[发明专利]顺序渗透合成设备

权利要求书

1.一种顺序渗透合成设备，其包括：

反应室，其被构造和布置成保持至少第一衬底；

前体分配和移除系统，用于向所述反应室提供气化的第一前体或第二前体以及从所述反应室移除所述气化的第一前体或第二前体；以及

顺序控制器，其可操作地连接到所述前体分配和移除系统，并且包括存储器，所述存储器设置有程序，当在所述顺序控制器上运行所述程序时，执行设置在所述衬底上的可渗透材料的渗透，其中在所述顺序渗透合成设备操作过程中，所述顺序控制器操作以运行所述程序，通过以下方式执行可渗透材料的渗透：

激活所述前体分配和移除系统以在所述反应室中提供并保持所述第一前体持续第一时间段T1；

激活所述前体分配和移除系统以从所述反应室中移除所述第一前体的一部分持续第二时间段T2；并且

激活所述前体分配和移除系统以在所述反应室中提供并保持所述第二前体持续第三时间段T3，其中通过关闭移除反应室阀同时向反应室提供第二前体，在第三时间段T3的装载时间段积聚第二前体压力，其中在第三时间段T3，第二前体渗透可渗透材料并与所述衬底上的可渗透材料中的渗透的第一前体衍生物反应，

其中所述存储器中的所述程序被编程为使得所述第一时间段T1长于所述第二时间段T2。

2.根据权利要求1所述的设备，其中所述存储器中的所述程序被编程为使得所述第一时间段T1是所述第二时间段T2的2至10000倍。

3.根据权利要求1所述的设备，其中所述存储器中的所述程序被编程为使得所述第一时间段T1在1至20000秒之间。

4.根据权利要求1所述的设备，其中所述存储器中的所述程序被编程为使得所述第二时间段T2在0.1至3000秒之间。

5.根据权利要求1所述的设备，其中所述设备包括加热系统和压力控制系统，所述加热系统被构造和布置成将所述反应室的温度控制在20和450℃之间的工艺温度，所述压力控制系统被构造和布置成将所述反应室中的压力控制在0.001和1000托之间的工艺压力。

6.根据权利要求1所述的设备，其中所述反应室被构造和布置成容纳单个衬底，并且所述存储器中的所述程序被编程为使得所述第一时间段T1是所述第二时间段T2的2至6000倍。

7.根据权利要求1所述的设备，其中所述反应室被构造和布置成容纳2到25个衬底，并且所述存储器中的所述程序被编程为使得所述第一时间段T1是所述第二时间段T2的2至8000倍。

8.根据权利要求1所述的设备，其中所述反应室被构造和布置成容纳26到200个衬底，并且所述存储器中的所述程序被编程为使得所述第一时间段T1是所述第二时间段T2的2至10000倍。

9.根据权利要求1所述的设备，其中所述存储器中的所述程序被编程为使得所述第三时间段T3在1至20000秒之间。

10.根据权利要求1所述的设备，其中所述存储器中的所述程序被编程为：

激活所述前体分配和移除系统，以在渗透循环结束时，在所述第三时间段T3之后从所述反应室移除所述第二前体的一部分持续第四时间段T4；并且

重复所述渗透循环N次，其中N在1至60之间。

11.根据权利要求10所述的设备，其中所述存储器中的所述程序被编程为激活所述前体分配和移除系统持续在0.1至3000秒之间的所述第四时间段T4。

12.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一前体和第二前体中的一者或两者是液体前体，并且所述设备包括：

直接液体注射器(DLI)蒸发器系统，其可操作地连接到所述顺序控制器以计量和蒸发所述第一前体或第二前体。