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WO2019091804A1 - Verfahren und vorrichtung zum erzeugen eines dampfes durch die verwendung von in einem regelmodus gewonnenen steuerdaten - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum erzeugen eines dampfes durch die verwendung von in einem regelmodus gewonnenen steuerdaten Download PDF

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Publication number
WO2019091804A1
WO2019091804A1 PCT/EP2018/079429 EP2018079429W WO2019091804A1 WO 2019091804 A1 WO2019091804 A1 WO 2019091804A1 EP 2018079429 W EP2018079429 W EP 2018079429W WO 2019091804 A1 WO2019091804 A1 WO 2019091804A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
control
radiator
evaporation body
data
control mode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2018/079429
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Nael Al Ahmad
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aixtron SE
Original Assignee
Aixtron SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Aixtron SE filed Critical Aixtron SE
Publication of WO2019091804A1 publication Critical patent/WO2019091804A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/448—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for generating reactive gas streams, e.g. by evaporation or sublimation of precursor materials
    • C23C16/4486—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for generating reactive gas streams, e.g. by evaporation or sublimation of precursor materials by producing an aerosol and subsequent evaporation of the droplets or particles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/12—Organic material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/52—Controlling or regulating the coating process

Definitions

  • 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 are vaporized by supplying heat of vaporization, 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 heating energy fed into the radiator, in particular the first evaporator body to a desired value and the time course of at least one associated with the generation of heating power
  • Control parameter is stored in a log file.
  • the invention also relates to a device for carrying out the method.
  • Devices for generating a vapor from an aerosol are known for example from DE 10 2014 101 792 AI, WO 2012/175126 AI or DE 10 2014 109 196 AI. Devices of this type or methods for producing a vapor are used in the deposition of organic layers on a substrate, in particular in the production of OLEDs.
  • 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.
  • the invention has for its object to increase the reliability of a steam generator or specify an alternative operating mode for operating the evaporator.
  • the problem is solved 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.
  • the aforementioned method is developed by a control mode in which the protocol data or control data obtained from the protocol data are used to feed without the determination of the characteristic parameter, the heating power in a radiator, in particular in the first evaporation body. Is it the radiator to an evaporation body, the particles of the aerosol are evaporated with the heating power.
  • a first characteristic parameter for example, a temperature of the radiator, in particular evaporation body
  • the control / regulating device by varying heating power fed into the radiator, in particular evaporation body to a desired value
  • the feed takes place Heating power in the radiator, in particular evaporator 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 in a "blmd mode" without determination of the characteristic parameter, for example without a temperature measurement, so that production interruptions can be avoided.
  • the device according to the invention can also include, in addition to a first evaporation body, further evaporation bodies, for example a second, third and / or second evaporation body It can be provided that each additional evaporation body is regulated in a control mode to a nominal temperature assigned to it individually For this purpose it can be provided that for each of the further evaporation bodies an individually assigned sensor, in particular a temperature sensor, is provided The actual temperature of the further evaporating body is determined, for example, by means of the control / regulating device, this value, in particular the temperature actual value, being regulated against a desired value this further evaporation body both in a control mode in which a characteristic parameter, for example the actual temperature, is controlled by varying the heat output fed into the further evaporation body against a desired value, for example a desired temperature.
  • a characteristic parameter for example the actual temperature
  • the data obtained in the control mode log data are used to feed heating power in the evaporator body.
  • all evaporation bodies are operated in control mode or at least one evaporation body is operated in a control mode.
  • 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 can be heating steps, cooling steps, temperature steps and one or more steam generation 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.
  • 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.
  • 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.
  • this evaporation body can be tempered at a temperature which is controlled below a vaporization temperature of the aerosol particles so that the aerosol particles are not vaporized in the first evaporation body in the direction of flow, but accumulate there.
  • a night temperature control can be carried out in the direction of flow downstream of the first evaporation body further evaporation 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.
  • control data can be formed using in particular the use of initial temperatures, final temperatures, values for the steepness of a temperature ramp, the carrier gas pressure, the carrier gas flow and / or the particle feed rate , where 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.
  • the inventive device is characterized in that the control / control device has a protocol data memory and in particular also 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.
  • FIG. 1 shows schematically a device according to the invention for coating a substrate 14 with a layer of an organic material
  • Fig. 2a shows the time course of the temperature Tl, T2, T3, T4, with
  • Temperatursens oren 7.1, 7.2, 7.3, 7.4 are measured in various process steps PI, P2, P3, P4, P5,
  • P2, P3, P4, P5 are fed in the control mode in the evaporator body 6.1, 6.2, 6.3, 6.4 and
  • FIG. 3 shows schematically in a representation according to Figure 1 another
  • Figures 1 and 3 show roughly schematically a device for the production of OLEDs.
  • a reactor housing 12 which is closed to the outside gas-tight and which is evacuated, there is a
  • the substrate holder 15 carries the substrate 14 to be coated.
  • the side of the substrate 14 to be coated faces a gas outlet surface of a gas inlet member 13, into which a steam line 11 opens, which can be heated and by means of a carrier gas a vapor is promoted, which condenses on the surface of the substrate 14, wherein for structuring the deposited on the substrate 14 layer, a mask, not shown, for example, shadow mask, is provided.
  • a vapor pressure sensor arrangement 10 for example a QCM sensor, the partial pressure of the steam within the vapor line 11 can be determined.
  • evaporator 5 Upstream of the steam line 11 is an evaporator 5, which in the embodiment has four or three successively arranged in the flow direction evaporation body 6.1, 6.2, 6.3, 6.4.
  • 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 have evaporation surfaces. Through the evaporation body 6.1, 6.2, 6.3, 6.4, a gas can flow through.
  • the evaporation body 6.1, 6.2, 6.3, 6.4 may for example be formed from an electrically conductive solid state foam, so that the solid state foam can be heated by passing an electric current.
  • the heating power feeders denoted by 8.1, 8.2, 8.3 and 8.4 in FIG. 1 can thus be electrical lines with which an electrical current for transmitting the heating power is fed into the evaporating body 6.1, 6.2, 6.3, 6.4
  • each of the evaporation body 6.1, 6.2, 6.3, 6.4 is a 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.
  • the temperature sensors 7.1, 7.2, 7.3, 7.4 may be a thermocouple. However, it is also provided for measuring the temperature of the evaporation body 6.1, 6.2, 6.3, 6.4 optical temperature sensors to use oren.
  • Upstream of the evaporator 5 is an opening into the evaporator 5 Aerosol 4, through which an aerosol is fed into the evaporator 5.
  • the aerosol particles are evaporated.
  • the aerosol is generated with an aerosol generator 3, which is arranged upstream of the aerosol line 4.
  • the particle flow rate generated by the aerosol generator 3 can be adjusted.
  • the aerosol generator 3 may have a metering element.
  • 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.
  • the volume flow or the mass flow of the carrier gas G can be regulated.
  • a mass flow controller 1 is provided for this purpose.
  • a control / regulating device 9 has a protocol data memory 16 and, if appropriate, also a control data memory 17.
  • / Control device 9 a controller or microcomputer 18 for electronic data processing.
  • the fiction, contemporary device can be operated in one or more temporally successive process steps PI, P2, P3, P4, P5.
  • a recipe is stored in a recipe data memory 19, which contains in particular the temperatures T 1, T 2, T 3, T 4 of the evaporation bodies 6.1, 6.2, 6.3, 6.4 in the various process steps PI, P 2, P 3, P 4, P 5.
  • the steam partial pressure or vapor mass flow to be generated can also be stored in the recipe data memory 19 for each process step PI to P5.
  • the reference numeral 6 denotes a preheater in Figures 1 and 3, which is also regulated to a desired temperature.
  • the temperature is determined by a temperature sensor 7. It can be a thermocouple.
  • An inert gas for example nitrogen or a noble gas, is fed into a space upstream of the preheating body 6 by means of an inert gas feed line (not shown).
  • the inert gas which also forms a carrier gas, is heated in the preheater 6 to an elevated temperature.
  • FIG. 2a shows, by way of example, the temperature setpoint values T1 to T4, as they are to be set in each of the process steps PI to P5 to be carried out one after the other. It can be seen that when changing from one process step PI to P4 to the respective subsequent process step P2 to P5, a temperature ramp is passed through when the temperature Tl to T4 changes.
  • the device according to the invention is initially operated in a regular mode.
  • a characteristic parameter whose setpoint is specified in the recipe is controlled to the setpoint.
  • at the characteristic parameter may be the vapor pressure determined by the vapor pressure sensor arrangement 10.
  • the respective temperature Tl to T4 of the individual evaporation bodies 6.1 to 6.4 are discussed.
  • the device In a control mode, the device is initially operated such that successively the individual process steps PI to P5 are performed in which the temperatures Tl to T4 respectively by feeding heat output II, 12, 13, 14 by the heating power feeds 8.1, 8.2 , 8.3, 8.4 are regulated in the evaporation body 6.1, 6.2, 6.3, 6.4 to a desired value.
  • the heating power II, 12, 13, 14 is varied according to an individual control characteristic (for example PID).
  • At least the time sequences of the heating powers II to 14 are stored in the log data memory.
  • the respective progressions of the actual temperatures of the evaporation bodies 6.1 to 6.4 and further measured values, such as the partial pressure of the steam, the total pressure, the aerosol delivery rate or the mass flow of the carrier gas G can additionally be stored.
  • At least one evaporation body 6.1, 6.2, 6.3, 6.4 can be used in a later run be operated 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 Schutschmannseinspeisung 8.1 to 8.4 takes place here exclusively borrowed by using the stored in the log data memory 16 log data.
  • the device according to plan in which the temperature of at least one of the evaporation bodies 6.1, 6.2, 6.3, 6.4 is not regulated, but controlled.
  • the control of the one or more evaporation body 6.1, 6.2, 6.3, 6.4 fed heating power II to 14 can be done with the help of obtained from the log data control data. These can be stored in the control data memory 17.
  • the control data are preferably calculated by averaging the log data obtained in the control mode.
  • FIG. 2b shows, for example, control data for controlling the heating powers II to 14.
  • the device In a process step PI, the device is in an idle state. There is no heat input. The current flowing through the electrically conductive evaporation bodies 6.1, 6.2, 6.3, 6.4 is 0 A. In a process step P2, only the last two evaporation bodies 6.3 and 6.4 in the flow direction are introduced by feeding a
  • the upstream evaporation bodies 6.1 and 6.2 also heat up.
  • the heating power 13, 14 is first lowered and then increased in the form of a ramp.
  • the upstream evaporation bodies 6.1, 6.2 are heated in two successive time periods with different heat outputs, which are kept constant over their feed time.
  • the device is operated in one or more passes in the control mode, wherein in each case all process steps PI to P5 are performed in succession.
  • the device is used in the control operated mode, wherein either all or some evaporation body 6.1, 6.2, 6.3, 6.4 are operated in the control mode or exclusively in the flow direction last evaporator body 6.4 is operated in control mode.
  • the preheater 6 can be operated both in the control mode and in the control mode.
  • a method which is characterized in that the setpoint values of the one or more characteristic parameters are included in a recipe, 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 contains one or more tempering or one or more further steam generating steps.
  • a method characterized in that the one or more characteristic parameters are one of a temperature sensor 7.1, 7.2,
  • 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 control mode.
  • 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 controlled to a desired value.
  • control data are obtained by a data optimization, in particular an averaging, from the protocol data.
  • a device which is 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, which with a control device 9 by varying in the first radiator , in particular evaporating body 6.1 fed-in heating power is controlled to a desired value and the time profile of at least one associated with the generation of heating power control parameter is stored in a protocol file, wherein in a control mode, the log data stored in the log data or control data obtained from the log data are used in order, without determining the characteristic parameter, to feed the heating power into the heating body, in particular the first evaporating body 6.1.
  • the control / regulating device 9 has a control data memory 17, are stored in the control data obtained from the protocol data.

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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 Träger gas Stromes 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.

Description

Beschreibung
Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen eines Dampfes durch die
Verwendung von in einem Regelmodus gewonnenen Steuerdaten
Gebiet der Technik
[0001] 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. [0002] Die Erfindung betrifft darüber hinaus eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Stand der Technik
[0003] Vorrichtungen zum Erzeugen eines Dampfes aus einem Aerosol sind bekannt beispielsweise aus den DE 10 2014 101 792 AI, WO 2012/175126 AI oder DE 10 2014 109 196 AI. [0004] 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 Ae- rosolerzeuger wird mittels einer Dosiervorrichtung ein konstanter, hinsichtlich seines Massenflusses aber variierbarer Partikelstrom in einen Träger gas ström 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. Der 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 ei- nem gekühlten Substrathalter aufliegend das zu beschichtende Substrat befindet.
Zusammenfassung der Erfindung
[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Ausfallsicherheit eines Dampferzeugers zu erhöhen bzw. einen alternativen Betriebsmodus zum Betrieb des Verdampfers anzugeben. [0006] 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.
[0007] 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 Einspei- sung 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„Blmd- Modus" ohne Ermittlung des charakteristischen Parameters, beispielsweise ohne eine Temperaturmessung. Produktionsunterbrechungen können damit ver- mieden werden. Die erfindungsgemäße 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 ge- regelt. 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, bei- spielsweise 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, Tem- perierschritte 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 Total drucks, des Massenflusses des Trägergases und/ oder der Förderrate des Aerosolerzeugers gespeichert sind. Ist der charakteristische Pa- rameter 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 be- vorzugt 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 tempe- riert 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, wo- bei 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 Mittelwertbil- dung 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, End- temperaturen, 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. [0008] 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.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
[0009] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand beigefügter Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 schematisch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Beschich- tung eines Substrates 14 mit einer Schicht aus einem organi- sehen Material,
Fig. 2a den zeitlichen Verlauf der Temperatur Tl, T2, T3, T4, die mit
Temperatursens oren 7.1, 7.2, 7.3, 7.4 in verschiedenen Prozessschritten PI, P2, P3, P4, P5 gemessen werden,
Fig. 2b die Heizleistungen II, 12, 13, 14, die in den Prozessschritten PI,
P2, P3, P4, P5 im Steuermodus in die Verdampfungskörper 6.1, 6.2, 6.3, 6.4 eingespeist werden und
Fig. 3 schematisch in einer Darstellung gemäß Figur 1 ein weiteres
Ausführungsbeispiel.
Beschreibung der Ausführungsformen
[0010] Die Figuren 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.
[0011] Mit einer Dampfdruck-Sensoranordnung 10, beispielsweise einem QCM-Sensor kann der Partialdruck des Dampfes innerhalb der Dampfleitung 11 bestimmt werden.
[0012] 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 Figur 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.
[0013] 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 Temperatursens oren zu verwenden. [0014] 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. [0015] 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.
[0016] 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 Aero- solleitung 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.
[0017] Zur Durchführung des erfindungs gemäßen Verfahrens besitzt eine Steuer-/ Regeleinrichtung 9 einen Protokolldatenspeicher 16 und gegebenen- falls auch einen Steuerdatenspeicher 17. Darüber hinaus besitzt die Steuer- /Regeleinrichtung 9 einen Kontroller oder Mikrocomputer 18 zur elektronischen Datenverarbeitung. Die erfindungs gemäße Vorrichtung kann in ein oder mehreren zeitlich aufeinander folgenden Prozessschritten PI, P2, P3, P4, P5 betrieben werden. In einem Rezepturdatenspeicher 19 ist eine Rezeptur abgespei- chert, die insbesondere die Temperaturen Tl, T2, T3, T4 der Verdampfungskörper 6.1, 6.2, 6.3, 6.4 in den verschiedenen Prozessschritten PI, P2, P3, P4, P5 enthält. Zusätzlich oder alternativ dazu kann im Rezepturdatenspeicher 19 aber auch für jeden Prozessschritt PI bis P5 der zu erzeugende Dampfpartialdruck oder Dampfmassenfluss abgespeichert sein. [0018] Mit der Bezugsziffer 6 ist in den Figuren 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 stromauf - wärts des Vorheizkörpers 6 eingespeist. Das Inertgas, welches auch ein Trägergas ausbildet, wird im Vorheizkörper 6 auf eine erhöhte Temperatur aufgeheizt.
[0019] Die Figur 2a gibt beispielhaft die Temperatursollwerte Tl bis T4 an, wie sie in jedem der hintereinander durchzuführenden Prozessschritte PI bis P5 eingestellt werden sollen. Dabei ist ersichtlich, dass beim Wechsel von einem Prozessschritt PI bis P4 zum jeweils darauffolgenden Prozessschritt P2 bis P5 eine Temperaturrampe durchlaufen wird, wenn sich die Temperatur Tl bis T4 ändert.
[0020] Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird zunächst in einem Regelmo- dus 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- Sensor anordnung 10 ermittelten Dampfdruck handeln. Beim Ausführungsbeispiel wird als charakteristischer Parameter jedoch der Einfachheit halber die jeweilige Temperatur Tl bis T4 der einzelnen Verdampfungskörper 6.1 bis 6.4 erörtert.
[0021] In einem Regelmodus wird die Vorrichtung zunächst derart betrieben, dass hintereinander abfolgend die einzelnen Prozessschritte PI bis P5 durchgeführt werden, in denen die Temperaturen Tl bis T4 jeweils durch Einspeisen von Heizleistung II, 12, 13, 14 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 II, 12, 13, 14 entsprechend einer individuellen Regelcharakteristik (beispielsweise PID) variiert. In dem Protokolldatenspeicher werden zumindest die zeitlichen Abfolgen der Heizleistungen II bis 14 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 Mas- senfluss des Trägergases G abgespeichert werden.
[0022] Nachdem in ein oder mehreren Durchläufen, in denen die Verdampfungskörper 6.1, 6.2, 6.3, 6.4 im Regelmodus betrieben werden und Protokollda- ten 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 ausschließ- lieh 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 Temperatur- sensors 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. [0023] Die Steuerung der in die ein oder mehreren Verdampfungskörper 6.1, 6.2, 6.3, 6.4 eingespeisten Heizleistung II bis 14 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. [0024] Die Figur 2b zeigt beispielsweise Steuerdaten zur Steuerung der Heizleistungen II bis 14. In einem Prozessschritt PI 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 Strömungsrich- tung 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 13, 14 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.
[0025] In einer bevorzugten Variante der Erfindung ist vorgesehen, dass die Vorrichtung in ein oder mehreren Durchläufen im Regelmodus betrieben wird, wobei jeweils sämtliche Prozessschritte PI bis P5 hintereinander durchgeführt werden. In den darauffolgenden Durchläufen wird die Vorrichtung im Steuer- modus 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.
[0026] Auch der Vorheizkörper 6 kann sowohl im Regelmodus als auch im Steuermodus betrieben werden.
[0027] 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 Merkmalskombinatio- nen auch kombiniert sein können, nämlich:
[0028] 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.
[0029] Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass der zeitliche Verlauf des kritischen Parameters in der Protokolldatei gespeichert wird.
[0030] Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass im Regelmodus ein zweiter, dritter und/ oder vierter charakteristischer Parameter eines zwei- ten, 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 gewon- nene 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.
[0031] 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. [0032] 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.
[0033] Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass der charakteristi- sehe Parameter ein von einer Dampfdruck-Sensoranordnung 10 ermittelte Dampfdruck des Dampfes ist.
[0034] 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, drit- ten und/ oder vierten Heizkörper, insbesondere Verdampfungskörper 6.2, 6.3, 6.4 im Regelmodus betrieben wird.
[0035] 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.
[0036] Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Steuerdaten durch eine Datenoptimierung, insbesondere eine Mittelwertbildung, aus den Protokolldaten gewonnen werden.
[0037] Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die in der Proto- kolldatei abgespeicherten Daten zusätzlich den zeitlichen Verlauf eines Trägergasdrucks, eines Trägergasflusses einer Partikelzuführrate und/ oder Anfangstemperaturen und/ oder Endtemperaturen eines Prozessschrittes umfassen.
[0038] 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 Protokollda- tei 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. [0039] Eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Steuer- / Regeleinrichtung 9 einen Steuerdatenspeicher 17 aufweist, in den aus den Protokolldaten gewonnene Steuerdaten gespeichert werden.
[0040] 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 kön- nen.
Liste der Bezugszeichen
1 Massenflusskontroller 14 Substrat
2 Trägergasleitung 15 Substrathalter
3 Aerosolerzeuger 16 Protokolldatenspeicher
4 Aerosolleitung 17 Steuerdatenspeicher
5 Verdampfer 18 Mikrocomputer
6 Vorheizkörper 19 Rezepturdatenspeicher
6.1 Verdampfungskörper
6.2 Verdampfungskörper
6.3. Verdampfungskörper G Trägergas
6.4 Verdampfungskörper 11 Heizleistung
7 Temperatursensor 12 Heizleistung
7.1 Temperatursensor 13 Heizleistung
7.2 Temperatursensor 14 Heizleistung
7.3 Temperatursensor PI Prozessschritt
7.4 Temperatursensor P2 Prozessschritt
8 Heizleistungseinspeisung P3 Prozessschritt
8.1 Heizleistungseinspeisung P4 Prozessschritt
8.2 Heizleistungseinspeisung P5 Prozessschritt
8.3 Heizleistungseinspeis ung Tl Temperatur
8.4 Heizleistungseinspeisung T2 Temperatur
9 Steuer- / Regeleinrichtung T3 Temperatur
10 Dampfdruck- T4 Temperatur
Sensoranordnung
11 Dampfleitung
12 Reaktorgehäuse
13 Gaseinlassorgan

Claims

Ansprüche
1. 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 Trä- gergasstromes 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) ein- gespeister 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.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zeitliche Verlauf des kritischen Parameters in der Protokolldatei gespeichert wird. 3. 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 zwei- ten, 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.
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.
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.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der charakteristische Parameter ein von einer Dampfdruck- Sensoranordnung (10) ermittelte Dampfdruck des Dampfes ist. 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.
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.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerdaten durch eine Datenoptimierung, insbesondere eine Mittelwertbildung, aus den Protokolldaten gewonnen werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die in der Protokolldatei abgespeicherten Daten zusätzlich den zeitlichen Verlauf eines Träger gas drucks, eines Trägergasflusses einer Partikelzuführrate und/ oder Anfangstemperaturen und/ oder Endtemperaturen eines Prozessschrittes umfassen.
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 Protokolldatenspei- eher (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.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- / Regeleinrichtung (9) einen Steuerdatenspeicher (17) aufweist, in den aus den Protokolldaten gewonnene Steuerdaten gespeichert werden.
Vorrichtung oder Verfahren, gekennzeichnet durch eines oder mehrere der kennzeichnenden Merkmale eines der vorhergehenden Ansprüche.
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