本发明专利技术提供一种用于测量在形成一设备的一层的过程中使用的气化的有机或无机材料的压力的皮拉尼型真空计，它包括：延长的长丝，其长丝具有５微米或更小的厚度且具有大于０．００３５／℃的电阻温度系数，该长丝暴露于气化的有机或无机材料；用于将电流施加至长丝使得长丝的温度小于６５０℃从而使有机材料的分子结构不退化的装置；和响应电阻的改变或电流的改变以判定自该长丝的热损失的装置，其中热损失为气化的有机或无机材料的压力的函数。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于测量气化(或汽化)的有机或无机材料的压力 的装置。
技术介绍
真空环境中的物理气相沉积为沉积如在小分子OLED装置中使用的 薄的有机材料薄膜的主要手段。这种方法已为众人所熟知。有必要知晓 材料的沉积速率以控制所希望(或所想要)的层的最终厚度。气相沉积 系统一直依赖结晶石英(或石英晶体)监视器来确定正被气化的材料的 沉积速率。蒸气凝结于振动的石英元件上，从而改变该振动元件的质量 及硬度。将这种干扰转换为与沉积于振动元件上的凝结材料的厚度成比 例的信号。当沉积于传感器的表面上的薄膜极薄、良好地粘附到所述表 面且具有高的密度时，这些传感器可提供可靠的沉积速率及沉积厚度信 息，但其准确性随着沉积薄膜厚度增加而迅速地降低。对于低密度薄膜， 诸如，对于有机材料，这个问题尤其麻烦，且一直使振动元件的频繁替 换及制造过程的中断成为必要。在低沉积速率下，经由使用当活动元件 (或活性元素)已到达其有用的累积范围的末端时将一新传感器旋转至 适当位置的塔状传感器组件，已使制造过程中的中断最小化。也已使用 挡板(或遮挡件)延长结晶石英监视器的寿命，但当关闭挡板时，无沉 积速率信息被收集到，且失去累积的薄膜厚度信息。在高沉积速率下， 由于气化的材料在短时间内在监视器上达到临界厚度，所以这两种解决 方案皆有不足。由于气化的有机材料来自歧管的沉积速率将视在所述歧管内的气 化的有机材料的压力而定，所以可能测量压力且使其与沉积速率相关。 一种确定在真空条件下的气体压力的众所周知的方法为皮拉尼真空计 (Pirani gauge ),其测量在气体中的电加热电线损失的热量。由于气体 的热导率随着在压力范围内的压力线性变化，所以电线热损失至其环境 的速率为气体压力的函数，且可因此被校准为当前的气体压力。皮拉尼 真空计中的电线通常为在惠斯通(Wheatstone)电桥电路的一个臂中的3可变电阻元件。可在恒定温度、恒定电压或恒定电流模式下操作真空计。在恒定温度模式下，需要将电线保持在一恒定温度下的功率随着气体压力的改变而变化，且因此供应的功率充当真空的测量。在恒定电流模式及恒定电压模式下，电压或电流分别充当压力的测量。在这两个模式下，电线的温度随着压力增加而减小。这就在较高压力下具有降低压力传感器的敏感性的不良效应。然而，标准的皮拉尼真空计在测量用以达成OLED装置中所希望的有机材料的薄膜所需要的压力过程中具有若干困难。当将真空计加热至有机蒸气的凝结温度之上时，标准的皮拉尼真空计并不总是对需要用于这种涂布的压力足够敏感。为了改进真空计的敏感性，经常需要将电线的温度升高至远高于环境的温度。举例而言，使一些商用的皮拉尼真空计中的感测电线在noo。c左右工作。这么高的温度完全不适合于测量经常在这个温度下将分解的有机材料，从而导致成本高的材料的损失，以及在初期设备及涂布装置上的碳沉积。因此存在对克服现有技术的限制的测量气相沉积系统中的沉积速率的方式的需求。
技术实现思路
因此，本专利技术的一个目的是提供确定气相沉积系统中的沉积速率的有效装置、延长在没有传感器性能退化的情况下的操作以及减少有机或无机材料分解的风险。所述目的通过 一 种用于测量在形成设备的层的过程中使用的气化的有机材料的压力的皮拉尼型真空计来实现，所述真空计包括a) 延长的长丝，所述长丝具有5微米或更小的厚度且具有大于0.0035/°C的电阻温度系数，所述长丝暴露于气化的有机或无机材料；b) 用于将电流施加至所述长丝使得所述长丝的温度小于650°C,从而使有机材料的分子结构不退化的装置；以及c) 响应于电阻的改变或电流的改变以确定自所述长丝的热损失的装置，其中，所述热损失为气化的有机或无机材料的压力的函数。本专利技术的优势在于其可测量有机或无机材料的压力及因此沉积速率，同时显著地减小有机材料退化的风险。本专利技术的进一步优势在于其可借助于对压力的有效^:感性而测量气化的有才几或无才几材^H的压力。本专利技术的进一步优势在于其可用来在延长的操作周期连续测量沉积速率而无敏感性的损失，因为没有材料凝结于传感器上。当没有利用外部电流驱动长丝时，压力传感器可另外用作温度传感器。附图说明图1表示用于根据本专利技术的真空计的延长的长丝(或细丝)单元的一个实施例的横截面图2表示图1所示的延长的长丝单元的三维横截面图3表示用于本专利技术中的长丝的双螺旋构形；图4表示上述双螺旋构形的一部分的侧视图5表示将长丝结合至根据本专利技术的真空计中的控制电路；图6表示在两个不同长丝温度下的在此描述的类型的长丝的电压相对压力的曲线图7表示在两个不同长丝温度下的直的镍铬合金电线长丝的电流相对电线直径的曲线图8A及图8B表示与商用的皮拉尼真空计相比的在此描述的类型的长丝的两个电压相对压力的曲线图；以及图9表示用于根据本专利技术的真空计的延长的长丝单元的另一实施例的三维图。具体实施例方式现转至图1，示出有用于测量在形成设备的一层的过程中使用的气化的有机材料的压力的根据本专利技术的真空计的 一 部分的 一 个实施例的横截面图。延长的长丝单元10为皮拉尼型真空计的部分且设计成配装到歧管内。所述单元包括呈双螺旋构形的延长的长丝20,长丝将在下文做进一步描述。所述单元包括具有螺紋60的外壳80,螺紋60与歧管形成界面(或对接)以产生真空紧密密封(或部分)，所述真空紧密密封也担负将来自歧管的热传导至外壳，使得所述歧管与外壳基本上处在相同的温度。通向歧管内的开口 30准许歧管内部的真空接触长丝20，使得所述长丝暴露于歧管内部的气化的材料。在一个实施例中，歧管内部5的气化的材料为气化的有机材料。长丝20由支撑件70支撑且经由真空密封部分50连接至导线40。导线40理想地由具有低电阻温度系数的金属，例如康铜，形成。术语电阻温度系数指的是对材料的电阻的温度的依赖性。其由等式中的a表示a=(T-To)[(RT/R0)-l]其中Ro为金属的初始电阻，To为初始温度，而Ri为在温度T下的金属的电阻。术语电阻温度系数亦称为电阻率温度系数，或者有时简单地为温度系数，且具有。C的大小。长丝20的外观长度为自点90A至90B的距离，所述长丝20的外观长度大于1 cm。现转至图2,示出有图1所示的延长的长丝单元的三维横截面图。除了图1中所示的特征之外，图2表示出支撑件70将长丝20保持于延长的位置的方式。长丝20方便地进行螺旋缠绕(或巻绕)，且理想地，所得到的螺旋形成为第二螺旋，其在本文中将也被称为双螺旋构形。这提供在短的距离内暴露于蒸气的电线的相对大的表面积。现转至图3,示出有这样一种配置。长丝20是由具有大于0.0035/°C的电阻温度系数的金属制成的单股电线 满足这种要求的金属包括鴒、钼、镍、柏、铜、铁及其某些合金，假定这些合金具有所需要的电阻温度系数。长丝20具有5微米或更小，且理想地，4微米或更小的厚度。长丝20可例如围绕心轴120进行螺旋缠绕，以形成外直径130的螺旋110。外直径130理想地为35至U5微米。螺旋缠绕的长丝可接着例如围绕更大心轴150进行进一步的螺旋缠绕，以进一步形成外直径160的第二螺旋140。外直径160理想地为125至375微米。先前已描述了这种多螺旋线图，例如Sakai等人的美国专利6，784，605,其内容以引用的方式并入本文中。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于测量在形成设备的层的过程中所使用的气化的有机或无机材料的压力的皮拉尼型真空计，它包括： ａ）延长的长丝，所述长丝具有５微米或更小的厚度且具有大于０．００３５／℃的电阻温度系数，所述长丝暴露于气化的有机或无机材料； ｂ）用于将电流施加至所述长丝使得所述长丝的温度小于６５０℃从而使所述有机材料的分子结构不退化的装置；以及 ｃ）响应于电阻的改变或电流的改变以确定自所述长丝的热损失的装置，其中，所述热损失为气化的有机或无机材料的压力的函数。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2006-8-29 11/467,9361. 一种用于测量在形成设备的层的过程中所使用的气化的有机或无机材料的压力的皮拉尼型真空计，它包括a)延长的长丝，所述长丝具有5微米或更小的厚度且具有大于0.0035/℃的电阻温度系数，所述长丝暴露于气化的有机或无机材料；b)用于将电流施加至所述长丝使得所述长丝的温度小于650℃从而使所述有机材料的分子结构不退化的装置；以及c)响应于电阻的改变或电流的改变以确...
【专利技术属性】
技术研发人员：M龙，
申请(专利权)人：全球OLED科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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