[发明专利]集成傅里叶变换红外原位监测系统的原子层沉积装置

权利要求书

1.一种原子层沉积装置，其特征在于，包括：

薄膜生长室，在其相对的两侧面分别设置第一红外观察窗口和第二红外观察窗口；

傅里叶红外光源，位于所述薄膜生长室的一侧，用于发射红外光束，所述红外光束通过所述第一红外观察窗口透射至位于薄膜生长室内部的样品表面；

红外探测器，位于所述薄膜生长室相对于傅里叶红外光源的另一侧，用于收集经过所述样品表面后通过所述第二红外观察窗口射出的红外光束；

分析系统，与所述红外探测器相连接，用于利用所述经过样品表面后通过第二红外观察窗口射出的红外光束判断原子层沉积的状态和/或反应物的残留。

2.根据权利要求1所述的原子层沉积装置，其特征在于，还包括：

凹球面红外反射镜，位于红外光源与样品之间，用于接收红外光源发出的平行光束，并且将所述平行光束聚焦至所述样品；

离轴抛物红外反射镜，位于样品与探测器之间，用于接收经过所述样品表面后通过所述第二红外观察窗口射出的红外光束，并将该红外光束聚焦到所述红外探测器。

3.根据权利要求2所述的原子层沉积装置，其特征在于：所述凹球面红外反射镜和离轴抛物红外反射镜的反射率均高于95％。

4.根据权利要求1所述的原子层沉积装置，其特征在于，还包括：加热器；

该加热器呈圆筒形，该圆筒形的中心轴线与所述红外光束光路的中心轴线垂直，且该圆筒形的展开面为封装于加热管中的加热丝“U”形弯折制成；

所述样品表面与所述红外光束的中心轴线垂直或呈夹角，所述红外光束通过所述弯折的加热丝间的空隙传输。

5.根据权利要求4所述的原子层沉积装置，其特征在于，所述加热丝的材质为镍铬合金，所述加热管为不锈钢管。

6.根据权利要求4所述的原子层沉积装置，其特征在于，所述加热器的加热温度为50～500℃。

7.根据权利要求4所述的原子层沉积装置，其特征在于，还包括：

样品固定组件，其一端固定于所述薄膜生长室的侧面，另一端延伸至所述加热器，用于在原子层沉积过程中将样品固定于所述圆筒状加热器内；

样品传送组件，设置于所述薄膜生长室的外部，用于在原子层沉积过程前将样品传递至所述样品固定组件。

8.根据权利要求4所述的原子层沉积装置，其特征在于，

所述样品固定组件包括：架杆，其一端固定于所述薄膜生长室的法兰侧面，另一端伸入所述薄膜生长室的中央，与所述加热器圆筒形中心轴线的方向平行；挂钩，设置于所述架杆的伸入薄膜生长室中央的一端，用于放置样品架；样品架，用于在放置样品，其顶端设置两圆柱状凸起；

所述样品传送组件包括：样品传递室，在其相对的两侧面分别设置两个端口，其中一端口与所述薄膜生长室相连接，另一端口与样品传送杆相连接；样品传递杆，由磁力杆和XY位移台构成，其一端位于样品传递室的外部，另一端通过样品传递室伸进所述薄膜生长室，样品架托，设置于所述样品传递杆伸进薄膜生长室的一端，其呈“厂”字形，其顶端设置于所述两圆柱状凸起相对应的凹槽，用于在样品传递过程中悬挂所述样品架。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的原子层沉积装置，其特征在于，所述薄膜生长室为六通连接件；

该六通连接件的左右两端连接所述第一红外观察窗口和第二红外观察窗口，其另外四个端口分别与样品传递室、前驱体输运端口、真空抽排系统和延长件相连接。

10.根据权利要求1至8中任一项所述的原子层沉积装置，其特征在于，所述傅里叶红外光源的波数范围为介于9600～20cm^-1，所述红外探测器的波数范围为11700～400cm^-1。