[发明专利]硅衬底上沉积氮化铝薄膜的方法和硅片

权利要求书

1.一种在硅衬底上沉积氮化铝薄膜的方法，其特征在于，包括下述步骤：

步骤S1、对待处理硅衬底进行预清洗，以去除所述待处理硅衬底表面的氧化层；

步骤S2、将预清洗后的所述待处理硅衬底进行烘烤；

步骤S3、对工艺腔室上的铝靶材进行预清洗，以去除所述铝靶材表面的氮化铝膜层，提高后续工艺中形成在所述硅衬底表面的氮化铝膜层的结晶质量；

步骤S4、向所述工艺腔室内通入惰性气体，将所述惰性气体激发为等离子体后轰击预清洗后的所述铝靶材，以在预清洗后的所述待处理硅衬底表面沉积铝膜层，抑制在所述硅衬底表面上形成非晶层，其中，所述惰性气体不与所述铝靶材发生反应；

步骤S5、向所述工艺腔室内通入所述惰性气体和氮气，将所述惰性气体和所述氮气激发为等离子体后继续轰击所述铝靶材，以在所述步骤S4中获得的所述待处理硅衬底表面沉积氮化铝膜层；其中，

所述步骤S3具体为：向所述工艺腔室内通入氩气，将所述氩气激发为等离子体轰击所述铝靶材，以对所述铝靶材进行预清洗,通入所述工艺腔室内的所述氩气的流量范围为100sccm～300sccm；并且，利用脉冲直流电源施加偏压至所述铝靶材，所述脉冲直流电源的功率范围为2500W～4000W。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S1具体为：将所述待处理硅衬底装入载盘后传入预清洗腔内，并运动至工艺位置，向所述预清洗腔内通入氩气，将所述氩气激发为等离子体轰击所述待处理硅衬底，以对所述待处理硅衬底进行预清洗。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤S2具体为：将装有所述待处理硅衬底的载盘从所述预清洗腔传入工艺腔室，并将所述工艺腔室内的温度设定为400℃～1000℃。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤S4具体为：向所述工艺腔室内通入氩气，将所述氩气激发为等离子体后轰击预清洗后的所述铝靶材。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

所述步骤S1中，通入所述预清洗腔内的所述氩气的流量范围为5sccm～50sccm；加载到射频线圈的功率范围为200W～500W；加载到下电极的功率范围为50W～500W。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤S4中，利用脉冲直流电源施加偏压至所述铝靶材；

通入所述工艺腔室内的所述氩气的流量范围为15sccm～150sccm；所述脉冲直流电源的功率范围为200W～4000W。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤S5中，通入所述工艺腔室内的惰性气体为氩气，所述氩气的流量范围为15sccm～100sccm，所述氮气的流量范围为30sccm～300sccm；所述脉冲直流电源的功率范围为2500W～4000W。

8.一种硅片，其特征在于，包括硅衬底和位于所述硅衬底上的氮化铝膜层，在所述硅衬底上采用权利要求1-7任意一项所述的方法沉积所述氮化铝膜层。