CN115867688B 控制蒸发源材料的磁通分布的方法、测量在源表面上反射的电磁辐射的检测器及利用电磁辐射进行热蒸发的系统 （马克思-普朗克科学促进协会）

2022.12.29PCT/EP2020/0683882020.06.30WO2022/002367EN2022.01.06US5884235A,1999.03.16源表面上反射的电磁辐射的检测器及利用电磁本发明涉及控制用于利用电磁辐射(120)进行热蒸发的系统(10)中的蒸发源材料(20)的磁气氛(16)的真空室(12)；和用于测量电磁辐射(120)的检测器(40)，其中源材料(20)和待涂布源材料(20)在等离子体阈值以下热蒸发和/或升华，其中用于测量电磁辐射(120)的检测器(40)被布置为使得在源表面(22)上反射的电磁辐射磁辐射(120)的检测器(40)，检测器(40)优选地用电磁辐射(120)进行热蒸发的系统2辐射源(110)；包含反应气氛(16)的真空室(12)；以及用于测量电磁辐射(120)的检测器源被布置为使得其电磁辐射(120)以一定角度撞击在所述源材料(20)的源表面(22)上，以使所述源材料(20)在等离子体阈值以下热蒸发和/或升华，并且其中，用于测量电磁辐射(120)的所述检测器(40)被布置为使得在所述源表面(22)上反射的电磁辐射(120)到达所a)限定从所述源表面(22)蒸发的源材料磁通的期望分布(32)和所述期望分布(32)所b)基于步骤a)的所述期望分布(32)和所述撞击分布(130)确定在所述源表面(22)上反c)通过所述电磁辐射源(110)以在步骤a)中限定的所需撞击分布(130)提供电磁辐射e)基于步骤d)的测量数据确定在所述源表面(22)上反射的电磁辐射(120)的测量分布f)确定在步骤b)中确定的所述预期分布(132)与在步骤e)中确定的所述测量分布g)重新确定由所述电磁辐射源(110)提供的电磁辐射(120)的所述所需撞击分布h)通过所述电磁辐射源(110)以在步骤g)中重新确定的所述所需撞击分布(130)提供所述辐射源被布置为使得其电磁辐射(120)以45°的角度撞击在所述源材料(20)的所其中，通过计算所述预期分布(132)和/或实验性地测量所述预期分布性地估计所述预期分布(132)来确定步3其中，所述系统(10)相应地包括两个或更多个检测器(40)，各个布置为测量由所述发射器部分(112)中的一者提供并在所述源表面(22)上反射的电磁辐射其中，由所述两个或更多个发射器部分(112)提供的相应电磁辐射(其中，所述两个或更多个发射器部分(112)以可调节的功率密度和/或形状和/或尺寸射源被布置为使得其电磁辐射(120)以一定角度撞击在所述源材料(20)的源表面(22)上，以使所述源材料(20)在等离子体阈值以下热蒸发和/或升华，其中，用于测量电磁辐射(120)的所述检测器(40)被布置为使得在所述源表面(22)上反射的电磁辐射(120)到达所其中，所述检测器(40)被构造为用于测量在源表面(22)上反射的电磁辐射(120)的检(120)在所述吸收体(52)中引起的绝对温度和其中，所述热感测元件(70)包括被布置在所述吸收体(52)中的所述孔(54)在所述吸收体(52)内终止于所述吸收表面(604其中，所述热感测元件(70)包括流量传感器(72)和温度传感器感器(74)用于测量由所述冷却剂(84)流过所述吸收体(52)中的所述冷却管道引起的所述述吸收孔口(62)能够与待测量的电磁辐射(120)的假定的和/或确定的撞击方向(122)对其中，所述吸收表面(60)在所述吸收体积(56)内部分测量的电磁辐射(120)的假定的和/或确定的撞击方向(122)相对于所述传感器元件(50)布入的电磁辐射(120)撞击在所述吸收体(52)的所述吸收表面(65入的电磁辐射(120)通过所述吸收孔口(62)撞击在所述吸收体(52)的所述吸收表面(60)进入的电磁辐射(120)通过吸收孔口(62)撞击在所述吸收体(52)的所述吸收表面(6电磁辐射(120)的所述假定的和/或确定的撞击方向(122)在所述孔径(90)与所述吸收体其中，所述屏蔽元件(94)进一步沿着所述电磁辐射(120)的假定的撞其中，所述两个或更多个传感器元件(50)在垂直于或至少基本辐射(120)的假定的和/或确定的撞击方向(122)的平面中以旋转对称的模式或以行或矩阵其中，在垂直于或至少基本上垂直于待测量的电磁辐射(120)的其中，所述检测器(40)包括：用于将所述吸收体(52)布置在真其中，所述布置元件(42)包括：用于改变所6[0001]本发明涉及控制用于利用电磁辐射进行热蒸发的系统中的蒸发源材料的磁通分撞击在源材料的源表面上，以便使源材料在等离子体阈值以下热蒸发和/或升华，并且其7标的升华或蒸发的源材料的量大于平坦源表面向源表面的任何窗口的快速涂布以及因此蒸发或料和待涂布的目标材料布置在真空室中，并且辐射源被布置为使得其电磁辐射以一定角[0013]a)限定从源表面蒸发的源材料磁通的期望分布和期望分布所需的电磁辐射的撞[0014]b)基于步骤a)的期望分布和撞击分布确定在源表面上反射的电磁辐射的预期分8定当撞击在实际存在的源表面上时必须如何形成撞击电磁辐射以产生期其是空间相关的期望磁通分布也可以在具有位置相关厚度定期间，优选地还可以考虑在大多数情况下是平坦的和/或圆形的源表面的初始形式和形9[0032]在步骤e)中获得的关于测量分布的信息在下一步骤f)中用于确定在步骤b)中确际磁通分布与根据本发明的步骤a)中限定的期望分布而可以防止如熔化的源材料在撞击电磁辐射的方向上倾斜和/的检测器可以适于这种特殊的电磁辐射。该适应例如可以包括为吸收体选择的合适材料，冷却剂通过吸收体中的冷却管道的流量的流量传感器和测量由冷却剂流过吸收体中的冷以确定由吸收的电磁辐射引起的能量沉积到吸收体[0057]该额外测量的温度值可以用于检查布置在孔中的温度传感器的测量和/或提高温括测量由该吸收引起的温度和/或温度变化的传感器元件。具有高导热性的材料尤其适用表面也仅吸收撞击电磁辐射的一部分，至少是直接撞击在检测器上的电磁辐射的一部分。吸收体积内，所以反射的电磁辐射很有可能错过吸收孔口并且再次撞击吸收体积的内侧源表面从检测器的视点是可见的，并且因此在源表面上反射的电磁辐射可以到达检测器。种空间形状也影响检测器的测量结果，因为反射电磁辐射的一部分简单地错过主检测器和/或其他部分甚至聚焦在检测器的方向上。通过提供具有两个或更多个传感器元件的检状和/或形式的变化，因为这些变化导致由两个或更多个传感器元件测量的反射电磁辐射感器元件的独立测量。传感器元件彼此相邻的布置确保了传感器元件之间的间隙被最小在垂直于或至少基本上垂直于待测量的电磁辐射的假定和/或确定的撞击方向的平面中以许对在源表面上反射的电磁辐射的分布进行甚至更直于待测量的电磁辐射的假定和/或确定的撞击方向的平面中，两个或更多个传感器元件[0079]根据本发明的第三方面，该目的通过一种利用电磁辐射进行热蒸发的系统来实第二方面的检测器详细描述的所有特征和优点也可以由根据本发明第三方面的系统提供，[0095]在系统10的操作期间，电磁辐射源110提供指向并撞击在源材料20的源表面22上[0097]根据本发明的检测器40用作辐射热测量计。电磁辐射120撞击到吸收体52的吸收[0098]上述能量沉积到吸收体52中引起吸收体52的温度变化或至少引起冷却需求的升[0099]图2描绘了根据本发明的检测器40的可行实施例的横截面。检测器40包括具有吸地，布置元件42包括改变吸收体52在真空室12的反应气氛16内的实际位置的定位元件44。[0100]根据本发明的检测器40是基于辐射热测量计的原理的。电磁辐射120撞击到吸收[0102]对于第一种方法，温度传感器74(优选热电偶元件76)布置在[0104]图3示出了根据本发明的检测器40的旋转对称优选实施例的横截面，特别是其吸电磁辐射120的撞击方向122的端部处包括中空吸收体积56。该吸收体积56包括单个开口，[0109]可以利用如右上部分所示的四个象限来检测电磁辐射120的撞击方向122的移[0110]图5的左下部分中示出了具有形成圆环的旋转对称模式的传感器元件50的第三布[0111]位置和散焦(尽管在这种情况下仅在竖直方向上)都可以通过矩形形状的传感器[0112]以下三个图6、7和8示出了源材料的源表面22的形状和形式对蒸发源材料20的磁通分布30和在源表面22上反射成检测器40上的测量分布134的电磁辐射120的分布的影响。[0113]电磁辐射源110以撞击分布130提供电磁辐射120。在根据本发明的方法的步骤c)的源材料20的磁通分布30也对应于步骤a)中蒸发和/或升华的源材料20的限定的期望分布相对布置在反应气氛16中的目标材料18可以如预期地用蒸发的源的形式和/或形状的任何变化将使其自身印到反射的电磁辐射120上，所以该测量分布134134与根据本发明的方法的步骤f)中的预期分布132进行比较，可以确定这两个分布132、成的棒的该上端建立熔化的源材料20的液滴。当电磁辐射120以一定角度(例如45°)撞击具有包括三个发射器部分112的电磁辐射源110。发射器部分112围绕源材料20上的源表面击分布130以及因此还有磁通分布30和期望分布32可以在源表面22处提供均匀的空间变期望的沉积厚度或厚度变化或期望分布32在目标材料18上的时间