無機材料的選擇區域沉積法的製作方法

2023-10-27 18:34:22 2

專利名稱：：無機材料的選擇區域沉積法的製作方法
技術領域：
：本發明一般性涉及薄膜金屬、金屬氧化物材料等的選擇性區域沉積。更具體地，本發明涉及一種將薄膜材料原子層沉積到相關基材的方法。特別地，本發明涉及一種製造此類材料的圖案化薄膜的方法，以應用於電子和光電設備，如薄膜電晶體和光電池(photovoltaic)0
背景技術：
：現代電子元件需要多個電學或光學活性材料的圖案層，有時候是在較大的基材上。電子元件，例如射頻識別(RFID)標籤、光電池、光學及化學傳感器，都需要在其電子電路中一定程度的圖案化。平板顯示器，例如液晶顯示器或電致發光顯示器(如0LED)，依賴精確圖案化的順序層來形成底板的薄膜部件。這些部件包括電容器、電晶體和電源總線。工業上一直在尋求既提高性能又降低成本的材料沉積和層圖案化的新方法。薄膜電晶體(TFTs)可被視為許多薄膜部件的電子及製造問題的代表。TFTs廣泛用於例如有源矩陣液晶顯示器、智慧卡以及各種其它電子裝置及其部件的電子元件中的開關元件。薄膜電晶體(TFTs)是場效電晶體(FET)的一種。FET的最公知實例為MOSFET(金屬氧化物半導體FET)，即當今用於高速應用的常規的開關元件。對於其中需要將電晶體施加到基材上的應用，通常使用薄膜電晶體。製造薄膜電晶體的關鍵步驟涉及將半導體沉積到基材上。目前，大部分薄膜器件是通過使用真空沉積的無定形矽作為半導體來製造的，並且使用傳統的光刻法來形成圖案。無定形矽作為用於TFT中的半導體仍然有其缺陷。在電晶體製造期間，無定形矽的沉積需要較困難或複雜的方法，例如等離子體增強化學氣相沉積和高溫(通常為3600C)，以獲得足以用於顯示應用的電學性能。這種高的加工溫度不允許在由某些塑料製成的基材上沉積，而例如柔性顯示器的應用可能需要此類塑料。在塑料或柔性基材上沉積薄膜半導體越來越引起人們的興趣，特別是因為這些載體將更加機械堅固、重量更輕，並例如通過允許卷對卷(roll-to-roll)工藝而允許更經濟的製造。柔性基材的一個可用實例為聚對苯二甲酸乙二酯。但是這種塑料限制器件加工低於200"C。儘管柔性基材具有潛在的優勢，但在常規製造過程中使用傳統光刻法時存在與塑料載體相關的許多問題，使得橫跨寬度達到1米或更寬的典型基材的電晶體部件難以對齊。傳統光刻法及設備可能受到基材的最大加工溫度、耐溶劑性、尺寸穩定性、水及溶劑溶脹、塑料載體通常遜於玻璃的所有關鍵參數的嚴重影響。對使用較低成本的沉積方法感興趣，這種方法不涉及與光刻法中的真空加工及形成圖案有關的費用。在典型的真空加工中，需要大型金屬室及複雜的真空抽氣系統以便提供所需環境。在典型的光刻系統中，大部分沉積在真空室中的材料被去除。沉積和光刻物品具有高的資金成本，並難以使用連續的網基系統。過去十年中，各種材料作為薄膜電晶體的半導體通道中使用的無定形矽的潛在替代物已經受到關注。加工起來更簡單，特別是那些能夠通過較簡單的方法施加於大區域的半導體材料是理想的。可在較低溫度下沉積的半導體材料將拓寬用於柔性電子器件的基材材料的範圍，包括塑料。容易加工和可圖案化的介電材料也是成功獲得低成本及柔性電子器件的關鍵。尋求作為現有矽基技術替代品的實用無機半導體也已成為相當多研究努力的主題。例如，公知的金屬氧化物半導體由氧化鋅、氧化銦、氧化鎵銦鋅、氧化錫或氧化鉻，在包括金屬例如鋁的其它摻雜元素存在或不存在的條件下沉積構成。這些透明的半導體材料在某些應用中具有額外的優勢，如下所述。此外，例如氧化鋁(AI2O3)和打02的金屬氧化物介電體可用於實際電子元件應用以及光學應用中，例如幹涉濾光片。儘管已經採用濺射技術成功製得電子器件中的薄膜，但清楚的是需要對反應性氣體組成(例如氧氣含量)進行非常精確控制以生產良好品質的器件。其中將兩種反應性氣體混合以形成所需膜材料的化學氣相沉積(CVD)技術可以是獲得高品質膜生長的有用途徑。原子層沉積(「ALD」)是另一種可選膜沉積技術，與其CVD前身相比，這種技術可提供改善的厚度解析度和保形能力。ALD方法將常規CVD的常規薄膜沉積方法分成單原子層(singleatomic-layer)沉禾只步驟。ALD可用作用於形成若干類型的薄膜電子器件的製造步驟，所述薄膜電子器件包括半導體器件及例如電阻器、電容器、絕緣體、總線線路以及其它導電結構的承載電子元件。ALD特別適用於形成電子器件的部件中的金屬氧化物薄層。可用ALD法沉積的一般類型的功能材料包括導體、介電體或絕緣體及半導體。可用的半導電材料的實例為化合物半導體，例如砷化鎵、氮化鎵、硫化鎘、氧化鋅以及硫化鋅。可用上述功能層製造許多器件結構。通過在兩個導體之間放置介電體來製造電容器。通過在兩個導電電極之間放置兩個互補載流子類型的半導體來製造二極體。也可以在互補載流子類型的半導體之間布置本徵半導體區域，本徵半導體區域表示該區域具有少量自由電荷載流子。也可通過在兩個導體之間放置單一半導體構成二極體，其中導體/半導體的界面之一產生在一個方向上強烈阻礙電流的肖特基(Schottky)勢壘。通過在導體(柵)上設置絕緣層隨後設置半導體層來製造電晶體。如果兩個或多個其它導體電極(源極與漏極)分隔開與頂部半導體層接觸布置，則可形成電晶體。可以以各種配置產生任何上述裝置，只要形成臨界界面。有利的是，ALD步驟是自終止的，並且在進行到或超過自終止曝露時間時能夠精確沉積一個原子層。原子層一般為0.1至0.5個分子單層，並且一般尺寸數量級不超過數個埃。在ALD中，原子層的沉積是反應性分子前體和基材化學反應的結果。在各個單獨的ALD反應沉積步驟中，純反應沉積得到所需原子層，並且基本上消除最初在分子前體中包含的「額外」原子。在其最純態，ALD在其它前體或反應的前體完全不存在的情況下涉及各前體的吸附和反應。實際上，在任何方法中都難以避免不同前體的一定程度的直接反應，導致少量化學氣相沉積反應。任何要求保護進行ALD的方法的目的都是獲得與ALD方法相稱的裝置性能和屬性，同時承認可容許少量的CVD反應。在ALD應用中，一般在不同階段將兩種分子前體引入ALD反應器。例如，金屬前體分子MLX包含結合到原子或分子配體L的金屬元素M。例如，M可以為但不限於Al、W、Ta、Si、Zn等。當基材表面製備成與分子前體直接反應時，金屬前體與基材反應。例如，基材表面一般經製備以包含與金屬前體反應的含氫配位體AH或其類似物。硫(S)、氧(O)和氮(N)為一些典型的A物質。氣態前體分子與基材表面上的所有配體有效地反應，從而產生該金屬的單一原子層沉積(1)其中HL為反應副產物。反應期間，初始表面配體AH被消耗，表面從而被無法進一步與金屬前體MLx反應的AMLjri配體覆蓋。因此，在表面上所有的初始AH配體被AMLjri替換時，反應自終止。在反應階段之後一般為惰性氣體吹掃階段，在單獨引入其它單體前，惰性氣體吹掃階段從室中排除過量的金屬前體及HL副產物。然後使用第二分子前體來恢復基材對金屬前體的表面反應性。例如通過除去L配體和重新沉積AH配體來進行。在此情況下，第二前體一般包含所需(通常為非金屬)元素A(即0、N、S)和氫(即H20、NH3>H2S)。下一步反應如下基材-A-ML+AHY—基材-A-M-AH+HL(2)這將表面轉化回其AH-覆蓋態。(在此，為簡單起見，化學反應不平衡。)將所需附加元素A引入膜，不想要的配體L作為揮發性副產物消除。該反應仍消耗反應性位點(這次為L終止位點)並且當在基材上的反應性位點完全耗盡時自終止。隨後在第二吹掃階段中通過流過惰性吹掃氣體從沉積室中除去第二分子前體。那麼，概括地講，ALD方法要求按順序改變化學物質到基材的流量。如上所述，代表性ALD方法是具有四個不同操作階段的循環1.MLx反應；2.MLx吹掃；3.AHy反應；禾口4.AHy吹掃，隨後回到階段1。表面反應和前體移除交替的這一重複序列以及插入的吹掃操作使基材表面恢復到其初始反應狀態是一種典型的ALD沉積循環。ALD操作的關鍵特點是將基材恢復到其初始表面化學條件。利用這一組重複步驟，可使膜以相等計量層成層到基材上，這些層在化學動力學、每一循環的沉積、組成和厚度方面完全相同。由於工程容限和流程限制或者與表面形貌有關，自飽和表面反應使ALD對傳送不均勻性不敏感，這可能另外削弱表面均勻性(即沉積成三維高長寬比結構)。通常地，在反應過程中化學物質的不均勻流量一般導致不同區域中不同的完成時間。然而，對於ALD，允許各反應在整個基材表面上完成。因此，完成動力學的差異沒有對均勻性產生不利影響。這是因為首先完成反應的區域自終止反應；其它區域能夠繼續，直到完全處理的表面經歷預期反應。一般地，ALD方法在單一ALD循環中沉積0.1-0.2nm的膜(利用以前所列的編號步驟1至4)。為了對很多或大多數半導體應用提供3nm至300nm範圍內均勻的膜厚度，甚至對於其它應用更厚的膜，必須達到有用且經濟可行的循環時間。工業生產能力標準要求2分鐘至3分鐘內加工基材，這意味ALD循環時間必須為0.6秒至6秒範圍內。ALD方法必須能夠在許多循環中高效且可靠地執行這一定序，以便允許成本有效地塗布很多基材。為了使ALD反應在任意給定反應溫度下達到自終止所需要的時間最小化，一種途徑是使用一種所謂的「脈衝」方法使化學物質流入ALD反應器的流量最大化。在所述的脈衝ALD方法中，基材置於室中並暴露於上述序列的氣體中，即允許第一氣體進入該室，隨後進行抽吸循環除去該氣體，接下來將第二氣體引入該室，隨後再進行抽吸循環以除去第二氣體。可以在任意頻率及氣體種類和/或濃度的變量下重複這個序列。淨效果是整個室經歷氣體組成隨時間變化的過程，因此此類ALD可被稱為時間依賴型ALD。絕大多數現有的ALD方法是時間依賴型ALD。為了使化學物質進入ALD反應器的流量最大化，在惰性氣體最小稀釋和高壓條件下將分子前體引入ALD反應器是有利的。然而，這些措施與達到短循環時間和快速從ALD反應器移除這些分子前體的需要相悖。快速移除反過來要求在ALD反應器中的氣體停留時間減少到最低限度。現有ALD方法在縮短反應時間和改進化學利用效率的需要和另一方面使吹掃氣體停留時間和化學移除時間最小化的需要之間作出折衷。克服時間依賴型ALD體系固有限制的一種方法是連續提供各反應氣體，並使基材連續移動通過每一種氣體。在這些體系中，存在相對恆定的氣體組成，但其定位於該加工體系的特定區域或空間內。因此，這些體系被稱為空間依賴型ALD體系。例如，Yudovsky的題為「GASDISTRIBUTIONSYSTEMFORCYCLICALLAYERDEPOSITION(循環層沉積用的氣體分配系統)，，的美國專利No.6，821，563描述了空間依賴型ALD加工體系，其在真空下具有用於前體和吹掃氣體的單獨氣體口，並與各氣體口之間的真空泵口交替。各氣體口將其氣流向下垂直引向基材。氣流由壁或間壁分隔，並且採用真空泵抽空各氣流的兩側的氣體。各間壁的下部接近基材延伸，離基材表面例如0.5mm或更遠。以此方式，間壁的下部與基材表面具有一定距離，此距離足以允許氣流在與基材表面反應後，圍繞下部向真空口流動。提供旋轉式轉盤或其它輸送裝置用於保持一個或多個基材晶片。以此配置，使基材在不同氣流下穿梭移動，從而實現ALD沉積。在一個實施方案中，基材以線形路徑移動通過室，其中基材前後通過多次。利用連續氣流的另一方法顯示在Suntola等人的題為「METH0DF0RPERFORMINGGROWTHOFCOMPOUNDTHINFILMS(進行複合薄膜生長的方法)」的美國專利No.4，413，022中。氣流陣列具有交替的源氣體開口、載氣開口和真空排氣開口。基材在該陣列上方的往復運動也不需要脈衝操作就實現ALD沉積。在圖13和14的實施方案中，特別通過基材在源開口固定陣列上方的往復運動產生基材表面和反應性蒸氣之間的依序相互作用。通過在排氣開口之間提供載氣開口，形成擴散壁壘。Simtola等人聲稱，此實施方案甚至可在大氣壓下操作，儘管幾乎或完全沒有提供此方法的細節或實例。雖然例如在『563Yudovsky和『022Suntola等專利中所述的方法可避免脈衝氣體方法固有的一些困難，但這些方法也有其它缺陷。例如，很難在陣列的不同點保持均勻的真空以及在補充壓力下保持同步的氣流與真空，從而損及提供到基材表面的氣流的均勻性。『563Yudovsky專利的氣流輸送裝置和『022Simtola等專利的氣流陣列均不能比0.5mm更接近基材使用。Selitser的US專利公開No.2005/0084610公開了大氣壓原子層化學氣相沉積法。Selitser聲稱，通過將操作壓力變成大氣壓，獲得反應速率的意外提高，這包括反應物濃度的量級增加，隨之提高表面反應物速率。Selitser的實施方案包括用於該方法各階段的單獨的室，儘管圖10顯示其中室壁移除的一個實施方案。一系列獨立的注射器圍繞旋轉的圓形基材支架軌道間隔排列。各注射器包括獨立操作的反應物、吹掃和排氣歧管，並在各基材在該方法中在其下方通過時控制和充當一個完整的單層沉積和反應物吹掃循環。Selitser幾乎或完全沒有描述氣體注射器或歧管的具體細節，儘管聲稱選擇注射器間距以通過各注射器中所含的吹掃氣流和排氣歧管防止來自相鄰注射器的交叉汙染。可由以下共同受讓的專利申請中更詳細描述的其它設備或系統來實現空間依賴型ALD方法美國申請序列號11/392，007；美國申請序列號11/392，006；美國申請序列號11/620，740；以及美國申請序列號11/620，744，其是由Levy於2007年1月8日申請並且標題為「DEPOSITIONSYSTEMANDMETHODUSINGADELIVERYHEADSEPARATEDFROMASUBSTRATEBYGASPRESSURE」。這些體系試圖克服空間ALD體系困難方面之一，即連續相互流動的反應性氣體間不合需要的互混。特別地，美國申請序列號11/392，007採用一種新型的橫向流圖案來防止互混，而美國申請序列號11/620，744採用被所述方法中的反應性氣體的壓力部分浮起的塗布頭來實現改進的氣體分離。將ALD與一種被稱為選擇性區域沉積或SAD的技術組合越來越引起人們的興趣。顧名思義，選擇性區域沉積涉及將基材的部分進行處理，使得材料僅沉積在希望或選定的區域中。Sinha等人(J.Vac.Sci.Technol.B2462523-2532(2006))中提及，選擇性區域ALD需要掩蔽或「保護」表面的指定區域以防止在這些選定區域內發生ALD反應，從而確保ALD膜成核並在希望的未掩蔽的區域上生長。還可以採用SAD方法，其中將表面上的選定區域「活化」或是表面改性，從而使膜只沉積在被活化的區域上。選擇性區域沉積技術具有許多潛在的優點，例如消除用於膜圖案化的蝕刻方法，減少所需的清潔步驟的數目以及將難以蝕刻的材料圖案化。Conley等人的題為「METHODTOPREFORMSELECTIVEAT0MICLAYERDEPOSITONOFZINCOXIDE」的US專利7，160，819中顯示了用於組合圖案化與沉積半導體的一種方法。Conley等人討論了用於將矽晶片上的氧化鋅圖案化的材料。關於其它基材的使用或針對其它金屬氧化物的結果，並未提供任何信息。發明_既述本發明涉及用於形成圖案化薄膜的原子層沉積方法，包括(a)提供基材；(b)將含有沉積抑制劑材料的組合物施加到基材上，其中所述沉積抑制劑材料為有機化合物或聚合物，其可任選被交聯；(c)在步驟(b)之後或者在施加沉積抑制劑材料的同時將沉積抑制劑材料形成圖案，以提供實際上不具有沉積抑制劑材料的基材選定區域；(d)在基材上沉積無機薄膜，包括沿著基本平行的細長輸出口同時引導一系列氣流，其中所述一系列氣流順序包含至少第一反應性氣態材料、惰性吹掃氣體和第二反應性氣態材料，任選重複數次，其中第一反應性氣態材料能夠與用第二反應性氣態材料處理的基材表面反應形成無機薄膜，其中所述第一反應性氣態材料是揮發性有機金屬前體化合物；其中所述方法基本上在大氣壓或高於大氣壓下進行且基材的溫度在沉積期間低於3000C，其中無機薄膜材料基本上只沉積在不含有沉積抑制劑材料的基材選定區域上。在該方法的一個實施方案中，沉積抑制劑材料被施加和形成圖案，其是通過沉積均勻的沉積抑制劑材料層並隨後使該層形成圖案來實現的。在另一個實施方案中，所述沉積抑制劑材料以形成圖案方式沉積到基材上。本發明的一個優點是金屬氧化物和其它材料的選擇性沉積與空間依賴型ALD系統在一個方法中結合使用。本發明的一個優點是其能適用於在網或其它移動基材上沉積，包括在大面積基材上沉積。本發明另外的優點是在優選實施方案中，其允許在大氣壓條件下操作。本發明其它的優點是其可用於大氣壓下的低溫方法，此方法可在對環境大氣開放的非封閉環境下實施。通過閱讀下列詳細說明並結合描述本發明示例性實施方案的附圖，本發明的目的、特徵以及優點對於本領域技術人員將變得顯而易見。附圖簡述儘管本說明書以特別指出並清楚地要求保護本發明主題的權利要求書作為結束，但相信根據結合附圖考慮的下列詳述，可以更好地理解本發明，其中圖1為本發明一個實施方案的用於原子層沉積的輸送頭的截面側視圖；圖2為描述本發明方法一個實施方案的步驟流程圖；圖3為描述本發明一個實施方案所用的ALD方法的步驟流程圖；圖4為可在本發明方法中使用的用於原子層沉積的沉積裝置的一個實施方案的截面側視圖；圖5為氣態材料的一個示例性體系的氣態材料分配至經受薄膜沉積的基材的實施方案的截面側視圖；圖6A和6B為氣態材料體系分配的一個實施方案的截面側視圖，示意性顯示了所伴隨的沉積操作；圖7為沉積裝置的一個實施方案的一部分的從輸出平面側的透視圖，顯示輸出通道相對於基材的取向以及顯示氣流在沉積裝置中示例性排列的往復運動；圖8A和8B為正交於前面圖4-6B的橫斷面圖的橫斷面視圖，顯示不同實施方案中輸出通道的氣流方向；圖9為顯示用於往復以及正交移動的交替性運動圖案化的示意圖；圖10為利用根據本發明的方法的沉積體系的一個實施方案的方塊圖；圖11為顯示依據本發明方法施加於移動網的沉積體系的另一個實施方案的方塊圖，其中所述沉積裝置是靜止的；圖12A至12E顯示在根據本發明方法的一個實施方案中在基材不同位置上形成的層；圖13A至13D顯示在根據本發明方法的另一個實施方案中在基材不同位置上形成的層；圖14為用於示例性方法中所用的沉積裝置的截面側視圖，顯示提供到經受實施例所述薄膜沉積方法的基材上的氣態材料的配置；圖15為用於圖14所述方法中的沉積裝置的截面側視圖，顯示提供到經受實施例所述薄膜沉積方法的基材上的氣態材料的配置；以及圖16為通過本發明方法的一個實施方案製備得到的圖案化薄膜的照片。發明詳述本發明製造薄膜的方法可在低於最大載體溫度300°C，更優選低於250°C，甚至在室溫左右的溫度(25°C至70°C)下進行。基於對此處包含的本發明的認識，所述溫度的選擇通常取決於本領域已知的載體以及工藝參數。這些溫度遠低於傳統的集成電路以及半導體加工溫度，從而能使用任何各種相對便宜的載體，如柔性聚合物載體。因此本發明能夠生產包含性能顯著改進的薄膜電晶體的相對便宜的電路。對於以下說明，術語「氣體」或「氣態材料」廣義上用於包括任何範圍的蒸發或氣態元素、化合物或材料。本文使用的其它術語，例如反應物、前體、真空和惰性氣體，全部具有材料沉積領域技術人員了解的普通含義。提供的附圖未按比例繪製，但旨在顯示本發明的一些實施方案的全部功能和結構配置。短語「沉積抑制劑材料」在此表示向基材施加的材料以及來自任何任選的後續交聯或其它可能在通過原子層沉積在基材上沉積無機薄膜之前改變材料的反應的材料。聚合物沉積抑制劑材料可在將聚合物施加到基材上之後、形成圖案步驟之前或者期間交聯。沉積抑制劑材料可以為化合物或聚合物，其在施加後隨後被聚合和/或交聯。在一個實施方案中，沉積抑制劑材料是在基材上形成自組裝單層的化合物或聚合物。聚合物優選為加成聚合物，例如聚(甲基丙烯酸全氟烷基酯)』聚(甲基丙烯酸全氟烷基酯)』聚(甲基丙烯酸甲酯)』聚(甲基丙烯酸環己酯)』聚(甲基丙烯酸苄基酯)』聚(異丁烯)』聚(9，9-二辛基芴-2，7-二基)；聚苯乙烯；聚(乙烯醇)；聚(甲基丙烯酸甲酯)；聚(甲基丙烯酸六氟丁基酯)，及其共聚物，其中烷基具有一至六個碳原子。優選地，如根據下述實施例所測量，沉積抑制劑材料在使用期間顯示出至少50人，更優選至少100人,最優選至少300人的抑制力。交聯可使聚合物沉積抑制劑材料在施加到基材表面上後不被溶解。為了促進形成圖案步驟，交聯可發生在形成圖案之前或者在形成圖案期間，例如，通過使用由光化輻射引發的交聯和由光化輻射形成圖案及隨後由例如溶劑去除非交聯聚合物。在一個實施方案中，沉積抑制劑材料包括有機矽氧烷聚合物。有機矽氧烷一般定義為包括基本上在其化學結構中包含以下組成的化合物由交替的Si和0原子構成的骨架或者部分，其中至少一種，優選兩種有機基團在-O-Si-O-重複單元的任一側上連接於Si原子。有機基團可以具有各種取代基比如滷素，包括氟。最優選有機基團獨立地是取代的或未被取代的具有1至6個碳原子，優選1至3個碳原子的烷基、苯基或環烷基，優選取代的或未被取代的甲基。有機矽氧烷聚合物定義為包括聚合物、預聚物或者具有至少20個矽氧烷重複單元的大分子單體。特別優選那些在施加到基材後以及任何交聯或分子間反應後不溶解的沉積抑制劑材料。這類有機矽氧烷聚合物包括無規的或嵌段和/或交聯聚合物。任選地，官能團可存在於有機矽氧烷聚合物上，例如端基(也稱為封端)。交聯基團和/或官能團可以同時存在，例如，位於矽氧烷骨架的側鏈上。有機矽氧烷聚合物的實例包括例如聚(烷基矽氧烷)，聚(芳基矽氧烷)，聚(烷基芳基矽氧烷)和聚(烷基(芳基)矽氧烷)，任選具有官能團。此類官能化聚(矽氧烷)包括環氧-官能化、羧基官能化、聚醚_官能化、苯酚-官能化、氨基-官能化、烷氧基-官能化、甲基丙烯醯基-官能化、甲醇-官能化、羥基-官能化、乙烯基-官能化、丙烯酸-官能化、矽烷-官能化、三氟-官能化或巰基官能化的聚(有機矽氧烷)。還可使用嵌段共聚物，如果其含有相當大的矽氧烷重複單元。這類聚合物可以如許多專利和出版物中描述的方法製備，或者可商購，例如購自GeneralElectric、DowCorning禾口Petrarch0優選的聚(有機矽氧烷)聚合物，包括無規的或嵌段共聚物在內，包含有機基團(連接於矽原子)，該有機基團獨立地是氫；具有1至18個碳原子的烷基，如甲基、乙基、丙基、丁基等；具有6至18個碳原子，優選6至8個碳原子的芳基基團，如苯基、苄基、萘基等；具有1至18個碳原子的巰基烷基基團，如巰基丙基；具有1至18個碳原子的氨基烷基基團，如氨基丙基或氨基異丙基；具有1至18個碳原子的三氟烷基，如三氟甲基；或具有6至18個碳原子的三氟芳基，如三氟甲基苯基。如果不交聯，優選的聚(有機矽氧烷)聚合物的重均分子量範圍為200至140，000,更優選4，000至120，000。優選地，烷基基團具有1至6個碳原子，更優選1至3個碳原子。特別優選的有機矽氧烷聚合物包括交聯的乙烯基封端的矽氧烷。本發明的方法提供了與常規方法明顯不同的製造薄膜的方法，所述方法採用將氣態材料傳送到基材表面的體系，從而能夠適用於較大的以及網型基材上的沉積，並能夠以改進的生產速度實現高度均勻的薄膜沉積。本發明方法使用連續空間依賴型ALD(相對於脈衝或時間依賴型ALD)分配氣態材料。本發明方法允許在大氣壓下或接近大氣壓下操作並且能夠在非密封的或露天環境中操作。本發明方法經過調適使得材料僅沉積在基材的選定區域內。本發明中可以使用原子層沉積來沉積各種金屬或包括含金屬化合物的無機薄膜。此類含金屬的化合物包括例如(對應於元素周期表)v族或VI族陰離子。這類含金屬的化合物可以例如包括鋅、鋁、鈦、鉿、鋯或銦的氧化物、氮化物、硫化物或磷化物，或其組合。金屬包括例如銅、鎢、鋁、鎳、釕或銠。參見圖1，顯示了根據本發明的用於原子層沉積到基材20上的輸送頭10的一個實施方案的截面側視圖。輸送頭10具有用作用於接收第一氣態材料的輸入口的氣體入口管道14、作為接收第二氣態材料的輸入口的氣體入口管道16以及作為接收第三氣態材料的輸入口的氣體入口管道18。這些氣體經由輸出通道12在輸出面36放出，所述輸出通道12具有可包括擴散器的結構配置，如下文所述。圖1中的虛線箭頭顯示從輸送頭10到基材20的氣體輸送。在圖1中，點線箭頭X同樣指示氣體排放的路徑(此圖中顯示為方向向上)以及與提供排氣口的排氣管道24連通的排氣通道22。由於排放氣體中可能仍含有大量未反應的前體，允許主要含有一種反應性物質的排氣流與主要含有另一種物質的排氣流混合可能是不希望的。因此，承認輸送頭10可以含有若干獨立的排氣口。在一個實施方案中，氣體入口管道14與16適用於接收在基材表面上依序反應從而產生ALD沉積的第一和第二氣體，而氣體入口管道18則接收對第一和第二氣體呈惰性的吹掃氣體。輸送頭10與基材20的間隔距離為D，此間距可由基材載體提供，參見下文更詳細的說明。通過移動基材20或移動輸送頭10或同時移動基材20與輸送頭10可以提供基材20與輸送頭10之間的往復運動。在圖1所示的特定實施方案中，基材20藉由基材載體96以往複方式穿過輸出面36來移動，如箭頭A以及基材左邊和右邊的虛線輪廓所示。應該注意的是，使用輸送頭10的薄膜沉積並不總是要求往復運動。也可以提供基材20與輸送頭10之間其它形式的相對運動，如在一個或更多個方向移動基材20或輸送頭10。圖2為本發明方法一個實施方案的步驟流程圖，所述方法使用選擇區域沉積(SAD)與ALD的組合來製造圖案化薄膜。如步驟100所示，將基材提供到體系內。在步驟105中，沉積抑制劑材料被沉積。沉積抑制劑材料可以一般地為能使材料沉積受到抑制的任何物質。在一個實施方案中，針對所要沉積的材料具體選擇沉積抑制劑材料。在其它實施方案中，沉積抑制劑材料具有給定的抑制力；所述抑制力定義為等於或小於沉積抑制劑材料起作用的層厚度。步驟105中沉積抑制劑材料的沉積可以採取圖案化方式，例如使用噴墨、膠版印刷、照相凹版印刷、微接觸印刷、平板膠印、找補塗布、絲網印刷或供體板轉移。在另一個實施方案中，步驟105可以沉積所述沉積抑制劑材料的均勻層，可以任選地使用步驟110來形成沉積抑制劑材料的圖案化層。接續圖2，步驟120通過原子層沉積(ALD)方法來沉積所需要的薄膜材料。一般地，此沉積可以使用任意空間依賴型ALD體系。薄膜材料僅僅沉積在基材上沒有沉積抑制劑材料的區域內。取決於使用的薄膜材料，沉積抑制劑材料可以保持在基材上用於後續加工，或者可以如圖2步驟130所示除去。圖3為用於製備薄膜的ALD方法120的優選實施方案的一般步驟流程圖，其中使用兩種反應性氣體，即第一分子前體與第二分子前體。氣體由氣源提供，並可例如通過沉積裝置輸送至基材。可使用將氣態材料提供到沉積裝置的計量與閥門裝置。如步驟1所示，提供用於該方法的氣態材料的連續供應以在基材上沉積材料的薄膜。依序施加序列15中的步驟。在步驟2中，相對於基材的給定區域(被認為是通道區域)，引導第一分子前體或反應性氣態材料在基材通道區域上方的第一通道流動並與其反應。在步驟3中，基材與多通道流在體系內發生相對運動，其為步驟4做準備，在步驟4中，含有惰性氣體的第二通道(吹掃)流存在於給定通道區域上方。然後，在步驟5中，基材與多通道流的相對運動為步驟6做準備，在步驟6中，給定通道區域經受原子層沉積，其中第二分子前體在基材給定通道區域的上方並且與基材上之前的層反應，從而產生(理論上)所需材料的單層。第一分子前體是氣態形式，例如有機金屬化合物，如二乙基鋅或三甲基鋁。在此實施方案中，第二分子前體同樣是氣態形式並且可以是例如非金屬的氧化化合物。所述方法可以包括正交朝向基材、橫向穿過基材的面的氣態材料流或兩類流的某種組合。優選地，通道包含或連接到至少一個用於薄膜沉積的輸送頭的輸出面裡的一系列基本上平行的細長開口。在步驟7中，基材與多通道流的相對運動然後為步驟8做準備，在步驟8中再次使用惰性氣體，這次是用來清除來自由前一步驟6產生的給定通道區域的過量的第二分子前體。在步驟9中，基材與多通道的相對運動再次發生，其為返回至步驟2的重複序列做準備。循環重複多次直至形成所需的薄膜。在本方法此實施方案中，對基材的給定通道區域重複所述步驟，對應於被流通道覆蓋的區域。同時，在步驟1中將所需氣態材料供應給各種通道。與圖1中方塊15的序列的同時，處理其它相鄰的通道區域，從而導致多個平行的通道流，如整個步驟11所示。如上所指出，平行流可以與沉積裝置的輸出面基本上正交或基本上平行。第二分子前體的主要目的是將基材表面調整回與第一分子前體的反應性。第二分子前體亦提供來自分子氣體的材料從而與金屬在表面上結合，與新沉積的含鋅前體形成氧化物。該特定實施方案並不需要在分子前體施加到基材上之後使用真空吹掃除去此分子前體。多數研究人員預期，吹掃步驟是ALD方法中最重要的產量限制步驟。例如，假設使用圖3中的兩種反應氣體AX和BY。當提供反應氣體AX流並使其在給定基材區域上方流動時，反應氣體AX的原子化學吸附於基材上，從而產生A的層與配位體X的表面(締合化學吸附)(步驟2)。然後，用惰性氣體吹掃剩餘的反應氣體AX(步驟4)。然後，反應氣體BY流動，在AX(表面)與BY(氣體)之間發生化學反應，在基材上產生AB分子層(離解化學吸附)(步驟6)。吹掃剩餘的BY氣體和反應的副產物(步驟8)。薄膜的厚度可以通過多次重複該方法循環(步驟2-9)來增加。因為薄膜可以一次沉積一層，因此其傾向於是同形的並具有均勻厚度。可使用本發明方法製造的氧化物包括但不限於氧化鋅(ZnO)、氧化鋁(Al2O3)、氧化鉿、氧化鋯、氧化銦、氧化錫等。可使用本發明方法製造的混合的結構氧化物可以包括例如InZnO。可使用本發明方法製造的摻雜材料可以包括例如ZnO:Al、MgxZrvxO以及LiZnO。可使用本發明方法製造的金屬包括但不限於銅、鎢、鋁、鎳、釕以及銠。對於本領域技術人員將顯而易見的是可以沉積兩種、三種或更多種金屬的合金，化合物可以與兩種、三種或更多種組分沉積，並且此類材料也可以以遞變(graded)薄膜和納米層壓材料的形式產生。這些變化只不過是交替循環中使用本發明的特殊實施方案的變體。在本發明的精神和範圍內存在許多其它變化，因此本發明僅由以下權利要求加以限制。對於ALD薄膜方法中有用的各種揮發性含鋅前體、前體組合和反應物，參考由Glocker禾口Shah編著的HandbookofThinFilmProcessTechnology,1卷，InstituteofPhysics(IOP)Publishing，Philadelphia1995,B1.51至B1.516頁，在此引用；和由Nalwa編著的HandbookofThinFilmMaterials,1卷，103至159頁，在此引用，包括前一參考文獻的表格VI.5.1。儘管氧化物基材為ALD沉積提供基團，但是塑料基材也可以通過合適的表面處理而使用。現在參考圖4，其為輸送頭10的一個實施方案的截面側視圖，根據本發明，所述輸送頭可用於本方法中在基材20上進行原子層沉積。輸送頭10具有用來接收第一氣態材料的氣體入口14、用來接收第二氣態材料的氣體入口16以及用來接收第三氣態材料的氣體入口18。這些氣體經由輸出通道12在輸出面36放出，所述輸出通道12具有隨後所述的結構配置。圖4及隨後圖6A和6B中的箭頭是指氣態材料的擴散輸送，而不是接收的來自輸出通道的流。在此特定實施方案中，所述流實質上從圖示頁面向外引出，如下面進一步說明。在一個實施方案中，氣體入口14與16適用於接收在基材表面上依序反應從而進行ALD沉積的第一和第二氣體，而氣體入口18則接收對第一和第二氣體呈惰性的吹掃氣體。輸送頭10與基材20的間隔距離為D，此間距可由基材載體提供，參見下文更詳細的說明。通過移動基材20或移動輸送頭10或同時移動基材20與輸送頭10可以提供基材20與輸送頭10之間的往復運動。圖4中所示的特定實施方案中，基材20以往複方式穿過輸出面36移動，如圖4中箭頭R和基材20左右的虛線輪廓所示。應該注意的是，使用輸送頭10的薄膜沉積並不總需要往復運動。也可提供基材20與輸送頭10之間其它形式的相對運動，如在一個或多個方向移動基材20或輸送頭10，如隨後更詳細描述。圖5的橫斷面視圖顯示在輸送頭10的輸出面36的一部分上方放出的氣流。在此特定的配置中，被間壁13分離的各輸出通道12與圖4所示的氣體入口14、16或18之一形成氣態流通。各輸出通道12—般輸送第一反應物氣態材料0或第二反應物氣態材料M或第三惰性氣態材料I。圖5顯示相對基本或簡單的氣體配置。可設想在薄膜單一沉積中可以在不同埠依序輸送多種非金屬沉積前體(如材料0)或多種含金屬的前體材料(如材料M)。或者，在製造例如具有交替金屬層或在金屬氧化物中摻合有較少量摻雜劑的複雜薄膜材料時，可在單一輸出通道施加反應物氣體的混合物，例如金屬前體材料的混合物或金屬和非金屬前體的混合物。標記為I的間流將其中氣體可能相互反應的反應物通道分離開來。第一和第二反應物氣態材料0和M相互反應以進行ALD沉積，但反應物氣態材料0或M均不和惰性氣態材料I反應。圖5及下文使用的命名表明反應物氣體的一些典型類型。例如，第一反應物氣態材料0可以為氧化氣態材料；第二反應物氣態材料M可以為有機金屬化合物。在另一個實施方案中，0可以表示用於形成氮化物和硫化物的含氮或含硫氣態材料。惰性氣態材料I可以為氮氣、氬氣、氦氣或者在ALD方法中通常用作吹掃氣體的其它氣體。惰性氣態材料I對第一或第二反應物氣態材料0和M而言是惰性的。在一個實施方案中，第一和第二反應物氣態材料之間的反應可以形成金屬氧化物或其它二元化合物，如氧化鋅ZnO。多於兩種的反應物氣態材料之間的反應可以形成其它材料，如三元化合物、例如ΖηΑΙΟ。圖6A和6B的橫斷面視圖以簡化示意形式顯示當基材20在輸送反應物氣態材料0禾口M時，沿著輸送頭10的輸出面36通過時進行的ALD塗布操作。在圖6A中，基材20的表面先接收來自輸出通道12的氧化材料，所述通道被指定為輸送第一反應物氣態材料0。基材的表面現在含有易於與材料M反應的材料0的部分反應形式。然後，當基材20進入第二反應物氣態材料M的金屬化合物的路徑時，發生與M的反應，形成金屬氧化物或可由兩種反應物氣態材料形成的某種其它薄膜材料。如圖6A和6B顯示，在第一和第二反應物氣態材料0和M之間的每個交替輸出通道12中提供惰性氣態材料I。在所示的實施方案中，順序的輸出通道12相鄰，即共享由間壁13形成的公共邊界。這裡，輸出通道12藉由那些在基材20表面垂直延伸的間壁13將彼此限定並分隔。如上所述，在該特定實施方案中，在輸出通道12之間沒有散置真空通道，也就是說，在輸送氣態材料的通道的任一側都沒有真空或排氣通道來抽吸間壁周圍的氣態材料。由於使用創新性的氣體流，這種有利的、緊湊的配置是可能的。在一個實施方案中，氣體輸送陣列可對著基材施加基本上垂直(即正交)的氣流，但接著必須在相反的垂直方向上抽出廢氣，那麼因此需要排氣通道。對各反應物和惰性氣體沿著表面引導氣流(在一個實施方案中優選基本層狀的)的輸送頭10可更易以不同方式處理廢氣和反應副產物，如隨後所述。因此，在一個優選的實施方案中，沿著並且大致平行於基材表面的平面來引導氣流。換句話講，氣流基本上橫向於基材的平面而不是垂直於被處理的基材。圖7顯示可用於本發明方法的輸送頭10的一個這種實施方案的透視圖，視圖從輸出面36觀察(也即，對於圖4-6B來說從下觀察)。在此實施方案中，限定並分隔相鄰輸出通道12的間壁13被部分切開，以允許來自氣體出口24的氣流更好的可見性。圖7也顯示了本公開附圖中使用的參照X、1、ζ坐標軸分配。輸出通道12基本上平行並且以對應於χ坐標軸的長度方向延伸。利用此坐標分配，基材20的往復運動或相對於基材20的運動處於y坐標方向上。圖7顯示採用此實施方案從輸送頭10輸送的不同氣態材料的氣流FpFt^PFMtj氣流FpF。和Fm處於χ方向，也就是，沿著細長輸出通道12長度的方向。圖8A和8B的橫截面視圖正交於圖4-6B的橫截面截取，並顯示從此視圖一個方向上的氣流。如圖8A和8B視圖中的虛線顯示，在各輸出通道12內，對應的氣態材料從出氣口24流出。在圖8A的實施方案中，氣流Fl沿著輸出通道12的長度並穿過基材20引導氣態材料，如參考圖7所述。在此配置中，流體Fl繼續通過輸送頭10的邊緣，向外流入環境，或者如果需要，流動到氣體收集歧管(未顯示)。圖8B顯示針對氣流F2的替代性實施方案，其中輸出通道12同樣提供用於使氣流改變方向或抽出氣流的排氣口26。雖然優選單向流，但也可發生一定程度的混合，此混合甚至在某種上可能是有利的，這取決於特定應用中涉及的流量及其它情況。特定的輸送頭10可以使用利用氣流構造或其組合之任一個構成的輸出通道12，所述氣流構造或其組合之一為圖8A的Fl流、圖8B的F2流或穿過基材20沿著輸出通道12引導的氣態材料的某種其它變型，優選以採取控制混合的基本上層狀的或平滑的方式。在一個實施方案中，為每個輸送反應物氣態材料的輸出通道12提供一個或多個排氣口26。例如，參見圖7，構造用於標識為0和M的第一和第二反應物氣態材料的輸出通道12具有用來排出或抽出反應物物質的排氣口26，其遵循F2流的模型(圖8B)。這允許材料的一些再循環並防止接近歧管末端的不合乎需要的混合和反應。用於標識為I的惰性氣態材料的輸出通道12不使用排氣口26，因此遵循流體Fl的模型(圖8A)。雖然在一些實施方案中優選層流，但也可發生一定程度的混合，此混合甚至在某種上可能是有利的，這取決於特定應用中涉及的流量及其它情況。在通常意義上，排氣口26不是真空口，而僅是用來抽去其對應輸出通道12中的氣流，從而有利於通道內的均勻氣流型。僅略小於在出氣口24處的反向氣壓的負向抽氣可以有助於促進有序的氣流。負向抽氣可以例如在0.9至1.0大氣壓之間的壓力下操作，而一般真空為例如0.1大氣壓以下。任選擋扳58，如圖8B中虛線輪廓所示的，可用來將流型重新引入到排氣口26中。由於不需要圍繞間壁13流向真空排氣裝置的氣流，輸出面36可非常接近基材表面布置，在1密耳(約0.025mm)以內。比較而言，例如先前引用的Yudovsky的US6，821，563中所述的較早方法需要圍繞在通道側壁邊緣的氣流，並因此將其與基材表面的距離限制到0.5mm或更大。在本發明中優選將輸送頭10定位於更接近基材表面。在優選實施方案中，基材表面與沉積裝置的輸出面或提供流通道的引導壁底部的距離D可以是0.4mm或更少，優選在0.3mm之內，更優選在0.25mm之內。為了沿著輸出通道12的長度提供平滑流，出氣口24可以一角度傾斜遠離法線，如圖8A和8B所示。任選地，也可以使用某種類型的氣流改向結構使來自出氣口24的向下流改向，使其形成與輸出面36基本平行的氣流。如參見圖6A和6B特別所述，為了實現其沉積功能，輸送頭10需相對於基材20表面的移動。可以若干方式獲得此相對運動，包括輸送頭10和基材20之一或者兩者的移動，如提供基材載體移動的方法。移動可以為振蕩的或往復的或可以是連續的移動，這取決於需要有多少個沉積循環。亦可使用基材的旋轉，特別是在間歇方法中，儘管優選連續的方法。—般地，ALD需要多次沉積循環，利用每一循環累積受控的膜厚度。使用先前給定的針對氣態材料類型的命名法則，單個循環可以，例如在簡單的設計中，提供第一反應物氣態材料0的一次施加和第二反應物氣態材料M的一次施加。用於0和M反應物氣態材料的輸出通道之間的距離決定了完成每一循環往復移動所需要的距離。例如，需要對於每一輸出通道12寬度W為0.034英寸標準通道寬度並且以至少0.20英寸往復運動(沿本文使用的y軸)的輸送頭10。對於此實例，通過這一距離的移動，基材20的一個區域將暴露於第一反應物氣態材料0和第二反應物氣態材料M中。在某些情況下，出於對均勻性的考慮，可能需要測量各循環中往復運動數量的隨機性，從而減少邊緣效應或沿往復行程端點的累積。輸送頭10可具有僅足以提供單個循環的輸出通道12。或者，輸送頭10可具有多循環的配置，從而使其能夠覆蓋較大的沉積區域，或是其能夠在某一距離上往復運動，此距離允許在往復移動距離的一個橫越中有兩個或更多個沉積循環在一個實施方案中，基材的給定區域暴露於通道中的氣流的時間低於500毫秒，優選低於100毫秒。在振蕩期間，基材到通道的相對運動以至少0.lcm/sec的速度進行，並且通道中氣流的速度為至少lcm/sec。優選地，沉積期間基材的溫度低於300°C，更優選低於2500Cο例如，在一特定應用中，發現每個O-M循環在1/4處理表面形成一個原子直徑層。因此，在這種情況下，需要四次循環在處理表面上形成一個原子直徑的均勻層。類似地，在這種情況下，需要40次循環形成10個原子直徑的均勻層。用於本發明方法的一個實施方案的輸送頭10所用的往復運動的優點在於，其允許在面積超過輸出面36的面積的基材20上沉積。圖9示意性顯示如何利用沿著箭頭R所示的y軸的往復運動以及相對於χ軸正交或橫向於往復運動的移動來實現更寬的區域覆蓋。再次，必須強調的是，可通過輸送頭10的移動、裝備有提供移動的基材載體74的基材20的移動或輸送頭10與基材20二者的移動，來實現χ或y方向的運動，如圖9所示。在圖9中，輸送頭10和基材20的相對運動垂直於彼此。使該相對運動平行也是可以的。在這種情況下，相對運動需要具有代表振蕩的非零頻率分量和代表基材20移位的零頻率分量。此組合可通過下述方式獲得振蕩與輸送頭10在固定基材20上方的移位相結合；振蕩與基材20相對於固定基材20輸送頭10的移位相結合；或其中振蕩與由基材20和輸送頭10移動提供的固定運動之間的任意結合。在優選的實施方案中，ALD可以在大氣壓下或接近大氣壓下並在大範圍環境和基材溫度下進行，優選在低於300°C的溫度下進行。優選地，為了最小化汙染的可能性需要一個相對清潔的環境；然而，當使用本發明方法的優選實施方案時，並不需要完全「淨化室」條件或由惰性氣體填充的封閉體。圖10顯示用於製造鋅氧化物基半導體的原子層沉積(ALD)60方法，具有提供相對良好控制和無汙染環境的室50。氣體供應源28a、28b和28c通過供應線32提供第一、第二和第三氣態材料到輸送頭10。任選使用柔性供應線32促進輸送頭10移動容易。為簡單起見，任選的真空蒸氣回收方法和其它載體元件不在圖10中顯示，但也可使用。傳送子系統54提供基材載體，該載體沿著輸送頭10的輸出面36輸送基材20，從而提供本發明所用的坐標軸體系中的χ方向上的移動。例如可通過諸如計算機或專用微處理器組件之類的控制邏輯處理器56來提供運動控制以及閥門和其它支撐元件的全面控制。在圖10的配置中，控制邏輯處理器56控制提供往復運動到輸送頭10的傳動裝置30並控制傳送子系統54的傳送發動機52。圖11顯示在網配置中沉積薄膜的原子層沉積(ALD)系統70，其使用固定的輸送頭10，其中流圖案與圖10的構造呈直角取向。在此配置中，網傳送帶62本身的運動提供ALD沉積所需的移動。也可在這種環境中使用往復運動，如重複反轉網輥的旋轉方向從而使網基材66相對於輸送頭10向前和向後運動。通過允許沉積裝置穿過其軸與輥軸一致的圓弧的往復運動，而網基材66以持續運動移動，也可獲得往復運動。在另一個實施方案中，輸送頭10的至少一部分具有輸出面36，此輸出面具有一定量的彎曲部分(未顯示)，該彎曲部分對一些網塗布應用可能是有利的。可提供凸或凹彎曲部分。任選地，本發明方法可用下述共同受讓的專利申請中更詳細說明的其它設備或體系實現美國申請序列號11/392，007；美國申請序列號11/392，006；美國申請序列號11/620，740；以上引用以及美國申請序列號11/620，744，其由Levy申請於2007年1月8日，標題為"DEPOSITIONSYSTEMANDMETHODUSINGADELIVERYHEADSEPARATEDFROMASUBSTRATEBYGASPRESSURE」。在後三個申請的實施方案中，輸送裝置具有用於提供將薄膜材料沉積到基材上的氣態材料的輸出面，所述輸出裝置包含三組細長發射通道之至少一組細長發射通道中的細長發射通道(即以下三組中的至少一組(i)一個或多個第一細長發射通道；(ii)一個或多個第二細長發射通道；以及(iii)多個第三細長通道)，其能相對於輸送裝置的輸出面基本垂直地分別引導第一氣態材料、第二氣態材料和第三氣態材料中的至少一種的流，所述氣態材料的流能夠直接或間接由基本垂直於基材表面的至少一組中的每一個細長發射通道提供。在一個實施方案中，帶孔板與輸出面基本平行配置，並且至少一個帶孔板上的孔形成第一、第二和第三細長發射通道。在另一個實施方案中，帶孔板相對於輸出面基本垂直配置。在一個這種實施方案中，沉積裝置包括排氣通道，例如，用於將薄膜材料沉積在基材上的輸送裝置包括(a)多個包含至少第一輸入口、第二輸入口和第三輸入口的輸入口，所述輸入口能夠分別接收第一反應性氣態材料、第二反應性氣態材料和第三(惰性吹掃)氣態材料的通常供應；(b)至少一個能夠接收來自薄膜材料沉積的排出氣的排氣口和至少兩個細長排氣通道，每一細長排氣通道能與至少一個排氣口形成氣態流體連通；(c)至少三個多元細長輸出通道，(i)第一多元的第一細長輸出通道；(ii)第二多元的第二細長輸出通道，和(iii)第三多元的第三細長輸出通道。第一、第二和第三細長輸出通道的每一個都能夠分別與對應的第一輸入口、第二輸入口和第三輸入口中的一個進行氣態流體連通；其中第一、第二和第三細長輸出通道的每一個和細長排氣通道的每一個都在基本平行的長度方向延伸；其中，通過相對較近的細長排氣通道和相對較遠的第三細長輸出通道，將各第一細長輸出通道在其至少一個長邊上與最近的第二細長輸出通道分隔開來；並且其中各第一細長發射通道和各第二細長發射通道位於相對較近的細長排氣通道和相對較遠的細長發射通道之間。另外的實施方案可以包括與三組細長發射通道中的至少一組連接的氣體擴散器，使得第一、第二和第三氣態材料中的至少一種在薄膜材料沉積到基材上期間，能分別在從輸送裝置輸送到基材之前通過氣體擴散器，並且其中氣體擴散器保持在至少一組細長發射通道中的各細長發射通道下遊的第一、第二和第三氣態材料的至少之一的流動隔離。在一個實施方案中，這種氣體擴散器能夠提供氣態材料通過其中的大於IXlO2的摩擦係數，從而提供反壓力並促進至少一種第一、第二和第三氣態材料的流離開輸送裝置的壓力的平衡。在本發明的一個實施方案中，氣體擴散器包括第一、第二和第三氣態材料中至少一種通過的多孔材料。在本發明的第二個實施方案中，氣體擴散器包括以機械方式形成的組件，該組件包括至少兩種包含互聯通道的元件，例如，其中噴嘴連接到由兩元件的平行表面區域之間的小間距提供的流通路上。在一個實施方案中，來自沉積裝置的一個或多個氣流提供至少有助於基材表面與輸送頭表面分離的壓力，從而提供「懸浮頭」或「空氣軸承」型沉積頭，其可以有助於穩定氣流並限制氣流的混合。本發明方法的優勢在於其在寬溫度範圍下在基材上實施沉積的能力，包括一些實施方案中的室溫或接近室溫。本發明方法可在真空環境下操作，但特別適用於在大氣壓或接近大氣壓下操作。本發明的目標在於提供不僅通過ALD方法沉積還同時使用選擇性區域沉積(SAD)材料和方法進行圖案化的圖案化薄膜。如上所述，為了防止在非選定區域上的薄膜的ALD生長，SAD方法使用了沉積抑制劑化合物。參見圖12A至12E可以更好地理解此方法。圖12A顯示沉積抑制劑材料210施加前的基材200。儘管基材200圖示為裸基材，但本領域技術人員應該明白基材200可以含有圖案化或非圖案化的材料層，從而按需要用於任何電氣、光學或機械目的。圖12B顯示在沉積抑制劑材料210均勻沉積之後的基材200。圖12C圖示說明在使沉積抑制劑材料210圖案化進入沉積掩模225的步驟之後的基材200。可通過任何本領域已知的方法來進行圖案化，包括使用正向或負向光致抗蝕劑的光刻蝕法、雷射燒蝕法或其它扣減法。如所示，沉積掩模225含有沉積抑制劑材料區域210和用於沉積的基材區域215。圖12D圖示說明在所需薄膜材料原子層沉積步驟後的基材200。如所示，薄膜材料220僅在不存在沉積抑制劑材料210的基材200上沉積。薄膜材料220在沉積抑制劑材料210上沒有形成任何可觀測到的薄膜。圖12E圖示說明除去沉積抑制劑材料210後的圖案化薄膜材料200。本領域技術人員應該理解，在某些情況下，並不需要除去沉積抑制劑材料210。應分別結合圖12A、12D和12E的說明來理解圖13A、13C和13D。圖13B圖示說明由沉積抑制劑材料210的圖案化沉積形成的沉積掩模225。可通過使用任何附加的印刷方法來實現圖案化沉積，其包括但不限於噴墨、凹版印刷、膠版印刷、找補塗布、絲網印刷、供體轉移、微接觸印刷或平板膠印。實施例塗布裝置描述所有以下薄膜實施例均採用如圖14所示的流動設備。將淨化後的氮氣流81提供給流動設備，所述氮氣流中的氧及水汙染已被移除至低於lppm。藉由歧管將氣體轉至數個流量計，所述流量計通過控制吹掃氣體以及透過鼓泡器轉向的氣體的流量來選擇反應性前體。除氮氣供應之外，還將空氣流90傳輸至該設備。所述空氣經過預處理以除去水分。將下述流體輸送至ALD塗布裝置含有在氮氣中稀釋的金屬前體的金屬(鋅)前體流92；含有在氮氣中稀釋的非金屬前體或氧化劑的含氧化劑流93；僅由惰性氣體組成的氮氣吹掃流95。如下所述控制這些料流的組成和流量。氣體鼓泡器83含有液體二甲基異丙醇鋁(DMAI)，並且氣體鼓泡器82含有二乙基鋅(DEZ)。流量計86以及流量計85將純氮氣流輸送至鼓泡器。鼓泡器的輸出現含有由相應前體溶液飽和的氮氣。將輸出流與流量計87輸送的氮氣稀釋流混合，以產生金屬前體流92的整體流。在下述實施例中，用於介電材料的流體如下流量計86至二甲基異丙醇鋁鼓泡器流流量計87至金屬前體稀釋流氣體鼓泡器84含有室溫下的純水。流量計88將純氮氣流輸送至氣體鼓泡器84，其輸出表示飽和水蒸汽的料流。用流量計91控制空氣流。將水鼓泡器輸出和空氣料流與來自流量計89的稀釋料流混合以產生含氧化劑流93的整流，所述含氧化劑流93具有可變的水蒸氣組成、氮氣組成以及總流量。在下述實施例中，所述流體如下流量計88至水鼓泡器流量計89至氧化劑稀釋流流量計91:至空氣流流量計94控制被輸送至塗布裝置的純氮氣流。隨後將料流或流體92、93和95輸送到大氣壓塗布頭，在其中將它們引導出通道或微室狹槽，如圖15所示。細長通道與基材97之間存在大約0.15mm至30微米的間隙99。微室為約2.5mm高，0.86mm寬並且延伸於76mm塗布頭長度。將此結構中的反應物輸送到狹槽的中部，並流出前部和後部。為了進行沉積，將輸送頭10定位與基材87的一部分上，然後使其以往複方式在基材97上移動，如箭頭98所示。該往復循環的長度為32mm。往復循環運動的速率為30mm/seco所使用的材料(1)切割為2.5X2.5」平方的Si晶片基材，預先將所述Si晶片基材在Piranha溶液中清潔，用蒸餾水、乙醇試劑衝洗並乾燥。(2)二甲基異丙醇鋁(可購自StremChemicalCo.)。(3)各種SAD聚合物DEHESIVE944為WackerChemieAG提供的乙烯基封端的二甲基矽氧烷聚合物。交聯劑V24為Wacker提供的甲基氫聚矽氧烷。催化劑0L為聚二甲基矽氧烷中的有機鉬絡合物，其同樣由Wacker提供。交聯劑V24與催化劑0L用於乙烯基封端的矽氧烷聚合物如DEHESIVE944的額外固化。FMV-4031與PDV-1625分別為部分氟化與部分苯基化的乙烯基封端的二甲基矽氧烷聚合物。在聚二甲基矽氧烷中的有機鉬絡合物溶液SIP6830.3與甲基氫矽氧烷-二甲基矽氧烷共聚物HMS-301分別是用於額外固化乙烯基封端的矽氧烷聚合物如FMV-4031與PDV-1625的催化劑與交聯劑。FMV-4031、PDV-1625、HMS-301與SIP6830.3由GelestInc.提供。十七氟_1，1，2，2-四氫癸基三氯矽烷購至GelestInc.。950PMMA為聚(甲基丙烯酸甲酯)型正作用光致抗蝕劑，由MicroChem提供。CT2000L為FujiPhotochemicals提供的光致抗蝕劑。聚(甲基丙烯酸四氟丙基酯)、聚(甲基丙烯酸六氟丁基酯)、聚(甲基丙烯酸環己酯)、聚(甲基丙烯酸苄基酯)、聚苯乙烯以及聚(丙烯酸)為購至Sigma-Aldrich的試劑。對比例1使用大氣壓ALD方法製備AL02介電層本實施例描述在Si晶片基材上製備A1203層的薄膜塗層。US專利申請11/627，525已經詳細描述了用於製備A1203與ZnO層的裝置。將2.5X2.5平方英寸(62.5mm2)的Si晶片定位在該裝置的壓板上，通過真空輔助將其固定就位並加熱至200°C。將具有Si基材的壓板定位於引導活性前體氣體的塗布頭下面。使用測微計將Si晶片基材與塗布頭的間距調整為30微米。塗布頭具有隔離的通道，在通道中流動著(1)惰性氮氣；(2)氮氣、空氣和水蒸汽的混合物；與(3)在氮氣中的活性金屬烷基蒸氣(DMAI)的混合物。藉助獨立的質量流量控制計通過向包含於密封鼓泡器中的DMAI純液中鼓泡氮氣來控制活性金屬烷基蒸氣的流速。由於DMAI在室溫下的蒸汽壓相對較低，DMAI鼓泡器以及到塗布頭的輸送線被加熱至60°C。塗布頭的溫度同樣維持於60°C。通過調節鼓泡器中氮氣通過純淨水的起泡速率來控制水蒸汽的流動。將獨立的氣體流速調節為下述表1例1中所示的設定條件，通過振蕩塗布頭使其以特定數目循環橫跨基材從而引發塗布過程。所完成的塗層為具有1125人平均厚度的完全均勻的A1203沉積。表1tableseeoriginaldocumentpage21對比例2#用大氣iff.ALD方法制各ZnO半導體層本實施例描述在Si晶片基材上塗布ZnO層的薄膜的製備。將2.5X2.5平方英寸(62.5mm2)的Si晶片定位在ALD裝置的壓板上，通過真空輔助將其固定就位並加熱至200°C。將具有Si基材的壓板定位於引導活性前體氣體的塗布頭下面。使用測微計將Si晶片基材與塗布頭的間距調整為30微米。塗布頭具有隔離的通道，在通道中流動著(1)惰性氮氣；(2)氮氣、空氣和水蒸汽的混合物；與(3)在氮氣中的活性金屬烷基蒸氣(二乙基鋅，DEZ)的混合物。藉助獨立的質量流量控制計通過向包含於密封鼓泡器中的DEZ純液中鼓泡氮氣來控制活性金屬烷基蒸氣的流速。通過調節鼓泡器中氮氣通過純淨水的起泡速率來控制水蒸汽的流動。將獨立的氣體流速調節為下述表1例2中所示的設定條件，振蕩塗布頭使其以特定數目循環橫跨基材從而引發塗布過程。所完成的塗層為具有565A平均厚度的完全均勻的ZnO沉積。實施例1^M^M^mmm^MMn(sad)ALO2介申,層依據表2說明的配方，通過將各成分溶解於甲苯和庚烷的混合物中，製備DEHESIVE944乙烯基封端的二甲基矽氧烷聚合物(「矽氧烷聚合物」)的A部分溶液以及B部分溶液。然後將等量的A部分和B部分混合併用甲苯和庚烷(33/48比例)的混合物將其稀釋10倍，形成矽氧烷聚合物的備用液。表2tableseeoriginaldocumentpage22然後通過用矽氧烷聚合物備用液塗布半個Si晶片來測試該矽氧烷聚合物對A1203的SAD能力。用透明膠帶將Kapton片粘在Si晶片的半邊，將矽氧烷聚合物備用液旋塗在沒有粘Kapton片的另半邊(1分鐘3kRPM)。除去膠帶以及KAPTON聚合物片和膠帶，並且用甲醇擦拭晶片以除去膠帶的殘留物(塗布有矽氧烷聚合物的一側未經擦拭)。然後晶片在經受A1203沉積前在120°C下加熱兩分鐘，使用DMAI前體，按照對比例1中描述的相同步驟。在300個沉積循環後，在不被保護的晶片一側形成了平均厚度為人的均勻的AI2O3膜，而在被矽氧烷聚合物覆蓋的一側則沒有發現可檢測的沉積。實施例2由矽氧,烷聚合物詵擇件區域沉積(SAD)ZnO半導體層半側塗有實施例1所描述的DEHESIVE944矽氧烷聚合物薄層的Si晶片，按照對比例2中描述的相同步驟對該晶片進行ZnO沉積。在300個沉積循環後，在不被保護的一側形成了平均厚度為565人的均勻的ZnO膜，而在被矽氧烷聚合物保護的一側則沒有發現可檢測的ZnO沉積。實施例3由矽氧烷聚合物選擇性區域沉積(SAD)IZO半島體層半側塗有實施例1所描述的DEHESIVE944矽氧烷聚合物薄層的Si晶片，按照對比例2中描述的相同步驟對該晶片進行InZnO(IZO)沉積，不同之處在於將三甲基銦蒸氣流與二乙基鋅流混合在一起。固體三甲基銦(TMI)前體包含於玻璃鼓泡器中並且在氮氣流中將其蒸氣帶走。進入DEZ和TMI鼓泡器的氮氣流的相對比率分別是13和SOsccm。Si晶片保持在240°C的溫度。在300個沉積循環後，在不被保護的一側沉積了平均厚度為565人的均勻的IZ0膜，而在被矽氧烷聚合物保護的一側則沒有發現可檢測的IZ0沉積。實施例4由氟化矽氧烷聚合物選擇性區域沉積(SAD)IZO半島體層依據下述表3說明的配方，通過將各成分溶解於甲苯和庚烷的混合物中，製備FMV-4031部分氟化的乙烯基封端的二甲基矽氧烷聚合物的A部分溶液以及B部分溶液。然後將等量的A部分和B部分混合併用甲苯和庚烷(33/48比例)的混合物將其稀釋10倍，形成氟化矽氧烷聚合物的備用液。表3tableseeoriginaldocumentpage23然後通過對比例2描述的相同步驟測試氟化矽氧烷聚合物FMV-4031對ZnO的SAD能力。在300個沉積循環後，在無保護的晶片一側形成了平均厚度為415人的均勻的ZnO膜，而在被部分氟化矽氧烷聚合物覆蓋的一側則沒有發現可檢測的沉積。實施例5由苯基化矽烷聚合物選擇性區域沉積(SAD)IZO半島體層依據下述表4說明的配方，通過將各成分溶解於甲苯和庚烷的混合物中，製備部分苯基化的乙烯基封端的二甲基矽氧烷聚合物PDV-1625的A部分溶液以及B部分溶液。然後將等量的A部分和B部分混合併用甲苯和庚烷(33/48比例)的混合物將其稀釋10倍，形成部分苯基化的乙烯基封端的二甲基矽氧烷聚合物的備用液。表4tableseeoriginaldocumentpage24然後通過對比例2描述的相同步驟測試氟化矽氧烷聚合物對ZnO的SAD能力。在300個沉積循環後，在不被保護的晶片一側形成了平均厚度為425人的均勻的ZnO膜，而在被PDV-1625矽氧烷覆蓋的一側則沒有發現可檢測的沉積。實施例6-20_4]由其它材料詵擇件區域沉積(SAD)ZnO、IZ0以及AL0,層測試了多種材料引導使用本文所述空間ALD方法來製備的Al203、Zn0以及IZ0(銦ZnO)層的能力。Si晶片的半邊用透明膠帶粘上，將所要引導的材料在合適溶劑中的稀溶液(通常為0.1-1%)旋塗在沒被粘住的另一半邊上(1分鐘2kRPM)。然後除去膠帶，並且用甲醇擦拭晶片以除去膠帶的殘留物(引導材料的一側未經擦拭)。晶片用A1203或ZnO沉積，並且用橢圓光度法測定各候選引導材料的抑制程度。為了報導簡單，抑制力被定義為層厚度，在該層厚度或小於該層厚度的情況下在沉積抑制劑表面基本上沒有薄膜形成。因此，下述表5中報導的抑制力值是沉積抑制劑材料表面形成的薄膜與基材上形成的膜的差值。對於生長到厚度大於抑制力的膜，在引導材料上觀察到有一些薄膜形成。選擇性結果作為實施例6-20列在表5中。表5tableseeoriginaldocumentpage25實施例21使用大氣壓ALD方法由SAD聚合物製備圖案化Al2C^介電層該實施例描述了圖案化Al2O3層(樣品2)的薄膜塗層的製備，其由Si晶片基材、SAD聚合物圖案化層以及沉積在SAD聚合物未覆蓋區域的1100人厚的Al2O3介電層組成。沉積抑制聚合物的圖案化層按照下面的步驟製備(1)以3000rmp旋塗5份在苯甲醚/甲苯中的0.4%的950PMMA溶液和1份在甲苯/庚烷中的DEHESIVE944聚矽氧烷的混合物。(2)在120到180°C下加熱1_2分鐘後，在氮氣存在下，使塗布樣品透過網格圖案化的光掩模在深紫外線下曝光5-15分鐘。(3)曝光樣品用甲苯顯影45-90秒鐘，隨後進行3次衝洗。在顯影步驟期間除去被暴露的區域。然後使帶有沉積抑制劑聚合物圖案化層的基材經歷Al2O3沉積。用與對比例1中步驟相同的方法來製備圖案化的Al2O3塗層。完成的圖案化塗層呈現出清晰的Al2O3線的網格圖案。圖16為完成的實施例21的照片；圖案化薄膜220為Al2O3，並且可將沉積抑制劑材料210視為開放的空間。實施例22使用大氣壓ALD方法由SAD聚合物製備圖案化ZnO半導體層該實施例描述了圖案化ZnO層的薄膜塗層的製備，其由Si晶片基材、SAD聚合物圖案化層以及沉積在SAD聚合物未覆蓋區域的1000人厚的ZnO半導體層組成。根據實施例21描述的步驟來製備SAD聚合物的圖案化層。然後使帶有SAD聚合物圖案化層的基材經歷ZnO沉積。用與對比例2中所述步驟相同的方法來製備圖案化的ZnO塗層。完成的圖案化塗層呈現出清晰的ZnO線的網格圖案。實施例23該實施例舉例說明圖案化氧化鋅塗層的形成。將沉積抑制劑材料印製在矽晶片上。使用大氣壓ALD塗布頭完成氧化鋅的沉積，從而導致氧化鋅膜在不含有沉積抑制劑材料的區域內選擇性生長。在保持大約100°C的條件下，在70%的硫酸溶液以及30%的過氧化氫溶液中處理矽晶片將其清洗10分鐘，然後在氧等離子體中對其做3分鐘的處理。使用點樣毛細管將1滴沉積抑制劑材料(十七氟_1，1，2，2-四氫癸基)三氯矽烷加入到5cc的癸烷中。所得溶液的薄層被施加於其表面具有圖案化浮雕結構的聚(二甲基矽氧烷)(PDMS)彈性壓印機上。所述壓印機固定在流動的氮氣下直到其呈現乾燥，然後使該壓印機接觸已被清潔的矽晶片並保持3分鐘。通過使用這些步驟，PDMS浮雕結構的凸起部分用於將沉積抑制劑材料分子轉移到基材表面從而形成沉積抑制劑材料圖案。在印刷以後，使用大氣壓ALD塗布頭將氧化鋅塗層施加於基材。所得到的氧化鋅膜依圖案生長，其中氧化鋅在未被沉積抑制劑材料層處理的區域上選擇性沉積。光學檢查所得樣品表明，氧化物膜優選在未被沉積抑制劑材料處理的區域上沉積。圖案化區域輪廓計顯示印刷的沉積抑制劑材料具有200人的抑制力。實施例24實施例24以及25舉例說明使用直接印刷方法沉積所述沉積抑制劑材料從而形成圖案化氧化鋅以及氧化鋁塗層。沉積抑制劑材料的圖案被印刷在矽晶片上。使用大氣壓ALD塗布頭來沉積氧化鋁。這導致氧化物膜在不被沉積抑制劑材料覆蓋的區域中選擇性生長。在保持大約100°C的條件下，在70%的硫酸溶液以及30%的過氧化氫溶液中處理矽晶片將其清洗10分鐘，然後在氧等離子體中對其做3分鐘的處理。如實施例1所述的方法製備沉積抑制劑材料溶液。此溶液的薄層被施加於其表面具有圖案化浮雕結構的聚(二甲基矽氧烷)(PDMS)彈性壓印機上。所述壓印機在流動的氮氣下保持1分鐘，然後使該壓印機接觸已被清潔的矽晶片並保持3分鐘。將壓印機從樣品上移開，然後於120°C下將樣品置於電爐上加熱2分鐘。通過使用這一步驟，PDMS浮雕結構的凸起部分用於將沉積抑制劑材料分子轉移到基材表面從而形成沉積抑制劑材料圖案。在印刷以後，使用對比例1所述的大氣壓ALD塗布頭將氧化鋁塗層施加於基材。所得氧化鋁膜依圖案生長，其中在未被沉積抑制劑材料層處理的區域上沒有可檢測得到的氧化鋁的沉積。實施例25以與實施例24所述相同的方式來製備樣品，不同之處是將氧化鋅塗層沉積在圖案化的沉積抑制劑材料層上。所得氧化鋅膜依圖案生長，其中在未被沉積抑制劑材料層處理的區域上沒有可檢測得到的氧化鋅的沉積。實施例26使用噴墨印刷的SAD聚合物引導氧化鋅和氧化鋁的生長來製備氧化鋅基TFT陣此實施例舉例說明氧化鋅基TFT陣列的形成，所述氧化鋅基TFT陣列的製備使用噴墨印刷的SAD聚合物來引導氧化鋁及氧化鋅膜的沉積並使用噴墨印刷的銀納米粒子來形成柵扱、源極和漏極。使用由一組X-Y轉移階段支持的樣品壓板、由Z轉移階段支持的壓電需求_模式印刷頭以及控制這些組件的軟體組成的系統來製備噴墨印刷膜。該噴墨系統中的印刷頭適於分配20-60皮升範圍內的液滴。將大約2cc要被印刷的流體置於樣品盒裡，所述樣品盒隨後被固定到印刷夾具上。使用加壓的氮氣使印刷頭灌註上油墨。墨盒裝著含有大約30nm納米粒子的銀納米粒子分散體，購自Cabot(Albuquerque，NM)。在60°C下將乾淨的玻璃基材置於樣品夾持器上，並噴墨印刷上行間距均勻為2mm的銀納米粒子圖案。在空氣裡，在200°C下加熱所得樣品10分鐘直到形成TFTs的導電柵線。此步驟後，將由PMMA(75K)的苯甲醚溶液組成的SAD聚合物裝入墨盒。將樣品置於噴墨印刷體系的夾持器上，以水平及垂直行間距為2mm的圖案印刷SAD聚合物。藉助頂視相機，使柵線在該網格圖案內居中。當印刷步驟完成後，按照對比1所述同樣的實驗步驟沉積氧化鋁的ALD塗層。光學顯微法表明此步驟導致氧化鋁在未覆蓋有SAD聚合物的區域中選擇性沉積，直接形成用於TFT陣列的介電膜所需要的圖案。將所得樣品置於噴墨印刷體系的夾持器上，以與第一組SAD聚合物柵線水平及垂直行均勻間隔的圖案印刷SAD聚合物，在各介電膜上限定出半導體膜的邊緣區域以及內部區域。當印刷步驟完成後，按照對比2所述同樣的實驗步驟沉積氧化鋅的ALD塗層。ZnO在內部區域(也就是那些未覆蓋有SAD聚合物的區域)的選擇性沉積直接形成了用於TFT陣列的ZnO膜所需要的圖案。此步驟後，將樣品置於如上所述的噴墨印刷體系的樣品夾持器上。採用製造柵時採用的相同的銀納米粒子在樣品上印刷源極以及漏極的所需要圖案，藉助頂視相機與柵電極對準。當印刷步驟完成後，在200°C下使樣品退火10分鐘。此處，陣列中各TFT由下述組件組成(a)由退火銀納米粒子得到的柵電極；(b)在柵電極上居中的氧化鋁膜；(c)在氧化鋁膜上居中的較小的ZnO膜；以及(d)由在柵電極上居中的退火納米粒子得到的源極和漏極。電檢驗所得樣品表明，因為使用這一步驟形成了電絕緣的氧化鋅基電晶體，氧化鋅以及氧化鋁膜在那些未覆蓋有SAD聚合物的區域上選擇性地生長。這表明氧化物膜的選擇性沉積成功地圖案化了薄膜電晶體。部件清單1用於系統的氣態材料的連續供應2在基材通道區域上方的第一分子前體的第一通道流3基材與多通道流的相對運動4在通道區域上方的含有惰性氣體的第二通道流5基材與多通道流的相對運動6在通道區域上方的第二分子前體的第三通道流7基材與多通道流的相對運動8在通道區域上方的具有惰性氣體的第四通道流9基材與多通道流的相對運動10輸送頭11平行的多通道流12輸出通道13間壁14，16，18進氣口15序列20基材22排氣通道24出氣口26排氣口28a，28b，28c氣體供應源30傳動裝置32供應線36輸出面50室52傳送發動機54傳送子系統58擋扳60原子層沉積(ALD)方法62網傳送帶66網基材70原子層體系74基材載體81氮氣流82，83，84氣體鼓泡器85，86流量計87，88流量計89，91，94、流量計90空氣流92金屬前體流93含氧化劑流95氮氣吹掃流96基材載體97例基材98箭頭99間隙100提供基材105施加沉積抑制劑材料110圖案化沉積抑制劑材料120ALD130去除沉積抑制劑材料.200基材210沉積抑制劑材料215用於沉積的基材部分220圖案化的薄膜材料225沉積掩模A箭頭D距離F1，F2氣流FpFMFm氣流I惰性氣態材料M第二反應性氣態材料0第一反應性氣態材料R箭頭X箭頭權利要求用於形成圖案化薄膜的原子層沉積方法，所述方法包括(a)提供基材；(b)將含有沉積抑制劑材料的組合物施加到基材上，其中所述沉積抑制劑材料為有機化合物或聚合物，該聚合物可任選被交聯；(c)在步驟(b)之後或者在施加沉積抑制劑材料的同時將沉積抑制劑材料圖案化，以提供實際上不具有沉積抑制機材料的基材選擇區域；(d)在基材上沉積無機薄膜，包括沿著基本平行的細長輸出口同時引導一系列氣流，其中所述一系列氣流按次序包含至少第一反應性氣態材料、惰性吹掃氣體和第二反應性氣態材料，任選重複數次，其中第一反應性氣態材料能夠與用第二反應性氣態材料處理的基材表面反應形成無機薄膜，其中第一反應性氣態材料是揮發性有機金屬前體化合物；其中所述方法基本上在大氣壓或高於大氣壓下進行同時基材的溫度在沉積期間低於300℃，其中無機薄膜材料基本上只沉積在實際上不含有沉積抑制劑材料的基材選擇區域上。2.權利要求1的方法，其中無機薄膜是金屬或包括含金屬的化合物3.權利要求2的方法，其中含金屬的化合物包括V族或VI族陰離子。4.權利要求2的方法，其中含金屬的化合物是氧化物、氮化物、硫化物或磷化物。5.權利要求2的方法，其中含金屬的化合物含有鋅、鋁、鈦、鉿、鋯或銦。6.權利要求2的方法，其中金屬是銅、鎢、鋁、鎳、釕或銠。7.權利要求1的方法，其中沉積抑制劑材料為化合物或聚合物，其被施加於基材表面之後隨後被交聯。8.權利要求1的方法，其中沉積抑制劑材料是在基材上形成自組裝單層的化合物或聚合物。9.權利要求1的方法，其中沉積抑制劑材料選自聚(甲基丙烯酸全氟烷基酯)；聚(甲基丙烯酸全氟烷基酯)；聚(甲基丙烯酸甲酯)；聚(甲基丙烯酸環己酯)；聚(甲基丙烯酸苄基酯)』聚(異丁烯)』聚(9，9-二辛基芴-2，7-二基)；聚苯乙烯；聚(乙烯醇)；聚(甲基丙烯酸甲酯)；聚(甲基丙烯酸六氟丁基酯)及其共聚物，其中每個所述烷基具有一至六個碳原子。10.權利要求1的方法，其中沉積抑制劑材料具有至少50人的抑制力。11.權利要求1的方法，其中施加和圖案化沉積抑制劑材料的方法包括將沉積抑制劑材料沉積為均勻的層並且隨後圖案化該層。12.權利要求11的方法，其中所述層被均勻地沉積並且隨後用光刻蝕法圖案化。13.權利要求1的方法，其中施加和圖案化沉積抑制劑材料的方法包括以圖案化方式沉積所述沉積抑制劑材料。14.權利要求13的方法，其中所述圖案化方式沉積通過噴墨印刷、凹版印刷、膠版印刷、供體轉移、微接觸印刷或膠印平版印刷實現。15.權利要求1的方法，其中所述一系列氣流由沉積設備提供，該沉積設備包括，在平面視圖中面向基材，在原子層沉積輸送頭的輸出面中的一系列基本上平行的細長輸出口，所述輸出面定位於該基材上方並緊密接近那裡，所述沉積設備的輸出面與基材表面間隔在1mm內o16.權利要求15的方法，其中在第一反應性氣態材料和第二反應性氣態材料的細長輸出口之間存在細長的排氣通道。17.權利要求1的方法，其中基材的給定區域在細長輸出口中的氣流中暴露的時間低於100毫秒。18.權利要求1的方法，其中基材與沉積設備的相對運動速度為至少0.lcm/sec。19.權利要求1的方法，其中所述一系列氣流的速度為至少lcm/sec。20.權利要求1的方法，其中基材的溫度在沉積期間低於200°C。21.權利要求1的方法，其中第二反應性氣態材料是非金屬化合物。22.權利要求1的方法，其中所述方法用於製造薄膜電晶體中的半導體，其中薄膜包括氧化鋅基材料，所述方法包括在基材的溫度為250°C或更低時，在基材上形成至少一層氧化鋅基材料，其中所述氧化鋅基材料是至少兩種反應性氣體的反應產物，第一反應性氣體包括有機鋅前體化合物並且第二反應性氣體包括反應性的含氧氣態材料。23.權利要求1的方法，其中基材或用於基材的載體含有移動網，其中所述用於基材的載體使基材表面與沉積設備的輸出面保持0.3mm之內的間距。24.權利要求1的方法，進一步包括使用該方法在n型氧化鋅基薄膜半導體中製造至少一種薄膜。25.權利要求24的方法，其中所述薄膜是柵電極材料、柵電極材料上的介電層、柵電介質和/或源電極以及鄰接n型氧化鋅基薄膜半導體的漏電極上的n型氧化鋅基薄膜半導體。全文摘要用於形成圖案化薄膜的原子層沉積方法包括提供基材；在基材上施加沉積抑制劑材料，其中所述沉積抑制劑材料是有機化合物或聚合物；和在步驟(b)之後或者在施加沉積抑制劑材料的同時使沉積抑制劑材料形成圖案，以提供實際上不含沉積抑制劑材料的基材選定區域。無機薄膜材料基本上只沉積在不含沉積抑制劑材料的基材的選定區域中。文檔編號C23C16/04GK101809195SQ200880109120公開日2010年8月18日申請日期2008年9月16日優先權日2007年9月26日發明者C·楊,D·C·弗裡曼,D·H·萊維,L·M·歐文,P·J·考德裡-科爾萬申請人:伊斯曼柯達公司