技术领域
[0001] 本实用新型涉及
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
[0002] 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。
[0003] 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。实用新型内容
[0004] 本实用新型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。
[0005] 本实用新型通过下述技术方案实现：
[0006] 一种原子层沉积装置，包括：真空腔、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惰性气体源；其中，所述样品台设置在所述真空腔中；所述真空腔包括进气口和出气口，所述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惰性气体源，所述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。
[0007] 可选的，所述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惰性气体源之间的管道上均设置有
阀门。
[0008] 可选的，所述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。
[0009] 可选的，所述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。
[0010] 可选的，所述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惰性气体源，其中，四通管道的主管连接所述真空腔的进气口，四通管道的三条支管上均设置有阀门。
[0011] 可选的，所述真空腔的出气口包括第一出气口和第二出气口；所述第一出气口通过二通管道连接所述第一真空泵，所述第二出气口通过二通管道连接所述第二真空泵；所述第一出气口与所述第一真空泵之间的管道、所述第二出气口与所述第二真空泵之间的管道上均设置有阀门。
[0012] 可选的，所述真空腔的出气口通过三通管道连接所述第一真空泵和所述第二真空泵，其中，三通管道的主管连接所述真空腔的出气口，三通管道的两条支管上均设置有阀门。
[0013] 可选的，所述惰性气体源为氮气源。
[0014] 本实用新型与
现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
[0015] 本实用新型提供的原子层沉积装置，通过设置两个真空泵，可以采用一个真空泵
抽取一种反应前驱体，采用另一个真空泵抽取另一种反应前驱体，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，从而提高真空泵的使用寿命。
附图说明
[0016] 此处所说明的附图用来提供对本实用新型
实施例的进一步理解，构成本
申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：
[0017] 图1是本实用新型一种实施例的原子层沉积装置的结构示意图；
[0018] 图2是本实用新型另一种实施例的原子层沉积装置的结构示意图；
[0019] 图3是本实用新型又一种实施例的原子层沉积装置的结构示意图；
[0020] 图4是本实用新型又一种实施例的原子层沉积装置的结构示意图；
[0021] 图5是本实用新型再一种实施例的原子层沉积装置的结构示意图。
[0022] 附图中标记及对应的零部件名称：
[0023] 11-真空腔，12-样品台，13-第一真空泵，14-第二真空泵，15-第一反应气体源，16-第二反应气体源，17-惰性气体源。
具体实施方式
[0024] 本实用新型提供一种原子层沉积装置，所述原子层沉积装置包括真空腔、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惰性气体源。具体地，所述样品台设置在所述真空腔中，用于放置沉积基体。所述真空腔包括进气口和出气口，所述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惰性气体源，所述第一反应气体源用于向所述真空腔提供一种反应前驱体，所述第二反应气体源用于向所述真空腔提供另一种反应前驱体，所述惰性气体源用于向所述真空腔提供惰性气体，例如氮气。所述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，所述第一真空泵用于抽取多余的一种反应前驱体，所述第二真空泵用于抽取多余的另一种反应前驱体。
[0025] 采用本实用新型提供的原子层沉积装置进行原子层沉积的过程如下：将沉积基体放置在所述样品台上；由所述第一反应气体源向所述真空腔中充入第一反应前驱体；等待第一反应前驱体在样品上饱和吸附后，由所述第一真空泵将多余的第一反应前驱体抽干净；由所述惰性气体源向所述真空腔中充入惰性气体，对所述真空腔进行吹扫；由所述第一真空泵或者所述第二真空泵将惰性气体抽干净；由所述第二反应气体源向所述真空腔中充入第二反应前驱体；第一反应前驱体和第二反应前驱体在样品上反应生成所需物质；由所述第二真空泵将多余的第二反应前驱体抽干净。重复上述过程，便可以获得所需厚度的薄膜材料。
[0026] 本实用新型提供的原子层沉积装置，通过设置所述第一真空泵和所述第二真空泵，由所述第一真空泵抽取一种反应前驱体，由所述第二真空泵抽取另一种反应前驱体，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，从而提高真空泵的使用寿命。
[0027] 为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。
[0028] 实施例1
[0029] 图1是本实施例的原子层沉积装置的结构示意图，所述原子层沉积装置包括真空腔11、样品台12、第一真空泵13、第二真空泵14、第一反应气体源15、第二反应气体源16以及惰性气体源17。
[0030] 具体地，所述样品台12设置在所述真空腔11中，用于放置沉积基体。所述真空腔11包括进气口和出气口，所述真空腔11的进气口通过管道连接所述第一反应气体源15、所述第二反应气体源16以及所述惰性气体源17，所述第一反应气体源15用于向所述真空腔11提供一种反应前驱体，所述第二反应气体源16用于向所述真空腔提供另一种反应前驱体，所述惰性气体源17用于向所述真空腔提供惰性气体。在本实施例中，所述惰性气体源17为氮气源。所述真空腔11的出气口通过管道连接所述第一真空泵13和所述第二真空泵14，所述第一真空泵13用于抽取多余的一种反应前驱体，所述第二真空泵14用于抽取多余的另一种反应前驱体。
[0031] 在本实施例中，所述真空腔11的出气口包括第一出气口和第二出气口。所述第一出气口通过二通管道连接所述第一真空泵13，所述第二出气口通过二通管道连接所述第二真空泵14，所述第一出气口与所述第一真空泵13之间的管道、所述第二出气口与所述第二真空泵14之间的管道上均设置有阀门。
[0032] 进一步，所述真空腔11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15，所述第二进气口通过二通管道连接所述第二反应气体源16，所述第三进气口通过二通管道连接所述惰性气体源17，所述第一进气口与所述第一反应气体源15之间的管道、所述第二进气口与所述第二反应气体源16之间的管道、所述第三进气口与所述惰性气体源17之间的管道上均设置有阀门。
[0033] 采用本实施例的原子层沉积装置进行原子层沉积的过程如下：关闭所有阀门，将沉积基体放置在所述样品台12上；打开所述第一进气口与所述第一反应气体源15之间的阀门，由所述第一反应气体源15向所述真空腔中充入第一反应前驱体；等待第一反应前驱体在样品上饱和吸附后，关闭所述第一进气口与所述第一反应气体源15之间的阀门，接着打开所述第一出气口与所述第一真空泵13之间阀门，由所述第一真空泵13对多余的第一反应前驱体进行抽取；将多余的第一反应前驱体抽干净后，关闭所述第一出气口与所述第一真空泵13之间阀门，接着打开所述第三进气口与所述惰性气体源17之间的阀门，由所述惰性气体源17向所述真空腔中充入惰性气体，对所述真空腔11进行吹扫；吹扫完成后，关闭所述第三进气口与所述惰性气体源17之间的阀门，接着打开所述第一出气口与所述第一真空泵13之间阀门或者所述第二出气口与所述第二真空泵14之间阀门，由所述第一真空泵13或者所述第二真空泵14对惰性气体进行抽取；将惰性气体抽干净后，关闭所述第一出气口与所述第一真空泵13之间阀门或者所述第二出气口与所述第二真空泵14之间阀门，接着打开所述第二进气口与所述第二反应气体源16之间的阀门，由所述第二反应气体源16向所述真空腔11中充入第二反应前驱体；第一反应前驱体和第二反应前驱体在样品上反应生成所需物质；反应完成后，关闭所述第二进气口与所述第二反应气体源16之间的阀门，接着打开所述第二出气口与所述第二真空泵14之间阀门，由所述第二真空泵14对多余的第二反应前驱体进行抽取。
[0034] 在本实施例中，所述第一真空泵13和所述第二真空泵14不共用所述真空腔11的出气口，所述第一反应气体源15、所述第二反应气体源16以及所述惰性气体源17不共用所述真空腔11的进气口。
[0035] 实施例2
[0036] 图2是本实施例的原子层沉积装置的结构示意图，与实施例1相比，区别在于：真空腔11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第一反应气体源15和惰性气体源17，所述第二进气口通过二通管道连接第二反应气体源16，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16之间的管道上均设置有阀门。也就是说，三通管道包括一条主管和两条支管，三通管道的主管与所述第一进气口连接，三通管道的一条支管连接所述第一反应气体源15，三通管道的另一条支管连接所述惰性气体源17。
[0037] 在本实施例中，所述第一反应气体源15和所述惰性气体源17共用所述真空腔11的一个进气口。本实施例的原子层沉积装置的工作原理与实施例1的原子层沉积装置的工作原理类似，在此不再赘述。
[0038] 实施例3
[0039] 图3是本实施例的原子层沉积装置的结构示意图，与实施例1相比，区别在于：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第一反应气体源15，所述第二进气口通过三通管道连接第二反应气体源16和惰性气体源17，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15之间的管道上均设置有阀门。也就是说，三通管道包括一条主管和两条支管，三通管道的主管与所述第二进气口连接，三通管道的一条支管连接所述第二反应气体源16，三通管道的另一条支管连接所述惰性气体源17。
[0040] 在本实施例中，所述第二反应气体源16和所述惰性气体源17共用所述真空腔11的一个进气口。本实施例的原子层沉积装置的工作原理与实施例1的原子层沉积装置的工作原理类似，在此不再赘述。
[0041] 实施例4
[0042] 图4是本实施例的原子层沉积装置的结构示意图，与实施例1相比，区别在于：真空腔11的进气口通过四通管道连接第一反应气体源15、第二反应气体源16以及惰性气体源17，其中，四通管道的主管连接所述真空腔11的进气口，四通管道的三条支管上均设置有阀门。也就是说，四通管道包括一条主管和三条支管，四通管道的主管与所述真空腔11的进气口连接，四通管道的三条支管分别连接所述第一反应气体源15、所述第二反应气体源16以及所述惰性气体源17。
[0043] 在本实施例中，所述真空腔11仅设置一个进气口，所述第一反应气体源15、所述第二反应气体源16以及所述惰性气体源17共用该进气口。本实施例的原子层沉积装置的工作原理与实施例1的原子层沉积装置的工作原理类似，在此不再赘述。
[0044] 实施例5
[0045] 图5是本实施例的原子层沉积装置的结构示意图，与实施例1相比，区别在于：真空腔11的出气口通过三通管道连接第一真空泵13和第二真空泵14，其中，三通管道的主管连接所述真空腔11的出气口，三通管道的两条支管上均设置有阀门。也就是说，三通管道包括一条主管和两条支管，三通管道的主管与所述真空腔11的出气口连接，三通管道的两条支管分别连接所述第一真空泵13和所述第二真空泵14。
[0046] 在本实施例中，所述真空腔11仅设置一个出气口，所述第一真空泵13和所述第二真空泵14共用该出气口。本实施例的原子层沉积装置的工作原理与实施例1的原子层沉积装置的工作原理类似，在此不再赘述。
[0047] 以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何
修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
