用于使涂层沉积在装置上的改进的沉积技术的制作方法
【专利摘要】本发明描述了一种适合于使涂层沉积在装置上的沉积方法。该方法特别适合于使自组装单层（SAM）涂层沉积在微机电结构（MEMS）上。该方法采用载气，以在装置被定位在其中的加工室中形成沉积蒸气，其中沉积蒸气包括控制量的蒸气前体材料和蒸气反应物材料。即使当反应物材料和前体材料的体积比率显著高于之前在现有技术中采用的那些比率时，采用所描述的技术避免了装置的微粒污染的有问题的影响。蒸气前体材料可以属于与包括水的相关蒸气反应物材料一起为MEMS提供抗静态阻力涂层的类型。
【专利说明】用于使涂层沉积在装置上的改进的沉积技术
[0001]本发明涉及涂层沉积的领域。尤其，描述了一种用于在装置上产生薄膜或涂层的改进的沉积技术，所述改进的沉积技术具有用于使自组装单层(self assembledmonolayer)(SAM)涂层沉积在微机电结构(micro electro-mechanical structure)(MEMS)上的特别应用。
[0002]用于MEMS的生产方法利用了出于各种目的被沉积在基材上的材料的层或涂层。在一些情况下，层被沉积在基材上且然后被随后除去，比如当层被用作图案化的掩蔽材料且然后在图案转移至下层之后被除去时。在其它情况下，层被沉积，以作为完成的制造装置的一部分执行预定义的功能。用于沉积这些薄膜层或涂层的许多方法是本领域的那些技术人员已知的，例如:溅射沉积，其中等离子体被用于使来自目标材料(通常为金属)的原子溅射，且所溅射的原子沉积在基材上；化学蒸气沉积，其中活化的(例如，通过等离子体、辐射或温度，或其组合)物质在气相中反应(随后反应的产物沉积在基材上)或在基材表面上反应以在基材上产生反应的产物；蒸发沉积，其中蒸发的材料冷凝在基材上，以形成层；及通常从涂层材料的溶剂溶液旋涂(spin-on)、喷涂(spray-on)或浸涂(dip-on)沉积,其中溶剂随后被蒸发，以将涂层材料留在基材上。
[0003]考虑到MEMS通常展示大的表面积与体积的比率，在它们的制造过程期间克服的最难的问题之一是静态阻力(stiction)的影响。静态阻力涉及在恢复力不能克服界面力比如毛细管引力、范德华引力及静电引力时产生的柔性的微结构表面的无意的粘连(adhesion)。为在最终的牺牲蚀刻之后表面MEMS与底下基材的粘连的释放静态阻力(release stiction)主要是由液体毛细管力造成的。
[0004]在历史上， 已经开发了工程解决方案，以缓解静态阻力的问题。然而，在MEMS的正常操作期间，这些技术中的大部分不能防止粘连的发生。例如，在使用期间，归因于加速力或静电力，MEMS内的表面可以无意地变得接触。可选择地，在表面抵抗彼此冲击或剪切的应用中，一些表面可以无意地变得接触。然而，当粘连引力超过恢复力时，表面将永久地粘连到彼此上，因此造成装置故障。这种现象作为使用中的静态阻力(in-use stiction)是本领域已知的。
[0005]为了减小静态阻力的影响，因此需要控制接触表面的地形学和/或化学组成。一种已知的解决方案涉及自组装单层(SAM)涂层在MEMS上的沉积。根据它们预期执行的功能，已经采用了许多不同的化学组成来形成SAM涂层。例如，本领域已经采用了 SAM涂层，以提供具有疏水、亲水或生物活性功能的MEMS的区域。当需要被采用以提供抗静态阻力涂层时，常规方法是提供具有很好地键合到硅和/或二氧化硅表面上的无机部分(例如，硅烷化合物)和为装置提供疏水功能的有机部分(例如，长链碳氟化合物)的前体材料。
[0006]在室温(20°C)和标准大气压力(760托)下，这样的前体材料趋向于处于液相中。因此，用于为MEMS沉积SAM抗静态阻力涂层的早期技术采用液体或湿法沉积技术。在Ashurst 等的标题为 “Dichlorodimethylsilane as an ant1-stiction monolayer forMEMS:A comparison to the octadecyltrichlosilane self assembled monolayer，，，Journal of Microelectromechanical Systems,第 10 卷，第 1 期，3 月(2001)和 “Alkenebased monolayer films as ant1-stiction coatings for polysilicon MEMS”，Proceedings of Solid-state Sensor&Actuator Workshop, Hilton Head2000, HiltonHead Island, SC,第320-323页(2000)的文章中提供了两种实例。这些文章中的第一篇提供了在用作MEMS上的抗静态阻力单层的二氯二甲基硅烷(DDMS)和十八烷基三氯硅烷(0TS )之间的比较，而这些文章中的第二篇提供了在1-十八烯、十八烷基三氯硅烷(0TS )和全氟癸基三氯硅烷(FDTS )之间的比较。
[0007]通过液体或湿法沉积技术来沉积的SAM涂层具有若干个显著的缺点。在第一种情况下，这些技术涉及复杂的过程控制需要。已知水(H20)作为反应物材料起作用，以促进沉积反应，但是存在的过多的水起到促进前体材料的过度聚合的作用，导致材料的通常称为微粒污染(particulatecontamination)的大的块状物的形成。而且，采用这些技术产生大量的受污染的流出物，通常导致不充足的静态阻力预防且涉及高的生产成本。 [0008]可用基于液体的方法来消除一些已知的问题的可选择的技术是所谓的气相加工技术。通常，气相加工允许较大的控制水平的材料存在于反应室中。它们还可以被开发利用，以保证精确且一致的(consistent)蒸气递送。通过实例，Ashurst等在“Improvedvapour-phase deposition technique for ant1-stiction monolayers，，，Proceedingsof the SPIE:Photonics West2004,第 5342 卷，San Jose, CA.1 月 24 日-29 日，第204-211页(2004)教导了用于沉积二氯二甲基硅烷(DDMS)、四氢辛基三氯硅烷(F0TS)和全氟癸基三氯硅烷(FDTS)的SAM的气相沉积方法和设备；Zhuang等在“Vapor-phaseself-assembled monolayers for ant1-stiction applications in MEMS，，，Journal ofMicroelectromechanical Systems,第 16 卷，第6期，第 1451-1460 页，12 月(2007)教导了在气相中从四氢辛基三氯硅烷(F0TS)、四氢辛基三乙氧基硅烷(F0TES)、四氢辛基甲基二氯硅烷(F0MDS)、全氟癸基三氯硅烷(FDTS)和十八烷基三氯硅烷(0TS)生长的SAM ；Mayer等在“Chemical vapor deposition of fluoroalkysilane monolayer films for adhesioncontrol in microelectromechanical systems^, J.Vac.Sc1.Tecnol.B18(5).(2000年9 月/10月)中教导了用于将四氢辛基三氯硅烷(FOTS)涂层应用到MEMS上的蒸气沉积技术；且美国专利公布第2005/0051086号教导了用于将六甲基二娃氮烧(hexamethyldisalizane)(HDMS)的层沉积在MEMS上的设备。
[0009]然而，许多上述前体材料具有非常低的蒸气压，意味着在标准室温下产生非常少的蒸气。因此已经发展了许多方法，以利于采用这些前体材料的气相加工。
[0010]美国专利公布第2002/0164879号描述了包括含气相烷基硅烷的分子的前体材料的采用。前体材料被采用，以在MEMS的基材表面上形成涂层。通过使无水的惰性气体鼓泡穿过含烷基硅烷的分子的液体源，以将气相中的分子运输到反应室中，将含烷基硅烷的分子引入到包含基材的反应室中。在约15°C和100°C之间的范围内的温度下，在反应室中的据说低于大气压力且对于存在用于涂层的迅速形成的适量的含烷基硅烷的分子而言仍足够高的压力下，在基材表面上进行涂层的形成。发明人认为用于形成涂层的含烷基硅烷的分子通常与水高度反应，且因此在引入前体材料之前从反应室内除去与组件相关的任意水残余物是期望的。
[0011]美国专利公布第2005/0051086号和第2007/019694号描述了基材包括与合适的前体材料的化合物一起放置在烘箱或炉子中的一批MEMS的气相布置。烘箱或炉子然后被加热至足以使前体材料蒸发的温度，例如300°C至500°C，导致抗静态阻力涂层在MEMS上的沉积。以类似于上文所描述的方式的方式，采用预沉积的程序，以从基材和烘箱中除去水蒸气来消除不想要的聚合。作为这些操作参数的结果，甚至在这些高的操作温度下，所描述的沉积技术的完成消耗相对长的时间，例如通常大约30至40分钟。
[0012]美国专利公布第2005/0109277号教导了一种可选择的输送方法，其中前体材料和相关的反应物材料在被运输至MEMS装置被定位在其内的加工室之前，在膨胀的蒸气储器中被加工。发明人教导了采用二氯二甲基硅烷(DDMS)、四氢辛基三氯硅烷(F0TS)和全氟癸基三氯硅烷(FDTS)前体材料和水蒸气反应物材料。加工室是在100毫托至10托的范围内的压力和在30°C至60°C的范围内的温度下操作的。再次要求小心地控制水的量，以避免前体材料的过度聚合导致被涂覆的MEMS的微粒污染的问题。然而，不同于之前所描述的现有技术，水被可控地转移至加工室中。前体材料与反应物材料的体积比率被描述成在1:6至6:1的范围内。Mayer等的教导内容证明了以下事实:在这样的条件下，对于F0TS或DDMS前体材料，反应时间段在5分钟至30分钟的范围内。然而，Mayer等认为采用这种技术来沉积FDTS前体材料消耗显著较长的时间。
[0013]因此，本发明的实施方式的目的是提供一种用于在装置例如MEMS上产生薄膜或涂层的沉积技术，所述技术排除或至少减少了在现有技术中所描述的方法的缺点。
[0014]发明概述
[0015]根据本发明的第一方面，提供一种适合于在装置上沉积涂层的沉积方法，所述方法包括:
[0016]提供将在其内沉积涂层的加工室；
[0017]向加工室提供一种或多种前体材料的蒸气；
[0018]向加工室提供一种或多种反应物材料的蒸气；
[0019]其中在加工室内形成沉积蒸气，所述沉积蒸气包括体积比率大于6:1的反应物材料与前体材料。
[0020]以上方法具有以下优势:得到涂层的增加的沉积速率，而没有前体材料的过度聚合，所述过度聚合导致如在反应物材料和前体材料之间的上述体积比率下将预期的正在涂覆的装置的微粒污染。该增加的沉积速率还得到以下事实的支持:在加工室内的操作压力还可以被设定为显著高于在现有技术系统内所采用的那些压力。目前所描述的技术的另外的优势为:不需要为了得到发生沉积所需要的前体蒸气压力而加热加工室。
[0021]反应物材料与前体材料的体积比率可以大于或等于10:1。
[0022]反应物材料与前体材料的体积比率可以大于或等于50:1。
[0023]反应物材料与前体材料的体积比率可以大于或等于100:1。
[0024]优选地，加工室内的操作压力大于10托。操作压力可以大于或等于40托。操作压力可以大于或等于100托。
[0025]最优选地，通过从加工室外部运输所述一种或多种前体材料的蒸气，向加工室提供所述一种或多种前体材料的蒸气。通过使载气穿过一个或多个鼓泡室，可以将所述一种或多种前体材料的蒸气运输至加工室。
[0026]最优选地，通过从加工室外部运输所述一种或多种反应物材料的蒸气，向加工室提供所述一种或多种反应物材料的蒸气。通过使载气穿过一个或多个鼓泡室，可以将所述一种或多种反应物材料的蒸气运输至加工室。
[0027]采用载气和鼓泡室提供了用于将所需体积的前体材料和反应物材料蒸气运输至加工室的方式。
[0028]优选地，所述一种或多种前体材料包括全氟癸基三氯硅烷(FDTS)。可选择地，或此外，所述一种或多种前体材料可以包括选自包括以下的前体材料的组的前体材料:二氯二甲基硅烷(DDMS)、十八烷基三氯硅烷(0TS)、1-十八烯、四氢辛基三氯硅烷(F0TS)、四氢辛基三乙氧 基硅烷(F0TES )、四氢辛基甲基二氯硅烷(F0MDS )和六甲基二硅氮烷(HDMS )。
[0029]可选择地，所述一种或多种前体材料包括选自包括具有亲水有机部分或生物活性有机部分的前体材料的前体材料的组的前体材料。
[0030]最优选地,所述一种或多种反应物材料包括水(H20)。
[0031]载气优选地为惰性气体，比如氮气或基于氮的气体(nitrogen-based gas)。可选择地，载气可以包括氦气。
[0032]方法还可以包括清洁和/或离子化微机电结构(MEMS)。优选地，在向加工室提供所述一种或多种前体材料的蒸气和提供所述一种或多种反应物材料的蒸气之前，在加工室内发生微机电结构(MEMS)的清洁和/或离子化。
[0033]可选择地，方法还包括加热一条或多条蒸气供应线。加热蒸气供应线保证了其中的前体蒸气没有冷凝。
[0034]最优选地，涂层包括自组装单层(SAM)涂层。
[0035]最优选地，装置包括微机电结构(MEMS)。
[0036]可选择地，装置可以包括半导体结构。
[0037]在另外可选择的方案中，装置可以包括移动装置，例如移动电话、智能手机、个人数字助理、平板电脑或膝上型计算机。
[0038]在还另外可选择的方案中，装置可以包括织物或布。
[0039]根据本发明的第二方面，提供一种在微机电结构(MEMS)上沉积涂层的方法，所述方法包括:
[0040]提供将在其内沉积涂层的加工室；
[0041]向加工室提供一种或多种前体材料的蒸气；
[0042]向加工室提供一种或多种反应物材料的蒸气；
[0043]其中在加工室内形成沉积蒸气，所述沉积蒸气包括体积比率大于6:1的反应物材料与前体材料。
[0044]优选地，涂层包括自组装单层(SAM)。
[0045]本发明的第二方面的实施方式可以包括本发明的第一方面或其实施方式的一个或多个特征，或反之亦然。
[0046]根据本发明的第三方面，提供一种在微机电结构(MEMS)上沉积涂层的方法，所述方法包括:
[0047]提供将在其内沉积涂层的加工室；
[0048]将一种或多种前体材料的蒸气运输至加工室；
[0049]将一种或多种反应物材料的蒸气运输至加工室；
[0050]其中在加工室内形成沉积蒸气，所述沉积蒸气包括的反应物材料与前体材料的体积比率大于6:1。
[0051 ] 优选地，涂层包括自组装单层(SAM)。
[0052]最优选地，通过使载气穿过一个或多个鼓泡室，将所述一种或多种前体材料的蒸气运输至加工室。
[0053]最优选地，通过使载气穿过一个或多个鼓泡室，将所述一种或多种反应物材料的蒸气运输至加工室。
[0054]本发明的第三方面的实施方式可以包括本发明的第一方面或第二方面或其实施方式的一个或多个特征，或反之亦然。
[0055]根据本发明的第四方面，提供一种适合于在微机电结构(MEMS)上沉积自组装单层(SAM)涂层的沉积方法，所述方法包括:
[0056]提供将在其内沉积涂层的加工室；
[0057]向加工室提供一种或多种前体材料的蒸气；以及
[0058]向加工室提供一种或多种反应物材料的蒸气；
[0059]其中，反应物材料与前体材料的体积比率大于6:1。
[0060]本发明的第四方面的实施方式可以包括本发明的第一方面、第二方面或第三方面或其实施方式的一个或多个特征，或反之亦然。
[0061]附图简沭
[0062]现在将仅通过实例，参考附图来描述本发明的各种实施方式，附图中:
[0063]图1以示意性形式阐述了适合于使自组装单层(SAM)涂层沉积在微机电结构(MEMS)上的蒸气沉积系统；及
[0064]图2提供阐述使自组装单层(SAM)涂层沉积在微机电结构(MEMS)上的方法的流程图。
_5] 优选实施方式的详细描述
[0066]参考图1，呈现适合于使自组装单层(SAM)涂层沉积在微机电结构(MEMS)2上的蒸气沉积系统1。
[0067]可以看到蒸气沉积系统1包括加工室3，加工室经由蒸气供应线4附接到第一蒸气源5和第二蒸气源6。压力计7监测加工室3内的压力。每一个蒸气源5和6包括载气源8，载气源8向相关的鼓泡室10提供载气，载气的流速是通过质量流量控制器(MFC) 9来确定的。在目前描述的实施方式中，第一鼓泡室10a包括前体材料，而第二鼓泡室10b包括相关的反应物材料，以有助于加工室3内的沉积反应。
[0068]每一个鼓泡室10包括载气入口 11和载气出口 12。载气因此通过相关的鼓泡室10经由蒸气供应线4行进至加工室3，且因此提供了用于将所需体积的前体材料和反应物材料蒸气运输到加工室3中的方式。载气优选地为惰性气体，比如氮气或基于氮的气体。可选择地，载气可以包括氦气。可以加热蒸气供应线4，以保证前体蒸气没有冷凝。
[0069]基座13被定位在加工室3内，以为沉积方法提供用于定位MEMS2的方式。如果需要，还可以加热基座。
[0070]可以采用经由在泵送线和/或MFC9中的适配压力控制器(APC) 15连接到加工室3的真空泵14的泵送速率，以提供用于正确地控制加工室3内的操作压力的方式。
[0071]还连接到供应线4 (或，可选择地，直接连接到加工室3)的是连接到吹扫蒸气源(purge vapour source) 17的室吹扫线16。类似于载气线，吹扫蒸气的流速是通过质量流量控制器(MFC)来确定的。吹扫蒸气优选地为惰性气体，比如氮气或基于氮的气体。可选择地，吹扫蒸气可以包括氦气。
[0072]下游的RF等离子体源18还经由等离子体控制阀19连接到加工室3上。RF等离子源优选地为氧气(02)等离子体源。
[0073]在其它可选择的实施方式中，可以采用多个鼓泡室10，使得加工室3被提供有两种或更多种蒸气前体材料和/或两种或更多种相应的蒸气反应物材料。
[0074]用于沉积自组装单层(SAM)的方法
[0075]现在将参考图2来描述采用图1的蒸气沉积系统1来使自组装单层(SAM)涂层沉积在微机电结构(MEMS) 2上的方法。
[0076]在现有技术中被考虑用来提供最好的抗静态阻力性能和温度性能的前体材料为全氟癸基三氯硅烷(FDTS)。然而，已经发现这样的三氯硅烷最易受到微粒污染的影响。因此，通常采用在消耗较少的时间且具有较少的微粒污染方面较易于沉积的其它材料，作为可选择的前体材料。因此，为了最好地显示目前描述的技术的优势，以下描述的实施方式采用全氟癸基三氯硅烷(FDTS)作为前体材料，同时反应物材料为水(H20)。[0077]在第一种情况下，MEMS2被定位在加工室3内。然后等离子体源18被引入到加工室3中，以在SAM涂层沉积方法开始之前清洁MEMS2的表面。在等离子体处理期间，室压力通常为约0.5托，且RF功率在100至300瓦特的范围内。在定位在加工室3的同时，在SAM涂层的沉积之前且在其间没有发生额外的加工步骤，优选的是通过等离子体来处理MEMS2。可选择地，在定位在加工室3内之前，MEMS2可以用远程的等离子体源来处理。
[0078]SAM沉积过程然后从供应至第一鼓泡室10a和第二鼓泡室10b的氮载气开始，以将预定量的FDTS蒸气和水蒸气分别供应至加工室3。FDTS蒸气和水蒸气因此在加工室3内形成单一沉积蒸气。供应至加工室的FDTS蒸气和水蒸气的量取决于载体载气流速、鼓泡室10a和10b及加工室3的温度和压力。
[0079]在没有FDTS前体材料的任意加热的情况下，即在通常的室温20°C下，可以通过载气将充足体积的前体蒸气转移至加工室中，以允许沉积过程发生。技术还允许FDTS前体蒸气连续流入到反应条件被精确控制的加工室中。
[0080]通过实例，将流动通过第一鼓泡器10a的氮载气的流速设定为30标准立方厘米每分钟(sccm)，以将lsccm的FDTS前体材料供应至加工室。同时，将流动通过第二鼓泡器10b的氮载气的流速设定为lOOsccm,以将50sccm的水蒸气供应至加工室。采用真空泵14和适配压力控制器(APC)，以将在加工室3内的沉积蒸气的操作压力维持在40T。在室温~20°C下操作压力室3，然而，加热蒸气供应线，以保证其中的FDTS前体材料没有冷凝。
[0081]如技术人员的读者所认识到的，在所形成的沉积蒸气中的FDTS前体材料与水反应物材料的体积比率为1:50。这显著大于现有技术的教导内容，在现有技术中始终教导了在这样的条件下将发生FDTS前体材料的过度聚合，导致FDTS材料的大的块状物的形成，从而造成微粒污染。使用上述沉积流动技术和精确的室控制，稍微意外地，得到非常快速的FDST抗静态阻力SAM涂层，而没有不想要的气相聚合。在当前描述的条件下，FDTSSAM涂层在5分钟之内沉积，这显著快于之前所报道的那些结果。
[0082]一旦完成了 SAM的沉积，可以从加工室3中取出MEMS2。可以经由室吹扫线16来吹扫加工室3，以在取出MEMS2装置之前除去沉积蒸气。
[0083]通过改变沉积蒸气内的FDTS前体材料和水反应物材料的体积比率，发明人已经能够重现FDTS抗静态阻力涂层的制造。实际上，反应物材料和前体材料的体积比率的建议上限6:1在目前所描述的技术中根本不是限制性的，即沉积蒸气内的水反应物材料和FDTS前体材料的体积比率可以大于6:1且实际上增加至高达100:1。
[0084]作为采用载气和鼓泡室10a和10b以向加工室3提供前体材料的结果，压力室3不需要被降低至现有技术中所报道的常规操作压力(通常低于10托)，以得到前体材料的所需蒸气压力。发明人已经能够在100托及以上的操作压力下可靠地制造了 FDTS抗静态阻力涂层。这些较高的压力是有助于减少待完成的沉积过程所消耗的时间的一个因素。 [0085]在没有微粒污染的情况下，认为FDTS SAM涂层的快的沉积速率是若干因素的结果。认为前体蒸气的低的流速减少了气相反应的可能性且因此减少了发生聚合的可能性，因此没有发生微粒污染。这种低的流速还允许沉积过程在高的压力下进行，高的压力增加了表面反应速率且因此增加SAM涂层沉积速率。
[0086]在以上所述的流速沉积技术中，通过采用二氯二甲基硅烷(DDMS)、十八烷基三氯硅烷(0TS)、1-十八烯、四氢辛基三氯硅烷(F0TS)、四氢辛基三乙氧基硅烷(F0TES)、四氢辛基甲基二氯硅烷(F0MDS)和六甲基二硅氮烷(HDMS)作为前体材料，发明人已经观察到抗静态阻力涂层在MEMS上的类似的改进的沉积速率。
[0087]发明人已经发现，对于一些前体材料，当加热基座13时，存在对SAM涂层的均匀性质的稍微改进。在这些方法中采用的最大温度为40°C，因为在这个温度以上没有观察到SAM涂层的均匀性质的显著差异。
[0088]以上技术不限于抗静态阻力涂层的沉积。例如，设想了该技术同样可以很好地适合于具有亲水有机部分或生物活性有机部分的前体材料的应用，之前同样认为在这样的应用中需要无水或小心地控制水的水平以减少涂层沉积在其上的MEMS的微粒污染的影响。
[0089]此外，以上技术不限于包括MEMS结构的装置。发明人还应用了这些技术，以将涂层应用到半导体结构上。通过应用上述的技术，将涂层应用至移动装置(例如，移动电话、智能电话、个人数字助理、平板电脑或膝上型计算机)、织物或布也是可能的。
[0090]本发明展示出相对于现有技术之前所描述的用于使涂层或薄层沉积在MEMS上的方法的若干优势。在第一种情况下，与之前所描述的相比，可以将显著较大水平的水引入到加工室中。考虑到现有技术所教导的从所描述的技术中除去水或小心地控制水的水平以避免涂层将沉积在其上的MEMS的微粒污染的努力，这是稍微出乎意料的。此外，在所描述的技术内的操作压力可以显著高于在现有技术系统内所采用的那些压力。这些操作参数中的两个的组合使得前体材料的沉积时间显著低于之前在现有技术所报道的那些。
[0091]目前所描述的技术的另外的优势为:不需要加热加工室以得到所需要的前体蒸气压力。这是明显有益的，因为其使得方法及相关的装备(set up)较不复杂且因此使得整个方法更有成本效益。
[0092]本发明描述了一种适合于使涂层沉积在装置上的沉积方法。该方法特别适合于使自组装单层(SAM)涂层沉积在微机电结构(MEMS)上。该方法采用载气，以在装置被定位在其中的加工室中形成沉积蒸气，其中沉积蒸气包括控制量的蒸气前体材料和蒸气反应物材料。即使当反应物材料和前体材料的体积比率显著高于之前在现有技术中采用的那些比率时，采用所描述的技术避免了装置的微粒污染的有问题的影响。蒸气前体材料可以属于与包括水的相关蒸气反应物材料一起为MEMS提供抗静态阻力涂层的类型。
[0093]出于阐述和描述目的，已经呈现了本发明的前述描述，且并非意图为排他性的或意图将本发明限制到所公开的确切形式。选择且描述了所述实施方式，以最好地解释本发明的原理及其实际应用，以由此使得本领域的其他技术人员能够在各种实施方式中且使用适合于所预期的特定用途的各种改进来最佳地利用本发明。因此，可以结合另外的修改或改进，而没有背离 如所附的权利要求所界定的本发明的范围。
【权利要求】
1.一种适合于在装置结构上沉积涂层的沉积方法，所述方法包括:提供将在其内沉积所述涂层的加工室；向所述加工室提供一种或多种前体材料的蒸气；以及向所述加工室提供一种或多种反应物材料的蒸气；其中在所述加工室内形成沉积蒸气，所述沉积蒸气包括的所述反应物材料和所述前体材料的体积比率大于6:1。
2.根据权利要求1所述的沉积方法，其中所述反应物材料和所述前体材料的所述体积比率大于或等于10:1。
3.根据权利要求1所述的沉积方法，其中所述反应物材料和所述前体材料的所述体积比率大于或等于50:1。
4.根据权利要求1所述的沉积方法，其中所述反应物材料和所述前体材料的所述体积比率大于或等于100:1。
5.根据任一前述权利要求所述的沉积方法，其中在所述加工室内的操作压力大于10托。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的沉积方法，其中操作压力大于或等于40托。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的沉积方法，其中所述操作压力大于或等于100 托。
8.根据任一前述权利要求所述的沉积方法，其中通过从所述加工室外部运输所述一种或多种前体材料的蒸气，向所述加工室提供所述一种或多种前体材料的蒸气。
9.根据权利要求8所述的沉积方法，其中通过使载气穿过一个或多个鼓泡室，将所述一种或多种前体材料的蒸气运输至所述加工室。
10.根据任一前述权利要求所述的沉积方法，其中通过从所述加工室外部运输所述一种或多种反应物材料的蒸气，向所述加工室提供所述一种或多种反应物材料的蒸气。
11.根据权利要求10所述的沉积方法，其中通过使载气穿过一个或多个鼓泡室，将所述一种或多种反应物材料的蒸气运输至所述加工室。
12.根据任一前述权利要求所述的沉积方法，其中所述一种或多种前体材料包括全氟癸基三氯硅烷(FDTS)。
13.根据任一前述权利要求所述的沉积方法，其中所述一种或多种前体材料包括选自包括以下的前体材料的组的前体材料:二氯二甲基硅烷(DDMS )、十八烷基三氯硅烷(OTS )、1-十八烯、四氢辛基三氯硅烷(FOTS)、四氢辛基三乙氧基硅烷(FOTES)、四氢辛基甲基二氯硅烷(FOMDS )和六甲基二硅氮烷(HDMS )。
14.根据权利要求1至12中任一项所述的沉积方法，其中所述一种或多种前体材料包括具有亲水有机部分或生物活性有机部分的前体材料。
15.根据任一前述权利要求所述的沉积方法，其中所述一种或多种反应物材料包括水(H20)。
16.根据权利要求9、权利要求11或当从属于权利要求9或权利要求11时权利要求12至14中任一项所述的沉积方法，其中所述载气为惰性气体比如氮气或基于氮的气体。
17.根据权利要求9、权利要求11或当从属于权利要求9或权利要求11时权利要求12至14中任一项所述的沉积方法，其中所述载气包括氦气。
18.根据任一前述权利要求所述的沉积方法，还包括清洁和/或离子化所述微机电结构(MHMS)。
19.根据权利要求18所述的沉积方法，其中在向所述加工室提供所述一种或多种前体材料的蒸气和提供所述一种或多种反应物材料的蒸气之前，在所述加工室内发生所述微机电结构(MEMS)的所述清洁和/或离子化。
20.根据任一前述权利要求所述的沉积方法，还包括加热一条或多条蒸气供应线。
21.根据任一前述权利要求所述的沉积方法，其中所述涂层包括自组装单层(SAM)涂层。
22.根据任一前述权利要求所述的沉积方法，其中所述装置包括微机电结构(MEMS)。
23.根据任一前述权利要求所述的沉积方法，其中所述装置包括半导体结构。
24.根据任一前述权利要求所述的沉积方法，其中所述装置包括移动装置。
25.根据任一前述权利要求所述的沉积方法，其中所述装置包括织物或布。
【文档编号】C23C16/44GK103717783SQ201280037081
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2012年8月31日 优先权日:2011年9月1日
【发明者】安东尼·奥哈拉 申请人:梅姆斯塔有限公司