一种在等离子体增强原子层沉积(PEALD)反应室的微体积中处理的半导体衬底上沉积氮化硅膜的方法，其中单个半导体衬底被支撑在基座的陶瓷表面上并且将工艺气体通过喷头的陶瓷表面中的气体出口引入所述半导体衬底上方的反应区中，所述方法包括：(a)用氟等离子体清洁所述基座和所述喷头的所述陶瓷表面，(b)在所述陶瓷表面上沉积不含卤化物的原子层沉积(ALD)氧化物底涂层，(c)在所述不含卤化物的ALD氧化物底涂层上沉积ALD氮化硅预涂层，以及(d)通过将每个半导体衬底转移到所述反应室中并在被支撑在所述基座的所述陶瓷表面上的所述半导体衬底上沉积ALD氮化硅膜来处理成批的半导体衬底。