[发明专利]喷嘴头和设备有效

专利信息
申请号: 201980039828.9 申请日: 2019-04-15
公开(公告)号: CN112313363B 公开(公告)日: 2023-07-11
发明(设计)人: P·索恩宁;M·索德隆德 申请(专利权)人: 青岛四方思锐智能技术有限公司
主分类号: C23C16/455 分类号: C23C16/455;C23C16/54
代理公司: 北京市竞天公诚律师事务所 11770 代理人: 徐民
地址: 266000 山东省青岛市中国(山东)自由贸易试验区*** 国省代码: 山东;37
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摘要:
搜索关键词: 喷嘴 设备
【说明书】:

发明涉及喷嘴头(2)和用于使基材(100)的表面(101)经受至少两种前驱体(A、B)的交替的表面反应的设备。喷嘴头(2)包括输出面(3)、至少一个气体供应喷嘴(4)和至少一个排出喷嘴(6)。喷嘴头(2)在输出面(3)上按以下顺序包括有:第一区域端部喷嘴(8)、气体供应喷嘴(4)和第二区域端部喷嘴(6、7、9),以上喷嘴配置重复一次或多次。第一区域端部喷嘴(8)布置成与气体供应喷嘴(4)相距第一距离(Lsubgt;Y/subgt;),第二区域端部喷嘴(6)布置成与气体供应喷嘴(4)相距第二距离(Lsubgt;X/subgt;)。第二距离(Lsubgt;X/subgt;)大于第一距离(Lsubgt;Y/subgt;)。

技术领域

本发明涉及用于根据原子层沉积原理使基材的表面经受至少两种前驱体的交替的表面反应的喷嘴头和设备,并且更具体地,涉及根据权利要求1的前序部分的喷嘴头和根据权利要求9的前序部分的设备。

背景技术

当使用原子层沉积(ALD)涂覆基材的表面时,目的通常是在基材的整个表面上提供均匀的涂覆层。通常,基材的表面包括从基材的表面延伸至基材中的相当深的孔或针孔。为了使基材的表面上的涂覆层均匀,前驱体材料必须到达孔或针孔的底部,使得涂覆层也形成至孔或针孔的内表面。类似地,吹扫必须到达孔或针孔的底部。

在空间ALD中,必须将大量的前驱体和/或吹扫气体供应至待涂覆的基材的表面,以确保前驱体和吹扫气体将到达孔和针孔的底部。另一个要求是必须在足够长的时间内供应前驱体和/或吹扫气体或表面必须在足够长的时间内经受前驱体和/或吹扫气体。

与现有技术的空间ALD相关的问题之一是,实现均匀涂覆以使得前驱体到达孔和针孔的底部所需的前驱体的量太大,以至于很多前驱体从基材的表面排出。这意味着很多前驱体被浪费并且没有用于形成涂覆。排出的前驱体降低了空间ALD的材料效率。此外,当从喷嘴头供应大量的前驱体或吹扫气体时,可以增加基材的表面和喷嘴头之间的反应空间。然而,增加反应空间的容积会降低反应空间中前驱体和吹扫气体的浓度。因此,前驱体或吹扫气体向孔或针孔中的扩散将减慢,从而防止前驱体或吹扫气体到达孔或针孔的底部。因此,可能对在孔和针孔中也实现基材的均匀涂覆造成损害。

发明内容

本发明的目的是提供一种喷嘴头、设备和方法以解决或至少减轻现有技术的缺点。

本发明的目的通过其特征在于独立权利要求1中所述内容的喷嘴头来实现。本发明的目的还通过其特征在于独立权利要求9中所述内容的设备来实现。本发明的目的还通过其特征在于独立权利要求16中所述内容的方法来实现。

本发明的优选实施例在从属权利要求中公开。

本发明基于提供用于根据原子层沉积原理使基材的表面经受至少两种前驱体的交替的表面反应的喷嘴头的想法。喷嘴头包括输出面,经由该输出面朝向基材的表面供应气体并且从基材的表面排出气体。喷嘴头在输出面上进一步包括至少一个气体供应喷嘴和至少一个排出喷嘴,该至少一个气体供应喷嘴布置成朝向基材的表面供应气体,至少一个排出喷嘴布置成经由输出面从基材的表面排出气体。喷嘴头在输出面上按以下顺序包括有:第一区域端部喷嘴、气体供应喷嘴和第二区域端部喷嘴,以上喷嘴配置在输出面上重复一次或多次。第一区域端部喷嘴是分别布置成从基材的表面排出气体的排出喷嘴或朝向基材的表面供应吹扫气体的吹扫气体喷嘴。第二区域端部喷嘴是布置成从基材的表面排出气体的排出喷嘴。气体供应喷嘴是布置成朝向基材的表面供应前驱体气体的前驱体喷嘴。此外,第一区域端部喷嘴布置成与气体供应喷嘴相距第一距离,第二区域端部喷嘴布置成与气体供应喷嘴相距第二距离。第二距离比第一距离大至少1.5倍。因此,第二区域端部喷嘴布置成与气体供应喷嘴相距的距离比第一区域端部喷嘴与气体供应喷嘴相距的距离远至少1.5倍。

这使得能够增加前驱体或吹扫气体在反应空间中在朝向第二区域端部喷嘴的流动方向上的停留时间。停留时间的增加使得前驱体或吹扫气体能够到达孔或针孔的底部。

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