[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)技术从化学气相沉积(CVD)沉积方法演变而来。而由于其独特的沉积方式(单原子逐层沉积)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，除生长速率低于CVD和物理气相沉积(PVD)方法外，其它性能都远远优于它们。ALD取代CVD和PVD是一种发展趋势。低温生长是ALD的一个显著特点，这一特点能大大减少能量和前躯体的消耗。

到目前为止，ALD生长技术仍有很大的可改进性，因为并不是所有的CVD/PVD前躯体都能在ALD技术上适用，比如甲烷、二氧化碳等稳定性物质需要高温分解，另一些物质如重氮甲烷等危险性较大，则需要两种物质现场制备获得，这些都限制了ALD的运用。因此，为了使ALD最大限度的发挥其生长特性，需要对现有设备做一些改进来适合常用前躯体的活化分解要求(除高温外)，比如通过增加光照来提供能量使前躯体活化以利于分解或增加催化剂来活化前躯体。

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较多种前躯体源的活化并达到在衬底上进行吸附的目的。

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，所述进气方法为：装有不同前驱体的各个源瓶之间的气路为并行的。

上述方案中，所述前躯体是通过载气运输的方式输送到原子层沉积设备反应腔室。

上述方案中，所述各个源瓶的载气流量分别通过流量计控制。

上述方案中，所述载气流量为1sccm-100sccm。

上述方案中，所述气路的管壁的加热温度低于原子层沉积设备反应腔室温度1℃-100℃。

上述方案中，所述载气为氩气或氦气。

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，能够实现较多种前躯体源的活化并达到在衬底上进行吸附的目的。

附图说明

图1为现有技术中串行ALD进气方式示意图；

图2为本发明实施例提供的并行ALD进气方式示意图。

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。

如图1所示，本发明提供一种用于原子层沉积设备的进气方法，可以实现多种前驱体源的活化，具体为：使装有不同前驱体的各个源瓶之间的气路为并行的，前躯体是通过载气运输的方式输送到原子层沉积设备反应腔室，载气为氩气或氦气，载气流量为1sccm-100sccm，较小的载气流量保证前躯体能充分混合均匀，有利于反应的进行，各个源瓶的载气流量分别通过流量计控制。各个气路在保证前躯体为气态的情况下，气路的管壁的加热温度应低于原子层沉积设备反应腔室温度1℃-100℃。

实施例1：

本实施例提供一种通过ALD并行气路生成重氮甲烷进行碳化学吸附的方法，包括如下步骤：

(1)把碳化钨(0001)衬底表面用氢气处理20分钟，使表面形成C-H键；

(2)两个源瓶中分别装入10ml-50ml的N-甲基-N-亚硝基脲和氢氧化钠碱溶液；

(3)载气流量为20sccm，调节使通过N-甲基-N-亚硝基脲的流量为5sccm，通过氢氧化钠碱溶液的流量为15sccm，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，能够实现较多种前躯体源的活化并达到在衬底上进行吸附的目的。

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，本发明可以有各种更改和变化。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。