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原子层沉积(ALD)

原子层沉积(或ALD)是一种高级沉积技术,它允许以精确控制的方式沉积一些纳米的超薄膜。ALD不仅提供了良好的厚度控制和均匀性,而且可以用相同的涂层覆盖3D结构。

ALD依赖于自限制的表面反应,因此通常提供非常低的针孔和颗粒水平,这可以受益于广泛的应用。万博电脑网页版登录对于许多应用,人们都在寻找胶片和界面控制和高胶片质量的水平。万博电脑网页版登录血浆的使用允许改善膜性能,控制层和广泛的可能材料。独特的表面预处理的灵活性可用于低损伤处理。

强调

  • 高质量的薄膜以最终的厚度精度生长,一次是一个原子层
  • 典型均匀性<±2%,最多200毫米晶片
  • 出色的步骤覆盖范围,即使在高纵横比结构内部
  • 高度符合涂层
  • 低针孔和颗粒水平
  • 低伤害和低温过程
  • 成核延迟减少
  • 广泛的材料和过程
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原子层沉积过程

原子层沉积通常涉及4个步骤的循环,该循环根据需要重复多次重复,以实现所需的沉积厚度。该示例显示了Al的ALD2o3使用al(ch3),(TMA)和O2等离子体。

步骤1)用TMA的前体蒸气对基板进行剂量,该蒸气吸附并与表面反应。通过正确选择前体和参数,该反应是自限制的。

第2步)清除所有残留前体和反应产物。

步骤3)低损伤的远程血浆暴露于表面上,活性氧自由基氧化表面并去除表面配体,由于表面配体数量有限,该反应是自限制的。

第4步)反应产物从腔室清除。

仅步骤3在H之间变化2o用于热过程或O2等离子体。当ALD工艺沉积A(子)埃(亚)埃静态厚度时,对沉积过程的控制是在原子量表下获得的。

ALD过程的第一阶段显示上半年周期

第一循环

ALD过程的第二阶段显示了TMA的清除

清除

ALD过程的第三阶段显示第二半环

第二个半环

ALD过程的第四阶段显示清除

清除

热ald

  • 即使在高纵横比和复杂结构中也可以实现保形涂层
  • 通过原子层沉积,可以使用多种材料,例如:
    • 氧化物:
      al2o3,hfo2,Sio2,tio2,srtio3,ta2o5,GD2o3,Zro2,GA2o3,v2o5,co3o4,Zno,Zno:Al,Zno:B,在2o3:h,wo3,moo3,NB2o5,Nio,Mgo,Ruo2
    • 氟化物:MGF2,alf3
    • 有机杂交材料:藻酮
    • 氮化物:锡,棕褐色,si3n4,Aln,Gan,WN,HFN,NBN,GDN,VN,ZRN
    • 金属:PT,Ru,Pd,Ni,W
    • 硫化物:ZnS,MOS2

等离子体增强ALD(PE-ald)

除了热ALD的好处外,Peald还可以选择具有增强膜质量的前体化学选择:

  • 等离子体可实现低温ALD过程,远程源保持低血浆损伤
  • 消除了对水作为前体的需求,减少了ALD循环之间的清除时间 - 尤其是对于低温
  • 通过改善杂质的去除,较高质量的薄膜,导致电阻率降低,密度较高,等等
  • 通过使用氢等离子体有效的金属化学
  • 控制化学计量/相的能力
  • 成核延迟减少
  • 血浆表面处理
  • 某些材料可以进行血浆清洁室的清洁

具有高速血浆ALD SiO2的高纵横比(15:1)结构的共形涂层

高速覆盖(15:1)的结构涂层具有高速血浆ALD SIO的结构2

Al2O3由Flexal ALD的礼貌存放

AL2O3由Flexal Ald存入 - Eindhoven技术大学提供

血浆ALD的SIO2,TIO2和AL2O3的共形沉积

SIO的保形沉积2,tio2和Al2o3由等离子体ALD,(CC由4.0许可证),图像库www.atomiclimits.com,2021

ALD的关键特征

  • 我们的工程师设置的保证流程
  • 血浆表面预处理
  • 氧化物
    • 低温处理具有高材料质量
    • 掺杂和混合
  • 硝酸盐(屈肌)
    • 低电阻率
    • 低氧含量,高折射率
  • 金属
    • 血浆低成核延迟
    • 低温沉积
  • 底物偏见:
    • 在血浆期间,ALD控制材料特性
      • 压力,密度,结晶度(以及其他)
    • 在血浆ALD到清洁前底物表面之前
      • 蚀刻2o3,hfo2,Sio2,si3n4
    • 血浆后,ALD修改材料和表面特性
  • 选择具有底物偏置以进一步的过程控制和改进的材料属性。
ALD血浆过程图

ALD系统和优势

挠性
atomfab
加载 负载锁或盒式磁带
盒式处理程序。Brooks MMX与对准器。可选的凉爽站。
基材 在载体板上的最多200mm晶圆处理和碎片 可以配置为200毫米,150毫米或100毫米。
气泡液体和固体前体 最多8加水,臭氧和气体 蒸气绘制前体
最大前体源温度 200ºC 高蒸汽压力前体冷却在室温以下以进行控制,可重复的给药
具有快速输送系统的MFC控制气管;1)热气体前体(例如NH 3 ,o 2 )2)血浆气体(例如O 2 ,n 2 2 sub>,h 2 在外部安装的气舱中最多10 在5-ine气舱气体上(可与有毒和无毒线配置)
请求对ALD系统的报价

我们的原子层沉积设备建立在十多年的经验基础上。关键功能包括牛津仪器系统的系统包括:狗万正网地址

  • 剂量气体脉冲降低至10msecs,可很好地控制剂量量。
  • 快速配方控制,降至10msecs。
  • 血浆和热ALD之间的软件控制。
  • 负载锁,自动压力控制(APC)阀(在ALD循环期间开放和关闭150毫秒),涡轮机的快速周期时间,对水分敏感的硝酸盐和金属。
  • 通过压力和功率控制,可以很好地控制离子能量。RF底物偏置的选择,以增强离子能以进行进一步的过程控制。

广泛的材料

通过原子层沉积,可以多种材料可以保证和设置各种过程。对于新颖的过程,我们广泛的过程知识和广泛的网络使我们能够提供起点食谱,这些食谱应该是良好的起点,可以迅速发展出强大的过程。

通常,利用我们的血浆知识和对MFC控制的气体混合物(包括有毒气体)的处理,通常可以使用基于等离子体的工艺。

2D材料

flexal2d用于ALD 2D材料

2D材料ALD也可以通过ALD增长,这是一个新的发展,目的是迈向高质量的MOS2电影。ALD化学控制有望能够在CMOS兼容温度下使用其独特性能,并在大面积(200mm晶圆)上具有精确的数字厚度控制。

金属

氟化物

硫化物

pt

alf 3

MOS 2

ru

MGF 2

氧化物

硝酸盐

Al 2 o 3

Aln

CO 3 o 4

ga 2 o 3

HFO 2

HFN

2 o 3中

li 2 co <​​ub> 3

Moo 3

nb 2 o 5

尼奥

Sio 2

Si 3 n 4

sno 2

ta 2 o 5

棕褐色

tio 2

wo 3

Wn

Zno

ZRO2

我们很高兴介绍来自Eindhoven技术大学(TU/E)的两名博士学位学生的研究项目。作为工程科学技术领域的主要大学,TU/E一直致力于创新过程技术,致力于推进原子层沉积的工业应用(ALD),这是一种高级沉积技术,允许将超薄膜用于原子- 层厚度控制。

在牛津仪器等离子技术与埃因霍温大学之间的合作伙伴关系15年之后,我们继续推动狗万正网地址ALD研发的界限,ALD研发的界限是在许多纳米制作应用中使用的最快发展的技术之一。万博电脑网页版登录研究专业的Karsten Arts和Marc Merkx都使用了牛津仪器的弹性ALD系统,具有远程感应耦合的等离子体来源,可实狗万正网地址现高质量的沉积。

狗万正网地址牛津仪器ALD设备优势

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