[发明专利]用于受控涂敷反应蒸气来制造薄膜和涂层的装置和方法

说明书

分案申请说明

本申请为2005年3月14日递交的专利申请号为200480000841.7，发明名称为“用于受控涂敷反应蒸气来制造薄膜和涂层的装置和方法”的PCT进入中国国家阶段申请的分案申请。

本申请涉及2003年6月27日递交的题目为“Method and Apparatus for Mono-Layer Coatings”的临时申请Serial No.60/482,861；2003年9月30日递交的题目为“Method of Thin Film Deposition”的临时申请Serial No.60/506,864；以及2003年10月9日递交的题目为“Method of Controlling Monolayer Film Properties”的临时申请Serial No.60/509,563。

技术领域

本发明涉及可用于在衬底上沉积涂层的装置和方法，其中，所述涂层由以与衬底表面反应的蒸气形式出现的化学反应物质形成。

背景技术

集成电路(IC)器件制造和微机电系统(MEMS)制造两者都为了各种目的而利用沉积在衬底上的多个材料层或者材料涂层。在某些例子中，多个层被沉积在衬底上，然后被相继地去除，例如当所述层被用作图案化的掩模材料并且接着在图案被转移到下面层上之后被相继去除的时候。在其他的例子中，多个层被沉积以实现器件或者系统中的功能，并且作为所制造的器件的一部分而保留。存在许多用于沉积薄膜层或者涂层的方法，例如：溅射沉积，其中等离子体被用于从标靶材料(通常为金属)溅射出原子，并且被溅射出的原子沉积在衬底上；化学气相沉积，其中被活化(例如通过等离子体、辐射或温度或者其结合)的物质或者以气相进行反应(伴随着反应产物相继在衬底上沉积)或者在衬底表面上反应以在衬底上生成反应产物；蒸发沉积，其中被蒸发材料凝聚在衬底上以形成层；以及通常由涂层材料的溶剂溶液进行的旋涂、喷涂或者浸涂，其中所述溶剂随后被蒸发以在衬底上留下涂层材料。

在其中由于涂层层所在的衬底表面上的液体流动或者机械接触而可能发生涂层磨损的应用中，为了获得特定的表面性质，使涂层通过所述物质与表面反应来直接化学键合到衬底表面是有帮助的。

对于化学键合到衬底表面的层和涂层，特别感兴趣的区域是集成电路系统以及被称作微机电系统或MEMS的集成电路系统与机械系统的结合的那些区域。由于所形成的一些电子器件的纳米尺度，并且由于MEMS在诸如生物科学之类的应用中的使用，对于控制在衬底表面上形成涂层或者层的改进方法的需求增加了，其中在所述诸如生物科学之类的应用中，衬底表面上的涂层的类型和性质被用于向表面提供特定的功能性。历史上，这些种类的涂层以液相沉积，由于毛细力而导致器件产率的损失和受限的膜性质控制。近来，气相沉积已经被用作代替液态处理的方法并且被用来改善涂层的性质。

为了说明气相涂层的诸多潜在应用中的少数一些的目的，其中这些气相涂层必须被沉积以具有特定的关键性质和/或相对于下面的衬底具有特定的永久性结构取向，申请人愿意提及下面的涉及涂层形成方法的出版物或者专利。申请人希望说明，此背景技术中的一些不是本发明的现有技术，因为其在申请人的发明的发明日期之后才被公布的。其在此被提及是因为其关系到所述总的主题。