원자층 증착(ALD)에 대해 알아야 할 사항

원자층 증착(ALD)에 대해 알아야 할 사항

ALE(Atomic Layer Epitaxy)라고도 하는 ALD(Atomic Layer Deposition)는 원자 규모의 박막 준비 기술입니다. 균일한 두께, 조절 가능한 두께 및 조절 가능한 구성으로 초박막을 증착할 수 있습니다. 나노기술 및 반도체 마이크로일렉트로닉스의 발달로 소자 및 재료의 크기 요구사항이 지속적으로 감소하고 소자 구조의 종횡비가 지속적으로 증가하여 사용되는 재료의 두께를 10나노미터에서 수 나노미터 정도로 줄여야 합니다. 나노미터. 원자층 증착 기술은 관련 제조 분야에서 점차 대체할 수 없는 기술이 되었습니다. 그것의 장점은 그것이 거대한 개발 잠재력과 더 넓은 적용 공간을 가지고 있다는 것을 결정합니다. 금속 실리콘 웨이퍼ALD에 의해 PAM-XIAMEN에 의해 ​​제공될 수 있습니다.

1. 원자층 증착 기술의 작동 원리

원자층 증착 기술은 기상 전구체의 펄스를 반응 챔버로 교번시켜 박막을 형성하는 방법과 증착 기판 표면의 기상 화학 흡착 반응을 말합니다. 그림 1에서 볼 수 있듯이 원자층 증착 공정은 4개의 기본 단계에서 두 개의 반쪽 반응 A와 B로 구성됩니다.

1) 전구체 A 펄스 흡착 반응;

2) 과잉 반응물 및 부산물을 불활성 기체로 퍼징하는 단계;

3) 전구체 B 펄스 흡착 반응;

4) 과잉 반응물 및 부산물을 불활성 가스로 퍼지한 후, 순차적으로 순환시켜 기판 표면에 박막의 층별 성장을 구현한다.

원자층 증착의 작동 원리

그림 1. ALD의 작동 원리

다음과 같은 원자층 증착으로 다양한 물질을 증착할 수 있습니다.

산화물: HfO2, HfSiO, Al2O3, Ta2O5, TiO2, La2O3, SiO2, ZnO 포함

TiN, TaN, AlN, SiNx, HfN을 포함한 질화물

Ru, Cu, W, Mo를 포함한 금속

2. ALD, PVD 및 CVD의 비교

기존의 박막 준비 기술과 비교하여 원자층 증착 기술은 분명한 장점이 있습니다. 기존의 용액 화학적 방법 및 스퍼터링 또는 증발(PVD)과 같은 물리적 방법은 표면 제어가 부족하거나 스퍼터링된 그림자 영역이 존재하기 때문에 3차원 복합 기판의 표면에 증착 및 성막에 적합하지 않습니다. CVD(Chemical Vapor Deposition) 방식은 전구체 확산과 반응 챔버의 온도 균일도에 대한 엄격한 제어가 필요하며 박막 균일성 및 정밀한 두께 제어 요구 사항을 충족하기 어렵다. 대조적으로, ALD 기술은 표면 자체 제한 및 자체 포화 흡착 반응을 기반으로 하며 표면 제어가 있습니다. 하부 표면은 증착되어 필름을 형성하는 동시에 정확한 서브-단층 필름 두께 제어를 보장합니다. 따라서 ALD 기술은 마이크로 일렉트로닉스, 에너지, 정보 및 기타 분야에서 널리 사용됩니다.

ALD, PVD, CVD 등의 비교

그림 2. ALD, PVD, CVD 등의 비교

3. 원자층 증착 기술의 기본 응용

원자층 증착 기술의 발전은 반도체 산업의 부상과 떼려야 뗄 수 없는 관계입니다. 칩 집적도의 지속적인 개선으로 다양한 부품의 크기가 계속 축소되고 반도체 산업의 기술 노드는 나노 시대에 진입했습니다. 사람들은 또한 반도체 기술과 호환되는 나노 스케일 박막 제조 기술에 대한 요구 사항이 점점 더 높아지고 있습니다. ALD 기술의 주요 응용 프로그램은 다음과 같습니다.

1) 트랜지스터 게이트 유전체(high-k) 및 메탈게이트 전극;

2) 마이크로 전자기계 시스템(MEMS);

3) 광전자 재료 및 장치;

4) 집적 회로 상호 연결 확산 장벽;

5) 평판 디스플레이(예: 유기 발광 다이오드 재료, OLED);

6) 인터커넥트 배리어 층;

7) 구리 전기도금 증착 시드 층을 상호 연결한다.

8) DRAM, MRAM 유전층;

9) 임베디드 커패시터;

10) 전자기 기록 헤드;

11) 다양한 유형의 박막(<100nm).

파워 웨이 웨이퍼

자세한 내용은 다음 주소로 이메일을 보내주십시오. victorchan@powerwaywafer.compowerwaymaterial@gmail.com.

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