用于增加原子層沉積前驅體數量的方法
【專利摘要】本發明公開一種用于增加原子層沉積前驅體數量的方法，其包括將襯底基片進行表面處理；將襯底放入原子層沉積設備的反應腔室中；將載氣通入不同反應物瓶內，通過載氣帶出的反應物在溶劑瓶內進行反應，而生成前驅體；將前驅體輸送到原子層沉積反應腔中進行薄膜的沉積。本發明提供的用于增加原子層沉積前驅體數量的方法采用不同反應物通過載氣輸運到溶劑瓶中發生化學反應來生成前驅體的方法，可以在滿足ALD沉積條件的同時，增加ALD沉積技術的前驅體范圍。
【專利說明】用于增加原子層沉積前驅體數量的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及原子層沉積的薄膜制備【技術領域】，具體涉及一種用于增加原子層沉積前驅體數量的方法。
【背景技術】
[0002]原子層沉積(ALD)技術由于其獨特的單原子層低溫逐層沉積的特點，使得制備的薄膜具有高度的致密性、保形性和厚度在原子尺度的精確可控性。ALD沉積技術中，前驅體的種類和數量對沉積所得薄膜的結構、組成和性能起決定性的作用。ALD中常用的前驅體往往是易揮發和分解發生反應的氣源，而對于一些需要在高溫才能分解的氣源如:甲烷、二氧化碳等則無法使用，另外對于一些易燃易爆的危險物品的使用也會收到限制。
[0003]因此，為了使ALD技術最大限度的發揮其生長特性，需要對現有設備做一些改進來擴充該技術的前驅體種類和數量，為薄膜技術的發展奠定基礎。
【發明內容】
[0004]本發明所要解決的技術問題是提供一種使用該方法可以現場制備前驅體，使得一些易燃易爆的危險化合物可以用做ALD的前驅體，增加了原子層沉積的前驅體數量和種類的用于增加原子層沉積前驅體數量的方法。
[0005]為解決上述技術問題，本發明提供了一種用于增加原子層沉積前驅體數量的方法，包括:
[0006]將襯底基片進行表面處理；
`[0007]將襯底放入原子層沉積設備的反應腔室中；
[0008]將載氣通入不同反應物瓶內，通過載氣帶出的反應物在溶劑瓶內進行反應，而生成前驅體；
[0009]將前驅體輸送到原子層沉積反應腔中進行薄膜的沉積。
[0010]本發明提供的用于增加原子層沉積前驅體數量的方法采用不同反應物通過載氣輸運到溶劑瓶中發生化學反應來生成前驅體的方法，可以在滿足ALD沉積條件的同時，增加ALD沉積技術的前驅體范圍。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1為本發明實施例提供的采用的現場生成ALD前驅體的流程圖。
【具體實施方式】
[0012]本發明提供一種用于增加原子層沉積前驅體的方法，包括:
[0013]將襯底基片進行表面處理；
[0014]將襯底放入原子層沉積(ALD)設備的反應腔室中；
[0015]將載氣通入不同反應物瓶內，通過載氣帶出的反應物在溶劑瓶內進行反應，而生成前驅體；
[0016]將前驅體輸運和/或載氣吹掃的方式運輸到原子層沉積反應腔中進行薄膜的沉積。
[0017]其中，載氣是并行與兩種或者兩種以上反應物接觸，將其輸運到恰當溶劑中，在溶劑中反應物發生化學反應，生成前驅體。生成的前驅體通過載氣輸運到反應腔室；常用的易揮發和分解的前驅體通過載氣吹掃到反應腔室，進行逐層的沉積。載氣可選用氮氣、氬氣或氦氣。載氣的流量為lsccm-250sccm,使得反應物能夠充分的混合均勻。進氣方法使用的管壁的溫度低于原子層沉積反應腔室溫度1°C -90°C。
[0018]實施例1:
[0019]如圖1所示，本實施例提供一種用于增加原子層沉積前驅體的方法，可以通過載氣的方式使裝在反應物瓶I中的N-甲基-N-亞硝基對甲苯磺酰胺(P-CH3-C6H4-SO2N(NO)CH3)和裝在反應物瓶2中氫氧化鉀(KOH)在裝在反應物瓶3中甲醇中發生反應，然后在襯底表面形成甲基結構。
[0020]具體步驟如下:
[0021]將襯底碳化硅或者碳化鎢采用氫氣處理20分鐘或者標準液清洗，使其表面形成C-H 鍵。
[0022]兩個反應物瓶中一個裝入10mL_250mL的N-甲基_N_亞硝基對甲苯磺酰胺溶液，另一個裝入氫氧化鉀溶液，反應物瓶3中裝入IO-1OOmL甲醇，此時管壁溫度優選為1-40° Co
[0023]載氣流量為lsccm_250sccm,進入N-甲基_N_亞硝基對甲苯磺酰胺溶液，以運輸方式將N-甲基-N-亞硝基對甲苯磺酰胺攜帶出來；同時載氣和吹掃方式運輸的氫氧化鉀堿溶液混合，進入到甲醇溶劑中，發生反應，反應式為:
[0024]
【權利要求】
1.用于增加原子層沉積前驅體數量的方法，其特征在于，包括: 將襯底基片進行表面處理； 將襯底放入原子層沉積設備的反應腔室中； 將載氣通入不同反應物瓶內，通過載氣帶出的反應物在溶劑瓶內進行反應，而生成前驅體； 將前驅體輸送到原子層沉積反應腔中進行薄膜的沉積。
2.根據權利要求1所述的用于增加原子層沉積前驅體數量的方法，其特征在于，所述載氣是氮氣N2、氦氣He或者氬氣Ar。
3.根據權利要求1所述的用于增加原子層沉積前驅體數量的方法，其特征在于，所述載氣用來運輸前驅體的源為一路，所述載氣吹掃的源為多路。
4.根據權利要求1所述的用于增加原子層沉積前驅體數量的方法，其特征在于，所述載氣是并行，同時與各反應物接觸的。
5.根據權利要求1所述的用于增加原子層沉積前驅體數量的方法，其特征在于，所述反應物瓶是兩個或者兩個以上。
6.根據權利要求5所述的用于增加原子層沉積前驅體數量的方法，其特征在于，所述反應物瓶包括裝有第一反應物的第一反應物瓶、裝有第二反應物的第二反應物瓶和裝有溶劑的第三反應物瓶；所述第一反應物、所述第二反應物在所述溶劑中反應，用于生成前驅體的物質。
7.根據權利要求1所述的用于增加原子層沉積前驅體數量的方法，其特征在于，所述載氣流量為Isccm - 250sccm。`
8.根據權利要求1所述的用于增加原子層沉積前驅體數量的方法，其特征在于，所述載氣帶出反應物以及輸運難揮發前驅體時的管壁溫度低于原子層沉積的反應腔室溫度，所述載氣帶出反應物以及輸運難揮發前驅體時的管壁溫度為1° C-90° C。
9.根據權利要求1所述的用于增加原子層沉積前驅體數量的方法，其特征在于，所述前驅體是兩種或者兩種以上，是現場化學反應生成的，或易揮發和分解的前驅體。
【文檔編號】C23C16/44GK103866278SQ201210532057
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2012年12月11日 優先權日:2012年12月11日
【發明者】盧維爾, 夏洋, 李超波, 石莎莉 申請人:中國科學院微電子研究所