CN103108984B - 喷嘴头和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种涂布基板（6）的表面（4）的装置及喷嘴头。该装置包括：处理室（26），处理室内具有气体环境（14）；喷嘴头（2），该喷嘴头布置在该处理室（26）内；前驱物供应及排放构件。该喷嘴头（2）包括：一个或更多个第一前驱物喷嘴（8），用于使该基板（6）的该表面（4）历经第一前驱物（A）；一个或更多个第二前驱物喷嘴（10），用于使该基板（6）的该表面（4）历经第二前驱物（B）；以及一个或更多个冲洗气体通道（12），介于所述第一前驱物喷嘴与第二前驱物喷嘴（8，10）之间。在本发明中，该冲洗气体通道（12）至少部分地朝包括冲洗气体的该气体环境（14）敞开，使该基板（6）的该表面（4）历经冲洗气体。

Description

喷嘴头和装置
技术领域
本发明涉及一种喷嘴头，所述喷嘴头用于使基板表面历经至少第一前驱物及第二前驱物的连续表面反应；具体地涉及一种喷嘴头。本发明还涉及一种装置，其包括喷嘴头，所述喷嘴头用于使基板表面历经至少第一前驱物及第二前驱物的连续表面反应，且具体地涉及一种用于处理基板的表面的装置。本发明还涉及一种方法，该方法用于使基板表面历经至少第一前驱物及第二前驱物的连续表面反应，且具体地涉及一种通过包括喷嘴头的装置来处理基板的表面的方法。
背景技术
在现有技术中，多种类型的装置、喷嘴头以及喷嘴根据原子层沉积方法(ALD)的原理，用于使基板表面历经至少第一前驱物及第二前驱物的连续表面反应。在ALD的应用中，典型地在各独立的阶段中，将两种气态前驱物导入ALD反应器中。所述气态前驱物与该基板表面有效地反应，以形成成长层沉积。各前驱物阶段典型地由惰性气体冲洗阶段接续或分隔，该惰性气体冲洗阶段可在其它前驱物的单独导入之前，从该基板表面消除多余的前驱物。因此，ALD过程需要使流至该基板表面的各前驱物流量顺次交替。这种由交替表面反应以及交替表面反应之间的冲洗阶段组成的重复序列为典型的ALD沉积循环。
用于连续操作的ALD的现有技术装置通常包括喷嘴头，该喷嘴头具有：一个或更多个第一前驱物喷嘴，该第一前驱物喷嘴用于使该基板表面历经该第一前驱物；一个或更多个第二前驱物喷嘴，该第二前驱物喷嘴用于使该基板表面历经该第二前驱物；一个或更多个冲洗气体通道；以及一个或更多个排放通道，所述排放通道用于排放前驱物及冲洗气体两者，其布置顺序如下：至少第一前驱物喷嘴、第一排放通道、冲洗气体通道、排放通道、第二前驱物喷嘴、排放通道、冲洗气体通道以及排放通道，可选择性地重复多次。该现有技术喷嘴头的问题在于，其包括多个不同的喷嘴及通道，如此将使该喷嘴头复杂化，且相当地大。该喷嘴优选地可相对于该基板而运动，以生成多个成长层。
用于连续ALD的另一类型的现有技术喷嘴头交替地相继包括：第一前驱物喷嘴、冲洗气体通道、第二前驱物喷嘴以及冲洗气体通道，可选择性地重复多次。在该现有技术喷嘴头中，所述前驱物喷嘴及冲洗气体通道均设有入口以及出口，使得该前驱物及该冲洗气体皆使用同一喷嘴供应与排放。因此，没有独立的排放通道。该现有技术喷嘴头的问题在于，冲洗气体将泄漏至该前驱物喷嘴，使该前驱物浓度将稀释。因此，该喷嘴头无法在该前驱物喷嘴整个长度上或在该喷嘴头整个输出面上提供均匀气体供应。另外，该结构将因在所述喷嘴中的每个中皆具有入口及出口而是复杂的。并且，该喷嘴头可相对于该基板运动，以生成多个成长层。
发明内容
因此，本发明的目的是提供种喷嘴头及装置，以解决上述现有技术问题。可借助于根据本发明的喷嘴头实现本发明的目的，其特征在于：一个或更多个冲洗气体通道布置成与围绕该喷嘴头且包括冲洗气体的气体环境流体连接。本发明的目的可进一步通过一种根据本发明的装置实现，其特征在于：该冲洗气体通道与处理室内的气体环境流体连接，以使基板表面历经冲洗气体。本发明的目的可进一步通过一种根据本发明的方法实现。
本发明提供了一种喷嘴头，用于使基板的表面历经至少第一前驱物及第二前驱物的连续表面反应，所述喷嘴头具有输出面并包括：
－一个或更多个第一前驱物喷嘴，所述第一前驱物喷嘴用于使所述基板的所述表面历经所述第一前驱物；以及
－一个或更多个第二前驱物喷嘴，所述第二前驱物喷嘴用于使所述基板的所述表面历经所述第二前驱物，
－一个或更多个冲洗气体通道，所述冲洗气体通道布置在所述第一前驱物喷嘴与第二前驱物喷嘴之间，用于使所述基板的所述表面历经冲洗气体，以及
－一个或更多个排放件，所述排放件设置于所述第一前驱物喷嘴与第二前驱物喷嘴，用于排出第一前驱物和第二前驱物，
其特征在于：
所述一个或更多个冲洗气体通道布置成与围绕所述喷嘴头且包括冲洗气体的气体环境流体连接；
其中，所述一个或更多个第一前驱物喷嘴布置成在所述输出面处在第一压力下操作，所述一个或更多个第二前驱物喷嘴布置成在所述输出面处在第二压力下操作，以及所述气体环境布置成高于所述第一压力与第二压力的第三压力。
本发明提供了一种用于处理基板的表面的装置，所述装置包括：
－处理室，所述处理室内具有气体环境；
－喷嘴头，所述喷嘴头布置在所述处理室内，用于使所述基板的所述表面历经至少第一前驱物及第二前驱物的连续表面反应；
－前驱物供应构件，用于将所述第一前驱物和第二前驱物供应至所述喷嘴头；
－所述喷嘴头具有输出面，并且所述喷嘴头包括：
－一个或更多个第一前驱物喷嘴，所述第一前驱物喷嘴用于使所述基板的所述表面历经所述第一前驱物；
－一个或更多个第二前驱物喷嘴，所述第二前驱物喷嘴用于使所述基板的所述表面历经所述第二前驱物；
－一个或更多个排放件，所述排放件设置于所述第一前驱物喷嘴与第二前驱物喷嘴，用于排出第一前驱物和第二前驱物；以及
－一个或更多个冲洗气体通道，所述冲洗气体通道介于所述第一前驱物喷嘴与第二前驱物喷嘴之间，
其特征在于：
所述冲洗气体通道与所述处理室内的气体环境流体连接，以使所述基板的所述表面历经冲洗气体；
其中，所述一个或更多个第一前驱物喷嘴布置成在所述输出面处在第一压力下操作，所述一个或更多个第二前驱物喷嘴布置成在所述输出面处在第二压力下操作，以及所述气体环境设为高于所述第一压力与第二压力的第三压力。
本发明提供了一种通过包括喷嘴头的装置来处理基板的表面的方法，所述喷嘴头包括一个或更多个第一前驱物喷嘴以及一个或更多个第二前驱物喷嘴，所述方法包括：
－通过所述第一前驱物喷嘴供应第一前驱物，以使所述基板的所述表面历经所述第一前驱物；
－通过所述第二前驱物喷嘴供应第二前驱物，以使所述基板的所述表面历经所述第二前驱物；
－使所述基板的所述表面在所述第一前驱物与第二前驱物之间历经冲洗气体；以及
－经由所述第一前驱物喷嘴和第二前驱物喷嘴排出所述第一前驱物和第二前驱物及冲洗气体，
其特征在于：
借助于使所述基板的所述表面历经围绕所述喷嘴头的气体环境，来使所述基板的所述表面历经冲洗气体，所述气体环境包括冲洗气体，所述方法还包括下述步骤：
-将所述第一前驱物喷嘴布置成在第一压力下操作和将第二前驱物喷嘴布置成在第二压力下操作，以及
-将围绕所述喷嘴头的所述气体环境设为高于所述第一压力与所述第二压力的第三压力。
本发明的构思基于以下思想：使用围绕该喷嘴头的静态冲洗气体容器或贮存器，以使基板表面在各所述前驱物之间历经该冲洗气体。根据本发明，设有冲洗气体环境，且该喷嘴头的冲洗气体通道与该冲洗气体环境被动式流体连接。被动式流体连接意味着，冲洗气体并非使用例如泵等主动构件供应至该冲洗气体通道，而该冲洗气体通道连接至与冲洗气体环境相同的压力介质，使冲洗气体可流动至该冲洗气体通道。根据本发明，所述冲洗气体通道与围绕该喷嘴头的气体环境流体连接。本实施例允许该喷嘴头构成为在所述第一前驱物喷嘴与第二前驱物喷嘴头之间设有缺口或开口，所述缺口或开口至少部分地向围绕该喷嘴头的气体环境以及该喷嘴头的输出面敞开。在优选实施例中，所述第一前驱物喷嘴布置成在该输出面处于第一压力下操作，且所述第二前驱物喷嘴布置成在该输出面处于第二压力下操作，以及围绕该喷嘴头的冲洗气体环境或气体环境布置成高于该第一压力与第二压力的第三压力。该第一压力与第二压力可不同或大致完全相同。这允许来自该冲洗喷嘴或冲洗区域的冲洗气体将所述第一前驱物喷嘴与第二前驱物喷嘴互相分离。另外，该冲洗气体可至少部分地经由所述前驱物喷嘴的出口或排放件排出。于是，在本发明中，所述前驱物喷嘴设有排放件，该排放件布置成排放前驱物与冲洗气体二者。
本发明具有以下优点：不需要布置成以相同于前驱物喷嘴的方式主动地供应冲洗气体的传统的冲洗气体通道。由于所述冲洗气体通道可由缺口或开口或者布置成可与独立的气体环境或围绕该喷嘴头的气体环境流体连接的被动式冲洗气体通道替代，该喷嘴头的构造将变得更简单。本发明还具有以下优点：该冲洗气体通道或喷嘴的结构可较现有技术中更窄。
附图说明
以下参考附图并关于优选实施例来更详细地描述本发明，其中：
图1A是喷嘴头的实施例概略剖视图；
图1B是图1A装置的喷嘴头顶视图；
图2是喷嘴头的另一实施例的概略剖视图；
图3是图1A的喷嘴头的又一实施例的概略顶视图；
图4示出了喷嘴头的又一实施例的概略剖视图；以及
图5示出了喷嘴头的喷嘴一个实施例的剖视图。
具体实施方式
图1A示出了装置的一个实施例的剖视图，该装置用于根据ALD的原理使基板6的表面4历经至少第一前驱物A及第二前驱物B的连续表面反应。第一前驱物A与第二前驱物B可为ALD中所使用的任何气态前驱物，例如臭氧、三甲基铝(TMA)、水、四氯化钛(TiCl4)、二乙基锌(DEZ)，或者前驱物也可为电浆，例如氨气、氩、氧气、氮气、氢气或二氧化碳电浆。该装置包括处理室26，在处理室内具有气体环境14。气体环境14可包括例如氮等惰性气体或干燥空气或者适合用作为ALD方法中的冲洗空气的任何其它气体。电浆也可用于冲洗，其例如为氮或氩电浆。因为本文中的冲洗气体还包括电浆。冲洗气体源连接至处理室26，以将冲洗气体供应至处理室26中。喷嘴头2布置于处理室26内。该喷嘴头包括输出面5、用于使基板6的表面4历经第一前驱物A的一个或更多个第一前驱物喷嘴8、用于使基板6的表面4历经第二前驱物B的一个或更多个第二前驱物喷嘴10。该装置还包括：供应构件，用于将第一和第二前驱物A、B供应至喷嘴头2；以及排放构件，用于将第一和第二前驱物A、B自喷嘴头2排放。如图1A中所示，所述第一和第二喷嘴交替地相继布置，以当基板6与喷嘴头2彼此相对运动时，使基板6的表面4历经第一前驱物A与第二前驱物B的交替表面反应。该装置可设置成使得喷嘴头2可例如前后运动，且基板6静止不动。可选择地，喷嘴头2是静止的而基板6运动，或者基板6与喷嘴头2二者皆可运动。基板6可为装载于该处理室中的独立的基板，且通过批次过程处理，或者可选择地将基板布置成被输送通过处理室26。也可将该装置构成为用于卷绕式过程，从而使得挠性基板从一个辊通过处理室26输送至另一辊，或者自任何来源通过处理室26而输送至任何贮器，并且利用处理室26内的喷嘴头2处理。
前驱物喷嘴8、10优选地呈细长型。第一前驱物喷嘴8设有第一通道3，该第一通道3沿第一前驱物喷嘴8的纵向方向延伸且包括第一敞开部9，该第一敞开部沿第一通道3延伸且朝喷嘴头2的输出面5敞开。第二前驱物喷嘴10设有第二通道7，该第二通道7沿第二前驱物喷嘴10的纵向方向延伸且包括第二敞开部11，该第二敞开部沿第二通道7延伸且朝喷嘴头2的输出面5敞开。如图1B中所示，第一前驱物喷嘴8包括：第一入口18，该第一入口18用于将第一前驱物A供应至第一通道3；以及两个第一出口20，这些第一出口20用于在第一前驱物A的表面反应后，将该第一前驱物自第一通道3排出。相似地，第二前驱物喷嘴10包括：第二入口22，该第二入口22用于将第二前驱物B供应至第二通道7；以及两个第二出口24，这些第二出口24用于在第二前驱物B的表面反应后，将该第二前驱物自第二通道7排出。在本实施例中，入口18、22布置在第一通道3与第二通道7的长度的中间处，而出口20、24布置在第一通道3及第二通道7的相对的两端，如图1B中所示。然而，应当应注意到，第一通道3及第二通道7中也可有两个或更多个入口18、22以及一个或更多个出口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。
如图1A及图1B中所示，第一喷嘴8及第二喷嘴10通过冲洗气体通道12而互相分离，该冲洗气体通道12朝在处理室26中围绕喷嘴头2的气体环境14以及朝喷嘴头2的输出面5敞开。冲洗气体通道12形成为延伸于第一前驱物喷嘴8与第二前驱物喷嘴10之间的缺口。缺口12因此提供了与包括有冲洗气体的气体环境14的流体连接。所述缺口形成了在第一前驱物喷嘴8与第二前驱物喷嘴10之间的冲洗气体通道12，以便使第一和第二前驱物喷嘴8、10以及使第一和第二前驱物A、B互相分离。在图1A及图1B中，喷嘴头2设置成格栅状结构设置，其中第一前驱物喷嘴8及第二前驱物喷嘴10形成杆件，且冲洗气体通道12在所述杆件之间形成缺口。前驱物喷嘴8、10通过连接件33而互相接合。然而，应注意到，冲洗气体通道12也可通过一个或更多个通道、孔洞或导管而设置，所述通道、孔洞或导管具有与气体环境14的被动式流体连接或至少部分地朝气体环境14敞开。这些通道可相似于第一通道3及第二通道7。
在优选实施例中，第一前驱物喷嘴8布置成在输出面5处在第一压力下操作，且第二前驱物喷嘴10布置成在输出面5处在第二压力下操作。气体环境14设置于高于该第一压力与第二压力的第三压力。因此，气体环境14中的冲洗气体流动至冲洗气体通道12，且使第一前驱物A与第二前驱物B保持分离。某些冲洗气体还将从喷嘴头2的输出面5与基板6的表面4之间的冲洗气体通道流动至第一通道3及第二通道7。该第一、第二与第三压力可低于正常气压(NTP；1巴，0℃)，或者大致相等于正常气压或高于正常气压或甚至为真空。所述喷嘴与气体环境的压力差是关键要素。该第一和第二压力在喷嘴头2的输出面5处测量，且该第一和第二通道中的压力可不同于该第一和第二压力，通常高于该第一压力与第二压力。
图2示出了喷嘴头2的另一实施例，其中喷嘴头2设有围绕喷嘴头2布置的独立的冲洗气体容器39。冲洗气体容器39内具有气体环境16。在图2中，冲洗气体容器39布置至喷嘴头2处，且该冲洗气体容器内的气体环境包括冲洗气体。在本实施例中，第一前驱物喷嘴8与第二前驱物喷嘴10与图1A与图1B的前驱物喷嘴相似，因此无需再详细说明。在图2中，第一前驱物喷嘴8与第二前驱物喷嘴10之间设有冲洗气体通道12，用于使基板6的表面4历经冲洗气体，且使第一前驱物A与第二前驱物B互相分离。冲洗气体通道12是与第一前驱物喷嘴8及第二前驱物喷嘴10平行延伸的通道。冲洗气体通道12布置成经由从冲洗气体容器39延伸至冲洗气体通道12的导管35而与冲洗气体容器39的气体环境16被动式流体连接。冲洗气体源可连接至冲洗气体容器39，以将冲洗气体供应至冲洗气体容器39中。冲洗气体通道12也可借助于与冲洗气体容器39被动式流体连接且至少部分地朝喷嘴头2的输出面5敞开的一个或更多个缺口、孔洞或开口而形成。输出面5的边缘区域还设有额外冲洗气体通道12，如图2中所示。这些额外冲洗气体通道12使喷嘴头2(具体地为该喷嘴头的输出面5)与周围气体环境相分离，使得可由于防止前驱物气体流动至周围气体环境而将喷嘴头2选择性地用于大气压力下。所述额外冲洗气体通道可独立地设置于该输出面的每个边缘区域，或可延伸成位于边缘区域上且围绕整个输出面5的环圈。
并且，在本实施例中，第一前驱物喷嘴8布置成在输出面5处在第一压力下操作，且第二前驱物喷嘴10布置成在输出面5处在第二压力下操作。冲洗气体容器39以相同于图1A及图1B实施例中的方式布置成高于该第一压力与第二压力的第三压力。第一喷嘴8及第二喷嘴10也可在结合图1A及图1B描述的相似压力下操作。当该第三压力高于该第一压力与第二压力时，该冲洗气体容器向冲洗气体通道12提供静态冲洗气体供应。另外，应注意到，图2的喷嘴头2也可构成为使冲洗气体通道12与围绕喷嘴头2的气体环境14流体连接。因此，导管35可连接至气体环境14，以代替连接至冲洗气体容器39。所述前驱物及冲洗气体可经由流体连接供应至喷嘴头2。可选择地，喷嘴头2设有一个或更多个前驱物和/或冲洗气体容器、瓶件或相似物，使得当该喷嘴头运动时，所述前驱物和/或冲洗气体将与该喷嘴一同运动。这种布置可使与运动喷嘴头2的困难的流体连接的数量有所减少。
也可使用任何类型的前驱物喷嘴及冲洗气体通道构成图1A、图1B以及图2的发明。借助于两个或更多个分离孔洞、开口或者可对气体环境14或独立的冲洗气体容器39提供流体连接的任何类型特征而形成所述冲洗气体通道。图1A、图1B以及图2的实施例允许将冲洗气体用于使前驱物喷嘴互相分离，而无需主动地供应冲洗气体以及使用与前驱物喷嘴8、10相同类型的喷嘴结构。
构成图2喷嘴头的现有技术方式是提供：第一前驱物喷嘴，具有至少一个第一入口及至少一个第一出口；第二前驱物喷嘴，具有至少一个第二入口及至少一个第二出口；以及冲洗气体通道，介于所述第一前驱物喷嘴与第二前驱物喷嘴之间，该冲洗气体通道仅具有一个或更多个第三入口且不具出口。该三种喷嘴将重复一次或更多次，以形成喷嘴头。从所述第三入口供应至该冲洗气体通道的冲洗气体经由所述第一和第二前驱物喷嘴的第一和第二出口排放。
图3示出了另一实施例，其中喷嘴头2具有与图1A及图1B喷嘴头相同类型的构造。应注意到，该喷嘴头也可根据不同于图3中的某些其它方式构成。喷嘴头2包括：两个或更多个第一前驱物喷嘴8，用于使该基板表面历经第一前驱物A；以及两个或更多个第二前驱物喷嘴10，用于使基板6的表面4历经第二前驱物B。第一前驱物喷嘴8包括：至少一个第一入口18，用于供应第一前驱物A；以及至少一个第一出口20，用于排出第一前驱物A。在图3中，第一前驱物喷嘴头8包括：一个第一入口18，设置于细长型第一前驱物喷嘴8的一个端部；以及一个第一排放口20，设置于第一前驱物喷嘴8的另一端部。相似地，第二前驱物喷嘴10包括：一个第二入口22，设置于细长型第二前驱物喷嘴10的端部，用于供应第二前驱物B；以及一个第二排放口24，设置于第二前驱物喷嘴10的另一端部，用于排出第二前驱物B。入口18、22及出口20、24也可根据例如图1B中所示的其它方式定位，每个喷嘴8、10中也可有两个或更多个入口及出口。另外，如稍后将说明的那样，也可将该喷嘴头构成为使前驱物喷嘴8、10不包括任何出口20、24，但该喷嘴头设有一个或更多个独立的排放通道。
在图3中，喷嘴头2设有第一连接元件30，用于将第一前驱物A从一个第一前驱物喷嘴8导引至一个或更多个其它第一前驱物喷嘴8。喷嘴头2还设有第二连接元件32，用于将第二前驱物B从一个第二前驱物喷嘴10导引至一个或更多个其它第二前驱物喷嘴10。连接元件30、32优选地包括输送管、管道、封闭通道或导管、以及在两个或更多个第一前驱物喷嘴8或者两个或更多个第二前驱物喷嘴10之间提供流体连接的任何其它必要部件。如图3中所示，一个第一前驱物喷嘴8的第一出口20借助于第一连接元件30连接至另一个第一前驱物喷嘴8的第一入口18，以将第一前驱物A从该一个第一前驱物喷嘴8导引至该另一个第一前驱物喷嘴8。相似地，一个第二前驱物喷嘴10的第二出口24借助于第二连接元件32连接至另一个第二前驱物喷嘴10的第二入口22，以将第二前驱物B从一个第二前驱物喷嘴10导引至该另一个第二前驱物喷嘴10。根据上述，串连两个或更多个前驱物喷嘴8、10的构想使前驱物可相继流通过两个或更多个前驱物喷嘴8、10。
应注意到，也可根据不同于图3中所示的某些其它方式来布置连接元件30、32，其中每一个连接元件30、32设置于两个或更多个前驱物喷嘴8或10之间。第一连接元件30可布置在一个第一前驱物喷嘴8与两个或更多个其它第一前驱物喷嘴8之间，以将第一前驱物A从该一个第一前驱物喷嘴8导引至该两个或更多个其它第一前驱物喷嘴8。并且，第二连接元件32可布置在一个第二前驱物喷嘴10与两个或更多个其它第二前驱物喷嘴10之间，以将第二前驱物B从该第二前驱物喷嘴10导引至该两个或更多个其它第二前驱物喷嘴10。
图3和如上述的实施例提供了改进前驱物A、B材料效率的方式。当供应前驱物A、B至喷嘴8、10时，前驱物A、B中的一些与反应基板6表面4起反应，但通常供应过量的前驱物A、B。因此，供应至前驱物通道8、10的前驱物A、B中至少一部分不与基板6表面起反应。在现有技术中，此超量前驱物A、B将视为废料而排放。图3的实施例允许超量的前驱物A、B用于某些其它前驱物喷嘴8、10中。还应注意到，可根据喷嘴头2的构造以不同方式与连接元件30、32形成流体连接。另外，应注意到，当前驱物从一个前驱物喷嘴8、10导引至另一个时，将存在压力降。
第一连接元件30可布置在一个或更多个第一前驱物喷嘴8与至少另一个第一前驱物喷嘴8之间。因此，可使用第一连接元件30来将一个第一前驱物喷嘴8连接至多个其它第一前驱物喷嘴8、或者将多个第一前驱物喷嘴8连接至一个其它第一前驱物喷嘴8、或者将多个第一前驱物喷嘴8连接至多个其它第一前驱物喷嘴8。在某一实施例中，喷嘴头2包括两个或更多个介于两个第一前驱物喷嘴8之间的第一连接元件30。因此，前驱物从一个第一前驱物喷嘴8导引至另一个第一前驱物喷嘴8以及被排放。喷嘴头2因此可包括两个第一前驱物喷嘴8的两个或更多个此种相互连接在一起的单元。可使用第二连接元件32以相同方式连接第二前驱物喷嘴10。
图4示出了一个实施例的概略视图，其中该喷嘴头包括第一前驱物喷嘴8、第二前驱物喷嘴10以及介于细长型前驱物喷嘴8、10之间的冲洗气体通道12。前驱物喷嘴8、10包括沿细长型前驱物喷嘴8、10的纵向方向延伸的供应通道40、44。前驱物喷嘴8、10还包括沿细长型前驱物喷嘴8、10的纵向方向延伸的排放通道42、46，该排放通道42、46与供应通道40、44大致平行且邻接，用于通过使用真空或抽吸作用来排放前驱物A、B。第一前驱物喷嘴8包括第一供应通道40及第一排放通道42，且第二前驱物喷嘴10包括第二供应通道44及第二排放通道46。因此，图4示出了实施例，其中供应通道40、44与排放通道42、46设置于相同的前驱物喷嘴8、10，且通过隔墙52而互相分离。然而，应注意到，排放通道42、46也可形成为布置在前驱物喷嘴8、10或供应通道40、44与冲洗气体通道12之间的独立的结构部件。
供应通道40、44设有至少一个入口，该入口用于经由喷嘴头2的输出面5来供应前驱物A、B。优选将所述入口布置成可沿供应通道40、44的整个长度供应前驱物A、B。那么，排放通道42、46设有至少一个出口，该出口用于排放前驱物A、B。优选将所述出口布置成可沿排放通道42、46的整个长度排放前驱物A、B。因此，该入口与该出口可为分别沿供应通道40、44与排放通道42、46延伸的纵向开口。可选择地，供应通道40、44与排放通道42、46可包括分别沿供应通道40、44与排放通道42、46的长度的成系列的入口与出口。可由图4中看出，供应通道40、44及排放通道42、46至少部分地朝朝输出面5敞开。供应通道40、44设有供应开口47、48，所述供应开口47、48沿供应通道40、44的纵向方向延伸且朝输出面5敞开。并且，排放通道42、46设有排放开口43、45，所述排放开口43、45沿排放通道42、46的纵向方向延伸且朝输出面5敞开。前驱物喷嘴8、10或供应通道40、44布置成大致垂直于输出面5地供应前驱物A、B，以及前驱物喷嘴8、10或排放通道42、46布置成大致垂直于输出面5地排放前驱物A、B。这具有如下优点：垂直气体流有助于破坏基板表面上的气体层，从而提升所述前驱物的表面反应。
应注意到，图4的实施例也可构成为使供应通道40、44为前驱物喷嘴8、10的一部分，但排放通道42、46则为独立的部件。基本构想在于，喷嘴头2包括：位于输出面5上的前驱物喷嘴8、10、冲洗气体通道12以及排放通道42、46，它们的相继顺序如下：至少第一前驱物喷嘴8、第一排放通道42、冲洗气体通道12、第二前驱物喷嘴10、第二排放通道46以及冲洗气体通道12，可选择性地重复多次。这与供应通道40、44与排放通道42、46是否为同一结构部件无关。冲洗气体通道12可与图1A、图1B、图2以及图3实施例中所示相同地设置，或者冲洗气体通道12可设有与前驱物喷嘴8、10或供应通道40、44同类型的喷嘴。因此，冲洗气体通道12可布置成与冲洗气体环境14、16作被动式流体连接，以使基板6表面4历经冲洗气体，如图1A、图1B以及图2中所示。该冲洗气体环境是围绕喷嘴头2的气体环境14或是独立的冲洗气体容器39。一个或更多个第一前驱物喷嘴8布置成在输出面5处在第一压力下操作，一个或更多个第二前驱物喷嘴10布置成在输出面5处在第二压力下操作，以及该冲洗气体环境布置成高于该第一压力与第二压力的第三压力。也可在图4实施例中在该供应通道与该排放通道之间的输出面5处测量所述第一压力和第二压力。
图5示出了一个实施例，其中喷嘴头2包括反应空间50，该反应空间50设置于供应通道40、44与排放通道42、46之间。反应空间50朝输出面5敞开，以使基板6表面4历经前驱物A、B。图5示出了相似于图4的前驱物喷嘴，其中排放通道42、46形成至前驱物喷嘴8。然而，应注意到，反应空间50也可设置于仅具有供应通道40、44的前驱物喷嘴8、10与独立的排放通道42、46之间。反应空间50布置在供应通道40、44与排放通道42、46之间。反应空间50布置成大致沿供应通道40、44的整个长度延伸，且介于输出面5与供应及排放通道40、44、42、46之间。反应空间50布置成使前驱物A、B布置成从供应通道40、44经由反应空间50而流动至排放通道42、46，且前驱物A、B的表面反应将在反应空间50处发生。
图4中喷嘴头2包括：位于输出面5上的前驱物喷嘴8、10；冲洗气体通道12；以及排放通道42、46，其相继顺序如下：至少第一前驱物喷嘴8、第一排放通道42、冲洗气体通道12、第二前驱物喷嘴10、第二排放通道46以及冲洗气体通道12，可选择性地重复一次或更多次。该喷嘴头也可构成为包括图3实施例中所示出的一个或更多个连接元件30、32。因此，接续于一个第一前驱物喷嘴8或第一供应通道40后的一个或更多个第一排放通道42连接至一个或更多个其它第一前驱物喷嘴8或第一供应通道40，以将第一前驱物A导引至该一个或更多个其它第一前驱物喷嘴8或第一供应通道40。相似地，接续于一个第二前驱物喷嘴10或第二供应通道44后的一个或更多个第二排放通道46连接至一个或更多个其它第二前驱物喷嘴10或第二供应通道44，以将第二前驱物B导引至该一个或更多个其它第二前驱物喷嘴10或第二供应通道44。
在本发明中，该冲洗气体及所述前驱物可因此经由设置于所述前驱物喷嘴的排放件而排出。因此，所述前驱物不流动至围绕该喷嘴头的环境，且该装置不因超量的前驱物而污染。
从以上说明可知，图1A、图1B、图2、图3以及图4中揭露及示出的所有实施例，可相互结合。
本领域的技术人员清楚的是，随着技术进步，可以各种方式实现本发明的构想。本发明及其实施例并非以上述范例为限，而可在权利要求的范围内变化。

Claims (27)

1.一种喷嘴头(2)，用于使基板(6)的表面(4)历经至少第一前驱物(A)及第二前驱物(B)的连续表面反应，所述喷嘴头(2)具有输出面(5)并包括：
－一个或更多个第一前驱物喷嘴(8)，所述第一前驱物喷嘴用于使所述基板(6)的所述表面(4)历经所述第一前驱物(A)；以及
－一个或更多个第二前驱物喷嘴(10)，所述第二前驱物喷嘴用于使所述基板(6)的所述表面(4)历经所述第二前驱物(B)，
－一个或更多个冲洗气体通道(12)，所述冲洗气体通道布置在所述第一前驱物喷嘴与第二前驱物喷嘴(8，10)之间，用于使所述基板(6)的所述表面(4)历经冲洗气体，以及
－一个或更多个排放件(20，24；42，46)，所述排放件设置于所述第一前驱物喷嘴与第二前驱物喷嘴(8，10)，用于排出第一前驱物和第二前驱物(A，B)，
其特征在于：
所述一个或更多个冲洗气体通道(12)布置成与围绕所述喷嘴头(2)且包括冲洗气体的气体环境(16)流体连接；
其中，所述一个或更多个第一前驱物喷嘴(8)布置成在所述输出面(5)处在第一压力下操作，所述一个或更多个第二前驱物喷嘴(10)布置成在所述输出面(5)处在第二压力下操作，以及所述气体环境(16)布置成高于所述第一压力与第二压力的第三压力。
2.如权利要求1所述的喷嘴头(2)，其中，所述喷嘴头(2)包括冲洗气体容器(39)，所述冲洗气体容器围绕所述喷嘴头(2)且包括具有冲洗气体的所述气体环境(16)。
3.如权利要求2所述的喷嘴头(2)，其中，所述冲洗气体通道(12)由至少部分地朝所述冲洗气体容器(39)敞开的一个或更多个缺口、孔洞或开口形成。
4.如权利要求1所述的喷嘴头(2)，其中，所述第一压力、第二压力与第三压力低于正常气压(NTP；1巴，0℃)或处于真空。
5.如权利要求1所述的喷嘴头(2)，其中，所述第三压力大致为正常气压(NTP；1巴，0℃)。
6.如权利要求1至5中任一项所述的喷嘴头(2)，其中，所述排放件(20，24；42，46)布置成从所述基板(6)的所述表面(4)排出第一前驱物和第二前驱物(A，B)及冲洗气体。
7.如权利要求1至5中任一项所述的喷嘴头(2)，其中，所述第一前驱物喷嘴与第二前驱物喷嘴(8，10)布置成交替地互相邻接，并且在各第一前驱物喷嘴与第二前驱物喷嘴(8，10)之间布置冲洗气体通道(12)。
8.如权利要求1至5中任一项所述的喷嘴头(2)，其中，所述第一前驱物喷嘴与第二前驱物喷嘴(8，10)包括细长型供应通道(3，7；40，44)，所述供应通道具有沿所述供应通道(3，7；40，44)延伸且朝所述喷嘴头(2)的输出面(5)敞开的敞开部(9，11)。
9.如权利要求1至5中任一项所述的喷嘴头(2)，其中，所述第一前驱物喷嘴(8)设有至少一个第一入口(18)以及至少一个第一出口(20)，所述第一入口用于供应所述第一前驱物(A)，所述第一出口用于排出所述第一前驱物(A)，所述第二前驱物喷嘴(10)设有至少一个第二入口(22)和至少一个第二出口(24)，所述第二入口用于供应所述第二前驱物(B)，所述第二出口用于排出所述第二前驱物(B)。
10.如权利要求8所述的喷嘴头(2)，其中，所述第一前驱物喷嘴与第二前驱物喷嘴(8，10)设有排放通道(42，46)，所述排放通道各设有沿所述供应通道(40，44)的纵向方向延伸且朝输出面(5)敞开的供应开口(47，48)。
11.如权利要求10所述的喷嘴头(2)，其中，所述排放通道(42，46)与所述供应通道(40，44)大致平行且相邻地延伸。
12.如权利要求10所述的喷嘴头(2)，其中，所述喷嘴头(2)包括：位于所述输出面(5)上的供应通道(8，10)、冲洗气体通道(12)以及排放通道(42，46)，其相继顺序如下：至少第一前驱物喷嘴(8)、第一排放通道(42)、冲洗气体通道(12)、第二前驱物喷嘴(10)、第二排放通道(46)以及冲洗气体通道(12)。
13.如权利要求10所述的喷嘴头(2)，其中，所述喷嘴头(2)包括：位于所述输出面(5)上的供应通道(8，10)、冲洗气体通道(12)以及排放通道(42，46)，其相继顺序如下：至少第一前驱物喷嘴(8)、第一排放通道(42)、冲洗气体通道(12)、第二前驱物喷嘴(10)、第二排放通道(46)以及冲洗气体通道(12)，所述相继顺序重复多次。
14.如权利要求1至5中任一项所述的喷嘴头(2)，其中，所述冲洗气体通道(12)是在所述输出面(5)上具有敞开部的细长型通道，所述冲洗气体通道的所述敞开部沿所述第一前驱物喷嘴和第二前驱物喷嘴(8，10)的纵向方向延伸并与气体环境(16)流体连接。
15.如权利要求1至5中任一项所述的喷嘴头(2)，其中，所述喷嘴头(2)为格栅状构造，其中所述第一前驱物喷嘴和第二前驱物喷嘴(8，10)形成杆件，且所述冲洗气体通道(12)形成所述杆件之间的缺口。
16.如权利要求1至5中任一项所述的喷嘴头(2)，其中，所述喷嘴头(2)包括至少一个第一连接元件(30)，所述第一连接元件用于将所述第一前驱物(A)从一个或更多个第一前驱物喷嘴(8)导引至一个或更多个其它第一前驱物喷嘴(8)。
17.一种用于处理基板(6)的表面(4)的装置，所述装置包括：
－处理室(26)，所述处理室内具有气体环境(14)；
－喷嘴头(2)，所述喷嘴头布置在所述处理室(26)内，用于使所述基板(6)的所述表面(4)历经至少第一前驱物(A)及第二前驱物(B)的连续表面反应；
－前驱物供应构件，用于将所述第一前驱物和第二前驱物(A，B)供应至所述喷嘴头(2)；
－所述喷嘴头(2)具有输出面(5)，并且所述喷嘴头包括：
－一个或更多个第一前驱物喷嘴(8)，所述第一前驱物喷嘴用于使所述基板(6)的所述表面(4)历经所述第一前驱物(A)；
－一个或更多个第二前驱物喷嘴(10)，所述第二前驱物喷嘴用于使所述基板(6)的所述表面(4)历经所述第二前驱物(B)；
－一个或更多个排放件(20，24；42，46)，所述排放件设置于所述第一前驱物喷嘴与第二前驱物喷嘴(8，10)，用于排出第一前驱物和第二前驱物(A，B)；以及
－一个或更多个冲洗气体通道(12)，所述冲洗气体通道介于所述第一前驱物喷嘴与第二前驱物喷嘴(8，10)之间，
其特征在于：
所述冲洗气体通道(12)与所述处理室(26)内的气体环境(14)流体连接，以使所述基板(6)的所述表面(4)历经冲洗气体；
其中，所述一个或更多个第一前驱物喷嘴(8)布置成在所述输出面(5)处在第一压力下操作，所述一个或更多个第二前驱物喷嘴(10)布置成在所述输出面(5)处在第二压力下操作，以及所述气体环境(14)设为高于所述第一压力与第二压力的第三压力。
18.如权利要求17所述的装置，其中，所述第一压力、第二压力与第三压力低于正常气压(NTP；1巴，0℃)。
19.如权利要求17所述的装置，其中，所述第三压力大致为正常气压(NTP；1巴，0℃)。
20.如权利要求17至19中任一项所述的装置，其中，所述冲洗气体通道(12)形成为介于所述第一前驱物喷嘴与第二前驱物喷嘴(8，10)之间的一个或更多个孔洞、缺口或开口，所述一个或更多个孔洞、缺口或开口朝所述输出面(5)敞开并流体连接至所述气体环境(14)。
21.如权利要求20所述的装置，其中，所述一个或更多个孔洞、缺口或开口布置成从所述气体环境(14)延伸至所述输出面。
22.如权利要求17至19中任一项所述的装置，其中，所述排放件(20，24；42，46)布置成从所述基板(6)的所述表面(4)排出第一前驱物和第二前驱物(A，B)及冲洗气体。
23.如权利要求17至19中任一项所述的装置，其中，所述喷嘴头(2)布置成相对于所述基板(6)的所述表面(4)运动。
24.一种通过包括喷嘴头(2)的装置来处理基板(6)的表面(4)的方法，所述喷嘴头包括一个或更多个第一前驱物喷嘴(8)以及一个或更多个第二前驱物喷嘴(10)，所述方法包括：
－通过所述第一前驱物喷嘴(8)供应第一前驱物(A)，以使所述基板(6)的所述表面(4)历经所述第一前驱物(A)；
－通过所述第二前驱物喷嘴(10)供应第二前驱物(B)，以使所述基板(6)的所述表面(4)历经所述第二前驱物(B)；
－使所述基板(6)的所述表面(4)在所述第一前驱物与第二前驱物(A，B)之间历经冲洗气体；以及
－经由所述第一前驱物喷嘴和第二前驱物喷嘴(8，10)排出所述第一前驱物和第二前驱物(A，B)及冲洗气体，
其特征在于：
借助于使所述基板(6)的所述表面(4)历经围绕所述喷嘴头(2)的气体环境，来使所述基板(6)的所述表面(4)历经冲洗气体，所述气体环境包括冲洗气体，所述方法还包括下述步骤：
-将所述第一前驱物喷嘴(8)布置成在第一压力下操作和将第二前驱物喷嘴(10)布置成在第二压力下操作，以及
-将围绕所述喷嘴头(2)的所述气体环境设为高于所述第一压力与所述第二压力的第三压力。
25.如权利要求24所述的方法，其中，将冲洗气体供应至围绕所述喷嘴头(2)的气体环境。
26.如权利要求24或25所述的方法，其中，将冲洗气体供应至处理室(26)，所述喷嘴头(2)布置在所述处理室内。
27.如权利要求24至25中任一项所述的方法，其中，在所述基板(6)的表面(4)与所述气体环境之间提供被动式流体连接。
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