[发明专利]高通量CVD装置及其沉积方法

说明书

本发明公开了一种高通量CVD装置，包括：反应腔室；设置于反应腔室内的沉积台；气体导入装置，与沉积表面之间可围成多个独立的沉积微区，气体导入装置上形成有多个独立的反应气体进入通道，每个反应气体进入通道分别连通于一个所述沉积微区，每个沉积微区分别具有反应气体出口。本发明还公开了一种高通量CVD沉积方法，包括：在沉积区域的第一方向上形成阵列分布的多个独立的沉积微区，每个沉积微区可独立通入不同的反应气体；在沉积区域的第二方向上形成不同的温度分布，第一方向垂直于第二方向。本发明通过一次实验可以实现不同气氛、连续温度变化和不同衬底材料的组合工艺条件的研究，大大加快试验效率，加快新材料和工艺的开发和筛选。

技术领域

本发明涉及等离子体化学气相沉积技术领域，特别是涉及一种高通量CVD装置及其沉积方法。

背景技术

化学气相沉积技术(Chemical VaporDeposition,CVD)中影响薄膜沉积质量的工艺参数包括衬底温度、气体种类和成分比、沉积压力等，其工艺组合参数较多，而传统的CVD技术中一次沉积只能制备一种条件的样品，再加上每次样品更换以及抽真空等所需要花费的时间，使得传统CVD技术在多种组合条件的新材料和新工艺的开发方面非常的耗时。为了能够实现新材料的快速制备和工艺筛选，有必要开发一种新的CVD制备装置和方法，该装置可以在不更换样品的条件下，在一个样品上实现多种工艺条件的沉积，使得原先需要大量时间和费用的新材料和新工艺的开发可以在短时间内完成，并能大大降低开发成本。

美国可再生能源实验室(National Renewable Energy Laboratory，NREL)和北卡大学的研究人员采用掩模板的方式开发了高通量的CVD沉积装置(Q.Qi,Thin SolidFilms430(2003)78–82；Q.Wang,F.Liu,D.Han，Macromol.Rapid Commun.25(2004)326–329)，该装备虽然可以在一个样品上实现多种不同条件样品的制备，但是因为采用掩模板的方式无法避免模板边缘附近因为气体的扩散而造成的边缘沉积效应，使得沉积的区域和通量都受到了很大的限制。

传统CVD装置一次试验只能实现一种工艺条件，对于新材料和新工艺的开发非常的耗时，已有的通过采用掩模板的方式来实现的高通量CVD装置因为气体扩散以及掩模板的影响等原因，所实现的实验通量并不是很高，同样不能满足多组合工艺条件的快速、高效筛选。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高通量CVD装置及其沉积方法，以克服现有技术中的不足。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明实施例公开一种高通量CVD装置，包括：

反应腔室；

设置于反应腔室内的沉积台；

气体导入装置，与沉积表面之间可围成多个独立的沉积微区，气体导入装置上形成有多个独立的反应气体进入通道，每个反应气体进入通道分别连通于一个所述沉积微区，每个沉积微区分别具有反应气体出口。

优选的，在上述的高通量CVD装置中，所述气体导入装置包括并列设置的多个气体隔离板，所述沉积微区形成于相邻的两个气体隔离板之间。

优选的，在上述的高通量CVD装置中，每个所述沉积微区分别包括多个反应气体入口，该多个反应气体入口与对应的一个反应气体进入通道连通。

优选的，在上述的高通量CVD装置中，所述多个反应气体入口沿沉积微区的延伸方向均匀分布，且该多个反应气体入口非设置于同一直线上。

优选的，在上述的高通量CVD装置中，所述气体导入装置和沉积台之间距离可调。

优选的，在上述的高通量CVD装置中，所述沉积台在竖直方向可移动。

优选的，在上述的高通量CVD装置中，所述沉积台设置有加热装置。