[发明专利]一种高能光子辅助的原子层沉积方法

摘要

一种高能光子辅助的原子层沉积方法，属于光电子器件制备技术领域。其是在前驱体材料未到达衬底表面的短暂时间(＜1s)内，利用高能光子对反应物以及衬底表面进行辐射，增强反应物和衬底表面不饱和化学键的活性，提高化学吸附比例，使薄膜质量提升的同时保证低的薄膜损伤。利用高能光子对前驱体以及衬底表面进行曝光可以大幅增加二者的活性，促进表面反应的进行，提高化学吸附饱和值。该方法可解决由于衬底或反应物活性不足所引起的物理吸附比例偏高导致出现岛状生长以及薄膜生长不均匀等问题，反应物和衬底活性的增长使得薄膜生长更趋向于层状生长，在相同配方、相同生长温度的条件下提升薄膜质量。

主权项

1.一种高能光子辅助的原子层沉积方法，其步骤如下：1)将衬底放入ALD设备的反应腔室中，将反应腔室抽真空至0.01～0.05Torr后通入载气，将反应腔室以及管道升温至80℃～300℃，反应腔室气压稳定在0.1～0.3Torr；2)待气压稳定后向反应腔室内随载气通入脉冲时间为0.01～30s的高活性前驱体1(脉冲时间即指通入高活性前驱体1的时间)，前驱体1进入反应腔室后立刻打开高能光子源对高活性前驱体1和衬底进行曝光时间为0.025～10ms的高能光子辐射；3)在高能光子源辐射过程中，载气将高活性前驱体1带入衬底表面并与衬底表面裸露的化学键形成化学吸附，生成半产物；前驱体1通入结束后继续通入排空时间为20～200s的载气将多余的前驱体1以及反应副产物排出反应腔室；4)向反应腔室内随载气通入脉冲时间为0.01～30s的前驱体2，前驱体2进入反应腔室后立刻打开高能光子源对前驱体2与衬底表面已生成的半产物进行曝光时间为0.025～10ms的高能光子辐射；5)在高能光子源辐射过程中，载气将高活性前驱体2带入衬底表面与半产物反应，生成原子或分子层；前驱体2通入结束后继续通入排空时间为20～200s的载气将多余的前驱体2以及反应副产物排出反应腔室；6)重复步骤2)～步骤5)多次，在衬底表面获得一定厚度的薄膜，从而实现高能光子辅助的原子层沉积。