设备和方法与流程

本发明涉及用于根据原子层沉积原理使至少第一前驱体和第二前驱体在基材的表面上进行连续的表面反应的设备，且更具体地，涉及根据权利要求1的前序部分所述的设备。本发明还涉及用于根据原子层沉积原理使至少第一前驱体和第二前驱体在基材的表面上进行连续的表面反应的方法，且更具体地，涉及根据权利要求13的前序部分所述的方法。

背景技术

原子层沉积(ald)通常在反应室内在真空条件下进行。首先将一个或多个基材装载到反应室内，然后将反应室抽空成真空，且将反应室内部的反应空间加热到处理温度。然后通过交替地和重复地将至少第一气态前驱体和第二气态前驱体供应到反应室内来进行原子层沉积以便在基材的表面上提供具有期望厚度的涂覆层。一个完整ald循环——在该ald循环中将第一前驱体和第二前驱体供应到反应室内——包括：将一脉冲的第一前驱体供应到反应室内，从反应室中清除第一前驱体，将一脉冲的第二前驱体供应到反应室内，以及从反应室中清除第二前驱体。清除前驱体可以包括将前驱体材料从反应室中排出，将吹扫气体、诸如氮气、供应到反应室内以及将吹扫气体排出。当达到期望数目的ald循环并且因此达到期望的涂覆层厚度时，泄放反应室中的真空并且从反应室中卸载基材。然后对下一个基材重复相同的过程。

可以通过将等离子体应用于沉积循环来改进ald过程，这被称为等离子体增强的ald。等离子体可以是以电容性的方式产生(capacitively-created)的等离子体，其中两个电极放置在相距彼此一较小的距离内，其中一个电极连接到rf电源，而另一个电极接地。因此，在所述电极之间激发出等离子体。在等离子体模式中，对其中一个前驱体放电，使得由该前驱体形成活性前驱体自由基、即离子。在ald循环期间，活性前驱体自由基在基材表面上进行反应。

等离子体可以形成为所谓的远程等离子体，其中利用等离子体电极在远离基材的位置并且在反应室外部形成活性前驱体自由基。然后，包括活性前驱体自由基的等离子体被传送并且相继地以脉冲前驱体的常规方式脉冲式地输送到反应室内。远程等离子体的缺点是活性前驱体自由基的寿命非常有限，通常是几秒。当将活性前驱体自由基从远处传送到反应室或基材时，活性前驱体自由基倾向于失去其电势并且变得失活。当活性前驱体自由基变得失活时，它们不在基材表面上进行反应，且因此降低ald涂覆过程的效率。

替代地，等离子体可以形成为所谓的直接等离子体(directplasma)，其中基材布置在等离子体电极之间，且等离子体放电穿过基材形成电弧。在此情况下，在位于基材和联接到rf电源的等离子体放电电极之间的反应空间中激发出等离子体。这使得能够在靠近基材的位置处形成活性前驱体自由基，使得活性前驱体自由基在到达基材之前不会变得失活。然而，直接等离子体的缺点是在反应室中形成电弧导致产生固体颗粒，该固体颗粒然后沉积在基材的表面上。固体颗粒损害了涂覆过程并且因涂覆层中不希望的颗粒而降低了所产生的涂覆层的质量。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种设备和方法，以便克服或至少减轻现有技术的上述缺点。本发明的目的通过根据权利要求1的特征部分所述的设备来实现。本发明的目的进一步通过根据权利要求13的特征部分所述的方法来实现。

在从属权利要求中公开了本发明的优选实施方式。

本发明基于以下理念：提供一种用于根据原子层沉积原理使至少第一前驱体和第二前驱体在基材的表面上进行连续的表面反应的设备。所述设备包括：反应室，所述反应室具有在所述反应室内部限定反应空间的壁表面；用于将至少第一前驱体和第二前驱体供应到所述反应空间内的一个或多个气体入口；一个或多个气体出口；以及用于向所述反应空间放电的等离子体放电电极。根据本发明，所述设备还包括栅格片(gridsheet)，所述栅格片设置在所述反应空间中并且具有开口，所述开口布置成朝向所述基材传递通过所述等离子体放电生成的活性前驱体自由基。所述栅格片连接到接地电位并且布置在所述反应空间内、与所述等离子体放电电极相对。因此，所述栅格片设置在所述反应室的气体空间内部并且位于该气体空间的范围内，意指位于反应室的反应空间的范围内。当所述等离子体放电电极连接到电压供应部时，接地的栅格片形成用于激发等离子体的另一电极。因此，在所述反应空间内部、所述等离子体放电电极和所述栅格片之间激发出等离子体。所述设备或所述设备的主体还连接到接地电位。在本申请的背景下，术语“接地的”意指例如所述主体或栅格片电连接到接地电位。

在所述设备的一个实施方式中，所述等离子体放电电极布置成与所述反应室的第一壁表面连接，且所述栅格片以下述方式布置到所述反应空间内：与所述等离子体放电电极相对并且与所述第一壁表面相距第一距离而与壁表面——其与所述第一壁表面相对——或与所述基材相距第二距离。因此，在所述反应空间内部并且在所述栅格片和所述第一壁表面之间激发出等离子体。所产生的活性前驱体自由基可以穿过所述栅格片中的开口传递到位于与所述第一壁表面相对的壁表面和所述栅格片之间或位于基材和栅格片之间的反应空间内。因此，在该反应空间内部并且靠近所述基材的表面的位置处形成有等离子体。

在另一个实施方式中，所述一个或多个气体入口布置成将所述至少第一前驱体和第二前驱体供应到所述栅格片的两侧。因此，所述前驱体可以流经所述等离子体放电电极和所述基材之间或所述第一壁表面和与所述第一壁表面相对的壁表面之间的反应空间，且可以以期望的间隔激发出所述等离子体。这使得能够自一个或多个共同气体入口供应所有前驱体。此外，此布置使得能够以连续的方式供应所述第一前驱体并且以脉冲方式供应所述第二前驱体。仅在第一前驱体于所述反应室中使用等离子体放电被激活时，所述第一前驱体才与所述第二前驱体进行反应。

本发明还基于以下理念：提供一种用于在反应室中根据原子层沉积原理使至少第一前驱体和第二前驱体在基材的表面上进行连续的表面反应的方法，所述反应室具有在所述反应室内部限定反应空间的壁表面，所述反应室还包括用于向所述反应空间放电的等离子体放电电极。所述方法包括：将所述基材布置到所述反应室内、与所述等离子体放电电极相对；经由一个或多个气体入口将所述至少第一前驱体和第二前驱体供应到所述反应空间内；以及经由一个或多个气体出口将所述至少第一前驱体和第二前驱体从所述反应空间中排出。本发明还包括：将所述至少第一前驱体和第二前驱体供应到具有接地的栅格片的反应空间内，所述栅格片设置在所述反应空间内、所述等离子体电极和所述基材之间，所述栅格片具有开口并且布置成与所述等离子体放电电极相对；利用所述等离子体放电电极在所述等离子体放电电极和所述栅格片之间的反应空间内产生等离子体放电，以便由所述第一前驱体形成活性前驱体自由基；以及将所述活性前驱体自由基的至少一部分穿过所述栅格片中的开口传递到所述基材和所述栅格片之间的反应空间内。本发明的方法允许在所述反应室内部、在所述等离子体放电电极和所述基材之间使用等离子体放电在靠近所述基材的表面的位置处产生活性前驱体自由基。

在本发明的一个实施方式中，所述方法包括将所述至少第一前驱体和第二前驱体供应到所述反应室的反应空间内、接地的栅格片的两侧，所述等离子体放电电极布置成与所述反应室的第一壁表面连接，且所述栅格片以下述方式布置到所述反应空间内：位于所述等离子体放电电极和所述基材之间并且与所述等离子体放电电极和所述基材相对、与所述第一壁表面相距第一距离并且与所述基材相距第二距离。因此，所述栅格片设置在所述反应室的气体空间的范围内，且前驱体气体在所述栅格片的两侧均流动经过所述栅格片，但是仅在所述等离子体放电电极和所述栅格片之间或在所述第一壁表面和所述栅格片之间激发出等离子体并且形成活性前驱体自由基。

在本发明的一个实施方式中，所述反应室是交叉流反应室，在该交叉流反应室中所述一个或多个气体入口和所述一个或多个气体出口设置在所述反应空间的相对两侧上以便形成交叉流反应室，在该交叉流反应室中所述至少第一前驱体和第二前驱体从所述一个或多个气体入口流经所述反应空间流到所述一个或多个气体出口。

本发明不提供利用等离子体放电在反应空间外部形成活性前驱体自由基然后将活性前驱体自由基输送到反应室内的远程等离子体。本发明也不提供等离子体在反应室内穿过基材形成电弧的直接等离子体。本发明提供了接近等离子体(proximityplasma)，其中在反应室内部、靠近基材的位置激发出等离子体、但其不穿过基材。本发明提供了下述解决方案，在该解决方案中，使用接地的栅格片将等离子体区域形成到反应室内部的靠近基材的表面的反应空间内，其中，该接地的栅格片具有穿过该栅格板的开口。反应室还包括在栅格板的相反一侧的反应空间内的反应区域，在所述反应区域中，前驱体在基材的表面上进行反应。因此，使用等离子体在反应室内部形成活性前驱体自由基，且因此使活性前驱体自由基在到达基材之前失活的情况最小化。此外，避免了由于等离子体在反应室内穿过基材形成电弧而形成颗粒。此外，由于栅格片设置在反应空间内，因此活性前驱体自由基的形成可以仅通过控制等离子体放电电极的供电来控制，且不需要脉冲供应用于使用等离子体放电来形成活性前驱体自由基的第一前驱体。因此，以良好的涂覆层质量实现了高效的ald过程。

附图说明

在下文中，将参照附图借助优选实施方式更详细地描述本发明，在附图中：

图1示意性地示出了根据本发明的设备的一个实施方式；

图2示意性地示出了根据本发明的反应室的一个实施方式的俯视图；

图3示意性地示出了栅格片的一个实施方式；

图4示意性地示出了反应室的一个实施方式的侧视图；以及

图5示出了图4的反应室，其中调整了栅格片的位置。

具体实施方式

图1示出了用于根据原子层沉积原理使至少第一前驱体和第二前驱体在基材的表面上进行连续的表面反应的设备1，ald涂覆设备。该设备包括反应室50，该反应室具有在反应室50内部限定反应空间6的壁表面2、4。该反应室可以连接到接地电位25。图2中示出了反应室50的一个实施方式。反应室50包括：用于将至少第一前驱体和第二前驱体供应到反应空间6内的一个或多个气体入口8；以及用于将诸如第一前驱体和第二前驱体的气体从反应空间6中排出的一个或多个气体出口12。一个或多个气体入口8和一个或多个气体出口12设置为通向反应空间6的开口。该设备或该设备的主体也连接到接地电位。

反应室50布置成接收一个或多个基材13，该基材13在反应室50的反应空间6内经受至少第一前驱体和第二前驱体。该设备可以包括在反应室50内支撑一个或多个基材13的单独的基材支撑件，或替代地其中一个侧表面2可以布置成支撑基材13使得基材13放置在侧表面2上。

设备1还包括前驱体供应系统。该前驱体供应系统包括第一前驱体源38、第二前驱体源46以及吹扫气体源30。第一前驱体源38和第二前驱体源46以及吹扫气体源可以是气体容器、气体瓶等。第一前驱体源38经由第一前驱体导管40、44连接到气体管线28。第一前驱体导管40、44可以设置有用于控制来自第一前驱体源38的第一前驱体供应的第一前驱体供应阀42。第二前驱体源46经由第二前驱体导管48、52连接到气体管线28。第二前驱体导管48、52可以设置有用于控制来自第二前驱体源46的第二前驱体供应的第二前驱体供应阀51。吹扫气体源30经由吹扫气体导管32、36连接到气体管线28。吹扫气体导管32、36可以设置有用于控制来自吹扫气体源30的吹扫气体供应的吹扫气体供应阀34。阀34、42、51可以是任何种类的通常已知的阀，诸如用于打开和关闭导管32、36、40、44、48、52的截流阀或用于调节来自源30、38、46的流量的可调节阀。应注意，在一些实施方式中可以省略吹扫气体源30和相关的吹扫气体导管32、36以及吹扫气体阀34。

连接有第一前驱体源38和第二前驱体源46以及吹扫气体源30的气体管线28经由扩展部26进一步连接到供应导管10。供应导管10进一步延伸到一个或多个气体入口8。在图1的实施方式中，第一前驱体源38和第二前驱体源46以及吹扫气体源30与一个或多个气体入口8流体连接，使得第一前驱体和第二前驱体二者以及吹扫气体经由相同的共用气体入口8供应到反应室50内。因此，对于不同的前驱体或吹扫气体不存在单独的气体入口或供应导管，但是第一前驱体导管40、44和第二前驱体导管48、52布置成与一个或多个气体入口8流体连接，以便经由一个或多个气体入口8将第一前驱体和第二前驱体二者供应到反应空间6内。

在替代实施方式中，该设备可以包括：用于将第一前驱体供应到反应空间6内的一个或多个第一气体入口以及用于将第二前驱体供应到反应空间6内的一个或多个第二气体入口。因此，第一前驱体导管40、44或第一前驱体源38连接到所述一个或多个第一气体入口，以便经由所述一个或多个第一气体入口将仅第一前驱体供应到反应空间6内。第二前驱体导管48、52或第二前驱体源46连接到一个或多个第二气体入口，以便经由所述一个或多个第二气体入口将仅第二前驱体供应到反应空间6内。在此情况下，第一前驱体和第二前驱体经由单独的气体入口和单独的供应导管供应到反应空间6内。此外，吹扫气体也可以经由单独的吹扫气体入口和吹扫气体供应导管或替代地经由一个或多个第一气体入口或第二气体入口进行供应。

设备1还可以包括气体分布器24，气体分布器24设置成在一个或多个气体入口8的下游与一个或多个气体入口8连接。气体分布器24可以是从反应室的壁表面或一个或多个气体入口8突出的气体约束部分或突出部分。该气体分布器产生湍流并且增强气体到反应空间6内的分布。在图1的实施方式中，气体分布器24横向于前驱体的流动方向和/或供应方向延伸并且自第二壁表面4、反应室50的底表面突出。

设备1还包括排出导管14，排出导管14连接到一个或多个气体出口12，以便将气体从反应室50中排出。排出导管14可以进一步连接到排出单元54，排出单元54可以包括真空泵、排出气体容器和/或气体清洁装置。

如图1所示，一个或多个气体入口8和一个或多个气体出口12设置在反应空间6的相对两侧上，以便形成交叉流反应室50，在该交叉流反应室50中至少第一前驱体和第二前驱体从一个或多个气体入口8到一个或多个气体出口12地流经反应空间6。在图1的实施方式中，一个或多个气体出口12和一个或多个气体入口8设置在反应室50的相对的侧壁表面上。

在一个实施方式中，一个或多个气体出口12可以设置成与一个或多个气体入口8反向，以便形成交叉流反应室50，在该交叉流反应室50中至少第一前驱体和第二前驱体从一个或多个气体出口8到一个或多个气体出口12地线性地流经反应空间6。

在图1中，示出了包括第一壁表面4、反应室50的顶表面和第二壁表面2、反应室50的底表面的反应室的侧视图。图2示出具有第三壁表面7和相对的第四壁表面9的反应室50的一个实施方式的俯视图。第三壁表面7和第四壁表面9形成反应室50的端部壁表面。反应室50还包括形成反应室的侧壁表面并且在端部侧表面7、9之间延伸的第五壁表面3和第六壁表面5。第一壁表面4和第二壁表面2在第三壁表面7和第四壁表面9之间并在第五壁表面3和第六壁表面5之间延伸。

在一个实施方式中，一个或多个气体入口8设置到反应室50的第三壁表面7或设置成与之连接，且一个或多个气体出口12设置到反应室50的与第三壁表面7相对的第四壁表面9或设置成与之连接，以便形成交叉流反应室50，在该交叉流反应室50中至少第一前驱体和第二前驱体从一个或多个气体入口8到一个或多个气体出口12地流经反应空间6。在一个实施方式中，所述前驱体因此可以作为侧流、优选地大体上水平地、流经反应空间6。

如上文描述的，将一个或多个气体入口8和一个或多个气体出口布置成彼此反向并且形成交叉流ald反应器，可以实现简单的构造和高效的气体供应和排出。因此，可以减少ald循环时间并且可以减少所需的涂覆时间。

设备1还包括用于向反应空间6放电的等离子体放电电极16，如图1所示。等离子体放电电极16经由电压供应线路20连接到rf电压供应部18或电源，以便使等离子体放电电极感应有电压，进而向反应空间6放电。等离子体放电电极16可以是金属板等，如铝板。等离子体放电电极16优选地布置在基材支撑件或基材13之上，使得可以在基材13上方激发出等离子体。绝缘体22布置在反应室50的壁表面4和等离子体放电电极16之间，以便将等离子体放电电极16与反应室50电气地分离。

设备1还包括栅格片21，栅格片21具有开口23并且设置在反应空间6内。栅格片21由导电材料例如金属制成。栅格片21可以是包括穿过栅格片21的开口的金属板，或者栅格片21可以是包括开口23并且例如由金属线材形成的金属网格等，如图3所示。

开口23可以是圆形、椭圆形、三角形、矩形、多边形或任何其他众所周知的几何形状。开口的大小可以布置成使得开口23的直径或对角线介于0.1mm至4mm之间，优选地介于0.2mm-3mm之间。因此，在开口为圆形的实施方式中，开口23的直径可以介于0.1mm至4mm，优选地0mm至3mm。另一方面，当开口23的形状为正方形时，侧边的长度可以介于0.1mm至4mm，优选地0.2mm至3mm。

栅格片21连接到接地电位23并且布置在反应空间6内、与等离子体放电电极16相对，如图1所示。术语接地意味着栅格片电连接到接地电位。在一个实施方式中，栅格片21的大小和形状大体上对应于等离子体放电电极16的大小和形状，或者栅格片的尺寸也可以比等离子体放电电极16更大。因此，栅格片21形成用于等离子体放电电极16的反电极(counterelectrode)或等离子体装置的第二电极，使得在反应空间6内部、等离子体放电电极16和栅格片21之间激发出等离子体。

在图1的实施方式中，等离子体放电电极16布置成与反应室50的第一壁表面4、顶壁表面4连接，且栅格片21布置到反应空间6内与等离子体放电电极16相对。在一个实施方式中，等离子体放电电极16可以形成第一壁表面4的至少一部分。图4更详细地示出了反应室50和等离子体装置的一个实施方式。如图4所示，栅格片21布置并且放置到气体空间中、反应空间6内。这意味着栅格片21布置成位于反应空间6的高度55之间或该高度55内侧。因此，栅格片21布置成与第一壁表面4或等离子体放电电极16相距第一距离56，且还与壁表面2——其与第一壁表面4相对——相距第二距离57。因此，在第一壁表面4或等离子体放电电极16和栅格片21之间存在第一间隔56，且在栅格片21和第二壁表面2、基材支撑件或基材13之间存在第二间隔57。反应空间6是未被分割的反应空间，且栅格片21设置为格栅(grate)，至少第一前驱体和第二前驱体、以及可能地吹扫气体、可以流经该格栅。未被分割的反应空间意味着所有前驱体气体供应到整个反应空间6并且反应空间6具有一个相同的体积。

在一个实施方式中，设备1包括基材支撑件(未示出)，其优选地与等离子体放电电极16和栅格片21相对并用于在反应室50中支撑基材13。在一个替代实施方式中，与第一壁表面4、或等离子体放电电极16或栅格片21相对的第二壁表面2设置为用于在反应室50中支撑基材13的基材支撑件。

在一个实施方式中，栅格片21布置成与等离子体放电电极16相对并与等离子体放电电极16相距第一距离56并且/或者布置成与基材支撑件相对并与基材支撑件相距第二距离。在一个替代方案中，基材支撑件布置成与等离子体放电电极16相对，栅格片21布置成与等离子体放电电极16相对并与等离子体放电电极16相距第一距离56，且栅格片21布置成与基材支撑件相对并与基材支撑件相距第二距离57。

一个或多个气体入口8布置成将至少第一前驱体a和第二前驱体b以及可能地吹扫气体p供应到反应空间6内，使得至少第一前驱体a和第二前驱体b以及可能地吹扫气体p分布到整个反应空间6。因此，一个或多个气体入口8布置成将至少第一前驱体a和第二前驱体b以及可能地吹扫气体p供应到反应空间6内、栅格片21的两侧，这意味着供应到第一壁表面4或等离子体放电电极16和栅格片21之间的第一间隔56，并供应到栅格片21和第二壁表面2、基材支撑件或基材13之间的第二间隔57。

根据上文提及的，当等离子体放电电极16感应有电压时，在等离子体放电电极16和栅格片21之间激发出等离子体。因此，此第一间隔56形成反应空间6内部的等离子体区域。因此，在第一壁表面4或等离子体放电电极16和栅格片21之间的第一间隔56内形成活性前驱体自由基，且所形成的活性前驱体自由基可以穿过栅格片21的开口23流到栅格片21和第二壁表面2、基材支撑件或基材13之间的第二间隔57。因此，第二间隔57在栅格片21的相对一侧上形成反应空间6内部的反应区域，在该反应区域中，所述前驱体在基材13的表面上发生反应。

如图4所示，未在基材13的表面上发生反应的第一前驱体a和第二前驱体b以及可能的吹扫气体p作为排出气体d经由一个或多个气体出口12从反应空间6中排出。

在本发明的一个实施方式中，如图1和图4所示，一个或多个气体入口8设置到反应室50的第三壁表面7——其与设置有等离子体放电电极16的第一壁表面4相邻、或者设置成与该第三壁表面7连接，使得至少第一前驱体a和第二前驱体b在从一个或多个气体入口8流到一个或多个气体出口12时经过等离子体放电电极16。

在另一个实施方式中，一个或多个气体入口8设置到反应室50的第三壁表面7或设置成与之连接，一个或多个气体出口12设置到与第三壁表面7相对的第四壁表面9或设置成与该第四壁表面9连接。反应室50的设置有等离子体放电电极16的第一壁表面4与第三壁表面7和第四壁表面9相邻，使得至少第一前驱体a和第二前驱体b在从一个或多个气体入口8流到一个或多个气体出口12时经过等离子体放电电极16。

在又一实施方式中，一个或多个气体入口8设置到反应室50的第三壁表面7或设置成与之连接，一个或多个气体出口12设置到与第三壁表面7相对的第四壁表面9。基材支撑件2设置成与第二壁表面2——其与第一壁表面4相对——连接。反应室50的第一壁表面4与第三壁表面7和第四壁表面9相邻，使得至少第一前驱体a和第二前驱体b在从一个或多个气体入口8供应到一个或多个气体出口12时经过等离子体放电电极16并且在第一壁表面和第二壁表面4之间流动。

根据上文所述，反应室50可以布置成使得一个或多个气体入口8和一个或多个气体出口12布置在反应空间6的相对两侧上，以便形成交叉流反应室50，且等离子体放电电极16、栅格片21和基材13设置在一个或多个气体入口8和一个或多个气体出口12之间。等离子体放电电极16、栅格片21和基材优选地大体沿反应空间6内部的前驱体流的方向延伸，或平行于该前驱体流延伸。在一个实施方式中，一个或多个气体出口8设置到第一端壁表面7或第一侧壁表面3，且一个或多个气体出口12设置到第二端壁表面9或第二侧壁表面5，如图2所示。等离子体放电电极16还设置到顶壁表面4，且基材13支撑于底壁表面2上。栅格片21设置在顶壁表面4和底壁表面2之间。因此，前驱体a、b以及吹扫气体p可以在顶壁表面4和底壁表面2之间、在放电电极16和基材13之间、在等离子体放电电极16和栅格片121之间以及在栅格片21和基材13之间侧向地从一个或多个气体入口8流到一个或多个气体出口12。

在一个实施方式中，例如如图4所示，栅格片21布置在一个或多个气体入口8的前方并且布置成自一个或多个气体入口8延伸，以便在栅格片21的两侧均接收至少第一前驱体a和第二前驱体b，这意味着第一间隔56和第二间隔57中均接收至少第一前驱体a和第二前驱体b。

在一个替代实施方式中，例如如图1所示，栅格片21布置成自一个或多个气体入口8延伸，以便在栅格片21的两侧均接收至少第一前驱体a和第二前驱体b。换句话说，栅格片21布置成自一个或多个气体入口8的中间部延伸。

栅格片21可以布置成在一个或多个气体入口8和一个或多个气体出口12之间延伸，以便在栅格片21的两侧均接收至少第一前驱体和第二前驱体。在图4所示的一个实施方式中，栅格片21布置成与一个或多个气体入口8相距第三距离59并且布置成在一个或多个气体入口8和一个或多个气体出口12之间延伸，以便在栅格片21的两侧均接收至少第一前驱体a和第二前驱体b。因此，前驱体a、b经由反应空间6供应到栅格片21的两侧，因为栅格片21未延伸到气体入口8。以类似的方式，栅格片21可以延伸到与气体出口12相距第四距离的位置处，使得前驱体a、b从栅格片21的两侧并且经由反应空间6排出。因此，前驱体a、b首先被供应到反应空间6内，且在反应空间6中，前驱体a、b在栅格片21的两侧流动。

图4和图5示出了替代实施方式，其中设备1包括调节布置(未示出)，其用于调节栅格片21和第一壁表面4或等离子体放电电极16之间的第一距离56并且/或者用于调节栅格片21和第二壁表面2——其与第一壁表面4相对——或基材13或基材支撑件之间的第二距离57。在替代实施方式中，该设备可以包括调节布置(未示出)，其用于调节栅格片21和第一壁表面4之间的第一距离56以及栅格片21和第二壁表面2——其与第一壁表面4相对——或基材13或基材支撑件之间的第二距离57。因此，调节机构可以布置成调节反应空间6中的等离子体区域的高度和反应区域的高度。图4和图5示出了相同的反应室，但是在图5中，栅格片21朝向第二壁表面或基材13降低使得等离子体区域设置得更靠近基材13。

应注意，等离子体放电的功率以及反应室50内部的压力影响等离子体放电的形状和大小。因此，栅格片21的准确放置是基于过程参数来调节的。因此，可以基于过程参数和等离子体放电的功率来调节栅格片21和第一壁表面4或等离子体放电电极16之间的第一距离和/或栅格片21和第二壁表面2——其与第一壁表面4相对——或基材13或基材支撑件之间的第二距离57。

设备1还可以包括前驱体系统，该前驱体系统布置成经由一个或多个气体入口8将第一前驱体a——以连续的方式——以及第二前驱体b——以脉冲的方式——供应到反应室50内进而供应到反应空间6内。替代地，该前驱体系统可以布置成经由一个或多个气体入口8将第一前驱体a和惰性吹扫气体——以连续的方式——以及第二前驱体b——以脉冲的方式——供应到反应室50内进而供应到反应空间6内。

在一个实施方式中，该前驱体系统可以布置成经由一个或多个气体入口8将第一前驱体a——以连续的方式——以及第二前驱体b——以脉冲的方式——供应到反应室50内进而供应到反应空间6内。该前驱体系统进一步布置成通过在第二前驱体b的供应脉冲之间使等离子体放电电极16从rf电压源18感应有电压来激活等离子体放电电极16，以便由第一前驱体a形成活性前驱体自由基。

在又一替代实施方式中，该前驱体系统可以布置成经由一个或多个气体入口8将第一前驱体a和惰性吹扫气体p——以连续的方式——以及第二前驱体b——以脉冲的方式——供应到反应室50内进而供应到反应空间6内。该前驱体系统进一步布置成通过在第二前驱体b的供应脉冲之间使等离子体放电电极16从rf电压源18感应有电压来激活等离子体放电电极16，以便由第一前驱体a形成活性前驱体自由基。

在一个实施方式中，第一前驱体a可以是氧气o2，且第二前驱体b可以是三甲基铝tma。吹扫气体可以是氮气n2。o2和tma在一起不发生反应，但是当激发出等离子体时，o2形成与tma发生反应的活性前驱体自由基。因此，涂覆过程可以通过从rf电压源18到等离子体放电电极16的电压供应、通过接通和关断该电压供应、进行控制。因此，不需要脉冲式发送第一前驱体a或中断第一前驱体a的供应。因此，第一前驱体a和第二前驱体b可以选择为使得它们在一起并不发生反应、直到第一前驱体a接触等离子体以便由第一前驱体a形成活性前驱体自由基。此外，这使得能够经由共同气体入口8供应第一前驱体a和第二前驱体b。这提供了良好可控且高效的ald过程，在该ald过程中可以避免由于吹扫不同前驱体而导致的死区时间。

因此，在等离子体放电电极16和栅格片21之间的第一间隔56、等离子体区域中形成活性前驱体自由基。所形成的活性前驱体自由基进一步穿过栅格片21的开口23传递到栅格片21和基材13之间的第二间隔57、反应区域，在该反应区域中，活性前驱体自由基在基材13的表面上发生反应。

本发明还涉及一种用于在反应室50内根据原子层沉积原理使至少第一前驱体和第二前驱体在基材13的表面上进行连续的表面反应的方法，反应室50具有在反应室50内部限定反应空间6的壁表面2、4、3、5、7、9。反应室50还包括用于向反应空间6放电的等离子体放电电极16。该方法包括：将一个或多个基材13布置到反应室50内、与等离子体放电电极16相对，经由一个或多个气体入口8将至少第一前驱体a和第二前驱体b供应到反应空间6内以便使前驱体a、b在基材的表面上进行连续的表面反应，以及经由一个或多个气体出口12将至少第一前驱体a和第二前驱体b从反应空间6中排出。该方法还包括将至少第一前驱体a和第二前驱体b供应到具有接地的栅格片21的反应空间6内，栅格片21设置在反应空间6内、等离子体放电电极16和基材13之间，栅格片21具有穿过栅格片21的开口23并且布置成与等离子体放电电极16相对。利用等离子体放电电极16在等离子体放电电极16和栅格片21之间的反应空间6中进一步产生等离子体放电，以便由第一前驱体a形成活性前驱体自由基。所形成的活性前驱体自由基的至少一部分穿过栅格片21中的开口23传递到基材13和栅格片21之间的反应空间6内。

在一个实施方式中，该方法包括将至少第一前驱体a和第二前驱体b供应到反应室50的反应空间6内、接地的栅格片21的两侧。等离子体放电电极16布置成与反应室50的第一壁表面4连接，且栅格片21以下述方式布置到反应空间6内：位于等离子体放电电极16和基材13之间且与等离子体放电电极16和基材13相对、与第一壁表面4相距第一距离56并且与基材13相距第二距离57。

该方法还可以包括调节栅格片21和第一壁表面4之间的第一距离56或调节栅格片21和基材13之间的第二距离57。替代地，本发明可以包括调节栅格片21和第一壁表面4之间的第一距离56以及栅格片21和基材13之间的第二距离57。

在另一实施方式中，该方法包括：经由一个或多个气体入口8将至少第一前驱体a和第二前驱体b供应到反应空间6内，经由设置成与一个或多个气体入口8反向的一个或多个气体出口12将至少第一前驱体a和第二前驱体b从反应空间6中排出，以及利用设置成与第一壁表面4连接、在一个或多个气体入口8和一个或多个气体出口12之间延伸的等离子体放电电极16产生等离子体放电。

在替代实施方式中，该方法包括：经由设置到反应室50的第三壁表面7的一个或多个气体入口8将至少第一前驱体a和第二前驱体b供应到反应空间6内，经由设置到反应室50的与第三壁表面7相对的第四壁表面9的一个或多个气体出口12将至少第一前驱体a和第二前驱体b从反应空间6中排出，以及利用设置成与在第三壁表面7和第四壁表面9之间延伸的第一壁表面4连接的等离子体放电电极16产生等离子体放电。

在一个实施方式中，该方法包括以脉冲方式供应第一前驱体a并且在第一前驱体a的供应脉冲期间产生等离子体放电，且以脉冲方式供应第二前驱体b。在替代实施方式中，该方法包括连续地供应第一前驱体a并且以脉冲方式供应第二前驱体b，且在第二前驱体b的供应脉冲之间产生等离子体放电，以便由第一前驱体a形成活性前驱体自由基。在又一替代实施方式中，该方法包括将第一前驱体a和吹扫气体p连续地供应到反应空间6内以及将第二前驱体b以脉冲方式供应到反应空间6内，以及在第二前驱体b的供应脉冲之间产生等离子体放电，以便由第一前驱体a形成活性前驱体自由基。

在根据本发明的方法中，前驱体a、b到反应空间6内的供应可以以不止一种的不同的方式进行。在一个实施方式中，该方法包括经由一个或多个第一气体入口将第一前驱体a供应到反应空间6内，以及经由一个或多个第二气体入口将第二前驱体b供应到反应空间6内。因此，在此实施方式中，前驱体a、b经由各自独立的气体入口供应到反应空间6内。在替代实施方式中，该方法包括：经由一个或多个第一气体入口将第一前驱体a供应到反应空间6内，经由一个或多个第二气体入口将第二前驱体b供应到反应空间6内，以及经由一个或多个第三气体入口将吹扫气体供应到反应空间6内。因此，在此实施方式中，前驱体a、b以及吹扫气体p经由各自独立的气体入口供应到反应空间6内。在另一替代实施方式中，该方法包括经由一个或多个共同气体入口8将第一前驱体a和第二前驱体b供应到反应空间6内，或替代地经由一个或多个共同气体入口8将第一前驱体、第二前驱体以及吹扫气体供应到反应空间6内。

对于本领域技术人员明显的是，随着技术进步，可以以多种方式实施本发明构思。本发明以及其实施方式不限于上文描述的示例，而是可以在权利要求的范围内变化。