METHOD AND APPARATUS FOR DEPOSITING ORGANIC LAYERS
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abscheiden von organischen Schichten auf einem Substrat (16), mit einer Gasmischeinrichtung (1), die ein oder mehrere Eingänge (2, 2') jeweils zum Einspeisen eines Gasflusses (F1, F2) bestehend aus von einem Trägergas geförderten zuvor verdampften org...
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|---|---|
| Format: | Patent |
| Sprache: | eng ; fre ; ger |
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| creator | BINDEL, Jan Raphael SUBRAMANIAM, Dinesh Kanna KEIPER, Dietmar GIESE, Hermann Albert SCHÄFER, Tobias GEORGI, Alexander WURZINGER, Olaf Martin |
| description | Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abscheiden von organischen Schichten auf einem Substrat (16), mit einer Gasmischeinrichtung (1), die ein oder mehrere Eingänge (2, 2') jeweils zum Einspeisen eines Gasflusses (F1, F2) bestehend aus von einem Trägergas geförderten zuvor verdampften organischer Molekülen mit einer Molmasse größer 300 g/Mol oder 400 g/Mol, Gasumlenkelemente (7), die die organischen Moleküle durch mehrfaches Umlenken homogen im Trägergas mischen, und einen Ausgang (8), aus dem eine homogene Gasmischung austritt, aufweist, mit einer Förderleitung (9), die sich an den Ausgang (8) anschließt, und mit einem Gaseinlassorgan (10), das ein Gasverteilvolumen (11) aufweist, in welches die Förderleitung (9) mündet und welches eine Gasaustrittsöffnungen (12) aufweisende Gasaustrittsfläche (13') aufweist, die einem Substrathalter (15) zur Aufnahme des Substrates (16) gegenüberliegt. Die Erfindung betrifft darüber hinaus auch ein Verfahren zum Abscheiden von Schichten auf einem Substrat bei einer derartigen Vorrichtung. Um die laterale Homogenität der abgeschiedenen Schicht zu verbessern wird vorgeschlagen, dass die mittlere Strömungsgeschwindigkeit (Ʋ m ) in der Förderleitung (9) so gewählt wird, die Förderleitung (9) derart gestaltete Diffusionsbeeinflussungsmittel (25) aufweist oder am dem Gaseinlassorgan (10) zugewandten Ende der Förderleitung (9) eine Druckbarriere (20) derart vorgesehen ist, dass in der Förderleitung (9) eine in die Querschnittsmitte der Förderleitung (9) gerichtete, ein laterales inhomogenes Schichtwachstum verursachende, entmischende Diffusion der organischen Moleküle zumindest gehemmt, bevorzugt verhindert wird.
The invention relates to an apparatus for depositing organic layers on a substrate (16), said apparatus comprising a gas-mixing device (1) which has: one or more inlets (2, 2'), each for supplying a gas flow (F1, F2) consisting of previously vapourised organic molecules that are conveyed by a carrier gas and have a molar mass greater than 300 g/mol or 400 g/mol; gas diversion elements (7) which homogeneously mix the organic molecules in the carrier gas by diverting said gas multiple times; and an outlet (8) from which a homogeneous gas mixture discharges. The apparatus also comprises a conveying pipe (9) which is connected to the outlet (8), and a gas inlet element (10) that has a gas distribution volume (11), into which the conveying pipe (9) leads and which has a gas outlet face (13') that has gas outlet openin |
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The invention relates to an apparatus for depositing organic layers on a substrate (16), said apparatus comprising a gas-mixing device (1) which has: one or more inlets (2, 2'), each for supplying a gas flow (F1, F2) consisting of previously vapourised organic molecules that are conveyed by a carrier gas and have a molar mass greater than 300 g/mol or 400 g/mol; gas diversion elements (7) which homogeneously mix the organic molecules in the carrier gas by diverting said gas multiple times; and an outlet (8) from which a homogeneous gas mixture discharges. The apparatus also comprises a conveying pipe (9) which is connected to the outlet (8), and a gas inlet element (10) that has a gas distribution volume (11), into which the conveying pipe (9) leads and which has a gas outlet face (13') that has gas outlet openings (12) and faces a substrate holder (15) for receiving the substrate (16). Furthermore, the invention also relates to a method for depositing layers on a substrate using such an apparatus. In order to improve the lateral homogeneity of the deposited layer, the invention proposes that the average flow rate (Ʋ m ) in the conveying pipe (9) is selected such that -, the conveying pipe (9) has diffusion influencing means (25) formed such that -, or a pressure barrier (20) is provided on the conveying pipe (9), at the end facing the gas inlet element (10), such that a segregating diffusion of the organic molecules, which is directed into the centre of the cross-section of the conveying pipe (9), causing lateral, non-homogeneous layer growth, is at least inhibited and preferably prevented in the conveying pipe (9).
L'invention concerne un dispositif de dépôt de couches organiques sur un substrat (16), comprenant un dispositif mélangeur de gaz (1) qui présente : une ou plusieurs entrées (2, 2') respectivement destinées à l'alimentation d'un flux gazeux (F1, F2) constitué de molécules organiques préalablement volatilisées transportées par un gaz porteur et ayant une masse molaire supérieure à 300 g/mole ou 400 g/mole, des éléments déflecteurs de gaz (7) qui, par de multiples déflexions, assurent le mélange homogène des molécules organiques dans le gaz porteur, et une sortie (8) de laquelle sort le mélange gazeux homogène ; une conduite d'alimentation (9) qui se raccorde à la sortie (8) ; et un organe d'entrée de gaz (10) présentant un volume partiel de gaz (11) dans lequel débouche la conduite d'alimentation (9) et qui présente une surface de sortie de gaz (13') pourvue d'orifices de sortie de gaz (12), ladite surface de sortie de gaz étant en regard d'un porte-substrat (15) destiné à la réception du substrat (16). L'invention concerne en outre un procédé de dépôt de couches sur un substrat pour un tel dispositif. Afin d'améliorer l'homogénéité latérale de la couche déposée, l'invention propose : - que la vitesse d'écoulement moyenne (Ʋ m ) dans la conduite d'acheminement (9) soit sélectionnée de telle façon, - que la conduite d'alimentation (9) présente un moyen d'action sur diffusion (25) de telle conception, - ou bien qu'une barrière par pression (20) soit prévue à l'extrémité, tournée vers l'organe d'entrée de gaz (10), de la conduite d'alimentation (9) de manière à ce que, dans la conduite d'alimentation (9), soit gênée, de préférence inhibée toute diffusion des molécules organiques de dissociation, qui est dirigée au centre de la section transversale de la conduite d'alimentation (9), qui provoque une croissance de couche non homogène latérale et qui dissocie la diffusion des molécules organiques.</description><language>eng ; fre ; ger</language><subject>BLASTING ; CHEMICAL SURFACE TREATMENT ; CHEMISTRY ; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATIONOR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL ; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY IONIMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL ; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL ; COATING METALLIC MATERIAL ; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL ; FLUID DYNAMICS, i.e. METHODS OR MEANS FOR INFLUENCING THE FLOWOF GASES OR LIQUIDS ; FLUID-PRESSURE ACTUATORS ; HEATING ; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL ; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION INGENERAL ; LIGHTING ; MECHANICAL ENGINEERING ; METALLURGY ; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THESURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION ; WEAPONS</subject><creationdate>2021</creationdate><oa>free_for_read</oa><woscitedreferencessubscribed>false</woscitedreferencessubscribed></display><links><openurl>$$Topenurl_article</openurl><openurlfulltext>$$Topenurlfull_article</openurlfulltext><thumbnail>$$Tsyndetics_thumb_exl</thumbnail><linktohtml>$$Uhttps://worldwide.espacenet.com/publicationDetails/biblio?FT=D&date=20210506&DB=EPODOC&CC=WO&NR=2021083956A1$$EHTML$$P50$$Gepo$$Hfree_for_read</linktohtml><link.rule.ids>230,308,780,885,25564,76547</link.rule.ids><linktorsrc>$$Uhttps://worldwide.espacenet.com/publicationDetails/biblio?FT=D&date=20210506&DB=EPODOC&CC=WO&NR=2021083956A1$$EView_record_in_European_Patent_Office$$FView_record_in_$$GEuropean_Patent_Office$$Hfree_for_read</linktorsrc></links><search><creatorcontrib>BINDEL, Jan Raphael</creatorcontrib><creatorcontrib>SUBRAMANIAM, Dinesh Kanna</creatorcontrib><creatorcontrib>KEIPER, Dietmar</creatorcontrib><creatorcontrib>GIESE, Hermann Albert</creatorcontrib><creatorcontrib>SCHÄFER, Tobias</creatorcontrib><creatorcontrib>GEORGI, Alexander</creatorcontrib><creatorcontrib>WURZINGER, Olaf Martin</creatorcontrib><title>METHOD AND APPARATUS FOR DEPOSITING ORGANIC LAYERS</title><description>Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abscheiden von organischen Schichten auf einem Substrat (16), mit einer Gasmischeinrichtung (1), die ein oder mehrere Eingänge (2, 2') jeweils zum Einspeisen eines Gasflusses (F1, F2) bestehend aus von einem Trägergas geförderten zuvor verdampften organischer Molekülen mit einer Molmasse größer 300 g/Mol oder 400 g/Mol, Gasumlenkelemente (7), die die organischen Moleküle durch mehrfaches Umlenken homogen im Trägergas mischen, und einen Ausgang (8), aus dem eine homogene Gasmischung austritt, aufweist, mit einer Förderleitung (9), die sich an den Ausgang (8) anschließt, und mit einem Gaseinlassorgan (10), das ein Gasverteilvolumen (11) aufweist, in welches die Förderleitung (9) mündet und welches eine Gasaustrittsöffnungen (12) aufweisende Gasaustrittsfläche (13') aufweist, die einem Substrathalter (15) zur Aufnahme des Substrates (16) gegenüberliegt. Die Erfindung betrifft darüber hinaus auch ein Verfahren zum Abscheiden von Schichten auf einem Substrat bei einer derartigen Vorrichtung. Um die laterale Homogenität der abgeschiedenen Schicht zu verbessern wird vorgeschlagen, dass die mittlere Strömungsgeschwindigkeit (Ʋ m ) in der Förderleitung (9) so gewählt wird, die Förderleitung (9) derart gestaltete Diffusionsbeeinflussungsmittel (25) aufweist oder am dem Gaseinlassorgan (10) zugewandten Ende der Förderleitung (9) eine Druckbarriere (20) derart vorgesehen ist, dass in der Förderleitung (9) eine in die Querschnittsmitte der Förderleitung (9) gerichtete, ein laterales inhomogenes Schichtwachstum verursachende, entmischende Diffusion der organischen Moleküle zumindest gehemmt, bevorzugt verhindert wird.
The invention relates to an apparatus for depositing organic layers on a substrate (16), said apparatus comprising a gas-mixing device (1) which has: one or more inlets (2, 2'), each for supplying a gas flow (F1, F2) consisting of previously vapourised organic molecules that are conveyed by a carrier gas and have a molar mass greater than 300 g/mol or 400 g/mol; gas diversion elements (7) which homogeneously mix the organic molecules in the carrier gas by diverting said gas multiple times; and an outlet (8) from which a homogeneous gas mixture discharges. The apparatus also comprises a conveying pipe (9) which is connected to the outlet (8), and a gas inlet element (10) that has a gas distribution volume (11), into which the conveying pipe (9) leads and which has a gas outlet face (13') that has gas outlet openings (12) and faces a substrate holder (15) for receiving the substrate (16). Furthermore, the invention also relates to a method for depositing layers on a substrate using such an apparatus. In order to improve the lateral homogeneity of the deposited layer, the invention proposes that the average flow rate (Ʋ m ) in the conveying pipe (9) is selected such that -, the conveying pipe (9) has diffusion influencing means (25) formed such that -, or a pressure barrier (20) is provided on the conveying pipe (9), at the end facing the gas inlet element (10), such that a segregating diffusion of the organic molecules, which is directed into the centre of the cross-section of the conveying pipe (9), causing lateral, non-homogeneous layer growth, is at least inhibited and preferably prevented in the conveying pipe (9).
L'invention concerne un dispositif de dépôt de couches organiques sur un substrat (16), comprenant un dispositif mélangeur de gaz (1) qui présente : une ou plusieurs entrées (2, 2') respectivement destinées à l'alimentation d'un flux gazeux (F1, F2) constitué de molécules organiques préalablement volatilisées transportées par un gaz porteur et ayant une masse molaire supérieure à 300 g/mole ou 400 g/mole, des éléments déflecteurs de gaz (7) qui, par de multiples déflexions, assurent le mélange homogène des molécules organiques dans le gaz porteur, et une sortie (8) de laquelle sort le mélange gazeux homogène ; une conduite d'alimentation (9) qui se raccorde à la sortie (8) ; et un organe d'entrée de gaz (10) présentant un volume partiel de gaz (11) dans lequel débouche la conduite d'alimentation (9) et qui présente une surface de sortie de gaz (13') pourvue d'orifices de sortie de gaz (12), ladite surface de sortie de gaz étant en regard d'un porte-substrat (15) destiné à la réception du substrat (16). L'invention concerne en outre un procédé de dépôt de couches sur un substrat pour un tel dispositif. Afin d'améliorer l'homogénéité latérale de la couche déposée, l'invention propose : - que la vitesse d'écoulement moyenne (Ʋ m ) dans la conduite d'acheminement (9) soit sélectionnée de telle façon, - que la conduite d'alimentation (9) présente un moyen d'action sur diffusion (25) de telle conception, - ou bien qu'une barrière par pression (20) soit prévue à l'extrémité, tournée vers l'organe d'entrée de gaz (10), de la conduite d'alimentation (9) de manière à ce que, dans la conduite d'alimentation (9), soit gênée, de préférence inhibée toute diffusion des molécules organiques de dissociation, qui est dirigée au centre de la section transversale de la conduite d'alimentation (9), qui provoque une croissance de couche non homogène latérale et qui dissocie la diffusion des molécules organiques.</description><subject>BLASTING</subject><subject>CHEMICAL SURFACE TREATMENT</subject><subject>CHEMISTRY</subject><subject>COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATIONOR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL</subject><subject>COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY IONIMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL</subject><subject>COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL</subject><subject>COATING METALLIC MATERIAL</subject><subject>DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL</subject><subject>FLUID DYNAMICS, i.e. METHODS OR MEANS FOR INFLUENCING THE FLOWOF GASES OR LIQUIDS</subject><subject>FLUID-PRESSURE ACTUATORS</subject><subject>HEATING</subject><subject>HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL</subject><subject>INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION INGENERAL</subject><subject>LIGHTING</subject><subject>MECHANICAL ENGINEERING</subject><subject>METALLURGY</subject><subject>SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THESURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION</subject><subject>WEAPONS</subject><fulltext>true</fulltext><rsrctype>patent</rsrctype><creationdate>2021</creationdate><recordtype>patent</recordtype><sourceid>EVB</sourceid><recordid>eNrjZDDydQ3x8HdRcPQD4oAAxyDHkNBgBTf_IAUX1wD_YM8QTz93Bf8gd0c_T2cFH8dI16BgHgbWtMSc4lReKM3NoOzmGuLsoZtakB-fWlyQmJyal1oSH-5vZGBkaGBhbGlq5mhoTJwqABF9J8Y</recordid><startdate>20210506</startdate><enddate>20210506</enddate><creator>BINDEL, Jan Raphael</creator><creator>SUBRAMANIAM, Dinesh Kanna</creator><creator>KEIPER, Dietmar</creator><creator>GIESE, Hermann Albert</creator><creator>SCHÄFER, Tobias</creator><creator>GEORGI, Alexander</creator><creator>WURZINGER, Olaf Martin</creator><scope>EVB</scope></search><sort><creationdate>20210506</creationdate><title>METHOD AND APPARATUS FOR DEPOSITING ORGANIC LAYERS</title><author>BINDEL, Jan Raphael ; 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Die Erfindung betrifft darüber hinaus auch ein Verfahren zum Abscheiden von Schichten auf einem Substrat bei einer derartigen Vorrichtung. Um die laterale Homogenität der abgeschiedenen Schicht zu verbessern wird vorgeschlagen, dass die mittlere Strömungsgeschwindigkeit (Ʋ m ) in der Förderleitung (9) so gewählt wird, die Förderleitung (9) derart gestaltete Diffusionsbeeinflussungsmittel (25) aufweist oder am dem Gaseinlassorgan (10) zugewandten Ende der Förderleitung (9) eine Druckbarriere (20) derart vorgesehen ist, dass in der Förderleitung (9) eine in die Querschnittsmitte der Förderleitung (9) gerichtete, ein laterales inhomogenes Schichtwachstum verursachende, entmischende Diffusion der organischen Moleküle zumindest gehemmt, bevorzugt verhindert wird.
The invention relates to an apparatus for depositing organic layers on a substrate (16), said apparatus comprising a gas-mixing device (1) which has: one or more inlets (2, 2'), each for supplying a gas flow (F1, F2) consisting of previously vapourised organic molecules that are conveyed by a carrier gas and have a molar mass greater than 300 g/mol or 400 g/mol; gas diversion elements (7) which homogeneously mix the organic molecules in the carrier gas by diverting said gas multiple times; and an outlet (8) from which a homogeneous gas mixture discharges. The apparatus also comprises a conveying pipe (9) which is connected to the outlet (8), and a gas inlet element (10) that has a gas distribution volume (11), into which the conveying pipe (9) leads and which has a gas outlet face (13') that has gas outlet openings (12) and faces a substrate holder (15) for receiving the substrate (16). Furthermore, the invention also relates to a method for depositing layers on a substrate using such an apparatus. In order to improve the lateral homogeneity of the deposited layer, the invention proposes that the average flow rate (Ʋ m ) in the conveying pipe (9) is selected such that -, the conveying pipe (9) has diffusion influencing means (25) formed such that -, or a pressure barrier (20) is provided on the conveying pipe (9), at the end facing the gas inlet element (10), such that a segregating diffusion of the organic molecules, which is directed into the centre of the cross-section of the conveying pipe (9), causing lateral, non-homogeneous layer growth, is at least inhibited and preferably prevented in the conveying pipe (9).
L'invention concerne un dispositif de dépôt de couches organiques sur un substrat (16), comprenant un dispositif mélangeur de gaz (1) qui présente : une ou plusieurs entrées (2, 2') respectivement destinées à l'alimentation d'un flux gazeux (F1, F2) constitué de molécules organiques préalablement volatilisées transportées par un gaz porteur et ayant une masse molaire supérieure à 300 g/mole ou 400 g/mole, des éléments déflecteurs de gaz (7) qui, par de multiples déflexions, assurent le mélange homogène des molécules organiques dans le gaz porteur, et une sortie (8) de laquelle sort le mélange gazeux homogène ; une conduite d'alimentation (9) qui se raccorde à la sortie (8) ; et un organe d'entrée de gaz (10) présentant un volume partiel de gaz (11) dans lequel débouche la conduite d'alimentation (9) et qui présente une surface de sortie de gaz (13') pourvue d'orifices de sortie de gaz (12), ladite surface de sortie de gaz étant en regard d'un porte-substrat (15) destiné à la réception du substrat (16). L'invention concerne en outre un procédé de dépôt de couches sur un substrat pour un tel dispositif. Afin d'améliorer l'homogénéité latérale de la couche déposée, l'invention propose : - que la vitesse d'écoulement moyenne (Ʋ m ) dans la conduite d'acheminement (9) soit sélectionnée de telle façon, - que la conduite d'alimentation (9) présente un moyen d'action sur diffusion (25) de telle conception, - ou bien qu'une barrière par pression (20) soit prévue à l'extrémité, tournée vers l'organe d'entrée de gaz (10), de la conduite d'alimentation (9) de manière à ce que, dans la conduite d'alimentation (9), soit gênée, de préférence inhibée toute diffusion des molécules organiques de dissociation, qui est dirigée au centre de la section transversale de la conduite d'alimentation (9), qui provoque une croissance de couche non homogène latérale et qui dissocie la diffusion des molécules organiques.</abstract><oa>free_for_read</oa></addata></record> |
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