Spektroszkópiai ellipszometria az atomi rétegek leválasztásának helyszíni vizsgálatához

Eredeti címe:

Spectroscopic Ellipsometry for the In-situ Investigation of Atomic Layer Depositions

Könyv tartalma:

Project Report from the year 2014 in the subject Chemistry - Other, grade: 1. 0, Dresden Technical University (Technische Universit t Dresden), course: Félvezetőtechnológia, nyelv: Az ALD (Atomic Layer Deposition) a kémiai gőzfázisú leválasztás (CVD) egy speciális fajtája, amely önmegszakító, egymást követő gázreakciókon alapul, és a néhány nanométeres tartományig terjedő, konformális és pontos növekedést tesz lehetővé.

Az önmegszakító reakcióknak köszönhetően az ALD ideális esetben egy felületvezérelt folyamat, ahol a prekurzorok, a szubsztrátumok és a leválasztási hőmérséklet megválasztásán kívül más folyamatparaméterek csak kis mértékben vagy egyáltalán nem befolyásolják a folyamatot. Az ALD-növesztés számos alkalmazása ellenére az ALD-növesztést szabályozó számos kémiai és fizikai folyamat még nem eléggé ismert. Ennek a hallgatói kutatási projektnek a célja egy alumínium-oxid (Al 2 O 3 ) ALD-eljárás kifejlesztése trimetil-alumíniumból (TMA) és ózonból két zuhanyfej-kialakítás összehasonlításával.

Ezután az Al 2 O 3 ALD folyamat részletes jellemzőinek tanulmányozása különböző mérési technikákkal, mint például spektroszkópiai ellipszometria (SE), röntgen fotoelektron spektroszkópia (XPS), atomerő mikroszkópia (AFM). A valós idejű ALD-növekedést in-situ SE-vel vizsgáltuk.

Az in-situ SE nagyon ígéretes technika, amely lehetővé teszi a tényleges növekedés időbeli folyamatos és időbeli diszkrét mérését az ALD-folyamat ideje alatt. A következő ALD folyamatparamétereket változtattuk, és részletesen tanulmányoztuk a köztük lévő összefüggéseket: a prekurzor és a társreaktáns expozíciós ideje, valamint az argon öblítési idő, a leválasztási hőmérséklet, a teljes folyamatnyomás, a két különböző kialakítású zuhanyfej áramlási dinamikája.

Ezen ALD-folyamatparaméterek változtatásának hatását az ALD-ciklus jellemzőinek vizsgálatával vizsgálták. A különböző ALD-ciklusjellemzők a következők: TMA molekula adszorpció (M ads ), ligand eltávolítás (L rem ), növekedési kinetika (K O3 ) és ciklusonkénti növekedés (GPC).