专利名称:涂覆方法及装置的制作方法
技术领域:
本发明涉及涂覆,特别涉及根据独立权利要求中的各自前序部分的涂覆方法及装置。
背景技术:
涂覆通常是指其中将固态的涂覆物质层沉积在基板上的方法。在许多工业相关应用中,涂覆层是非常薄的,且典型地其厚度在若干分之一纳米(单层)至若干个微米。—种广为人知的涂覆方法是基于化学气相沉积(chemical vapordeposition, CVD)反应,其中将基板暴露于一个或多个气相化学前体,该气相化学前体在 基板表面发生反应和/或分解以产生沉积层。已知演变的CVD方法为气溶胶辅助化学气相沉积(AACVD),其中将液态前体溶液雾化成为分布于整个气态介质中的气溶胶液滴(aerosol droplets)。将形成的气溶胶传输到加热区中,液滴在加热区中经历急速气化(vaporization)和/或分解并形成升高的温度下的前体蒸气。然后气化的前体可经过一次或多次各类的分解和/或化学反应,从而形成想得到的层结构。AACVD方法通常实施于定义的方法空间例如反应室中,将气溶胶液滴和气态介质引入其中。因此可良好地定义方法空间的体积和压力,所以通过控制温度和液滴浓度,通常可调整液滴的气化使其发生在靠近将被涂覆的表面。另一已知的涂覆方法是基于冲击式涂覆(impaction based coating)。实施此涂覆方法是通过将液态液滴朝着基板表面传输,使得包含前体的液态液滴碰撞在基板表面上。表面反应发生在基板表面上的液相中以形成涂层。传统方法和装置中的问题在于找到这样的气溶胶组合物和反应器构造的组合,其可同时满足工业上可应用的涂覆方法的质量和速度需求。如果将液滴设置为在离基板表面相当远的位置气化,将前体足够早气化且因此以想要的型态用于设计的分解和/或化学反应。然而,前体在气相中的传输比在液相中的传输效率低,所以前体浓度在邻近基板表面相对低,对于工业应用来说,物质从蒸气到表面层的传输速率通常太慢。另外,在气相发生的反应通常形成前体聚集体,这些聚集体无法良好地附着在表面,却形成具有过多缺陷的低密度层。如果液滴在其朝着将被涂覆的基板的路径中过早气化,所形成的涂层质量不一定满足工业用途中所需的水平。因此,液滴朝着基板的路径中,优选尽可能远地使其维持在液态形式。另一方面来说,如果将气化设置为在非常接近基板表面处发生,则会增加一些液滴以液态接触表面的机率。液态液滴不一定经历与气相前体蒸气类似的分解和/或化学反应。因此以液态形式碰撞表面的液滴通常不仅不会导致想要的层沉积,也对涂层产生随机的缺陷浓度。因此,为了适当地控制涂覆方法的质量,必须确保将大部分的液滴在其接触基板表面之前足够早地气化。当涂覆是基于在基板表面上的冲击式表面反应时,液滴和前体在撞击到基板表面之前不气化是重要的。当在升高的温度下实施涂覆时,可能难以预防或调整来自液滴的前体的气化。对于工业可应用的涂覆方法来讲,控制气化的平衡使得以可接受的速度达到良好质量的涂层是很重要的。
发明内容
本发明的目的在提供改良的涂覆方法和涂覆装置以解决或至少减轻上述提及的现有技术问题。通过涂覆方法和涂覆装置达到本发明的目的,本发明目的的特征在于独立权利要求中叙述的。在从属权利要求中揭露了本发明优选的实施方案。本发明基于形成液态混合物的构思,液态混合物包含至少一种前体,该前体在基板表面上反应以形成涂层。所述混合物可包含所需化学气相沉积反应的前体或液相表面反应的前体。将所述混合物雾化成为液滴,液滴在定义的方法空间中朝着将被涂覆的基板表面传输。在朝着所述基板表面传输时,来自液滴的载体物质因热被气化。将混合物设置成 包含液态载体物质,该液态载体物质组成不是化学气相沉积反应的前体,因此并非必要的。此外,在定义的方法空间中,载体物质的沸点低于前体的沸点。这意味着当液滴暴露至热时,载体物质将会首先达到其沸点,且在其气化过程中,液滴的温度将保持基本不变。因此具有较高沸点的前体在基本不变的温度和液态形式下朝着基板表面传输。在一个实施方案中,当载体物质已气化且加热持续时,液滴的温度到达前体的沸点,且最终前体也气化从而用于经由化学气相沉积反应在基板表面上提供涂层。在替代的实施方案中,当载体物质已气化时,液滴碰撞至基板表面且液相表面反应在基板表面上形成涂层。前体的气化因为载体物质而发生在更靠近基板表面的地方,因此在紧邻该表面存在较多可用的前体材料用于化学沉积反应。这加速了涂层的形成。此外,由于以液态形式的传输时间较长,在气相前体内存在较少时间和机会用于形成不想要的颗粒。因此,涂层质量也被提高。另外,当以液相表面反应实施涂覆时,液滴由于载体物质而在热方法条件下以液态形式被传输至基板表面。这意味着可防止前体在液滴碰撞到基板表面前气化。这有助于维持液滴中想要的前体组成。液态混合物可天然地包含用于一个或更多个表面反应的许多前体。可选择载体物质使其在选择的一种前体之前或在混合物中选择的任意数目的前体物质之前在工艺环境中气化。有利地选择载体物质使其在涂覆方法中使用的任意前体之前在工艺环境中气化。本发明的实施方案提供其它的优点,这些优点用每个具体实施例作更详细的讨论。
附图
简介接下来,通过优选的实施方案参考附图更详细地描述本发明,在附图中,附图I示意地说明涂覆装置的示例性实施方案。附图2示意地说明涂覆装置的又一示例性实施方案。附图3阐明液滴在其朝着基板表面的路径上的温度曲线。
具体实施例方式以下实施方案是示例性的。虽然说明书中可能参照“一”、“一个”或“一些”实施方案,这并不一定表示每次这样的参照为相同的实施方案,或者该特征仅应用于单个实施方案。也可将不同实施方案的单个特征组合以提供其他实施方案。本发明可应用于任意类型的气溶胶辅助气相沉积方法。因此,以下描述的所有的文字与措辞意在阐明而非限制,所以应该以它们的最大范围来解释实施方案。将用涂覆系统的操作和元件来描述本发明的不同实施方案,其中在涂覆系统中在加热的且移动的平面玻璃板上使层沉积,然而不将实施方案限定为该特定的装置构造和基板材料。附图I示意地说明根据本发明的涂覆装置的示例实施方案。所述涂覆装置包括沉积室1,其基本与环境气氛隔离。沉积室代表已知体积和压力的方法空间,且为涂覆方法提供定义的周围环境。可以本领域技术人员通常已知的多种方式实施与环境气氛的隔离。在附图I的实施方案中,沉积室I是由下列组合形成涂覆装置的固体壁2、玻璃基板4的顶部表面3及位于上述两者之间的开口的气幕(gas curtain)(未显示)。优选在常规空气压力中实施本实施方案的涂覆方法。在本文中常规 空气压力表示大气空气压力,或者基本对应于大气空气压力的压力。然而,取决于使用的材料种类和反应,也可实施其他压力。沉积室I与混合物来源5互连。混合物来源5包含液态混合物,液态混合物经过互连结构可被供给到沉积室I中。混合物来源5可为例如已经混合的液体的可置换容器,或混合装置,其将经由一个或多个物质入口 6、12所供给至其的材料混合。在附图I中,设置第一入口 6以将一种或多种前体供给至混合物来源5,及设置第二入口 12以将一种或多种载体物质供给至混合物来源5。在此所指的混合物为均勻物质(homogeneous matter),其由两种或更多种物质组成,每一种物质都保持其本身可鉴别的性质。输入至沉积室的混合物包含至少一种用于在基板4的表面3产生想要的层的化学气相沉积反应的前体。在此,前体指参与用来产生其它物质的任意化学反应的物质,其在基板表面形成想要的层。混合物来源5和沉积室I之间的互连结构包括至少一个雾化器7,其用于使来自混合物来源5输出的液态混合物雾化成液滴11从而形成雾(mist)或气溶胶8(即尺寸非常小的输入混合物的液滴)。在此实施方案中,将雾化器7有利地设置以产生平均直径小于10微米,优选约3微米的液滴11。雾化器7指某种将输入液体转变成同样液体的液滴云状物的分配器(dispenser)。在此实施方案中,雾化器7为双流体雾化器(two fluid atomizer),其中使用雾化气体(atomizing gas)使液体雾化成为液滴11。雾化器7所产生的液滴11朝着将被雾化器7涂覆的玻璃基板4的表面3传输。在此实施方案中,其中雾化器7使用雾化气体操作,以速度迫使气溶胶或雾8自雾化器输出,及引导雾化器出口朝着表面3,从而达到传输效果。可应用实施或增进液滴8朝着表面3传输的其他方法且该其他方法为本领域技术人员熟知。例如,可在沉积室I中使用额外的、弓丨导的(directed)气体流(gas flow)。附图I显示分离的气体流B,将其设置于雾化器中用于朝着基板4的表面3传输气溶胶或雾8。通过使用带电荷的液滴11,朝着表面3的传输可基于沉积室I中被引导的电场(directed electric field)。在它们的传输中,混合物的液滴11因热气化。因此,液滴在从雾化器出口朝着表面3的路径的至少一部分暴露于热能中。当液滴吸收此热能,液滴的温度升高。最终,液滴的温度达到一个液滴被气化的点,并且来自具有液态液滴的雾化器的气溶胶转变成完全的气态形式。然而注意的是,混合物中每种物质根据其本身的性质气化。在方法空间中暴露于热能可能由以下引起例如在加热区中芽过传输路径的恒定热通量或在朝着表面3的路径上逐渐增加的热通量。在本实施方案中,以后者的方式实施加热,例如使用加热组件9,其加热玻璃基板4或表面3或玻璃基板4的表面层至想要的温度。液滴来时越接近基板4的表面3,在液滴上的热通量越高。本实施方案的加热组件9可包括具有一个或多个的火焰(flame)、融炉(furnace)、加热电阻或加热气体流的加热元件,该加热元件引导在玻璃基板4上或将被涂覆的玻璃基板4的表面3的至少表面层上的热能通量。加热组件9的一种优选替代是使用强制对流,其中引导热气体流(hot gas stream)朝着玻璃基板6的表面。可放置本实施方案的加热组件9使玻璃基板4或将被涂覆的玻璃基板4的表面3的表面层可在表面3暴露至液滴8之前被加热。如此是为了保证将液滴11在其与将被涂覆的表面3接触之前气化。在替代的实施方案中,基板4可来自其它已处于升高的温度的方法,使得不需要单独的 加热组件和基板形成加热组件。也可将加热组件配置成加热方法空间而不只加热基板。从热的或加热的玻璃基板本身传递使液滴气化所需的热能的优点是不需要单独的组件来气化液滴;玻璃基板将气化液滴所需的热能带入涂覆方法。然而,本发明并不限定于这种类型的热能传递。在传输中允许液滴中物质气化的任何类型的装置构造可应用于该目的。例如,沉积室I可包括一个或更多个加热区,在加热区中被传输的气溶胶被暴露至辐射、传导或对流热。如接下来将会讨论的,依据液滴的化学组成及液滴的尺寸来调整方法空间中的热传递,使得是应用的化学沉积反应的前体的物质的材料浓度在气化后尽可能高。当一种或多种气化前体物质直接与基板表面反应时可形成涂层。或者,当两种或更多种气化前体先彼此反应,之后所形成的反应产物可与将被涂覆的玻璃基板表面反应时,可在将被涂覆的基板表面形成涂层。一种或多种的气化前体也可分解成被导向基板表面的粒子,使至少一部分的涂层由粒子组成。除了液态液滴之外,可将一种或多种参与涂层形成的气体供给至沉积室中。这样的气体的实例包括参与氧化物涂层形成的氧气或一些其它含氧气体。可将气化混合物和可能的其它气体收集至排气管10,且使用抽吸将其从沉积室I移出。在本实施方案中,调整玻璃基板4的热能以在液滴8接触表面3之前使液滴混合物的基本所有物质气化。玻璃表面的典型温度在550-610°C的范围。气化物质进一步与将被涂覆的表面3反应,该气化物质为应用的化学气相沉积反应前体。根据本发明,从混合物室5供给到雾化器10的混合物包含液态载体物质,其为液态形式材料,其组成不是化学气相沉积反应的前体,且其在沉积室中的沸点低于化学气相沉积反应的至少一种前体的沸点。这意味在方法环境中载体物质在化学气相沉积的至少一种前体之前气化。气化潜热(latent heat of vaporization)与化学物质在液态至气态的转变期间所吸收的能量的量相对应。物质状态的改变在不改变其温度的条件下、在对于该物质特定的温度和利用对于该物质特定的气化潜热发生。因此通过选择混合物中的物质可控制载体物质气化的时机。液体混合物可包含用于一个或多个化学气相沉积反应的多种前体。因此可选择载体物质使其在方法环境中的沸点低于化学气相沉积反应的一种或多种前体的沸点。在朝着将被涂覆的基板表面传输期间,然后载体物质在一种或多种前体之前开始沸腾。只要发生沸腾,载体物质的沸腾使液滴的温度保持在载体物质的沸点内。有利地选择载体物质使其在方法环境中的沸点低于在涂覆方法中使用的化学气相沉积反应的任何前体的沸点。可通过调整与液滴中物质的蒸发潜热相关的室内的热来进一步控制混合物物质的气化时机。蒸发潜热决定气化载体物质所需的能量多少,所以热量越高,液滴保持在载体物质的沸点的时间/间隔越短,反之亦然。附图2显示本发明替代的实施方案。在此实施方案中,通过液滴在热基板4上的冲击式沉积而提供涂覆。附图2中的附图标记对应于附图I中的装置的相同部分,且为了简单起见不再描述。在此应用中,为提供基板4的表面3上的涂层,将液滴朝着基板表面传输使得液滴11碰撞到基板4的表面3。在液滴11传输期间,使液态载体物质在液滴11碰撞到基板4的表面3之前从液滴11气化。附图2所示的装置包括配置为测量气溶胶或雾8或液滴11的性质的测量设备。应注意的是,同样类型的测量设备也可用在附图I的装置中,且当通过化学气相沉积实施涂 覆时。测量设备包括测量单元或检测器15,其配置成检测雾或气溶胶8或液滴11的性质。测量单元或检测器15可为适合于检测雾或气溶胶8或液滴11的性质的任何已知装置。可配置测量单元或检测器15以光学式或声学式地测量气溶胶8的性质或液滴11的组成。或者,可配置测量单元或检测器15以检测气溶胶8的湿度或气溶胶中液滴11的浓度。测量单元或检测器可使用光学、声学、电学、红外线或频率检测措施以测量气溶胶8或液滴11的性质。在优选的实施方案中,在基板4的表面3的邻近区域测量或检测气溶胶8或液滴11的性质。因此优选配置检测气溶胶8或液滴11的性质的测量单元距离基板4的表面3小于5mm,优选小于3mm,且更优选小于1mm。优选测量单元15在功能上与用于形成液态混合物的组件相连,从而基于测量的气溶胶或液滴性质来调整混合物中载体物质的浓度。在附图2中,测量单元15通过信号线(signal line) 14在功能上与电子单元24相连。电子单元24连接至液态分配装置,该装置包括前体容器16和载体物质容器18。将前体通过具有第一供给阀(supply valve) 23的第一供给线(supply line) 22提供至雾化器7,和将载体物质通过具有第二供给阀21的第二供给线20提供至雾化器。配置电子单元24以基于来自测量单元15的测量信号来操作阀23、21从而调整载体物质的气化。或者,测量设备14、15可在功能上与一个或多个加热器9相连以基于测量的气溶胶性质调整传输中来自液滴11的载体物质的气化。可以别的方式使用测量结果以调整液滴11或载体物质的气化。应能理解的是,当通过化学气相沉积反应实施涂覆且液滴11在其碰撞到基板4的表面3之前完全气化时,也可使用附图2的测量设备。也可配置测量单元以调整附图I的混合物来源5中的混合物组成。这可通过调整载体物质的供给而实现,该供给由第二入口12进入混合物来源5。例如丙酮和甲醇具有非常相似的沸点,即分别为50. 5°C和64. 7°C,然而它们的气化潜热却非常不同,即分别为518和1100kJ/kg。因此甲醇气化所需的能量为丙酮气化所需的能量的几乎两倍,所以在相同热量下,甲醇的蒸发时间/间隔比丙酮要长许多。作为实例,让我们考虑简单的情况,其中化学气相沉积方法是基于包含在混合物中的一种前体。因此,混合物的液滴包含部分前体物质和部分载体物质,每种保持其本身的沸点和蒸发潜热。附图3阐明在附图I中所示涂覆装置的示例性实施方案中这样的混合物液滴在其从雾化点到基板表面的路径上的温度曲线。因此,可也参照附图I解释附图3的细节。在雾化温度TA,将液滴注射到沉积室的雾化点PA。如果雾化方法不包括加热,雾化温度Ta对应于混合物来源中的温度。在沉积室中,液滴暴露于热能,且当离雾化点Pa的距离增加时,液态液滴的温度T增加。在某点P1液滴的温度到达载体物质的沸点T。。液滴内的载体物质开始气化,且在气化过程中,液滴继续朝着基板移动,但液滴吸收的热能被载体物质的相态转变消耗。因此,液滴的温度不增加,而维持在T。,且在此温度前体物质维持在液态形式。当部分载体物质在点P2完全气化,其沸腾停止,液滴温度T开始增加且最终在点P3达到前体物质的沸点τρ。在沸腾一段时间后,前体物质在点P4完全气化。然而,因为延长的液态形式的传输,现在P3与P4之间的区域内前体物质的浓度比不使用载体物质高很多。由于较高的前体浓度使得到达层的物质传递增加,并且在Ss上的沉积层形成比传统装置快很多。
在替代的实施方案中,其中通过冲击式沉积实施涂覆,液滴将碰撞在基板表面的点P2,使得在基板上提供涂层的表面反应发生在基板表面上的液相上。这表示液滴的前体没有气化,但当载体物质基本上从液滴气化时液滴将撞击在基板表面上。当在热基板或在热方法条件下实施冲击式涂覆时,优选使用载体物质。如果使用的化学气相沉积方法或冲击式涂覆方法是基于多于一种的前体,则可有利地选择载体物质使其沸点低于任何前体物质的沸点。应注意的是,温度曲线仅是说明性的,距离和温度取决于装置的构造和物质组成。基本上,会联合地调整方法空间体积中的压力、温度分布、和包含在混合物中的物质组成,使得使用的化学气化方法反应的前体物质为气态形式且与基板表面尽可能近。这样的调整是基于在受限空间内相变的基本定律,且适用于本领域技术人员而不需不适当的负担或实验。在实际的解决方案中,这表不如体物质或具有最闻沸点的如体物质在尚基板表面小于5mm的距离时达到沸点,优选小于3mm,且更优选小于1mm,使得前体分子对表面的俘获比率(capture ratio)可以最大化。例如,在本发明玻璃基板的实施方案中,沉积方法是基于使用下列前体组合的反应单丁基氯化锡(mono-butyl-tin-chloride,MBTC)、三氟乙酸(trif Iuoroaceticacid, TFA)和甲醇(methyl alcohol, MeOH)。从混合物来源的混合物输出可包含MBTC+TFA+MeOH组合物,例如以60:30:10的重量百分比。另外,混合物包括5-50%的载体物质的部分,其可为下列的一种或数种丙酮、乙醇、甲醇、丙醇、苯胺、苯、溴、四氯化碳、氯仿、癸烷、乙二醇、碘、煤油、丙二醇、甲苯、松节油或水,它们的沸点全部低于MBTC的沸点(46-197 ),并且蒸发潜热约在为160-2200kJ/kg,这使得蒸发热间隔在方法参数及装置设计的优化方面提供大的自由度。在沉积室使用的正常空气压力中,使用的载体物质的沸点低于任何前体物质的沸点。对于设计为发生在基板表面之上区域(沉积区域)的气相表面反应来说,除了载体物质可担当反应的催化剂之外,载体物质也是中性的。当混合物液滴开始气化,载体物质首先沸腾且持续一段时间,在其相变时保持液滴温度低于前体物质的沸点。因此,MBTC+TFA+MeOH物质被朝着沉积区域传输但基本保持在液态形式直到载体物质部分完全气化。因此将高很多的MBTC+TFA+MeOH物质的浓度传输到沉积区域。
对于本领域技术人员显而易见的是,随着科技进步,可以许多方式实施本发明的 概念。本发明及其实施方案不限定于上述的实施例,而是可在权利要求的范围内变化。
权利要求
1.一种涂覆基板⑷的表面⑶的方法,所述方法包括 形成液态涂覆混合物,所述液态涂覆混合物包含至少一种在所述基板(4)的表面(3)上反应用于形成涂层的前体; 将所述涂覆混合物雾化为液滴(11); 朝着所述基板(4)的表面(3)传输所述液滴(11),使得所述至少一种前体在所述基板(4)的表面(3)上反应; 其特征在于 将液态载体物质混合至所述混合物,其中所述液态载体物质不是前体,并且所述液态载体物质的沸点低于所述前体的沸点。
2.如权利要求I的方法,其特征在于 在所述液态混合物中包含两种或更多种所述涂覆方法的前体; 将所述液态载体物质混合至所述混合物中,所述液态载体物质的沸点低于任何所述前体的沸点。
3.如权利要求I或2的方法,其特征在于在液滴(11)碰撞到所述基板(4)的表面(3)之前,使来自液滴(11)的液态载体物质气化。
4.如权利要求3的方法,其特征在于朝着所述基板⑷的表面(3)传输液滴(11),使得液滴(11)碰撞到所述基板⑷的表面⑶,以提供在所述基板⑷的表面⑶上的涂层。
5.如权利要求3的方法,其特征在于首先使来自液滴(11)的液态载体物质气化,和然后使来自液滴(11)的至少一种前体气化。
6.如权利要求3的方法,其特征在于朝着所述基板⑷的表面(3)传输液滴(11),使得液滴(11)在碰撞到所述基板(4)的表面(3)之前气化,以通过化学气相沉积在所述基板(4)的表面(3)上提供涂层,或在至少一种前体在所述基板(4)的表面(3)上反应之前气化,以通过化学气相沉积在所述基板(4)的表面(3)上提供涂层。
7.如权利要求1-6任一项的方法,其特征在于在液滴(11)朝着所述基板(4)的表面(3)传输期间将其加热,以气化所述液态载体物质、或所述液态载体物质和所述至少一种前体。
8.如权利要求7的方法,其特征在于通过加热所述基板(4)或至少所述基板(4)的表面层使来自液滴(11)的所述液态载体物质或所述液态载体物质和所述至少一种前体气化从而使所述基板(4)提供气化所需的热能。
9.如权利要求7或8的方法,其特征在于调整所述液滴(11)在朝着基板(4)的表面(3)的传输中的加热,以调整所述液态载体物质的气化、或所述液态载体物质和所述至少一种前体的气化。
10.如权利要求1-11任一项的方法,其特征在于调整所述液态载体物质在所述液态涂覆混合物中或在所述液滴(11)中的浓度,以调整所述液态载体物质、或所述液态载体物质和所述至少一种前体的气化。
11.如权利要求1-10任一项的方法,其特征在于调整液滴(11)的气化使得其中所述前体或所有前体基本为气态形式的区域在距离所述基板(4)的表面(3)5毫米的范围内。
12.如权利要求11的方法,其特征在于联合地调整所述方法空间的压力、气化热及所述混合物中物质的组成使得其中所述前体或所有前体基本为气态形式的区域在距离基板(4)的表面(3)5毫米的范围内。
13.如权利要求11或12的方法,其特征在于所述区域延伸至距离所述基板(4)的表面(3)3毫米。
14.如权利要求1-13任一项的方法,其特征在于测量从所述液滴(11)形成的雾的性质。
15.如权利要求14的方法,其特征在于调整下列的一个或多个用来基于测量的雾的性质调整所述液滴(11)的气化所述液滴(11)的加热、所述液态载体物质在所述液态涂覆混合物或在所述液滴(11)中的浓度、或在所述方法空间中的压力。
16.如权利要求1-13任一项的方法,其特征在于使用玻璃板作为所述基板(4)。
17.一种用来涂覆基板(4)的表面(3)的涂覆装置,所述涂覆装置包括 用来形成包含至少一种前体的液态混合物的组件(6,12, 5; 16 ;18;20;21,22;23),所述前体在所述基板(4)的表面(3)上反应; 配置的一个或多个雾化器(7)用来雾化所述混合物成为液滴(11)以形成气溶胶;及朝着所述基板(4)的表面(3)上传输所述气溶胶的组件,使得所述至少一种前体在所述基板⑷的表面⑶上反应, 其特征在于所述混合物包含液态载体物质,所述液态载体物质不是前体,并且其沸点低于所述前体的沸点,且所述装置还包括配置的测量设备(14,15)用以测量所述气溶胶的性质。
18.如权利要求17的涂覆装置,其特征在于配置用以形成液态混合物的组件(6,12,5; 16,18,20; 21,22,23)来将所述液态载体物质加至所述混合物。
19.如权利要求17或18的涂覆装置,其特征在于配置装置用以在所述前体在所述基板(4)的表面(3)上反应之前,使得来自液滴(11)的液态载体物质气化。
20.如权利要求19的涂覆装置,其特征在于配置装置用以将所述气溶胶朝着所述基板(4)的表面(3)传输,使得所述液滴(11)碰撞至所述基板(4)的表面(3)从而在所述基板(4)的表面⑶提供涂层。
21.如权利要求19的涂覆装置,其特征在于配置装置用以将所述气溶胶朝着所述基板(4)的表面(3)传输,使所述液态载体物质首先从所述液滴(11)气化,和之后使来自液滴(11)的至少一种前体在碰撞至所述基板(4)的表面(3)之前气化从而通过化学气相沉积在所述基板(4)的表面(3)上提供涂层。
22.如权利要求17-21任一项的装置,其特征在于所述装置还包括一个或多个加热器(9)用以提供热能使所述液滴(11)在传输中气化。
23.如权利要求22的装置,其特征在于所述装置还包括一个或多个加热器(9),构造所述加热器(9)来加热所述基板(4)或至少所述基板(4)的表面层,从而提供热能使所述液滴(11)在传输中气化,或所述基板(4)处于升高的温度并且形成为所述液滴(11)气化提供热能的加热器。
24.如权利要求17-23任一项的装置,其特征在于配置测量设备(14,15)以光学式或声学式地测量所述气溶胶的性质或所述液滴(11)的组成,或配置测量设备(14,15)以检测所述气溶胶的湿度或所述气溶胶中所述液滴(11)的浓度,或配置测量设备(14,15)以利用红外线或射频检测器以测量所述气溶胶的性质。
25.如权利要求17-24任一项的装置,其特征在于所述测量设备(14,15)在功能上与用于形成液态混合物的组件(6,12,5; 16; 18; 20; 21,22; 23)相连从而基于测量的气溶胶性质来调整混合物中载体物质的浓度,或其特征在于所述测量设备(14,15)在功能上与一个或多个加热器(9)相连从而基于测量的气溶胶性质调整来自液滴(11)的所述载体物质在传输中的气化。
26.如权利要求17-25任一项的涂覆装置,其特征在于所述基板(4)包括玻璃板。
27.一种用于涂覆基板(4)的表面(3)的液态混合物,所述混合物包含至少至少一种在所述基板的表面(3)上反应用于形成涂层的前体, 其特征在于所述液态混合物还包含液态载体物质,所述液态载体物质不是所述涂覆反 应的前体,且其沸点低于所述至少一种前体的沸点。
28.如权利要求27的混合物,其特征在于所述前体为化学气相沉积反应的前体,或其特征在于所述前体为液相表面反应的前体。
全文摘要
涂覆方法及用于该方法的涂覆装置。涂覆装置包括组件(5,6),用于形成混合物,所述混合物包含至少一种表面反应的前体;组件(7),用于使混合物雾化成为液滴(8);组件(1),用于将混合物的液滴(8)往将被表面反应涂覆的基板(4)的表面(3)传输。调整用于形成混合物的组件(5,6),以将液态载体物质混合到混合物中,所述液态载体物质并不是表面反应的前体,并且在已定义的方法空间中其沸点低于表面反应的前体的沸点。本发明所提出的设置同时提高涂覆方法的速度和质量。
文档编号C23C16/52GK102844463SQ201180019782
公开日2012年12月26日 申请日期2011年3月2日 优先权日2010年4月20日
发明者M·拉加拉, O·佩科宁 申请人:Beneq有限公司