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DE102017126126A1 - Method and device for generating a vapor by the use of control data obtained in a control mode - Google Patents

Method and device for generating a vapor by the use of control data obtained in a control mode Download PDF

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DE102017126126A1
DE102017126126A1 DE102017126126.5A DE102017126126A DE102017126126A1 DE 102017126126 A1 DE102017126126 A1 DE 102017126126A1 DE 102017126126 A DE102017126126 A DE 102017126126A DE 102017126126 A1 DE102017126126 A1 DE 102017126126A1
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DE
Germany
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control
radiator
evaporation body
control mode
heating power
Prior art date
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Pending
Application number
DE102017126126.5A
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German (de)
Inventor
Nael Al Ahmad
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Aixtron SE
Original Assignee
Aixtron SE
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Publication date
Application filed by Aixtron SE filed Critical Aixtron SE
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Priority to PCT/EP2018/079429 priority patent/WO2019091804A1/en
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen eines Dampfes durch Verdampfen der festen oder flüssigen Partikel eines Aerosols, die in zumindest einem Dampferzeugungsschritt mittels eines Trägergasstromes zu einem beheizten Verdampfungskörper (6.1) gebracht werden, wo sie durch Zufuhr von Verdampfungswärme verdampft werden. In einem Regelmodus wird ein Temperaturmesswert ermittelt, der mit einer Steuer-/Regeleinrichtung (9) durch Variation von in den Verdampfungskörper (6.1) eingespeister Heizleistung auf einen Sollwert geregelt wird. Der zeitliche Verlauf der Heizleistung wird in einer Protokolldatei gespeichert. Mit Hilfe der in der Protokolldatei gespeicherten Protokolldaten werden Steuerdaten gewonnen, um in einem späteren Prozessschritt die Temperatur des Verdampfungskörpers ohne Regelung zu steuern, um die Partikel des Aerosols zu verdampfen.

Figure DE102017126126A1_0000
The invention relates to a method for generating a vapor by evaporation of the solid or liquid particles of an aerosol, which are brought in at least one steam generating step by means of a carrier gas stream to a heated evaporating body (6.1), where they are vaporized by supplying heat of vaporization. In a control mode, a temperature measurement value is determined which is controlled by a control / regulating device (9) by varying heating power fed into the evaporation body (6.1) to a desired value. The chronological course of the heating power is stored in a log file. With the aid of the log data stored in the log file, control data are obtained in order to control the temperature of the evaporation body without regulation in a later process step in order to evaporate the particles of the aerosol.
Figure DE102017126126A1_0000

Description

Gebiet der TechnikField of engineering

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen eines Dampfes durch Verdampfen der festen oder flüssigen Partikel eines Aerosols mit ein oder mehreren Heizkörpern, wobei einer der Heizkörper ein Verdampfungskörper ist, zu dem die Partikel in zumindest einem Dampferzeugungsschritt mittels eines Trägergasstromes gebracht werden, wo sie durch Zufuhr von Verdampfungswärme verdampft werden, wobei in einem Regelmodus ein erster charakteristischer Parameter des ein oder mehreren Heizkörpers ermittelt wird, der mit einer Steuer-/Regeleinrichtung durch Variation von in den Heizkörper, insbesondere den ersten Verdampfungskörper eingespeister Heizleistung auf einen Sollwert geregelt wird und der zeitliche Verlauf zumindest eines mit der Erzeugung der Heizleistung verknüpften Steuerparameters in einer Protokolldatei gespeichert wird.The invention relates to a method for generating a vapor by vaporizing the solid or liquid particles of an aerosol with one or more radiators, wherein one of the radiator is an evaporation body, to which the particles are brought in at least one steam generating step by means of a carrier gas stream, where they by feeding vaporized by evaporation heat, wherein in a control mode, a first characteristic parameter of the one or more radiator is determined, which is controlled by a control / regulating device by varying in the radiator, in particular the first evaporation body fed heating power to a desired value and the time course at least one associated with the generation of the heating power control parameter is stored in a log file.

Die Erfindung betrifft darüber hinaus eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention also relates to a device for carrying out the method.

Stand der TechnikState of the art

Vorrichtungen zum Erzeugen eines Dampfes aus einem Aerosol sind bekannt beispielsweise aus den DE 10 2014 101 792 A1 , WO 2012/175126 A1 oder DE 10 2014 109196 A1 .Devices for generating a vapor from an aerosol are known, for example from the DE 10 2014 101 792 A1 . WO 2012/175126 A1 or DE 10 2014 109196 A1 ,

Vorrichtungen dieser Art beziehungsweise Verfahren zum Erzeugen eines Dampfes werden bei der Abscheidung organischer Schichten auf einem Substrat verwendet, insbesondere bei der Fertigung von OLEDs. In einem Aerosolerzeuger wird mittels einer Dosiervorrichtung ein konstanter, hinsichtlich seines Massenflusses aber variierbarer Partikelstrom in einen Trägergasstrom eingespeist. Bei dem Trägergas handelt es sich um ein Inertgas, beispielsweise Stickstoff, das die Partikel in Form eines Aerosols zu einem Dampferzeuger transportiert. Der Dampferzeuger besitzt zumindest einen Verdampfungskörper, mit dem den Aerosolpartikeln Verdampfungswärme zugeführt wird, um die Aerosolpartikel zu verdampfen. Derr Dampf wird durch eine Dampfleitung zu einem Reaktorgehäuse transportiert, wo er in ein Gaseinlassorgan eingespeist wird, das den Dampf in eine Prozesskammer verteilt, in der sich auf einem gekühlten Substrathalter aufliegend das zu beschichtende Substrat befindet.Devices of this type or methods for generating a vapor are used in the deposition of organic layers on a substrate, in particular in the manufacture of OLEDs. In an aerosol generator, a constant, but with regard to its mass flow but variable particle flow is fed into a carrier gas stream by means of a metering device. The carrier gas is an inert gas, for example nitrogen, which transports the particles in the form of an aerosol to a steam generator. The steam generator has at least one evaporation body, with which the evaporative heat is supplied to the aerosol particles in order to evaporate the aerosol particles. The vapor is transported through a vapor line to a reactor housing where it is fed to a gas inlet member which distributes the vapor into a process chamber in which the substrate to be coated is placed on top of a cooled substrate holder.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Ausfallsicherheit eines Dampferzeugers zu erhöhen bzw. einen alternativen Betriebsmodus zum Betrieb des Verdampfers anzugeben.The invention has for its object to increase the reliability of a steam generator or specify an alternative operating mode for operating the evaporator.

Gelöst wird die Aufgabe durch die in den Ansprüchen angegebene Erfindung. Die Unteransprüche stellen nicht nur vorteilhafte Weiterbildungen der in den selbständigen Ansprüchen angegebenen Erfindung dar. Sie bilden auch jeweils mit einzelnen Merkmalen eigenständige Weiterbildungen des Standes der Technik, wobei einzelne Merkmale verschiedener Unteransprüche beliebig miteinander kombiniert werden können.The object is achieved by the invention specified in the claims. The subclaims represent not only advantageous developments of the invention specified in the independent claims. They also form each with individual features of independent developments of the prior art, wherein individual features of various sub-claims can be combined with each other.

Das eingangs genannte Verfahren wird durch einen Steuermodus weitergebildet, in dem die Protokolldaten oder aus den Protokolldaten gewonnene Steuerdaten verwendet werden, um ohne die Ermittlung des charakteristischen Parameters die Heizleistung in einen Heizkörper, insbesondere in den ersten Verdampfungskörper einzuspeisen. Handelt es sich bei dem Heizkörper um einen Verdampfungskörper, so werden mit der Heizleistung die Partikel des Aerosols verdampft. Während im Regelmodus ein erster charakteristischer Parameter, beispielsweise eine Temperatur des Heizkörpers, insbesondere Verdampfungskörpers, ermittelt wird und diese mit der Steuer-/Regeleinrichtung durch Variation von in den Heizkörper, insbesondere Verdampfungskörper eingespeister Heizleistung auf einen Sollwert geregelt wird, erfolgt die Einspeisung der Heizleistung in den Heizkörper, insbesondere Verdampfungskörper im Steuermodus ohne Regelung, jedoch unter Verwendung der im Regelmodus gewonnenen Daten. Eine erfindungsgemäße Vorrichtung kann somit etwa bei Ausfall eines Sensors, mit dem der charakteristische Parameter ermittelt wird, weiterbetrieben werden, ohne dass sofort ein Austausch des Sensors vorgenommen wird. Die Vorrichtung arbeitet gewissermaßen in einem „Blind-Modus“ ohne Ermittlung des charakteristischen Parameters, beispielsweise ohne eine Temperaturmessung. Produktionsunterbrechungen können damit vermieden werden. Die erfindungs gemäße Vorrichtung kann neben einem ersten Verdampfungskörper zusätzlich weitere Verdampfungskörper, beispielsweise einem zweiten, dritten und/ oder vierten Verdampfungskörper aufweisen. Dabei kann vorgesehen sein, dass jeder weitere Verdampfungskörper in einem Regelmodus auf eine ihm individuell zugeordnete Soll-Temperatur geregelt wird. Hierzu kann vorgesehen sein, dass zu jedem der weiteren Verdampfungskörper ein ihm individuell zugeordneter Sensor, insbesondere Temperatursensor vorgesehen ist, mit dem beispielsweise die Ist-Temperatur des weiteren Verdampfungskörpers ermittelt wird. Mit der Steuer-/ Regeleinrichtung wird dieser Wert, insbesondere Temperatur Ist-Wert gegen einen Soll-Wert geregelt. Es ist insbesondere vorgesehen, dass jeder dieser weiteren Verdampfungskörper sowohl in einem Regelmodus, in dem ein charakteristischer Parameter, beispielsweise die Ist-Temperatur, durch Variation der in den weiteren Verdampfungskörper eingespeisten Heizleistung gegen einen Sollwert, beispielsweise eine Soll-Temperatur geregelt wird. In einem Steuermodus, beispielsweise nach Ausfall eines Temperatursensors, wird der jeweilige weitere Verdampfungskörper ungeregelt betrieben, wobei die im Regelmodus gewonnenen Protokolldaten verwendet werden, um Heizleistung in den Verdampfungskörper einzuspeisen. Es ist somit insbesondere vorgesehen, dass in gewissen Prozessschritten, insbesondere Dampferzeugungsschritten, in denen mit der Vorrichtung ein Dampf erzeugt wird, alle Verdampfungskörper im Regelmodus betrieben werden oder zumindest ein Verdampfungskörper in einem Steuermodus betrieben wird. Es kann auch vorgesehen sein, dass alle Verdampfungskörper im Steuermodus betrieben werden, wobei die Heizleistung unter Verwendung der Protokolldaten beziehungsweise aus den Protokolldaten gewonnenen Steuerdaten gesteuert wird. Die Soll-Werte der ein oder mehreren charakteristischen Parameter sind bevorzugt in einer Rezeptur enthalten. Die Rezeptur kann ein Datensatz sein, der für ein oder mehrere aufeinander folgende Prozessschritte die wesentlichen charakteristischen Parameter enthält. Bei den Prozessschritten kann es sich um Aufheizschritte, Abkühlschritte, Temperierschritte und ein oder mehrere Dampferzeugungsschritte handeln. In der Rezeptur werden bevorzugt die zeitlichen Sollverläufe ein oder mehrerer charakteristischer Parameter gespeichert, wobei die charakteristischen Parameter der Sollpartialdampfdruck des Dampfes sein kann, der in der Dampfleitung mit einer Dampfdruck-Sensoranordnung, wie sie aus dem oben genannten Stand der Technik bekannt ist, gemessen wird. Der charakteristische Parameter kann aber auch eine Soll-Temperatur des mindestens einen Verdampfungskörpers sein. Ferner ist vorgesehen, dass in der Rezeptur auch Werte für den zeitlichen Verlauf eines Totaldrucks, des Massenflusses des Trägergases und/oder der Förderrate des Aerosolerzeugers gespeichert sind. Ist der charakteristische Parameter die Temperatur eines Verdampfungskörpers, so weist die Vorrichtung einen Temperatursensor auf, mit dem die Temperatur des Verdampfungskörpers gemessen werden kann. Hierzu können mehrere Thermoelemente oder anderweitige Temperatursensoren vorgesehen sein, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass die Temperatur jedes ein oder mehreren Verdampfungskörpers individuell bestimmt wird. In einer bevorzugten Variante der Erfindung ist vorgesehen, dass bei einem Dampferzeugungsschritt zumindest ein oder mehrere Verdampfungskörper im Steuermodus betrieben wird, jedoch der in Strömungsrichtung letzte Verdampfungskörper auf eine Solltemperatur geregelt wird. Die ein oder mehreren Verdampfungskörper des Verdampfers sind bevorzugt in Strömungsrichtung des Trägergases hintereinander angeordnet, so dass das Aerosol in einen in Strömungsrichtung ersten Verdampfungskörper eintritt und durch diesen hindurchströmt, wobei zumindest Teile der Aerosolpartikel in dem ersten Verdampfungskörper verdampft werden. Es ist aber auch möglich, dass dieser Verdampfungskörper auf einer Temperatur temperiert wird, die unterhalb einer Verdampfungstemperatur der Aerosolpartikel temperiert wird, so dass die Aerosolpartikel in dem in Strömungsrichtung ersten Verdampfungskörper nicht verdampft werden, sondern sich dort anreichern. Eine Nachtemperierung kann in Strömungsrichtung dem ersten Verdampfungskörper nachgeordnete weitere Verdampfungskörper erfolgen, wobei die Temperatur des in Strömungsrichtung letzten Verdampfungskörpers für die Prozessstabilität relevant ist. Die Steuerdaten, die zur Steuerung des mindestens einen Verdampfungskörpers im Steuermodus verwendet werden, werden bevorzugt durch eine Datenoptimierung der in der Protokolldatei gespeicherten Protokolldaten gewonnen. Es kann sich dabei um eine Mittelwertbildung handeln. Zur Bildung der Steuerdaten können nicht nur die jeweiligen charakteristischen Parameter verwendet werden. Es können auch andere in der Protokolldatei abgespeicherte, im Regelmodus ermittelte Messwerte herangezogen werden, beispielsweise können die Steuerdaten gebildet werden unter Verwendung insbesondere Mitverwendung von Anfangstemperaturen, Endtemperaturen, Werten für die Steilheit einer Temperaturrampe, den Trägergasdruck, den Trägergasfluss und/oder die Partikelzuführrate, wobei es sich bei den Partikeln um feste oder flüssige Partikel handeln kann. Bei dem erfindungsgemäß entweder geregelten oder gesteuerten Heizkörper kann es sich nicht nur um einen Verdampfungskörper handeln. Der Heizkörper kann auch ein Vorheizkörper sein, mit dem ein Trägergas vorgeheizt wird.The method mentioned at the outset is developed by a control mode in which the protocol data or control data obtained from the protocol data are used to feed the heating power into a radiator, in particular into the first evaporator body, without determining the characteristic parameter. If the radiator is an evaporation body, the particles of the aerosol are vaporized with the heating power. While in the control mode, a first characteristic parameter, for example a temperature of the radiator, in particular evaporation body, is determined and this is controlled by the control / regulating device by varying heating energy fed into the radiator, in particular evaporator body to a desired value, the feed of the heating power in the radiator, in particular evaporation body in the control mode without control, but using the data obtained in the control mode data. A device according to the invention can thus continue to be operated, for example in the event of failure of a sensor with which the characteristic parameter is determined, without immediate replacement of the sensor being undertaken. The device operates to a certain extent in a "blind mode" without determining the characteristic parameter, for example without a temperature measurement. Production interruptions can thus be avoided. The fiction, contemporary device may in addition to a first evaporation body additionally comprise further evaporation body, for example, a second, third and / or fourth evaporation body. It can be provided that each additional evaporation body is regulated in a control mode to a target temperature assigned to it individually. For this purpose, it may be provided that for each of the further evaporation body an individually assigned sensor, in particular temperature sensor is provided, with which, for example, the actual temperature of the further evaporation body is determined. With the control / regulating this value, in particular temperature actual value is regulated against a target value. It is provided in particular that each of these further evaporation body in a control mode in which a characteristic parameter, for example the actual temperature, by varying the heat output fed into the further evaporation body against a desired value, for example a Target temperature is regulated. In a control mode, for example, after failure of a temperature sensor, the respective further evaporation body is operated unregulated, wherein the data obtained in the control mode log data are used to feed heating power in the evaporator body. It is thus provided in particular that in certain process steps, in particular steam generating steps, in which a steam is generated by the device, all evaporation bodies are operated in control mode or at least one evaporation body is operated in a control mode. It can also be provided that all evaporation bodies are operated in the control mode, wherein the heat output is controlled using the protocol data or control data obtained from the protocol data. The desired values of the one or more characteristic parameters are preferably contained in a recipe. The recipe can be a data record which contains the essential characteristic parameters for one or more successive process steps. The process steps may be heating steps, cooling steps, tempering steps and one or more steam generating steps. The formulation preferably stores the desired time profiles of one or more characteristic parameters, wherein the characteristic parameters may be the desired partial vapor pressure of the vapor which is measured in the steam line with a vapor pressure sensor arrangement as known from the aforementioned prior art , However, the characteristic parameter can also be a desired temperature of the at least one evaporation body. It is further provided that in the recipe also values for the time course of a total pressure, the mass flow of the carrier gas and / or the delivery rate of the aerosol generator are stored. If the characteristic parameter is the temperature of an evaporation body, then the device has a temperature sensor with which the temperature of the evaporation body can be measured. For this purpose, a plurality of thermocouples or other temperature sensors may be provided, wherein it is provided in particular that the temperature of each one or more evaporation body is determined individually. In a preferred variant of the invention it is provided that in a steam generating step at least one or more evaporation body is operated in the control mode, but the last evaporation body in the flow direction is regulated to a desired temperature. The one or more evaporation bodies of the evaporator are preferably arranged one behind the other in the flow direction of the carrier gas, so that the aerosol enters and flows through a first evaporation body in the flow direction, at least parts of the aerosol particles in the first evaporation body being vaporized. But it is also possible that this evaporation body is heated to a temperature which is controlled below an evaporation temperature of the aerosol particles, so that the aerosol particles are not evaporated in the flow direction in the first evaporation body, but accumulate there. A night temperature control can be carried out in the flow direction of the first evaporation body downstream evaporation further body, wherein the temperature of the last evaporation body in the flow direction for process stability is relevant. The control data used to control the at least one evaporation body in the control mode is preferably obtained by data optimization of the log data stored in the log file. It can be an averaging. Not only the respective characteristic parameters can be used to form the control data. It is also possible to use other measured values stored in the log file in the control mode, for example the control data can be formed using in particular the use of start temperatures, end temperatures, ramp temperature ramps, carrier gas pressure, carrier gas flow and / or particle feed rate the particles may be solid or liquid particles. The radiator either controlled or controlled according to the invention can not be just an evaporator body. The radiator may also be a preheater, with which a carrier gas is preheated.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die Regel-/Steuereinrichtung einen Protokoll-Datenspeicher und insbesondere auch einen Steuerdatenspeicher aufweist und so programmiert ist, dass in einem Regelmodus Protokolldaten gewonnen werden, die in einem Steuermodus zur Steuerung verwendet werden.The inventive device is characterized in that the control / control device has a protocol data memory and in particular a control data memory and is programmed so that in a control mode log data are obtained, which are used in a control mode for control.

Figurenlistelist of figures

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand beigefügter Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

  • 1 schematisch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Beschichtung eines Substrates 14 mit einer Schicht aus einem organischen Material,
  • 2a den zeitlichen Verlauf der Temperatur T1, T2, T3, T4, die mit Temperatursensoren 7.1, 7.2, 7.3, 7.4 in verschiedenen Prozessschritten P1, P2, P3, P4, P5 gemessen werden,
  • 2b die Heizleistungen I1, I2, I3, I4, die in den Prozessschritten P1, P2, P3, P4, P5 im Steuermodus in die Verdampfungskörper 6.1, 6.2, 6.3, 6.4 eingespeist werden und
  • 3 schematisch in einer Darstellung gemäß 1 ein weiteres Ausführungsbeispiel.
An embodiment of the invention will be explained below with reference to accompanying drawings. Show it:
  • 1 schematically a device according to the invention for coating a substrate 14 with a layer of an organic material,
  • 2a the time course of the temperature T1 . T2 . T3 . T4 that with temperature sensors 7.1 . 7.2 . 7.3 . 7.4 in different process steps P1 . P2 . P3 . P4 . P5 be measured
  • 2 B the heating power I1 . I2 . I3 . I4 that in the process steps P1 . P2 . P3 . P4 . P5 in the Control mode in the evaporator body 6.1 . 6.2 . 6.3 . 6.4 be fed and
  • 3 schematically in a representation according to 1 another embodiment.

Beschreibung der AusführungsformenDescription of the embodiments

Die 1 beziehungsweise 3 zeigen grob schematisch eine Vorrichtung zur Fertigung von OLEDs. In einem Reaktorgehäuse 12, das nach außen hin gasdicht abgeschlossen ist und welches evakuierbar ist, befindet sich ein mit einer nicht dargestellten Kühlvorrichtung kühlbaren Substrathalter 15. Der Substrathalter 15 trägt das zu beschichtende Substrat 14. Die zu beschichtende Seite des Substrates 14 liegt einer Gasaustrittsfläche eines Gaseinlassorganes 13 gegenüber, in welches eine Dampfleitung 11 mündet, die beheizbar ist und durch die mittels eines Trägergases ein Dampf gefördert wird, der auf der Oberfläche des Substrates 14 kondensiert, wobei zur Strukturierung der auf dem Substrat 14 abgeschiedenen Schicht eine nicht dargestellte Maske, beispielsweise Schattenmaske, vorgesehen ist.The 1 respectively 3 roughly schematically show a device for the production of OLEDs. In a reactor housing 12 , which is sealed gas-tight to the outside and which is evacuated, there is a substrate holder which can be cooled with a cooling device, not shown 15 , The substrate holder 15 carries the substrate to be coated 14 , The side of the substrate to be coated 14 lies a gas outlet surface of a gas inlet member 13 opposite, in which a steam line 11 opens, which is heated and through which by means of a carrier gas, a vapor is promoted on the surface of the substrate 14 condensed, wherein the structuring of the on the substrate 14 deposited layer is a mask, not shown, for example, shadow mask, is provided.

Mit einer Dampfdruck-Sensoranordnung 10, beispielsweise einem QCM-Sensor kann der Partialdruck des Dampfes innerhalb der Dampfleitung 11 bestimmt werden.With a vapor pressure sensor arrangement 10 For example, a QCM sensor may have the partial pressure of the steam within the steam line 11 be determined.

Stromaufwärts der Dampfleitung 11 befindet sich ein Verdampfer 5, der im Ausführungsbeispiel vier beziehungsweise drei in Strömungsrichtung hintereinander angeordnete Verdampfungskörper 6.1, 6.2, 6.3, 6.4 aufweist. Die Verdampfungskörper 6.1, 6.2, 6.3, 6.4 sind voneinander durch einen Freiraum beabstandet. Sie können aber auch berührend aneinander anliegen. Die Verdampfungskörper 6.1, 6.2, 6.3, 6.4 besitzen Verdampfungsflächen. Durch die Verdampfungskörper 6.1, 6.2, 6.3, 6.4 kann ein Gas hindurchströmen. Die Verdampfungskörper 6.1, 6.2, 6.3, 6.4 können beispielsweise aus einem elektrisch leitenden Festkörperschaum gebildet werden, so dass der Festkörperschaum durch Hindurchleiten eines elektrischen Stroms beheizbar ist. Die in der 1 mit 8.1, 8.2, 8.3 und 8.4 bezeichneten Heizleistungseinspeisungen können somit elektrische Leitungen sein, mit welchen ein elektrischer Strom zur Übertragung der Heizleistung in den Verdampfungskörper 6.1, 6.2, 6.3, 6.4 eingespeist wird.Upstream of the steam line 11 there is an evaporator 5 in the embodiment, four or three in the flow direction successively arranged evaporation body 6.1 . 6.2 . 6.3 . 6.4 having. The evaporation body 6.1 . 6.2 . 6.3 . 6.4 are spaced from each other by a free space. But you can also touch touching each other. The evaporation body 6.1 . 6.2 . 6.3 . 6.4 own evaporation surfaces. Through the evaporation body 6.1 . 6.2 . 6.3 . 6.4 a gas can flow through it. The evaporation body 6.1 . 6.2 . 6.3 . 6.4 For example, they can be formed from an electrically conductive solid-state foam, so that the solid-state foam can be heated by passing an electrical current through it. The in the 1 With 8.1 . 8.2 . 8.3 and 8.4 designated heating power feeders may thus be electrical lines with which an electric current for transmitting the heating power in the evaporation body 6.1 . 6.2 . 6.3 . 6.4 is fed.

In jedem der Verdampfungskörper 6.1, 6.2, 6.3, 6.4 ist ein dem jeweiligen Verdampfungskörper 6.1, 6.2, 6.3, 6.4 jeweils individuell zugeordneter Temperatursensor 7.1, 7.2, 7.3, 7.4 angeordnet. Bei den Temperatursensoren 7.1, 7.2, 7.3, 7.4 kann es sich um ein Thermoelement handeln. Es ist aber auch vorgesehen, zur Messung der Temperatur der Verdampfungskörper 6.1, 6.2, 6.3, 6.4 optische Temperatursensoren zu verwenden.In each of the evaporation body 6.1 . 6.2 . 6.3 . 6.4 is a the respective evaporation body 6.1 . 6.2 . 6.3 . 6.4 each individually assigned temperature sensor 7.1 . 7.2 . 7.3 . 7.4 arranged. At the temperature sensors 7.1 . 7.2 . 7.3 . 7.4 it can be a thermocouple. But it is also intended to measure the temperature of the evaporation body 6.1 . 6.2 . 6.3 . 6.4 to use optical temperature sensors.

Stromaufwärts des Verdampfers 5 befindet sich eine in den Verdampfer 5 mündende Aerosolleitung 4, durch die ein Aerosol in den Verdampfer 5 eingespeist wird. Indem die Verdampfungskörper 6.1, 6.2, 6.3, 6.4 Verdampfungswärme an die Partikel des Aerosols übertragen, werden die Aerosolpartikel verdampft.Upstream of the evaporator 5 is one in the evaporator 5 opening aerosol line 4 through which an aerosol enters the evaporator 5 is fed. By the evaporation body 6.1 . 6.2 . 6.3 . 6.4 Transfer heat of vaporization to the particles of the aerosol, the aerosol particles are evaporated.

Das Aerosol wird mit einem Aerosolerzeuger 3 erzeugt, welcher stromaufwärts der Aerosolleitung 4 angeordnet ist. Die Partikelflussrate, die der Aerosolerzeuger 3 erzeugt, kann eingestellt werden. Hierzu kann der Aerosolerzeuger 3 ein Dosierelement aufweisen. In den Zeichnungen ist hierzu eine Schnecke dargestellt, die mit variierender Drehzahl betrieben werden kann. Das Dosierelement kann aber auch eine mit variierender Drehzahl betriebene Lochscheibe sein.The aerosol is delivered with an aerosol generator 3 which is upstream of the aerosol line 4 is arranged. The particle flow rate of the aerosol generator 3 generated, can be adjusted. For this purpose, the aerosol generator 3 have a metering element. In the drawings, a screw is shown for this purpose, which can be operated at varying speeds. The metering element can also be a perforated disk operated at a varying speed.

In den Aerosolerzeuger 3 mündet eine Trägergasleitung 2, durch die ein Trägergas G eingespeist wird, mit dem die Aerosolpartikel beziehungsweise der Aerosolpartikelstrom, der von der Förderleistung abhängt, durch die Aerosolleitung 4 zum Verdampfer 5 transportiert wird. Der Volumenfluss oder der Massenfluss des Trägergases G kann geregelt werden. Beim Ausführungsbeispiel ist hierzu ein Massenflusskontroller 1 vorgesehen.In the aerosol generator 3 opens a carrier gas line 2 through which a carrier gas G is fed with the aerosol particles or the aerosol particle stream, which depends on the flow rate, through the aerosol line 4 to the evaporator 5 is transported. The volume flow or mass flow of the carrier gas G can be regulated. In the embodiment, this is a mass flow controller 1 intended.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besitzt eine Steuer-/Regeleinrichtung 9 einen Protokolldatenspeicher 16 und gegebenenfalls auch einen Steuerdatenspeicher 17. Darüber hinaus besitzt die Steuer-/Regeleinrichtung 9 einen Kontroller oder Mikrocomputer 18 zur elektronischen Datenverarbeitung. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann in ein oder mehreren zeitlich aufeinander folgenden Prozessschritten P1, P2, P3, P4, P5 betrieben werden. In einem Rezepturdatenspeicher 19 ist eine Rezeptur abgespeichert, die insbesondere die Temperaturen T1, T2, T3, T4 der Verdampfungskörper 6.1, 6.2, 6.3, 6.4 in den verschiedenen Prozessschritten P1, P2, P3, P4, P5 enthält. Zusätzlich oder alternativ dazu kann im Rezepturdatenspeicher 19 aber auch für jeden Prozessschritt P1 bis P5 der zu erzeugende Dampfpartialdruck oder Dampfmassenfluss abgespeichert sein.To carry out the method according to the invention has a control / regulating device 9 a log data store 16 and optionally also a control data memory 17 , In addition, has the control / regulating device 9 a controller or microcomputer 18 for electronic data processing. The device according to the invention can be in one or more temporally successive process steps P1 . P2 . P3 . P4 . P5 operate. In a recipe data store 19 is a recipe stored, in particular the temperatures T1 . T2 . T3 . T4 the evaporation body 6.1 . 6.2 . 6.3 . 6.4 in the different process steps P1 . P2 . P3 . P4 . P5 contains. Additionally or alternatively, in the recipe data memory 19 but also for every process step P1 to P5 the steam partial pressure or steam mass flow to be generated must be stored.

Mit der Bezugsziffer 6 ist in den 1 und 3 ein Vorheizkörper bezeichnet, der ebenfalls auf eine Solltemperatur geregelt wird. Die Temperatur wird mit einem Temperatursensor 7 ermittelt. Es kann sich dabei um ein Thermoelement handeln. Durch eine nicht dargestellte Inertgaszuleitung wird ein Inertgas, beispielsweise Stickstoff oder ein Edelgas in einen Raum stromaufwärts des Vorheizkörpers 6 eingespeist. Das Inertgas, welches auch ein Trägergas ausbildet, wird im Vorheizkörper 6 auf eine erhöhte Temperatur aufgeheizt.With the reference number 6 is in the 1 and 3 denotes a preheater, which is also regulated to a set temperature. The temperature comes with a temperature sensor 7 determined. It can be a thermocouple. By an inert gas supply, not shown, an inert gas, for example nitrogen or a noble gas in a space upstream of the preheater 6 fed. The inert gas, which also forms a carrier gas, is in the preheater 6 heated to an elevated temperature.

Die 2a gibt beispielhaft die Temperatursollwerte T1 bis T4 an, wie sie in jedem der hintereinander durchzuführenden Prozessschritte P1 bis P5 eingestellt werden sollen. Dabei ist ersichtlich, dass beim Wechsel von einem Prozessschritt P1 bis P4 zum jeweils darauffolgenden Prozessschritt P2 bis P5 eine Temperaturrampe durchlaufen wird, wenn sich die Temperatur T1 bis T4 ändert. The 2a gives an example of the temperature setpoints T1 to T4 as in each of the consecutive process steps to be performed P1 to P5 should be set. It can be seen that when changing from one process step P1 to P4 to the respective subsequent process step P2 to P5 a temperature ramp will go through as the temperature changes T1 to T4 changes.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird zunächst in einem Regelmodus betrieben. In diesem Regelmodus wird ein charakteristischer Parameter, dessen Sollwert in der Rezeptur vorgegeben ist, auf den Sollwert geregelt. Bei dem charakteristischen Parameter kann es sich um den von der Dampfdruck-Sensoranordnung 10 ermittelten Dampfdruck handeln. Beim Ausführungsbeispiel wird als charakteristischer Parameter jedoch der Einfachheit halber die jeweilige Temperatur T1 bis T4 der einzelnen Verdampfungskörper 6.1 bis 6.4 erörtert.The device according to the invention is initially operated in a control mode. In this control mode, a characteristic parameter whose setpoint is specified in the recipe is controlled to the setpoint. The characteristic parameter may be that of the vapor pressure sensor arrangement 10 determined vapor pressure act. In the embodiment, however, as a characteristic parameter, for the sake of simplicity, the respective temperature T1 to T4 the individual evaporation body 6.1 to 6.4 discussed.

In einem Regelmodus wird die Vorrichtung zunächst derart betrieben, dass hintereinander abfolgend die einzelnen Prozessschritte P1 bis P5 durchgeführt werden, in denen die Temperaturen T1 bis T4 jeweils durch Einspeisen von Heizleistung I1, I2, I3, I4 durch die Heizleistungseinspeisungen 8.1, 8.2, 8.3, 8.4 in die Verdampfungskörper 6.1, 6.2, 6.3, 6.4 auf einen Sollwert geregelt werden. Dabei wird die Heizleistung I1, I2, I3, I4 entsprechend einer individuellen Regelcharakteristik (beispielsweise PID) variiert. In dem Protokolldatenspeicher werden zumindest die zeitlichen Abfolgen der Heizleistungen I1 bis I4 abgespeichert. Es können aber auch zusätzlich die jeweiligen Verläufe der Ist-Temperaturen der Verdampfungskörper 6.1 bis 6.4 und weitere Messwerte, wie der Dampfpartialdruck, der Totaldruck, die Aerosolförderrate oder der Massenfluss des Trägergases G abgespeichert werden.In a control mode, the device is initially operated in such a way that, successively, the individual process steps P1 to P5 be carried out in which the temperatures T1 to T4 each by feeding heating power I1 . I2 . I3 . I4 through the heating power feeds 8.1 . 8.2 . 8.3 . 8.4 in the evaporation body 6.1 . 6.2 . 6.3 . 6.4 be controlled to a setpoint. This is the heating power I1 . I2 . I3 . I4 varies according to an individual control characteristic (for example PID). In the log data memory, at least the time sequences of the heating powers I1 to I4 stored. But it can also additionally the respective courses of the actual temperatures of the evaporation body 6.1 to 6.4 and further measured values, such as the partial vapor pressure, the total pressure, the aerosol delivery rate or the mass flow of the carrier gas G be stored.

Nachdem in ein oder mehreren Durchläufen, in denen die Verdampfungskörper 6.1, 6.2, 6.3, 6.4 im Regelmodus betrieben werden und Protokolldaten im Protokolldatenspeicher 16 gesammelt wurden, kann zumindest ein Verdampfungskörper 6.1, 6.2, 6.3, 6.4 in einem späteren Durchlauf in einem Steuermodus betrieben werden. In diesem Steuermodus wird keine Regelung vorgenommen. Die Ist-Temperatur des Verdampfungskörpers 6.1, 6.2, 6.3, 6.4 wird nicht ermittelt. Die Heizleistungseinspeisung 8.1 bis 8.4 erfolgt hier ausschließlich durch Verwendung der im Protokolldatenspeicher 16 gespeicherten Protokolldaten. Mit dieser Art des Betriebs eines oder mehrerer der Verdampfungskörper 6.1, 6.2, 6.3, 6.4 kann nicht nur auf einen Ausfall eines Temperatursensors 7.1, 7.2, 7.3, 7.4 reagiert werden. Es ist auch möglich, planmäßig die Vorrichtung in einem neuen Betriebsmodus zu verwenden, in dem die Temperatur zumindest eines der Verdampfungskörper 6.1, 6.2, 6.3, 6.4 nicht geregelt, sondern gesteuert wird.After in one or more passes, in which the evaporation body 6.1 . 6.2 . 6.3 . 6.4 be operated in the rule mode and log data in the log data memory 16 have collected, at least one evaporation body 6.1 . 6.2 . 6.3 . 6.4 be operated in a later pass in a control mode. No control is performed in this control mode. The actual temperature of the evaporation body 6.1 . 6.2 . 6.3 . 6.4 is not determined. The heating power feed 8.1 to 8.4 is done here exclusively by using the in the log data memory 16 stored log data. With this type of operation of one or more of the evaporation body 6.1 . 6.2 . 6.3 . 6.4 can not be just a failure of a temperature sensor 7.1 . 7.2 . 7.3 . 7.4 be reacted. It is also possible to systematically use the device in a new mode of operation in which the temperature of at least one of the evaporation bodies 6.1 . 6.2 . 6.3 . 6.4 not regulated, but controlled.

Die Steuerung der in die ein oder mehreren Verdampfungskörper 6.1, 6.2, 6.3, 6.4 eingespeisten Heizleistung I1 bis I4 kann mit Hilfe von aus den Protokolldaten gewonnenen Steuerdaten erfolgen. Diese können in dem Steuerdatenspeicher 17 abgelegt sein. Die Steuerdaten werden bevorzugt durch eine Mittelwertbildung der im Regelmodus gewonnenen Protokolldaten berechnet.The control of the one or more evaporation body 6.1 . 6.2 . 6.3 . 6.4 fed heating power I1 to I4 can be done using control data derived from the log data. These can be stored in the control data memory 17 be filed. The control data are preferably calculated by averaging the log data obtained in the control mode.

Die 2b zeigt beispielsweise Steuerdaten zur Steuerung der Heizleistungen I1 bis I4. In einem Prozessschritt P1 befindet sich die Vorrichtung in einem Ruhezustand. Es wird keine Heizleistung eingespeist. Der durch die elektrisch leitenden Verdampfungskörper 6.1, 6.2, 6.3, 6.4 hindurchfließende Strom beträgt 0 A. In einem Prozessschritt P2 werden nur die in Strömungsrichtung letzten beiden Verdampfungskörper 6.3 und 6.4 durch Einspeisen eines Stroms beheizt. Aufgrund von Wärmeleitung oder Wärmestrahlung heizen sich die stromaufwärtigen Verdampfungskörper 6.1 und 6.2 aber ebenfalls auf. Beim Übergang vom Prozessschritt P2 zum Prozessschritt P3 wird die Heizleistung I3, I4 zunächst abgesenkt und anschließend in Form einer Rampe erhöht. Im Prozessschritt P4 werden die stromaufwärtigen Verdampfungskörper 6.1, 6.2 in zwei aufeinanderfolgenden Zeitabschnitten mit unterschiedlichen Heizleistungen, die über ihre Einspeisezeit aber konstant gehalten werden, beheizt.The 2 B shows, for example, control data for controlling the heating powers I1 to I4 , In a process step P1 the device is in a dormant state. There is no heat input. The through the electrically conductive evaporation body 6.1 . 6.2 . 6.3 . 6.4 flowing current is 0 A. In one process step P2 Only the last two evaporation body in the flow direction 6.3 and 6.4 heated by feeding a current. Due to heat conduction or heat radiation, the upstream evaporation body heats up 6.1 and 6.2 but also on. At the transition from the process step P2 to the process step P3 becomes the heating power I3 . I4 initially lowered and then increased in the form of a ramp. In the process step P4 become the upstream evaporation body 6.1 . 6.2 heated in two consecutive periods of time with different heating powers, but kept constant over their Einspeisezeit.

In einer bevorzugten Variante der Erfindung ist vorgesehen, dass die Vorrichtung in ein oder mehreren Durchläufen im Regelmodus betrieben wird, wobei jeweils sämtliche Prozessschritte P1 bis P5 hintereinander durchgeführt werden. In den darauffolgenden Durchläufen wird die Vorrichtung im Steuermodus betrieben, wobei entweder alle oder einige Verdampfungskörper 6.1, 6.2, 6.3, 6.4 im Steuermodus betrieben werden oder ausschließlich der in Strömungsrichtung letzte Verdampfungskörper 6.4 im Regelmodus betrieben wird.In a preferred variant of the invention it is provided that the device is operated in one or more passes in the control mode, wherein in each case all process steps P1 to P5 be carried out one behind the other. In the subsequent runs, the device is operated in the control mode, with either all or some evaporation bodies 6.1 . 6.2 . 6.3 . 6.4 be operated in the control mode or exclusively in the flow direction last evaporation body 6.4 is operated in the control mode.

Auch der Vorheizkörper 6 kann sowohl im Regelmodus als auch im Steuermodus betrieben werden.Also the preheater 6 can be operated in control mode as well as in control mode.

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 explanations serve to explain the inventions as a whole, which in each case independently further develop the prior art, at least by the following combinations of features, wherein two, several or all of these combinations of features may also be combined, namely:

Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass in einem Steuermodus die in der Protokolldatei gespeicherten Protokolldaten oder aus den Protokolldaten gewonnene Steuerdaten verwendet werden, um ohne Ermittlung des charakteristischen Parameters die Heizleistung in den Heizkörper, insbesondere den ersten Verdampfungskörper 6.1 einzuspeisen.A method characterized in that in a control mode the log data stored in the log file or control data obtained from the log data are used to determine the heating power in the radiator without determining the characteristic parameter, in particular the first evaporation body 6.1 feed.

Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass der zeitliche Verlauf des kritischen Parameters in der Protokolldatei gespeichert wird.A method characterized in that the timing of the critical parameter is stored in the log file.

Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass im Regelmodus ein zweiter, dritter und/oder vierter charakteristischer Parameter eines zweiten, dritten und/oder vierten Heizkörpers, insbesondere Verdampfungskörpers 6.2, 6.3, 6.4 ermittelt wird, der mit der Steuer-Regeleinrichtung 9 durch Variation von in den zweiten, dritten und/oder vierten Heizkörper, insbesondere Verdampfungskörper 6.2, 6.3, 6.4 eingespeisten Heizleistung auf einen Sollwert geregelt wird und der zeitliche Verlauf zumindest eines mit der Erzeugung der in den zweiten, dritten und/oder vierten Heizkörper, insbesondere Verdampfungskörper 6.2, 6.3, 6.4 eingespeisten Heizleistung verknüpfter zweiter, dritter und/oder vierter Steuerparameter in der Protokolldatei gespeichert wird, und im Steuermodus die Protokolldaten und/oder aus den Protokolldaten gewonnene Steuerdaten verwendet werden, um ohne Ermittlung der zweiten, dritten und/oder vierten charakteristischen Parameter die Heizleistung in dem zweiten, dritten und/oder vierten Heizkörper, insbesondere Verdampfungskörper 6.2, 6.3, 6.4 einzuspeisen, um die Partikel des Aerosols zu verdampfen.A method, which is characterized in that in the control mode, a second, third and / or fourth characteristic parameters of a second, third and / or fourth radiator, in particular evaporation body 6.2 . 6.3 . 6.4 is determined with the control device 9 by varying in the second, third and / or fourth radiator, in particular evaporation body 6.2 . 6.3 . 6.4 fed heating power is controlled to a desired value and the time course of at least one with the generation of the second, third and / or fourth radiator, in particular evaporation body 6.2 . 6.3 . 6.4 In the control mode, the log data and / or control data obtained from the log data are used to determine the heating power in the control mode without determining the second, third and / or fourth characteristic parameters second, third and / or fourth radiator, in particular evaporation body 6.2 . 6.3 . 6.4 feed in order to evaporate the particles of the aerosol.

Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Sollwerte der ein oder mehreren charakteristischen Parameter in einer Rezeptur enthalten sind, die insbesondere auch die Sollwerte ein oder mehrerer charakteristischer Parameter weiterer Prozessschritte, wie ein oder mehrere Aufheizschritte, ein oder mehrere Abkühlschritte oder ein oder mehrere Temperierschritte oder ein oder mehrere weitere Dampferzeugungsschritte enthält.A method which is characterized in that the setpoint values of the one or more characteristic parameters are contained in a formulation, in particular also the setpoint values of one or more characteristic parameters of further process steps, such as one or more heating steps, one or more cooling steps or one or more Temperierschritte or one or more further steam generating steps contains.

Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die ein oder mehreren charakteristischen Parameter eine von einem Temperatursensor 7.1, 7.2, 7.3, 7.4 ermittelte Ist-Temperatur des ersten, zweiten, dritten und/oder vierten Heizkörpers, insbesondere Verdampfungskörpers 6.1 bis 6.4 ist.A method characterized in that the one or more characteristic parameters are one of a temperature sensor 7.1 . 7.2 . 7.3 . 7.4 determined actual temperature of the first, second, third and / or fourth radiator, in particular evaporation body 6.1 to 6.4 is.

Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass der charakteristische Parameter ein von einer Dampfdruck-Sensoranordnung 10 ermittelte Dampfdruck des Dampfes ist.A method characterized in that the characteristic parameter is one of a vapor pressure sensor arrangement 10 determined vapor pressure of the vapor is.

Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass in einem Prozessschritt, in dem zumindest der erste Heizkörper, insbesondere Verdampfungskörper 6.1 im Steuermodus betrieben wird, zumindest einer der zweiten, dritten und/oder vierten Heizkörper, insbesondere Verdampfungskörper 6.2, 6.3, 6.4 im Regelmodus betrieben wird.A method which is characterized in that in a process step in which at least the first heating body, in particular evaporation body 6.1 is operated in the control mode, at least one of the second, third and / or fourth radiator, in particular evaporation body 6.2 . 6.3 . 6.4 is operated in the control mode.

Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass zumindest die Temperatur eines in Strömungsrichtung des Trägergases letzten Heizkörpers, insbesondere Verdampfungskörpers 6.4 auf einen Sollwert geregelt wird.A method which is characterized in that at least the temperature of a last in the flow direction of the carrier gas radiator, in particular evaporation body 6.4 is regulated to a desired value.

Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Steuerdaten durch eine Datenoptimierung, insbesondere eine Mittelwertbildung, aus den Protokolldaten gewonnen werden.A method, which is characterized in that the control data are obtained by a data optimization, in particular an averaging, from the protocol data.

Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die in der Protokolldatei abgespeicherten Daten zusätzlich den zeitlichen Verlauf eines Trägergasdrucks, eines Trägergasflusses einer Partikelzuführrate und/oder Anfangstemperaturen und/oder Endtemperaturen eines Prozessschrittes umfassen.A method which is characterized in that the data stored in the log file additionally comprise the time profile of a carrier gas pressure, a carrier gas flow of a particle feed rate and / or initial temperatures and / or final temperatures of a process step.

Eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Steuer-/Regeleinrichtung 9 derart programmiert ist, dass in einem Regelmodus ein erster charakteristischer Parameter des Heizkörpers ermittelt wird, der mit einer Steuer-/Regeleinrichtung 9 durch Variation von in den ersten Heizkörper, insbesondere Verdampfungskörper 6.1 eingespeister Heizleistung auf einen Sollwert geregelt wird und der zeitliche Verlauf zumindest eines mit der Erzeugung der Heizleistung verknüpften Steuerparameters in einer Protokolldatei gespeichert wird, wobei in einem Steuermodus die in der Protokolldatei gespeicherten Protokolldaten oder aus den Protokolldaten gewonnene Steuerdaten verwendet werden, um ohne Ermittlung des charakteristischen Parameters die Heizleistung in den Heizkörper, insbesondere den ersten Verdampfungskörper 6.1 einzuspeisen.A device characterized in that the control device 9 is programmed such that in a control mode, a first characteristic parameter of the radiator is determined, the with a control / regulating device 9 by varying in the first radiator, in particular evaporation body 6.1 is fed to a desired value and the time profile of at least one associated with the generation of the heating power control parameter is stored in a log file, being used in a control mode, the log data stored in the log file or control data obtained from the log data to determine without the characteristic Parameters the heating power in the radiator, especially the first evaporator body 6.1 feed.

Eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Steuer-/ Regeleinrichtung 9 einen Steuerdatenspeicher 17 aufweist, in den aus den Protokolldaten gewonnene Steuerdaten gespeichert werden.A device characterized in that the control device 9 a control data memory 17 has stored in the control data obtained from the log data.

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 (individually, but also in combination with one another). The disclosure of the associated / attached priority documents (copy of the prior application) is hereby also incorporated in full in the disclosure of the application, also for the purpose of including features of these documents in claims of the present application. The subclaims characterize, even without the features of a claimed claim, with their features independent inventive developments of the prior art, in particular in order to make divisional applications based on these claims. The invention specified in each claim may additionally have one or more of the features described in the preceding description, in particular with reference numerals and / or given in the reference numerals. The The invention also relates to design forms in which individual features mentioned in the above description are not realized, in particular insofar as they are recognizably dispensable for the respective intended use or can be replaced by other technically equivalent means.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
MassenflusskontrollerMass flow controller
22
TrägergasleitungCarrier gas line
33
Aerosolerzeugeraerosol generator
44
Aerosolleitungaerosol line
55
VerdampferEvaporator
66
Vorheizkörperpreheating body
6.16.1
VerdampfungskörperEvaporating body
6.26.2
VerdampfungskörperEvaporating body
6.3.6.3.
VerdampfungskörperEvaporating body
6.46.4
VerdampfungskörperEvaporating body
77
Temperatursensortemperature sensor
7.17.1
Temperatursensortemperature sensor
7.27.2
Temperatursensortemperature sensor
7.37.3
Temperatursensortemperature sensor
7.47.4
Temperatursensortemperature sensor
88th
Heizleistungseinspeisungheating power supply
8.18.1
Heizleistungseinspeisungheating power supply
8.28.2
Heizleistungseinspeisungheating power supply
8.38.3
Heizleistungseinspeisungheating power supply
8.48.4
Heizleistungseinspeisungheating power supply
99
Steuer-/RegeleinrichtungControl / regulating device
1010
Dampfdruck-SensoranordnungVapor pressure sensor assembly
1111
Dampfleitungsteam line
1212
Reaktorgehäusereactor housing
1313
GaseinlasorganGaseinlasorgan
1414
Substratsubstratum
1515
Substrathaltersubstrate holder
1616
ProtokolldatenspeicherLog data storage
1717
SteuerdatenspeicherControl data storage
1818
Mikrocomputermicrocomputer
1919
RezepturdatenspeicherRecipe data storage
GG
Trägergascarrier gas
I1I1
Heizleistungheating capacity
I2I2
Heizleistungheating capacity
I3I3
Heizleistungheating capacity
I4I4
Heizleistungheating capacity
P1P1
Prozessschrittprocess step
P2P2
Prozessschrittprocess step
P3P3
Prozessschrittprocess step
P4P4
Prozessschrittprocess step
P5P5
Prozessschrittprocess step
T1T1
Temperaturtemperature
T2T2
Temperaturtemperature
T3T3
Temperaturtemperature
T4T4
Temperaturtemperature

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102014101792 A1 [0003]DE 102014101792 A1 [0003]
  • WO 2012/175126 A1 [0003]WO 2012/175126 A1 [0003]
  • DE 102014109196 A1 [0003]DE 102014109196 A1 [0003]

Claims (13)

Verfahren zum Erzeugen eines Dampfes durch Verdampfen der festen oder flüssigen Partikel eines Aerosols mit ein oder mehreren Heizkörpern, wobei einer der Heizkörper ein Verdampfungskörper (6.1) ist, zu dem die Partikel in zumindest einem Dampferzeugungsschritt mittels eines Trägergasstromes gebracht werden, wo sie durch Zufuhr von Verdampfungswärme verdampft werden, wobei in einem Regelmodus ein erster charakteristischer Parameter des ein oder mehreren Heizkörpers ermittelt wird, der mit einer Steuer-/Regeleinrichtung (9) durch Variation von in den Heizkörper, insbesondere den ersten Verdampfungskörper (6.1) eingespeister Heizleistung auf einen Sollwert geregelt wird und der zeitliche Verlauf zumindest eines mit der Erzeugung der Heizleistung verknüpften Steuerparameters in einer Protokolldatei gespeichert wird, wobei in einem Steuermodus die in der Protokolldatei gespeicherten Protokolldaten oder aus den Protokolldaten gewonnene Steuerdaten verwendet werden, um ohne Ermittlung des charakteristischen Parameters die Heizleistung in den Heizkörper, insbesondere den ersten Verdampfungskörper (6.1) einzuspeisen.A method of generating a vapor by vaporizing the solid or liquid particles of an aerosol with one or more radiators, one of the radiators being an evaporating body (6.1) to which the particles are brought in at least one steam generating step by means of a carrier gas flow where they are supplied by supply of Evaporating heat to be vaporized, wherein in a control mode, a first characteristic parameter of the one or more radiator is determined, which is controlled by a control / regulating device (9) by varying in the radiator, in particular the first evaporator body (6.1) fed heating power to a desired value is stored and the time profile of at least one associated with the generation of the heating power control parameter in a log file, wherein in a control mode, the log data stored in the log file or control data obtained from the log data are used to Ermittl the characteristic parameter to feed the heating power in the radiator, in particular the first evaporation body (6.1). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zeitliche Verlauf des kritischen Parameters in der Protokolldatei gespeichert wird.Method according to Claim 1 , characterized in that the time course of the critical parameter is stored in the log file. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Regelmodus ein zweiter, dritter und/oder vierter charakteristischer Parameter eines zweiten, dritten und/oder vierten Heizkörpers, insbesondere Verdampfungskörpers (6.2, 6.3, 6.4) ermittelt wird, der mit der Steuer-Regeleinrichtung (9) durch Variation von in den zweiten, dritten und/oder vierten Heizkörper, insbesondere Verdampfungskörper (6.2, 6.3, 6.4) eingespeisten Heizleistung auf einen Sollwert geregelt wird und der zeitliche Verlauf zumindest eines mit der Erzeugung der in den zweiten, dritten und/oder vierten Heizkörper, insbesondere Verdampfungskörper (6.2, 6.3, 6.4) eingespeisten Heizleistung verknüpfter zweiter, dritter und/oder vierter Steuerparameter in der Protokolldatei gespeichert wird, und im Steuermodus die Protokolldaten und/oder aus den Protokolldaten gewonnene Steuerdaten verwendet werden, um ohne Ermittlung der zweiten, dritten und/oder vierten charakteristischen Parameter die Heizleistung in dem zweiten, dritten und/oder vierten Heizkörper, insbesondere Verdampfungskörper (6.2, 6.3, 6.4) einzuspeisen, um die Partikel des Aerosols zu verdampfen.Method according to one of the preceding claims, characterized in that in the control mode, a second, third and / or fourth characteristic parameter of a second, third and / or fourth radiator, in particular evaporation body (6.2, 6.3, 6.4) is determined, which with the control Control device (9) by varying in the second, third and / or fourth radiator, in particular evaporation body (6.2, 6.3, 6.4) fed heating power is controlled to a desired value and the time course of at least one with the generation of the second, third and / fourth heating element, in particular evaporation body (6.2, 6.3, 6.4) fed heating power associated second, third and / or fourth control parameters is stored in the log file, and in the control mode, the log data and / or control data obtained from the log data are used to determine without the second, third and / or fourth characteristic parameters d The heating power in the second, third and / or fourth radiator, in particular evaporating body (6.2, 6.3, 6.4) feed to evaporate the particles of the aerosol. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sollwerte der ein oder mehreren charakteristischen Parameter in einer Rezeptur enthalten sind, die insbesondere auch die Sollwerte ein oder mehrerer charakteristischer Parameter weiterer Prozessschritte, wie ein oder mehrere Aufheizschritte, ein oder mehrere Abkühlschritte oder ein oder mehrere Temperierschritte oder ein oder mehrere weitere Dampferzeugungsschritte enthält.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the setpoint values of the one or more characteristic parameters are contained in a formulation, in particular the setpoint values of one or more characteristic parameters of further process steps, such as one or more heating steps, one or more cooling steps or or more tempering steps or one or more further steam generating steps. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ein oder mehreren charakteristischen Parameter eine von einem Temperatursensor (7.1, 7.2, 7.3, 7.4) ermittelte Ist-Temperatur des ersten, zweiten, dritten und/oder vierten Heizkörpers, insbesondere Verdampfungskörpers (6.1 bis 6.4) ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the one or more characteristic parameters determined by a temperature sensor (7.1, 7.2, 7.3, 7.4) actual temperature of the first, second, third and / or fourth radiator, in particular evaporation body (6.1 to 6.4). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der charakteristische Parameter ein von einer Dampfdruck-Sensoranordnung (10) ermittelte Dampfdruck des Dampfes ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the characteristic parameter is a vapor pressure of the vapor determined by a vapor pressure sensor arrangement (10). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Prozessschritt, in dem zumindest der erste Heizkörper, insbesondere Verdampfungskörper (6.1) im Steuermodus betrieben wird, zumindest einer der zweiten, dritten und/oder vierten Heizkörper, insbesondere Verdampfungskörper (6.2, 6.3, 6.4) im Regelmodus betrieben wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that in a process step in which at least the first radiator, in particular evaporation body (6.1) is operated in the control mode, at least one of the second, third and / or fourth radiator, in particular evaporation body (6.2, 6.3 , 6.4) is operated in control mode. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Temperatur eines in Strömungsrichtung des Trägergases letzten Heizkörpers, insbesondere Verdampfungskörpers (6.4) auf einen Sollwert geregelt wird.Method according to Claim 7 , characterized in that at least the temperature of a last radiator in the flow direction of the carrier gas, in particular evaporation body (6.4) is regulated to a desired value. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerdaten durch eine Datenoptimierung, insbesondere eine Mittelwertbildung, aus den Protokolldaten gewonnen werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the control data are obtained by a data optimization, in particular an averaging, from the protocol data. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die in der Protokolldatei abgespeicherten Daten zusätzlich den zeitlichen Verlauf eines Trägergasdrucks, eines Trägergasflusses einer Partikelzuführrate und/oder Anfangstemperaturen und/oder Endtemperaturen eines Prozessschrittes umfassen.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the data stored in the log file additionally comprise the time profile of a carrier gas pressure, a carrier gas flow of a particle feed rate and / or initial temperatures and / or final temperatures of a process step. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer in einen Aerosolerzeuger (3) mündende Trägergasleitung (2) zum Einspeisen eines volumen-und/oder massenkontrollierten Trägergases, einem mit einer Aerosolleitung (4) mit dem Aerosolerzeuger (3) verbundenen, zumindest einen Heizkörper, insbesondere Verdampfungskörper (6.1, 6.2, 6.3, 6.4) aufweisenden Verdampfer (5) und einer Steuer-/Regeleinrichtung (9), die einen Protokolldatenspeicher (16) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer-/ Regeleinrichtung (9) derart programmiert ist, dass in einem Regelmodus ein erster charakteristischer Parameter des Heizkörpers ermittelt wird, der mit einer Steuer-/Regeleinrichtung (9) durch Variation von in den ersten Heizkörper, insbesondere Verdampfungskörper (6.1) eingespeister Heizleistung auf einen Sollwert geregelt wird und der zeitliche Verlauf zumindest eines mit der Erzeugung der Heizleistung verknüpften Steuerparameters in einer Protokolldatei gespeichert wird, wobei in einem Steuermodus die in der Protokolldatei gespeicherten Protokolldaten oder aus den Protokolldaten gewonnene Steuerdaten verwendet werden, um ohne Ermittlung des charakteristischen Parameters die Heizleistung in den Heizkörper, insbesondere den ersten Verdampfungskörper (6.1) einzuspeisen.Device for carrying out the method according to one of the preceding claims, having a carrier gas line (2) opening into an aerosol generator (3) for feeding a volume- and / or mass-controlled carrier gas, one connected to an aerosol line (4) with the aerosol generator (3), at least one radiator, in particular evaporation body (6.1, 6.2, 6.3, 6.4) having evaporator (5) and a control / regulating device (9) having a log data memory (16), characterized in that the Control / regulating device (9) is programmed such that in a control mode, a first characteristic parameter of the radiator is determined, with a control / regulating device (9) by varying in the first radiator, in particular evaporation body (6.1) fed heating power a setpoint is controlled and the time course of at least one associated with the generation of heating power control parameter is stored in a log file, being used in a control mode, the log data stored in the log file or control data obtained from the log data to determine the heater power without determining the characteristic parameter into the radiator, in particular the first evaporation body (6.1) feed. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer-/Regeleinrichtung (9) einen Steuerdatenspeicher (17) aufweist, in den aus den Protokolldaten gewonnene Steuerdaten gespeichert werden.Device after Claim 11 , characterized in that the control / regulating device (9) has a control data memory (17) are stored in the control data obtained from the protocol data. Vorrichtung oder Verfahren, gekennzeichnet durch eines oder mehrere der kennzeichnenden Merkmale eines der vorhergehenden Ansprüche.Apparatus or method characterized by one or more of the characterizing features of any one of the preceding claims.
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