专利名称：制造气相沉积用工艺气体的方法及其装置的制作方法
制造^目^^、用工艺气体的方法^L其装置
狄领域
本发明总体上涉;5L^基体上^^功^^。 本发明涉及化学w目沉 积和用于^目^^、的材料的测量。
背景狄
US 2001/0004470A1中>^了一种，和^^溶剂组*。这种溶剂组*
^来为化学M目^^p炎供来自有才;i4r属前驱^^质的流体，以沉积例如所谓
的用于liii^器的SBT涂厨SrBi2Ta209涂层)。为了将前驱^#化为^目， ^fM了闪蒸的方法。在该方法中，通过剮仏力来实现部分蒸发。
DE 199 60 333Al描迷了一种用于制造作为等离子涂覆的工艺气体的气体 ';^^物的装置，所述气体;^^物由HMDSO(六曱基^iW:)和氧气会赋。为了 该目的，在细长、竖立iU的可^Hp的柱内iU有J^目叠置的几个纟耕包。柱 上部设有伸A^内的入口降液管以及气体出口。 jtt^卜，设有测量排出气体的温 度、压力^^量的^i。
另外一种净M;^^发前驱体的iW系统A/斤谓的鼓泡器。在该系统中，载 ^组^^氣态的前驱体中。前驱^H^L蒸发进气泡并錄载气传输。
但是，可以看到的是，由于压力、温度以及前驱体气体的流*#对蒸发速 率影响4艮大，因而鼓泡器难于^^生产稳定性就前驱体流量进^i殳定。举例来 说，由于所产生的可用于蒸发的表面积的变化，^Jt^^寸的小变化就^^前 驱体就带来大的影响。 ^技术中所知道的其它蒸发^#4^种',。 例如，在如DE 199 60 333A1中提到的柱中，工艺气体的前驱体的含量取决于 柱的温度。和在闪蒸中一样，此时柱中的压力同样是一个影响因素。
发明内容
因此，基于一种提供用于化学^目沉积的前驱^fl^质的更具可控性的，受 处理員波动影响更小的计量任务提出了本发明。通it^发明记载的独立W，J要求来实现该任务。M^ij^求的iJI^本发明中的^p有利的配置和^。 因此，本发明提供了一种在工件上制it^层的方法，在该方法中，至少一 种用于制造该涂层的组^f皮计量，特别的是，计量涂层形成组分，其中该组分
在计量i^呈中处于斜目中，并JL^后续的处理步骤中至少部分转变为不同的聚 集态。通itil种方式，所述的涂层由处于不同凝集态的组分制成。作为不同的 聚集态，可以特别考虑^目和等离子态。
本发明^t匕可以适用于不同的化学^目^^方'浙CV方法)。除了#空或 4腿条降下的化学^郎;L^Jt,还可以^fM常压CVD方法，比如常压下的热 CVD或者^i常压等离子体沉积方法。其它的方法;I^J培热解法或所谓的"燃烧 CVD，，(CCm燃烧CVD》
特别地，本发明提供了在工件上^目^^F、涂层的方法，其中，
-提^"有第一氣态工艺气体组分的液MI&^11，和
-将所ii^态的工艺气体组^t过if^装置导入蒸发^(2)，其中
-所述的第一液态工艺气体组納34)在蒸发器中蒸发并转化为^目，并且输
iiU^IK20),和其中
-在反应器的填充区域中通过能量源产生包含第一工艺气体组分的反应区
域，其中，
画利用在^区域中形成的第一工艺气体组分的^^产物在工件上^^涂 层。釆用这种方式，可以借助于作用于计量装置的控制装置通过控制it^蒸发 器的流态工艺气体组分流量从而控制itAJl应器的第一工艺气体组分的质量流
在本发明的一项特别to^ii^案中，提供了化学^目J5^K方法， 适用于在工件上等离子條助(plasma-supported)化学W目^^P、。为此， -提^^有第一氣态工艺气体组分的液^M^贮g，和 -将该氣态工艺气体组分导入蒸发器，其中
-所^一液态工艺气体组分在蒸发器中蒸发并转化为^目，并且其中
-通it^将带有幹凃工件的^器M空，
画将第一气态工艺气体组^^JI器的抽真空区域，和
國在填絲第一工艺气体组分的^I器抽真空区域中通过电磁场^^等 离子体，其中，-利用在等离子体中形成的第一工艺气体组分的反应产物在工件上沉积涂
层。这样，^:借助于控制装置通过控制^A蒸发器中的液态工艺气体组分的
流量，itA^器中的第一工艺气体组分的质量流量得到控制。在该实施方案
中，反应区域因而以等离子体的形式产生。但是，本发明的确还可以适用于其
它类型的反应区域。例如，通过热CVD的沉积方法同样也是可行的。在该方法 中，产生其中形M应产物的加热的区域。不仅MCVD，反应性PVD^ 于作为本发明应用领域的真空)5C^。为此，涂层是通錄空蒸发或賊柳成的， 其中将至少一^1T驱M者一种第一组^^到真空或^^环境中。
本发明不局限于特定的工件。平整的和体积大的工件特别是具有空腔的工 件都肯^fc^覆。对于后者来说，特别地，在内部形成涂^^是同样可e^j。
在真空沉积的情况下，例如特别是对于^^或真空条降下的化学^目沉积， 不是在所有情况下整个A^器^"被全部完全抽真空。举例来说，如果仅仅需 要对具有空腔的形状的工件的内部进行凃覆，在^器中工件可以与^^， 管线气密连接，从而在工件的空腔内部抽真空。5 可以选###在常压^
下或^Ni^^别iiM^真空。
已经显示，在液体形态下，可以对非常小的质量流量进行精确计量。依据 本发明的一个^^r案，通itii里的计量装置所i^的液态的工艺气体组分的 质量流量为0.0005-2000g/h， ^i^为0.05-50g/h,更^i4为0.1-20g/h范围内。如
影;L^是在^目和/或等离子态条件下进行，质量流量的范围是非常重要的。从 液态转变为气态时^ 、会巨幅增长。因此，液体组分的质量流量的^1会在气
态组分的质量流量中# ^放大。但是，已腿示，通it^发明可以非常精确
并ilil定地控制气态组分的质量流量。可以通过控制^R流量来等同控制质量 流量。ilE液体组分的^4^M 、流量范围为5nL/min-1000nL/min，更M的范 围为10nL/min-100nL/min，特别他4的范围为20nL/min-10nL/min。
在;^态组分转变为不同的聚集态特别是气态时，为了达到预期的组分的计 量精度，依据本发明的另一^i^案，特别地，提供氣^P、流量的itJ:精度， 其可达到低于30nL/min的范围，优选低于3nL/min的范围，更优选为低于 0.3nL/min的范围。
更进一步地，在等离子体^^、的场合，在沉积过程中以特别优选的方式使 用脉冲等离子体。
7才娥本发明的用于实;^工件上^^涂层的方法的相对应的装置因此包括 如下部分，
國液M贮^11，用于^第一^t态工艺气体组分， -计量装置， -蒸发器，
-管线，用于将氣态工艺气体组^(34)^^^蒸发器， -^器被构賴i^M幹凃覆的工件，
-气体出口，其连接到^器，用于AA^器的涂覆区域除去挥发性分解产
物，
-^r^管线，其将在蒸发器中蒸发得到的第一气态工艺气体组分提^"^ 器，和
-肯fe量源，其连接到AJi器，用于在填^"第一工艺气体组分的M器的区 域中产:4^区域，以便利用在该反应区域中形成的第一工艺气体组分的M
产物在工件上沉积涂层，还包M制装置，其用来控制itA^应器中的第一工
艺气体组分的质量流量，其中该控制装置被构ii^Mt过计量装置来控制^蒸 发器的^^态工艺气^a且分流量，从而来i^^:该质量流量。
该能量源同样可以通过控制装置或者另外的调整或控制装置;5M^谁制。
在^JD等离子赠助^目^^的方法在工件上^4p、涂层时，对应的装置因 此包^下部分，
-液M贮n，用于，第一'^t态工艺气体組分， -蒸发器，
-管线，用于将液态工艺气体组分提##^蒸发器， 國^器，构賴ij^幹凃覆的工件， -i^接j^应器的泵，用于将M器的涂覆处理区域抽真空， 隱^i管线，^^在蒸发器中蒸发得到的第一气态工艺气体组分提^^Ji 器，和
-连接JX^器的电磁场源，用以通过电磁场源产生的电磁场在填絲第一 工艺气体组分的AJi器的抽真空区域中狄等离子体，以便利用在等离子体中 形成的第一工艺气体组分的M产物在工件上^^涂层。依次的，*在控制 装置，其用来拴制反应器中的第一工艺气体组分的质量流量，该控制装置被构it^制it/v蒸发器的液态工艺气体组分的流量，从而来i议该质量流量。
静电场源也j皮理解为电磁场源。其可以例^ifit^光故电等离子体而用于 涂层餘、。
但是，除了等离子体辅助化学^目沉积方法外，本发明还可以用于其它类 型的化学^4目沉积，4魂常使用的CVD。 ^ 、相应的沉积方法，可以因jtb^略 电磁场源。i^作为一^N子^'j的是热CVD。
为了使第一液态工艺气体组分流动通过管线iiA蒸发器，可^^M^i 装置例:HH口M加压存贮容器。在后者情况下，例如，使存贮容器中M除 了液态工艺气体组分^卜的气体，因jH^目对于蒸发器来说，存贮容器处于高压。 同样，#^来说，在蒸发器中产生^a或者维持^^状态是与i^目同的情况。 ^it种情况下，存1^^11##为常压，当假设蒸发器呈舰够低的^^时，从 而使得第一工艺气体组分"^皮^T^J!J蒸发器中。另外一种可能性是利用存贮容 器和蒸发器之间的相对配置和由于重力作用带来的流体静压力。为此，使存贮 容器中的液面高于itX蒸发器中的管线的进口。
基于本发明，因jtba供了液体计量系统，其用于有才緣质和/或有^4r属物 质的受控计量。
4^人惊奇的是，基于本发明的该液体计量可以非常精确地、可重复地控制 质量流量和与jtbf目关的^^涂层的'M。因为蒸发导致^F、大幅增长，人们会 预期在蒸发之前对于液体的计量会iU:。因此，为了骑的精确度，对于液体
的+fi:^"求^^更小的^H^。
然而，已B示涂层的沉浙遞it^发明所述的方法可以得到精确的控制。
通it^^的涂脱可以证明工艺气体组分的质量流量的起伏变化非常小。种'j
来说，涂层絲出低的光wt率和凃层的所有'^t麵明是精确可重复的。
和以前典型使用的鼓泡器相比，才Mt本发明的方法展示了一种非常简单的 用于等离子涂覆或者制备前驱体气体的方法。由于构造简单，和〗^]鼓泡辦
为气体发生器的系赠目比，本发明所述的系统具有^的经济放益。
为了实现第一工艺气体组分的'lfel蒸发，当第一滴"态工艺气体组^t过喷 嘴喷射駄蒸发器是特别有利的。通常，将蒸发器中的液态工艺气体组分的蒸 发速率i5^:得比液态工艺气体组分的-;iAii^^高。这样，可以敏大量的液
絲质在蒸发器内聚集。例#鼓泡器相比，蒸发器因iH^某种禾I^"干燥"运行。因此，由于导入蒸发器的液^#料很快蒸发，^L管线中流量的变化直接
影响到蒸发器中的气态前驱体的质量流量，因Mit^体计量可实现几乎M 迟的控制。
第一工艺气体组^^和至少一种第二工艺气体组分^^以形成工艺气体 "^物。这里特别合适的第二工艺气体为惰性气体，例如特别是稀有气体。这 些气体尤#/吏#^离子体的 >变得容易并且可以在低的前驱体泉变下^#等 离子体。但是，可选择地，氮气也可用作隋性气体。可选择赋者J^卜地，还
可以选#1^一些活性气体，例:HH^氧气、臭氧、氢气、氨^il烃。
在蒸发器中〉v給第 第二工艺气体組分同样被证明是特别有利的。因此，
为存l&容器中存贮的第二工艺气体组分提供通向蒸发器的输送管线，以便在蒸 发器中将第一和第二工艺气体组分';^^形成气体';^^物。在蒸发器中，气体混
^^L证实可以有利于阻jUL者斷氐可能因单独的蒸发液滴而产生的所蒸发的
前驱体的质量流量的波动。
为了控制第一液态工艺气体组分的流量，通过合适的装置来确定其瞬时流 量。然后所迷流量作为参数输入至由控制装置控制的控制过程。M地，液态
工艺气体组分的流量通ii^量流量传感器来计量，该传感器"&X在与蒸发器相
连的^管线中。其^s:在第一液态处3^且介逸向蒸发器的^i管线中，并且 械制装置相连接。
依据本发明的另一^ii^案，被计量的液体组分不一定必须是纯的。相反 地，也可以对由至少两种組分构成的混^;进#^^计量。对于4M鼓泡器的 ;給物的蒸;^M兌，組分的浓度M于各自的蒸气压。相应地，通过本发明， 由于混合物的组分在蒸发器中'1"嫂并且完4^^蒸发，因此只要在蒸发器中不发
生大量的液^^聚集，数量比^i^上不^于蒸^a。
参考通过a^产生的热传递来计量其质量流l^皮认为是合理的计量原理。
这种类型的传感器是已知的，例如，在DE2350848A中所提到的传感器。特别 地，可以确定在第一液态工艺气体組分的流动方向上两个隔开的点之间的温差。 因此，在第一液态工艺气体组分的流动方向上隔开地设置了两个确定温差的温 度测量传感器。温;U:糾大，则质量流量越大。i^卜，还提供了用于tt温 度的装置，用于在流动的液体中产生温度梯度。最简单的情况是，液体可以流 经加热元件。该加热装置也可以加热一个或两个温度测量传感器，^'j来说，
10能量阻^L衔energized resistive element)或者;L热电偶可^^作温度传感器， 其可以同时测J^显;1和加热，液体。
依据本发明的"HS^^ii方案，在涂^itf呈中反应器中的压力可以通过 节气阀门a制，该节气阀门iU^^器通向泵的排出管线中，并且该节 气阀门和控制装置相联系或者是连接到控制装置上，从而可以通过控制装置进 4谁制。因此，该控制装置被构it^通过节气阀门来调整^器中的压力。
因jtb t反应器中的工艺气体的量的控制可以通过以下两方面来实现， 一方 面是控制压力，另一方面是通it^发明所述的液体计ii十来拴制质量流量。从 而不再需^i于A^器和蒸发漆t间的调整节流阀^^制工艺气体的用量。
通it^发明，育t^平iJ^体和三维形状的基絲模塑成型的J^体上制备不 同的功能性涂层。 一树别的优点在于，该方法特别适用于制备从具有^fS气 压的前驱^ 质制得的功能性涂层。扭用于制备的过程中^^本方法，第一 工艺气体组^f皮蒸发并JL;N^i^器，其温;t^室温、蒸^a小于200毫巴， 舰小于80毫巴，更舰小于10毫巴。i^i可以应用于这样的工艺气体组分， 其在温^7 13(TC时，蒸^小于10000毫巴，舰小于1300毫巴，更to小 于50毫巴。对于显示出^^气压或高沸点的前驱体，本发明提供了一种非常有 效的"^ii^高质量流量的方法。
和鼓泡器相比，本发明的另一特别的优点在于，液絲贮容器中的第一液 态工艺气^^且^^可在{氐于IOO'C，伏^^低于50。C，特别M在室温下不需要额 外加热的温度下存li。在室温下存贮前驱体可以降低制备M，同时避免了由 于长时间加热而给前驱体带来不希望的改变。液M贮容器甚至可以被冷却。 同时也可以4^Ii^急态的物质来作为前驱体，该物质在蒸发器的蒸发温度下或 者在130°(:的温度下不能长时间##^急定。
特别地，可以偵月具有4緣^i并ilii是i!^l、态的前驱体，并ibf械确计 量。而在^^J鼓泡器时狄不可能的，因为在蒸发温度下，前驱体在蒸发器的 氣态存1&^11中^#很长时间。
通常地，无环^^可作为第一工艺气体组分，例如单-、二 -、三-、四-、 五-、或者六乙二醇二曱醚。这里的一^^'J子是,对四乙二醇二甲^("tetraglyme，，) 的液体计量，其可以作为前驱M第一工艺气体组分或者作为气体处S^且分的 成分。该物质具有相对^1低的蒸气压。可佳月的液体计量装置具有质量流量传感器、被电子控制装置控制的计量阀、情法栽^蒸发器，用以将前驱條变 为W目。利用该装置，通过四乙二醇二甲醚的等离子体聚合，从而在药用的玻 瑜统内部形成涂层。和没有涂^理的玻^f目比，玻m的涂覆的内表面显 示出非常低的蛋白质吸附率。4M四乙二醇二甲醚作为前驱体，可以在工件上
;X^、包含有聚乙二醇的涂层或者聚乙二醇类的涂层("PEG涂层")。该涂层为蛋 白质抵制涂层或蛋白质排斥涂层的示例。在药用^H"料领域，树这些涂层 给予了特別的关注。蛋白质经常具有^C璃表面容易雄的倾向，可以通过蛋 白质排斥涂层来防止或者至少显著减緩该倾向，例如采用通it^发明制备的 PEG涂层。因此，在经itJiii^^t^的药用^^l内，可以更好的^^t感 的、蛋白质基体的药物例:io^种疫苗(inoculation)。
通常地，通it^发明，可以对药用的或医用的产品和4貪断应用的产品进行 涂覆处理以改善其功能性。这样的产品可以为试管、药用喷雾器、或是相关联 的举性体部件、药筒、或者瓶。对于诊断应用的产品来说，尤其可以设^^阵 列。对于从具有#^^￡的前驱体制备的涂层的^^同#^*有优点。由于可 以将存贮^11##^&低的温度，因而可以^P容易处3git些工艺气体组分。
本发明可以适用于由玻璃、玻璃陶资、聚合物和弹性体制成的基体，例如， 用于涂覆玻璃管或药用包^t料。作为药用包^#料的例子，可以有玻淘氣、 药筒、喷雾器、举t生絲阵性^^覆的密封面。樣明同样适用于金属表面的
涂覆，例如中空的针。涂覆的物体因此具有^的'M:如斷氐的摩擦力和改善
同样的，可以实现光学功能，如滤光片涂层、A4t涂层、以及^Jt涂层 ^r^JUt^件上的透明PiL^层。
可育fe^,可通it^发明制备的涂层具有如下列出的优良'lM::
i) 大^"吸附率的^， >^^使大^^皮抵制或排斥，
ii) 摩擦力錄擦系数的饥她剩瞵擦力，
iii) 具有抗气^^的P^涂层的^t^，
iv) 具有^i^^成分的扩"^浸出的I^^层的^，
v) 作为热阻掉层的效果，
vi) 防污^t^，
vii) P^f氐细胞的粘附性，viii) 鄉&物錄，
ix) 粘附，H^者粘附改善^t,
x) 表面 >1的饥舰剮錄面Wil，
xi) 表面化学性质的改变，特别是耐化学品性的增强，如抗刻蚀性，
xii) 抗刮^M^性，
xiii) 光学功能，如 -絲或
-半透明度， -透明度， -装饰錄)
xiv)'相对基体来说，具有高电导率或热传导率的传导涂层。 可使用的前驱M笫一工艺气体组分可以掩ivT下的la^分类 组I):具有^^^i的前驱体。
属于组I的为
a) 舰，如已经彬ij的四乙二醇二甲醚，其用于玻m、喷雾器和药筒的 蛋白质抵制涂层，以及
b) 用于Pil挡层的有才;u^属前驱体，如用于玻淘阮、喷l^和药筒，以^UI 于光学功能涂层。
组II):具有平均蒸^(average vapor pressure)或者高蒸^的前驱体。 属于組II的为
a) 有才;ui德，如HMDSO, TMDSO,
b) 金属卣化物，例如，用于光学功肯&^层或阻挡涂层、涂^f吏用的TiCl4、 SiCLt,
c) 如APS、 DETA。 下面通过附图和实施例对本发明进行更详细的^ii。
图1为^^发明所iii^层^置的示意构成图，
图2为在^ 、本发明制备的聚乙二醇涂层上的纤维蛋白原的吸附率的图表，
13图3为水在^^、本发明制备的聚乙Jlgl涂层上的接触角的测量值，
图4为气^^li器的M实施例。 M实施方式
图1表示的A^)于等离子^t助CVD涂覆工件的装置1的构造。该装置的 J^^f、理基于如下事实，在工件上;5C^涂层，其中至少一种用于制备涂层的成 ^f皮计量，其中被计量的该组分在计量过程中处于^目，并JUfc随后的处理步 骤中至少部分转变为不同的聚集态。
装置1包括如下重^J5件，反应器20和具有蒸发器2的气体发生器4。进 一步地，气体发生器4包括容纳有第一液态工艺气体组分的液Mii容器3，。 ^fWt^置5通过i^^管线9将第一液态工艺气体组分^^A位于蒸发器2 中的喷嘴11。作为流iW^^置，例如可以^M加压的液M贮容器3。在喷 嘴11中，第一液态工艺气体组^^皮喷射，通过形成小液滴以iiS'j'秘蒸发的目 的。
通过另一M管线15，惰性气体作为第二工艺气体组分M器13中导U 蒸发器2中，和蒸发得到的第一工艺气体组分混合，从而产生了用于涂层^^P、 的工艺气体。#^#^^、的涂层和前驱体，也可选择M者另夕l^k^供活性气 体。
在反应器20的内部200配置有工件30。 i!E工件30例如可以为喷涂体， ^*有空腔,造，其空腔内^#^^美理。为此，工件30的内部31和排气 管线22连接，管线22与泵26连接，从而使得内部31被械空。如^X件30 的^L够厚，则工件的周边J^^仍可以W^压。另一方面，周边^:也可以
抽真空直到压力差和工件的才;i^负荷能力相适应，只要在夕Np没有^^等离子 体，用于M等离子体的压力ibi太小ibl^大。
在具有第一第二工艺气体组分的蒸发器2中生成的工艺气^f皮^iOA 应器20中的抽真空区域，即iri^工件30的内部31。能量源例^#"皮源21, 产生电多兹场，并MJA应器的内部200。通过电磁场，在充满工艺气体的^！ 器的抽真空区域中M等离子体，其中利用第一工艺气体在等离子体中形成的 X^产物在工件30上^^R涂层。相应地，在内部31形成了^I区域32,在该 区域中生^A应产物，并怍为涂层^^P、到工件上。作为賴t波源的脊R，还可以选#^吏用中频或者^M源来产生等离子体。
涂覆过禾lit过控制装置40綠制，其中通过控制氣态工艺气体组^i^蒸 发器的流量来控制iiA^应器的第一工艺气体组分的质量流量。典型的质量流 量的范围为0.0005-2000g/h的范围内，M为0.05-50g/h范围，更M为0.1-20g/h 范围内。与其对应的体积流量的典型范围为5nL/min-1000fiL/min，优选为 10nL/min-100nL/min， ^f^为20nL/min-10nL/min。
涂覆区域中的压力控制通过节气阀门24来实现，该节气阀门诏X^通向泵 26的排出管线22上，并被控制装置40控制。
同样有用的是，^ feA/g^发器2通向a器20的M管线17上iM阀门19, 和上面彬ij的实施例一样，阀门19也可以通过控制装置40a制。因此，在 涂覆开始前的抽真空阶段，以及将工件30移出^N多入时，可以关闭蒸发器。但 是，M不^tb^制第一工艺气体组分或在蒸发器中产生的工艺气体的质量流 量。因而阀门19可以简单^M)开关阀门的构造。
为此，通过員管线9上的质量流量传感器7测量流量，并且将测量值传 iH^控制装置40。质量流量传感器7包含两个温度传感器71， 72，其分别沿着 M管线9中的流动方向间隔i殳置，以测得温度梯度。提供加热源用于提供局 部加热和在流动方向上产生温度梯度。^^'J来说，温度传感器71， 72可以iMJ 电流加热阻^L件的构造。所期望的^l通it控制:^^^传^r装置5来i^的。 可选^^k^另外地，还可提供控制阀。例如在第一液态工艺气体组分是通* 存贮容器3加压而^蒸发器2时，控制阀是4it感的。
能量源，在扉1]的实施例中为孩^皮源21，为了控制尤其是^K过程的开始 和结束时间，同样可以通过控制装置^制。
图2和图3显示的是通it^发明所述的方法涂覆有蛋白质排斥涂层的药用 玻舰的赋
涂层通过CVD ^L^方法^^游到，使用四乙二醇二甲醚怍为工艺气体组 分，其中^^I了本发明所述的液体计量。i^Jl前驱体在室温下存贮絲贮絲 中。沉^it禾l^^冲等离子体中通过等离子体聚合ft用而发生。
在图2的图表中显示了在蛋白质排斥聚乙二醇涂层Ji^作为参考值的在未 经涂覆的玻i^Ji的纤维蛋白原的吸附率测量值。在不同的乐K冲能量下沉积涂 层，乐辦能量范围为0,7-8.8焦耳。
15从图2中可以看到，利用通it^发明^^P游到的涂J^白质吸附率可以显 著緣
图3为7jCjt涂覆的^l^Ji的接触角。
^;斤述图中可以判明步辦能量的絲影响。纤维蛋白原的吸附率絲断 能量升高而增大。接触角也醋乐辦能量升高而增大。,乐辦能量由较低的 0,7焦升高至8.75焦，7K^触角由51度变^J'j66/7度。以^^t能J^^的涂 层因此具有亲水狄而有助于低的蛋白质吸附率。
通常，综合考虑了上*絲，才娥本发明的一个 fci^r案，^^1乐辦等 离子体，以沉积蛋白质排斥聚乙二醇涂层或聚乙二醇类涂层或将四乙二醇二曱 醚作为工艺气体组分的涂层，其中使用不超过3焦的低脉沖能量。 "^M兌^i^f^!脉冲等离子体，其不局限于前面的实施例。 下面作为实施例^^洋细的描述图2和图3提及的样品的制名^过程。 液体前驱体四乙二醇二曱亂在室温下存贮于密闭的容器中，并JLit过惰性
气体加压。^方面，可以使用不与第一液态工艺气体组分反应或与第一氣态 工艺气体组分不发生明显禾1^的反应的^^气体作为惰性气体。
前驱体5Ji^液体计量系统，其流量由热质量流量传感器来测量，其中热质
量流量传感器具有热电偶作为温度传感器。通itM^的控制阀将质量流j^^:
在期望值。在该计量过程中前驱体仍##^危动状态。氩气作为载气lfctA至蒸 发器中。然后氩^前驱体-"^构成了用于^^的工艺气体。两个10毫米总体 积的玻^^Ll^vXM^应器中，并且同时对其进行抽真空直到基压小于0.1毫巴。
通过控制阀将四乙二醇二曱醚的质量流l^^为0.95g/h。相应*载气流 4i5^iH.6sccin，这样在蒸J^，工艺气体中的前驱体的^j^ 52vol%。
才娥第一加热和处理步骤，玻J^feiJta等离子体加热至120'C的处理温 度。通ii^辦m 皮源^^等离子体，其中务辦孩&皮源的^Ufc^率为2.45GHz， #于每个玻^的平均能量为250瓦特。以此方式，i议了每玻^50sccm 的氩质量流量和0.2毫巴的处理压力。
^热后直接进行的第二步中，工艺气^^发器引AA^器或者是位于 反应器中的玻淘fe，其中工艺气体的压力诏定为0,2毫巴。
在频率相同且均为2.45Ghz下，孩b皮源的输出功率pj^ei^A^器的两个腔体中，并在两个玻m中在工艺气体中^等离子体。
图2和图3中显示的是在四种不同的脉沖能量下的测量值。在下面的表中 列出了处理工艺的M。
序号涂层序号断能量(焦耳)样品数目
1涂层l0.714
涂层21.414
3涂层32.614
4涂层48.814
在全部的沉积过程中，在玻璃瓶内部制备得到的涂层的厚度均大约为
50nm。
图4显示了气体处器4的构造，以及它4W可用i^a图1中的气体J^A器。
对于该实施例，没有^JU^W^^置5。作为昝R的是，通it将隋性气体 35ilA^贮容器3中^t其进^^压，直J^器中ii^一定的高压。由于高 压，第一液态工艺气体組分34通过管线9流至喷嘴U。 i^E通过控制阀33来 控制质量流量，其中控制阀33与控制装置40相连并且受控制装置40控制。
权利要求
1、在工件(30)上气相沉积涂层的方法，其中，-提供含有第一液态工艺气体组分(34)的液体存贮容器(3)，和-将液态工艺气体组分(34)通过计量装置(5，33)提供给蒸发器(2)，其中-第一液态工艺气体组分(34)在蒸发器(2)中蒸发并转化为气相，并且其中-将该第一气态工艺气体组分输送至反应器(20)，和-在反应器(20)的填充区域中，通过能量源(21)产生包含有第一工艺气体组分的反应区域(32)，其中，-利用在反应区域(32)中形成的第一工艺气体组分的反应产物，在工件(30)上沉积涂层，其特征在于，借助作用于计量装置的控制装置(40)通过控制通入蒸发器(2)中的液态工艺气体组分(34)的流量，来控制通入反应器(20)中的第一工艺气体组分(34)的质量流量。
2、 依据权利要求1所述的在工件(30)上等离子^t助^i目^^涂层的方法，其中，-通过^(26)将^"挣凃覆工件(30)的^IK20)^真空，-将第一气态工艺气体組^iO^^(20)的械空区域，并且-通过电磁场在填充有第一工艺气体组分的反应器(20)的抽真空区域中激发等离子体，其中-利用在等离子体中形成的笫一工艺气体组分的^JS产物，在工fK30)上沉积涂层。
3、 如WJ^求1所述的方法，^#棘于，通过计:fi议的^H流量范围为 5nL/min-1000nL/min , 优选为 10nL/min-100nL/min ， 更优选为20nL/min國10jiL/min 。
4、 dH5^'溪求1所述的方法，^#棘于，液体^H流量的iff:精;l^小于30nL/min的范围，伏i^f氐于3nL/min的范围，更^i^f氐于(UjiL/min的范围。
5、 如似'j要求1所述的方法，其特征在于，将第一工艺气体组分和第二工艺气体组分混合以形成工艺气体"^物，其中该第一和第二工艺气体组分的混合是在蒸发IK2)中进顿。
6、 ^H5^'J^求1所述的方法，^#棘于，在将氣态工艺气体组納34)输^J)J蒸发器(2)的输送管线(9)中通过质量流量传感器(7)来测量该液态工艺气体组分的流量。
7、 ^U'j要求1所述的方法，^#棘于，氣态工艺气体组納34)在蒸发^(2)中的蒸发速率被i5Jt为高于液态工艺气体组^(34)的流入。
8、 N5U'J^求1所述的方法，其特征在于，通过节气阀门(24)#制^1H(20)中的压力，该节气阀门iM^^IK20)至^(26)的排气管线中。
9、 H5U'J要求1所述的方法，其特#于，^^i^l态物质作为第一工艺气体组分，该物质在蒸发^(2)中的蒸发温度或在130°C不能长时间保彬惑定。
10、 如 '漆求1所述的方法，^#棘于，对至少2种组分的^^进
11、 如W'J要求1所述的方法，^#棘于，^^一工艺气体组刮34)蒸发并将^^J'I^IK20)中，在温;1^130。C时，其蒸^GM7小于10000毫巴，优逸小于1300毫巴，更M小于50毫巴。
12、 H5U'J要求1所述的方法，##征在于，将I^M蒸发作为第一工艺气^M且^(34)的成分，所i^^^it为无环M，更^^t单-、二 -、三-、四-、五-、或者六乙二醇二甲醚，特别M四乙二醇二曱醚，该方法进一步包^f^J脉沖等离子体，并使用不超过3焦耳的断能量在工件(30)上^^包錄乙4的涂层或聚乙《=^的涂层。
13、 用于在工件(30)上沉浙>^层的装置(1),其包括國液M^^IK3)，用于斜第一氣态工艺气体组^(34),賴装置(5， 33)，-蒸发,，-管线，用于向蒸发孰2)R供液态工艺气体组分(34),-A^孰20)，构il^lil^M絲覆的工件(30)，國与A^H(20)相连的排气口(22)，通过该排气口可以将液体分解产物M应H(20)的涂覆处理区域中移除，-M管幾17)，其用于将在蒸发H(2)中蒸发形成的第一气态工艺气体组分提供给动11{20)，和-与^H(20)相连的能量源(21)，用于在填充有第一工艺气体组分的A^孰20)的区域中产^A应区域，以利用在反应区域中形成的第一工艺气体组分的^JL产物在工怖0)上財论层，^#棘于，通过控制装置(40)絲制i^A^H(20)中的第一工艺气体组分的质量流量，其中控制装置(40)^皮构i^Mt过ifJ:装置(5, 33)M制iiA蒸发H(2)的氣态工艺气体组納34)的流量，从而来i议该质量流量。
14、 N5U'J要求13所述的用于在工衔30)上等离子，助^目^^廉层的装置(l),包括國液^4赊^#(3)，用于糊第一^t态工艺气体组新34)，计量装置，-蒸发H(2)， 管线，用于向蒸发孰2)R供氣态工艺气体组納34)，_ MIK20)，构it^l^M幹凃覆的工铜)，-与^HK20)连接的^(26),其用于将^I^(20)中的涂覆区域抽真空，-^T^管織17)，用于将在蒸发^(2)中蒸发形成的第一气态工艺气体组分提供给aH(20)，和-与a^(20)相连的电磁场源(21),以通过由该源产生的电磁场，在填充有第一工艺气体组分的MH(20)的抽真空区域中'^C等离子体，以利用在等离子体中形成的第一工艺气体组分的反应产物在工件(30)上^^V凃层，， 于，通过控制装置(40)a制i^V^IK20)中的第一工艺气体组分的质量流量，其中控制装置(40)^皮构ii^制ii/v蒸发IK2)的液态工艺气体组^(34)的流量，从而来"R^该质量流量。
15、 如;M'漆求13所述的装置，^Hr棘于，^MI孰20)至^(26)的排气管线中iM与控制装置(40)相联系的节气阀门(24)，其中控制装置(40)被构造iMi过节气阀门(24啦制M孰20)中的压力。
全文摘要
本发明涉及一种在工件(30)上制备涂层的方法，其中对至少一种用于制备涂层的组分的用量进行计量，其中在计量过程中该组分处于液相，并在随后的处理步骤中至少部分转变为不同的聚集态。
文档编号C23C16/52GK101514448SQ20081010749
公开日2009年8月26日 申请日期2008年12月21日 优先权日2007年12月21日
发明者D·海因斯, M·比克尔, M·洛默尔, S·鲍尔 申请人:肖特股份公司