[发明专利]一种采用原子层沉积技术沉积氧化物薄膜的装置及方法

权利要求书

1.一种采用原子层沉积技术沉积氧化物薄膜的装置，其特征在于，包括：外壳、内腔体、基板固定座、真空泵、流量计、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第一容器、第二容器和第三容器；

所述内腔体设置于所述外壳的内部，所述基板固定座设置于所述内腔体的中部；所述真空泵的抽气孔与第一管的一端连接，所述第一管的另一端插入所述内腔体中；所述第一容器用于存放第一先驱物，所述第一电磁阀的一端与所述第一容器的排气口连接，所述第一电磁阀的另一端与第二管的一端连接，所述第二管的另一端插入所述内腔体中；所述第二容器用于存放第二先驱物，所述第二电磁阀的一端与所述第二容器的排气口连接，所述第二电磁阀的另一端与第三管的一端连接，所述第三管的另一端插入所述内腔体中；所述第三容器用于存放氮气，所述第三电磁阀的一端通过所述流量计与所述第三容器的排气口连接，所述第三电磁阀的另一端与第四管的一端连接，所述第四管的另一端插入所述内腔体中；

所述第一电磁阀、第二电磁阀和第三电磁阀通过定时器或计时器与计算机或工控机连接，使用定时器或计时器获取第一电磁阀、第二电磁阀和第三电磁阀的开启时间和关闭时间，从而令计算机或工控机根据计时器或定时器记录的时间及第一预设时长、第二预设时长、第三预设时长控制第一电磁阀、第二电磁阀和第三电磁阀的开启和关闭，具体的，控制第一电磁阀和第三电磁阀导通，控制第一电磁阀导通第一预设时长后关闭；控制第一电磁阀关闭第二预设时长后导通；控制第一电磁阀导通第一预设时长后关闭；控制第一电磁阀关闭第二预设时长后，导通第二电磁阀；控制第二电磁阀导通第三预设时长后关闭；控制第二电磁阀关闭第二预设时长后导通；控制第二电磁阀导通第三预设时长后关闭，从而完成一层氧化物的制备，循环多次一层氧化物的制备过程得到氧化物薄膜，通过将第一先驱物连续通入沉积氧化物薄膜的装置两次，并采用氮气吹扫后，再连续通入两次第二先驱物，降低了沉积的氧化物薄膜的针孔率。

2.根据权利要求1所述的沉积氧化物薄膜的装置，其特征在于，所述装置还包括电炉丝、温度传感器和温度控制器；

所述电炉丝固定于所述内腔体外部的侧面；所述温度传感器固定于所述基板固定座上，用于测量所述基板固定座上的基板的温度；

所述温度传感器的输出端与所述温度控制器的输入端连接；所述温度控制器的输出端与所述电炉丝的控制端连接。

3.根据权利要求1所述的沉积氧化物薄膜的装置，其特征在于，所述装置还包括气压传感器、比较器和继电器；

所述气压传感器固定于所述基板固定座上，用于测量内腔室的压强；

所述气压传感器的输出端与所述比较器的输入端连接；所述比较器的输出端与所述继电器的控制端连接；所述继电器的输出端与所述真空泵连接。

4.根据权利要求1所述的沉积氧化物薄膜的装置，其特征在于，所述装置制备的氧化物为三氧化二铝、二氧化锆、二氧化铪、二氧化钛、五氧化二钽、二氧化硅或氧化锌中的任意一种。

5.一种采用原子层沉积技术沉积氧化物薄膜的方法，所述方法应用于权利要求1-3任一项所述的沉积氧化物薄膜的装置，其特征在于，包括：

生成一层氧化物；

所述生成一层氧化物，具体包括：

控制第三电磁阀导通，向内腔体中通入氮气或者氩气中的任意一种；

控制第一电磁阀导通，向所述内腔体内通入第一先驱物；

当所述第一电磁阀的导通时长等于第一预设时长时，控制所述第一电磁阀关闭；

当所述第一电磁阀的关闭时长等于第二预设时长时，再次控制所述第一电磁阀导通；

当所述第一电磁阀的导通时长等于所述第一预设时长时，再次控制所述第一电磁阀关闭；

当所述第一电磁阀的关闭时长等于所述第二预设时长时，控制所述第二电磁阀导通，向所述内腔体内通入第二先驱物；

当所述第二电磁阀的导通时长等于第三预设时长时，控制所述第二电磁阀关闭；

当所述第二电磁阀的关闭时长等于所述第二预设时长时，再次控制所述第二电磁阀导通；

当所述第二电磁阀的导通时长等于所述第三预设时长时，再次控制所述第二电磁阀关闭；

当所述第一先驱物与所述第二先驱物完成时，得到一层所述氧化物；

循环所述生成一层氧化物的过程至少2次，得到所述氧化物薄膜。