包括第一导管并且第一导管被第二导管包围的方法和设备与流程

文档序号:26489259发布日期:2021-08-31 17:44阅读:100来源:国知局
包括第一导管并且第一导管被第二导管包围的方法和设备与流程

本申请依据35u.s.c.§119要求于2018年11月6日提交的系列号为62/756,265的美国临时申请的优先权权益,本文以该申请的内容为基础并将其通过引用全文纳入本文。

本公开一般涉及流体分布器以及使用其来沉积层的方法,更具体地,涉及包括第一导管并且该第一导管被第二导管包围的流体分布器以及使用该流体分布器来沉积层的方法。



背景技术:

已知的流体分布器不能均匀地分布流体。在沉积方法中,不均匀的流体分布可导致所沉积的层的厚度变化。在涉及小心调整干涉堆叠的光学应用或其他应用中,这种变化可导致不可接受的低收益率。另外,厚度变化可产生一定的内应力分布,该内应力分布可有损于所得到的装置的功能性。示例性装置可包括液晶显示器(lcd)、电泳显示器(epd)、有机发光二极管显示器(oled)、等离子体显示器面板(pdp)和触摸传感器。

而且,已知的流体分布器可能分布未充分混合的流体。在反应沉积方法中,这可产生化学计量变化的层。对于光学应用,化学计量变化可对应于折射率变化。在诸如上文列出的装置之类的高性能光学装置中,这样的变化可被消费者注意到。

因此,需要新的流体分布器,其分布充分混合的流体并且具有基本上均匀的化学计量和质量流率。需要这样的流体分布器来增加沉积收益率并且能够实现需要更均匀的分布的新技术。



技术实现要素:

提出了流体分布器,其包括第一导管,所述第一导管被第二导管包围,所述流体分布器可用于沉积具有基本上均匀厚度和基本均匀的化学计量的层。以下描述了本公开的一些示例性实施方式,同时应理解任意实施方式可以单独使用或彼此组合使用。

实施方式1:一种流体分布器,其包括第一导管和第二导管,所述第一导管可沿着第一长轴延伸,所述第二导管可以包围所述第一导管。第一导管可包括第一流动区域,其包括垂直于第一长轴截取的截面积。而且,第一导管可包括第一多个孔口,其包括第一组合截面流动面积。第一截面积与第一组合截面流动面积的第一比值可以大于或等于约2。第一多个孔口中的第一孔口可以包括孔口轴,所述孔口轴垂直于第一长轴。第二导管可沿着第二长轴延伸。第二导管可包括第二多个孔口,其包括第二组合截面流动面积。第一多个孔口的第一组合截面流动面积与第二多个孔口的第二组合截面流动面积的第二比值可以大于或等于约2。第二多个孔口中的第一孔口可以包括孔口轴,所述孔口轴垂直于第二长轴。第一多个孔口中的第一孔口的孔口轴的方向与第二多个孔口中的第一孔口的孔口轴的方向之间的第一角可以在约45°至约180°的范围内。

实施方式2:如实施方式1所述的流体分布器,其中,第一比值大于第二比值。

实施方式3:如实施方式1或实施方式2所述的流体分布器,其中,第一角在约90°至约180°的范围内。

实施方式4:如实施方式1-3中任一个所述的流体分布器,其中,第一角在约90°至约135°的范围内。

实施方式5:如实施方式1-3中任一个所述的流体分布器,其中,第一角在约170°至约180°的范围内。

实施方式6:如实施方式1-5中任一个所述的流体分布器,其中,在第一长轴的方向上,第一多个孔口相对于第二多个孔口交错。

实施方式7:如实施方式1-6中任一个所述的流体分布器,其中,第一导管包括沿着与第一长轴垂直的截面截取的内部圆形剖面。

实施方式8:如实施方式1-7中任一个所述的流体分布器,其中,第二导管包括沿着与第二长轴垂直的截面截取的内部圆形剖面。

实施方式9:如实施方式1-8中任一个所述的流体分布器,其中,第二多个孔口中的第二孔口包括孔口轴,所述孔口轴可垂直于第二长轴。第二多个孔口中的第一孔口的孔口轴的方向与第二多个孔口中的第二孔口的孔口轴的方向之间的角在约45°至约180°的范围内。

实施方式10:如实施方式9所述的流体分布器,其中,第二多个孔口中的第一孔口的孔口轴的方向与第二多个孔口中的第二孔口的孔口轴的方向之间的角在约90°至约135°的范围内。

实施方式11:如实施方式1-8中任一个所述的流体分布器,其中,第二多个孔口中的第二孔口包括孔口轴,所述孔口轴可垂直于第二长轴。第二多个孔口中的第一孔口的孔口轴和第二多个孔口中的第二孔口的孔口轴沿着第一共同平面延伸,所述第一共同平面可垂直于第二长轴。

实施方式12:如实施方式1-8中任一个所述的流体分布器,其中,第二多个孔口中的第二孔口可以包括第二孔口截面流动面积。第二多个孔口中的第一孔口包括第一孔口截面流动面积。第二多个孔口中的第一孔口相比于第二多个孔口中的第二孔口可以距离第一导管的进口更近。第二孔口截面流动面积可以大于第一孔口截面流动面积。

实施方式13:如实施方式1-8中任一个所述的流体分布器,其中,第二多个孔口中的第二孔口可以包括第二孔口截面流动面积。第二多个孔口中的第一孔口可以包括第一孔口截面流动面积,其可以基本上等于第二孔口截面流动面积。

实施方式14:如实施方式1-13中任一个所述的流体分布器,其中,第一多个孔口中的第二孔口包括孔口轴,所述孔口轴垂直于第一长轴延伸。第一多个孔口中的第三孔口包括孔口轴,所述孔口轴垂直于第一长轴延伸。第一多个孔口中的第一孔口的孔口轴与第一多个孔口中的第二孔口的孔口轴间隔第一距离。第一多个孔口中的第三孔口的孔口轴与第一多个孔口中的第二孔口的孔口轴间隔第二距离。第一距离可以基本上等于第二距离。

实施方式15:如实施方式14所述的流体分布器,其中,第一多个孔口中的第一孔口的孔口轴,第一多个孔口中的第二孔口的孔口轴,以及第一多个孔口中的第三孔口的孔口轴沿着包含第一长轴的第二共同平面延伸。

实施方式16:如实施方式1-13中任一个实施方式所述的流体分布器,其中,第一长轴与第二长轴重合。

实施方式17:如实施方式16所述的流体分布器,其中,第一多个孔口中的第二孔口包括孔口轴,所述孔口轴垂直于第一长轴延伸。第一多个孔口中的第一孔口的孔口轴与第二多个孔口中的第一孔口的孔口轴间隔第一距离。第一多个孔口中的第二孔口的孔口轴与第一多个孔口中的第二孔口的孔口轴间隔第二距离。第一距离可以基本上等于第二距离。

实施方式18:如实施方式1-13中任一个所述的流体分布器,其中,第一多个孔口中的第二孔口包括第二孔口截面流动面积。第一多个孔口中的第一孔口可以包括第一孔口截面流动面积。第一多个孔口中的第一孔口相比于第一多个孔口中的第二孔口距离第一导管的进口更近。第二截面流动面积可以大于第一截面流动面积。

实施方式19:如实施方式1-13中任一个所述的流体分布器,其中,第一多个孔口中的第二孔口包括第二孔口截面流动面积。第一多个孔口中的第一孔口包括第一孔口截面流动面积,其可以基本上等于第二截面流动面积。

实施方式20:一种用如实施方式1-19中任一个所述的流体分布器分布流体的方法,所述方法可以包括:使流体在第一导管的第一流动区域内流动。所述方法还可以包括:使流体流动通过第一多个孔口的孔口。所述方法还可以包括:使流体流动通过第二导管的第二流动区域。所述方法还可以包括:使流体流动通过第二多个孔口的孔口。所述方法还可以包括:使流体与金属反应以形成产物。所述方法还可以包括:在基材上沉积产物,以在基材上形成产物的层。

实施方式21:如实施方式20所述的分布流体的方法,其中,通过第二多个孔口中的第一孔口的第一质量流率与通过第二多个孔口中的第二孔口的第二质量流率相差在约3%以内。

实施方式22:如实施方式21所述的分布流体的方法,其中,第一质量流率基本上等于第二质量流率。

实施方式23:如实施方式20-22中任一个所述的分布流体的方法,其中,所述流体包括氩气、氖气、氦气、氪气中的至少一种。

实施方式24:如实施方式20-23中任一个所述的分布流体的方法,其中,所述流体包含氧。

实施方式24:如实施方式20-24中任一个所述的分布流体的方法,其中,所述流体包含氮。

附图简要说明

参照附图阅读下文的具体实施方式,可以更好地理解本公开的实施方式的上述特征和优点以及其他特征和优点,其中:

图1是根据一个或多个实施方式所述的包括流体分布器的沉积设备的示意图;

图2是根据一个或多个实施方式所述的流体分布器的截面图;

图3是根据一个或多个另外的实施方式,流体分布器沿着图2的线3-3的截面图;

图4是根据另一些实施方式,流体分布器沿着图2的线3-3的截面图;

图5示出了通过流体分布器中的孔口的归一化质量流率,所述流体分布器在导管的多个孔口的组合截面流动面积与导管的流动面积之间具有不同的比值;

图6根据本文公开的实施方式,示出了通过第一流体分布器中的第一组第二孔口的质量流率偏差;

图7根据本文公开的实施方式,示出了通过第一流体分布器中的第二组第二孔口的质量流率偏差;

图8根据本文公开的实施方式,示出了通过第二流体分布器中的第一组第二孔口的质量流率偏差;并且

图9根据本文公开的实施方式,示出了通过第二流体分布器中的第二组第二孔口的质量流率偏差。

具体实施方式

在此将参照附图更完整地描述各实施方式,附图中给出了示例性实施方式。只要可能,在所有附图中使用相同的附图标记来表示相同或类似的部分。但是,权利要求可以包含各个实施方式的许多不同方面,并且不应被理解成受限于本文提出的实施方式。

在本公开中,附图用于强调某些方面。因此,除非另外明确指明,否则不应认为图中所示的不同层、涂层、部分和基材的相对尺寸与其实际的相对尺寸成比例。

例如,图1示意性例示了一种沉积设备101。沉积设备101包括流体分布器103、401。如图2-4所示,流体分布器103、401可包括第一导管203,其沿着第一长轴204延伸第一长度311(进出图2的页面延伸)。如图所示,第一长轴204可构成第一导管203的中心轴。在一些实施方式中,第一长度311可包括第一导管203的总长度,并且可以大于或等于约0.01米(m),大于或等于约0.1m,大于或等于约0.5m,小于或等于约10m,小于或等于约5m,或者小于或等于约1m。在一些实施方式中,第一长度311可以包括第一导管203的总长度,并且可以在以下范围内:0.01m至约10m,约0.01m至约5m,约0.01m至约1m,0.1m至约10m,约0.1m至约5m,约0.1m至约1m,约0.5m至约10m,约0.5m至约5m,约0.5m至约1m,或者其间的任何范围或子范围。

在本公开全文中,最靠近流体分布器103、401的进口301的第一导管203的部分被认为是第一导管203的起始处。如本文所用,如果某种性质沿着第一导管203的长度连续增加,则该性质在第一长轴204的方向上,随着距离流体分布器103、401的进口301的距离增加而增加。如图2-4所示,第一导管203包括内表面208和外表面210,并且具有厚度,即厚度209,该厚度在垂直于第一长轴204的方向上限定在内表面208与外表面210之间。在一些实施方式中,如图3-4所示,厚度209沿着第一导管203的长度可以基本上不变。虽然未示出,但是在另一些实施方式中,第一导管203的厚度209可以沿着其长度变化。在另一些实施方式中,第一导管203的厚度209可以沿着其长度减小(例如,单调减小)。在另一些实施方式中,第一导管203的厚度209可以沿着其长度增加(例如,单调增加)。在本公开全文中,沿着长度单调增加的值从不减小;然而,该值可以沿着长度增加或者在保持不变与增加之间交替。在本公开全文中,沿着长度单调减小的值从不增加;然而,该值可以沿着长度减小或者在保持不变与减小之间交替。

在一些实施方式中,第一导管203的厚度209可以大于或等于约0.5毫米(mm),大于或等于约1mm,大于或等于约5mm,大于或等于约10mm,大于或等于约30mm,大于或等于约50mm,小于或等于约500mm,或者小于或等于约100mm。在一些实施方式中,第一导管203的厚度209可以在以下范围内:约0.5mm至约500mm,约0.5mm至约100mm,约1mm至约500mm,约1mm至约100mm,约5mm至约500mm,约5mm至约100mm,约10mm至约500mm,约10mm至约100mm,约30mm至约500mm,约30mm至约100mm,约50mm至约500mm,约50mm至约100mm,或者其间的任何范围或子范围。在一些实施方式中,如图3-4所示,在与进口301相对的第一导管203的端部处可以具有第一盖310。

第一导管203沿着其长度的每个点处包括宽度205,其垂直于第一长轴204。如本文所用,宽度205是第一导管203的内表面208上的第一点与第一导管203的内表面208上的第二点之间的距离,其中,第一点和第二点尽可能得远离,并且第一点和第二点均在垂直于第一长轴204的共同平面中。在一些实施方式中,如图3-4所示,宽度205沿着第一导管203的长度可以基本上不变。虽然未示出,但是在另一些实施方式中,第一导管203的宽度可以沿着第一导管203的长度增加(例如,单调增加)。虽然未示出,但是在另一些实施方式中,第一导管203的宽度可以沿着第一导管203的长度减小(例如,单调减小)。第一导管203包括最大宽度。如本文所用,第一导管203的最大宽度是沿着第一导管203的长度的所有点上的最大的宽度值。在一些实施方式中,第一导管203的宽度205和/或最大宽度可以大于或等于约0.1mm,大于或等于0.4mm,大于或等于约1mm,大于或等于约3mm,大于或等于约10mm,大于或等于约20mm,大于或等于约50mm,小于或等于约5m,或者小于或等于约1m。在一些实施方式中,第一导管203的宽度205和/或最大宽度可以在以下范围内:约0.1mm至约5m,0.1mm至约1m,约0.1mm至约5m,0.4mm至约1m,约1mm至约5m,约1mm至约1m,约3mm至约5m,约3mm至约1m,约10mm至约5m,约10mm至约1m,约20mm至约5m,约20mm至约1m,约50mm至约5m,约50mm至约1m,或者其间的任何范围或子范围。

在一些实施方式中,如图1-2所示,第一导管203的内表面208可以包括垂直于第一长轴204的剖面,该剖面为圆形。在这样的实施方式中,宽度205和/或最大宽度可以是内表面208的圆形截面剖面的直径。在另一些实施方式中,第一导管203的内表面208可以包括垂直于第一长轴204的剖面,该剖面为任何封闭形状(例如,三角形、四边形、六边形、八边形或其他多边形形状)。在一些实施方式中,第一导管203的外表面210可以包括垂直于第一长轴204的剖面,该剖面的形状与内表面208的对应剖面基本上相同。在一些实施方式中,第一导管203的外表面210可以包括垂直于第一长轴204的剖面,该剖面为任何封闭形状(例如,圆形、三角形、四边形、六边形、八边形或任何其他多边形形状)。

第一导管203包括第一多个孔口215a-h、403a-h。在一些实施方式中,如图3-4所示,第一多个孔口中的孔口数目可以是8,但是在另外的实施方式中可以提供大于或小于8个孔口。在一些实施方式中,如图3-4所示,在包含第一长轴204的平面中可以包含第一多个孔口215a-h、403a-h。第一多个孔口215a-h、403a-h中的一个或多个孔口的孔口轴可以垂直于第一长轴204,并且可包含在第一长轴204上的点。如图3-4所示,第一多个孔口215a-h、403a-h中的所有孔口的孔口轴可以垂直于第一长轴204,并且可包含在第一长轴204上的点。在一些实施方式中,第一多个孔口215a-h、403a-h中的一个或多个孔口的孔口轴可包含孔口的中心孔口轴。例如,如图所示,第一多个孔口215a-h、403a-h中的所有孔口的孔口轴均可包含孔口的中心孔口轴。

第一多个孔口215a-h、403a-h的孔口包括对应的孔口截面流动面积(或区域)。在本公开全文中,孔口的截面积定义为在垂直于对应的孔口轴的平面中,对应孔口的截面的面积。在本公开全文中,孔口截面流动面积(或区域)定义为对应孔口沿着孔口轴的所有截面积(或区域)中的对应孔口最小截面积(或区域)。在一些实施方式中,如图3-4所示,孔口的截面积可沿着对应的孔口轴基本上不变。虽然未示出,但是在另一些实施方式中,孔口的截面积可以随着对应截面距离第一长轴204更远而增加(例如,单调增加)。在一些实施方式中,孔口可以是向外展开的。虽然未示出,但是在另一些实施方式中,孔口的截面积可以随着对应截面距离第一长轴204更远而减小(例如,单调减小)。在一些实施方式中,孔口可以是渐缩的。

在一些实施方式中,如图3所示,第一多个孔口215a-h中的各个孔口可以包括基本上相同的孔口截面流动面积。在另一些实施方式中,如图4所示,更靠近流体分布器401的进口301的第一多个孔口中的第一孔口(例如,403a)可以具有比距离流体分布器401的进口301更远的第一多个孔口中的第二孔口(例如,403h)更小的截面流动面积。在另外的实施方式中,如图4所示,对应孔口的孔口截面流动面积可以随着对应孔口轴距离流体分布器401的进口301的距离增加而增加(例如,单调增加)。在本公开全文中,第一组合截面流动面积(或区域)定义为第一多个孔口中的每个孔口的孔口截面流动面积(或区域)的总和。例如,参考图3,第一组合截面流动面积等于第一多个孔口215a-h中的每个孔口的孔口截面流动面积的总和。

在一些实施方式中,如图3-4所示,第一多个孔口215a-h、403a-h中的第一孔口(例如,215a、403a)的孔口轴与第一多个孔口215a-h、403a-h中的与第一孔口相邻的第二孔口(例如,215b、403b)的孔口轴之间的第一距离可以基本上等于第二孔口(例如,215b、403b)的孔口轴与第一多个孔口215a-h、403a-h中的与第二孔口相邻的第三孔口(例如,215c、403c)的孔口轴之间的第二距离。在另外的实施方式中,如图3-4所示,对应于第一多个孔口215a-h、403a-h中的成对相邻孔口的每对孔口轴之间的距离可以基本上相等。虽然未示出,但是在另一些实施方式中,随着相邻孔口的成对孔口轴与流体分布器103、401的进口301之间的距离增加,对应于第一多个孔口中的相邻孔口的孔口轴之间的距离可以减小(例如,单调减小)。虽然未示出,但是在另一些实施方式中,随着相邻孔口的成对孔口轴与流体分布器103、401的进口301之间的距离增加,对应于第一多个孔口中的相邻孔口的孔口轴之间的距离可以增加(例如,单调增加)。在另外的实施方式中,第一多个孔口中的第一孔口的孔口轴与第一多个孔口中的与第一孔口相邻的第二孔口的孔口轴之间的第一距离可以小于第二孔口的孔口轴与第一多个孔口中的与第二孔口相邻的第三孔口的孔口轴之间的第二间距,其中,第一孔口的孔口轴比第三孔口的孔口轴更靠近流体分布器103、401的进口301。

在本公开全文中,第一导管203的截面积定义为由内表面208界定的第一导管203的截面和/或穿过第一多个孔口的一个或多个孔口的入口的内表面208在垂直于第一长轴204的平面中的投影的面积。在本公开全文中,第一截面流动面积(或区域)定义为第一导管203对于包含第一多个孔口中的孔口的孔口轴,并且距离流体分布器103、401的进口301最近的平面的截面积(或区域)。例如,参考图3,第一截面流动面积是在垂直于第一长轴204的某平面中测量的第一导管203的截面积,其中,该平面包含第一多个孔口215a-215h中的距离流体分布器103的进口301最近的孔口215a的孔口轴。在一些实施方式中,第一截面流动面积可以大于或等于约0.08mm2,大于或等于约0.8mm2,大于或等于约8mm2,大于或等于约80mm2,大于或等于约800mm2,小于或等于约80m2,小于或等于约8m2,或者小于或等于约1m2。在一些实施方式中,第一截面流动面积可以在以下范围内:约0.08mm2至约80m2,约0.08mm2至约8m2,约0.08mm2至约1m2,约0.8mm2至约80m2,约0.8mm2至约8m2,约0.8mm2至约1m2,约8mm2至约80m2,约8mm2至约8m2,约8mm2至约1m2,约80mm2至约80m2,约80mm2至约8m2,约80mm2至约1m2,约800mm2至约80m2,约800mm2至约8m2,约800mm2至约1m2,或者它们之间的任何范围或子范围。

在本公开全文中,第一比值定义为第一截面流动面积(第一导管203的)除以第一组合截面流动面积(第一多个孔口的)。在一些实施方式中,第一比值可以大于或等于约2,大于或等于约2.5,大于或等于约3,大于或等于约4,大于或等于约5,小于或等于约100,小于或等于约20,或者小于或等于约10。在一些实施方式中,第一比值可以在以下范围内:约2至约100,约2至约20,约2至约10,约2.5至约100,约2.5至约20,约2.5至约10,3至约100,约3至约20,约3至约10,约4至约100,约4至约20,约4至约10,约5至约100,约5至约20,约5至约10,或者其间的任何范围或子范围。

流体分布器103、401还包括第二导管201。如图1-4所示,第二导管201包围第一导管203。如图3-4所示,第二导管沿着第二长轴206延伸第二长度309。如图所示,第二长轴206可构成第二导管201的中心轴。在一些实施方式中,虽然未示出,但是第二长度309可以等于第一长度311。在另一些实施方式中,如图3-4所示,第二导管201的第二长度309可以大于第一导管203的第一长度311。在这样的实施方式中,如图3-4所示,可以优选的是,第一导管是带盖310的。在另外的实施方式中,第二长度309可以比第一长度311大约1mm或更大,约10mm或更大,约100mm或更大,约5m或更小,约2m或更小,约1m或更小。在另外的实施方式中,第二长度309与第一长度311之间的差可以在以下范围内:约1mm至约5m,约1mm至约2m,约1mm至约1mm,约10mm至约5m,约10mm至约2m,约10mm至约1m,约100mm至约5m,约100mm至约2mm,约100mm至约1mm,或者其间的任何范围和子范围。在一些实施方式中,如图3-4所示,在与进口301相对的第二导管201的端部处可以具有第二盖305。在一些实施方式中,如图3-4所示,在第二导管201的端部处可以具有第三盖307,其距离进口301最近,或者如图所示,其限定了进口301。在进一步的实施方式中,第一长轴204可以与第二长轴206平行。

在一些实施方式中,如图2-4所示,第一长轴204可以与第二长轴206重合。在另一些实施方式中,第一长轴204可以不与第二长轴206重合,但是可以相对于第二长轴206成角度延伸,其中,在第一长轴204与第二长轴206之间存在大于0°的角。在另外的实施方式中,第一长轴204与第二长轴206之间的角可以大于或等于约1°,大于或等于约2°,大于或等于约5°,小于或等于约30°,小于或等于约20°,或者约10°。在另外的实施方式中,第一长轴204与第二长轴209之间的角可以在以下范围内:大于0°至约30°,大于0°至约20°,大于0°至约10°,约1°至约30°,约1°至约20°,约1°至约10°,约2°至约30°,约2°至约20°,约2°至约10°,约5°至约30°,约5°至约20°,约5°至约10°,或者其间的任何范围或子范围。在其他另外的实施方式中,第一长轴204与第二长轴206之间的角可以小于约1°。

如本文所用,如果某种性质沿着第二导管201的长度连续增加,则该性质随着距离流体分布器103、401的进口301的距离增加而增加。如图2-4所示,第二导管201包括内表面218和外表面220,并且具有厚度,即厚度211,该厚度在垂直于第二长轴206的方向上限定在内表面218与外表面220之间。在一些实施方式中,如图3-4所示,厚度211沿着第二导管201的长度可以基本上不变。虽然未示出,但是在另一些实施方式中,第二导管201的厚度211可以沿着其长度变化。在另外的实施方式中,第二导管201的厚度211可以沿着其长度减小(例如,单调减小)。在另一些实施方式中,第二导管201的厚度211可以沿着其长度增加(例如,单调增加)。在一些实施方式中,第二导管201的厚度211可以大于或等于约0.5毫米(mm),大于或等于约1mm,大于或等于约5mm,大于或等于约10mm,大于或等于约30mm,大于或等于约50mm,小于或等于约500mm,或者小于或等于约100mm。在一些实施方式中,第二导管201的厚度211可以在以下范围内:约0.5mm至约500mm,约0.5mm至约100mm,约1mm至约500mm,约1mm至约100mm,约5mm至约500mm,约5mm至约100mm,约10mm至约500mm,约10mm至约100mm,约30mm至约500mm,约30mm至约100mm,约50mm至约500mm,约50mm至约100mm,或者其间的任何范围或子范围。

第二导管201沿着其长度的每个点处包括宽度207,其垂直于第二长轴206。如本文所用,宽度207是第二导管201的内表面218上的第一点与第二导管201的内表面218上的第二点之间的距离,其中,第一点和第二点尽可能得远离,并且第一点和第二点均在垂直于第二长轴206的共同平面中。在一些实施方式中,如图3-4所示,宽度207沿着第二导管201的长度可以基本上不变。虽然未示出,但是在另一些实施方式中,第二导管201的宽度可以沿着第二导管201的长度增加(例如,单调增加)。虽然未示出,但是在另一些实施方式中,第二导管201的宽度可以沿着第二导管201的长度减小(例如,单调减小)。第二导管201包括最大宽度。如本文所用,第二导管201的最大宽度是沿着第二导管201的长度的所有点上的宽度207的最大值。第二导管201的最大宽度大于第一导管203的最大宽度,以便第二导管201包围第一导管203。在一些实施方式中,第二导管201的宽度207和/或最大宽度可以大于或等于约1mm,大于或等于约3mm,大于或等于约10mm,大于或等于约20mm,大于或等于约50mm,小于或等于约5m,或者小于或等于约1m。在一些实施方式中,第二导管201的宽度207和/或最大宽度可以在以下范围内:约1mm至约5m,约1mm至约1m,约3mm至约5m,约3mm至约1m,约10mm至约5m,约10mm至约1m,约20mm至约5m,约20mm至约1m,约50mm至约5m,约50mm至约1m,或者其间的任何范围或子范围。

在一些实施方式中,如图1-2所示,第二导管201的内表面218可以包括垂直于第二长轴206的剖面,该剖面为圆形。在这样的实施方式中,宽度207和/或最大宽度可以是内表面218的圆形截面剖面的直径。在另一些实施方式中,第一导管203的内表面218可以包括垂直于第二长轴206的剖面,该剖面为任何封闭形状(例如,三角形、四边形、六边形、八边形或者任何其他多边形形状)。在一些实施方式中,第二导管201的外表面220可以包括垂直于第二长轴206的剖面,该剖面的形状与内表面218的对应剖面基本上相同。在一些实施方式中,第二导管201的外表面220可以包括垂直于第二长轴206的剖面,该剖面为任何封闭形状(例如,圆形、三角形、四边形、六边形、八边形或任何其他多边形形状)。

第二导管201包括第二多个孔口219a-g、221a、405a-g。在一些实施方式中,如图3所示,第二多个孔口可包括第一组孔口219a-g,其可以被包含在含有第二长轴206的平面中。在一些实施方式中,如图3-4所示,第一组的第二多个孔口中的孔口数可以为7,但是在另一些实施方式中,第一组第二多个孔口可以包含大于或小于7个孔口。在一些实施方式中,第二多个孔口219a-g、221a、405a-g中的一个或多个孔口的孔口轴可以垂直于第二长轴206,并且可包含在第二长轴206上的点。例如,如图所示,第二多个孔口219a-g、221a、405a-g的所有孔口的孔口轴可垂直于第二长轴206,并且可包含在第二长轴206上的点。在一些实施方式中,第二多个孔口219a-g、221a、405a-g中的一个或多个孔口的孔口轴可包含孔口的中心孔口轴。例如,如图所示,第二多个孔口219a-g、221a、405a-g中的所有孔口的孔口轴均可包含孔口的中心孔口轴。

第二多个孔口219a-g、221a、405a-g的孔口包括对应的孔口截面流动面积。在一些实施方式中,如图4所示,第二多个孔口405a-405g的孔口可以包括基本上相同的孔口截面流动面积。在另一些实施方式中,如图3所示,更靠近流体分布器103的进口301的第二多个孔口219a-219g中的第一孔口(例如,219a)可以具有比第二多个孔口219a-219g中的第二孔口(例如,219b)更小的截面流动面积,所述第二孔口(例如219b)比第一孔口219a距离流体分布器103的进口301更远。在另外的实施方式中,如图3所示,孔口截面流动面积可以随着所述多个第二孔口219a-g中的每个孔口的对应孔口轴距离流体分布器103的进口301的距离增加而增加(例如,单调增加)。在本公开全文中,第二组合截面流动面积(或区域)定义为第二多个孔口中的每个孔口的孔口截面流动面积(或区域)的总和。

在本公开全文中,第二比值定义为第一多个孔口的第一组合截面流动面积除以第二多个孔口的第二组合截面流动面积。在一些实施方式中,第二比值可以大于或等于约2,大于或等于3,大于或等于约4,大于或等于约5,小于或等于约100,小于或等于约20,或者小于或等于约10。在一些实施方式中,第一比值可以在以下范围内:约2至约100,约2至约20,约2至约10,约3至约100,约3至约20,约3至约10,约4至约100,约4至约20,约4至约10,约5至约100,约5至约20,约5至约10,或者其间的任何范围或子范围。

在一些实施方式中,如图2-3所示,第二多个孔口219a-g、221a中的一个或多个孔口可以包括延伸部213a-g,其使孔口的长度超出第二导管201的厚度211而增加延伸长度214a(见图2)。在一些实施方式中,延伸长度214a可以大于或等于约1mm,大于或等于10mm,大于或等于40mm,小于或等于1,000mm,小于或等于100mm,或者小于或等于60mm。在一些实施方式中,延伸长度214a可以在以下范围内:约1mm至约1,000mm,约1mm至约100mm,约1mm至约60mm,约10mm至约1,000mm,约10mm至约100mm,约10mm至约60mm,约40mm至约1,000mm,约40mm至约100mm,约40mm至约60mm,或者其间的任何范围或子范围。在另一些实施方式中,第二多个孔口405a-405g中的一个或多个孔口可以不具有延伸部。例如,如图4所示,第二多个孔口405a-405g中的孔口均不具有延伸部。应理解,延伸部213a-213g的存在或不存在可以与上文论述的第一多个孔口的孔口之间的关系(例如,距离相等,增加,单调增加,减小,单调减小)相组合。

在一些实施方式中,如图3-4所示,第二多个孔口219a-g、221a、403a-g中的第一组孔口219a-g、405a-g的第一孔口(例如,219a、405a)的孔口轴与第二多个孔口219a-g、221a、405a-g中的第一组孔口219a-g、405a-g的在第二长轴206的方向上与第一孔口相邻的第二孔口(例如,219b、405b)的孔口轴之间的第一距离可以基本上等于第二孔口(例如,219b、405b)的孔口轴与第二多个孔口219a-g、221a、405a-g中的第一组孔口219a-g、405a-g的在第二长轴206的方向上与第二孔口相邻的第三孔口(例如,219c、405c)的孔口轴之间的第二距离。在另外的实施方式中,如图3-4所示,对应于第二多个孔口219a-g、221a、405a-g的第一组孔口219a-g、405a-g中的成对相邻孔口的成对孔口轴之间的距离可以基本上相等。虽然未示出,但是在另一些实施方式中,随着相邻孔口的成对孔口轴与流体分布器103、401的进口301之间的距离增加,对应于第二多个孔口的第一组孔口中的相邻孔口的孔口轴之间的距离可以减小(例如,单调减小)。虽然未示出,但是在另一些实施方式中,随着相邻孔口的成对孔口轴与流体分布器103、401的进口301之间的距离增加,对应于第二多个孔口的第一组孔口中的相邻孔口的孔口轴之间的距离可以增加(例如,单调增加)。在另外的实施方式中,第二多个孔口的第一组孔口中的第一孔口的孔口轴与第二多个孔口的第一组孔口中的与第一孔口相邻的第二孔口的孔口轴之间的第一距离可以小于第二孔口的孔口轴与第二多个孔口的第一组孔口中的与第二孔口相邻的第三孔口的孔口轴之间的第二间距,其中,第一孔口的孔口轴比第三孔口的孔口轴更靠近流体分布器103、401的进口301。应理解,第二多个孔口的第一组孔口中的孔口之间的不同关系(例如,距离相等,增加,单调增加,减小,单调减小)可以与第一多个孔口的孔口之间的不同关系(例如,距离相等,增加,单调增加,减小,单调减小)和延伸部213a-g的存在或不存在组合,如上所述。

在一些实施方式中,如图2中虚线所示,以及219a’处所指示,第二多个孔口219a-g可以仅包含第一组孔口。或者,在一些实施方式中,如图1-2中实线所示,第二多个孔口219a-g、221a、405a-g还可以包括第二组孔口。在一些实施方式中,如图1-2所示,第二组孔口中的孔口221a在第二长轴206上可以位于与第一组孔口219a-g的孔口219a基本相同的位置。在另外的实施方式中,如图1-2所示,第一组孔口219a-g的第一孔口219a可以与第二组孔口221a的第二孔口221a在共同平面中,其中,该共同平面垂直于第二长轴206。

虽然未示出,但是在另外的实施方式中,包含孔口221a的孔口组中的每个孔口在第二长轴206上可以位于与第一组孔口219a-g的对应孔口基本上相同的位置。在另外的实施方式中,包含孔口221a的第二组孔口中的孔口数可以与第一组孔口219a-g中的孔口数相同。在另外的实施方式中,包含孔口221a的第二组孔口中的孔口数可以小于第一组孔口219a-g中的孔口数。在一些实施方式中,第二组孔口中的孔口沿着第二长轴206可以与第一组孔口的孔口交错。虽然未示出,但是在一些实施方式中,第二多个孔口可以包含不止两组孔口。

在本公开全文中,第一孔口的孔口轴与第二孔口的孔口轴之间的角定义为孔口轴之间的最小角(即,0°至180°)。例如,参考图2,第二多个孔口219a-g、221a的第一组孔口中的孔口219a与第二多个孔口219a-g、221a的第二组孔口中的孔口221a之间的角定义为第一组孔口的孔口219a的孔口轴与第二组孔口的孔口221a的孔口轴之间的角。在一些实施方式中,第一组孔口的孔口219a的孔口轴与第二组孔口的孔口221a的孔口轴之间的角可以大于或等于约15°,大于或等于约30°,大于或等于约45°,大于或等于约60°,大于或等于约75°,大于或等于约90°,小于或等于约180°,小于或等于约165°,小于或等于约150°,或者小于或等于约135°。在一些实施方式中,第一组孔口的孔口219a的孔口轴与第二组孔口的孔口221a的孔口轴之间的角可以在以下范围内:约45°至约180°,约45°至约165°,约45°至约150°,约45°至约135°,约60°至约180°,约60°至约165°,约60°至约150°,约60°至约135°,约75°至约180°,约75°至约165°,约75°至约150°,约75°至约135°,约90°至约180°,约90°至约165°,约90°至约150°,约90°至约135°,或者其间的任何范围或子范围。在另外的实施方式中,第一组孔口219a-g中的每个孔口与包含孔口221a的第二组孔口中的对应孔口之间的角可在上文所述范围内,并且可彼此相同。在一些实施方式中,第二多个孔口219a-g、221a、405a-g的孔口之间的角可以由沉积设备101的剩余部分的布置来决定。

在本公开全文中,第二导管201的第二截面流动面积(或区域)定义为在下述(1)与(2)之间界定的第二流动区域的截面:(1)第二导管201的内表面218和/或穿过第二多个孔口219a-g、221a、405a-g的一个或多个孔口的入口的内表面218在垂直于第二长轴206的平面中的投影,(2)第一导管203的外表面210和/或穿过第一多个孔口215a-h、403a-h的一个或多个孔口的出口的外表面210在垂直于第一长轴204的平面中的投影。在本公开全文中,第二截面流动面积(或区域)定义为第二导管201对于包含第一多个孔口中的孔口的孔口轴,并且距离流体分布器103、401的进口301最近的平面的截面积(或区域)。例如,参考图3,第二截面流动面积是在垂直于第二长轴206的某平面中测量的第一导管203与第二导管201之间界定的截面积,其中,该平面包含第一多个孔口215a-215h中的距离流体分布器103的进口301最近的孔口215a的孔口轴。

在一些实施方式中,第二截面流动面积可以大于或等于约0.03mm2,大于或等于约0.3mm2,大于或等于约3mm2,大于或等于约30mm2,大于或等于约300mm2,小于或等于约30m2,小于或等于约3m2,或者小于或等于约1m2。在一些实施方式中,第一截面流动面积可以在以下范围内:约0.03mm2至约30m2,约0.03mm2至约3m2,约0.03mm2至约1m2,约0.3mm2至约30m2,约0.3mm2至约3m2,约0.3mm2至约1m2,约3mm2至约30m2,约3mm2至约3m2,约3mm2至约1m2,约30mm2至约30m2,约30mm2至约3m2,约30mm2至约1m2,约300mm2至约30m2,约300mm2至约3m2,约300mm2至约1m2,,或者它们之间的任何范围或子范围。

如图2所示,第一多个孔口215a-h的第一孔口215a的孔口轴227与第二多个孔口219a-g、221a的第二孔口219a、221a的孔口轴225、229之间的角“a”可以大于或等于约15°,大于或等于约30°,大于或等于约45°,大于或等于约60°,大于或等于约75°,大于或等于约90°,小于或等于约180°,小于或等于约165°,小于或等于约150°,或者小于或等于约135°。在另外的实施方式中,角“a”可以在以下范围内:约45°至约180°,约45°至约165°,约45°至约150°,约45°至约135°,约60°至约180°,约60°至约165°,约60°至约150°,约60°至约135°,约75°至约180°,约75°至约165°,约75°至约150°,约75°至约135°,约90°至约180°,约90°至约165°,约90°至约150°,约90°至约135°,或者其间的任何范围或子范围。在孔口219a-g中的任一个孔口的孔口轴与孔口215a-h中的任一个孔口的孔口轴之间也可以存在类似的角“a”。仍进一步,在第二多个孔口219a-g、221a、405a-g的第二组孔口221a的孔口的孔口轴与第一多个孔口403a-h的孔口的孔口轴之间也可以存在类似的角“a”。在一些另外的实施方式中,第一组孔口405a-g的类似角“a”可以与第二组孔口221a的角“a”不同。在其他另一些实施方式中,第一组孔口405a-g的类似角“a”可以与第二组孔口221a的角“a”基本相同。在另一些实施方式中,如图2中以虚线所示,第一多个孔口215a-h、403a-h的孔口215a的孔口轴227与第二多个孔口的孔口219a’之间的角可以为约180°,和/或在约45°至约180°或约170°至约180°的范围内。

在一些实施方式中,如图3-4所示,第一多个孔口215a-h、403a-h中的孔口的孔口轴可以相对于第二多个孔口219a-g、405a-g中的孔口的孔口轴在第一长轴204和/或第二长轴206的方向上交错一定的交错距离223。在另外的实施方式中,交错距离223可以大于或等于约10mm,大于或等于约30mm,小于或等于约500mm,小于或等于约200mm,小于或等于约100mm,或者小于或等于约50mm。在另外的实施方式中,交错距离可以在以下范围内:约10mm至约500mm,约10mm至约200mm,约10mm至约50mm,约30mm至约500mm,约30mm至约200mm,约30mm至约50mm,或者其间的任何范围或子范围。在一些实施方式中,如图3-4所示,第一多个孔口215a-215h中的距离流体分布器103、401的进口301最近的孔口215a可以与流体分布器103、401的进口301偏离一定的偏离距离221。在一些实施方式中,偏离距离221可以大于或等于约1mm,大于或等于约10mm,大于或等于约40mm,小于或等于约200mm,小于或等于约100mm,或者小于或等于约80mm。在一些实施方式中,偏离距离221可以在以下范围内:约1mm至约200mm,约1mm至约100mm,约1mm至约80mm,约10mm至约200mm,约10mm至约100mm,约10mm至约80mm,约40mm至约200mm,约40mm至约100mm,约40mm至约80mm,或者其间的任何范围或子范围。

在一些实施方式中,如图3-4所示,第一多个孔口215a-h、403a-h中的第一孔口(例如,215a、403a)的孔口轴与第二多个孔口219a-g、221a、405a-g中的与第一孔口相邻的第二孔口(例如,219a、405a)的孔口轴之间的第一距离313a可以基本上等于第二孔口(例如,219b、405b)的孔口轴与第一多个孔口215a-h、403a-h中的与第二孔口相邻的第三孔口(例如,215c、403c)的孔口轴之间的第二距离313b。虽然未示出,但是在另外的实施方式中,与第一多个孔口215a-h、403a-h中的成对相邻孔口对应的每对孔口轴之间的距离可以被第二多个孔口219a-g、221a、405a-g的至少一个孔口平分,这意味着第二多个孔口219a-g、221a、405a-g的孔口与第一多个孔口215a-h、403a-h中的成对相邻孔口间距相等。

如图1-4所示,在一些实施方式中,提供在第一导管203上具有第一盖310,在第二导管201上具有第二盖305,并且在第二导管上具有第三盖307的流体分布器103、401,这可以促进在整个第二流动区域具有更均匀的压力分布,这进一步促进了通过第二多个孔口219a-g、221a、405a-g离开第二导管201的材料更均匀地分布。

在一些实施方式中,第一导管203和第二导管201可以包含相同的材料,但是在另外的实施方式中,第一导管和第二导管可以包含不同的材料。导管的材料可以包含可与通过流体分布器103分布的流体相容的任何材料。例如,第一导管203和/或第二导管201的材料可以包含金属、塑料或玻璃基材料。合适的金属材料的实例包括铸铁、熟铁、漆铁、碳钢、不锈钢、镀锌钢、镀铬黄铜、铝、铜、钛和铅。合适的聚合物的实例包括但不限于包含以下物质的共聚物及其掺混物:热塑性材料,包括聚苯乙烯(ps)、聚碳酸酯(pc);聚酯,包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)或聚甲醛(pom);聚烯烃,包括聚乙烯(pe)、聚氯乙烯(pvc);丙烯酸类聚合物,包括聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)、热塑性聚氨酯(tpu)、聚醚酰亚胺(pei);环氧类;以及硅酮,包括聚二甲基硅氧烷(pdms)。如本文所用的“玻璃基”包括玻璃和玻璃陶瓷两者,其中,玻璃陶瓷具有一个或多个晶相以及无定形的残余玻璃相。玻璃基材料可以包含无定形材料(例如,玻璃)和任选地一种或多种结晶材料(例如,陶瓷)。无定形材料和玻璃基材料可以是热强化或化学强化的。可以不含或者可以含有氧化锂的玻璃基材料的实例包括钠钙玻璃、碱金属铝硅酸盐玻璃、含碱金属的硼硅酸盐玻璃、碱金属铝磷硅酸盐玻璃和碱金属铝硼硅酸盐玻璃。可以优选使用耐腐蚀并且对于要流动通过流体分布器103、401的流体没有反应性的材料。因此,优选的第一材料(第一导管的)和/或第二材料(第二导管的)可以包括超高分子量聚乙烯(uhmwpe),交联聚乙烯(pex)和氯化pvc(cpvc)以及漆铁。

在一些实施方式中,可以使用模制技术在导管中产生孔口。在另一些实施方式中,可以使用热压印在导管中产生孔口。在另一些实施方式中,可以使用钻孔、转刀或往复刀在导管中产生孔口。在这样的实施方式中,可以优选使用去毛刺技术,移除所产生的孔口边缘处的任何残余材料。在另一些实施方式中,可以使用激光切割技术产生孔口。

可以将流体的混合物进料到流体分布器103、401的进口301中。流体的实例包括液体和气体。气体可以包含载气303a、反应物气体303b和任选的金属气体。在一些实施方式中,载气303a可以包括非反应性气体,例如,氩气、氖气、氦气或氪气。在一些实施方式中,反应物气体303b可以包含富氧气体,例如,双原子氧气、氮氧化物(例如,一氧化二氮、二氧化氮等)、水蒸气、过氧化氢和二氧化碳。在一些实施方式中,反应物气体303b可以包含富氮气体,例如,双原子氮、氮氧化物(例如,一氧化二氮、二氧化氮等)、尿素和硝酸铵。在另外的实施方式中,可以有利的是,反应物气体303b富含氧和氮两者,例如,双原子氧、双原子氮和/或氮氧化物(例如,一氧化二氮、二氧化氮等)。任选地,在一些实施方式中,金属气体可以包括硅烷、氢化铝、氢化钛、氢化镁、硅蒸气、铝蒸气、钛蒸气和镁蒸气。在没有金属气体的实施方式中,优选存在金属源107a、107b,如下所述。

在一些实施方式中,如图1所示,流体分布器103、401的第二多个孔口219a-g、221a、405a-g将面对离子发生器105a、105b。离子发生器105a、105b可以包括电感耦合的等离子体,调整到反应物气体303b和/或金属气体的吸收光谱的一个或多个激光束,或者电子束。在具有金属气体的实施方式中,离子化的反应物气体和金属气体将反应,以形成可沉积的气相产物。在不具有金属气体的实施方式中,如图1所示,离子化的反应物气体可冲击金属源107a、107b以形成产物,通过溅射移除金属源107a、107b的材料。合适的金属源的实例包括铝金属、硅晶片、镁金属、锆和钛金属。

沉积设备101包括基材113,产物将沉积在基材113处。在一些实施方式中,如图1所示,基材113可以被安装在鼓109上,鼓109在沉积期间以旋转方向111旋转,以能够以相对均匀的方式涂覆多个基材113。在另外的实施方式中,基材113可以包括可对应于制品的成行和/或阵列布置的多个试样。在一些实施方式中,基材113可以包括硅晶片或玻璃基材料。例如,制品可以包括太阳镜镜片,智能手机和类似装置的rf透明背衬或壳体,智能手机和/或智能手表的盖板玻璃制品,抬头显示系统,汽车车窗,镜子,显示器表面,建筑玻璃和表面,以及其他装饰、光学、显示或保护应用。这样的显示器可包括液晶显示器(lcd)、电泳显示器(epd)、有机发光二极管显示器(oled)、等离子体显示器面板(pdp)和触摸传感器。制品的其他实施方式可包括用于窗户、天窗或灯罩的汽车玻璃。制品可以包括透明层,例如,无定形无机材料(例如玻璃)、结晶材料[例如蓝宝石、单晶或多晶氧化铝、尖晶石(mgal2o4)或聚合物]。合适的聚合物的实例包括但不限于以下物质的共聚物和掺混物:热塑性材料,包括聚苯乙烯(ps)、聚碳酸酯(pc);聚酯,包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet);聚烯烃,包括聚乙烯(pe)、聚氯乙烯(pvc);丙烯酸类聚合物,包括聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)、热塑性聚氨酯(tpu)、聚醚酰亚胺(pei);环氧类;硅酮,包括聚二甲基硅氧烷(pdms),以及这些聚合物相互的掺混物。可以是强化或非强化的并且可以不含或者可以含有氧化锂的玻璃实例包括钠钙玻璃、碱金属铝硅酸盐玻璃、含碱金属的硼硅酸盐玻璃和碱金属铝硼硅酸盐玻璃。如本文所用,当术语“强化”应用于基材(例如玻璃或另一种透明层)时,其可以指已经经过化学强化的基材,例如通过将基材表面中较小的离子离子交换成较大的离子来进行化学强化。然而,也可利用本领域已知的其他强化方法来形成强化基材,例如热回火,或者利用基材各部分之间的热膨胀系数错配来产生压缩应力区和中心张力区。

在一些实施方式中,待沉积在基材113上的产物可以包括金属氧化物、金属氮化物或者金属氮氧化物。金属氧化物的实例包括al2o3、zro2、sio2、al2o3、sio、mgo、mgal2o4和tio2。金属氮化物的实例包括aln、si3n4、zrn和mg3n2。金属氮氧化物的实例包括aloxny、sioxny、siualvoxny、tioxny。示例性的优选aloxny较高折射率材料可以包含约0原子%至约20原子%的氧,或者约5原子%至约15原子%的氧,同时包含30原子%至约50原子%的氮。示例性优选的siualvoxny较高折射率材料可以包含约10原子%至约30原子%或约15原子%至约25原子%的硅,约20原子%至约40原子%或约25原子%至约35原子%的铝,约0原子%至约20原子%或约1原子%至约20原子%的氧,以及约30原子%至约50原子%的氮。可对上述材料进行高至约30重量%的氢化。这些产物可作为耐刮擦层、防炫光层和/或高硬度层中的一种或多种来沉积。沉积层的平均厚度可通过调整反应时间,输入压力和鼓109的旋转速度来控制。在一些实施方式中,表面涂层的平均厚度可以在以下范围内:约200纳米(nm)至约5mm,约200nm至约1mm,约200nm至约500μm,约500nm至约5mm,约500nm至约1mm,约500nm至约500μm,约500nm至约100μm,约500nm至约20μm,约1μm至约5mm,约1μm至约1mm,约1μm至约500μm,约1μm至约200μm,约1μm至约100μm,约1μm至约50μm,约1μm至约20μm,约1μm至约10μm,或者约1μm至约5μm。

根据本公开的实施方式,在基材113上进行产物沉积的方法中,流体分布器103、401可用作沉积设备101的部分。首先,使流体(其可以包含载气303a、反应物气体303b和任选的金属气体)流动通过流体分布器103、401的进口301。接着,可使流体在第一导管203的第一流动区域内流动。然后可使流体流动通过第一多个孔口215a-h、403a-h的孔口进入到第二导管201的第二流动区域中。接着,可使流体流动通过第二导管201的第二流动区域。流体可以流动通过第二多个孔口219a-g、221a、405a-g的孔口。在一些实施方式中,通过孔口的流体的质量流率可以相差约3%或更小。在另外的实施方式中,通过第二多个孔口的每个孔口的质量流率可以基本上相等。接着,流体中的反应物与金属反应以形成产物。在一些实施方式中,金属可以来自金属源107a、107b。在另一些实施方式中,金属可以由金属气体离子化。接着,产物可以沉积在基材113上以在基材113上形成产物层。

在一些实施方式中,第一比值可以大于第二比值。本文公开的流体分布器103、401的技术益处在于,其可在第二流动区域中实现基本上均匀的稳态压力分布。由于第一比值至少为约2或更大,2.5或更大,或者3.0或更大,因此在第一导管203内有足够的流体体积来补偿流体输入(例如303a、303b)压力和/或质量流率的变化,以及被并入的沉积设备101的剩余部分中的环境条件的变化。这减小了离开流体分布器103、401的质量流率的动态(例如,随时间演变)变化,这有助于沉积在基材113上的产物层具有更均匀的化学计量和更均匀的厚度。类似地,由于第二比值至少为约2或更大,2.5或更大,或者3.0或更大,因此流体分布器可补偿被并入的沉积设备101的剩余部分中的环境条件变化。另外,在流体流动通过第二多个孔口219a-g、221a、405a-g时,不同的反应物气体303b和载气303a可以很好地混合,因为相比于单导管流体分布器,导管套导管的设计增加了流体的平均行进路径。当第一多个孔口背向第二多个孔口时,混合可以得到进一步的促进。实际中,这意味着第一多个孔口的孔口与第二多个孔口的孔口之间的角在45°至180°的范围内,更优选在90°至约180°的范围内。当第一多个孔口背向第二多个孔口时,不存在从流动通过第一多个孔口的流体到流动通过第二孔口的流体的直接动量交换,因为流体在离开第二流动区域之前重新定向并扩散。

在一些实施方式中,对于不同组的较小比值,可以获得针对给定组的比值的基本相同的流体分布而不偏离本公开的精神和范围。例如,可以将喷嘴附接于第一多个孔口,并且/或者增加第二多个孔口的延伸长度。喷嘴的实例包括节流阀和单向阀。节流阀可以用于有效地减小孔口的截面积。单向阀可以用于防止流体分布器内的回流和再循环。当改装具有非理想比值的现有流体分布器时,采用这些装置的实施方式可以特别有利。类似地,可以将延伸部附接于第一多个孔口和/或延长第二多个孔口的延伸长度,以补偿具有非理想比值的流体分布器。这样的实施方式改变了第一和/或第二多个孔口的对应孔口的流动的有效阻力,使得分布器与具有不同比值的另一个分布器具有相同的行为。通过测量具有喷嘴和/或延伸部的第一多个孔口和第二多个孔口上的压降,并且将这些数值与具有针对经过改变的多个孔口的更大比值的其他流体分布器在相同条件下的压降进行比较,可以确定“有效”比值。或者,可以使用类似于流体动力学中用于局部水头损失的损失系数或阻力系数来确定“有效”面积比。不囿于理论,这样的改变可以产生与流体密度和流体速度平方的乘积成比例的压降。

如上所述,相比于其他流体分布器设计,本公开的流体分布器103、405可在第二多个孔口上实现更均匀的质量流率。图5示出了通过流体分布器中的孔口的归一化质量流率,所述流体分布器在导管的多个孔口的组合截面流动面积与导管的流动面积之间具有不同的比值。图5所示的所有流体分布器包括外导管(即,如本公开所用的第二导管),其包括两个7个孔口的组。纵轴代表归一化质量流率。水平轴代表导管的长度,其中,孔口的位置用符号标记。曲线501的变化超过70%,该曲线代表了第一比值为约0.66的传统单导管流体分布器的模型化归一化质量流率与长度的关系。曲线503的变化为约20%,该曲线代表了第一面积比值为约2.6的传统单导管流体分布器的模型化归一化质量流率与长度的关系。曲线505的变化为约10%,该曲线代表了第一面积比值为约5.2的传统单导管流体分布器的模型化归一化质量流率与长度的关系。曲线507的变化小于5%,该曲线代表了第一面积比值为约9.8的传统单导管流体分布器的模型化归一化质量流率与长度的关系。该模型化结果证明了面积比值,并且大于或等于约2.0或者大于或等于2.5的第一面积比值与小于或等于约20%的变化相关。然而,图5所示的单导管流体分布器并不产生充分混合的流体。下文所述的导管套导管的示例性实施方式产生了充分混合的流体。

实施例a

图6和7分别示出了根据本文公开的实施方式所述的离开第二多个孔口的第一组孔口和第二组孔口的质量流率。纵轴代表与平均质量流率的%偏差。沿着水平轴的每个条对应于在远离进口的第二导管长度的方向上的第二多个孔口中的对应孔口组中的孔口。第一导管包括680mm的第一长度,并且具有圆形剖面,其包括约4.55mm的内直径,这对应于6.28mm2的第一截面流动面积。第一导管还包括八个孔口。每个孔口为直径为1mm的圆形,这对应于约16.26mm2的第一组合截面流动面积,并且间隔开80mm,且在每个端部上偏置60mm。第二导管包括730mm的第二长度,并且具有圆形剖面,其包括约10.25mm的内直径,并且第二导管在第二多个孔口中包括两个七个孔口的组。第二多个孔口中的每个孔口与第一多个孔口形成112°的角。每对第二孔口(一个来自第二多个孔口中的第一组,一个来自第二多个孔口中的第二组)平分第二多个孔口的相邻孔口对之间的间距。第一导管包括约0.9mm的厚度,并且第二导管包括约1.25mm的厚度。第二多个孔口包括3mm的延伸长度,并且包括直径为约0.5mm的圆形截面,这对应于1.37mm2的第二组合截面流动面积。两个导管均带盖,并且导管是重合的。因此,实施例a的这一实施方式对应于约2.59的第一比值和约4.58的第二比值。两个比值均大于或等于约2.0,并且大于或等于约2.50。此处,第一比值小于第二比值。在图6中,质量流率中的最大峰间偏差是第二孔口与第五孔口之间的约2.1%。在图7中,最大峰间偏差是在第一孔口与第二孔口之间的约2.83%。所有孔口与平均质量流率相差均在约1.5%以内,这显著优于对应的面积比具有约20%的偏差的单导管实例(参见图5,曲线503和相关描述)。

实施例b

图8和9分别示出了根据本文公开的实施方式所述的离开第二多个孔口的第一组孔口和第二组孔口的质量流率。纵轴代表与平均质量流率的%偏差。沿着水平轴的每个条对应于在远离进口的第二导管长度的方向上的第二多个孔口中的对应孔口组中的孔口。第一导管包括680mm的第一长度,并且具有圆形剖面,其包括约4.55mm的内直径,这对应于16.26mm2的第一截面流动面积。第一导管还包括八个孔口。每个孔口为圆形,但是第一多个孔口的直径随着远离进口而单调增加,并且对应的值为0.5mm、0.5mm、0.6mm、0.6mm、0.7mm、0.7mm、1.0mm、1.0mm。这对应于约3.30mm2的第一组合截面流动面积,并且各个孔间隔开80mm,且在每个端部上偏置60mm。第二导管包括730mm的第二长度,并且具有圆形剖面,其包括约10.25mm的内直径,并且第二导管在第二多个孔口中包括两个七个孔口的组。第二多个孔口中的每个孔口与第一多个孔口形成112°的角。每对第二孔口(一个来自第二多个孔口中的第一组,一个来自第二多个孔口中的第二组)平分第一多个孔口的相邻孔口对之间的间距。第一导管包括约0.9mm的厚度,并且第二导管包括约1.25mm的厚度。第二多个孔口包括3mm的延伸长度,并且包括直径为约0.5mm的圆形截面,这对应于1.37mm2的第二组合截面流动面积。两个导管均带盖,并且导管是重合的。因此,实施例b的这一实施方式对应于约4.93的第一比值和约2.41的第二比值。两个比值均大于或等于约2.0。第一比值大于第二比值。而且,第二比值大于或等于约2.0,大于或等于约2.5,大于或等于约3,并且大于或等于约4。在图8中,质量流率中的最大峰间偏差是在第二孔口与第七孔口之间的约0.37%。在图9中,最大峰间偏差是在第一孔口与第七孔口之间的约0.80%。所有孔口与平均质量流率相差均在约1.5%以内,这显著优于对应的面积比具有约20%的偏差的单导管实例(参见图5,曲线503和相关描述)。尽管相比于实施例a,在实施例b中的第二比值更小,但是峰间偏差显著减小,这是因为在实施例b中,第一比值大于第二比值,但是在实施例a中并非如此。

本文所用的术语“设置”包括利用本领域已知的任何方法将材料涂覆、沉积和/或形成到表面上。设置的材料可构成本公开全文所定义的层。短语“设置在……上”包括将材料形成到表面上以使得该材料与该表面直接接触的实施方式,并且还包括在表面上形成材料,并且在所设置的材料与表面之间放置有一种或多种居间材料的实施方式。在一些实施方式中,居间材料可以构成一个或多个层。

在本公开全文中,术语“层”可以包括单个层或者可以包括一个或多个亚层。在一些实施方式中,可以提供亚层的堆叠体,并且堆叠体中的每个亚层与堆叠体中的至少一个其他亚层直接接触。这些亚层可彼此直接接触。这些亚层可由相同材料或者两种或更多种不同材料形成。在一个或多个替代性实施方式中,这些亚层之间可设置有不同材料的居间层。在一个或多个实施方式中,层可以包括一个或多个连续且不间断的层。层或亚层可通过各种技术形成,例如离散沉积(discretedeposition)法和/或连续沉积法。在一个或多个实施方式中,层可仅利用连续沉积法形成,或替代性地,仅利用离散沉积法来形成。

本文所用的术语“该”、“一个”或“一种”表示“至少一个(一种)”,并且不应局限为“仅一个(一种)”,除非有明确相反的说明。因此,例如,提到的“一个部件”包括具有两个或更多个这类部件的实施方式,除非上下文有另外明确的表示。

如本文所用,术语“约”指量、尺寸、公式、参数和其他数量和特征不是精确的且无需精确的,但可按照要求是大致的和/或更大或者更小,如反映公差、转化因子、四舍五入、测量误差等,以及本领域技术人员所知的其他因子。当使用术语“约”来描述范围的值或端点时,应理解本公开包括所参考的具体值或者端点。无论说明书中的范围的数值或端点是否使用“约”列举,范围的数值或端点旨在包括两种实施方式:一种用“约”修饰,另一种未用“约”修饰。还应理解,每个范围的端点在与另一个端点有关及独立于另一个端点时都是重要的。

本文所用的术语“基本”、“基本上”及其变化形式旨在表示所述的特征等于或近似等于一数值或描述。例如,“基本上平面”的表面旨在表示表面是平面或大致平面。此外,如上文所定义,“基本上相似”旨在表示两个值相等或近似相等。在一些实施方式中,“基本上相似”可以表示彼此相差在约10%以内的值,例如,彼此相差在约5%以内,或彼此相差在约2%以内的值。

以上实施方式及这些实施方式的特征是示例性的,并且可单独或与本文提供的其他实施方式的任意一个或多个特征以任意形式组合来提供而不会偏离本公开的范围。

对本领域的技术人员而言,显而易见的是,可以对本公开进行各种修改和变动而不偏离本公开的范围和精神。因此,本公开意在涵盖该公开内容的修改和变动,只要这些修改和变动在所附权利要求和其等同内容的范围之内。

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