一种在管状基底内表面沉积薄膜的方法
【专利说明】一种在管状基底内表面沉积薄膜的方法
[0001]
技术领域
[0002]本发明涉及真空镀膜技术领域，尤其是一种在管状基底内表面沉积薄膜的方法。
【背景技术】
[0003]薄膜技术经过100余年的发展，到现在已经相对完善和成熟，已发展为包括物理气相沉积、化学气相沉积和其它湿法薄膜制备技术三大类别的技术体系。
[0004]但是，传统的薄膜技术仍然不能满足不断出现的新需求。例如，技术的发展要求在细长的管状基底内表面沉积薄膜，传统的各种薄膜制备技术，均无法实现这一要求。
[0005]本发明涉及的薄膜沉积方法，是通过气体吸附随后反应实现的，可以在非常复杂的表面实现薄膜沉积。
【发明内容】
[0006]本发明针对现有技术的不足，提出一种在管状基底内表面沉积薄膜的方法，本发明实现了在细长的管状基底内表面沉积薄膜，解决了现有的各种真空镀膜技术只能在平面或形状不太复杂的曲面上沉积薄膜，无法实现在管状基底内表面沉积薄膜的技术问题。
[0007]为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案:
一种在管状基底内表面沉积薄膜的方法，包括下列步骤:
(1)将需镀膜的管状基底置于反应室内，将反应室抽真空；
(2)以脉冲形式向反应室内通入第一种反应前驱体，在需镀膜的基底内表面以化学吸附形成一个单原子层；
(3)向反应室内通入惰性气体，将未吸附的多余前第一种反应前驱体排出反应室；
(4)以脉冲形式向反应室内通入第二种反应前驱体，与第一种反应前驱体反应，在需镀膜的管状基底内表面生成一个单原子层薄膜；
(5)向反应室内通入惰性气体，将未反应的多余第二种反应前驱体以及反应副产物排出反应室；
(6)重复上述步骤(2)至(5)，每重复一次，生成一个单原子层薄膜，直到膜层厚度满足要求为止。
[0008]进一步地，所述步骤(I)中真空度范围为大于等于I X 10 3Pa、小于等于I X 10 2Pa。
[0009]进一步地，所述步骤(2)中第一种反应前驱体以脉冲形式向反应室内通入，且其流量和脉冲持续时间范围为流量大于等于10 sccm、小于等于50sccm，持续时间大于等于2s、小于等于10s。
[0010]进一步地，所述步骤(3)中的惰性气体流量大于等于20 sccm、小于等于50sccm，持续时间大于等于5s、小于等于30s。
[0011]进一步地，所述步骤(4)中第二种反应前驱体以脉冲形式向反应室内通入，且其流量和脉冲持续时间选取范围为流量大于等于10 sccm、小于等于50sccm，持续时间大于等于2、小于等于10s。
[0012]进一步地，所述步骤(3)中的惰性气体流量大于等于20 sccm、小于等于50sccm，持续时间大于等于5s、小于等于30s。
[0013]本发明一种在管状基底内表面沉积薄膜的方法，具有以下优点:
(I)本发明实现了在细长的管状基底内表面沉积薄膜，解决了现有的各种真空镀膜技术只能在平面或形状不太复杂的曲面上沉积薄膜，无法实现在管状基底内表面沉积薄膜的技术问题。
[0014](2)本发明可以在各种复杂的表面沉积薄膜，而且薄膜的厚度具有很好的均匀性。
[0015](3)本发明沉积薄膜方法简单，工艺可控性强。
[0016](4)本发明适应性强，可在不同的材料表面沉积金属、氧化物、氮化物、硫化物、氟化物等各类薄膜材料，以满足不同需求。
【附图说明】
[0017]图1为本发明所述一种在管状基底内表面沉积薄膜的方法中第一种反应前驱体在需镀膜的管状基底内表面以化学吸附形成一个单原子层的示意图；
图2为本发明所述一种在管状基底内表面沉积薄膜的方法中利用惰性气体将未吸附的多余第一种反应前驱体排出反应室示意图；
图3为本发明所述一种在管状基底内表面沉积薄膜的方法中第二种反应前驱体与第一种反应前驱体反应，生成单原子层薄膜的示意图；
图4为本发明所述一种在管状基底内表面沉积薄膜的方法中利用惰性气体将未反应的多余第二种反应前驱体和反应副产物排出反应室的示意图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。
[0019]如图1-4所示的一种在管状基底内表面沉积薄膜的方法，包括下列步骤:
(1)将需镀膜的管状基底I置于反应室内，将反应室抽真空；
(2)以脉冲形式向反应室内通入第一种反应前驱体2，在需镀膜的基底内表面以化学吸附形成一个单原子层3 ;
(3)向反应室内通入惰性气体，将未吸附的多余前第一种反应前驱体2排出反应室；
(4)以脉冲形式向反应室内通入第二种反应前驱体5，与第一种反应前驱体2反应，在需镀膜的管状基底I内表面生成一个单原子层薄膜6 ;
(5)向反应室内通入惰性气体，将未反应的多余第二种反应前驱体5以及反应副产物7排出反应室；
(6)重复上述步骤(2)至(5)，每重复一次，生成一个单原子层薄膜6，直到膜层厚度满足要求为止。
[0020]步骤(I)中真空度范围为大于等于I X 10 3Pa、小于等于I X 10 2Pa。
[0021]步骤⑵中第一种反应前驱体2以脉冲形式向反应室内通入，且其流量和脉冲持续时间范围为流量大于等于10 sccm、小于等于50SCCm，持续时间大于等于2s、小于等于1s0
[0022]步骤(3)中的惰性气体流量大于等于20 sccm、小于等于50sccm，持续时间大于等于5s、小于等于30s。
[0023]步骤⑷中第二种反应前驱体5以脉冲形式向反应室内通入，且其流量和脉冲持续时间选取范围为流量大于等于10 sccm、小于等于50sccm，持续时间大于等于2、小于等于 1s0
[0024]步骤(3)中的惰性气体流量大于等于20 sccm、小于等于50sccm，持续时间大于等于5s、小于等于30s。
[0025]方法中应用的第一种反应前驱体2和第二种反应前驱体5依据所需沉积薄膜选取，具体，第一种反应前驱体 2 可选取 AlMe3、TiCl4, Cu (acac) 2、ZrCl4, HfCl4, Pt (acac) 2、WF6、TaCl5、SnCl4、InCl3、CdMe2、MoC15、GaCl3、ZnCl2、SiCl4、CC13、BCl3等；第二种反应前驱体 5 可选取气态 H2O、H2、NH3、02、N2、H2S、AsH3、PH3、H2S、H2Se、HF 等。、
实施例1
本实施例以三甲基铝和水蒸气反应，生成三氧化二铝为例说明。
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