[发明专利]薄膜沉积方法

权利要求书

1.一种薄膜沉积方法，其采用的工艺设备包括工艺腔室，在所述工艺腔室的顶部设置有靶材，所述靶材分别与射频电源和直流电源电连接，并且在所述工艺腔室内、位于所述靶材的下方设置有用于承载晶片的基座，其特征在于，包括：

第一阶段，使基座位于第一工艺位置，向所述工艺腔室内通入工艺气体，并仅开启所述射频电源，以在所述晶片表面沉积形成预设厚度的薄膜；

第二阶段，使基座位于第二工艺位置，并开启所述直流电源，以使所述薄膜达到目标厚度；

其中，所述第一工艺位置低于所述第二工艺位置；并且，

在所述工艺腔室内还设置有压环，当所述基座位于所述第二工艺位置时，所述压环压住所述晶片上表面的边缘区域；当所述基座位于所述第一工艺位置时，所述压环与所述晶片相分离；

在进行所述第二阶段的过程中，向所述基座的上表面与所述晶片的下表面之间输送冷却气体。

2.根据权利要求1所述的薄膜沉积方法，其特征在于，所述基座在处于所述第一工艺位置时，与所述压环之间的竖直间距为30～50mm。

3.根据权利要求1所述的薄膜沉积方法，其特征在于，所述第一阶段进一步包括以下步骤：

S11，使基座位于第一工艺位置，并向所述工艺腔室内通入工艺气体，且使工艺气体的流量处于预设的第一流量状态，以及使腔室压强处于预设的第一压强状态；

S12，开启所述射频电源，以激发所述工艺腔室内的工艺气体形成等离子体；

S13，降低腔室压强，以使其处于预设的第二压强状态；

S14，降低工艺气体的流量，以使其处于预设的第二流量状态。

4.根据权利要求3所述的薄膜沉积方法，其特征在于，所述第二阶段进一步包括以下步骤：

S21，使工艺气体的流量处于第三流量状态，以及使腔室压强维持在所述第二压强状态，并使基座位于第二工艺位置；

S22，向所述基座的上表面与所述晶片的下表面之间输送冷却气体，并开启所述直流电源；

S23，仅关闭所述射频电源；

S24，降低工艺气体的流量，以使其处于预设的第四流量状态；

S25，停止通入所述工艺气体和所述冷却气体，以使腔室压强降低至真空压强状态。

5.根据权利要求4所述的薄膜沉积方法，其特征在于，所述步骤S21、所述步骤S22和所述步骤S23的工艺时间均为3～10s；所述步骤S24的工艺时间为100～1000s；所述步骤S25的工艺时间为1～5s；

所述冷却气体的流量为10～100sccm；

所述工艺气体在处于所述第三流量状态时的流量为100～200sccm；所述工艺气体在处于所述第四流量状态时的流量为50～80sccm；

所述直流电源的直流功率为200～500W；

所述射频电源的射频功率为100～500W。

6.根据权利要求3所述的薄膜沉积方法，其特征在于，所述步骤S11、所述步骤S12和所述步骤S13的工艺时间均为3～10s；所述步骤S14的工艺时间为30～100s；

所述工艺气体在处于所述第一流量状态时的流量为100～200sccm；所述工艺气体在处于所述第二流量状态时的流量为30～50sccm；

所述射频电源的射频功率为100～500W。

7.根据权利要求3所述的薄膜沉积方法，其特征在于，所述工艺设备还包括用于控制所述工艺腔室的排气量的闸阀；

在所述步骤S11中，通过使所述闸阀处于半开状态，而使腔室压强处于所述第一压强状态；

在所述步骤S13中，通过使所述闸阀处于全开状态，而使腔室压强处于所述第二压强状态。

8.根据权利要求1所述的薄膜沉积方法，其特征在于，所述预设厚度为3～5nm。

9.根据权利要求1所述的薄膜沉积方法，其特征在于，所述目标厚度为40～100nm。