[发明专利]经由磁约束获得的带电微粒耗尽等离子体的薄膜沉积

权利要求书

1.一种形成薄膜材料的方法，包括：

提供一种或多种前体；

激活所述前体以形成等离子体，所述等离子体包括多种粒种，所述多个粒种包括一个或多个带电粒种以及一个或多个中性粒种；

借助于磁场来操纵所述等离子体，对所述等离子体的所述操纵降低了所述等离子体中所述带电粒种的浓度，从而生成带电微粒耗尽沉积介质；以及

由所述带电微粒耗尽沉积介质形成薄膜材料。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述一种或多种前体包括包含硅或锗的前体。

3.如权利要求2所述的方法，其中，所述一种或多种前体包括选自由SiH₄、Si₂H₆、烷基置换的硅烷、GeH₄、Ge₂H₆、烷基置换的锗烷、SiF₄、SiF₄的氟化形式、GeF₄以及GeH₄的氟化形式组成的组中的前体。

4.如权利要求2所述的方法，其中，借助于所述磁场对所述等离子体的所述操纵提高了中性SiH₃粒种的浓度。

5.如权利要求2所述的方法，其中，所述一种或多种前体包括包含硅的前体和包含锗的前体。

6.如权利要求5所述的方法，其中，所述一种或多种前体包括SiH₄和GeH₄。

7.如权利要求2所述的方法，其中，所述薄膜材料的缺陷浓度小于1×10¹⁶cm^-3。

8.如权利要求2所述的方法，其中，所述薄膜材料的缺陷浓度小于1×10¹⁵cm^-3。

9.如权利要求1所述的方法，其中，所述一种或多种前体包括包含氟或氢的前体。

10.如权利要求9所述的方法，其中，借助于所述磁场对所述等离子体的所述操纵提高了中性F粒种的浓度。

11.如权利要求2所述的方法，其中，所述一种或多种前体进一步包括包含掺杂元素的前体。

12.如权利要求11所述的方法，其中，所述掺杂前体包含硼或磷。

13.如权利要求1所述的方法，其中，所述激活前体包括：

提供第一电极；

提供第二电极；所述磁场与从所述第一电极向所述第二电极延伸的方向对准；以及

在所述第一电极和所述第二电极之间设置电场，所述电场限定等离子体激活区域，来自所述前体的所述等离子体形成在所述等离子体激活区域中。

14.如权利要求13所述的方法，其中，所述磁场的强度沿着从所述第一电极向所述第二电极延伸的所述方向是均匀的。

15.如权利要求13所述的方法，其中，所述磁场的强度在从所述第一电极向所述第二电极延伸的所述方向上在第一距离上方单调地增大。

16.如权利要求15所述的方法，其中，所述磁场的强度在从所述第一电极向所述第二电极延伸的所述方向上在第二距离上方单调地减小。

17.如权利要求13所述的方法，其中，所述薄膜的所述形成发生于所述等离子体激活区域的外部。

18.如权利要求1所述的方法，其中，借助于所述磁场对所述等离子体的所述操纵包含减小所述等离子体的体积。

19.如权利要求1所述的方法，其中，借助于所述磁场对所述等离子体的所述操纵提高了所述等离子体中所述中性粒种的浓度。

20.如权利要求1所述的方法，其中，借助于所述磁场对所述等离子体的所述操纵引发了所述等离子或所述等离子体内的回旋运动。

21.如权利要求20所述的方法，其中，所述回旋运动包括螺旋形运动。

22.如权利要求20所述的方法，其中，所述回旋运动在所述等离子体内形成了富含所述带电粒种的区域和富含所述中性粒种的区域。