[发明专利]一种用于原子层沉积设备的进气方法

说明书

技术领域

本发明涉及原子层沉积设备技术领域，具体涉及一种用于原子层沉积设备的进气方法。

背景技术

原子层沉积(ALD)技术由于其独特的沉积方式(单原子层低温逐层沉积)使得制备的薄膜在均一性、粗糙度等性能方面有了很大的改进。ALD沉积方式的首要问题是形核，形核的好坏直接影响到最后制得薄膜的质量，但正是由于ALD技术这一独特沉积方式，使得目前并不是所有常见前躯体都能用于ALD方式上，比如甲烷、二氧化碳等物质需要高温才能分解。因此，为了能使ALD发挥其特性，需要对设备的进气方式做适当的改进来满足前躯体的分解吸附要求(除高温要求外)。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于原子层沉积设备的进气方法，使用该方法可以实现更多的前驱体用ALD方式来沉积。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种用于原子层沉积设备的进气方法，所述进气方法包括：将两种或两种以上前驱体源分别通过载气运输和/或载气吹扫的方式输送到原子层沉积反应腔中。

上述方案中，所述载气是串行逐次与各前驱体接触的。

上述方案中，所述载气运输的源为一路，所述载气吹扫的源为多路。

上述方案中，所述载气运输用来输送难挥发的物质，所述载气吹扫用来输送易挥发的物质。

上述方案中，所述载气为氩气或氦气。

上述方案中，所述载气的流量为1sccm-200sccm。

上述方案中，所述进气方法使用的管壁的温度低于原子层沉积反应腔室温度1℃-99℃。

与现有技术方案相比，本发明采用的技术方案产生的有益效果如下：

本发明能够实现两路或多路同时进气，在满足ALD沉积方式的同时，增加适合用ALD设备沉积薄膜的前躯体的数量。

附图说明

图1为本发明实施例中串行的ALD进气示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明技术方案进行详细描述。

本发明提供一种用于原子层沉积设备的进气方法，是将两种或两种以上前驱体源通过载气运输和/或载气吹扫的方式输送到原子层沉积反应腔中。载气是串行逐次与各前驱体接触的。载气运输的源限定为一路，载气吹扫的源可以为多路。相对难挥发的物质通过载气运输方式进入输送管道中，相对易挥发的物质通过自行挥发后由载气吹扫带入输送管道中。载气可选用氩气或氦气。载气的流量为1sccm-200sccm，使得反应物能够充分的混合均匀。进气方法使用的管壁的温度低于原子层沉积反应腔室温度1℃-99℃。

使用本发明一次进气可进多种气体，一种方式是通过一些管路让载气先进入到各前躯体源中，然后再通过压强的变化，让载气再携带前躯体出来，即载气运输方式；另一种方式是，各前躯体热蒸发出来的气体在载气经过时相混合，通过载气的运输到达反应腔，即载气吹扫方式。根据实际情况，可以采取不同进气方式，或在一次进气过程中同时使用两种进气方式。

实施例1：

如图1所示，本实施例提供一种用于原子层沉积设备的进气方法，可以通过载气的方式使N-甲基-N-亚硝基脲溶液和氢氧化钠碱溶液发生反应，然后在衬底表面形成甲基结构，具体步骤如下：

(1)把碳化硅(111)衬底表面用氢气处理20分钟，使表面形成C-H键。

(2)两个源瓶中一个装入10ml-250ml的N-甲基-N-亚硝基脲，另一个装入氢氧化钠溶液。

(3)载气流量为1sccm-250sccm，进入N-甲基-N-亚硝基脲溶液，以运输方式将N-甲基-N-亚硝基脲携带出来，和吹扫方式运输的氢氧化钠碱溶液混合，发生反应，反应式为：

重氮甲烷自身分解，形成物质碳烯：

(4)分解产物碳烯(:CH2)和衬底发生插入反应，表达式：

即在衬底表面形成甲基的结构。

本发明根据现有的原子层沉积设备提出对设备气路的一种改进方法，它能够实现两路或多路同时进气，因此在满足ALD沉积方式(单元素逐层沉积)的同时，增加适合用ALD设备沉积薄膜的前躯体的数量。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。