專利名稱:形成導(dǎo)電性氧化物膜的方法、導(dǎo)電性氧化物膜及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及膜沉積技術(shù)。特別地,本發(fā)明涉及通過在沉積表面上形成沉積物和用化學(xué)劑處理該沉積物形成導(dǎo)電性光吸收氧化物膜的方法,和涉及用這種方法制備的導(dǎo)電性光吸收氧化物膜。
背景技術(shù):
原子層沉積(ALD)是公知的在不同形狀的基底上甚至在復(fù)雜的3D (三維)結(jié)構(gòu)上沉積具有相對(duì)均勻的厚度輪廓的共形薄膜的方法。在ALD中,涂層通過交替重復(fù)、基本上自限制、前體與所要涂布的表面之間的表面反應(yīng)而生長。因此,ALD方法的生長機(jī)制使涂層能夠基本上不具有方向效應(yīng)(directional effect)。在ALD方法中,兩種或更多種不同的化學(xué)劑(前體)以相繼、交替的方式被引入反應(yīng)空間,并且化學(xué)劑在反應(yīng)空間中吸附在表面上,例如在基底的表面上。相繼、交替引入化學(xué)劑常被稱為(化學(xué)劑的)脈沖或施加(dosing)。每次化學(xué)劑脈沖之間常有清洗期,期間不與該方法中所用的化學(xué)劑發(fā)生反應(yīng)的氣流被引入通過反應(yīng)空間。因此該氣體,常被稱為載氣(carrier gas)或吹掃氣體(purge gas),對(duì)于該方法中所用的化學(xué)劑是惰性的,并且清洗反應(yīng)空間,清除例如多余的化學(xué)劑和表面與之前的化學(xué)劑脈沖之間的反應(yīng)所生成的副產(chǎn)物。這種清洗也可通過其他手段安排,并且沉積方法可被命名為其他名稱,如ALE (原子層外延(Atomic Layer Epitaxy))、ALCVD (原子層化學(xué)氣相沉積)、循環(huán)氣相沉積等。這些方法的關(guān)鍵特征是使沉積表面相繼暴露于前體和主要在沉積表面上的前體生長反應(yīng)。膜可通過ALD法而生長,這是通過如下進(jìn)行的重復(fù)數(shù)次脈沖順序,該脈沖順序包括上述包含前體材料的脈沖和清洗期。該順序一也被稱為“ALD循環(huán)”一的重復(fù)次數(shù)取決于膜或涂層的目標(biāo)厚度。適于實(shí)施ALD方法或ALD類方法的多種不同設(shè)備被公開于現(xiàn)有技術(shù)。例如,US專利6824816公開了通過ALD沉積貴金屬薄膜的方法,US專利6174377和4389973描述了ALD沉積裝置??傮w上對(duì)ALD基礎(chǔ)的良好評(píng)述在下列書本中T. Suntola等的Atomic LayerEpi-taxy,T.,Blackie and Son Ltd.,Glasgow, 1990。現(xiàn)有技術(shù)公開了廣泛范圍的可通過在ALD方法或ALD類方法中使基底表面交替暴露于不同化學(xué)劑而合成和沉積在基底上的材料。然而,利用ALD還未證明深色的光吸收氧化物膜具有導(dǎo)電性。例如,透明的傳導(dǎo)性氧化物(TC0),例如Ζη0:Α1和In2O3: Sn,之前已應(yīng)用ALD而得到沉積。但是,即使這些氧化物膜具有傳導(dǎo)性,其在可見波長范圍仍是基本透明的。US專利7270895公開了具有深色涂層的產(chǎn)品。該公開中公開的形成涂層的方法是陰極電弧蒸鍍(CAE)、濺射和PVD。這些涂布方法的問題是其均勻和均質(zhì)涂布非平面表面和具有復(fù)雜形狀的基底的能力不佳。這特別是在欲使涂層在基底整個(gè)表面上提供均勻的特定外觀的裝飾性應(yīng)用中是不利的。氧化鉻,Cr2O3,是公知的可呈現(xiàn)深灰色調(diào)的材料。該材料已被廣泛應(yīng)用,并且氧化鉻的制備方法被公開于例如US專利7147794。沉積氧化鉻的方法不能在非平面表面——例如具有復(fù)雜形狀的三維(3D)物體的非平面表面——上生成具有均勻厚度和均勻光學(xué)性質(zhì)的膜。鉻和氧化鉻材料還具有進(jìn)一步的關(guān)于鉻變應(yīng)原發(fā)性(allergenic properties)的缺陷。發(fā)明人已確認(rèn)需要即使作為相對(duì)薄的膜仍具高吸收性一即,顯深色一和具有導(dǎo)電性的氧化物膜材料,以及需要即使在不同形狀的3D物體的非平面表面上仍能夠共形地形成具有良好厚度均勻性的這種材料的方法。發(fā)明目的 本發(fā)明的目的是通過提供新型的在基底表面上制備導(dǎo)電性氧化物膜的方法和新型導(dǎo)電性氧化物膜及其應(yīng)用來解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述技術(shù)問題。發(fā)明概述根據(jù)本發(fā)明所述的方法,其特征在于權(quán)利要求I所述。根據(jù)本發(fā)明所述的產(chǎn)物,其特征在于權(quán)利要求19所述。根據(jù)本發(fā)明所述的應(yīng)用,其特征在于權(quán)利要求26或27所述。根據(jù)本發(fā)明所述在基底上形成導(dǎo)電性氧化物膜的方法包括如下步驟將基底置于反應(yīng)空間中,在基底的沉積表面上形成預(yù)沉積物,和用化學(xué)劑處理該沉積表面。在基底的沉積表面上形成預(yù)沉積物的步驟包括在沉積表面上形成過渡金屬氧化物的預(yù)沉積物,隨后清洗反應(yīng)空間,用化學(xué)劑處理沉積表面的步驟包括用包含第一金屬的有機(jī)金屬化學(xué)劑處理沉積表面,使得至少部分有機(jī)金屬化學(xué)劑與至少部分預(yù)沉積物發(fā)生反應(yīng),隨后清洗反應(yīng)空間,形成包含氧、第一金屬和過渡金屬的氧化物;形成預(yù)沉積物和處理沉積表面的步驟交替重復(fù)以使導(dǎo)電性氧化物膜在基底上形成。根據(jù)本發(fā)明所述的導(dǎo)電性氧化物膜包含氧、第一金屬和過渡金屬。膜通過如下形成在基底的沉積表面上形成過渡金屬氧化物的預(yù)沉積物,隨后清洗反應(yīng)空間,并用包含第一金屬的有機(jī)金屬化學(xué)劑處理沉積表面,使得至少部分有機(jī)金屬化學(xué)劑與至少部分預(yù)沉積物發(fā)生反應(yīng),隨后清洗反應(yīng)空間,形成包含氧、第一金屬和過渡金屬的氧化物。形成預(yù)沉積物和處理沉積表面的步驟交替重復(fù)以使導(dǎo)電性氧化物膜在基底上形成。要強(qiáng)調(diào)的是,本說明書中的表述“導(dǎo)電性”應(yīng)被理解為意指膜不具有電絕緣性的性質(zhì)。即,除非另外說明,本說明書中的表述“導(dǎo)電性”應(yīng)被理解為包括半導(dǎo)體膜和導(dǎo)體膜。要強(qiáng)調(diào)的是,本說明書中的表述“沉積物”應(yīng)被理解為意指極少量材料,例如意指具有幾個(gè)單層以下的厚度的層,其中原子不可組織為特定相以使本發(fā)明的優(yōu)勢可實(shí)現(xiàn)。觀察到,僅在形成預(yù)沉積物和用有機(jī)金屬化學(xué)劑處理沉積表面的步驟交替重復(fù)以使導(dǎo)電性氧化物膜在基底上形成時(shí),該材料膜才具有有利的性質(zhì)。因此表述“膜”應(yīng)被理解為這樣的結(jié)構(gòu)其中材料的體積足以使膜中的原子能夠組織為具有令人驚訝的優(yōu)點(diǎn)的相。顯然,但還要強(qiáng)調(diào)的是,“形成預(yù)沉積物”和“處理沉積表面”的步驟不必連續(xù)地進(jìn)行,而根據(jù)本發(fā)明所述的方法可在形成預(yù)沉積物和處理沉積表面之間包括其他步驟?!靶纬深A(yù)沉積物”和“處理沉積表面”之間的其他步驟可包括例如使其他材料的沉積物在沉積表面上生長(grow),使得預(yù)沉積物與有機(jī)金屬化學(xué)劑的反應(yīng)不被完全阻止。形成預(yù)沉積物和處理沉積表面的步驟交替進(jìn)行,即這些步驟在時(shí)間上不明顯重疊。這意味著,負(fù)責(zé)使預(yù)沉積物生長的化學(xué)劑與負(fù)責(zé)處理沉積表面的化學(xué)劑——即有機(jī)金屬化學(xué)劑一不同時(shí)大量存在于同一空間。因此預(yù)沉積物的形成過程不明顯影響對(duì)沉積表面的處理過程,反之亦然。但鑒于本說明書,對(duì)于技術(shù)人員顯而易見的是,在上述兩個(gè)步驟例如在同一反應(yīng)空間中進(jìn)行的情況下,前步驟剩余的化學(xué)劑可長時(shí)間存在于反應(yīng)空間中。這些剩余物可能在一定程度上影響后續(xù)的過程步驟,即使這些步驟不在時(shí)間上明顯重疊。在這種情況下,兩個(gè)步驟的交替意為確??刂蒲趸锬ば纬傻幕瘜W(xué)反應(yīng)主要發(fā)生于沉積表面上或接近沉積表面,而不是在更遠(yuǎn)離沉積表面的氣相中。除非另外說明,該限定也適于本說明書所論述意圖交替進(jìn)行的其他過程步驟。在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式中,形成過渡金屬氧化物的預(yù)沉積物包括任何順序的下列交替步驟a)使基底的沉積表面暴露于含氧化學(xué)劑,使得至少部分含氧化學(xué)劑吸附在沉積表面上,并隨后清洗反應(yīng)空間jPb)使基底的沉積表面暴露于過渡金屬化學(xué)劑,使得至少部分過渡金屬化學(xué)劑吸附在沉積表面上,并隨后清洗反應(yīng)空間。在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式中,用有機(jī)金屬化學(xué)劑處理沉積表面包括c)使基底的沉積表面暴露于有機(jī)金屬化學(xué)劑,使得至少部分有機(jī)金屬化學(xué)劑吸附在沉積表面上,并隨后清洗反應(yīng)空間。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式,本發(fā)明的方法用于在基底上制備吸收光的導(dǎo)電性氧化物膜。根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施方式,本發(fā)明的方法用于在基底上制備削弱可見波長范圍的電磁波在膜中傳播的導(dǎo)電性氧化物膜。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式,本發(fā)明的導(dǎo)電性氧化物膜被用作基底上吸收光的膜。根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施方式,本發(fā)明的導(dǎo)電性氧化物膜被用作基底上削弱可見波長范圍的電磁波在膜中傳播的導(dǎo)電膜。除非另外說明,表述“可見波長范圍”在本說明書中應(yīng)被理解為人類可見的波長帶,即電磁波譜400-750nm的波長帶。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式,該方法包括形成導(dǎo)電性光吸收氧化物膜。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式,該方法包括形成損耗(lossy)膜。本發(fā)明的方法生成即使在3D物體的復(fù)雜非平面表面上仍極具共形覆蓋的膜。除其他效益外,這促進(jìn)了例如采用該膜的涂層的光學(xué)設(shè)計(jì)。該膜材料在暴露于例如大氣條件或膜可暴露于濕氣和/或氧氣的其他潛在氧化條件時(shí)呈現(xiàn)良好的化學(xué)穩(wěn)定性。本發(fā)明的方法能夠制備導(dǎo)電性氧化物膜。該膜制備方法還使膜導(dǎo)電性能得到準(zhǔn)確的控制。令人驚訝地,該膜材料還呈現(xiàn)高吸收系數(shù),并且對(duì)于本發(fā)明一些實(shí)施方式,在電磁波譜的可見部分呈現(xiàn)相對(duì)均勻的吸收光譜。在本發(fā)明不受關(guān)于本發(fā)明方法產(chǎn)生上述優(yōu)勢的原因的任何具體理論約束的情況下,應(yīng)考慮下述理論。當(dāng)過渡金屬氧化物的預(yù)沉積物與有機(jī)金屬化學(xué)劑發(fā)生反應(yīng)時(shí),有機(jī)金屬化學(xué)劑的第一金屬被加入為沉積物的部分,使得光吸收和導(dǎo)電性氧化物形成。導(dǎo)致包含氧、過渡金屬和第一金屬的氧化物的具有光吸收性和導(dǎo)電性的相形成的化學(xué)反應(yīng)此時(shí)并不完全已知,但實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,這些反應(yīng)令人驚訝地提供具有可見光高吸收系數(shù)的氧化物。進(jìn)一步,形成的氧化物具有導(dǎo)電性。該氧化物的導(dǎo)電性膜可通過交替重復(fù)形成預(yù)沉積物和處理所形成的沉積物的步驟而形成。導(dǎo)電性氧化物膜具有上述有利性質(zhì)。此外,預(yù)沉積物的交替生長和對(duì)該沉積物的處理導(dǎo)致至少部分自限制生長機(jī)制,該至少部分自限制生長機(jī)制導(dǎo)致導(dǎo)電性氧化物膜有利的共形性,其具有相對(duì)均勻的厚度輪廓。對(duì)于以特定順序進(jìn)行本發(fā)明一些實(shí)施方式中的步驟a)、b)和C),存在多種不同的順序,并且本發(fā)明對(duì)于進(jìn)行步驟a)、b)和c)具有特定順序的一些實(shí)施方式提供了比其他實(shí)施方式略好的結(jié)果。在本發(fā)明一些其他實(shí)施方式中,步驟a)和b)可重復(fù)多次,從而在步驟
c)中使預(yù)沉積物暴露于有機(jī)金屬化學(xué)劑前形成預(yù)沉積物。本發(fā)明不限定步驟c)前步驟a)和b)的重復(fù)次數(shù)。在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式中,步驟a)、b)和c)以如下順序進(jìn)行首先a),然后b),然后C),然后再b),并且該順序重復(fù)一次或多次以增加膜厚度。在本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施方式中,步驟a)、b)和c)以如下順序進(jìn)行首先a),然后b),然后C),并且該順序重復(fù)一次或多次以增加膜厚度。在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式中,步驟a)、b)和c)以如下順序進(jìn)行首先a),然后b),該順序重復(fù)一次或多次,然后進(jìn)行步驟C)。由于基底表面每次暴露于化學(xué)劑均導(dǎo)致部分化學(xué)劑被吸附在基底表面上,在本發(fā)明一些實(shí)施方式中可利用基底表面暴露于化學(xué)劑的次數(shù)控制膜厚度。因此,這些在基底上 形成膜的方法能夠非常準(zhǔn)確地控制膜厚度。因此,膜的總吸光度,以及由此膜的暗度,可被準(zhǔn)確控制。當(dāng)負(fù)責(zé)膜生長的化學(xué)劑交替存在于反應(yīng)空間中時(shí),化學(xué)劑不能大量混合,并且高度吸收膜的生長主要受控于沉積表面上的吸附反應(yīng)。另一方面,這些吸附反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)主要受控于沉積表面的性質(zhì),而不太受控于沉積表面上和反應(yīng)空間中的化學(xué)劑的流動(dòng)動(dòng)力學(xué)。在本發(fā)明一些實(shí)施方式中,這導(dǎo)致高度吸收膜極具共形性,并具有非常均勻的厚度,而基本上與基底(或沉積表面)的形狀無關(guān)。在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式中,步驟a)、b)和c)分別進(jìn)行一次或多次以在基底上形成厚度在Inm至2μηι之間的膜。當(dāng)膜厚度在Inm以下或2μηι以上時(shí),膜對(duì)于人眼分別基本上透明或不透明。因此,落入Inm至2μπι范圍內(nèi)的膜可被有效用作灰度過濾器。在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式中,在基底表面暴露于化學(xué)劑時(shí),反應(yīng)空間中的壓強(qiáng)在O. Imbar (O. IhPa)與IOOmbar (IOOhPa)之間。在本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施方式中,在基底表面暴露于化學(xué)劑時(shí),基底表面的溫度在150°C至600°C的范圍內(nèi),優(yōu)選在200V至500°C的范圍內(nèi),最優(yōu)選在250至450°C的范圍內(nèi)。在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式中,過渡金屬化學(xué)劑是過渡金屬鹵化物。在本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施方式中,過渡金屬鹵化物是過渡金屬氯化物。本發(fā)明還有另一個(gè)實(shí)施方式中,過渡金屬氯化物選自三氯化鈦、四氯化鈦、四氯化鋯、四氯化鉿、五氯化鈮、五氯化鉭、五氯化鑰和六氯化鎢。在本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施方式中,過渡金屬化學(xué)劑是包含過渡金屬的乙醇鹽。在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式中,有機(jī)金屬化學(xué)劑的金屬部分選自招、鎵和過渡金屬。在本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施方式中,有機(jī)金屬化學(xué)劑的有機(jī)部分包含烷基配體。本發(fā)明還有另一個(gè)實(shí)施方式中,有機(jī)金屬化學(xué)劑是三甲基鋁。在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式中,含氧化學(xué)劑還包含氫。在本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施方式中,含氧化學(xué)劑是水。含氧化學(xué)劑的其他實(shí)例是臭氧、氧自由基、氧氣、乙醇鹽、H2O2和N20。通過適當(dāng)選擇化學(xué)劑和過程參數(shù)——特別是在基底表面暴露于化學(xué)劑時(shí)的基底溫度和反應(yīng)空間中的壓強(qiáng),化學(xué)劑在沉積表面上的吸附、過渡金屬氧化物的預(yù)沉積物的生長和用有機(jī)金屬化學(xué)劑對(duì)該預(yù)沉積物的處理可實(shí)現(xiàn)基本上自限制。這進(jìn)一步提高了生成膜的厚度均勻性和在復(fù)雜形狀3D物體表面上的共形性。此外,以上列舉的化學(xué)劑中許多價(jià)格低廉,本發(fā)明的方法可成本有效地進(jìn)行。在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式中,基底是非平面的。在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式中,膜包含氧,其適合在40至80原子% (原子百分比)的范圍內(nèi),優(yōu)選在55至75原子%的范圍內(nèi),最優(yōu)選在60至70原子%的范圍內(nèi)。在本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施方式中,膜包含第一金屬,其適合在5至40原子%的范圍內(nèi),優(yōu)選在7至30原子%的范圍內(nèi),最優(yōu)選在10至25原子%的范圍內(nèi)。本發(fā)明還有另一個(gè)實(shí)施方式中,膜包含過渡金屬,其適合在6至30原子%的范圍內(nèi),優(yōu)選在10至25原子%的范圍內(nèi),最優(yōu)選在13至23原子%的范圍內(nèi)。在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式中,膜包含氧、過渡金屬和第一金屬,使得氧原子百分比與過渡金屬原子百分比 和第一金屬原子百分比的總和的比例在I. 8至2. I的范圍內(nèi)。本發(fā)明的優(yōu)勢在上文公開的組成范圍內(nèi)被進(jìn)一步強(qiáng)化。在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式中,第一金屬是鋁。在本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施方式中,過渡金屬是欽。在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式中,含氧化學(xué)劑是水,過渡金屬化學(xué)劑是四氯化鈦,有機(jī)金
屬化學(xué)劑是三甲基鋁。在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式中,基底在電磁波譜可見部分是基本上透明的。在本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施方式中,基底是透鏡。在透鏡上,例如眼鏡的透鏡上,本發(fā)明的膜可用于在一側(cè)賦予透鏡特定的顏色外觀,而在另一側(cè)削弱該顏色外觀以保持自然的視覺體驗(yàn)。上文所述的本發(fā)明實(shí)施方式可相互任意組合應(yīng)用。其中幾個(gè)實(shí)施方式可組合在一起,形成本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施方式。本發(fā)明涉及的方法、產(chǎn)品或應(yīng)用可包括上文所述本發(fā)明實(shí)施方式中的至少一個(gè)。發(fā)明詳述下文將通過參考附圖以示例性實(shí)施方式更加具體地對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述,其中圖I是根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施方式所述的方法的示例流程圖;圖2是根據(jù)本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施方式所述的方法的示例流程圖;圖3示意性說明了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式形成的膜如何共形于基底形狀;圖4顯示得自根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施方式形成的膜的光透射測量的數(shù)據(jù);圖5顯示得自根據(jù)本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施方式形成的膜的光透射測量的數(shù)據(jù);圖6顯示得自根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施方式形成的膜的光透射測量的數(shù)據(jù);和圖7顯示根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式形成的膜的SEM-EDS組成分析。下文描述詳細(xì)公開了本發(fā)明的一些實(shí)施方式,詳細(xì)程度使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠基于公開內(nèi)容應(yīng)用本發(fā)明。不是實(shí)施方式的所有步驟均得到詳細(xì)描述,因?yàn)榛诒菊f明書其中多個(gè)步驟對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見的。例如,鑒于本說明書,下列實(shí)施方式中適于實(shí)施該方法的處理裝置的構(gòu)造對(duì)于技術(shù)人員是顯而易見的。該裝置可以是例如常規(guī)的適于操縱下述化學(xué)劑的ALD裝置。ALD裝置(即反應(yīng)器)被公開于例如US專利4389973和US專利4413022,在此將其囊括作為參考。其中涉及操縱這種裝置的多個(gè)步驟,如輸送基底進(jìn)入反應(yīng)空間、將反應(yīng)空間抽氣至低壓或調(diào)節(jié)裝置中氣流——如果該過程在大氣壓下進(jìn)行、加熱基底和反應(yīng)空間等,鑒于本說明書對(duì)于技術(shù)人員是顯而易見的。同樣,多個(gè)其他已知的操作或特征沒有被詳細(xì)描述,也沒有被述及,這是為了強(qiáng)調(diào)本發(fā)明不同實(shí)施方式的相關(guān)方面。
在本說明書中,除非另外說明,術(shù)語“基底表面”、“表面”或“沉積表面”用于表示基底表面或基底上已形成的膜的表面。因此,在基底上形成膜的方法期間,化學(xué)劑吸附在表面上時(shí),沉積表面發(fā)生改變。下文中本發(fā)明示例性實(shí)施方式起始于將基底引入一般反應(yīng)器裝置一例如適于進(jìn)行ALD方法的裝置——的反應(yīng)空間(步驟I))。反應(yīng)空間隨后利用例如機(jī)械真空泵被抽氣至適于成膜的壓強(qiáng),或在大氣壓ALD系統(tǒng)和/或方法的情況下,一般設(shè)定流動(dòng)以使沉積區(qū)域隔離大氣?;滓餐ㄟ^所用方法被加熱至適于成膜的溫度。基底可通過例如氣密性裝載-閉鎖(Ioad-Iock)系統(tǒng)或簡單地通過裝載口被引至反應(yīng)空間?;卓赏ㄟ^例如電阻加熱元件被加熱,該電阻加熱元件還加熱整個(gè)反應(yīng)空間。步驟I)還可包括其他制備程序,如使膜在基底上生長或另外制備用于隨后的方法步驟的基底。制備程序可取決于反應(yīng)器裝置或裝置運(yùn)行的環(huán)境。鑒于本說明書,這些程序的實(shí)施對(duì)于技術(shù)人員是顯而易見的。在基底和反應(yīng)空間已達(dá)到目標(biāo)溫度和適于沉積的其他條件后,開始使沉積表面交替暴露于不同的化學(xué)劑,形成過渡金屬氧化物的預(yù)沉積物。在本發(fā)明一些其他實(shí)施方式中, 預(yù)沉積物可通過方法如CVD或PVD形成,其不應(yīng)用沉積表面對(duì)不同化學(xué)劑的交替暴露。使基底表面適當(dāng)?shù)乇┞队诨瘜W(xué)劑,該化學(xué)劑處于其氣體形式。這可通過如下實(shí)現(xiàn)首先,蒸發(fā)其各自源容器中的化學(xué)劑,該化學(xué)劑可被加熱或可不被加熱,這取決于化學(xué)劑本身的性質(zhì)??赏ㄟ^例如由反應(yīng)器裝置的管道工程施加蒸發(fā)的化學(xué)劑而將其遞送進(jìn)入反應(yīng)空間,該反應(yīng)器裝置包括用于遞送蒸氣化學(xué)劑進(jìn)入反應(yīng)空間的流動(dòng)通道。蒸氣向反應(yīng)空間的控制施加可通過安裝在流動(dòng)通道中的閥門實(shí)現(xiàn)。這些適于ALD的系統(tǒng)中的閥門常被稱為脈沖閥門。同樣,可考慮在反應(yīng)空間中使基底接觸化學(xué)劑的其他機(jī)制。一個(gè)選擇是使基底表面(代替蒸發(fā)的化學(xué)劑)在反應(yīng)空間中移動(dòng),以使基底移動(dòng)經(jīng)過氣體化學(xué)劑所占據(jù)的區(qū)域。一般的ALD反應(yīng)器還包括將載氣如氮?dú)饣驓鍤庖敕磻?yīng)空間的系統(tǒng),使得在將下一化學(xué)劑引入反應(yīng)空間前反應(yīng)空間可被洗掉多余的化學(xué)劑和反應(yīng)副產(chǎn)物。該特征與蒸氣化學(xué)劑的控制施加一起使表面能夠交替暴露于化學(xué)劑,而不同化學(xué)劑在反應(yīng)空間中或在ALD反應(yīng)器的其他部分中沒有明顯混合。事實(shí)上,載氣流通常在整個(gè)沉積過程中連續(xù)經(jīng)過反應(yīng)空間,并且僅不同的化學(xué)劑被載氣交替引入反應(yīng)空間。顯然,反應(yīng)空間的清洗不一定導(dǎo)致多余化學(xué)劑或反應(yīng)副產(chǎn)物從反應(yīng)空間完全消除,而剩余的這些或其他材料可始終存在。在不同制備步驟(上述步驟I))后,在本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施方式中,進(jìn)行步驟a),SP,使基底表面暴露于含氧化學(xué)劑。該第一個(gè)實(shí)施方式顯不在圖I中。表面暴露于含氧化學(xué)劑在下述適當(dāng)?shù)倪^程條件下導(dǎo)致部分含氧化學(xué)劑吸附在表面上。清洗反應(yīng)空間后,使表面暴露于過渡金屬化學(xué)劑(步驟b)),其中一些過渡金屬化學(xué)劑轉(zhuǎn)而吸附在步驟a)生成的表面上。步驟a)然后步驟b)導(dǎo)致過渡金屬氧化物的預(yù)沉積物在沉積表面上形成。步驟b)的清洗階段后,在步驟c)使生成的表面暴露于有機(jī)金屬化學(xué)劑,即用有機(jī)金屬化學(xué)劑處理預(yù)沉積物。該處理導(dǎo)致其中一些有機(jī)金屬化學(xué)劑吸附在沉積表面上,并且最終有機(jī)金屬化學(xué)劑的第一金屬摻入沉積物。隨后清洗反應(yīng)空間。如述,由于相應(yīng)化學(xué)劑與沉積表面的吸附反應(yīng),各暴露步驟a)、b)或c)均導(dǎo)致額外的沉積物在表面上形成?;咨系某练e物厚度可通過以圖I流程圖所示的順序重復(fù)步驟a)、b)和c)而增加。當(dāng)沉積物達(dá)到足夠的厚度時(shí),沉積物形成包含氧、來自有機(jī)金屬化學(xué)劑的第一金屬和過渡金屬的氧化物材料膜。該導(dǎo)電性氧化物材料膜具有所述的有利性質(zhì)。在達(dá)到目標(biāo)膜厚度后,停止交替暴露,并終止處理。在不同制備步驟(上述步驟I))后,在本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施方式中,進(jìn)行步驟a),SP,使基底表面暴露于含氧化學(xué)劑。該第二個(gè)實(shí)施方式顯不在圖2中。表面暴露于含氧化學(xué)劑在下述適當(dāng)?shù)倪^程條件下導(dǎo)致部分含氧化學(xué)劑吸附在表面上。清洗反應(yīng)空間后,使表面暴露于過渡金屬化學(xué)劑(步驟b)),其中一些過渡金屬化學(xué)劑轉(zhuǎn)而吸附在步驟a)生成的表面上。步驟a)然后步驟b)導(dǎo)致過渡金屬氧化物的預(yù)沉積物在沉積表面上形成。步驟b)的清洗階段后,在步驟c)使生成的表面暴露于有機(jī)金屬化學(xué)劑,即用有機(jī)金屬化學(xué)劑處理預(yù)沉積物。該處理導(dǎo)致其中一些有機(jī)金屬化學(xué)劑吸附在沉積表面上,并且最終有機(jī)金屬化學(xué)劑的第一金屬摻入沉積物。隨后清洗反應(yīng)空間,然后使生成的表面再次暴露于過渡金屬化學(xué)劑,并隨后清洗反應(yīng)空間,即重復(fù)步驟b)。如述,由于相應(yīng)化學(xué)劑與沉積表面的吸附反應(yīng),各暴露步驟a)、b)或c)均導(dǎo)致額外的沉積物在表面上形成。基底上的沉積物厚度可通過以圖2流程圖所示的順序重復(fù)步驟a)、b)、c)和b)而增加。當(dāng)沉積物達(dá)到足夠的厚度時(shí), 沉積物形成包含氧、來自有機(jī)金屬化學(xué)劑的第一金屬和過渡金屬的氧化物材料膜。該導(dǎo)電性氧化物材料膜具有所述的有利性質(zhì)。在達(dá)到目標(biāo)膜厚度后,然后停止交替暴露,并終止處理。在所述實(shí)施方式中,暴露步驟的最短重復(fù)順序稱為脈沖順序;圖I所示第一實(shí)施方式的脈沖順序是a)、b)、c),圖2所示第二實(shí)施方式的脈沖順序是a)、b)、C)、b)。在過程的每個(gè)暴露步驟中,基底所暴露的化學(xué)劑可以是不同的。在圖I所示第一實(shí)施方式中,例如,在每次重復(fù)脈沖順序a)、b)、c)時(shí),步驟a)的含氧化學(xué)劑可以是不同的。這也適用于本發(fā)明的其他實(shí)施方式。上文公開的方法在一個(gè)沉積循環(huán)中可不提供完整的沉積物單層。在每次沉積循環(huán)后,沉積表面具有開放的成核位點(diǎn)。完整的沉積物單層可需要甚至3至10個(gè)沉積循環(huán),這取決于具體過程。科學(xué)文獻(xiàn)用例如術(shù)語“空間位阻”來描述每一次沉積循環(huán)導(dǎo)致該亞單層覆蓋的機(jī)制。但每次沉積循環(huán)后沒有得到完整的單層覆蓋也可存在其他原因。這個(gè)事實(shí)表明了在本發(fā)明的一些其他實(shí)施方式中在步驟c)中用有機(jī)金屬化學(xué)劑處理預(yù)沉積物前在預(yù)沉積物上沉積另外的材料的可能性,條件是步驟c)的有機(jī)金屬化學(xué)劑可至少部分地與該材料一通過例如可能重復(fù)進(jìn)行步驟a)和b)生成的預(yù)沉積物一發(fā)生反應(yīng)。為從沉積物形成具有上述有利性質(zhì)的材料的導(dǎo)電性氧化物膜,預(yù)沉積物可能必須在沉積表面上交替形成,并經(jīng)有機(jī)金屬化學(xué)劑處理數(shù)次。在圖I和圖2所示的本發(fā)明實(shí)施方式中,這是通過重復(fù)沉積循環(huán)一次或多次一即進(jìn)行循環(huán)兩次或更多次一實(shí)現(xiàn)的。本發(fā)明的實(shí)施方式生成導(dǎo)電性氧化物膜1,其共形于基底2的形狀。這在圖3中被示意性說明,其中基底2被置于反應(yīng)空間,使得基底2位于反應(yīng)空間的壁3上。沉積的膜I還呈現(xiàn)深灰色調(diào),其取決于沉積膜I的厚度。如圖3所示,壁3遮蔽部分基底,使得膜I不能生長在基底的遮蔽區(qū)域4上。同樣,基底2的其他區(qū)域也可被機(jī)械地遮蔽,從而使膜I沉積在基底2的選擇區(qū)域上。通過適當(dāng)選擇用于沉積膜I的化學(xué)劑和過程參數(shù),負(fù)責(zé)膜生長的吸附反應(yīng)呈現(xiàn)自限制特征,并且膜I的共形性和同質(zhì)性可被進(jìn)一步提高。下列實(shí)施例詳細(xì)描述了膜I如何能夠在基底2上生長。實(shí)施例I
根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施方式(參見
圖1),應(yīng)用不同的處理溫度在基底上形成導(dǎo)電性氧化物膜。首先,將厚度為O. 3mm的視覺上基本透明的D263T玻璃基底(可得自SchottAG, Germany)插入P400ALD批處理裝置(可得自Beneq 0Y, Finland)的反應(yīng)空間?;资瞧矫娴模瑥亩軌蚶邕M(jìn)行可靠的光透射測量。基底被置于反應(yīng)空間中,使得基底玻璃底側(cè)被遮蔽,以使膜生長僅能在暴露于周圍反應(yīng)空間的頂側(cè)進(jìn)行。在本實(shí)施例中,上面論述的且負(fù)責(zé)清洗反應(yīng)空間的載氣是氮?dú)?N2)。在將基底裝入ALD裝置的準(zhǔn)備完成后,將ALD裝置的反應(yīng)空間抽氣至負(fù)壓,并且設(shè)置載氣連續(xù)流動(dòng)以達(dá)到約lmbar (IhPa)的處理壓強(qiáng),隨后加熱基底直至處理溫度。通過計(jì)算機(jī)控制的4至6小時(shí)加熱時(shí)間,使反應(yīng)空間中的溫度穩(wěn)定于處理溫度。在達(dá)到和穩(wěn)定在處理溫度后,方法從步驟I)移至第一暴露步驟,根據(jù)圖I所示的步驟a)。脈沖順序一a),然后b),然后c)—進(jìn)行一次,然后在該過程結(jié)束前重復(fù)499 次,使基底離開反應(yīng)空間和離開ALD裝置。通過開啟P400ALD裝置控制前體化學(xué)劑流入反應(yīng)空間的脈沖閥門,實(shí)現(xiàn)基底表面暴露于特定化學(xué)劑。通過關(guān)閉控制前體化學(xué)劑流入反應(yīng)空間的閥門,從而僅使連續(xù)的載氣流流過反應(yīng)空間,來實(shí)現(xiàn)反應(yīng)空間的清洗。本實(shí)施例的脈沖順序詳細(xì)如下0. 6s暴露于H2O, I. 5s清洗,O. 4s暴露于TiCl4,
2.Os清洗,O. 5s暴露于三甲基鋁,2. Os清洗。該順序下的暴露時(shí)間和清洗時(shí)間分別表示特定化學(xué)劑的特定脈沖閥門保持開啟的時(shí)間和所有化學(xué)劑脈沖閥門保持關(guān)閉的時(shí)間。由于根據(jù)基本電磁場理論,形成的膜的光吸收能力或電磁削弱能力與膜具有導(dǎo)電性有關(guān),因此通過測量穿過具有在基底一側(cè)形成的導(dǎo)電性氧化物膜的基底玻璃的光透射評(píng)價(jià)在不同的處理溫度一230°C、280°C和330°C——下形成的三種不同的導(dǎo)電性氧化物膜。結(jié)果由圖4所示數(shù)據(jù)顯示。由圖4可推斷出,在230°C、280°C和330°C下生長的導(dǎo)電性氧化物膜在電磁波譜400-750nm可見部分呈現(xiàn)相對(duì)均勻的光吸收。該膜還看起來明顯發(fā)暗。雖然并不完全了解本實(shí)施例中負(fù)責(zé)膜生長的吸附反應(yīng),但進(jìn)行的測試表明,化學(xué)劑吸附反應(yīng)在至少一定程度上自限制。這導(dǎo)致大表面區(qū)域上甚至復(fù)雜的非平面表面上非常共形且均勻的膜。測量這種氧化物膜的厚度是相當(dāng)困難的,因?yàn)椴蝗菀桌霉鈱W(xué)測量或橢偏儀測量得到結(jié)果。準(zhǔn)確的測量可利用TEM或HRTEM實(shí)現(xiàn)。但其價(jià)格昂貴。在較低溫度下形成的膜的沉積速率為約O. Ilnm/循環(huán)。在較高溫度下形成的膜的沉積速率可不同。然而,形成的膜的厚度為約55nm?;谒鶎?shí)施的傳導(dǎo)性測量結(jié)果,發(fā)現(xiàn)形成的膜具有導(dǎo)電性(參見實(shí)施例4)。實(shí)施例2導(dǎo)電性氧化物膜根據(jù)本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施方式在基底上形成(參見圖2 )。首先,將厚度為O. 3mm的視覺上基本透明的D263T玻璃基底(可得自Schott AG,Germany)插入P400ALD批處理裝置(可得自Beneq 0Y,F(xiàn)inland)的反應(yīng)空間。基底是平面的,從而能夠進(jìn)行可靠的光透射測量結(jié)果?;妆恢糜诜磻?yīng)空間中,使得基底玻璃一側(cè)暴露(即基底玻璃另一側(cè)被遮蔽)于周圍的反應(yīng)空間。在本實(shí)施例中,上述的且負(fù)責(zé)清洗反應(yīng)空間的載氣是氮?dú)?N2)。在將基底裝入ALD裝置的準(zhǔn)備完成后,將ALD裝置的反應(yīng)空間抽氣至負(fù)壓,并且設(shè)置載氣連續(xù)流動(dòng)以達(dá)到約lmbar (IhPa)的處理壓強(qiáng),隨后加熱基底直至280°C的處理溫度。通過計(jì)算機(jī)控制的4至6小時(shí)加熱時(shí)間,使反應(yīng)空間中的溫度穩(wěn)定至處理溫度。在達(dá)到和穩(wěn)定在處理溫度后,方法從步驟I)移至第一暴露步驟,根據(jù)圖2所示的步驟a)。脈沖順序一一a)、然后b),然后C),然后再次b)—進(jìn)行一次,然后在該過程結(jié)束前重復(fù)1999次,使基底離開反應(yīng)空間和離開ALD裝置。通過開啟P400ALD裝置控制化學(xué)劑流入反應(yīng)空間的脈沖閥門實(shí)現(xiàn)基底表面暴露
于特定化學(xué)劑。通過關(guān)閉控制前體化學(xué)劑流入反應(yīng)空間的閥門,從而僅使連續(xù)的載氣流流過反應(yīng)空間,來實(shí)現(xiàn)反應(yīng)空間的清洗。本實(shí)施例的脈沖順序詳細(xì)如下0. 6s暴露于H2O, I. 5s清洗,0. 4s暴露于TiCl4,2. Os清洗,0. 5s暴露于三甲基鋁,2. Os清洗,0. 4s暴露于TiCl4, 2. Os清洗。該順序下的暴露時(shí)間和清洗時(shí)間分別表示特定化學(xué)劑的特定脈沖閥門保持開啟的時(shí)間和所有化學(xué)劑脈沖閥門保持關(guān)閉的時(shí)間。同樣,通過測量穿過具有在基底兩側(cè)形成的膜的基底玻璃的光透射,評(píng)價(jià)本實(shí)施例中形成的導(dǎo)電性氧化物膜(圖5的樣本196)。結(jié)果由圖5所示數(shù)據(jù)顯示。該圖還顯示與得自根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式形成的導(dǎo)電性氧化物膜(圖5的樣本191)的透射數(shù)據(jù)的比較。該膜也在處理溫度280°C下形成,除順序a)、然后b),然后c)進(jìn)行一次,然后重復(fù)1999次外,其程序與實(shí)施例I 一致。由圖5可推斷出,兩導(dǎo)電性氧化物膜在電磁波譜400_750nm可見部分都呈現(xiàn)相對(duì)均勻的光吸收。雖然并不完全了解本實(shí)施例中負(fù)責(zé)膜生長的吸附反應(yīng),但進(jìn)行的測試表明,化學(xué)劑吸附反應(yīng)在至少一定程度上自限制。這導(dǎo)致大表面區(qū)域上甚至復(fù)雜的非平面表面上非常共形的膜。進(jìn)一步,樣本191形成的氧化物膜的厚度為約220nm (應(yīng)用上述假設(shè))?;谝堰M(jìn)行的傳導(dǎo)性測量結(jié)果,發(fā)現(xiàn)形成的氧化物膜具有導(dǎo)電性(參見實(shí)施例4)。實(shí)施例3圖6顯示得自根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式形成的導(dǎo)電性氧化物膜的透射數(shù)據(jù)(圖6的樣本191)。除順序a),然后b),然后c)進(jìn)行一次,然后重復(fù)1999次外,該導(dǎo)電性氧化物膜在處理溫度280°C下以與實(shí)施例I相同的程序形成。由圖6可推斷出,膜在電磁波譜400_750nm的可見部分呈現(xiàn)相對(duì)均勻的光吸收。雖然并不完全了解在本實(shí)施例中負(fù)責(zé)膜生長的吸附反應(yīng),但進(jìn)行的測試表明,化學(xué)劑吸附反應(yīng)在至少一定程度上自限制。這導(dǎo)致大表面區(qū)域上甚至復(fù)雜的非平面表面上非常共形和均勻的膜。進(jìn)一步,形成的膜厚度為約220nm (應(yīng)用上述假設(shè))?;谝堰M(jìn)行的傳導(dǎo)性測量結(jié)果,發(fā)現(xiàn)形成的氧化物膜具有導(dǎo)電性(參見實(shí)施例4)。實(shí)施例4用FLUKE 8060A萬用表由探針距離IOmm測量根據(jù)本發(fā)明不同實(shí)施方式形成的幾種氧化物膜的傳導(dǎo)性。這種測量技術(shù)的細(xì)節(jié)對(duì)于技術(shù)人員將是顯而易見的。表I顯示這種測量的結(jié)果,其中顯示了以Mohm表示的電阻。目的是確定形成的膜本質(zhì)上是絕緣的還是傳導(dǎo)性的。實(shí)際的讀數(shù)取決于膜厚度。
表I.形成氧化物膜的導(dǎo)電數(shù)據(jù)
權(quán)利要求
1.在基底(2)上形成導(dǎo)電性氧化物膜(I)的方法,所述方法包括如下步驟將所述基底(2)引入反應(yīng)空間,在所述基底(2)的沉積表面上形成預(yù)沉積物,并用化學(xué)劑處理所述沉積表面,其特征在于,在所述基底(2)的沉積表面上形成所述預(yù)沉積物的步驟包括在所述沉積表面上形成過渡金屬氧化物的預(yù)沉積物,并隨后清洗所述反應(yīng)空間,并且用化學(xué)劑處理所述沉積表面的步驟包括用包含第一金屬的有機(jī)金屬化學(xué)劑處理所述沉積表面,使得至少部分所述有機(jī)金屬化學(xué)劑與至少部分所述預(yù)沉積物發(fā)生反應(yīng),并隨后清洗所述反應(yīng)空間,形成包含氧、第一金屬和過渡金屬的氧化物;所述形成所述預(yù)沉積物和處理所述沉積表面的步驟交替重復(fù),使得導(dǎo)電性氧化物膜(I)在所述基底(2 )上形成。
2.權(quán)利要求I所述的方法,其特征在于,形成所述過渡金屬氧化物的預(yù)沉積物包括任何順序的如下交替步驟, a)使所述基底(2)的沉積表面暴露于含氧化學(xué)劑,使得至少部分所述含氧化學(xué)劑吸附在所述沉積表面上,并隨后清洗所述反應(yīng)空間,和 b)使所述基底(2)的沉積表面暴露于過渡金屬化學(xué)劑,使得至少部分所述過渡金屬化學(xué)劑吸附在所述沉積表面上,并隨后清洗所述反應(yīng)空間。
3.權(quán)利要求1-2中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,用有機(jī)金屬化學(xué)劑處理所述沉積表面包括 c)使所述基底(2)的沉積表面暴露于有機(jī)金屬化學(xué)劑,使得至少部分所述有機(jī)金屬化學(xué)劑吸附在所述沉積表面上,并隨后清洗所述反應(yīng)空間。
4.權(quán)利要求3所述的方法,其特征在于,所述步驟a)、b)和c)以如下順序進(jìn)行首先a),然后b),然后C),然后再b),并且所述順序重復(fù)一次或多次以增加所述膜(I)的厚度。
5.權(quán)利要求3所述的方法,其特征在于,所述步驟a)、b)和c)以如下順序進(jìn)行首先a),然后b),然后C),并且所述順序重復(fù)一次或多次以增加所述膜(I)的厚度。
6.權(quán)利要求3所述的方法,其特征在于,所述步驟a)、b)和c)以如下順序進(jìn)行首先a),然后b),所述順序重復(fù)一次或多次,然后進(jìn)行步驟C)。
7.權(quán)利要求3-6中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,所述步驟a)、b)和c)各進(jìn)行一次或多次以形成所述基底(2 )上厚度在Inm至2 μ m之間的膜(I)。
8.權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,當(dāng)所述基底(2)的表面暴露于化學(xué)劑時(shí),所述反應(yīng)空間中的壓強(qiáng)在O. Imbar與IOOmbar之間。
9.權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,當(dāng)所述基底(2)的表面暴露于化學(xué)劑時(shí),所述基底(2)的表面溫度在150°C至600°C的范圍內(nèi),優(yōu)選在200°C至500°C的范圍內(nèi),最優(yōu)選在250至450°C的范圍內(nèi)。
10.權(quán)利要求2-9中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于所述過渡金屬化學(xué)劑是過渡金屬鹵化物。
11.權(quán)利要求10所述的方法,其特征在于所述過渡金屬鹵化物是過渡金屬氯化物。
12.權(quán)利要求11所述的方法,其特征在于,所述過渡金屬氯化物選自三氯化鈦、四氯化鈦、四氯化鋯、四氯化鉿、五氯化鈮、五氯化鉭、五氯化鑰和六氯化鎢。
13.權(quán)利要求1-12中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于所述有機(jī)金屬化學(xué)劑的金屬部分選自鋁、鎵和過渡金屬。
14.權(quán)利要求1-13中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于所述有機(jī)金屬化學(xué)劑的有機(jī)部分包含燒基配體。
15.權(quán)利要求1-14中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于所述有機(jī)金屬化學(xué)劑是三甲基招。
16.權(quán)利要求2-15中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于所述含氧化學(xué)劑還包含氫。
17.權(quán)利要求16所述的方法,其特征在于所述含氧化學(xué)劑是水。
18.權(quán)利要求1-17中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于所述基底(2)是非平面的。
19.導(dǎo)電性氧化物膜(I),包含氧、第一金屬和過渡金屬,其特征在于所述膜(I)通過如下形成在基底(2)的沉積表面上形成過渡金屬氧化物的預(yù)沉積物,并隨后清洗所述反應(yīng)空間;和用包含第一金屬的有機(jī)金屬化學(xué)劑處理所述沉積表面,使得至少部分所述有機(jī)金屬化學(xué)劑與至少部分所述預(yù)沉積物發(fā)生反應(yīng),并隨后清洗所述反應(yīng)空間,形成包含氧、第一金屬和過渡金屬的氧化物;所述形成所述預(yù)沉積物和處理所述沉積表面的步驟交替重復(fù),使得導(dǎo)電性氧化物膜(I)在所述基底(2 )上形成。
20.權(quán)利要求19所述的膜(I),其特征在于所述膜(I)包含氧,所述氧適合在40至80原子%的范圍內(nèi),優(yōu)選在55至75原子%的范圍內(nèi),最優(yōu)選在60至70原子%的范圍內(nèi)。
21.權(quán)利要求19-20中任一項(xiàng)所述的膜(I),其特征在于所述膜(I)包含第一金屬,所述第一金屬適合在5至40原子%的范圍內(nèi),優(yōu)選在7至30原子%的范圍內(nèi),最優(yōu)選在10至25原子%的范圍內(nèi)。
22.權(quán)利要求19-21中任一項(xiàng)所述的膜(1),其特征在于所述膜(I)包含過渡金屬,所述過渡金屬適合在6至30原子%的范圍內(nèi),優(yōu)選在10至25原子%的范圍內(nèi),最優(yōu)選在13至23原子%的范圍內(nèi)。
23.權(quán)利要求19-22中任一項(xiàng)所述的膜(I),其特征在于所述膜(I)包含氧、過渡金屬和第一金屬,使得所述氧的原子百分比與所述過渡金屬的原子百分比和所述第一金屬的原子百分比的總和的比例在I. 8至2. I的范圍內(nèi)。
24.權(quán)利要求19-23中任一項(xiàng)所述的膜(1),其特征在于所述第一金屬是鋁。
25.權(quán)利要求19-24中任一項(xiàng)所述的膜(I),其特征在于所述過渡金屬是鈦。
26.權(quán)利要求I所述在基底(2)上制備導(dǎo)電性氧化物膜(I)的方法用于削弱可見波長范圍的電磁波在所述膜中的傳播的應(yīng)用。
27.權(quán)利要求19所述的導(dǎo)電性氧化物膜(I)作為在基底(2)上的膜(I)用于削弱可見波長范圍的電磁波在所述膜中的傳播的應(yīng)用。
28.權(quán)利要求26-27中任一項(xiàng)所述的應(yīng)用,其特征在于所述基底(2)是非平面的。
全文摘要
在基底(2)上形成導(dǎo)電性氧化物膜(1)的方法,該方法包括如下步驟將基底(2)引入反應(yīng)空間,在基底(2)的沉積表面上形成預(yù)沉積物,和用化學(xué)劑處理沉積表面。在基底(2)的沉積表面上形成預(yù)沉積物的步驟包括在沉積表面上形成過渡金屬氧化物的預(yù)沉積物,并隨后清洗反應(yīng)空間。用化學(xué)劑處理沉積表面的步驟包括用有機(jī)金屬化學(xué)劑處理沉積表面,并隨后清洗反應(yīng)空間,從而形成包含氧、第一金屬和過渡金屬的氧化物。形成預(yù)沉積物和處理沉積表面的步驟交替重復(fù),使得導(dǎo)電性氧化物膜(1)在基底(2)上形成。
文檔編號(hào)C23C16/08GK102666914SQ201080057435
公開日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2010年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月6日
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