Atomic Layer Deposition (ALD), også kendt som atomic layer epitaxy (ALE), er en atomær-skala tyndfilm-forberedelsesteknologi. Det kan afsætte ultratynde film med ensartet tykkelse, kontrollerbar tykkelse og justerbar sammensætning. Med udviklingen af ​​nanoteknologi og halvledermikroelektronik reduceres størrelseskravene til enheder og materialer kontinuerligt, og billedformatet i enhedsstrukturen øges kontinuerligt, hvilket kræver, at tykkelsen af ​​de anvendte materialer reduceres til størrelsesordenen ti nanometer til flere nanometer. Atomisk lagaflejringsteknologi er efterhånden blevet en uerstattelig teknologi inden for beslægtede fremstillingsområder. Dens fordele bestemmer, at den har et enormt udviklingspotentiale og bredere anvendelsesområde. Metalliske silicium wafersaf ALD kan leveres af PAM-XIAMEN.

1. Arbejdsprincip for Atomic Layer Deposition Technology

Atomlagsaflejringsteknologien refererer til en metode til dannelse af tynde film ved at veksle pulser af gasfaseprækursorer ind i reaktionskammeret og gas-fastfase kemisk adsorptionsreaktion på overfladen af ​​aflejringssubstratet. Som vist i figur 1 består atomlagsaflejringsprocessen af ​​to halvreaktioner A og B i fire elementære trin:

1) Precursor A pulsadsorptionsreaktion;

2) Udrensning af overskydende reaktanter og biprodukter med inert gas;

3) Precursor B pulsadsorptionsreaktion;

4) De overskydende reaktanter og biprodukter renses af den inerte gas og cirkuleres derefter i rækkefølge for at realisere lag-for-lag-væksten af ​​den tynde film på overfladen af ​​substratet.

Figur 1. Arbejdsprincip for ALD

En lang række materialer kan aflejres ved atomlagsaflejring, såsom:

Oxider: inklusive HfO2, HfSiO, Al2O3, Ta2O5, TiO2, La2O3, SiO2, ZnO

Nitrid, herunder TiN, TaN, AlN, SiNx, HfN

Metaller, herunder Ru, Cu, W, Mo

2. Sammenligning af ALD, PVD og CVD

Sammenlignet med traditionel tyndfilmsforberedelsesteknologi har atomlagsdepositionsteknologi indlysende fordele. Traditionelle opløsningskemiske metoder og fysiske metoder såsom sputtering eller fordampning (PVD) er ikke egnede til aflejring og filmdannelse på overfladen af ​​tredimensionelle komplekse substrater på grund af manglende overfladekontrol eller eksistensen af ​​sputterede skyggeområder. Den kemiske dampaflejringsmetode (CVD) kræver streng kontrol af precursordiffusionen og temperaturensartetheden af ​​reaktionskammeret, og det er vanskeligt at opfylde kravene til tyndfilmens ensartethed og præcis kontrol af tykkelsen. I modsætning hertil er ALD-teknologi baseret på overflade selvbegrænsende og selvmætende adsorptionsreaktioner og har overfladekontrol. Bundoverfladen aflejres for at danne film, mens der stadig sikres en præcis kontrol af sub-monolag filmtykkelse. Derfor er ALD-teknologi meget udbredt inden for mikroelektronik, energi, information og andre områder.

Figur 2. Sammenligning af ALD, PVD, CVD og så videre

3. Grundlæggende anvendelser af Atomic Layer Deposition Technology

Udviklingen af ​​atomlagsdepositionsteknologi er uadskillelig fra fremkomsten af ​​halvlederindustrien. Med den kontinuerlige forbedring af chipintegration fortsætter størrelsen af ​​forskellige komponenter med at skrumpe, og halvlederindustriens teknologiknude er trådt ind i nano-æraen. Folk fremsætter også højere og højere krav til nanoskala tyndfilm-forberedelsesteknologi, der er kompatibel med halvlederteknologi. De vigtigste anvendelser af ALD-teknologi omfatter:

1) Transistor gate dielektrisk (høj-k) og metalgate elektrode;

2) Mikro-elektromekaniske systemer (MEMS);

3) Optoelektroniske materialer og enheder;

4) Integreret kredsløb interconnect diffusionsbarriere;

5) Fladskærm (f.eks. organisk lysemitterende diodemateriale, OLED);

6) Sammenkoblingsbarrierelag;

7) Sammenkobling af kobber galvanisk aflejring frølag;

8) DRAM, MRAM dielektrisk lag;

9) Indbygget kondensator;

10) Elektromagnetisk optagehoved;

11) Forskellige typer tyndfilm (<100nm).

For mere information, kontakt os venligst e-mail på victorchan@powerwaywafer.com og powerwaymaterial@gmail.com.