CN102686775A - 包含屈服板的流体分配歧管 - Google Patents

Abstract

流体分配歧管包括第一板，第一板包括长度维度、宽度维度和厚度，厚度允许第一板在第一板的长度维度和宽度维度的至少其一上变形。第二板包括长度维度、宽度维度和厚度，厚度允许第二板在第二板的长度维度和宽度维度的至少其一上变形。至少第一板和第二板的至少一部分限定了表面起伏图案，其限定了流体流动的引导路径。第一板和第二板接合在一起，形成在沿长度维度和宽度维度的至少其一的高度维度上非平面的形状。

Description

包含屈服板的流体分配歧管

技术领域

本发明通常涉及气体或液体材料的扩散流动，尤其是在薄膜材料的沉积期间，更特别的涉及装置，该装置用于使用分配或输送头引导同时的气体流动到基材上而将原子层沉积在基材上。

背景技术

在广泛用于薄膜沉积的技术中包括化学气相沉积(CVD)，其使用在反应室中反应的化学活性分子将期望的薄膜沉积在基材上。可用于CVD应用的分子前体包含要沉积的薄膜元素(原子)成分，典型地还包括其他元素。CVD前体是挥发性分子，其以气态输送到室中，以在基材上反应，形成其上的薄膜。化学反应沉积出具有期望薄膜厚度的薄膜。

大部分CVD技术共同之处需要将一个或多个分子前体的良好受控流体施加在CVD反应器中。在受控的压力条件下，将基材保持在良好受控的温度下，以促进分子前体间的化学反应，同时有效去除副产物。得到最佳CVD性能需要在整个过程中达到并保持气体流、温度、和压力的稳态条件的能力，以及最小化或消除瞬态(transient)的能力。

尤其在半导体、集成电路、和其他电子装置的领域中，需要薄膜，尤其是更高的质量、更致密的薄膜，具有优秀的保形涂层性能，超越传统CVD技术的现有限制，尤其是可以在更低的温度下制造的薄膜。

原子层沉积(“ALD”)是一个可选的薄膜沉积技术，相比于其CVD在先技术，其可以提供改善的厚度分辨率和保形性能。ALD加工将传统CVD的传统薄膜沉积加工分为多个单一的原子层沉积步骤。有利地，ALD步骤是自终止的，当实施达到或超过自终止曝光的时间时，可以沉积一个原子层。原子层典型地为约0.1-约0.5分子单层，典型尺寸在约不超过几埃的级别上。在ALD中，原子层的沉积是活性分子前体和基材间的化学反应的结果。在每个单独的ALD反应-沉积步骤中，净反应沉积期望的原子层，并基本上消除分子前体中最初包括的“额外”原子。以最纯净的形式，ALD包含每个前体的吸收和反应，而不存在其他反应前体。实际上，在任何体系中，很难避免不同前体的某些直接反应，其导致少量化学气相沉积反应。要求实施ALD的任何体系的目标是得到ALD体系相应的装置性能和属性，同时承认可以容忍少量CVD反应。

在ALD应用中，典型地在单独步骤中，将两个分子前体引入到ALD反应器中。例如，金属前体分子，MLX，包含金属元素M，M与原子或分子配位体L键合。例如，M可以是，但不限于，Al、W、Ta、Si、Zn等。当制备基材表面以直接与分子前体反应时，金属前体与基材反应。例如，典型地制备基材表面以包括含氢配位体AH等，其对金属前体具有活性。硫(S)、氧(O)、和氮(N)是某些典型的A物质。气态金属前体分子有效地与基材表面上的所有配位体反应，得到金属的单一原子层的沉积：

基材-AH+ML_x→基材-AML_x-1+HL          (1)

其中HL是反应副产物。在反应期间，起始表面配位体AH被消耗，表面被L配位体覆盖，其不能进一步与金属前体ML_X反应。因此，当表面上的全部起始AH配位体被AML_X-1物质代替时，反应自终止。典型地，在反应步骤后，接着惰性气体净化步骤，以在单独引入第二反应物气体前体材料之前，从室中消除过量的金属前体。

而后使用第二分子前体恢复基材对金属前体的表面活性。这例如通过去除L配位体并再沉积AH配位体来完成。在所述情况下，第二前体典型地包含期望的(通常为非金属)元素A(即，O、N、S)和氢(即，H₂O、NH、H₂S)。接着的反应如下：

基材-A-ML+AH_Y→基材-A-M-AH+HL       (2)

这将表面转化回其AH-覆盖状态。(在此，为了简化，化学反应未配平。)期望的额外元素A被混入薄膜中，不期望的配位体L作为挥发性副产物被消除。再次，反应消耗活性位置(此时，L终止位置)，并当基材上的活性位置全部耗尽时自终止。而后，通过在第二净化阶段中流入惰性净化气体，从沉积室中去除第二分子前体。

总之，而后，基础ALD过程需要依次改变到基材上的化学物质流量。如上所讨论的典型的ALD过程是具有四个不同操作阶段的循环：

1.ML_X反应；2.ML_X净化；3.AH_y反应；和4.AH_y净化，而后回到阶段1。

所述改变表面反应和恢复基材表面至其初始活性状态的去除前体的重复程序，与介于其间的净化操作，是典型的ALD沉积循环。ALD操作的关键特征是基材恢复到其初始表面化学状态。使用所述重复的系列步骤，可以以相等计量的层在基材上沉积薄膜，所述层在化学动力学、沉积每循环、组合物、和厚度上完全类似。

ALD可以用作形成若干类型的薄膜电子装置的制造步骤，所述装置包括半导体装置和诸如电阻器和电容器的配套电子元件、绝缘体、总线、和其他导电结构。ALD特别适于形成电子装置的部件中的金属氧化物的薄层。可以用ALD沉积的通用类型的功能材料包括导体、电介质或绝缘体、以及半导体。

导体可以是任何传导性材料。例如，导体可以包含透明材料，如铟-锡氧化物(ITO)、掺杂氧化锌ZnO、Sn₂O、或In₂O₃。导体的厚度可以改变，依据特定实例，其可以为约50-约1000nm。

可用的半导体材料的实例是化合物半导体，如砷化镓、氮化镓、硫化镉、本征氧化锌、和硫化锌。

电介质材料对不同部分的印花线路电绝缘。电介质层还可以被称为绝缘体或绝缘层。可用作电介质的材料的典型实例包括strontiate、钽酸盐、钛酸盐、锆酸盐、氧化铝、氧化硅、氧化钽、氧化铪、氧化钛、硒化锌、和硫化锌。另外，所述实例的合金、组合、和多层也可以用作电介质。在所述材料中，优选氧化铝。

电介质结构层可以包含两个或多个具有不同电介质常数的层。在U.SPatent No.5,981,970和共同未决的US Publication No.2006/0214154中讨论了所述绝缘体，其在此并入作为参考。电介质材料典型地显示大于约5eV的带隙。可用的电介质层的厚度可以不同，依据特别实施例，其可以为约10-约300nm。

可以用上述功能层制造若干装置结构。可以通过选择具有中等到弱导电性的传导材料制造电阻器。可以在两个导体间置入电介质来制造电容器。可以通过在两个导电电极间放入两个辅助载体型半导体来制成二极管。在两个辅助载体型半导体间，还可以配置一个半导体区域，其是固有的，表明所述区域具有低数量的自由电荷载体。还可以通过在两个导体间放置单独的半导体来构成二极管，导体/半导体界面之一产生Schottky势垒，其在一个方向上强烈阻碍电流流动。通过在导体(出入口)上放置绝缘层，而后放置半导体层，来制造晶体管。如果将两个或多个额外的导体电极(来源和消耗)置于与顶部半导体层接触的间隔部分，那么可以形成晶体管。任何上述装置可以以不同的构造建立，只要建立必要的界面。

在薄膜晶体管的典型应用中，需要可以控制电流穿过装置的开关。同样的，期望当打开开关时，高电流可以流过装置。电流的程度与半导体电荷载体迁移率有关。当关闭装置时，期望电流非常小。这与电荷载体浓度相关。而且，通常优选可见光对薄膜晶体管响应的影响很小或无影响。为了实现上述情况，半导体带隙必须足够大(>3eV)，以使可见光的曝光不会导致带间跃迁。可以产生高迁移率、低载体浓度、和高带隙的材料是ZnO。而且，对于在移动网络上的大容量制造，非常期望用于方法的化学过程既便宜又低毒，这可以通过使用ZnO和大多数其前体来满足。

阻挡层代表ALD沉积法非常适合的另一个应用。典型地，阻挡层是降低、延迟或甚至阻止污染物到另一个材料的通路的材料薄层。典型的污染物包括空气、氧气、和水。尽管阻挡层可以包括任何降低、延迟或阻止污染物通路的材料，但是特别适于所述应用的材料包括诸如氧化铝的绝缘体和包括不同氧化物的层叠结构。

由于工程容错和流动体系的限制或涉及表面形貌学(即，沉积在三维的高纵横比结构中)的原因，自饱和表面反应使ALD对输送非均匀性相当不敏感，这可能损害表面均匀性。作为通用原则，在反应过程中，化学物质的非均匀流量通常导致不同的部分的表面积上的不同耗尽时间。然而，使用ALD，每个反应允许在整个基材表面上完成。因此，完成动力学中的差别不会对均匀性产生损害。这是因为首先完成反应的区域会自终止反应；其他区域可以继续直到全部要处理的表面经历需要的反应。

典型地，ALD法在单个ALD循环(具有在前所列的记为步骤1-4的一个循环)中沉积约0.1-0.2nm的薄膜。必须达到可用和经济上可行的循环时间，以在约3nm-30nm的范围内为许多或绝大多数半导体应用提供均匀的薄膜厚度，甚至对于其他应用而言更厚的薄膜。依据工业生产能力标准，基材优选在2分钟-3分钟内加工，这表示ALD循环时间必须在约0.6秒到约6秒的范围内。

ALD相当程度地确保提供高度均匀的薄膜沉积的控制水平。然而，尽管其具有固有的技术能力和优势，但是仍旧保留许多技术障碍。一个重要的原因涉及若干需要的循环。由于其重复的反应物和净化循环，ALD的有效使用需要可以突然改变化学物质从ML_x到AH_y的流量的设备，以及迅速实施的净化循环。传统ALD体系涉及为使不同气体物质以需要的顺序在基材上快速循环。然而，对于将需要的系列气体配制物以需要的速度引入到室中而没有某种不期望的混合，得到可靠的方案是困难的。而且，ALD设备必须可以有效和可靠地实施所述快速程序达到多次循环，以达到对许多基材的成本效益高的涂布。

在试图使ALD反应需要达到自终止所需的时间最小化中，在任何给定的反应温度下，一种方法已经使流进ALD反应器中的化学物质流量最大化，其使用所谓的“脉冲”体系。为了使流进ALD反应器中的化学物质流量最大化，用最小稀释量的惰性气体并在高压下将分子前体引入到ALD反应器中是有利的。然而，所述措施对达到短的循环时间和从ALD反应器中快速去除所述分子前体是不利的。那么，快速去除表示ALD反应器中的气体保留时间被最小化。在ALD反应器中，气体保留时间τ与反应器的体积V、压力P成正比，与流量Q成反比，即：

x=VP/Q             (3)

在典型的ALD室中，体积(V)和压力(P)彼此独立地由机械和泵送限制表示，导致在精确控制保留时间至低值上是困难的。因此，在ALD反应器中，降低压力(P)促进了低的气体保留时间，并提升了从ALD反应器中去除(净化)化学前体的速度，相反，通过在ALD反应器中使用高压，使流进ALD反应器中的化学前体的流量最大化所需的ALD反应时间最小化。另外，气体保留时间和化学物质使用效率与流量成反比。因此，尽管降低流量可以提升效率，但是也增加了气体保留时间。

目前的ALD方法已经在需要缩短反应时间来改善化学物质应用效率和另一方面需要最小化净化气体残留和化合物质去除时间之间权衡。一种克服气体物质的“脉冲”输送的固有限制的方法是，连续提供各种反应物气体，以将基材连续移动穿过各种气体。例如，Yudovsky发布的名称为“用于循环层沉积的气体分布体系(GAS DISTRIBUTION SYSTEM FORCYCLICAL LAYER DEPOSITION)”的US Patent No.6,821,563描述了一个在真空下具有前体和净化气体的分隔气口的加工室，在每个气口间用真空泵口相间。每个气口使其气流垂直向下至基材。隔离气流是通过壁或分隔区隔离的，使用真空泵排出在每个气流的两侧上的气体。每个隔离区的较低的口延伸至接近基材，例如，离基材表面约0.5mm或更大。这样，在气流与基材表面反应后，隔离区的较低部分与基材表面通过足以允许气流围绕较低部分向真空口流动的距离来隔离。

提供旋转转盘或其他输送装置用于支持一个或多个基材晶片。用所述布置，基材在不同气流下来回往返，从而影响ALD沉积。在一个实施方案中，基材在线形通路上穿过室移动，其中基材往返穿过数次。

在Suntola等人发表的名称为“用于实施化合物薄膜生长的方法(METHOD FOR PERFORMING GROWTH OF COMPOUND THINFILMS)”的US Patent No.4,413,022中显示了另一种使用连续气流的方法。用交替的气源口、载气口、和真空排气口提供气流阵列。此外，基材在阵列上的往复运动影响ALD沉积，而无需脉冲操作。在图13和14的实施方案中，特别地，通过基材在气源口的固定阵列上的往复运动产生基材表面和反应蒸汽间的连续相互作用。通过在排气口间具有载气口而形成扩散阻挡。Suntola等人声明，所述实施方案的操作甚至在大气压下可以实施，但提供了很少或没有提供方法、或实施例。

尽管诸如在'563Yudovsky和'022Suntola等人的专利中的体系可以避免脉冲气体方法固有的某些困难，但是所述体系具有其他缺点。'563Yudovsky专利的气流输送单元或'022Suntola等人的专利的气流阵列都不能用于比约0.5mm更靠近基材。'563Yudovsky和'022Suntola等人的专利中公开的气流输送设备的任何一个都不能安排为可与移动网络表面一起使用，例如可以用作弹性基材，用于形成电子电路、光敏元件、或显示器。'563Yudovsky专利的气流输送单元与'022Suntola等人的专利的气流阵列的复合排列，各自提供气流和真空，均使得所述解决方案难于实施、昂贵，并限制了其在有限尺寸的移动基材上的沉积应用的潜在可用性。而且，在阵列中的不同点上保持均匀的真空以及在补充压力下保持同步的气流和真空是非常困难的，因此折中了提供到基材表面的气流的均匀性。

Selitser的US Patent Application Publication No.US 2005/0084610公开了大气压原子层化学气相沉积法。Selitser声明，通过改变操作压力至大气压，可以得到反应率的显著提升，其设计反应物浓度的数量级的增加，结果增大了表面反应物比例。Selitser的实施方案包含用于加工的各个阶段的隔离室，尽管在US Patent Application Publication No.US 2005/0084610中的图10显示了一个实施方案，其中去除了室的壁。围绕旋转圆形基材支撑轨道放置一系列隔离的注射器。每个注射器独立地与操作的反应物、净化、以及废气阀组结合，并在加工中经过那里时，控制和作为一个完整的单层沉积和每个基材的反应物净化循环。Selitser很少或没有描述气体注射器或阀组的特别详细情况，尽管其声明选择注射器的间隔以通过每个注射器中结合的净化气流和废气阀组来防止相邻注射器间的交叉污染。

提供用于相互反应的ALD气体的隔离的特别有用的方法是Levy在2008年7月10日公开的US Patent Application Publication No.US2008/0166880中描述的气体轴承的ALD装置。所述装置的效率由下列事实引起，即在沉积头和基材间的间隙中产生相当高的压力，其使气体在明确限定的通路中从气源区域到废气区域，同时在基材附近进行沉积。

由于ALD沉积法适用于各种工业上的不同应用，因而不断努力改善ALD沉积法、体系、和装置，特别是在通常被称为空间依赖性ALD的ALD的范围内。

发明内容

依据本发明的一个方面，流体分配歧管包括第一板和第二板。第一板包括长度维度、宽度维度、和厚度，所述厚度允许第一板可以在第一板的长度维度和宽度维度的至少其一上变形。第二板包括长度维度、宽度维度、和厚度，所述厚度允许第二板可以在第二板的长度维度和宽度维度的至少其一上变形。至少第一板和第二板的至少一部分限定了表面起伏图案，其限定了流体流动的引导路径。第一板和第二板接合在一起，形成在沿长度维度和宽度维度的至少其一的高度维度上非平面的形状。

依据本发明的另一方面，一种在基材上沉积薄层材料的方法，包括提供基材；提供流体分配歧管，其包括：包括长度维度和宽度维度的第一板，该第一板包括允许第一板在第一板的长度维度和宽度维度的至少其一上变形的厚度；和包括长度维度和宽度维度的第二板，该第二板包括允许第二板在第二板的长度维度和宽度维度的至少其一上变形的厚度，至少第一板和第二板的至少一部分限定了表面起伏图案，其限定了流体流动的引导路径，第一板和第二板接合在一起，形成在沿长度维度和宽度维度的至少其一的高度维度上非平面的形状；以及引起气体材料流过由表面起伏图案限定的流体流动引导的图案。

依据本发明的另一方面，一种制造流体分配歧管的方法包括提供包括长度维度和宽度维度的第一板，该第一板包括允许第一板在第一板的长度维度和宽度维度的至少其一上变形的厚度；提供包括长度维度和宽度维度的第二板，该第二板包括允许第二板在第二板的长度维度和宽度维度的至少其一上变形的厚度，至少第一板和第二板的至少一部分限定了表面起伏图案，其限定了流体流动的引导路径；以及用固定设备(fixture)将第一板和第二板接合在一起，产生在第一板和第二板的高度维度上的非平面形状。

附图说明

在以下呈现的对本发明的实例实施方案的详细描述中，将参考附图，其中：

图1A-1D显示对形成微通道扩散元件的含有表面起伏图案的总成的图例说明；

图2显示几个示例性扩散器表面起伏图案以及可变的表面起伏图案的可能性；

图3是依据本发明的用于原子层沉积的输送装置的一个实施方案的截面侧视图；

图4是显示用于经受薄膜沉积的基材的一个气体材料的示例性排列的输送装置的一个实施方案的截面侧视图；

图5A和5B是原理上显示附属沉积操作的输送装置的一个实施方案的截面侧视图；

图6是依据一个实施方案的沉积体系中的输送装置的透视分解图，包括可选的扩散器单元；

图7A是用于图6的输送装置的连接板的透视图；

图7B是用于图6的输送装置的气体室板的平面图；

图7C是用于图6的输送装置的气体引导板的平面图；

图7D是用于图6的输送装置的基础板的平面图；

图8是由单块材料机械加工得到的输送装置的一个实施方案的供给部分的透视图，本发明的扩散器元件可以直接附着在其上；

图9是显示用于一个实施方案中的输送装置的双板扩散器总成的透视图；

图10A和10B显示一个水平板扩散器总成的实施方案中的双板之一的平面图和透视截面图；

图11A和11B显示水平板扩散器总成中关于图9的其他板的平面图和透视截面图；

图12A和12B分别显示组装的双板扩散器总成的截面图和放大的截面图；

图13是在依据一个使用垂直于得到的输出面的板的一个实施方案的沉积体系中的输送装置的透视分解图；

图14显示用于垂直板定向设计的未含有表面起伏图案的隔板的平面图；

图15A-15C分别显示用于垂直板定向设计的含有表面起伏图案的来源板的平面、透视、和透视截面图；

图16A-16C分别显示用于垂直板定向设计的含有粗糙表面起伏图案的来源板的平面、透视、和透视截面图；

图17A和17B显示含有具有密封板的具有挠曲度的板的表面起伏，以防止气体从扩散器排出的气体直接冲击基材；

图18显示装配本发明的输送装置的流程图；

图19是显示相关距离维度和受力方向的输送头的侧视图；

图20是显示用于基材输送体系的分配头的透视图；

图21是显示使用本发明的输送头的沉积体系的透视图；

图22是显示施加在移动网络上的沉积体系的一个实施方案的透视图；

图23是显示施加在移动网络上的沉积体系的另一个实施方案的透视图；

图24是具有曲率的输出面的输送头的一个实施方案的侧视图；

图25是使用气垫将输送头与基材隔离的实施方案的透视图；

图26是包含用于移动基材的气流轴承的沉积体系的实施方案的侧视图；

图27是依据一个实施方案的气体扩散器单元的分解图；

图28A是图27的气体扩散器单元的喷嘴板的平面图；

图28B是图27的气体扩散器单元的气体扩散器板的平面图；

图28C是图27的气体扩散器单元的面板的平面图；

图28D是在图27的气体扩散器单元中混合的气体的透视图；

图28E是使用图27的气体扩散器单元的气体通风通路的透视图；

图29A是装配双板的扩散器总成的透视截面图；

图29B是装配双板的扩散器总成的透视截面图；

图29C是装配双板的气体流流动通道的透视截面图；

图30是装配双板的扩散器总成的透视截面分解图，其显示一个或多个位置，在所述位置上可以呈现镜面；

图31A-31C是包括以流体连接二级流体源的主室的流体分配歧管的截面图；

图32A-32D是流体分配歧管的输出面的实例实施方案的图解顶视图，其显示来源狭槽和废气狭槽的构造。图33A-33C是流体分配歧管的实例实施方案的图解侧视图，其包括非平面的输出面；

图34是流体输送体系的实例实施方案的图解侧视图，其提供要涂布的基材两侧的驱动力；

图35是流体输送体系的实例实施方案的透视图，其包括依据本发明制成的气体参数传感能力；

图36是流体输送体系的实例实施方案的图解侧视图，其包括固定的基材传送子体系；

图37是流体输送体系的实例实施方案的图解侧视图，其包括可移动的基材传送子体系；和

图38是流体输送体系的实例实施方案的图解侧视图，其包括具有非平面轮廓的基材传送子体系。

具体实施方式

本详述特别涉及形成依据本发明的设备的一部分的元件，或更直接地与设备协同。要理解的是，未特别显示或说明的元件可以采用任何本领域内的技术人员公知的形式。在以下的说明和附图中，如果可能，使用相同的标记指定相同的元件。

为了清楚，未按照比例图解说明本发明的实施实施方案。提供的附图用于显示本发明的实例实施方案的全部功能和结构排列。本领域内的普通技术人员可以容易地确定本发明的实例实施方案的元件的特定尺寸和相互连接。

对于以下的说明，术语“气体”或“气体材料”从广义上讲，用于包含任何范围的气化或气体元素、化合物、或材料。如材料沉积领域的那些技术人员熟知的，在此使用的其他术语，如：反应物、前体、真空、和惰性气体，都具有其传统意义。叠加具有其传统意义，其中以一个元件的部分对准另一个元件的相应部分，并且其周长基本上一致的方式，元件位于顶部或彼此倚靠，术语“上游”和“下游”具有其传统意义，与气流的方向相关。

本发明特别可用于形成ALD，通常被称为空间依赖ALD，使用改善的分配装置用于将气体材料输送到基材表面，适合于在更大和网状基材上沉积，并可以以改善的产量速度达到非常均匀的薄膜沉积。本发明的设备和方法使用连续(与脉冲相反)气体材料分配。本发明的设备允许在大气压或近大气压下以及在真空下操作，并可以在非密封或开放空气环境下操作。

参考图3，显示了用于在依据本发明的基材20上沉积原子层的输送头10的一个实施方案的截面侧视图。这通常被称为“浮动头”设计，因为使用通过从输送头到基材的一个或多个气体的流动产生的气压完成并保持输送头和基材的相对分离。在Levy于2009年5月21日公开的共同转让USPatent Application Publication No.2009/0130858A1中更详细地描述了所述类型的输送头。

输送头10具有连接导管14用于接受第一气体材料的气体进口、连接导管16用于接受第二气体材料的气体进口、和连接导管18用于接受第三气体材料的气体进口。所述气体通过输出通道12在输出面36排出，其具有随后描述的结构排列。图3和随后的图4-5B中的虚线箭头指气体从输送头10到基材20的输送。在图3中，点线箭头X还表明排气(在所述图中显示向上)的路径和排气通道22，与连接导管24的排气口联通。为了简化说明，在图4-5B中未表明排气。因为排出气体仍可以含有一定量的未反应前体，因此允许基本上含有一个反应性物质的排气流与基本上含有另一个物质的排气流混合是可以期望的。这样，要认可输送头10可以包括若干独立的排气口。

在一个实施方案中，进气口导管14和16适于接受第一和第二气体，所述气体随后在基材表面上反应形成ALD沉积，而进气口导管18接受净化气体，其相对于第一和第二气体是惰性的。输送头10与基材20的距离为D，其可以在基材支撑上提供，随后会更详细地说明。在基材20和输送头10间可以提供往复运动，或者通过基材20的运动，或者通过输送头10的运动，或者通过基材20和输送头10两者的运动。在图3显示的特定实施方案中，通过基材支撑96以往复形式穿过输出面，如箭头A所示，以及通过图3中的基材20的从右到左的虚位轮廓而使基材20运动。要注意的是，对于使用输送头10的薄膜沉积，往复运动不总是必要的。也可以提供基材20与输送头10间的其他类型的相对运动，例如或者基材20或者输送头10在一个或多个方向上的运动，随后会更详细地说明。

图4的截面图显示越过输送头10的一部分输出面36排出的气流(具有排气路径，如所提及的已省略)。在所述特定实施方案中，每个输出通道12是与图3所示的气体进口导管14、16或18之一气流连通。每个输出通道12典型地输送第一反应物气体材料O，或第二反应物气体材料M，或第三惰性气体材料I。

图4显示气体的相当基础或简单的排列。在薄膜单沉积中，可以相继在不同端口输送若干非金属沉积前体流(如材料O)或若干含金属前体材料流(如材料M)。可选的，当制备复合薄膜材料时，例如具有交替的材料层或具有较少量的混合在金属氧化物材料中的掺杂物，可以将反应物气体的混合物，例如金属前体材料的混合物或金属与非金属前体的混合物施加在单输出通道上。显著的，标为I的交互流为惰性气体，也被称为净化气体，其隔离任何反应物通道，其中气体有可能彼此反应。第一和第二反应物气体材料O和M彼此反应产生ALD沉积，但是气体材料O和M均不与惰性气体材料I反应。图4中以及之后使用的命名法表示某些典型的反应物气体。例如，第一反应物气体材料O可以是氧化气体材料；第二反应物气体材料M可以是含金属化合物，如含有锌的材料。惰性气体材料I可以是氮、氩、氦、或其他通常用作ALD体系中的净化气体的气体。惰性气体材料I对第一或第二反应物气体材料O和M是惰性的。在一个实施方案中，第一和第二反应物气体材料间的反应形成金属氧化物或其他二元化合物，如氧化锌ZnO或ZnS，用于半导体中。超过两个反应物气体材料间的反应可以形成三元化合物，例如ZnAlO。

以简化的示意图形式，图5A和5B的截面图显示当输送反应物气体材料O和M时，当基材20沿输送头10的输出面36通过时，实施的ALD涂布操作。在图5A中，基材20的表面首先接受由设计为输送第一反应物气体材料O的输出通道12连续排出的氧化材料。现在，基材表面含有材料O的部分反应形式，其易于与材料M反应。而后，当基材20进入第二反应物气体材料M的金属化合物的通路时，发生与M的反应，形成金属氧化物或某些其他可以由两个反应物气体材料形成的薄膜材料。与传统解决方案不同，对给定的基材或其特定区域，在沉积期间，图5A和5B中显示的沉积顺序是连续的，而不是脉冲的。即，当基材20穿过输送头10的表面时，或相反的，当输送头10沿基材20的表面穿过时，材料O和M被连续排出。

如图5A和5B所示，在第一和第二反应物气体材料O和M之间，在交替输出通道12中提供惰性气体材料I。尤其是，如图3中所示，具有排气通道22。提供少量的通风，仅仅需要废气通道22排出由输送头10释放出的废气，并用于加工中。

如在共同未决的共同转让美国专利申请No.2009/0130858中更详细描述的，在一个实施方案中，通过施以压力，在基材20上，至少是其一部分上施加气压，以保持隔离距离D。通过在输出面36和基材20的表面间保持一定量的气压，本发明的设备可以为输送头10本身，或可选的，为基材20提供至少一定部分的气体轴承，或更恰当地为气体流体轴承。这样的排列有助于简化输送头10的输送机械装置。使输送装置接近基材以使其受气压支撑的效果有助于提供气体流间的隔离。通过使头漂浮在所述气流上，在反应性和净化流区域设置压力区，其导致气体方向为由进口到具有很少或没有其他气体流的混合的排气。在一个所述实施方案中，由于分隔距离D相当小，甚至距离D的微小变化(例如，甚至100微米)可以在流速上产生显著变化，从而气压提供隔离距离D。例如，在一个实施方案中，隔离距离D加倍，涉及的变化小于1mm，可以使提供隔离距离D的气体的流速高于加倍，优选高于成四倍。可选的，尽管空气轴承效果可以用于至少部分地将输送头10与基材20的表面分离，但是本发明的设备可以用于将基材20从输送头10的输出面36上升起或浮起。

然而，本发明不需要浮动头体系，输送装置和基材可以如传统体系中那样保持固定距离D。例如，输送装置和基材可以以彼此隔离的距离机械固定，其中响应流速的变化，输送头不会相对于基材垂直运动，以及其中基材在垂直固定的基材支持上。可选的，可以使用其他类型的基材支持物，包括，例如压板。

在本发明的一个实施方案中，输送装置具有用于在基材上提供用于薄膜材料沉积的气体材料的输出面。输送装置包括若干进口，例如，至少分别可以接受第一、第二和第三气体材料的普通供给的第一、第二、和第三进口。输送头还包括第一多重长放气通道、第二多重长放气通道和第三多重长放气通道，第一、第二、和第三长放气通道的每个通道允许气体流体与相应的第一、第二、和第三进口之一连通。输送装置形成若干有孔板，其相对于输出面基本上平行放置，并交叠形成互连供给室的网状结构，以及用于将第一、第二、和第三气体材料的每一个从其相应的进口引到其相应的多重长放气通道的引导通道。

第一、第二、和第三长放气通道的每个通道沿长度方向延伸，并且基本上是平行的。每个第一长放气通道在其每个长边与最近的第二长放气通道通过第三长放气通道隔离。每个第一长放气通道和每个第二长放气通道位于第三长放气通道之间。

在至少一个多重第一、第二和第三多重长放气通道中的每个长放气通道分别可以引导至少一个第一、第二、和第三气体材料基本上正交于输送装置的输出面。气体材料流可以或者直接或者间接由至少一个多重的基本上正交于基材表面的长放气通道提供。

对于在一个所述实施方案中的全部总成的一小部分，图6的分解图显示输送头10是如何可以由一系列有孔板构成，以及显示示例性的用于仅一部分的气体之一的气流通路。输送头10的连接板100具有一系列输入口104，用于连接作为输送头10的上游的气体供给，在图6中未显示。每个输入口104与引导接受的气体向下游的气体室板110的引导室连通。气体室板110具有供给室112，其与气体引导板120上的单独的引导通道122连通。气流从引导通道122进入基础板130上的特定的长排气通道134。在其输出面36上，气体扩散单元140提供输入气体的扩散和最终输送。扩散器系统对于上述浮动头体系而言是尤其有利的，因为其可以在输送装置中提供背压，这有利于头的上浮。示例性气流F1通过输送头10的每个组件总成。

如图6的实施例中所示，输送头10的输送总成150形成交叠的有孔板排列：连接板100、气体室板110、气体引导板120、和基础板130。在所示“水平”实施方案中，这些板基本上平行于输出面36放置。

气体扩散器单元140由交叠的有孔板形成，如随后所述。可以认可的是，图6中显示的任何板可以由交叠板的堆叠制成。例如，由四或五个堆叠的有孔板形成连接板100是有利的，所述堆叠的有孔板适于偶合在一起。这类排列的复杂程度比形成引导室102和输入口104的机械或铸造法低。

图7A-7D显示每个主要组件，其可以组合在一起形成图6的实施方案中的输送头10。图7A是连接板100的透视图，显示多重引导室102和输入口104。图7B是气体室板110的平面图。供给室113用于一个实施方案中的输送头10的净化或惰性气体(包含在稳态操作期间，在相同分子物质间的分子基础上的混合)。供给室115提供一个实施方案中的前体气体(O)的混合；排气室116提供所述反应气体的排气通路。类似的，供给室112提供其他需要的反应性气体、第二反应物气体材料(M)；排气室114提供所述气体的排气通路。

图7C是所述实施方案中用于输送头10的气体引导板120的平面图。提供第二反应物气体材料(M)的多重引导通道排列成图案，用于将适合的供给室112(在所述图中未显示)与基础板130连接。相应的排气引导通道123位于引导通道122附近。引导通道90提供第一反应物气体材料(O)。引导通道92提供净化气体(I)。

图7D是显示由水平板形成的基础板130的平面图。任选的，基础板130可以包括输入口104(在图7D中未显示)。图7D的平面图显示从输出侧观察的基础板130的外表面，具有长放气通道132和长排气通道134。参考图6，图7D的视角是从面对气体扩散器单元140的一侧出发。再次，应当强调图6和7A-7D显示一个图解实施方案；还可以有大量其他实施方案。

图27的分解图显示用于形成一个任选气体扩散器单元140的实施方案的组件的排列，如用于图6的实施方案以及随后所述的其他实施方案中的。这包括喷嘴板142，显示于图28A的平面图中。如在图6、27和28A中所示，喷嘴板倚靠基础板130安装，由长放气通道132得到其气流。在所示的实施方案中，气体导管143提供需要的气体材料。在排气通路中提供连续的第一排气槽180，如随后所述。

参考图28B，将与板142和148(在图27中所示)协同扩散的气体扩散器板146倚靠喷嘴板142安装。在喷嘴142、气体扩散器板146、和输出面板148上的各种通道的排列被最优化，以提供气体流需要量的扩散，同时，有效引导排气从基材20的表面区域离开。槽182提供排气口。在所示实施方案中，气体提供槽形成输出通道147，排气槽182与气体扩散器板146交替。

如图28C所示，输出面板148面对基材20。在所述实施方案中，提供气体的输出通道149和排气槽184再次交替。输出通道149通常被称为长放气槽，因为当包括扩散单元140时，其作为输送头10的输出通道12。

图28D强调通过气体扩散器单元140的输送通路，而图28E显示相应方式下的气体排气通路。参考图28D，对于气体口的代表性装置，显示了在一个实施方案中用于输出流F2的反应物气体的完全扩散的全部排列。通过喷嘴板142上的气体导管143从基础板130(图6)中提供气体。气体向下游至气体扩散器板146上的输出通道147。如在图28D中所示，在一个实施方案中，在导管143和通道147间可以存在垂直支管(即，使用图27中所示的水平板排列，法向于水平板的平面的垂直面)，这有助于产生背压，从而有利于更均一的流动。而后，气体进一步向下游流至输出面板148上的输出通道149，以提供输出通道12。导管143和输出通道147及149不仅可以在空间上装支管，而且可以具有不同几何构型以使混合最优化。

在任选的扩散器单元不存在时，基础板中的长放气通道132作为输送头10的输出通道12代替输出通道149。通道149通常被称为长放气槽，因为当包括扩散器单元140时，其作为输送头10的输出通道12。

在类似实施方案中，图28E象征性表示提供排出气的排气通路，其中下游方向与提供气体的方向相反。流动F3表示分别穿过连续的第三、第二和第一排气槽184、182、和180的排出气的通路。与用于气体供给的流动F2的更曲折的混合通路不同，图28E中所示的排气排列用于废气从表面上快速运动。因此，流动F3是相对直接的，将气体从基材表面排出。

参考之前的图6，显示作为连接板100、气体室板110、气体引导板120、和基础板130的部件的组合，可以集合以提供输送总成150。可选的实施方案对于输送总成150是可能的，包括在下面描述的由垂直的，而不是水平的，有孔板形成的输送总成，使用图6同等的排列和视角。

图6的实施方案的输送头的元件包含若干叠加的板，以得到必要的气体流通道，从而在恰当的位置输送气体至扩散器。所述方法是可用的，因为可以通过有孔板的简单叠置产生非常复杂的内部通路。可选的，可以用现有的机械或原形速成法用机械制造整块材料，其含有充足的用扩散器向界面扩散的内部通道。例如，图8显示单个机械加工模块300的实施方案。在所述模块中，由通过模块的钻孔通道形成供给线路305。如显示的，所述线路可以在两端具有出口，或在一端加盖或密封。在运行时，所述通道可以从两端供给，或作用为穿过安装在总体系中的随后的模块供给。由所述供给线路，小通道310延伸至扩散器板总成140，以供给不同的引导长输出面开口的通道。

在输送头的其他区域产生可控的背压是期望的。参考图1A，如果将两个完美的平板200组装在一起，所述板将彼此密封以形成组装板单元215。如果在垂直于图的方向制造流动气体，那么组装板单元215将阻挡气体通路。

可选的，一个或两个板可以具有小或微观的高度差的区域，其中最大高度是板的主要或原始高度的水平。高度差的区域可以被称为表面起伏图案。当用具有表面起伏图案的板制造板总成时，会形成微通道，其导致流动限制，这有助于在输送头的其他区域产生可控的背压。

例如，在图1B中，单个平板200可以与在其一部分表面上含有表面起伏图案的板220配对。当所述两个板组合形成组装板单元225时，通过与板接触形成限制开口。图1C和1D分别显示了两个含有表面起伏图案的板220或在两侧具有表面起伏图案的板230，组装产生不同的扩散器图案，如组装板单元235和245。

概述的，表面起伏图案包括任何在组装时提供期望的流限的结构。一个实例包括板的简单粗糙化选择区域。这可以通过非定向粗糙化方法产生，如砂纸打磨、喷砂处理、或设计用于产生粗压光的蚀刻法。

可选的，微通道区域可以通过产生限定明确或预限定的设备的方法产生。所述方法包括用印花或冲压产生图案。产生图案的优选方法包含部件的光刻，其中可以施加光刻胶图案，而后在不存在光刻胶的区域中蚀刻材料。所述方法可以在单个部件上实施若干次，以提供不同深度的图案，以及从较大的金属片上分出部件。

还可以通过将材料沉积在基材上而制作部件。在所述沉积中，起始的平面基材板可以由适合的材料制成。而后可以在所述板上通过材料的图案沉积构建图案。可以通过光刻成像实施材料沉积，如通过施加如光刻胶的光敏材料的均一涂层，而后基于显影的方法使用光对材料进行光刻。还可以通过诸如喷墨、凹版印刷、或丝网印刷的添加剂印刷法施加材料以得到表面起伏。

还可以完成部件的直接铸造。所述技术特别适合聚合材料，其中进行期望的板的铸造，而后用任何聚合物铸造中良好理解的方法产生部件。

典型地，板基本上是平面结构，厚度为约0.001英寸-0.5英寸，具有存在于板的一侧或两侧的表面起伏图案。当表面起伏图案形成通道时，通道应当具有可用于流动的开放横截面，其非常小，以产生流限，这样在线性区域上提供均一的流动背压，以适当地扩散气体流。为了提供适合的背压，流动的开放横截面典型地包括小于100000μm²的开口，优选小于10000μm²。

图2显示了透视图中的典型板结构，如图中所示沿轴向。金属板的表面在z方向上具有最高区域250。在从扩散器中排出气体的情况下，在某种情况下，气体进入相当深的凹处225，这使得气体在以y方向穿过扩散器区域260之前，先以x方向横向流动。为了举例，在扩散器区域260中显示若干不同图案，包括圆柱形支柱265、方形支柱270、和任意形状275。在z方向，设备265、270、或275的高度应当典型地如此，以使其顶部表面与板表面250的相当平坦的区域相同，从而当平板叠置在图2的板上时，与支柱结构的顶部接触，迫使气体仅在支柱结构间留下的区域内运动。图案265、270、和275是示例性的，任何合适的提供必要背压的图案都可以选择。

图2显示在单个板结构上的若干不同的扩散器图案。可以期望的是，在单个扩散器通道上具有若干不同的结构，以产生特定的气体出口图案。可选的，如果产生期望的均一流动，那么仅具有单一图案是期望的。而且，可以使用单一图案，其中依据扩散器总成中的位置，设备的尺寸和密度可以变化。

图9-图12B详细描述了水平放置的气体扩散器板总成140的结构。气体扩散器板总成140优选包含两个板315和320，如在图9的透视分解图中所示。在图10A(平面图)和10B(透视图)中更详细地显示所述总成的顶板315。采用透视图作为点状线10B-10B上的横截面。显示了扩散器图案的区域325。在图11A(平面图)和11B(透视图)中更详细地显示所述总成的底板320。采用透视图作为点状线11B-11B上的横截面。

在图12A和12B中显示了所述板的组合操作，其分别显示组装结构，和通道之一的放大图。在组装板结构中，气体供给330进入板，并被驱使流过扩散器区域325，其由于将板315与板320组装而现在包含精细通道。在穿过扩散器之后，扩散的气体335退出到输出面。

参考前述图6，显示作为连接板100、气体室板110、气体引导板120、和基础板130的部件的组合，可以集合以提供输送总成150。可选的实施方案对于输送总成150是可能的，包括由垂直的，而不是水平的，有孔板形成的输送总成，使用图6同等的排列。

参考图13，显示所述可选的实施方案，由底部视角(即，从放气侧观察)。所述交替排列可以用于输送总成，其使用叠置的有孔板的堆叠，所述有孔板相对于输送头的输出面垂直放置。

图14显示不含扩散器区域的典型板的轮廓365。当一系列板叠置时，供给孔360形成供给通道。

参考前述图13，两个任选的端板350位于所述结构的末端。所述示例性结构的特别元件为：板370，通过扩散器连接供给线路#2至输出面；板375，通过扩散器连接供给线#5至输出面；板380，通过扩散器连接供给线#4至输出面；板385，通过扩散器连接供给线#10至输出面；板390，通过扩散器连接供给线#7至输出面；和板395，通过扩散器连接供给线#8至输出面。应当认可的是，通过不同类型的板及其顺序，可以得到输入通道到输出面位置的任何组合和次序。

在图13的特定实施方案中，板具有仅在单侧蚀刻的图案，而背侧(不可见)是平滑的，除了供给线和总成或紧固需要所需要的孔(螺钉孔、定位孔)。考虑到按顺序的两个板，z方向上的下一个板的后面作为倚靠在先板的平面密封板，以及其侧面朝向z方向，作为用于输出面中的下一个长开口的通道和扩散器。

可选的，具有在两侧蚀刻的图案的板是可以的，而后可以在其间使用平面隔板，以提供密封机械装置。

图15A-15C详细显示了用于垂直板总成的典型板的视图，在所述情况下，连接第八供给孔至输出面扩散器区域的板。图15A显示平面图，图15B显示透视图，而图15C显示在图15B的点状线15C-15C出的透视截面图。

在图15C中，板的放大显示了输送通道405，其从设计的供给线路360携带气体并将其供给到具有流入在较前的图2中描述的表面起伏图案(未显示)的扩散器区域410。

图16A-16C中显示了可选类型的具有扩散器通道的板。在所述实施方案中，通过包含具有离散的凹陷430的基本上凸起的区域420的离散扩散器图案，形成表面起伏图案，板将第五供给通道与输出区域连接，通过表面起伏图案，气体可以穿过组装的结构。在所述情况下，当板面对另一个平板组装时，凸起的区域420阻挡流动，气体应当通过离散的凹陷流入，凹陷以所述方式形成图案，使得扩散通道的单个进入区域不会互连。在其他实施方案中，在如图2所示的扩散通道260中，形成流动通路的基本上连续的网状结构，其中支柱或其他凸出部分或微阻塞区域分隔出允许气体材料流动的微通道。

对于所示扩散器，ALD沉积设备应用包括输出面上的相邻的长开口，其中的某些将气体供给到输出面上，而其他的收回气体。扩散器在两个方向上均工作，不同之处在于气体是被驱使到输出面还是从那里拉回来。

扩散器通道的输出在视线范围内可以与输出面的平面接触。可选的，可以需要从通过密封板与具有表面起伏图案的板的接触产生的扩散器中排出的气体的扩散。图17A和17B显示所述设计，其中含有表面起伏图案的板450与密封板455接触，其具有额外的特征460，使得排出扩散器区域465的气体在达到输出面36之前转向。

回到图13，总成350显示任意次序的板。为了简化，给予每个类型的有孔板字母标称：净化P、反应物R、和排气E。提供两个反应性气体以及用于典型的ALD沉积的必要的净化气体和排气通道的最小输送总成350可以用全部缩写的顺序代表：

P-E1-R1-E1-P-E2-R2-E2-P-E1-R1-E1-P-E2-R2-E2-P-E1-R1-E1-P，其中对于使用的两个不同反应物气体，R1和R2代表不同取向的反应物板，而E1和E2相应的代表不同取向的排气板。

现在参考前面的图3，在传统观念上看，长排气通道154需要的不是真空口，而是可以简单地提供以从其相应的输出通道12抽出流动，因而促进通道内的均匀流动图案。负拉伸，仅略微少于邻近的长放气通道上的相反气压，可以有助于促进有序流动。例如，在0.2-1.0大气压的来源(例如真空泵)上，用拉伸压力操作负拉伸，然而，例如典型的真空低于0.1大气压。

由输送头10提供的流动图案的应用提供了许多优于传统方法的优势，如在先在背景部分中注明的那些，其单独地将气体脉冲到沉积室中。沉积设备的迁移率改善，并且本发明的装置适于高体积沉积应用，其中基材尺寸超过沉积头的尺寸。相比在先的方法，流动动力学也得到改善。

用于本发明的流动排列允许在输送头10和基材20间的非常小的距离D，如在图3中所示，优选低于1mm。输出面36可以非常靠近基材表面放置，在约1密耳(约0.025mm)内。通过比较，诸如在前面引述的Yudovsky的US Patent No.6,821,563中描述的在先方法限制在距离基材表面0.5mm或更大的距离，而本发明的实施方案可以在小于0.5mm下实施，例如，小于0.450mm。实际上，在本发明中优选将输送头10更靠近基材表面地放置。在一个特别优选实施方案中，到基材表面的距离D可以为0.20mm或更低，优选小于100μm。

在一个实施方案中，通过使用浮动体系，本发明的输送头可以在其输出面36和基材20的表面间保持适合的分隔距离D(图3)。

从一个或多个输出通道12排出气体的压力产生力。为了所述力为输送头10提供有用的缓冲器或“空气”轴承(气流轴承)效果，必须有足够的降落面积，即，沿着输出面36的固体表面区域，其可以与基材近距离接触。降落面积的百分数相应于允许其下的气压的构建的输出面36的固体区域的相对量。以最简单的术语，降落面积可以计算为输出面36的总面积减去输出通道12和排气通道22的总表面积。这意味着除了宽度为w1的输出通道12的气流区域或宽度为w2的排气通道22的气流区域的总表面积应当尽可能地最大化。在一个实施方案中提供95%的降落面积。其他实施方案可以使用更小的降落面积值，如85%或75%。也可以使用气流速率的调节来改变隔离或缓冲力，从而改变距离D。

应当认可的是，提供气流轴承是有优势的，因而输送头10基本上保持在基材20之上的距离D处。使用任何适合类型的输送机械装置，这基本上使输送头10无摩擦运动。而后，可以使输送头10在基材20的表面上“盘旋”，在材料沉积期间穿过基材20的表面往复输送、扫描。

沉积头包括一系列在方法中组装的板。板可以水平放置、垂直放置、或包括其组合。

图18显示了组装方法的一个实施例。基本上，将用于薄膜材料沉积的输送头组装在基材上的方法包括制作一系列板(图18的步骤500)，其至少一部分含有形成扩散器元件的表面起伏图案，和将板依次彼此附着，以形成连接一个或多个扩散器元件的供给线路的网状结构。所述方法任选地包含放置间隔板，其不含表面起伏图案，将所述间隔板置于至少一对每个含有表面起伏图案的板之间。

在一个实施方案中，总成的次序产生多重流动通路，其中在输出面中的第一气体材料的多重长输出开口的每一个与输出面中的第二气体材料的多重长输出开口的至少一个通过输出面中的第三气体材料的多重长输出开口的至少一个隔离。在另一个实施方案中，总成的次序产生多重流动通路，其中在输出面中的第一气体材料的多重长输出开口的每一个与输出面中的第二气体材料的多重长输出开口的至少一个通过输出面中的至少一个长排气口隔离，所述长排气开口与排气口连接，以在沉积期间从输出面的区域抽拉气体材料。

首先可以通过适当的方式制造板，包括但不限于冲压、印花、铸造、蚀刻、光刻、或磨蚀法。

可以将密封或粘合材料施加在板的表面，以将其附着在一起(图18的步骤502)。由于所述板可以含有精细的印花区域，因此粘合应用不使用过量的粘合剂是至关重要的，其可能在组装期间阻塞头的关键区域。可选的，可以以印花的形式施加粘合剂，从而不会干扰内部结构的关键区域，而仍旧提供足够的附着力以达到机械稳定性。粘合剂还可以是一个加工步骤的副产物，如在蚀刻加工后在板表面上残留的光刻胶。

粘合剂和密封剂可以选自许多已知类型的材料，如环氧基粘合剂、硅树脂基粘合剂、丙烯酸酯基粘合剂、或油脂。

可以将印花板以适当的顺序排列，得到进口到输出面长开口的期望的组合。典型地，在某种校准结构上组装板(步骤504)。所述校准结构可以是任何受控的表面或一套表面，倚靠其安排板的某些表面，以使板在组装时已经在出色的校准状态。优选的校准结构为具有定位销的基础部分，其销表示具有孔的界面，孔存在于所有板的特定位置。优选的，有两个定位销。优选所述校准孔之一是圆形，而其他是槽，在组装期间不会过约束。

一旦所有部件及其粘合剂组装在校准结构上，就将压板施加在结构上，并施加压力或加热以固化结构(步骤506)。

尽管上述销的校准已经提供优良的结构校准，然而在板的制造法中的变体可以导致输出面对于适当的应用而言不够平整。在所述情况下，将输出面作为完整单元或顺序打磨和抛光以得到期望的表面抛光是可用的(步骤508)。最后，清洗步骤是可以期望的，以使沉积头的操作不会导致污染(步骤600)。

技术人员应当理解的是，如在此所述的流体扩散器在各种用来将气体流分配到基材上的装置中是可用的。典型的，流体扩散器包括第一板和第二板，第一板和第二板的至少其一包括表面起伏图案部分。将第一板和第二板组装形成长输出开口，其具有通过表面起伏图案部分确定的流体扩散部分，其中流体扩散部分可以扩散气体(或液体)材料流。气体(或液体)材料流的扩散是通过气体(或液体)材料流穿过由第一板和第二板的组装形成的表面起伏图案部分确定的流体扩散部分来完成的。表面起伏图案部分典型地位于面板之间，连接长进口和长出口，或用于气体(或液体)材料流的输出开口。

尽管用于堆叠有孔板的方法是构造输送头的特别可用的方式，但是还有许多其他方法用于构建所述结构，其可以用于可选实施方案中。例如，可以通过金属模块的直接机械加工、或若干附着在一起的金属模块的直接机械加工构建设备。而且，也可以使用涉及内部铸造装置的铸造技术，这是技术人员应当理解的。还可以使用任何的大量立体光刻技术构建设备。

本发明的输送头10提供的一个优势在于在其输出面36和基材20的表面间保持适当的隔离距离D(图3所示)。图19显示用从输送头10放出的气流的压力保持距离D的某些关键注意事项。

在图19中，显示了代表性数量的输出通道12和排气通道22。从一个或多个输出通道12中放出气体的压力产生力，如通过本图中的向下箭头表示的。为了所述力提供输送头10可用的缓冲或“空气”轴承(气流轴承)效果，需要有足够的降落面积，即，沿输出面36的固体表面积，其可以与基材近距离接触。降落面积的百分比相应于允许其下的气压的构成的输出面36的固体面积当量。用最简单的术语，降落面积可以计算为输出面36的总面积减去输出通道12和排气通道22的总表面积。这意味着总表面积，除了宽度为w1的输出通道的12的气流面积，或宽度为w2的排气通道22的气流面积，应当尽可能最大化。在一个实施方案中提供95%的降落面积。其他实施方案中可以使用更小的降落面积值，如85%或75%。也可以使用气流速率的调节，以改变隔离或缓冲力，从而改变距离D。

应当认可的是，提供气流轴承是有优势的，从而使输送头基本上保持在基材20之上距离D。这是的用适当类型的输送机械装置，输送头10基本上为无摩擦运动。而后，可以使输送头10在基材20的表面上“盘旋”，在材料沉积期间穿过基材20的表面往复输送、扫描。

如图19所示，输送头10可能太重，以至于向下的气体力不足以用于保持必要的分离。在所示情况下，诸如弹簧170、磁体、或其他装置的辅助提升组件可以用于提供提升力。在其他情况下，气流可以高到足以导致负面问题，以迫使输送头与基材20的表面分离距离过大，除非施加额外的力。在所述情况下，弹簧170可以是压缩弹簧，以提供额外需要的力来保持距离D(相对于图19的安排向下)。可选的，弹簧170可以是磁体、弹性体弹簧、或某些其他提供向下力的装置。

可选的，输送头10可以相对于基材20采取某些其他取向。例如，可以通过空气轴承作用，反重力，来支持基材20，从而在沉积期间，基材20可以沿输送头10运动。在图25中显示了一个使用空气轴承作用在基材20上沉积的实施方案，在输送头10上缓冲基材20。基材20穿过输送头10的输出面36的运动是沿双箭头所示方向的。

图26的替换实施方案显示基材支撑74上的基材20，所示基材支撑74例如为网状支撑或辊轴，在输送头10和气流轴承98间的方向K上运动。在所述实施方案中，输送头10具有空气轴承，或更适合的，气流轴承作用，并与气流轴承98合作，以在输出面36和基材20间保持期望的距离D。气流轴承98可以直接使用进口气体、或空气、或某些其他气体材料的流F4增压。要注意的是，在本沉积体系中，在沉积期间，基材支撑或支持物可以与基材接触，所述基材支撑可以是运送基材的一种方式，例如辊轴。因而，在处理时，本体系不要求基材的热绝缘。

如参考图5A和5B特别描述的，输送头10包含相对于基材20表面的运动，以实施其沉积功能。所述相对运动可以用许多方式得到，包括输送头10和基材20的任一或两者的运动，如通过提供基材支撑的设备的运动。依据需要多少沉积循环，运动可以是摆动或往复运动，或可以是持续运动。也可以使用基材的旋转，特别是在批加工中，尽管优选连续加工。可以将驱动器偶合在输送头的实体上，如机械连接。可选地，可以使用可变的力，如改变磁力场。

典型地，ALD包含多重沉积循环，建立每个循环的可控薄膜深度。使用较早给出的气体材料类型的命名法，例如在简单设计中，单循环可以提供第一反应物气体材料O的一个应用，以及第二反应物气体材料M的一个应用。

O和M反应物气体材料的输出通道间的距离决定了完成每个循环的往复运动需要的距离。对于本实例，在反应物气体通道出口和相邻的净化通道出口间，图6的输送头10在宽度上可以具有0.1英寸(2.54mm)的标称通道宽度。因此，对于使所用相同表面的区域可见全部ALD循环的往复运动(如在此使用的沿y轴运动)而言，可以需要至少0.4英寸(10.2mm)的扫描。对于所述实例，通过运动所述距离，基材20的区域可以暴露于第一反应物气体材料O和第二反应物气体材料M。可选的，输送头可以运动大得多的距离来扫描，甚至从基材的一端运动到另一端。在所述情况下，在薄膜生长期间，生长的薄膜可以处于环境条件下，在许多应用环境下不会导致不良作用。在某些情况下，均一性的考虑到需要测量在每个循环中往复运动的量的随机性，如降低边缘效应或依据往复运动的极端情况构建。

输送头10可以仅具有足够的输出通道12以提供单循环。可选的，输送头10可以具有多重循环排列，以使其可以覆盖更大的沉积区域，或使其可以在一个往复运动距离的往返移动中进行两次或多次沉积循环的距离上进行往复运动。

例如，在一个特别应用中，发现每个O-M循环在约1/4的处理表面上形成单原子直径层。因而，在所述情况下，需要四次循环才能在处理表面上形成单原子直径层。类似的，在所述情况下，为了形成10原子直径的均匀层，需要40次循环。

用于本发明的输送头10的往复运动的优势在于，这允许在面积超过输出面36的面积的基材20上沉积。图20示意性显示了所述更宽的面积覆盖是如何实施的，相对于x轴，通过箭头A以及正交或横向于往复运动的运动沿y轴应用往复运动。而且，需要强调，如图20所示，在x或y方向的任一方向上，可以或者通过输送头10的运动、或者通过由运动的基材支持74提供的基材20的运动、或者通过输送头10和基材20两者的运动，实施运动。

在图20中，输送头和基材的相对运动方向是彼此垂直的。也可以使所述相对运动平行进行。在所述情况下，相对运动需要具有代表摆动的非零频率组件和代表基材位移的零频率组件。所述组合可以通过如下组合达到：摆动与固定基材上的输送头的位移的组合；摆动与相对于固定基材输送头上的基材的位移的组合；或任何组合，其中通过输送头和基材两者的运动提供摆动与固定运动。

有利地，输送头10可以制成比许多类型的沉积头可能的更小的尺寸。例如，在一个实施方案中，输出通道12的宽度w1为约0.005英寸(0.127mm)，而长度延伸至约3英寸(75mm)。

在一个优选实施方案中，ALD可以在大气压或接近大气压下，在广泛的环境和基材温度下实施，优选在300℃下。优选的，需要相对洁净的环境，以使污染的可能性最小化；然而，当使用本发明的设备的优选实施方案时，为了得到可接受的性能，完全“洁净空间”条件或惰性气体填充外壳不是必须的。

图21显示原子层沉积(ALD)体系60，其具有提供相对良好控制和无污染环境的室50。气体供给28a、28b、和28c通过攻击线路32提供第一、第二、和第三气体材料至输送头10。弹性供给线路32的任选应用式输送头10的运动容易。为了简化，在图21中未显示任选的真空蒸汽回收设备和其他支持组建，但是其也可以使用。运送体系54提供基材支持，其沿输送头10的输出面36运送基材20，在x方向上提供运动，使用在本公开中使用的坐标轴体系。通过控制逻辑处理器56可以提供运动控制，以及阀门和其他支持组建的总控制，例如计算机或专用微处理器总成。在图21的排列中，控制逻辑处理器56控制提供到输送头10的往复运动的驱动器30，以及控制输送体系54的输送马达52。驱动器30可以是任何数量的装置，其适于输送头10沿运动的基材20(或，可选的，沿静态的基材20)的前后移动。

图21显示用于在网状基材66上进行薄膜沉积的原子层沉积(ALD)体系70的替换实施方案，其在沿作为基材支持的网状输送机62经过输送头10输送的网状基材66上沉积。网本身可以是基材，或可以提供其他基材的支持。输送头运输64在网运动方向的横向上输送输送头10穿过网状基材66的表面。在一个实施方案中，驱动输送头10前后运动穿过网状基材66的表面，通过气压提供完全分离力。在另一个实施方案中，输送头输送64使用导螺杆或类似机械装置，其横穿网状基材66的宽度。在另一个实施方案中，在沿网62的适当位置上使用多重输送头10。

图23显示另一个网状排列的原子层沉积(ALD)体系70，使用静态输送头10，其中流动图案的取向正交于图22的构型。在所述排列中，网状输送器62的运动本身提供ALD沉积所需的运动。在所述环境下，也可以使用往复运动。参考图24，显示一部分输送头10的实施方案，其中输出面36具有一定量的曲率，这对于某些网状涂布应用而言是有利的。可以提供凸出或凹陷曲率。

在另一个可以特别用于网状制造的实施方案中，ALD体系70可以具有多重输送头10，或双重输送头10，基材66的每一侧上设置一个。可选地，可以提供弹性输送头10。这提供沉积设备，其显示沉积表面的至少一些一致性。

在另一个实施方案中，输送头10的一个或多个输出通道12可以使用在美国专利申请公开No.2007/0228470中公开的横向气流排列。在所述排列中，支持输送头10和基材20间的分离的气压可以通过一定量的输出通道12保持，例如通过排放净化气体的那些通道(图4-5B中标注为I的通道)。那么，对于一个或多个放出反应物气体的输出通道12(在图4-5B中标注为O或M的通道)，可以使用横向流动。

本发明的优势在于其在广泛的温度下，在某些实施方案中包括室温或接近室温，以及在沉积环境下，在各种不同类型的基材上实施沉积的能力。本发明可以在真空环境下操作，但是特别适于在大气压或接近大气压下操作。本发明可以在大气压条件下，以低温法应用，所述方法可以在非密封环境下、开放于环境大气下实施。本发明还适于在网状或其他移动基材上沉积，包括在大面积基材上沉积。

例如，具有依据本方法制造的半导体薄膜的薄膜晶体管可以显示场效应电子迁移率，其大于0.01cm²/Vs，优选至少0.1cm²/Vs，更优选大于0.2cm²/Vs。另外，具有依据本发明制造的半导体薄膜的n-通道薄膜晶体管可以提供至少10⁴的开闭比，有利地至少为10⁵。当从一个阀门到另一阀门扫描触发电压时，用最大/最小漏电流测量开闭比，其代表可以在显示的栅极线上使用的相关电压。典型系列值为-10V~40V，漏电流保持30V。

参考图29A和29B，以及前述图6-18，显示了组装的双板扩散器总成的透视截面图。图29C显示用与图29A和29B中显示的双板扩散器总成相同的方式制造的组装的双板气体流体流动通道的透视截面图。

输送头10，也被称为流体分配歧管，包括第一板315和第二板320。至少第一板315和第二板320的至少一部分确定表面起伏图案，参考至少图1A-2如上所述。在第一板315和第二板320间施加金属粘合剂，以在第一板315和第二板320粘合在一起后，第一板315和第二板320形成由表面起伏图案限定的流体流动引导图案。

金属粘合剂318可以是任何基本上包含金属的材料，其在加热或加压条件下，作为第一板和第二板间的粘合剂(典型地，两个金属基材)。涉及金属粘合剂的典型方法为焊接和钎焊。在两种方法中，通过熔融或在要连接的金属部件间提供熔融填料金属，将两个金属连接。焊接与钎焊的任意区别在于，焊料金属在较低温度下熔融，通常低于400°F，而钎焊在较高的温度下熔融，通常高于400°F。

通常，低温或焊接粘合金属是纯净材料或含有铅、锡、铜、锌、银、铟、或锑的合金。通常，高温或钎焊粘合金属为纯净材料或含有铝、硅、铜、磷、锌、金、银、或镍的合金。通常，任何纯净金属或在可接受的温度下能够熔融并且能够润湿要连接的部件表面的金属的组合是可以接受的。

通常，可以为另外的组件提供金属粘合剂318，以确保粘合的金属良好附着在要粘合的表面上。一个所述组件是助焊剂，其是与金属粘合剂协同使用的任何材料，目的在于清洁和制备要粘合的表面。需要将各种交替金属的薄层施加在金属部件的表面上以促进填料金属的附着力也是可能的。一个实例是在不锈钢上施加镍薄层以促进银的附着力。

在粘合加工期间，可以用任何导致期望量的粘合金属的方式施加粘合金属。粘合金属可以作为薄金属隔离片施加，其位于部件之间。粘合金属可以以溶液或膏的形式提供，其施加在要粘合的部件上。所述溶液或膏通常含有粘合剂、溶剂、或粘合剂和溶剂载体的组合，其可以在金属粘合加工之前或期间移动。

可选的，可以通过正式沉积法将金属粘合剂318提供在部件上。所述沉积法的实例为喷溅、蒸发、和电镀。沉积法可以提供纯净金属、金属合金、或包括各种金属的层状结构。

粘合加工包括组装要粘合的部件，而后施加至少加热、加压、或加热和加压的组合。可以通过电阻、电感、对流、辐射、或火焰加热施加热。控制粘合加工的气氛以降低金属组件的氧化通常是期望的。加工可以在大于大气压到高真空加工的任何压力范围下进行。与要粘合的材料接触的气体组合物应当在非常缺氧，并可以有利地含有氮、氢、氩或其他惰性气体或还原气体。

可以通过表面起伏图案限定流动引导图案，其不含金属粘合剂。当金属粘合剂318可以均匀施加在要连接的金属板上时，在组装的分配歧管的全部内表面上存在粘合剂的结果，其可以导致化学兼容性的问题。而且，在组装操作期间，当粘合剂在高温组装加工期间流动时，过量粘合金属的存在可以导致分配歧管中的内部通路的堵塞。

在组装之前，金属粘合剂318可以优选地仅存在于要粘合的表面上，而不存在于表面起伏图案中。这可以通过使用粘合金属的隔离片达到，其已经印花以反映板的粘合表面。可选的，如果金属粘合剂作为液体前体施加，那么施加可以使用诸如辊印的技术，其中印刷辊的图案或板的表面起伏的任一或两者允许粘合剂仅施加在期望的位置。

当通过蚀刻法形成表面起伏图案时，特别优选的方法是在蚀刻法之前，将粘合剂318作为薄膜施加在金属板上。在将粘合剂施加在板315或320上后，在金属粘合剂上提供适合的掩膜。而后用适合的蚀刻剂蚀刻金属板和叠加的粘合材料，例如，以单蚀刻法。结果，用与蚀刻金属板表面起伏图案相同的加工步骤，可以得到粘合材料的非常精细的图案。可选的，金属粘合剂318和施加了金属粘合剂的板可以在单独加工步骤中用相同的掩膜蚀刻。这同样得到非常精细的粘合材料图案。

依据涉及的特定应用，第一板315和第二板320的相对位置和形状可以不同。例如，第二板可以包括表面起伏部分，其位于第一板的表面起伏部分的对面，如图29A和29C中所示。在所述情况下，通过每个板315、320中的表面起伏图案的组合，以及在其边缘用粘合金属318密封表面起伏图案的效果的组合，形成流体流动引导图案。

可选的，第二板可以包括偏移第一板的表面起伏部分放置的表面起伏部分，如在图29B中所示。如在图29B中所示，在第一板315中的某些表面起伏图案位于第二板320的非表面起伏部分的对面。虽然在第二板320中没有表面起伏图案，但是第一板315和第二板320两者的任一的不含粘合剂的面积不会形成完全密封，可以提供有时期望的非常高的流体阻抗。因此，流体流动引导图案322可以通过没有表面起伏图案但具有粘合金属图案的板形成。在所述情况下，粘合金属可以通过任何上述方法印花。另外，粘合金属可以通过蚀刻法印花，使用攻击粘合金属，但不攻击基础板材料的蚀刻剂。

在也被称为流体分配歧管的输送头10的组装期间，位于含有表面起伏的板之间的粘合金属应当密封表面起伏装置间的区域。应当施加足够的粘合金属，以密封装置，而过量的粘合金属会不期望地流到歧管的其他部件，导致堵塞或表面活性的缺乏。而且，流体分配歧管的输出面应当足够平整，优选在流体分配歧管的构建后，几乎没有或没有打磨。

参考图30，为了促进密封和输出面平整性，流体分配歧管包括第一板315和第二板320，其具有至少第一板315和第二板320的至少一部分限定的表面起伏图案。第一板315和第二板320的至少其一包括镜面罩面漆(使用标记327指定)。粘合剂位于第一板和第二板之间，以使第一板和第二板形成通过表面起伏图案限定的流体流动引导图案。

如在此所用的，术语镜面罩面漆是包括表面罩面漆的表面，其在装置组装之前或之后需要最小限度的抛光。表面罩面漆可以通过ASMEB46.1-2002中作为“评估剖面的算术平均偏差”确定的，以及ISO 4287-1997确定的Ra来描述。通过测量表面的微观轮廓得到表面的Ra。由轮廓确定平均表面高度。Ra是平均表面高度的平均绝对偏差。

流体分配歧管含有内部或外部镜面罩面漆，其包括优选小于16微英寸Ra的表面罩面漆，更优选小于等于8微英寸，和最优选小于等于4微英寸。尽管4微英寸的表面罩面漆是最优选的，但是依据预期的特定应用，通常使用8微英寸或16微英寸的表面罩面漆，因为其可以以合理的成本提供足够的性能。

流体分配歧管可以具有包括输出面的板315或320，输出面包括镜面罩面漆。输出面的平整度非常重要，因为基材的浮动高度随平整度降低而降低，并且如果有粗糙度或划痕，不期望的气体混合会增加，所述粗糙度或划痕或者留存在沉积加工中使用的化学物质，或者产生气体混合的通路。平整度通常可以通过在组装后打磨输出面而达到。不幸的是，这导致成本的增加，并且使用具有薄的顶板的大歧管是困难的，因为打磨加工会使所述板薄到破坏结构的程度。如果用已经含有代表具有镜面罩面漆的输出面的表面的板315或320组装流体分配歧管，那么所有组装后的打磨的绝大部分可以避免。

在包括粘合的表面起伏板的流体分配歧管的总成中，板320和315间的接触区域328是在组装期间通过粘合剂接触或连接的区域。具有最小量的粘合金属是期望的。为了使用较少的粘合金属，期望表面罩面漆质量超过上述最小阈值，以避免板间的缝隙以及板上的粗糙性质，其以不受控制的方式消耗过量的粘合金属，使恒定施加最小量的粘合金属变得困难。因此，流体分配歧管可以具有包括接触区域328的第一和第二板315、320，其中粘合剂位于第一板315和第二板320的至少其一上，在接触区域328中包括镜面罩面漆327。

可选的，流体分配歧管包括若干粘合的板。镜面罩面漆可以存在于任何接触区域或输出面上。在两个板的接触区域的情况下，镜面罩面漆可以存在于一个接触面或两个接触面上。

参考图31A-31D，以及前述图1-28E，输送头10；以及参考流体分配歧管，在输送头10的输出面上，流体，例如气体，非均匀地穿过长狭槽，也被称为输出通路149。典型地非均匀提供流体的方式是在流体连通中具有长输出面狭槽(也被称为输出通路149)，其具有单独的主室610，例如，长放气通道132或引导通道凹槽255。主室610典型地运行大约为狭槽149的长度。主室610通过流限通道，例如扩散器140与狭槽149连接，同时在其长度上具有低流限。结果，流体在主室610中流动，直到其压力沿着室几乎恒定，而后通过流限以均匀方式排出进狭槽149中。通常，主室149中的横向流限是其横截面形状和面积的函数。典型地，主室610中横向流限的存在是不期望的，因为其可以导致非均匀流动穿过狭槽149离开。

通常，流体分配歧管的构建中的约束限制了主室的横截面大小，这将进一步限制可以提供输出面狭槽149的长度。为了使所述效应最小化，流体输送装置，也被称为ALD体系60，对于薄膜材料沉积而言包括流体分配歧管，也被称为输送头10，其包括以流体连通而与主室610连接的输出面36。二级流体源620以流体连通而与主室610通过多重输送口630连接。二级流体源620，例如，二级室622，以类似主室610的方式操控，允许沿二级室622的流体的低阻抗横向流动，同时供给均匀流体流动至主室610。其作用为去除上述源自主室610的横向流动的限制作用。这样，输送口630可以是任何流体导管，其允许在二级室622和主室610间的传输。尽管输送口630通常应当具有低流动阻抗，但是设计对流动具有特定阻抗的输送口630是可用的，以调节从二级流体源620到主室610的流动。

如在图31A-31C中所示，主室610可以包括对于至少二级流体源620的某些多重输送口630而言是普通的室。在所述实施方案中，流体分配歧管含有相对更长的主室610，在其上供给超过一个的二级室622的进口。这样，即使主室610不提供足够低的流动阻抗以提供狭槽149的全部长度，仍然可以由二级室622局部提供。另外，如果沿主室610具有残余的压差，那么主室610的连续性使某些流体流动以平衡主室610中的压力。

参考图31B，可选的，主室610可以包括多重离散主室612。每个多重离散主室610通过流体连通与二级流体源620的多重输送口630的至少一个连通。

二级流体源620可以包括粘附在流体分配歧管(输送头10)上的整体流体室。当流体分配歧管具有近似矩形的横截面时，二级室620可以是在截面上类似并直接安装在除了输出面之外的分配歧管的任何表面上的元件。二级室620可以具有与流体分配歧管的开口匹配的开口，并可以使用传统密封技术永久或临时附着在输送头10上。例如，可以用橡胶、油、蜡、可固化化合物、或粘合金属制成密封。

另外，二级室可以用流体分配歧管整体形成，如图31A和31B所示。这样，当分配歧管包括表面起伏图案板的总成时，二极室包含一个或多个流体引导通道，其由一个或多个添加到分配歧管上的表面起伏板制成。所述表面起伏板可以用与生产主室和输出面的表面起伏板相同的方式制造和组装。可选的，由于当彼此比较时，二级室和主室的尺寸不同，因而可以使用不同的组装法。也可以有其他的机械或成本原因而组装不同的二级室和主室。

参考图31C，可选的，二级流体源620可以包括流体室624，其通过多重离散输送通道630与流体分配歧管10流体连通。离散输送通道630可以是任何适于在所述环境下输送流体的流体导管。例如，所述导管可以是任何可用的截面尺寸和形状的管，其被组装为通过进口与分配歧管或者暂时(可移除的)或者永久连接。可移除的连接器包括传统的配件和法兰。永久连接包括焊接、钎焊、附着、或压合。也可以通过松散材料的铸造或机械加工构造二级室的一部分导管。

参考图31D，至少一个输送口630可以包括装置640，其构造为控制流体流动穿过组合的输送口630。当流体分配歧管包括与超过一个主室612流体连通的二级室624时，相对于流进另一个主室，调节流体的流动进入主室612之一是可以使用的。相对于提供到另一个主室的组合物，提供不同的流体组合物至主室612之一也可以是期望的。因此，下列体系能够可以：(1)如果给定的分配歧管意味着涂布若干不同宽度的基材，分配歧管的部分可以被关闭，以使仅仅当前的基材的宽度接受反应性流体；(2)如果更大基材的部分不需要涂布，对于不期望沉积的区域，分配歧管的部分可以关闭；(3)如果基材的部分意味着接受交替沉积化学过程其他部分，分配歧管的部分可以为基材提供另一个流体化学过程。

为了调节流动至一个或多个主室612，可以使用位于二级室620和主室610间的阀门体系640。阀门640可以是任何标准型的阀门，用于调节流体流动。当二级室620是分配歧管的整合时，阀门640可以是歧管的整体部件，并可以通过利用包括在歧管构造中的可移动元件形成。阀门640可以手动控制，或通过远程制动器控制，例如包括气动、电动、或电气制动器，

参考图32A-32D，以及前述图1-28E，在上述实例实施方案中，分配歧管10的输出面36;148的布局包括长源狭槽149和长排气狭槽184，其典型地存在于绝大多数狭槽垂直于基材的运动以实施沉积的构造中。另外，狭槽可以存在于输出面36;148的边缘，并平行于基材运输器，以提供接近运动基材的横向边缘的隔离。

参考图32A-32D，薄膜材料沉积的流体输送装置(ALD沉积体系60)可以包括基材输送机械装置54;62，其使基材20;66在一个方向上运行。流体分配歧管10包括输出面36;148，其包括多重长狭槽，例如狭槽149、184、或其组合。狭槽149、184、或其组合的至少其一包括相对于基材20;66运行方向非垂直也非平行的一个部分。

例如，参考前述图21，当基材20;66沿方向x移动时，垂直于基材移动的长狭槽相对于x成90度角，而平行于基材移动的长狭槽相对于x成0度角。然而，在任何机械体系中，典型地，相对于体系中的角度有某些量的变化。因此，非垂直可以确定为相对于基材移动x的任何角度，其小于85度，而非平行可以确定为相对于基材移动x的任何方向，其大于5度。因此，当狭槽149、184、或其组合是线状的时，狭槽位于基材移动方向的大于5度到小于85度的角度上。当存在足够的曲率时，非线形狭槽也满足所述情况。

当用本发明的分配歧管涂布弹性基材时，当与越过排气狭槽相比，越过源狭槽时，通过流体产生不同的力。这是如下事实的自然结果，即设定流体压力以驱使流体从源到排气狭槽。导致在基材上的作用是，基材以比越过排气狭槽更高的程度从头驱使离开越过源狭槽。从而，这可以导致基材的形变，这是不期望的，因为这导致浮动的非均匀高度，从而导致流动混合和基材与输出面间接触的可能性。

当将直线形状制成弯曲时，即当弯曲轴仅在一维上发生时，弹性基材可以最容易地弯曲。因此，对于一系列直线平行狭槽，仅仅基材的固有束强度抵抗狭槽间的力差，因而产生显著的基材形变。

可选的，当尝试弯曲非直线型基材时，即在二维上延伸的形状，基材的有效束强度大大提升。这是因为完成二维弯曲，不仅基材必须直接在非直线弯曲形状上弯曲，而且尝试使非直线弯曲在基材的邻近区域产生压缩和张力。由于基材可以对压缩和张力具有非常高的抗力，结果是大大提高的有效束强度。因此，非线形狭槽的应用可以产生更高弹性的基材，其无需不期望的气体混合或基材与输出面的接触而操作。因此，在其长度上是非线形的狭槽149、184、或其组合可以特别期望地用于分配歧管中。

这样，输送体系60的流体分配歧管可以具有包括曲率半径的一个长狭槽的至少一部分，如图32A所示。任何程度的非线性可以用于完成有效束强度的提升。曲率半径可以上至10米，以产生有益效果。如果通过输出面36的中心沿基材移动x的方向延展绘制中心线650，那么在所述线的正位被确定为在基材运动方向x上从输出面36发出的位置。半径可以具有中心点，其相对于输出面36的中心位于负或正位。中心点也可以在除基材运动方向x的其他方向上偏移，以使长狭槽不对称地位于输出面36上。

由于更具弹性的基材需要有效束强度的更大的提升，因而可以期望更小的曲率半径。在半径的某些较低限下，狭槽可以经历相对于基材的非常大的角度变化，从而需要曲率半径沿其长度可变。这样，输送体系60的流体分配歧管10可以含有包括多方向(或通路)改变的一个长狭槽的至少一部分。这可以采取沿狭槽的方向改变的任意图案的形式，或具有曲率半径的周期变化的狭槽的形式。周期图案可以包括周期性的正弦波(图32B)、锯齿(图32C)、或方波，或者为上述波的组合。由于输出面36包括许多狭槽149、184、或其组合，因而狭槽形状可以是上述特征的任何组合，包括为邻近狭槽的对称或镜像的狭槽的应用。依据其作为源狭槽149或排气狭槽184的功能，或基于其提供的气体组合物的类型，狭槽还可以具有不同形状。

长狭槽的非垂直、非平行部分可以包括的相对于基材运动的方向的最大角度为大于等于35度。当狭槽149或184位于相对于基材移动的对角线上时，用某种程度的对基材移动的非垂直性可以得到有益效果。然而，由于狭槽接近平行于基材移动，因而在移动过沉积歧管时，对于给定长度的歧管和给定的狭槽间隙，由基材经历的ALD循环的数目增加。因而，当狭槽149、184对角线排列时，期望将狭槽以相对于基材移动的方向大于35度的角度排列，更优选角度大于等于45度。

参考图33A-33C，以及前述图6-18，在某些实例实施方案中，具有不平整的输出面是期望的。如在图6中所示，输出面在x和y方向伸展，在z方向上没有变化。在图6中，x方向是垂直于基材移动的，而y方向是平行于基材移动的。在图33A-33C中所示的实例实施方案中，输出面36包括z方向上的变化。

弯曲的输出面36的使用可以允许具有更高的弹性的要被涂布的基材，而无需不期望的气体混合或基材与输出面接触。输出面36的曲率可以在x方向、y方向延伸，或者两个方向上都延伸。

当涂布具有本发明的分配歧管的弹性基材时，当与越过排气狭槽相比，越过源狭槽时，通过流体产生不同的力。这是如下事实的自然结果，即设定流体压力以驱使流体从源到排气狭槽。导致在基材上的作用是，基材以比越过排气狭槽更高的程度从头驱使离开越过源狭槽。从而，这可以导致基材的形变，这是不期望的，因为这导致浮动的非均匀高度，从而导致流动混合和基材与输出面间接触的可能性。

当将直线形状制成弯曲时，即当弯曲轴仅在一维上发生时，弹性基材可以最容易地弯曲。因此，对于一系列直线平行狭槽，仅仅基材的固有束强度抵抗狭槽间的力差，因而产生显著的基材形变。

输出面36沿x方向的曲率允许涂布的基材20在二维上(宽和高)弯曲，因而增加基材20上的有效束强度。为了在基材20上产生二维弯曲，直接在非直线弯曲形状的输出面36上弯曲基材，这导致基材20的相邻区域的压缩和张力。由于基材20可以强烈对抗压缩或拉伸力，这导致基材20的有效束强度大大增加。

输出面36沿y方向的曲率使得控制在分配歧管10的输出面36上的基材20的向下的力更加容易。当曲率在输出面36的y方向上延伸时，基材20的张力可以用于控制基材20相对于输出面36的向下力。相反，当输出面36在z方向上没有变化时，基材20的向下力仅可以或者用基材的重量，或者用提供作用在基材20上的力的其他元件控制。

一个传统的使输出面36弯曲的方式是对分配歧管10的板进行机械加工，以使其包括z方向上的变化。然而，这使得对于高度变化的任何提议的外形进行歧管板的设计和构造成为必要，导致制造分配歧管的成本上升。

当分配歧管10包括印花的表面起伏板的总成时，如果板在z方向上的厚度使板可以在组装加工期间变形成期望的外形，那么所述增加的成本可以降低或甚至避免。在所述方法中，一套类似的表面起伏板可以用于生产若干在z方向上的分配歧管高度外形，简单地通过在适当的塑造元件中将其组装。

再次参考图33A-33C，流体分配歧管10包括第一板315和第二板320。第一板315包括在y方向延伸的长度维度和在x方向延伸的宽度维度。第一板315还包括厚度660，其允许第一板315在第一板315的y方向延伸的长度维度和x方向延伸的宽度维度的至少其一上可变形(也被称为屈服)。另外，第二板320包括在y方向延伸的长度维度和在x方向延伸的宽度维度。第二板还包括厚度670，其允许第二板320在第二板320的y方向延伸的长度维度和x方向延伸的宽度维度的至少其一上可变形(屈服)。至少第一板315和第二板320的至少一部分确定了表面起伏图案(例如参考图12A和12B显示和描述的表面起伏图案)，其确定流体流动引导路径。第一板315和第二板320粘合在一起，形成在沿板315、320的长度维度和宽度维度的至少其一上的z方向上延伸的高度维度上的非平面形状。

使板屈服的适合的厚度依赖于构造的材料和特定实施方案涉及的曲率半径。典型地，可以使用任何厚度，只要组装加工，例如板粘合法，不产生不可接受的扭曲或在任一或两个板上都产生结构损坏。例如，当板315、320由包括钢、不锈钢、铝、铜、黄铜、镍、或钛的金属构成，通常，期望板厚度小于0.5英寸，更优选小于0.2英寸。对于诸如塑料和橡胶的有机材料，期望板厚度小于1英寸，更优选小于0.5英寸。

非平面形状的板315、320可以包括曲率半径680。曲率可以具有直线轴，表明曲率沿圆柱体的一部分表面。轴可以或者是x方向，或者是y方向，或者是x和y反向的组合的方向。轴还可以具有z方向上的某些方向，以使弯曲表面的最大高度沿输出面不恒定。曲率半径可以上至10米，并仍旧产生有益的效果。轴可以在输出面之上或之下，分别导致凸面或凹面的曲率。

可选的，曲率可以具有点轴，产生沿球面的一部分的曲率。点轴可以在输出面之上或之下的任何点，分别产生凸面或凹面的曲率。曲率半径可以上至10米，并仍旧产生有益的效果。

分配歧管的输出面36可以包括高度上的周期性变化。这可以采取方向改变的任意图案形式，或z方向上的曲率半径的周期性变化。周期性图案可以是正弦波或可以产生任何周期性变化的正弦波的组合。曲率半径的变化可以同时在x和y方向上发生，产生输出面36上的隆起或波形。

分配歧管10可以通过使用在第一板315和第二板320的高度维度(z方向)上产生非平面形状的设备将第一板315和第二板320粘合来制造。例如，可以使用包括在模具390中保留第一板315和第二板320的设备将第一板315和第二板320粘合在一起。在所述设备配置中，模具690包括第一侧模690a和第二侧模690b，其包括在其外型上的高度变化，第二侧模具有基本上与第一侧模相反的变化。

将一系列平面的表面起伏板315、320置于侧模之间。施加足够的压力封闭侧模，以使表面起伏板符合侧模的形状，如图33B所示。而后使用固定元件，使板粘合。例如，固定元件可以包括热、压力、声能、或任何激活事先在板间施加的粘合剂的其他力之一或其组合。粘合作用还可以来自表面起伏板的固有性质。例如，如果在模具中压缩板，而后使电流通过板总成，那么局部加热可以产生板间的焊接，而不需要外来粘合剂。

第一板和第二板的粘合还可以使用使第一板和第二板移动穿过一套辊轴的设备完成。例如，一系列沿非直线路径设置的辊轴可以使表面起伏板总成在穿过辊轴时采用特定的曲率。辊轴可以构造成同时提供热、压力、声能、或另一个导致板粘合在一起的固定力。在头组装期间，辊轴可以通过手动、遥控或计算机控制装置移动，以产生期望的曲率半径的变化。辊轴还可以具有印花表面轮廓，其产生完成的分配歧管中的周期性图案的高度变化。

如上所述，粘合加工涉及要粘合的板的组装，随后施加至少热、或压力、或热和压力的组合。热可以通过电阻、电感、对流、辐射或火焰加热实施。通常期望控制粘合加工的气氛以减少金属组件的氧化。加工可以在任何压力范围下进行，从高于大气压到高真空处理。与要粘合的材料接触的气体组合物应当相当缺乏氧，有利地可以含有氮、氢、氩或其他惰性气体或还原气体。

无论分配歧管是如何制成的，本发明的所述实例实施方案的一个优势在于，尽管单独的板具有足够的弹性以用所述技术组装，但是一旦粘合，由于板间的协同，分配歧管的整体强度提升。

参考图36-38，以及前述图3和6-18，如上所述，当用本发明的分配歧管涂布弹性基材时，通过与越过排气狭槽的流体相比的越过源狭槽流体产生不同的力。这是如下事实的自然结果，即设定流体压力以驱使流体从源到排气狭槽。导致在基材上的作用是，基材(以比越过排气狭槽更高的程度越过源狭槽)从头驱使离开。从而，这可以导致基材的形变，这是不期望的，因为这导致浮动的非均匀高度，从而导致立体混合和基材与输出面间接触的可能性。

减轻在基材上的所述非均匀力的一个可用的方式是在基材的反面(非面对输送头的基材一侧)提供支撑。对基材的制成提供足够的力以使基材的固有束强度可以降低基材显著形变的可能性，甚至阻止基材显著形变，尤其是在z方向上(高度)，所述基材显著形变可以导致弱的气体隔离、交叉污染或气体混合，或基材与分配歧管的输出面的可能的接触。

在本发明的所述实例实施方案中，流体输送体系60包括流体分配歧管10和基材输送机械装置700。如上所述，流体分配歧管10包括输出面36，其包括多重长狭槽149、184。在基材20的第一表面42对面配置流体分配歧管10的输出面36，以使长狭槽149、184面对基材20的第一表面42，并放置在最接近基材20的第一表面42处。基材输送机械装置700使基材20在特定方向上移动(例如，y方向)。基材输送机械装置700包括弹性支撑704(如图36中所示)或706(如图37和38中所示)。在最接近流体分配歧管10的输出面的区域，弹性支撑704、706与基材20的第二表面44接触。

如图36所示，将弹性支撑704固定并附着在一套传统支座714上。如图37和38所示，弹性支撑706是可移动的。当弹性支撑706是可移动的时，弹性支撑706可以是环绕一套辊轴702驱动的环形带，其至少之一可以用输送马达52驱动。

弹性支撑706也是适合的，这样，其可以是进入非平面形状的波浪外形的(如图38所示)，以容纳波浪形状的输送头10。由于支撑703也是弹性的，因而支撑704也可以是波浪形状的。弹性支撑704可以用任何适合的材料制成，例如金属或塑料，其提供期望的弹性量。弹性支撑706典型地由适合的带状材料制成，例如聚酰亚胺材料、金属材料、或用胶粘材料涂布，这有助于基材保持与弹性支撑704、706的表面720的接触。

基材20可以或者是网状的，或者是片状的。除了在输送头10的输出面36和基材10之间产生并保持间隙外，基材输送机械装置700可以延伸相对于输送头10的上游方向、下游方向、或上述两个方向，并为ALD体系60提供额外的基材输送功能。

任选的，弹性支撑704、706还可以提供对基材20的第二表面44的机械压力。例如，可以放置流体压力源730以提供加压的流体穿过导管18至弹性支撑704、706的区域，其作用在基材20的第二表面44上。流体的压力可以或者是正压716或者是负压718，只要压力716、718足以将基材20相对于流体分配歧管10的输出面36固定。当通过弹性支撑704、706提供压力716、718时，弹性支撑704、706可以包括开口(被称为穿孔)，其向基材20的第二表面44提供(或施加)或者正压716，或者负压718。其他构造也是允许的。例如，可以围绕弹性支撑704、706提供压力716、718。

当通过流体压力源提供的压力是正压716时，其推送基材20朝向流体分配歧管10的输出面36。当通过流体压力源提供的压力是负压718时，其拉拽(也被称为牵拉)基材20离开流体分配歧管10的输出面36并朝向弹性支撑704、706。在任一构造中，可以得到并保持基材20和分配歧管10间的相当恒定的间隙。

如上所述，每个多重长狭槽149、184通过流体连通与相应的与输送头10相连的流体源连接。与输送头10相连的第一相应流体源以足够的压力提供气体，以导致气体穿过长狭槽149进入输出面36和基材20的第一表面42间的区域。与输送头10相连的第二相应流体源以足够的正背压提供流体，使气体从输出面36和基材20的第一表面42间的区域离开并朝向长狭槽184。当通过流体压力源730提供的压力是正压716时，压力716的量级典型地大于由与输送头10相连的第二相应流体源提供的正背压。

可以通过弹性支撑704、706向基材20的第二表面44提供的机械压力可以包括其他类型的机械压力。例如，可以通过使用弹性支撑704、706向基材20的第二表面44提供机械压力，所述弹性支撑是通过支撑装置708使用加载装置机械装置712的受载弹簧。加载装置机械装置712可以包括弹簧和加载分配机械装置，以将机械力平均施加在弹性支撑704、706上，或施加足够的束强度，或增加弹性支撑704、706的束强度。可选的，弹性支撑704、706可以位于收缩位置，以使弹性支撑704、706本身在基材20的第二表面44上发挥弹簧负载力，从而在基材20中产生束强度，其使得相对于输送头10的输出面36产生和保持恒定间隙成为必要。

可以通过弹性支撑704、706提供给基材20的第二表面44的机械压力可以包括其他类型的机械压力。例如，输送机械装置700可以包括在弹性支撑704、706和基材20间产生静电荷差的机械装置，包括牵拉基材20离开流体分配歧管10的输出面36并朝向弹性支撑704、706的静电力。

支撑装置708也可以加热，以为弹性支撑704、706提供热，最终加热基材20。在ALD沉积的整个期间，加热的基材20有助于在基材20的第二侧44上，或在基材20上保持期望的温度。可选的，在ALD沉积期间，加热的支撑装置708可以有助于在基材20的周围区域保持期望的温度。

参考图34，以及前述图3和图6-18，如上所述，当用本发明的分配歧管涂布弹性基材时，当与越过排气狭槽的流体相比，越过源狭槽时，通过流体产生不同的力。这是如下事实的自然结果，即设定流体压力以驱使流体从源到排气狭槽。导致在基材上的作用是，基材以比越过排气狭槽更高的程度越过源狭槽从头驱使离开。从而，这可以导致基材的形变，这是不期望的，因为这导致浮动的非均匀高度，从而导致流体混合和基材与输出面间接触的可能性。

减轻在基材上的所述非均匀力的一个可用的方式是在基材的反面施加类似的非均匀力。反向非均匀力应当在量级上和由流体分配歧管提供的力的局部位置上类似，这样，在基材的特定区域上，仅有小的残留净局部力作用。这保持力足够小，以使基材的固有束强度可以降低基材显著形变的可能性，甚至阻止基材显著形变，尤其是在z方向上(高度)，所述基材显著形变可以导致弱的气体隔离、和基材与分配歧管的输出面的可能的接触。

再次参考图34，本发明的所述方面的一个实例实施方案包括用于薄膜材料沉积的流体输送体系60，其包括第一流体分配歧管10和第二流体分配歧管11。包括输出面36的分配歧管10包括多重长狭槽149、184。多重长狭槽149、184包括源狭槽149和排气狭槽184。

为了产生在量级和方向上类似的反向力，如上所述，第二流体分配歧管11包括类似于输出面36的输出面37。输出面37包括多重开口38、40。多重开口38、40包括源开口38和排气开口40。放置第二流体分配歧管11隔开第一流体分配歧管10并与之相对，以使第二流体分配歧管11的输出面37的源开口38反映第一流体分配歧管149的输出面36的源狭槽149。另外，第二流体分配歧管11的输出面37的排气开口40反映第一流体分配歧管10的输出面36的排气槽184。

在操作中，基材20的第一侧42最接近第一分配歧管10的输出面36，而基材20的第二侧44最接近第二分配歧管11的输出面37。如上所述，输出面36的狭槽149、198和输出面37的开口38、40可以提供源和排气功能。提供源功能的任何输出面的狭槽或开口将流体插入输出面和相应的基材侧之间的区域。提供排气功能的任何输出面的狭槽或开口将流体从输出面和相应的基材侧之间的区域抽出。

歧管10和歧管11的相对放置有助于确保第二分配歧管11的输出面37的给定开口的位置在方向上基本上法向于位于第一分配歧管10的第一输出面36上的狭槽。在操作中，输出面37和输出面36典型地彼此平行，法向方向为z方向。另外，相同的给定开口提供相同的功能(或者源或者排气)，而相同的给定狭槽位于给定开口对面的第一输出面36上。如果输出面上的相邻狭槽间的距离为d，第一和第二分配歧管上的开口间的校准公差应当小于d的50%，优选小于d的25%。

流体输送体系60可以包括基材输送机械装置，例如，子体系54，其使基材20在第一流体分配歧管10和第二流体分配歧管11间的方向上移动。构造基材输送机械装置以在大约平行于流体分配歧管10、11的输出面36、37的方向上移动基材20。移动可以是恒速或变速的，或可以涉及方向变化，以产生往复运动。移动可以例如用马达驱动的辊轴52完成。

基材20和第一流体分配歧管10间的距离D1典型地基本上与基材20与第二流体分配歧管11间的距离D2相同。在所述意义下，当距离在彼此的因子为2之内，或更优选的，1.5的因子内，距离D1和D2基本上相同。

第二流体分配歧管11的多个开口38、40可以包括不同形状，例如，狭槽或孔。第一分配歧管10在其输出面上同样具有对于开口的狭槽，因为这提供最均匀的将流体输送至输出面36或从其中离开。第二分配头11的相应的开口也可以具有相应于源和排气区域的狭槽装置。可选的，第二分配头11中的开口可以是任何适合形状的孔装置。由于在基材的第二侧上提供匹配力的条件不是精确的条件，因而仅仅需要匹配力足以防止基材的有害形变。因此，例如，在第一分配头10中的狭槽的对面对齐的在第二分配头11中的一系列孔可以足以合理地匹配基材20上的力，而允许第二基材头11最简化并以较低成本制造。

如上所述，在第一分配歧管10的输出面36上的长狭槽可以是直线或弯曲的。所述狭槽可以含有各种形状，包括周期性变化，如正弦图案、锯齿图案、或方波图案。第二分配歧管11上的开口任选地可以具有类似于第一分配歧管10上的相应狭槽的形状。

在本发明的所述实例实施方案中，输送体系60的第一流体分配歧管10和第二流体分配歧管11均可以是ALD流体歧管。在操作第二分配歧管11以提供或反应性气体或不用非反应性气体运行的实例实施方案中，所述构造确保由第二流体分配歧管11产生的力足以匹配由第一分配歧管10提供的力。在其他实例实施方案中，可以构造第二流体分配歧管11以提供一套可以产生ALD沉积的反应性气体。在所述构造中，基材20的两侧42、44可以同时用相同或不同的组合物涂布。

参考图35，以及前述图1-28E，在本发明的某些实例实施方案中，监控一个或多个气体输送至基材20或从其上移开是期望的。在本发明的所述方面的一个实例实施方案中，用于薄膜材料沉积的流体输送体系60包括流体分配歧管10、气体源，例如气体供给28，和气体接受室29a或29b。如上所述，流体分配歧管10包括输出面36，其包括多个长狭槽149、184。多个长狭槽包括源狭槽149和排气狭槽184。气体源28与源狭槽149流体连通，并构造以提供气体至分配歧管10的输出面36。气体接受室29a和29b与排气狭槽184流体连通，并构造以收集通过排气狭槽184提供的分配歧管10的输出面36的气体。放置传感器49以感受从气体源28到气体接受室29移动的气体的参数。控制器56与传感器49电连接，并构造以基于从传感器49接收的数据而调节输送体系60的操作参数。

在达到输出面36之前，离开气体源28的气体穿过外部导管32，而后穿过源狭槽149，穿过流体分配歧管内的内部导管(如上所述)。在达到气体接受室29之前，离开输出面36的气体穿过排气狭槽184，穿过流体分配歧管内的内部导管并穿过外部导管34。气体源28可以是任何在高于导管压力的压力下的气体源，以提供气体到输出面36。气体接受室29可以是任何低于导管压力的压力下的气体室，以从输出面36移出气体。

传感器46可以位于体系60的不同位置。例如，传感器46可以位于排气狭槽184和气体接受室29之间，如通过图35的位置L1示例的。在所述实施方案中，传感器46可以包括在分配歧管10、导管体系34、气体接受室29、或超过一个所述位置中。

传感器46可以位于源狭槽149和气体源28之间，如通过图35的位置L2示例的。在所述实施方案中，传感器46可以包括在分配歧管10、导管体系32、气体供给室28、或超过一个所述位置中。

传感器46还可以位于分配歧管10的输出面36上，如图3所示的位置L3所示例的。在所述构造中，传感器46优选位于源狭槽149和排气狭槽184之间。

传感器46可以是测量气体的压力、流速、化学性质、和光学性质的至少其一的类型。当传感器测量压力时，可以使用压力测量的任何技术测量压力。这包括，例如，电容、电磁、压电、光学、点位、共振、或热压传感器。也可以使用任何传统技术测量流速，例如在Béla G.Lipták所著的“流动测量(Flow Measurement)”(CRC Press,1993 ISBN 080198386X,9780801983863)中描述的技术。

可以测量化学性质，以鉴别体系中的反应前体、反应产物、或污染物。可以使用用于感受化学特性和性质的任何传统传感器。传感操作的实例包括：从给定源气体通道中退出至交替的源气体通道的排气中的前体的鉴别，表明输出面上的反应物的过量混合；鉴别在排气通道中退出的两种不同源气体的反应产物，表明在输出面上的反应物的过量混合物；和排气通道中的过量污染物的存在，例如氧和二氧化氮，这表明输出面附近的空气夹带。

可以使用气体的光学性质，因为光学测量可以非常迅速，相对容易实施，并提供长期传感器寿命。诸如光散射或衰减的光学性质可以用于鉴别输出面上的过量组分混合指示的颗粒构成。可选的，光谱性质可以用于鉴别流动流中的化学元素。这可以在紫外、可见、或红外波长下感受。

如上所述，传感器46与控制器56相连。控制器56测量过程值，至少其一是传感器输出，并控制操作参数作为过程值的函数。控制器可以是电子或机械的。操作参数典型地是到流体输送体系60的任何可控输入，具有操作体系60的作用。例如，操作参数可以包括输入气流，其可以通过控制器56调节。

对传感器输入的响应可以是直接或倒转的。例如，压力读取指示错误系统功能可以导致气流的减少或停止，以防止反应气体的释放或排放。可选的，其可以导致气流增大，以试图使体系恢复控制。如上所述，体系可以包括基材输送机械设备，例如，子体系54，其使基材在相对于流体分配歧管10的方向上移动。通过相应于传感器读数调节基材输送机械设备54的操作参数，控制器56可以调节基材20的移动。典型地，所述类型的操作参数包括基材速度、基材张力、和相对于输出面的基材角度。

通过调节体系的操作参数，控制器56还可以调节基材输送机械设备54和分配歧管10的相对位置。在所述实施方案中，基材输送机械设备54和分配歧管10的至少其一可以包括允许在基本上法向于z方向上的输出面36的方向上移动的机械设备。所述机械设备可以通过电动、气动、或电气驱动装置操作。如果期望，基材20和流体分配歧管10的相对位置的调节可以通过任何其他体系参数的改变完成。

              部件表

10            输送头、流体分配歧管

11            流体分配歧管

12            输出通道

14、16、18    气体进口导管

20            基材

22            排气通道

24            排气口导管

28a、28b、28c 气体供给

29a、29b      气体接受室

30            驱动器

32            供给线路

34            导管

26            输出面

38、40        开口

42            第一侧

44             第二侧

46             传感器

50             室

52             输送马达

54             输送子体系

56             控制逻辑处理器

60             体系

62             网络传送器

64             输送头输送装置

66             网状基材

70             体系

74             基材支撑

90             前体材料的引导通道

92             净化气体的引导通道

96             基材支撑

98             气流轴承

100            连接板

102            引导室

104            输入口

110            气体室板

112、113、115  供给室

114、116       排气室

120            气体引导板

122            前体材料的引导通道

123            排气引导通道

130            基础板

132            长释放通道

134            长排气通道

140            气体扩散器板总成

142            喷嘴板

143                   气体导管

146                   气体扩散器板

147                   输出通路

148                   输出面板

149                   输出通路

150                   输送总成

154                   长排气通道

170                   弹簧

180                   连续第一排气狭槽

182                   狭槽

184                   排气狭槽

200                   平面原型板

220                   含有表面起伏的原型板

230                   在两侧含有表面起伏图案的原型板

215、225、235、245    组装板单元

250                   板的上升平面区域

255                   引导通道进口

260                   板上的扩散器区域

265                   圆柱体支柱

270                   方形支柱

275                   任意形状的支柱

300                   机械加工模块

305                   机械加工模块中的供给线路

310                   通道

315                   水平扩散器总成的第一板

318                   金属粘合剂

320                   水平扩散器总成的第二板

322                   流体流动引导

325                   水平板上的扩散区域

330                   气体供给

335        扩散的气体

327        镜面表面罩面漆

328        接触区域

350        垂直板总成端板

360        供给孔

365        典型的板轮廓

370        将供给线#2连接到输出面的垂直板

375        将供给线#5连接到输出面的垂直板

380        将供给线#4连接到输出面的垂直板

385        将供给线#10连接到输出面的垂直板

390        将供给线#7连接到输出面的垂直板

395        将供给线#8连接到输出面的垂直板

405        板上的输送通道凹陷

410        板上的扩散器区域

420        扩散器离散通道的上升区域

430        扩散器离散通道的狭槽

450        双侧表面起伏板

455        边缘密封板

460        密封板的边缘

465        扩散器区域

500        制造板的步骤

502        将粘合材料施加至无光表面

504        在校准结构上组装板

506        施加压力和热以固化

508        打磨和抛光活性表面

600        清洁

610        主室

612        离散的主室

620        第二流体源

622        第二室

624                  流体室

630                  输送口

640                  阀门

650                  中心线

660、670             厚度

680                  曲率

690                  模具

700                  基材输送机械装置

702                  基材支撑辊轴

704                  固定的弹性支撑

706                  可移动的弹性支撑

708                  支撑装置

710                  支撑机械装置

712                  装置加载机械装置

714                  支座

716                  正压

718                  负压

720                  表面

A                    箭头

D                    距离

E                    排气板

F1、F2、F3、F4       气流

I                    第三惰性气体材料

M                    第二反应物气体材料

O                    第一反应物气体材料

P                    净化板

R                    反应物板

S                    隔离器板

X                    箭头

L1、L2、L3           位置

Claims (8)

1.流体分配歧管，其包含：

包括长度维度和宽度维度的第一板，该第一板包括允许第一板在第一板的长度维度和宽度维度的至少其一上变形的厚度；和

包括长度维度和宽度维度的第二板，该第二板包括允许第二板在第二板的长度维度和宽度维度的至少其一上变形的厚度，至少第一板和第二板的至少一部分限定了表面起伏图案，所述表面起伏图案限定了流体流动的引导路径，第一板和第二板接合在一起，在沿长度维度和宽度维度的至少其一的高度维度上形成非平面的形状。

2.权利要求1的歧管，其中非平面形状包括曲率半径。

3.权利要求1的歧管，其中非平面形状包括高度上的周期性变化。

4.一种在基材上沉积薄膜材料的方法，包含：

提供基材；

提供流体分配歧管，该歧管包括：

包括长度维度和宽度维度的第一板，该第一板包括允许第一板在第一板的长度维度和宽度维度的至少其一上变形的厚度；

包括长度维度和宽度维度的第二板，第二板包括允许第二板在第二板的长度维度和宽度维度的至少其一上变形的厚度，至少第一板和第二板的至少一部分限定了表面起伏图案，所述表面起伏图案限定了流体流动的引导路径，第一板和第二板接合在一起，在沿长度维度和宽度维度的至少其一的高度维度上形成非平面的形状；和

在使气体材料流过由表面起伏图案限定的流体流动引导图案后，使气体材料从流体分配歧管流向基材。

5.一种制造流体分配歧管的方法，包含：

提供包括长度维度和宽度维度的第一板，该第一板包括允许第一板在第一板的长度维度和宽度维度的至少其一上变形的厚度；

提供包括长度维度和宽度维度的第二板，该第二板包括允许第二板在第二板的长度维度和宽度维度的至少其一上变形的厚度，至少第一板和第二板的至少一部分限定了表面起伏图案，所述表面起伏图案限定了流体流动的引导路径；和

使用在第一板和第二板的高度维度上产生非平面形状的固定设备将第一板和第二板接合在一起。

6.权利要求5的方法，其中使用固定设备将第一板和第二板接合在一起包括使第一板和第二板通过一套辊轴移动。

7.权利要求5的方法，其中使用固定设备将第一板和第二板接合在一起包括保留第一板和第二板在模具中。

8.权利要求5的方法，其中使用固定设备将第一板和第二板接合在一起包括将热、声能、和压力的至少其一施加在第一板和第二板上。

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