KR20170026532A - Cvd 또는 pvd 디바이스를 위한 증기를 생성하기 위한 디바이스 및 방법 - Google Patents

Cvd 또는 pvd 디바이스를 위한 증기를 생성하기 위한 디바이스 및 방법 Download PDF

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미하엘 롱
비르기트 이름가르트 베카르트
클라우디아 크리머
칼-하인즈 트림보른
앤디 아이클러
안드레아스 포퀴
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아익스트론 에스이
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Abstract

본 발명은 CVD 또는 PVD 디바이스의 증기를 생성하기 위한 디바이스 및 방법에 관한 것이다. 방법에서, 증기화 열은 증기화 온도에 도달되는, 다중스테이지 증기화 디바이스(1, 2)의 제 1 열 전달 표면과 콘택하게 입자들을 운반함으로써 고체 또는 액체 입자들에 전달되고, 그리고 입자들을 증기화함으로써 생성된 증기는 캐리어 가스 흐름 방향으로 캐리어 가스에 의해 증기화 디바이스(1, 2) 밖으로 운송된다. 본 발명에 따라, 증기는 캐리어 가스에 의해 캐리어 가스 흐름 방향으로 증기화 디바이스(1, 2) 이후에 배열된 단일 또는 다중 스테이지 모듈레이션 디바이스(3, 4)를 통해 운송된다. 모듈레이션 디바이스(3, 4)는 제 2 열 전달 표면들을 가지며, 상기 제 2 열 전달 표면들은 제 1 모듈레이션 온도로 조정되고, 상기 제 1 모듈레이션 온도에서 증기는 제 2 열 전달 표면들 상에서 응결 없이 증기 전달 페이즈으로 모듈레이션 디바이스(3, 4)를 통해 통과하고, 그리고 제 2 모듈레이션 온도로 조정되고, 제 2 모듈레이션 온도에서 증기의 적어도 일부는 제 2 열 전달 표면들 상에서 인터미션(intermission) 위상으로 응결한다. 냉각은 냉각 가스를 사용하여 수행될 수 있다.

Description

CVD 또는 PVD 디바이스를 위한 증기를 생성하기 위한 디바이스 및 방법{DEVICE AND METHOD FOR GENERATING VAPOR FOR A CVD- OR PVD DEVICE}
본 발명은 CVD 또는 PVD 디바이스에서 증기를 생성하기 위한 방법에 관한 것이고, 여기서 증기 열은 증기화 온도에 도달되는 단일 또는 다중스테이지 증기화 디바이스의 제 1 열 전달 표면과 입자들이 콘택하게 함으로써 고체 또는 액체 입자들에 전달되고 그리고 입자들의 증기화에 의해 생성된 증기는 캐리어(carrier) 가스의 흐름 방향으로 캐리어 가스에 의해 증기화 디바이스 밖으로 운송된다.
본 발명은 추가로, 증기화 디바이스를 가진, 특히 방법을 수행하기 위한 CVD 또는 PVD 디바이스에 대한 증기를 생성하기 위한 디바이스에 관한 것이고, 증기화 디바이스는 증기화 디바이스에 배치된 고체 또는 액체 입자들에 증기화 열을 전달하기 위해 증기화 온도까지 가열될 수 있는 제 1 열 전달 표면을 가지며, 여기서 캐리어 가스에 의해 입자들의 증기화에 의해 생성된 증기는 캐리어 가스의 흐름 방향으로 캐리어 가스에 의해 증기화 디바이스 밖으로 운송된다.
하나 또는 그 초과의 미세 다공성 폼(foam) 바디들을 통하여 전기 전류를 통과시킴으로써 증기화 온도로 도달되는 상기 하나 또는 그 초과의 미세 다공성 폼 바디들을 포함하는 증기를 제공하기 위한 디바이스가 WO 2012/175124 호, DE 10 2011 051 261 A1 호 또는 DE 10 2011 051 260 A1 호에 개시된다. 이들 문헌들은 특히, 비-균일한 입자 사이즈로 인해, 에어로졸로 개방 다공성 폼 바디의 셀 벽들을 얇게 코팅하는 것이 바람직하고, 따라서 코팅된 셀 벽들을 통해 공급되는 열로 인해, 코팅이 균일하게 증발될 수 있다는 것을 언급한다.
WO 2012/175128 호 또는 WO 2012/175126 호는, 증기가 다중-스테이지 온도 제어 디바이스로 운반되는 증기화 디바이스 및 증기화 방법을 설명한다. 업스트림 온도 제어 스테이지에서, 증기 또는 증기를 운반하는 캐리어 가스는 균일한 온도로 가열된다. 이것은, 증기가 폼 바디의 셀 벽들 상에서 응결하지 않는 그런 온도까지 가열되는 개방 다공성 폼 바디에서 발생한다. 다운스트림에 배열된 제 2 다공성 폼 바디는 더 낮은 온도를 가져서, 증기가 셀 표면들 상에서 응결될 수 있다. 다운스트림 온도 조절 스테이지는 응결 및 증발이 평형 상태에 있는 온도로 유지되어, 시간에 걸쳐 평균화될 때 어떠한 비-가스 물질의 축적도 셀 벽들 상에 형성되지 않는다.
코팅 프로세스 또는 코팅 디바이스에서, 특히 에어로졸의 증기화에 의해 제공되는 반응 가스들을 갑자기 스위칭 온 또는 스위칭 오프하는 것이 바람직하다. 실제로, 이것은 캐리어 가스로 운송되는 프로세스 가스 흐름을 바이패스 파이프로 재지향시키는 밸브들에 의해 달성되고, 이는 프로세스 가스 흐름이 프로세싱 챔버를 지나 흐르게 한다. 스위칭 오버함으로써, 통기(vent) 동작시 안정화된 프로세스 가스 흐름이 프로세싱 챔버로 지향될 수 있다. 그런 스위칭 동작이 수행될 때, 프로세싱 챔버 내에서 흐르는 가스의 전체 흐름은 변화할 것이고, 따라서 프로세스 가스 흐름만이 과도 기간(transient phase) 후 안정화된다. 프로세싱 챔버를 지나는 프로세스 가스의 방향 변경(diversion)은 또한 원하지 않는 재료 손실을 초래한다. 사용된 물질들은 비용 이유들로 인해 가능한 최대 효율성으로 사용되어야 하는 값비싼 유기, 특히 고순도 물질들이다.
유기 입자들은 증기화 온도에서 증기화하고 캐리어 가스에서의 상기 유기 입자들의 운송 동안, 유기 입자들은 응결을 방지하는 온도에서 유지되어야 한다. 이런 목적을 위하여, 운송 파이프들의 벽들은 가열된다. 사실상 진공 조건들하에서, 에어로졸이 비교적 낮은 열적 용량을 가져서, 충분히 높은 증기화 열의 공급이 대응하는 높은 온도 기울기를 요구하는 것이 또한 기술적으로 문제이다. 다른 한편, 유기 입자들은 단지 제한된 화학적 안정성만을 가진다. 증기화 온도를 초과하는 온도들에서, 유기 입자들은 화학적으로 분해될 수 있다. 본 발명의 응용 분야는 물리적 가스-위상 기상 증착 및 화학적 가스-위상 기상 증착 둘 모두이다.
본 발명의 목적은 사용시 장점들을 제공하는 방식으로 일반적 방법 또는 일반적 디바이스를 확장하는 것이다.
목적은 청구항들에 특정된 본 발명에 의해 달성된다.
가장 먼저, 모듈레이션(modulation) 디바이스가 본질적으로 제안된다. 모듈레이션 디바이스는 흐름 방향으로 증기화 디바이스 뒤쪽에 배열되고 단일-스테이지 또는 다중-스테이지일 수 있다. 위에서-언급된 종래 기술에 설명된 바와 같이 고체 폼으로 디자인될 수 있는 단일-스테이지 또는 다중-스테이지 증기화 디바이스는 증기화 온도까지 가열된다. 바람직하게 사전-가열된 캐리어 가스는 제 1 열 전달 표면들을 형성하는 다공성 바디 내에 공급된다. 이런 다공성 바디에, 액체 또는 고체 입자들을 포함하는 에어로졸이 또한 공급된다. 입자들은 증기화 온도로 가열되는 열 전달 표면들과 콘택하게 된다. 열 전달 표면들은 다공성 폼의 셀 벽들이다. 방법은 바람직하게, 캐리어 가스의 입자들의 자유 경로 길이가 증기화 표면을 형성하는 고체 폼의 포어(pore) 사이즈보다 약간만 작은 압력에서 수행된다. 압력은 몇 밀리바들일 수 있다. 입자들이 증기화 표면들과 콘택하게 될 때, 증기화 열은 입자들이 증기화되도록 입자들에 공급된다. 증기는 캐리어 가스에 의해 증기화 디바이스로부터 밖으로 운송되고 모듈레이션 디바이스에 진입한다. 모듈레이션 디바이스는 제 2 열 전달 표면들을 포함하는 적어도 하나의 엘리먼트를 가진다. 본 발명의 바람직한 확장들은 이후에 설명된다: 모듈레이션 디바이스의 하나 또는 그 초과의 엘리먼트들은 증기화 디바이스의 하나 또는 그 초과의 엘리먼트들과 동일하게 디자인된다. 교대로 배열된 증기화 바디에 에어로졸 형태로 각각 공급되는 상이한 타입들의 소스 재료들에 대해 다수의 증기화 스테이지들이 있을 수 있다. 결과로서, 업스트림 증기화 바디에서 생성된 증기는 제 2 증기화 스테이지의 다운스트림 증기화 바디를 통해 지나간다. 그 다음으로, 복수의 증기들의 혼합물은 최종 열 전달 매체로부터 탈출할 수 있다. 모든 경우들에서, 전기적으로 전도성 고체 폼들이 바람직하게 사용된다. 모듈레이션 디바이스의 적어도 하나의 엘리먼트는 증기화 온도로만 일정하게 유지되지 않을 수 있어서, 증기 및 캐리어 가스는 자유롭게 모듈레이션 디바이스 밖으로 지나갈 수 있다. 본 발명에 따라, 모듈레이션 디바이스의 적어도 하나의 엘리먼트는 증기의 응결 온도로 냉각될 수 있다는 것이 규정된다. 상이한 증기화 온도들을 가지는 복수의 증기들이 생성되면, 모듈레이션 디바이스는, 가장 낮은 증기화 온도를 가진 증기가 또한 응결하는 응결 온도로 냉각될 수 있다. 응결 온도는 증기화 온도보다 20℃ 낮을 수 있다. 예컨대, 증기화 온도는 350℃일 수 있다. 그 다음으로, 모듈레이션 디바이스는 적어도 일부의 구역들에서 350℃로부터 330℃로 냉각될 수 있다. 이 온도에서, 적어도 증기화 디바이스로부터 모듈레이션 디바이스로 운송되는 대부분의 증기는 모듈레이션 디바이스에서 응결되어, 바람직하게 캐리어 가스만이 아무 방해를 받지 않고 모듈레이션 디바이스를 통해 지나가지만, 증기는 캐리어 가스로부터 완전히, 또는 적어도 거의 완전히 응결된다. 증기는 모듈레이션 디바이스의 열 전달 표면들, 즉 개방-셀 고체 폼의 셀 벽들 상에 응결된다. 증기 전달 페이즈(phase)에서, 시간에 따라 평균화될 때, 어떠한 재료 축적도 열 전달 표면들 상에서 발생하지 않는다. 열 전달 표면들 상에 증기의 임의의 응결은 재증기화와 열역학적 평형이어서, 평균하여, 증기 및 캐리어 가스는 아무런 방해를 받지 않고 모듈레이션 디바이스를 통해 자유롭게 지나간다. 모듈레이션 온도가 낮아지면, 시간에 걸쳐 평균화될 때 재료 축적은 응결로 인해 제 2 열 전달 표면들 상에서 발생한다. 모듈레이션 디바이스 및 증기화 디바이스는 바람직하게 하우징 내에 위치되고, 하우징의 벽들은, 입자들이 증기화하는 온도보다 높거나 같은 온도로 가열된다. 이것은, 디바이스가 CVD 또는 PVD 반응기의 가스 입구 바디에 공급되는 증기를 공급하는 증기 전달 페이즈에서, 어떠한 응결도 벽들 상에서 발생하지 않는 것을 보장한다. CVD 또는 PVD 반응기의 가스 입구 바디에 증기가 공급되도록 의도되지 않는 인터미션(intermission) 페이즈에서, 모듈레이션 디바이스의 적어도 하나의 엘리먼트는, 증기가 캐리어 가스로부터 응결하는 온도로 냉각될 것이다. 이것은 바람직하게 냉각제를 도입함으로써 달성되고, 여기서 냉각제는 캐리어 가스 스트림에 공급되는 냉각 가스인 것으로 규정된다. 이런 목적을 위하여, 냉각 가스 파이프는 모듈레이션 디바이스의 2개의 엘리먼트들 사이의 공간으로 돌출할 수 있다. 이에 의해 중간 공간으로 공급되는 냉각 가스는 모듈레이션 디바이스의 업스트림 엘리먼트의 다운스트림 섹션 및 모듈레이션 디바이스의 다운스트림 엘리먼트의 업스트림 섹션 둘 모두를, 셀 벽들 상에 증기의 증착을 초래하는 온도로 냉각시킨다. 인터미션 페이즈 동안, 에어로졸은 또한 증기화 디바이스에 공급된다. 증기화 디바이스는 복수의 엘리먼트들을 포함할 수 있고, 여기서 개방-포어 폼 바디 형태의 업스트림 엘리먼트는 캐리어 가스만을 가열하기 위해 사용된다. 에어로졸은 흐름 방향으로 다운스트림에 배열된 2개의 엘리먼트들 사이의 공간으로 공급된다. 중간 공간으로 공급되는 에어로졸 공급 파이프는 이를 위해 사용된다. 그러나 에어로졸의 역확산으로 인해, 증기화는 증기화 디바이스의 다운스트림 엘리먼트에서뿐 아니라 증기화 디바이스의 업스트림 엘리먼트의 다운스트림 섹션에서도 발생한다. 장치는 조절 디바이스를 가진다. 조절 디바이스는 모듈레이션 디바이스의 다운스트림에 배열되고 캐리어 가스 내 증기의 농도 또는 부분 압력을 결정할 수 있는 센서에 연결된다. 조절 디바이스는 제어 신호들을 모듈레이션 디바이스의 가열 디바이스에 그리고 질량 유량 제어기에 제공하고, 이로 인해 냉각 가스 흐름이 조정될 수 있다.
모듈레이션 디바이스의 가열 전력의 변동에 의해, 그러나 특히 냉각 가스 흐름의 변동에 의해, 모듈레이션 디바이스의 기능은 증기-투과와 증기-차단 사이에서 스위칭될 수 있다. 그러나, 조절 디바이스에 의해, 모듈레이션 디바이스의 온도는 또한 정밀하게 조정될 수 있어서, 증기 전달 페이즈 동안 제 2 열 전달 표면들 상에 형성된 임의의 응결물은 증발한다. 냉각 가스의 적당한 도시지(dosage)에 의해, 증기화 온도는, 증발기가 일정한 증기 레이트를 공급하도록 조정될 수 있다. 증기화 디바이스는 증기에 대한 대략(coarse) 전달 레이트가 설정되게 한다. 모듈레이션 디바이스는 증기 공급 레이트를 정밀하게 제어하기 위하여 사용될 수 있고, 모듈레이션 디바이스는 완전 증기-투과 상태와 완전 증기-차단 상태 사이에서 연속으로 조정될 수 있다. 각각 본 발명에 따른 장치 또는 본 발명에 따른 방법으로 인해, 증기 공급 디바이스는 2개의 동작 상태들 사이에서 갑자기 또는 연속으로 스위칭될 수 있다는 것이 유리한 것으로 간주된다. 기계적 밸브들이 사용될 필요가 없고, 상기 기계적 밸브들의 스위칭 정확도 및 누설은 여기에서 사용된 바와 같이 250℃ 초과의 온도들에서 문제들을 유발한다. 유기적 소스 재료들의 효과적인 이용은, 프로세싱 챔버가 어떠한 기판들도 포함하지 않으면 프로세싱 챔버를 지나가는 증기를 지향시킬 필요가 없기 때문에 가능하다. 성장 중단의 경우에, 증기화기로의 에어로졸 공급은 적어도 대략 30분 동안 인터럽트될 필요가 없다. 이 시간 동안, 증기화된 입자들의 응결로 인해, 대량 저장물이 모듈레이션 디바이스에 쌓이고, 상기 대량 저장물은 기판들이 프로세스 챔버에 존재하면, 이후에 기판들을 코팅하기 위해 다시 방출될 수 있다. 증기화 디바이스 및 모듈레이션 디바이스의 온도-조정된 고체 폼들을 통해 흐르는 가스, 또는 가스-증기 혼합물은 균질한 온도로 조정되어, 심지어 낮은 총 압력들에서도 증기가 파이핑 표면의 섹션들 상에 응결하는 것이 효과적으로 방지된다. 본 발명에 따라, 증기 전달은 캐리어 가스 스트림에 영향을 미치지 않고 턴 오프되고 다시 턴 온될 수 있다. 모듈레이션 디바이스 내로 공급되는 냉각 가스 스트림은 고압 가스 흐름의 대응하는 감소에 의해 보상될 수 있고, 이는 그렇지 않으면 동일한 포인트에 공급된다. 모듈레이션 디바이스 또는 증기화 디바이스의 개별 엘리먼트들은 대략 1cm의 재료 두께를 가질 수 있다. 개별 엘리먼트들은 1 밀리바의 총 압력에서 350℃까지 가열될 수 있다. 고체 폼의 개방 영역은 바람직하게 97%이고, 포어 사이즈는 대략 250 μm(인치당 100 포어들)이다. 캐리어 가스로서 사용되는 질소는 약 3.16Å의 동역학 직경을 가지며, 그리고 여기서 사용된 1 mbar의 압력 및 350℃의 온도에서, 대략 61 μm의 평균 자유 경로 길이를 가진다. OLED 증착 프로세스에 사용되는 재료(AlQ3(C27H18AlN3O3))는 약 11.4 Å의 동역학 직경 및 350℃ 및 1 mbar의 압력에서 18 μm의 평균 자유 경로 길이를 가진다. 증기화될 분자들의 평균 자유 경로 길이는 포어 사이즈에 충분히 가깝다. 그러므로, 고체 폼을 통해 지나갈 때 각각의 분자가 적어도 한번 셀 벽과 콘택하게 되는 충분히 높은 가능성이 있다. 게다가, 질소 분자들과 입자들/분자들의 충돌로 인해, 열 전달이 또한 발생한다. 모듈레이션 디바이스를 통한 캐리어 가스에 대해 큰 저항 없이 선택되는 증기 흐름의 통과 또는 인터럽션은 새로운 프로세싱 옵션들을 연다. 따라서, 증기 공급 레이트는 원하는 코팅 두께가 얻어지는 코팅 프로세스 동안 갑자기 턴 오프될 수 있다. 어떠한 부가적인 기계적 밸브들도 장치에 사용되지 않는다. 종래 기술에서 흔한 바와 같이 증기가 바이패스로 방향 전환될 필요가 없다. 단지 증기 흐름이 인터럽팅되기 때문에, 프로세스 챔버 내의 다른 압력 조건들은 변화하지 않는다. 압력의 불변성은 또한 코팅되는 기판의 다운스트림에 배기 가스를 배치하는데 유리하다.
본 발명의 예시적인 실시예들은 첨부된 도면들을 참조함으로써 아래에서 설명된다.
도 1은 제 1 예시적인 실시예의 증발기의 단면의 개략도이다.
도 2는 코팅 시스템에 통합된 제 2 실시예의 증발기의 단면도이다.
도 3은 도 2의 라인 III-III에 따른 단면이다.
도 4는 정적 증기 흐름을 조절하기 위한 디바이스의 개략도이다.
기판상에 OLED 구조의 증착을 위해 캐리어 가스로 운송되는 증기를 생성하기 위한 도 1 및 2에 도시된 디바이스들은 하우징(5)을 가진다. 하우징(5)은 가열되는 하우징 벽들을 가진다. 하우징(5)의 입구 섹션에, 캐리어 가스 공급 라인(13)이 위치되고, 캐리어 가스 공급 라인(13)을 통해 캐리어 가스, 예컨대 질소가 하우징의 입구 섹션 내로 도입된다. 하우징(5)의 입구 섹션은 깔때기-형 방식으로 넓어진다. 그 다음으로, 하우징은 계속하여 원통 형태이고, 흑연 또는 유사한 적당한 재료로 이루어진 총 4개의 개방-셀 폼 바디들은 흐름 방향으로 교대로 배열되고, 폼 바디들(1, 2, 3, 4) 각각은 하우징(5)의 전체 단면을 채운다. 폼 바디들은 예컨대 36 cm2의 단면적 및 대략 1 cm의 두께를 가질 수 있다. 폼 바디들은 250 μm(인치당 100 포어들)의 포어 폭, 및 약 97%의 개방 단면적을 가진다. 고체 폼의 바디들(1, 2, 3, 4)은 전기적으로 전도성이어서, 폼 바디들은 그들을 통한 전기 전류의 통과에 의해 가열될 수 있다. 도 2 및 3에서, 관련 공급 라인들(15, 16, 17, 18) 및 콘택들(15')이 표시된다. 콘택들(15', 16', 17', 18')에, 조절기(31)에 의해 조절되는 전압이 인가될 수 있거나 또는 조절된 전류가 공급될 수 있다.
에어로졸 공급 파이프(9)를 통해, 캐리어 가스, 예컨대 질소, 및 예컨대 A1Q3로 이루어진 에어로졸은 제 1 폼 바디(1)와 제 2 폼 바디(2) 사이의 중간 공간(10)에 공급될 수 있다. 흐름 방향으로의 제 2 폼 바디(2)와 흐름 방향으로의 제 3 폼 바디(3) 사이에, 중간 공간(11)이 위치된다.
흐름 방향으로의 제 3 폼 바디(3)와 흐름 방향으로의 제 4 폼 바디(4) 사이에, 다른 중간 공간(12)이 또한 위치된다. 냉각 가스 공급 파이프(14)는 중간 공간(12)에 공급되고, 상기 중간 공간(12)을 통해 냉각 가스가 공급될 수 있고, 적당한 경우 냉각 가스는 냉각될 수 있지만 또한 실온으로 있을 수 있다. 냉각 가스는 또한 질소일 수 있다.
예시적인 실시예에서 4개의 폼 바디들(1 내지 4)을 하우징하는 하우징(5)의 원통 섹션은 가열된 원뿔 표면(7) 및 가열된 원통 섹션(8)을 가진 출구 섹션에 연결된다. 캐리어 가스 증기 혼합물은 따라서 형성된 출구 채널(6)로 지나간다.
예시적인 실시예에서, 4개의 폼 바디들은 이어지게 도시된다. 도시되지 않은 예시적인 실시예에서, 다수의 폼 바디들은 이보다 더 크거나 작을 수 있다.
필수적인 컴포넌트들은 에어로졸 공급 파이프(9)를 통해 공급되는 에어로졸이 증기화되는 제 1 폼 바디, 및 제 1 폼 바디 뒤에 배열되는 적어도 제 2 폼 바디이고, 그 폼 바디는 증기화 온도보다 낮은 온도로 조정될 수 있어, 증기가 개방-포어 폼의 셀 벽들에 거의 완전히 응결될 수 있고, 따라서 캐리어 가스만이 출구 채널(6)을 통해 지나간다.
도 1 및 2에 도시된 예시적인 실시예의 경우에, 에어로졸 공급 파이프(9)의 개구(9')는 캐리어-가스 공급 파이프(13)를 통해 공급되는 캐리어 가스에 대한 사전-가열 디바이스를 형성하는 폼 바디(1) 사이의 중간 공간(10)으로 돌출한다. 증기화 온도로 가열되는 사전-가열 디바이스(1)는 또한 에어로졸의 증기화를 유발할 수 있지만, 에어로졸은 역확산에 의해 사전-가열 유닛(1) 쪽으로 업스트림으로 확산할 수 있다. 에어로졸의 실질적인 증기화는 흐름 방향으로 제 2 폼 바디, 그러나 다시 말해 증기화 디바이스(2)에서 발생한다. 그러므로, 폼 바디(2)와 폼 바디(3) 사이의 중간 공간(11)에 진입하는 가스는 순수 캐리어-가스 증기 혼합물이다.
폼 바디들(3 및 4)은 모듈레이션 디바이스를 형성한다. 모듈레이션 디바이스(3, 4)는 증기화 온도에 대응하는 온도로 가열될 수 있다. 이런 동작 모드에서, 디바이스는 증기 전달 페이즈에서 작동한다. 증기 및 캐리어 가스는 모듈레이션 디바이스(3, 4)를 통해 자유롭게 지나간다.
증기화 온도로 가열된 캐리어 가스는 이런 동작 모드에서 냉각 가스 공급 파이프(14)를 통해 진입할 수 있다. 그러나, 증기 전달 페이즈 동안, 바람직하게 어떠한 가스도 냉각 가스 공급 파이프(14)를 통해 모듈레이션 디바이스의 2개의 폼 바디들(3, 4) 사이의 공간(12)에 진입하지 못한다.
인터미션 페이즈에서, 냉각 가스는 냉각 가스 공급 파이프(14)를 통해 중간 공간(12)으로 도입된다. 모듈레이션 디바이스의 2개의 고체 폼들(3, 4)은 이런 동작 모드에서 활성적으로 가열되지 않는다. 이것은, 중간 공간(12)에 인접한 폼 바디들(3, 4)의 구역들이 대략 20°만큼 냉각되는 결과를 가진다. 특히, 다운스트림에 위치된 폼 바디(4)는, 증기화 디바이스(2)에서 생성된 증기가 박막으로서 폼 바디의 셀 벽들 상에 응결하는 응결 온도로 냉각된다. 응결 온도로의 모듈레이션 디바이스(3, 4)의 냉각으로 인해, 그러므로 캐리어 가스의 증기 농도는 총 압력 또는 캐리어 가스 흐름이 크게 영향을 받지 않고 출구 채널(6)에서 영으로 감소될 수 있다. 냉각 가스 공급 파이프(14)를 통해 전체 가스 스트림에 공급되는 냉각 가스 스트림은 캐리어 가스 공급 파이프(13)를 통해 공급된 캐리어 가스의 대응하는 감소에 의해 보상될 수 있다.
냉각 가스 스트림의 감소에 의해, 또는 모듈레이션 디바이스(3, 4)를 통해 전기 전류를 통과시킴으로써 모듈레이션 디바이스(3, 4)의 적당한 온도 조정에 의해, 모듈레이션 디바이스의 온도는 응결 온도를 초과하게 상승될 수 있고, 따라서 모듈레이션 디바이스의 셀 벽들 상에 증착된 막은 제어된 방식으로 증기화될 수 있다. 이것은 장치의 증기 전달 레이트가 정밀하게 조정되게 한다.
도 2는 에어로졸 생성기(19) 및 질량 유량 제어기(20)의 개략도를 부가적으로 도시한다. 질량 유량 제어기(20)는 에어로졸 생성기(19)를 통해 흐르는 캐리어 가스 스트림을 조정하기 위하여 사용된다. 그러므로, 에어로졸 생성기에서 생성된 입자들은 에어로졸 공급 파이프(9)를 통해 중간 공간(10)으로의 가스 스트림으로 운송된다.
가열 디바이스(21)에 의해, 질량 유량 제어기(22)에 의해 조정되는 캐리어 가스 흐름은 가열될 수 있다. 그러나, 사전-가열 유닛(1)이 충분히 크게 치수화되면, 가열 디바이스(21)는 필요하지 않다.
참조 번호 23은 냉각 가스(14)에 대한 온도 제어 디바이스를 지정하기 위해 사용된다. 온도 제어 디바이스(23)는 선택적이다. 냉각 가스(14)는 또한 질량 유량 제어기(30)에 의해 조정된다. 가스 전달 디바이스의 하우징(5)은 CVD 반응기의 반응기 하우징(27) 내에 배열된다. 반응기 하우징(27) 내에는 가스 전달 디바이스의 가스 출구 채널(6)에 의해 공급되는 샤워 헤드-형 가스 입구 바디(24)가 배열된다. 가스 출구 채널(6)에는 센서(29)가 배열되고, 센서(29)는 캐리어 가스 스트림 내의 증기 농도를 결정할 수 있다.
가스 출구 바디(24)는 기판(26)을 향하는 그의 가스 출구 바디(24) 측 상에 복수의 가스 방출 애퍼처(aperture)들을 가지며, 상기 가스 방출 애퍼처들을 통해 캐리어 가스 증기 혼합물은 프로세싱 챔버 내로 흘러나갈 수 있고, 상기 프로세싱 챔버의 바닥은 온도-제어되는 서셉터(susceptor)(25)를 형성한다. 서셉터(25)는 예컨대, 증기화된 유기 재료의 층이 서셉터(25) 위에 자리하는 기판(26)의 표면 상에 증착되도록 온도-제어될 수 있다.
진공 펌프(28)에 의해, 프로세싱 챔버 내 및 증기화 디바이스 내의 전체 압력은 대략 1 mbar로 하향 조정될 수 있다.
사전-가열 디바이스(1), 증기화 디바이스(2) 또는 모듈레이션 디바이스(3, 4)가 가열되는 온도들은 증기화될 재료에 따른다. 온도들은 보통 250 내지 350℃이다.
도 4는 센서(29) 및 조절기(31)에 의해, 증기 생성 레이트가 일정한 특정 값으로 조정될 수 있는 제어 루프의 개략도를 도시한다. 이런 목적을 위하여, 조절기(31)는 질량 유량 제어기(20)를 사용하여 에어로졸의 질량 유량을, 질량 유량 조절기(22)를 사용하여 캐리어 가스의 질량 유량을, 질량 유량 조절기(30)를 사용하여 냉각 가스의 질량 유량을, 온도 제어 디바이스(23)를 사용하여 냉각 가스의 온도를, 그리고 콘택트들(15', 16', 17', 18')을 통해 폼 바디들(1, 2, 3, 4)로 공급되는 전기 전류들에 의해 가열가능 폼 바디들(1 내지 4)에 공급되는 가열 전력 레벨들을 제어한다.
위의 언급들은 적어도 다음 피처들의 조합들에 의해 각각 독립적으로 최신식으로 확장되는, 전체로서 애플리케이션에 의해 포함된 본 발명들의 설명으로서 주어지는데 즉:
증기가 흐름 방향으로 증기화 디바이스(1, 2) 뒤에 배열된 모듈레이션 디바이스(3, 4)를 통해 캐리어 가스에 의해 운송되고, 모듈레이션 디바이스(3, 4)는, 제 2 열 전달 표면들 상에 응결 없이 모듈레이션 디바이스(3, 4)를 통해 증기가 지나가는 증기 전달 페이즈에서 제 1 모듈레이션 온도로 조정되고, 그리고 증기의 적어도 일부가 제 2 열 전달 표면들 상에서 응결하는 인터미션 페이즈에서 제 2 모듈레이션 온도로 조정되는 제 2 열 전달 표면들을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
모듈레이션 디바이스(3, 4)가 특히 냉각 가스를 도입함으로써 제 2 모듈레이션 온도로 활성적으로 냉각되고, 여기서 특히, 냉각 가스가 증기화 디바이스(1, 2) 또는 모듈레이션 디바이스(3, 4) 사이, 또는 모듈레이션 디바이스(3, 4)의 2개의 엘리먼트들 사이 중 어느 하나의 중간 공간(12)에 포함되는 것으로 규정하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 2 변조 온도에서 모듈레이션 디바이스(3, 4)의 열 전달 표면들 상에 증착된 증기 응결물이 증기화 온도에 대응하는 모듈레이션 온도에서 증기화되는 것을 특징으로 하는 방법.
증기의 질량 유량 레이트가 조절기(31)에 의해 조절된 모듈레이션 디바이스(3, 4)의 온도에 의해, 특히 모듈레이션 디바이스(3, 4)의 가열 디바이스의 가열 전력을 제어함으로써 및/또는 모듈레이션 디바이스(3, 4)로의 냉각 가스의 질량 유량에 의해 조정되는 것을 특징으로 하는 방법.
흐름 방향으로 증기화 디바이스(1, 2) 뒤에 배열되고, 제 2 열 전달 표면들을 가지는 모듈레이션 디바이스(3, 4)를 특징으로 하는 장치로서, 제 2 열 전달 표면들은 적어도 일부 구역들에서 모듈레이션 온도로 조정되고, 모듈레이션 온도는 적어도, 증기가 제 2 열 전달 표면상에서 응결하는 응결 온도의 값, 및 증기화 온도의 값을 포함할 수 있다.
열 전달 표면들이 폼 바디의 개방-포어 셀들의 벽들의 표면들에 의해 형성되고, 특히 폼 바디가 전기 전도성 재료로 구성되고 상기 폼 바디를 통해 전기 전류를 통과시킴으로써 가열될 수 있고, 500 내지 200, 바람직하게 인치당 100 포어들의 다공성을 가지며, 및/또는 폼 바디 표면상의 모든 개방 영역들의 비율이 90%보다 큰 것으로 규정되는 것을 특징으로 하는 디바이스 또는 방법.
모듈레이션 온도를 더 낮추기 위하여 모듈레이션 디바이스(3, 4)에 냉각 가스를 공급하기 위한 공급 파이프(14)를 특징으로 하는 디바이스 또는 방법.
증기화 디바이스(1, 2) 및/또는 모듈레이션 디바이스(3, 4) 각각이 흐름 방향으로 교대로 배열된 2개의 다공성 폼 바디들을 포함하고, 여기서 특히 증기화 디바이스(1)에서, 업스트림 폼 바디가 캐리어 가스를 위한 사전-가열 디바이스이고 중간 공간(10)에 의해 증기화 디바이스(2)의 제 2 폼 바디로부터 이격되고, 상기 중간 공간에 에어로졸 공급 파이프(9)가 입자들을 포함하는 에어로졸을 공급하기 위하여 공급되는 것으로 규정되고, 및/또는 특히 흐름 방향으로 교대로 배열된 모듈레이션 디바이스(3, 4)의 2개의 폼 바디들이 중간 공간(12)에 의해 서로 분리되고, 상기 중간 공간(12) 내로 냉각제 가스 공급 라인(14)이 냉각 가스를 도입하도록 공급되는 것으로 규정되는 것을 특징으로 하는 디바이스 또는 방법.
4개의 실질적으로 동일하게 디자인된 폼 바디들(1, 2, 3, 4)이 증발기 하우징에서 흐름 방향으로 교대로 배열되고, 모듈레이션 디바이스(3, 4)의 다운스트림에 배열된 상기 하우징(7, 8)의 벽들이 증기화 온도를 초과하는 온도로 가열되는 것을 특징으로 하는 디바이스 또는 방법.
캐리어 가스 내 증기의 부분 압력 또는 농도를 측정하기 위하여, 모듈레이션 디바이스(3, 4)의 다운스트림에 배열된 센서(29)를 특징으로 하는 디바이스 또는 방법.
디바이스가 가스 입구 바디(24) 및 서셉터(25)를 포함하는 CVD 또는 PVD 반응기의 부분이고, 가스 입구 바디(24)를 통해 캐리어 가스에 의해 운송되는 증기는 서셉터(25) 상에 배치된 기판(26) 쪽으로 운송되고, 여기서 상기 증기는 화학 반응 또는 온도 감소로 인해 응결되고, 특히 진공 펌프(28)가 CVD 또는 PVD 반응기 내부를 배기시키기 위하여 제공되는 것을 특징으로 하는 디바이스 또는 방법.
모든 개시된 특징들(개별적으로, 그러나 또한 서로 조합하여)은 본 발명에 필수적이다. 이로써 출원의 개시내용은 또한, 연관된/첨부된 우선권 서류들(예비 출원의 복사본)의 개시된 내용을 전체적으로 포함하며, 이는 본 출원의 청구항들에 이들 문헌들의 특징들을 통합할 목적을 위해 포함된다. 이들 특징들을 가지는 종속항들은 특히 이들 청구항들에 기반하여 부분적 응용들을 만들기 위해, 종래 기술의 독립적 발명의 확장들을 특징으로 한다.
1 사전-가열 디바이스
2 증기화 디바이스
3 모듈레이션 디바이스
4 모듈레이션 디바이스
5 하우징
6 출구 채널
7 원뿔 표면, 하우징 벽
8 원통 섹션, 하우징 벽
9 에어로졸 공급 파이프
9' 개구
10 중간 공간
11 중간 공간
12 중간 공간
13 캐리어 가스 공급 파이프
14 캐리어 가스 공급 파이프
15 전기 공급 라인
15' 콘택트
16 전기 공급 라인
16' 콘택트
17 전기 공급 라인
17' 콘택트
18 전기 공급 라인
18' 콘택트
19 에어로졸 생성기
20 질량 유량 제어기, 조절기
21 가열 디바이스
22 질량 유량 제어기, 조절기
23 온도 제어 디바이스
24 가스 입구 바디, 가스 출구 바디
25 서셉터
26 기판
27 반응기 하우징
28 진공 펌프
29 센서
30 질량 유량 제어기, 조절기
31 조절기

Claims (12)

  1. CVD 또는 PVD 디바이스에서 증기를 생성하기 위한 방법으로서,
    증기화 열은 증기화 온도에 도달되는, 단일 또는 다중스테이지 증기화 디바이스(1, 2)의 제 1 열 전달 표면과 입자들이 콘택하게 함으로써 고체 또는 액체 입자들에 전달되고, 상기 입자들의 증기화에 의해 생성된 증기는 캐리어(carrier) 가스의 흐름 방향으로 상기 캐리어 가스에 의해 상기 증기화 디바이스(1, 2) 밖으로 운송되고, 상기 증기는 상기 흐름 방향으로 상기 증기화 디바이스(1, 2) 뒤에 배열된 단일 또는 다중스테이지 모듈레이션(modulation) 디바이스(3, 4)를 통해 상기 캐리어 가스에 의해 운송되고, 상기 모듈레이션 디바이스(3, 4)는, 상기 증기가 적어도 증기 전달 페이즈(phase)에서 제 2 열 전달 표면들 상에 재료-축적 방식으로 응결함이 없이 상기 모듈레이션 디바이스(3, 4)를 통해 지나가는 제 1 모듈레이션 온도로 조정되고, 그리고 상기 증기의 적어도 일부가 적어도 인터미션(intermission) 페이즈에서 상기 제 2 열 전달 표면들 상에 재료-축적 방식으로 응결하는 제 2 모듈레이션 온도로 조정되는 상기 제 2 열 전달 표면들을 포함하는,
    방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 모듈레이션 디바이스(3, 4)가 특히 냉각 가스를 도입함으로써 상기 제 2 모듈레이션 온도로 활성적으로 냉각되고, 특히 상기 냉각 가스가 상기 증기화 디바이스(1, 2) 또는 상기 모듈레이션 디바이스(3, 4) 사이, 또는 상기 모듈레이션 디바이스(3, 4)의 2개의 엘리먼트들 사이 중 어느 하나의 중간 공간(12)에 포함되는 것이 제공되는,
    방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 모듈레이션 온도에서 상기 모듈레이션 디바이스(3, 4)의 상기 열 전달 표면들 상에 증착된 증기의 응결물이 상기 증기화 온도에 대응하는 모듈레이션 온도에서 증기화되어, 재료 축적이 감소되는,
    방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 증기의 질량 유량 레이트(mass flow rate)가 조절기(31)에 의해 조절되는 상기 모듈레이션 디바이스(3, 4)의 온도에 의해, 특히 상기 모듈레이션 디바이스(3, 4)의 가열 디바이스의 가열 전력을 제어함으로써 및/또는 상기 모듈레이션 디바이스(3, 4)로의 냉각 가스의 질량 유량에 의해 조정되는,
    방법.
  5. CVD 또는 PVD 디바이스에 대한 증기를 생성하기 위한 디바이스로서,
    상기 디바이스는 특히 제 1 항 내지 제 4 항에 특정된 방법을 구현하기 위한 것이고, 단일 또는 다중스테이지 증기화 디바이스(1, 2)를 가지며, 상기 단일 또는 다중스테이지 증기화 디바이스(1, 2)는 상기 증기화 디바이스(1, 2)에 배치된 고체 또는 액체 입자들에 증기화 열을 전달하기 위하여 증기화 온도로 가열될 수 있는 제 1 열 전달 표면을 포함하고, 상기 입자들의 증기화에 의해 생성된 증기는 캐리어 가스의 흐름 방향으로 상기 캐리어 가스에 의해 상기 증기화 디바이스(1, 2) 밖으로 운송되고, 제 2 열 전달 표면들을 가지는 단일 또는 다중스테이지 모듈레이션 디바이스(3, 4)는 상기 흐름 방향으로 상기 증기화 디바이스(1, 2) 뒤에 배열되며, 상기 제 2 열 전달 표면들은 적어도 일부 구역들에서 모듈레이션 온도로 조정되고, 상기 모듈레이션 온도는 적어도, 상기 증기가 상기 제 2 열 전달 표면상에서 응결하여 대량 저장물을 형성하는 응결 온도의 값, 및 어떠한 대량 저장물도 상기 제 2 열 전달 표면들 상에 형성되지 않는 상기 증기화 온도의 값을 포함할 수 있는,
    디바이스.
  6. 제 5 항에 따른 디바이스 및 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 따른 방법으로서,
    상기 열 전달 표면들은 폼 바디(foam body)의 다공성 셀들의 벽들의 표면들에 의해 형성되고, 특히 상기 폼 바디가 전기 전도성 재료로 구성되고 상기 폼 바디를 통해 전기 전류를 통과시킴으로써 가열될 수 있고, 500 내지 200, 바람직하게 인치당 100 포어(pore)들의 다공성을 가지며, 및/또는 상기 폼 바디 표면상의 모든 개방 영역들의 비율이 90%보다 큰 것이 제공되는,
    디바이스 또는 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    공급 파이프(14)는 상기 모듈레이션 온도를 더 낮추기 위하여 상기 모듈레이션 디바이스(3, 4)에 냉각 가스를 공급하기 위한,
    디바이스 또는 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 증기화 디바이스(1, 2) 및/또는 상기 모듈레이션 디바이스(3, 4) 각각은 흐름 방향으로 교대로 배열된 2개의 개방-포어 폼 바디들을 포함하고, 특히 상기 증기화 디바이스(1)에서, 업스트림 폼 바디가 캐리어 가스를 위한 사전-가열 디바이스이고 중간 공간(10)에 의해 상기 증기화 디바이스(2)의 제 2 폼 바디로부터 이격되고, 상기 중간 공간(10)에, 에어로졸 공급 파이프(9)가 입자들을 포함하는 에어로졸을 공급하기 위하여 공급되는 것이 제공되고, 및/또는 특히 흐름 방향으로 교대로 배열된 상기 모듈레이션 디바이스(3, 4)의 2개의 폼 바디들이 상기 중간 공간(12)에 의해 서로 분리되고, 상기 중간 공간(12)에 냉각 가스 공급 라인(14)이 냉각 가스를 도입하기 위해 공급되는 것이 제공되는,
    디바이스 또는 방법.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    4개의 실질적으로 동일하게 디자인된 폼 바디들(1, 2, 3, 4)이 증발기 하우징에서 흐름 방향으로 교대로 배열되고, 상기 모듈레이션 디바이스(3, 4)의 다운스트림에 배열된 상기 하우징(7, 8)의 벽들은 상기 증기화 온도를 초과하는 온도로 가열되는,
    디바이스 또는 방법.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 캐리어 가스 내 증기의 부분 압력 또는 농도를 측정하기 위한 센서(29)가 상기 모듈레이션 디바이스(3, 4)의 다운스트림에 배열되는,
    디바이스 또는 방법.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 디바이스는 가스 입구 바디(24) 및 서셉터(25)를 포함하는 CVD 또는 PVD 반응기의 부분이고, 상기 가스 입구 바디(24)를 통해 상기 캐리어 가스에 의해 운송되는 증기는 서셉터(25) 상에 배치된 기판(26) 쪽으로 운송되고, 증기는 화학 반응 또는 온도 감소로 인해 응결하고, 특히 진공 펌프(28)는 상기 CVD 또는 PVD 반응기 내부를 배기시키기 위하여 제공되는,
    디바이스 또는 방법.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항의 특징적 피처(feature)들 중 하나 또는 그 초과를 특징으로 하는 디바이스 또는 방법.
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017103047A1 (de) * 2016-11-29 2018-05-30 Aixtron Se Aerosolverdampfer
CN106978590B (zh) * 2017-04-26 2019-06-25 武汉华星光电技术有限公司 蒸镀装置
DE102017126126A1 (de) * 2017-11-08 2019-05-09 Aixtron Se Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen eines Dampfes durch die Verwendung von in einem Regelmodus gewonnenen Steuerdaten
US11421320B2 (en) 2017-12-07 2022-08-23 Entegris, Inc. Chemical delivery system and method of operating the chemical delivery system
DE102018004987B4 (de) 2018-06-20 2022-08-25 Singulus Technologies Ag Verfahren und Vorrichtung zur Bereitstellung von Dampf
US11274367B2 (en) * 2018-07-24 2022-03-15 Lintec Co., Ltd. Vaporizer
JP6605163B1 (ja) * 2019-03-05 2019-11-13 日本エア・リキード株式会社 固体材料容器
DE102019129176A1 (de) * 2019-10-29 2021-04-29 Apeva Se Verfahren und Vorrichtung zum Abscheiden organischer Schichten
CN111560606B (zh) * 2020-05-21 2022-08-16 北京北方华创微电子装备有限公司 半导体热处理设备中加热炉体控制方法、加热炉体及设备
DE102020122800A1 (de) * 2020-09-01 2022-03-03 Apeva Se Vorrichtung zum Abscheiden von OLED-Schichten mit einer Run-/Vent-Leitung
US11459654B2 (en) 2020-11-19 2022-10-04 Eugenus, Inc. Liquid precursor injection for thin film deposition

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2447789A (en) * 1945-03-23 1948-08-24 Polaroid Corp Evaporating crucible for coating apparatus
USRE34806E (en) * 1980-11-25 1994-12-13 Celestech, Inc. Magnetoplasmadynamic processor, applications thereof and methods
US4981102A (en) * 1984-04-12 1991-01-01 Ethyl Corporation Chemical vapor deposition reactor and process
US4885211A (en) * 1987-02-11 1989-12-05 Eastman Kodak Company Electroluminescent device with improved cathode
US4769292A (en) * 1987-03-02 1988-09-06 Eastman Kodak Company Electroluminescent device with modified thin film luminescent zone
US20030026601A1 (en) * 2001-07-31 2003-02-06 The Arizona Board Of Regents On Behalf Of The University Of Arizona Vapor deposition and in-situ purification of organic molecules
DE10319742A1 (de) * 2003-04-30 2004-11-18 Basf Ag Pulverisierte organische Halbleiter und Verfahren zum Aufdampfen auf einen Träger
US8128753B2 (en) 2004-11-19 2012-03-06 Massachusetts Institute Of Technology Method and apparatus for depositing LED organic film
CA2588793C (en) * 2004-11-30 2015-01-13 Agrium Inc. Process and apparatus for coating a controlled release product in a rotating drum
US7368541B2 (en) * 2004-12-01 2008-05-06 Merck & Co., Inc. Trace amine receptor 1 of the African green monkey
JP4911555B2 (ja) * 2005-04-07 2012-04-04 国立大学法人東北大学 成膜装置および成膜方法
JP2010242132A (ja) * 2009-04-02 2010-10-28 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 成膜方法及び成膜装置
WO2011071064A1 (ja) * 2009-12-09 2011-06-16 株式会社アルバック 有機薄膜の成膜装置および有機材料成膜方法
KR101711504B1 (ko) * 2011-06-22 2017-03-02 아익스트론 에스이 기상 증착 시스템 및 공급 헤드
WO2012175124A1 (en) 2011-06-22 2012-12-27 Aixtron Se Vapor deposition material source and method for making same
CN103930588B (zh) * 2011-06-22 2016-08-17 艾克斯特朗欧洲公司 用于气相沉积的方法和装置
DE102011051260A1 (de) 2011-06-22 2012-12-27 Aixtron Se Verfahren und Vorrichtung zum Abscheiden von OLEDs
DE102011051261A1 (de) * 2011-06-22 2012-12-27 Aixtron Se Verfahren und Vorrichtung zum Abscheiden von OLEDs insbesondere Verdampfungsvorrichtung dazu
KR101615584B1 (ko) * 2011-11-21 2016-04-26 가부시키가이샤 히다치 고쿠사이 덴키 반도체 장치의 제조 장치, 반도체 장치의 제조 방법 및 기록 매체

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