[发明专利]原子层沉积装置与方法

说明书

本发明涉及一种原子层沉积装置与方法。原子层沉积装置包括：主流道；进气口，进气口设置于主流道上；支流道，多个支流道沿主流道的轴向设置，且多个支流道均插入主流道，沿主流道的轴向形成多组支流道区，每组支流道区至少设有一个支流道，在气体沿主流道的流动方向上，每组支流道区中支流道的插入深度大于下一组支流道区中支流道的插入深度；喷气口，喷气口设置于支流道上。原子层沉积方法，使用上述的原子层沉积装置，使待沉积气体流入进气口，并从喷气口喷出至待沉积区域。该原子层沉积装置能够实现大面积原子层沉积，且其进气口与喷气口之间的高度较小，整个装置内部的流道结构较为简单，此外，沉积时的均匀性较好。

技术领域

本发明涉及原子层沉积技术领域，特别是涉及一种原子层沉积装置与方法。

背景技术

原子层沉积是一种超薄膜制备技术，通过该技术可以将物质以单原子膜形式一层一层的镀在基底表面。原子层沉积时形成的薄膜厚度非常小，可以达到纳米级别，且一致性较好，因此，其被广泛应用于微纳米电子器件与太阳能电池等领域。

在相关技术中，一些原子层沉积装置中，通过对进气口流入的气体进行多次分流，以增加喷气口与喷头数量，使得喷气口能够覆盖的长度增大，从而实现大面积沉积。但这种方式会使得装置的高度较大，内部流道结构也更加复杂，使其加工较为较高，成本也较高。另一些原子层沉积装置中，虽然能够简化装置，但沉积均匀性较差。

发明内容

基于此，本发明提出一种原子层沉积装置，能够实现大面积原子层沉积，且其进气口与喷气口之间的高度较小，整个装置内部的流道结构较为简单，使得加工难度与加工成本有所降低，此外，沉积时的均匀性较好。

原子层沉积装置，包括：

主流道；

进气口，所述进气口设置于所述主流道上；

支流道，多个所述支流道沿所述主流道的轴向设置，且多个所述支流道均插入所述主流道，沿所述主流道的轴向形成多组支流道区，每组所述支流道区至少设有一个所述支流道，在气体沿所述主流道的流动方向上，每组所述支流道区中所述支流道的插入深度大于下一组所述支流道区中所述支流道的插入深度；

喷气口，所述喷气口设置于所述支流道上。

在其中一个实施例中，在气体沿所述主流道的流动方向上，每个所述支流道的插入深度逐渐减小。

在其中一个实施例中，每个所述支流道处的静压相等，每个所述支流道的横截面积相等，且每个所述支流道处的出流角不小于60°。

在其中一个实施例中，所述插入深度为h，所述主流道的半径为R，所述支流道的流入端的动压为P_d入，所述支流道处的动压为P_d，

在其中一个实施例中，在气体沿所述主流道的流动方向上，每组所述支流道区中所述支流道之间的间距大于下一组所述支流道区中所述支流道之间的间距。

在其中一个实施例中，在气体沿所述主流道的流动方向上，所述支流道之间的间距逐渐减小。

在其中一个实施例中，相邻的所述支流道之间的间距为S，相邻的两个所述支流道的流出端的动压的差值为P_d损,单位长度上动压的损耗量为ΔP_d损，

在其中一个实施例中，所述进气口位于所述主流道的端部。

在其中一个实施例中，所述支流道的横截面积与所述主流道的横截面积之比b的范围为0.04≤b≤0.16。