原子层沉积设备
阅读：163发布：2020-05-11
专利汇可以提供原子层沉积设备专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供一种 原子 层沉积 设备，该 等离子体 辅助原子层沉积设备包括至少一个工艺腔室、多个前驱体源和用于承载并运输沉积基底的传送带，所述传送带穿过所述工艺腔室，多个所述前驱体源包括第一前驱体源，其中，所述原子层沉积设备还包括第一等离子处理装置，每个所述工艺腔室都包括等离子体辅助反应段，所述第一等离子处理装置能够对所述第一前驱体源提供的第一前驱体进行等离子解离，并且所述第一等离子处理装置将所述第一前驱体源与所述等离子体辅助反应段连通。利用第一等离子处理装置对第一前驱体源提供的第一前驱体进行解离后，可以降低原子层沉积所需要的 温度 。并且，本发明所提供的原子层沉积设备具有较高的生产效率。，下面是原子层沉积设备专利的具体信息内容。
1.一种原子层沉积设备，所述原子层沉积设备包括至少一个工艺腔室、多个前驱体源和用于承载并运输沉积基底的传送带，所述传送带穿过所述工艺腔室，多个所述前驱体源包括第一前驱体源，其特征在于，所述原子层沉积设备还包括第一等离子处理装置，每个所述工艺腔室都包括等离子体辅助反应段，所述第一等离子处理装置能够对所述第一前驱体源提供的第一前驱体进行等离子解离，并且所述第一等离子处理装置将所述第一前驱体源与所述等离子体辅助反应段连通。
2.根据权利要求1所述的原子层沉积设备，其特征在于，所述工艺腔室还包括位于所述等离子体辅助反应段上游的热反应段，多个所述前驱体源还包括第二前驱体源，所述热反应段与所述第二前驱体源连通，所述热反应段中设置有反应加热装置。
3.根据权利要求2所述的原子层沉积设备，其特征在于，所述热反应段设置有与所述第二前驱体源连通的布气喷头，该布气喷头朝向所述传送带的一端形成有多个均匀分布的喷孔。
4.根据权利要求2所述的原子层沉积设备，其特征在于，所述工艺腔室还包括位于所述热反应段与所述等离子体辅助反应段之间的第一冲洗段，所述原子层沉积设备还包括与所述第一冲洗段连通的冲洗气体源，所述第一冲洗段与所述热反应段之间以及所述第一冲洗段与所述等离子体辅助反应段之间均设置有第一排气孔。
5.根据权利要求4所述的原子层沉积设备，其特征在于，所述工艺腔室还包括设置在所述等离子体辅助反应段下游的第二冲洗段，该第二冲洗段与所述冲洗气体源连通，该第二冲洗段两侧设置有第二排气孔。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的原子层沉积设备，其特征在于，所述第一等离子处理装置包括介质阻挡放电等离子装置。
7.根据权利要求1至5中任意一项所述的原子层沉积设备，其特征在于，该原子层沉积设备还包括位于最上游的所述工艺腔室上游的预处理腔室，该预处理腔室与所述工艺腔室相通，所述传送带穿过所述预处理腔室进入所述工艺腔室，所述预处理腔室包括预热段，该预热段能够对所述沉积基底进行预热。
8.根据权利要求7所述的原子沉积设备，其特征在于，所述预处理腔室还包括位于所述预热段下游的激活段以及位于该激活段下游的隔离段，所述原子层沉积设备还包括第二等离子处理装置和隔离气体源，所述第二等离子处理装置连通在所述隔离气体源和所述激活段之间，所述隔离段两侧设置有第三排气孔，且所述隔离气体源与所述隔离段连通。
9.根据权利要求8所述的原子沉积设备，其特征在于，所述隔离气体源能够提供惰性气体。
10.根据权利要求1至5中任意一项所述的原子层沉积设备，其特征在于，该原子层沉积设备还包括冷却腔室，该冷却腔室位于最下游的所述工艺腔室的下游，所述冷却腔室与所述工艺腔室连通，所述传送带穿过所述工艺腔室进入所述冷却腔室，该冷却腔室能够提供冷却气体。
11.根据权利要求1至5中任意一项所述的原子层沉积设备，其特征在于，所述传送带上设置有多组用于固定所述沉积基底的固定组件。
12.根据权利要求11所述的原子层沉积设备，其特征在于，所述固定组件包括固定在所述传送带上的至少一对限位销，每对限位销中的一个设置在所述沉积基底的一侧，每对限位销中的另一个设置在所述沉积基底的另一侧，以将所述沉积基底固定在所述传送带上。
13.根据权利要求1至5中任意一项所述的原子层沉积设备，其特征在于，所述传送带的外表面上形成有用于容纳所述沉积基底的基底槽。
原子层沉积设备
技术领域
背景技术
[0002] 随着半导体工业的发展，不断缩小的器件尺寸对材料的制备技术及材料的性能都提出了极大的挑战。例如，动态随机存取存储器需要深宽比高达100:1的电容器，沟槽内需要沉积厚度为1nm至3nm的均匀介质层。为了满足上述要求，目前常采用的工艺方法为原子层沉积工艺。
[0003] 原子层沉积也成为原子层外延，是一种基于有序、自限制性反应的化学气相沉积薄膜的方法。与传统的化学气相沉积不同的是，在进行原子层沉积工艺时，前驱体彼此在气相里不相遇，并在沉积基底表面完成单层饱和吸附反应。反应具有自限制性，即，当一种前驱体与沉积基底表面基团反应达到饱和时，反应自动终止。基于自限制性的特点，利用原子层沉积工艺制备的薄膜具有优异的均匀性、无真空、厚度精确可控、重复性好等优点。
[0004] US 20110124199 A1中公开了一种气体悬浮式空间隔离原子层沉积设备，该原子层沉积设备用于沉积Al2O3薄膜。其中，铝源为Al（CH3）3（TMA），氧源为H2O。如图1所示，所述原子层沉积设备的反应腔包括依次排列的TMA区、冲洗N2区、H2O区、冲洗N2区，沉积基底依次通过TMA区、冲洗N2区、H2O区、冲洗N2区。
[0005] 反应腔内没有加热装置，沉积基底在进入反应腔之前首先经过预热腔，通过预加热使沉积基底达到所需的反应温度，以为原子层沉积反应提供反应所需的活化能。沉积温度一般在100至350℃之间，这严重地制约了薄膜沉积的范围，例如，大部分金属及其氮化物很难在低温下生长；并且沉积基底的类型也受到了限制，例如，对温度敏感的聚合物材料将不能用作沉积基底。
[0006] 因此，如何降低原子层沉积工艺的沉积温度成为本领域亟待解决的技术问题。
发明内容
[0007] 本发明的目的在于提供一种原子层沉积设备，利用该原子层沉积设备进行原子层沉积工艺时需要较低的沉积温度。
[0008] 为了实现上述目的，本发明提供一种原子层沉积设备，所述原子层沉积设备包括至少一个工艺腔室、多个前驱体源和用于承载并运输沉积基底的传送带，所述传送带穿过所述工艺腔室，多个所述前驱体源包括第一前驱体源，其中，所述原子层沉积设备还包括第一等离子处理装置，每个所述工艺腔室都包括等离子体辅助反应段，所述第一等离子处理装置能够对所述第一前驱体源提供的第一前驱体进行等离子解离，并且所述第一等离子处理装置将所述第一前驱体源与所述等离子体辅助反应段连通。
[0009] 优选地，所述工艺腔室还包括位于所述等离子体辅助反应段上游的热反应段，多个所述前驱体源还包括第二前驱体源，所述热反应段与所述第二前驱体源连通，所述热反应段中设置有反应加热装置。
[0010] 优选地，所述热反应段设置有与所述第二前驱体源连通的布气喷头，该布气喷头朝向所述传送带的一端形成有多个均匀分布的喷孔。
[0011] 优选地，所述工艺腔室还包括位于所述热反应段与所述等离子体辅助反应段之间的第一冲洗段，所述原子层沉积设备还包括与所述第一冲洗段连通的冲洗气体源，所述第一冲洗段与所述热反应段之间以及所述第一冲洗段与所述等离子体辅助反应段之间均设置有第一排气孔。
[0012] 优选地，所述工艺腔室还包括设置在所述等离子体辅助反应段下游的第二冲洗段，该第二冲洗段与所述冲洗气体源连通，该第二冲洗段两侧设置有第二排气孔。
[0013] 优选地，所述第一等离子处理装置包括介质阻挡放电等离子装置。
[0014] 优选地，该原子层沉积设备还包括位于最上游的所述工艺腔室上游的预处理腔室，该预处理腔室与所述工艺腔室相通，所述传送带穿过所述预处理腔室进入所述工艺腔室，所述预处理腔室包括预热段，该预热段能够对所述沉积基底进行预热。
[0015] 优选地，所述预处理腔室还包括位于所述预热段下游的激活段以及位于该激活段下游的隔离段，所述原子层沉积设备还包括第二等离子处理装置和隔离气体源，所述第二等离子处理装置连通在所述隔离气体源和所述激活段之间，所述隔离段两侧设置有第三排气孔，且所述隔离气体源与所述隔离段连通。
[0016] 优选地，所述隔离气体源能够提供惰性气体。
[0017] 优选地，所述原子层沉积设备还包括冷却腔室，该冷却腔室位于最下游的所述工艺腔室的下游，所述冷却腔室与所述工艺腔室连通，所述传送带穿过所述工艺腔室进入所述冷却腔室，该冷却腔室能够提供冷却气体。
[0018] 优选地，所述传送带上设置有多组用于固定所述沉积基底的固定组件。
[0019] 优选地，所述固定组件包括固定在所述传送带上的至少一对限位销，每对限位销中的一个设置在所述沉积基底的一侧，每对限位销中的另一个设置在所述沉积基底的另一侧，以将所述沉积基底固定在所述传送带上。
[0020] 优选地，所述传送带的外表面上形成有用于容纳所述沉积基底的基底槽。
[0021] 在本发明所提供的原子层沉积设备中，利用第一等离子处理装置对第一前驱体源提供的第一前驱体进行解离后，可以产生活性较高的基团，如氧自由基、氢自由基、氮自由基等，从而降低了原子层沉积所需要的温度。并且，本发明所提供的原子层沉积设备为空间隔离型原子层沉积设备，该原子层沉积设备可以同时对多片沉积基底进行原子层沉积，具有较高的生产效率。附图说明
[0023] 图1为现有技术中的原子层沉积设备的示意图；
[0024] 图2为本发明所提供的原子层沉积设备的示意图；
[0025] 图3为图2中所示的原子层沉积设备中的一部分的示意图；
[0026] 图4为本发明所提供的原子层沉积设备中的传送带及加热装置的一种实施方式的示意图；
[0027] 图5为本发明所提供的原子层沉积设备中的传送带及加热装置的另一种实施方式的示意图；
[0028] 图6为图3中所示的工艺腔室中的布气喷头的示意图；
[0029] 图7为图3中所示的工艺腔室中的第一等离子处理装置的一种实施方式的示意图；
[0030] 图8为图3中所示的工艺腔室中的第一等离子处理装置的另一种实施方式的示意图；
[0031] 图9为本发明所提供的原子层沉积设备中的传送带的可选实施方式的示意图；
[0032] 图10为图2中所示的原子层沉积设备中的预热腔室的加热段的示意图；
[0033] 图11为图2中所示的原子层沉积设备中的冷却腔室的示意图。
[0034] 附图标记说明
[0035] 10：工艺腔室 11：热反应段
[0036] 12：等离子体辅助反应段 13：第一冲洗段
[0037] 14：第二冲洗段 20：第一前驱体源
[0038] 30：第二前驱体源 40：传送带
[0039] 41：限位销 42：电阻丝
[0040] 43：加热灯管 50：第一等离子处理装置[0041] 51：第一放电电极 52：第一绝缘介质[0042] 53：第一解离通道 60：冲洗气体源[0043] 70：预处理腔室 71：预热段
[0044] 72：激活段 73：隔离段
[0045] 80：第二等离子处理装置 81：第二放电电极[0046] 82：第二绝缘介质 83：第二解离通道[0047] 90：隔离气体源 100：冷却腔室[0048] 111：布气喷头 131：第一排气孔[0049] 141：第二排气孔 200：沉积基底[0050] 731：第三排气孔 111b：喷孔
具体实施方式
[0051] 以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0052] 如图1和图2所示，本发明提供一种原子层沉积设备，该原子层沉积设备包括至少一个工艺腔室10、多个前驱体源和用于承载并运输沉积基底200的传送带40，该传送带40穿过工艺腔室10，多个前驱体源包括第一前驱体源20，其中，所述原子层沉积设备还包括第一等离子处理装置50，每个工艺腔室10都包括等离子体辅助反应段12，第一等离子处理装置50可以对第一前驱体源20提供的第一前驱体进行等离子解离，并且第一等离子处理装置50将第一前驱体源20与等离子体辅助反应段12连通。
[0053] 在对沉积基底200进行原子层沉积时，将沉积基底200设置在传送带40上，传送带40将沉积基底200送入工艺腔室10。第一等离子处理装置50对第一前驱体源20提供的第一前驱体进行等离子解离，经过等离子解离之后的第一前驱体产生反应活性较高的活性基团，可以在相对较低的温度下沉积在沉积基底200上。
[0054] 应当理解的是，在对沉积基底200进行原子层沉积时，第一前驱体源20提供其中一种前驱体气氛（即，第一前驱体）。通常，第一前躯体源20可以为活性较低的气氛。利用第一等离子处理装置50对第一前驱体源20提供的第一前驱体进行解离后，可以产生活性较高的基团，从而降低了原子层沉积所需要的温度。
[0055] 所述原子层沉积设备还包括第一前驱体源20之外的其他前驱体源，利用传送带40运输沉积基底200，以使沉积基底200暴露在不同的前驱体气氛中。因此，本发明所提供的原子层沉积设备为空间隔离型原子层沉积设备，该原子层沉积设备可以同时对多片沉积基底200进行原子层沉积，具有较高的生产效率。
[0056] 此外，由于原子层沉积时所需的温度较低，对温度敏感的聚合物材料将也可以用作沉积基底，从而扩展了原子层沉积的应用范围。
[0057] 例如，当利用本发明所提供的原子层沉积设备在沉积基底200上沉积Al2O3时，第一前驱体源20可以为提供氧源的O2源。O2利用第一等离子处理装置解离后，可以产生活性较高的自由基团，便于沉积在沉积基底200上。此外，还可以利用H2O作为氧源。由于O2易于冲扫，因此，当利用本发明所提供的原子层沉积设备在沉积基底200上沉积Al2O3薄膜时，优选地，可以选用O2作为氧源。
[0058] 本领域技术人员应当理解的是，当利用原子层沉积设备在沉积基底200上沉积Al2O3时，所述多个前驱体源还可以包括提供铝源的第二前驱体源30，该第二前驱体源30可以为Al（CH3）3气氛源。通常，第二前驱体源30设置在第一前驱体源20的上游。传送带40首先将沉积基底200暴露在第二前驱体中，随着传送带40的移动，将沉积有铝层的沉积基底200运送至等离子体辅助反应段12，以暴露在第一前驱体中。传送带40上可以同时设置多片沉积基底200。
[0059] 当利用本发明所提供的原子层沉积设备在沉积基底200上沉积金属的氮化物时，第一前躯体源20可以提供氮源的N2或NH3。经过第一等离子处理装置50解离后，金属的氮化物变得易于在低温下生长。
[0060] 如上文中所述，所述多个前驱体源还包括第二前驱体源30，该第二前驱体源30可以提供原子层沉积所需要的反应活性较高的第二前驱体（例如，提供金属源）。由于第二前驱体本身反应活性较高，因此，在沉积时加热至较低的温度即可。因此，所述原子层沉积设备还可以包括热反应段11，该热反应段11与第二前驱体源30连通。通常第二前驱体源30提供原子层沉积所需的金属源，因此，可以将热反应段11设置在等离子体辅助反应段12的上游（图3中的左侧）。当向沉积基底200上沉积铝的氧化物或铝的氮化物时，第二前驱体源30所提供的第二前驱体可以为Al（CH3）3；当向沉积基底200上沉积铪的氧化物或氮化物时，第二前驱体源30提供的第二前驱体可以为HfCl4。
[0061] 为了确保达到反应所需的温度，并保证沉积过程中温度的均匀性，优选地，可以在热反应段11中设置反应加热装置。在本发明中，对所述加热装置的具体形式并没有特殊的限定。例如，如图4中所示，所述反应加热装置可以包括电阻丝42。该电阻丝42设置在传送带40上，对沉积基底200进行加热，以提供沉积第一前驱体中的金属元素所需的活性能。再例如，如图5中所示，所述反应加热装置可以包括加热灯管43，可以利用加热灯管43产生的热量对沉积基底200和/或第二前驱体加热。
[0062] 为了使第二前驱体均匀地沉积在沉积基底上，优选地，如图6所示，可以在热反应段11中设置与第二前驱体源30连通的布气喷头111，该布气喷头111朝向传送带40的一端形成有多个均匀分布的喷孔111b。在图6中，箭头的方向代表气流的方向，从图中可以看出，进入布气喷头111的气流通过多个喷孔111b均匀地喷射在热反应段11中。
[0063] 在完成第二前驱体的沉积后，为了避免第二前驱体在沉积基底的表面发生化学气相沉积（CVD），可以对沉积基底200进行吹扫。因此，如图2和图3所示，工艺腔室10还可以包括位于热反应段11与等离子体辅助反应段12之间的第一冲洗段13，所述原子层沉积设备还包括与所述第一冲洗段13连通的冲洗气体源60，第一冲洗段13与热反应段11之间以及第一冲洗段13与所述等离子体辅助反应段12之间均设置有第一排气孔131。冲洗气体源60可以提供惰性的冲洗气体（例如，氩气、氦气等），以在对沉积基底200沉积第一前驱体之前将第二前驱体吹扫出工艺腔室10。容易理解的是，冲洗气体源60所提供的冲洗气体以及由该冲洗气体吹扫出的第二前驱体通过第一排气孔131排出工艺腔室10。
[0064] 同样地，为了避免第一前驱体源20提供的第一前驱体在沉积基底200的表面发生化学气相沉积，优选地，工艺腔室10还可以包括设置在等离子体辅助反应段12下游的第二冲洗段14，该第二冲洗段14与冲洗气体源60连通，该第二冲洗段14两侧设置有第二排气孔141。冲洗气体源60在为第一冲洗段13提供冲洗气体的同时也为第二冲洗段14冲洗气体。冲洗气体源60所提供的冲洗气体以及由该冲洗气体吹扫出的第一前驱体通过第二排气孔排出工艺腔室10。
[0065] 在本发明中，对第一等离子处理装置50的具体结构并没有特殊的限定，只要可以对第一前驱体进行等离子解离即可。优选地，如图7和图8所示，第一等离子处理装置50可以包括介质阻挡放电等离子装置。利用介质阻挡放电等离子装置对第一前驱体进行等离子解离时不需要真空环境，可以应用于本发明所提供的原子层沉积设备中，并降低原子层沉积设备的整体成本。
[0066] 如图7和图8所示，第一等离子处理装置50可以包括第一放电电极51、第一绝缘介质52和第一解离通道53。第一前驱体流动穿过第一解离通道53后被等离子解离。
[0067] 在图7中所示的结构中，第一等离子处理装置50包括第一壳体、两个第一放电电极51和两个第一绝缘介质52，第一解离通道53形成在两个第一绝缘介质52之间，一个第一放电电极51与脉冲电源相连，另一个第一放电电极51接地。第一前驱体通过第一解离通道53时被等离子解离。利用图7中所示的第一等离子处理装置50可以对第一前驱体进行均匀的等离子解离。
[0068] 在图8中所示的结构中，第一等离子处理装置50包括第一壳体、一个第一放电电极51和分别设置在第一放电电极51两侧的两个第一绝缘介质52。第一放电电极51与脉冲电源相连，第一壳体接地，第一解离通道53形成在第一绝缘介质52和第一壳体之间。利用图8中所示的第一等离子处理装置50可以对第一前驱体进行均匀、完全的等离子解离。
[0069] 在本发明中，对工艺腔室10的具体个数并没有特殊的限制。当需要在沉积基底200上沉积一层原子层时，原子层沉积设备可以包括一个工艺腔室10。当需要在沉积基底
200上沉积多层原子层，原子层沉积设备可以包括依次设置的多个工艺腔室10。
200上沉积多层原子层，原子层沉积设备可以包括依次设置的多个工艺腔室10。
[0070] 为了确保原子层沉积的顺利进行，优选地，如图2和图10所示，所述原子层沉积设备还可以包括位于最上游的工艺腔室10（即，第一个工艺腔室，也是图2中最左侧的工艺腔室）上游的预处理腔室70，该预处理腔室70与工艺腔室10相通，传送带40穿过预处理腔室70进入工艺腔室10。沉积基底200先经过预处理腔室70的预处理，再进入工艺腔室10中进行原子层沉积。设置预处理腔室70的主要目的是为了提高原子层沉积时的表面基团活性。例如，预处理腔室70可以包括预热段71，该预热段71能够对沉积基底200进行预热，以提供沉积原子层所需的反应能量。可以在预热段71中设置预热装置。与反应加热装置相似，预热装置也可以包括电阻丝，该电阻丝设置在传送带40上。或者，如图10所示，加热装置可以包括加热灯管。
[0071] 预处理腔室70还可以包括位于预热段71下游的激活段72以及位于该激活段72下游的隔离段73，所述原子层沉积设备还包括第二等离子处理装置80和隔离气体源90，第二等离子处理装置80连通在隔离气体源90和激活段72之间，隔离段73两侧设置有第三排气孔731，且隔离气体源90与隔离段73连通。在激活段72中，第二等离子处理装置80对隔离气体源90所提供的气体进行等离子解离，以在沉积基底200的表面上形成活性较高的自由基（例如，-OH）。沉积基底200上形成自由基后，更容易吸附第二前驱体。经过激活后，将沉积基底200运送至隔离段73，隔离气体源90中提供的隔离气体将自由基限制在沉积基底200的表面。
[0072] 通常，隔离气体源90可以提供惰性气体，例如，氩气、氦气等。隔离气体源90与冲洗气体源60可以为同一个装置。
[0073] 第二等离子处理装置80可以与第一等离子处理装置50具有相同的结构。即，如图7和图8中所示，第二等离子处理装置可以具有第二壳体、第二放电电极81、第二绝缘介质82和第二解离通道83。第二壳体、第二放电电极81、第二绝缘介质82和第二解离通道83的设置方式与第一等离子处理装置50中的第一壳体、第一放电电极51、第一绝缘介质52和第一解离通道53的设置相同，这里不再赘述。
[0074] 如图2和图11中所示，本发明所提供的原子层沉积设备还包括冷却腔室100，该冷却腔室100位于最下游的工艺腔室10（即，最后一个工艺腔室）的下游，用于对经过原子层沉积的沉积基底进行冷却。冷却腔室100与工艺腔室10连通，传送带40穿过工艺腔室10进入冷却腔室100，该冷却腔室100能够提供冷却气体。在本发明中，可以在冷却腔室100设置风扇，以提供冷却气体。
[0075] 为了防止沉积基底200在传送带40上移动，优选地，可以在传送带40上设置多组用于固定沉积基底200的固定组件。
[0076] 例如，如图4所示，所述固定组件包括固定在所述传送带上的至少一对限位销41，每对限位销41中的一个设置在沉积基底200的一侧，每对限位销41中的另一个设置在沉积基底200的另一侧，以将沉积基底200固定在传送带40上。
[0077] 或者，如图9所示，为了将沉积基底200固定在传送带40上，可以在传送带40的外表面上设置用于容纳沉积基底200的基底槽。
[0078] 如图2所示，本发明所提供的原子层沉积装置还可以包括位于预处理腔室70上游的上片模块和位于冷却腔室100下游的下片模块。传送带40穿过上片模块进入预处理腔室70，并且穿过冷却腔室进入下片模块。
[0079] 下面以在沉积基底200上沉积Al2O3薄膜为例介绍图2中所示的原子层沉积装置的使用流程，其中第一前驱体源20提供氧气，第二前驱体源30提供Al（CH3）3。
[0080] 首先是对沉积基底200进行预处理的过程。将沉积基底200设置在上片模块上，由传送带40将沉积基底200运送至预处理腔室70，沉积基底200经过预处理腔室70中的预热段71，被加热至一定温度，再经过激活段72，进行表面活化，沉积基底200的表面形成自由基。随后传送带40将表面形成有自由基的沉积基底200运送至隔离段73，隔离体源90中提供的隔离气体将自由基限制在沉积基底200的表面。
[0081] 在对沉积基底200进行预处理完毕后，可以进行原子层沉积过程。传送带40将沉积基底200运送至最上游的工艺腔室10（即，第一个工艺腔室10，也为图2中最左侧的工艺腔室10）中。具有一定的反应温度且表面具有自由基的沉积基底200进入热反应段11中，并暴露在Al（CH3）3气氛中，Al（CH3）3中的铝元素很容易地沉积在沉积基底200上。随后沉积有铝元素的沉积基底200进入第一冲洗段13进行吹扫，防止Al（CH3）3在沉积基底200表面产生化学气相沉积。经过第一冲洗段13之后，传送带40将沉积有铝元素的沉积基底200运送至等离子体辅助反应段12，经过第一等离子处理装置50解离的氧气具有较高的活性，可以很容易地沉积在沉积基底200上。至此，沉积基底200上已经沉积有一层Al2O3薄膜。随后，传送带40将沉积有一层Al2O3薄膜的沉积基底200送入第二冲洗段14进行吹扫，吹扫完毕后，将沉积有一层Al2O3薄膜的沉积基底200送入下游的各个工艺腔室10中，重复上述过程。
[0082] 当原子层沉积过程结束后，进行冷却的过程。传送带40将沉积有多层Al2O3薄膜的沉积基底200送入冷却腔室100进行冷却。冷却完毕后，传送带40将沉积有多层Al2O3薄膜的沉积基底200运送至下片模块下片。至此，整个原子层沉积过程结束。
[0083] 利用第一等离子处理装置50对第一前驱体源20提供的第一前驱体进行解离后，可以产生活性较高的基团，从而降低了原子层沉积所需要的温度。
[0084] 所述原子层沉积设备还可以包括第一前驱体源20之外的其他前驱体源，利用传送带40运输沉积基底200，以使沉积基底200暴露在不同的前驱体气氛中。因此，本发明所提供的原子层沉积设备为空间隔离型原子层沉积设备，该原子层沉积设备可以同时对多片沉积基底200进行原子层沉积，具有较高的生产效率。
[0085] 可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
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