TWI607809B - 用於將抗蝕劑薄層沉積於基材上之裝置及方法 - Google Patents

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梵迪密爾Ｓ 塔拉索夫
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Description

用於將抗蝕劑薄層沉積於基材上之裝置及方法
【相關文件】
於此主張2011年10月12日申請之題為「APPARATUS AND PROCESS FOR DEPOSITING A THIN LAYER OF RESIST ON A SUBSTRATE」的美國臨時申請案第61/546,384號之權利，且該臨時申請案之全部揭示內容藉此以引用之方式完全併入本文中。
以Emanuel M.Sachs之名義於2012年9月22日申請的題為「TECHNIQUES FOR IMPROVED IMPRINTING OF SOFT MATERIAL ON SUBSTRATE USING STAMP INCLUDING UNDERFILLING TO LEAVE A GAP AND PULSING STAMP」的指明美國之PCT申請案第PCT/US2012/056769號，該PCT申請案主張2011年9月23日申請之相同標題的美國臨時申請案第61/538,489號之優先權。在下文中將該PCT申請案稱為PCT/US2012/056769申請案，且該申請案及其相關聯優先權臨時申請案藉此以引用之方式完全併入本文中。以Emanuel M.Sachs等人之名義於2012年9月22日申請的題為「METHODS AND APPARATI FOR HANDLING,HEATING AND COOLING A SUBSTRATE UPON WHICH A PATTERN IS MADE BY A TOOL IN HEAT FLOWABLE MATERIAL COATING,INCLUDING SUBSTRATE TRANSPORT,TOOL LAYDOWN,TOOL TENSIONING,AND TOOL RETRACTION」的指明美國之第二PCT申請案第PCT/US2012/056770號，該PCT申 請案主張於2011年9月23日申請之相同標題的美國臨時申請案第61/538,542號之優先權。在下文中將該第二PCT申請案稱為PCT/US2012/056770申請案，且該申請案及其相關聯優先權臨時申請案藉此以引用之方式完全併入本文中。
本發明關於基材上之薄聚合物膜之形成。
特定處理方案及架構揭示於以下申請案中：以Emanuel M.Sachs及James F.Bredt以及麻省理工學院(The Massachusetts Institute of Technology)之名義於2008年2月15日申請的題為「SOLAR CELL WITH TEXTURED SURFACES」的指明美國之專利合作條約申請案第PCT/US2008/002058號，該申請案之國家階段為美國專利申請案第12/526,439號，其在2012年9月4日頒佈為美國專利第8257998號，且亦主張兩個臨時美國申請案第US 60/901,511號(2007年2月15日申請)及第US 61/011,933號(2008年1月23日申請)之優先權。所有PCT申請案、美國專利、專利申請案及該兩個美國臨時申請案藉此以引用之方式完全併入本文中。在本文中將此等申請案中所揭示之技術統稱為自對準單元(SAC)技術。
特定額外處理方法及裝置揭示於以下申請案中：以Benjamin F.Polito、Holly G.Gates及Emanuel M.Sachs以及麻省理工學院及1366工業有限公司(1366 Industries Inc.)之名義於2009年4月17日申請的題為「WEDGE IMPRINT PATTERNING OF IRREGULAR SURFACE」的指明美國之專利合作條約申請案第PCT/US2009/002423號，該申請案之國家階段為美國專利申請案第12/937,810號，且亦主張兩個臨時美國申請案第US 61/124,608號(2008年4月18日申請)及第US 61/201,595號(2008年12月12日申請)之優先權。所有PCT申請案、美國專利申請案及該兩個美國臨時申請案藉此以引用之方式完全併入本文中。在本文中將此段落中所提及之申請案中所揭示之技術統稱為楔形壓印技術或楔入技術，但在一些例子中，可使用具有除楔形以外之形狀之突起。在下文中將相關應用稱為楔入應用。
總之，此楔形壓印技術包括方法。製成具有用於光電伏(photonoltaic)及其他用途之指定紋理之圖案化基材。如參看楔入應用之圖1、圖2、圖3、圖4及圖5及圖6所展示，藉由將可撓性印模之突起蓋印於覆蓋基材晶圓之抗蝕劑材料薄層上而製成基材。所使用之印模工具具有足夠軟以致工具在與先前已塗覆有抗蝕劑塗層之基材或晶圓接觸時變形之材料性質(典型地為彈性體)。抗蝕劑在加熱後便變軟且在熱及壓力之條件下移動遠離突起處之蓋印位置，從而露出基材之鄰近於突起之區域。(可在突起接觸抗蝕劑之前或之後或在接觸之前與接觸之後以及在接觸期間加熱抗蝕劑。)接著在適當位置藉由印模使基材冷卻，且移除印模，從而使已移走抗蝕劑的基材之區域曝露於孔下。可進一步 使基材經受某一塑形製程(典型地為蝕刻製程)。藉由諸如蝕刻之動作來移除基材之曝露部分，且基材之受抗蝕劑保護之部分保留。
典型基材為矽，且典型抗蝕劑為蠟或蠟、樹脂及松香之混合物。可反覆不斷地使用印模。印模之突起可為離散的、隔開的，諸如所展示之錐形元件。或，該等突起可為延伸之楔形元件，諸如楔入應用中所展示。或，該等突起可為上述各者之組合，或可使抗蝕劑材料移動遠離原始覆蓋條件之任何其他合適形狀。
因此，使用印模來圖案化接著將經受不同塑形步驟之工件上之抗蝕劑層以使該工件塑形。可接著將工件用於光電伏或其他用途。可提供至工件之紋理包括延伸之凹槽、離散的隔開之坑及該兩者之組合以及該兩者之中間體。基於壓板之技術可用於圖案化工件。可藉由使用延伸之印模元件來適應粗糙及不規則之工件基材，以確保印模之經塑形部分接觸工件之表面。在本文中將楔入應用及上文中所描述之方法稱為楔形壓印或楔入。
因此，常常需要將極薄的聚合物膜塗佈至基材上。上文所論述之應用之特定集合在界定圖案之區中，例如，在接著起作用以阻斷蝕刻之聚合抗蝕劑中。較薄膜有助於界定較小特徵。舉例而言，對於2微米至5微米之特徵，需要厚度小於5微米且典型地小於3微米之膜。典型地，將此等薄聚合物膜沉積為溶解於有機溶劑中或細微地分散於載體液體中之聚合物。沉積厚度大於所要聚合物厚度之 膜，且此膜隨著溶劑或載體流體蒸發而變薄至所要厚度。
然而，使用溶劑會對環境加負擔。使用溶劑需要工廠內之更昂貴設備：為工人提供安全之呼吸環境，避免並抑制火，及將溶劑自進入外部環境之排出氣流中移除。使用溶劑或分散液所固有的步驟係添加用以使塗層全部脫水至其最終厚度之製程步驟，該步驟添加了製程之複雜性及成本。當使用體積遠遠超過功能性聚合物含量的液體材料時，裝運成本增加，且危險溶劑之裝運涉及額外成本。最後，溶解於溶劑中或攜載於分散液中之聚合物之貯藏期限常常係有限的，因此造成後勤問題及浪費。
因此，可能需要在不使用溶劑或載體流體之情況下沉積薄聚合物膜。需要此製程及用以執行此製程之裝置。參看圖式之諸圖，將容易地理解本發明之此等及其他目標。
本文中所揭示之發明之一態樣為使用一固體形式之聚合物，諸如充滿材料之區塊、厚塊或桶。此形式之材料可由材料之製造者提供且以彼形式裝運至使用者。接著使該聚合物變成小粒子，該等小粒子具有可比得上且小於所要聚合物層之厚度之大小範圍。該等粒子夾帶於氣流中以形成氣溶膠且在待塗佈之基材之表面上予以傳送。借助於靜電使該等粒子沉積於該基材上。加熱所沉積粒子層以便匯合成具所要厚度及厚度均勻性之聚合物膜。
一種用於產生聚合物之細微粒子之有用方法為使該聚合物熔融及使用噴霧技術。在此等狀況下，以下情形係有 利的：可將該聚合物加熱至黏度相當低之一點，此係因為此情形使得能夠使用噴霧器技術之故。
一種用於靜電調控沉積之有用方法為使用離子化氣體分子使聚合物粒子帶電。接著藉由已建立之電場將該等帶電之抗蝕劑粒子吸引至基材，且該等粒子黏附至該基材。
需要將所有或實質上所有該等聚合物粒子收集至該基材上。此情形有助於該聚合物之更經濟利用且亦使得處置含有細微粒子之流出氣流之成本及複雜性最小化。另外，有效率沉積確保無聚合物可用以沉積於不需要聚合物的機器之表面上。此情形可(例如)藉由沿著攜載待塗佈之基材之基材支撐件之長度提供連串充電器件來實現。連續充電器件可接著定址未被先前充電器件俘獲至基材上之粒子，其結果為可取得極高沉積效率。
該等待塗佈之基材可攜載於紙帶上。該紙帶提供表面，該表面俘獲沉積於基材邊界之外及基材之間的前進進入沉積分區中之粒子。可接著棄置此紙帶。至基材之底側之電接觸可經由該帶藉由將少量水施加至該帶上以建立至下部金屬板之導電路徑來進行。該紙帶為該基材之該底側提供一保護蓋從而防止沉積發生於彼表面上。
希望藉由首先產生聚合物或氣溶膠之空浮粒子形式來沉積聚合物材料，該產生空浮粒子形式可藉由多種方法來實現。為了產生薄層，需要產生極細微粒子並避免過大粒子之沉積。舉例而言，考慮產生厚度為2微米之聚合物層 之目標。儘管100微米粒子之均勻稀疏塗層可具有用以形成2微米塗層之適當材料量，但個別粒子可能隔開得很遠以致於該等粒子無法充分流動以形成具均勻厚度之連續層。在另一極端情況下，若每個粒子在大小上小於層厚度且均勻分佈於基材之表面上，則一定可在流動之後製成具均勻厚度之連續膜。然而，發明者已發現，對粒徑之要求不如此條件暗示之要求嚴格。此情況係有利的，此係因為以下之故：若可使用稍微較大之粒子，則可取得粒子之較高體積流動速率。已發現，甚至多達大部分之粒子可具有高達所要層厚度之五倍之大小，該等粒子亦並不在流動膜中形成缺陷。然而，較佳地，大部分粒子小於所要層厚度之兩倍，且氣溶膠中之粒子之最大大小應大體上限於目標膜厚度之大約五倍，以便避免在無法藉由製程中稍後之熱流動步驟調平之塗層中形成不均勻性。可容忍大於所要膜厚度之五倍之一些粒子，然而，此等粒子甚至在流動之後亦可導致局部較高之膜厚度且因此，大部分粒子應小於此臨限值。
已開發的且在下文論述之用於產生氣溶膠之合適方法為噴射噴霧，該方法在與合適過濾結合時可產生<1微米至10微米之粒徑分佈。此範圍適合於熱塑性抗蝕刻聚合物之2微米之所要目標膜厚度。較佳的所揭示具體實例經設計以均勻地應用於太陽能矽晶圓基材。
一旦獲得固體聚合物及夾帶氣體之氣溶膠，便希望將氣溶膠之粒子均勻地沉積至基材上。已開發之方法係用離 子化氣體供應器使粒子帶電並使用電場將粒子沉積至基材上。
藉由若干聚合物執行此製程之經驗指示，該製程足夠靈活以致可沉積可使得帶電之任何細微粒子氣溶膠，且適合於在0.1微米至10微米之厚度範圍中塗佈熱塑性聚合物膜，其中能夠生產之塗層厚度之較佳範圍係1微米至5微米。
總描述
在圖1中示意性地展示為本發明的裝置之具體實例，該裝置用於將來自固體源之薄聚合物層塗佈至基材上。將在室溫下為固體之熱塑性聚合物材料(在此狀況下，為由蠟、樹脂及松香組成之抗蝕刻劑)在聚合物供應器模組101中加熱至液態。當材料經由沉積而耗盡時，聚合物供應器將週期性補給品提供至氣溶膠產生器102。氣溶膠產生器使用來自氣溶膠產生器氣體供應器103之氣溶膠產生器氣體之受控源，在較佳具體實例中，氣溶膠產生器氣體為不會與抗蝕劑起反應之非反應性氣體。氣溶膠產生器氣體用以產生抗蝕劑之細微空浮粒子(稱作氣溶膠104)，隨後藉由氣體103之動作將細微空浮粒子推送至分配歧管105中。如隨後將描述，氣溶膠產生器依賴於使用可變換成低黏度液體之聚合物來產生形成薄的均勻塗層所必要之小直徑粒子。在較佳具體實例中，氣溶膠中之粒子在離開氣溶膠產生器102後便冷卻至使得該等粒子在其移動穿過分配歧管時變為固體之足夠程度。然而，該等粒子在氣溶膠形式下 穩定且可在足以按液態沉積之時間內保持液體(彼製程應為所要製程)。
一旦產生氣溶膠，便可使用來自氣溶膠稀釋氣體供應器106之氣溶膠稀釋氣體之二次受控供應稀釋氣溶膠。在較佳具體實例中，經由稀釋氣體引入埠107將氣溶膠稀釋氣體供應至分配歧管105，然而，可在氣溶膠產生器102與塗佈腔室109之間的任何點處供應氣溶膠稀釋氣體。在較佳具體實例中，稀釋氣體為與由氣溶膠氣體供應器103提供之氣體相同類型的非反應性氣體，但稀釋氣體亦可為不同於來自氣溶膠氣體供應器之氣體之類型且亦不同於來自離化器氣體供應器115(隨後將論述)之氣體之類型的氣體。稀釋氣體之重要功能為維持分配歧管中之壓力及在至輸送歧管108之通入口處之狹槽上產生均勻壓力。將未經塗佈基材引入至高效率粒子積聚(HEPA)製程封閉空間124係有益的，HEPA製程封閉空間124使用HEPA過濾器將純淨氣體(較佳為空氣)供應至製程封閉空間中。HEPA封閉空間124維持清潔度且使可造成後續製程缺陷之污染最小化。基材沿著第一維度前進至塗佈腔室109中且藉由可攜載基材穿過整個裝置之基材支撐件117遞送。基材支撐件不但在製程中移動基材，而且在塗佈製程期間提供過度噴塗遮蔽。基材支撐件供應自基材支撐件展開件118且收集於基材支撐件回捲件123上。為了達成基材之完全覆蓋，較佳地，輸送歧管108沿著近似垂直於第一維度之第二維度比待塗佈之基材120寬。
歸因於達成目標膜厚度所要之粒子之大小範圍，使用靜電生產所要塗層係有利的。小粒徑及低質量密度導致極低之史脫克沉降速度(Stokes settling velocity)，且該等粒子將不會在有用裝置所需之短時間內沉降並沉積。該等粒子亦容易藉由氣流攜載且歸因於粒子之低慣性而不可能藉由氣流迫使粒子沉積。靜電之使用克服了此等問題。因此，較佳塗佈製程使用靜電來使藉由輸送歧管引入至塗佈腔室中之氣溶膠帶電且隨後將氣溶膠中之帶電粒子沉積至基材110上。以下情形為重要的：為了形成薄的均勻塗層，此區域中之粒子之沉積應高度均勻，此係因為不存在在沉積之後在宏觀區上顯著地重新分佈塗層質量之簡單方式。可藉由將來自高電壓產生器113之高電壓供應至電暈電極111來建立電暈放電，電暈電極111附接至電暈電極安裝板112且藉由電暈電極安裝板112而變得共同帶電。藉由使來自受控離化器氣體供應器115之可離子化氣體流經離化器氣體引入埠116，將可使氣溶膠104帶電之離子化氣體引入至塗佈腔室109中。高電壓產生器113在電暈電極111與對立電極114之間建立電場，從而使帶電離子及隨後帶電之氣溶膠粒子沿朝向對立電極之電場線而行。
基材120可為導電或半導電材料，其可藉由經由基材支撐件117建立電接觸而保持在接近於對立電極之電位的電位。在較佳具體實例中，廉價紙包含基材支撐件117，且可在基材120與對立電極114之間藉由施加來自導電率增強劑施配器119之少量水而建立電接觸以在基材支撐件上建 立低電阻區。因為基材保持在接近於對立電極電位之電位，所以帶電氣溶膠粒子沿電場線而行且在基材通過塗佈腔室109時收集於基材110上。在較佳具體實例中，用於生產太陽能電池之矽晶圓包含基材。基材支撐件亦有可能為可在沉積之後清洗的可再用介質圈，以使得可將乾淨部分引導至裝置通入口以供額外基材重複地使用。
為了自粒子之均勻分佈之集合(確定為110)形成連續均勻膜，加熱基材及粒子膜，從而使該等粒子熔融、流動且熔化成一連續層。因為最終層之目標厚度為約2微米，所以流動製程無法在很大區上顯著地重新分佈來自沉積製程之塗佈質量，而是僅在適當位置中熔化已沉積之材料。可藉由若干方法來建立流動所需之溫度，但在圖1中之較佳具體實例中藉由經由基材支撐件之傳導加熱來實現。流動台121保持在足夠高以致抗蝕劑層匯合成連續膜塗層122之溫度下，在此具體實例中，保持在介於約40℃至約90℃之間的溫度下。曝露於流動溫度之持續時間可藉由基材支撐件速度、流動台之大小或該兩者之組合來確定。遍及流動台分佈之受控真空可用以使基材支撐件及基材與流動台更好地熱連通。基材在裝置之外於基材支撐件上繼續以供進一步處理。提供用於流動之熱之替代方法包括紅外線加熱、對流空氣加熱及雷射加熱。紅外線加熱可藉由燈源來實現，以使得燈波長由基材或抗蝕劑材料吸收。雷射加熱可類似地藉由為雷射而非紅外線燈之源來實現。對流加熱可藉由使基材支撐件通過具有所要溫度下之循環空氣之烘 箱來實現。亦可能需要在流動製程完成後便使基材冷卻以使膜硬化以用於進一步處理，且此硬化在較佳具體實例中藉由被動空氣對流冷卻來實現。使基材冷卻之替代方法包括提供額外冷凝空氣對流冷卻或藉由以類似於流動台121之方式使用傳導將熱移除至冷卻台。在所有狀況下，可能需要具有多個加熱或冷卻分區以提供所要膜性質。亦有可能在沉積本身期間將基材維持在高溫下，以使得藉由經由上文所描述之方法中之一者使對立電極保持在高溫下而使沉積及流動為同時的。
為了增加輸送量，可對系統饋入較高輸出之氣溶膠產生器或自共同操作之多個氣溶膠產生器饋入系統，此情形將允許基材在接收相同量之塗層之同時以較快速率移動穿過相同塗佈腔室。亦可將整個裝置沿著近似垂直於基材沿著第一維度之行進之第二維度加寬，從而允許多道基材通過單一塗佈腔室。較快輸送量亦可藉由操作沿第一維度串聯之多個塗佈腔室來達成，以使得每一較快移動之基材可接收粒子之若干沉積以形成可在所有沉積完成之後流動之塗層。
由串聯之若干塗佈腔室組成之裝置亦將允許藉由第一聚合物及第二聚合物等之連續粒子沉積、繼之以流動及熔化以形成膜來製成熔接式聚合物塗層。熔接式膜亦可藉由混合(mingling)供應以不同聚合物原料之兩個或兩個以上氣溶膠產生器之輸出形成。
可擴展所描述之方法以產生由兩個或兩個以上材料層 組成之塗層，包括該等層具有不同材料且亦可能具有不同厚度之情況。可使第一材料沉積並流動且接著可使第二材料沉積並流動，包括在不同於用於第一材料之溫度的溫度下流動之可能性。舉例而言，所沉積之第二材料可能能夠在低於所沉積之第一材料所需之溫度的溫度下流動。在此狀況下，該等層將保持完全相異。若該等材料在流動期間具有類似行為，則在流動期間，該等材料之間可存在某一互混或擴散。在某一狀況下，使層之間的界面模糊可為有用的，例如在使層之間的黏附力最大化中。亦可將兩個或兩個以上材料層沉積為粒子且接著使其在單一流動步驟中流動。此情形可導致界面處的材料之增加之相互混合，此情形再次可為需要的；且該方法在生產上更經濟。
多層沉積之效用(尤其在將不同材料用於不同層之情況下)可理解為：在任何給定應用中，所沉積之材料必須執行多種功能。舉例而言，在聚合物層為抗蝕劑且將藉由楔入應用之方法圖案化該層且接著將該層浸沒於蝕刻溶液中之應用中，該層應有益地具有至基材之極佳黏附力，層被加熱時之軟化及流動之適當特性必須抗酸且在製程結束後應容易剝離，僅列舉幾個所要性質。多材料層可能使用(例如)特別黏著至基材之下部層及特別耐酸蝕刻之上部層。另一需要組合可為黏著劑下部層及具有防止區域被剝蝕抗蝕劑之流動性質之上部層。更易溶解於水中之下部層及更耐酸之上部層將為另一應用。
氣溶膠之產生
希望產生聚合物材料之小粒子源以用於後續充電、沉積及流動，如下文所論述。粒子之目標大小為約2微米(具有大約此值之狹窄分佈)，且噴霧極適合於此任務。
噴霧產生小於5微米之許多粒子。然而，在室溫下為固體且與形成圖案相容(例如，經由阻斷蝕刻)之聚合物抗蝕劑調配物並非直接與噴霧相容，如供水基用藥法用作形成小粒子之手段。本發明之態樣為：由蠟、樹脂及松香組成之一些熱塑性聚合物抗蝕劑可經合適地調配，以使得藉由增加抗蝕劑溫度，使固體抗蝕劑熔融且形成液體，在將聚合物抗蝕劑進一步加熱至足夠高之溫度後，便可使液體抗蝕劑之黏度小於100 cP，從而使材料能夠呈噴霧狀。本發明之重要態樣為：固體材料可變成具有足夠低黏度之液體，以使得噴霧可有效地產生所需粒子。在較佳具體實例中，當僅藉由將抗蝕劑熔融至液態來實現黏度之減小時，在不添加溶劑或載體流體之情況下實現噴霧所需之黏度之降低。因此，本發明之製程及裝置可不含溶劑，此意謂無需使用溶劑。藉由將抗蝕劑加熱至70℃至150℃之溫度來獲得適當黏度。
為了將適當體積之含聚合物之氣溶膠輸送至系統，較佳方法為用於產生粒子之噴射噴霧(亦被稱為衝擊噴霧)。因為聚合物針對噴霧而言應為低黏度液體為重要的，所以需要裝置對與聚合物接觸之所有表面維持高溫，直至氣溶膠形成且熔融粒子已充分冷卻以再次變為固體(圖2)之後為止。
噴射噴霧(圖2中之細節A)之操作原理為：將經加熱以實現足夠低黏度之液體聚合物205輸送至噴射孔口210(高壓氣流自該孔口排出)附近，從而將流體***成具有粒子213之寬大小範圍的小液滴。使來自受控噴霧器氣體供應器207之氣流通過受控氣體加熱器208(在別處加以描述)且將氣流引入至噴霧器內部容積209中，氣流可自噴霧器內部容積209進入噴射孔口210中。
在固體表面，諸如氣溶膠產生器本體201之壁處引導粒子213之氣流，藉此使氣流突然改變方向(圖2之細節B)。具有高動量之大粒子224無法改變方向以跟隨氣流且造成對固體表面之衝擊。衝擊表面應維持在高溫下以使聚合物保持處於流體狀態且將受衝擊材料輸送至容器之底部以用於再循環為重要的，如226處所展示。具有低動量之小粒子225跟隨氣流且逃過對固體表面之衝擊。具有小粒子之氣流通過衝擊器板214且變為待輸送至分配歧管105、620之氣溶膠215、104。
在較佳具體實例中，可藉由離開之噴射氣體所產生之文托利吸力將液體聚合物流體輸送至噴射孔口210，該吸力使得自液體進口212收集流體且經由液體攝取通道211將流體上拉至噴射孔口中。需要噴射孔口及通道由為良好熱導體之材料(便利地，為鋁或不鏽鋼)製成。噴射孔口及通道形成於亦由導熱介質製成之噴霧器本體206內。
氣溶膠產生器本體201之內壁可為用於衝擊之固體表面。為了輸送用於沉積之所需體積的粒子，可將多個噴射 孔口/通道對置放於單一容器中以增加輸送速率。圖2描繪具有24個噴射孔口/通道對之噴霧器本體206。
可藉由結合熱控制系統203之加熱元件202將氣溶膠產生器本體201維持在高溫下。減小黏度之液體聚合物205、噴霧器本體206及衝擊器板214均可藉由由溫度受控之氣溶膠產生器本體201之環繞壁建立的等溫環境而維持在相同高溫下。
當材料在沉積期間耗盡時，應輸送聚合物流體以補給氣溶膠產生器容器。此情形可藉由若干手段來實現。圖2說明固持在單獨聚合物供應模組本體216中的藉由加熱元件217及熱控制系統203而合意地保持在低於氣溶膠產生器之溫度下的液體材料219。可藉由將來自受控加壓氣體源220之壓力暫時添加至聚合物供應模組內部容積218來將聚合物液體輸送至噴霧容器，該壓力迫使熔融聚合物上升至輸出冒口221、穿過供應通道222及供應孔口223且進入氣溶膠產生器內部容積204中。供應通道中可能存在止回閥以防止回流，或通道配置可對輸出冒口中之流體使用重力以防止回流，如圖2之較佳具體實例中所展示。以下情形為重要的：亦將聚合物供應模組與氣溶膠產生器之間的供應通道之元件維持在高溫下以使聚合物保持處於其液態。在圖2中所展示之裝置中，此情形藉由自鄰近熱受控塊體(mass)，諸如氣溶膠產生器本體201及單獨聚合物供應模組本體216至供應通道222中之傳導來實現。或者，可藉由將壓力施加至具有適當流量限制或適當質量流量控制器 之聚合物供應模組內部容積來提供確切地平衡自氣溶膠產生器至沉積之損失的連續補給品源。
或者，可使聚合物材料熔融並維持在較低溫度下(具有所得較高黏度)且經由受熱之加壓軟管(例如，用於熱熔膠之桶狀卸載機)抽汲聚合物材料。或者，可將聚合物維持為固體棒形式且藉由推送該棒穿過熔融孔口(例如，棒饋入熱熔膠槍)而使聚合物在緊於輸送至氣溶膠產生器之前熔融。又，可藉由此項技術中已知之其他方法來供應聚合物材料。
維持恆定噴霧器輸出以產生一致塗層厚度係重要的。位準偵測系統可實現此操作。藉由經由定位於位準偵測冒口228與氣溶膠產生器內部容積204兩者之底部處之接達孔之流體連通，將位準偵測冒口228中之流體維持在與氣溶膠產生器內部容積204中之流體相同之位準。位準偵測主體227之頂部處之孔允許位準偵測氣體通道229與氣溶膠產生器內部容積204之間的氣體壓力平衡。此配置亦防止氣溶膠產生器內部容積中之擾動液體擾亂位準偵測總成中之流體位準。借助於來自氣溶膠產生器本體之良好熱傳導來維持位準偵測總成之溫度。
可藉由適當位準偵測感測器230(在此具體實例中，依賴於聚合物流體與氣體之間的折射率之差的光射式雷射感測器(through beam laser sensor))來監視位準偵測冒口中之流體之位準。該感測器亦可為機械式或電容式的。藉由來自此感測器之信號來調節自聚合物供應模組至氣溶膠產生器之新材料之添加，以使得在延長週期中在連續操作期間 在氣溶膠產生器中維持恆定流體位準。
歸因於噴射氣體及循環流體之高體積，有時產生較大粒子且較大粒子逃離至噴霧器外。此係不合需要的，此係因為此情形產生塗層厚度之局部不均勻性之故。如此正文中別處所論述，不可能使此薄層足夠地流動以吸收大粒子且達成所要膜均勻性，因此可將此等大粒子自氣溶膠中移除係重要的。一系列衝擊器板214防止此等大粒子逃離氣溶膠產生器(圖3)。
第一衝擊器板301可由置放於氣溶膠產生器本體201中之噴射孔口/通道區上方的具有孔之金屬板組成。具有孔之第二衝擊器板302可置放於該第一板上方，且該等孔未與該第一衝擊器板對準。迫使由噴霧器產生之寬粒徑分佈氣溶膠307穿過第一板301中之孔305，且突然地迫使氣流垂直於原始流動。大粒子衝擊該第二衝擊器板且作為待再循環之液體而排放。小粒子跟隨氣流且能夠穿過該第二衝擊器板中之孔逃離，從而產生較小粒徑分佈氣溶膠307。可添加第三衝擊器板303以作為該第二衝擊器板之衝擊板，該第三衝擊器板之輸出為最終粒徑分佈氣溶膠308。若需要更小之粒徑分佈，則可添加第四衝擊器板以作為該第三板之衝擊板，諸如此類。
可使孔大小及板間間距變化以更改隔板結構之大小過濾特性。在較佳具體實例中，該等板可藉由鎖定軸304而固持在適當位置中。該軸亦設定自第一板至第二板(d1)及自第二板至第三板(d2)的間距。此等距離經設定為大約等於相關下部板中之孔大小。在較佳具體實例中，第一 板中之孔大小為5.7mm，其中d1亦等於5.7mm。第二板及第三板中之孔為3mm，其中d2亦等於此距離。
需要使聚合物之熱曝露之持續時間最小化以避免熱降解。藉由減少環繞噴霧器本體之液體聚合物之體積，使流體更快速地藉由沉積而耗盡從而減少總熱曝露。在較佳具體實例中，複數個圓柱形孔口/通道對置放於氣溶膠產生器本體201內部之一井中，該井亦為圓柱形且僅比噴霧器本體206稍大。噴霧器本體使井之大部分容積移位，因此，僅環繞噴霧器本體之少量液體得以維持。通道形成於多個殼體/噴嘴之間以在所有位置維持相同流體高度。可藉由將聚合物供應模組或其他輸送系統中之液體材料219維持在低於氣溶膠產生器中之液體聚合物205之溫度下來進一步減少熱曝露。可少量地輸送流體，以使得可迅速地加熱流體且將流體併入至浴槽(bath)中之液體中。
用於噴射及粒子輸送之氣體及氣體處置之選擇顯著影響氣溶膠產生。氬氣具有高密度且在孔口處產生較大剪切力。較高剪切力導致在相同溫度下輸送之粒子之質量的大約兩倍增加。相同情況對於具有高密度之任何氣體亦將成立。出於降低操作成本之原因，在較佳具體實例中可使用氮氣。存在離開噴射孔口之氣體之焦耳-湯普森(Joule-Thompson)冷卻，此情形導致噴射孔口處之局部較低溫度、增加之抗蝕劑黏度，從而減小剪切力在產生粒子中之有效性且最終導致較低之粒子生產力。氣溶膠產生器氣體在受控氣體加熱器208之預熱藉由將熱曝露集中於需 要低黏度之噴射孔口而抵銷焦耳-湯普森效應。熱氣體之使用使得浴槽能夠維持在較低溫度，從而減少高溫下之氧化造成之損害。使用非反應性氣體(與空氣相對比)亦減少氧化。
噴射或衝擊噴霧為用於自低黏度液體生產氣溶膠之一種技術。存在氣溶膠領域中已知之其他方法。Laskin(Laskin,S.之「Submerged Aerosol Unit」，A.E.C.Project Quarterly Report UR-45，1948年9月，第77至90頁，University of Rochester)描述了一種具有孔口及液體進口之噴射噴霧器形式，但孔口/液體進口浸沒於液體位準下。在此狀況下，大粒子之移除不會經由與固體材料之衝擊而發生，而是經由來自噴射氣體之氣泡與內壁之碰撞而發生。在氣泡漂浮至表面且破裂時，釋放小粒子。Babington(Babington,R.S.之「Liquid Delivery Apparatus and Method for Liquid Fuel Burners and Liquid Atomizers」，1986年3月4日頒佈之美國專利第4,573,904號)描述了一種噴霧器，其中待霧化之液體之薄膜溢出球形表面且噴射孔口經水平導向以使該膜碎裂成液滴。可添加衝擊以減小藉由此球形噴霧器形成之粒子之大小分佈。亦存在同心噴霧器(例如，Tan,H.S.之「Pneumatic Concentric Nebulizer with Adjustable and Capillaries」，1999年3月23日頒佈之美國專利第5,884,846號)，其中使待噴霧之流體及氣體流經同心孔口，以使得氣流提供文托利吸力且將流體***成小粒子。可添加衝擊以減小藉由此同心噴霧器形成之粒子之大小分佈。最後，存在旋轉型霧化器(例如，Nyrop,J.E.之「Liquid Atomizers」， 1959年9月1日頒佈之美國專利第2,902,223號；以及Robisch,H.之「Rotary Atomizer Spray Painting Device」，1986年5月20日頒佈之美國專利第4,589,597號)，旋轉型霧化器藉由使流體薄膜或流體通道在徑向方向上向外加速從而使所得氣流碎裂成液滴來形成粒子。尤其液體流動速率及旋轉速度確定此類型器件中之液滴大小。
氣溶膠之充電
氣溶膠粒子之充電可藉由來自離子化氣體之電荷之轉移來實現，如圖4中所展示。將高電壓源(典型地為±30-120kV，在圖中展示為正的)施加至導電電暈電極401。較佳具體實例為電暈點，但電暈離子化源亦可為細線。電暈電極附近之高電壓梯度使氣體分子405、408中之電荷分離，展示為氣體離子及電子。此等離子化事件可在環繞每一電暈電極之延伸離子化區域404中發生。
離子與粒子之眾多類型之相互作用可在塗佈腔室中發生，但兩種相互作用對裝置之操作而言係重要的。首先，離子化區域中所產生之正的帶電離子被吸引至對立電極402。聚合物粒子與帶電離子或對立電極附近之若干離子碰撞，且將電荷轉移以產生帶電聚合物粒子406及中性氣體分子407。一旦帶電，粒子便沿自電暈電極至對立電極之電場403而行。基材(圖4中未展示)與對立電極電接觸，且在帶電聚合物粒子接觸基材時發生沉積。
在欲考慮之第二重要相互作用中，在離子化氣體區域404中分離之正電荷及負電荷可在電場403之影響下移動。 在先前段落中所描述之製程中，負電荷朝向電暈電極401遷移且被帶離，而正離子朝向對立電極402遷移，在對立電極402中，該等正離子使氣溶膠粒子在沉積之前帶電。在離子化氣體區域中，亦有可能產生帶負電之氣體離子409，此係歸因於在被電暈電極帶離之前與氣體分子碰撞之電子。若氣溶膠粒子進入存在負氣體離子之混合電荷區域中，則有可能在與負氣體離子409碰撞之後使氣溶膠粒子410帶負電，從而留下中性氣體分子411。結果為帶負電之粒子被吸引至電暈電極，最終導致電暈電極之污染。此污染將累積且削弱充電系統之效能。因此，應避免此污染。
本發明(圖5中所展示)維持電極在連續操作期間之清潔度。電暈電極501經展示為附接至導電電極安裝板503。高電壓產生器502附接至電暈電極及安裝板。受控離化器氣體供應器506附接至電暈安裝板中之入口埠(未展示之埠)，該埠允許氣體流入電暈電極周圍之電暈氣體空腔505中。電暈氣體空腔為形成為扁平的非導電塗佈腔室蓋504之一或多個電暈電極周圍之空間。可離子化氣體流入電暈氣體空腔中且經由電暈氣體孔口507流出至塗佈腔室中。此裝置執行至少兩個有益功能。第一功能為：藉由離化器氣體供應器506確定環繞電暈電極之氣體且可針對氣體易於離子化之程度或其他性質來選擇環繞電暈電極之氣體。氣體亦可經選擇為與藉由其他途徑進入腔室中之其他氣體相同或不同，且可針對諸如容易離子化、電擊穿強度、介電常數或對製程有益之其他性質的性質來選擇氣體。第 二功能為：將電暈氣體空腔505維持在相對於塗佈腔室之正壓力下。可維持氣體流動速率，以便施加力以逐出可能已獲取與預期電荷相反之電荷且被吸引至電暈電極之粒子。此功能消除電暈電極之污染且防止充電系統之消弱。
藉由在電暈電極501與對立電極114、606之間建立電位來產生離子之替代法為：在電暈電極501與鄰近(而非電隔離)表面之間建立電位。此表面可置放於電暈氣體孔口507之區域或電暈氣體空腔505之壁中且可為線、環、具有孔口之板或類似結構。離化器氣體供應器506可使氣體流經此高場區域從而如前所述地產生離子，接著迫使該等離子經由孔口507進入塗佈腔室中。
如上文所描述的自遠端電暈電極提供離子化氣體分子之替代法將為：使用電暈電極(線、針，或線與針兩者)及氣流，以使得氣溶膠在電暈電極緊附近通過而不干涉氣體層，如圖8中所展示。如前所述地提供氣溶膠803且使氣溶膠803流入電暈電極801之附近。高電壓產生器804提供電暈電極801與對立電極805之間的電位，該電位足夠高以造成氣溶膠本身中之氣體之離子化。離子化氣體區域808與氣溶膠803接觸且在混合後便對粒子賦予電荷。為了使電暈電極與具錯誤正負號之帶電粒子之間的接觸最小化(因為在此具體實例中，氣溶膠進入具混合正負號之電荷的離子化氣體區域中)，將擴散器802置放於電暈電極上以迫使氣溶膠自電極本身流走。此情形減少(但並不消除)電極污染問題。具正確正負號之帶電粒子接著朝向對 立電極沿電場線而行且在基材807上形成粒子層806。在此具體實例中，電場將如前所述地維持在電暈電極之間，且獲取具正確正負號之電荷之粒子將朝向對立電極遷移以沉積於基材上。基材經展示為在基材支撐件809上，基材支撐件809以與圖1中類似之方式起作用以使基材移動穿過裝置且提供過度噴塗保護。基材支撐件可使基材連續地移動穿過圖8中所展示之裝置或可移動至圖中所展示之位置且停止達一固定時間(在該固定時間期間，發生沉積)。粒子層之流動及熔化可如別處所描述地發生。
沉積塗佈腔室
使用所描述的用於使氣溶膠帶電之機制，將帶電氣溶膠之流動導向基材。可藉由具有經合適地配置以提供對靜止基材之均勻覆蓋的複數個帶電氣溶膠之供應來達成均勻沉積。替代法將為：使單一或複數個帶電氣溶膠之供應在靜止基材之上移動以提供基材之均勻覆蓋。
以下情形為重要的：建立沿著運動方向中之第一方向且沿著垂直於第一方向之第二方向的跨越基材之氣溶膠粒子之均勻輸送。在靜止塗佈裝置中建立的粒子之連續穩態流動為實現氣溶膠粒子之均勻輸送之便利方法。亦需要以過度噴塗所浪費或耗盡的抗蝕劑材料之最小量來達成所要塗層厚度。如隨後將論述，自單一靜止粒子源起之延伸收集區對達成高收集效率有利。
本發明為圖6中所展示之沉積塗佈腔室。需要沿著適合於覆蓋基材120、611在第二維度上之寬度的第二維度均 勻地輸送粒子。為了實現此操作，經由管將粒子氣溶膠經由氣溶膠入口622輸送至大直徑分配歧管620中。分配歧管充滿氣溶膠613且在至輸送歧管621之通入口處產生均勻壓力。以下情形為重要的：分配歧管應比輸送歧管寬某一量(在輸送歧管之每一側上寬大約2 cm至20 cm)以消除分配歧管之末端附近之氣流的影響。自槽或孔口均勻地輸送粒子係重要的，該槽或孔口可稍微寬於所要塗佈寬度(沿著第二維度之基材寬度)以便隔離所要塗佈寬度外之非均勻邊緣沉積效應。此情形係藉由使輸送歧管在每一側上比所要塗佈寬度寬1 cm至10 cm來實現。以下情形係有利的：使輸送歧管在近似垂直於第一維度及第二維度之第三維度上狹窄，以便維持輸送歧管上之足夠壓力且提供跨越輸送歧管之長度的恆定流動速率。沿著第三維度之寬度可取決於氣溶膠及氣流之速率，但在具體實例中，0.5 cm至5 cm係較佳的。
在較佳具體實例中，輸送歧管614中之氣溶膠進入塗佈腔室中至高密度沉積分區615中。當來自受控離化器氣體供應器609之氣體流經電暈氣體連接點608、經過電暈電極601且經由離化器氣體孔口607流出從而在塗佈腔室內部容積618中產生離子化氣體區域623時，產生帶電粒子。電暈電極附接至電暈安裝板603，電暈安裝板603附接至塗佈腔室蓋604。離子化氣體區域623鄰近於且剛好在塗佈腔室蓋下方形成。如上文所描述，在離子化氣體區域中，存在可使氣溶膠粒子帶任何正符號之電荷的具混合正負號之 離子。在離子化氣體區域外，僅具單一正負號之離子朝向對立電極605遷移。需要使氣溶膠在離子化氣體區域外之區域中予以輸送，以使得所有氣溶膠粒子帶電而具有僅一正負號之電荷。高密度沉積分區615為來自輸送歧管614之氣溶膠與具單一正負號離子接觸且變得帶電所在之區域，且在進入沉積腔室中之基材611上達成高沉積速率。圖6中所展示之氣溶膠自基材進入之相同側進入塗佈腔室中，但氣溶膠亦可自腔室之中間或出口側而引入(如可適當時)以達成高速率之均勻沉積。需要在高密度沉積分區615中達成時間上穩定之沉積速率，以便提供跨越個別基材及在不同基材之間的均勻沉積。此係部分地藉由提供足夠離子化電流以在氣溶膠離開輸送歧管621後便快速地使氣溶膠帶電及沉積來達成。可影響沉積速率之穩定性之另一因子為來自氣溶膠氣體供應器103及稀釋氣體供應器106的穿過分配歧管的氣流之速率，以使得該流動可強有力地將粒子移出歧管。可影響沉積速率之穩定性之另一因子為來自離化器氣體供應器115、609之流動速率，以提供用於使氣溶膠帶電之適當離子。
為了達成跨越輸送歧管之寬度的沉積分區中的高程度之沉積均勻性，較佳具體實例可具有具均勻間距之電暈點系列，所有電暈點連接至高電壓產生器602。該等電暈點橫跨塗佈腔室及輸送歧管之寬度。基材在基材支撐件612上進入腔室中且與對立電極605電接觸，因此使得基材對帶電粒子有吸引力且在高密度沉積分區中達成高沉積速率。 一些氣溶膠粒子可逃離高密度沉積分區，然而，歸因於不完全充電，將必須在別處收集擾動或其他效應從而導致相當大浪費及費用。藉由沿著第一維度更遠離輸送歧管通入口引入額外電暈電極601，存在在較低密度沉積區域616中使額外氣溶膠粒子帶電且俘獲額外氣溶膠粒子之機會。另外，塗佈腔室109之結構(在所有側上封閉但留有小開口供基材進入及離開)限制氣溶膠及離子化氣體區域。腔室防止不帶電氣溶膠逃離，從而增加氣溶膠與帶電離子接觸並沉積之可能性。將離子限制至腔室防止電荷累積於諸如HEPA封閉空間124之其他表面上。沉積617隨著基材移動遠離輸送歧管通入口而繼續，直至已俘獲實質上所有氣溶膠粒子為止。高電壓產生器602可在電暈電極601與對立電極606之間提供在時間上穩定之恆定電壓或可提供具有疊加於在時間上穩定之分量上之時變分量的恆定平均電壓。此情形可用以改良沉積之均勻性及穩定性。應用先前所描述之方法，可達成足夠高以支援多種應用之均勻性，典型地為20%，如除以跨越基材之平均厚度之(最大厚度-最小厚度)/2所界定。
為了測試此處所描述之裝置之收集效率，進行實驗，其中結果展示於圖7中。實驗為：將一系列金屬條帶置放於沉積腔室內之對立電極605上。為了實驗之目的，移除基材支撐件612且該等條帶為靜止的。該等條帶跨越沿著第二維度的腔室之寬度覆蓋沉積室之對立電極，且沿著第一維度沿腔室之長度向下為狹窄的(~24.5 mm)。沿著第一 維度在沉積腔室之整個長度上置放條帶，且在沉積之前對每一條帶稱重且在沉積歷時120秒之後再次對每一條帶稱重。針對自輸送歧管通入口起量測的條帶之中心之位置繪製針對每一條帶所收集之質量。在一具體實例中，電暈電極601之列形成於沉積腔室蓋604中(如圖6中)。在圖中描繪電暈電極701之列之近似位置(如自輸送歧管通入口起量測)。以空心正方形符號702展示藉由電暈電極列收集的每個條帶之質量。
在高密度沉積區域615中之輸送歧管通入口附近的每個條帶之質量最高。每個條帶之質量隨移動至較低密度沉積分區616中而減小，但聚合物仍係在此分區中予以收集。在另一具體實例中，在電極安裝板上而非在列上建立電暈電極之三角形柵格。在圖中描繪電暈陣列703之近似位置。藉由空心三角形符號704繪製針對陣列具體實例收集的每個條帶之質量。結果類似於電暈列。在兩種狀況下，直觀地觀察到：無粒子氣溶膠自沉積腔室之末端排出，從而表明電暈電極之延伸集合導致實質上100%之收集效率。
本發明描述並揭示一個以上發明。該等發明闡述於本案及相關文獻之申請專利範圍中，相關文獻不僅包括已申請之文獻，而且包括基於本發明之任何專利申請案之審批過程期間產生之文獻。發明者意欲在先前技術所准許之限度內主張所有該等各種發明，如同該等發明隨後將被確定的一般。沒有一個本文中所描述之特徵係本文中所揭示之每一發明必不可少的。因此，發明者希望，沒有一個本文 中所描述但未於基於本發明之任何專利之任何特定技術方案中主張之特徵應被併入至任何此技術方案中。或者，在特定具體實例中，預期可組合獨立特徵以便享受每一特徵之益處及優點。
在本文中將硬體之一些總成或步驟之群組稱為發明。然而，此並非承認任何此等總成或群組必定為在專利上獨特之發明，尤其如有關一專利申請案中將審查之發明數量或發明單一性之法律及規章所預期。意欲為本發明之具體實例的簡稱。
同此提交摘要。強調的是，提供此摘要以遵守需要摘要之規則，該摘要將允許審查者及其他搜尋者迅速地查明本技術發明之標的。應理解，摘要不用以解釋或限制申請專利範圍之範疇或涵義，如專利局之規則所規定。
前述論述應被理解為說明性的且不應在任何意義上被視為限制性的。雖然已參考本發明之較佳具體實例特定展示並描述了本發明，但熟習此項技術者將理解，在不脫離由申請專利範圍界定的本發明之精神及範疇之情況下，可作出形式及細節上之各種改變。
下文之申請專利範圍中之所有構件或步驟加功能元件的對應結構、材料、動作及等效物意欲包括用於結合如特別主張之其他所主張元件執行功能之任何結構、材料或動作。
發明之態樣
本發明之以下態樣意欲在本文中加以描述，且此部分 應確保該等態樣被提及。將該等發明稱呼為態樣，且儘管該等態樣看似類似於申請專利範圍，但該等態樣並非申請專利範圍。然而，在未來某時，申請人保留主張此申請案及任何相關申請案中之此等態樣中之任一者及全部的權利。
1.一種用於將在室溫下為固體之聚合物層沉積於基材上之裝置，該層具有指定厚度，該裝置包含：a.聚合物供應器；b.第一加熱器，其耦接至該聚合物供應器，且經組態以使固體聚合物熔融而變成液體；c.可由該液體聚合物形成之粒子氣溶膠之氣溶膠供應器，大部分該等粒子在大小上小於該指定厚度之五倍；d.離子化氣體分子供應器，在下文中將該離子化氣體分子供應器指明為離化器；e.該氣溶膠供應器及該離化器經配置以使得可使該等離子化氣體分子及該等氣溶膠粒子變得接近，以使得該等粒子之至少一部分可變得帶電；f.基材支撐件，基材可支撐於該基材支撐件上；g.電場產生器，可在該電場產生器處產生可將帶電粒子引導至該基材支撐件上之基材之電場；及h.第二加熱器，可在該第二加熱器處將由該基材支撐件支撐之基材加熱至使與該基材接觸之粒子軟化至該等粒子熔化並形成具有該指定厚度之聚合物層之程度。
2.如態樣1之裝置，其進一步包含至少一額外離化器， 該至少一額外離化器沿著第一維度與該第一離化器隔開，以使得所有該等離化器構成複數個離化器。
3.如態樣1或2之裝置，其進一步包含塗佈腔室，該塗佈腔室耦接至該氣溶膠供應器及該等離化器，以使得該等離子化氣體分子及該等氣溶膠粒子可維持接近，以使得實質上所有該等粒子可變得帶電。
4.如態樣1至3中任一者之裝置，該基材支撐件包含可沿著該第一維度移動之一可移動支撐件，該電場在量值上足夠大以將帶電粒子引導至基材且相對於該可移動支撐件之運動位於沿著該第一維度的該等離化器中之至少兩者之下游。
5.一種用於將粒子沉積於基材上之裝置，該裝置包含：a.粒子氣溶膠之氣溶膠供應器；b.沿著第一維度排列的複數個離子化氣體分子供應器，在下文中將該複數個離子化氣體分子供應器指明為複數個離化器；c.塗佈腔室，該塗佈腔室耦接至該氣溶膠供應器及該等離化器，以使得該等離子化氣體分子及該等氣溶膠粒子可維持接近，以使得實質上所有該等粒子可變得帶電；d.可移動基材支撐件，基材可置放於該可移動基材支撐件上並沿著該第一維度移動；及e.電場產生器，可在該電場產生器處產生可將帶電粒子引導至該基材支撐件上之基材之電場，該電場在量值上足夠大以將帶電粒子引導至基材且該場相對於該可移動支撐 件之運動位於沿著該第一維度的該等離化器中之至少兩者之下游。
6.如態樣5之裝置，其進一步包含：a.聚合物供應器，其經組態以保存在室溫下為固體之聚合物材料；及b.第一加熱器，其耦接至該聚合物供應器，且經組態以使固體聚合物熔融而變成液體。
7.如態樣6之裝置，另外其中該等粒子在該基材上形成為聚合物層，該聚合物層具有小於或等於指定厚度之厚度；該裝置進一步包含：a.可由該液體聚合物形成之粒子氣溶膠之供應器，大部分該等粒子在大小上小於該指定厚度之五倍；b.第二加熱器，可在該第二加熱器處將由該基材支撐件支撐之基材加熱至使與該基材接觸之任何粒子軟化至該等粒子熔化並形成具有該指定厚度之聚合物層之程度。
8.如態樣4及7中任一者之裝置，其進一步包含冷卻台，任何熔融聚合物在該冷卻台處凝固。僅態樣。
9.如態樣8之裝置，該冷卻台在低於室溫約攝氏10度與高於室溫約攝氏10度之間操作。
10.如態樣1至4及態樣7至9中任一者之裝置，該指定層厚度在大約0.1微米與大約10微米之間。
11.如態樣1至4及態樣7至9中任一者之裝置，該指定層厚度在大約1微米與大約4微米之間。
12.如前述態樣中任一者之裝置，該基材包含平坦表面。
13.如前述態樣中任一者之裝置，該基材包含矽晶圓。
14.如態樣1至3及態樣7至13中任一者之裝置，該軟化之粒子層具有具比平均值小約+/-20%之一(最大值減去最小值)/2厚度變化的層。
15.如前述態樣中任一者之裝置，至少一離化器包含一電暈點充電器。
16.如態樣15之裝置，其進一步包含鄰近該點充電器之擴散器。
17.如態樣1至15中任一者之裝置，至少一離化器包含延伸電暈充電器。
18.如態樣17之裝置，該延伸電暈充電器包含線。
19.如態樣17之裝置，該延伸電暈充電器包含沿著近似垂直於該第一維度之第二維度隔開的複數個電暈點。
20.如態樣2至14及態樣17至19中任一者之裝置，該複數個離化器包含沿著該第一維度隔開的離散器件。
21.如態樣2至14及態樣17至19中任一者之裝置，該複數個離子化器件包含沿著該第一維度延伸之連續器件。
22.如態樣4至21中任一者之裝置，該可移動支撐件包含紙。
23.如態樣4至22中任一者之裝置，該可移動支撐件經配置以沿著該第一維度傳送一基材，以使得整個基材通過鄰近之每一離化器。
24.如態樣23之裝置，該等離化器經配置而具有沿著該第一維度之第一離化器及至少一額外離化器，該氣溶膠供 應器經配置以將氣溶膠粒子提供至接近於該第一離化器之該基材。
25.如態樣4至24中任一者之裝置，該塗佈腔室收藏該可移動基材支撐件之至少一部分、該等離化器及耦接至該氣溶膠供應器之埠，以使得氣溶膠粒子可提供於該塗佈腔室內。
26.如態樣2、態樣5至14及態樣17至25中任一者之裝置，該等離化器經配置以使得一各別離化器與該基材之間的一電場自一離化器變化至另一離化器。
27.如態樣20之裝置，該等離化器沿著該第一維度不均勻地分佈，以使得愈接近氣溶膠提供至該基材所在之位置，鄰近離化器之間的間距愈小。
28.如前述態樣中任一者之裝置，每一離化器具有與之相關聯之離子化分區，另外其中該氣溶膠供應器係相對於各別離化器而配置，以使得可使粒子變得接近該離子化分區外之離子化氣體分子。
29.如前述態樣中任一者之裝置，該氣溶膠供應器經組態以供應氣溶膠氣體，該離化器經組態以供應不同於該氣溶膠氣體之離化器氣體。
30.如態樣29之裝置，該離化器氣體包含惰性氣體。
31.如態樣29之裝置，該惰性氣體包含氬氣。
32.如態樣1至4及態樣7至31中任一者之裝置，其進一步包含第二聚合物供應器、耦接至該第二聚合物供應器之加熱器，及第二聚合物之粒子氣溶膠之氣溶膠供應 器，所有該等組件經配置以使得該等第二聚合物粒子之氣溶膠亦可帶電且經引導至該基材、經軟化並熔化以形成具有該指定厚度之聚合物層。
33.如態樣32之裝置，該第二氣溶膠供應器經配置以混合該第二氣溶膠與該第一氣溶膠，以使得該聚合物層將該第一聚合物之熔化粒子及該第二聚合物之熔化粒子包含於單一層內。
34.如態樣32之裝置，該第二氣溶膠供應器經配置以在該第一氣溶膠之該等粒子經引導至該基材之後，在一時間及位置將該第二氣溶膠之粒子引導至該基材，以使得該第二聚合物之層覆蓋該第一聚合物之層。
35.如態樣32至34中任一者之裝置，該第一聚合物與該第二聚合物在組成物上彼此不同。
36.如態樣32至34中任一者之裝置，該第一聚合物及該第二聚合物具有彼此相同之組成物。
37.一種用於在存在一粒子氣溶膠之情況下使氣體分子離子化之裝置，該裝置包含：a.電暈電極；b.塗佈腔室，其包含：i.蓋，其包含：A.腔室面及正面，該電暈電極自該正面安裝；B.電暈氣體空腔，該電暈電極延伸至該電暈氣體空腔中，該電暈氣體空腔耦接至自該電暈氣體空腔通至該腔室面之電暈氣體孔口； ii.空腔，粒子氣溶膠可提供至該空腔中，該電暈電極並不延伸至該空腔中；c.與該電暈氣體空腔耦接之管道，經由該管道，可以足以防止任何粒子經由該電暈氣體孔口進入該電暈氣體空腔中之速度供應電暈氣體；及d.至該電極之電耦接，電壓供應可耦接至該電耦接，以便在該電極處建立電壓以在該電暈氣體空腔內產生離子且，與該電暈氣體協力以經由該電暈氣體孔口逐出該等離子。
38.一種用於將在室溫下為固體之聚合物層沉積於基材上之方法，該層具有指定厚度，該方法包含：a.提供一些固體聚合物；b.加熱該固體聚合物以使得該固體聚合物變為液體；c.由該液體聚合物形成聚合物粒子氣溶膠，大部分該等粒子在大小上小於該指定厚度之五倍；d.使氣體之分子離子化以產生離子化氣體分子；e.使該等離子化氣體分子變得充分接近該氣溶膠之粒子，以使得該等粒子中之至少一些粒子變得帶電；f.將基材提供於支撐件上；g.產生電場且配置並組態該場以將帶電粒子引導至該基材支撐件上之該基材；及h.將該基材加熱至使與該基材接觸之粒子軟化至該等粒子熔化並形成具有該指定厚度之聚合物層之程度。
39.如態樣38之方法，該使氣體之分子離子化之步驟包 含藉由沿著第一維度彼此隔開的位於複數個位置處之複數個離化器使氣體之分子離子化。
40.如態樣38及39中任一者之方法，該等使該等離子化分子變得接近氣溶膠之粒子之步驟係在塗佈腔室中進行，以使得實質上所有該等粒子變得帶電。
41.如態樣38至40中任一者之方法，其進一步包含在使用電場將該等粒子引導至該基材的同時沿著該第一維度移動該基材之步驟，該電場在量值上足夠大以將帶電粒子引導至基材且相對於該可移動支撐件之運動位於沿著該第一維度的發生該等粒子變得帶電之該步驟所在的至少兩個位置之下游。
42.一種用於將粒子沉積於基材上之方法，該方法包含：a.供應氣溶膠氣體中之粒子氣溶膠；b.使用沿著第一維度排列的複數個靜電離化器使離化器氣體之氣體分子離子化以產生離子化氣體分子；c.在塗佈腔室中，引導離子化分子接近該氣溶膠之粒子，以使得該等粒子中之至少一些粒子變得帶電；d.將基材提供於可移動支撐件上且沿著該第一維度移動該基材；及e.產生將帶電粒子引導至該基材之電場，該電場在量值上足夠大以將帶電粒子引導至基材且相對於該可移動支撐件之運動位於沿著該第一維度的該等離化器中之至少兩者之下游，藉此將粒子沉積於該基材上。
43.如態樣42之方法，該供應粒子氣溶膠之步驟包含： a.提供一些固體聚合物；b.加熱該固體聚合物以使得該固體聚合物變為液體；及c.由該液體聚合物形成聚合物粒子氣溶膠。
44.如態樣43之方法，另外其中該等粒子在該基材上形成為聚合物層，該聚合物層具有小於或等於指定厚度之一厚度；a.該形成聚合物粒子氣溶膠之步驟包含形成粒子氣溶膠，大部分該等粒子在大小上小於該指定厚度之五倍；且b.該方法進一步包含將與該基材接觸之任何粒子加熱至該等粒子熔化並形成具有該指定厚度之聚合物層之程度的步驟。
45.如態樣38至41及態樣44中任一者之方法，該指定層厚度在大約0.1微米與大約10微米之間。
46.如態樣38至41及態樣44中任一者之方法，該指定層厚度在大約1微米與大約4微米之間。
47.如態樣38至46中任一者之方法，該基材包含平坦表面。
48.如態樣38至47中任一者之方法，該基材包含矽晶圓。
49.如態樣38至41及態樣44至48中任一者之方法，該軟化之粒子層具有具比平均值小約+/-20%之(最大值減去最小值)/2厚度變化的層。
50.如態樣38至49中任一者之方法，至少一離化器包含一電暈點充電器。
51.如態樣38至49中任一者之方法，至少一離化器包含一延伸電暈充電器。
52.如態樣51之方法，該延伸電暈充電器包含線。
53.如態樣51之方法，該延伸電暈充電器包含沿著近似垂直於該第一維度之第二維度隔開的複數個電暈點。
54.如態樣39至53中任一者之方法，該複數個離化器包含沿著該第一維度隔開的離散器件。
55.如態樣41至54中任一者之方法，該沿著該第一維度移動該基材之步驟包含移動該基材以使得整個基材通過鄰近之每一離化器。
56.如態樣41至55中任一者之方法，該塗佈腔室收藏該可移動基材支撐件之至少一部分、該等離化器及耦接至該氣溶膠供應器之埠，以使得該提供氣溶膠粒子之步驟係在該塗佈腔室內進行。
57.如態樣39至56中任一者之方法，該提供電場之步驟包含在各別離化器與該基材之間提供電場，該場自離化器變化至另一離化器。
58.如態樣39至57中任一者之方法，該等離化器沿著該第一維度不均勻地分佈，以使得愈接近氣溶膠提供至該基材所在之一位置，鄰近離化器之間的間距愈小。
59.如態樣39至58中任一者之方法，離子化發生於離化器處，每一離化器具有與之相關聯之離子化分區，另外其中該使粒子變得接近離子化氣體分子之步驟係在該離子化分區外進行。
60.如態樣38至59中任一者之方法，該使氣體分子離子化之步驟包含使不同於該氣溶膠氣體之氣體之分子離子化。
61.如態樣60之方法，該離化器氣體包含惰性氣體。
62.如態樣60之方法，該離化器氣體包含氬氣。
63.如態樣38至41及態樣44至62中任一者之方法，其進一步包含提供第二聚合物之氣溶膠，使該第二聚合物之粒子帶電且將該等粒子引導至該基材，使該第二聚合物之該等粒子軟化並熔化以形成具有該指定厚度之聚合物層。
64.如態樣63之方法，該提供該第二氣溶膠之步驟經進行以混合該第二氣溶膠與該第一氣溶膠，以使得該聚合物層將該第一聚合物之熔化粒子及該第二聚合物之熔化粒子包含於單一層內。
65.如態樣63之方法，該提供該第二氣溶膠之步驟經進行以在該第一聚合物之該等粒子經引導至該基材之後，在一時間及位置將該第二氣溶膠提供至該基材，以使得該第二聚合物之層覆蓋該第一聚合物之層。
66.如態樣63至65中任一者之方法，該第一聚合物與該第二聚合物在組成物上彼此不同。
67.如態樣63至65中任一者之方法，該第一聚合物及該第二聚合物具有彼此相同之組成物。
圖1
101‧‧‧聚合物供應器
102‧‧‧氣溶膠產生器
103‧‧‧氣溶膠產生器氣體
104‧‧‧氣溶膠
105‧‧‧分配歧管
106‧‧‧氣溶膠稀釋氣體供應器
107‧‧‧稀釋氣體引入埠
108‧‧‧輸送歧管
109‧‧‧塗佈腔室
110‧‧‧基材上之粒子塗層
111‧‧‧電暈電極
112‧‧‧電極安裝板
113‧‧‧高電壓產生器
114‧‧‧對立電極
115‧‧‧離化器氣體供應
116‧‧‧離化器氣體引入埠
117‧‧‧基材支撐件
118‧‧‧基材支撐件展開件
119‧‧‧導電率增強劑施配器
120‧‧‧未經塗佈基材
121‧‧‧流動台
122‧‧‧基材上之膜塗層
123‧‧‧基材支撐件回捲件
124‧‧‧高效率粒子積聚(HEPA)製程封閉空間
圖2
201‧‧‧氣溶膠產生器本體
202‧‧‧加熱元件
203‧‧‧熱控制系統
204‧‧‧氣溶膠產生器本體內部容積
205‧‧‧減小黏度之液體聚合物
206‧‧‧噴霧器本體
207‧‧‧噴霧器氣體供應
208‧‧‧受控氣體加熱器
209‧‧‧噴霧器內部容積
210‧‧‧噴射孔口
211‧‧‧液體攝取通道
212‧‧‧液體進口
213‧‧‧氣溶膠出口
214‧‧‧衝擊器板
215‧‧‧至塗佈系統之氣溶膠輸出
216‧‧‧聚合物供應模組本體
217‧‧‧加熱元件
218‧‧‧聚合物供應模組內部容積
219‧‧‧液體材料
220‧‧‧加壓氣體
221‧‧‧輸出冒口
222‧‧‧供應通道
223‧‧‧供應孔口
224‧‧‧大粒子
225‧‧‧小粒子
226‧‧‧受衝擊聚合物傳回
227‧‧‧位準偵測本體
228‧‧‧位準偵測冒口
229‧‧‧位準偵測氣體通道
230‧‧‧位準偵測感測器
圖3
301‧‧‧第一衝擊器板
302‧‧‧第二衝擊器板
303‧‧‧第三衝擊器板
304‧‧‧安裝軸
305‧‧‧空心小孔
306‧‧‧寬粒徑分佈氣溶膠
307‧‧‧較小粒徑分佈氣溶膠
308‧‧‧最終粒徑分佈氣溶膠
圖4
401‧‧‧電暈電極
402‧‧‧對立電極
403‧‧‧電場
404‧‧‧離子化氣體區域
405‧‧‧解離電暈氣體分子
406‧‧‧具正電荷之聚合物粒子
407‧‧‧中性氣體分子
408‧‧‧解離氣體分子
409‧‧‧負氣體離子
410‧‧‧具負電荷之聚合物粒子
411‧‧‧中性電暈氣體分子
圖5
501‧‧‧電暈電極
502‧‧‧高電壓產生器
503‧‧‧電極安裝板
504‧‧‧塗佈腔室蓋
505‧‧‧電暈氣體空腔
506‧‧‧離化器氣體供應
507‧‧‧電暈氣體孔口
508‧‧‧進入塗佈腔室中之電暈氣體
圖6
601‧‧‧電暈電極
602‧‧‧高電壓產生器
603‧‧‧電極安裝板
604‧‧‧塗佈腔室蓋
605‧‧‧對立電極
606‧‧‧對立電極連接點
607‧‧‧離化器氣體孔口
608‧‧‧離化器氣體連接點
609‧‧‧離化器氣體供應
610‧‧‧離化器氣體供應管線
611‧‧‧未經塗佈基材
612‧‧‧基材支撐件
613‧‧‧分配歧管中之氣溶膠
614‧‧‧輸送歧管中之氣溶膠
615‧‧‧高密度沉積分區
616‧‧‧較低密度沉積分區
617‧‧‧基材上之塗層
618‧‧‧塗佈腔室內部容積
619‧‧‧電暈均衡距離
620‧‧‧分配歧管
621‧‧‧輸送歧管
622‧‧‧氣溶膠入口
623‧‧‧離子化氣體區域
圖7
701‧‧‧電暈電極棒位置
702‧‧‧大量資料點-電暈棒沉積
703‧‧‧電暈電極陣列位置
704‧‧‧大量資料點-電暈陣列沉積
圖8
801‧‧‧電暈電極
802‧‧‧擴散器
803‧‧‧氣溶膠
804‧‧‧高電壓產生器
805‧‧‧對立電極
806‧‧‧粒子層
807‧‧‧基材
808‧‧‧離子化氣體區域
809‧‧‧基材支撐件
圖1為根據本發明的用於靜電塗佈之裝置的一具體實 例之方塊圖及部分截面圖；圖2為根據本發明的用於抗蝕劑加熱、抗蝕劑流體輸送及氣溶膠產生之裝置之一具體實例的方塊圖及部分截面圖；圖3為根據本發明的用於粒徑設定及氣溶膠過濾之隔板的裝置之一具體實例的方塊圖及部分截面圖；圖4為展示用於根據本發明之裝置的一具體實例的用於產生離子化氣體分子及使氣溶膠粒子帶電之機制的示意圖；圖5為根據本發明的用於產生離子化氣體分子而同時防止電暈電極污染之裝置的一具體實例之方塊圖及部分截面圖；圖6為根據本發明的用於高沉積效率塗佈腔室之裝置的一具體實例之方塊圖及部分截面圖；圖7為展示根據本發明的高沉積效率塗佈腔室之一具體實例的延伸收集區上之收集速率之圖形圖；及圖8為根據本發明的用於靜電沉積之裝置的一具體實例之方塊圖及部分截面圖。
101‧‧‧聚合物供應器
102‧‧‧氣溶膠產生器
103‧‧‧氣溶膠產生器氣體
104‧‧‧氣溶膠
105‧‧‧分配歧管
106‧‧‧氣溶膠稀釋氣體供應器
107‧‧‧稀釋氣體引入埠
108‧‧‧輸送歧管
109‧‧‧塗佈腔室
110‧‧‧基材上之粒子塗層
111‧‧‧電暈電極
112‧‧‧電極安裝板
113‧‧‧高電壓產生器
114‧‧‧對立電極
115‧‧‧離化器氣體供應
116‧‧‧離化器氣體引入埠
117‧‧‧基材支撐件
118‧‧‧基材支撐件展開件
119‧‧‧導電率增強劑施配器
120‧‧‧未經塗佈基材
121‧‧‧流動台
122‧‧‧基材上之膜塗層
123‧‧‧基材支撐件回捲件
124‧‧‧高效率粒子積聚(HEPA)製程封閉空間

Claims (26)

  1. 一種用於將在室溫下為固體之聚合物層沉積於基材上之裝置，該層具有指定厚度，該裝置包含：a.聚合物供應器；b.第一加熱器，其耦接至該聚合物供應器，且經組態以使固體聚合物熔融而變成液體聚合物；c.可由該液體聚合物形成之氣溶膠粒子之氣溶膠供應器，大部分該等粒子在大小上小於該指定厚度之五倍；d.第一離化器，其經組態以提供離子化氣體分子；e.該氣溶膠供應器及該第一離化器經配置以使得可使該等離子化氣體分子及該等氣溶膠粒子變得接近，以使得該等粒子之至少一部分可變得帶電；f.基材支撐件，基材可支撐於該基材支撐件上；g.電場產生器，可在該電場產生器處產生可將帶電粒子引導至該基材支撐件上之基材之電場；及h.第二加熱器，可在該第二加熱器處將由該基材支撐件支撐之基材加熱至使與該基材接觸之粒子軟化至該等粒子熔化並形成具有該指定厚度之軟化之粒子聚合物層之程度。
  2. 如申請專利範圍第1項之裝置，其進一步包含至少一額外離化器，其經組態以提供離子化氣體分子，該至少一額外離化器沿著第一維度與該第一離化器隔開，以使得該第一離化器及該至少一額外離化器構成複數個離化器。
  3. 如申請專利範圍第2項之裝置，其進一步包含塗佈腔 室，該塗佈腔室耦接至該氣溶膠供應器及該等複數個離化器，以使得該等離子化氣體分子及該等氣溶膠粒子可維持接近，以使得實質上所有該等氣溶膠粒子可變得帶電。
  4. 如申請專利範圍第3項之裝置，該基材支撐件包含可沿著該第一維度移動之可移動支撐件，該電場在量值上足夠大以將該等帶電粒子引導至該基材且相對於該可移動支撐件之運動位於沿著該第一維度的該等複數個離化器中之至少兩者之下游。
  5. 如申請專利範圍第1項之裝置，該層之該指定厚度在大約0.1微米與大約10微米之間。
  6. 如申請專利範圍第1項之裝置，該軟化之粒子聚合物層具有具比平均值小約+/-20%之(最大值-最小值)/2厚度變化的層。
  7. 如申請專利範圍第2項之裝置，該等複數個離化器中之至少一者包含電暈點充電器。
  8. 如申請專利範圍第2項之裝置，該等複數個離化器中之至少一者包含延伸電暈充電器。
  9. 如申請專利範圍第8項之裝置，該延伸電暈充電器包含電線。
  10. 如申請專利範圍第8項之裝置，該延伸電暈充電器包含沿著近似垂直於該第一維度之第二維度隔開的複數個電暈點。
  11. 如申請專利範圍第2項之裝置，該複數個離化器包含沿著該第一維度隔開的離散器件。
  12. 如申請專利範圍第4項之裝置，該可移動支撐件包含紙。
  13. 如申請專利範圍第4項之裝置，該可移動支撐件經配置以沿著該第一維度傳送基材，以使得整個基材通過該等複數個離化器之鄰近之每一離化器。
  14. 如申請專利範圍第3項之裝置，該塗佈腔室收藏該可移動基材支撐件之至少一部分、該等複數個離化器及耦接至該氣溶膠供應器之埠，以使得氣溶膠粒子可提供於該塗佈腔室內。
  15. 如申請專利範圍第2項之裝置，該等離化器經配置以使得該等複數個離化器之各別離化器與該基材之間的電場自離化器變化至另一離化器。
  16. 如申請專利範圍第2項之裝置，該等複數個離化器之每一者具有與之相關聯之離子化分區，另外其中該氣溶膠供應器係相對於該等複數個離化器之各別離化器而配置，以使得可使粒子變得接近該離子化分區外之離子化氣體分子。
  17. 如申請專利範圍第1項之裝置，該氣溶膠供應器經組態以供應氣溶膠氣體，該離化器經組態以供應不同於該氣溶膠氣體之離化器氣體。
  18. 如申請專利範圍第17項之裝置，該離化器氣體包含惰性氣體。
  19. 如申請專利範圍第1項之裝置，其進一步包含第二聚合物供應器、耦接至該第二聚合物供應器之加熱器，及 經組態以提供第二聚合物之氣溶膠粒子之第二氣溶膠供應器，所有該等組件經配置以使得該第二聚合物之粒子氣溶膠亦可帶電且經引導至該基材、經軟化並熔化以形成具有該指定厚度之該第二聚合物之經軟化粒子之第二聚合物層。
  20. 如申請專利範圍第19項之裝置，該第二氣溶膠供應器經配置以在該經軟化粒子之聚合物層經引導至該基材之後，在時間及位置將該第二聚合物之氣溶膠粒子引導至該基材，以使得該第二聚合器之粒子層覆蓋該經軟化粒子之聚合物層。
  21. 一種用於在存在氣溶膠粒子之情況下使氣體分子離子化之裝置，該裝置包含：a.電暈電極；b.塗佈腔室，其包含：i.蓋，其包含：A.腔室面及正面，該電暈電極自該正面安裝；B.電暈氣體空腔，該電暈電極延伸至該電暈氣體空腔中，該電暈氣體空腔耦接至自該電暈氣體空腔通至該腔室面之電暈氣體孔口；ii.空腔，氣溶膠粒子可提供至該空腔中，該電暈電極並不延伸至該空腔中；c.該裝置進一步包含：i.與該電暈氣體空腔耦接之管道，經由該管道，可以足以防止任何粒子經由該電暈氣體孔口進入該電暈氣體空腔 中之速度供應電暈氣體；及ii.至該電暈電極之電耦接，電壓供應可耦接至該電耦接，以便在該電暈電極處建立電壓以在該電暈氣體空腔內產生離子且，與該電暈氣體協力以經由該電暈氣體孔口逐出該等離子。
  22. 一種用於將在室溫下為固體之聚合物層沉積於基材上之方法，該層具有指定厚度，該方法包含：a.提供一些固體聚合物；b.加熱該固體聚合物以使得該固體聚合物變為液體聚合物；c.由該液體聚合物形成氣溶膠聚合物粒子，大部分該等粒子在大小上小於該指定厚度之五倍；d.使氣體之分子離子化以產生離子化氣體分子；e.使該等離子化氣體分子變得充分接近該氣溶膠聚合物粒子，以使得該氣溶膠聚合物粒子之該等粒子中之至少一些粒子變得帶電粒子；f.將基材提供於支撐件上；g.產生電場且配置並組態該電場以將帶電粒子引導至該基材支撐件上之該基材；及h.將該基材加熱至使與該基材接觸之粒子軟化至該等粒子熔化並形成具有該指定厚度之聚合物層之程度。
  23. 一種用於將粒子沉積於基材上之方法，該方法包含：a.供應氣溶膠氣體中之氣溶膠粒子；b.使用沿著第一維度排列的複數個靜電離化器使離化 器氣體之氣體分子離子化以產生離子化氣體分子；c.在塗佈腔室中，引導離子化氣體分子接近該氣溶膠粒子之粒子，以使得該粒子氣溶膠之該等粒子中之至少一些粒子變得帶電粒子；d.將基材提供於可移動支撐件上且沿著該第一維度移動該基材；及e.產生將帶電粒子引導至該基材之一電場，該電場在量值上足夠大以將帶電粒子引導至基材且相對於該可移動支撐件之運動位於沿著該第一維度的該等離化器中之至少兩者之下游，藉此將粒子沉積於該基材上。
  24. 一種用於將粒子沉積於基材上之裝置，該裝置包含：a.經組態以提供氣溶膠粒子之一氣溶膠供應器；b.沿著第一維度排列的複數個離化器，每一離化器經組態以提供離子化氣體分子；c.塗佈腔室，該塗佈腔室耦接至該氣溶膠供應器及該等複數個離化器，以使得該等離子化氣體分子及該等氣溶膠粒子可維持接近，以使得實質上所有該等氣溶膠粒子可變得帶電粒子；d.可移動基材支撐件，基材可置放於該可移動基材支撐件上並沿著該第一維度移動；及e.電場產生器，可在該電場產生器處產生可將帶電粒子引導至該基材支撐件上之基材之電場，該電場在量值上足夠大以將帶電粒子引導至基材且該場相對於該可移動支撐件之運動位於沿著該第一維度的該等複數個離化器中之至 少兩者之下游。
  25. 如申請專利範圍第24項之裝置，其進一步包含：a.聚合物供應器，其經組態以保存在室溫下為固體之聚合物材料；及b.第一加熱器，其耦接至該聚合物供應器，且經組態以使固體聚合物熔融而變成液體聚合物，該第一加熱器亦耦接至該氣溶膠供應器。
  26. 如申請專利範圍第25項之裝置，另外其中該等氣溶膠粒子在該基材上形成為聚合物層，該聚合物層具有小於或等於指定厚度之厚度；該氣溶膠供應器耦接至該第一加熱器以便由該液體聚合物形成氣溶膠粒子，大部分該等氣溶膠粒子在大小上小於該指定厚度之五倍；該裝置進一步包含第二加熱器，可在該第二加熱器處將由該基材支撐件支撐之基材加熱至使與該基材接觸之任何氣溶膠粒子軟化至該等氣溶膠粒子熔化並形成具有該指定厚度之聚合物層之程度。
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