[发明专利]一种原子层沉积方法

说明书

本发明属于集成电路的薄膜制备领域，具体涉及一种原子层沉积方法，包括如下步骤：通入第一反应气体，所述第一反应气体部分附着于所述下电极的表面；通入第一清洁气体，以排出所述反应腔室中残留的所述第一反应气体；通入第二反应气体，所述第二反应气体与所述第一反应气体反应，以形成第一层薄膜；通入第二清洁气体，以排出所述反应腔室中残留的第二反应气体以及反应的副产物；所述通入第一清洁气体所用时间为承载台旋转一周用时的整数倍。其能有效保证每一步沉积的效果，使得最终获得的薄膜具有均匀的厚度。

技术领域

本发明属于集成电路的薄膜制备领域，具体涉及一种原子层沉积方法。

背景技术

原子层沉积(ALD)技术是目前最先进的薄膜沉积技术之一，其采用的单原子逐层沉积的方式使得制备的薄膜在均一性、粗糙度等性能方面有了很大的改进，除生长速率较低外，其余方面都优于其他沉积方式。

在进行原子层沉积时，ALD反应前驱体需要能够迅速的与衬底材料、或者衬底材料表面基团进行有效化学反应，并达到饱和吸附来完成薄膜沉积。

但现有技术中在ALD技术制备的薄膜存在局部过厚与局部过薄的情形，如图1-2所示沉积的薄膜厚度不同(1、2、3、4、5)；同时会存在副产物颗粒6。为了提高沉积薄膜的质量，中国专利CN1503326A“增加原子层沉积速率的方法”，其主要通过控制排气阀来控制前驱体反应成膜的厚度。但实际应用时，前驱体并不能清理干净，在重复成膜时，前一次成膜留下的杂质会影响后一次成膜的质量。因此，其不能有效保证成膜效果。

发明内容

本发明提供一种原子层沉积方法，其能有效保证每一步沉积的效果，使得最终获得的薄膜具有均匀的厚度。

为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为，一种原子层沉积方法，包括如下步骤：

S1、提供反应腔室，所述反应腔室中置有能够旋转的承载台；所述承载台上载入设有下电极支架组的晶圆；

S2、向所述反应腔室中通入第一反应气体，所述第一反应气体部分附着于所述下电极支架组的表面；

S3、进行第一腔室清洁，包括先对所述反应腔室进行第一抽真空处理，再向所述反应腔室中通入第一清洁气体，由所述第一抽真空处理至所述第一清洁气体的通入的循环操作为两次或两次以上以排出所述反应腔室中悬浮残留的所述第一反应气体；

S4、向所述反应腔室中通入第二反应气体，所述第二反应气体与附着于所述下电极支架组表面的所述第一反应气体反应，以在所述下电极支架组的表面形成第一层薄膜；

S5、进行第二腔室清洁，包括先对所述反应腔室进行第二抽真空处理，再向所述反应腔室中通入所述第二清洁气体，以排出所述反应腔室中悬浮残留的第二反应气体以及所述第一反应气体与所述第二反应气体反应的游离副产物；

其中，所述第一抽真空处理和所述第一清洁气体的通入过程中，所述承载台保持旋转，通入所述第一清洁气体所用时间满足所述承载台旋转一周用时的整数倍关系，由所述第一抽真空处理至所述第一清洁气体的通入的循环操作次数大于由所述第二抽真空处理至所述第二清洁气体的通入的操作次数。

作为本发明改进的技术方案，所述第一反应气体包括氧源前驱体，所述第二反应气体包括C₁₁H₂₂N₃Zr，且不与所述第一清洁气体产生化学反应。

作为本发明改进的技术方案，所述第一清洁气体和所述第二清洁气体包括惰性气体和氮气中的其中一种。

作为本发明改进的技术方案，所述第一抽真空处理所用时间亦满足所述承载台旋转一周用时的整数倍关系。

作为本发明改进的技术方案，所述下电极支架组包括下支撑层、中间支撑层、上支撑层以及下电极本体；所述下支撑层、所述中间支撑层及所述上支撑层分别支撑所述下电极本体的底部、中间部和顶部。