用于薄膜沉积设备的流体分配装置、相关设备和方法制造方法及图纸

提供了薄膜沉积设备、相关的系统和方法。薄膜沉积设备(200)包括反应室(201)和流体分配装置(100)，反应室用于容纳基板(10)，基板以其侧面彼此相邻的方式进行布置，流体分配装置具有扩展区域(101)和过渡区域(102)，一种或更多种前体流体经由若干进口(103)进入扩展区域，过渡区域用于混合所述流体。流体的流动从过渡区域被引导到反应室(201)中，以便以严格的层流方式在基板(10)之间传播。通过本发明专利技术，可以显着改善基板上前体分布的均匀性。

【技术实现步骤摘要】
用于薄膜沉积设备的流体分配装置、相关设备和方法
本专利技术大体上涉及薄层沉积方法和相关联的装备。特别地，本专利技术涉及一种用于薄膜沉积反应器的、用以在反应空间中建立流体的层流流动的流体分配装置。
技术介绍
薄膜沉积方法，其中，薄膜涂层从气相沉积在基板上，在本领域中被广泛地描述。大体上被视为化学气相沉积(CVD)的子类的原子层沉积(ALD)技术，已经证明了其在三维基板结构上制造高质量的保形涂层的效率性。ALD是基于交替的自饱和表面反应的，其中，将非反应性(惰性)气态载体中的被设置为化学化合物或元素的不同反应物(前体)顺次地脉冲到容纳基板的反应空间中。沉积反应物之后，用惰性气体吹扫基板。常规的ALD循环以两个半反应(脉冲第一前体-吹扫；脉冲第二前体-吹扫)进行，从而以自限制(自饱和)的方式形成一层材料，通常厚度为0.05-0.2nm。在每个脉冲期间，特定的前体化学品被注射到连续地流经反应空间的惰性(载体)流体中。脉冲由吹扫周期分隔，随之反应空间被所述载体气体吹扫，以从前面的脉冲中移除前体化学品。在沉积进程中，一个或多个循环被根据需要本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种薄膜沉积设备(200)，包括：/n-反应室(201)，所述反应室用于容纳基板(10)，所述基板以其侧面彼此相邻的方式进行布置；以及，/n-流体分配装置(100)，所述流体分配装置包括扩展区域(101)和过渡区域(102)，所述扩展区域(101)具有子区域(101-1、101-2)，流体流(F1、F2)经由被布置在每个子区域上的至少一个进口(103)被接收到所述子区域中，使得所述流体流(F1、F2)在基本上朝向彼此的方向上传播经过所述子区域，在所述过渡区域中，经由所述子区域(101-1、101-2)到达所述过渡区域的流体流(F1、F2)相结合；其中，每个子区域(101-1、101-2)具...

【技术特征摘要】
20190924 FI 201958091.一种薄膜沉积设备(200)，包括：
-反应室(201)，所述反应室用于容纳基板(10)，所述基板以其侧面彼此相邻的方式进行布置；以及，
-流体分配装置(100)，所述流体分配装置包括扩展区域(101)和过渡区域(102)，所述扩展区域(101)具有子区域(101-1、101-2)，流体流(F1、F2)经由被布置在每个子区域上的至少一个进口(103)被接收到所述子区域中，使得所述流体流(F1、F2)在基本上朝向彼此的方向上传播经过所述子区域，在所述过渡区域中，经由所述子区域(101-1、101-2)到达所述过渡区域的流体流(F1、F2)相结合；其中，每个子区域(101-1、101-2)具有内部，其中所述内部具有的横跨其的距离沿着流体流动(F1、F2)的方向、在每个进口(103)与所述过渡区域(102)之间的截面平面上增加至扩展宽度(D1)；并且
其中，所述过渡区域(102)被配置成进一步将相结合的流体流引导到所述反应室(201)中，使得在所述反应室的入口处被建立并且于所述基板(10)的侧面之间传播经过所述反应室的长度的流动(F)是层流的。


2.根据权利要求1所述的设备(200)，包括所述流体分配装置(100)，其中，在每个子区域(101-1、101-2)的内部中在所述进口(103)与所述过渡区域(102)之间的距离处建立的流体流动是层流的。


3.根据权利要求1或2中任一项所述的设备(200)，包括所述流体分配装置(100)，其中，所述过渡区域(102)是使入口(102A)和出口(102B)被设置为开口的通道(102A-102B)，所述开口具有宽度(d2、d2')以及长度，所述长度以与每个子区域(101-1、101-2)的扩展宽度对应的距离(D1)延伸。


4.根据任一项前述权利要求所述的设备(200)，包括所述流体分配装置(100)，其中，所述过渡区域(102)还包括收缩地带(104)，所述收缩地带是通过所述通道(102A-102B)的侧向表面(112、121)倾斜到在所述距离(D1)处基本上恒定的宽度(d3)形成的。


5.根据任一项前述权利要求所述的设备(200)，包括所述流体分配装置(100)，其中，所述通道(102A-102B)的至少一部分具有以一曲率倾斜的侧向表面。


6.根据任一项前述权利要求所述的设备(200)，包括所述流体分配装置(100)，其中，所述扩展区域(101)的所述子区域(101-1、101-2)被设置在与所述沉积设备的纵向轴线(Y)基本上正交的截面平面(P1)处。


7.根据任一项前述权利要求所述的设备(200)，包括所述流体分配装置(100)，其中，传播经过所述扩展区域(101)的所述流体流(F1、F2)的方向与传播经过所述反应室(201)的流体流动(F)的方向基本上垂直。


8.根据前述权利要求1至5任一项所述的设备(200)，包括所述流体分配装置(100)，其中，所述扩展区域(101)的所述子区域(101-1、101-2)分别被设置在截面平面(P1')处，并且其中，每个这样的平面(P1')相对于截面平面(P1)倾斜一角度(阿尔法，α)。


9.根据权利要求8所述的设备(200)，包括所述流体分配装置(100)，其中，所述截面平面(P1')是镜像对称的。


10.根据任一项前述权利要求所述的设备(200)，包括所述流体分配装置(100)，其中，在所述过渡区域(102)处，每个流体流(F1、F2)从所述截面平面(P1，P1')朝向沿着所述沉积设备的纵向轴线(Y)的、被限定为所述子区域(101-1、101-2)对称平面的截面平面(P2)进行转向。


11.根据任一项前述权利要求所述的设备(200)，包括所述流体分配装置(100)，其中，所述子区域(101-1、101-2)具有在其内部上基本上恒定的高度(h1)。


12.根据任一项前述权利要求所述的设备(200)，包括所述流体分配装置(100)，所述流体分配装置还包括流动成形元件(105)，所述流动成形元件(105)被配置成将进入所述过渡区域(102)的流体流(F1、F2)的流动方向调整成基本上朝向所述反应室(201)。


13.根据任一项前述权利要求所述的设备(200)，包括所述流体分配装置(100)，所述流体分配装置还包括位于所述过渡区域(102)中的混合布置结构(106)。


14.根据任一项前述权利要求所述的设备(200)，还包括在所述流体分配装置(100)中的等离子体产生布置结构(107)，所述等离子体产生布置结构可选地被设置在所述流体分配装置的所述过渡区域(102)中。


15.根据任一项前述权利要求所述的设备(200)，其中，所述反应室(201)在其整个长度上具有恒定的截面。


16.根据任一项前述权利要求所述的设备(200)，其中，所述过渡区域(102)由具有入口开口(102A)和出口开口(102B)的通道(102A-102B)建立，并且其中，所述入口开口和/或所述出口开口具有与所述反应室(201)相同的截面。


17.根据任一项前述权利要求所述的设备(200)，其中，所述反应室(201)的内部在尺寸上与被接收到所述反应室中的预定数量的所述基板(10)相符。


18.根据任一项前述权利要求所述的设备(200)，所述设备被配置成通过建立前体流体(12)经过所述反应室(201)的长...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱哈纳·科斯塔莫，蒂莫·维哈奥贾拉，汤姆·布隆伯格，马尔科·普达斯，
申请(专利权)人：皮考逊公司，
类型：发明
国别省市：芬兰;FI