陶瓷薄膜低温沉积方法技术

本发明专利技术提供一种采用原子层沉积(ALD)、纳米层沉积(NLD)和化学气相沉积(CVD)用于低温沉积碳化物、氮化物和诸如碳氮化物的混合相的陶瓷薄膜的方法。沉积化学成分使用前驱体组合物，以使该薄膜沉积工艺中基底的温度比当前沉积工艺的基底温度大幅降低，薄膜包括硼(B)碳化物、氮(N)、氮化物、硅(Si)的碳氮化物、碳(C)、锗(Ge)、磷(P)、砷(As)、氧(O)、硫(S)、硒(S)。本发明专利技术ALD工艺和相应的NLD和CVD工艺方法为多种薄膜提供较低的沉积温度，所述薄膜包括选自B、C、Si、Ge、N、P、As、O、S和Se的元素的组。所述反应前驱体组合物是基于前驱体彼此间的反应活性进行选择的，反应活性由吉布斯自由能(ΔG)相对于沉积温度的变化确定。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】相关串请的交叉引用本申请主张递交于2012年12月21日序列号为61/745，523的美国临时专利申请的优先权，据此，其内容通过引用的方式并入。
本专利技术主要涉及薄膜的沉积方法，尤其涉及借助原子层沉积(ALD)，纳米层淀积方法(NLD)和化学气相沉积(CVD)方法的碳化物，氮化物和诸如碳氮化物的混合相所构成的陶瓷薄膜的低温沉积方法。
技术介绍
由碳化物、氮化物以及由硅、锗、硼和其混合相组成的碳氮化物构成的薄膜被广泛应用于高温、高功率电子器件，恶劣环境下工作的传感器，抗腐蚀和耐磨损的涂层，发光二极管(LED)制造等。这些材料的薄膜沉积工艺普遍采用的方法包括喷溅涂覆法，物理气相沉积(PVD)，化学气相沉积(CVD)和原子层沉积(ALD)以及其它各种涉及等离子沉积的方法。然而，在这些薄膜的沉积方法中，化学气相沉积(CVD)和原子层沉积(ALD)由于在膜质量、组成成分、均匀性、粘附性和大覆盖面积上具有的各种优点，因而成为目前的主流方法。工业上广泛采用的CVD工艺是一种依赖通量的工艺。在动力学限制状态下，CVD工艺同样也对衬底温度敏感。然而，CVD工艺可以在高沉积速率(从几微本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于低温沉积碳化物、氮化物及其混合相的陶瓷薄膜涂层的方法，所述方法包括：确定沉积化学成分，该成分使用反应前驱体组合物以影响将所述薄膜沉积在基底表面的所需温度；将所述基底装载入工艺室；调节一个或多个工艺参数，包括基底温度、腔室压力和腔室温度；启动沉积循环(cycle)；确定是否已经达到所述薄膜涂层的预定厚度，并重复所述沉积循环直至达到所述预定厚度；其中所述沉积是采用原子层沉积(ALD)、纳米层沉积(NLD)或化学气相沉积(CVD)；其中基于各所述反应前驱体之间的反应活性选择所述反应前驱体组合物，所述反应活性由随所述腔室的沉积温度而改变的吉布斯自由能(ΔG)确定。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：普拉萨德·纳哈·加吉尔，彼得·约瑟夫·杜绍，
申请(专利权)人：普拉萨德·纳哈·加吉尔，彼得·约瑟夫·杜绍，
类型：发明
国别省市：美国;US