磁场辅助等离子体增强原子层沉积技术中的物理问题研究

本课题拟针对磁场辅助等离子体增强原子层沉积氧化铝薄膜时出现的现象进行物理研究。等离子体增强原子层沉积(PA-ALD)可以降低沉积薄膜的温度、扩大可用单体的范围、提高沉积薄膜的速率。当采用磁场进一步辅助PA-ALD沉积薄膜时,其沉积速率会进一步提高（1～3倍），薄膜的表面粗糙度也大大降低（超光滑的0.06nm），但是薄膜的保型性改善有限。研究发现不论薄膜的沉积速率、表面粗糙度还是保型性，和所加磁场的大小、方向有密切的关系。基片台上的自偏压也影响沉积薄膜的保型性。因此，本课题提出一种新颖的方法，研究和测量磁场辅助PA-ALD的等离子体参数及其物理机制。同时结合等离子体鞘层和自偏压形成原理，拟采用27.12MHz脉冲射频放电改善PA-ALD保型性。本课题的开展将促进新型PA-ALD源开发，为在提高ALD沉积效率的同时保持其高保型性这一关键问题提供全新的思路和方法，扩大ALD的应用范围。

本课题拟针对磁场辅助等离子体增强原子层沉积氧化铝薄膜时出现的现象进行物理研究。等离子体增强原子层沉积(PA-ALD)可以降低沉积薄膜的温度、扩大可用单体的范围、提高沉积薄膜的速率。当采用磁场进一步辅助PA-ALD沉积薄膜时,其沉积速率会进一步提高（1～3倍），薄膜的表面粗糙度也大大降低（超光滑的0.06nm），但是薄膜的保型性改善有限。研究发现不论薄膜的沉积速率、表面粗糙度还是保型性，和所加磁场的大小、方向有密切的关系。基片台上的自偏压也影响沉积薄膜的保型性。因此，本课题提出一种新颖的方法，研究和测量磁场辅助PA-ALD的等离子体参数及其物理机制。同时结合等离子体鞘层和自偏压形成原理，拟采用27.12MHz脉冲射频放电改善PA-ALD保型性。本课题的开展将促进新型PA-ALD源开发，为在提高ALD沉积效率的同时保持其高保型性这一关键问题提供全新的思路和方法，扩大ALD的应用范围。