Ellissometria spettroscopica per l'indagine in situ dei depositi di strati atomici

Titolo originale:

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

Contenuto del libro:

Relazione di progetto dell'anno 2014 nella materia Chimica - Altro, voto: 1. 0, Università Tecnica di Dresda (Technische Universit t Dresden), corso: Tecnologia dei semiconduttori, lingua: English, abstract: La deposizione di strati atomici (ALD) è un tipo speciale di tecnica di deposizione chimica da vapore (CVD) basata su reazioni di gas sequenziali autoterminanti per una crescita conforme e precisa fino a pochi nanometri.

Idealmente, grazie alle reazioni autoterminanti, l'ALD è un processo controllato dalla superficie, in cui i parametri di processo diversi dalla scelta dei precursori, dei substrati e della temperatura di deposizione hanno un'influenza minima o nulla. Nonostante le numerose applicazioni della crescita mediante ALD, molti processi chimici e fisici che controllano la crescita ALD non sono ancora sufficientemente compresi. L'obiettivo di questo progetto di ricerca studentesca è sviluppare un processo ALD di ossido di alluminio (Al 2 O 3 ) a partire da trimetilalluminio (TMA) e ozono, confrontando due modelli di soffioni.

In seguito, sono state studiate le caratteristiche dettagliate del processo ALD di Al 2 O 3 utilizzando varie tecniche di misurazione come l'elipsometria spettroscopica (SE), la spettroscopia fotoelettrica a raggi X (XPS) e la microscopia a forza atomica (AFM). La crescita ALD in tempo reale è stata studiata mediante SE in-situ.

La SE in-situ è una tecnica molto promettente che consente di misurare la crescita effettiva in tempo continuo e in tempo discreto durante un processo ALD. I seguenti parametri del processo ALD sono stati variati e le loro interdipendenze sono state studiate in dettaglio: tempi di esposizione del precursore e del co-reagente e tempi di spurgo dell'argon, temperatura di deposizione, pressione totale del processo, dinamiche di flusso di due diversi modelli di soffioni.

L'effetto della variazione di questi parametri del processo ALD è stato studiato esaminando gli attributi del ciclo ALD. I vari attributi del ciclo ALD sono: adsorbimento delle molecole di TMA (M ads ), rimozione del ligando (L rem ), cinetica di crescita (K O3 ) e crescita per ciclo (GPC).