[发明专利]一种模块化密封式空间隔离原子层沉积薄膜设备

权利要求书

1.一种模块化密封式空间隔离原子层沉积薄膜设备，其特征在于，该设备包括运动装置、喷头装置、密封装置和反应装置，其中：

所述运动装置包括第一运动动子(102)、第二运动动子(103)、水平轨道、直线电机(101)和升降台，所述第一运动动子(102)和第二运动动子(103)安装在所述水平轨道的两侧，并分别与所述密封装置和反应装置连接，工作时在所述直线电机(101)的带动沿所述水平轨道移动，所述升降台与所述喷头装置连接，用于带动所述喷头装置沿竖直方向移动；

所述喷头装置包括密封腔(302)、密封腔承载板(301)、密封腔盖板(303)、模块化喷头(306)和喷头承载板(307)，所述密封腔(302)通过所述密封腔承载板(301)与所述升降台连接，所述密封腔盖板(303)固定在所述密封腔(302)的上方，并通过设置的进气口(305)和出气口(308)与外部进行气体交换，所述模块化喷头(306)通过所述喷头承载板(307)固定在所述密封腔(302)的下方，用于喷射前驱体从而完成原子层沉积；

所述密封装置位于所述水平轨道的一侧，不进行原子层沉积时，所述密封装置移动到所述喷头装置的下方，通过与所述喷头装置密封配合进而保持所述喷头装置的真空度，以此实现模块化密封，进行原子层沉积时，所述密封装置移动到所述喷头装置的外侧；

所述反应装置位于所述水平轨道的另一侧，用于放置待加工工件，进行原子层沉积时，所述反应装置在所述喷头装置的下方进行往复运动，从而实现空间隔离原子层沉积，不进行原子层沉积时，所述反应装置移动到所述喷头装置的外侧。

2.如权利要求1所述的模块化密封式空间隔离原子层沉积薄膜设备，其特征在于，所述模块化喷头(306)上设置有预设数量的前驱体通道、清洗隔离通道(601)、排气通道(607)和环境隔离侧流道(606)，所述前驱体通道用于喷射相应的前驱体，从而在待加工工件表面发生半反应，以此进行原子层沉积，所述清洗隔离通道(601)位于所述前驱体通道的两侧，用于隔离所述前驱体的同时对所述待加工工件进行清洗，所述排气通道(607)与所述密封腔盖板(303)上的出气口(308)连接，所述环境隔离侧流道(606)设置在所述模块化喷头(306)的四周，用于导流环境中的气体。

3.如权利要求2所述的模块化密封式空间隔离原子层沉积薄膜设备，其特征在于，所述前驱体通道的数量优选为4个。

4.如权利要求1所述的模块化密封式空间隔离原子层沉积薄膜设备，其特征在于，所述密封装置包括密封板(201)和密封圈(202)，所述密封板(201)固定在所述第一运动动子(102)上，在所述第一运动动子(102)的带动下沿所述水平轨道移动，所述密封圈(202)设置在所述密封板(201)上，用于提高所述密封装置的气密性。

5.如权利要求1所述的模块化密封式空间隔离原子层沉积薄膜设备，其特征在于，所述反应装置包括反应区承载板(401)、加热器(405)、加热器承载板(403)、隔热板(406)和动子转接板(404)，所述反应区承载板(401)的上下表面设置有凹槽，其中上凹槽用于放置所述待加工工件，下凹槽用于安装所述加热器(405)，为保证所述加热器(405)与反应区承载板(401)的间距，利用所述加热器承载板(403)对所述加热器(405)进行固定，所述隔热板(406)设置在所述加热器(405)和加热器承载板(403)之间，避免局部过热造成热变形，所述动子转接板(404)固定在所述加热器承载板(403)的背面，用于与所述第二运动动子(103)连接。

6.如权利要求5所述的模块化密封式空间隔离原子层沉积薄膜设备，其特征在于，所述加热器(405)与所述反应区承载板(401)的间距优选为300μm～500μm，从而减少所述反应区承载板(401)的热变形。

7.如权利要求5或6所述的模块化密封式空间隔离原子层沉积薄膜设备，其特征在于，进行原子层沉积时，所述密封腔承载板(301)与所述反应区承载板(401)的间距优选为300μm～500μm。

8.如权利要求1所述的模块化密封式空间隔离原子层沉积薄膜设备，其特征在于，所述密封腔承载板(301)上设置有电涡流传感器(505)，用于控制所述喷头装置的移动距离。