聚对苯二亚甲基或聚取代的对苯二亚甲基薄层的沉积方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于沉积一层或多层聚对苯二亚甲基薄层的装置和方法，其包括用于蒸发固态或液态起始材料的加热蒸发器（１），在所述蒸发器（１）中连接了载气用的载气供应管（１１），通过该载气供应管（１１）将蒸发的起始材料、特别是蒸发的聚合物的载气运送至下游的热解室（２），在该热解室（２）中起始材料发生分解，所述装置还包括分解室（２）下游的沉积室（８），所述沉积室（８）包括进气口（３）、基座（４）和出气口（５），从载气运送的分解产物、通过所述进气口（３）进入，所述基座（４）具有与进气口（３）相对的、可冷却的支撑面（４’），所述可冷却支撑面（４’）用于支撑要用聚合物分解产物涂覆的基材（７）。由此为了可以沉积大面积的、薄的并特别是层厚均匀的聚合物层。还建议进气口（３）构成气体平面分配装置（３），所述气体平面分配装置具有与支撑面（４’）平行延伸的出气表面（３’），所述出气表面（３’）具有大量的在整个出气表面（３’）上分布设置的出气口（６）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】聚对苯二亚甲基或聚取代的对苯二亚甲基薄层的沉积方法和装置本专利技术涉及一种装置，其用于沉积一层或多层聚对苯二亚甲基薄层或聚取代的对 苯二亚甲基薄层，所述装置包括用于蒸发固态或液态起始材料的加热蒸发器，所述起始材 料特别为聚合物、尤其为二聚物的形式，在所述蒸发器中连接了载气用的载气供应管，通过 该载气供应管将蒸发的起始材料、特别是蒸发的聚合物尤其是二聚物的载气运送至蒸发器 下游的可加热的分解室、特别是热解室中，在该可加热的分解室中起始材料发生分解，尤其 是分解成单体，所述装置还包括分解室下游的沉积室，所述沉积室包括进气口、基座和出气 口，由载气运送的分解产物、尤其是单体通过所述进气口进入，所述基座具有与进气口相对 的、可冷却的支撑面，所述可冷却的支撑面用于支撑要用聚合物分解产物、尤其是单体涂覆 的基材，所述载气和未聚合的分解产物特别是单体通过所述出气口离开，其中所述进气口 构成了气体平面分配装置，所述气体平面分配装置具有与支撑面平行延伸的、可加热的出 气表面，所述出气表面具有大量的在整个出气表面上分布设置的出气口。本专利技术另外涉及一层或多层聚合物材料薄层的沉积方法，所述聚合物材料特别为 聚对苯二亚甲基或聚取代的对苯二亚甲基，其中在蒸发器中将固态或液态的聚合物、特别 是二聚物形成的起始材料蒸发，所述起始材料、特别为二聚物借助载气从蒸发器经过载气 供应管运送至分解室、特别是热解室中，在分解室中分解、特别是以热解方式分解成单体， 分解产物、特别是单体通过载气从分解室运送至沉积室中，在沉积室中基材置于基座的支 撑面上，在这里经过进气口流入沉积室，其中分解产物、特别是单体与载气一起在垂直于基 材表面的方向上从由进气口形成的气体平面分配装置的出气表面的出气口排出并且在基 材的表面上聚合成薄层，其中出气表面平行于支撑面延伸，载气和未聚合的分解产物、特别 为单体从出气口离开操作室，其中冷却支撑面并且加热与支撑面相对的出气表面使得出气 表面的表面温度高于支撑面的表面温度。US 6, 709, 715 Bi、US 6, 362, 115 Bl 和 US 5, 958, 510 A 公开了一种用于沉积对苯二亚甲基的装置，其中借由载气将起始材料给料至分解室在此分解，将分解产物引至操 作室的进气口，经过进气口引入操作室中且在冷却的基材上进行聚合。进气口系统具有平 板，该平板提供了大量的开口且平行于基材在整个表面上延伸。US 4，945，856记载了一种方法，其中将固态起始材料(对苯二亚甲基二聚物)变 为气态。将所述气体经过气体管线运送至热解室中。在此二聚物分解成单体。单体通过载 气经过气体管线运送进入操作室。在此单体进入由管开口形成的进气口从而在位于基座支 撑面上的基材上冷凝。操作室另外还具有出气口，在基材表面上未聚合的单体从该出气口 排出。在出气口下游的冷却阱中，冷冻载气中的单体。操作室中的压力通过位于冷却阱下 游的真空泵进行调节。使用的对苯二亚甲基共聚物记载于US 3，288, 728中。它们是聚对苯二亚甲基系 列的C、N、D聚合物，在室温时处于固态粉末相中或处于液相中。Characterization of Parylene Deposition Process for the Passivation of Organic Light Emitting Diodes，，，Korean J. Chem. Eng. , 19 (4), 722-727 (2002)已知可通过聚对苯二亚甲基和其衍生物的层钝化、特别为包封0LED。另外，已知在真空中提供各 种用聚对苯二亚甲基涂覆的大面积基材。例如，用无孔透明聚合物膜通过气相冷凝法涂覆 玻璃、金属、纸、油漆、塑料、陶瓷、铁素体和聚硅氧烷。此处利用了聚合物涂层的疏水、耐化 学物质和电绝缘性能。本专利技术的目的是提供一种方法，通过该方法可以沉积大面积的、薄的并且层厚均 勻的聚合物层。该目的通过权利要求中给出的专利技术得以实现，其中每个权利要求代表一种独立的 实现该目的的方法且可与任一其他权利要求组合。首先最重要的是，提供气体平面分配装置(Gasfmchenverteiler)作为进气口。通过气体平面分配装置可以在具有沉积材料的基材上均勻地提供气相。层厚在亚微米范围的 层可均勻地沉积在整个基材表面上，该基材表面可以大于0. 5平方米。这使得该方法适用 于半导体技术。通过本专利技术的装置和方法，可在场效应晶体管的制造中沉积介电层作为栅 极绝缘层(fete-Isolierschicht)。特别是将200nm厚的栅极绝缘层沉积在大面积、预结构 化(vorstrukturiert)的基材上。能够以结构化方式沉积介电绝缘层。为此目的，将荫罩 (Schatten-maske)置于基材上。本专利技术的方法或装置可以用于任一类型的大面积涂覆。具 体地，可以提供制造电子纸(Ε-Paper)的用途。该用途涉及用聚合物涂覆柔软的、厚的、特 别为金-结构化的基材。该方法和装置也可以用于TFT技术。本专利技术使用的气体平面分配 装置具有类似筛网结构的出气表面(Gasaustritts-flSche)。该出气表面具有大量的基本 均勻分布在出气表面上的出气口，通过该出气口每次向基材方向上以喷嘴方式排出细薄气 体射流。出气表面的尺寸基本对应于与其间隔设置的基材的尺寸。出气表面和基座的支撑 面相互平行排列且优选在水平面上，其中在基座上安置有一个或多个基材。选择出气表面 和设置有基材的基座支撑面之间的距离，从而使从出气口排出的气体的基本均勻的气体前 锋到达基材。出气口相应地紧密相邻。于此排出的单独的“气体射流”组合形成所述的均勻 气体前锋(Gasfront)。基座的操作温度低于气体平面分配装置的操作温度。气体平面分配 装置的温度范围为150°C 250°C。基座的温度范围为-30°C 100°C。为了避免从气体平 面分配装置至基座以热辐射的方式发生能量传递，气体平面分配装置、特别是面向基座的 出气表面具有非常低的发射能力。发射率在ε <0.04的范围。这可以通过对气体平面分 配装置的表面、特别是出气表面进行抛光或镀金而实现。高度抛光的气体平面分配装置以 最小的辐射功率作用于基材的待涂覆的表面。由于出气表面的表面温度大大高于支撑面的 表面温度，在延伸于出气表面和支撑面之间的沉积室的气相内形成垂直温度梯度。基材平 坦放置于支撑面上且因此与基座有导热连接。尽管对进气口的涂覆加热表面的辐射功率进 行最小化，但是基材的表面仍被加热。然而，通过基材和支撑面的底面之间的导热连接，热 量流向了基座。优选对基座进行冷却。气体平面分配装置可以由铝或精炼钢(Edelstahl) 构成。由载气和单体构成的、以喷嘴方式从出气口排出的气流作为气体前锋流动至基材表 面。在表面上吸附单体。吸附的单体在聚合生长过程中生长成层。通过受气体平面分配装 置部分影响的温度梯度来影响或控制生长速度。该温度梯度可以实现高的生长效率。使用 气体平面分配装置使150mmX 150mm至IOOOmmX 1000mm的大面积涂覆成为可能。这样大小 的基材可以用聚合物材料均勻地涂覆。单体-气相中未参与膜生长的分子经由加热的废气 流从操作室导出。真空泵通过加热至50°C 250°C的废本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种装置，其用于沉积一层或多层聚对苯二亚甲基薄层或聚取代的对苯二亚甲基薄层，所述装置包括用于蒸发固态或液态起始材料的加热蒸发器（１），所述起始材料特别为聚合物、尤其为二聚物的形式，在所述蒸发器（１）中连接了载气用的载气供应管（１１），通过该载气供应管（１１）将蒸发的起始材料、特别是蒸发的聚合物尤其是二聚物的载气运送至蒸发器（１）下游的可加热的分解室（２）、特别是热解室中，在该可加热的分解室（２）中起始材料发生分解，尤其是分解成单体，所述装置还包括分解室（２）下游的沉积室（８），所述沉积室（８）包括进气口（３）、基座（４）和出气口（５），由载气运送的分解产物、尤其是单体通过所述进气口（３）进入，所述基座（４）具有与进气口（３）相对的、可冷却的支撑面（４’），所述可冷却的支撑面（４’）用于支撑要用聚合物分解产物、尤其是单体涂覆的基材（７），所述载气和未聚合的分解产物特别是单体通过所述出气口（５）离开，其中所述进气口构成了气体平面分配装置（３），所述气体平面分配装置（３）具有平行于支撑面（４’）延伸的、可加热的出气表面（３’），所述出气表面（３’）具有大量的在整个出气表面（３’）上分布设置的出气口（６），　　其特征在于，主动可加热的出气表面（３’）是高度反射性的，并且其发射率为ε＜０．０４。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】DE 2008-6-3 102008026974.31.一种装置，其用于沉积一层或多层聚对苯二亚甲基薄层或聚取代的对苯二亚甲基薄 层，所述装置包括用于蒸发固态或液态起始材料的加热蒸发器(1)，所述起始材料特别为聚 合物、尤其为二聚物的形式，在所述蒸发器(1)中连接了载气用的载气供应管(11)，通过该 载气供应管(11)将蒸发的起始材料、特别是蒸发的聚合物尤其是二聚物的载气运送至蒸 发器(1)下游的可加热的分解室O)、特别是热解室中，在该可加热的分解室O)中起始材 料发生分解，尤其是分解成单体，所述装置还包括分解室( 下游的沉积室(8)，所述沉积 室(8)包括进气口(3)、基座(4)和出气口(5)，由载气运送的分解产物、尤其是单体通过所 述进气口( 进入，所述基座(4)具有与进气口( 相对的、可冷却的支撑面(4’)，所述可 冷却的支撑面(4’ )用于支撑要用聚合物分解产物、尤其是单体涂覆的基材(7)，所述载气 和未聚合的分解产物特别是单体通过所述出气口( 离开，其中所述进气口构成了气体平 面分配装置(3)，所述气体平面分配装置C3)具有平行于支撑面(4’ )延伸的、可加热的出 气表面(3’)，所述出气表面(3’ )具有大量的在整个出气表面(3’ )上分布设置的出气口 (6)，其特征在于，主动可加热的出气表面(3’ )是高度反射性的，并且其发射率为ε < 0. 04。2.根据前述权利要求或特别是之后的一项或多项所述的装置，其特征在于，所述气体 平面分配装置由高度抛光的金属、尤其是金涂覆的金属构成，特别为金涂覆的铝或精炼钢。3.根据前述权利要求或特别是之后的一项或多项所述的装置，其特征在于，所述气体 平面分配装置C3)具有加热装置，通过该加热装置可以将所述气体平面分配装置C3)加热 至150°C 250°C的温度。4.根据前述权利要求或特别是之后的一项或多项所述的装置，其特征在于，所述基座 (4)具有温度控制设备、特别为冷却设备，通过该设备可以将基座(4)和尤其是支撑面G’) 冷却低至_30°C的温度和/或加热高至100°C的温度。5.根据前述权利要求或特别是之后的一项或多项所述的装置，其特征在于，所述基座(4)构建为具有流体通道(18)的冷却块，在-30°C 100°C温度范围为液态的温度控制介质 流经所述流体通道(18)。6.根据前述权利要求或特别是之后的一项或多项所述的装置，其特征在于，气体平面 分配装置C3)的形成出气表面(3’)的平板具有通道(19)或具有电导导体，其中在150°C 250°C温度为液态的温度控制介质流经所述通道(19)。7.根据前述权利要求或特别是之后的一项或多项所述的装置，其特征在于，所述支撑 面(4，)和所述出气表面(3，)之间的距离㈧为IOmm 50mm。8.根据前述权利要求或特别是之后的一项或多项所述的装置，其特征在于位于出气 口(5)下游的、调节压力的真空泵，通过该真空泵可将操作室(8)的内压调节为0.05 0. 5mbar09.根据前述权利要求或特别是之后的一项或多项所述的装置，其特征在于在出气口(5)和真空泵之间设置冷却阱，其用于冷冻未聚合的单体。10.根据前述权利要求或特别是之后的一项或多项所述的装置，其特征在于，蒸发器 (1)、热解室⑵和操作室⑶之间的连接管(13，15)以及任选在此设置的阀(14)以及连 接出气口( 的出气管是可加热的。11.根据前述权利要求或特别是之后的一项或多项所述的装置，其特征在于，操作室 (8)的室壁(8’ )借助加热装置加热至150°C 250°C的温度。12.根据前述权利要求或特别是之后的一项或多项所述的装置，其特征在于通过阀(12)可闭合的质量流控制器(10)，其用于计量载气。13.根据前述权利要求或特别是之后的一项或多项所述的装置，其特征在于，所述出气 表面(3’ )基本对应于支撑面(4’)，或者超出基材每个边沿大约出气表面(3’ )和支撑面 (4’ )之间的距离㈧的长度。14.根据前述权利要求或特别是之后的一项或多项所述的装置，其特征在于，所述出气 表面(3，)或支撑面(4，)大于0. 5m2。15.根据前述权利要求或特别是之后的一项或多...

【专利技术属性】
技术研发人员：马库斯格斯多夫，巴斯卡P戈皮，尼科迈耶，
申请(专利权)人：艾克斯特朗股份公司，
类型：发明
国别省市：DE