DE102019109987A1

DE102019109987A1 - Verfahren zum Konditionieren einer Substratbehandlungseinrichtung und eine diesbezügliche Vorrichtung

Info

Publication number: DE102019109987A1
Application number: DE102019109987.0A
Authority: DE
Inventors: Dietmar Keiper; Michael Brast
Original assignee: Aixtron SE
Current assignee: Aixtron SE
Priority date: 2019-04-16
Filing date: 2019-04-16
Publication date: 2020-10-22
Also published as: TW202045770A; WO2020212320A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vorbereiten einer Substratbehandlungsanlage, bei dem in mindestens einem Konditionierschritt vor einem Substratbehandlungsprozess in einer Prozesskammer (28) ein reaktives Gas in ein Volumen (1) des Reaktors gebracht wird, welches mit einem Bestandteil der Umgebungsluft zu einem an einer Oberfläche (7.1, 7.2, 7.3) des Volumens (1) anhaftenden Festkörper und einem gasförmigen Reaktionsprodukt reagiert. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass vor dem Einspeisen des reaktiven Gases das Volumen (1) mit Umgebungsluft geflutet wird und das reaktive Gas nach einem Evakuieren des Volumens (1) in das Volumen eingespeist wird. Als reaktives Gas kann ein Hydrid oder eine metallorganische Verbindung verwendet werden.

Description

Gebiet der Technik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vorbereiten einer CVD- oder PVD-Reaktoranordnung, bei dem in mindestens einem Konditionierschritt vor einem Substratbehandlungsprozess in einer Prozesskammer ein reaktives Gas in ein Volumen der Substratbehandlungseinrichtung, beispielsweise in einen Reaktor gebracht wird, welches mit einem Bestandteil der Umgebungsluft zu einem an einer Oberfläche des Volumens anhaftenden Festkörper und einem gasförmigen Reaktionsprodukt reagiert.
Die Erfindung betrifft darüber hinaus eine Vorrichtung zur Substratbehandlung, beispielsweise zum Abscheiden von organischen Filmen für die Fertigung von OLEDs (Organic Light Emitting Diode), aufweisend einen Verdampfer zum Verdampfen eines organischen Ausgangsstoffs, der von einem Trägergas gefördert durch ein Gaseinlassorgan in eine Prozesskammer gebracht wird, in der sich ein Substrat befindet, auf dem die organische Schicht aufgebracht wird.
Die Erfindung betrifft darüber hinaus eine mobile Vorrichtung zur Durchführung des oben genannten Verfahrens und eine Substratbehandlungseinrichtung, die dazu eingerichtet ist, mit der mobilen Vorrichtung zusammenzuwirken.
Stand der Technik
Die DE 10 2016 118 345 A1 beschreibt ein Verfahren zum Vorbereiten eines CVD-Reaktors zum Abscheiden von Halbleiterschichten unter Verwendung mindestens einer metallorganischen Verbindung. In einem Vorbereitungsschritt wird jeweils für eine erste Behandlungsdauer zunächst eine metallorganische Verbindung zusammen mit einem Trägergas in eine evakuierbare Kammer des CVD-Reaktors eingespeist. Nachfolgend wird für eine zweite Behandlungsdauer Umgebungsluft in die Prozesskammer eingespeist, so dass an der Oberfläche der Prozesskammer eine chemische Reaktion stattfindet, bei der sich ein Feststoff ausbildet, der auf der Oberfläche verbleibt. Bei der Reaktion können gasförmige Reaktionsprodukte entstehen, die aus der Prozesskammer durch Evakuieren entfernt werden. Eine derartige Konditionierung einer Metalloberfläche wird vorgenommen, da die Metalloberfläche mit Metalloxiden terminiert ist. Es findet eine Austauschreaktion mit einer in die Prozesskammer eingebrachten metallorganischen Verbindung statt. Es wird eine derartige metallorganische Verbindung verwendet, die mit H₂O oder CO₂ reagiert. Diese Bestandteile sind in der Umgebungsluft enthalten. Zusammen mit O₂ reagiert die metallorganische Verbindung zu einem Metalloxid. Zusammen mit H₂O reagiert die metallorganische Verbindung zu einem Metallhydrooxid. Mit CO₂ kann die metallorganische Verbindung zu einem Metallcarbonat reagieren. Diese Reaktionsprodukte sind Feststoffe, die auf der zu konditionierenden Oberfläche verbleiben.
Zusammenfassung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren zur Konditionierung eines evakuierbaren Volumens einer Reaktoranordnung, bei dem sich auf einer Oberfläche eine Feststoffschicht abscheidet, zu verbessern.
Gelöst wird die Aufgabe durch die in den Ansprüchen angegebene Erfindung. Die Unteransprüche stellen nicht nur vorteilhafte Weiterbildungen, sondern auch eigenständige Lösungen der Aufgabe dar.
Zunächst und im Wesentlichen beginnt das Verfahren mit dem Einspeisen von Umgebungsluft. Hierzu kann die Vorrichtung evakuiert werden und anschließend ein Ventil bspw. einer Belüftungsleitung geöffnet werden, durch welches Umgebungsluft in das Volumen eintritt. Es ist aber auch möglich, das evakuierbare Volumen, bei dem es sich beispielsweise um eine Prozesskammer handeln kann, in Umgebungsluft zu öffnen. Beim Einspeisen der Umgebungsluft adsorbiert insbesondere in der Luft enthaltenes H₂O, CO₂ oder O₂ an Oberflächen des Volumens, beispielsweise an Oberflächen einer Prozesskammer oder anderen evakuierbaren Volumina der Reaktoranordnung. In einem darauffolgenden Schritt wird die Umgebungsluft aus dem Volumen entfernt, wozu das Volumen mit einer Pumpe evakuiert wird. Dabei entweicht der größte Teil der Umgebungsluft. An der Oberfläche verbleiben jedoch adsorbierte Moleküle der Umgebungsluft, insbesondere O₂, CO₂ und H₂O, wobei auf Grund der hohen Polarität der H₂O-Anteile an den Adsorbaten überwiegt. Es wird als Vorteilhaft angesehen, wenn die Oberfläche nur eine Monolage von H₂O aufweist. In einem darauf folgenden Schritt wird eine metallorganische Verbindung, ein Hydrid, insbesondere eines Elementes der IV. Hauptgruppe, eine metallorganische Verbindung, insbesondere eines Elementes der III. Hauptgruppe oder ein anderes reaktives Gas in das evakuierte Volumen eingespeist, welches in der Lage ist, mit dem an der Oberfläche adsorbierten H₂O, O₂ oder CO₂ zu einer die Oberfläche konditionierenden Schicht zu reagieren. Da die H₂O-Schicht gleichmäßig über die Oberfläche verteilt ist und nach dem Evakuieren eine Monolage ist, bildet sich auch nur eine Monolage der Feststoffschicht. Die insbesondere aus Edelstahl bestehende Oberfläche erhält dadurch eine gegebenenfalls nur ein-Atom-lagige Beschichtung mit einem Reaktionsprodukt aus H₂O und dem reaktiven Gas. Ein dabei entstehendes volatiles Reaktionsprodukt wird bei einem anschließenden Evakuieren aus dem Volumen entfernt. Es ist insbesondere vorgesehen, dass das Volumen ein Bestandteil einer OLED-Reaktoranordnung oder eines MOCVD-Reaktoranordnung ist. Es ist insbesondere vorgesehen, dass das reaktive Gas zusammen mit einem Trägergas in das Volumen eingespeist wird, welches insbesondere Stickstoff, Wasserstoff oder ein Edelgas ist. Das reaktive Gas kann mit etwa 0,2% -1% im Trägergas verdünnt sein. Das reaktive Gas kann aber auch in höheren Konzentrationen mit dem Trägergas transportiert werden. Es kann auch vorgesehen sein, dass das reaktive Gas konzentriert, also zu 100% in das Volumen eingespeist wird. Es kann vorgesehen sein, dass der zuvor beschriebene Konditionierschritt mehrfach hintereinander wiederholt wird, wobei hier insbesondere vorgesehen ist, dass mehrfach hintereinander das reaktive Gas in das Volumen eingespeist wird und jeweils nachfolgend das Volumen mit einem Inertgas gespült und/oder abgepumpt wird. Es kann ferner vorgesehen sein, dass die Reaktoranordnung mehrere evakuierbare Volumina aufweist, die miteinander strömungsverbunden und voneinander mittels eines Ventils trennbar sind. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass bei geöffnetem Ventil beide Volumina zusammen mittels einer Pumpe evakuiert werden. Es ist sodann vorgesehen, dass die beiden Volumina mittels des Ventils voneinander getrennt werden. In das erste Volumen, welches mittels der Pumpe evakuiert wird, wird das reaktive Gas eingespeist. Dabei kann vorgesehen sein, dass vor dem Einspeisen des reaktiven Gases und dem Evakuieren zunächst nur das erste Volumen oder aber auch beide Volumina mit Umgebungsluft geflutet worden sind. Die beiden Volumina werden durch das Ventil derart getrennt, dass nur die Oberflächen des ersten Volumens mit dem reaktiven Gas in Berührung treten. Die mit der Pumpe verbundene Ableitung ist dabei bevorzugt unmittelbar mit dem ersten Volumen verbunden.
Die Erfindung betrifft darüber hinaus eine Vorrichtung zum Abscheiden von organischen Filmen, beispielsweise zur Herstellung von OLEDs. Eine derartige Vorrichtung besitzt eine Prozesskammer, in der sich ein Gaseinlassorgan befindet, durch welches ein Prozessgas in die Prozesskammer eingespeist wird. In der Prozesskammer befindet sich ein gekühlter Substrathalter, auf dem ein Substrat aufliegt, welches mit OLEDs bildenden Schichten beschichtet werden kann. Die Vorrichtung besitzt eine Prozessgasversorgung, die eine Trägergasquelle aufweist. Als Prozessgasversorgung kann eine Verdampfungsquelle verwendet werden, mit der ein flüssiger oder fester organischer Ausgangsstoff verdampft wird. Es ist aber auch vorgesehen, dass das von der Trägergasquelle bereitgestellte Trägergas in einen Aerosolerzeuger strömt, in dem ein Pulver oder eine Flüssigkeit in den Trägergasstrom eingebracht wird, so dass die Aerosolpartikel vom Trägergas transportiert werden. Es handelt sich dabei um ein organisches Pulver oder um eine organische Flüssigkeit, die in der Lage ist, die OLEDs zu bilden. Das Aerosol wird zu einem Verdampfer transportiert, der Verdampfungsflächen aufweist, die beheizt sind. Durch Wärmezufuhr werden die Aerosolpartikel verdampft. Der so erzeugte Dampf wird durch eine beheizte Zuleitung zum beheizten Gaseinlassorgan transportiert, welches Gasaustrittsöffnungen aufweist, durch die der vom Trägergas transportierte Dampf in Richtung des Substrates strömen kann. Erfindungsgemäß ist diese Vorrichtung mit einer zweiten Zuleitung verbunden, durch die eine metallorganische Verbindung oder ein Hydrid, insbesondere ein Hydrid der IV. Hauptgruppe in ein evakuierbares Volumen eingespeist werden kann, wobei das evakuierbare Volumen der Aerosolerzeuger, der Verdampfer, die Prozesskammer oder eine Sensorkammer sein kann, in der sich ein Sensor befindet. Das evakuierbare Volumen ist zudem mit Umgebungsluft flutbar, beispielsweise indem es evakuiert und anschließend mit Umgebungsluft geflutet wird. Hierzu kann die Reaktoranordnung mit einer Belüftungsleitung verbunden sein, die ein Ventil aufweist, welches geöffnet werden kann. Bevorzugt ist aber vorgesehen, dass das evakuierbare Volumen geöffnet wird und der Umgebungsluft ausgesetzt wird. Das evakuierbare Volumen ist zudem mit einer Vakuumpumpe verbunden, so dass es nach dem Fluten mit Umgebungsluft oder dem Einspeisen des reaktiven Gases, also der metallorganischen Verbindung oder des Hydrids evakuiert werden kann. Die Zuleitung zum Einspeisen des reaktiven Gases kann unmittelbar in das zu konditionierende Volumen münden. Es ist insbesondere vorgesehen, dass die Zuleitung in ein Gaseinlassorgan mündet. Die Quelle des reaktiven Gases kann ein Behälter sein, in den eine zu verdampfende Flüssigkeit oder ein zu verdampfender Festkörper oder ein Gas bevorratet wird.
Das Einspeisen des reaktiven Gases kann bei Drucken unterhalb von 100 mbar erfolgen. Das reaktive Gas ist in der Lage, mit an der Oberfläche adsorbierten H₂O-Molekülen zu einem unpolaren gasförmigen Produkt zu reagieren, welches zusammen mit dem Trägergas aus dem evakuierbaren Volumen entfernt werden kann. Erfindungsgemäß reagiert das reaktive Gas mit den an der Oberfläche adsorbierten Molekülen der Umgebungsluft zu einem dort verbleibenden Feststoff. Als Trägergas bzw. Inertgas kann neben Stickstoff auch Wasserstoff oder ein Edelgas verwendet werden. Es kann auch eine Mischung dieser Gase verwendet werden. Es kann vorgesehen sein, dass das Einspeisen des reaktiven Gases bei erhöhten Temperaturen, beispielsweise bei Temperaturen oberhalb von 100° C vorgenommen wird. Es ist aber auch vorgesehen, das Einspeisen des reaktiven Gases bei Raumtemperatur durchzuführen. Ferner kann vorgesehen sein, dass vor dem Einspeisen des reaktiven Gases die Oberflächen des evakuierbaren Volumens beheizt werden. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn nur eine Monolage des sich als Reaktionsprodukt bildenden Feststoffs abgeschieden werden soll, so dass durch das Aufheizen kontrolliert Adsorbate von der Oberfläche abdampfen können. Es ist insbesondere vorgesehen, dass die metallorganische Verbindung ein Methyl (CH₃) und ein Metall, insbesondere ein Metall der III. Hauptgruppe enthält. Als metallorganische Verbindungen kommen somit insbesondere TMA1, TMGa oder TMIn in Betracht. Das erfindungsgemäße Verfahren kann nicht nur dazu verwendet werden, um die chemische Reaktion an Oberflächen innerhalb einer Prozesskammer durchzuführen. Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch durchgeführt werden, um die chemische Reaktion an Oberflächen von Massenfluss-Controllern, Sensoren, Ventilen, Verdampfern oder Aerosolerzeugern durchzuführen. Es kann insbesondere durchgeführt werden, um die chemische Reaktion an einer Oberfläche eines Gaseinlassorganes durchzuführen, welches auf seiner zur Prozesskammer weisenden Seite duschkopfartig angeordnete Gasaustrittsöffnungen aufweist, durch die bei einem Beschichtungsschritt zur Beschichtung eines Substrats der organische Dampf hindurchtritt. Es ist ebenfalls vorgesehen, dass das Verfahren zur Konditionierung von Vakuumkammern verwendet wird, die Oberflächen aus Edelstahl, Graphit oder einer Keramik aufweisen. Beim Einspeisen von Silan (SiH₄) kann sich durch eine Reaktion mit an der Oberfläche adsorbiertem H₂O SiO₂ als Feststoff und gasförmiges H2 bilden. Das sich bei dieser Reaktion bildende H2 wird abgepumpt. Anstelle von Silan (SiH₄) kann aber auch Di-Silan (Si₂H₆) verwendet werden. Verwendet werden kann GeH₄, Ge₂H₆, SnH₄, Sn₂H₆. Auch hier führt die Reaktion mit H₂O zu festem SiO₂ und gasförmigem H₂. Auch hier führt die Reaktion mit H₂O zu einem Feststoff, nämlich GeO₂ und gasförmigem H₂. Der Konditionierschritt der Substratbehandlungsvorrichtung, der einem Substratbehandlungsprozess vorausgeht, kann bei Totaldrücken von kleiner 200 mbar, insbesondere kleiner 1 mbar oder kleiner 0,0001 mbar stattfinden. Erfindungsgemäß wird nicht nur der unmittelbare Reaktor, also das Volumen, in dem eine chemische Reaktion oder eine Schichtabscheidung stattfinden soll, konditioniert. Erfindungsgemäß werden auch andere Volumina, beispielsweise Volumina des Gasmischsystems und insbesondere Volumina von Massenflusskontrollern, konditioniert.
Die Mittel zur Konditionierung von Bestandteilen einer Substratbehandlungseinrichtung können aber auch Bestandteil einer mobilen Einheit sein. Diese mobile Einheit besitzt bevorzugt eine Quelle für das reaktive Gas, wobei die Quelle ein Bubbler, eine Gasflasche oder dergleichen sein kann. Die mobile Einheit kann darüber hinaus eine Quelle für ein Trägergas aufweisen, beispielsweise eine Gasflasche. Es ist aber auch vorgesehen, dass das Trägergas von außen her durch einen Einspeiseanschluss in die mobile Vorrichtung eingespeist wird. In der Vorrichtung befindet sich eine Mischeinrichtung, mit der das Trägergas mit dem reaktiven Gas gemischt werden kann. Diese Mischeinrichtung beinhaltet Ventile und Massenflussregler. Es ist zudem eine Steuereinrichtung vorgesehen, mit der die Ventile und die Massenflussregler eingestellt werden können. Die mobile Vorrichtung besitzt einen Gasabgabeanschluss zum Anschluss der Mischeinrichtung an einen Einspeiseanschluss einer ortsfesten Substratbehandlungseinrichtung, wie sie zuvor beschrieben worden ist. Die Verbindung des Gasabgabeanschlusses mit dem Einspeiseanschluss kann über eine flexible Rohrverbindung oder einen Schlauch erfolgen. Dadurch wird eine Strömungsverbindung ausgebildet, mit der die Quelle und das zu konditionierende Volumen der Substratbehandlungseinrichtung verbunden ist. Die mobile Vorrichtung kann wahlweise und nach Bedarf mit einer von einer Vielzahl von Substratbehandlungseinrichtungen verbunden werden, um die Substratbehandlungseinrichtung zu konditionieren. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn das reaktive Gas, welches zur Konditionierung verwendet wird, in dem Substratbehandlungsverfahren, das in der Substratbehandlungsvorrichtung durchgeführt wird, nicht verwendet wird, also insbesondere nicht an einer Gasmischeinrichtung der Substratbehandlungseinrichtung zur Verfügung steht. Das erfindungsgemäße Verfahren wird mit dieser mobilen Vorrichtung an einer Substratbehandlungseinrichtung durchgeführt, welche erfindungsgemäß mit ein oder mehreren Einspeiseanschlüssen ausgestattet ist. Die Einspeiseanschlüsse sind insbesondere dem Gasmischsystem zugeordnet. Dabei kann vorgesehen sein, dass zumindest ein Einspeiseanschluss unmittelbar stromaufwärts eines Gaseinlassorgans eines Substratbehandlungsreaktors angeordnet ist. Es ist aber auch vorgesehen, dass ein oder mehrere Einspeiseanschlüsse stromaufwärts eines Massenflussreglers angeordnet sind, so dass das Volumen des Massenflussreglers mit dem reaktiven Gas konditioniert werden kann.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die mobile Vorrichtung eine Leck-Testeinrichtung aufweist. Die Leck-Testeinrichtung besitzt einen Restgasanalysator und kann an einen Pumpenanschluss in einer Gasauslassleitung angeschlossen werden. Durch Evakuierung des Gasverteil-Leitungssystems und der Prozesskammer der Substratbehandlungseinrichtung kann die Substratbehandlungseinrichtung auf einen Leck-Test vorbereitet werden, bei dem durch eine handbetätigbare Düse oder dergleichen Helium in die Nähe von Leckage-gefährdeten Bereichen gebracht wird. Wird mit dem Restgasanalysator Helium festgestellt, so deutet dies auf eine Leckage hin.
Wird eine metallorganische Verbindung in der Form MR verwendet, wobei M ein Metall und R ein organischer Rest, beispielsweise ein Alkyl, ein Alkenyl oder ein Alkynyl ist, bildet sich bei einer Reaktion mit adsorbiertem O₂ MO_x, also ein Metalloxid plus einem Gas, welches CH₄ sein kann. Bei einer Reaktion der metallorganischen Verbindung mit CO₂ kann sich ein Metallcarbonat bilden. Das Vorhandensein von adsorbiertem H₂O kann zur Bildung eines Metallhydrooxids führen. Die Metalloxide, Metallcarbonate oder Metallhydroxide verbleiben, wie in der eingangs genannten DE 10 2016 118 345 A1 als Feststoffe auf der Oberfläche. Die Durchführung der Reaktion mit auf der Oberfläche adsorbierten Luftbestandteilen führt dazu, dass sich auf der Oberfläche lediglich eine Monolage der Festkörperschicht bildet, wobei der Bedeckungsgrad der Oberfläche mit den Adsorbaten durch ein zuvoriges Temperieren, insbesondere Aufheizen der Oberfläche oder durch ein oder mehrfache Pump-Spülzyklen vor dem Konditionieren eingestellt werden kann.
Figurenliste
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand beigefügter Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

1 schematisch in einer Schnittdarstellung einen Reaktor zum Abscheiden von OLEDs, bei dem ein Gaseinlassorgan 11 oberhalb eines Substrathalters 12 angeordnet ist,
2 eine Anordnung ähnlich 1, wobei jedoch das Gaseinlassorgan 11 unterhalb eines Substrathalters 12 angeordnet ist,
3 eine ähnliche Anordnung, wobei ein Substrat 17 an einem Gaseinlassorgan 11 vorbeigeführt wird,
4 eine Variante einer Vorrichtung, bei der eine Verdampfungsquelle 22 unterhalb eines Substrates 17 angeordnet ist,
5 eine Gasversorgung einer OVPD-Reaktoranordnung,
6 eine Anordnung aus zwei miteinander verbundener Vakuumkammern 1, 18,
7 eine Vakuumkammer 1 in Form eines Gehäuses eines Sensors 27, und
8 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Beschreibung der Ausführungsformen
Die 1 bis 4 zeigen schematisch jeweils eine Vakuumkammer 1 in Form einer Prozesskammer 28 eines OVPD-Reaktors. In einem gasdichten Reaktorgehäuse befindet sich ein Gaseinlassorgan 11, welches die Gestalt eines Showerheads besitzt. Durch Austrittsöffnungen kann ein durch einen Gaseinlass 16 eingespeistes Prozessgas in Richtung eines Substrates 17 strömen, welches sich auf einem gekühlten Substrathalter 12 befindet. Auf der Oberfläche des Substrates wird eine OLED-Schicht abgeschieden. Die Prozesskammer 28 kann mittels einer an einer Ableitung 8 angeschlossenen Pumpe 9 evakuiert werden.
Die Prozessgasversorgung besitzt einen Aerosolerzeuger 13, welcher pulverförmige organische Partikel oder flüssige organische Partikel in einen Gasstrom einbringt, der durch eine Gaszuleitung 2 in den Aerosolerzeuger 13 strömt. Das so erzeugte Aerosol wird zu einem Verdampfer 14 transportiert, welcher im Wesentlichen beheizte Verdampfungsflächen aufweist, mittels derer Wärme zu den Aerosolpartikeln transportiert wird, so dass das Aerosol verdampft. Durch eine beheizte Zuleitung 15 kann der so erzeugte Dampf in den Gaseinlass 16 eingespeist werden.
Bei dem in der 4 dargestellten Ausführungsbeispiel befindet sich das zu verdampfende Pulver in einem Quellengefäß 22, wo es durch Wärmebeaufschlagung verdampft wird. Der Quellenbehälter 22 kann in Richtung des Pfeiles in 4 hin und her bewegt werden. Der bei der Verdampfung des Pulvers erzeugte Dampf kondensiert auf der Oberfläche des Substrates 17.
Bei dem in der 3 dargestellten Ausführungsbeispiel wandert ein „Endlos-Substrat 17“ durch die Prozesskammer 28 hindurch. Es kann von einem nicht dargestellten Wickel abgewickelt und auf einem nicht dargestellten Wickel aufgewickelt werden.
Die in den 1 bis 4 dargestellten Vorrichtungen besitzen zweite Zuleitungen 6, durch die ein reaktives Gas in die Prozesskammer 28 eingespeist werden kann, die eine erfindungsgemäße Vakuumkammer 1 ausbildet. Bei dem in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Zuleitung 6 von einem Bubbler 4 gespeist. Es handelt sich hierbei um einen Behälter, der eine metallorganische Verbindung 5 beinhaltet. Mittels einer Gaszuleitung 3 wird ein Trägergas in den Behälter 4 eingespeist, welcher die metallorganische Verbindung in die Prozesskammer 28 transportiert.
Bei dem in der 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Zuleitung 6 über Ventile mit einem Gastank 23 verbunden, in dem sich ein Hydrid, beispielsweise ein Hydrid der IV. Hauptgruppe, insbesondere Silan, befindet.
Bei der in der 4 dargestellten Variante ist die Zuleitung 6 an eine Rohrleitung 24 angeschlossen, über die bspw. Silan in die Prozesskammer 28 eingespeist wird.
Zur Konditionierung von Oberflächen 7.1, 7.2 und 7.3 innerhalb der Prozesskammer 28, bei denen es sich um Oberflächen des Gaseinlassorgans 11, Oberflächen der Prozesskammerwand oder Oberflächen des Substrathalters 12 handeln kann, wird bspw. durch Öffnen der Prozesskammer 28 Umgebungsluft in die Prozesskammer 28 eingespeist. Es können aber auch nicht dargestellte Belüftungsventile vorgesehen sein, die mit einer Belüftungsleitung verbunden sind. Durch Öffnen des Belüftungsventiles kann Umgebungsluft in das Innere der Vakuumkammer 1 einströmen.
Die Umgebungsluft enthält geringfügige Mengen an H₂O. Die H₂O-Moleküle adsorbieren an den Oberflächen 7.1, 7.2, 7.3. Nach einem Evakuieren der Prozesskammer 28 mittels der Pumpe 9 wird das reaktive Gas, also metallorganische Verbindung oder das Hydrid in die Prozesskammer 28 eingespeist, so dass das reaktive Gas mit den H₂O-Molekülen reagieren kann, so dass sich ein Festkörper ausbildet, der beispielsweise als Monolage auf der 7.1, 7.2, 7.3 deponiert wird. Ein dabei entstehendes volatives Reaktionsprodukt wird mittels der Pumpe 9 abgesaugt. Der Prozess kann bei Raumtemperatur durchgeführt werden. Er kann aber auch bei Temperaturen oberhalb von 100°C durchgeführt werden. Letzteres kann zur Steuerung der Schichtdicke der abzuscheidenden Monolage dienen. Als metallorganische Verbindung kommen insbesondere TMA1, TMGa oder TMIn in Betracht.
Die 5 zeigt eine Gasversorgungseinrichtung einer OVPD-Reaktoranordnung zum Abscheiden von OLEDs. Die Prozesskammer 28 ist lediglich schematisch dargestellt. Eines der wesentlichen Bestandteile einer OVPD-Anlage ist eine Trägergaszuleitung 2, die in den Aerosolerzeuger 13 mündet, in dem in der oben beschriebenen Weise ein Aerosol erzeugt wird. Die Aerosolpartikel werden im Verdampfer 14 verdampft. Der so erzeugte Dampf wird in die Prozesskammer 28 eingespeist. Die 5 zeigt zusätzlich einen Sensor 27, bei dem es sich um einen QCM-Sensor handeln kann, mit dem eine Dampfkonzentration in einer Strömungsverbindung 21 zwischen Verdampfer 14 und Prozesskammer 28 gemessen werden kann.
Erfindungsgemäß ist eine zweite Gaszuleitung 6 vorgesehen, durch die eine metallorganische Verbindung 5, die in einem Behälter 4 bereitgestellt wird, mittels eines Trägergases 3 in die Zuleitung zum Aerosolerzeuger 13 eingespeist werden kann. Zur Konditionierung der Oberflächen des Aerosolerzeugers 13 und/oder des Verdampfers 14 werden Oberflächen des Aerosolerzeugers 13 und des Verdampfers 14 zuvor mit Umgebungsluft in Kontakt gebracht, so dass H₂O an den Oberflächen adsorbiert. Auch hier bieten sich verschiedene Methoden an, um Umgebungsluft in das Volumen 1 einzubringen. Das Volumen 1 kann geöffnet werden. Es kann ein Belüftungsventil einer Belüftungsleitung geöffnet werden, die in das Volumen 1 mündet.
Mittels einer Pumpe 9, mit der der Verdampfer 14 und der Aerosolerzeuger 13 abgepumpt werden kann, wird sodann das vom Aerosolerzeuger 13 und Verdampfer 14 gebildete evakuierbare Volumen 1 evakuiert. Anschließend wird die metallorganische Verbindung zusammen mit einem Trägergas in das evakuierbare Volumen 1 eingespeist und nach einer Reaktion auf den Oberflächen mittels der Pumpe 9 wieder abgepumpt. Hierzu ist die Pumpe 9 über eine Ableitung 8 mit der Strömungsverbindung 21 verbunden.
Die 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei zwei evakuierbare Volumina 1,18 vorgesehen sind, die mittels einer Strömungsverbindung 21 miteinander verbunden sind. In der Strömungsverbindung 21 befindet sich ein schließbares Ventil 19. Ferner ist eine Druckmesseinrichtung 10 vorgesehen, mit der der Totaldruck innerhalb der Vakuumkammer 1 gemessen werden kann. Die Vakuumkammer 1 ist zudem über eine Ableitung 8 und einem weiteren Ventil 20 in der Ableitung 8 mit einer Vakuumpumpe 9 verbunden.
Die beiden Vakuumkammern 1, 18 können mit der Pumpe 9 evakuiert werden, wenn die Ventile 19, 20 geöffnet sind.
Es ist ferner möglich, die Vakuumkammern 1,18 oder auch nur die Vakuumkammer 1 mit Umgebungsluft zu fluten, beispielsweise durch Öffnen der Vakuumkammer 1 oder der Vakuumkammer 18 oder durch Öffnen eines nicht dargestellten Belüftungsventils.
Um die Oberfläche 7.1 der Vakuumkammer 1 zu konditionieren, wird die Vakuumkammer 1 durch Schließen des Ventils 19 von der Vakuumkammer 18 getrennt. Anschließend wird das Ventil in der Zuleitung 6 zu einem Gastank 23, in dem sich Silan befindet, geöffnet. Das zusammen mit einem Trägergas durch eine Gasleitung 3 in die Vakuumkammer 1 einströmende Silan reagiert auf der Oberfläche 7.1 mit dem dort adsorbierten H₂O zu dem oben beschriebenen Festkörper.
Die 7 zeigt eine weitere Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Konditionieren der Oberflächen einer Vakuumkammer 1, in der sich ein Sensor 27 befinden kann, bei dem es sich um einen QCM-Sensor handeln kann. Die Vakuumkammer 1 befindet sich in einer Strömungsverbindung 21 und kann mittels eines Schieberventils 26 von der Strömungsverbindung 21 getrennt werden.
In die Vakuumkammer 1 mündet eine Zuleitung 6, die über eine Ableitung 8 von einer Pumpe 9 abgepumpt werden kann. In die Zuleitung 6 kann mit Hilfe eines Trägergases 3 oder eines Trägergases 2 ein reaktives Gas, im vorliegenden Fall eine MO-Verbindung 5 eingespeist werden.
Auch hier ist vorgesehen, die Vakuumkammer 1 zunächst mit Umgebungsluft zu fluten, so dass H₂O-Moleküle an den Oberflächen 7.1 adsorbieren. Anschließend wird mittels der Pumpe 9 die Vakuumkammer 1 abgepumpt. Danach wird durch die Zuleitung 6 das reaktive Gas aus dem Behälter 4 in die Vakuumkammer 1 eingespeist. Danach erfolgt ein weiteres Evakuieren der Vakuumkammer 1 mittels der Pumpe 9. Auch hier kann eine nicht dargestellte Belüftungsleitung vorgesehen sein. Es ist aber auch vorgesehen, die Vakuumkammer 1 in Umgebungsluft zu öffnen.
Während beim Stand der Technik in einem ersten Schritt die metallorganische Komponente in die Vakuumkammer eingespeist wird, damit diese an der Oberfläche adsorbiert und anschließend Umgebungsluft in die Vakuumkammer eingespeist wird, damit sich an der Oberfläche die Festkörperschicht bildet, geht die Erfindung einen entgegengesetzten Weg. In einem ersten Schritt wird Umgebungsluft in die Prozesskammer eingespeist, so dass Bestandteile der Umgebungsluft, also insbesondere O₂, CO₂ oder H₂O an der Oberfläche adsorbieren. Danach wird das reaktive Gas, welches insbesondere mit H₂O zu einem Feststoff und einem volatilen Stoff reagiert, in die Prozesskammer eingeleitet. Diese erfindungsgemäße Weiterbildung des Verfahrens bringt zudem den Vorteil, dass keine H₂O-Moleküle auf der Oberfläche verbleiben. Eine mehrschichtige Konditionierung kann dadurch erreicht werden, dass nach dem Einleiten, beispielsweise zu einem späteren Zeitpunkt, wenn etwa die Vakuumkammer zu Wartungszwecken geöffnet wird, letztere erneut mit Umgebungsluft geflutet wird. Die zweite Konditionierungsschicht bildet sich dann aus, wenn in einem weiteren Schritt das reaktive Gas, beispielsweise nach einem vorhergehenden Abpumpen der Vakuumkammer in die Vakuumkammer eingespeist wird.
Die 8 zeigt im oberen Bereich schematisch die wesentlichen Bestandteile einer Substratbehandlungsvorrichtung. Links ist ein Gasmischsystem 24 dargestellt, welches mit verschiedenen Prozessgasen und zumindest einem Trägergas gespeist werden kann. Mittels Ventilen 19 können die Gase zu- oder abgeschaltet werden. Es sind Massenflussregler 29 vorgesehen, mit denen der Massenfluss der in das Gasmischsystem 24 eingespeisten Gase massenflussgeregelt werden kann. In Ausgangsleitungen aus dem Gasmischsystem 24 hin zu einer Reaktoranordnung können weitere Ventile 19 vorgesehen sein. Die im Gasmischsystem 24 gemischten Gase werden mittels Zuleitungen 15, 15' zu einem Gaseinlassorgan 11 einer Vakuumkammer 1 geleitet, in welcher sich ein Substrathalter 12 zur Auflage eines Substrates befindet. Die Abgase werden mittels einer Strömungsverbindung 21 zu einer Pumpe 9 gepumpt und durch eine Ableitung 8 entsorgt.
Erfindungsgemäß sind in dieser Substratbehandlungsvorrichtung mehrere Einspeiseanschlüsse 30, 30' vorgesehen, bei denen es sich um Verbindungsflansche handeln kann, die im nicht benutzten Zustand blind geflanscht sein können. Im Gasmischsystem 24 sind bevorzugt Einspeiseanschlüsse 30 stromaufwärts von Massenflussreglern 29 angeordnet. Die Einspeiseanschlüsse 30 befinden sich zwischen einem Ventil und einem Massenflusscontroller 29.
Es sind ferner Einspeiseanschlüsse 30 in der mindestens einen Zuleitung 15, 15' vorgesehen. Die Einspeiseanschlüsse 30 befinden sich zwischen einem Ventil 19 und dem Gaseinlassorgan 11.
In der Abgasleitung befindet sich ein Pumpenanschluss 31 bzw. ein Einspeiseanschluss 30'.
An die Einspeiseanschlüsse 30 bzw. den Pumpenanschluss 31 oder den Einspeiseanschluss 30' kann eine Rohrverbindung, Schlauchverbindung oder dergleichen angeschlossen werden. Mit dieser Schlauchverbindung, Rohrverbindung oder dergleichen können die Anschlüsse 30, 30', 31 mit korrespondierenden Anschlüssen einer mobilen Konditioniereinrichtung 32 verbunden werden.
Die in der 8 unten dargestellte mobile Konditioniereinrichtung 32 besitzt ein nicht gesondert gekennzeichnetes Gehäuse, einen Rahmen oder ein Gestell oder dergleichen, welcher auf Rollen oder anderweitig von einem Ort zum anderen transportierbar ist. Bei der mobilen Konditioniereinrichtung 32 kann es sich um eine autark arbeitende Einheit handeln, in der ein Trägergas und ein reaktives Gas und gegebenenfalls eine elektrische Energieversorgung angeordnet sind. Es ist aber auch vorgesehen, dass in der mobilen Konditioniereinrichtung 32 lediglich eine Quelle 5 für das reaktive Gas vorgesehen ist. Die mobile Konditioniereinrichtung 32 kann dann über ein Kabel mit elektrischer Energie versorgt werden und über eine Trägergaszuleitung 33 mit einem Trägergas. Hierzu ist die Trägergaszuleitung 33 mit einem Einspeiseanschluss 34 versehen. Über Ventile 20 kann das Trägergas jeweils in einen Massenflussregler 29 eingespeist werden. Ein Massenflussregler 29 speist einen Bubbler 4, in dem sich eine MO-Verbindung befindet. Das Trägergas kann mit dem durch den Bubbler hindurchströmenden und mit der MO-Verbindung angereicherten Trägergas gemischt werden. Die von den Ventilen 20 und den Massenflussreglern 29 gebildete Mischeinrichtung kann über eine Zuleitung 6, die an einem Abgabeanschluss 35 der mobilen Konditioniereinrichtung 32 anschließbar ist, mit einem x-beliebigen Einspeiseanschluss 30 der Substratbehandlungseinrichtung verbunden werden, um wahlweise einzelne Bestandteile der Substratbehandlungseinrichtung zu konditionieren.
In einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel kann anstelle des Bubblers 4 ein Gasbehälter Bestandteil der mobilen Konditioniereinrichtung 32 sein, in dem eines der zuvor bezeichneten Hydride bevorratet wird.
Bei dem in der 8 dargestellten Ausführungsbeispiel weist die mobile Konditioniereinrichtung 32 darüber hinaus eine Leck-Testeinrichtung auf, die mit einer Zuleitung 6 über einen Leck-Testanschluss 36 mit dem Pumpenanschluss 31 verbindbar ist. Über eine in der mobilen Konditioniereinrichtung 32 angeordnete Vakuumpumpe 9 kann das Gasleitungssystem und die Vakuumkammer 1 abgepumpt werden. Mit einem Restgasanalysator 37 kann in bekannter Weise ein Helium-Lecktest durchgeführt werden.
Die Pumpe 9 kann über eine Ableitung 8 mit einem Einspeiseanschluss 30', der stromabwärts der Pumpe 9 der Substratbehandlungseinrichtung angeordnet ist, verbunden werden.
Die mobile Konditioniereinrichtung kann beispielsweise nach einer Wartung von einem Ort, wo sie bei Nichtgebrauch verwahrt wird, zu einer Substratbehandlungseinrichtung gefahren werden, wo sie mit von Schläuchen ausgebildeten Zuleitungen 6 nacheinander oder gleichzeitig an ein oder mehreren Einspeiseanschlüssen 30 eines Gasmischsystems 24 oder einer Reaktoranordnung angeschlossen werden kann, so dass durch diese Einspeiseanschlüsse 30 nach einer Belüftung der stromabwärts der Einspeiseanschlüsse 30 angeordneten, evakuierbaren Hohlräume das Konditioniergas in die Hohlräume eingespeist werden kann, so dass die oben beschriebene Oberflächenkonditionierung stattfinden kann.
Die mobile Konditioniereinrichtung 32 kann erfindungsgemäß zur Konditionierung einer Vielzahl von Substratbehandlungseinrichtungen verwendet werden.
Die vorstehenden Ausführungen dienen der Erläuterung der von der Anmeldung insgesamt erfassten Erfindungen, die den Stand der Technik zumindest durch die folgenden Merkmalskombinationen jeweils auch eigenständig weiterbilden, wobei zwei, mehrere oder alle dieser Merkmalskombinationen auch kombiniert sein können, nämlich:
Ein Verfahren, das das dadurch gekennzeichnet ist, dass vor dem Einspeisen des reaktiven Gases das Volumen 1 mit Umgebungsluft geflutet wird und das reaktive Gas nach einem Evakuieren des Volumens 1 in das Volumen eingespeist wird.
Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass das reaktive Gas eine metallorganische Verbindung oder ein Hydrid, insbesondere eines Elementes der IV. Hauptgruppe ist und/oder dass die metallorganische Verbindung ein Methyl und ein Metall aufweist, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass das Metall der III. Hauptgruppe angehört und die metallorganische Verbindung beispielsweise TMA1, TMGa oder TMIn ist und/oder, dass das Hydrid SiH₄, Si₂H₆, GeH₄, Ge₂H₆, SnH₄, Sn₂H₆ ist und/oder dass das reaktive Gas zusammen mit einem Trägergas, welches Stickstoff, Wasserstoff, ein Edelgas oder ein Gemisch dieser Gase ist, in das Volumen eingespeist wird.
Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass das Volumen 1 Bestandteil einer Vorrichtung zum Abscheiden eines organischen Films, eines CVD- oder PVD-Reaktors, einer Vorrichtung zur Änderung der Materialeigenschaften eines Substrates oder einer auf einem Substrat abgeschiedenen Schicht, einer Vorrichtung zum Abtragen von Material, insbesondere einer Ätz- oder Trockenätz-Vorrichtung oder einer Vorrichtung zum Handhaben eines Substrates ist, oder dass in das Volumen 1 nach dem Konditionierschritt ein Dampf eines organischen Materials eingespeist oder in dem Volumen 1 ein Dampf eines organischen Materials erzeugt wird, der auf einem gekühlten Substrat 17 zu einer Schicht kondensiert, die beim Anlegen eines Stromes leuchtet, oder dass das Volumen 1 Bestandteil einer MOCVD-Reaktoranordnung ist, in welches Volumen nach dem Konditionierschritt ein metallorganisches Material zusammen mit einem Hydrid eingespeist wird, wobei das metallorganische Material zusammen mit dem Hydrid chemisch reagiert und die chemische Reaktion auf einem beheizten Substrat eine Schicht bildet oder dass das Volumen Teil eines Gasmischsystems der Substratbehandlungsanlage ist.
Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass das reaktive Gas zusammen mit einem Trägergas in das Volumen 1 eingespeist wird, welches insbesondere Stickstoff ist und/oder dass das reaktive Gas zu etwa 0,2% - 1% in einem Trägergas verdünnt ist oder dass das reaktive Gas unverdünnt in das Volumen 1 eingespeist wird.
Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass mehrfach hintereinander das reaktive Gas, insbesondere verdünnt in einem Trägergas, in das Volumen 1 eingespeist wird und nach jedem Einspeisen des reaktiven Gases das Volumen 1 mit einem Inertgas gespült wird und/oder evakuiert wird und/oder dass vor dem Einspeisen des reaktiven Gases das Volumen 1 zumindest einmal abgepumpt und mit einem Trägergas gespült wird.
Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Reaktoranordnung ein zweites, evakuierbares Volumen 18 aufweist, welches vom ersten Volumen 1 insbesondere mittels eines Ventils 19 absperrbar ist, wobei bei geöffnetem Ventil 19 das zweite Volumen 18 zusammen mit dem ersten Volumen 1 mittels einer Pumpe 9 evakuierbar ist, wobei vor dem Einspeisen des reaktiven Gases in das erste Volumen 1 das zweite Volumen 18 vom ersten Volumen 1 derart getrennt wird, dass nur die Oberflächen 7.1 des ersten Volumens 1 mit dem reaktiven Gas in Berührung kommen.
Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass nach dem Konditionierschritt ein oder mehrere Substratbehandlungsschritte durchgeführt werden und in keinem der ein oder mehreren Substratbehandlungsschritte das im Konditionierschritt verwendete reaktive Gas verwendet wird.
Eine Vorrichtung, gekennzeichnet durch eine zweite Zuleitung 6 zum Einspeisen einer metallorganischen Verbindung oder eines Hydrids, in ein evakuierbares Volumen 1 der Vorrichtung, welche zweite Zuleitung 6 mit einem Behälter 4, beinhaltend die metallorganische Verbindung 5, oder mit einem Behälter 23, beinhaltend das Hydrid, leitungsverbunden oder leitungsverbindbar ist.
Eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass dem Verdampfer 14 in Strömungsrichtung eines Trägergases ein Aerosolerzeuger 13 zur Erzeugung eines, Partikel des Ausgangsstoffs aufweisenden, Aerosols vorgeordnet ist, welche mit dem Trägergas zum Verdampfer 14 transportiert wird.
Eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass das evakuierbare Volumen 1 die Prozesskammer 28, den Aerosolerzeuger 13, den Verdampfer 14 oder einen Sensor 28 beinhaltet.
Eine Vorrichtung, gekennzeichnet durch die folgenden, ihr zumindest örtlich zugeordneten Bestandteile,

- eine Quelle 4 des reaktiven Gases,
- eine Quelle 4 oder ein Einspeiseeinlass 34 zum Einspeisen eines Trägergases,
- eine Ventile 20 und Massenflussregler 29 aufweisende Mischeinrichtung zum Mischen des reaktiven Gases und des Trägergases,
- einen Gasabgabeanschluss 35 zum Anschluss der Mischeinrichtung an einen Einspeiseanschluss 30 einer ortsfesten Substratbehandlungseinrichtung zur Ausbildung einer Strömungsverbindung zwischen der Quelle 4 des reaktiven Gases und einem Volumen der Substratbehandlungseinrichtung.

Eine Vorrichtung, gekennzeichnet durch eine Leck-Testeinrichtung mit einem Restgasanalysator 37, der an einem in einem Gasauslass der Substratbehandlungseinrichtung angeordneten Pumpenanschluss 31 anschließbar ist.
Substratbehandlungseinrichtung, gekennzeichnet durch mindestens einen mit einer Quelle 4 eines reaktiven Gases verbindbaren Einspeiseanschluss 30.
Eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass zumindest ein Einspeiseanschluss 30 im Gasmischsystem 24 in Strömungsrichtung vor einem Massenflussregler 29 vorgesehen ist.
Alle offenbarten Merkmale sind (für sich, aber auch in Kombination untereinander) erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Prioritätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhaltlich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender Anmeldung mit aufzunehmen. Die Unteransprüche charakterisieren, auch ohne die Merkmale eines in Bezug genommenen Anspruchs, mit ihren Merkmalen eigenständige erfinderische Weiterbildungen des Standes der Technik, insbesondere um auf Basis dieser Ansprüche Teilanmeldungen vorzunehmen. Die in jedem Anspruch angegebene Erfindung kann zusätzlich ein oder mehrere der in der vorstehenden Beschreibung, insbesondere mit Bezugsziffern versehene und/oder in der Bezugsziffernliste angegebene Merkmale aufweisen. Die Erfindung betrifft auch Gestaltungsformen, bei denen einzelne der in der vorstehenden Beschreibung genannten Merkmale nicht verwirklicht sind, insbesondere soweit sie erkennbar für den jeweiligen Verwendungszweck entbehrlich sind oder durch andere technisch gleichwirkende Mittel ersetzt werden können.
Bezugszeichenliste

1: Vakuumkammer
2: Gaszuleitung
3: Gaszuleitung
4: Bubbler
5: MO-Verbindung
6: Zuleitung
7.1: Oberfläche
7.2: Oberfläche
7.3: Oberfläche
8: Ableitung
9: Pumpe
10: Druckmesseinrichtung
11: Gaseinlassorgan
12: Substrathalter
13: Aerolsolerzeuger
14: Verdampfer
15: Zuleitung
15': Zuleitung
16: Gaseinlass
17: Substrat
18: Vakuumkammer/Volumen
19: Ventil
20: Ventil
21: Strömungsverbindung
22: Quelle
23: Gastank
24: Gasmischsystem
26: Schieberventil
27: Sensor
28: Prozesskammer
29: Massenflusscontroller
30: Einspeiseanschluss
30': Einspeiseanschluss
31: Pumpenanschluss
32: mobile Konditioniereinrichtung
33: Trägergaszuleitung
34: Einspeiseanschluss
35: Abgabeanschluss
36: Leck-Testanschluss
37: Restgasanalysator

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102016118345 A1 [0004, 0012]

Claims

Verfahren zum Vorbereiten einer Substratbehandlungsanlage, bei dem in mindestens einem Konditionierschritt vor einem Substratbehandlungsprozess in einer Prozesskammer (28) ein reaktives Gas in ein Volumen (1) der Substratbehandlungsanlage gebracht wird, welches mit einem Bestandteil der Umgebungsluft zu einem an einer Oberfläche (7.1, 7.2, 7.3) des Volumens (1) anhaftenden Festkörper und einem gasförmigen Reaktionsprodukt reagiert, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Einspeisen des reaktiven Gases das Volumen (1) mit Umgebungsluft geflutet wird und das reaktive Gas nach einem Evakuieren des Volumens (1) in das Volumen eingespeist wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das reaktive Gas eine metallorganische Verbindung oder ein Hydrid, insbesondere eines Elementes der IV. Hauptgruppe ist und/oder dass die metallorganische Verbindung ein Methyl und ein Metall aufweist, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass das Metall der III. Hauptgruppe angehört und die metallorganische Verbindung beispielsweise TMAI, TMGa oder TMIn ist und/oder, dass das Hydrid SiH₄, Si₂H₆, GeH₄, Ge₂H₆, SnH₄, Sn₂H₆ ist und/oder dass das reaktive Gas zusammen mit einem Trägergas, welches Stickstoff, Wasserstoff, ein Edelgas oder ein Gemisch dieser Gase ist, in das Volumen eingespeist wird.
Verfahren zum Vorbereiten einer Substratbehandlungsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Volumen (1) Bestandteil einer Vorrichtung zum Abscheiden eines organischen Films, eines CVD- oder PVD-Reaktors, einer Vorrichtung zur Änderung der Materialeigenschaften eines Substrates oder einer auf einem Substrat abgeschiedenen Schicht, einer Vorrichtung zum Abtragen von Material, insbesondere einer Ätz- oder Trockenätz-Vorrichtung oder einer Vorrichtung zum Handhaben eines Substrates ist, oder dass in das Volumen (1) nach dem Konditionierschritt ein Dampf eines organischen Materials eingespeist oder in dem Volumen (1) ein Dampf eines organischen Materials erzeugt wird, der auf einem gekühlten Substrat (17) zu einer Schicht kondensiert, die beim Anlegen eines Stromes leuchtet, oder dass das Volumen (1) Bestandteil einer MOCVD-Reaktoranordnung ist, in welches Volumen nach dem Konditionierschritt ein metallorganisches Material zusammen mit einem Hydrid eingespeist wird, wobei das metallorganische Material zusammen mit dem Hydrid chemisch reagiert und die chemische Reaktion auf einem beheizten Substrat eine Schicht bildet oder dass das Volumen Teil eines Gasmischsystems der Substratbehandlungsanlage ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das reaktive Gas zusammen mit einem Trägergas in das Volumen (1) eingespeist wird, welches insbesondere Stickstoff ist und/oder dass das reaktive Gas zu etwa 0,2% -1% in einem Trägergas verdünnt ist oder dass das reaktive Gas unverdünnt in das Volumen (1) eingespeist wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrfach hintereinander das reaktive Gas, insbesondere verdünnt in einem Trägergas, in das Volumen (1) eingespeist wird und nach jedem Einspeisen des reaktiven Gases das Volumen (1) mit einem Inertgas gespült wird und/oder evakuiert wird und/oder dass vor dem Einspeisen des reaktiven Gases das Volumen (1) zumindest einmal abgepumpt und mit einem Trägergas gespült wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktoranordnung ein zweites, evakuierbares Volumen (18) aufweist, welches vom ersten Volumen (1) insbesondere mittels eines Ventils (19) absperrbar ist, wobei bei geöffnetem Ventil (19) das zweite Volumen (18) zusammen mit dem ersten Volumen (1) mittels einer Pumpe (9) evakuierbar ist, wobei vor dem Einspeisen des reaktiven Gases in das erste Volumen (1) das zweite Volumen (18) vom ersten Volumen (1) derart getrennt wird, dass nur die Oberflächen (7.1) des ersten Volumens (1) mit dem reaktiven Gas in Berührung kommen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Konditionierschritt ein oder mehrere Substratbehandlungsschritte durchgeführt werden und in keinem der ein oder mehreren Substratbehandlungsschritte das im Konditionierschritt verwendete reaktive Gas verwendet wird.
Vorrichtung zum Abscheiden insbesondere organischer Filme, beispielsweise zur Fertigung von OLEDs, aufweisend einen Verdampfer (14) zum Verdampfen eines organischen Ausgangsstoffs und eine mit dem Verdampfer (14) leitungsverbundene Prozesskammer (28), in der sich ein Gaseinlassorgan (11) befindet zum Einleiten des verdampften Ausgangsstoffes und in der ein Substrathalter (12) zur Aufnahme eines Substrates (17) angeordnet ist zum Abscheiden des verdampften Ausgangsstoffs, gekennzeichnet durch eine zweite Zuleitung (6) zum Einspeisen einer metallorganischen Verbindung oder eines Hydrids, in ein evakuierbares Volumen (1) der Vorrichtung, welche zweite Zuleitung (6) mit einem Behälter (4), beinhaltend die metallorganische Verbindung (5), oder mit einem Behälter (23), beinhaltend das Hydrid, leitungsverbunden oder leitungsverbindbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass dem Verdampfer (14) in Strömungsrichtung eines Trägergases ein Aerosolerzeuger (13) zur Erzeugung eines, Partikel des Ausgangsstoffs aufweisenden, Aerosols vorgeordnet ist, welche mit dem Trägergas zum Verdampfer (14) transportiert wird.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das evakuierbare Volumen (1) die Prozesskammer (28), den Aerosolerzeuger (13), den Verdampfer (14) oder einen Sensor (28) beinhaltet.
Vorrichtung zur Bereitstellung des reaktiven Gases zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1-6, mit einem örtlich verlagerbaren Gehäuse, Rahmen oder Träger, dem zumindest die folgenden Bestandteile örtlich zugeordnet sind, - eine Quelle (4) des reaktiven Gases, - eine Quelle oder ein Einspeiseeinlass (34) zum Einspeisen eines Trägergases, - eine Ventile (20) und Massenflussregler (29) aufweisende Mischeinrichtung zum Mischen des reaktiven Gases und des Trägergases, - einen Gasabgabeanschluss (35) zum Anschluss der Mischeinrichtung an einen Einspeiseanschluss (30) einer ortsfesten Substratbehandlungseinrichtung zur Ausbildung einer Strömungsverbindung zwischen der Quelle (4) des reaktiven Gases und einem Volumen der Substratbehandlungseinrichtung.
Vorrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch eine Leck-Testeinrichtung mit einem Restgasanalysator (37), der an einem in einem Gasauslass der Substratbehandlungseinrichtung angeordneten Pumpenanschluss (31) anschließbar ist.
Substratbehandlungseinrichtung zur Verwendung mit einer Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 11 oder 12, mit einem Gasmischsystem (24), welches Ventile (20) und Massenflussregler (29) aufweist, mit einer mit dem Gasmischsystem (24) über zumindest eine Zuleitung (15, 15') verbundenen Vakuumkammer (1) zur Durchführung einer Substratbehandlung und mit einer Strömungsverbindung (21) zu einer Pumpe (9), gekennzeichnet durch mindestens einen mit einer Quelle (4) eines reaktiven Gases verbindbaren Einspeiseanschluss (30).
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Einspeiseanschluss (30) im Gasmischsystem (24) in Strömungsrichtung vor einem Massenflussregler (29) vorgesehen ist.
Vorrichtung oder Verfahren, gekennzeichnet durch eines oder mehrere der kennzeichnenden Merkmale eines der vorhergehenden Ansprüche.