本(ben)發明屬于原子沉積薄膜制備領(ling)域，更具體地(di)，涉及一種用于空間隔離原子層沉積的模塊化噴頭(tou)及裝(zhuang)置。

背景技術：

柔(rou)(rou)性(xing)(xing)電子以(yi)其(qi)(qi)獨特的(de)(de)(de)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)、延展性(xing)(xing)、低(di)成本的(de)(de)(de)制(zhi)造工藝(yi)，在信息、能源、醫療、柔(rou)(rou)性(xing)(xing)顯(xian)示等領(ling)(ling)域具(ju)有廣泛的(de)(de)(de)應用前(qian)景(jing)。柔(rou)(rou)性(xing)(xing)電子的(de)(de)(de)制(zhi)造過(guo)程包括：材(cai)料制(zhi)備—薄(bo)膜(mo)(mo)沉(chen)積(ji)—圖案化—封(feng)裝—功(gong)能集成，其(qi)(qi)中(zhong)薄(bo)膜(mo)(mo)層(ceng)的(de)(de)(de)性(xing)(xing)能直接(jie)決定(ding)了(le)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)電子器件的(de)(de)(de)電學(xue)、力學(xue)以(yi)及(ji)密封(feng)性(xing)(xing)能。相(xiang)(xiang)(xiang)較(jiao)于(yu)化學(xue)氣(qi)相(xiang)(xiang)(xiang)沉(chen)積(ji)(cvd)、物理氣(qi)相(xiang)(xiang)(xiang)沉(chen)積(ji)(pvd)等傳統的(de)(de)(de)薄(bo)膜(mo)(mo)制(zhi)備技(ji)術，原子層(ceng)沉(chen)積(ji)技(ji)術(ald)具(ju)有臺階(jie)覆蓋率(lv)高、適(shi)應于(yu)大表面沉(chen)積(ji)、厚(hou)度納米級可控的(de)(de)(de)特點，優勢明顯(xian)。但其(qi)(qi)不足之處在于(yu)，傳統的(de)(de)(de)時間隔離原子層(ceng)沉(chen)積(ji)薄(bo)膜(mo)(mo)制(zhi)備效(xiao)率(lv)較(jiao)低(di)，無法滿足大規模、低(di)成本生產的(de)(de)(de)需(xu)求。空(kong)間隔離原子層(ceng)沉(chen)積(ji)技(ji)術依(yi)靠惰性(xing)(xing)氣(qi)體實現(xian)(xian)對(dui)(dui)不同前(qian)驅體的(de)(de)(de)隔離，通(tong)過(guo)基底在下(xia)方的(de)(de)(de)往復運動來(lai)實現(xian)(xian)薄(bo)膜(mo)(mo)的(de)(de)(de)連續生長，使得薄(bo)膜(mo)(mo)制(zhi)備效(xiao)率(lv)大大提升。此外，薄(bo)膜(mo)(mo)的(de)(de)(de)生長呈現(xian)(xian)出較(jiao)強(qiang)的(de)(de)(de)線性(xing)(xing)性(xing)(xing)，通(tong)過(guo)控制(zhi)循環(huan)次(ci)數可以(yi)實現(xian)(xian)對(dui)(dui)薄(bo)膜(mo)(mo)厚(hou)度的(de)(de)(de)控制(zhi)。該技(ji)術在太(tai)陽能電池、柔(rou)(rou)性(xing)(xing)電子、光伏等領(ling)(ling)域具(ju)有廣闊的(de)(de)(de)前(qian)景(jing)。

目前，空間(jian)隔離原子層沉積技術面(mian)臨的(de)一個關鍵問題在于如(ru)何在基底(di)快速(su)運動時保(bao)障沉積薄(bo)膜(mo)的(de)均勻一致性(xing)。

技術實現要素：

針對現有(you)技術的(de)以上缺陷或改進需求(qiu)，現提(ti)供了(le)一種用(yong)于(yu)(yu)空(kong)間隔(ge)離原子(zi)層沉積(ji)的(de)噴頭及(ji)裝置。其目(mu)的(de)在于(yu)(yu)通(tong)過(guo)前軀體通(tong)道對噴入的(de)氣體進行(xing)分流和緩沖，由此解決空(kong)間隔(ge)離原子(zi)層系(xi)統(tong)在基底高(gao)速運動時薄(bo)膜生長不均勻、前驅體易發生交叉污染的(de)問(wen)題，實現了(le)高(gao)效快速大面積(ji)的(de)均勻薄(bo)膜沉積(ji)。

為了(le)實現(xian)上(shang)述目(mu)的，本發(fa)明(ming)提供了(le)一種用于(yu)空間(jian)隔離原子(zi)層沉積的模塊化噴頭，包(bao)括：前(qian)驅(qu)體(ti)(ti)(ti)通(tong)道(dao)組件(jian)、密(mi)封組件(jian)；前(qian)驅(qu)體(ti)(ti)(ti)通(tong)道(dao)組件(jian)包(bao)括板狀基(ji)體(ti)(ti)(ti)、前(qian)驅(qu)體(ti)(ti)(ti)通(tong)道(dao)、氣體(ti)(ti)(ti)管(guan)路；前(qian)驅(qu)體(ti)(ti)(ti)通(tong)道(dao)布(bu)置于(yu)板狀基(ji)體(ti)(ti)(ti)正面(mian)，自上(shang)而下(xia)延伸，前(qian)驅(qu)體(ti)(ti)(ti)通(tong)道(dao)的頂端(duan)連通(tong)氣體(ti)(ti)(ti)管(guan)路；密(mi)封組件(jian)設(she)于(yu)板狀基(ji)體(ti)(ti)(ti)正面(mian)，用于(yu)對前(qian)驅(qu)體(ti)(ti)(ti)通(tong)道(dao)進行密(mi)封，防止(zhi)前(qian)驅(qu)體(ti)(ti)(ti)泄露。

進(jin)一步地，前驅(qu)(qu)體(ti)(ti)通(tong)(tong)道(dao)包括多層(ceng)分(fen)流(liu)(liu)通(tong)(tong)道(dao)、前驅(qu)(qu)體(ti)(ti)擴(kuo)散(san)層(ceng)；多層(ceng)分(fen)流(liu)(liu)通(tong)(tong)道(dao)自上而下(xia)(xia)布置，且分(fen)流(liu)(liu)通(tong)(tong)道(dao)的(de)(de)數量(liang)逐(zhu)層(ceng)增加(jia)，以將氣(qi)體(ti)(ti)管(guan)路(lu)輸入的(de)(de)一路(lu)氣(qi)體(ti)(ti)均勻分(fen)流(liu)(liu)為多路(lu)氣(qi)體(ti)(ti)；前驅(qu)(qu)體(ti)(ti)擴(kuo)散(san)層(ceng)設于最下(xia)(xia)層(ceng)的(de)(de)分(fen)流(liu)(liu)通(tong)(tong)道(dao)下(xia)(xia)方(fang)，將最下(xia)(xia)層(ceng)的(de)(de)分(fen)流(liu)(liu)通(tong)(tong)道(dao)連通(tong)(tong)，以使前驅(qu)(qu)體(ti)(ti)在到達反應基底前充分(fen)擴(kuo)散(san)。

進一步地，第n層有2ⁿ個分流通(tong)道，每個分流通(tong)道在(zai)下層(ceng)分流為兩路，最后一(yi)層(ceng)的(de)分流通(tong)道通(tong)過前(qian)驅體擴散層(ceng)連通(tong)。

進一(yi)步(bu)地，前(qian)(qian)驅(qu)體通(tong)道包括(kuo)四層(ceng)(ceng)分流通(tong)道和一(yi)層(ceng)(ceng)前(qian)(qian)驅(qu)體擴散層(ceng)(ceng)；

第(di)一層(ceng)(ceng)至(zhi)第(di)四(si)層(ceng)(ceng)分(fen)(fen)(fen)流(liu)(liu)通道(dao)自(zi)上而下布置，其(qi)中，第(di)一層(ceng)(ceng)分(fen)(fen)(fen)流(liu)(liu)通道(dao)的(de)(de)(de)進氣(qi)口通過對稱設置的(de)(de)(de)斜面將前(qian)驅(qu)體均勻地分(fen)(fen)(fen)為兩路；第(di)四(si)層(ceng)(ceng)分(fen)(fen)(fen)流(liu)(liu)通道(dao)采(cai)用錐形截(jie)面的(de)(de)(de)進出氣(qi)口，以產生氣(qi)體壓(ya)降的(de)(de)(de)變化，有利于氣(qi)體的(de)(de)(de)擴(kuo)(kuo)散；前(qian)驅(qu)體擴(kuo)(kuo)散層(ceng)(ceng)設于第(di)四(si)層(ceng)(ceng)分(fen)(fen)(fen)流(liu)(liu)通道(dao)下方，將第(di)四(si)層(ceng)(ceng)分(fen)(fen)(fen)流(liu)(liu)通道(dao)連通，以使前(qian)驅(qu)體在到(dao)達反應基底前(qian)充分(fen)(fen)(fen)擴(kuo)(kuo)散。

進一步地，密(mi)(mi)封(feng)組件包括(kuo)密(mi)(mi)封(feng)板、密(mi)(mi)封(feng)圈溝槽、密(mi)(mi)封(feng)組件加(jia)熱(re)區、密(mi)(mi)封(feng)圈；

密(mi)封(feng)板(ban)(ban)(ban)正面(mian)(mian)朝向板(ban)(ban)(ban)狀基體正面(mian)(mian)安裝(zhuang)于(yu)板(ban)(ban)(ban)狀基體上(shang)；密(mi)封(feng)圈溝槽設于(yu)密(mi)封(feng)板(ban)(ban)(ban)正面(mian)(mian)，密(mi)封(feng)圈安裝(zhuang)于(yu)密(mi)封(feng)圈溝槽中，用(yong)于(yu)將(jiang)密(mi)封(feng)板(ban)(ban)(ban)和板(ban)(ban)(ban)狀基體密(mi)封(feng)，防止前驅體泄(xie)露；密(mi)封(feng)組件(jian)加熱區設置于(yu)密(mi)封(feng)板(ban)(ban)(ban)背面(mian)(mian)對(dui)應(ying)前驅體通道的位(wei)置；

前(qian)(qian)驅(qu)(qu)體通(tong)道(dao)組件(jian)包括(kuo)前(qian)(qian)驅(qu)(qu)體通(tong)道(dao)加熱(re)區(qu)，其設(she)于(yu)板狀基(ji)體背面對應前(qian)(qian)驅(qu)(qu)體通(tong)道(dao)的位置；密(mi)封(feng)組件(jian)加熱(re)區(qu)和前(qian)(qian)驅(qu)(qu)體通(tong)道(dao)加熱(re)區(qu)均用(yong)于(yu)對前(qian)(qian)驅(qu)(qu)體通(tong)道(dao)進(jin)行(xing)加熱(re)。

為了實現上述目的，本(ben)發明還(huan)提供了一(yi)(yi)種用于空間隔離原子層沉積的裝置(zhi)，包括上述任意一(yi)(yi)段所述的模(mo)塊化(hua)噴頭。

為了實現上述(shu)目的，本(ben)發明還提(ti)供了一(yi)種用于空間(jian)(jian)隔離(li)原(yuan)子層(ceng)沉積的裝(zhuang)(zhuang)置，包括：箱(xiang)(xiang)體(ti)(ti)、測距(ju)傳感器(qi)、排氣(qi)組件，以(yi)及多(duo)個如上任意(yi)一(yi)段所述(shu)的模(mo)塊(kuai)(kuai)化噴(pen)頭(tou)(tou)；箱(xiang)(xiang)體(ti)(ti)中(zhong)部設(she)有貫(guan)通上下表(biao)面的腔(qiang)體(ti)(ti)；模(mo)塊(kuai)(kuai)化噴(pen)頭(tou)(tou)沿反應基(ji)體(ti)(ti)前(qian)進方(fang)向(xiang)排列，安(an)(an)裝(zhuang)(zhuang)于腔(qiang)體(ti)(ti)中(zhong)，且(qie)前(qian)驅體(ti)(ti)擴(kuo)散層(ceng)朝下設(she)置；測距(ju)傳感器(qi)安(an)(an)裝(zhuang)(zhuang)于箱(xiang)(xiang)體(ti)(ti)上，用于測量箱(xiang)(xiang)體(ti)(ti)與反應基(ji)底(di)之間(jian)(jian)的距(ju)離(li)；排氣(qi)組件密封安(an)(an)裝(zhuang)(zhuang)于箱(xiang)(xiang)體(ti)(ti)上部，其具有朝下開口(kou)的氣(qi)體(ti)(ti)容腔(qiang)，罩在(zai)模(mo)塊(kuai)(kuai)化噴(pen)頭(tou)(tou)上方(fang)，用于在(zai)沉積反應時充入(ru)惰性氣(qi)體(ti)(ti)，提(ti)供惰性環境。

進(jin)一步(bu)地，腔體(ti)具有兩個(ge)位于反應(ying)基底前進(jin)方向兩側的側壁(bi)，兩個(ge)側壁(bi)上(shang)均(jun)設有距(ju)離(li)調(diao)節槽；距(ju)離(li)調(diao)節槽沿反應(ying)基底前進(jin)方向設置，且貫通所在側壁(bi)；

每個模塊化噴頭兩(liang)側均設有調(diao)節桿，調(diao)節桿設置于兩(liang)側對應(ying)的距(ju)離(li)調(diao)節槽中。

進一(yi)步地(di)，排氣組件包括箱蓋，第一(yi)惰(duo)(duo)性氣體接口、氧(yang)化物前驅體接口、金屬源前驅體接口、負壓接口、第二惰(duo)(duo)性氣體接口；

氣(qi)(qi)體容腔設置于(yu)(yu)箱蓋中；第(di)一惰(duo)性氣(qi)(qi)體接(jie)口(kou)、氧(yang)化物前(qian)(qian)驅(qu)體接(jie)口(kou)、金屬源前(qian)(qian)驅(qu)體接(jie)口(kou)、第(di)二惰(duo)性氣(qi)(qi)體接(jie)口(kou)、負壓接(jie)口(kou)均設于(yu)(yu)箱蓋上，且連通氣(qi)(qi)體容腔；其(qi)中，

第一惰性(xing)氣體接(jie)口、氧(yang)化物(wu)前驅體接(jie)口、金(jin)屬源(yuan)前驅體接(jie)口分別連接(jie)對(dui)應的(de)模塊化噴頭，用于向各模塊化噴頭提供(gong)惰性(xing)氣體、氧(yang)化物(wu)前驅體，金(jin)屬源(yuan)前驅體；

第二惰(duo)性(xing)氣(qi)體(ti)(ti)接(jie)口用于向氣(qi)體(ti)(ti)容腔內通入惰(duo)性(xing)氣(qi)體(ti)(ti)，形成(cheng)惰(duo)性(xing)環境；

負壓接(jie)口(kou)用于抽取反應產生的殘余氣體和(he)多余副產物。

進(jin)一步地，模塊化噴頭數量為七個，沿反應(ying)基體前進(jin)方(fang)向分別通(tong)入惰(duo)(duo)性氣(qi)(qi)體、氧化物前驅(qu)體、惰(duo)(duo)性氣(qi)(qi)體、金屬源(yuan)前驅(qu)體、惰(duo)(duo)性氣(qi)(qi)體、氧化物前驅(qu)體、惰(duo)(duo)性氣(qi)(qi)體。

總(zong)體而(er)言，本發明所(suo)構思的(de)以上技(ji)術(shu)方案與現(xian)有技(ji)術(shu)相比，具有如下(xia)有益(yi)效果：

(1)本發明的模塊化噴頭，由多個部件構(gou)成整(zheng)體(ti)模塊，并且通(tong)過前軀體(ti)通(tong)道(dao)對噴入的氣(qi)體(ti)進行分流(liu)和(he)緩(huan)沖(chong)，實現(xian)沉積均勻，且可以(yi)根據實際(ji)需求選取任(ren)意(yi)數量進行組合(he)。

(2)前驅體(ti)通道(dao)通過多層分(fen)流(liu)通道(dao)將通入的(de)(de)前驅體(ti)逐級分(fen)流(liu)，可以(yi)根據待沉(chen)積(ji)(ji)基(ji)(ji)底(di)的(de)(de)尺寸，復(fu)制(zhi)多個相同的(de)(de)通道(dao)結構，適(shi)應基(ji)(ji)底(di)尺寸的(de)(de)需求，實現大面積(ji)(ji)基(ji)(ji)底(di)的(de)(de)薄膜沉(chen)積(ji)(ji)。

(3)前(qian)(qian)驅(qu)體通(tong)道采用(yong)四級(ji)分(fen)流通(tong)道，使氣體由單(dan)通(tong)道均勻的分(fen)成(cheng)十六通(tong)道；四級(ji)分(fen)流通(tong)道的最后一級(ji)分(fen)流通(tong)道采用(yong)錐形截(jie)面，使前(qian)(qian)驅(qu)體流經該(gai)截(jie)面時(shi)產生壓(ya)力變(bian)化，更加有利(li)于(yu)前(qian)(qian)驅(qu)體均勻擴散，實現薄膜的均勻沉積。

(4)由(you)于薄膜沉積是(shi)在(zai)常壓下反應，噴(pen)頭(tou)易(yi)堵塞，本發(fa)明的模(mo)塊化噴(pen)頭(tou)是(shi)由(you)通道結構和密封結構通過機械方式組(zu)裝連接，便于拆卸(xie)清(qing)洗(xi)。并且由(you)于是(shi)模(mo)塊化噴(pen)頭(tou)，任意噴(pen)頭(tou)均可以單獨更(geng)換清(qing)洗(xi)，不影響裝置正常使用。

(5)前(qian)驅體(ti)單元(yuan)采用七(qi)個模(mo)塊化(hua)噴頭以一定的(de)間隔排列組成，包含(han)兩個氧化(hua)物前(qian)驅體(ti)源(yuan)和(he)一個金屬前(qian)驅體(ti)源(yuan)，使得基(ji)底在前(qian)驅體(ti)單元(yuan)下運(yun)動一個來回沉積(ji)兩層薄膜(mo)，大大提高了薄膜(mo)沉積(ji)效率。

(6)通過箱(xiang)體上(shang)的距離調節(jie)槽和調節(jie)桿配合，可(ke)以根(gen)據沉積工藝(yi)要求(qiu)自由調節(jie)每個噴頭之(zhi)間的間隔，防止前驅(qu)體的交叉污(wu)染，實現(xian)薄膜的均勻沉積。

(7)采用測距(ju)傳感(gan)器，可以實時測量反應基底在進入前驅體(ti)單元和離(li)開前驅體(ti)單元時二(er)者(zhe)之間的距(ju)離(li)，從而可以控制(zhi)二(er)者(zhe)之間的距(ju)離(li)在工藝允許(xu)的范圍內。

(8)本(ben)發明(ming)的排氣組件，可以形成惰性保(bao)護氛圍，并實時抽走薄膜(mo)沉(chen)積過程中的殘余氣體和反應副產物，保(bao)證了良好的薄膜(mo)沉(chen)積環(huan)境。

附圖說明

圖(tu)1是模塊化噴頭整體(ti)結構圖(tu)；

圖2(a)是模塊化噴頭(tou)的前驅體通(tong)道組(zu)件的立體結構示意圖；

圖(tu)2(b)是圖(tu)2(a)的仰(yang)視(shi)圖(tu)；

圖(tu)2(c)是(shi)圖(tu)2(a)中前驅體通道的分層結(jie)構(gou)示意圖(tu)；

圖3(a)是模塊化噴頭的密封組件的立體結構示意圖；

圖3(b)是圖3(a)的仰(yang)視圖；

圖4是反(fan)應裝置的整體示(shi)意(yi)圖；

圖(tu)5是前驅體(ti)單元的結構示意圖(tu)；

圖6(a)是箱體的立體結構示意圖；

圖6(b)是(shi)圖6(a)的主視(shi)圖；

圖(tu)7(a)是排氣組件的(de)立體結構(gou)示意圖(tu)；

圖7(b)是圖7(a)的俯(fu)視圖。

具體實施方式

為(wei)了使本(ben)發明(ming)(ming)的目的、技(ji)術(shu)方案(an)及(ji)優點更加清楚明(ming)(ming)白，以(yi)下結合(he)(he)附圖及(ji)實施(shi)例，對(dui)本(ben)發明(ming)(ming)進行進一步詳細說明(ming)(ming)。應當(dang)理解，此處所(suo)描(miao)述的具體實施(shi)例僅僅用以(yi)解釋本(ben)發明(ming)(ming)，并不用于限定本(ben)發明(ming)(ming)。此外，下面所(suo)描(miao)述的本(ben)發明(ming)(ming)各(ge)個實施(shi)方式(shi)中所(suo)涉及(ji)到的技(ji)術(shu)特征只要彼此之間(jian)未構成沖突就可(ke)以(yi)相互組合(he)(he)。

本發明的基(ji)本構思及原(yuan)理如(ru)下：

按照本發明的(de)一(yi)個方面(mian)，提(ti)供了一(yi)種(zhong)用于(yu)實現均(jun)(jun)勻提(ti)供前驅(qu)(qu)(qu)(qu)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)制作原子層(ceng)沉積(ji)薄(bo)膜的(de)模(mo)塊化噴頭，包括前驅(qu)(qu)(qu)(qu)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)通(tong)道(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)組(zu)(zu)件、密(mi)封(feng)(feng)(feng)組(zu)(zu)件和加(jia)(jia)(jia)熱組(zu)(zu)件。其中前驅(qu)(qu)(qu)(qu)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)通(tong)道(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)組(zu)(zu)件分(fen)(fen)為(wei)前驅(qu)(qu)(qu)(qu)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)進氣(qi)區(qu)(qu)、前驅(qu)(qu)(qu)(qu)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)分(fen)(fen)流區(qu)(qu)、前驅(qu)(qu)(qu)(qu)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)擴(kuo)散(san)(san)區(qu)(qu)、加(jia)(jia)(jia)熱區(qu)(qu)四(si)個區(qu)(qu)域；前驅(qu)(qu)(qu)(qu)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)進氣(qi)區(qu)(qu)為(wei)圓柱(zhu)形空(kong)腔，通(tong)過(guo)(guo)焊接與外部的(de)氣(qi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)管路連(lian)接；前驅(qu)(qu)(qu)(qu)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)分(fen)(fen)流區(qu)(qu)通(tong)過(guo)(guo)逐層(ceng)分(fen)(fen)流將一(yi)路前驅(qu)(qu)(qu)(qu)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)分(fen)(fen)為(wei)多路前驅(qu)(qu)(qu)(qu)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)，實現前驅(qu)(qu)(qu)(qu)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)均(jun)(jun)勻分(fen)(fen)散(san)(san)，最(zui)(zui)后一(yi)層(ceng)分(fen)(fen)流通(tong)道(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)的(de)進氣(qi)端和出氣(qi)端都采用錐形結(jie)構，有利于(yu)前驅(qu)(qu)(qu)(qu)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)擴(kuo)散(san)(san)；前驅(qu)(qu)(qu)(qu)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)擴(kuo)散(san)(san)區(qu)(qu)為(wei)一(yi)橫截面(mian)為(wei)等腰梯形的(de)楔形空(kong)腔，用于(yu)從最(zui)(zui)后一(yi)層(ceng)分(fen)(fen)流層(ceng)流出的(de)前驅(qu)(qu)(qu)(qu)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)均(jun)(jun)勻的(de)擴(kuo)散(san)(san)到(dao)反應(ying)基底上。加(jia)(jia)(jia)熱區(qu)(qu)設置在前驅(qu)(qu)(qu)(qu)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)通(tong)道(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)區(qu)(qu)的(de)背(bei)面(mian)，用于(yu)對(dui)前驅(qu)(qu)(qu)(qu)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)進行均(jun)(jun)勻加(jia)(jia)(jia)熱；密(mi)封(feng)(feng)(feng)組(zu)(zu)件上開有安裝(zhuang)密(mi)封(feng)(feng)(feng)圈的(de)標準(zhun)溝槽(cao)，通(tong)過(guo)(guo)密(mi)封(feng)(feng)(feng)圈用于(yu)對(dui)前驅(qu)(qu)(qu)(qu)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)通(tong)道(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)組(zu)(zu)件的(de)密(mi)封(feng)(feng)(feng)；加(jia)(jia)(jia)熱組(zu)(zu)件為(wei)加(jia)(jia)(jia)熱片，固定在前驅(qu)(qu)(qu)(qu)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)通(tong)道(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)組(zu)(zu)件和密(mi)封(feng)(feng)(feng)組(zu)(zu)件上，用于(yu)對(dui)流經(jing)前驅(qu)(qu)(qu)(qu)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)通(tong)道(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)的(de)前驅(qu)(qu)(qu)(qu)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)進行均(jun)(jun)勻加(jia)(jia)(jia)熱。

按照(zhao)本發明的(de)另一(yi)(yi)方面，提供了一(yi)(yi)種(zhong)空間隔離(li)原(yuan)子層(ceng)沉積(ji)的(de)反(fan)應(ying)裝置，用(yong)于(yu)(yu)高效快速的(de)沉積(ji)均勻薄膜，包括前(qian)驅(qu)體(ti)單元(yuan)(yuan)、箱(xiang)(xiang)體(ti)、測(ce)距系(xi)(xi)統(tong)(tong)、排氣(qi)組(zu)件；前(qian)驅(qu)體(ti)單元(yuan)(yuan)由七個上述提出的(de)模塊化噴(pen)(pen)頭組(zu)成一(yi)(yi)個空間隔離(li)原(yuan)子層(ceng)沉積(ji)前(qian)驅(qu)體(ti)單元(yuan)(yuan)；箱(xiang)(xiang)體(ti)，用(yong)于(yu)(yu)固定噴(pen)(pen)頭組(zu)成反(fan)應(ying)單元(yuan)(yuan)，同時調節前(qian)驅(qu)體(ti)單元(yuan)(yuan)中每個模塊化噴(pen)(pen)頭之間的(de)距離(li)；測(ce)距系(xi)(xi)統(tong)(tong)，用(yong)于(yu)(yu)實時測(ce)量(liang)前(qian)驅(qu)體(ti)單元(yuan)(yuan)與反(fan)應(ying)基底之間的(de)距離(li)，該系(xi)(xi)統(tong)(tong)設(she)置在噴(pen)(pen)頭箱(xiang)(xiang)體(ti)上；排氣(qi)組(zu)件，設(she)置在噴(pen)(pen)頭箱(xiang)(xiang)體(ti)上方，用(yong)于(yu)(yu)提供惰(duo)性氣(qi)體(ti)環境和抽(chou)走反(fan)應(ying)的(de)殘(can)余前(qian)驅(qu)體(ti)、反(fan)應(ying)副產(chan)物(wu)。

下(xia)面，結合附圖對(dui)本發明的優選實施(shi)例進行詳細說明：

本(ben)發(fa)明提供的(de)(de)一種用于空間隔離原子(zi)層沉積(ji)的(de)(de)噴(pen)頭(tou)及裝(zhuang)置，如圖1所示，模塊化噴(pen)頭(tou)1包括：前驅(qu)(qu)體(ti)通道(dao)組(zu)(zu)(zu)件(jian)(jian)11、密(mi)封(feng)組(zu)(zu)(zu)件(jian)(jian)12、加(jia)(jia)熱(re)組(zu)(zu)(zu)件(jian)(jian)13。密(mi)封(feng)組(zu)(zu)(zu)件(jian)(jian)12和(he)前驅(qu)(qu)體(ti)通道(dao)組(zu)(zu)(zu)件(jian)(jian)11之間通過(guo)密(mi)封(feng)圈進行(xing)(xing)密(mi)封(feng)；加(jia)(jia)熱(re)組(zu)(zu)(zu)件(jian)(jian)13通過(guo)沉頭(tou)螺(luo)釘(ding)固定在(zai)密(mi)封(feng)組(zu)(zu)(zu)件(jian)(jian)12背(bei)面(mian)的(de)(de)密(mi)封(feng)組(zu)(zu)(zu)件(jian)(jian)加(jia)(jia)熱(re)區和(he)前驅(qu)(qu)體(ti)通道(dao)組(zu)(zu)(zu)件(jian)(jian)11背(bei)面(mian)的(de)(de)前驅(qu)(qu)體(ti)通道(dao)加(jia)(jia)熱(re)區，對(dui)流經(jing)內部前驅(qu)(qu)體(ti)通道(dao)的(de)(de)前驅(qu)(qu)體(ti)進行(xing)(xing)均勻加(jia)(jia)熱(re)。

圖(tu)2(a)～2(c)所(suo)示(shi)的(de)是前(qian)驅(qu)體(ti)(ti)通(tong)道(dao)(dao)(dao)組(zu)(zu)件(jian)11的(de)結構示(shi)意(yi)圖(tu)，其主要包括氣(qi)體(ti)(ti)管路(lu)111、前(qian)驅(qu)體(ti)(ti)通(tong)道(dao)(dao)(dao)112、前(qian)驅(qu)體(ti)(ti)通(tong)道(dao)(dao)(dao)加(jia)熱區113。如(ru)圖(tu)2(c)所(suo)示(shi)為(wei)前(qian)驅(qu)體(ti)(ti)通(tong)道(dao)(dao)(dao)112的(de)分(fen)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)結構示(shi)意(yi)圖(tu)及前(qian)驅(qu)體(ti)(ti)的(de)流(liu)(liu)向(xiang)(xiang)示(shi)意(yi)圖(tu)，有(you)(you)a、b、c、d四層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)分(fen)流(liu)(liu)通(tong)道(dao)(dao)(dao)，e為(wei)前(qian)驅(qu)體(ti)(ti)擴(kuo)散(san)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)。第(di)一(yi)(yi)(yi)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)分(fen)流(liu)(liu)通(tong)道(dao)(dao)(dao)a通(tong)過對稱的(de)斜面(mian)通(tong)道(dao)(dao)(dao)將前(qian)驅(qu)體(ti)(ti)均勻的(de)分(fen)為(wei)兩路(lu)，其斜面(mian)通(tong)道(dao)(dao)(dao)是為(wei)了更好的(de)實(shi)現氣(qi)體(ti)(ti)在(zai)速度(du)(du)方向(xiang)(xiang)上的(de)改變(bian)；第(di)二層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)分(fen)流(liu)(liu)通(tong)道(dao)(dao)(dao)b和第(di)三層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)分(fen)流(liu)(liu)通(tong)道(dao)(dao)(dao)c具有(you)(you)保證在(zai)每層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)出(chu)口處前(qian)驅(qu)體(ti)(ti)速度(du)(du)的(de)方向(xiang)(xiang)和大小一(yi)(yi)(yi)致的(de)最(zui)小高(gao)度(du)(du)，使得氣(qi)體(ti)(ti)分(fen)布(bu)最(zui)均勻的(de)同時盡量(liang)減小整個(ge)噴(pen)頭的(de)尺寸；第(di)四層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)分(fen)流(liu)(liu)通(tong)道(dao)(dao)(dao)d采(cai)用(yong)錐形截面(mian)的(de)進(jin)出(chu)氣(qi)口，產生氣(qi)體(ti)(ti)壓降的(de)變(bian)化，更加(jia)有(you)(you)利于氣(qi)體(ti)(ti)的(de)擴(kuo)散(san)；前(qian)驅(qu)體(ti)(ti)擴(kuo)散(san)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)e保證一(yi)(yi)(yi)定的(de)高(gao)度(du)(du)，使得前(qian)驅(qu)體(ti)(ti)在(zai)到達反應基(ji)底前(qian)在(zai)垂直(zhi)方向(xiang)(xiang)上進(jin)行充(chong)分(fen)擴(kuo)散(san)，保證到達反應基(ji)底的(de)前(qian)驅(qu)體(ti)(ti)分(fen)布(bu)是均勻的(de)。圖(tu)3(a)、3(b)為(wei)密(mi)封(feng)(feng)組(zu)(zu)件(jian)12的(de)結構示(shi)意(yi)圖(tu)，其主要包括密(mi)封(feng)(feng)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)121、密(mi)封(feng)(feng)圈溝(gou)槽(cao)122、密(mi)封(feng)(feng)組(zu)(zu)件(jian)加(jia)熱區123，密(mi)封(feng)(feng)圈溝(gou)槽(cao)122是根據選擇的(de)密(mi)封(feng)(feng)圈型(xing)號按照標準進(jin)行設計加(jia)工。

圖(tu)(tu)4所(suo)示的(de)(de)(de)是(shi)反應(ying)裝置的(de)(de)(de)整體(ti)(ti)(ti)示意圖(tu)(tu)，包(bao)括(kuo)模塊化(hua)噴頭(tou)1、支(zhi)撐組件2。支(zhi)撐組件2包(bao)括(kuo)箱體(ti)(ti)(ti)21、傳(chuan)感器(qi)支(zhi)座22、測(ce)距(ju)傳(chuan)感器(qi)23、調(diao)節(jie)(jie)(jie)桿24、排氣組件密(mi)封圈25。七個(ge)(ge)模塊化(hua)噴頭(tou)1組成(cheng)了一(yi)個(ge)(ge)前(qian)(qian)(qian)驅(qu)(qu)(qu)(qu)(qu)體(ti)(ti)(ti)單元(yuan)，依次(ci)是(shi)惰性氣體(ti)(ti)(ti)、氧化(hua)物前(qian)(qian)(qian)驅(qu)(qu)(qu)(qu)(qu)體(ti)(ti)(ti)、惰性氣體(ti)(ti)(ti)、金(jin)屬(shu)源前(qian)(qian)(qian)驅(qu)(qu)(qu)(qu)(qu)體(ti)(ti)(ti)、惰性氣體(ti)(ti)(ti)、氧化(hua)物前(qian)(qian)(qian)驅(qu)(qu)(qu)(qu)(qu)體(ti)(ti)(ti)、惰性氣體(ti)(ti)(ti)，基底(di)在(zai)前(qian)(qian)(qian)驅(qu)(qu)(qu)(qu)(qu)體(ti)(ti)(ti)單元(yuan)下運動(dong)一(yi)個(ge)(ge)來回沉(chen)積(ji)(ji)兩層(ceng)薄膜(mo)。在(zai)箱體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)左右(you)兩側各裝有3個(ge)(ge)測(ce)距(ju)傳(chuan)感器(qi)23組成(cheng)了測(ce)距(ju)系(xi)統，在(zai)線實(shi)時測(ce)量反應(ying)基底(di)在(zai)進出前(qian)(qian)(qian)驅(qu)(qu)(qu)(qu)(qu)體(ti)(ti)(ti)單元(yuan)時二者之間(jian)(jian)的(de)(de)(de)距(ju)離，從而可以(yi)控制(zhi)二者之間(jian)(jian)的(de)(de)(de)距(ju)離在(zai)工藝(yi)允許的(de)(de)(de)范圍內(nei)。圖(tu)(tu)5所(suo)示的(de)(de)(de)是(shi)前(qian)(qian)(qian)驅(qu)(qu)(qu)(qu)(qu)體(ti)(ti)(ti)單元(yuan)的(de)(de)(de)結構示意圖(tu)(tu)，各個(ge)(ge)模塊化(hua)噴頭(tou)1之間(jian)(jian)的(de)(de)(de)距(ju)離d對(dui)于薄膜(mo)沉(chen)積(ji)(ji)有著重要的(de)(de)(de)影響(xiang)。本實(shi)施例的(de)(de)(de)調(diao)節(jie)(jie)(jie)桿24為螺栓，通過移(yi)動(dong)調(diao)節(jie)(jie)(jie)桿24帶動(dong)模塊化(hua)噴頭(tou)1移(yi)動(dong)，進行距(ju)離d的(de)(de)(de)調(diao)節(jie)(jie)(jie)滿足不(bu)同的(de)(de)(de)沉(chen)積(ji)(ji)工藝(yi)需求。

圖(tu)6(a)、6(b)所示的(de)(de)(de)是箱體(ti)(ti)21的(de)(de)(de)整體(ti)(ti)結構示意圖(tu)，包括噴(pen)頭(tou)支撐座211、排氣支撐座212、密封圈(quan)溝槽213、距(ju)離(li)調(diao)(diao)節(jie)槽214，調(diao)(diao)節(jie)桿(gan)24在距(ju)離(li)調(diao)(diao)節(jie)槽214內(nei)移動實(shi)現每個模塊化(hua)噴(pen)頭(tou)1之(zhi)間的(de)(de)(de)距(ju)離(li)d的(de)(de)(de)調(diao)(diao)節(jie)。

圖(tu)7(a)、7(b)為(wei)排氣(qi)組(zu)件3的(de)整體(ti)(ti)(ti)結(jie)構示(shi)意圖(tu)，包括箱(xiang)蓋31、氣(qi)體(ti)(ti)(ti)管(guan)路(lu)快速接(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)(tou)32、法蘭(lan)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)(tou)33、減壓閥(fa)34、寶塔(ta)形接(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)(tou)35。箱(xiang)蓋31材(cai)料(liao)為(wei)玻(bo)璃(li)，便(bian)于(yu)觀(guan)察內部情況。玻(bo)璃(li)箱(xiang)蓋31通(tong)過密封圈31、螺(luo)栓固定在(zai)(zai)(zai)箱(xiang)體(ti)(ti)(ti)的(de)排氣(qi)支撐(cheng)座上。如圖(tu)所示(shi)，在(zai)(zai)(zai)玻(bo)璃(li)箱(xiang)蓋31上共(gong)有三個氣(qi)體(ti)(ti)(ti)管(guan)路(lu)快速接(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)(tou)32，分別為(wei)第一惰(duo)性(xing)(xing)(xing)氣(qi)體(ti)(ti)(ti)接(jie)(jie)(jie)口(kou)、氧化(hua)物(wu)前驅體(ti)(ti)(ti)接(jie)(jie)(jie)口(kou)、金屬源(yuan)前驅體(ti)(ti)(ti)接(jie)(jie)(jie)口(kou)，用于(yu)對應通(tong)入(ru)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)氣(qi)體(ti)(ti)(ti)、氧化(hua)物(wu)前驅體(ti)(ti)(ti)、金屬源(yuan)前驅體(ti)(ti)(ti)，通(tong)過轉接(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)(tou)和軟氣(qi)管(guan)與各自對應的(de)模(mo)塊化(hua)噴頭(tou)(tou)(tou)1連接(jie)(jie)(jie)，為(wei)前驅體(ti)(ti)(ti)單元供氣(qi)。寶塔(ta)形接(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)(tou)35即第二惰(duo)性(xing)(xing)(xing)氣(qi)體(ti)(ti)(ti)接(jie)(jie)(jie)口(kou)，與惰(duo)性(xing)(xing)(xing)氣(qi)體(ti)(ti)(ti)源(yuan)連接(jie)(jie)(jie)，并通(tong)過減壓閥(fa)34向玻(bo)璃(li)箱(xiang)蓋31內通(tong)入(ru)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)氣(qi)體(ti)(ti)(ti)，為(wei)前驅體(ti)(ti)(ti)單元提(ti)供惰(duo)性(xing)(xing)(xing)環境(jing)。同時，在(zai)(zai)(zai)法蘭(lan)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)(tou)33(即負壓接(jie)(jie)(jie)口(kou))處提(ti)供一負壓抽走反應產生的(de)殘余氣(qi)體(ti)(ti)(ti)和多余副產物(wu)，保證良好的(de)沉積環境(jing)。

本領域(yu)的(de)技術人(ren)員(yuan)容易理解，以(yi)上所述僅為本發(fa)明(ming)的(de)較佳實(shi)施例而已(yi)，并不(bu)用以(yi)限制本發(fa)明(ming)，凡在本發(fa)明(ming)的(de)精神和(he)原則(ze)之(zhi)內所作的(de)任何(he)修改、等同(tong)替換和(he)改進等，均(jun)應包含在本發(fa)明(ming)的(de)保護范(fan)圍之(zhi)內。