原子层沉积(ALD)

原子层沉积(或ALD)是一种先进的沉积技术，允许以精确控制的方式沉积几纳米的超薄膜。ALD不仅提供了出色的厚度控制和均匀性，而且可以为高纵横比结构覆盖三维结构的保形涂层。

ALD依赖于自限制表面反应，因此通常提供非常低的针孔和颗粒水平，这有利于广泛的应用。bob综合app官网登录所提供的薄膜和界面控制水平以及高薄膜质量是许多应用所追求的。bob综合app官网登录等离子体的使用可以改善薄膜性能，控制其性能和广泛的可能材料。独特的表面预处理的灵活性允许低损伤处理。

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原子层沉积是如何工作的

突出了

高质量的薄膜生长与最终的厚度精度，一个原子层的时间
可达200mm晶圆，典型均匀性<±2%
即使在高纵横比结构中也具有出色的步长覆盖
适形涂层
低针孔和颗粒水平
低损伤，低温工艺
缩短成核延迟
广泛的材料和工艺

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原子层沉积工艺

原子层沉积通常包括4个步骤的循环，根据需要重复多次以达到所需的沉积厚度。该实例显示了铝的ALD₂O_3.使用Al (CH_3.)， (TMA)和O₂等离子体。

步骤1)在底物中加入TMA前体蒸汽，TMA吸附在表面上并与表面反应。只要前驱体和参数选择正确，该反应具有自限性。

步骤2)清除所有残余前体和反应产物。

步骤3)低损伤远程等离子体表面暴露活性氧自由基氧化表面和清除表面配体，由于表面配体数量有限，该反应是自限制的。

步骤4)反应产物从腔室中排出。

只有第三步在H₂O代表热过程或者O₂等离子体。由于ALD工艺每循环沉积一(亚)埃厚度，对沉积过程的控制是在原子尺度上获得的。

1日著重

清洗

2日著重

清洗

热退化

保形涂层可以在高纵横比和复杂结构中实现
各种各样的材料是可能的原子层沉积，如:
- 氧化物:
  艾尔₂O_3.高频振荡器,₂、SiO₂, TiO₂, SrTiO_3.,助教₂O₅, Gd₂O_3., ZrO₂乔治亚州₂O_3., V₂O₅、有限公司_3.O₄， ZnO, ZnO:Al, ZnO:B, In₂O_3.: H,我们_3.哞,_3.,注₂O₅， NiO, MgO, RuO₂
- 氟化物:MgF₂,阿尔夫_3.
- Organic-hybrid材料:Alucone
- 氮化物:TiN, TaN, Si_3.N₄， AlN, GaN, WN, HfN, NbN, GdN, VN, ZrN
- 金属:Pt Ru Pd Ni W
- 硫化物:硫化锌,金属氧化物半导体₂

血浆增强ald (pe-ald)

除了热ALD的优点外，PEALD还允许更广泛的前驱体化学选择，提高薄膜质量:

等离子体可以实现低温ALD过程，远程源保持低等离子体损伤
不需要水作为前驱体，减少ALD循环之间的清洗时间-特别是在低温下
更高质量的薄膜通过改进杂质的去除，导致电阻率更低，密度更高等
通过使用氢等离子体有效的金属化学
能够控制化学计量/相位
缩短成核延迟
等离子体表面处理
对于某些材料，等离子体清洗是可行的

高宽高比(15:1)结构保形涂层与高速率等离子体ALD SiO₂

由FlexAL ALD沉积的Al2O3 -由埃因霍温理工大学提供

SiO的保形沉积₂, TiO₂和Al2O_3.血浆ALD(CC BY 4.0许可证)，图像库在www.AtomicLimits.com, 2021年

ald的主要特征

我们的工程师建立了有保证的流程
等离子体表面预处理
氧化物
- 低温加工，材料质量高
- 掺杂和混合
氮化物(FlexAL)
- 低电阻率
- 含氧量低，折射率高
金属
- 低成核延迟与等离子体
- 低温沉积
衬底偏置:
- 在等离子体期间，ALD控制材料性能
  - 应力、密度、结晶度(及其他)
- 在等离子ALD前对基材表面进行预清洁
  - 蚀刻铝₂O_3.高频振荡器,₂、SiO₂,如果_3.N₄
- 等离子体后，ALD修饰材料和表面性能
选择有基材偏压进一步的过程控制和改善材料性能。

ALD系统及优势

	FLEXAL	ATOMFAB
加载	负载锁或卡带	磁带处理程序。布鲁克斯MMX与校准器。可选冷却站。
基板	高达200mm的晶圆处理和片在载体板上	可配置200mm, 150mm或100mm。
冒泡液体和固体前体	高达8，加上水，臭氧和气体	蒸汽抽吸前体
前驱体源最高温度	200ºC	高蒸汽压前驱冷却到室温以下，可控制，可重复给药
带有快速输送系统的MFC控制气体管路;1)热气体前驱体(例如NH₃， O₂) 2)等离子体气体(例如O₂， N₂， H₂)	高达10英寸外部安装的气体舱	船上5管气舱气体(可配置有毒和无毒管路)

申请ALD系统报价

我们的原子层沉积设备是建立在超过十年的经验。主要功能包括牛津仪器系统包括:bob平台下载手机版

剂量气体脉冲降低到10毫秒，给予极好的剂量量控制。
快速食谱控制，低至10毫秒。
等离子体和热ALD之间的软件控制。
负载锁，自动压力控制(APC)阀门(在ALD循环中打开和关闭150毫秒)，涡轮泵，快速循环时间，对湿度敏感的氮化物和金属。
出色的离子能量控制，通过压力和功率控制。选择射频衬底偏压，以提高离子能量，进一步的过程控制。

材质广泛

通过原子层沉积，可以实现各种各样的材料，我们的工艺工程师可以保证和设置各种各样的工艺。对于新工艺，我们广泛的工艺知识和庞大的网络使我们能够提供起点配方，这应该是快速走向稳健工艺的良好起点。

通常，基于等离子体的工艺可以利用我们的等离子体知识和处理MFC控制的气体混合物，包括有毒气体。

二维材料

二维材料ALD也可以生长，这是一种新的发展，目的是向高质量的MoS2薄膜发展。ALD化学控制有望在CMOS兼容温度下利用具有独特性质的2D硫化物，并在大面积(200mm晶圆)上进行精确的数字厚度控制。

金属	氟化物	硫化物
Pt	阿尔夫<子> 3	金属氧化物半导体<子> 2
俄文	MgF <子> 2

氧化物	氮化物
2 Al <子> < /子> O <子> 3	AlN
有限公司<子> 3 < /子> O <子> 4
Ga <子> 2子> < / O <子> 3	氮化镓
高频振荡器<子> 2	HfN
在<子> 2子> < / O <子> 3
李2 <子> < /子>有限公司<子> 3
MoO <子> 3
Nb <子> 2子> < / O <子> 5
NiO
SiO <子> 2	如果<子> 3 < /子> N <子> 4
SnO <子> 2
助教2 <子> < /子> O <子> 5	棕褐色
TiO <子> 2	锡
我们<子> 3	WN
氧化锌
锆

我们很高兴向大家介绍来自埃因霍温理工大学(TU/e)的两位博士生的研究项目。作为工程科学与技术领域的领先大学，TU/e一直致力于创新工艺技术，致力于推进原子层沉积(ALD)的工业应用，这是一种先进的沉积技术，允许在原子层厚度控制下沉积超薄膜。

经过牛津仪器等离子技术和埃因霍温理工大学15年的合作，我们继续推动ALD研究bob平台下载手机版和开发的边界，这是在纳米制造的许多应用中使用的发展最快的技术之一。bob综合app官网登录两名研究生Karsten Arts和Marc Merkx都使用了牛津仪器公司的FlexAL ALD系统，该系统具有远程感应耦合bob平台下载手机版等离子体源，能够实现高质量的沉积。

阅读完整的案例研究

bob平台下载手机版牛津仪器ald设备优势

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快速食谱控制，低至10毫秒。
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