[發明專利]利用窄間距電容耦合電極的亞大氣壓力等離子體增強ALD方法

有效

• 申請號: 201711057929.8
• 申請日: 2017-11-01
• 公開（公告）號: CN108018539B
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: 篤毅深澤;財津優;德永正樹;福田秀明
• 申請（專利權）人: ASMIP控股有限公司
• 主分類號: C23C16/455
• 分類號: C23C16/455;C23C16/52;C23C16/513
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 江磊;沙永生

1.一種利用等離子體增強亞大氣壓力原子層沉積來沉積膜的方法，所述方法包括：

將基材置于可排空反應腔室中的電容耦合平行板電極之間，其中，所述平行板電極之間的距離在1mm～5mm的范圍內；以及

利用等離子體增強原子層沉積(PEALD)在所述基材上沉積具有所需厚度的膜，其中的每一個循環包括：

(i)以脈沖方式向所述反應腔室供給前體；

(ii)向所述反應腔室持續供給反應物；

(iii)向所述反應腔室持續供給惰性氣體；

(iv)將所述反應腔室的壓力持續控制在15kPa～80kPa的范圍內；以及

(v)以脈沖方式向所述平行板電極中的一個施加用于輝光放電的RF功率，其中，供給所述前體的脈沖與施加RF功率的脈沖不重疊。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(iv)包括在運行將氣體從所述反應腔室中排出的真空泵的同時，進行以下操作中的至少一種：(a)使所述排出氣體通過在所述反應腔室下游、所述真空泵上游提供的節流閥；(b)在使所述氣體通過在所述反應腔室下游、所述真空泵上游提供的至少一個自動壓力控制器(APC)的同時，減緩所述排出氣體的流動；(c)向位于所述反應腔室下游、所述真空泵上游的所述排出氣體流供給壓載氣體；以及(d)降低所述真空泵的電機轉速。

3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，進行操作(a)，其中，所述節流閥是孔口墊圈。

4.如權利要求2所述的方法，其特征在于，進行操作(b)，其中，以串聯方式提供兩個APC。

5.如權利要求4所述的方法，其特征在于，還進行操作(c)，其中，所述壓載氣體是在所述兩個APC之間供給的氮氣。

6.如權利要求2所述的方法，其特征在于，進行操作(d)，其中，利用連接至所述電機的換流器裝置來降低所述電機轉速。

7.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述RF功率在0.707W/cm²～7.07W/cm²的范圍內。

8.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述反應腔室的壓力在步驟(i)至(v)中是恒定的。

9.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述基材具有溝槽圖案，所述膜沉積在所述溝槽圖案上。

10.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述膜由硅或金屬的氧化物、硅或金屬的氮化物、硅或金屬的碳化物、硅或金屬的氮氧化物或者硅或金屬的碳氮化物構成。

11.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述前體選自下組：H_aSi_bR_c、R¹_aSi_bR²_c、H_aMe_b以及R¹_aMe_bR²_c，其中，R、R¹和R²為(N(C_xH_y)H)_z、(N(C_xH_y)₂)_z、(OC_xH_y)_z、鹵素、OH或者具有雙鍵或三鍵的非環或環式C_xH_y，R¹與R²不同，且a、b、c、x、y和z是整數。