[发明专利]原子层沉积装置

说明书

本发明公开了一种原子层沉积装置，所述原子层沉积装置包括：第一真空腔、第一样品台、第一真空泵、第二真空泵、第一反应气体源、第二反应气体源以及第一惰性气体源；其中，所述第一样品台设置在所述第一真空腔中；所述第一真空腔包括进气口和出气口，所述第一真空腔的进气口通过管道连接所述第一反应气体源、所述第二反应气体源以及所述第一惰性气体源，所述第一真空腔的出气口通过管道连接所述第一真空泵和所述第二真空泵。本发明提供的原子层沉积装置，通过设置两个真空泵，能够避免两种反应前驱体在同一个真空泵中发生反应而影响真空泵的抽气效率。

技术领域

本发明涉及薄膜涂层技术领域，具体涉及一种原子层沉积装置。

背景技术

原子层沉积(ALD，Atomic Layer Deposition)技术是最前沿的薄膜沉积技术。它的原理是通过将气相前驱体脉冲交替地通入反应器并在沉积基体上化学吸附并反应，并以单原子膜的形式一层一层形成沉积膜的一种方法。原子层沉积主要包括以下过程：往真空腔中充入反应前驱体，例如，反应物A；等待反应物A在样品上饱和吸附后，用真空泵将多余反应物A抽干净；往真空腔中充入惰性气体，例如，氮气，对真空腔进行吹扫；用真空泵将惰性气体抽干净；往真空腔中充入另一反应前驱体，例如，反应物B；反应物A和反应物B在样品上反应生成A-B；用真空泵将多余反应物B抽干净。重复上述过程，便可以获得所需厚度的A-B材料。

原子层沉积技术可以在基体上形成非常薄的膜，因而可以准确控制薄膜的厚度，在任何形状的基体上进行接近百分之百的覆盖。然而，由于反应物A和反应物B在真空泵中也会发生反应，生成A-B物质，该物质会影响真空泵的抽气效率，甚至导致真空泵的损坏。

发明内容

本发明所要解决的是原子层沉积过程中反应前驱体会在真空泵中发生反应的问题。

本发明通过下述技术方案实现：

一种原子层沉积装置，包括：第一真空腔、第一样品台、第一真空泵、第二真空泵、第一反应气体源、第二反应气体源以及第一惰性气体源；其中，所述第一样品台设置在所述第一真空腔中；所述第一真空腔包括进气口和出气口，所述第一真空腔的进气口通过管道连接所述第一反应气体源、所述第二反应气体源以及所述第一惰性气体源，所述第一真空腔的出气口通过管道连接所述第一真空泵和所述第二真空泵。

可选的，所述第一真空腔的进气口包括第一进气口、第二进气口以及第三进气口；所述第一进气口通过二通管道连接所述第一反应气体源，所述第二进气口通过二通管道连接所述第二反应气体源，所述第三进气口通过二通管道连接所述第一惰性气体源；所述第一进气口与所述第一反应气体源之间的管道、所述第二进气口与所述第二反应气体源之间的管道、所述第三进气口与所述第一惰性气体源之间的管道上均设置有阀门。

可选的，所述第一真空腔的进气口包括第一进气口和第二进气口；所述第一进气口通过三通管道连接所述第一反应气体源和所述第一惰性气体源，所述第二进气口通过二通管道连接所述第二反应气体源，其中，三通管道的主管连接所述第一进气口；三通管道的两条支管、所述第二进气口与所述第二反应气体源之间的管道上均设置有阀门。

可选的，所述第一真空腔的进气口包括第一进气口和第二进气口；所述第一进气口通过二通管道连接所述第一反应气体源，所述第二进气口通过三通管道连接所述第二反应气体源和所述第一惰性气体源，其中，三通管道的主管连接所述第二进气口；三通管道的两条支管、所述第一进气口与所述第一反应气体源之间的管道上均设置有阀门。

可选的，所述第一真空腔的进气口通过四通管道连接所述第一反应气体源、所述第二反应气体源以及所述第一惰性气体源，其中，四通管道的主管连接所述第一真空腔的进气口，四通管道的三条支管上均设置有阀门。