[发明专利]用于实现原子层沉积工艺的设备

说明书

技术领域

本发明涉及原子层沉积技术领域，特别涉及一种用于实现原子层沉积工艺的设备。

背景技术

原子层沉积(Atomic layer deposition，ALD)设备进行原子层沉积反应的原理是在通入两种气体前驱物，使其先后通过加热的基板表面，分别先后在基板表面化学吸附并产生两个“半反应”来实现原子层沉积。一个基本的原子层沉积循环包括四个步骤：脉冲A、清洗A、脉冲B和清洗B，脉冲A和脉冲B分别指通入前驱物A(气体)和前驱物B(气体)，在前驱物A和前驱物B使用之间，需要通过惰性气体的吹扫，将反应腔室中的残余气体和反应产物清洗干净。ALD反应需要在一定的温度条件下进行，基板须经过加热然后进行沉积反应，但由于传统的ALD设备须将基板加热后再进行沉积反应，反应时间较长，反应效率较低，导致原子层沉积设备的生产效率较低。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：如何缩短反应时间，提高反应效率，以提高原子层沉积设备的生产效率。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供了一种用于实现原子层沉积工艺的设备，所述设备包括：反应模块，所述反应模块进一步包括：反应腔室、加热单元、预热腔室、预热单元、前驱物进料单元、抽气单元及控制单元；

所述预热单元，用于对所述预热腔室中的基板进行预热；

所述加热单元，用于对所述反应腔室及所述反应腔室中的基板进行加热；

所述前驱物进料单元，用于为所述反应腔室内的基板提供气态的前驱物；

所述抽气单元，用于对所述反应腔室进行抽气，以保证所述反应腔室内的基板进行反应之前，所述反应腔室处于真空状态；

所述控制单元，用于对所述加热单元、预热单元、前驱物进料单元、以及抽气单元分别进行控制和状态检测。

优选地，所述反应模块的数量为一个或多个。

优选地，所述设备包括：基板供应模块，所述基板供应模块进一步包括：送料元件和基板传输单元；

所述基板传输单元，用于将基板传输至送料元件；

所述送料元件，用于在所述控制单元的控制下，将所述基板运送至所述预热腔室或反应腔室中、或者将所述预热腔室或反应腔室中的基板运送至所述基板传输单元上。

优选地，所述基板供应模块还包括：基板承载单元和装片单元，其中，所述基板承载单元，用于承载至少一块基板，所述装片单元，用于在所述控制单元的控制下，将基板装载至所述基板承载单元上，或者将所述基板承载单元上的基板进行卸载，所述送料元件在运送基板时，以所述基板承载单元为单位。

优选地，所述控制单元包括：电气控制子单元，用于控制所述预热单元的预热时间、所述反应腔室中基板的反应时间、以及基板承载单元上基板的装载/卸载；

气路控制子单元，用于控制所述前驱物进料单元所供应气态的前驱物的时间和流量；

温度控制子单元，用于控制所述反应腔室和所述基板承载单元的温度。

优选地，所述反应模块设有外壳。

优选地，所述外壳连有排气单元，所述排气单元，用于接收外壳内的气体，并将接收到的气体传输至所述尾气处理单元；一尾气处理单元与所述排气单元连接，

所述尾气处理单元用于对所述排气单元所传输的气体进行净化。

(三)有益效果

本发明通过设置预热单元来缩短反应时间，提高了反应效率，以提高原子层沉积设备的生产效率，并进一步通过多个反应腔室共同使用部分部件，使得设备结构简单，并且占地面积较小。

附图说明

图1是图2所示的设备中反应模块的结构示意图；

图2是按照本发明一种实施例的设备的结构示意图；

图3是按照本发明另一种实施例的设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

本发明的用于实现原子层沉积工艺的设备包括：反应模块，所述反应模块进一步包括：反应腔室、加热单元、预热腔室、预热单元、前驱物进料单元、抽气单元及控制单元；

所述反应腔室为基板实现原子沉积反应提供反应空间和反应能量；

所述预热单元，用于对所述预热腔室中的基板进行预热，将基板提前加热到一定的温度，以减少基板在反应腔室中的加热时间，为精确控制所述预热腔室中基板的预热温度，优选地，本实施方式中，所述预热单元为气体加热器；