[发明专利]利用窄间距电容耦合电极的亚大气压力等离子体增强ALD方法

权利要求书

1.一种利用等离子体增强亚大气压力原子层沉积来沉积膜的方法，所述方法包括：

将基材置于可排空反应腔室中的电容耦合平行板电极之间，其中，所述平行板电极之间的距离在1mm～5mm的范围内；以及

利用等离子体增强原子层沉积(PEALD)在所述基材上沉积具有所需厚度的膜，其中的每一个循环包括：

(i)以脉冲方式向所述反应腔室供给前体；

(ii)向所述反应腔室持续供给反应物；

(iii)向所述反应腔室持续供给惰性气体；

(iv)将所述反应腔室的压力持续控制在15kPa～80kPa的范围内；以及

(v)以脉冲方式向所述平行板电极中的一个施加用于辉光放电的RF功率，其中，供给所述前体的脉冲与施加RF功率的脉冲不重叠。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(iv)包括在运行将气体从所述反应腔室中排出的真空泵的同时，进行以下操作中的至少一种：(a)使所述排出气体通过在所述反应腔室下游、所述真空泵上游提供的节流阀；(b)在使所述气体通过在所述反应腔室下游、所述真空泵上游提供的至少一个自动压力控制器(APC)的同时，减缓所述排出气体的流动；(c)向位于所述反应腔室下游、所述真空泵上游的所述排出气体流供给压载气体；以及(d)降低所述真空泵的电机转速。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，进行操作(a)，其中，所述节流阀是孔口垫圈。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，进行操作(b)，其中，以串联方式提供两个APC。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，还进行操作(c)，其中，所述压载气体是在所述两个APC之间供给的氮气。

6.如权利要求2所述的方法，其特征在于，进行操作(d)，其中，利用连接至所述电机的换流器装置来降低所述电机转速。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述RF功率在0.707W/cm²～7.07W/cm²的范围内。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述反应腔室的压力在步骤(i)至(v)中是恒定的。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基材具有沟槽图案，所述膜沉积在所述沟槽图案上。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述膜由硅或金属的氧化物、硅或金属的氮化物、硅或金属的碳化物、硅或金属的氮氧化物或者硅或金属的碳氮化物构成。

11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述前体选自下组：H_aSi_bR_c、R¹_aSi_bR²_c、H_aMe_b以及R¹_aMe_bR²_c，其中，R、R¹和R²为(N(C_xH_y)H)_z、(N(C_xH_y)₂)_z、(OC_xH_y)_z、卤素、OH或者具有双键或三键的非环或环式C_xH_y，R¹与R²不同，且a、b、c、x、y和z是整数。