[发明专利]用于处理颗粒物质的设备和方法

说明书

本发明涉及用于根据原子层沉积方法的原理、通过使颗粒物质暴露于至少第一气态前体和第二气态前体的连续表面反应来处理颗粒物质的设备和方法。设备包括真空室(1)、用于颗粒物质的反应室(2)、用于使反应室(2)内的颗粒物质振动的振动机构(3)以及前体系统(4)，反应室(2)设置在真空室(1)内侧，前体系统(4)布置成供应至少第一气态前体和第二气态前体穿过反应室(2)，以便使颗粒物质处于至少第一气态前体和第二气态前体中。方法包括以下步骤：供应至少第一气态前体和第二气态前体穿过反应室(2)，以便使颗粒物质处于至少第一气态前体和第二气态前体中，以及使反应室(2)内的颗粒物质振动。

技术领域

本发明涉及用于处理颗粒物质的设备，更具体地，涉及一种用于根据原子层沉积方法的原理对颗粒物质进行处理的设备。本发明还涉及用于处理颗粒物质的方法，更具体地，涉及一种用于根据原子层沉积方法的原理在设备中对颗粒物质进行处理的方法。

背景技术

在ALD应用中，通常在不同的阶段中将两种气态前体引入ALD反应器中。气态前体与基材表面有效地进行反应，从而导致单原子层的沉积。在单独引入另一前体之前，前体阶段通常跟随有吹扫阶段或由吹扫阶段分隔开，吹扫阶段将过量的前体从基材的表面消除。因此，ALD过程需要依序交替的到基材的表面的前体的通量。这种在表面反应和吹扫阶段之间交替的重复序列是典型的ALD沉积循环。

颗粒物质可以暴露于这样的条件，其中在引起颗粒物质以流体的方式作用的状态下在容器中形成流化床。这通常通过引入加压气体使其经过颗粒物质来实现。

当通过ALD过程向颗粒物质提供涂覆层时会出现问题，因为涂覆层应当施加为完全包围颗粒物质，并且颗粒物质容易团聚。

发明内容

本发明的目的是提供一种设备，以解决上述问题。本发明的目的通过用于根据原子层沉积方法的原理对颗粒物质进行处理的设备来实现。所述处理通过使所述颗粒物质暴露于至少第一气态前体和第二气态前体的连续表面反应而进行，所述设备包括：真空室；用于颗粒物质的反应室，所述反应室设置在所述真空室内侧；振动机构，所述振动机构用于使所述反应室内的颗粒物质振动；以及前体系统，所述前体系统布置成供应所述至少第一气态前体和第二气态前体穿过所述反应室，以便使所述颗粒物质处于所述至少第一气态前体和第二气态前体中，所述前体系统包括入口并且所述前体系统布置在所述真空室外侧，使得所述入口布置成行经所述真空室并且通向所述反应室。本发明的目的还通过用于根据原子层沉积方法的原理在设备中对颗粒物质进行处理的方法来实现。所述方法包括以下步骤：供应所述至少第一气态前体和第二气态前体穿过所述反应室，以便使所述颗粒物质处于所述至少第一气态前体和第二气态前体中；以及使所述反应室内的颗粒物质振动。

本发明基于通过ALD方法对颗粒物质进行涂覆从而向反应室振动的想法，所述反应室包含颗粒物质。颗粒物质的振动有助于流化，使得第一气态前体和第二气态前体遍及所有颗粒物质并且颗粒物质被完全包围地涂覆。通过加热可以进一步有助于流化，并且在本发明的优选实施方式中，在真空室中布置有至少一个加热器，以便向反应室提供热量。

根据本发明的用于根据原子层沉积方法的原理、通过使颗粒物质暴露于至少第一气态前体和第二气态前体的连续表面反应而对颗粒物质进行处理的设备包括：真空室和设置在所述真空室内侧的反应室，所述反应室用于颗粒物质；用于使所述反应室内的颗粒物质振动的振动机构；以及布置成供应所述至少第一气态前体和第二气态前体穿过所述反应室(2)以便使所述颗粒物质处于所述至少第一气态前体和第二气态前体中的前体系统。所述振动机构可操作地连接到所述设备并且布置成使所述设备的至少一部分振动以便使所述反应室内的颗粒物质振动。这意味着在本发明的一个实施方式中，振动机构布置成使反应室或反应室的一部分、如反应室的底部或反应室的壁、振动。在本发明的另一实施方式中，振动机构布置成使布置在反应室内侧的容器振动，或者振动机构布置成使反应室和容器二者振动。振动机构可以使容器仅部分地振动，使得振动机构仅使容器的底部或容器的顶部部分振动，或者振动机构可以使整个容器全部振动。振动机构可以布置成间接地使反应室或容器振动，使得振动机构布置成使平台振动，反应室和/或容器布置在所述平台上。