[发明专利]一种原子层、分子层沉积设备及沉积方法

权利要求书

1.一种原子层、分子层沉积设备，其特征在于，包括：

沉积腔体，其内设有样品台，所述沉积腔体外壁面对应所述样品台处设有第一加热部件，所述沉积腔体外壁面位于所述样品台之外的位置设有至少一个第二加热部件；

第一管道，其一端与所述沉积腔体一侧连通，所述第一管道外壁设有第三加热部件，所述第一管道外侧连通有氮气管，所述氮气管上设有第一阀门，所述第一管道位于氮气管下方设有第二阀门；

多个前驱体源瓶，其通过一转多转接件与所述第一管道另一端连通；

第二管道，其一端与所述沉积腔体另一侧连通，所述第二管道外壁设有第四加热部件，所述第二管道上设有第三阀门；

真空泵，其与所述第二管道另一端连通。

2.如权利要求1所述的原子层、分子层沉积设备，其特征在于，所述沉积腔体包括底座以及盖设于所述底座上的顶盖，所述底座和所述顶盖形成用于沉积的腔室，所述底座和所述顶盖之间设有密封圈，所述第二加热部件设置于所述底座或所述顶盖外壁且对应于所述密封圈处。

3.如权利要求1所述的原子层、分子层沉积设备，其特征在于，每个前驱体源瓶均通过气源管与所述一转多转接件连通，所述气源管上依次设有手动阀以及三通电磁阀，每个前驱体源瓶还设有载气管路，所述载气管路连通所述三通电磁阀。

4.如权利要求2所述的原子层、分子层沉积设备，其特征在于，每个前驱体源瓶外均设有第五加热部件用以对前驱体瓶内的前驱体进行加热。

5.如权利要求1所述的原子层、分子层沉积设备，其特征在于，所述第二管道上还设有真空计。

6.如权利要求4所述的原子层、分子层沉积设备，其特征在于，还包括温控装置，所述温控装置分别与所述第一加热部件、第二加热部件、第三加热部件、第四加热部件、第五加热部件均电连接用以控制加热温度。

7.如权利要求1所述的原子层、分子层沉积设备，其特征在于，所述沉积腔体两侧分别设有预装载腔体、真空互联管道，其中，所述预装载腔体的一端以及真空互联管道的一端均通过闸板阀与所述沉积腔体连通，预装载腔体内设有机械手，样品台位于预装载腔体内，所述机械手用于将预装载腔体内的样品台传送至所述沉积腔体或所述真空互联管道内。

8.如权利要求7所述的原子层、分子层沉积设备，其特征在于，所述闸板阀与所述沉积腔体之间通过密封圈实现密封，所述第二加热部件设置于所述沉积腔体外壁面对应于所述密封圈处。

9.如权利要求1所述的原子层、分子层沉积设备，其特征在于，还包括支架，多个所述前驱体源瓶以及所述真空泵均位于所述支架上。

10.一种沉积方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供如权利要求1～9任一所述的原子层、分子层沉积设备；

将第二阀门、第三阀门关闭，开启第一阀门，并通过第一阀门向第一管道内通入一定量的N₂，打开沉积腔体，将待沉积样品置于样品台上，然后关闭第一阀门，开启真空泵，打开第三阀门进行抽真空，然后再次打开第二阀门继续抽真空，待沉积腔体内气压稳定至预定范围时，打开气源管的三通电磁阀，等待沉积腔体内气压稳定，向各个前驱体源瓶对应的气源管上的三通电磁阀通入N₂作为载气和吹扫气体；

确定待沉积样品的生长温度，并控制第一加热部件保持在相应的生长温度，控制第二加热部件的温度低于生长温度；

对前驱体源瓶进行加热使得前驱体源瓶中的前驱体能稳定释放；

利用第三加热部件对第一管道进行加热，利用第四加热部件对第二管道进行加热；

在设备各部分达到预设温度后，开启生长薄膜所需前驱体的手动阀，并通过三通电磁阀控制前驱体源瓶的进源和吹扫时间，使前驱体源瓶中的前驱体在载气的负载作用下吸附在待沉积样品表面或与样品表面发生化学反应，再通过真空泵抽除过量的前驱体及反应副产物；

依次分别开启其余的气源管上的手动阀，并通过三通电磁阀控制前驱体源瓶的进源和吹扫时间，使前驱体源瓶中的前驱体依次吸附在待沉积样品表面，且每次前驱体反应后通过真空泵抽除过量的前驱体及反应副产物，重复上述沉积方式至待沉积样品表面生成薄膜。