[發(fā)明專利]粉末鍍膜裝置及粉末鍍膜方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010906350.X
• 申請(qǐng)日: 2020-09-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112176319A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-01-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李翔;鄒嘉宸;黎微明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇微導(dǎo)納米科技股份有限公司
• 主分類號(hào): C23C16/455
• 分類號(hào): C23C16/455;C23C16/52
• 代理公司: 廣州華進(jìn)聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司 44224
• 代理人: 周昭

本發(fā)明涉及一種粉末鍍膜裝置及方法，在向反應(yīng)腔體內(nèi)充入第一前驅(qū)體及第二前驅(qū)體時(shí)，可調(diào)節(jié)抽氣機(jī)構(gòu)的抽氣速率使得反應(yīng)腔體的進(jìn)氣速率大于出氣速率。因此，將會(huì)在反應(yīng)腔體內(nèi)維持較高壓力。這樣，能夠防止前驅(qū)體未來(lái)得及發(fā)生吸附或反應(yīng)即被抽走，增加了前驅(qū)體在反應(yīng)腔體內(nèi)停留的時(shí)間，從而確保粉末的表面發(fā)生充分的吸附反應(yīng)。同時(shí)，由于反應(yīng)腔體內(nèi)的壓力較高，故抽氣側(cè)與進(jìn)氣側(cè)的壓差較小，從而還能有效控制粉末流化時(shí)的飛濺區(qū)高度。如此，能防止因粉末大量吸附在抽氣側(cè)，而影響前驅(qū)體的吸附與清除。因此，上述粉末鍍膜裝置及方法能夠減少前驅(qū)體的浪費(fèi)，并提高包覆層的生長(zhǎng)效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鍍膜技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種粉末鍍膜裝置及粉末鍍膜方法。

背景技術(shù)

粉體顆粒表面功能化是材料表面工程技術(shù)的重要組成部分，尤其對(duì)提高顆粒的原有性能具有重要意義。通過(guò)在粉體顆粒表面包覆層，即鍍膜，可實(shí)現(xiàn)對(duì)粉體顆粒的表面功能化。

原子層沉積技術(shù)由于其具有更為優(yōu)秀的均勻性、保形性和尺寸可控性，目前已廣泛應(yīng)用于針對(duì)粉體顆粒鍍膜的工藝中。現(xiàn)階段的鍍膜工藝中，一般采用的設(shè)備為流化床式ALD(Atomic layer deposition，原子層沉積)設(shè)備。流化床式ALD設(shè)備需要持續(xù)對(duì)反應(yīng)腔體抽氣并充入流化氣。這樣，反應(yīng)腔體內(nèi)的粉體顆粒將會(huì)流化并分散。

但是，在流化床式ALD設(shè)備持續(xù)抽氣的過(guò)程中，前驅(qū)體往往來(lái)不及反應(yīng)就被泵抽走，從而浪費(fèi)前驅(qū)體且導(dǎo)致包覆層的生長(zhǎng)效率較低。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要針對(duì)上述問(wèn)題，提供一種能有效提升包覆層的生長(zhǎng)效率的粉末鍍膜裝置及粉末鍍膜方法。

一種粉末鍍膜裝置，包括：

鍍膜腔體，形成有反應(yīng)腔體，所述反應(yīng)腔體具有進(jìn)氣端口及出氣端口；

氣路系統(tǒng)，與所述進(jìn)氣端口連通，并用于向所述反應(yīng)腔體內(nèi)充入氣體；及

抽氣機(jī)構(gòu)，與所述鍍膜腔體連通，并經(jīng)所述出氣端口對(duì)所述反應(yīng)腔體進(jìn)行抽氣，所述抽氣機(jī)構(gòu)對(duì)所述反應(yīng)腔體進(jìn)行抽氣的抽氣速率可調(diào)。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，還包括設(shè)于所述抽氣機(jī)構(gòu)與所述鍍膜腔體之間的廢氣處理機(jī)構(gòu)。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述抽氣機(jī)構(gòu)包括真空泵及設(shè)于所述真空泵與所述鍍膜腔體之間的蝶閥。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述抽氣機(jī)構(gòu)包括真空泵、與所述真空泵并聯(lián)且可開(kāi)啟或關(guān)閉的排氣旁路，所述排氣旁路的排氣速率小于所述真空泵的抽氣速率。

上述粉末鍍膜裝置，在向反應(yīng)腔體內(nèi)充入第一前驅(qū)體及第二前驅(qū)體時(shí)，可調(diào)節(jié)抽氣機(jī)構(gòu)的抽氣速率使得反應(yīng)腔體的進(jìn)氣速率大于出氣速率。因此，反應(yīng)腔體內(nèi)將維持較高壓力。這樣，能夠防止前驅(qū)體未來(lái)得及發(fā)生吸附或反應(yīng)即被抽走，增加了前驅(qū)體在反應(yīng)腔體內(nèi)停留的時(shí)間，從而確保粉末的表面發(fā)生充分的吸附反應(yīng)。同時(shí)，由于反應(yīng)腔體內(nèi)的壓力較高，故抽氣側(cè)與進(jìn)氣側(cè)的壓差較小，從而還能有效控制粉末流化時(shí)的飛濺區(qū)高度。如此，能防止因粉末大量吸附在抽氣側(cè)，而影響前驅(qū)體的吸附與清除。因此，上述粉末鍍膜裝置能夠減少前驅(qū)體的浪費(fèi)，并提高包覆層的生長(zhǎng)效率。

一種粉末鍍膜方法，包括步驟：

S1：對(duì)反應(yīng)腔體內(nèi)的粉末進(jìn)行預(yù)處理；

S2：向所述反應(yīng)腔體內(nèi)充入流化氣，以使所述粉末流化并分散；

S3：向所述反應(yīng)腔體內(nèi)充入第一前驅(qū)體，并使所述第一前驅(qū)體與所述粉末的表面吸附，且所述反應(yīng)腔體的進(jìn)氣速率大于出氣速率；

S4：再次向所述反應(yīng)腔體內(nèi)充入流化氣，以使所述粉末流化并分散；

S5：向所述反應(yīng)腔體內(nèi)充入第二前驅(qū)體，以使所述第二前驅(qū)體與所述粉末表面所吸附的所述第一前驅(qū)體反應(yīng)生成包覆層，所述反應(yīng)腔體的進(jìn)氣速率大于出氣速率。