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Die Erfindung betrifft ein Verfahren
zum Beschichten mindestens eines Substrates mit einer dünnen Schicht
in einer Prozesskammer eines Reaktors, wobei mindestens ein in einem
Vorratsbehälter bevorrateter
fester oder flüssiger
Ausgangsstoff als Gas oder Aerosol mittelst eines Trägergases
in die Prozesskammer gebracht wird und dort auf einem Substrat kondensiert,
wobei der feste oder flüssige Ausgangsstoff
auf einer Quellentemperatur gehalten wird, die höher ist als die Substrattemperatur.
Die Erfindung betrifft darüber
hinaus eine Vorrichtung, insbesondere zur Durchführung dieses Verfahrens mit einem
Reaktorgehäuse
und einer darin angeordneten Prozesskammer, in welcher sich ein
temperierbarer Substrathalter und ein temperierbares Gaseinlassorgan
befinden, mit von mehreren temperierbaren Behältern zur Aufnahme je eines
festen oder flüssigen
Ausgangsstoffes zum Gaseinlassorgan führende, temperierbare Gasleitungen
für ein
Trägergas und
des jeweiligen in die Gasform gebrachten Ausgangsstoffes. In den
Behältern
wird der Ausgangsstoff bei einem regulierten Druck bevorratet. Die
Beschichtung findet in der Prozesskammer ebenfalls bei einem regulierten
Druck statt.
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Eine derartige Vorrichtung beschreibt
die
WO 01/61077 A2 .
Dort befindet sich in einer Prozesskammer eines Reaktors ein kühlbarer
Substrathalter, dem ein beheizbares Gaseinlassorgan in Form eines Duschkopfes
gegenüberliegt.
In das Gaseinlassorgan münden
getrennt voneinander Gasleistungen, durch welche ein Trägergas und
im jeweiligen Trägergas
gelöste
gasförmige
Ausgangsstoffe der Prozesskammer zugeführt werden. Die gasförmigen Ausgangsstoffe
entstammen Behältern,
die auf eine Quellentemperatur aufgeheizt sind. In diesen Behältern befinden
sich gasförmige
oder flüssige
Ausgangsstoffe. Durch die verschließbaren Behälteröffnungen dampft der flüssige oder
feste Ausgangsstoff. Dieser Dampf wird vom Trägergas transportiert.
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In dieser
WO 01/61071 A1 werden weitere Schriften
genannt, die sich ebenfalls mit einem gattungsgemäßen Verfahren
zur Kondensationsbeschichtung befassen, beispielsweise die
US 5,554,220 . Diese Schrift
offenbart ein Verfahren zur OVPD. Mit diesem Verfahren sollen Schichten
aus optischen, nicht linearen, organischen Salzen abgeschieden werden.
Diese Salze werden in einem Schiffchen (Tiegel) bevorratet, welches
sich in einer heizen Zone des Reaktors befindet. Zufolge der dort herrschenden
Quellentemperatur verdampft das organische Salz. Mittelst eines über das
Schiffchen strömenden
Trägergasstroms
wird der in die Gasform gebrachte feste Ausgangsstoff weiter in
eine Depositionszone transportiert, wo auf einem Substrathalter
ein Substrat angeordnet ist. Da die Substrattemperatur niedriger
ist, als die Quellentemperatur, kondensiert der gasförmige Ausgangsstoff
auf der Substratoberfläche
zu einem dünnen
Film. Mit dieser Methode bzw. mit den dort beschriebenen Vorrichtungen
lassen sich die Basismaterialien, nämlich Schichten, für organische
Leuchtdioden OLED aus kleinen Molekülen fertigen.
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Die zu erzielende Schichtdicke wird
bei dem Verdampfungsverfahren durch die Depositionszeit festgelegt.
Die Depositionsrate wird durch die Temperatur des Verdampferschiffchens
festgelegt. Werden mehrere Quellen, also mehrere Schiffchen oder Tiegel
verwendet, kann es zu Querverunreinigung der verschiedenen Quellensubstanzen
kommen. Jede Quelle muss daher in einer separaten Prozesskammer
angeordnet werden. Ferner tritt eine ungewollte Verteilung von Materialien
mit hohem Dampfdruck in dem gesamten Depositionssystem auf. Dies führt zu einer
unkontrollierten Verschleppung in nachfolgende Schichten der Struktur
oder in den nächsten
Prozess.
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OLEDs mit hoher Leuchtkraft, niedrigen
Betriebsspannungen und langer Lebensdauer benötigen eine Folge aus vielen
dotierten und undotierten Schichten. Diese müssen in einem Prozess nacheinander
abgeschieden werden. Zu diesen Schichten gehören Elektronen- und Lochleiter,
Barriereschichten und aktive lichtemittierende, lichtleitende oder lichtreflektierende
Schichten. Diese Schichten sollen bevorzugt so hergestellt werden,
dass sich die Zusammensetzung und damit ihre Eigenschaften in Depositionsrichtung ändert. Die
Schichteigenschaften, also die Schichtzusammensetzung oder der Dotierstoffgehalt
sollen sich sowohl abrupt, als auch kontrolliert stetig ändern können. Ersteres
ist für
scharfe Grenzflächen
zwischen den Schichten erforderlich.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die
zuvor erörterten
Nachteile zu beheben und ein Verfahren anzugeben, mittelst welchem
eine gezielte Einstellung von Zusammensetzung, Schichtfolge und Eigenschaften
der Grenzfläche,
die die Eigenschaften der Bauelemente bestimmen, erlaubt.
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Gelöst wird die Aufgabe durch die
in den Ansprüchen
angegebene Erfindung.
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Der Anspruch 1 zielt auf ein Verfahren
ab, bei dem das Trägergas
den Ausgangsstoff durchströmt und
die Zufuhr des gasförmigen
Ausgangsstoffs zur Prozesskammer mittelst mindestens eines Ventils und
eines Massenflussreglers kontrolliert wird. Bei dem Ventil handelt
es sich bevorzugt um ein Umschaltventil, das zwischen dem Behälter und
dem Gaseinlassorgan angeordnet ist. Der Massenflussregler kann vor
dem Behälter
angeordnet sein. Um die Verdampfungsrate konstant zu halten, ist
der Behälter
thermostatisiert. Auch die Gaszuleitung zum Behälter ist bevorzugt thermostatisiert,
so dass das in dem Behälter
einströmende
Gas dieselbe Temperatur besitzt, die auch der feste oder flüssige Ausgangsstoff
besitzt. Um den Gasdruck innerhalb des Behälters zu kontrollieren, kann
sich stromabwärts des
Behälters
in der Gasleitung ein Druckkontrollorgan befinden, mittels welchem
der Druck im Behälter auf
einem vordefinierten Wert gehalten wird. Mittelst des Ventils kann
der aus dem Behälter
strömende Gasfluss,
der aus dem Trägergas
und dem darin gelösten
gasförmigen
Ausgangsstoff besteht, entweder in die Prozesskammer oder in einem
Auspuff geleitet werden. Mit dieser Vent-Run-Schaltung ist eine
genaue Voreinstellung der Gaskonzentration und eine schlagartige
Zuschaltung des Ausgangsstoffes möglich. In einer Weiterbildung
der Erfindung ist vorgesehen, dass mindestens zwei verschiedene
Behälter voneinander
verschiedene Ausgangsstoffe beinhalten und individuell von einem
Trägergas
durchströmt und
die Zufuhr der jeweiligen gasförmigen
Ausgangsstoffe zur Prozesskammer mittelst Ventilen und Massenflussreglern
kontrolliert werden. Dabei ist jedem Behälter ein Ventil und ein Massenflussregler zugeordnet.
Ferner kann vorgesehen sein, dass die Zufuhr mindestens eines der
mindestens zwei in je einem Trägergas
gelösten
Ausgangsstoffe durch Variation des geregelten Massenflusses während des Abscheidungsprozesses
geändert
wird. Ferner ist vorgesehen, dass der Massenfluss ein- oder ausgeschaltet
wird. Der Massenfluss kann aber auch stetig an- oder absteigen.
Als Ausgangsstoffe dienen bevorzugt organische Moleküle. Die
abgeschiedene Schicht kann zu einer OLED weiterverarbeitet werden.
Bevorzugt werden nacheinander eine Vielzahl aus ein oder mehreren
Ausgangsstoffen bestehende Schichten abgeschieden. Die Schichten
dieser Schichtfolgen können
aus unterschiedlichen Materialien bestehen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet
sich dadurch aus, dass die Gaströme,
die zum Gaseinlassorgan geführt
werden, mittelst Ventilen und Gasmassenflussreglern zeitlich kontrollierbar in
die Prozesskammer leitbar sind. Hierzu ist insbesondere vorgesehen,
dass jeder der Behälter
von unten nach oben durchströmt
ist. Der gasförmige
oder flüssige
Ausgangsstoff kann daher auf einer porösen Zwischenwand des Behälters liegen,
durch welche das auf die Temperatur des Ausgangsstoffes temperierte
Trägergas
strömt.
Die Massenflussregler sind vorzugsweise dem Behälter vorgeordnet. Ein Umschaltventil
ist dem Behälter
nachgeordnet. Ein Druckregler kann dem Behälter ebenfalls nachgeordnet
sein und befindet sich zwischen Behälter und dem Umschaltventil.
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Die gasförmigen Ausgangsstoffe zur Herstellung
der Bauelementstrukturen werden in einem Gasstrom, z. B.
Stickstoff, Argon oder Helium transportiert.
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Die Depositionsrate, die Zusammensetzung und
die Menge an Dotierstoff, die in die Schicht eingebaut wird, wird
durch die Konzentration der jeweiligen Ausgangssubstanzen im Gasstrom
bestimmt. Die Einstellung der jeweiligen Konzentration im Gasstrom
erfolgt mittelst mehreren unabhängigen
Massenflussreglern. Es sind auch Verdünnungsleitungen vorgesehen,
die nach dem Umschaltventil in die Zuleitung zum Gaseinlassorgan
münden.
Es besteht die Möglichkeit
durch eine Veränderung
der Quellentemperatur den Dampfdruck der Ausgangsstoffe in den jeweiligen
Behältern
unabhängig
voneinander zu verändern,
um damit die Konzentration im Gasfluss wesentlich zu erhöhen oder
zu erniedrigen. Der jeweilige Quellenbehälter ist so aufgebaut , dass
sich die Zusammensetzung des Gasstroms reproduzierbar und nahezu
linear mit dem Trägergasfluss ändert. Die
Leitungen von den Quellen zum Reaktor sind so aufgebaut, dass die
eingestellten Gaszusammensetzungen erhalten bleiben. Die Gasleitungen sind
insbesondere derart temperiert, dass der Dampfdruck des gasförmigen Ausgangsstoffes
im Trägergas
niedriger ist, als der Sättigungsdampfdruck,
so dass keine Kondensation entstehen kann. Diese Voraussetzungen
gelten auch für
die Temperatur des Gaseinlassorganes. Durch eine Separation der
Quellen und der Leitungen erfolgt keine gegenseitige Verunreinigung.
Die Drucke in den Leitungen bzw. in den Behältern werden über den
obengenannten Druckregler geregelt. Ein abruptes und reproduzierbares
Ab- und Anschalten
der Quelle ist durch die Ventile möglich. Diese befinden sich
möglichst
in der Nähe
des Reaktors. Da alle Quellen räumlich
voneinander getrennt sind, erfolgt keine Kreuzkontermination der
Quellen. Die Deposition einer Schichtenfolge, die aus mehreren qualitativ
unterschiedlichen Schichten besteht, kann in einer Prozesskammer
erfolgen, und zwar in unmittelbar aufeinander abfolgenden Schritten.
Eine gegenseitige Beeinflussung der Gasströme erfolgt nicht, da die Zusammenführung der
stark verdünnten
Quellenflüsse
erst kurz vor der Prozesskammer erfolgt. Das Gaseinlassorgan des Reaktors
und der Gasweg vom Gaseinlassorgan zum Substrat ist so gestaltet,
dass die eingestellten Gaszusammensetzungen sich nicht unreproduzierbar
verändern.
Die Schichtdicken werden somit im Wesentlichen nur durch die Schaltzeiten
definiert. Durch den erfindungsgemäßen Aufbau der Prozesskammer
und der Peripherie, also der Anordnung der Ventile der Behälter und
der Massenflussregler ist eine sehr schnelle Zusammensetzungsänderung
der Gasphase und damit der Schichtzusammensetzung möglich. Die
oben beschriebene Vent-Run-Schaltung ermöglicht eine
genaue Voreinstellung der Gaskonzentration. Bevorzugt befinden sich
in dem gesamten Depositionssystem keine ungespülten Leerräume, so dass keine ungewünschte Vermischung
der Gase erfolgt. Aus diesen Gründen
sind die Eigenschaften der Grenzflächen zwischen den einzelnen
abgeschiedenen Schichten genau einstellbar. In Wachstumspausen können die
Oberflächen
mit einem Inertgas gespült
werden. Die Pausenzeiten sind insbesondere zufolge der Vent-Run-Schaltung
frei wählbar.
Minimale Pausenzeiten im Bereich von wenigen Sekunden Bruchteilen
sind möglich.
Schaltzeiten für
die Position oder Pausen von einigen Sekundenbruchteilen bis zu
mehreren Minuten sind einstellbar. Die Prozessparameter in den Wachstumspausen
sind weitestgehend frei einstellbar. Z. B.
kann der Gasstrom, die Temperatur voreingestellt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren
zeichnet sich dadurch aus, dass das Wachstum der Schichten nicht
nur graduell begonnen oder graduell beendet werden kann. Das Schichtwachstum
lässt sich
vielmehr abrupt ein- oder ausschalten.
Dies führt
zu einer präzisen
Kontrolle der Grenzflächen
der einzelnen aufeinander abgeschiedenen Schichten. Die Schichten
können
eine Dicke von nur wenigen Nanometern aufweisen. Zwischen den einzelnen
Schichten können
auch subatomare Lagen abgeschieden werden, um die Grenzflächen zu
beeinflussen. Mittels dieser subatomaren Lagen können die Oberflächenladungen
abgesättigt werden.
Dies führt
zu einer gewünschten
Bandverbiegung. Zur Beeinflussung der Grenzflächen und insbesondere der Grenzflächen-Aufladungen
können Metalle
oder Polymere abgeschieden werden. Es ist aber auch möglich, die
Grenzflächen
lediglich durch pausieren des Wachstums zu beeinflussen. Hierzu wird
die Deposition abrupt abgeschaltet. Es wird eine gewisse Zeit gewartet.
In dieser Zeit findet kein Wachstum statt. In dieser Zeit kann sich
die Oberfläche
elektronisch verändern.
Nach der Wartezeit kann das Schichtwachstum abrupt oder graduell
wieder begonnen werden. Erfindungsgemäß werden Festkörper oder
Flüssigkeiten
als Ausgangsstoffe verwendet. Es können dabei solche Ausgangsstoffe
verwendet werden, die sich verdampfen lassen. Es können aber
auch solche Ausgangsstoffe verwendet werden, bei denen die Verdampfungstemperatur
höher ist
als die Zerlegungstemperatur. Solche Stoffe lassen sich nicht verdampfen,
da sie sich vorher chemisch zerlegen. Diese Stoffe können als
Aerosol, also als Nebel transportiert werden.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung
werden anhand beigefügter
Zeichnungen erläutert.
Es zeigen:
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1 den
grob schematischen Aufbau einer Vorrichtung zur Durchführung des
Verfahrens mit einem eine Prozesskammer aufweisenden Reaktor und
zwei Behälter
für die
Ausgangsstoffe,
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2a den
zeitlichen Verlauf der Konzentration eines in die Prozesskammer
geleiteten Dotierstoffes,
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2b den
zugehörigen
Verlauf der Konzentration eines in die Prozesskammer gebrachten schichtbildenden
Ausgangsstoffes (A),
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2c das
resultierende Dotierstoffprofil der Schicht als Funktion der Schichtdicke,
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3a den
zeitlichem Verlauf der Konzentration eines in die Prozesskammer
geleiteten ersten Ausgangsstoffes (A),
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3b korrespondierend
zu 3a den zeitlichen
Verlauf der Konzentration eines in die Prozesskammer geleiteten
zweiten Ausgangsstoffes (B),
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3c korrespondierend
zu den 3a und 3b die Schichtzusammensetzung
als Tiefenprofil,
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4 grobschematisch
dargestellt ein weiteres Ausführungsbeispiel
einer Beschichtungsvorrichtung,
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5 der
Grundriss eines kreisförmigen Gasauslassorgans 4,
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6 der
Grundriss eines rechteck-förmigen Gasauslassorgans
in Form eines Quadrates,
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7 der
Grundriss eines rechteckigen Gasauslassorganes in Form eines schmalen
Streifens und
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8 ein
weiteres Ausführungsbeispiel
gemäß 4.
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Die in der 1 dargestellte Vorrichtung besteht aus
einem Reaktor 1, der ein temperierbares Gehäuse aufweist.
Die Heizung und die Gasableitung und weitere an sich bekannte Ausgestaltungsmerkmale
dieses Reaktors 1 sind der Übersichtlichkeit halber in
der Zeichnung nicht dargestellt. Der Boden der sich in dem Reaktor
befindlichen Prozesskammer 2 wird von einem Substrathalter 7 ausgebildet,
welcher temperierbar ist. In der Regel wird der Substrathalter 7 gekühlt, damit
die durch das Gaseinlassorgan 4 in die Prozesskammer 2 hineinströmenden gasförmigen Ausgangsstoffe
auf dem auf dem Substrathalter 7 liegenden Substrat 3 aufkondensieren,
um eine dünne
Schicht auszubilden.
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Das Gaseinlassorgan 4 kann
die Form eines Duschkopfes haben. Oberhalb des Gaseinlassorganes 4 befindet
sich eine Gasmischkammer, in welche mehrere temperierte Gasleitungen 5 münden. Im Ausführungsbeispiel
sind zwei temperierte Leitungen 5 dargestellt. Die Temperatur
der Leitungen 5 und des Gaseinlassorganes 4 ist
höher als
die Substrattemperatur und so hoch, dass innerhalb der Leitungen
der gasförmige
Ausgangsstoff nicht kondensiert, sich nicht chemisch verändert, insbesondere
sich nicht zerlegt.
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Die gasförmigen Ausgangsstoffe werden
in Gasquellen bereitgestellt. Diese Gasquellen bestehen aus einem
Behälter
11,
der eine temperierbare Wand
12 besitzt. Die Wand
12 wird
auf eine Quellentemperatur geheizt, die höher ist, als die Substrattemperatur.
In den Boden des Behälters
11 mündet eine
temperierte Zuleitung
13. Die Leitung wird bevorzugt auf
derselben Temperatur gehalten, wie die Behälterwand
12. Die Leitung
13 wird
mit einem Trägergas
gespeist, dessen Fluss von einem Massenflussregler
9 eingestellt
wird. Als Trägergas
kommen z. B. Stickstoff, Argon oder
Helium in Betracht. Dieses Trägergas
durchströmt
eine poröse
Zwischenwand
14. Auf der porösen Zwischenwand
14 liegt
der feste, gegebenenfalls auch flüssige Ausgangsstoff. Der Ausgangsstoff
besteht aus kleinen organischen Molekülen, wie sie beispielsweise
in der
US 5,554,220 genannt
sind. Das Trägergas
durchströmt den
flüssigen
oder festen Ausgangsstoff
15. Der auf der obenliegenden
Behälteröffnung ausströmende Trägergasstrom
ist mit dem gasförmigen
Ausgangsstoff beladen, bevorzugt gesättigt. Die temperierte Leitung
6 mündet in
einen Druckregler
16, mittels welchem der Behälterdruck
geregelt wird. Stromabwärts
des Druckreglers
16 befindet sich ein temperiertes Umschaltventil
8,
mittels welchem der Gasfluss entweder in das Gaseinlassorgan
4 oder
in eine Vent-Leitung
10 geleitet werden kann. Kurz vor
der Mündung
der Gasleitung
5 in das Gaseinlassorgan
4 münden Trägergasleitungen
17 in
die Gasleitung
5, um wahlweise eine ergänzende Verdünnung vornehmen zu können oder
um einen Bypass-Betrieb zu verwirk lichen. Beispielsweise kann durch
die Leitung
17 nur dann ein Gasstrom geleitet werden, wenn
das Ventil
8 den aus dem Behälter
15 kommenden
Gasstrom in die Vent-Leitung
10 schaltet. Bevorzugt sind die
durch die Leitung
17 und die Vent-Leitung
19 strömenden Gasströme gleich
groß.
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Die 2a bis 2c zeigen das erfindungsgemäße Verfahren
am Beispiel der Herstellung eines Dotierstoffprofils. Durch eine
entsprechende Variation des vom Massenflussregler 9 in
den Behälter
geleiteten Trägergasstroms
kann die Dotierstoffgaskonzentration, die in der 2a abgetragen ist, innerhalb der Gasphase
oberhalb des Substrates eingestellt werden. Während der Phase T1 steigt die
Dotierstoffkonzentration mit der Zeit linear an. Während der
Phase T2 wird sie konstant gehalten, während der Phase T3 steigt die
Dotierstoffkonzentration durch eine entsprechende Erhöhung des
Gasflusses durch den Behälter 15 weiter
stetig an. In der Phase T4 wird durch stetige Reduzierung des Gasstromes die
Dotierstoffkonzentration linear bis auf Null reduziert. In der Phase
T5 ist das Ventil 8 geschlossen. In der Phase T6 wird der
Gasstrom zeitlich nicht linear geändert. In der Phase T7 wird
der Gasstrom ebenfalls zeitlich nicht linear reduziert.
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Der in der 2b dargestellte Fluss durch den das Schichtmaterial
beinhaltenden Behälter bleibt
konstant. Entsprechend ist die Gaskonzentration des zugehörigen Ausgangsstoffes
in der Gasphase oberhalb des Substrates konstant.
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Das Schichtwachstum findet mit einer
gleichmäßigen Wachstumsrate
statt. Lediglich der Dotierstoffeinbau erfolgt zeitlich variabel.
Daraus resultiert das in der 2c dargestellte
Dotierstoffprofil.
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In den 3a bis 3c wird beispielhaft gezeigt,
wie die Schichtzusammensetzung zeitlich variiert werden kann. In
die Prozesskammer 3 sind zwei Ausgangsstoffe A und B unabhängig voneinander einleitbar.
Jeder Ausgangsstoff A, B befindet sich in einem separaten Behälter 11.
Die Gasströme
durch die Behälter 11 sind
individuell einstellbar. Der Gasstrom, der durch den Behälter 11 strömt, in welchem sich
die Substanz A befindet, ist in 3a dargestellt.
Entsprechend verläuft
die Konzentration dieses gasförmigen
Ausgangsstoffes in der Prozesskammer.
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In der 3b ist
der durch den im Ausgangsstoff B beinhaltende Behälter 11 strömende Gasfluss zeitlich
dargestellt. Entsprechend dem Gasfluss ändert sich die Konzentration
der gasförmigen
Komponente B in der Gasphase oberhalb des Substrates 3.
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In der Phase T1 ist das zum Material
B zugeordnete Umschaltventil 8 geschlossen und nur der Ausgangsstoff
A wird in die Prozesskammer geleitet. Wie aus der 3c zu entnehmen ist, enthält die zugehörige Schicht
nur die Komponente A. In der Phase T2 ist das der Komponente A zugeordnete
Umschaltventil auf Vent geschaltet, also geschlossen, und nur die
Komponente B wird in die Prozesskammer geleitet. Entsprechend besteht
die zugeordnete Schicht nur aus dem Material B. In der Phase T3
wird das Material A durch Umschalten des Ventils 8 zugeschaltet.
Die zugehörige
Schicht besteht aus beiden Materialien. In der Phase T4 wird der
Strom durch den das Material B beinhaltenden Behälter reduziert. Es wird mehr
Material A als Material B abgeschieden. In der Phase T5 wird der
Gasstrom durch den die Komponente A beinhaltenden Behälter erhöht. In entsprechender
Weise ändert
sich die Schichtzusammensetzung. In der Phase T6 wird das zur Komponente
A gehörende
Ventil auf Vent geschaltet. Entsprechend besteht die Schicht nur
aus der Komponente B. In der Phase T7 sind beide Ventile 8 auf
Vent geschaltet. Es findet kein Schichtwachstum statt. In dieser
Phase kann die Prozesskammer mit einem Inertgas gespült werden.
In der Phase T8 sind beide Ventile 8 auf Run geschaltet.
Es wird eine aus den Komponenten A und B bestehende Schicht abgeschieden.
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Es ist selbstverständlich auch
möglich,
die durch die Komponenten A oder B beinhaltenden Behälter strömenden Trägergase
zeitlich zu variieren, wie es die 2a zeigt.
Dann ändert
sich die Zusammensetzung der Schicht kontinuierlich. Es können so Rampenprofile
hergestellt werden.
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Die Variation der Zusammensetzung
der Gasphase in der Prozesskammer 2 unmittelbar oberhalb
des Substrates 3 ist darüber hinaus auch durch eine
Variation der Temperatur innerhalb der Behälter 11 möglich. Eine
schnellere Variation lässt
sich aber durch die Variation des Gasflusses mittelst der Massenflussregler 9 erzielen.
Darüber
hinaus kann eine Variation auch durch Änderung des Drucks erzielt werden.
Hierzu wird der voreingestellte Wert des Druckregelorganes 16 geändert.
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Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren
bzw. der erfindungsgemäßen Vorrichtung
lassen sich die Grenzflächen
zwischen den einzelnen, aufeinander abgeschiedenen Schichten beeinflussen.
Insbesondere ist vorgesehen, auf die Oberfläche einer der Schichten eine
subatomare Lage, beispielsweise eines Metalls oder eines Polymers
abzuscheiden. Mittels einer solchen oder einer ähnlichen Zwischenschicht können Oberflächenladungen
abgesättigt werden.
Dies führt
zu einer kontrollierten Bandverbiegung. Es ist aber auch vorgesehen,
dass durch ledigliches Unterbrechen des Wachstumsprozesses die Grenzflächen-Eigenschaften beeinflusst
werden. Die typische Schichtdicke einer abgeschiedenen Schicht liegt
zwischen 10 und 15 Nanometern. Die gesamte, aus einer Vielzahl von
Schichten bestehende Struktur hat eine Gesamtdicke von 100 bis 150
Nanometern. Neben den zuvor beschriebenen Einsatzbereichen kann
das erfindungsgemäße Verfahren
auch zur Herstellung von weißen
Lichtemittierern für
die Beleuchtungstechnik verwendet werden.
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Erfindungsgemäß können auch solche Materialien
als Ausgangsstoffe verwendet werden, die sich aufgrund ihrer niedrigen
Zerlegungstemperatur nicht verdampfen lassen. Solche, nicht verdampfbare Ausgangsstoffe,
bei denen die Verdampfungstemperatur höher liegt als die Zerlegungstemperatur,
werden als Aerosol transport.
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Die schematische Darstellung in 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel,
bei dem mehrere thermostatisierte Kammern 18a, 18b und 18c vorgesehen sind.
Die einzelnen thermostatisierten Kammern 18a, 18b und 18c werden
auf unterschiedliche Temperaturen Ta, Tb, Tc gehalten. Innerhalb
der Kammern 18a, 18b, 18c befinden sich
jeweils eine Vielzahl von Behältern 11a, 11b, 11c,
in denen sich feste oder flüssige
Ausgangsstoffe befinden, die in der vorbeschriebenen Art über ein
Gaseinlassorgan 4 der Prozesskammer zugeführt werden,
wo sich ein drehangetriebenes Substrat 3 befindet.
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Die Grundrissform der Gasaustrittsfläche des
Gaseinlassorganes 4 kann verschiedene Formen besitzen.
Wie in der 5 dargestellt,
kann die Form kreisscheibenförmig
sein. Wie in der 6 dargestellt,
kann die Grundrissform der Gasaustrittsfläche des Gaseinlassorganes 6 quadratisch
sein. Diese Form und die in der 7 dargestellte
schmale, quasi lineare Form der Gasaustrittsfläche findet insbesondere bei
solchen Vorrichtungen bzw. Verfahren Verwendung, bei denen ein endloses
Substrat beschichtet wird. Eine derartige Vorrichtung ist schematisch
in der 8 dargestellt.
Dort tritt das endlose, flexible Substrat 3 einseitig in
den Prozesskammer ein und gleitet über einen temperierbaren Substrathalter 7.
Das flexible Substrat 3 tritt auf der anderen Seite der
Prozesskammer wieder aus.
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Es ist möglich, die Schicht durch Masken
lateral zu strukturieren. Vorzugsweise werden innerhalb der Prozesskammer
eine Vielzahl von Schichten abgeschie den. Auf die Schichtenfolge
kann zusätzlich
eine Schutz-, Isolier- oder Antireflexschicht aufgebracht werden.
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Alle offenbarten Merkmale sind (für sich)
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.