[發明專利]一種脈沖調制射頻等離子體增強原子層沉積裝置及方法

無效

• 申請號: 201110041566.5
• 申請日: 2011-02-21
• 公開（公告）號: CN102127756A
• 公開（公告）日: 2011-07-20
• 發明（設計）人: 石建軍;劉新坤;黃曉江;梅永豐
• 申請（專利權）人: 東華大學;無錫邁納德微納技術有限公司
• 主分類號: C23C16/505
• 分類號: C23C16/505
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 翁若瑩

1.一種脈沖調制射頻等離子體增強原子層沉積裝置，包括真空反應腔體（11），真空反應腔體（11）內底部設有基底（13），真空反應腔體（11）分別連接真空機械泵（15）和前驅體輸入管路，其特征在于，真空反應腔體（11）內頂部設有等離子體電極（12），等離子體電極（12）依次連接射頻功率匹配器（16）、脈沖調制射頻電源（17）和脈沖延時器（18）。

2.如權利要求1所述的脈沖調制射頻等離子體增強原子層沉積裝置，其特征在于，所述的前驅體輸入管路包括主管路以及與主管路連接的至少一個支路，主管路連接載氣輸入裝置，主管路上設有載氣氣動閥，每個支路連接一個前驅體輸入裝置，每個支路上設有一個前驅體氣動閥和一個前驅體手動閥，真空機械泵（15）連接制動氣體管路，制動氣體管路連接制動氣體輸入裝置，制動氣體管路上設有制動氣體氣動閥（9），載氣氣動閥、每個前驅體氣動閥以及制動氣體氣動閥（9）皆連接集成控制模塊（10），集成控制模塊（10）連接電腦（19），電腦（19）還連接脈沖延時器（18）和脈沖調制射頻電源（17）。

3.如權利要求2所述的脈沖調制射頻等離子體增強原子層沉積裝置，其特征在于，所述的基底（13）和前驅體輸入管路中皆設有溫度控制系統，所述溫度控制系統連接電腦（19）。

4.如權利要求3所述的脈沖調制射頻等離子體增強原子層沉積裝置，其特征在于，所述的電腦（19）上運行有控制軟件，其工作流程為：初始化，讀取真空反應腔體真空度；設置基底、主管路和前驅體管路溫度；設置前軀體時間；設置循環次數；設置流量；設置脈沖調制射頻電源功率；設置脈沖調制射頻電源調制脈沖參數；設置脈沖延時器延時時間；開始循環運行，循環結束后停止。

5.如權利要求1所述的脈沖調制射頻等離子體增強原子層沉積裝置，其特征在于，所述的等離子體電極（12）為銅電極或鋁電極，其厚度為1mm-10mm。

6.如權利要求1所述的脈沖調制射頻等離子體增強原子層沉積裝置，其特征在于，所述的真空反應腔體（11）的高度為30mm-50mm。

7.一種脈沖調制射頻等離子體增強原子層沉積方法，其特征在于，在沉積至少一種前驅體時，通過脈沖調制射頻電源（17）產生等離子體輔助沉積。

8.如權利要求7所述的脈沖調制射頻等離子體增強原子層沉積方法，其特征在于，在沉積前驅體之前，采用等離子體對基片材料表面進行預處理。

9.如權利要求8所述的脈沖調制射頻等離子體增強原子層沉積方法，其特征在于，所述的基片材料為硅片、石英玻璃、陶瓷或聚合物材料。

10.如權利要求7所述的脈沖調制射頻等離子體增強原子層沉積方法，其特征在于，在沉積后一種前驅體之前，用等離子體對前一種前驅體進行活化。