喷嘴头和装置制造方法及图纸

技术编号:8715273 阅读:138 留言:0更新日期:2013-05-17 18:36
本发明专利技术涉及一种涂布基板(6)的表面(4)的装置及喷嘴头。该装置包括:处理室(26),处理室内具有气体环境(14);喷嘴头(2),该喷嘴头布置在该处理室(26)内;前驱物供应及排放构件。该喷嘴头(2)包括:一个或更多个第一前驱物喷嘴(8),用于使该基板(6)的该表面(4)历经第一前驱物(A);一个或更多个第二前驱物喷嘴(10),用于使该基板(6)的该表面(4)历经第二前驱物(B);以及一个或更多个冲洗气体通道(12),介于所述第一前驱物喷嘴与第二前驱物喷嘴(8,10)之间。在本发明专利技术中,该冲洗气体通道(12)至少部分地朝包括冲洗气体的该气体环境(14)敞开,使该基板(6)的该表面(4)历经冲洗气体。

【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喷嘴头,所述喷嘴头用于使基板表面历经至少第一前驱物及第二前驱物的连续表面反应;具体地涉及一种根据权利要求1前序的喷嘴头。本专利技术还涉及一种装置,其包括喷嘴头,所述喷嘴头用于使基板表面历经至少第一前驱物及第二前驱物的连续表面反应,且具体地涉及一种根据权利要求17前序的装置。本专利技术还涉及一种方法,该方法用于使基板表面历经至少第一前驱物及第二前驱物的连续表面反应,且具体地涉及一种根据权利要求25前序的方法。
技术介绍
在现有技术中,多种类型的装置、喷嘴头以及喷嘴根据原子层沉积方法(ALD)的原理,用于使基板表面历经至少第一前驱物及第二前驱物的连续表面反应。在ALD的应用中,典型地在各独立的阶段中,将两种气态前驱物导入ALD反应器中。所述气态前驱物与该基板表面有效地反应,以形成成长层沉积。各前驱物阶段典型地由惰性气体冲洗阶段接续或分隔,该惰性气体冲洗阶段可在其它前驱物的单独导入之前,从该基板表面消除多余的前驱物。因此,ALD过程需要使流至该基板表面的各前驱物流量顺次交替。这种由交替表面反应以及交替表面反应之间的冲洗阶段组成的重复序列为典型的ALD沉积循环。用于连续操作的ALD的现有技术装置通常包括喷嘴头,该喷嘴头具有:一个或更多个第一前驱物喷嘴,该第一前驱物喷嘴用于使该基板表面历经该第一前驱物;一个或更多个第二前驱物喷嘴,该第二前驱物喷嘴用于使该基板表面历经该第二前驱物;一个或更多个冲洗气体通道;以及一个或更多个排放通道,所述排放通道用于排放前驱物及冲洗气体两者,其布置顺序如下:至少第一前驱物喷嘴、第一排放通道、冲洗气体通道、排放通道、第二前驱物喷嘴、排放通道、冲洗气体通道以及排放通道,可选择性地重复多次。该现有技术喷嘴头的问题在于,其包括多个不同的喷嘴及通道,如此将使该喷嘴头复杂化,且相当地大。该喷嘴优选地可相对于该基板而运动,以生成多个成长层。`用于连续ALD的另一类型的现有技术喷嘴头交替地相继包括:第一前驱物喷嘴、冲洗气体通道、第二前驱物喷嘴以及冲洗气体通道,可选择性地重复多次。在该现有技术喷嘴头中,所述前驱物喷嘴及冲洗气体通道均设有入口以及出口,使得该前驱物及该冲洗气体皆使用同一喷嘴供应与排放。因此,没有独立的排放通道。该现有技术喷嘴头的问题在于,冲洗气体将泄漏至该前驱物喷嘴,使该前驱物浓度将稀释。因此,该喷嘴头无法在该前驱物喷嘴整个长度上或在该喷嘴头整个输出面上提供均匀气体供应。另外,该结构将因在所述喷嘴中的每个中皆具有入口及出口而是复杂的。并且,该喷嘴头可相对于该基板运动,以生成多个成长层。
技术实现思路
因此,本专利技术的目的是提供种喷嘴头及装置,以解决上述现有技术问题。可借助于根据权利要求1特征部分的喷嘴头实现本专利技术的目的,其特征在于:一个或更多个冲洗气体通道布置成与围绕该喷嘴头且包括冲洗气体的气体环境流体连接。本专利技术的目的可进一步通过一种根据权利要求17特征部分的装置实现,其特征在于:该冲洗气体通道与处理室内的气体环境流体连接,以使基板表面历经冲洗气体。本专利技术的目的可进一步通过一种根据权利要求25特征部分的方法实现。所附的权利要求将描述本专利技术的优选实施例。本专利技术的构思基于以下思想:使用围绕该喷嘴头的静态冲洗气体容器或贮存器,以使基板表面在各所述前驱物之间历经该冲洗气体。根据本专利技术,设有冲洗气体环境,且该喷嘴头的冲洗气体通道与该冲洗气体环境被动式流体连接。被动式流体连接意味着,冲洗气体并非使用例如泵等主动构件供应至该冲洗气体通道,而该冲洗气体通道连接至与冲洗气体环境相同的压力介质,使冲洗气体可流动至该冲洗气体通道。根据本专利技术,所述冲洗气体通道与围绕该喷嘴头的气体环境流体连接。本实施例允许该喷嘴头构成为在所述第一前驱物喷嘴与第二前驱物喷嘴头之间设有缺口或开口,所述缺口或开口至少部分地向围绕该喷嘴头的气体环境以及该喷嘴头的输出面敞开。在优选实施例中,所述第一前驱物喷嘴布置成在该输出面处于第一压力下操作,且所述第二前驱物喷嘴布置成在该输出面处于第二压力下操作,以及围绕该喷嘴头的冲洗气体环境或气体环境布置成高于该第一压力与第二压力的第三压力。该第一压力与第二压力可不同或大致完全相同。这允许来自该冲洗喷嘴或冲洗区域的冲洗气体将所述第一前驱物喷嘴与第二前驱物喷嘴互相分离。另外,该冲洗气体可至少部分地经由所述前驱物喷嘴的出口或排放件排出。于是,在本专利技术中,所述前驱物喷嘴设有排放件,该排放件布置成排放前驱物与冲洗气体二者。本专利技术具有以下优点:不需要布置成以相同于前驱物喷嘴的方式主动地供应冲洗气体的传统的冲洗气体通道。由于所述冲洗气体通道可由缺口或开口或者布置成可与独立的气体环境或围绕该喷嘴头的气体环境流体连接的被动式冲洗气体通道替代,该喷嘴头的构造将变得更简单。本专利技术还具有以下优点:该冲洗气体通道或喷嘴的结构可较现有技术中更窄。附图说明 以下参考附图并关于优选实施例来更详细地描述本专利技术,其中:图1A是喷嘴头的实施例概略剖视图;图1B是图1A装置的喷嘴头顶视图;图2是喷嘴头的另一实施例的概略剖视图;图3是图1A的喷嘴头的又一实施例的概略顶视图;图4示出了喷嘴头的又一实施例的概略剖视图;以及图5示出了喷嘴头的喷嘴一个实施例的剖视图。具体实施例方式图1A示出了装置的一个实施例的剖视图,该装置用于根据ALD的原理使基板6的表面4历经至少第一前驱物A及第二前驱物B的连续表面反应。第一前驱物A与第二前驱物B可为ALD中所使用的任何气态前驱物,例如臭氧、三甲基铝(TMA)、水、四氯化钛(TiC14)、二乙基锌(DEZ),或者前驱物也可为电浆,例如氨气、氩、氧气、氮气、氢气或二氧化碳电浆。该装置包括处理室26,在处理室内具有气体环境14。气体环境14可包括例如氮等惰性气体或干燥空气或者适合用作为ALD方法中的冲洗空气的任何其它气体。电浆也可用于冲洗,其例如为氮或氩电浆。因为本文中的冲洗气体还包括电浆。冲洗气体源连接至处理室26,以将冲洗气体供应至处理室26中。喷嘴头2布置于处理室26内。该喷嘴头包括输出面5、用于使基板6的表面4历经第一前驱物A的一个或更多个第一前驱物喷嘴8、用于使基板6的表面4历经第二前驱物B的一个或更多个第二前驱物喷嘴10。该装置还包括:供应构件,用于将第一和第二前驱物A、B供应至喷嘴头2 ;以及排放构件,用于将第一和第二前驱物A、B自喷嘴头2排放。如图1A中所示,所述第一和第二喷嘴交替地相继布置,以当基板6与喷嘴头2彼此相对运动时,使基板6的表面4历经第一前驱物A与第二前驱物B的交替表面反应。该装置可设置成使得喷嘴头2可例如前后运动,且基板6静止不动。可选择地,喷嘴头2是静止的而基板6运动,或者基板6与喷嘴头2 二者皆可运动。基板6可为装载于该处理室中的独立的基板,且通过批次过程处理,或者可选择地将基板布置成被输送通过处理室26。也可将该装置构成为用于卷绕式过程,从而使得挠性基板从一个辊通过处理室26输送至另一辊,或者自任何来源通过处理室26而输送至任何贮器,并且利用处理室26内的喷嘴头2处理。前驱物喷嘴8、10优选地呈细长型。第一前驱物喷嘴8设有第一通道3,该第一通道3沿第一前驱物喷嘴8的纵向方向延伸且包括第一敞开部9,该第一敞开部沿第一通道3延伸且朝喷嘴头2的输出面5敞开。第二前本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种喷嘴头(2),用于使基板(6)的表面(4)历经至少第一前驱物(A)及第二前驱物(B)的连续表面反应,所述喷嘴头(2)具有输出面(5)并包括:-一个或更多个第一前驱物喷嘴(8),所述第一前驱物喷嘴用于使所述基板(6)的所述表面(4)历经所述第一前驱物(A);以及-一个或更多个第二前驱物喷嘴(10),所述第二前驱物喷嘴用于使所述基板(6)的所述表面(4)历经所述第二前驱物(B),-一个或更多个冲洗气体通道(12),所述冲洗气体通道布置在所述第一前驱物喷嘴与第二前驱物喷嘴(8,10)之间,用于使所述基板(6)的所述表面(4)历经冲洗气体,以及-一个或更多个排放件(20,24;42,46),所述排放件设置于所述第一前驱物喷嘴与第二前驱物喷嘴(8,10),用于排出前驱物(A,B),其特征在于:所述一个或更多个冲洗气体通道(12)布置成与围绕所述喷嘴头(2)且包括冲洗气体的气体环境(16)流体连接。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:P·索伊尼宁O·佩科宁
申请(专利权)人:BENEQ有限公司
类型:发明
国别省市:芬兰;FI

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