[发明专利]形成湿气和氧气阻挡涂层的方法

说明书

本发明的多个实施方式一般涉及在基板上形成湿气和氧气阻挡膜的方法。使用原子层沉积在原子层沉积腔室中在基板上沉积阻挡层以减小所述基板的水蒸汽透过率和氧气透过率。所述阻挡层在1atm下并且在低于所述基板的熔点的约25摄氏度至约5摄氏度之间的温度下沉积。可以在沉积所述阻挡层之前可选地等离子体处理所述基板以增强所述阻挡层对所述基板的粘附力。可以在所述阻挡层上沉积一个或多个附加层，诸如包含聚合物的层，以进一步降低所述水蒸汽透过率和/或所述氧气透过率。

背景

技术领域

本公开内容的多个实施方式一般涉及在基板上形成湿气和氧气阻挡膜的方法。

背景技术

许多行业使用基板作为流体或液体容纳容器(containing vessel)。这样的流体或液体容纳容器是对湿气敏感的产品或装置，必须被封装以免于暴露于环境湿气。已经提出将薄保形(conformal)材料层作为减小穿过封装层的水蒸汽透过率(water vaportransmission rate,WVTR)和氧气透过率(oxygen transmission rate,OTR)的手段。当前，在商业上存在完成此目的的许多方式。正在考虑使用原子层沉积(ALD)工艺以覆盖对湿气敏感的产品或装置，以确定这些涂层的保形性质是否可以提供比其他涂层更有效的湿气阻挡。

ALD是基于原子层外延(ALE)的并且使用化学吸附技术来以连续的循环在基板表面上传递前驱物分子。循环将基板表面暴露于第一前驱物并且随后暴露于第二前驱物。可选地，可以在数次引入前驱物的步骤之间引入净化气体。第一前驱物与第二前驱物反应以在基板表面上形成呈膜形式的产品化合物。重复循环以将层形成到所要厚度。

然而，许多被涂覆有ALD膜的对湿气敏感的基板具有极低的熔点，从而限制基板能够经受的处理。因而，很难以充分减小水蒸汽透过率和/或氧气透过率的方式有效地涂覆对湿气敏感的基板。

因此，需要改进在对湿气敏感的基板上的ALD膜的沉积。

发明内容

本公开内容的多个实施方式一般涉及在基板上形成湿气和氧气阻挡膜的方法。使用原子层沉积在原子层沉积腔室中在基板上沉积阻挡层以减小基板的水蒸汽透过率和氧气透过率。在1atm下并且在低于基板熔点的约25摄氏度至约5摄氏度之间的温度下沉积阻挡层。可以可选地在沉积阻挡层之前等离子体处理(plasma treat)基板以增强阻挡层对基板的粘附力。可以在阻挡层上沉积一个或多个附加层，诸如包含聚合物的层，以进一步减小水蒸汽透过率和/或氧气透过率。

在一个实施方式中，一种涂覆基板的方法包括：在基板上沉积阻挡层。使用原子层沉积在1atm下并且在低于基板熔点的约25摄氏度至约5摄氏度之间的温度下沉积阻挡层。

在另一实施方式中，一种涂覆基板的方法包括：在基板上沉积阻挡层。基板包含低密度聚乙烯(LDPE)。使用原子层沉积在1atm下并且在低于LDPE熔点的约25摄氏度至约5摄氏度之间的温度下沉积阻挡层。

在又一实施方式中，一种涂覆基板的方法包括：在基板的第一表面上沉积阻挡层。使用原子层沉积在1atm下并且在低于基板熔点的约25摄氏度至约5摄氏度之间的温度下沉积阻挡层。基板是流体或液体容纳容器(fluid or liquid containing vessel)。流体或液体与基板的与第一表面相对的第二表面接触。

附图说明

为了以详细的方式理解本公开内容的上述特征，可参考多个实施方式来得到以上简要概述的本公开内容的更特定描述，在附图中描绘了一些所述的实施方式。然而，应注意，附图仅描绘了多个示例性实施方式，并且因此不应视为对本公开内容范围的限制，并且可允许其他多个等效实施方式。

图1描绘根据本公开内容的某些方面的示例性处理系统。

图2A是示出根据本文中描述的多个实施方式的说明性ALD处理腔室的剖面侧视图。