1、原子层淀积技术及应用发展概况,熊丝纬 09300720308,1,2,1977年首次由芬兰Tuomo Suntola博士发明,淀积应用于电致发光器件中的ZnS薄膜。20世纪90年代中期开始,ALD技术开拓到先进微电子制造工艺中,譬如:电容器中的High-K介质,金属薄膜,刻蚀终止层等。,3,ALD( Atomic Layer Deposition):是一种可以将物质以单原子膜形式,一层层地镀在基底表面一种特殊的化学气相沉积具备厚度控制和高度的稳定性在400以下反应,顺应低热预算的发展趋势,概述,4,原理,特点,应用,工艺条件,Outline,5,反应原理,6,ALD沉积系统示意图,7,原子层淀
2、积系统,淀积,8,互补性和自限制性,9,举例,10,11,12,13,14,15,TiO2,16,原理,特点,应用,工艺条件,17,ALD对前驱体(反应物)的要求液体或气体为佳,也可以是固体挥发性好,易气化热稳定性好,不会自分解不会腐蚀基片或薄膜副产物是气态并且稳定,工艺条件,18,ALD温度窗口,温度,19,原理,特点,应用,工艺条件,20,主要技术特点比较,21,台阶覆盖率生长速度图,22,用ALD沉积的材料,23,等离子体增强原子层淀积,反应源同一时间引入反应室,施加等离子脉冲,净化,PEALD(Plasma Enhanced ALD),24,原理,特点,应用,工艺条件,25,High-
3、k介质薄膜,EOT(Equivalent Oxide Thickness)等效氧化层厚度,应用,26,Cu互连技术,深度55um,直径0.475um,深宽比超过100:1!,27,DRAM中的电容要求高深宽比的沟槽结构,DRAM,28,参考文献,Antti Rahtu, Atomic Layer Deposition of High Permittivity Oxides:Film Growth and In Situ Studies,2002Markku Leskela*, Mikko Ritala, Atomic layer deposition (ALD): from precursor
4、s to thin film structures, Thin Solid Films ,138-146,2002Riikka L. Puurunen, Surface chemistry of atomic layer deposition: a case study for the trimethylaluminum/water process,2005吴宜勇,李邦盛, 王春青,单原子层沉积原理及其应用,电子工业专用设备,第125期,2005申灿,刘雄英,黄光周,原子层沉积技术及其在半导体中的应用,真空,第43卷第4期,2006Steven M. George*,Atomic Layer Deposition: An Overview, Chemical Reviews, Vol. 110,2010,Thanks,29,