[发明专利]ALD沉积装置及ALD沉积方法

说明书

本发明提供一种ALD沉积装置及ALD沉积方法，ALD沉积装置包括一真空腔体。通过将真空腔体设置成多个沉积的子单元，每个子单元设置独立控制的结构，分别配置进气口和出气口，以增大反应气体的供气速率和抽气速率，提高成膜质量，缩短沉积周期。

技术领域

本发明涉及显示技术领域，特别是一种ALD沉积装置及ALD沉积方法。

背景技术

原子层沉积技术(ALD)以其优异的沉积均匀性、精确的薄膜厚度可控性，以及良好的表面覆盖性能，在半导体行业、微电子和纳米材料等领域有广泛的应用前景，尤其是高精密器件的成膜和防护层，对成膜厚度和品质更高的要求，原子层沉积技术相比其他成膜工艺具有明显的优势。

原子层沉积是一种原子单层成膜的工艺方法，每个循环只能沉积一层薄膜，厚度在1埃～1.2埃/周期，因此成膜工艺时间长，设备节拍慢，产能低，若应用在量产线，前期设备投入成本高，一直是制约ALD技术应用的瓶颈。

发明内容

本发明的目的是提供一种ALD沉积装置及ALD沉积方法，通过将真空腔体设置成多个沉积的子单元，每个子单元设置独立控制的结构，以增大反应气体的供气速率和抽气速率，提高成膜质量，缩短沉积周期。

为了达到上述目的，本发明提供一种ALD沉积装置，包括:真空腔体，所述真空腔体包括多个依次堆叠的子单元，相邻的子单元之间具有间隔；其中，每个子单元包括：进气口，通过第一开关连接进气管；出气口，通过第二开关连接出气管；平台，水平设置在所述真空腔体内，用以承载基板。

进一步地，所述的ALD沉积装置，还包括：清洗管，通过第三开关连接所述进气管，所述清洗管通入清洗气体。

进一步地，所述进气口包括：第一进气口及第二进气口；所述第一开关包括：第一子开关及第二子开关；所述进气管包括：第一进气管及第二进气管；其中，所述第一进气口通过所述第一子开关连接所述第一进气管，所述第一进气管通入第一气体，用以与所述基板的表面进行半反应形成第一薄膜；所述第二进气口通过所述第二子开关连接所述第二进气管，所述第二进气管通入第二气体；用以与所述基板的表面的所述第一薄膜进行半反应形成目标薄膜。

进一步地，所述第一开关包括：高频脉冲阀门；和/或，所述第二开关包括：高频脉冲阀门。

进一步地，所述清洗气体包括氮气或氩气。

进一步地，所述平台的表面设置加热板，用以加热所述基板。

进一步地，所述加热板为液体循环加热系统。

进一步地，所述平台为升降式结构，用以在所述真空腔体中进行升降。

进一步地，所述出气口连接泵。

本发明提供一种ALD沉积方法，包括：提供所述的ALD沉积装置以及待沉积的多块基板；将所述的每个子单元的平台上放置一块基板；打开所述进气口，通入清洗气体至所述真空腔体中进行清洗；通入第一气体至所述真空腔体中，所述第一气体与所述基板表面进行半反应形成第一薄膜；再次通入清洗气体至所述真空腔体中进行清洗；关闭进气口，打开出气口，排出残留气体以及副产物；打开进气口，通入第二气体至所述真空腔体中，所述第二气体与所述基板表面的所述第一薄膜进行半反应形成目标薄膜。

本发明的有益效果是：本发明提供一种ALD沉积装置，通过将真空腔体设置成多个沉积的子单元，每个子单元设置独立控制的结构，分别配置进气口和出气口，以增大反应气体的供气速率和抽气速率，提高成膜质量，缩短沉积周期。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。

图1为本发明提供ALD沉积装置的结构示意图；

图2为本发明提供的ALD沉积方法中步骤S3的基板的状态示意图；