一種在管狀基底內(nèi)表面沉積薄膜的方法
【專利說明】一種在管狀基底內(nèi)表面沉積薄膜的方法
[0001]
技術(shù)領域
[0002]本發(fā)明涉及真空鍍膜技術(shù)領域，尤其是一種在管狀基底內(nèi)表面沉積薄膜的方法。
【背景技術(shù)】
[0003]薄膜技術(shù)經(jīng)過100余年的發(fā)展，到現(xiàn)在已經(jīng)相對完善和成熟，已發(fā)展為包括物理氣相沉積、化學氣相沉積和其它濕法薄膜制備技術(shù)三大類別的技術(shù)體系。
[0004]但是，傳統(tǒng)的薄膜技術(shù)仍然不能滿足不斷出現(xiàn)的新需求。例如，技術(shù)的發(fā)展要求在細長的管狀基底內(nèi)表面沉積薄膜，傳統(tǒng)的各種薄膜制備技術(shù)，均無法實現(xiàn)這一要求。
[0005]本發(fā)明涉及的薄膜沉積方法，是通過氣體吸附隨后反應實現(xiàn)的，可以在非常復雜的表面實現(xiàn)薄膜沉積。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種在管狀基底內(nèi)表面沉積薄膜的方法，本發(fā)明實現(xiàn)了在細長的管狀基底內(nèi)表面沉積薄膜，解決了現(xiàn)有的各種真空鍍膜技術(shù)只能在平面或形狀不太復雜的曲面上沉積薄膜，無法實現(xiàn)在管狀基底內(nèi)表面沉積薄膜的技術(shù)問題。
[0007]為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案:
一種在管狀基底內(nèi)表面沉積薄膜的方法，包括下列步驟:
(1)將需鍍膜的管狀基底置于反應室內(nèi)，將反應室抽真空；
(2)以脈沖形式向反應室內(nèi)通入第一種反應前驅(qū)體，在需鍍膜的基底內(nèi)表面以化學吸附形成一個單原子層；
(3)向反應室內(nèi)通入惰性氣體，將未吸附的多余前第一種反應前驅(qū)體排出反應室；
(4)以脈沖形式向反應室內(nèi)通入第二種反應前驅(qū)體，與第一種反應前驅(qū)體反應，在需鍍膜的管狀基底內(nèi)表面生成一個單原子層薄膜；
(5)向反應室內(nèi)通入惰性氣體，將未反應的多余第二種反應前驅(qū)體以及反應副產(chǎn)物排出反應室；
(6)重復上述步驟(2)至(5)，每重復一次，生成一個單原子層薄膜，直到膜層厚度滿足要求為止。
[0008]進一步地，所述步驟(I)中真空度范圍為大于等于I X 10 3Pa、小于等于I X 10 2Pa。
[0009]進一步地，所述步驟(2)中第一種反應前驅(qū)體以脈沖形式向反應室內(nèi)通入，且其流量和脈沖持續(xù)時間范圍為流量大于等于10 sccm、小于等于50sccm，持續(xù)時間大于等于2s、小于等于10s。
[0010]進一步地，所述步驟(3)中的惰性氣體流量大于等于20 sccm、小于等于50sccm，持續(xù)時間大于等于5s、小于等于30s。
[0011]進一步地，所述步驟(4)中第二種反應前驅(qū)體以脈沖形式向反應室內(nèi)通入，且其流量和脈沖持續(xù)時間選取范圍為流量大于等于10 sccm、小于等于50sccm，持續(xù)時間大于等于2、小于等于10s。
[0012]進一步地，所述步驟(3)中的惰性氣體流量大于等于20 sccm、小于等于50sccm，持續(xù)時間大于等于5s、小于等于30s。
[0013]本發(fā)明一種在管狀基底內(nèi)表面沉積薄膜的方法，具有以下優(yōu)點:
(I)本發(fā)明實現(xiàn)了在細長的管狀基底內(nèi)表面沉積薄膜，解決了現(xiàn)有的各種真空鍍膜技術(shù)只能在平面或形狀不太復雜的曲面上沉積薄膜，無法實現(xiàn)在管狀基底內(nèi)表面沉積薄膜的技術(shù)問題。
[0014](2)本發(fā)明可以在各種復雜的表面沉積薄膜，而且薄膜的厚度具有很好的均勻性。
[0015](3)本發(fā)明沉積薄膜方法簡單，工藝可控性強。
[0016](4)本發(fā)明適應性強，可在不同的材料表面沉積金屬、氧化物、氮化物、硫化物、氟化物等各類薄膜材料，以滿足不同需求。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明所述一種在管狀基底內(nèi)表面沉積薄膜的方法中第一種反應前驅(qū)體在需鍍膜的管狀基底內(nèi)表面以化學吸附形成一個單原子層的示意圖；
圖2為本發(fā)明所述一種在管狀基底內(nèi)表面沉積薄膜的方法中利用惰性氣體將未吸附的多余第一種反應前驅(qū)體排出反應室示意圖；
圖3為本發(fā)明所述一種在管狀基底內(nèi)表面沉積薄膜的方法中第二種反應前驅(qū)體與第一種反應前驅(qū)體反應，生成單原子層薄膜的示意圖；
圖4為本發(fā)明所述一種在管狀基底內(nèi)表面沉積薄膜的方法中利用惰性氣體將未反應的多余第二種反應前驅(qū)體和反應副產(chǎn)物排出反應室的示意圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行詳細描述，本部分的描述僅是示范性和解釋性，不應對本發(fā)明的保護范圍有任何的限制作用。
[0019]如圖1-4所示的一種在管狀基底內(nèi)表面沉積薄膜的方法，包括下列步驟:
(1)將需鍍膜的管狀基底I置于反應室內(nèi)，將反應室抽真空；
(2)以脈沖形式向反應室內(nèi)通入第一種反應前驅(qū)體2，在需鍍膜的基底內(nèi)表面以化學吸附形成一個單原子層3 ;
(3)向反應室內(nèi)通入惰性氣體，將未吸附的多余前第一種反應前驅(qū)體2排出反應室；
(4)以脈沖形式向反應室內(nèi)通入第二種反應前驅(qū)體5，與第一種反應前驅(qū)體2反應，在需鍍膜的管狀基底I內(nèi)表面生成一個單原子層薄膜6 ;
(5)向反應室內(nèi)通入惰性氣體，將未反應的多余第二種反應前驅(qū)體5以及反應副產(chǎn)物7排出反應室；
(6)重復上述步驟(2)至(5)，每重復一次，生成一個單原子層薄膜6，直到膜層厚度滿足要求為止。
[0020]步驟(I)中真空度范圍為大于等于I X 10 3Pa、小于等于I X 10 2Pa。
[0021]步驟⑵中第一種反應前驅(qū)體2以脈沖形式向反應室內(nèi)通入，且其流量和脈沖持續(xù)時間范圍為流量大于等于10 sccm、小于等于50SCCm，持續(xù)時間大于等于2s、小于等于1s0
[0022]步驟(3)中的惰性氣體流量大于等于20 sccm、小于等于50sccm，持續(xù)時間大于等于5s、小于等于30s。
[0023]步驟⑷中第二種反應前驅(qū)體5以脈沖形式向反應室內(nèi)通入，且其流量和脈沖持續(xù)時間選取范圍為流量大于等于10 sccm、小于等于50sccm，持續(xù)時間大于等于2、小于等于 1s0
[0024]步驟(3)中的惰性氣體流量大于等于20 sccm、小于等于50sccm，持續(xù)時間大于等于5s、小于等于30s。
[0025]方法中應用的第一種反應前驅(qū)體2和第二種反應前驅(qū)體5依據(jù)所需沉積薄膜選取，具體，第一種反應前驅(qū)體 2 可選取 AlMe3、TiCl4, Cu (acac) 2、ZrCl4, HfCl4, Pt (acac) 2、WF6、TaCl5、SnCl4、InCl3、CdMe2、MoC15、GaCl3、ZnCl2、SiCl4、CC13、BCl3等；第二種反應前驅(qū)體 5 可選取氣態(tài) H2O、H2、NH3、02、N2、H2S、AsH3、PH3、H2S、H2Se、HF 等。、
實施例1
本實施例以三甲基鋁和水蒸氣反應，生成三氧化二鋁為例說明。
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