用于薄膜沉积的装置和方法制造方法及图纸

技术编号:13119132 阅读:84 留言:0更新日期:2016-04-06 09:20
一种薄膜沉积装置被提供。该装置包括衬底装载单元,其被配置来将衬底装载在该衬底装载单元上;衬底运输单元,其与所述衬底装载单元连接且被配置来移动所述衬底;和薄膜沉积单元,其被配置来在所述衬底上沉积薄膜,其中所述薄膜沉积单元包括多个等离子体模块,还有提供在各个所述等离子体模块之间且被配置为通过升高或降低来连接相邻等离子体模块下面的空间或使相邻等离子体模块下面的空间彼此隔离的隔离构件,且所述衬底运输单元在所述多个等离子体模块之间轮流移动所述衬底装载单元从而允许薄膜被形成在所述衬底上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本文所描述的实施方式总体上涉及薄膜沉积装置和薄膜沉积方法。
技术介绍
化合物薄膜以各种方式被用作半导体器件、半导体集成电路、化合物半导体、太阳能电池、液晶显示器(LCD)、有机发光二极管(OLED)等的栅极电介质或金属间隔离膜,也用作用于各种类型的钝化和用于防止与环境材料的化学反应的保护膜。近来,随着半导体集成器件变得更加小规模同时具有更加复杂的形状,涂布具有高度阶梯结构的均匀薄膜正作为重要技术引起注意。作为沉积薄膜的方式,原子层沉积(ALD)、热化学气相沉积(TCVD)和等离子体增强化学气相沉积(PECVD)已被广泛使用。ALD是使用化学气相沉积反应的处理技术,其中前体和反应物被相继注入。相应地,气相反应被抑制,且薄膜的厚度可通过减少衬底表面中发生的自限反应被精确调整。在ALD中,薄膜的厚度可在原子层面被调整。因此,通过使用ALD法,可能不仅在具有很大程度阶梯结构的电容器中,也在具有大表面积和复杂结构的纤维的内部空间中、在微粒结构的表面上,等等,均匀地形成薄膜。另外,由于气相反应被最小化,所以针孔密度会非常低,而薄膜密度会高,且进一步地,沉积温度可被降低。但是,ALD具有如下缺点:它难以选择合适的前体和反应物,因每个周期所沉积的薄膜的厚度只是原子层级别或更低所以沉积速率非常低,以及薄膜的特性会因剩余的碳和氢而被大大降级。同时,使用TCVD或PECVD的硅化合物薄膜的沉积相较于ALD的沉积速率是非常快的。但是,这些方法会具有诸如在薄膜中形成许多针孔以及产生副产品或颗粒等问题。有鉴于此,在这些方法中,薄膜的形成通常在高温下完成。因此,这些方法难以应用到诸如塑料膜等衬底。在这方面,韩国专利N0.10-1200372(名称为“薄膜制造装置及使用该装置的薄膜沉积方法”)公开了一种薄膜制造装置,其包括:反应室;被提供在所述反应室内且被配置来将晶片装在其上的衬底支撑构件;被配置来喷射由等离子体激活的源气体、吹扫气体和反应物气体的气体喷射单元;气体供应单元,其作为喷射气体的装置,被配置来供应所述源气体、所述吹扫气体和所述反应物气体;以及被配置来供应用于等离子体产生的电力的电源单元。该文还描述了使用该薄膜制造装置的薄膜沉积方法。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题鉴于前述问题,实施方式提供了用于在低温下在半导体或显示器中使用的用于形成薄膜的薄膜沉积装置和薄膜沉积方法。但是,本公开要解决的问题并不限于上面的描述,且从接下来的描述中,本领域技术人员也可清楚地理解其他问题。 解决问题的手段根据本公开一实施方式,一种薄膜沉积装置被提供。衬底装载单元,其被配置来将衬底装载在该衬底装载单元上;衬底运输单元,其与所述衬底装载单元连接且被配置来移动所述衬底;和薄膜沉积单元,其被配置来在所述衬底上沉积薄膜,其中所述薄膜沉积单元包括多个等离子体模块,还有提供在各个所述等离子体模块之间且被配置为通过升高或降低来连接相邻等离子体模块下面的空间或使相邻等离子体模块下面的空间彼此隔离的隔离构件,且所述衬底运输单元在所述多个等离子体模块之间轮流移动所述衬底装载单元从而允许薄膜被形成在所述衬底上。根据本公开另一实施方式,一种用于薄膜沉积的方法被提供。将衬底置于包括薄膜沉积单元的薄膜沉积装置中,在所述薄膜沉积单元中,被配置来产生源等离子体的至少一个等离子体模块和被配置来产生反应物等离子体的至少一个等离子体模块被交替布置;将所述衬底置于被布置为彼此相邻的第一等离子体模块和第二等离子体模块下面,并通过使用所述源等离子体和所述反应物等离子体形成第一薄膜;以及将所述衬底置于被布置为彼此相邻的所述第二等离子体模块和第三等离子体模块下面,并通过使用所述源等离子体和所述反应物等离子体形成第二薄膜,其中在形成所述第一薄膜时,所述第一等离子体模块下面的空间和所述第二等离子体模块下面的空间彼此连接并与外部空间隔离,且在形成所述第二薄膜时,所述第二等离子体模块下面的空间和所述第三等离子体模块下面的空间彼此连接并与外部空间隔离。 本专利技术的有益效果根据本公开的上述实施方式,在使用化学气相沉积(CVD)的薄膜沉积方法中,通过使用扫描型方法以及通过将源等离子体和反应物等离子体分开注入到衬底上,薄膜的特性可被改善且薄膜的沉积所需的处理时间可被缩短。此外,由于低温沉积工艺被实现,所以可在柔性衬底上形成多层薄膜。【附图说明】图1是示出根据本公开一实施方式的薄膜沉积装置的图形。图2描绘了根据本公开一实施方式的薄膜沉积装置的薄膜沉积单元的构造图。图3A是根据本公开一实施方式示出衬底被置于包括三个等离子体模块的薄膜沉积装置中的第一位置的情况的图形。图3B是根据本公开一实施方式示出衬底被置于包括三个等离子体模块的薄膜沉积装置中的第二位置的情况的图形。图4是用于描述根据本公开一实施方式的包括三个等离子体模块的薄膜沉积装置的薄膜沉积方法的流程图。图5是示出根据根据本公开一实施方式的包括三个等离子体模块的薄膜沉积装置的薄膜沉积方法所沉积的薄膜的一示例结果的图形。【具体实施方式】在下文中,本公开的实施方式会被详细描述使得专利技术构思可被本领域技术人员容易地实施。然而,要注意的是本公开并不受限于说明性的实施方式和实施例,而是能以各种其他方式实现。在附图中,与描述不直接相关的部件被省略以提高附图的清晰度,且类同的附图标记贯穿全文表示类同的部件。贯穿全文,术语“连接到”或“耦合到”被用于指明一部件与另一部件的连接或耦合且包括一部件被“直接连接或耦合到”另一部件和一部件经由又一部件被“电子地连接或耦合到”另一部件这两种情况。在下文中,参考附图详细描述了根据示例实施方式的用于薄膜沉积的装置。贯穿全文,用于指明一部件相对于另一部件的位置的术语“在……上”包括一部件与另一部件相邻和任何其他部件存在于这两个部件之间这样两种情况。贯穿全文,在本文中所使用的术语“包括或包含”和/或“包含有或含有”意味着除非上下文另有说明,除所描述的部件、步骤、操作和/或元件外,并不排除一或多个其他部件、步骤、操作和/或元件的存在或增加。术语“大约或约”或“大体上”旨在具有以可允许误差规定的与数值或范围接近的含义且旨在防止为理解本公开而公开的精确或绝对的数值被非善意第三方非法或不正当使用。贯穿全文,术语“……的步骤”并不意指“用于……的步骤”。贯穿全文,马库什型描述中所包括的术语“……的组合”意味着以马库什型记载的部件、步骤、操作和/或元件中选择的一或多个部件、步骤、操作和/或元件的混合或组合且从而意味着本公开包括选自马库什群组的一或多个部件、步骤、操作和/或元件。图1是示出根据本公开一实施方式的薄膜沉积装置的图形。参考图1,根据本公开一实施方式的薄膜沉积装置包括衬底装载单元100、衬底运输单元200、衬底加热器300和薄膜沉积单元400。首先,根据本公开一实施方式,衬底10 (薄膜将被形成在衬底10上)被装载在衬底装载单元100上。该衬底是通常用于半导体器件的一个且可由玻璃、石英、硅、锗之类的制成。进一步地,衬底可包括聚合物,比如聚醚砜(PES)、聚酰亚胺(PI)、聚萘二甲酸(PED),等等,但不限于此。衬底运输单元200被连接到衬底装载单元100并用于移动衬底10。在此,衬底10可被旋转或在设定的方向上交替地本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种薄膜沉积装置,其包括:衬底装载单元,其被配置来将衬底装载在其上;衬底运输单元,其与所述衬底装载单元连接且被配置来移动所述衬底;和薄膜沉积单元,其被配置来在所述衬底上沉积薄膜,其中所述薄膜沉积单元包括多个等离子体模块,并且还有提供在各个所述等离子体模块之间且被配置为通过升高或降低来连接相邻等离子体模块下面的空间或使相邻等离子体模块下面的空间彼此隔离的隔离构件,且所述衬底运输单元在所述多个等离子体模块之间轮流移动所述衬底装载单元从而允许薄膜被形成在所述衬底上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐祥准朴华仙郑昊均赵成珉刘址范
申请(专利权)人:成均馆大学校产学协力团
类型:发明
国别省市:韩国;KR

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