專利名稱：噴嘴頭和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種噴嘴頭，所述噴嘴頭用于使基板表面歷經(jīng)至少第一前驅(qū)物及第二前驅(qū)物的連續(xù)表面反應(yīng)；具體地涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1前序的噴嘴頭。本發(fā)明還涉及一種裝置，其包括噴嘴頭，所述噴嘴頭用于使基板表面歷經(jīng)至少第一前驅(qū)物及第二前驅(qū)物的連續(xù)表面反應(yīng)，且具體地涉及一種根據(jù)權(quán)利要求17前序的裝置。本發(fā)明還涉及一種方法，該方法用于使基板表面歷經(jīng)至少第一前驅(qū)物及第二前驅(qū)物的連續(xù)表面反應(yīng)，且具體地涉及一種根據(jù)權(quán)利要求25前序的方法。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中，多種類型的裝置、噴嘴頭以及噴嘴根據(jù)原子層沉積方法(ALD)的原理，用于使基板表面歷經(jīng)至少第一前驅(qū)物及第二前驅(qū)物的連續(xù)表面反應(yīng)。在ALD的應(yīng)用中，典型地在各獨(dú)立的階段中，將兩種氣態(tài)前驅(qū)物導(dǎo)入ALD反應(yīng)器中。所述氣態(tài)前驅(qū)物與該基板表面有效地反應(yīng)，以形成成長層沉積。各前驅(qū)物階段典型地由惰性氣體沖洗階段接續(xù)或分隔，該惰性氣體沖洗階段可在其它前驅(qū)物的單獨(dú)導(dǎo)入之前，從該基板表面消除多余的前驅(qū)物。因此，ALD過程需要使流至該基板表面的各前驅(qū)物流量順次交替。這種由交替表面反應(yīng)以及交替表面反應(yīng)之間的沖洗階段組成的重復(fù)序列為典型的ALD沉積循環(huán)。用于連續(xù)操作的ALD的現(xiàn)有技術(shù)裝置通常包括噴嘴頭，該噴嘴頭具有:一個或更多個第一前驅(qū)物噴嘴，該第一前驅(qū)物噴嘴用于使該基板表面歷經(jīng)該第一前驅(qū)物；一個或更多個第二前驅(qū)物噴嘴，該第二前驅(qū)物噴嘴用于使該基板表面歷經(jīng)該第二前驅(qū)物；一個或更多個沖洗氣體通道；以及一個或更多個排放通道，所述排放通道用于排放前驅(qū)物及沖洗氣體兩者，其布置順序如下:至少第一前驅(qū)物噴嘴、第一排放通道、沖洗氣體通道、排放通道、第二前驅(qū)物噴嘴、排放通道、沖洗氣體通道以及排放通道，可選擇性地重復(fù)多次。該現(xiàn)有技術(shù)噴嘴頭的問題在于，其包括多個不同的噴嘴及通道，如此將使該噴嘴頭復(fù)雜化，且相當(dāng)?shù)卮?。該噴嘴?yōu)選地可相對于該基板而運(yùn)動，以生成多個成長層。
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用于連續(xù)ALD的另一類型的現(xiàn)有技術(shù)噴嘴頭交替地相繼包括:第一前驅(qū)物噴嘴、沖洗氣體通道、第二前驅(qū)物噴嘴以及沖洗氣體通道，可選擇性地重復(fù)多次。在該現(xiàn)有技術(shù)噴嘴頭中，所述前驅(qū)物噴嘴及沖洗氣體通道均設(shè)有入口以及出口，使得該前驅(qū)物及該沖洗氣體皆使用同一噴嘴供應(yīng)與排放。因此，沒有獨(dú)立的排放通道。該現(xiàn)有技術(shù)噴嘴頭的問題在于，沖洗氣體將泄漏至該前驅(qū)物噴嘴，使該前驅(qū)物濃度將稀釋。因此，該噴嘴頭無法在該前驅(qū)物噴嘴整個長度上或在該噴嘴頭整個輸出面上提供均勻氣體供應(yīng)。另外，該結(jié)構(gòu)將因在所述噴嘴中的每個中皆具有入口及出口而是復(fù)雜的。并且，該噴嘴頭可相對于該基板運(yùn)動，以生成多個成長層。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供種噴嘴頭及裝置，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)問題?？山柚诟鶕?jù)權(quán)利要求1特征部分的噴嘴頭實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，其特征在于:一個或更多個沖洗氣體通道布置成與圍繞該噴嘴頭且包括沖洗氣體的氣體環(huán)境流體連接。本發(fā)明的目的可進(jìn)一步通過一種根據(jù)權(quán)利要求17特征部分的裝置實(shí)現(xiàn)，其特征在于:該沖洗氣體通道與處理室內(nèi)的氣體環(huán)境流體連接，以使基板表面歷經(jīng)沖洗氣體。本發(fā)明的目的可進(jìn)一步通過一種根據(jù)權(quán)利要求25特征部分的方法實(shí)現(xiàn)。所附的權(quán)利要求將描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。本發(fā)明的構(gòu)思基于以下思想:使用圍繞該噴嘴頭的靜態(tài)沖洗氣體容器或貯存器，以使基板表面在各所述前驅(qū)物之間歷經(jīng)該沖洗氣體。根據(jù)本發(fā)明，設(shè)有沖洗氣體環(huán)境，且該噴嘴頭的沖洗氣體通道與該沖洗氣體環(huán)境被動式流體連接。被動式流體連接意味著，沖洗氣體并非使用例如泵等主動構(gòu)件供應(yīng)至該沖洗氣體通道，而該沖洗氣體通道連接至與沖洗氣體環(huán)境相同的壓力介質(zhì)，使沖洗氣體可流動至該沖洗氣體通道。根據(jù)本發(fā)明，所述沖洗氣體通道與圍繞該噴嘴頭的氣體環(huán)境流體連接。本實(shí)施例允許該噴嘴頭構(gòu)成為在所述第一前驅(qū)物噴嘴與第二前驅(qū)物噴嘴頭之間設(shè)有缺口或開口，所述缺口或開口至少部分地向圍繞該噴嘴頭的氣體環(huán)境以及該噴嘴頭的輸出面敞開。在優(yōu)選實(shí)施例中，所述第一前驅(qū)物噴嘴布置成在該輸出面處于第一壓力下操作，且所述第二前驅(qū)物噴嘴布置成在該輸出面處于第二壓力下操作，以及圍繞該噴嘴頭的沖洗氣體環(huán)境或氣體環(huán)境布置成高于該第一壓力與第二壓力的第三壓力。該第一壓力與第二壓力可不同或大致完全相同。這允許來自該沖洗噴嘴或沖洗區(qū)域的沖洗氣體將所述第一前驅(qū)物噴嘴與第二前驅(qū)物噴嘴互相分離。另外，該沖洗氣體可至少部分地經(jīng)由所述前驅(qū)物噴嘴的出口或排放件排出。于是，在本發(fā)明中，所述前驅(qū)物噴嘴設(shè)有排放件，該排放件布置成排放前驅(qū)物與沖洗氣體二者。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):不需要布置成以相同于前驅(qū)物噴嘴的方式主動地供應(yīng)沖洗氣體的傳統(tǒng)的沖洗氣體通道。由于所述沖洗氣體通道可由缺口或開口或者布置成可與獨(dú)立的氣體環(huán)境或圍繞該噴嘴頭的氣體環(huán)境流體連接的被動式?jīng)_洗氣體通道替代，該噴嘴頭的構(gòu)造將變得更簡單。本發(fā)明還具有以下優(yōu)點(diǎn):該沖洗氣體通道或噴嘴的結(jié)構(gòu)可較現(xiàn)有技術(shù)中更窄。



以下參考附圖并關(guān)于優(yōu)選實(shí)施例來更詳細(xì)地描述本發(fā)明，其中:圖1A是噴嘴頭的實(shí)施例概略剖視圖；圖1B是圖1A裝置的噴嘴頭頂視圖；圖2是噴嘴頭的另一實(shí)施例的概略剖視圖；圖3是圖1A的噴嘴頭的又一實(shí)施例的概略頂視圖；圖4示出了噴嘴頭的又一實(shí)施例的概略剖視圖；以及圖5示出了噴嘴頭的噴嘴一個實(shí)施例的剖視圖。
具體實(shí)施例方式圖1A示出了裝置的一個實(shí)施例的剖視圖，該裝置用于根據(jù)ALD的原理使基板6的表面4歷經(jīng)至少第一前驅(qū)物A及第二前驅(qū)物B的連續(xù)表面反應(yīng)。第一前驅(qū)物A與第二前驅(qū)物B可為ALD中所使用的任何氣態(tài)前驅(qū)物，例如臭氧、三甲基鋁(TMA)、水、四氯化鈦(TiC14)、二乙基鋅(DEZ)，或者前驅(qū)物也可為電漿，例如氨氣、氬、氧氣、氮?dú)狻錃饣蚨趸茧姖{。該裝置包括處理室26，在處理室內(nèi)具有氣體環(huán)境14。氣體環(huán)境14可包括例如氮等惰性氣體或干燥空氣或者適合用作為ALD方法中的沖洗空氣的任何其它氣體。電漿也可用于沖洗，其例如為氮或氬電漿。因?yàn)楸疚闹械臎_洗氣體還包括電漿。沖洗氣體源連接至處理室26，以將沖洗氣體供應(yīng)至處理室26中。噴嘴頭2布置于處理室26內(nèi)。該噴嘴頭包括輸出面5、用于使基板6的表面4歷經(jīng)第一前驅(qū)物A的一個或更多個第一前驅(qū)物噴嘴8、用于使基板6的表面4歷經(jīng)第二前驅(qū)物B的一個或更多個第二前驅(qū)物噴嘴10。該裝置還包括:供應(yīng)構(gòu)件，用于將第一和第二前驅(qū)物A、B供應(yīng)至噴嘴頭2 ;以及排放構(gòu)件，用于將第一和第二前驅(qū)物A、B自噴嘴頭2排放。如圖1A中所示，所述第一和第二噴嘴交替地相繼布置，以當(dāng)基板6與噴嘴頭2彼此相對運(yùn)動時，使基板6的表面4歷經(jīng)第一前驅(qū)物A與第二前驅(qū)物B的交替表面反應(yīng)。該裝置可設(shè)置成使得噴嘴頭2可例如前后運(yùn)動，且基板6靜止不動。可選擇地，噴嘴頭2是靜止的而基板6運(yùn)動，或者基板6與噴嘴頭2 二者皆可運(yùn)動?；?可為裝載于該處理室中的獨(dú)立的基板，且通過批次過程處理，或者可選擇地將基板布置成被輸送通過處理室26。也可將該裝置構(gòu)成為用于卷繞式過程，從而使得撓性基板從一個輥通過處理室26輸送至另一輥，或者自任何來源通過處理室26而輸送至任何貯器，并且利用處理室26內(nèi)的噴嘴頭2處理。前驅(qū)物噴嘴8、10優(yōu)選地呈細(xì)長型。第一前驅(qū)物噴嘴8設(shè)有第一通道3，該第一通道3沿第一前驅(qū)物噴嘴8的縱向方向延伸且包括第一敞開部9，該第一敞開部沿第一通道3延伸且朝噴嘴頭2的輸出面5敞開。第二前驅(qū)物噴嘴10設(shè)有第二通道7，該第二通道7沿第二前驅(qū)物噴嘴10的縱向方向延伸且包括第二敞開部11，該第二敞開部沿第二通道7延伸且朝噴嘴頭2的輸出面5敞開。如圖1B中所示，第一前驅(qū)物噴嘴8包括:第一入口 18，該第一入口 18用于將第一前驅(qū)物A供應(yīng)至第一通道3 ;以及兩個第一出口 20，這些第一出口20用于在第一前驅(qū)物A的表面反應(yīng)后,將該第一前驅(qū)物自第一通道3排出。相似地,第二前驅(qū)物噴嘴10包括:第二入口 22，該第二入口 22用于將第二前驅(qū)物B供應(yīng)至第二通道7 ;以及兩個第二出口 24，這些第二出口 24用于在第二前驅(qū)物B的表面反應(yīng)后，將該第二前驅(qū)物自第二通道7排出。在本實(shí)施例中，入口 18、22布置在第一通道3與第二通道7的長度的中間處，而出口 20、24布置在第一通道3及第二通道7的相對的兩端，如圖1B中所示。然而，應(yīng)當(dāng)應(yīng)注意到，第一通道3及第二通道7中也可有兩個或更多個入口 18、22以及一個或更多個出口 20、24。入口 18、22及出口 20、24也可位于第一通道3及第二通道7中的任何其它位置。`如圖1A及圖1B中所示，第一噴嘴8及第二噴嘴10通過沖洗氣體通道12而互相分離，該沖洗氣體通道12朝在處理室26中圍繞噴嘴頭2的氣體環(huán)境14以及朝噴嘴頭2的輸出面5敞開。沖洗氣體通道12形成為延伸于第一前驅(qū)物噴嘴8與第二前驅(qū)物噴嘴10之間的缺口。缺口 12因此提供了與包括有沖洗氣體的氣體環(huán)境14的流體連接。所述缺口形成了在第一前驅(qū)物噴嘴8與第二前驅(qū)物噴嘴10之間的沖洗氣體通道12，以便使第一和第二前驅(qū)物噴嘴8、10以及使第一和第二前驅(qū)物A、B互相分離。在圖1A及圖1B中，噴嘴頭2設(shè)置成格柵狀結(jié)構(gòu)設(shè)置，其中第一前驅(qū)物噴嘴8及第二前驅(qū)物噴嘴10形成桿件，且沖洗氣體通道12在所述桿件之間形成缺口。前驅(qū)物噴嘴8、10通過連接件33而互相接合。然而，應(yīng)注意到，沖洗氣體通道12也可通過一個或更多個通道、孔洞或?qū)Ч芏O(shè)置，所述通道、孔洞或?qū)Ч芫哂信c氣體環(huán)境14的被動式流體連接或至少部分地朝氣體環(huán)境14敞開。這些通道可相似于第一通道3及第二通道7。在優(yōu)選實(shí)施例中，第一前驅(qū)物噴嘴8布置成在輸出面5處在第一壓力下操作，且第二前驅(qū)物噴嘴10布置成在輸出面5處在第二壓力下操作。氣體環(huán)境14設(shè)置于高于該第一壓力與第二壓力的第三壓力。因此，氣體環(huán)境14中的沖洗氣體流動至沖洗氣體通道12，且使第一前驅(qū)物A與第二前驅(qū)物B保持分離。某些沖洗氣體還將從噴嘴頭2的輸出面5與基板6的表面4之間的沖洗氣體通道流動至第一通道3及第二通道7。該第一、第二與第三壓力可低于正常氣壓(NTP ；1巴，(TC)，或者大致相等于正常氣壓或高于正常氣壓或甚至為真空。所述噴嘴與氣體環(huán)境的壓力差是關(guān)鍵要素。該第一和第二壓力在噴嘴頭2的輸出面5處測量，且該第一和第二通道中的壓力可不同于該第一和第二壓力，通常高于該第一壓力與第二壓力。圖2示出了噴嘴頭2的另一實(shí)施例，其中噴嘴頭2設(shè)有圍繞噴嘴頭2布置的獨(dú)立的沖洗氣體容器39。沖洗氣體容器39內(nèi)具有氣體環(huán)境16。在圖2中，沖洗氣體容器39布置至噴嘴頭2處，且該沖洗氣體容器內(nèi)的氣體環(huán)境包括沖洗氣體。在本實(shí)施例中，第一前驅(qū)物噴嘴8與第二前驅(qū)物噴嘴10與圖1A與圖1B的前驅(qū)物噴嘴相似，因此無需再詳細(xì)說明。在圖2中，第一前驅(qū)物噴嘴8 與第二前驅(qū)物噴嘴10之間設(shè)有沖洗氣體通道12，用于使基板6的表面4歷經(jīng)沖洗氣體，且使第一前驅(qū)物A與第二前驅(qū)物B互相分離。沖洗氣體通道12是與第一前驅(qū)物噴嘴8及第二前驅(qū)物噴嘴10平行延伸的通道。沖洗氣體通道12布置成經(jīng)由從沖洗氣體容器39延伸至沖洗氣體通道12的導(dǎo)管35而與沖洗氣體容器39的氣體環(huán)境16被動式流體連接。沖洗氣體源可連接至沖洗氣體容器39，以將沖洗氣體供應(yīng)至沖洗氣體容器39中。沖洗氣體通道12也可借助于與沖洗氣體容器39被動式流體連接且至少部分地朝噴嘴頭2的輸出面5敞開的一個或更多個缺口、孔洞或開口而形成。輸出面5的邊緣區(qū)域還設(shè)有額外沖洗氣體通道12，如圖2中所示。這些額外沖洗氣體通道12使噴嘴頭2 (具體地為該噴嘴頭的輸出面5)與周圍氣體環(huán)境相分離，使得可由于防止前驅(qū)物氣體流動至周圍氣體環(huán)境而將噴嘴頭2選擇性地用于大氣壓力下。所述額外沖洗氣體通道可獨(dú)立地設(shè)置于該輸出面的每個邊緣區(qū)域，或可延伸成位于邊緣區(qū)域上且圍繞整個輸出面5的環(huán)圈。并且，在本實(shí)施例中，第一前驅(qū)物噴嘴8布置成在輸出面5處在第一壓力下操作，且第二前驅(qū)物噴嘴10布置成在輸出面5處在第二壓力下操作。沖洗氣體容器39以相同于圖1A及圖1B實(shí)施例中的方式布置成高于該第一壓力與第二壓力的第三壓力。第一噴嘴8及第二噴嘴10也可在結(jié)合圖1A及圖1B描述的相似壓力下操作。當(dāng)該第三壓力高于該第一壓力與第二壓力時，該沖洗氣體容器向沖洗氣體通道12提供靜態(tài)沖洗氣體供應(yīng)。另外，應(yīng)注意到，圖2的噴嘴頭2也可構(gòu)成為使沖洗氣體通道12與圍繞噴嘴頭2的氣體環(huán)境14流體連接。因此，導(dǎo)管35可連接至氣體環(huán)境14，以代替連接至沖洗氣體容器39。所述前驅(qū)物及沖洗氣體可經(jīng)由流體連接供應(yīng)至噴嘴頭2?？蛇x擇地，噴嘴頭2設(shè)有一個或更多個前驅(qū)物和/或沖洗氣體容器、瓶件或相似物，使得當(dāng)該噴嘴頭運(yùn)動時，所述前驅(qū)物和/或沖洗氣體將與該噴嘴一同運(yùn)動。這種布置可使與運(yùn)動噴嘴頭2的困難的流體連接的數(shù)量有所減少。也可使用任何類型的前驅(qū)物噴嘴及沖洗氣體通道構(gòu)成圖1A、圖1B以及圖2的發(fā)明。借助于兩個或更多個分離孔洞、開口或者可對氣體環(huán)境14或獨(dú)立的沖洗氣體容器39提供流體連接的任何類型特征而形成所述沖洗氣體通道。圖1A、圖1B以及圖2的實(shí)施例允許將沖洗氣體用于使前驅(qū)物噴嘴互相分離，而無需主動地供應(yīng)沖洗氣體以及使用與前驅(qū)物噴嘴8、10相同類型的噴嘴結(jié)構(gòu)。構(gòu)成圖2噴嘴頭的現(xiàn)有技術(shù)方式是提供:第一前驅(qū)物噴嘴，具有至少一個第一入口及至少一個第一出口 ；第二前驅(qū)物噴嘴，具有至少一個第二入口及至少一個第二出口 ；以及沖洗氣體通道，介于所述第一前驅(qū)物噴嘴與第二前驅(qū)物噴嘴之間，該沖洗氣體通道僅具有一個或更多個第三入口且不具出口。該三種噴嘴將重復(fù)一次或更多次，以形成噴嘴頭。從所述第三入口供應(yīng)至該沖洗氣體通道的沖洗氣體經(jīng)由所述第一和第二前驅(qū)物噴嘴的第一和第二出口排放。圖3示出了另一實(shí)施例，其中噴嘴頭2具有與圖1A及圖1B噴嘴頭相同類型的構(gòu)造。應(yīng)注意到，該噴嘴頭也可根據(jù)不同于圖3中的某些其它方式構(gòu)成。噴嘴頭2包括:兩個或更多個第一前驅(qū)物噴嘴8，用于使該基板表面歷經(jīng)第一前驅(qū)物A ;以及兩個或更多個第二前驅(qū)物噴嘴10，用于使基板6的表面4歷經(jīng)第二前驅(qū)物B。第一前驅(qū)物噴嘴8包括:至少一個第一入口 18，用于供應(yīng)第一前驅(qū)物A ；以及至少一個第一出口 20，用于排出第一前驅(qū)物A。在圖3中，第一前驅(qū)物噴嘴頭8包括:一個第一入口 18，設(shè)置于細(xì)長型第一前驅(qū)物噴嘴8的一個端部；以及一個第一排放口 20，設(shè)置于第一前驅(qū)物噴嘴8的另一端部。相似地，第二前驅(qū)物噴嘴10包括:一個第二入口 22，設(shè)置于細(xì)長型第二前驅(qū)物噴嘴10的端部，用于供應(yīng)第二前驅(qū)物B ;以及一個第二排放口 24，設(shè)置于第二前驅(qū)物噴嘴10的另一端部，用于排出第二前驅(qū)物B。入口 18、22及出口 20、24也可根據(jù)例如圖1B中所示的其它方式定位，每個噴嘴
8、10中也可有兩個或更多個入口及出口。另外，如稍后將說明的那樣，也可將該噴嘴頭構(gòu)成為使前驅(qū)物噴嘴8、10不包括任何出口 20、24，但該噴嘴頭設(shè)有一個或更多個獨(dú)立的排放通道。在圖3中，噴嘴頭2設(shè)有第一連接元件30，用于將第一前驅(qū)物A從一個第一前驅(qū)物噴嘴8導(dǎo)引至一個或更多個其它第一前驅(qū)物噴嘴8。噴嘴頭2還設(shè)有第二連接元件32，用于將第二前驅(qū)物B從一個第二前驅(qū)物噴嘴10導(dǎo)引至一個或更多個其它第二前驅(qū)物噴嘴
10。連接元件30、32優(yōu)選地包括輸送管、管道、封閉通道或?qū)Ч堋⒁约霸趦蓚€或更多個第一前驅(qū)物噴嘴8或者兩個或更多個第二前驅(qū)物噴嘴10之間提供流體連接的任何其它必要部件。如圖3中所示，一個第一前驅(qū)物噴嘴8的第一出口 20借助于第一連接元件30連接至另一個第一前驅(qū)物噴嘴8的第一入口 18，以將第一前驅(qū)物A從該一個第一前驅(qū)物噴嘴8導(dǎo)引至該另一個第一前驅(qū)物噴嘴8。相似地，一個第二前驅(qū)物噴嘴10的第二出口 24借助于第二連接元件32連接至另一個第二前驅(qū)物噴嘴10的第二入口 22，以將第二前驅(qū)物B從一個第二前驅(qū)物噴嘴10導(dǎo)引至該另一個第二前驅(qū)物噴嘴10。根據(jù)上述，串連兩個或更多個前驅(qū)物噴嘴8、10的構(gòu)想使前驅(qū)物可相繼流通過兩個或更多個前驅(qū)物噴嘴8、10。應(yīng)注意到，也可根據(jù)不同于圖3中所示的某些其它方式來布置連接元件30、32，其中每一個連接元件30、32設(shè)置于兩個或更多個前驅(qū)物噴嘴8或10之間。第一連接元件30可布置在一個第一前驅(qū)物噴嘴8與兩個或更多個其它第一前驅(qū)物噴嘴8之間，以將第一前驅(qū)物A從該一個第一前驅(qū)物噴嘴8導(dǎo)引至該兩個或更多個其它第一前驅(qū)物噴嘴8。并且，第二連接元件32可布置在一個第二前驅(qū)物噴嘴10與兩個或更多個其它第二前驅(qū)物噴嘴10之間，以將第二前驅(qū)物B從該第二前驅(qū)物噴嘴10導(dǎo)引至該兩個或更多個其它第二前驅(qū)物噴嘴10。
圖3和如上述的實(shí)施例提供了改進(jìn)前驅(qū)物A、B材料效率的方式。當(dāng)供應(yīng)前驅(qū)物A、B至噴嘴8、10時，前驅(qū)物A、B中的一些與反應(yīng)基板6表面4起反應(yīng)，但通常供應(yīng)過量的前驅(qū)物A、B。因此，供應(yīng)至前驅(qū)物通道8、10的前驅(qū)物A、B中至少一部分不與基板6表面起反應(yīng)。在現(xiàn)有技術(shù)中，此超量前驅(qū)物A、B將視為廢料而排放。圖3的實(shí)施例允許超量的前驅(qū)物A、B用于某些其它前驅(qū)物噴嘴8、10中。還應(yīng)注意到，可根據(jù)噴嘴頭2的構(gòu)造以不同方式與連接元件30、32形成流體連接。另外，應(yīng)注意到，當(dāng)前驅(qū)物從一個前驅(qū)物噴嘴8、10導(dǎo)引至另一個時，將存在壓力降。第一連接元件30可布置在一個或更多個第一前驅(qū)物噴嘴8與至少另一個第一前驅(qū)物噴嘴8之間。因此，可使用第一連接元件30來將一個第一前驅(qū)物噴嘴8連接至多個其它第一前驅(qū)物噴嘴8、或者將多個第一前驅(qū)物噴嘴8連接至一個其它第一前驅(qū)物噴嘴8、或者將多個第一前驅(qū)物噴嘴8連接至多個其它第一前驅(qū)物噴嘴8。在某一實(shí)施例中，噴嘴頭2包括兩個或更多個介于兩個第一前驅(qū)物噴嘴8之間的第一連接元件30。因此，前驅(qū)物從一個第一前驅(qū)物噴嘴8導(dǎo)引至另一個第一前驅(qū)物噴嘴8以及被排放。噴嘴頭2因此可包括兩個第一前驅(qū)物噴嘴8的兩個或更多個此種相互連接在一起的單元?？墒褂玫诙B接元件32以相同方式連接第二前驅(qū)物噴嘴10。圖4示出了一個實(shí)施例的概略視圖，其中該噴嘴頭包括第一前驅(qū)物噴嘴8、第二前驅(qū)物噴嘴10以及介于細(xì)長型前驅(qū)物噴嘴8、10之間的沖洗氣體通道12。前驅(qū)物噴嘴8、10包括沿細(xì)長型前驅(qū)物噴嘴8、10的縱向方向延伸的供應(yīng)通道40、44。前驅(qū)物噴嘴8、10還包括沿細(xì)長型前驅(qū)物噴嘴8、10的縱向方向延伸的排放通道42、46，該排放通道42、46與供應(yīng)通道40、44大致平行且鄰接，用于通過使用真空或抽吸作用來排放前驅(qū)物A、B。第一前驅(qū)物噴嘴8包括第一供應(yīng)通道40及第一排放通道42，且第二前驅(qū)物噴嘴10包括第二供應(yīng)通道44及第二排放通道46。因此，圖4示出了實(shí)施例，其中供應(yīng)通道40、44與排放通道42、46設(shè)置于相同的前驅(qū)物噴嘴8、10，且通過隔墻52而互相分離。然而，應(yīng)注意到，排放通道42,46也可形成為布置在前驅(qū)物噴嘴8、10或供應(yīng)通道40、44與沖洗氣體通道12之間的獨(dú)立的結(jié)構(gòu)部件。 供應(yīng)通道40、44設(shè)有至少一個入口，該入口用于經(jīng)由噴嘴頭2的輸出面5來供應(yīng)前驅(qū)物A、B。優(yōu)選將所述入口布置成可沿供應(yīng)通道40、44的整個長度供應(yīng)前驅(qū)物A、B。那么，排放通道42、46設(shè)有至少一個出口，該出口用于排放前驅(qū)物A、B。優(yōu)選將所述出口布置成可沿排放通道42、46的整個長度排放前驅(qū)物A、B。因此，該入口與該出口可為分別沿供應(yīng)通道40、44與排放通道42、46延伸的縱向開口?？蛇x擇地，供應(yīng)通道40、44與排放通道42、46可包括分別沿供應(yīng)通道40、44與排放通道42、46的長度的成系列的入口與出口?？捎蓤D4中看出，供應(yīng)通道40、44及排放通道42、46至少部分地朝朝輸出面5敞開。供應(yīng)通道40、44設(shè)有供應(yīng)開口 47、48，所述供應(yīng)開口 47、48沿供應(yīng)通道40、44的縱向方向延伸且朝輸出面5敞開。并且，排放通道42、46設(shè)有排放開口 43、45，所述排放開口 43、45沿排放通道42、46的縱向方向延伸且朝輸出面5敞開。前驅(qū)物噴嘴8、10或供應(yīng)通道40、44布置成大致垂直于輸出面5地供應(yīng)前驅(qū)物A、B，以及前驅(qū)物噴嘴8、10或排放通道42、46布置成大致垂直于輸出面5地排放前驅(qū)物A、B。這具有如下優(yōu)點(diǎn):垂直氣體流有助于破壞基板表面上的氣體層，從而提升所述前驅(qū)物的表面反應(yīng)。應(yīng)注意到，圖4的實(shí)施例也可構(gòu)成為使供應(yīng)通道40、44為前驅(qū)物噴嘴8、10的一部分，但排放通道42、46則為獨(dú)立的部件?；緲?gòu)想在于，噴嘴頭2包括:位于輸出面5上的前驅(qū)物噴嘴8、10、沖洗氣體通道12以及排放通道42、46，它們的相繼順序如下:至少第一前驅(qū)物噴嘴8、第一排放通道42、沖洗氣體通道12、第二前驅(qū)物噴嘴10、第二排放通道46以及沖洗氣體通道12，可選擇性地重復(fù)多次。這與供應(yīng)通道40、44與排放通道42、46是否為同一結(jié)構(gòu)部件無關(guān)。沖洗氣體通道12可與圖1A、圖1B、圖2以及圖3實(shí)施例中所示相同地設(shè)置，或者沖洗氣體通道12可設(shè)有與前驅(qū)物噴嘴8、10或供應(yīng)通道40、44同類型的噴嘴。因此，沖洗氣體通道12可布置成與沖洗氣體環(huán)境14、16作被動式流體連接，以使基板6表面4歷經(jīng)沖洗氣體，如圖1A、圖1B以及圖2中所示。該沖洗氣體環(huán)境是圍繞噴嘴頭2的氣體環(huán)境14或是獨(dú)立的沖洗氣體容器39。一個或更多個第一前驅(qū)物噴嘴8布置成在輸出面5處在第一壓力下操作，一個或更多個第二前驅(qū)物噴嘴10布置成在輸出面5處在第二壓力下操作，以及該沖洗氣體環(huán)境布置成高于該第一壓力與第二壓力的第三壓力。也可在圖4實(shí)施例中在該供應(yīng)通道與該排放通道之間的輸出面5處測量所述第一壓力和第二壓力。圖5示出了一個實(shí)施例，其中噴嘴頭2包括反應(yīng)空間50，該反應(yīng)空間50設(shè)置于供應(yīng)通道40、44與排放通道42、46之間。反應(yīng)空間50朝輸出面5敞開，以使基板6表面4歷經(jīng)前驅(qū)物A、B。圖5示出了相似于圖4的前驅(qū)物噴嘴，其中排放通道42、46形成至前驅(qū)物噴嘴8。然而，應(yīng)注意到，反應(yīng)空間50也可設(shè)置于僅具有供應(yīng)通道40、44的前驅(qū)物噴嘴8、10與獨(dú)立的排放通道42、46之間。反應(yīng)空間50布置在供應(yīng)通道40、44與排放通道42、46之間。反應(yīng)空間50布置成大致沿供應(yīng)通道40、44的整個長度延伸，且介于輸出面5與供應(yīng)及排放通道40、44、42、46之間。反應(yīng)空間50布置成使前驅(qū)物A、B布置成從供應(yīng)通道40、44經(jīng)由反應(yīng)空間50而流動至排放通道42、46，且前驅(qū)物A、B的表面反應(yīng)將在反應(yīng)空間50處發(fā)生。圖4中噴嘴頭2包括:位于輸出面5上的前驅(qū)物噴嘴8、10 ;沖洗氣體通道12 ;以及排放通道42、46，其相繼順序如下:至少第一前驅(qū)物噴嘴8、第一排放通道42、沖洗氣體通道12、第二前驅(qū)物噴嘴10、第二排放通道46以及沖洗氣體通道12，可選擇性地重復(fù)一次或更多次。該噴嘴頭也可構(gòu)成為包括圖3實(shí)施例中所示出的一個或更多個連接元件30、32。因此，接續(xù)于一個第一前驅(qū)物噴嘴8或第一供應(yīng)通道40后的一個或更多個第一排放通道42連接至一個或更多個其它第一前驅(qū)物噴嘴8或第一供應(yīng)通道40，以將第一前驅(qū)物A導(dǎo)引至該一個或更多個其它第一前驅(qū)物噴嘴8`或第一供應(yīng)通道40。相似地，接續(xù)于一個第二前驅(qū)物噴嘴10或第二供應(yīng)通道44后的一個或更多個第二排放通道46連接至一個或更多個其它第二前驅(qū)物噴嘴10或第二供應(yīng)通道44，以將第二前驅(qū)物B導(dǎo)引至該一個或更多個其它第二前驅(qū)物噴嘴10或第二供應(yīng)通道44。在本發(fā)明中，該沖洗氣體及所述前驅(qū)物可因此經(jīng)由設(shè)置于所述前驅(qū)物噴嘴的排放件而排出。因此，所述前驅(qū)物不流動至圍繞該噴嘴頭的環(huán)境，且該裝置不因超量的前驅(qū)物而污染。從以上說明可知，圖1A、圖1B、圖2、圖3以及圖4中揭露及示出的所有實(shí)施例，可
相互結(jié)合。本領(lǐng)域的技術(shù)人員清楚的是，隨著技術(shù)進(jìn)步，可以各種方式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的構(gòu)想。本發(fā)明及其實(shí)施例并非以上述范例為限，而可在權(quán)利要求的范圍內(nèi)變化。
權(quán)利要求
1.一種噴嘴頭(2)，用于使基板(6)的表面(4)歷經(jīng)至少第一前驅(qū)物(A)及第二前驅(qū)物(B)的連續(xù)表面反應(yīng)，所述噴嘴頭(2)具有輸出面(5)并包括: 一一個或更多個第一前驅(qū)物噴嘴(8)，所述第一前驅(qū)物噴嘴用于使所述基板(6)的所述表面(4)歷經(jīng)所述第一前驅(qū)物(A);以及 一一個或更多個第二前驅(qū)物噴嘴(10)，所述第二前驅(qū)物噴嘴用于使所述基板(6)的所述表面(4)歷經(jīng)所述第二前驅(qū)物(B)， 一一個或更多個沖洗氣體通道(12)，所述沖洗氣體通道布置在所述第一前驅(qū)物噴嘴與第二前驅(qū)物噴嘴(8，10)之間，用于使所述基板(6)的所述表面(4)歷經(jīng)沖洗氣體，以及 一一個或更多個排放件(20，24 ;42，46)，所述排放件設(shè)置于所述第一前驅(qū)物噴嘴與第二前驅(qū)物噴嘴(8，IO )，用于排出前驅(qū)物(A，B )， 其特征在于: 所述一個或更多個沖洗氣體通道(12)布置成與圍繞所述噴嘴頭(2)且包括沖洗氣體的氣體環(huán)境(16)流體連接。
2.如權(quán)利要求1所述的噴嘴頭(2)，其中，所述噴嘴頭(2)包括沖洗氣體容器(39)，所述沖洗氣體容器圍繞所述噴嘴頭(2)且包括具有沖洗氣體的所述氣體環(huán)境(16)。
3.如權(quán)利要求2所述的噴嘴頭(2)，其中，所述沖洗氣體通道(12)由至少部分地朝所述沖洗氣體容器(39 )敞開的一個或更多個缺口、孔洞或開口形成。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的噴嘴頭(2)，其中，所述一個或更多個第一前驅(qū)物噴嘴(8)布置成在所述輸出面(5)處在第一壓力下操作，所述一個或更多個第二前驅(qū)物噴嘴(10)布置成在所述輸出面(5)處在第二壓力下操作，以及所述氣體環(huán)境(16)布置成高于所述第一壓力與第二壓力的第三壓力。
5.如權(quán)利要求4所述的噴嘴頭(2)，其中，所述第一壓力、第二壓力與第三壓力低于正常氣壓(NTP ；1巴，(TC)或處于真空。
6.如權(quán)利要求4所述的噴嘴頭(2)，其中，所述第三壓力大致為正常氣壓(NTP;1巴，(TC)。
7.如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的噴嘴頭(2)，其中，所述排放件(20，24;42，46)布置成從所述基板(6)的所述表面(4)排出前驅(qū)物(A，B)及沖洗氣體。
8.如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的噴嘴頭(2)，其中，所述第一前驅(qū)物噴嘴與第二前驅(qū)物噴嘴(8，10)布置成交替地互相鄰接，并且每在第一前驅(qū)物噴嘴與第二前驅(qū)物噴嘴(8，10)之間布置沖洗氣體通道(12)。
9.如權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的噴嘴頭(2)，其中，所述第一前驅(qū)物噴嘴與第二前驅(qū)物噴嘴(8，10)包括細(xì)長型供應(yīng)通道(3，7 ;40，44)，所述供應(yīng)通道具有沿所述供應(yīng)通道(3，7 ;40，44)延伸且朝所述噴嘴頭(2)的輸出面(5)敞開的敞開部(9，11)。
10.如權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的噴嘴頭(2)，其中，所述第一前驅(qū)物噴嘴(8)設(shè)有至少一個第一入口( 18)以及至少一個第一出口(20)，所述第一入口用于供應(yīng)所述第一前驅(qū)物(A)，所述第一出口用于排出所述第一前驅(qū)物(A)，所述第二前驅(qū)物噴嘴(10)設(shè)有至少一個第二入口(22)和至少一個第二出口(24)，所述第二入口用于供應(yīng)所述第二前驅(qū)物(B)，所述第二出口用于排出所述第二前驅(qū)物(B)。
11.如權(quán)利要求9所述的噴嘴頭(2)， 其中，所述第一前驅(qū)物噴嘴與第二前驅(qū)物噴嘴(8，10)設(shè)有排放通道(42，46)，其各設(shè)有沿所述供應(yīng)通道(40，44)的縱向方向延伸且朝輸出面(5)敞開的供應(yīng)開口(47，48)。
12.如權(quán)利要求11所述的噴嘴頭(2)，其中，所述排放通道(42，46)與所述供應(yīng)通道(40，44)大致平行且相鄰地延伸。
13.如權(quán)利要求11或12所述的噴嘴頭(2)，其中，所述噴嘴頭(2)包括:位于所述輸出面(5)上的供應(yīng)通道(8，10)、沖洗氣體通道(12)以及排放通道(42，46)，其相繼順序如下:至少第一前驅(qū)物噴嘴(8)、第一排放通道(42)、沖洗氣體通道(12)、第二前驅(qū)物噴嘴(10)、第二排放通道(46)以及沖洗氣體通道(12)，可選擇性地重復(fù)一次或更多次。
14.如權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)所述的噴嘴頭(2)，其中，所述沖洗氣體通道(12)是在所述輸出面(5)上具有敞開部的細(xì)長型通道，所述沖洗氣體通道的所述敞開部沿所述前驅(qū)物噴嘴(8，10)的縱向方向延伸并與氣體環(huán)境(16)流體連接。
15.如權(quán)利要求1至14中任一項(xiàng)所述的噴嘴頭(2)，其中，所述噴嘴頭(2)為格柵狀構(gòu)造，其中所述第一前驅(qū)物噴嘴和第二前驅(qū)物噴嘴(8，10)形成桿件，且所述沖洗氣體通道(12)形成所述桿件之間的缺口。
16.如權(quán)利要求1至15中任一項(xiàng)所述的噴嘴頭(2)，其中，所述噴嘴頭(2)包括至少一個第一連接元件(30)，所述第一連接元件用于將所述第一前驅(qū)物(A)從一個或更多個第一前驅(qū)物噴嘴(8)導(dǎo)引至一個或更多個其它第一前驅(qū)物噴嘴(8)。
17.一種用于處理基板(6)的表面(4)的裝置，所述裝置包括: 一處理室(26)，所述處理室內(nèi)具有氣體環(huán)境(14)； 一噴嘴頭(2 )，所述噴嘴頭布置在所述處理室(26 )內(nèi)，用于使所述基板(6 )的所述表面(4)歷經(jīng)至少第一前驅(qū)物(A)及第二前驅(qū)物(B)的連續(xù)表面反應(yīng)； 一前驅(qū)物供應(yīng)構(gòu)件，用于將所述第一前驅(qū)物和第二前驅(qū)物(A，B)供應(yīng)至所述噴嘴頭(2)；一所述噴嘴頭(2)的輸出面(5)，并且所述噴嘴頭包括:一一個或更多個第一前驅(qū)物噴嘴(8)，所述第一前驅(qū)物噴嘴用于使所述基板(6)的所述表面(4)歷經(jīng)所述第一前驅(qū)物(A); 一一個或更多個第二前驅(qū)物噴嘴(10)，所述第二前驅(qū)物噴嘴用于使所述基板(6)的所述表面(4)歷經(jīng)所述第二前驅(qū)物(B)； 一一個或更多個排放件(20，24;42，46)，所述排放件設(shè)置于所述第一前驅(qū)物噴嘴與第二前驅(qū)物噴嘴(8，10)，用于排出前驅(qū)物(A，B);以及 一一個或更多個沖洗氣體通道(12)，所述沖洗氣體通道介于所述第一前驅(qū)物噴嘴與第二前驅(qū)物噴嘴(8，10)之間， 其特征在于: 所述沖洗氣體通道(12)與所述處理室(26)內(nèi)的氣體環(huán)境(14)流體連接，以使所述基板(6)的所述表面(4)歷經(jīng)沖洗氣體。
18.如權(quán)利要求17所述的裝置，其中，所述一個或更多個第一前驅(qū)物噴嘴(8)布置成在所述輸出面(5)處在第一壓力下操作，所述一個或更多個第二前驅(qū)物噴嘴(10)布置成在所述輸出面(5)處在第二壓力下操作，以及所述氣體環(huán)境(14)設(shè)為高于所述第一壓力與第二壓力的第三壓力。
19.如權(quán)利要求18所述的裝置，其中，所述第一壓力、第二壓力與第三壓力低于正常氣JiCNTP ；1 巴，(TC)。
20.如權(quán)利要求18所述的裝置，其中，所述第三壓力大致為正常氣壓(NTP;1巴，(TC)。
21.如權(quán)利要求17至20中任一項(xiàng)所述的裝置，其中，所述沖洗氣體通道(12)形成為介于所述第一前驅(qū)物噴嘴與第二前驅(qū)物噴嘴(8，10)之間的一個或更多個孔洞、缺口或開口，所述一個或更多個孔洞、缺口或開口朝所述輸出面(5 )敞開并流體連接至所述氣體環(huán)境(14)。
22.如權(quán)利要求21所述的裝置，其中，所述一個或更多個孔洞、缺口或開口布置成從所述氣體環(huán)境(14)延伸至所述輸出面。
23.如權(quán)利要求17至22中任一項(xiàng)所述的裝置，其中，所述排放件(20，24;42，46)布置成從所述基板(6)的所述表面(4)排出前驅(qū)物(A，B)及沖洗氣體。
24.如權(quán)利要求17至23中任一項(xiàng)所述的裝置，其中，所述噴嘴頭(2)布置成相對于所述基板(6 )的所述表面(4 )運(yùn)動。
25.一種通過包括噴嘴頭(2)的裝置來處理基板(6)的表面(4)的方法，所述噴嘴頭包括一個或更多個第一前驅(qū)物噴嘴(8)以及一個或更多個第二前驅(qū)物噴嘴(10)，所述方法包括: 一通過所述第一前驅(qū)物噴嘴(8)供應(yīng)第一前驅(qū)物(A)，以使所述基板(6)的所述表面(4)歷經(jīng)所述第一前驅(qū)物(A)； 一通過所述第二前驅(qū)物噴嘴(10)供應(yīng)第二前驅(qū)物(B)，以使所述基板(6)的所述表面(4)歷經(jīng)所述第二前驅(qū)物(B); 一使所述基板(6)的所述表面(4)在所述第一前驅(qū)物與第二前驅(qū)物(A，B)之間歷經(jīng)沖洗氣體；以及 一經(jīng)由所述第一前驅(qū)物噴嘴和第二前驅(qū)物噴嘴(8，10)排出所述前驅(qū)物(A，B)及沖洗氣體， 其特征在于: 借助于使所述基板(6)的所述表面(4)歷經(jīng)圍繞所述噴嘴頭(2)的氣體環(huán)境，來使所述基板(6)的所述表面(4)歷經(jīng)沖洗氣體，所述氣體環(huán)境包括沖洗氣體。
26.如權(quán)利要求25所述的方法，其中，將沖洗氣體供應(yīng)至圍繞所述噴嘴頭(2)的氣體環(huán)境。
27.如權(quán)利要求25或26所述的方法，其中，將沖洗氣體供應(yīng)至處理室(26)，所述噴嘴頭(2)布置在所述處理室內(nèi)。
28.如權(quán)利要求25至27中任一項(xiàng)所述的方法,其中，在所述基板(6)的表面(4)與所述氣體環(huán)境之間提供被動式流體連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種涂布基板(6)的表面(4)的裝置及噴嘴頭。該裝置包括處理室(26)，處理室內(nèi)具有氣體環(huán)境(14)；噴嘴頭(2)，該噴嘴頭布置在該處理室(26)內(nèi)；前驅(qū)物供應(yīng)及排放構(gòu)件。該噴嘴頭(2)包括一個或更多個第一前驅(qū)物噴嘴(8)，用于使該基板(6)的該表面(4)歷經(jīng)第一前驅(qū)物(A)；一個或更多個第二前驅(qū)物噴嘴(10)，用于使該基板(6)的該表面(4)歷經(jīng)第二前驅(qū)物(B)；以及一個或更多個沖洗氣體通道(12)，介于所述第一前驅(qū)物噴嘴與第二前驅(qū)物噴嘴(8，10)之間。在本發(fā)明中，該沖洗氣體通道(12)至少部分地朝包括沖洗氣體的該氣體環(huán)境(14)敞開，使該基板(6)的該表面(4)歷經(jīng)沖洗氣體。
文檔編號C23C16/455GK103108984SQ201180041752
公開日2013年5月15日 申請日期2011年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月30日
發(fā)明者P·索伊尼寧, O·佩科寧 申請人:Beneq有限公司