一种原子层沉积反应装置的制作方法

本技术涉及原子层沉积，特别涉及一种原子层沉积反应装置。

背景技术：

1、原子层沉积技术是一种基于自限制性的化学半反应将被沉积物质以单原子膜的形式一层一层的镀在物体表面的薄膜技术。与常规的化学气相沉积不同，原子层沉积将完整的化学反应分解成多个半反应，从而实现单原子层级别的薄膜控制精度。由于基底表面存在类似羟基这样的活性位点，因此前驱体可以形成单层的饱和化学吸附，从而实现自限制性反应，而在经过单个周期反应后，新的位点暴露出来，可以进行下一个周期的反应。

2、目前，现有的三维式原子层沉积技术应用于对三维件覆膜时能实现完美的包覆，实现薄膜厚度的精确控制，平面式原子层沉积技术则有明显的缺陷，而在粉末表面进行的原子层沉积反应比平面样品更为复杂，由于粉末样品巨大的表面积，使得相同体积下的粉末材料需要更多的前驱体进行反应；同时，由于粉末易于团聚的特点，导致平面原子层沉积方式前驱体扩散效率低下，使得在粉末表面进行的原子层沉积反应缺陷更明显。

技术实现思路

1、本实用新型的实施例提供一种原子层沉积反应装置，以提升粉末镀膜的包覆效果。

2、为了解决上述技术问题，本实用新型的实施例公开了如下技术方案：

3、一方面，提供了一种原子层沉积反应装置，包括：反应罐体，其内部中空以形成一反应腔体；以及旋转驱动组件，其布置于所述反应罐体的外周，且所述旋转驱动组件与所述反应罐体传动连接；

4、其中，所述反应腔体包括依次连通的第一反应室及第二反应室，所述第一反应室与所述第二反应室内均设置有吹料件，所述吹料件的表面开设有至少两个吹料孔，所述吹料孔的一端与所述第一反应室或第二反应室相连通，所述吹料孔的另一端与外部的气源设备相连通。

5、除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，所述吹料件可活动地安装于所述反应罐体的内壁上，且所述吹料件与水平方向之间的夹角可调节。

6、除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，定义所述吹料件与水平方向的夹角为α，则夹角α的大小满足30°～60°。

7、除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，所述吹料孔在所述吹料件的表面呈扩散式分布。

8、除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，所述旋转驱动组件包括：安装台，其设置有不少于两个，且两所述安装台对称式布置；

9、旋转驱动器，其固定安装于其中一所述安装台上；

10、连接架，其布置于两所述安装台之间，且所述连接架固定安装于所述反应罐体的外周，所述连接架与所述旋转驱动器的动力输出端传动连接；

11、在旋转驱动器的作用下，所述反应罐体沿着一转动方向以一转动角度往复转动。

12、除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，还包括：隔离阀门，所述隔离阀门安装于所述反应罐体的中部区域，所述隔离阀门将所述反应腔体分隔为第一反应室及第二反应室。

13、除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，所述反应罐体上开设有相对布置的第一进料口及第二进料口，所述第一进料口与所述第一反应室相连通，所述第二进料口与所述第二反应室相连通，

14、所述第一进料口及所述第二进料口处均设置有光圈隔膜阀及导向件。

15、除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，所述反应罐体上还开设有第一出料口及第二出料口，

16、所述第一出料口的一端与第一反应室相连通，所述第一出料口的另一端分别与外部的真空发生器及产品料箱相连通；

17、所述第二出料口的一端与第二反应室相连通，所述第二出料口的另一端分别与外部的真空发生器及产品料箱相连通。

18、除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，所述第一出料口与所述第二出料口处均布置有过滤件。

19、除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，还包括：加热件，所述加热件嵌入式的安装于所述反应罐体的外壁上。

20、上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：本实用新型中通过设置两独立的反应室，以使得每个反应室分别独立进行原子层沉积反应中的一个半反应，从而避免交叉污染；通过设置吹料件，向反应室内喷射携带气态前驱体的惰性气体，在喷射气体的作用下，表面待镀膜的粉末在每个反应室内处于悬浮状态，防止粉末团聚，进而使得前驱体与粉末表面能够充分接触，保证原子层沉积反应的充分进行，最终使得粉末的表面包覆完整，没有缺陷产生，提升了粉末表面镀膜的包覆效果。

21、上述技术方案中的另一个技术方案具有如下优点或有益效果：本实用新型中通过旋转驱动器驱动反应罐体沿着一转动方向以转动角度为180°往复式转动，以使得第一反应室与第二反应室的相对位置交替式更换，以使得粉末在每个反应室内均能够实现重力与吹力的受力平衡，保证粉末在每个反应室内处于悬浮状态，最终保证粉末表面镀膜的效果。

技术特征：

1.一种原子层沉积反应装置，应用于粉末镀膜，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的原子层沉积反应装置，其特征在于，所述吹料件(130)可活动的安装于所述反应罐体(110)的内壁上，且所述吹料件(130)与水平方向之间的夹角可调节。

3.如权利要求1所述的原子层沉积反应装置，其特征在于，定义所述吹料件(130)与水平方向的夹角为α，则夹角α的大小满足30°～60°。

4.如权利要求1～3任一项所述的原子层沉积反应装置，其特征在于，所述吹料孔(131)在所述吹料件(130)的表面呈扩散式分布。

5.如权利要求1所述的原子层沉积反应装置，其特征在于，所述旋转驱动组件(120)包括：安装台(123)，其设置有不少于两个，且两所述安装台(123)对称式布置；

6.如权利要求1所述的原子层沉积反应装置，其特征在于，还包括：隔离阀门(170)，所述隔离阀门(170)安装于所述反应罐体(110)的中部区域，所述隔离阀门(170)将所述反应腔体分隔为第一反应室(111)及第二反应室(112)。

7.如权利要求1所述的原子层沉积反应装置，其特征在于，所述反应罐体(110)上开设有相对布置的第一进料口(113)及第二进料口(114)，所述第一进料口(113)与所述第一反应室(111)相连通，所述第二进料口(114)与所述第二反应室(112)相连通，

8.如权利要求1所述的原子层沉积反应装置，其特征在于，所述反应罐体(110)上还开设有第一出料口(115)及第二出料口(116)，

9.如权利要求8所述的原子层沉积反应装置，其特征在于，所述第一出料口(115)与所述第二出料口(116)处均布置有过滤件(160)。

10.如权利要求1所述的原子层沉积反应装置，其特征在于，还包括：加热件(180)，所述加热件(180)嵌入式的安装于所述反应罐体(110)的外壁上。

技术总结
本技术的实施例公开了一种原子层沉积反应装置，应用于粉末镀膜，其包括：反应罐体，其内部中空以形成一反应腔体；以及旋转驱动组件，其布置于所述反应罐体的外周，且所述旋转驱动组件与所述反应罐体传动连接；其中，所述反应腔体包括依次连通的第一反应室及第二反应室，所述第一反应室与所述第二反应室内均设置有吹料件，所述吹料件的表面开设有至少两个吹料孔，所述吹料孔的一端与所述第一反应室或第二反应室相连通，所述吹料孔的另一端与外部的气源设备相连通。根据本技术，其使得待镀膜的粉末在每个反应室内均处于悬浮状态，进而使得前驱体与粉末表面能够充分接触，保证原子层沉积反应的充分进行，提升了粉末表面镀膜的包覆效果。

技术研发人员：刘磊,唐继远,张洪国
受保护的技术使用者：江苏鹏举半导体设备技术有限公司
技术研发日：20220826
技术公布日：2024/1/12