[发明专利]涂覆蒸发基底和产生至少部分封装的基底的方法，其装置和产品

说明书

本发明涉及涂覆蒸发基底和产生至少部分封装的基底的方法，其装置和产品。提供了一种用于涂覆蒸发基底的方法和装置，其中当所述基底经历从基本上液相到气态相的相变的时间期间，膜涂层12沉积在基底10的至少一部分上。在蒸发基底材料的至少一部分时形成的气态物质101当经历在气态相中化学沉积反应时产生微粒11，所述微粒11形成至少一个涂层以产生膜涂层12。

技术领域

本发明总体上涉及基底处理方法及设备。特别地，本发明涉及通过化学沉积方法涂覆蒸发介质的方法。

背景技术

现有技术中广泛描述了在蒸气相中发生的化学沉积方法，例如化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition，CVD)和原子层沉积(Atomic Layer Deposition，ALD)。通常被视为是CVD工艺的子类的ALD技术已证明是用于在多种基底上制造高质量共形涂层(conformal coating)的有效工具。

ALD是基于交替的自饱和表面反应，其中作为非反应性(惰性)气体载体中的化学化合物或元素提供的不同反应物(前驱体)被依次脉冲到容纳基底的反应空间中。沉积反应物之后，用惰性气体吹扫所述基底。常规的ALD循环进行两个半反应(脉冲第一前驱体–吹扫；脉冲第二前驱体–吹扫)，从而以自限(自饱和)方式形成通常为0.05–0.2nm厚的材料层。为了获得具有预定厚度的膜，根据需要将该循环重复多次。每种前驱体的典型基底暴露时间为0.01–1秒。

因此，汽相涂覆工艺(例如CVD和ALD)依赖于在气态相中向样品(基底)输送反应物。在表面涂覆工艺中，反应通常仅发生在样品表面，而避免了气相中的反应。因此，如果反应性(前驱体)气体，例如三甲基铝(trimethylaluminium，TMA)和H₂O(用于产生氧化铝Al_xO_y(例如Al₂O₃)的常见ALD反应物)在气相中反应，则它们会生成颗粒，该颗粒最终增长到微米范围内的尺寸。ALD技术通常要求气相中一次仅存在一种前驱体物质(反应物)，这是因为ALD反应是有顺序的且时间上分离的事实。如果两种前驱体物质/气体同时存在于气相中，则该过程会产生颗粒，这对于ALD工艺是不期望的，并且在大多数情况下甚至是有害的。

相反，旨在生成颗粒的过程(例如纳米粉末的生产)通常涉及气相中物质之间的反应。

目前，在生物医学应用中通常使用胶体物质，例如水凝胶。在某些领域，诸如在药物制备和缓释药物递送中，胶体(诸如水凝胶)需要在其表面上沉积薄涂层。然而，在蒸气相中的化学沉积条件(诸如ALD条件)下，水凝胶材料蒸发。

在这方面，考虑到解决在与由包括在常规气相沉积工艺条件下蒸发的材料或由其组成的基底生产涂覆物品中应用所述方法相关的挑战，仍需要在基于气相沉积的方法(诸如原子层沉积技术)领域中的更新。

发明内容

本发明的目的是解决或至少缓解由相关技术的限制和缺点引起的各个问题。该目的通过用于涂覆蒸发基底的方法和装置、经涂覆的基底和相关用途的多个实施方式来实现。在一个方面，提供了用于涂覆蒸发基底的方法。

在实施方式中，提供了用于涂覆蒸发基底的方法，其中所述方法包括将包括至少一个涂层的膜涂层沉积到基底材料的至少一部分上，该基底材料经历从基本上液相到气态相的相变，且其中基底包括参与气态相中化学沉积反应的化学物质。

在实施方式中，膜涂层沉积到从基底的至少一个表面蒸发的基底材料上。

在实施方式中，所述方法包括在蒸发基底材料的至少一部分时形成气态物质，其中所述气态物质当进行在气态相中的化学沉积反应时产生微粒，所述微粒在基底的表面的至少一部分上形成至少一个涂层。

所述至少一个涂层可包括金属化合物。

在实施方式中，膜涂层的至少密度和/或孔隙率在竖直方向上逐渐变化。