用于有機材料的壓力計制造技術

本發明專利技術提供一種用于測量在形成一設備的一層的過程中使用的氣化的有機或無機材料的壓力的皮拉尼型真空計，它包括：延長的長絲，其長絲具有５微米或更小的厚度且具有大于０．００３５／℃的電阻溫度系數，該長絲暴露于氣化的有機或無機材料；用于將電流施加至長絲使得長絲的溫度小于６５０℃從而使有機材料的分子結構不退化的裝置；和響應電阻的改變或電流的改變以判定自該長絲的熱損失的裝置，其中熱損失為氣化的有機或無機材料的壓力的函數。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種用于測量氣化(或汽化)的有機或無機材料的壓力 的裝置。
技術介紹
真空環境中的物理氣相沉積為沉積如在小分子OLED裝置中使用的 薄的有機材料薄膜的主要手段。這種方法已為眾人所熟知。有必要知曉 材料的沉積速率以控制所希望(或所想要)的層的最終厚度。氣相沉積 系統一直依賴結晶石英(或石英晶體)監視器來確定正被氣化的材料的 沉積速率。蒸氣凝結于振動的石英元件上，從而改變該振動元件的質量 及硬度。將這種干擾轉換為與沉積于振動元件上的凝結材料的厚度成比 例的信號。當沉積于傳感器的表面上的薄膜極薄、良好地粘附到所述表 面且具有高的密度時，這些傳感器可提供可靠的沉積速率及沉積厚度信 息，但其準確性隨著沉積薄膜厚度增加而迅速地降低。對于低密度薄膜， 諸如，對于有機材料，這個問題尤其麻煩，且一直使振動元件的頻繁替 換及制造過程的中斷成為必要。在低沉積速率下，經由使用當活動元件 (或活性元素)已到達其有用的累積范圍的末端時將一新傳感器旋轉至 適當位置的塔狀傳感器組件，已使制造過程中的中斷最小化。也已使用 擋板(或遮擋件)延長結晶石英監視器的壽命，但當關閉擋板時，無沉 積速率信息被收集到，且失去累積的薄膜厚度信息。在高沉積速率下， 由于氣化的材料在短時間內在監視器上達到臨界厚度，所以這兩種解決 方案皆有不足。由于氣化的有機材料來自歧管的沉積速率將視在所述歧管內的氣 化的有機材料的壓力而定，所以可能測量壓力且使其與沉積速率相關。 一種確定在真空條件下的氣體壓力的眾所周知的方法為皮拉尼真空計 (Pirani gauge ),其測量在氣體中的電加熱電線損失的熱量。由于氣體 的熱導率隨著在壓力范圍內的壓力線性變化，所以電線熱損失至其環境 的速率為氣體壓力的函數，且可因此被校準為當前的氣體壓力。皮拉尼 真空計中的電線通常為在惠斯通(Wheatstone)電橋電路的一個臂中的3可變電阻元件。可在恒定溫度、恒定電壓或恒定電流模式下操作真空計。在恒定溫度模式下，需要將電線保持在一恒定溫度下的功率隨著氣體壓力的改變而變化，且因此供應的功率充當真空的測量。在恒定電流模式及恒定電壓模式下，電壓或電流分別充當壓力的測量。在這兩個模式下，電線的溫度隨著壓力增加而減小。這就在較高壓力下具有降低壓力傳感器的敏感性的不良效應。然而，標準的皮拉尼真空計在測量用以達成OLED裝置中所希望的有機材料的薄膜所需要的壓力過程中具有若干困難。當將真空計加熱至有機蒸氣的凝結溫度之上時，標準的皮拉尼真空計并不總是對需要用于這種涂布的壓力足夠敏感。為了改進真空計的敏感性，經常需要將電線的溫度升高至遠高于環境的溫度。舉例而言，使一些商用的皮拉尼真空計中的感測電線在noo。c左右工作。這么高的溫度完全不適合于測量經常在這個溫度下將分解的有機材料，從而導致成本高的材料的損失，以及在初期設備及涂布裝置上的碳沉積。因此存在對克服現有技術的限制的測量氣相沉積系統中的沉積速率的方式的需求。
技術實現思路
因此，本專利技術的一個目的是提供確定氣相沉積系統中的沉積速率的有效裝置、延長在沒有傳感器性能退化的情況下的操作以及減少有機或無機材料分解的風險。所述目的通過 一 種用于測量在形成設備的層的過程中使用的氣化的有機材料的壓力的皮拉尼型真空計來實現，所述真空計包括a) 延長的長絲，所述長絲具有5微米或更小的厚度且具有大于0.0035/°C的電阻溫度系數，所述長絲暴露于氣化的有機或無機材料；b) 用于將電流施加至所述長絲使得所述長絲的溫度小于650°C,從而使有機材料的分子結構不退化的裝置；以及c) 響應于電阻的改變或電流的改變以確定自所述長絲的熱損失的裝置，其中，所述熱損失為氣化的有機或無機材料的壓力的函數。本專利技術的優勢在于其可測量有機或無機材料的壓力及因此沉積速率，同時顯著地減小有機材料退化的風險。本專利技術的進一步優勢在于其可借助于對壓力的有效^:感性而測量氣化的有才幾或無才幾材^H的壓力。本專利技術的進一步優勢在于其可用來在延長的操作周期連續測量沉積速率而無敏感性的損失，因為沒有材料凝結于傳感器上。當沒有利用外部電流驅動長絲時，壓力傳感器可另外用作溫度傳感器。附圖說明圖1表示用于根據本專利技術的真空計的延長的長絲(或細絲)單元的一個實施例的橫截面圖2表示圖1所示的延長的長絲單元的三維橫截面圖3表示用于本專利技術中的長絲的雙螺旋構形；圖4表示上述雙螺旋構形的一部分的側視圖5表示將長絲結合至根據本專利技術的真空計中的控制電路；圖6表示在兩個不同長絲溫度下的在此描述的類型的長絲的電壓相對壓力的曲線圖7表示在兩個不同長絲溫度下的直的鎳鉻合金電線長絲的電流相對電線直徑的曲線圖8A及圖8B表示與商用的皮拉尼真空計相比的在此描述的類型的長絲的兩個電壓相對壓力的曲線圖；以及圖9表示用于根據本專利技術的真空計的延長的長絲單元的另一實施例的三維圖。具體實施例方式現轉至圖1，示出有用于測量在形成設備的一層的過程中使用的氣化的有機材料的壓力的根據本專利技術的真空計的 一 部分的 一 個實施例的橫截面圖。延長的長絲單元10為皮拉尼型真空計的部分且設計成配裝到歧管內。所述單元包括呈雙螺旋構形的延長的長絲20,長絲將在下文做進一步描述。所述單元包括具有螺紋60的外殼80,螺紋60與歧管形成界面(或對接)以產生真空緊密密封(或部分)，所述真空緊密密封也擔負將來自歧管的熱傳導至外殼，使得所述歧管與外殼基本上處在相同的溫度。通向歧管內的開口 30準許歧管內部的真空接觸長絲20，使得所述長絲暴露于歧管內部的氣化的材料。在一個實施例中，歧管內部5的氣化的材料為氣化的有機材料。長絲20由支撐件70支撐且經由真空密封部分50連接至導線40。導線40理想地由具有低電阻溫度系數的金屬，例如康銅，形成。術語電阻溫度系數指的是對材料的電阻的溫度的依賴性。其由等式中的a表示a=(T-To)[(RT/R0)-l]其中Ro為金屬的初始電阻，To為初始溫度，而Ri為在溫度T下的金屬的電阻。術語電阻溫度系數亦稱為電阻率溫度系數，或者有時簡單地為溫度系數，且具有。C的大小。長絲20的外觀長度為自點90A至90B的距離，所述長絲20的外觀長度大于1 cm。現轉至圖2,示出有圖1所示的延長的長絲單元的三維橫截面圖。除了圖1中所示的特征之外，圖2表示出支撐件70將長絲20保持于延長的位置的方式。長絲20方便地進行螺旋纏繞(或巻繞)，且理想地，所得到的螺旋形成為第二螺旋，其在本文中將也被稱為雙螺旋構形。這提供在短的距離內暴露于蒸氣的電線的相對大的表面積。現轉至圖3,示出有這樣一種配置。長絲20是由具有大于0.0035/°C的電阻溫度系數的金屬制成的單股電線 滿足這種要求的金屬包括鴒、鉬、鎳、柏、銅、鐵及其某些合金，假定這些合金具有所需要的電阻溫度系數。長絲20具有5微米或更小，且理想地，4微米或更小的厚度。長絲20可例如圍繞心軸120進行螺旋纏繞，以形成外直徑130的螺旋110。外直徑130理想地為35至U5微米。螺旋纏繞的長絲可接著例如圍繞更大心軸150進行進一步的螺旋纏繞，以進一步形成外直徑160的第二螺旋140。外直徑160理想地為125至375微米。先前已描述了這種多螺旋線圖，例如Sakai等人的美國專利6，784，605,其內容以引用的方式并入本文中。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于測量在形成設備的層的過程中所使用的氣化的有機或無機材料的壓力的皮拉尼型真空計，它包括：　ａ）延長的長絲，所述長絲具有５微米或更小的厚度且具有大于０．００３５／℃的電阻溫度系數，所述長絲暴露于氣化的有機或無機材料；　ｂ）用于將電流施加至所述長絲使得所述長絲的溫度小于６５０℃從而使所述有機材料的分子結構不退化的裝置；以及　ｃ）響應于電阻的改變或電流的改變以確定自所述長絲的熱損失的裝置，其中，所述熱損失為氣化的有機或無機材料的壓力的函數。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】US 2006-8-29 11/467,9361. 一種用于測量在形成設備的層的過程中所使用的氣化的有機或無機材料的壓力的皮拉尼型真空計，它包括a)延長的長絲，所述長絲具有5微米或更小的厚度且具有大于0.0035/℃的電阻溫度系數，所述長絲暴露于氣化的有機或無機材料；b)用于將電流施加至所述長絲使得所述長絲的溫度小于650℃從而使所述有機材料的分子結構不退化的裝置；以及c)響應于電阻的改變或電流的改變以確...

【專利技術屬性】
技術研發人員：M龍，
申請(專利權)人：全球OLED科技有限責任公司，
類型：發明
國別省市：US[美國]