原子层沉积

ALD – 原子层沉积

  • 循环CVD工艺
  • 精确控制高保形膜层的膜厚
  • 适于半导体电子和光学领域

任意形状的保形膜层

原子层接原子层 – 循环生长直至生成所需膜层

原子层沉积(ALD)用于对膜层厚度精确性要求极高的基材表面薄膜的沉积。ALD是一种CVD工艺,该工艺中,通过两种或更多循环表面反应形成膜层。

ALD曾经并仍主要被用于制备诸如MOSFET中高k栅极绝缘层等的半导体电子领域。同时,其它领域对ALD技术的应用需求也在不断增长:比如制造MEMS、阻挡层、在粒子上或毛细血管中制备光学膜或功能膜等。

传统CVD工艺中,气相前驱体将持续反应或至少部分反应。与此不同, 在ALD工艺中,该反应仅在基材等表面进行。它是循环工艺,包含多个部分反应,即基材依次与前驱体接触 – 不同时进行反应。给定任意时间段,基材表面只有部分反应在进行。这些不同的反应步骤均为自限制的,即该表面的化合物仅能由适于生长膜层的前驱体 制备。当不再发生自发反应时,部分反应完成。工艺腔室将在不同的反应步骤间隙,通过惰性气体进行吹扫和/或排空,以便清除之前工艺中由前驱体分子生成的所有污染物。

每次工艺循环将沉积一层单原子层。镀膜过程通常在反应腔室内进行,并相继通入工艺气体。或者也可以将基材在装满不同前驱体的两个区域间传输(空间式ALD),以实现工艺。整个工艺环节,包含全部反应和吹扫动作将多次重复进行,直至实现理想的膜层厚度。特定的初始相态由基材表面性能决定,随后,膜层的厚度将随反应循环数量的增加而不断增长;至此,膜层的厚度得以精确控制。

ALD也可用于沉积对膜厚均匀性要求极高、甚至要求在特形表面制备的超薄功能膜。该方法工艺温度较低,通常在150 °C400 °C。未来甚至可通过应用等离子体或特殊反应前驱体降低反应温度。

FHR根据客户特殊指标和愿景提供定制式ALD设备的设计和制造。FHR公司可通过腔室布局、气源、鼓泡器以及加热或冷却选项的组合设计轻松实现ALD设备性能。我们提供100 150300 mm直径的机台,同时可提供多功能枚叶式设备的ALD模块整合方案,以及基于ALD技术的定制设备。

联系原子层沉积负责人

Dr. Hannes Klumbies
产品经理

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