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原子层沉积

原子层沉积(ALD)是一种先进的沉积技术,可以以精确控制的方式沉积几纳米的超薄膜。ALD不仅提供了良好的厚度控制和均匀性,而且3D结构可以覆盖一层保形涂层用于高纵横比结构。

ALD依赖于自限制的表面反应,因此通常提供非常低的针孔和粒子水平,这有利于广泛的应用。bob综合app官网登录薄膜和界面控制的水平和提供的高薄膜质量是许多应用的追求。bob综合app官网登录等离子体的使用可以改善薄膜的性能,控制薄膜的性能,并可以产生更广泛的材料。独特的表面预处理的灵活性允许低损伤处理。

突出了

  • 高质量的薄膜生长与最终的厚度精度,一个原子层一次
  • 可达200mm晶圆,均匀度<±2%
  • 出色的台阶覆盖,甚至在高纵横比结构内部
  • 适形涂层
  • 低针孔和粒子水平
  • 低损伤,低温加工
  • 降低了成核的延迟
  • 广泛的材料和工艺
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原子层沉积法

原子层沉积通常涉及4个步骤的循环,重复多次,以达到所需的沉积厚度。以Al的ALD为例2O3.使用Al (CH3.), (TMA)和O2等离子体。

步骤1)用TMA前驱体蒸汽给基材加药,它吸附在基材表面并与基材表面发生反应。在正确选择前驱体和参数的情况下,该反应是自限的。

步骤2)清除所有残留前驱体和反应产物。

步骤3)低损伤远程等离子体暴露于表面的活性氧自由基氧化表面和去除表面配体,由于表面配体数量有限,这个反应是自我限制的。

步骤4)反应产物从室中进行清洗。

只有步骤3在H之间变化2O代表热过程或O2等离子体。由于ALD过程每周期沉积一埃厚度,沉积过程的控制是在原子尺度上获得的。

ALD工艺的第一阶段显示了前半周期

1日著重

ALD工艺的第二阶段显示TMA的吹扫

清洗

ALD过程的第三阶段显示第二个半周期

2日著重

ALD工艺的第四阶段显示吹扫

清洗

热退化

  • 即使在高纵横比和复杂结构中也能实现保形涂层
  • 通过原子层沉积可以得到多种材料,例如:
    • 氧化物:
      艾尔2O3.高频振荡器,2、SiO2, TiO2, SrTiO3.,助教2O5, Gd2O3., ZrO2乔治亚州2O3., V2O5、有限公司3.O4, ZnO, ZnO:Al, ZnO:B, In2O3.: 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:锡、棕褐色、Si3.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

等离子增强ald (pe-ald)

除了热ALD的好处,PEALD允许更广泛的前驱体化学选择,提高膜质量:

  • 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
  • 无需水作为前驱体,减少ALD循环之间的清洗时间——特别是在低温下
  • 通过改进的杂质去除,获得更高质量的薄膜,从而降低电阻率,提高密度等
  • 通过使用氢等离子体有效的金属化学
  • 有控制化学计量/相的能力
  • 降低了成核的延迟
  • 等离子体表面处理
  • 等离子体清洗室对某些材料是可行的

采用高速率等离子体ALD SiO2制备高纵横比(15:1)结构的保形涂层

采用高速率等离子体ALD SiO制备高纵横比(15:1)结构的保形涂层2

由FlexAL ALD Courtesy TUE沉积的Al2O3

由FlexAL ALD沉积的氧化铝-由埃因霍温理工大学提供

等离子体ALD共形沉积SiO2、TiO2和Al2O3

SiO的共形沉积2, TiO2和Al2O3.通过血浆ALD,(CC BY 4.0许可),图像库在www.AtomicLimits.com, 2021

ald的主要特点

  • 由我们的工程师建立的保证过程
  • 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
    • 等离子体成核延迟低
    • 低温沉积
  • 衬底偏置:
    • 在等离子过程中,ALD控制材料性能
      • 压力、密度、结晶度(及其他)
    • 前等离子ALD预清洁基材表面
      • 蚀刻铝2O3.高频振荡器,2、SiO2,如果3.N4
    • 经过等离子后,ALD可以对材料进行改性和表面性能
  • 选择有基板偏压进一步的过程控制和改善材料性能。

ALD等离子体过程图

“肾上腺脑白质退化症”的系统

我们的产品提供以下功能:

FLEXAL
ATOMFAB
加载 装入锁或盒式磁带
可集群磁带
基板 高达200mm的硅片处理和片在载体板上
冒泡的液体和固体前体 8 +水,臭氧和气体
前驱体源最大温度 200ºC
带快速输送系统的MFC控制气体管路;2)等离子体气体(例如O2, N2, H2) 多达10在外部安装的气体舱
查看我们的产品

材料范围广

通过原子层沉积可以获得多种材料,我们的工艺工程师可以保证和建立多种工艺。对于新的过程,我们广泛的过程知识和广阔的网络使我们能够提供起点配方,这些配方应该是良好的起点块,以快速走向健壮的过程。

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MFC控制的气体混合物,包括有毒气体的处理。

二维材料

用于ALD 2D材料的FlexAL2D

二维材料ALD也可以生长,这是一种新的发展,旨在走向高质量的MoS2薄膜。ALD化学控制有望在CMOS兼容温度下利用2D硫化物的独特特性,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

我们<子> 3

WN

氧化锌

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,允许在原子级厚度控制下沉积超薄膜。

经过牛津仪器等离子体技术和埃因霍温理工大学15年的合作,我们继续推动ALD研bob平台下载手机版究和发展的边界,这是纳米制造的许多应用中发展最快的技术之一。bob综合app官网登录研究学生Karsten Arts和Marc Merkx使用了牛津仪器的FlexAL ALD系统,该系统具有远程感应耦合等离子体bob平台下载手机版源,实现了高质量的沉积。

bob平台下载手机版牛津仪器ald设备优势

我们的原子层沉积设备是建立在超过十年的经验。牛津仪器系统的主要特点包括:bob平台下载手机版

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