(57)【要約】  本発明は、はじめに、有機出発物質が浮遊粒子の形でキャリヤガス内に導入され、このようにして発生されたエーロゾルが有機材料の所定の質量流れとして蒸発器（５）に供給され、該蒸発器（５）は大きな表面をもつ蒸発本体（６−１０）を有し、蒸発本体（６−１０）は、蒸発本体（６−１０）の表面付近にまたは蒸発本体（６−１０）の表面と接触して入り込んだ浮遊粒子が蒸発する蒸発温度に加熱され、このようにして発生された蒸気がキャリヤガス流れによりプロセスチャンバ（１７）内に搬送され、プロセスチャンバ（１７）内において蒸気が基板（１８）の表面上で凝縮して層を形成する、基板（１８）上の層としての有機出発物質の堆積方法に関するものである。プロセスチャンバへの蒸気供給流量を一定にすることを目的として、プロセスチャンバへの、蒸発された有機出発物質の蒸気で飽和されたキャリヤガス流れを発生させるために、堆積工程の少なくとも１つの過程内において、特に堆積工程の開始過程内において、蒸発器（５）への浮遊粒子の質量流量が、蒸発器（５）内における浮遊粒子の蒸発速度より大きいことが提案される。さらに、本発明は、基板上の層としての有機出発物質の堆積装置に関するものである。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機出発物質が浮遊粒子の形でキャリヤガス内に導入され、このようにして発生されたエーロゾルが有機材料の所定の質量流れとして蒸発器（５）に供給され、該蒸発器（５）は大きな表面をもつ蒸発本体（６−１０）を有し、蒸発本体（６−１０）は、蒸発本体（６−１０）の表面付近にまたは蒸発本体（６−１０）の表面と接触して入り込んだ浮遊粒子が蒸発する蒸発温度に加熱され、このようにして発生された蒸気がキャリヤガス流れによりプロセスチャンバ（１７）内に搬送され、プロセスチャンバ（１７）内において蒸気が基板（１８）の表面上で凝縮して層を形成する、基板（１８）上の層としての有機出発物質の堆積方法において、
プロセスチャンバへの、蒸発された有機出発物質の蒸気で飽和されたキャリヤガス流れを発生させるために、堆積工程の少なくとも１つの過程内において、特に堆積工程の開始過程内において、蒸発器（５）への浮遊粒子の質量流量が、蒸発器（５）内における浮遊粒子の蒸発速度より大きいことを特徴とする基板（１８）上の層としての有機出発物質の堆積方法。
【請求項２】
浮遊粒子のサイズが、開放細孔発泡体を有する蒸発本体（６−１０）の細孔サイズより小さいことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
堆積工程の切換過程において、濃縮化過程内においては、蒸発器（５）への有機出発物質の質量流量が、同時刻に有機出発物質の蒸発によって発生される蒸気の質量流量より大きいように変化され、および希薄化過程内においては、蒸発器（５）への有機出発物質の質量流量が、同時刻に有機出発物質の蒸発によって発生される蒸気の質量流量より小さいように変化され、この場合、堆積工程の間に、濃縮化過程の間に蒸発器内に増大された有機出発物質の蓄積質量が完全に蒸発される前に、希薄化過程から濃縮化過程に切り換えられることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
キャリヤガスとして、特に予熱された不活性ガス、特に窒素、水素または希ガス、特にアルゴンが使用されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
蒸発が、０．１−１００ｍｂａｒ、好ましくは０．１−１０ｍｂａｒの範囲内の全圧において行われることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
開放細孔発泡体が、ガラス質炭素またはガラス状炭素からなり且つメタル、特にタンタル、モリブデン、タングステン、レニウム、ニオブまたはセラミック、特に炭化ケイ素または窒化ホウ素でコーティングされているか、またはメタル、特にタンタル、モリブデン、タングステン、レニウムまたはニオブ、またはセラミック、ガラスまたは石英からなりおよび／または場合により他のメタル、例えば金でコーティングされていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
発泡体が、０．５ｍｍより大きい、好ましくは１ｍｍより大きい細孔幅を有することを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
キャリヤガス流れ内で蒸発器（５）に搬送される浮遊粒子の形で出発物質の配量質量流れを発生させるためのエーロゾル発生器（３）であって、この場合、蒸発器（５）が、袋空洞として形成された流入チャネル（６′）を設けた開放細孔蒸発本体（６−１０）を有し、該蒸発本体（６−１０）は、浮遊粒子を蒸発させるために蒸発温度に加熱可能である、該エーロゾル発生器（３）と、
蒸発器（５）から発生された蒸気が蒸気供給ライン（１３）を介してそれに供給される、基板（１８）を受け入れるためのプロセスチャンバ（１７）と、を備え、
この場合、蒸発本体（６−１０）が、貫通内孔により流入チャネル（６′）を形成する第１の蒸発本体（６）と、および蒸発されなかった浮遊粒子の通過を阻止するための流入チャネル（６′）の閉鎖端部（７′）を形成する第２の蒸発本体（７）と、を有する、基板（１８）上の層としての有機出発物質の堆積装置において、
蒸発本体（６−１０）が、１ｍｍ２より大きい細孔断面積および全容積の少なくとも９０％を占める細孔容積を有する開放細孔発泡体であることを特徴とする基板（１８）上の層としての有機出発物質の堆積装置。
【請求項９】
同じ直径または異なる直径の貫通内孔を有する１つまたは複数の第１の蒸発本体（６）が流入チャネルを形成し、この場合、１つまたは複数の第１の蒸発本体（６）の流動方向後方に、蒸発器（５）の流動断面を完全に充填するように、１つまたは複数の第２の蒸発本体（７、８、９）が配置されている、流動方向に直列に相前後して配置された複数の蒸発本体（６−１０）を特徴とする請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
特に流入チャネル（６′）と同心の流出チャネル（１０′）の閉鎖端部（９′）が１つまたは複数の第２の蒸発本体（７、８、９）によって形成されている、該流出チャネル（１０′）を形成する第３の蒸発本体（１０）を特徴とする請求項８または９に記載の装置。
【請求項１１】
蒸気供給ライン（１３）が、リアクタ・ハウジング（１５）内に配置されたガス分配器（１６）内に入り込み、ガス分配器（１６）のガス流出面が、篩状に配置された複数のガス流出開口を有し且つ基板（１８）を支持する特に冷却されたサセプタ（１９）に向かい合って位置していることを特徴とする請求項８ないし１０のいずれかに記載の装置。
【請求項１２】
蒸発器（５）が加熱器を有すること、または
蒸発本体（６−１０）が導電材料から構成され、導電材料は蒸発本体（６−１０）内に導入された電流により電気加熱可能であること、を特徴とする請求項８ないし１１のいずれかに記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機出発物質が浮遊粒子の形でキャリヤガス内に導入され、このようにして発生されたエーロゾルが有機材料の配量質量流れとして蒸発器に供給され、該蒸発器は大きな表面をもつ蒸発本体を有し、蒸発本体は、蒸発本体の表面付近にまたは蒸発本体の表面と接触して入り込んだ浮遊粒子が蒸発する蒸発温度に加熱され、このようにして発生された蒸気がキャリヤガス流れによりプロセスチャンバ内に搬送され、プロセスチャンバ内において蒸気が基板の表面上で凝縮して層を形成する、基板上の層としての有機出発物質の堆積方法に関するものである。
【０００２】
本発明は、さらに、キャリヤガス流れ内で蒸発器に搬送される浮遊粒子の形で出発物質の配量質量流れを発生させるためのエーロゾル発生器であって、この場合、蒸発器が、袋空洞として形成された流入チャネルを設けた開放細孔蒸発本体を有し、該蒸発本体は、浮遊粒子を蒸発させるために蒸発温度に加熱可能である、該エーロゾル発生器と、蒸発器から発生された蒸気が蒸気供給ラインを介してそれに供給される、基板を受け入れるためのプロセスチャンバと、を備えた、基板上の層としての有機出発物質の堆積装置に関するものである。
【背景技術】
【０００３】
米国特許第７２３８３８９Ｂ２号がこのタイプの方法ないしはこのタイプの装置を記載する。エーロゾル発生器により粉末状固体がキャリヤガス流れ内に導入される。このとき発生したエーロゾル粒子はキャリヤガス流れ内の浮遊粒子として蒸発器に搬送される。蒸発器は固体発泡体から構成され、固体発泡体は蒸発温度に加熱される。浮遊粒子が固体発泡体の細孔壁と表面接触することにより浮遊粒子に蒸発熱が供給され、これにより、浮遊粒子は蒸気形状に変換される。このようにして発生された蒸気はキャリヤガス流れによりプロセスチャンバ内に供給され、プロセスチャンバ内に基板が存在し、基板は有機出発物質によって成膜される。本発明による装置内における本発明による方法においてもまた使用される、当該文献に記載の有機出発物質は有機発光材料であるので、例えば米国特許第４７６９２９２号および米国特許第４８８５２１１号に記載されるように、ＯＬＥＤが製造可能である。
【０００４】
米国特許公開第２００６／０１１５５８５Ａ１／号は、有機材料を加熱するための加熱装置を備えた、基板上における有機層の堆積装置を記載し、これにより、キャリヤガス内にエーロゾルが形成される。固体エーロゾルは、微細孔を有するノズルを介して導入され、ノズルは脈動加熱装置を有し、脈動加熱装置により有機粒子を加熱可能である。微細孔は１００μｍ以下の直径を有している。
【０００５】
ドイツ特許公開第１００５７４９１Ａ１号は、小滴を高温ガス容積内に注入することによりエーロゾルが発生され且つ受熱により小滴が蒸発する装置を記載する。
【０００６】
国際特許公開第２００６／１０００５８Ａ２号は、ガス状でない出発物質がそれにより気相に移行可能な加熱装置を記載し、この場合、加熱本体に、内表面を有する中空空間が設けられている。
【０００７】
米国特許公開第２００６／０１６９２０１Ａ１号は、流動方向に相前後して配置された複数の蒸発本体を有するこのタイプの装置を記載し、蒸発本体は、蜂の巣状断面をもつ、流動方向に伸長するチャネルを有している。このチャネル内を、蒸発されるべき粒子を搬送するキャリヤガス流れが流動する。蜂の巣状断面を有するチャネルが直線状に伸長していることにより、多数の粒子は、チャネルの内壁と接触することなく、蒸発本体内を通過する。
【０００８】
米国特許公開第２００９／００３９１７５Ａ１号ないしは米国特許第６０３７２４１号もまた、有機出発物質の蒸発のために、特にタングステン、レニウム、タンタル、ニオブ、モリブデンまたは炭素あるいはコーティングされた材料からなる固体発泡体を使用することを記載する。この場合、固体発泡体は、電流を流すことにより、有機出発物質が蒸発する蒸発温度に加熱される。
【０００９】
さらに、ドイツ特許公開第１０２００６０２６５７６Ａ１号から、超音波加振器により粉体を巻き上げることによってエーロゾルが発生される固体蒸発器が既知である。大量の蒸発されるべき出発物質がその中で常時蒸発温度に保持される固体蒸発器は、確かに連続蒸発速度を提供する。しかしながら、特に蒸発されるべき有機出発物質が高温において分解するという高いリスクが存在する。この問題を解決するために、米国特許公開第２００９／００６１０９０Ａ１号ないしは米国特許公開第２０１０／００１５３２４Ａ１号は、蒸発器内の後充填可能な蒸発容器を提案する。
【００１０】
米国特許第７２８８２８６Ｂ２号は、貯蔵容器内に貯蔵された粉末状有機出発材料を、粉末状浮遊粒子を蒸発器に搬送するガス流れ内に供給するためのスクリューコンベヤを記載する。
【００１１】
粉末状浮遊粒子を発生させるための代替方法を、米国特許第５８２０６７８号が記載する。ここでは、圧密粉体から形成された固体からμｍの直径範囲の粉末粒子を削り出すブラシ・ホイールが記載される。この粉末粒子はガス流れによって蒸発器に供給される。
【００１２】
さらに、ＭＯＣＶＤプロセスのための液体出発物質特に有機出発物質が小滴の形でキャリヤガス流れ内に供給されるエーロゾル発生器が既知である。これに関する装置が、米国特許公開第２００５／０２２７００４Ａ１号、米国特許第２００６／０１１５５８５Ａ１号および米国特許第５２０４３１４号に記載される。通常のＭＯＣＶＤに使用される出発物質は一般に室温ないしは高温において液体である一方で、ＯＬＥＤの製造のために使用される有機出発物質は、一般に、２００℃を下回る温度において固体である。
【００１３】
既知のエーロゾル発生器においては、蒸発速度とエーロゾル発生器内の浮遊粒子発生速度との間に、ある関係が成立する。エーロゾル発生器として、例えば運動する、特に回転するブラシにより圧密固体粉末から粒子が削り出されるブラシ装置が使用される場合、エーロゾルの形成速度はブラシの形態に依存する。他の既知のエーロゾル発生器は、その搬送出力が時間的に変動する、キャリヤガス流れ内に噴霧されるべき出発物質のための搬送装置を有している。
【００１４】
液体出発物質が使用される場合、エーロゾル形成のためにノズルが使用可能である。この場合もまた、エーロゾル発生速度の時間的変動は基本的に阻止可能ではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】米国特許第７２３８３８９Ｂ２号
【特許文献２】米国特許第４７６９２９２号
【特許文献３】米国特許第４８８５２１１号
【特許文献４】米国特許公開第２００６／０１１５５８５Ａ１号
【特許文献５】ドイツ特許公開第１００５７４９１Ａ１号
【特許文献６】国際特許公開第２００６／１０００５８Ａ２号
【特許文献７】米国特許公開第２００６／０１６９２０１Ａ１号
【特許文献８】米国特許公開第２００９／００３９１７５Ａ１号
【特許文献９】米国特許第６０３７２４１号
【特許文献１０】ドイツ特許公開第１０２００６０２６５７６Ａ１号
【特許文献１１】米国特許公開第２００９／００６１０９０Ａ１号
【特許文献１２】米国特許公開第２０１０／００１５３２４Ａ１号
【特許文献１３】米国特許第７２８８２８６Ｂ２号
【特許文献１４】米国特許第５８２０６７８号
【特許文献１５】米国特許公開第２００５／０２２７００４Ａ１号
【特許文献１６】米国特許第５２０４３１４号
【特許文献１７】米国特許第７５０１１５２Ｂ２号
【特許文献１８】米国特許第７２８８２８５Ｂ２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
したがって、本発明の課題は、プロセスチャンバへの蒸気供給流量を一定にするための手段を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
この課題は、特許請求の範囲に記載の本発明により解決される。
【００１８】
はじめに且つ本質的に、蒸発器からプロセスチャンバへのキャリヤガス内の発生蒸気が飽和蒸気圧を有することが提案される。これを達成するために、全堆積工程の間に蒸発器内に過剰の未蒸発出発物質が存在する手段が用いられる。プロセスチャンバへの、蒸発された有機出発物質の蒸気で飽和されたキャリヤガス流れを発生させるために、堆積工程の少なくとも１つの過程内において、好ましくは堆積工程の開始過程内において、蒸発器への浮遊粒子の質量流量、即ち単位時間当たり蒸発器に供給される浮遊粒子の質量が、蒸発器内における蒸発速度、即ち蒸発器内における単位時間当たり蒸気に変換される出発物質の質量より大きくされる。これにより、濃縮化過程内において、蒸発器内の未蒸発有機出発物質の蓄積質量が増大する。濃縮化は蒸発本体として使用される固体発泡体の空洞容積内において行われることが好ましい。このために、蒸発本体として、その細孔サイズが浮遊粒子のサイズより明らかに大きい開放細孔発泡体が使用される。浮遊粒子の直径に対する代表的な寸法は約１００μｍである。細孔開口の幅に対する平均寸法は約１ｍｍである。細孔幅は０．５ｍｍ−３ｍｍの範囲内にあってもよい。細孔の断面積は１ｍｍ２より大きいことが好ましい。細孔は非直線的に大きく曲げられて伸長するので、細孔内を通過するキャリヤガス流れは何回も転向され且つ細孔内を搬送された粒子は細孔壁に衝突する。使用される固体発泡体は全容積の９０％を超える細孔容積を有していてもよい。エーロゾルの蒸発は、浮遊粒子の蒸発器への種々の供給速度を有する過程内において行われることが好ましい。濃縮化過程内においては、単位時間当たり、同時刻に蒸発器内で蒸発される質量よりも大きい有機出発物質の質量が蒸発器に供給される。このことは、蒸発本体の細孔容積内部に上記のような蓄積質量を形成させる。濃縮化過程に続く希薄化過程内において蒸発器内への有機出発物質の供給速度が低減され、これにより、同時刻に蒸発器内で蒸発される材料よりも少ない材料が浮遊粒子として蒸発器に供給される。この結果、蓄積質量は希薄化過程内において消費される。全堆積工程時間に対して蒸気で飽和されたキャリヤガス流れが蒸発器から流出することを保証するために、希薄化過程は、蓄積質量が消費しつくされる前に、濃縮化過程に切り換えることにより、即ち材料の供給を上昇させることによって終了される。
【００１９】
本発明による装置は、浮遊粒子の発生速度が時間的に変動するエーロゾル発生器を有していてもよい。この場合、浮遊粒子は粉末状であってもまたは液状であってもよい。エーロゾル発生器は貯蔵容器を有し、貯蔵容器内に有機出発物質が貯蔵される。さらに、エーロゾル発生器は配量器を有し、配量器により浮遊粒子の発生速度が調節可能である。本発明により、蒸発器は、蒸発本体が複数部分からなるように改良されている。従来技術例えば米国特許公開第２００９／００３９１７５Ａ１号から既知の、細孔蒸発本体内の流入チャネルは、本発明により、第１の蒸発本体の貫通内孔によって形成される。１つまたは複数のこのような第１の蒸発本体が相互に直列に配置されていてもよい。貫通内孔の端部の１つが、第１の蒸発本体とほぼ同じ性質を有する第２の蒸発本体によって閉鎖される。これにより、未蒸発浮遊粒子が蒸発器内を貫通搬送されることが阻止される。流入チャネル内に導入された、浮遊粒子を搬送するガス流れは、流入チャネルの壁を介して、第１の蒸発本体の細孔容積内に入り込むことが可能である。部分流れは流入チャネルの底部を介して第２の蒸発本体内に入り込むことが可能である。両方の蒸発本体は、第１の蒸発本体から出たガスが第２の蒸発本体内に入り込まざるを得ないように、流動方向に相前後して配置されていることが好ましい。第２の蒸発本体は複数部分から形成されていてもよい。したがって、好ましくは蒸発器の断面を完全に充填する複数の第２の蒸発本体が形成される。流動方向において、好ましくは複数の第２の蒸発本体に、他の蒸発本体とほぼ同じ材質を有する第３の蒸発本体が続いていてもよい。第３の蒸発本体は第１の蒸発本体と同じ形状を有していてもよく、これにより、第３の蒸発本体によって流出チャネルが形成される。第３の蒸発本体もまた複数部分から形成されていてもよい。第１の蒸発本体および第３の蒸発本体は貫通内孔を有している。貫通内孔は相互に同心に配置されていてもよい。貫通内孔は同じ直径を有していてもよい。しかしながら、貫通内孔の直径が相互に異なるように設計されていてもよい。即ち、蒸発本体内部の内孔に段が設けられていてもよい。さらに、蒸発本体は、流入方向においてのみならず流出方向においてもまた閉鎖された内部空洞を形成するように、蒸発器内に配置されていてもよい。さらに、蒸発本体の１つが、細孔直径のサイズと同じ程度の長さのみにわたって伸長していてもよく、これにより、このような蒸発本体はディフューザとして作用する。流出チャネルは第３の蒸発本体の貫通内孔によって形成されることが好ましい。流出チャネルの底部は第２の蒸発本体によって形成される。したがって、１つの部分または２つの部分からなってもよい第２の蒸発本体内を流動するガスは、一部が第３の蒸発本体の細孔容積内に、一部が流出チャネル内に流動可能である。下流側方向において、第３の蒸発本体の後方に自由空間が伸長し、自由空間の断面積は場合により低減されてもよく、および自由空間は蒸気供給ライン内に入り込み、蒸気供給ラインを介して、キャリヤガスが、キャリヤガスによって搬送された有機出発物質の蒸気と共にプロセスチャンバ内に流入する。その位置で蒸気供給ラインはガス分配器内に入り込み、ガス分配器はシャワヘッドの形を有している。ガス分配器のガス流出面はサセプタの方向を向き、サセプタ上に成膜されるべき基板が置かれている。ガス流出面内に篩状に配置された多数のガス流出開口を介して、蒸気を搬送するキャリヤガスがプロセスチャンバ内に流入する。サセプタは冷却されていることが好ましく、これにより、蒸気は基板上で凝縮可能である。プロセスは、０．１−１００ｍｂａｒの範囲内、好ましくは０．１−１０ｍｂａｒの範囲内の全圧において行われる。この低圧を発生させるために、プロセスチャンバは真空ポンプと結合されている。固体発泡体によって形成された蒸発本体は、過剰に供給されたエーロゾルが蒸発本体内を通過して流動しないように蒸発器のハウジング内に配置されている。エーロゾル単体はむしろ細孔の表面上を運動し且つそこに蓄積する。これにより、蒸発本体の下流側に飽和蒸気圧が形成されるにもかかわらず、下流側ガス流れ内に浮遊粒子が存在しないことが保証される。蒸発本体を蒸発温度例えば３００℃−４００℃の間の温度に加熱するために、蒸発器ハウジングは加熱器によって包囲されていてもよい。しかしながら、１つまたは複数の蒸発本体が導電材料から構成されていることが好ましく、これにより、蒸発本体内に、蒸発本体を加熱する電流を流すことが可能である。蒸発速度は蒸発温度と比例関係にはないので、蒸発本体の温度を一定に保持するために、温度制御装置が設けられている。一変更態様において、ガラス状炭素、メタル、セラミック、ガラスまたは石英から製造されていても、あるいはこれらがコーティングされていてもよい開放細孔発泡体において、細孔壁の表面が強反射材料特に金でコーティングされているように設計されている。
【００２０】
本発明の装置により、冒頭に引用された米国特許第７２３８３８９Ｂ２号またはそこで引用された文献に詳細に記載されているように、層ないしは層構造が成膜可能である。したがって、これらの文献の開示内容が全て参照される。
【００２１】
本発明の実施例が以下に添付図面により説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、成膜装置の略構成図を示す。
【図２】図２は、図１の線ＩＩ−ＩＩによる断面図を示す。
【図３】図３は、図１の線ＩＩＩ−ＩＩＩによる断面図を示す。
【図４】図４は、第２の実施例の線ＩＩＩ−ＩＩＩによる断面図を示す。
【図５】図５は、蒸発器の第２の実施例の断面図を示す。
【図６】図６は、図５の線ＶＩ−ＶＩによる断面図を示す。
【図７】図７は、図５の線ＶＩＩ−ＶＩＩによる断面図を示す。
【図８】図８は、図５の線ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩによる断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図示されていないガス源から、不活性キャリヤガス、例えば窒素、水素または希ガスが、同様に図示されていない質量流量制御器を介してキャリヤガス供給ライン１内に導入される。キャリヤガス供給ラインは加熱されてもよく、これにより、加熱されたキャリヤガスがキャリヤガス供給ライン内を通過してエーロゾル発生器３内に流入可能である。
【００２４】
貯蔵容器２内に有機出発物質が貯蔵される。有機出発物質は電圧の印加により発光する有機材料であり、該有機発光材料を用いて、基板１８上に発光層を堆積可能である。
【００２５】
エーロゾル発生器３は、例えば米国特許第７５０１１５２Ｂ２号または米国特許第７２８８２８５Ｂ２号に記載されるように、ブラシ・ホイール粉砕機であってもよいが、螺旋装置であってもよい。このようなエーロゾル発生器を用いて、粉末成分を浮遊粒子としてキャリヤガス流れ内に導入可能である。キャリヤガス流れ内における浮遊粒子の質量搬送速度即ちエーロゾル発生速度は変化可能である。
【００２６】
エーロゾル発生器は、エーロゾル供給ライン４を介して蒸発器５と結合されている。エーロゾル供給ラインを介して、浮遊粒子はキャリヤガス流れにより蒸発器５内に導入される。
【００２７】
図１−３に示されている蒸発器５は、ハウジング１１およびハウジング１１を包囲する加熱器１２を有している。ハウジングの内部に、固体発泡体から構成されている、複数部分からなる蒸発本体６−１０が存在する。固体発泡体は加熱器１２により蒸発温度に上昇され、これにより、固体表面と接触した有機浮遊粒子は蒸発される。
【００２８】
このようにして形成された蒸気は、蒸気供給ライン１３を介して、キャリヤガスによりリアクタ・ハウジング１５内に導入される。蒸気供給ライン１３の壁上、ないしはリアクタ・ハウジング１５内に配置されているガス分配器の壁上における蒸気の凝縮を回避するために、ガス分配器１６および蒸気供給ライン１３は加熱されている。蒸気供給ライン１３は例えば加熱スリーブ１４を有していてもよい。
【００２９】
リアクタ・ハウジング１５の内部に配置されたガス分配器１６はシャワヘッド状の形態を有している。ガス分配器１６は、プロセスチャンバ１７の方向を向くガス流出面を有するディスク状中空本体であり、ガス流出面は篩状に配置された多数のガス流出開口を有し、ガス流出開口から、蒸気を搬送するキャリヤガス流れがプロセスチャンバ１７内に流入する。
【００３０】
ガス分配器１６のガス流出面がプロセスチャンバ１７の天井を形成する一方で、ガス分配器１６の方向を向くサセプタ１９の表面上に成膜されるべき基板１８が置かれている該サセプタ１９が、プロセスチャンバ１７の底部を形成する。
【００３１】
サセプタ１９は図示されていない冷却装置を有し、冷却装置によりその表面が冷却可能であり、これにより、基板１８を、有機出発物質の蒸気が基板表面上で凝縮可能な温度に保持可能である。
【００３２】
略図には、プロセスチャンバをパージするために使用される弁並びにその他のガスラインは図示されていない。同様に、真空ポンプ２０が略図でのみ示され、真空ポンプにより、プロセスチャンバ１７および蒸発器５の蒸発室を低圧に保持可能である。
【００３３】
図４に断面図のみで示されている変更態様において、蒸発器５内に配置された蒸発本体６−１０は導電材料から構成されている。蒸発本体６−１０は、全容積の約９７％の細孔容積を有する開放細孔固体発泡体である。蒸発本体は電気接点２１、２２を有し、これにより、蒸発本体６−１０内にそれぞれ電流を導くことが可能であり、電流は蒸発本体６−１０を蒸発温度に加熱する。蒸発本体６−１０は黒鉛またはメタルから構成されていてもよい。蒸発本体が非導電材料例えばセラミック材料から構成されている場合、蒸発本体６−１０は、蒸発器５の管状ハウジングを包囲する、図１−３には示されていない加熱スリーブ１２により加熱される。
【００３４】
管状蒸発器ハウジング１１の内部に第１の管状蒸発本体６が存在し、管状蒸発本体６は貫通内孔６′を有している。貫通内孔６′はエーロゾル供給ライン４と同心であり、これにより、エーロゾル・ライン４から蒸発器５内に流入したエーロゾル流れは第１の蒸発器本体６の中空空間内に流入する。この流入チャネル６′は蒸発本体６の細孔壁によって包囲されている。蒸発本体６の細孔サイズは浮遊粒子サイズより大きく、これにより、図において矢印が示すように、浮遊粒子をガス流れから蒸発本体６内に導入可能である。蒸発本体６の細孔の高温表面と接触した浮遊粒子は一部蒸発する。しかしながら、浮遊粒子の一部は、エーロゾルが過剰に供給されるかぎり、蒸発本体６の細孔内にも蓄積される。ガス流れないしは浮遊粒子流れは、貫通開口６′ないしは第１の蒸発本体６の容積から流出し且つ直接蒸発本体６に続く第２の蒸発本体７内に流入する。３つのディスク状の第２の蒸発本体７、８、９は流動方向に相前後して配置されている。第２の蒸発本体７、８、９は管状ハウジング１１の断面を完全に充填する。第２の蒸発本体７、８、９は相互に接して位置している。符号９で示された第２の蒸発本体の下流側に、第１の蒸発本体６と同様に管の形を有する第３の蒸発本体１０が存在する。第３の蒸発本体１０は、第１の蒸発本体６の貫通開口６′と同心ではあるが第２の蒸発本体７、８、９により分離された貫通内孔１０′を有し、貫通内孔１０′は流出チャネルを形成する。第３の蒸発本体１０の後方に自由容積が存在し、自由容積は蒸気供給ライン１３に移行する。
【００３５】
蒸発本体６−１０は同じ材料から製造され且つ蒸発されなかった浮遊粒子を蓄積質量として中間貯蔵することが可能である。
【００３６】
上記の装置により、以下の本発明による方法が実行される。サセプタ１９上に置かれた、ガラスから構成されていてもよい基板１８は、有機出発物質により成膜される。このために、濃縮化過程内において、エーロゾル発生器３から、はじめに、蒸気供給ライン１３を介してプロセスチャンバ１７への、蒸気で飽和されたキャリヤガス流れを発生させるために、蒸発器５の内部における蒸発速度より大きい、蒸発器５へのエーロゾル質量流量が発生される。浮遊粒子のこの過剰供給の結果として、蒸発本体６−１０の細孔内部に蓄積質量が形成される。未蒸発出発物質の蓄積質量の量は濃縮化過程の間において上昇する。
【００３７】
濃縮化過程に希薄化過程が続き、希薄化過程は、本質的に、エーロゾル発生器３の発生速度のみが濃縮化過程と異なっている。エーロゾル発生器３は、希薄化過程の間に、蒸気で飽和された出発ガス流れを発生するための、蒸発器５の内部における蒸発速度、即ち単位時間に蒸発される質量よりも小さい、蒸発器５への浮遊粒子の質量流量を発生する。希薄化過程の間に、蓄積質量は低減する。それにもかかわらず、プロセスチャンバ１７に導入されたガス流れ内部の、蒸発された有機出発物質の蒸気圧は変化しない。このガス流れは常に蒸発された有機出発物質で飽和されている。蒸気は基板上で凝縮可能である。しかしながら、蒸気はプロセスチャンバ内または基板上において化学的に反応可能である。
【００３８】
蒸発器５の内部になお蓄積質量が存在する間は、濃縮化過程から希薄化過程に切り換えられる。成膜工程の間に、希薄化過程と濃縮化過程との間で多数回相互に切り換えられてもよい。
【００３９】
図５−８は、図１に示された装置において使用可能な蒸発器５の第２の実施例を示す。エーロゾル供給ライン４は、管状ハウジング１１の内部において、さらに数ｍｍ先まで伸長し且つここで第１の蒸発本体６の貫通開口６′′内に入り込む。この蒸発本体６は、オプションとして設けられた自由空間２４により、ハウジング１１の側壁から間隔をなしている。自由空間２４は本質的に断熱の働きをする。
【００４０】
小さい直径を有する貫通開口６′′に、約２倍の大きさの直径を有する第２の貫通開口６′が続く。
【００４１】
蒸発本体６の下流側に、同様に貫通開口２３′を有する他の蒸発本体２３が存在する。貫通開口２３′は蒸発本体６の貫通開口６′と同心である。
【００４２】
蒸発本体２３の下流側に、管状ハウジング１１の断面を完全に充填するディフューザ７が存在する。ディフューザ７はその他の蒸発本体６、２３、１０、８および９と同じ材料、即ち上記のような開放細孔発泡体から構成されているので、このディフューザ７は本質的に同様に蒸発本体である。ディフューザ７の厚さ即ち流動方向に測定されたその長さは、ディフューザ７の細孔の開放幅と同じ程度の大きさである。
【００４３】
ディフューザ７の下流側に他の蒸発本体１０が続き、蒸発本体１０は、貫通開口６′および２３′と同じ直径を有する第１の貫通開口７′を有している。流動方向において、この貫通開口７′に、直径が小さい他の貫通開口７′′が続く。貫通開口７′′の底部は閉鎖されているので、貫通開口７′′は袋開口である。袋開口７′′の底部は蒸発本体８により形成され、蒸発本体８は管状ハウジング１１の直径を完全に充填している。蒸発本体７および蒸発本体８は蒸発本体１０と共に全面が閉鎖された内部空洞７′、７′′を形成する。
【００４４】
蒸発本体８に、蒸発本体８とほぼ同様に形成された蒸発本体９が続く。
【００４５】
全ての蒸発本体６、２３、７、１０、８、９は接触配置をなして相互に直列に位置している。流れ方向において最後の蒸発本体９の後方に自由空間２５が存在する。自由空間は蒸気供給ライン１３に移行する。エーロゾル供給ライン４を介して、浮遊粒子を搬送するキャリヤガス流れが貫通開口６′、２３′内に導入される。浮遊粒子は、ガス流れと共に、貫通開口６′、２３′の壁内、即ち開放細孔蒸発本体６および２３内に到達する。比較的高い質量および高い速度を有する浮遊粒子、即ち比較的大きい運動量を有する浮遊粒子は、蒸発本体７まで到達可能である。蒸発本体７はディフューザとして働き且つキャリヤガス流れ、したがってキャリヤガス流れ内に搬送された浮遊粒子を制動する。この浮遊粒子が内孔７′、７′′内に到達するかぎり、浮遊粒子はそこで蒸発本体１０ないしは８内に入り込み、その中で受熱によって蒸発する。
【００４６】
上記の蒸発本体は、ガラス質炭素またはガラス状炭素から構成された開放細孔発泡体であってもよい。発泡体はメタルまたはセラミックでコーティングされていてもよい。しかしながら、発泡体はガラスまたは石英から構成されていてもよい。他の好ましい形態において、発泡体の表面は弱い光放射率を有している。光放射率は赤外線範囲（２００−４００℃）であり特に０．２より小さい。弱い表面放射率は、細孔壁が金でコーティングされていることにより達成されることが好ましい。
【００４７】
開示された全ての特徴は（それ自身）発明の進歩性を有している。したがって、付属の／添付の優先権資料の開示内容（先行出願のコピー）もまた、これらの資料の特徴を本出願の請求の範囲内に組み込むことを目的として、その内容が全て本出願の開示内に含められるものである。従属請求項は、特にこれらの請求項に基づいて部分出願を可能にするために、自由に選択できる併記されたその文章内において、独自に発明力のある従来技術の変更態様を示している。
【符号の説明】
【００４８】
１  キャリヤガス供給ライン
２  有機出発物質用容器
３  エーロゾル発生器
４  エーロゾル供給ライン
５  蒸発器
６  蒸発本体
６′  貫通開口
６′′  貫通開口
７  蒸発本体
７′  貫通開口
７′′  貫通開口
８  蒸発本体
９  蒸発本体
１０  蒸発本体
１０′  貫通開口
１１  管状ハウジング
１２  加熱器
１３  蒸気供給ライン
１４  加熱器
１５  リアクタ・ハウジング
１６  ガス分配器（シャワヘッド）
１７  プロセスチャンバ
１８  基板
１９  サセプタ
２０  真空ポンプ
２１  電気接点
２２  電気接点
２３  蒸発本体
２３′  貫通開口
２４  自由空間
２５  自由空間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【手続補正書】
【提出日】平成26年5月2日(2014.5.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
蒸発器５の内部になお蓄積質量が存在する間に、希薄化過程から濃縮化過程に切り換えられる。成膜工程の間に、希薄化過程と濃縮化過程との間で多数回相互に切り換えられてもよい。
【国際調査報告】
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