CN113631276A - 用于气相沉积设备的流体处理结构和方法 - Google Patents

Abstract

用于气相沉积设备的流体处理结构，所述结构限定了具有入口和出口的流动路径，用于将加压流体从所述入口传输到所述出口，其中所述结构包括细长狭缝和一系列喷嘴，允许加压流体通过所述一系列喷嘴以进入所述细长狭缝，所述入口在所述一系列喷嘴的上游，并且其中所述出口形成在所述细长狭缝的间隙开口处的下游，允许加压流体从所述细长狭缝朝向基底排放，其中所述一系列喷嘴被构造成提供比所述细长狭缝更大的流动阻力，并且其中所述一系列喷嘴适于在加压流体通过所述流动路径传输时形成朝向所述结构的一个或多个撞击表面的一系列射流。

Description

用于气相沉积设备的流体处理结构和方法

发明领域

本发明涉及用于气相沉积设备的流体处理。本发明还涉及用于气相沉积系统的流体输送头，以及包括具有流体处理结构的流体输送头的气相沉积系统。本发明还涉及用于改善在基底上气相沉积所产生的流体流的均匀性的方法。此外，本发明涉及用于制造用于气相沉积设备的流体处理结构的方法。

发明背景

气相沉积技术是用于在基底上或在先前沉积的层上提供材料薄层的薄膜沉积。在大多数气相沉积技术中，可以将层厚度控制在几十纳米至几微米内。

大气压力大面积气相沉积仪器，例如空间原子层沉积(ALD)或大气压力化学气相沉积(CVD)，需要在基底的宽度上均匀的气流，以便避免由前体流的局部变化引起的厚度不均匀性。在ALD系统中改善前体气体的分离也是重要的。这种前体分离功能需要控制N2气体流以抵消前体气体的拖拽(由基底运动引起)并改善分离。常用的实现这一点的方法是通过布置具有高流量限制的窄狭缝。然而，通常对于大的宽度，由于制造公差而产生的狭缝宽度变化对于均匀的流动分布是有害的，因此也限制了可扩展性。例如，间隙(即出口间隙开口)为100微米的狭缝可以具有约10微米的相对较高的间隙公差，这导致高达30％的显著不均匀的流动分布。在高生产量ALD系统中，可以使用多个ALD槽对，以确保所需的生产量。为了在多个ALD槽上增强均匀的气体供应，这种狭缝需要在公差方面的精确尺寸。

需要提供用于气相沉积的流体处理设备，其可以提供均匀的流体供应，并且可以容易地制造，例如具有较不严格的公差。

发明概述

本发明的目的是提供流体处理结构和流体处理方法，其消除了上述缺点中的至少一个。

额外地或替代地，本发明的目的是在气相沉积期间实现改善的流动均匀性。

额外地或替代地，本发明的目的是在气相沉积中通过在气相沉积期间在表面上更均匀的流体气体分布来在气相沉积中沉积均匀层。

额外地或替代地，本发明的目的是提供流体处理结构，其可以在整个气相沉积循环中促进更均匀的流体流。

此外，本发明提供了用于气相沉积设备的流体处理结构，所述结构限定了具有入口和出口的流动路径，用于将加压流体从所述入口传输到所述出口，其中所述结构包括细长狭缝和一系列喷嘴，允许加压流体通过所述一系列喷嘴以进入所述细长狭缝，所述入口在所述一系列喷嘴的上游，并且其中所述出口形成在所述细长狭缝的间隙开口处的下游，允许加压流体从所述细长狭缝排放，其中所述一系列喷嘴被构造成提供比所述细长狭缝更大的流动阻力，并且其中所述一系列喷嘴适于在加压流体通过所述流动路径传输时形成朝向所述结构的一个或多个撞击表面的一系列射流。

喷嘴用作流向细长狭缝的流体的主要/主限制。可以从狭缝的间隙开口获得更均匀的流动排放，从而能够在气相沉积工艺期间沉积更均匀的层。流体处理结构对制造公差不太敏感，因为与狭缝相比，喷嘴具有较低的制造公差。喷嘴可以以精确的方式制造。此外，当喷嘴形成主要限制时，可以选择更大的细长狭缝的间隙开口的尺寸，使得排放的流动对狭缝的制造公差不太敏感。

喷嘴优选地被构造成提供的流动阻力大于或等于所述细长狭缝与所述基底之间的由间隙距离(IHGap)引起的流动阻力。在使用中，喷嘴因此被构造成控制在喷射器头与基底之间的受控距离内的流动分布。然后可以选择足够大(例如，500μm±10μm)的细长狭缝的开口，以变得对狭缝入口上的±10μm的典型制造公差不敏感。

控制流动分布的喷嘴位于这些细长狭缝出口的上游，其中(1)喷嘴限制可以在整个流动路径上占优势：这提供了基本上均匀的流动，所述流动非常独立于狭缝与基底之间的距离(IHgap)和上游供应限制中的环境不对称性，或(2)喷嘴限制可以基本上相当于(例如，在0.5至1.5的数量级)由狭缝出口与基底之间的距离产生的限制：在这种情况下，流动可以以线性方式取决于该距离。这对于通过移动基底来抵消气体的拖拽是有益的，但它也可以对流动限制(例如弯曲，不相等的供应长度)中的(上游)不对称性敏感。

因此，喷嘴提供了比细长狭缝显著更高的限制性，即，穿过喷嘴的流体的流动被限制到比穿过细长狭缝的流体的流动更大的程度。经过主要流动路径限制的流体形成一系列射流，所述一系列射流被引导，使得它们撞击在撞击表面上。穿过细长狭缝的流体能够从细长狭缝的间隙开口更均匀地排放。

喷嘴可以被构造成当加压流体被引导通过由流体处理结构限定的流动路径时，能够在使用中形成射流。一系列喷嘴可以形成布置在流体处理结构的流体入口部处的主要流动路径限制。细长狭缝可以形成随后的次级流动路径限制。间隙开口可以形成流体处理结构的流体出口部，通过所述流体出口部可以排放基本上均匀的流体流。

一系列喷嘴(参考主要流动路径限制)可以提供穿过其的第一压降。这确保了流体处理结构中的主要压降，从而提高了均匀性。细长狭缝(参考次级流动路径限制)可以提供穿过其的第二压降，所述第二压降显著小于由一系列喷嘴实现的主要压降。这确保了流体处理结构中的进一步的压降，当通过流动路径传输的加压流体从流体处理结构排放时，所述压降进一步促进了均匀性。任选地，由喷嘴获得的射流相对于沿着细长狭缝并朝向间隙开口的方向基本上不平行。

一系列喷嘴可以布置成用于在细长狭缝中摄取流体。在撞击一个或多个撞击表面之后，引导通过一系列喷嘴的加压流体被引导至细长狭缝的开口间隙。在流动路径中，由一系列喷嘴提供主要阻抗。细长狭缝可以具有相对于一系列喷嘴的阻抗基本上较低的阻抗。此外，细长狭缝可以提供电容效应，所述电容效应有利于在细长狭缝的间隙开口处获得更均匀的流动输出。

任选地，一系列喷嘴布置在细长狭缝的第一壁处，并且其中撞击表面布置在细长狭缝的第二壁处，所述第二壁与所述第一壁相对。

第一壁和第二壁可以是限定允许流体流过的细长狭缝的侧壁。细长狭缝可以形成由流体处理结构形成的流动路径的一部分。所述壁以其间的间隙彼此间隔开。间隙足够大，允许流体流向细长狭缝的外部的间隙开口。第一壁和第二壁的尺寸被设计成形成细长狭缝，从而形成细长的间隙开口。间隙开口足够大，从而导致比布置在流动路径上游的多个喷嘴更小的限制。

一系列喷嘴可以由孔口、孔洞、或通孔形成。喷嘴孔可以以小公差制造。例如，可以通过精确地加工实心壁中的孔来获得一系列孔口。喷嘴可以提供流动相关的阻力。

一系列喷嘴被构造成形成下游射流。如果流体(气体)被直接导向基底，则从一系列孔口出来的气体的高速度可能导致流速的不均匀性。相反，射流被导向一个或多个撞击表面，并且进一步沿着细长狭缝被引导朝向间隙开口，从而改善从流体处理结构的间隙开口排放的气流的均匀性。

在实例中，第一壁和第二壁基本上彼此平行。以这种方式，第一壁与第二壁之间的间隙可以在沿着细长狭缝的下游方向上保持基本恒定。

还可以设想，第一壁和第二壁彼此不平行。例如，第一壁和第二壁可以布置成使得第一壁与第二壁之间的间隙朝向间隙开口减小(参考锥形的)。第一壁和第二壁布置成使得由细长狭缝和/或间隙开口提供的限制性保持小于由一系列喷嘴提供的限制性。因此，喷嘴引起的限制在由流体处理结构限定的流动路径中形成主要限制。

细长狭缝包括在一系列喷嘴与间隙开口之间延伸的中间部分。该中间部分可以具有电容效应，使得随着接近间隙开口，流体流可以变得更加均匀。任选地，细长狭缝还包括在与朝向间隙开口的方向相反的方向上延伸的自由部分。该自由部分可以提供附加的电容效应，从而在间隙开口处引实现更均匀的流。

任选地，一系列喷嘴在阵列中相对于彼此在空间上偏移，并且其中所述阵列基本上在所述细长狭缝的长度方向上延伸。

一系列喷嘴可以布置成基本上覆盖细长狭缝的间隙开口的总长度。以这种方式，所述流可以在间隙开口的长度上更均匀地分布。

通过在细长狭缝的延伸区域上提供更均匀的背压，可以增强通过细长狭缝的开口间隙排放的流体流的均匀性。此外，可以选择一系列喷嘴与间隙开口之间的距离，以允许充分地扩散气流。额外地或替代地，在细长狭缝中提供额外的机构，用于获得更好的扩散，例如边缘壁。

喷嘴和细长狭缝可以具有预定的尺寸。流体处理结构的尺寸可以被设计成使得喷嘴提供比细长狭缝明显更高的限制。因此，喷嘴可以在由流体处理结构限定的流动路径中形成主要限制。可以从每个喷嘴获得具有相对高速度的射流。当射流撞击在撞击表面上，例如撞击在细长狭缝的壁上时，该速度可以变得更加均匀。

应理解，具有孔几何形状的喷嘴可以比狭缝更精确地制造。然而，狭缝优选在流体处理结构的出口处。因此，孔形孔口可以精确地提供期望的背压。

分别由一系列喷嘴和具有间隙开口的细长狭缝形成的主要流动路径限制和次级流动路径限制具有不同的开口。

加压流体可以从入口的高压端流到出口的低压端。在主要流动路径限制(一系列喷嘴)和次级流动路径限制(细长狭缝)处的压降可以产生压降，从而导致更低的排放(流速)。背压的大部分是由形成主要限制的一系列喷嘴产生的，所述主要限制具有比由细长狭缝提供的限制性更高的限制性。如果流体在没有细长狭缝的情况下被引导到样品或基底，则从喷嘴出来的流体的高速度可能引起排放的流体的速度分布的不均匀性。具有一系列喷嘴和细长狭缝的流体处理结构有助于改善在所述细长狭缝的开口间隙处排放的流体流的均匀性。

形成细长狭缝的至少一个壁可以设置有一系列喷嘴，所述一系列喷嘴允许流体通过以在细长狭缝内排放。还可以设想，两个壁都设置有一系列喷嘴。一系列喷嘴可以由通过钻孔、穿孔等制造的孔口形成。

任选地，第一系列喷嘴布置在细长狭缝的第一侧壁上，第二系列喷嘴布置在细长狭缝的第二侧壁上，细长狭缝的第二侧壁与第一侧壁相对。第一系列喷嘴和第二系列喷嘴可以布置成基本上防止相对的射流之间的接触。为此目的，第一系列喷嘴和第二系列喷嘴可以彼此交错布置。形成的射流可以撞击相对壁上的撞击表面。因此，来自第一系列喷嘴和第二系列喷嘴的射流可以沿相反方向流动。

一系列喷嘴可以在空间上彼此偏移。例如，一系列喷嘴可以沿着一条线或多条线彼此相邻布置(例如平行布置)。此外，一系列喷嘴可以以不同的方式相对于彼此间隔开。可以布置喷嘴阵列。此外，也可以将一系列喷嘴布置成矩阵布置。许多变化的喷嘴布置是可能的。

任选地，一系列喷嘴具有200微米至300微米的直径，并且其中细长出口狭缝的间隙开口具有基本上较大的尺寸，使得其阻力基本上不会有助于流动路径。

任选地，每个喷嘴具有0.03至0.07平方毫米的几何流动面积。一系列喷嘴的几何流动面积小于由细长狭缝的间隙开口形成的几何流动面积。

流体处理结构有助于从细长狭缝的间隙开口排放更均匀的流，从而导致在气相沉积工艺中形成更均匀的层。因此，可以增加细长狭缝的间隙开口的长度，同时保持在基底表面上排放的流体气体的期望的均匀性。任选地，细长狭缝在纵向方向上的长度为10毫米至200毫米。

如果间隙开口太宽，它可能变得对样品/基底与间隙开口之间的距离变化太敏感。这种距离变化也可以由流体处理装置相对于样品表面的相对运动引起。

较窄的间隙可以导致改善的均匀性。然而，由细长狭缝提供的限制性小于由一系列喷嘴提供的限制性。

例如，如果喷嘴的直径为300微米并且间距为1.25mm，则在细长狭缝的间隙开口的宽度上排放的流可以显著变化(例如，20％的流动变化)。如果通过增加喷嘴之间的间距来布置较少数量的喷嘴，则每个喷嘴的流速可以增加。因此，流动阻力可以增加。如果喷嘴具有较小的直径(例如200微米)，则可以减小孔内的流动变化。因此，对于较小的喷嘴直径，所得到的排放流体速度分布可以变得更独立于间隙开口与基底/样品之间的距离(楔形距离)。通常，随着基底倾斜或翘曲(例如，由于制造公差、热变形等)，这种楔形距离变化。

任选地，一系列喷嘴与间隙开口之间的距离为1毫米至50毫米，更优选为2.5毫米至25毫米，甚至更优选为5毫米至10毫米。以这种方式，可以改善在细长狭缝的排放间隙开口处的均匀流的形成。

任选地，一系列喷嘴和间隙开口以0.1毫米至10毫米，更优选2.5毫米至5毫米间隔开。

在获得足够均匀的流之前，它可能需要一定的距离。一系列喷嘴与细长狭缝的间隙开口充分地间隔开，以便获得离开间隙开口的流体的充分均匀的流动。细长狭缝可以用作电容元件。当接近间隙开口时，流动分布在狭缝内可以变得更加均匀。流体速度差异可以是“衰减的”或“相抵的”。

此外，可以减小由撞击在撞击表面上所产生的射流引起的流体流动振荡。沿着细长狭缝朝向间隙开口的流体流可以变得更加均匀流线型，并且来自射流的湍流可以在间隙开口的上游被分解。

细长狭缝可以具有足够的高度，以便为速度差异提供足够的衰减，从而提供从细长狭缝的间隙开口排放的流的更均匀的速度分布。

任选地，第二壁包括一系列腔体(例如，坑洞)，所述一系列腔体布置成用于在加压流体通过流动路径传输时接收形成的射流，其中撞击表面由一系列孔形成。

不希望由于由一系列喷嘴提供的主要限制而形成的射流在通过细长狭缝的间隙开口排放的流体的速度分布中是可检测的。在所述速度分布中，在较高的质量流下，射流可以更加可见。这种不利影响可以通过一系列腔体有效地降低，例如坑洞-其可以具有任何形状(圆形、正方形等)并且优选地是不重叠的。射流可以被引导到坑洞腔体中，用于抑制其对间隙开口处的流的均匀性的不利影响。坑洞可以具有比喷嘴的直径更大的直径，使得可以获得在射流的相反方向上的连续回流。然后，流体可以以较低的速度离开坑洞，使得射流在通过间隙开口排放的流体的速度分布中不太明显。

任选地，第二壁上的一系列腔体与第一壁上的一系列喷嘴相对布置。

来自喷嘴的流体的流出可以被迫朝向撞击表面。射流对撞击表面的撞击可以使射流分解，使得可以减小射流对通过间隙开口排放的流体的速度分布的影响。

任选地，腔体具有与喷嘴直径相同数量级的直径，例如典型地为喷嘴直径的2-10倍。典型的尺寸为0.5毫米至2毫米，并且长度为0.5毫米至15毫米。可以获得通过细长狭缝的间隙开口排放的流体的更均匀的分布。

任选地，腔体具有至少1毫米，优选至少2毫米的深度。

一个或多个腔体(例如，离散的孔口，一个或多个细长槽，坑洞等)的布置可以导致通过细长狭缝的间隙开口排放的更均匀的流。例如，可以通过铣削工艺来制造腔体。

由一系列喷嘴而不是由细长狭缝提供主要限制。以这种方式，可能不再需要提供间隙开口小于150微米的细长狭缝。例如，100微米的细长狭缝可能受到制造公差的影响。根据本发明，一系列喷嘴被放置在流动路径中的细长狭缝之前(参考上游)。在细长狭缝内，被引导通过一系列喷嘴的流体流可以在间隙开口处从射流转换成均匀的流。由于一系列喷嘴在流体处理装置的流动路径中提供了主要限制，因此狭缝可以做得更宽，例如大于200微米，更优选地大于350微米，甚至更优选地大于400微米。例如，对于500微米的细长狭缝，(由于公差的)10微米的变化对流动的影响有限。

任选地，流体处理结构包括至少一个另外的第二细长狭缝，所述第二细长狭缝邻近第一细长狭缝布置。

任选地，细长狭缝包括用于将大的涡流分解成较小的涡流的机构。因此，较小的涡流可以在朝向细长狭缝的间隙开口的下游更快地耗散。

用于将大涡流分解成较小涡流的机构可以包括蜂窝结构、网、网筛或细长沉降区中的至少一个。例如，可以在一系列喷嘴(参考主要流动路径限制)与细长狭缝(参考次级流动路径限制)之间的流动路径中设置网筛。额外地或替代地，可以提供包括多个孔的多孔材料。具有微孔的多孔材料可以用于产生所需的背压。多孔材料对于提供相对简单的单元是有利的，该单元避免了钢等的难加工。

任选地，喷嘴被构造成将形成的射流朝向第二壁引导，以便基本上横向地撞击第二壁上的撞击表面。

任选地，喷嘴具有可调节的直径。应理解，主要流动路径限制和/或次要流动路径限制还可以包括用于改变流动阻力或限制性的机构。例如，所述机构可以包括位于孔口内并且穿过孔口的线。通过插入直径小于限制的直径的线或其它物体，可以增加限制(例如孔)的有效限制性。额外地或替代地，直径调节机构也可以用于改变主要流动路径限制和/或次要流动路径限制的几何流动面积。

一系列喷嘴和细长狭缝可以彼此间隔开。因此，主要/主流动路径限制可以与由流体处理结构限定的流动路径中的次级流动路径限制间隔开。

狭缝的间隙开口使得流体能够在气相沉积工艺中向要用流体处理的基底排放。应理解，流体处理结构也可以用于处理其它样品。

任选地，流体处理结构形成气相沉积头的至少一部分，例如化学气相沉积头或原子层沉积头。

任选地，喷嘴布置成提供开口角度为1°至30°、更优选为2°至15°的射流。在一些情况下，增加喷射直径和喷嘴的数量可以导致较小的速度波动。

任选地，流体处理结构包括多个彼此靠近布置的细长狭缝。多个细长狭缝可以连续地和/或彼此相邻地布置。根据一个方面，本发明提供了一种系统，其包括彼此相邻布置的多个流体处理结构。

根据一个方面，本发明提供了包括多个根据本发明的流体处理结构的流体处理组件。流体处理组件的多个流体处理结构可以彼此相继地布置。多个流体处理结构中的每一个都可以被认为是气相沉积槽，为气相沉积提供均匀的流动分布。组件的多个槽可容纳在头中或由框架保持。所述多个槽可以连续地穿过用于气相沉积的表面。以这种方式，对于气相沉积，在流体处理组件的单个冲程期间，可以在表面上沉积多层。

多个槽可以按顺序依次布置。连续的槽可以横向于槽的细长狭缝的长度方向A布置(参考在流体处理组件的相对移动方向S上彼此相邻)。移动方向S可以被视为流体处理结构相对于要在其上进行气相沉积的表面可相对移动的方向。组件的槽可以彼此相邻地布置，或者彼此间隔开。

入口向槽提供加压流体。加压流体被提供至槽的一系列喷嘴，使得加压流体可以由此通过流向槽的细长狭缝。槽的流动路径的出口通过细长狭缝的间隙开口来形成。

任选地，多个槽的第一组槽可以与公共的第一入口流体连通，并且多个槽的第二组槽可以与公共的第二入口流体连通。第一组槽和第二组槽，和/或第一入口和第二入口可以不同。任选地，多个槽的另一组(例如，第三、第四、第五等)槽与公共的另一个(例如，第三、第四、第五等)入口流体连通。每组槽可用于沉积不同的气体。

应理解，连续槽的不同布置是可能的。此外，不同数量的槽可以彼此相继地布置或彼此相邻地布置。例如，组件可以包括较小数量或较大数量的单独的槽。额外地或替代地，组件可以具有不同顺序或次序的单独的槽。额外地或替代地，组件可以包括更少或更多数量的槽组。

一系列喷嘴可以在由流体处理结构形成的流动路径中形成主要限制。有利地，使用根据本发明的流体处理结构，气体可以均匀地分布在多个槽上。

根据一个方面，本发明提供了用于改善用于在基底上气相沉积的流体流的均匀性的方法，其中使用流体处理结构引入流体，所述流体处理结构限定了具有入口和出口的流动路径，用于将加压流体从所述入口传输到所述出口，其中所述结构设置有细长狭缝和一系列喷嘴，允许加压流体通过所述一系列喷嘴以进入所述细长狭缝，所述入口设置在所述一系列喷嘴的上游，并且其中所述出口形成在所述细长狭缝的间隙开口处的下游，允许加压流体从所述细长狭缝排放，其中所述一系列喷嘴被构造成提供比所述细长狭缝更大的流动阻力，并且其中所述一系列喷嘴适于在加压流体通过所述流动路径传输时形成朝向所述结构的一个或多个撞击表面的一系列射流。

作为实例，流体流可以由气相反应物或由分离反应物气体的惰性吹扫气体形成。

由于流体处理结构对制造公差较不敏感，因此可以获得更均匀的空间流动分布。因此，在气相沉积中使用的流体处理结构可以通过撞击射流而对非均匀流动区的较不敏感。可以获得改善的气体在喷射器上的分布，因为可以精确地进行主要的喷嘴限制。此外，可能需要较短的吹扫槽长度，因为可以在入口狭缝部分内获得均匀的流出条件。

流体处理结构的入口可以与一个或多个入口室流体连通。一系列喷嘴可以位于入口室与细长狭缝之间。流体处理结构可以被构造成提供流体流可以在其中调节的流动路径，其中防止喷嘴或狭缝将流体直接吹到基底上。相反，流动路径中的主要限制布置在一系列喷嘴的上游。

根据一个方面，本发明提供了用于在气相沉积设备中处理流体的方法，所述方法包括以下步骤：限定允许加压流体流过的流动路径，所述流动路径具有入口、一系列喷嘴、细长狭缝和出口，其中所述入口在相对于一系列喷嘴的上游，并且其中所述出口形成在所述细长狭缝的间隙开口的下游；将加压流体供应至所述流动路径的所述入口，所述一系列喷嘴被构造成形成一系列射流；将所述一系列射流引导到所述细长狭缝中；以及在所述细长狭缝内将形成的一系列射流对撞击表面进行撞击；其中所述一系列喷嘴被构造成提供比所述细长狭缝更大的流动阻力，并且其中所述一系列喷嘴在所述流动路径内形成主要限制。

上述用于在气相沉积设备中处理流体的方法提供了一种获得更均匀的流排放的方式。在使用中，加压流体被提供到入口，产生流体流。流体处理结构的流动路径被布置和设计尺寸以提供所需的流动特性。

任选地，流体处理装置也用于提供气体/空气承载功能。以这种方式，由于在一个装置中结合了两个功能，因此可以简化气相沉积系统的设计。

根据一个方面，本发明提供了一种用于制造根据本发明的流体处理结构的方法，所述方法包括以下步骤：在第一壁中提供一系列喷嘴，通过将第一壁布置成与第二壁相邻且其间具有间隔来形成狭缝，形成的狭缝限定了间隙开口，加压流体可以通过所述间隙开口排放，以及将入口室布置在所述一系列喷嘴的上游。

当加压流体通过流体处理结构传输时，流体处理结构可以改善从流体处理结构排放的气流的均匀性。

喷嘴可以由在细长狭缝的纵向方向上间隔开的孔口形成。喷嘴可以分布在细长狭缝的整个总长度上。

一系列喷嘴可以通过其中的钻孔或孔口布置在第一壁中。

在有利的实例中，一个或多个腔体布置在第二壁中，以射流被导向这样的一个或多个腔体的方式与多个喷嘴对准。任选地，每个喷嘴具有各自的腔体。额外地或替代地，一个或多个细长狭缝可以用于接收来自两个或更多个喷嘴的两个或更多个射流。本领域技术人员将清楚，各种布置是可能的。

任选地，一系列腔体布置在第二壁中，一系列腔体与一系列喷嘴相对定位。

任选地，流体处理结构由两个单元制成，第一单元包括第一壁，并且第二单元包括第二壁，其中第一单元连接至第二单元用于形成细长狭缝。一系列喷嘴可以布置在第一壁中。任选地，一系列腔体布置在第二壁中，使得当第一单元连接至第二单元时，一系列腔体与一系列喷嘴相对。还可以设想，采用一个或多个细长凹槽来代替一系列离散的腔体。以这种方式，可以显著地简化制造工艺。此外，可以以这种方式促进来自喷嘴的流体射流与一个或多个腔体的对准。

根据一个方面，本发明提供了一种用于气相沉积系统的流体输送头，所述流体输送头包括根据本发明的流体处理结构。

流体处理装置可以用于气相沉积工艺，例如包括提供沉积气体或分离气体中的至少一种。

根据一个方面，本发明提供了一种气相沉积系统，其包括具有根据本发明的流体处理结构的流体输送头。

流体处理结构提供均匀的流体流输出，同时对细长狭缝的间隙开口的制造公差(例如，在10微米的范围内)不太敏感。

通过布置多个细长的狭缝可以获得高生产量的气相沉积系统。以这种方式，可以确保气相沉积所需的生产量。

一系列喷嘴可以在流动路径中提供主要流动路径限制。穿过其的压降可以导致流体处理结构中的主要压降，这促进了均匀性。细长的狭缝可以提供次级流动路径限制。穿过其的压降显著小于由一系列喷嘴实现的主要压降。通过细长狭缝，当通过流动路径传输的加压流体从流体处理结构排放时，可以实现更均匀的流。

根据一个方面，本发明提供了用于气相沉积设备的流体处理结构，所述结构限定了具有入口和出口的流动路径，用于将加压流体从所述入口传输到所述出口，其中所述结构包括第一细长狭缝和第一系列喷嘴以及第二细长狭缝和第二系列喷嘴，允许加压流体通过所述第一系列喷嘴以进入所述第一细长狭缝，允许加压流体通过所述第二系列喷嘴以进入第二细长狭缝，所述入口在所述第一系列喷嘴和第二系列喷嘴的上游，并且其中所述出口形成在所述第一细长狭缝和所述第二细长狭缝各自的第一间隙开口和第二间隙开口的下游，从而允许加压流体从所述第一细长狭缝和所述第二细长狭缝朝向基底排放，其中所述第一系列喷嘴和所述第二系列喷嘴被构造成提供比所述第一细长狭缝和所述第二细长狭缝各自更大的流动阻力，并且其中所述第一系列喷嘴和所述第二系列喷嘴适于当加压流体传输通过流体处理结构的流动路径时，分别朝向所述结构的一个或多个第一和第二撞击表面形成第一系列射流和第二系列射流。流动路径的出口可以由第一细长狭缝和第二细长狭缝形成。来自入口的流可以被分流到第一细长狭缝和第二细长狭缝中。

任选地，第一细长狭缝和第二细长狭缝彼此相邻地横向于第一细长狭缝和第二细长狭缝的长度方向布置，例如在流体处理结构的移动方向上布置。移动方向是其中流体处理结构可移动用于处理气相沉积的方向。通过将多个细长狭缝彼此相邻布置，可以显著提高生产量，同时通过每个细长狭缝获得均匀的流动分布。任选地，超过两个细长狭缝彼此相邻地横向于第一细长狭缝和第二细长狭缝的长度方向布置。

任选地，第一细长狭缝和第二细长狭缝在第一细长狭缝和第二细长狭缝的长度方向上彼此相邻地布置，例如横向于流体处理结构的移动方向。以这种方式，当流体处理结构沿移动方向移动时，可以覆盖更大的区域。第一细长狭缝和第二细长狭缝可以彼此相邻地定位。任选地，喷嘴在细长狭缝的侧壁附近布置得更靠近在一起。第一细长狭缝的侧壁可以例如定位在第二细长狭缝的侧壁附近。通过将喷嘴布置得更靠近在一起，可以补偿在这些侧的减小的流输出。还可以设想，在第一细长狭缝与第二细长狭缝之间采用一个侧壁。当在与流体处理结构的移动方向横向的方向上彼此相邻地布置时，第一细长狭缝和第二细长狭缝可以共用侧壁。移动方向可以横向于第一细长狭缝和第二细长狭缝的长度方向。任选地，超过两个细长狭缝彼此相邻地横向于流体处理结构的移动方向或者在第一细长狭缝和第二细长狭缝的长度方向上布置。

根据一个方面，本发明提供了用于气相沉积(例如，ALD、CVD等)设备的流体处理结构，所述结构限定了具有入口和出口的流动路径，用于将加压流体从所述入口传输到所述出口，其中所述结构包括细长狭缝和一系列开口，允许加压流体通过所述一系列孔口以进入所述细长狭缝，所述入口在所述一系列孔口的上游，并且其中所述出口形成在所述细长狭缝的间隙开口处，允许加压流体从所述细长狭缝排放，其中所述一系列孔口被构造成提供比所述细长狭缝更大的流动阻力(参考限制性)，并且其中所述一系列孔口适于在加压流体通过所述流动路径传输时形成朝向所述结构的一个或多个撞击表面的一系列射流。

应理解，可以在细长狭缝内布置另一流动路径限制，尽管所述流动路径限制具有比主要流动路径限制更小的阻力或限制。例如，该另一流动路径限制可以设置在细长狭缝(流体处理结构的流体出口)的间隙开口处或附近。

根据一个方面，本发明提供了一种改善通过气相沉积在选定反应区中的基底上产生的膜的均匀性的方法，所述方法包括以下步骤：将所述基底置于所述选定反应区中；将至少一种气态形式的成膜反应物引入到所述反应区中，以引起膜化学气相沉积在每个所述基底上；通过由载气流产生的吸力从所述反应区除去过量的气态成膜反应物，并且将所述过量的气态成膜反应物的至少一部分与所述载气一起再循环到所述反应区，其中使用根据本发明的流体处理结构引入至少一种成膜反应物。所述方法可以显著改善通过气相沉积(例如ALD和/或CVD)在基底上产生的膜的均匀性。

应理解，在ALD和CVD之后，根据本发明的流体处理结构可以用于本领域已知的其它或类似的气相沉积技术。应理解，对于化学气相沉积，流体可以是气体或蒸汽中的至少一种。

根据一个方面，本发明提供了包括第一流体处理结构和第二流体处理结构的组件，其中第一流体处理结构和第二流体处理结构彼此相邻地布置。有利地，可以提高用于气相沉积的流体处理组件的生产量。

任选地，组件的第一流体处理结构和第二流体处理结构被布置成使得第一流体处理结构的第一细长狭缝和第二流体处理结构的第二细长狭缝横向于细长狭缝的长度方向依次连续地定位。长度方向可以横向于组件相对于待处理表面(用于气相沉积)的相对移动方向。可以以这种方式改善气相沉积，同时保持例如在槽上的均匀的流动分布，所述均匀的流动分布是通过流体处理结构获得的。

还可以设想，组件的流体处理结构在细长狭缝的长度方向上彼此相邻地布置。以这种方式，组件可以另外覆盖更大的区域。

应理解，根据流体处理结构描述的任何方面、特征和选项同样适用于所述方法以及所述流体输送头、组件和气相沉积系统。还应清楚的是，可以组合上述方面、特征和选项中的任何一个或多个。

附图简述

将基于在附图中表示的示例性实施方案进一步阐述本发明。示例性实施方案通过非限制性说明的方式给出。应注意，附图仅是通过非限制性实例给出的本发明实施方案的示意性表示。

在附图中：

图1示出了流体处理结构的实施方案的示意图的横截面视图；

图2示出了流体处理结构的实施方案的示意图的透视图；

图3示出了流体处理结构的实施方案的示意图的透视图；

图4a至图4d示出了流体处理结构的实施方案的示意图的横截面视图；

图5a和图5b示出了流体处理结构的实施方案的示意图的横截面视图；

图6示出了流体处理组件的实施方案的示意图；

图7a、图7b和图7c示出了流体处理组件的实施方案的示意图；

图8a和图8b示出了流体处理结构的实施方案的示意图的透视图。

图9示出了流体处理结构的实施方案的示意图的透视图；

图10示出了从流体处理结构排放的流体的速度分布；

图11示出了从流体处理结构排放的流体的速度分布；

图12(A–E)例示出了通过流体处理结构获得的流动均匀性；

图13a和图13b示出了在流体处理结构的横截面中流动的流体的速度分布；

图14a和图14b示出了从流体处理结构排放的流体的速度分布；

图15示出了流体处理结构的实施方案的示意图；以及

图16示出了方法的示意图。

详述

图1示出了用于气相沉积设备的流体处理结构1的实施方案的示意图的横截面视图。结构1限定了具有入口3和出口5的流动路径，所述流动路径用于将加压流体从所述入口3传输到出口5。结构1包括细长狭缝7和一系列喷嘴9(在该横截面中仅可见一个)，允许加压流体通过一系列喷嘴9以进入细长狭缝7。流体处理结构1的入口3定位在由所述流体处理结构1限定的流动路径中的一系列喷嘴9的上游。出口5形成在流动路径的下游，在细长狭缝7的间隙开口11处，其允许加压流体通过以从细长狭缝7排放。一系列喷嘴9被构造成提供比细长狭缝7更大的流动阻力。当加压流体通过流动路径传输时，一系列喷嘴9适于形成一系列引向结构1的一个或多个撞击表面15的射流13。

所得到的通过气体处理结构获得的气体的均匀分布允许改善沉积生长的均匀性以及更好的层沉积，即，更好的均匀性。流体处理结构1利用了喷嘴9的优点，具有良好的可制造性，同时排除了在基底水平处的撞击区。另外，还降低了在流体处理结构1的设计中对狭缝公差的依赖性。

在该实例中，一系列喷嘴9布置在细长狭缝7的第一壁17处。撞击表面15设置在细长狭缝7的第二壁19处。第二壁19与第一壁17相对定位。

在所示的实例中，细长狭缝包括在一系列喷嘴9与间隙开口11之间延伸的中间部分10a。该中间部分10a可以具有电容效应，使得随着接近间隙开口，流体流可以变得更加均匀。此外，细长狭缝17还包括在与朝向间隙开口11的方向相反的方向上延伸的任选的自由部分10b。该自由部分10b可以提供额外的电容效应，从而在间隙开口处实现更均匀的流。

在未必按比例绘制的附图中，相同的数字可以描述相同的组件。可以省略关于这些元件的详细解释。

图2以透视图示出了流体处理结构的实施方案的示意图。流体处理结构1被构造成输出均匀的流动分布。结构1可以包括由细长狭缝7形成的排放室。所述排放室具有入口和出口，其中所述入口由设置在第一壁17中的一系列喷嘴9(例如，孔洞或孔口)形成，并且其中所述出口由远离一系列喷嘴9的细长狭缝7的间隙开口11形成。一系列喷嘴9的尺寸设计成在使用中能够形成射流，并且其中排放室布置成使得由一系列喷嘴形成的射流13撞击在与第一壁17相对的第二壁19的表面上。

一系列喷嘴9在阵列21中相对于彼此在空间上偏移。阵列21基本上沿细长狭缝7的长度方向A延伸。在该实例中，形成的射流13撞击在结构1的第二壁19上的撞击表面15上。细长狭缝7的间隙开口11的尺寸基本上等于第一壁17与第二壁19之间的距离。

一系列喷嘴可以在其下游侧产生高速流体流(参考射流13)。细长狭缝7可以设置在一系列喷嘴9的位置下游的流动路径中。希望这种射流的效果的特征不在于通过细长狭缝7的间隙开口11排放的流体的速度分布。与由一系列喷嘴9提供的限制相比，由细长狭缝7提供的次级流动路径限制可以提供显著更低的压降。

一系列喷嘴9提供了主要流动路径限制，其可以被视为流体处理结构1所限定的流动路径中的主要或主流动路径限制。细长狭缝7可以提供次级流动路径限制，所述次级流动路径限制具有比由一系列喷嘴9提供的第一流动路径限制显著更低的限制性。次级流动路径限制位于主要流动路径限制的位置的下游。

流体处理结构1的流体入口可以向一系列喷嘴9提供较高压力的流体。然后可以沿着由细长狭缝7形成的次级流动路径限制引导流体。主要流动路径限制导致最大的压降，并且将引导流体朝向出口至样品或基底(未示出)表面处的较低压力区域。

喷嘴孔相对于用于产生背压的间隙开口的尺寸足够小。优选地，孔小于400微米，更优选地小于300微米。通过选择足够小的孔，可以获得均匀的流动，这较少地依赖于间隙开口的宽度。喷嘴和腔体(例如坑洞)可以通过钻孔来制造。也可以使用其它制造工艺。还可以设想，采用细长凹槽来代替多个腔体。

图3示出了流体处理结构1的实施方案的示意图的透视图。第二壁19包括一系列坑洞23(腔体)，所述坑洞23布置成用于在加压流体通过流动路径传输时接收所形成的射流13。撞击表面15由各系列坑洞23形成。第二壁19上的一系列坑洞23与第一壁17上的一系列喷嘴9相对布置。

在该实例中，坑洞23由第二壁19中的圆形钻孔形成，所述第二壁19与喷嘴9布置在其上的第一壁相对。坑洞23的形状和尺寸可以被设计成在加压流体被引导通过流体处理装置1时在使用期间接收由多个喷嘴形成的射流。

坑洞23可以具有不同的形式和形状。还可以布置不同数量的坑洞。例如，一个坑洞可以用于接收来自喷嘴9的多个形成的射流13。还可以形成一个或多个坑洞狭缝或凹槽，而不是圆形坑洞。凹槽的一个或多个坑洞狭缝可以布置成与阵列21相对，沿着阵列的长度延伸。任选地，坑洞具有至少0.5mm，优选至少1mm的最大引导直径。

相对容易地制造具有包含圆形钻孔的坑洞的壁。还可以精确地(参考公差)产生钻孔。因此可以降低流体处理结构的制造成本。

由一系列喷嘴9形成的主要流动路径限制提供了最大幅度的流动限制，并且可以被认为是主要限制。主要流动路径限制可以设置在入口室中的较高压力第一区域与由细长狭缝7围绕的较低压力区域之间。由细长狭缝7形成的次级限制提供了较小幅度的流动限制，并且可以被认为是结构1中的非主要限制。次级流动路径限制不同于主要流动路径限制。

图4a至图4d示出了流体处理结构1的实施方案的示意图的横截面视图。流体处理结构1可以包括与流动路径中的多个喷嘴9流体连接的供应室。喷嘴9的各种尺寸、形状和布置可以用于在供应室与细长狭缝7之间提供流体连通。喷嘴直径可以选择成使得该限制在由流体处理结构1限定的流动路径中的所有其它限制中是主要的。任选地，喷嘴9的直径小于400微米，更优选小于300微米。可以实现气体的均匀分布。此外，喷嘴9可以比狭缝更精确地制造。间隙开口的宽度(狭缝的间隙)可以选择得足够大，以变得与制造公差不太相关。在经过喷嘴部分之后，流体可以撞击在一个或多个撞击表面15上。一个或多个撞击表面15可以布置在相对的入口壁侧，最后实现朝向吹扫/前体间隙的均匀流出条件。

图4a至图4d的每个实施实施方案具有不同类型的坑洞23。在图4a中，坑洞形成凹形撞击表面15。在图4b中，坑洞由直孔/钻孔形成。在图4c中，坑洞由锥形孔形成。在图4d中，孔是倾斜的。坑洞23可以有效地减小射流13对从细长狭缝7的间隙开口11排放的流体的速度分布的影响。

图5a和图5b示出了流体处理结构1的实施方案的示意图的横截面视图。在这个实例中，坑洞23是倾斜的。在图5a和图5b，坑洞23分别向上和向下倾斜。此外，喷嘴9被构造成以基本上与坑洞23的倾斜度相对应的倾斜角形成射流。以这种方式，倾斜的射流可以更好地导向坑洞23。图5a和图5b的实施方案也可以组合，例如交替地使用用于一系列喷嘴9的喷嘴的向上和向下倾斜的坑洞23。坑洞23可在细长狭缝7的间隙开口11处产生更均匀的速度分布。

图6示出了包括多个根据本发明的流体处理结构的流体处理组件的实施方案的示意图。可以显著增加获得的气相沉积(例如ALD)的生产量。每个流体处理结构可以看见气相沉积槽。所述组件包括彼此相继布置的多个槽。槽可以连续地穿过用于气相沉积的表面。以这种方式，对于气相沉积，在流体处理组件的单个冲程期间，可以在表面上沉积多层。

有利地，可以通过流体处理组件的每个槽获得均匀的流动分布。一系列喷嘴可以被布置成确保气体均匀地分布在所述槽上。例如，可以在10个槽上提供100slm的成比例供应。每个槽可以接收10slm。其它布置也是可能的。一系列喷嘴可以在由流体处理结构形成的流动路径中形成主要限制(与由流体处理结构的细长狭缝提供的限制相比)。有利地，使用根据本发明的流体处理结构，气体可以均匀地分布在多个槽上。

一系列喷嘴可以布置成用于在细长狭缝中摄取加压流体。在撞击一个或多个撞击表面之后，引导通过一系列喷嘴的加压流体被引导至细长狭缝的开口间隙。在流动路径中，由一系列喷嘴提供主要阻抗。细长狭缝可以具有相对于一系列喷嘴的阻抗基本上较低的阻抗。此外，细长狭缝可以提供电容效应，所述电容效应有利于在细长狭缝的间隙开口处获得更均匀的流动输出。

多个槽可以顺序地横向于槽的细长狭缝的长度方向A布置(参考在流体处理组件的相对移动方向S上彼此相邻)。移动方向S是其中流体处理结构相对于要在其上进行气相沉积的表面可相对移动的方向。

多个槽的第一组槽可以与公共的第一入口流体连通，并且多个槽的第二组槽可以与公共的第二入口流体连通。多个槽的另一组(例如，第三、第四等)槽也可以与公共的另一个入口流体连通。入口向槽提供加压流体。加压流体被提供至槽的一系列喷嘴，使得加压流体可以通过其流向槽的细长狭缝。槽的流动路径的出口通过细长狭缝的间隙开口形成。

连续槽的不同布置是可能的。此外，不同数量的槽可以彼此相继地布置或彼此相邻地布置。

在图6所示的实施方案中，第一组槽X1被布置用于沉积第一气体(例如包括N2)，第二组槽X2被布置用于沉积第二气体(例如包括氧化物)，并且第三组槽X3被布置用于沉积第三气体(例如包括金属)。第一组槽具有公共的第一入口3-1，第二组具有公共的第二入口3-2，第三组具有公共的第三入口3-3。尽管入口用线描绘，但这可以是流体线、室、通道等。在所示的实例中，流体处理组件的槽或流体处理结构包括任选的腔体(例如坑洞)。在该实例中，组件包括以下连续的槽X1-X2-X1-X3-X1-X2-X1-X3-X1-X2-X1-X3-X1。然而，许多其它配置也是可能的。例如，组件可以包括较小数量或较大数量的单独的槽。额外地或替代地，组件可以具有不同顺序或次序的单独的槽。额外地或替代地，组件可以包括更少或更多数量的槽组。

图7a和图7b示出了包括根据本发明的多个流体处理结构(参考槽)的流体处理组件的实施方案的示意图。

在图7a中，与图6的实例相比，所述组件包括较少数量的单独的槽。组件包括以下连续的槽：X1-X2-X1-X3-X1-X2-X1-X3-X1。应理解，其它构造也是可能的。

在图7b中，与图6和图7a的实例相比，所述组件包括更多数量的单独的槽。所述组件包括以下连续的槽：X1-X2-X1-X3-X1-X2-X1-X3-X1-X2-X1-X3-X1-X2-X1-X3-X1。所述组件的其它构造也是可能的。有利地，可以显著地加速气相沉积过程。多个气相沉积层可以通过组件相对于所述表面的单冲程提供在表面上。

在图7c中，与图6、图7a和图7b的实例相比，所述组件包括较少数量的单独的狭槽。所述组件包括以下连续的槽：X1-X2-X1。也可以设想组件的其它构造。例如X1-X2；X1-X2-X3；X1-X3-X1-X1-X3；X1-X2-X3-X1-X2-X3；等。

组件的槽可以彼此相邻地布置，或者彼此间隔开。所述组件可以形成包括多个槽的头部。头部可以相对于表面可移动。额外地或替代地，所述表面可以相对于头部可移动(运动反转)。头部可以通过单个运动冲程来沉积多个层。可以显著提高气相沉积的可实现的生产量。

图8a和图8b示出了流体处理结构1”的实施方案的示意图的透视图。具有与其它附图中的任一个中所示的系统相同的功能和结构的元件由相同或相似的数字给出，并且将省略关于这些元件的详细解释。

在图8a和图8b所示的该实例中，第一细长狭缝和第二细长狭缝在第一细长狭缝和第二细长狭缝的长度方向上彼此相邻地布置，对于气相沉积，参考横向于流体处理结构相对于待处理表面90的相对移动方向S。以这种方式，当流体处理结构在移动方向S上移动时，可以覆盖更大的区域。第一细长狭缝7a和第二细长狭缝7b可以如图8a和图8b所示彼此相邻地定位。然而，也可以在流体处理结构1”的第一长狭缝7a与第二细长狭缝7b之间提供小间隙距离。

在图8b所示的实施方案中，喷嘴9i邻近流体处理结构1”的细长狭缝7a、7b的侧壁25a、25b靠近布置在一起。喷嘴9i之间较小的间距被用于补偿由于各个侧壁25a、25b而增加的流动阻力所导致的在细长狭缝的出口11处的减小的流动。第一细长狭缝的侧壁25a位于第二细长狭缝的侧壁25b附近。然而，也可以设想，在第一细长狭缝7a与第二细长狭缝7b之间采用一个侧壁，即两个细长狭缝7a、7b共用一个侧壁(未示出)。

借助于连续喷嘴9i之间的减小的距离，可以有效地补偿在细长狭缝的侧面处的减小的流动输出。然而，额外地或替代地，也可以选择喷嘴的尺寸，以便补偿在靠近边缘的出口处的不均匀流动。例如，侧壁25a、25b附近的喷嘴可以具有比其它喷嘴(图8中未示出)更大的直径。

也可以在第一细长狭缝和第二细长狭缝的长度方向上(参考横向于流体处理结构相对于待处理表面90的相对移动方向)彼此相邻地布置多于两个细长狭缝。

图9示出了流体处理结构1的实施方案的示意图的透视图。在该实例中，形成细长狭缝7的两个壁，即第一壁17和第二壁19，都设置有一系列喷嘴9a、9b。第一系列喷嘴9a布置在细长狭缝7的第一侧壁17上，并且第二系列喷嘴9b布置在细长狭缝7的第二侧壁19上，细长狭缝的第二侧壁19与第一侧壁17相对。第一系列喷嘴9a和第二系列喷嘴9b被构造成产生在相反方向上流动的射流，同时防止所述相反射流之间的接触。为此目的，第一系列喷嘴9a和第二系列喷嘴9b可以彼此交错布置。因此，来自第一系列喷嘴9a和第二系列喷嘴9b的射流13可以沿相反的方向流动，而不产生显著的流动不稳定性，所述流动不稳定性可以转化为通过细长狭缝7的间隙开口11排放的流体的流速均匀性。形成的射流13可以撞击相对壁上的撞击表面15。在该实例中，撞击表面位于坑洞23内。有利地，可以在细长狭缝的整个长度上获得改善的均匀限定的流动。

流体结构1的入口3可以被构造成向分别布置在第一壁17和第二壁19上的第一系列喷嘴9a和第二系列喷嘴9b提供加压流体。由流体处理结构1形成的流体路径的出口仍然可以通过细长狭缝7的间隙开口11提供。

图10示出了从没有坑洞23的流体处理结构1排放的流体的速度分布。与具有制造公差的常规狭缝设计相比，CFD计算和实验已经显示出具有组合的喷嘴和狭缝构造的更均匀的气体供应。在该实例中，喷嘴具有0.2毫米的直径，从而在由流体处理结构1形成的流动路径中形成主要/主限制。喷嘴布置成间距为2.5毫米的直阵列。喷嘴9的阵列与细长狭缝7的间隙开口11之间的距离为5毫米。间隙开口11位于样本表面(例如，基底)附近。

基底和流体处理结构1可以在气相沉积工艺期间相对于彼此移动。库埃特(Couette)流动是在两个表面之间的空间中的粘性流体的流动，其中一个表面相对于另一个表面相切地移动。希望流动大于由运动产生的拖曳流动。因此，在该实例中，流速Q被选择为10*Q_库埃特。

绘制横向于样品表面在相对于间隙开口A0的中心的位置处的速度等值线图A1-A8，其示出了流动的均匀性。当增加质量流时，射流可以导致局部速度波动。使用计算流体动力学获得速度等值线图。

图11示出了从没有坑洞23的流体处理结构1排放的流体的速度分布。喷嘴具有0.3毫米的直径，从而在由流体处理结构1形成的流动路径中形成主要/主限制。喷嘴布置成间距为1.25毫米的直阵列。喷嘴9的阵列与细长狭缝7的间隙开口11之间的距离为5毫米。在该实例中，流速Q＝10*Q_库埃特。间隙开口11位于样本表面(例如，基底)附近。绘制了距间隙开口中心不同距离处的速度等值线图，其例示了流动的均匀性。

可以观察到，与图10所示的情况相比，流体更均匀地分散在细长狭缝朝向样品表面的间隙开口中。增加喷射直径和喷嘴的数量可以导致较小的速度波动。

图12A至图12D示出了指示流动均匀性的图。在图12E中，例示出了流体处理结构的示意图。对于间隙距离IHGap为约200±40微米，宽度为约225mm的模型(参考图12E)，使用网络模型计算间隙高度对不同喷嘴尺寸的流动均匀性的影响。细长狭缝7的间隙开口11与表面之间的距离可能由于不精确、对准问题等而变化。以这种方式，可以形成对通过细长狭缝7的间隙开口11排放的流具有影响的楔形物。在图12A中，使用200微米的喷嘴直径，其中间隙基本上相等。对于不同的情况，计算出对于增加楔形物，流动基本上不变，例如在0.025至0.225mm的范围内；导致约6％的流变化。对于稍大的直径，对于以相同的顺序增加楔形物，流动稍微增加到8％，其中流仍然合理地独立于IHgap。对于较大和更大的直径，流动增加到10％(图12C)和20％(图12D)，并且流动响应随着楔形物增加而变得基本上线性。

图13a和图13b示出了在流体处理结构1的横截面中流动的流体的速度分布。来自入口3(例如，入口室)的流体流可以经由一系列喷嘴9被引导到细长狭缝7。由一系列喷嘴9提供更大程度的限制。当接近间隙开口时，细长狭缝7中的流体流可以变得更加均匀。在图13a中，流体处理结构不包括坑洞23。在图13b中，坑洞布置成与喷嘴9相对。一系列喷嘴9与细长狭缝的间隙开口11之间的距离(即喷嘴高度)为5毫米；狭缝宽度，即第一壁17与第二壁19之间的距离为0.5毫米；坑洞直径为1毫米；喷嘴直径为0.2毫米；坑洞的长度为2毫米；质量流动为10倍Q_库埃特。喷嘴面积为3.1415e-8m2，环形面积为7.539e-7m2。应理解，也可以采用其它尺寸。

可以观察到，通过将流体注入与喷嘴相对定位的坑洞中，降低了出口速度(参考图13B)。相对于没有坑洞的流体处理结构，流出速度降低了96％(参考图13a)。

图14a和图14b示出了从流体处理结构1排放的流体在与图10和图11所示的实例类似的位置处的横截面处的速度分布。图14a示出了具有坑洞的实施方案的所得速度分布。图14b示出了对于没有坑洞的实施方案所得到的速度分布，其中来自喷嘴的所形成的射流撞击在第二壁17上。在该实例中，喷嘴的直径为0.2毫米，狭缝高度(喷嘴到间隙开口11的距离)为5毫米，坑洞的直径为1毫米(仅例如在图14A中)，并且流速为Q＝100Q_库埃特。可以观察到，通过在各个坑洞中引导喷嘴射流，速度波动显著减小。更靠近狭缝的速度分布更均匀(例如，在纵向上距离狭缝中心线+0.05毫米和-0.05毫米)。

图15示出了流体处理结构1的实施方案的示意图的横截面。结构1限定了具有入口3和出口5的流动路径，用于将加压流体从所述入口3传输到出口5。结构1包括细长狭缝7和一系列喷嘴9，允许加压流体通过一系列喷嘴9以进入细长狭缝7。流体处理结构1的入口3定位在由所述流体处理结构1限定的流动路径中的一系列喷嘴9的上游。出口5形成在流动路径的下游，在细长狭缝7的间隙开口11处，其允许加压流体通过以从细长狭缝7排放。一系列喷嘴9被构造成提供比细长狭缝7更大的流动阻力。当加压流体通过流动路径传输时，一系列喷嘴9适于形成一系列引向结构1的一个或多个撞击表面15的射流13。在该实例中，撞击表面形成在狭缝7内。此外，细长狭缝7的间隙开口11通过额外的狭缝边缘30变窄。

入口室可以通过由一系列喷嘴9形成的主要流动路径限制流体连接至细长狭缝。主要压降可以在主要流动路径限制上实现。流体入口可以流体地连接至流体提供系统，所述流体提供系统被构造成向流体处理结构1的入口室提供加压流体。

与常规的基于狭缝的气体处理结构相反，主要限制通过一系列喷嘴9提供。狭缝具有比一系列喷嘴9更低的限制性。以这种方式，可以防止(平面外的)狭缝宽度的制造公差可能导致显著的流动变化。可以通过基于小孔的喷嘴精确地实现主要限制。孔具有比狭缝更宽松的制造公差。因此，流体处理结构中的狭缝可以在设计中变得更宽。

图16示出了用于在气相沉积设备中处理流体的方法100的示意图。在第一步骤101中，限定允许加压流体流过的流动路径，所述流动路径具有入口、一系列喷嘴、细长狭缝和出口，其中所述入口相对于一系列喷嘴在上游，并且其中所述出口形成在细长狭缝的间隙开口的下游。在第二步骤102中，将加压流体供应到流动路径的入口，一系列喷嘴被构造成形成一系列射流。在第三步骤103中，一系列射流被引导到细长狭缝中。在第四步骤104中，在细长狭缝内形成的一系列射流对撞击表面进行撞击。一系列喷嘴被构造成提供比细长狭缝更大的流动阻力。一系列喷嘴在流动路径内形成主要限制。

喷嘴9可以由孔口或通孔形成。孔口可以非常精确地制造为至多几个微米。用细长狭缝更加难以获得这种精度。狭缝对公差制造误差敏感得多。

应理解，操作(或步骤)的顺序不限于附图和/或权利要求中所示的顺序，除非另外特别指出。

应理解，腔体可以具有各种形状和形式。腔体例如可以形成开口、凹陷、孔、坑洼或坑洞中的至少一种。各种开口形状是可能的，例如弧形、椭圆体、圆形、长方形、正方形等。其它形状也是可能的，例如狭缝或凹槽形状。本领域技术人员将清楚，圆形坑洞可以容易且精确地制造。以这种方式，可以降低制造中涉及的成本。

“任选的”或“任选地”意指随后描述的事件或情况可能发生或可能不发生，并且该描述包括所述事件或情况发生的例子和所述事件或情况不发生的例子。

应注意，本发明可以相对容易地生产，并且甚至与实施本发明相关的成本也不是很高。因此，在不背离本发明构思的范围的情况下，可以以多种方式修改和调整上述发明。

在此，参考本发明的实施方案的具体实例来描述本发明。然而，显然，在不背离本发明的实质的情况下，可以在其中进行各种修改、变化、替换和改变。为了清楚和简明描述的目的，在此描述了作为相同或单独实施方案的一部分的描述特征，然而，具有在这些单独实施方案中描述的所有或一些特征的组合的替代实施方案也被设想和理解为落入如权利要求书所概括的本发明的框架内。因此，说明书、附图和实施例被认是说明性含义的，而不是限制性含义的。本发明旨在包括落入所附权利要求的主旨和范围内的所有替代、修改和变化。此外，所描述的许多元件是功能实体，其可以以任何适当的组合和位置实现为离散或分布式组件或与其它组件相结合。

在权利要求中，置于括号内的任何参考标记不应被解释为限制权利要求。词语“包括”不排除存在权利要求中所列的那些以外的其它特征或步骤。此外，词语“一(a)”和“一(an)”不应被解释为限于“仅一个”，而是用于意指“至少一个”，并且不排除多个。在互不相同的权利要求中陈述某些措施的事实并表示这些措施的组合不能被有利地使用。

Claims (15)

1.用于气相沉积设备的流体处理结构，所述结构限定了具有入口和出口的流动路径，用于将加压流体从所述入口传输到所述出口，其中所述结构包括细长狭缝和一系列喷嘴，允许加压流体通过所述一系列喷嘴以进入所述细长狭缝，所述入口在所述一系列喷嘴的上游，并且其中所述出口形成在所述细长狭缝的间隙开口处的下游，允许加压流体从所述细长狭缝朝向基底排放，其中所述一系列喷嘴被构造成提供比所述细长狭缝更大的流动阻力，并且其中所述一系列喷嘴适于在加压流体通过所述流动路径传输时形成朝向所述结构的一个或多个撞击表面的一系列射流，其中所述喷嘴具有小于400微米的直径。

2.根据权利要求1所述的流体处理结构，其中所述喷嘴被构造成提供的流动阻力大于或等于所述细长狭缝与所述基底之间的流动阻力。

3.根据权利要求1所述的流体处理结构，其中所述一系列喷嘴布置在所述细长狭缝的第一壁处，并且其中所述撞击表面布置在所述细长狭缝的第二壁处，所述第二壁与所述第一壁相对。

4.根据权利要求1所述的流体处理结构，其中所述一系列喷嘴在阵列中相对于彼此在空间上偏移，并且其中所述阵列基本上在所述细长狭缝的长度方向上延伸。

5.根据权利要求1、2或3所述的流体处理结构，其中所述一系列喷嘴具有200微米至700微米的直径。

6.根据前述权利要求中任一项所述的流体处理结构，其中所述一系列喷嘴与所述间隙开口之间的距离为2.5毫米至25毫米，更优选地为5毫米至10毫米。

7.根据前述权利要求中任一项所述的流体处理结构，其中所述一系列喷嘴和所述间隙开口间隔开0.1毫米至10毫米，更优选地为2.5毫米至5毫米。

8.根据权利要求2至6中任一项所述的流体处理结构，其中所述第二壁包括一系列腔体，所述一系列腔体布置成用于在加压流体通过所述流动路径传输时接收所形成的射流，其中所述撞击表面由所述一系列腔体形成。

9.根据权利要求7所述的流体处理结构，其中所述第二壁上的所述一系列腔体与所述第一壁上的所述一系列喷嘴相对布置。

10.根据权利要求7或8所述的流体处理结构，其中所述腔体具有0.5毫米至2毫米的直径和0.5毫米至5毫米的长度。

11.根据前述权利要求中任一项所述的流体处理结构，其中所述细长狭缝包括用于将大涡流分解成较小涡流的机构。

12.用于改善用于在基底上气相沉积的流体流的均匀性的方法，其中使用流体处理结构引入流体，所述流体处理结构限定了具有入口和出口的流动路径，用于将加压流体从所述入口传输至所述出口到基底上，其中所述结构设置有细长狭缝和一系列喷嘴，允许加压流体通过所述一系列喷嘴以进入所述细长狭缝，所述入口设置在所述一系列喷嘴的上游，并且其中所述出口形成在所述细长狭缝的间隙开口处的下游，允许加压流体从所述细长狭缝排放，其中所述一系列喷嘴被构造成提供比所述细长狭缝更大的流动阻力，并且其中所述一系列喷嘴适于在加压流体通过所述流动路径传输时形成朝向所述结构的一个或多个撞击表面的一系列射流，其中所述喷嘴具有小于400微米的直径。

13.用于制造流体处理结构的方法，所述方法包括以下步骤：

a.在第一壁中提供一系列喷嘴，

b.通过将所述第一壁布置成邻近第二壁且其间具有间隔来形成狭缝，形成的狭缝界定间隙开口，加压流体可以通过所述间隙开口排放，以及

c.在所述一系列喷嘴的上游布置入口室。

14.根据权利要求13所述的方法，其中一系列腔体布置在所述第二壁中，所述一系列腔体与所述一系列喷嘴相对定位。

15.用于气相沉积系统的流体输送头，所述流体输送头包括权利要求1至11中任一项所述的流体处理结构。

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