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原子层沉积系统设备的分析

原子层沉积系统设备的分析

从原理上说,ALD是通过化学反应得到生成物,但在沉积反应原理、沉积反应条件的要求和沉积层的质量上都与传统的CVD不同,在传统CVD工艺过程中,化学蒸汽不断通入真空室内,因此该沉积过程是连续的,沉积薄膜的厚度和温度、压力、气体流量以及流动的均匀性、时间等多种因素有关;在ALD工艺过程中,则是将不同的反应前驱物以气体脉冲的形式交替送入反应室中,因此并非一个连续的工艺过程。相对于传统的沉积工艺而言,ALD在膜层的均匀性、阶梯覆盖率以及厚度控制等方面都具有明显的优势。

在某些应用中,需要在具有很大长径比的内腔表面镀膜,极限的情况下长径比会达到15甚至20,采用传统的镀膜方法是无法实现的,而原子层沉积技术由于是通过在基底表面形成吸附层,进一步通过反应生成薄膜,因而在这方面具有独特的优势,可以在大长径比的内腔表面形成厚度均匀的薄膜。

工作原理图近年来,对于X射线谱段光学薄膜的需求和研究也日益增加。由于材料的光学常数和性能在X射线区随波长的变化非常显著,同时,在X射线多层膜制备过程中,对基底表面粗糙度要求很高,膜层也很薄,难于控制,这些问题目前在光学薄膜的研究中,仍然是研究的难点。由于ALD技术是通过反应前驱物在表面形成化学吸附后,反应生成薄膜,其主要特点是适合沉积厚度很薄的薄膜,而且成膜质量很好,在X射线光学薄膜器件制备方面具有绝对优势。

光子晶体是20世纪80年代末提出的新概念和新材料,由于存在光子禁带和光子局域而具有很广泛的应用前景。由于光子晶体是一种人造微结构,自然界里只存在有限几种,因此,光子晶体的制作技术,一直是研究的热点。原子层沉积技术由于可以精确控制膜层,所获得的高度均匀的表面对光子禁带特性有很大影响,为获得高性能光子晶体结构提供了一条灵活有效的途径。