用于层沉积的方法及装置制造方法及图纸

一种在基板表面沉积层的方法，该方法包括：将来自前体供应部的前体气体喷入沉积腔以接触基板表面，将部分喷入的前体气体从沉积腔中排出，并沿着基板表面的平面使沉积腔和基板彼此相对定位；该方法进一步包括：提供第一电极和第二电极，使第一电极与基板彼此相对定位，并通过在第一电极与第二电极之间产生高压差在基板附近产生等离子体放电以接触基板；该方法包括：选择性地产生等离子体放电，以利用等离子体在基板表面形成图案，从而使与前体气体接触的基板的一部分和与等离子体接触的基板的一部分选择性地重叠。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种利用沉积装置例如原子层沉积装置或化学气相沉积装置在表面沉积层，例如原子层或化学气相沉积层的方法，本专利技术还涉及一种包括用于在基板表面进行层沉积例如原子层沉积或化学气相沉积的沉积装置，本专利技术进一步涉及一种用于生产发光二级管或中型电子装置的方法。
技术介绍
原子层沉积为已知的一种用于沉积单层靶材料的方法。而化学气相沉积为已知的一种用于沉积厚层靶材料的方法。原子层沉积与化学气相沉积的区别在于原子层沉积至少进行两个工艺步骤，其中第一个工艺步骤包括在基板表面施用前体气体；第二个工艺步骤包括前体材料发生反应以形成单层靶材料。原子层沉积的优点在于能够进行较好的层厚度控制。因此已知的方法和设备用于相同原子层的毯式沉积，当需要沉积较厚层时，可以使用利用化学气相沉积的毯式沉积。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种在基板表面沉积层，例如原子层或化学气相沉积层的改进方法。为实现上述目的，本专利技术提供一种利用沉积装置，例如原子层沉积装置或化学气相沉积装置在基板表面沉积层，例如原子层或化学气相沉积层的方法，所述沉积装置包括设置有前体供应部和前体排出部的沉积腔，所述沉积腔在使用时由所述沉积装置及基板表面定界，所述方法包括将来自前体供应部的前体气体注入沉积腔以接触基板表面，将注入的前体气体的一部分从沉积腔中排出，并沿着基板表面的平面使沉积腔和基板彼此相对定位；所述方法进一步包括提供第一电极和第二电极，使第一电极与基板彼此相对定位，并且优选反复地通过在第一电极与第二电极之间产生高压差在基板附近产生等离子体放电以接触基板；其中所述方法包括在时间和/位置上选择性地(例如间歇性地)产生等离子体放电，以利用等离子体在基板表面形成图案，从而使前体气体接触的基板的一部分与等离子体接触的基板的一部分选择性地(例如间歇性地)重叠；所述方法进一步包括利用设备的载气注射器通过在设备和基板表面之间注入载气形成气体承载层。通过这样的组合，一方面，利用等离子体放电在表面形成图案；另一方面，由于等离子体处理与层沉积工艺相互作用，能够获得形成图案的层(沉积)。当使用已知的方法时，需要在毯式沉积后获得的层上进行另外的工艺步骤(例如平版印刷术)来获得形成图案的层。前体气体接触(例如处理)的基板的一部分与等离子体接触(例如处理)的基板的一部分选择性重叠可例如指前体气体接触的基板的一部分与比等离子体接触的基板的一部分更大的表面积相对应，可选地，或者另外，也可指等离子体接触的基板的一部分沿着穿过并位于与前体气体接触的基板的一部分内的虚线间歇性地(即非连续地)存在于基板上。根据利用等离子体所形成的图案也可选择其他方式的选择性重叠。在时间上选择性产生等离子体放电可例如指等离子体在时间上非连续地或间歇性地产生，而第一电极沿着前体气体接触的基板的一部分定位(例如移动)。在位置上选择性产生等离子体放电可例如指在沿着前体气体接触的基板的一部分的某一数量的第一区域产生等离子体，但在沿着前体气体接触的基板的一部分的其他第二区域并不产生等离子体，第二区域嵌入第一区域中，或者第一区域嵌入第二区域中。应理解，可选地，沿着前体气体接触的基板部分，交替存在等离子体接触的基板的一部分。这样，前体气体接触的基板的一部分与等离子体接触的基板的一部分可以选择性(例如交替地或间歇性地)重叠。因此，在基板表面形成图案可包括在前体气体接触的基板的一部分上产生交替的原子层结构或化学气相沉积结构。从而可发现沿着穿过并位于与前体气体接触的基板的一部分内的虚线，具有原子层或化学气相沉积层的区域与没有原子层或化学气相沉积层的区域交替出现。优选地，沉积腔的尺寸超过等离子体的尺寸，通过这种方式，能够形成图案。 优选地，所述方法包括将注入的前体气体限制在与基板表面相邻的沉积腔，通过这种方式，可以基本上防止沉积腔外的污染。所述方法包括利用设备的载气注射器通过在设备和基板表面之间的载气通过注入形成气体承载层的步骤，但忽略所述步骤时，仍然能够获得有价值的方法。实验显示这样的气体承载层具有许多优点，所述气体承载层(也称为气体承载(gas bearing))使原子层沉积装置和基板表面能够相对紧密地靠近。在使用过程中，沉积装置和基板表面之间的最小距离可以小于100微米，例如在5 25微米范围内。由于非常靠近，沉积装置和沉积腔外的基板表面之间的间隙可有效地阻止前体气体沿着表面从沉积腔中泄漏。优选地，所述载气注射器与前体供应部分离。在一个实施方式中，在基板上沉积原子层之前，在基板上形成图案，从而使所述层沉积在已形成图案的基板上。利用等离子体处理，可形成前体气体材料在附着力上的差异，因此，前体气体材料优选附着在被等离子体处理过的或未被等离子体处理的表面的部分上。在一个实施方式中，在基板附近产生等离子体放电之前，将来自前体供应部的前体气体注入沉积腔以接触基板表面，从而使等离子体与基板上存在的前体气体材料反应，以用于在基板上形成原子层或用于去除基板上存在的前体气体材料。这个实施方式涉及另一种用于获得形成图案的原子层的方式，该方式中等离子体处理与原子层沉积工艺相互作用。可选地，所述等离子体可用于局部与前体气体材料反应以获得形成图案的原子层。可选地，所述等离子体可用于局部去除先前已经获得的原子层的部分。在一个实施方式中，所述方法包括通过在第一位置使第一电极相对于第二电极定位而选择性产生等离子体放电，其中，在所述第一位置，第一电极(例如第一电极的第一放电部分)与第二电极(例如第二电极的第二放电部分)之间的距离小至足以支持高压差下的等离子体放电；以及通过在第二位置使第一电极相对于第二电极定位熄灭等离子体放电，其中，在所述第二位置，第一电极与第二电极之间的距离大至足以阻止高压差下的等离子体放电。上述定位第一电极的方法可通过使用传统的点阵式打印机头和/或锤头组(hammerbank)打印机头实现。但可以清楚等离子体还可通过其他方式选择性产生。优选地，使第一电极相对于第二电极定位可通过电极定位器实现，该电极定位器包括与第一电极机械连接的压电致动器，通过该压电致动器可在定位第一电极时达到相对较高的精度。这较好地结合了气体承载层，该气体承载层可例如通常具有在基板与载气注射器之间的几微米、例如5微米的距离变化。所述压电致动器具有在上述变化范围之内的精度，且所述压电致动器可设置为在使用过程中实现第一电极在O. 6 I. 2mm范围内的位移。在一个实施方式中，所述方法包括当第一电极移动到第一位置时，将第一电极朝着靠近第二电极的方向移动；当第一电极移动到第二位置时，将第一电极朝着远离第二电极的方向移动。在一个实施方式中，所述方法包括沿着基板表面扫描第一电极。在一个实施方式中，所述方法包括相对于基板同时定位多个第一电极，以及相对 于第二电极单独定位每个第一电极。在一个实施方式中，所述方法包括沿着基板表面同步(synchronism)定位第一电极和第二电极。该定位方法可通过使用传统的喷墨头作为等离子体装置来实现。可选地，所述电极定位器由沉积定位器形成。在一个实施方式中，所述方法包括提供气体以在气体中形成靠近第一电极和/或基板的等离子体，和/或包括将所述气体从第一电极和/或基板中排出。在一个实施方式中，所述方法包括在第一电极与基板之间设置中间结构。可选地本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.02.25 EP 10154753.71.ー种利用沉积装置在基板的表面上沉积层的方法，所述沉积装置包括设置有前体供应部和前体排出部的沉积腔，所述沉积腔在使用时由所述沉积装置及基板表面定界，所述方法包括将来自所述前体供应部的前体气体注入所述沉积腔以接触所述基板表面，将注入的所述前体气体的一部分从所述沉积腔中排出，并沿着所述基板表面的平面使所述沉积腔和所述基板彼此相对定位；所述方法进ー步包括提供第一电极和第二电极，使所述第ー电极与所述基板彼此相对定位，并通过在所述第一电极与所述第二电极之间产生高压差而在所述基板附近产生等离子体放电以接触所述基板，其中所述方法包括在时间和/位置上选择性产生等离子体放电，以利用等离子体在所述基板表面形成图案，从而使所述前体气体接触的所述基板的一部分与所述等离子体接触的所述基板的一部分选择性重叠，所述方法进ー步包括利用设备的载气注射器在所述设备和所述基板表面之间注入载气而形成气体承载层。2.根据权利要求I所述的方法，其中，在所述基板上沉积层之前，在所述基板上形成图案，从而使所述层沉积在已形成图案的基板上。3.根据权利要求I所述的方法，其中，在所述基板附近产生等离子体放电之前，将来自所述前体供应部的所述前体气体注入所述沉积腔以接触所述基板表面，从而使所述等离子体与所述基板上存在的前体气体材料反应，以在所述基板上形成所述层或去除所述基板上存在的所述前体气体材料。4.根据权利要求I所述的方法，其中，将来自所述前体供应部的前体气体注入所述沉积腔以接触所述基板表面与在所述基板附近产生等离子体放电同时进行。5.根据权利要求I 4中任一项所述的方法，其中，所述方法包括通过在第一位置使所述第一电极相对于所述第二电极定位而选择性产生等离子体放电，其中，在所述第一位置，所述第一电极与所述第二电极之间的距离小至足以支持高压差下的等离子体放电；以及通过在第二位置使所述第一电极相对于所述第二电极定位而选择性熄灭所述等离子体放电，其中，在所述第二位置，所述第一电极与所述第二电极之间的距离大至足以阻止高压差下的等离子体放电。6.根据权利要求5所述的方法，所述方法包括当所述第一电极移动到所述第一位置吋，将所述第一电极朝着靠近所述第二电极的方向移动；当所述第ー电极移动到所述第二位置吋，将所述第一电极朝着远离所述第二电极的方向移动。7.根据权利要求I 6中任一项所述的方法，其中，所述方法包括沿着所述基板表面同步定位所述第一电极和所述第二电极。8.根据权利要求I 7中任一项所述的方法，其中，所述方法包括提供气体以在气体中形成靠近所述第一电极和/或所述基板的等离子体，和/或包括将气体从所述第一电极和/或所述基板中排出。9.一种设备，包括用于在基板的表面进行层沉积例如原子层沉积或化学气相沉积的沉积装置，所述沉积装置包括前体供应部、前体排出部及...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿德里亚努斯·约翰尼斯·皮德勒斯·玛利亚·弗米尔，雨果·安东·玛丽·德翰，
申请(专利权)人：荷兰应用自然科学研究组织TNO，视觉动力控股有限公司，
类型：
国别省市：