[发明专利]通过控制气相瞬态物种形成的薄膜沉积工艺

权利要求书

1.一种在基板上沉积薄膜的方法，该方法包括：

提供包含一种或多种构成薄膜的元素的源前体；

由源前体产生瞬态物种，该瞬态物种是在室温或高于室温的冷凝相中具有有限寿命的反应性中间体；和

将瞬态物种在基板上沉积薄膜。

2.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述薄膜是富硅薄膜，

其中，所述前体源是含有2至8个硅原子的全氢硅烷，和

其中，所述瞬态物种是硅烯物种。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述全氢硅烷是异四硅烷，并且所述硅烯物种是双(三氢硅基)硅烯。

4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述富硅膜的沉积在沉积室中进行，所述沉积室内的基板沉积温度保持在约250℃至约600℃。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基板沉积温度保持在从大约375℃到大约500℃。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在第一处理步骤中将所述全氢硅烷提供给所述沉积室，使得在所述气相中或在所述基板的表面上直接在所述沉积室中原位生成所述硅烯物种。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，为了产生所述硅烯物种，将所述沉积室保持在约250℃至约350℃的温度下。

8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，将全氢硅烷提供给合成室，

其中富硅膜的沉积在沉积室中进行，合成室在受控条件下与沉积室分开并连接到沉积室，和

其中硅烯物种在合成室中由全氢硅烷产生，随后被运输到沉积室，以消耗和形成富硅膜。

9.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述富硅膜是外延膜。

10.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述富硅膜是非晶膜。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述薄膜沉积到所述基板上的方法选自下组：化学气相沉积，原子层沉积，分子层沉积和自组装单层沉积。

12.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述薄膜是富钴薄膜，

所述源前体是三羰基亚硝酰钴，和

所述瞬态物种是Co(CO)₂NO*。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述富钴薄膜的沉积在沉积室中进行，所述沉积室内的基板沉积温度保持在约100℃至约500℃。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述基板沉积温度保持在从大约250℃到大约400℃。

15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，在第一处理步骤中将三羰基亚硝酰钴提供给所述沉积室，使得在气相中或在基板表面上直接在所述沉积室中原位生成所述Co(CO)₂NO*。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，为了产生所述Co(CO)₂NO*，将所述沉积室维持在约150℃至约250℃的温度。

17.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，将三羰基亚硝酰钴提供至合成室，

其中，富钴薄膜的沉积在沉积室中进行，合成室在受控条件下与沉积室分离并连接到沉积室，并且

其中在合成室中由三羰基亚硝酰钴生产Co(CO)₂NO*，然后将其运输到沉积室中以消耗和形成富钴薄膜。

18.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述富钴薄膜是外延膜。

19.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述富钴薄膜是非晶膜。