DE102020122800A1 - Device for depositing OLED layers with a run/vent line - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Abscheiden einer Schicht auf einem Substrat (9) oder zum Bereitstellen eines Dampfes zum Abscheiden einer derartigen Schicht, mit einem Verdampfer (1) zum Verdampfen eines nicht gasförmigen, von einer Dosiervorrichtung (2) bereitgestellten Ausgangsstoffs, einer Dampfleitung (3), die den Verdampfer (1) mit einer Umschaltventilanordnung (4) strömungsverbindet, mittels derer der mit einem Trägergas durch die Dampfleitung (3) transportierte Dampf wahlweise in eine Prozesskammer (6) eines Beschichtungsreaktors (7) oder daran vorbeigeleitet werden kann, und mit einem in der Dampfleitung (3) angeordneten Sensor (5) zur Ermittlung der Konzentration oder des Partialdrucks des durch die Dampfleitung (3) transportierten Dampfs. Um zu vermeiden, dass beim Umschalten von einem als Sensor verwendeten QCM-Sensor falsche Signale erzeugt werden, befindet sich zwischen dem Sensor (5) und der Umschaltventilanordnung (4) eine Druckbarriere, die bevorzugt von einem Graphitschaum ausgebildet ist.The invention relates to a device and a method for depositing a layer on a substrate (9) or for providing a vapor for depositing such a layer, with an evaporator (1) for evaporating a non-gaseous starting material provided by a metering device (2), a vapor line (3) which fluidly connects the evaporator (1) to a changeover valve arrangement (4), by means of which the vapor transported through the vapor line (3) with a carrier gas can be routed either into a process chamber (6) of a coating reactor (7) or past it and with a sensor (5) arranged in the steam line (3) for determining the concentration or the partial pressure of the steam transported through the steam line (3). In order to avoid false signals being generated when switching over from a QCM sensor used as a sensor, there is a pressure barrier between the sensor (5) and the switching valve arrangement (4), which is preferably formed from graphite foam.
Description
Gebiet der Technikfield of technology
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abscheiden einer Schicht auf einem Substrat oder zum Bereitstellen eines Dampfes zum Abscheiden einer derartigen Schicht, mit einem Verdampfer zum Verdampfen eines nicht gasförmigen, von einer Dosiervorrichtung bereitgestellten Ausgangsstoffs, einer Dampfleitung, die den Verdampfer mit einer Umschaltventilanordnung strömungsverbindet, mittels derer der mit einem Trägergas durch die Dampfleitung transportierte Dampf wahlweise in eine Prozesskammer eines Beschichtungsreaktors oder daran vorbeigeleitet werden kann, mit einem in der Dampfleitung angeordneten Sensor zur Ermittlung der Konzentration oder des Partialdrucks des durch die Dampfleitung transportierten Dampfs.The invention relates to a device for depositing a layer on a substrate or for providing a vapor for depositing such a layer, with an evaporator for evaporating a non-gaseous starting material provided by a dosing device, a vapor line, which fluidly connects the evaporator with a switching valve arrangement, by means in which the vapor transported with a carrier gas through the vapor line can be routed either into a process chamber of a coating reactor or past it, with a sensor arranged in the vapor line for determining the concentration or the partial pressure of the vapor transported through the vapor line.
Die Erfindung betrifft darüber hinaus ein Verfahren zum Abscheiden einer Schicht auf einem Substrat, bei dem mit einem Verdampfer ein mit einer Dosiervorrichtung bereitgestellter nicht gasförmiger Ausgangsstoff verdampft wird, der so erzeugte Dampf zusammen mit einem Trägergas durch eine Dampfleitung zu einer Umschaltventilanordnung geleitet wird und von dort wahlweise in eine Prozesskammer eines Beschichtungsreaktors oder daran vorbeigeleitet wird, wobei mit einem in der Dampfleitung angeordneten Sensor die Konzentration oder der Partialdruck des durch die Dampfleitung transportierten Dampfs ermittelt wird.The invention also relates to a method for depositing a layer on a substrate, in which an evaporator is used to vaporize a non-gaseous starting material provided with a metering device, the vapor thus generated is passed together with a carrier gas through a vapor line to a switching valve arrangement and from there is conducted either into a process chamber of a coating reactor or past it, with the concentration or the partial pressure of the vapor transported through the vapor line being determined using a sensor arranged in the vapor line.
Stand der TechnikState of the art
Vorrichtungen zum Abscheiden von OLED-Schichten sind im Stand der Technik bekannt. Eine Vorrichtung inklusive Verdampfer zum Verdampfen eines organischen, nicht gasförmigen Ausgangsstoffs zeigt die
Zum Stand der Technik gehören darüber hinaus die
Bei einer Vorrichtung zum Abscheiden einer OLED-Schicht beziehungsweise bei einem Verfahren zum Abscheiden einer OLED-Schicht wird mit einer Dosiervorrichtung ein nicht gasförmiger Ausgangsstoff bereitgestellt. Die Dosiervorrichtung ist so eingerichtet, dass sie einen im Wesentlichen zeitlich gleichmäßigen Massenfluss eines Pulvers oder einer Flüssigkeit liefert. Das Pulver oder die Flüssigkeit wird als Aerosol von einem Trägergas von der Dosiervorrichtung zum Verdampfer transportiert. Aufgrund von verschiedenen Partikelgrößen des Pulvers oder anderen, insbesondere mechanischen Unzulänglichkeiten einer Dosiervorrichtung unterliegt der zeitliche Massenfluss des Pulvers Schwankungen. Diese Schwankungen können unter anderem durch eine Variation des Trägergas-Massenflusses und/oder einer Variation der Verdampfungstemperatur von Verdampfungsflächen innerhalb des Verdampfers ausgeglichen werden. Der aus dem Verdampfer austretende Massenfluss wird mit einem QCM-Sensor gemessen. Das Sensorsignal des QCM-Sensors ist nicht nur auf den Partialdruck beziehungsweise die Konzentration des Dampfes in der Dampfleitung sensibel, sondern auch vom Totaldruck innerhalb der Dampfleitung.In a device for depositing an OLED layer or in a method for depositing an OLED layer, a non-gaseous starting material is provided with a metering device. The dosing device is set up in such a way that it supplies a mass flow of a powder or a liquid which is essentially uniform over time. The powder or liquid is transported as an aerosol by a carrier gas from the dosing device to the vaporizer. Due to different particle sizes of the powder or other, in particular mechanical, inadequacies of a dosing device, the temporal mass flow of the powder is subject to fluctuations. These fluctuations can be compensated, inter alia, by a variation in the carrier gas mass flow and/or a variation in the evaporation temperature of evaporation surfaces within the evaporator. The mass flow leaving the evaporator is measured with a QCM sensor. The sensor signal of the QCM sensor is not only sensitive to the partial pressure or the concentration of the vapor in the vapor line, but also to the total pressure within the vapor line.
Bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ist eine Umschaltventilanordnung vorgesehen, mit der der vom Verdampfer bereitgestellte Massenfluss des Dampfes wahlweise durch eine Run-Leitung direkt in ein Gaseinlassorgan eines Beschichtungsreaktors eingeleitet werden kann oder durch eine Vent-Leitung am Beschichtungsreaktor vorbeigeleitet werden kann. Mit einer derartigen Anordnung kann sich vor dem Beginn des eigentlichen Beschichtungsprozesses der Massenfluss des Dampfes auf einen Sollwert stabilisieren. Nach der Stabilisierung des Massenflusses des Dampfes wird die Umschaltventilanordnung derart umgeschaltet, dass der Dampf nicht mehr durch die Vent-Leitung, sondern durch die Run-Leitung in das Gaseinlassorgan fließt. Beim Umschalten entstehen kurzzeitige Schwankungen des Totaldrucks. Diese Schwankungen sind in einem über die Zeit aufgenommenen Diagramm des Totaldrucks als Wellen erkennbar und stören das Regelverhalten der Regeleinrichtung, mit der der Massenfluss des Dampfes konstant gehalten wird.In a device according to the invention, a switching valve arrangement is provided with which the mass flow of vapor provided by the evaporator can be introduced either directly into a gas inlet element of a coating reactor through a run line or can be routed past the coating reactor through a vent line. With such an arrangement, the mass flow of the vapor can stabilize at a desired value before the actual coating process begins. After the mass flow of the vapor has stabilized, the switching valve arrangement is switched over in such a way that the vapor no longer flows through the vent line but through the run line into the gas inlet element. When switching over, there are brief fluctuations in the total pressure. These fluctuations can be recognized as waves in a diagram of the total pressure recorded over time and disrupt the control behavior of the control device, with which the mass flow of the vapor is kept constant.
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the Invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Maßnahmen anzugeben, mit denen die zuvor beschriebenen Nachteile behoben werden. Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, Maßnahmen anzugeben, mit denen auch bei der Verwendung einer Umschaltventilanordnung zum Zeitpunkt des Umschaltens ein gleichmäßiger Massenfluss des Dampfes gewährleistet werden kann.The invention is based on the object of specifying measures with which the disadvantages described above are eliminated. The invention is based in particular on the object of specifying measures with which a uniform mass flow of the steam can be ensured at the time of switching even when using a switching valve arrangement.
Gelöst wird die Aufgabe durch die in den Ansprüchen angegebene technische Lehre, wobei die Unteransprüche nicht nur vorteilhafte Weiterbildungen der in den nebengeordneten Ansprüchen angegebenen Erfindung darstellen, sondern auch eigenständige Lösungen der Aufgabe.The problem is solved by the technical teaching specified in the claims, the subclaims not only representing advantageous developments of the invention specified in the independent claims, but also independent solutions to the problem.
Zunächst und im Wesentlichen wird eine zwischen dem Sensor und der Umschaltventilanordnung angeordnete Druckbarriere vorgesehen. Die Druckbarriere ist so ausgebildet, dass sich beim Durchströmen des Trägergases und des vom Trägergas transportierten Dampfs durch die Druckbarriere stromaufwärts der Druckbarriere ein geringfügig höherer Druck als stromabwärts der Druckbarriere einstellt. Bei einem Totaldruck von 150 Pa kann der Druckabfall an der Druckbarriere größer als 5 Pa sein, sodass Druckspitzen bis zu 5 Pa in ausreichender Weise geglättet werden können. In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird die Druckbarriere von einem offenzelligen Schaumkörper gebildet. Es handelt sich dabei um einen Festkörper-Schaumkörper und insbesondere einen Graphit-Schaumkörper. Die Druckbarriere füllt bevorzugt den gesamten freien Querschnitt der Dampfleitung aus. Es kann sich bei der Dampfleitung um ein DN 40-Rohr handeln. Die Umschaltventilanordnung weist zumindest zwei Ventile auf. Ein erstes Ventil verbindet oder trennt je nach Ventilstellung die Dampfleitung mit/von einer Run-Leitung, durch die das Trägergas den Dampf hin zu einem Gaseinlassorgan des Beschichtungsreaktors transportiert. Die Umschaltventilanordnung weist darüber hinaus ein zweites Ventil auf, welches je nach Ventilstellung die Dampfleitung mit einer Vent-Leitung verbindet oder davon trennt, wobei die Vent-Leitung den vom Trägergas transportierten Dampf an dem Beschichtungsreaktor vorbei transportiert. Es kann eine Ableitung vorgesehen sein, in die die Vent-Leitung und eine Gasableitung des Beschichtungsreaktors münden. Es ist ferner vorgesehen, dass die Druckbarriere von einer Heizeinrichtung beheizbar ist. Die Heizeinrichtung kann eine Heizmanschette sein. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die Druckbarriere, insbesondere wenn sie von einem offenzelligen Graphitschaum ausgebildet ist, durch Hindurchleiten eines elektrischen Stroms beheizt wird. Die Heizeinrichtung wird in diesem Fall von Elektroden ausgebildet, mit denen ein Strom durch die Druckbarriere hindurchleitbar ist. Mit der Heizeinrichtung lässt sich die Druckbarriere bevorzugt auf Temperaturen im Bereich zwischen 20 und 450°C aufheizen. Es kann eine Regeleinrichtung vorgesehen sein, mit der die Temperatur der Druckbarriere auf eine Solltemperatur geregelt wird. Diese Regeleinrichtung kann in einer Regeleinrichtung zur Regelung des Massenfluss des Dampfes integriert sein. Mit der Regeleinrichtung zur Regelung des Massenflusses des Dampfes kann eine Temperatur einer Verdampfungsfläche innerhalb des Verdampfers variiert werden. Die Regeleinrichtung kann auch in der Lage sein, den Massenfluss des Trägergases durch die Dosiervorrichtung zu variieren. Diese beiden Stellgrößen werden in der aus dem Stand der Technik her bekannten Weise zur Erzielung eines konstanten Massenflusses des Dampfes durch die Dampfleitung variiert. Hierzu wird mit einem Sensor, insbesondere einem QCM-Sensor der Partialdruck beziehungsweise die Konzentration des Dampfes in der Dampfleitung ermittelt. Optional kann ein Drucksensor vorgesehen sein, mit dem der Gasdruck innerhalb der Dampfleitung bestimmt werden kann.First and foremost, a pressure barrier disposed between the sensor and the switching valve assembly is provided. The pressure barrier is designed in such a way that when the carrier gas and the vapor transported by the carrier gas flow through the pressure barrier, a slightly higher pressure is set upstream of the pressure barrier than downstream of the pressure barrier. With a total pressure of 150 Pa, the pressure drop across the pressure barrier can be greater than 5 Pa, so that pressure peaks up to 5 Pa can be sufficiently smoothed out. In a preferred embodiment of the invention, the pressure barrier is formed by an open-cell foam body. It is a solid-foam body and in particular a graphite foam body. The pressure barrier preferably fills the entire free cross section of the vapor line. The steam line can be a DN 40 pipe. The switching valve arrangement has at least two valves. Depending on the valve position, a first valve connects or disconnects the vapor line to/from a run line through which the carrier gas transports the vapor to a gas inlet element of the coating reactor. The switching valve arrangement also has a second valve which, depending on the valve position, connects or disconnects the vapor line to a vent line, with the vent line transporting the vapor transported by the carrier gas past the coating reactor. A discharge line can be provided, into which the vent line and a gas discharge line of the coating reactor open. It is also provided that the pressure barrier can be heated by a heating device. The heating device can be a heating sleeve. However, it can also be provided that the pressure barrier, in particular if it is formed from an open-cell graphite foam, is heated by passing an electric current through it. In this case, the heating device is formed by electrodes with which a current can be conducted through the pressure barrier. The pressure barrier can preferably be heated to temperatures in the range between 20 and 450° C. with the heating device. A control device can be provided, with which the temperature of the pressure barrier is controlled to a target temperature. This control device can be integrated into a control device for controlling the mass flow of the steam. A temperature of an evaporation surface within the evaporator can be varied with the regulating device for regulating the mass flow of the vapor. The control device can also be able to vary the mass flow of the carrier gas through the metering device. These two manipulated variables are varied in the manner known from the prior art in order to achieve a constant mass flow of the steam through the steam line. For this purpose, the partial pressure or the concentration of the vapor in the vapor line is determined using a sensor, in particular a QCM sensor. Optionally, a pressure sensor can be provided with which the gas pressure within the vapor line can be determined.
Der Druck innerhalb des Verdampfers kann in einem Bereich zwischen 1 bis 80 mbar liegen. Bevorzugt liegt der Druckbereich aber in einem Bereich zwischen 2 und 40 mbar. Besonders bevorzugt beträgt der Druck innerhalb des Verdampfers maximal 10 mbar. Ein typischer Druck liegt im Bereich zwischen 3 und 4 mbar. Über der bevorzugt beheizten Druckbarriere kann ein Druck im Bereich zwischen 0,1 und 10 mbar abfallen. Bevorzugt liegt der Druckabfall im Bereich zwischen 1 und 5 mbar oder 1 und 3 mbar. Ein typischer Druck liegt im Bereich zwischen 1 und 2,5 mbar. Es sind zwei Messsonden vorgesehen, die jeweils bevorzugt in einem Totvolumen stromaufwärts der Druckbarriere angeordnet sind. Es handelt sich um einen QCM-Sensor und ein Druckmessgerät.The pressure inside the evaporator can range from 1 to 80 mbar. However, the pressure range is preferably in a range between 2 and 40 mbar. The pressure within the evaporator is particularly preferably not more than 10 mbar. A typical pressure is in the range between 3 and 4 mbar. A pressure in the range between 0.1 and 10 mbar can drop above the preferably heated pressure barrier. The pressure drop is preferably in the range between 1 and 5 mbar or 1 and 3 mbar. A typical pressure is in the range between 1 and 2.5 mbar. Two measuring probes are provided, each of which is preferably arranged in a dead volume upstream of the pressure barrier. It is a QCM sensor and pressure gauge.
Figurenlistecharacter list
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand beigefügter Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
-
1 schematisch die Elemente einer Vorrichtung eines ersten Ausführungsbeispiels zum Abscheiden einer Schicht auf einem Substrat, -
2 den Schnitt gemäß der Linie II-II durch eineDruckbarriere 8, -
3 schematisch den zeitlichen Verlauf eines von einemSensor 5 ermittelten Messwertes eines Massenflusses Q eines Dampfes durch dieDampfleitung 3, wenn als Folge eines Umschaltens der Umschaltventilanordnung 4 sich der Totaldruck Ptot kurzfristig ändert, -
4 ein zweites Ausführungsbeispiel in einer Darstellung gemäß1 .
-
1 schematically the elements of a device of a first embodiment for depositing a layer on a substrate, -
2 the section according to the line II-II through apressure barrier 8, -
3 schematically shows the course over time of a measured value of a mass flow Q of a vapor through thevapor line 3 determined by asensor 5 if the total pressure Ptot changes for a short time as a result of a switchover of the switchover valve arrangement 4, -
4 a second exemplary embodiment in a representation according to FIG1 .
Beschreibung der AusführungsformenDescription of the embodiments
Ein Beschichtungsreaktor 7 besitzt ein druckdichtes Gehäuse, in dem sich ein Gaseinlassorgan 16 befindet. Das Gaseinlassorgan 16 kann ähnlich eines Brausekopfes eine Vielzahl von auf einer Gasaustrittsfläche angeordnete Gasaustrittsöffnungen aufweisen, die in eine Prozesskammer 6 münden, deren Boden von einem Suszeptor 18 ausgebildet ist. Auf den Suszeptor 18 kann ein zu beschichtendes Substrat 9 gelegt werden. Während das Gaseinlassorgan 16 auf eine erhöhte Temperatur, die oberhalb der Kondensationstemperatur eines Dampfes liegt, der mit der in der
Zur Erzeugung des Dampfes wird mit einem Massenflusskontroller 10 ein Massenfluss eines Trägergases, beispielsweise eines Edelgases oder Stickstoff, erzeugt, welches durch eine Trägergaszuleitung 11 in eine Dosiervorrichtung 2 eingespeist wird. Die Dosiervorrichtung 2 enthält aus dem Stand der Technik grundsätzlich her bekannte Mittel, um einen möglichst zeitlich konstanten Fluss eines Pulvers in den Trägergasfluss zu erzeugen. Ein so erzeugtes Aerosol wird zu einem Verdampfer 1 transportiert. Der Massenfluss des Aerosols unterliegt aufgrund der ungleichmäßigen Partikelgröße des Pulvers und anderen mechanischen Unzulänglichkeiten zeitlichen Schwankungen.To generate the vapor, a
Im Verdampfer 1 befinden sich nicht dargestellte Verdampfungsflächen, die dem Aerosol Verdampfungswärme zufügen, mit dem die Aerosolpartikel verdampft werden können. Die Temperatur der Verdampfungsflächen kann mittels einer Regeleinrichtung 9, mit der auch der durch den Massenflusskontroller 10 hindurchfließende Massenfluss des Trägergases kontrolliert wird, variiert werden. Mit diesen beiden Steuerparametern können die oben genannten zeitlichen Schwankungen des Aerosolflusses ausgeglichen werden.Evaporation surfaces (not shown) are located in the
Der im Verdampfer 1 erzeugte Dampf wird durch eine Dampfleitung 3 zu einer Umschaltventilanordnung 4 transportiert. Der Partialdruck des Dampfes beziehungsweise die Konzentration des Dampfes innerhalb der Dampfleitung 3 wird mittels eines QCM-Sensors 5 in der aus dem Stand der Technik bekannten Weise ermittelt. Zusätzlich kann mit einem Druckmessgerät 12 der Gas-Totaldruck innerhalb der Dampfleitung 3 ermittelt werden.The vapor generated in the
Die Umschaltventilanordnung 4 ist in der Lage, den aus der Dampfleitung 3 heraustretenden Gasfluss wahlweise entweder in eine Run-Leitung 15 oder in eine Vent-Leitung 17 einzuspeisen. Hierzu besitzt die Umschaltventilanordnung 4 zumindest ein erstes Ventil 13 und ein zweites Ventil 14. Ist das erste Ventil 13 geöffnet und das zweite Ventil 14 geschlossen, so wird der vom Trägergas transportierte Dampf in die Run-Leitung gespeist, die in das Gaseinlassorgan 16 mündet. Wird hingegen das erste Ventil 13 geschlossen und das zweite Ventil 14 geöffnet, so wird der vom Trägergas transportierte Dampf in die Vent-Leitung 17 an dem Beschichtungsreaktor 7 vorbei geleitet. Der aus dem Beschichtungsreaktor 7 austretende Gasstrom mündet in eine Ableitung 20, in die auch die Vent-Leitung 17 münden kann.The switching valve arrangement 4 is able to selectively feed the gas flow emerging from the
Beim Umschalten der Ventile 13,14 der Umschaltventilanordnung 4 können sich Druckspitzen ausbilden, die kurzzeitig zu einem Ansteigen des Totaldrucks innerhalb der Dampfleitung 3 führen können. Die Druckschwankungen beim Umschalten sind als Wellen in einem Druck-Zeitdiagramm erkennbar. Die zeitliche Länge einer derartigen Welle beträgt 0,5 bis 2 Sekunden. Die Amplitude einer derartigen Welle liegt etwa bei 5 Pa. Die
Erfindungsgemäß befindet sich zwischen dem QCM-Sensor 5 und der Umschaltventilanordnung 4 innerhalb der Dampfleitung 3 eine Druckbarriere 8. Bei den Ausführungsbeispielen ist die Druckbarriere 8 unmittelbar vor der Umschaltventilanordnung 4 angeordnet. Die Druckbarriere 8 wird bei den Ausführungsbeispielen von einem offenporigen Graphitschaum ausgebildet, der mit einer Heizeinrichtung 19 beheizbar ist. Bei der Heizeinrichtung 19 kann es sich um eine Heizmanschette handeln oder um Elektroden, mit denen ein Strom durch den Graphitschaum geleitet werden kann. Bei dem Schaum kann es sich um einen 100 ppi-Schaum handeln. Der Schaumkörper kann eine in Flussrichtung gemessene Dicke von 30 bis 5 mm, bevorzugt 40 mm aufweisen. Mit der Heizeinrichtung 19 lässt sich die Druckbarriere 8 auf Temperaturen bis 450°C aufheizen.According to the invention, a
Die beiden in den
Mit der erfindungsgemäßen Weiterbildung des Standes der Technik ändert sich in einer Darstellung gemäß
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:The above statements serve to explain the inventions covered by the application as a whole, which are state of the art at least through the following combinations of features can also develop their skills independently, whereby two, several or all of these feature combinations can also be combined, namely:
Eine Vorrichtung, die gekennzeichnet ist durch eine zwischen dem Sensor 5 und der Umschaltventilanordnung 4 angeordnete Druckbarriere 8.A device which is characterized by a
Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass der Dampf und das Trägergas durch eine zwischen dem Sensor 5 und der Umschaltventilanordnung 4 angeordnete Druckbarriere 8 transportiert werden.A method characterized in that the vapor and the carrier gas are transported through a
Eine Vorrichtung oder ein Verfahren, die dadurch gekennzeichnet sind, dass die Druckbarriere 8 ein offenzelliger Schaumkörper ist, der den Querschnitt der Dampfleitung 3 ausfüllt.A device or a method characterized in that the
Eine Vorrichtung oder ein Verfahren, die dadurch gekennzeichnet sind, dass die Druckbarriere 8 aus Kohlenstoff oder Graphit besteht.A device or a method, characterized in that the
Eine Vorrichtung oder ein Verfahren, die dadurch gekennzeichnet sind, dass die Druckbarriere 8 derart ausgebildet ist, dass beim Umschalten der Umschaltventilanordnung 4 entstehende Druckspitzen bis 5 Pa bei einem Gesamtdruck von 150 Pa geglättet werden.A device or a method which is characterized in that the
Eine Vorrichtung oder ein Verfahren, die dadurch gekennzeichnet sind, dass die Umschaltventilanordnung 4 ein erstes Ventil 13 aufweist, das im geöffneten Zustand die Dampfleitung 3 mit einer Run-Leitung 15 zu einem Gaseinlassorgan 16 des Beschichtungsreaktors 7 verbindet und dass die Umschaltventilanordnung 4 ein zweites Ventil 14 aufweist, das im geöffneten Zustand die Dampfleitung 3 mit einer Vent-Leitung 17 verbindet.A device or a method characterized in that the switching valve arrangement 4 has a
Eine Vorrichtung oder ein Verfahren, die gekennzeichnet sind durch eine Regeleinrichtung 9, mit der eine Temperatur von Verdampfungsflächen des Verdampfers 1 und der Massenfluss des Trägergases durch einen Massenflusskontroller 10 abhängig von einem mit dem Sensor 5 gemessenen ersten Messwert und einem mit einem Druckmessgerät 12 in der Dampfleitung 3 gemessenen zweiten Messwert derart variiert werden, dass durch die Druckbarriere 8 ein zeitlich konstanter Massenfluss des Dampfes hindurchtritt.A device or a method characterized by a
Eine Vorrichtung oder ein Verfahren, die dadurch gekennzeichnet sind, dass der Sensor 5 ein QCM-Sensor ist, der Ausgangsstoff ein organischer Ausgangsstoff ist und im Beschichtungsreaktor 7 auf einem Suszeptor 18 aufliegenden Substrat 9 eine OLED-Schicht abgeschieden wird.A device or a method characterized in that the
Eine Vorrichtung oder ein Verfahren, die dadurch gekennzeichnet sind, dass der Druckbarriere 8 eine Heizeinrichtung zugeordnet ist, mit der die Druckbarriere 8 auf eine erhöhte Temperatur beheizbar ist.A device or a method which is characterized in that the
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.All disclosed features are essential to the invention (by themselves, but also in combination with one another). The disclosure of the application also includes the disclosure content of the associated/attached priority documents (copy of the previous application) in full, also for the purpose of including features of these documents in claims of the present application. The subclaims, even without the features of a referenced claim, characterize with their features independent inventive developments of the prior art, in particular for making divisional applications on the basis of these claims. The invention specified in each claim can additionally have one or more of the features specified in the above description, in particular with reference numbers and/or specified in the list of reference numbers. The invention also relates to configurations in which individual features mentioned in the above description are not implemented, in particular if they are clearly superfluous for the respective intended use or can be replaced by other technically equivalent means.
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- VerdampferEvaporator
- 22
- Dosiervorrichtungdosing device
- 33
- Dampfleitungsteam line
- 44
- Umschaltventilanordnungswitching valve assembly
- 55
- QCM-SensorQCM sensor
- 66
- Prozesskammerprocess chamber
- 77
- Beschichtungsreaktorcoating reactor
- 88th
- Druckbarriere/SchaumkörperPressure barrier/foam body
- 99
- Regeleinrichtungcontrol device
- 1010
- Massenflusskontrollermass flow controller
- 1111
- Trägergaszuleitungcarrier gas supply line
- 1212
- Druckmessgerätpressure gauge
- 1313
- erstes Ventilfirst valve
- 1414
- zweites Ventilsecond valve
- 1515
- Run-Leitungrun line
- 1616
- Gaseinlassorgangas inlet element
- 1717
- Vent-Leitungvent line
- 1818
- Suszeptorsusceptor
- 1919
- Heizeinrichtungheating device
- 2020
- Ableitungderivation
- 2121
- Zwischenspeichercache
- 2222
- Einspeiseleitung feed line
- DD
- Durchmesserdiameter
- PP
- Druckprint
- Massenfluss mass flow
- t1t1
- ZeitTime
- t2t2
- Zeit Time
- ΔPΔP
- Wertvalue
- PtotPtot
- Wertvalue
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
- DE 102014102484 A1 [0003]DE 102014102484 A1 [0003]
- DE 102017106968 A1 [0003]DE 102017106968 A1 [0003]
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Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5288325A (en) | 1991-03-29 | 1994-02-22 | Nec Corporation | Chemical vapor deposition apparatus |
DE102011051261A1 (en) | 2011-06-22 | 2012-12-27 | Aixtron Se | Method and apparatus for depositing OLEDs in particular evaporation device to it |
DE102011051260A1 (en) | 2011-06-22 | 2012-12-27 | Aixtron Se | Method and device for depositing OLEDs |
DE102014102484A1 (en) | 2014-02-26 | 2015-08-27 | Aixtron Se | Use of a QCM sensor to determine the vapor concentration in the OVPD process or in an OVPD coating system |
US9856563B2 (en) | 2012-08-22 | 2018-01-02 | Uchicago Argonne, Llc | Micro-balance sensor integrated with atomic layer deposition chamber |
DE102017106968A1 (en) | 2017-03-31 | 2018-10-04 | Aixtron Se | Apparatus and method for determining the concentration of a vapor |
DE102017123682A1 (en) | 2017-03-31 | 2018-11-22 | Aixtron Se | Method for determining the partial pressure or a concentration of a vapor |
EP2739765B1 (en) | 2011-08-05 | 2019-01-16 | 3M Innovative Properties Company | Systems and methods for processing vapor |
US10256126B2 (en) | 2016-09-22 | 2019-04-09 | Globalfoundries Inc. | Gas flow process control system and method using crystal microbalance(s) |
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---|---|---|---|---|
US4640221A (en) * | 1985-10-30 | 1987-02-03 | International Business Machines Corporation | Vacuum deposition system with improved mass flow control |
JP2004014311A (en) * | 2002-06-07 | 2004-01-15 | Sony Corp | Forming method of organic thin film |
CN101258260B (en) * | 2005-09-06 | 2012-11-21 | 国立大学法人东北大学 | Film material and method for prediction of film material |
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DE102014109194A1 (en) * | 2014-07-01 | 2016-01-07 | Aixtron Se | Apparatus and method for generating a vapor for a CVD or PVD device |
-
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-
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Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5288325A (en) | 1991-03-29 | 1994-02-22 | Nec Corporation | Chemical vapor deposition apparatus |
DE102011051261A1 (en) | 2011-06-22 | 2012-12-27 | Aixtron Se | Method and apparatus for depositing OLEDs in particular evaporation device to it |
DE102011051260A1 (en) | 2011-06-22 | 2012-12-27 | Aixtron Se | Method and device for depositing OLEDs |
EP2739765B1 (en) | 2011-08-05 | 2019-01-16 | 3M Innovative Properties Company | Systems and methods for processing vapor |
US9856563B2 (en) | 2012-08-22 | 2018-01-02 | Uchicago Argonne, Llc | Micro-balance sensor integrated with atomic layer deposition chamber |
DE102014102484A1 (en) | 2014-02-26 | 2015-08-27 | Aixtron Se | Use of a QCM sensor to determine the vapor concentration in the OVPD process or in an OVPD coating system |
US10256126B2 (en) | 2016-09-22 | 2019-04-09 | Globalfoundries Inc. | Gas flow process control system and method using crystal microbalance(s) |
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DE102017123682A1 (en) | 2017-03-31 | 2018-11-22 | Aixtron Se | Method for determining the partial pressure or a concentration of a vapor |
DE102017123233A1 (en) | 2017-10-06 | 2019-04-11 | Aixtron Se | Apparatus and method for generating a vapor transported in a carrier gas |
DE102020103822A1 (en) | 2020-02-13 | 2021-08-19 | Apeva Se | Device for evaporating an organic powder |
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