[实用新型]卷对卷式原子层沉积设备

说明书

本实用新型涉及一种原子层沉积设备，尤其涉及一种卷对卷式原子层沉积设备。

单原子层沉积(ALD，Atomic Layer Deposition)，又称为原子层沉积或原子层外延(Atomic Layer Epitaxy)，最初是由芬兰科学家提出的并用于多晶荧光材料ZnS:Mn以及非晶Al₂O₃绝缘膜的研制，这些材料均可用于平板显示器。由于这一工艺涉及复杂的表面化学过程和低沉积速度，直至上世纪80年代中后期该技术并没有取得实质性的突破。直至20世纪90年代中期，人们对这一技术的兴趣在不断加强，这主要是由于微电子和深亚微米芯片技术的发展要求器件和材料的尺寸不断降低，而器件中的高宽比不断增加，所使用的材料厚度降低至几个纳米数量级。因此，原子层沉积技术的优势就体现出来，如单原子层逐次沉积，沉积层极均匀的厚度和优异的一致性等优异性能显著，相对来说，沉积速度慢的问题就不重要了。

但是，现有的原子层沉积设备都还是在真空条件下反应，将反应物顺次通入反应器进行交替吸附反应。这个过程由于需要顺次通入反应物，而且为了排除反应物之间直接的化学气相反应，需要等待很长的时间从而将前一种反应物全部抽走，沉积速率很低，很难满足微电子以外的大规模工业化生产的要求。

传统的原子层沉积设备由于在真空环境反应，对于连续的卷筒装置系统在真空中的运转设计十分复杂、成本也很高。而且，由于是真空环境，每次装卸样品都涉及充气和抽真空的过程，费时费力。

本实用新型的主要目的在于提供一种卷对卷式原子层沉积设备，能够在大气压下甚至大气环境中进行原子层沉积，并且能够连续生产，满足了大规模工业化生产的要求。

为达到上述目的，本实用新型提供一种卷对卷式原子层沉积设备，包括：

用于传动带状的待沉积样品的至少两个卷筒装置；

用于向所述卷筒装置输出动力的动力装置，所述动力装置与所述卷筒装置联接；

反应腔体，所述反应腔体的内部具有多个气道、以及与所述气道的方向相交的用于所述待沉积样品穿过的通道，所述反应腔体上具有与多个所述气道相对应的多个进气口以及出气口。

优选地，所述反应腔体可以为多个。

优选地，多个所述反应腔体可以以独立分布的方式间隔设置。

优选地，该设备还可以包括用于加热所述待沉积样品的加热装置。

优选地，该设备还可以包括用于加热所述待沉积样品的加热装置。

优选地，该设备还可以包括用于去除反应生成的副产物的抽气装置、以及用于回收剩余反应物的回收装置。

本实用新型还提供了一种卷对卷式原子层沉积设备，该设备包括反应腔体，所述反应腔体的内部设置有用于传动带状的待沉积样品的至少两个卷筒装置、以及与所述卷筒装置联接的用于向所述卷筒装置输出动力的动力装置，所述反应腔体的内部还设置有多个气道、以及与所述气道的方向相交的用于所述待沉积样品穿过的通道，所述反应腔体上具有与多个所述气道相对应的多个进气口以及出气口。

优选地，该设备还可以包括用于加热所述待沉积样品的加热装置。

优选地，该设备还可以包括用于去除反应生成的副产物的抽气装置、以及用于回收剩余反应物的回收装置。

优选地，该设备还可以包括设置于提供空气的气道前的用于过滤空气的过滤装置。

与现有技术相比，本实用新型的卷对卷式原子层沉积设备，其设备结构简单，便于使用和维护；其次，在使用时，并不涉及真空系统，制造成本低；并且，能够连续生产，生产速率高；最后，反应源可以回收利用，提高反应物的利用率，尾气更洁净，减少了污染。

图1为本实用新型的卷对卷式原子层沉积设备的实施例一的示意图；

图2为本实用新型的卷对卷式原子层沉积设备的实施例二的示意图；

图3为本实用新型的卷对卷式原子层沉积设备的实施例三的示意图。

附图标记说明

10卷筒装置      20反应腔体

21气道          22通道

21气道          22通道

23进气口        24出气口

30待沉积样品    40抽气装置

41回收装置      50过滤装置

A反应物        B反应物

C惰性气体      D空气

有关本实用新型技术内容及详细说明，现配合附图说明如下：

本实用新型公开了一种卷对卷式原子层沉积设备，包括：