[发明专利]一种脉冲调制射频等离子体增强原子层沉积装置及方法

权利要求书

1.一种脉冲调制射频等离子体增强原子层沉积装置，包括真空反应腔体（11），真空反应腔体（11）内底部设有基底（13），真空反应腔体（11）分别连接真空机械泵（15）和前驱体输入管路，其特征在于，真空反应腔体（11）内顶部设有等离子体电极（12），等离子体电极（12）依次连接射频功率匹配器（16）、脉冲调制射频电源（17）和脉冲延时器（18）。

2.如权利要求1所述的脉冲调制射频等离子体增强原子层沉积装置，其特征在于，所述的前驱体输入管路包括主管路以及与主管路连接的至少一个支路，主管路连接载气输入装置，主管路上设有载气气动阀，每个支路连接一个前驱体输入装置，每个支路上设有一个前驱体气动阀和一个前驱体手动阀，真空机械泵（15）连接制动气体管路，制动气体管路连接制动气体输入装置，制动气体管路上设有制动气体气动阀（9），载气气动阀、每个前驱体气动阀以及制动气体气动阀（9）皆连接集成控制模块（10），集成控制模块（10）连接电脑（19），电脑（19）还连接脉冲延时器（18）和脉冲调制射频电源（17）。

3.如权利要求2所述的脉冲调制射频等离子体增强原子层沉积装置，其特征在于，所述的基底（13）和前驱体输入管路中皆设有温度控制系统，所述温度控制系统连接电脑（19）。

4.如权利要求3所述的脉冲调制射频等离子体增强原子层沉积装置，其特征在于，所述的电脑（19）上运行有控制软件，其工作流程为：初始化，读取真空反应腔体真空度；设置基底、主管路和前驱体管路温度；设置前躯体时间；设置循环次数；设置流量；设置脉冲调制射频电源功率；设置脉冲调制射频电源调制脉冲参数；设置脉冲延时器延时时间；开始循环运行，循环结束后停止。

5.如权利要求1所述的脉冲调制射频等离子体增强原子层沉积装置，其特征在于，所述的等离子体电极（12）为铜电极或铝电极，其厚度为1mm-10mm。

6.如权利要求1所述的脉冲调制射频等离子体增强原子层沉积装置，其特征在于，所述的真空反应腔体（11）的高度为30mm-50mm。

7.一种脉冲调制射频等离子体增强原子层沉积方法，其特征在于，在沉积至少一种前驱体时，通过脉冲调制射频电源（17）产生等离子体辅助沉积。

8.如权利要求7所述的脉冲调制射频等离子体增强原子层沉积方法，其特征在于，在沉积前驱体之前，采用等离子体对基片材料表面进行预处理。

9.如权利要求8所述的脉冲调制射频等离子体增强原子层沉积方法，其特征在于，所述的基片材料为硅片、石英玻璃、陶瓷或聚合物材料。

10.如权利要求7所述的脉冲调制射频等离子体增强原子层沉积方法，其特征在于，在沉积后一种前驱体之前，用等离子体对前一种前驱体进行活化。