CN120888902A - 一种实现大尺寸均匀沉积的微波等离子体增强原子层沉积或微波等离子体增强化学气相沉积设备及工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种实现大尺寸均匀沉积薄膜的微波等离子体增强原子层沉积或微波等离子体增强化学气相沉积设备及工艺，包括共振导波腔、反应腔室、气体分散环、石英隔离板和天线网环，共振导波腔的上腔体进行独特设计；气体分散环设置于共振导波腔外周面且用于往共振导波腔内部喷射均匀环状式气流；石英隔离板位于共振导波腔内且位于气体分散环上方，石英隔离板用于使进透过石英隔离板的微波激发气体分散环喷出的气体产生分布均匀的等离子体；天线网环位于共振导波腔和反应腔室之间且位于石英隔离板下方且具有网孔，本方案能够实现微波能量的高效耦合与传输，从而提高等离子体的密度均匀性，满足8英寸及以上尺寸大面积基片的高质量均匀薄膜沉积需求。

Description

一种实现大尺寸均匀沉积的微波等离子体增强原子层沉积或 微波等离子体增强化学气相沉积设备及工艺

技术领域

本发明属于半导体薄膜沉积技术领域，具体涉及一种实现大尺寸均匀沉积的微波等离子体增强原子层沉积或微波等离子体增强化学气相沉积设备及工艺。

背景技术

原子层沉积（Atomic Layer Deposition，简称ALD）和化学气相沉积（ChemicalVapor Deposition，简称CVD）均是基于气相反应的薄膜沉积技术，广泛应用于半导体、光电子器件、太阳能电池以及显示技术等领域。其中，ALD通过交替且自限制的表面反应过程，能够实现原子级精度的薄膜厚度控制，而CVD则通过气态前驱体在基板表面的化学反应实现薄膜的生长。随着半导体产业和光电子产业的快速发展，对大尺寸基板高质量薄膜的沉积均匀性和工艺效率提出了更高的要求。

微波等离子体增强ALD/CVD技术（Microwave Plasma Enhanced ALD/CVD，简称微波ALD/CVD）是结合传统ALD/CVD工艺与微波等离子体技术的新型薄膜沉积手段。通过微波场激发产生高密度、高活性的等离子体，有效降低反应温度，提高反应前驱体的活性与薄膜沉积速率。微波ALD/CVD技术因其显著的低温沉积优势，尤其适合于对热敏感基材或需要低温工艺条件的应用领域，如柔性电子、OLED、温敏材料镀膜等。

然而，目前微波ALD/CVD技术仍存在明显的技术缺陷与瓶颈。尤其是在处理大面积（如8英寸及以上）基板时，由于微波电磁场的固有分布特性和导波腔结构的不合理设计，使得大面积基片上沉积的薄膜厚度和质量难以保持均匀性。这种不均匀性主要表现为中心和边缘区域的沉积速率和薄膜特性存在较大差异，严重限制了微波ALD/CVD技术在大尺寸基板工业化生产中的应用范围与效果。此外，现有的微波导波腔设计存在微波能量耦合效率低、功率损耗较大、工艺稳定性差等问题，进一步降低了微波ALD/CVD技术的生产适用性与工艺经济性。

因此，针对上述微波ALD/CVD技术在大面积均匀沉积方面存在的问题，亟需开发一种全新的微波电源输出结构与导波腔设计，以克服现有技术的不足，实现微波ALD/CVD工艺的高效、大面积均匀沉积。

发明内容

鉴于现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种实现大尺寸均匀沉积的微波等离子体增强原子层沉积或微波等离子体增强化学气相沉积设备，通过对微波电源输出结构及导波腔进行特殊优化设计，能够实现微波能量的高效耦合与传输，从而显著提高等离子体的密度均匀性和稳定性，满足8英寸及以上尺寸大面积基片的高质量均匀薄膜沉积需求。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种实现大尺寸均匀沉积的微波等离子体增强原子层沉积或微波等离子体增强化学气相沉积设备，包括共振导波腔、反应腔室、气体分散环、石英隔离板和天线网环，所述共振导波腔的上腔体呈上大小下的锥形或者呈由上至下阶梯式逐渐增大的内弧面形或者球面形；

所述气体分散环设置于共振导波腔外周面且用于往共振导波腔内部喷射均匀环状式气流；

所述石英隔离板位于共振导波腔内且位于气体分散环上方，所述石英隔离板用于使进透过石英隔离板的微波激发气体分散环喷出的气体产生分布均匀的等离子体；

所述天线网环位于共振导波腔和反应腔室之间且位于石英隔离板下方，所述天线网环上形成有网孔。

进一步，所述气体分散环内周面形成有多个间隔设置的出气孔，多个所述出气孔离气体分散环的进气端距离越远孔径越大。

进一步，所述沉积设备还包括上座体，所述上座体形成有微波进口，所述上座体内形成有上腔室，所述上腔体的上表面呈上大小下的锥形或者呈由上至下阶梯式逐渐增大的内弧面形，所述上腔室贯穿至上座体下表面。

进一步，所述上座体下端形成有连接环，所述上座体的下表面形成有安装槽，所述石英隔离板安装在安装槽内。

进一步，所述气体分散环设置在石英隔离板下方且上表面与石英隔离板密封连接。

进一步，所述薄膜沉积设备还包括铝环，所述铝环设置在气体分散环下方，所述气体分散环与铝环之间密封连接，所述铝环上表面与连接环之间通过连接件进行连接。

进一步，所述薄膜沉积设备还包括反应座，所述反应腔室位于反应座内，所述反应腔室上方具有上开口，所述铝环下表面与反应座相贴合且密封连接。

进一步，所述薄膜沉积设备还包括环形安装架，所述环形安装架与铝环下表面固定连接，所述环形安装架位于上开口内侧，所述天线网环可拆卸连接在环形安装架下表面。

进一步，所述铝环外周面设置有光谱仪接口。

进一步，所述上座体顶部设有微波通道，所述微波通道和上腔体的连接处设置有前级调谐天线，所述前级谐调天线的内周面由上至下朝内进行变径。

一种实现大尺寸均匀沉积的微波等离子体增强薄膜沉积工艺，采用一种实现大尺寸均匀沉积的微波等离子体增强原子层沉积或微波等离子体增强化学气相沉积设备进行制备，包括如下步骤：

S1、微波进入到共振导波腔的上腔室中形成均匀稳定的场强分布；

S2、气体分散环均匀注入反应气体到共振导波腔内部，形成均匀环形气流层；

S3、微波能量透过石英隔离板后激发环形气流层中反应气体形成空间分布均匀的等离子体；

S4、微波能量透过天线网环上的网孔，对基片进行进行多点辐射，实现至少8英寸尺寸的基片薄膜沉积。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1.高效微波能量耦合：通过优化微波电源输出结构和设计了呈上大小下的锥形或者呈由上至下阶梯式逐渐增大的内弧面形的共振导波腔的上腔室上表面，减少不必要的反射和能量损失，实现微波能量的高效传输与耦合，有效提高等离子体激发效率。

2.大面积均匀沉积：本发明特别针对8英寸及以上尺寸的大面积基板而设计，通过共振导波腔的上腔室内的场分布优化，可使大尺寸基板表面获得高密度均匀等离子体，显著提升薄膜厚度与特性的均匀度。

3.工艺稳定性高：高密度均匀等离子体形成后，工艺过程中的波动较小，薄膜沉积速率和特性更加稳定，可显著提升生产良率。

4.降低功率损耗：合理的微波场分布与导波腔结构能够降低微波的反射和谐振模式损耗，减少电能浪费，降低工艺运行成本。

5.适应多种沉积工艺：本发明适用于微波ALD/CVD工艺，并可对不同化学前驱体及基材工艺需求进行灵活调整，在半导体、光电子、显示面板等多个应用领域具有广阔的适用性用。

6.本方案中气体分散环设置在上座体和铝环之间，且通过上座体上的连接环和铝环之间通过连接件进行锁紧，从而实现气体分散环的锁紧，相比于现有的薄膜沉积设备还需要单独设置一个法兰来安装气体分散环，本方案省去了该法兰结构，极大的缩小了等离子形成所需的空间，由于空间变小了，气体分散环在注入气体时候，分气更均匀效果更好。

附图说明

图1为本发明中上座体和反应座的立体结构示意图；

图2为本发明中上座体和反应座的剖视结构示意图；

图3为本发明图2中A处的局部放大结构示意图；

图4为本发明中环形安装架和天线网环的立体结构示意图；

图5为本发明中气体分散环的立体结构示意图；

图6为本发明中等离子体激发过程中氧、氩谱线强度数据图。

图中标记：1、上座体；11、共振导波腔；111、微波进口；12、连接环；13、连接件；14、前级调谐天线；2、气体分散环；21、出气孔；3、石英隔离板；4、天线网环；41、网孔；5、环形安装架；51、压环；6、反应座；61、反应腔室；7、铝环；8、微波发生器。

具体实施方式

为了让本发明的上述特征和优点更明显易懂，下面特举实施例，并配合附图，作详细说明如下。

如图1-图5所示，本实施例提供一种实现大尺寸均匀沉积的微波等离子体增强原子层沉积或微波等离子体增强化学气相沉积设备，包括上座体1、气体分散环2、石英隔离板3、天线网环4、铝环7、环形安装架5和反应座6。

上座体1形成有微波进口111，用于与微波发生器8进行连接，微波发生器8为现有结构，在此不在进行赘述，上座体1内形成有共振导波腔11，共振导波腔11的上腔体的上表面呈上大小下的锥形或者呈由上至下阶梯式逐渐增大的内弧面形，二则一均可本实施例中采用呈上大小下的锥形，共振导波腔11贯穿至上座体1下表面。

上腔室上表面采用锥形、球面或多阶弧面曲率设计，其曲率半径R自中心向外周逐渐递增。优选地，曲率半径R在腔体中心处为50-150 mm，在腔体外周处为150-600 mm。曲率递减方式可采用线性递减、分段递减或二次曲线递减，且递减量（ΔR）优选为100-500 mm。以线性递减为例，曲率半径R(x)满足：R(x)=R₁+(R₂–R₁)×(x/L)，其中R₁为中心曲率半径（50-150 mm），R₂为外周曲率半径（150-600 mm），L为腔体半径，x为中心至外周的距离。上述参数范围能够保证微波场强在大面积（8英寸及以上）腔体内均匀分布，有效提升等离子体激发效率和薄膜沉积均匀性。

上座体顶部设有微波通道，微波通道和上腔体的连接处设置有前级调谐天线14，如图2所示，前级调谐天线14为共振导波腔11的一部分，前级谐调天线14的内周面由上至下朝内进行变径，腔体壁面设计有一圈沿径向向腔内突入的环状变径结构。该变径结构呈阶梯环状、弧形或锥状，本实施例中为阶梯式环状，其横截面可为矩形、弧面、多边形等几何形状，与腔体本体一体成型或整体加工而成，无需额外加装独立金属件。该变径结构的参数优选如下：突入深度（即变径突入腔内的距离）：5～50 mm，优选10～40 mm；突入结构的径向宽度：10～80 mm，优选20～60 mm；突入部位内径：10～80 mm，优选20～60 mm；环状突起横截面厚度：1～10 mm；变径结构形状：可为圆形、弧形、多边形或其他规则/不规则结构；材料：为腔体主体相同金属，如不锈钢、铝合金、铜等。

上述结构通过改变腔体内壁形状实现对微波反射、驻波分布和能量耦合的优化，从而有效提升等离子体激发效率和分布均匀性。上述变径结构的所有设计方案均属于本发明保护范围。上座体1下端形成有连接环12，上座体1的下表面形成有安装槽，石英隔离板3安装在安装槽内。

石英隔离板3作为微波透明的真空隔离界面，采用高纯度石英材料，具有极低的微波损耗和优良的机械强度，本方案中采用的石英隔离板尺寸为直径270，公差为正0负0.2，厚度为12，公差为正0负0.1，石英隔离板表面需设置倒角，且两面镜面不可有刮伤，能够有效阻隔工艺腔和共振导波腔11的上腔体之间的气体流动和压强差异，实现共振导波腔11上下腔室的真空完全隔离。同时，石英隔离板3对微波具有良好的透过性，确保微波能量能够无损传递至反应区域，用于激发等离子体。石英板还能有效阻挡反应腔中产生的等离子体、活性物种及回溅物对上游结构的冲击，保证设备内部的洁净性与长期稳定运行。

气体分散环2设置在石英隔离板3下方且上表面与石英隔离板3密封连接，具体地，气体分散环2上表面形成有O形槽，O形槽内设置有O形圈进行密封。气体分散环2内周面形成有多个间隔设置的出气孔21，多个出气孔21离气体分散环2的进气端距离越远孔径越大。气体分散环的内周面形成有多个间隔设置的出气孔。

优选地，出气孔数量为10-200个，沿气体分散环周向均匀分布。每个出气孔的直径范围为0.2 mm-5 mm，优选为0.5 mm-3 mm，出气孔可设置为单一尺寸或从环的内径向外径方向递增，递增量为每相邻出气孔直径增加0.1 mm-1 mm。内气道的宽度（或直径）范围为2mm-20 mm，优选为4 mm-12 mm，以保证气体流量和均匀性。所述出气孔的总开孔率（出气孔总面积/环内周面总面积）优选为3%-40%，并可根据实际工艺需求进行调整。

气体分散环2其核心功能是将反应气体或前驱体气体通过环形分布的微孔或狭缝，均匀地注入共振导波腔11内部。该设计能够有效避免气体在腔体内的局部浓度过高或过低现象，确保注入气体沿腔体360°环向均匀分布，从而使等离子体的产生和化学反应更加一致，显著提升8英寸及以上大面积基片的薄膜均匀性。铝环7结构与腔体同轴装配，孔径、间距和开孔率均经过优化设计，以满足不同流量和反应需求。

铝环7设置在气体分散环2下方，气体分散环2与铝环7之间密封连接，具体地，气体分散环2下表面形成有O形槽，O形槽内设置有O形圈进行密封，铝环7内缘出形呈环形缺槽，气体分散环2卡设在环形缺槽内。铝环7上表面与连接环12之间通过连接件13进行连接，连接件13为螺栓，通过上座体1上的连接环12和铝环7之间通过连接件13进行锁紧，从而实现气体分散环2的锁紧，相比于现有的薄膜沉积设备还需要单独设置一个法兰来安装气体分散环2，本方案省去了该法兰结构，极大的缩小了等离子形成所需的空间，由于空间变小了，气体分散环2在注入气体时候，分气更均匀效果更好。

反应腔室61位于反应座6内，反应腔室61上方具有上开口，铝环7下表面与反应座6相贴合且密封连接，铝环7下表面与反应座6贴合的区域形成有O形槽，O形槽内设置有O形圈，铝环7通过螺钉与反应座6上表面进行连接。

环形安装架5与铝环7下表面固定连接，二者通过螺钉进行连接，环形安装架5位于反应腔室61的上开口内侧，天线网环4可拆卸连接在环形安装架5下表面，具体地，环形安装架5下方形成有压环51，压环51通过延伸板与环形安装架5进行连接，天线网环4安装在压环51和环形安装架5之间。

天线网环4位于共振导波腔11和反应腔室61之间且位于石英隔离板3下方，天线网环4上形成有网孔41。

天线网环可采用不锈钢（如SUS304）、铝、铜、镍、钼、钽等导电性良好且耐腐蚀的金属丝编织或冲孔制成。优选材质为SUS304不锈钢，也可选用铝、铜及其合金、镍基合金等。

天线网环的孔形可以为圆形、方形、六边形或其它多边形。优选孔径范围为0.5mm-6 mm，更优选为1 mm-5 mm。当天线网环为金属丝编织而成时，线径范围为0.05 mm-1mm，优选为0.1 mm-0.8 mm。网孔开口率（裸空比/透过率）优选为40%-80%。网目密度范围为2-30目/英寸，优选为4-20目/英寸。

网孔排列可采用规则阵列或非规则阵列。具体可根据腔体直径、微波波长及沉积面积需求进行定制。网环可做成可拆卸结构，便于更换和维护。

天线网环可采用多种金属加工方式制成，包括但不限于金属丝编织、金属片冲孔、激光切割、电火花线切割、化学蚀刻、扩张金属冲拉成型等。其中，金属丝编织可用于制造高强度、高柔性的网状结构；金属片冲孔、激光切割、电火花线切割或化学蚀刻等方式可实现高精度的规则或非规则阵列孔形。扩张金属冲拉成型可获得连续无焊点的一体化网状结构。以上加工方式均可根据实际应用需求进行选择或组合使用，均属于本发明保护范围

天线网环4布置于共振导波腔11与反应腔之间，其主要作用是将主波导中的微波能量以多点形式均匀辐射到反应腔，从而进一步提升等离子体的空间分布均匀性。网环采用不锈钢（SUS304）制成，具有良好的机械强度和耐腐蚀性。其通过对网孔41的尺寸设计，能够保证电磁场顺利透过，同时对离子和电子进行屏蔽，保护石英板及腔体其他部件免受等离子体的直接冲击。此外，天线网环4还通过与腔体等电位连接，有效抑制电弧放电，保障设备运行的安全与稳定。网环结构可拆卸，便于后续维护与清洗。

本实施例中，如图2所示，从上座体1的微波进口111到天线网环4上表面所包围的区域成为共振导波腔11，其中石英隔离板3到天线网环4上表面之间所包围的区域为等离子形成腔。基片设置反应腔室61内且位于网孔41下方。

本方案中共振导波腔11为微波能量提供高效耦合和均匀分布的空间，通过设计了呈上大小下的锥形或者呈由上至下阶梯式逐渐增大的内弧面形的共振导波腔11的上腔室上表面有效提升等离子体的激发效率和空间均匀性，腔体内部的电磁场分布经过优化，可大幅度改善中心至边缘的场强差异，确保8英寸及以上大面积基片表面的等离子体密度和薄膜沉积均匀性。此外，上座体1采用高导电金属材料制造，不仅降低了微波能量的损耗和反射，还兼具机械支撑与真空承压的作用，有助于保证腔体整体的气密性和结构强度。

本实施例还提供了一种实现大尺寸均匀沉积的微波等离子体增强薄膜沉积工艺，采用一种实现大尺寸均匀沉积的微波等离子体增强原子层沉积或微波等离子体增强化学气相沉积设备进行制备，包括如下步骤：

S1、微波进入到共振导波腔11的上腔室中形成均匀稳定的场强分布；

S2、气体分散环2均匀注入反应气体到共振导波腔11内部，形成均匀环形气流层；

S3、微波能量透过石英隔离板3后激发环形气流层中反应气体形成空间分布均匀的等离子体；

S4、微波能量透过天线网环4上的网孔41，对基片进行进行多点辐射，实现至少8英寸尺寸的基片薄膜沉积。

具体步骤如下：

S1、微波能量输入：微波由上座体1顶部输入，经过微波进口111，连接外部的微波发生器8，微波能量经过共振导波腔11上腔体，激发腔体内形成稳定的电磁场分布。

S2、气体注入：反应气体或前驱体气体通过设于设备侧面的气体进气口输入，首先进入气体分散环2的内气道，经均匀分布的出气孔21以环状均匀方式喷射至共振导波腔11内腔，形成均匀气流。

S3、等离子体激发：微波能量穿过石英隔离板3，在共振导波腔11和反应腔室61之间的等离子形成腔中激发注入气体，生成高密度且分布均匀的等离子体。

本系统支持的氧化铝薄膜沉积参数范围广泛，可覆盖如下工艺窗口：前驱体温度：20-35℃；基片温度：180-300℃；N₂气体流量：50-200 sccm；TMA脉冲时间：0.05-0.2；TMA吹扫时间：2-6 s；Ar气体流量：50-2000 sccm；O₂气体流量：5-200 sccm；O₂脉冲时间：1-10 s；Ar吹扫时间：2-8 s；等离子体功率：200-1500 W；单一循环时间：10-30 s。

在上述工艺窗口范围内，如图6所示，当氧气流量为100 sccm、氩气流量为2000sccm、腔内真空度为8.7×10⁻¹torr（约1.16 Pa）、微波功率为600 W时，采用光发射光谱（OES）进行监测，测得O（氧）谱线的OES强度约为20,387.93 counts/s，Ar（氩）谱线的OES强度约为64,897.21 counts/s。该数据为本系统在典型工艺窗口下的实测结果，用以说明本发明装置能够在较高流量和较低压力条件下，依然实现高强度等离子体的高效激发。

得益于高氧自由基强度，本系统可实现极短的氧化铝单一循环时间（如14 s），显著提升薄膜沉积效率。进一步地，采用上述参数制备的氧化铝（Al₂O₃）薄膜，在多项性能上表现优异。典型氧化铝薄膜的关键性能指标如下：单一循环时间：14 s；厚度均匀度：0.88%；O/Al原子比：1.45；折射率n：1.65；薄膜密度：3.3 g/cm³；介电常数（k值）：9.3；击穿电场强度：23.6 MV/cm。

以上特性充分体现了本系统制备的氧化铝薄膜具有高致密度、高均匀性、高介电性能及极强的电学绝缘性，适用于高端半导体器件、微电子元件和先进显示等领域。在同等沉积速率下，上述氧化铝薄膜的性能优于常规PEALD方法，工艺窗口宽泛、可控性好。S4、沉积反应进行：被激发的等离子体在反应腔室61与基片表面发生化学反应或物理沉积，实现薄膜的沉积。微波通过天线网环4上的网孔41多点辐射基片，进一步提高等离子体的均匀性和薄膜沉积的一致性。

S5、尾气排出：沉积反应产生的尾气及未反应气体，经反应腔室61下部设置的抽气口或排气通道及时抽离，整个反应腔始终维持所需的工作压力和气氛环境。

综上，本工艺步骤依次包括微波输入→气体均匀注入→等离子体激发→基片薄膜沉积→尾气排出，从而高效、稳定地实现大尺寸基板的均匀薄膜沉积。

以上显示和描述了本发明创造的基本原理和主要特征及本发明的优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明创造精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种实现大尺寸均匀沉积的微波等离子体增强原子层沉积或微波等离子体增强化学气相沉积设备，其特征在于：包括共振导波腔、反应腔室、气体分散环、石英隔离板和天线网环，所述共振导波腔的上腔体呈上大小下的锥形或者呈由上至下阶梯式逐渐增大的内弧面形或者球面形；

所述气体分散环设置于共振导波腔外周面且用于往共振导波腔内部喷射均匀环状式气流；

所述石英隔离板位于共振导波腔内且位于气体分散环上方，所述石英隔离板用于使进透过石英隔离板的微波激发气体分散环喷出的气体产生分布均匀的等离子体；

所述天线网环位于共振导波腔和反应腔室之间且位于石英隔离板下方，所述天线网环上形成有网孔。

2.根据权利要求1所述的一种实现大尺寸均匀沉积的微波等离子体增强原子层沉积或微波等离子体增强化学气相沉积设备，其特征在于：所述气体分散环内周面形成有多个间隔设置的出气孔，多个所述出气孔离气体分散环的进气端距离越远孔径越大。

3.根据权利要求1所述的一种实现大尺寸均匀沉积的微波等离子体增强原子层沉积或微波等离子体增强化学气相沉积设备，其特征在于：所述沉积设备还包括上座体，所述上座体形成有微波进口，所述上座体内形成有上腔室，所述上腔体的上表面呈上大小下的锥形或者呈由上至下阶梯式逐渐增大的内弧面形，所述上腔室贯穿至上座体下表面。

4.根据权利要求3所述的一种实现大尺寸均匀沉积的微波等离子体增强原子层沉积或微波等离子体增强化学气相沉积设备，其特征在于：所述上座体下端形成有连接环，所述上座体的下表面形成有安装槽，所述石英隔离板安装在安装槽内。

5.根据权利要求4所述的一种实现大尺寸均匀沉积的微波等离子体增强原子层沉积或微波等离子体增强化学气相沉积设备，其特征在于：所述气体分散环设置在石英隔离板下方且上表面与石英隔离板密封连接。

6.根据权利要求5所述的一种实现大尺寸均匀沉积的微波等离子体增强原子层沉积或微波等离子体增强化学气相沉积设备，其特征在于：所述薄膜沉积设备还包括铝环，所述铝环设置在气体分散环下方，所述气体分散环与铝环之间密封连接，所述铝环上表面与连接环之间通过连接件进行连接。

7.根据权利要求6所述的一种实现大尺寸均匀沉积的微波等离子体增强原子层沉积或微波等离子体增强化学气相沉积设备，其特征在于：所述薄膜沉积设备还包括反应座，所述反应腔室位于反应座内，所述反应腔室上方具有上开口，所述铝环下表面与反应座相贴合且密封连接。

8.根据权利要求7所述的一种实现大尺寸均匀沉积的微波等离子体增强原子层沉积或微波等离子体增强化学气相沉积设备，其特征在于：所述薄膜沉积设备还包括环形安装架，所述环形安装架与铝环下表面固定连接，所述环形安装架位于上开口内侧，所述天线网环可拆卸连接在环形安装架下表面。

9.根据权利要求1所述的一种实现大尺寸均匀沉积的微波等离子体增强原子层沉积或微波等离子体增强化学气相沉积设备，其特征在于：所述上座体的顶部设有微波通道，所述微波通道和上腔体的连接处设置有前级调谐天线，所述前级谐调天线的内周面由上至下朝内进行变径。

10.一种实现大尺寸均匀沉积的微波等离子体增强原子层沉积或微波等离子体增强化学气相沉积工艺，其特征在于：采用如权利要求1-9任一项所述的一种实现大尺寸均匀沉积的微波等离子体增强原子层沉积或微波等离子体增强化学气相沉积设备进行制备，包括如下步骤：

S1、微波进入到共振导波腔的上腔室中形成均匀稳定的场强分布；

S2、气体分散环均匀注入反应气体到共振导波腔内部，形成均匀环形气流层；

S3、微波能量透过石英隔离板后激发环形气流层中反应气体形成空间分布均匀的等离子体；

S4、微波能量透过天线网环上的网孔，对基片进行进行多点辐射，实现至少8英寸尺寸的基片薄膜沉积。