangsstoffs, insbesondere mindestens 20°C unter der Kondensationstemperatur aufweist und im Beschichtungsschritt von dieser Temperatur auf eine Temperatur oberhalb der Kondensationstemperatur des Ausgangsstoffs aufgeheizt wird, wobei die Temperatur des Speicherelementes 1 stetig ansteigt.
  • Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass als Speicherelement 1 ein Festkörperschaum verwendet wird, der elektrisch leitfähig ist und das Aufheizen des Speicherelementes 1 durch Hindurchleiten eines elektrischen Stroms erfolgt.
  • Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass zum Verdampfen des auf den Speicherflächen bevorrateten Ausgangsstoffs das Speicherelement 1 mit einem Energiepuls beaufschlagt wird.
  • Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass im Vorbereitungsschritt der Ausgangsstoff von einem Trägergas C als Partikelstrom, als Aerosol oder in einem dampfförmigen Zustand zum Speicherelement 1 gefördert wird.
  • Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass in mehreren aufeinanderfolgenden Schritten jeweils in einem Vorbereitungsschritt eine vorbestimmte Masse des Ausgangsstoffs auf den Speicherflächen deponiert wird und danach durch Energiebeaufschlagung im Beschichtungsschritt dieselbe Masse verdampft wird, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass nach dem Beschichtungsschritt maximal 10 Prozent der Masse, die vor Beginn des Beschichtungsschrittes auf den Speicherflächen deponiert war, noch auf den Speicherflächen vorhanden ist.
  • Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass zum Verdampfen eine vorbestimmte Energiemenge verwendet wird.
  • Alle offenbarten Merkmale sind (für sich, aber auch in Kombination untereinander) erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Prioritätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhaltlich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender Anmeldung mit aufzunehmen. Die Unteransprüche charakterisieren, auch ohne die Merkmale eines in Bezug genommenen Anspruchs, mit ihren Merkmalen eigenständige erfinderische Weiterbildungen des Standes der Technik, insbesondere um auf Basis dieser Ansprüche Teilanmeldungen vorzunehmen. Die in jedem Anspruch angegebene Erfindung kann zusätzlich ein oder mehrere der in der vorstehenden Beschreibung, insbesondere mit Bezugsziffern versehene und/oder in der Bezugsziffernliste angegebene Merkmale aufweisen. Die Erfindung betrifft auch Gestaltungsformen, bei denen einzelne der in der vorstehenden Beschreibung genannten Merkmale nicht verwirklicht sind, insbesondere soweit sie erkennbar für den jeweiligen Verwendungszweck entbehrlich sind oder durch andere technisch gleichwirkende Mittel ersetzt werden können.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Speicherelement
    2
    Prozesskammer
    3
    Gaseinlassorgan
    4
    Substrathalter
    5
    Substrat
    6
    Strömungskanal
    7
    Zuleitung
    C
    Trägergas
    H
    Heizleistung
    Q
    Quantität
    V
    Dampf
    t
    Zeit
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • WO 2012/175128 [0002, 0009, 0010]
    • WO 2012/175126 [0002]
    • WO 2012/175124 A1 [0002]
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Claims (9)

  1. Verfahren zum Abscheiden einer Schicht auf einem Substrat (5), wobei in einem Vorbereitungsschritt auf Speicherflächen eines Speicherelementes (1) eine erste Masse eines Ausgangsstoffs deponiert wird und in einem Beschichtungsschritt der Ausgangsstoff von den Speicherflächen verdampft wird und eine abgemessene Masse des Ausgangsstoffs mittels eines Trägergases (C) in eine Prozesskammer (2) transportiert wird, wo auf einem Substrat (5) eine den Ausgangsstoff oder ein Reaktionsprodukt des Ausgangsstoffs aufweisende Schicht auf dem Substrat (5) abgeschieden wird, dadurch gekennzeichnet, dass im Vorbereitungsschritt maximal 10 Prozent mehr als die abgemessene Masse, bevorzugt jedoch exakt die abgemessene Masse auf den Speicherflächen deponiert wird, die im Beschichtungsschritt verdampft wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdampfung des Ausgangsstoffs von den Speicherflächen durch Aufheizen des Speicherelementes (1) erfolgt bei einer zeitlich sich ändernden Verdampfungsrate des Ausgangsstoffs.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Speicherelement (1) im Vorbereitungsschritt eine Temperatur unter der Kondensationstemperatur des Ausgangsstoffs, insbesondere mindestens 20°C unter der Kondensationstemperatur aufweist und im Beschichtungsschritt von dieser Temperatur auf eine Temperatur oberhalb der Kondensationstemperatur des Ausgangsstoffs aufgeheizt wird, wobei die Temperatur des Speicherelementes (1) stetig ansteigt.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Speicherelement (1) ein Festkörperschaum verwendet wird, der elektrisch leitfähig ist und das Aufheizen des Speicherelementes (1) durch Hindurchleiten eines elektrischen Stroms erfolgt.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Verdampfen des auf den Speicherflächen bevorrateten Ausgangsstoffs das Speicherelement (1) mit einem Energiepuls beaufschlagt wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Vorbereitungsschritt der Ausgangsstoff von einem Trägergas (C) als Partikelstrom, als Aerosol oder in einem dampfförmigen Zustand zum Speicherelement (1) gefördert wird.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in mehreren aufeinanderfolgenden Schritten jeweils in einem Vorbereitungsschritt eine vorbestimmte Masse des Ausgangsstoffs auf den Speicherflächen deponiert wird und danach durch Energiebeaufschlagung im Beschichtungsschritt dieselbe Masse verdampft wird, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass nach dem Beschichtungsschritt maximal 10 Prozent der Masse, die vor Beginn des Beschichtungsschrittes auf den Speicherflächen deponiert war, noch auf den Speicherflächen vorhanden ist.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Verdampfen eine vorbestimmte Energiemenge verwendet wird.
  9. Verfahren, gekennzeichnet durch eines oder mehrere der kennzeichnenden Merkmale eines der vorhergehenden Ansprüche.
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