[发明专利]一种半球形/共形内外表面异质膜层沉积的原子层沉积系统及其使用方法

摘要

一种半球形/共形内外表面异质膜层沉积的原子层沉积系统及其使用方法，涉及一种原子层沉积系统及其使用方法。本发明是要解决现有的原子层沉积系统只能进行平面衬底的膜层制备或非平面衬底所有表面膜层的制备，无法对半球形/共形内外表面进行异质膜层沉积的技术问题。本发明采用了前驱体换向阀、外壁前驱体进气口及内壁前驱体进气口，通过前驱体换向阀的调节，可以使前驱体只进入球形/共形基底内表面或外表面，从而实现在内外表面单独沉积，能够有效解决内外表面无法生长异质膜层的难题。本发明实现了在球形/共形内外表面均匀生长膜层，实现了基体上膜厚的不均匀性小于1％(Al2O3薄膜)。

主权项

1.一种半球形/共形内外表面异质膜层沉积的原子层沉积系统，其特征在于半球形/共形内外表面异质膜层沉积的原子层沉积系统是由4个前驱体瓶(1)、保护气换向阀(2)、4个ALD隔膜阀(3)、前驱体换向阀(4)、真空腔(8)、真空腔盖(10)、真空计(11)、外壁抽气口截止阀(12)、内壁抽气口截止阀(13)、壳体(14)、前端隔板(15)、中间隔板(16)、氩气瓶(19)、真空泵(21)和多个管路组成；所述的壳体(14)内竖直设置一个中间隔板(16)将壳体(14)内分割成前端和后端，前端为壳体(14)的开门所在的区域；在壳体(14)内的前端设置一个截面为L形的前端隔板(15)，前端隔板(15)的一端固定在壳体(14)内的上壁，另一端固定在中间隔板(16)上；所述的真空腔(8)设置在壳体(14)的上方；所述的真空腔(8)的顶端设置真空腔盖(10)；所述的真空腔(8)的底面设置一个内壁前驱体进气口(6)和一个内壁前驱体出气口(5)；所述的真空腔(8)的侧壁设置一个外壁前驱体进气口(9)和一个外壁前驱体出气口(7)；内壁前驱体出气口(5)和外壁前驱体出气口(7)均与真空泵(21)的抽气口连通，内壁前驱体出气口(5)和真空泵(21)之间设置一个内壁抽气口截止阀(13)；外壁前驱体出气口(7)和真空泵(21)之间设置一个外壁抽气口截止阀(12)，外壁前驱体出气口(7)与外壁抽气口截止阀(12)分别与三通管件(22)的两个口连通，三通管件(22)的第三个口与真空计(11)连通；所述的真空计(11)和三通管件(22)设置在壳体(14)的上方；所述的真空泵(21)、内壁抽气口截止阀(13)和外壁抽气口截止阀(12)均设置在壳体(14)内的后端；所述的4个前驱体瓶(1)均设置在壳体(14)内部的前端且在前端隔板(15)的下方；所述的4个前驱体瓶(1)上各设置一个手动阀门(1‑1)；4个前驱体瓶(1)的出气口分别与4个ALD隔膜阀(3)的进气口一一连通，4个ALD隔膜阀(3)的出气口均与前驱体换向阀(4)的进气口连通，前驱体换向阀(4)的一个出气口通过外壁前驱体进气管(17)与真空腔(8)的外壁前驱体进气口(9)连通，前驱体换向阀(4)的另一个出气口通过内壁前驱体进气管(18)与真空腔(8)的内壁前驱体进气口(6)连通；氩气瓶(19)的出气口与保护气换向阀(2)的进气口连通，保护气换向阀(2)的两个出气口分别通过一个保护气管路(20)与内壁前驱体进气管(18)和外壁前驱体进气管(17)连通；所述的氩气瓶(19)、保护气换向阀(2)、前驱体换向阀(4)均设置在前端隔板(15)、中间隔板(16)和壳体(14)的顶端壁面合围的区域中；所述的4个ALD隔膜阀(3)穿过前端隔板(15)，分布在前端隔板(15)的两侧；所述的4个ALD隔膜阀(3)的信号输入端与控制器的信号输出端连通。