[發明專利]用于受控涂敷反應蒸氣來制造薄膜和涂層的裝置和方法

在審

• 申請號: 201110397255.2
• 申請日: 2004-06-10
• 公開（公告）號: CN102443784A
• 公開（公告）日: 2012-05-09
• 發明（設計）人: 博里斯·科布蘭;羅穆亞爾德·諾瓦克;理查德·C·伊;杰弗里·D·欽
• 申請（專利權）人: 應用微型構造公司
• 主分類號: C23C16/455
• 分類號: C23C16/455;C23C16/52;C23C16/00
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司 11258
• 代理人: 王安武

1.一種用于涂層的氣相沉積的裝置，所述涂層具有在從約5埃到約1000埃范圍中的厚度，其中，用于形成所述涂層的至少一種前驅體在25℃的溫度下表現出低于約150Torr的蒸氣壓，所述裝置包括：

至少一個前驅體容器，其中以液體或者固體形式放置所述至少一種前驅體；

至少一個前驅體蒸氣池，用于保存所述至少一種前驅體的蒸氣；

至少一個設備，控制從所述前驅體容器到所述前驅體蒸氣池中的前驅體蒸氣流；

壓力傳感器，與所述前驅體蒸氣池連通；

前驅體工藝控制器，所述前驅體工藝控制器從所述壓力傳感器接收數據，將所述數據與期望的額定蒸氣池壓力比較，并且將信號發送到一個控制從所述前驅體容器到所述前驅體蒸氣池中的蒸氣流的設備，以便在達到所述期望的額定壓力時，防止蒸氣流進一步進入所述前驅體蒸氣池中；

在收到來自所述前驅體工藝控制器的信號時控制進入所述前驅體蒸氣池中的前驅體蒸氣流的設備；

處理室，用于將所述涂層氣相沉積在所述處理室中的襯底上；和

在收到來自所述前驅體工藝控制器的信號時控制進入所述處理室中的前驅體蒸氣流的設備，其中，僅有所述前驅體蒸氣流被直接導向所述處理室。

2.如權利要求1所述的裝置，包括這樣的設備，當所述前驅體在所述容器中時所述設備向所述前驅體施加熱，以產生所述前驅體的蒸氣相。

3.如權利要求1或權利要求2所述的裝置，其中存在多個前驅體容器和相應的多個蒸氣池。

4.如權利要求1所述的裝置，其中存在下面的附加元件：

至少一個催化劑容器，其中以液體或者固體形式放置所述催化劑；

至少一個催化劑蒸氣池，用于保存所述至少一種催化劑的蒸氣；

至少一個設備，控制從所述催化劑容器到所述催化劑蒸氣池中的蒸氣流；

壓力傳感器，與所述催化劑蒸氣池連通；

催化劑工藝控制器，所述催化劑工藝控制器從所述壓力傳感器接收數據，將所述數據與期望的額定催化劑蒸氣池壓力比較，并且將信號發送到控制從所述催化劑容器到所述催化劑蒸氣池中的催化劑蒸氣流的設備，以便在達到所述期望的額定壓力時，防止蒸氣流進一步進入所述催化劑蒸氣池中；

在收到來自所述催化劑工藝控制器的信號時控制進入所述催化劑蒸氣池中的催化劑蒸氣流的設備；和

在收到來自所述催化劑工藝控制器的信號時控制進入所述處理室中的催化劑蒸氣流的設備。

5.如權利要求4所述的裝置，其中，所有工藝控制器位于一個計算機化控制系統中。

6.如權利要求4或權利要求5所述的裝置，包括這樣的設備，當所述至少一種前驅體在所述前驅體容器中時所述設備向所述至少一種前驅體施加熱，以產生所述前驅體的蒸氣相。

7.如權利要求4或權利要求5所述的裝置，包括這樣的設備，當所述至少一種催化劑在所述催化劑容器中時所述設備向所述至少一種催化劑施加熱，以產生所述催化劑的蒸氣相。

8.如權利要求4或權利要求5所述的裝置，其中存在多個前驅體容器和相應的多個蒸氣池。

9.如權利要求1或者權利要求2、或者權利要求4、或者權利要求5所述的裝置，其中所述涂層厚度的范圍從約5埃到約500埃。

10.如權利要求9所述的裝置，其中所述涂層厚度的范圍從約5埃到約300埃。

11.一種用于涂層的氣相沉積的方法，其中用于形成所述涂層的至少一種前驅體在25℃的溫度下表現出低于約150Torr的蒸氣壓，所述方法包括：

a)提供處理室，在所述處理室中氣相沉積所述涂層；

b)提供至少一種前驅體，所述至少一種前驅體在25℃的溫度下表現出低于約150Torr的蒸氣壓；

c)將所述前驅體的蒸氣傳輸到前驅體蒸氣池，所述前驅體蒸氣在所述前驅體蒸氣池中聚積；

d)聚積所述氣相涂層沉積所需的額定量的所述前驅體蒸氣；以及

e)將所述額定量的所述前驅體蒸氣加到所述處理室中，所述涂層在所述處理室中被沉積，其中，僅有所述前驅體蒸氣被直接導向所述處理室。