使用具有超薄结构的沉积装置的薄膜沉积方法及该沉积装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及使用具有超薄结构的沉积装置的薄膜沉积方法及该沉积装置。具体公开了一种超薄结构的薄膜沉积方法和一种超薄结构的薄膜沉积装置，所述方法包括：通过使用源气体和反应物气体对衬底进行等离子体处理；以及通过使所述源气体与所述反应物气体在所述衬底的表面上反应而在所述衬底上形成薄膜，其中通过使用所述源气体和所述反应物气体对所述衬底进行等离子体处理在单个等离子体模块内执行，以及所述等离子体处理选择性地对所述衬底的整体或部分进行。

【技术实现步骤摘要】
使用具有超薄结构的沉积装置的薄膜沉积方法及该沉积装置相关申请的交叉引用本申请根据35USC119(a)要求于2015年1月16日向韩国知识产权局递交的韩国专利申请No.10-2015-0008104的利益，其全部公开内容通过引用并入本专利技术以用于所有目的。
本专利技术涉及使用具有超薄结构的沉积装置的薄膜沉积方法和具有超薄结构的薄膜沉积装置。
技术介绍
配有薄膜晶体管(TFT)的有机光发射显示装置(OLED)以各种方式用于移动设备或电子产品(诸如超薄电视)的显示设备，所述移动设备如智能电话、平板个人计算机、超薄的笔记本电脑、数码相机、视频摄像机和个人数字助理。因此，随着半导体集成电路的尺寸逐渐减小和半导体集成电路的形状在半导体制造过程中的复杂化，微制造的需求也增大了。即，为了在单个芯片上形成微细图案和高集成化的单元，用于减小薄膜厚度的技术和用于研发具有高介电常数的新型材料的技术变得重要。特别是，如果在晶片表面上形成台阶，确保顺利覆盖该表面的台阶覆盖率和晶片内的均匀性是非常重要的。为了满足该要求，原子层沉积(ALD)方法已经被广泛地用作用于在原子层中形成具有非常小的厚度的薄膜的方法。另外，在ALD方法中，针孔密度非常低，因为气相反应被最小化，薄膜致密度高，且沉积温度可以降低。该ALD方法是指通过经由在晶片表面上的反应物的表面饱和反应引起的化学吸附和解吸形成单原子层的方法，并且ALD方法是能够控制膜的厚度在原子层级的薄膜沉积方法。然而，在ALD方法中，很难选择适当的前体和反应物，并且由于源气体的供给以及吹扫和排放时间，因而处理速度显著减小。因此，生产率降低，并且薄膜的性能因剩余的碳和氢而大大劣化。不同于ALD方法，使用热化学气相沉积(TCVD)和等离子体增强化学气相沉积(PECVD)的硅化合物薄膜的沉积与ALD方法相比以非常高的沉积速率执行。然而，因为会产生副产品和颗粒，所以薄膜包括大量的针孔，并且薄膜主要形成在高温下。因此，难以将该方法应用于诸如塑料膜之类的衬底上。在这方面，韩国专利特开公开No.10-2014-0140524公开了一种薄膜沉积装置，该装置能够通过进一步包括喷嘴单元而沉积高品质薄膜，该喷嘴单元用于在使用原子层沉积在衬底上形成薄膜时排放源气体并且因此使颗粒的产生最小化。
技术实现思路
基于前文所述，本公开提供了一种使用具有超薄结构的沉积装置的薄膜沉积方法和具有超薄结构的薄膜沉积装置。然而，拟通过本公开解决的问题不限于上述问题。虽然这里没有描述，但本领域技术人员根据下面的描述可以清楚地理解拟通过本公开解决的其他问题。在本公开的第一方面，提供了一种使用具有超薄结构的沉积装置的薄膜沉积方法，其包括：通过使用源气体和反应物气体对衬底进行等离子体处理；以及通过使所述源气体与所述反应物气体在所述衬底的表面上反应而在所述衬底上形成薄膜，其中通过使用所述源气体和所述反应物气体对所述衬底进行等离子体处理在单个等离子体模块内执行，以及所述等离子体处理选择性地对所述衬底的整体或部分进行。在本公开的第二方面，提供了一种具有超薄结构的薄膜沉积装置，其包括：衬底加载单元，在其上加载衬底；衬底传送单元，其连接于所述衬底加载单元并被配置成交替地移动衬底；和薄膜沉积单元，其用以在所述衬底上沉积薄膜，其中所述薄膜沉积单元包括等离子体模块和被形成为邻接于所述等离子体模块的气体排放单元，所述等离子体模块包括产生源等离子体的源等离子体单元和产生反应物等离子体的反应物等离子体单元，以及薄膜沉积单元被交替地移动或所述衬底传送单元交替移动所述衬底加载单元，以使在所述衬底上沉积薄膜。根据使用本公开的实施方式的具有超薄结构的沉积装置的薄膜沉积方法，生产在半导体和显示器中使用的化合物薄膜，特别是在低沉积温度下具有优良的薄膜特性的薄膜，这是可能的。特别是，在作为一种化学气相沉积(CVD)的扫描类型的方法中，通过除去源等离子体单元的气体排放单元，所述源等离子体单元和反应物等离子体单元是统一的。因此，可以减小模块的尺寸，并且还能够改善反应和反应速度。此外，根据使用本公开的实施方式的具有超薄结构的沉积装置的薄膜沉积方法，类似于传统的ALD法，薄膜具有优异的薄膜特性，并且图案工艺可以在没有图案掩模的情况下通过使用本身存在于等离子体模块中的图案来进行。此外，系统的尺寸可以显著减小。因此，对于系统的大批量生产，它是非常有利的。前面的概述仅是说明性的并无意以任何方式进行限制。除了以上描述的说明性方面、实施方式和特征外，进一步的方面、实施方式和特征将通过参考附图和下面的详细描述变得显而易见。附图说明在以下详细说明中，实施方式仅作为例证描述，因为对本领域技术人员而言各种改变和修改方案根据以下详细说明将变得显而易见。不同附图中使用相同附图标记表示相似或相同的项。图1是根据本公开的实施方式图解具有超薄结构的薄膜沉积装置的示意图。图2是根据本公开的实施方式图解具有超薄结构的薄膜沉积装置的底视图的示意图。图3是根据本公开的实施方式图解具有超薄结构的薄膜沉积装置的示意图。图4A和图4B是根据本公开的实施方式图解具有超薄结构的薄膜沉积装置的示意图。图5是根据本公开的实施方式图解具有超薄结构的多个薄膜沉积装置的示意图。具体实施方式下文中，将对本公开的实施方式进行详细地描述，使得本领域技术人员能容易地实现这些实施方式。然而，应当注意本公开不限于这些实施方式，而是可以多种其它方式实现。在附图中，省略了与说明不直接相关的部件以使说明变得简要，并且在整个文档中相同的附图标记表示相同的部件。在本公开的整个文档中，术语“连接到”或“耦合到”用于指示一个元件与另一个元件的连接或耦合，并且包括其中元件“直接连接或耦合到”另一个元件的情况和其中元件经由又一个元件“电连接或耦合到”另一个元件的情况两者。在本公开的整个文档中，用于指示一个元件相对于另一个元件的位置的术语“在……上”包括一个元件邻近另一个元件的情况和任何其它元件存在于这两个元件之间的情况两者。在本公开的整个文档中，用于文档中的术语“包含或包括”和/或“含有或包含有”是指除非上下文另外指示，否则除了所述的组件、步骤、操作和/或元件之外，不排除一个或多个其它的组件、步骤、操作和/或现有或添加的元件。在本公开的整个文档中，术语“约或大约”或“基本上”意指具有接近数值或由可允许的误差规定的范围的含义并且意在防止为理解本公开而公开的精确的或绝对的数值被任何不合理的第三方非法地或不公平地使用。在本公开的整个文档中，术语“……的步骤”不是指“用于……的步骤”。在本公开的整个文档中，马库什(Markush)型说明中所包括的术语“……的组合”是指选自由以马库什型描述的组件、步骤、操作和/或元件组成的群组中的一个或多个组件、步骤、操作和/或元件的混合物或组合，从而意指本公开包括选自马库什组中的一个或多个组件、步骤、操作和/或元件。在本公开的整个文档中，“A和/或B”这样的表达是指“A或B，或A和B”。下文中，本公开的实施方式和实施例将参考附图详细地描述。然而，应当注意本公开不可能受限于所述的实施方式、实施例和附图。在本公开的第一方面，提供了一种使用具有超薄结构的沉积装置的薄膜沉积方法，其包括：通过使用源气体和反应物气体对衬底进行等离子体处理；以及通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使用具有超薄结构的沉积装置的薄膜沉积方法，其包括：通过使用源气体和反应物气体对衬底进行等离子体处理；以及通过使所述源气体与所述反应物气体在所述衬底的表面上反应而在所述衬底上形成薄膜，其中通过使用所述源气体和所述反应物气体对所述衬底进行等离子体处理在单个等离子体模块内执行，以及所述等离子体处理选择性地对所述衬底的整体或部分进行。

【技术特征摘要】
2015.01.16 KR 10-2015-00081041.一种使用具有超薄结构的沉积装置的薄膜沉积方法，其包括：通过使用源气体和反应物气体对衬底进行等离子体处理；以及通过使所述源气体与所述反应物气体在所述衬底的表面上反应而在所述衬底上形成薄膜，其中通过使用所述源气体和所述反应物气体对所述衬底进行等离子体处理在单个等离子体模块内执行，以及所述等离子体处理选择性地对所述衬底的整体或部分进行。2.根据权利要求1所述的使用具有超薄结构的沉积装置的薄膜沉积方法，其中通过使用所述源气体和所述反应物气体对所述衬底进行等离子体处理分别在所述等离子体模块的源等离子体单元和反应物等离子体单元中进行。3.根据权利要求1所述的使用具有超薄结构的沉积装置的薄膜沉积方法，其中剩余的没有被沉积在所述衬底上的所述源气体和所述反应物气体是通过气体排放单元排出的。4.根据权利要求1所述的使用具有超薄结构的沉积装置的薄膜沉积方法，其中选择性地对所述衬底的整体或部分进行的所述等离子体处理通过使用等离子体模块图案对所述衬底整体扫描或部分扫描来进行。5.根据权利要求1所述的使用具有超薄结构的沉积装置的薄膜沉积方法，其中所述源气体包括前体，所述前体包含金属和惰性气体，所述金属选自由硅、铝、锌和它们的组合组成的组中。6.根据权利要求5所述的使用具有超薄结构的沉积装置的薄膜沉积方法，其中所述惰性气体包括选自由氩、氦、氖以及它们的组合组成的组中的成员。7.根据权利要求1所述的使用具有超薄结构的沉积装置的薄膜沉积方法，其中所述反应物气体包括选自由N2、H2、O2、N2O、NH3以及它们的组合组成的组中的成员。8.根据权利要求1所述的使用具有超薄...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐祥准，刘址范，郑昊均，赵成珉，
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