一種在管狀基底內表面沉積薄膜的方法
【專利說明】一種在管狀基底內表面沉積薄膜的方法
[0001]
技術領域
[0002]本發明涉及真空鍍膜技術領域，尤其是一種在管狀基底內表面沉積薄膜的方法。
【背景技術】
[0003]薄膜技術經過100余年的發展，到現在已經相對完善和成熟，已發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三大類別的技術體系。
[0004]但是，傳統的薄膜技術仍然不能滿足不斷出現的新需求。例如，技術的發展要求在細長的管狀基底內表面沉積薄膜，傳統的各種薄膜制備技術，均無法實現這一要求。
[0005]本發明涉及的薄膜沉積方法，是通過氣體吸附隨后反應實現的，可以在非常復雜的表面實現薄膜沉積。
【發明內容】
[0006]本發明針對現有技術的不足，提出一種在管狀基底內表面沉積薄膜的方法，本發明實現了在細長的管狀基底內表面沉積薄膜，解決了現有的各種真空鍍膜技術只能在平面或形狀不太復雜的曲面上沉積薄膜，無法實現在管狀基底內表面沉積薄膜的技術問題。
[0007]為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案:
一種在管狀基底內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，將反應室抽真空；
(2)以脈沖形式向反應室內通入第一種反應前驅體，在需鍍膜的基底內表面以化學吸附形成一個單原子層；
(3)向反應室內通入惰性氣體，將未吸附的多余前第一種反應前驅體排出反應室；
(4)以脈沖形式向反應室內通入第二種反應前驅體，與第一種反應前驅體反應，在需鍍膜的管狀基底內表面生成一個單原子層薄膜；
(5)向反應室內通入惰性氣體，將未反應的多余第二種反應前驅體以及反應副產物排出反應室；
(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)中第一種反應前驅體以脈沖形式向反應室內通入，且其流量和脈沖持續時間范圍為流量大于等于10 sccm、小于等于50sccm，持續時間大于等于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)中第二種反應前驅體以脈沖形式向反應室內通入，且其流量和脈沖持續時間選取范圍為流量大于等于10 sccm、小于等于50sccm，持續時間大于等于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，持續時間大于等于5s、小于等于30s。
[0013]本發明一種在管狀基底內表面沉積薄膜的方法，具有以下優點:
(I)本發明實現了在細長的管狀基底內表面沉積薄膜，解決了現有的各種真空鍍膜技術只能在平面或形狀不太復雜的曲面上沉積薄膜，無法實現在管狀基底內表面沉積薄膜的技術問題。
[0014](2)本發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)本發明沉積薄膜方法簡單，工藝可控性強。
[0016](4)本發明適應性強，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為本發明所述一種在管狀基底內表面沉積薄膜的方法中第一種反應前驅體在需鍍膜的管狀基底內表面以化學吸附形成一個單原子層的示意圖；
圖2為本發明所述一種在管狀基底內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體排出反應室示意圖；
圖3為本發明所述一種在管狀基底內表面沉積薄膜的方法中第二種反應前驅體與第一種反應前驅體反應，生成單原子層薄膜的示意圖；
圖4為本發明所述一種在管狀基底內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體和反應副產物排出反應室的示意圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖對本發明進行詳細描述，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，將反應室抽真空；
(2)以脈沖形式向反應室內通入第一種反應前驅體2，在需鍍膜的基底內表面以化學吸附形成一個單原子層3 ;
(3)向反應室內通入惰性氣體，將未吸附的多余前第一種反應前驅體2排出反應室；
(4)以脈沖形式向反應室內通入第二種反應前驅體5，與第一種反應前驅體2反應，在需鍍膜的管狀基底I內表面生成一個單原子層薄膜6 ;
(5)向反應室內通入惰性氣體，將未反應的多余第二種反應前驅體5以及反應副產物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中第一種反應前驅體2以脈沖形式向反應室內通入，且其流量和脈沖持續時間范圍為流量大于等于10 sccm、小于等于50SCCm，持續時間大于等于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，持續時間大于等于5s、小于等于30s。
[0023]步驟⑷中第二種反應前驅體5以脈沖形式向反應室內通入，且其流量和脈沖持續時間選取范圍為流量大于等于10 sccm、小于等于50sccm，持續時間大于等于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體2和第二種反應前驅體5依據所需沉積薄膜選取，具體，第一種反應前驅體 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；第二種反應前驅體 5 可選取氣態 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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