✖


Jump to content

Нанесение атомного слоя

Схематическая иллюстрация одного реакционного цикла процесса ALD с использованием процесса триметилалюминий (ТМА)-вода для изготовления тонких пленок оксида алюминия в качестве (упрощенного) примера. Там исходная поверхность содержит гидроксилы (группы ОН) в качестве реакционноспособных центров; Шаг 1 — реакция ТМА; Шаг 2 — это этап продувки или вакуумирования, Шаг 3 — это реакция воды, а Шаг 4 — это этап продувки или вакуумирования. [1]

Атомно-слоевое осаждение ( ALD ) — это метод осаждения тонких пленок , основанный на последовательном использовании газофазного химического процесса ; это подкласс химического осаждения из паровой фазы . В большинстве реакций ALD используются два химических вещества, называемые предшественниками (также называемыми «реагентами»). Эти предшественники реагируют с поверхностью материала по одному последовательным, самоограничивающимся образом. Тонкая пленка медленно осаждается в результате многократного воздействия отдельных прекурсоров. ALD является ключевым процессом в производстве полупроводниковых устройств и частью набора инструментов для синтеза наноматериалов .

Введение

[ редактировать ]

Во время осаждения атомного слоя пленка выращивается на подложке путем воздействия на ее поверхность альтернативных газовых частиц (обычно называемых предшественниками или реагентами). В отличие от химического осаждения из паровой фазы, прекурсоры никогда не присутствуют в реакторе одновременно, а вводятся в виде серии последовательных, неперекрывающихся импульсов. В каждом из этих импульсов молекулы-предшественники реагируют с поверхностью самоограничивающимся образом, так что реакция прекращается, как только все доступные участки на поверхности будут израсходованы. Следовательно, максимальное количество материала, осаждаемого на поверхность после однократного воздействия всех прекурсоров (так называемый цикл ALD), определяется характером взаимодействия прекурсора с поверхностью. [2] [3] Варьируя количество циклов, можно выращивать материалы равномерно и с высокой точностью на подложках произвольной сложности и больших размеров.

Обзор материалов, синтезированных ALD, с одной или несколькими публикациями, описывающими процесс. [4]

ALD — это метод осаждения с большим потенциалом для производства очень тонких конформных пленок с контролем толщины и состава пленок на атомном уровне. Основной движущей силой недавнего интереса является перспектива ALD в уменьшении размера микроэлектронных устройств в соответствии с законом Мура . АЛД — это активная область исследований, в научной литературе опубликованы сотни различных процессов. [2] [3] [5] хотя некоторые из них демонстрируют поведение, отличное от идеального процесса ALD. [5] В настоящее время существует несколько всеобъемлющих обзорных статей, в которых дается краткое изложение опубликованных процессов ALD, включая работу Пуурунена, [6] Мииккулайнен и др. , [5] Кноупс и др . [7] и Маккус и Шнайдер и др. . [8] Интерактивная база данных процессов ALD, управляемая сообществом, также доступна в Интернете. [4] который генерирует актуальный обзор в виде аннотированной таблицы Менделеева.

Родственный метод осаждения атомного слоя, осаждение молекулярного слоя (MLD), использует органические предшественники для осаждения полимеров. Комбинируя методы ALD/MLD, можно создавать высококонформные и чистые гибридные пленки для многих применений.

Другая технология, связанная с ALD, - это последовательный инфильтрационный синтез (SIS), в котором используется поочередное воздействие паров прекурсора для проникновения и модификации полимеров. SIS также называют инфильтрацией паровой фазы (VPI) и последовательной инфильтрацией пара (SVI).

История

[ редактировать ]

1960-е годы

[ редактировать ]

В 1960-х годах Станислав Кольцов вместе с Валентином Алесковским и коллегами экспериментально разработал принципы АЛД в Ленинградском технологическом институте (ЛТИ) в Советском Союзе . [9] Целью было экспериментально развить теоретические соображения «рамочной гипотезы», выдвинутой Алесковским в его докторской диссертации 1952 года. [9] Эксперименты начались с реакций хлорида металла и воды с пористым кремнеземом, а вскоре распространились и на другие материалы подложек и плоские тонкие пленки. [9] Алесковский и Кольцов вместе предложили название «Молекулярное наслоение» для новой техники в 1965 году. [9] Принципы молекулярного расслоения были обобщены в докторской диссертации («профессорской диссертации») Кольцова в 1971 году. [9] Научно-исследовательская деятельность в области молекулярного расслоения охватывала широкий спектр: от исследований в области фундаментальной химии до прикладных исследований с пористыми катализаторами, сорбентами и наполнителями, микроэлектроники и не только. [9] [10]

В 1974 году, приступая к разработке тонкопленочных электролюминесцентных дисплеев (TFEL) в компании Instrumentarium Oy в Финляндии , Туомо Сунтола разработал ALD как передовую тонкопленочную технологию. [11] [12] Сунтола назвал это атомно-слоевой эпитаксии (ALE), основываясь на значении слова «эпитаксии» на греческом языке, «расположение на». [11] [12] Первые эксперименты были проведены с элементарными Zn и S для выращивания ZnS. [11] [12] ALE как средство для выращивания тонких пленок было запатентовано более чем в 20 странах. [11] Прорыв произошел, когда Сантола и его коллеги перешли от реакторов высокого вакуума к реакторам с инертным газом, что позволило использовать сложные реагенты, такие как хлориды металлов, сероводород и водяной пар, для проведения процесса ALE. [11] [13] Технология была впервые раскрыта на конференции SID 1980 года. [11] Представленный прототип дисплея TFEL состоял из слоя ZnS между двумя диэлектрическими слоями оксида алюминия, все они были изготовлены в процессе ALE с использованием ZnCl 2 + H 2 S и AlCl 3 + H 2 O в качестве реагентов. Первой крупномасштабной проверкой концепции дисплеев ALE-EL стали табло с информацией о рейсах, установленные в аэропорту Хельсинки-Вантаа в 1983 году. [11] Производство плоских дисплеев TFEL началось в середине 1980-х годов компанией Lohja Oy на заводе в Оларинлуоме. [11] Академические исследования ALE начались в Технологическом университете Тампере (где Сунтола читал лекции по электронной физике) в 1970-х годах и в 1980-х годах в Хельсинкском технологическом университете . [11] Производство дисплеев TFEL до 1990-х годов оставалось единственным промышленным применением ALE. В 1987 году Suntola начала разработку технологии ALE для новых применений, таких как фотоэлектрические устройства и гетерогенные катализаторы , в компании Microchemistry Ltd., созданной для этой цели финской национальной нефтяной компанией Neste Oy. В 1990-х годах развитие ALE в микрохимии было направлено на применение полупроводников и реакторов ALE, подходящих для обработки кремниевых пластин. В 1999 году Microchemistry Ltd. и технология ALD были проданы голландской ASM International , крупному поставщику оборудования для производства полупроводников, и Microchemistry Ltd. стала ASM Microchemistry Oy как финская дочерняя компания ASM. ООО «Микрохимия»/АСМ ООО «Микрохимия» было единственным производителем коммерческих ALD-реакторов в 1990-х годах. В начале 2000-х годов опыт работы с реакторами ALD в Финляндии привел к появлению двух новых производителей, Beneq Oy и Picosun Oy, последний был основан Свеном Линдфорсом, близким коллегой Сантолы с 1975 года. Число производителей реакторов быстро росло, и применение полупроводников стало промышленным прорывом. технологии ALD, поскольку ALD стала технологией, позволяющей продолжать Закон Мура . [11] В 2004 году Туомо Сунтола получил европейскую награду SEMI за разработку технологии ALD для полупроводниковых приложений. [11] а в 2018 году – Премия тысячелетия в области технологий . [14]

Разработчики ML и ALE встретились на 1-й международной конференции по атомно-слоевой эпитаксии «ALE-1» в Эспоо, Финляндия, 1990 г. [11] [9] Попытка раскрыть масштабы работ по молекулярному наслоению была предпринята в научной обзорной статье ALD в 2005 году. [3] и позже в публикациях, связанных с VPHA. [15] [9] [16]

Название «атомно-слоевое осаждение», по-видимому, было впервые предложено в письменной форме в качестве альтернативы ALE по аналогии с CVD Маркку Лескеля (профессором Хельсинкского университета ) на конференции ALE-1, Эспоо, Финляндия. Прошло около десяти лет, прежде чем это название получило всеобщее признание с началом серии международных конференций по ALD, проводимых Американским вакуумным обществом . [17]

2000-е

[ редактировать ]

В 2000 году Гуртей Сингх Сандху и Трунг Т. Доан из Micron Technology инициировали разработку пленок с высоким κ методом атомно- слоевого осаждения для DRAM устройств памяти . Это помогло обеспечить экономически эффективное внедрение полупроводниковой памяти , начиная с 90-нм узла DRAM. [18] [19] Корпорация Intel сообщила об использовании ALD для нанесения диэлектрика затвора с высоким κ для своей 45-нм технологии КМОП . [20]

ALD был разработан в двух независимых открытиях под названиями атомно-слоевая эпитаксия (ALE, Финляндия) и молекулярное наслоение (ML, Советский Союз). [15] Чтобы прояснить раннюю историю, летом 2013 года был создан Виртуальный проект по истории ALD (VPHA). [21] в результате появилось несколько публикаций, в которых рассматривается историческое развитие ALD под названиями ALE и ML. [15] [11] [9] [16]

2010-е годы

[ редактировать ]

В 2010 году последовательный инфильтрационный синтез (SIS), о котором впервые сообщили исследователи из Аргоннской национальной лаборатории к семейству методов, основанных на ALD, был добавлен .

Механизмы поверхностной реакции

[ редактировать ]

В прототипном процессе ALD субстрат подвергается воздействию двух реагентов A и B последовательным, неперекрывающимся образом. В отличие от других методов, таких как химическое осаждение из паровой фазы (CVD), где рост тонких пленок происходит в устойчивом режиме, в ALD каждый реагент реагирует с поверхностью самоограничивающимся образом: молекулы реагента могут реагировать только с конечное число реакционноспособных центров на поверхности. Как только все эти места будут израсходованы в реакторе, рост прекращается. Оставшиеся молекулы реагента смываются и только потом в реактор вводят реагент Б. Путем чередования экспозиций A и B наносится тонкая пленка. Этот процесс показан на рисунке сбоку. Следовательно, при описании процесса ALD подразумеваются как время введения дозы (время, когда поверхность подвергается воздействию прекурсора), так и время продувки (время, оставшееся между дозами, чтобы предшественник мог эвакуировать камеру) для каждого предшественника. Последовательность доза-очистка-доза-очистка бинарного процесса ALD составляет цикл ALD. Кроме того, вместо использования концепции скорости роста процессы ALD описываются с точки зрения их роста за цикл. [22]

При ALD на каждой стадии реакции необходимо уделять достаточно времени, чтобы можно было достичь полной плотности адсорбции. Когда это происходит, процесс достигает насыщения. Это время будет зависеть от двух ключевых факторов: давления прекурсора и вероятности прилипания. [23] Следовательно, скорость адсорбции на единицу площади поверхности можно выразить как:

Где R — скорость адсорбции, S — вероятность прилипания, а F — падающий молярный поток. [24] Однако ключевой характеристикой ALD является то, что S будет меняться со временем, поскольку по мере того, как больше молекул реагирует с поверхностью, вероятность прилипания будет уменьшаться, пока не достигнет нулевого значения после достижения насыщения.

Конкретные детали механизмов реакции сильно зависят от конкретного процесса ALD. Имея сотни доступных процессов для осаждения оксидов, металлов, нитридов, сульфидов, халькогенидов и фторидных материалов, [5] Раскрытие механистических аспектов процессов ALD является активной областью исследований. [25] Некоторые репрезентативные примеры показаны ниже.

Термический АЛД

[ редактировать ]
Предлагаемый механизм образования ALD Al 2 O 3 во время а) реакции ТМА б) H 2 O реакции

Термический ALD требует температур в диапазоне от комнатной температуры (~ 20 ° C) до 350 ° C для обмена лигандов или поверхностных реакций типа горения. [26] Это происходит за счет поверхностных реакций, что позволяет точно контролировать толщину независимо от геометрии подложки (в зависимости от соотношения сторон) и конструкции реактора. [2]

Синтез Al 2 O 3 из триметилалюминия (ТМА) и воды является одним из наиболее известных примеров термического ALD. Во время воздействия ТМА ТМА диссоциативно хемосорбируется на поверхности подложки, а оставшийся ТМА откачивается из камеры. Диссоциативная хемосорбция ТМА оставляет поверхность, покрытую AlCH 3 .Затем поверхность подвергается воздействию паров H 2 O, которые реагируют с поверхностью –CH 3, образуя CH 4 в качестве побочного продукта реакции и приводя к гидроксилированной поверхности Al 2 O 3 . [2]

Плазменный АЛД

[ редактировать ]

В плазменно-активированном ALD (PA-ALD) высокая реакционная способность плазменных частиц позволяет снизить температуру осаждения без ущерба для качества пленки; кроме того, можно использовать более широкий спектр прекурсоров и, следовательно, можно наносить более широкий спектр материалов по сравнению с термическим ALD. [2]

Пространственный ALD

[ редактировать ]

При временном ALD отдельные дозы прекурсора и сореагента отделяются друг от друга во времени с помощью этапа продувки. Напротив, в пространственном ALD (s-ALD) эти газы доставляются в разные места, поэтому в пространстве они разделены . При атмосферном давлении s-ALD прекурсор и сореагент подаются непрерывно и отделены друг от друга газовой завесой для предотвращения газофазных реакций. Такая газовая завеса обычно состоит из позиций впрыска и выпуска азота, см. рисунок 1. По мере движения подложки через различные газовые зоны на поверхности подложки происходят реакции самоограничения и происходит процесс ALD. Поскольку этот процесс можно легко ускорить, скорость осаждения пространственного ALD может быть намного выше, чем для обычного ALD. Например, для АСО Al 2 O 3 скорость осаждения увеличивается со 100-300 нм в час до 60 нм в минуту. [6]

Схематическое изображение пространственной концепции ALD

Поточный характер пространственного ALD делает его подходящим для крупносерийных производственных линий и рулонного производства. В целом, s-ALD используется для создания барьеров против проникновения влаги, пассивирующих слоев в кремниевых солнечных элементах и ​​функциональных слоев в батареях. Химия пространственных процессов ALD сравнима с типичными временными процессами ALD, а исследованные материалы включают неорганические оксиды металлов, такие как Al 2 O 3 , (легированные Al или Ga) ZnO, SiO 2 , In 2 O 3 , InZnO, LIPON, Zn(O,S), SnO x и TiO x , Могут быть нанесены а также металлы PMG (Pt, Ir, Ru). Кроме того, органические молекулы можно выращивать в сочетании с неорганическими атомами, чтобы обеспечить осаждение молекулярных слоев (MLD). Был продемонстрирован пространственный ALD, усиленный плазмой или озоном, который обычно снижает требуемые температуры осаждения.

ALD с фотоассистентом

[ редактировать ]

В этой разновидности ALD УФ-свет используется для ускорения поверхностных реакций на подложке. Следовательно, температуру реакции можно снизить, как при АЛД с плазмой. По сравнению с АЛД с использованием плазмы активация слабее, но ее часто легче контролировать, регулируя длину волны, интенсивность и время освещения. [2]

Металл АЛД

[ редактировать ]

Металлическая медь ALD привлекла большое внимание из-за спроса на медь в качестве межблочного материала. [ нужна ссылка ] и относительная легкость термического осаждения меди. [27] Медь имеет положительный стандартный электрохимический потенциал. [28] и является наиболее легко восстанавливаемым металлом из переходных металлов первого ряда. Таким образом, были разработаны многочисленные процессы ALD, в том числе несколько с использованием газообразного водорода в качестве сореагента. [27] [29] В идеале ALD металлической меди следует проводить при температуре ≤100 °C для получения непрерывных пленок с низкой шероховатостью поверхности. [30] поскольку более высокие температуры могут привести к агломерации осажденной меди. [31]

Некоторые металлы можно выращивать методом ALD посредством реакций удаления фторсилана с использованием галогенида металла и предшественника кремния (например, SiH 4 , Si 2 H 6 ) в качестве реагентов. Эти реакции очень экзотермичны из-за образования стабильных связей Si–F. [25] К металлам, осажденным при удалении фторсилана, относится вольфрам. [32] и молибден. [33] Например, поверхностные реакции для металлического вольфрама ALD с использованием WF 6 и Si 2 H 6 в качестве реагентов могут быть выражены как [32] [34]

WSiF 2 H* + WF 6 → WWF 5 * + SiF 3 H
WF 5 * + Si 2 H 6 → WSiF 2 H* + SiF 3 H + 2 H 2

Общая реакция ALD [25]

WF 6 + Si 2 H 6 → W + SiF 3 H + 2 H 2 , ∆H = –181 ккал

Скорость роста может варьироваться от 4 до 7 Å/цикл в зависимости от температуры осаждения (от 177 до 325 °C) и Si 2 H 6 (~10 экспозиции реагента 4 до 10 6 L), факторы, которые могут влиять на Si 2 H 6 внедрение в связи Si–H. [35] [36] и приводят к вкладу CVD кремния в рост ALD вольфрама. [25]

Термическая ALD многих других металлов сложна (или в настоящее время невозможна) из-за их очень отрицательных электрохимических потенциалов. Недавно применение новых сильных восстановителей привело к появлению первых сообщений о низкотемпературных термических процессах ALD для нескольких электроположительных металлов. Металлический хром осаждали с использованием предшественника алкоксида хрома и BH 3 (NHMe 2 ). [37] Металлические титан и олово были выращены из соответствующих хлоридов металлов (MCl 4 бис( триметилсилильного ) кольцевого соединения. , M = Ti, Sn) и шестичленного [38] [39] Металлический алюминий осаждали с использованием предшественника дигидрида алюминия и AlCl 3 . [40]

Каталитический SiO 2 ALD

[ редактировать ]

Использование катализаторов имеет первостепенное значение для разработки надежных методов SiO 2 ALD. Без катализаторов поверхностные реакции, приводящие к образованию SiO 2 , обычно протекают очень медленно и происходят только при исключительно высоких температурах. Типичные катализаторы SiO 2 ALD включают основания Льюиса, такие как NH 3 или пиридин и SiO 2 ; ALD также может быть инициирован, когда эти основания Льюиса соединяются с другими предшественниками кремния, такими как тетраэтоксисилан (TEOS). [25] водородная связь Считается, что возникает между основанием Льюиса и поверхностными частицами SiOH* или между реагентом на основе H 2 O и основанием Льюиса. Кислород становится более сильным нуклеофилом , когда водородные связи основания Льюиса с поверхностными частицами SiOH*, поскольку связь SiO-H эффективно ослабляется. Таким образом, электроположительный атом Si в реагенте SiCl 4 более восприимчив к нуклеофильной атаке. Аналогично, водородная связь между основанием Льюиса и реагентом H 2 O делает электроотрицательный O в H 2 O сильным нуклеофилом, который способен атаковать Si в существующих поверхностных частицах SiCl*. [41] Использование катализатора на основе Льюиса является более или менее обязательным требованием для SiO 2 ALD, поскольку без катализатора на основе Льюиса температура реакции должна превышать 325 °C, а давление должно превышать 10 °C. 3 торр. Как правило, наиболее благоприятная температура для проведения SiO 2 ALD составляет 32 °C, а обычная скорость осаждения составляет 1,35 ангстрем на последовательность бинарной реакции. две поверхностные реакции для SiO 2 ALD, общая реакция и схема, иллюстрирующая катализ основанием Льюиса в SiO 2 Ниже представлены ALD.

Первичные реакции на поверхности:
SiOH* + SiCl 4 → SiOSiCl 3 * + HCl
SiCl* + H 2 O → SiOH* + HCl
Общая реакция АЛД:
SiCl 4 + 2H 2 O → SiO 2 + 4 HCl
Предлагаемый механизм катализа основаниями Льюиса SiO 2 ALD во время а) реакции SiCl 4 и б) реакции H 2 O
Механизмы реакции АЛД
Тип АЛД Диапазон температур Жизнеспособные предшественники Реагенты Приложения
Каталитический АЛД >32 °C с катализатором на основе Льюиса [25] Оксиды металлов (т.е. TiO 2 , ZrO 2 , SnO 2 ) [25] (Металл)Cl 4 , H 2 O [25] Слои с высоким k-диэлектриком, защитные слои, антиотражающие слои и т. д. [25]
Al 2 O 3 АЛД 30–300 °С Al 2 O 3 , оксиды металлов [42] (Металл)Cl 4 , H 2 O, Ti(OiPr) 4 , (Металл)(Et) 2 [25] Диэлектрические слои, изолирующие слои и т. д., пассивация поверхности солнечных элементов. [42]
Металлический ALD с использованием термохимии 175–400 °С [43] Фториды металлов, металлоорганические соединения, каталитические металлы [43] M(C 5 H 5 ) 2 , (CH 3 C 5 H 4 )M(CH 3 ) 3 , Cu(thd) 2 , Pd(hfac) 2 , Ni(acac) 2 , H 2 [43] Проводящие пути, каталитические поверхности, МОП-устройства [43]
АЛД на полимерах 25–100 °С [25] Распространенные полимеры (полиэтилен, ПММА, ПП, ПС, ПВХ, ПВА и др.) [25] Аl(СН 3 ) 3 , Н 2 О, М(СН 3 ) 3 [25] Функционализация поверхности полимеров, создание композитов, диффузионных барьеров и т.д. [25]
АЛД на частицах 25–100 °C для частиц полимера, 100–400 °C для частиц металлов/сплавов. [25] BN, ZrO 2 , УНТ, полимерные частицы Различные газы: реакторы с псевдоожиженным слоем используются для покрытия отдельных частиц. [25] Нанесение защитно-изоляционных покрытий, модификация оптических и механических свойств, формирование композиционных структур, проводящих сред.
Плазменный или радикально усиленный ALD для одноэлементных материалов ALD. 20–800 °С [44] [25] Чистые металлы (т.е. Ta, Ti, Si, Ge, Ru, Pt), нитриды металлов (т.е. TiN, TaN и т. д.) [25] Металлоорганические соединения, MH 2 Cl 2 , третбутилимидтрис(диэтиламидо)тантал (TBTDET), бис(этилциклопентадиенил)рутений), NH 3 [25] Структуры DRAM, MOSFET и полупроводниковые приборы, конденсаторы [45]
Плазменная АЛД оксидов и нитридов металлов 20–300 °С Al 2 O 3 , SiO 2 , ZnO x , InO x , HfO 2 , SiN x , TaN x [46] [47] [48] Аналогично термическому ALD

Приложения

[ редактировать ]

Приложения в микроэлектронике

[ редактировать ]

ALD является полезным процессом для изготовления микроэлектроники благодаря его способности обеспечивать точную толщину и однородную поверхность, а также производство высококачественных пленок с использованием различных материалов. В микроэлектронике ALD изучается как потенциальный метод нанесения оксидов затвора с высоким κ (высокой диэлектрической проницаемостью ), диэлектриков конденсаторов памяти с высоким κ, сегнетоэлектриков, а также металлов и нитридов для электродов и межсоединений . В затворных оксидах с высоким κ, где важен контроль ультратонких пленок, ALD, вероятно, получит более широкое применение только при технологии 45 нм. При металлизации необходимы конформные пленки; в настоящее время ожидается, что ALD будет использоваться в массовом производстве на узле 65 нм. В динамической памяти произвольного доступа (DRAM) требования к конформности еще выше, и ALD — единственный метод, который можно использовать, когда размеры элементов становятся меньше 100 нм. В число продуктов, использующих ALD, входят магнитные записывающие головки , MOSFET блоки затворов , конденсаторы DRAM , энергонезависимая сегнетоэлектрическая память и многие другие.

Затворные оксиды

[ редактировать ]

Осаждение с высоким κ оксидов Al 2 O 3 , ZrO 2 и HfO 2 было одной из наиболее широко изученных областей ALD. Причиной использования оксидов с высоким κ является проблема высокого туннельного тока через обычно используемый диэлектрик затвора SiO 2 в МОП-транзисторах, когда его толщина уменьшена до толщины 1,0 нм и ниже. С помощью оксида с высоким κ можно изготовить более толстый диэлектрик затвора для требуемой плотности емкости, тем самым можно уменьшить туннельный ток через структуру.

Нитриды переходных металлов

[ редактировать ]

переходных металлов Нитриды , такие как TiN и TaN , находят потенциальное применение как в качестве металлических барьеров , так и в качестве затворных металлов . Металлические барьеры используются для ограждения медных межсоединений, используемых в современных интегральных схемах, чтобы избежать диффузии меди в окружающие материалы, такие как изоляторы и кремниевая подложка, а также для предотвращения загрязнения меди элементами, диффундирующими из изоляторов, путем окружения каждого медного межсоединения. со слоем металлических барьеров. К металлическим барьерам предъявляются строгие требования: они должны быть чистыми; плотный; проводящий; конформный; тонкий; обладают хорошей адгезией к металлам и изоляторам. Требования, касающиеся технологии процесса, могут быть выполнены с помощью ALD. Наиболее изученным нитридом АЛД является TiN, который осаждается из TiCl 4 и NH 3 . [49]

Металлические пленки

[ редактировать ]

Мотивами интереса к металлическим ALD являются:

  1. Медные межсоединения и W-разъемы или, по крайней мере, медные затравочные слои [50] для электроосаждения меди и затравки W для W CVD,
  2. нитриды переходных металлов (например, TiN, TaN, WN) для барьеров межсоединений Cu
  3. благородные металлы для сегнетоэлектрических запоминающих устройств с произвольным доступом (FRAM) и электродов конденсаторов DRAM
  4. с высокой и низкой работой выхода Металлы с двойным затвором для МОП-транзисторов .

Магнитные записывающие головки

[ редактировать ]

Магнитные записывающие головки используют электрические поля для поляризации частиц и создания намагниченного рисунка на жестком диске. [51] Al 2 O 3 ALD используется для создания однородных тонких слоев изоляции. [52] Используя ALD, можно контролировать толщину изоляции с высокой точностью. Это позволяет получать более точные структуры намагниченных частиц и, следовательно, более высокое качество записи.

Конденсаторы DRAM

[ редактировать ]

Конденсаторы DRAM — еще одно применение ALD. Отдельная ячейка DRAM может хранить один бит данных и состоит из одного МОП-транзистора и конденсатора . Основные усилия прилагаются к уменьшению размера конденсатора, что позволит эффективно повысить плотность памяти. Чтобы изменить размер конденсатора, не влияя на емкость, используются разные ориентации ячеек. Некоторые из них включают многослойные или траншейные конденсаторы. [53] С появлением траншейных конденсаторов возникает проблема изготовления этих конденсаторов, особенно по мере уменьшения размеров полупроводников . ALD позволяет масштабировать траншеи до размеров более 100 нм. Возможность нанесения отдельных слоев материала позволяет в значительной степени контролировать материал. За исключением некоторых проблем, связанных с неполным ростом пленки (в основном из-за недостаточного количества или низкой температуры подложек), ALD обеспечивает эффективное средство нанесения тонких пленок, таких как диэлектрики или барьеры. [54]

Фотоэлектрические приложения

[ редактировать ]

Использование метода ALD в солнечных элементах со временем становится все более заметным. В прошлом его использовали для нанесения поверхностных пассивирующих слоев в солнечных элементах из кристаллического кремния (c-Si), буферных слоев в солнечных элементах на основе селенида меди, индия-галлия (CIGS) и барьерных слоев в солнечных элементах, сенсибилизированных красителем (DSSC). [55] Например, использование выращенного ALD Al 2 O 3 для применения в солнечных элементах было продемонстрировано Schmidt et al . Он использовался в качестве поверхностного пассивационного слоя при разработке солнечных элементов PERC (пассивированный эмиттер и задний элемент). [56] Использование метода ALD для нанесения слоев переноса заряда (CTL) также широко исследуется для перовскитных солнечных элементов . Способность ALD наносить высококачественные конформные пленки с точным контролем толщины может обеспечить большое преимущество в точной настройке границ раздела между CTL и слоем перовскита. Более того, это может быть полезно для получения однородных пленок без мелких отверстий на больших площадях. Эти аспекты делают ALD многообещающим методом дальнейшего улучшения и стабилизации характеристик перовскитных солнечных элементов . [57]

Электрооптические приложения

[ редактировать ]

Тонкопленочные муфты

[ редактировать ]

По мере появления фотонных интегральных схем (PIC), часто аналогичных электронным интегральным схемам, возникает необходимость в широком разнообразии структур оптических устройств на кристалле. Одним из примеров является нанофотонный соединитель, который ведет себя как светоделитель микрометрового размера на пересечении оптических волноводов. [58] в котором траншеи с высоким соотношением сторон (ширина ~ 100 нм x глубина 4 микрометра) сначала определяются путем травления, а затем заполняются оксидом алюминия с помощью ALD для формирования интерфейсов оптического качества.

Биомедицинские приложения

[ редактировать ]

Понимание и возможность определения свойств поверхности биомедицинских устройств имеет решающее значение в биомедицинской промышленности, особенно в отношении устройств, имплантируемых в организм. Материал взаимодействует с окружающей средой на своей поверхности, поэтому свойства поверхности во многом определяют взаимодействие материала с окружающей средой. Химия поверхности и топография поверхности влияют на адсорбцию белков , клеточные взаимодействия и иммунный ответ . [59]

Некоторые текущие применения в биомедицинских приложениях включают создание гибких датчиков, модификацию нанопористых мембран, полимер ALD и создание тонких биосовместимых покрытий. ALD использовался для нанесения пленок TiO 2 для создания оптических волноводных датчиков в качестве диагностических инструментов. [60] Кроме того, ALD полезен при создании гибких сенсорных устройств, которые можно использовать, например, в одежде спортсменов для определения движения или частоты сердечных сокращений. ALD является одним из возможных процессов производства гибких органических полевых транзисторов (OFET), поскольку это метод низкотемпературного осаждения. [61]

Нанопористые материалы появляются во всей биомедицинской промышленности при доставке лекарств, имплантатах и ​​тканевой инженерии. Преимущество использования ALD для модификации поверхностей нанопористых материалов заключается в том, что, в отличие от многих других методов, насыщение и самоограничивающийся характер реакций означают, что даже глубоко внедренные поверхности и интерфейсы покрываются однородной пленкой. [2] Размер пор нанопористых поверхностей может быть дополнительно уменьшен в процессе ALD, поскольку конформное покрытие полностью покроет внутреннюю часть пор. Такое уменьшение размера пор может быть выгодным в некоторых применениях. [62]

В качестве барьера для проникновения пластмасс.

[ редактировать ]

ALD можно использовать в качестве барьера для проникновения пластмасс. [63] Например, он хорошо зарекомендовал себя как метод герметизации органических светодиодов в пластике. [64] [65] ALD также можно использовать для инокуляции напечатанных на 3D-принтере пластиковых деталей, , для использования в вакууме за счет уменьшения газовыделения, что позволяет создавать специальные недорогие инструменты как для обработки полупроводников, так и для космических приложений. [66] ALD можно использовать для создания барьера на пластике в процессах рулонной печати. [67]

Качество и его контроль

[ редактировать ]

Качество процесса ALD можно контролировать с помощью нескольких различных методов визуализации, чтобы убедиться, что процесс ALD протекает гладко и создает конформный слой на поверхности. Одним из вариантов является использование поперечной сканирующей электронной микроскопии (SEM) или просвечивающей электронной микроскопии (TEM). Большое увеличение изображений подходит для оценки качества слоя ALD. Рентгеновская отражательная способность (XRR) — это метод измерения свойств тонких пленок, включая толщину, плотность и шероховатость поверхности. [68] Еще одним инструментом оценки оптического качества является спектроскопическая эллипсометрия . Его применение между нанесением каждого слоя методом ALD дает информацию о скорости роста и характеристиках материала пленки. [69]

Применение этого инструмента анализа во время процесса ALD, иногда называемого in situ спектроскопической эллипсометрией , позволяет лучше контролировать скорость роста пленок во время процесса ALD. Этот тип контроля качества происходит во время процесса ALD, а не после последующей оценки пленок, как при TEM-визуализации или XRR. Кроме того, спектроскопию резерфордовского обратного рассеяния (RBS), рентгеновскую фотоэлектронную спектроскопию (XPS), электронную оже-спектроскопию (AES) и четырехтерминальное зондирование. для получения информации о контроле качества тонких пленок, осажденных методом ALD, можно использовать [69]

Преимущества и ограничения

[ редактировать ]

Преимущества

[ редактировать ]

ALD обеспечивает очень контролируемый метод производства пленки заданной атомарной толщины. Кроме того, рост различных многослойных структур не вызывает затруднений. Из-за чувствительности и точности оборудования оно очень полезно для специалистов в области микроэлектроники и нанотехнологий при производстве небольших, но эффективных полупроводников. ALD обычно предполагает использование относительно низких температур и катализатора, который является предпочтительным с термохимической точки зрения. Более низкая температура полезна при работе с мягкими субстратами, такими как органические и биологические образцы. Некоторые прекурсоры, которые термически нестабильны, все же можно использовать, если скорость их разложения относительно низкая. [2] [25]

Недостатки

[ редактировать ]

Высокая чистота подложек очень важна, поэтому это приведет к высоким затратам. Хотя эта стоимость может быть незначительной по сравнению со стоимостью необходимого оборудования, может потребоваться провести несколько испытаний, прежде чем найти условия, благоприятствующие получению желаемого продукта. После создания слоя и завершения процесса может возникнуть необходимость удаления излишков предшественников из конечного продукта. В некоторых конечных продуктах присутствует менее 1% примесей. [70]

Экономическая жизнеспособность

[ редактировать ]

Стоимость инструментов для осаждения атомного слоя может варьироваться от 200 000 до 800 000 долларов в зависимости от качества и эффективности инструмента. Не существует фиксированной стоимости цикла использования этих инструментов; стоимость варьируется в зависимости от качества и чистоты используемых подложек, а также температуры и времени работы машины. Некоторые субстраты менее доступны, чем другие, и требуют особых условий, поскольку некоторые из них очень чувствительны к кислороду и могут увеличить скорость разложения. Многокомпонентные оксиды и некоторые металлы, традиционно необходимые в микроэлектронной промышленности, обычно нерентабельны. [71]

Время реакции

[ редактировать ]

Процесс АЛД очень медленный, и это, как известно, является его основным ограничением. Например, Al 2 O 3 осаждается со скоростью 0,11 нм за цикл, [3] что может соответствовать средней скорости осаждения 100–300 нм в час, в зависимости от продолжительности цикла и скорости откачки. Эту проблему можно решить, используя пространственный ALD, при котором подложка перемещается в пространстве под специальной душевой насадкой ALD, и оба газа-прекурсора разделяются газовыми завесами/подшипниками. Таким образом можно было достичь скорости осаждения 60 нм в минуту. ALD обычно используется для изготовления подложек для микроэлектроники и нанотехнологий, поэтому толстые атомные слои не нужны. Многие субстраты не могут быть использованы из-за их хрупкости или загрязненности. Примеси обычно находятся в концентрации 0,1–1 ат.%, поскольку известно, что некоторые газы-носители оставляют осадок и также чувствительны к кислороду. [70]

Химические ограничения

[ редактировать ]

Прекурсоры должны быть летучими, но не подвергаться разложению, поскольку большинство прекурсоров очень чувствительны к кислороду/воздуху, что ограничивает количество используемых субстратов. Некоторые биологические субстраты очень чувствительны к теплу и могут иметь высокую скорость разложения, что нежелательно, и приводит к более высоким уровням примесей. Существует множество доступных материалов тонкопленочных подложек, но важные подложки, необходимые для использования в микроэлектронике, трудно достать и они могут быть очень дорогими. [70]

Ссылки

[ редактировать ]
  1. ^ Кремерс, Вероника; Пуурунен, Риикка Л.; Дендувен, Джолиен (4 апреля 2019 г.). «Конформность при осаждении атомных слоев: обзор текущего состояния анализа и моделирования» . Обзоры прикладной физики . 6 (2). AIP Publishing (опубликовано в июне 2019 г.). дои : 10.1063/1.5060967 . eISSN   1931-9401 . hdl : 1854/LU-8614054 .
  2. ^ Jump up to: а б с д и ж г час Овирох, Петр Озавеше; Акбарзаде, Рохсаре; Пан, Дунцин; Кутзи, Ригардт Альфред Маартен; Джен, Тянь-Чен (2019). «Новая разработка атомно-слоевого осаждения: процессы, методы и приложения» . Наука и технология перспективных материалов . 20 (1): 465–496. Бибкод : 2019STAdM..20..465O . дои : 10.1080/14686996.2019.1599694 . ПМК   6534251 . ПМИД   31164953 . Значок открытого доступа
  3. ^ Jump up to: а б с д Пуурунен, Риикка Л. (15 июня 2005 г.). «Химия поверхности осаждения атомного слоя: пример процесса триметилалюминий/вода». Журнал прикладной физики . 97 (12): 121301–121301–52. Бибкод : 2005JAP....97l1301P . дои : 10.1063/1.1940727 .
  4. ^ Jump up to: а б Кессельс, WMM (2019). «База данных АЛД» . Эйндховенский технологический университет. doi : 10.6100/alddatabase .
  5. ^ Jump up to: а б с д Мииккулайнен, Вилле; Вдова, Маркку; Ритала, Микко; Пуурунен, Риикка Л. (14 января 2013 г.). «Кристалличность неорганических пленок, выращенных методом атомно-слоевого осаждения: обзор и общие тенденции». Журнал прикладной физики . 113 (2): 021301–021301–101. Бибкод : 2013JAP...113b1301M . дои : 10.1063/1.4757907 .
  6. ^ Jump up to: а б Пуурунен, Риикка Л. (15 июня 2005 г.). «Химия поверхности осаждения атомного слоя: пример процесса триметилалюминий/вода». Журнал прикладной физики . 97 (12): 121301–121301–52. Бибкод : 2005JAP....97l1301P . дои : 10.1063/1.1940727 .
  7. ^ Кноупс, Харм CM; Фараз, Тахсин; Артс, Карстен; Кессельс, Вильгельмус М.М. (Эрвин) (май 2019 г.). «Состояние и перспективы плазменно-осажденного атомного слоя» . Журнал вакуумной науки и технологий А. 37 (3): 030902. Бибкод : 2019JVSTA..37c0902K . дои : 10.1116/1.5088582 . S2CID   108003079 .
  8. ^ Маккус, Адриан Дж. М.; Шнайдер, Джоэл Р.; МакИсаак, Каллисто; Бейкер, Джон Г.; Бент, Стейси Ф. (10 декабря 2018 г.). «Синтез легированных, тройных и четвертичных материалов методом атомно-слоевого осаждения: обзор». Химия материалов . 31 (4): 1142–1183. doi : 10.1021/acs.chemmater.8b02878 . S2CID   104385650 .
  9. ^ Jump up to: а б с д и ж г час я Малыгин Анатолий А.; Дрозд, Виктор Евгеньевич; Малков Анатолий А.; Смирнов, Владимир М. (2015). «От «рамочной» гипотезы В.Б. Алесковского к методу молекулярного наслоения/осаждения атомных слоев». Химическое осаждение из паровой фазы . 21 (10–11–12): 216–240. дои : 10.1002/cvde.201502013 .
  10. ^ Aleskovskii, V. B. Zh. Prikl. Khim. 47, 2145 (1974); [J. Appl. Chem. USSR. 47, 2207, (1974)].
  11. ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж к л м Пуурунен, Риикка Л. (2014). «Краткая история осаждения атомных слоев: эпитаксия атомного слоя Туомо Сунтола» . Химическое осаждение из паровой фазы . 20 (10–11–12): 332–344. дои : 10.1002/cvde.201402012 . S2CID   137543630 .
  12. ^ Jump up to: а б с Сунтола Т. и Антсон Дж. (1977) Патент США № 4 058 430 «Способ получения составных тонких пленок».
  13. ^ Сунтола, Т.; Паккала А. и Линдфорс С. (1983) Патент США № 4 389 973 «Устройство для выращивания сложных тонких пленок».
  14. ^ «Премия тысячелетия в области технологий 2018 года для Туомо Сунтола – инновации финского физика позволяют производить и разрабатывать продукты информационных технологий» (пресс-релиз). Технологическая академия Финляндии. 22 мая 2018 года . Проверено 22 мая 2018 г.
  15. ^ Jump up to: а б с Ахвенниеми, Эско; Акбашев Андрей Р.; Али, Сайма; Бечелани, Михаил; Бердова, Мария; Бояджиев, Стефан; Кэмерон, Дэвид С.; Чен, Ронг; Чубаров, Михаил (2016). «Обзорная статья: Список рекомендуемых к прочтению ранних публикаций по осаждению атомных слоев — результат «Виртуального проекта по истории ALD» » . Журнал вакуумной науки и технологий A: Вакуум, поверхности и пленки . 35 (1): 010801. Бибкод : 2017JVSTA..35a0801A . дои : 10.1116/1.4971389 . S2CID   209855960 .
  16. ^ Jump up to: а б Пуурунен, Рийкка. «Уроки открытой науки: виртуальный проект по истории ALD» . ecsarxiv.org . дои : 10.1149/osf.io/exyv3 . S2CID   240379307 . Проверено 26 декабря 2018 г.
  17. ^ Парсонс, Грегори Н.; Элам, Джеффри В.; Джордж, Стивен М.; Хаукка, Суви; Чон, Хёнтаг; Кессельс, WMM (Эрвин); Лескеля, Маркку; Пудт, Пол; Ритала, Микко (2013). «История осаждения атомных слоев и ее связь с Американским вакуумным обществом» . Журнал вакуумной науки и технологий А. 31 (5): 050818. Бибкод : 2013JVSTA..31e0818P . дои : 10.1116/1.4816548 . S2CID   97676893 .
  18. ^ «Получатели премии IEEE Эндрю С. Гроува» . Премия IEEE Эндрю С. Гроува . Институт инженеров электротехники и электроники . Архивировано из оригинала 9 сентября 2018 года . Проверено 4 июля 2019 г.
  19. ^ Сандху, Гуртей; Доан, Трунг Т. (22 августа 2001 г.). «Аппарат и метод легирования атомного слоя» . Гугл Патенты . Проверено 5 июля 2019 г.
  20. ^ Мистри, К.; Аллен, К.; Аут, К.; Битти, Б.; Бергстрем, Д.; Бост, М.; Брейзер, М.; Бюлер, М.; Каппеллани, А.; Чау, Р.; Чой, Ч.-Х.; Дин, Г.; Фишер, К.; Гани, Т.; Гровер, Р.; Хан, В.; Ханкен, Д.; Хаттендорф, М.; Он, Дж.; Хикс, Дж.; Хюсснер, Р.; Ингерли, Д.; Джайн, П.; Джеймс, Р.; Джонг, Л.; Джоши, С.; Кеньон, К.; Кун, К.; Лук-порей.; и др. (2007). «Логическая технология 45 нм с транзисторами High-k+ с металлическим затвором, напряженным кремнием, 9 межсоединяющими слоями меди, сухой структурой 193 нм и корпусом, полностью не содержащим свинца» (PDF) . 2007 Международная конференция IEEE по электронным устройствам . стр. 247–250. дои : 10.1109/IEDM.2007.4418914 . ISBN  978-1-4244-1507-6 . S2CID   12392861 . Архивировано из оригинала (PDF) 18 февраля 2008 года.
  21. ^ Виртуальный проект по истории АЛД . vph-ald.com
  22. ^ «Как работает осаждение атомного слоя» . Ютуб (2011).
  23. ^ Батт, Ханс-Юрген; Граф, Карлхайнц; Каппль, Майкл (2013). Физика и химия интерфейсов (Третье, исправленное изд.). Джон Уайли и сыновья. ISBN  978-3-527-41216-7 .
  24. ^ «2.3 Кинетика адсорбции – Скорость адсорбции» . www.chem.qmul.ac.uk. ​
  25. ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж к л м н тот п д р с т Джордж, С.М. (2010). «Атомное осаждение слоев: обзор». хим. Преподобный . 110 (1): 111–131. дои : 10.1021/cr900056b . ПМИД   19947596 .
  26. ^ Гюдер, Фират (2012). наноструктурным преобразованиям ( Атомно-слоевое осаждение способствовало докторская диссертация) (на немецком языке). Университет Фрайбурга. Изображение на передней обложке.
  27. ^ Jump up to: а б Нисли, Томас Дж.; Калутараге, Лакмал К.; Винтер, Чарльз Х. (декабрь 2013 г.). «Прекурсоры и химия для атомно-слоевого осаждения металлических пленок переходных металлов первого ряда». Обзоры координационной химии . 257 (23–24): 3222–3231. дои : 10.1016/j.ccr.2013.03.019 .
  28. ^ Хейнс, Уильям М., изд. (2011). CRC справочник по химии и физике: готовый справочник химических и физических данных (92-е изд.). Бока-Ратон, Флорида: CRC Press. ISBN  9781439855119 . OCLC   730008390 .
  29. ^ Гордон, Питер Г.; Курек, Агнешка; Барри, Шон Т. (2015). «Тенденции в разработке прекурсоров меди для применений CVD и ALD» . ECS Журнал науки и техники твердого тела . 4 (1): Н3188–Н3197. дои : 10.1149/2.0261501jss . ISSN   2162-8769 . S2CID   97668427 .
  30. ^ Нисли, Томас Дж.; Ариясена, Тилока К.; Саджаваара, Тимо; Сали, Марк Дж.; Винтер, Чарльз Х. (25 октября 2011 г.). «Низкотемпературный рост медных пленок высокой чистоты и низкого удельного сопротивления методом атомно-слоевого осаждения». Химия материалов . 23 (20): 4417–4419. дои : 10.1021/cm202475e . ISSN   0897-4756 .
  31. ^ Го, Чжэн; Ли, Хао; Чен, Цян; Санг, Лицзюнь; Ян, Лижень; Лю, Чжунвэй; Ван, Синьвэй (8 сентября 2015 г.). «Низкотемпературное атомно-слоевое осаждение высокочистых, гладких пленок меди с низким удельным сопротивлением с использованием предшественника амидината и водородной плазмы». Химия материалов . 27 (17): 5988–5996. doi : 10.1021/acs.chemmater.5b02137 . ISSN   0897-4756 .
  32. ^ Jump up to: а б Клаус, JW; Ферро, С.Дж.; Джордж, С.М. (февраль 2000 г.). «Атомно-слоевое осаждение вольфрама с использованием последовательной химии поверхности с жертвенной реакцией удаления». Тонкие твердые пленки . 360 (1–2): 145–153. Бибкод : 2000TSF...360..145K . дои : 10.1016/S0040-6090(99)01076-7 .
  33. ^ Сегете, Д.; Рейнер, Великобритания; Кавана, AS; Андерсон, VR; Джордж, С.М. (12 апреля 2011 г.). «Осаждение атомного слоя молибдена с использованием MoF 6 и Si 2 H 6 в качестве реагентов». Химия материалов . 23 (7): 1668–1678. дои : 10.1021/cm101673u . ISSN   0897-4756 .
  34. ^ Граббс, РК; Стейнмец, Нью-Джерси; Джордж, С.М. (2004). «Продукты газофазной реакции во время осаждения атомного слоя вольфрама с использованием WF [sub 6] и Si [sub 2] H [sub 6]». Журнал вакуумной науки и технологий B: Микроэлектроника и нанометровые структуры . 22 (4): 1811. Бибкод : 2004JVSTB..22.1811G . дои : 10.1116/1.1767105 .
  35. ^ Фабрегет, FH; Сехрист, ЗА; Элам, JW; Джордж, С.М. (сентябрь 2005 г.). «Кварц-микробалансовое исследование осаждения атомных слоев вольфрама с использованием WF6 и Si2H6». Тонкие твердые пленки . 488 (1–2): 103–110. Бибкод : 2005TSF...488..103F . дои : 10.1016/j.tsf.2005.04.114 .
  36. ^ Элам, JW; Нельсон, CE; Граббс, РК; Джордж, С.М. (май 2001 г.). «Кинетика поверхностных реакций WF6 и Si2H6 при нанесении атомного слоя вольфрама». Поверхностная наука . 479 (1–3): 121–135. Бибкод : 2001SurSc.479..121E . дои : 10.1016/S0039-6028(01)00969-4 .
  37. ^ Калутараге, Лакмал К.; Мартин, Филип Д.; Хиг, Мэри Джейн; Винтер, Чарльз Х. (28 августа 2013 г.). «Летучие и термически стабильные комплексы металлов среднего и позднего переходного периода, содержащие α-иминоалкоксидные лиганды, новый сильно восстанавливающий соагент и термическое атомно-слоевое осаждение металлических пленок Ni, Co, Fe и Cr». Журнал Американского химического общества . 135 (34): 12588–12591. дои : 10.1021/ja407014w . ISSN   0002-7863 . ПМИД   23947400 .
  38. ^ Клеско, Джозеф П.; Дрозд, Кристофер М.; Винтер, Чарльз Х. (28 июля 2015 г.). «Термическое атомно-слоевое осаждение пленок титана с использованием тетрахлорида титана и 2-метил-1,4-бис(триметилсилил)-2,5-циклогексадиена или 1,4-бис(триметилсилил)-1,4-дигидропиразина». Химия материалов . 27 (14): 4918–4921. doi : 10.1021/acs.chemmater.5b01707 . ISSN   0897-4756 .
  39. ^ Стивенс, Эрик С.; Муса, Моатаз Белла М.; Парсонс, Грегори Н. (ноябрь 2018 г.). «Термическое атомно-слоевое осаждение металлического олова с использованием SnCl 4 и восстановителя силилдигидропиразина из паровой фазы». Журнал вакуумной науки и технологий А. 36 (6): 06А106. Бибкод : 2018JVSTA..36fA106S . дои : 10.1116/1.5055212 . ISSN   0734-2101 . S2CID   104844454 .
  40. ^ Блейкни, Кайл Дж.; Винтер, Чарльз Х. (27 марта 2018 г.). «Атомно-слоевое осаждение пленок металлического алюминия с использованием термически стабильного восстановителя гидрида алюминия». Химия материалов . 30 (6): 1844–1848. doi : 10.1021/acs.chemmater.8b00445 . ISSN   0897-4756 .
  41. ^ Браун, С.; Хау, JY; Ма, З.; Ит (2008). «Модификация поверхности катализаторов Au/TiO 2 с помощью SiO 2 посредством атомно-слоевого осаждения». Журнал физической химии C. 112 (25): 9448–9457. дои : 10.1021/jp801484h .
  42. ^ Jump up to: а б Вернер, Флориан; Стальс, Вальтер; Горцен, Роджер; Вейт, Борис; Брендель, Рольф; Шмидт, Ян (2011). «Высокоскоростное атомно-слоевое осаждение Al 2 O 3 для пассивации поверхности кремниевых солнечных элементов» . Энергетическая процедура . 8 : 1301–306. дои : 10.1016/j.egypro.2011.06.140 .
  43. ^ Jump up to: а б с д Ким, Х. (2003). «Атомно-слоевое осаждение тонких пленок металлов и нитридов: текущие исследования и приложения для обработки полупроводниковых устройств». Журнал вакуумной науки и технологий . 21 (6): 2231. Бибкод : 2003JVSTB..21.2231K . дои : 10.1116/1.1622676 .
  44. ^ Маккус, Адриан Дж. М.; Гарсия-Алонсо, Диана; Кноупс, Харм CM; Бол, Агит А.; Кессельс, Вильгельмус М.М. (2013). «Атомно-слоевое осаждение платины при комнатной температуре». Химия материалов . 25 (9): 1769–1774. дои : 10.1021/cm400274n .
  45. ^ Грир, Фрэнк; Фрейзер, Д.; Коберн, Дж. В. и Грейвс, Дэвид Б. (2002) «Фундаментальные вакуумно-лучевые исследования радикального усиленного атомного слоя химического осаждения из паровой фазы (REAL-CVD) TiN» . НЦКАВС.
  46. ^ Поттс, ЮВ; Кессельс, WMM (декабрь 2013 г.). «Энергетически усиленное осаждение атомных слоев для большей универсальности процессов и прекурсоров». Обзоры координационной химии . 257 (23–24): 3254–3270. дои : 10.1016/j.ccr.2013.06.015 .
  47. ^ Кноупс, Харм CM; Брекен, Элин М.Дж.; де Пойтер, Коэн; Поттс, Стивен Э.; Хаукка, Суви; Поре, Вильями; Кессельс, Вильгельмус М.М. (9 сентября 2015 г.). «Атомно-слоевое осаждение нитрида кремния из бис( трет -бутиламино)силана и N 2 плазмы » (PDF) . Прикладные материалы и интерфейсы ACS . 7 (35): 19857–19862. дои : 10.1021/acsami.5b06833 . ПМИД   26305370 .
  48. ^ Ланжерайс, Э.; Кноупс, HCM; Маккус, AJM; Рузбум, Ф.; ван де Санден, MCM; Кессельс, WMM (15 октября 2007 г.). с низким сопротивлением «Синтез и исследование in situ пленок TaN x методом дистанционного плазменного атомно-слоевого осаждения» . Журнал прикладной физики . 102 (8): 083517–083517–11. Бибкод : 2007JAP...102h3517L . дои : 10.1063/1.2798598 .
  49. ^ Элерс, К.-Э.; Саанила, В.; Сойнинен, П.Дж.; Ли, В.-М.; Костамо, Джей Ти; Хаукка, С.; Юханоджа, Дж.; Беслинг, WFA (2002). «Нанесение диффузионного барьера на поверхность меди методом атомно-слоевого осаждения». Химическое осаждение из паровой фазы . 8 (4): 149. doi : 10.1002/1521-3862(20020704)8:4<149::AID-CVDE149>3.0.CO;2-F .
  50. ^ Вехтлер, Т.; и др. (2011). «Затравочные слои, выращенные ALD, для электрохимического осаждения меди, интегрированные с различными системами диффузионного барьера» (PDF) . Микроэлектрон. англ . 88 (5): 684–689. дои : 10.1016/j.mee.2010.07.004 .
  51. ^ Теория магнитной записи . Стэнфорд.edu
  52. ^ Лескеля, Маркку (2010). «Промышленное применение атомно-слоевого осаждения (ALD)» . 10-я конференция МИИКС. Архивировано из оригинала 30 мая 2012 года.
  53. ^ Мэйтас, Брайан; де Субербасо, Кристиан (1997). «Глава 7. Технология DRAM» (PDF) . Память, 1997: Полный обзор микросхем DRAM, SRAM, EPROM и флэш-памяти . Скоттсдейл, Аризона, США: ISBN компании Integrated Circuit Engineering Corp.  978-1877750595 .
  54. ^ Гуче, М. (2003). «Атомное осаждение слоев для расширенных приложений DRAM» . Будущий Fab Intl . 14 . Архивировано из оригинала 8 сентября 2005 года.
  55. ^ ван Делфт, JA; Гарсия-Алонсо, защитник; Кессельс, WMM (11 июля 2012 г.). «Атомно-слоевое осаждение фотовольтаики: применение и перспективы производства солнечных элементов» . Полупроводниковая наука и технология . 27 (7): 074002. Бибкод : 2012SeScT..27g4002V . дои : 10.1088/0268-1242/27/7/074002 . ISSN   0268-1242 . S2CID   55670928 .
  56. ^ Шмидт, Дж.; Меркл, А.; Брендель, Р.; Хоэкс, Б.; де Санден, фургон MCM; Кессельс, WMM (сентябрь 2008 г.). «Поверхностная пассивация высокоэффективных кремниевых солнечных элементов атомно-слоевым осаждением Al 2 O 3» . Прогресс в фотоэлектрической энергетике: исследования и приложения . 16 (6): 461–466. дои : 10.1002/pip.823 . S2CID   97771156 .
  57. ^ Со, Сонгрок; Чон, Сонхва; Пак, Хёнмин; Шин, Хёнджон; Пак, Нам-Гю (2019). «Атомно-слоевое осаждение эффективных и стабильных перовскитных солнечных элементов» . Химические коммуникации . 55 (17): 2403–2416. дои : 10.1039/C8CC09578G . ISSN   1359-7345 . ПМИД   30719523 . S2CID   73448015 .
  58. ^ Макфарлейн, Д.Л.; депутат Кристенсен; А.Е. Нагди; Г. Эванс; Л. Р. Хант; Н. Хантун; Дж. Ким; Т.В. Ким; Дж. Кирк; Т. ЛаФэйв-младший; К. Лю; В. Рамакришна; М. Дабковский; Н. Султана (2012). «Эксперимент и теория активного оптического фильтра» . Журнал IEEE по квантовой электронике . 48 (3): 307–317. Бибкод : 2012IJQE...48..307M . дои : 10.1109/JQE.2011.2174615 . S2CID   46191619 .
  59. ^ Чен, Хун; Юань, Линь; Сун, Вэй; Ву, Шонгкуй; Ли, Дэн (2008). «Биосовместимые полимерные материалы: роль взаимодействия белка с поверхностью». Прогресс в науке о полимерах . 33 (11): 1059–1087. doi : 10.1016/j.progpolymsci.2008.07.006 .
  60. ^ Пурниаван, А.; Френч, ПиДжей; Пандро, Г.; Сарро, премьер-министр (2010). «Нанослой TiO 2 ALD в качестве затухающего волновода для биомедицинских датчиков» . Процедия Инжиниринг . 5 : 1131–1135. дои : 10.1016/j.proeng.2010.09.310 .
  61. ^ Пан, Чанхён; Ли, Чансок; Су, Кап-Янг (2013). «Последние достижения в области гибких датчиков для носимых и имплантируемых устройств». Журнал прикладной науки о полимерах . 130 (3): 1429–1441. дои : 10.1002/app.39461 .
  62. ^ Адига, Шашишекар П.; Кертисс, Ларри А.; Элам, Джеффри В.; Пеллин, Майкл Дж.; Ши, Чун-Че; Ши, Чун-Мин; Лин, Шинг-Джонг; Су, Да-Ян; Гиттард, Шон Д.; Чжан, Цзюньпин; Нараян, Роджер Дж. (2008). «Нанопористые материалы для биомедицинских устройств». Биологическое материаловедение . 60 (3): 26–32. Бибкод : 2008JOM....60c..26A . дои : 10.1007/s11837-008-0028-9 . S2CID   135635044 .
  63. ^ Лэй Венвен; Ли Синцунь; Чэнь Цян; Ван Чжэндуо (февраль 2012 г.). «Плазменная АСО барьерного слоя Al2O3 на пластике». Плазменная наука и технология . 14 (2): 129. Бибкод : 2012PlST...14..129L . дои : 10.1088/1009-0630/14/2/09 . ISSN   1009-0630 . S2CID   250740101 .
  64. ^ Пак, Сан-Хи Ко; О, Джиён; Хван, Чи-Сун; Ян, Ён Сок; Ли, Чон Ик; Чу, Хе Ён (январь 2004 г.). «Сверхтонкая пленочная герметизация OLED на пластиковой подложке» . Журнал отображения информации . 5 (3): 30–34. дои : 10.1080/15980316.2004.9651953 . ISSN   1598-0316 . S2CID   135967211 .
  65. ^ Пак, Сан-Хи Ко; О, Джиён; Хван, Чи-Сун; Ли, Чон Ик; Ян, Ён Сок; Чу, Хе Ён; Канг, Кван Ён (14 октября 2005 г.). «Сверхтонкая пленочная инкапсуляция OLED на пластиковой подложке». Журнал ЭТРИ . 27 (5): 545–550. дои : 10.4218/etrij.05.0905.0006 . ISSN   1225-6463 . S2CID   58156645 .
  66. ^ Хейккинен, Исмо Т.С.; Марин, Джованни; Бихари, Нупур; Экструм, Крейг; Мэйвилл, Пирс Дж.; Фэй, Юхуань; Ху, Юн Хан; Карппинен, Маарит; Савин, Хеле ; Пирс, Джошуа М. (март 2020 г.). «Нанесенный атомный слой оксида алюминия уменьшает выделение газа из компонентов, изготовленных методом 3D-печати на основе плавленых нитей» . Технология поверхностей и покрытий . 386 : 125459. doi : 10.1016/j.surfcoat.2020.125459 . S2CID   212841294 .
  67. ^ Хирвикорпи, Терхи; Лайне, Ристо; Вяха-Нисси, Мика; Килпи, Вяйно; Сало, Эркки; Ли, Вэй-Мин; Линдфорс, Свен; Вартиайнен, Яри; Филд, Эйя; Никкола, Юха; Харлин, Али (январь 2014 г.). «Барьерные свойства пластиковых пленок, покрытых слоем Al2O3 методом рулонного атомного осаждения». Тонкие твердые пленки . 550 : 164–169. Бибкод : 2014TSF...550..164H . дои : 10.1016/j.tsf.2013.10.148 .
  68. ^ Ясака, Михо (2010). «Методы рентгеновских измерений в тонких пленках» (PDF) . Журнал Ригаку . 26 (2): 1–9.
  69. ^ Jump up to: а б Ланжерайс, Э.; Хайль, СБ С.; Кноупс, ХК М.; Кеунинг, В.; Ван Де Санден, MC M.; Кессельс, WM М. (2009). «Спектроскопическая эллипсометрия in situ как универсальный инструмент для изучения осаждения атомных слоев». Журнал физики D: Прикладная физика . 42 (7): 1–19. дои : 10.1088/0022-3727/42/7/073001 . S2CID   97244909 .
  70. ^ Jump up to: а б с Лескеля, М.; Ритала, М. (2003). «Химия атомно-слоевого осаждения: последние разработки и будущие проблемы» (PDF) . Ангеванде Хеми . 42 (45): 5548–54. дои : 10.1002/anie.200301652 . ПМИД   14639717 . Архивировано из оригинала (PDF) 14 июля 2014 года.
  71. ^ «Молекулярно-лучевая эпитаксия и системы осаждения атомных слоев» . СВТ Партнеры.
[ редактировать ]
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Atomic_layer_deposition&oldid=1237703076"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: e0180fcc29d7c34b4e301166a0d790f7__1722384540
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/e0/f7/e0180fcc29d7c34b4e301166a0d790f7.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Atomic layer deposition - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)