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Sélection d'un précurseur pour l'élaboration de couches atomiques de cuivre : application à l'intégration 3DPrieur, Thomas 22 November 2012 (has links) (PDF)
Avec l'augmentation de la densité de fonctionnalités dans les différents circuits intégrés nous entourant, l'intégration 3D (empilement des puces) devient incontournable. L'un des point-clés d'une telle intégration est la métallisation des vias traversant (TSV, Through Silicon Via) reliant deux puces entre-elles : ces TSV ont des facteurs de forme de plus en plus agressifs, pouvant dépasser 20. Les dépôts des couches barrière à la diffusion du cuivre et d'accroche pour le dépôt électrolytique du cuivre étant actuellement réalisées par dépôt physique en phase vapeur, ceux-ci sont limités en termes de conformité et de facteur de forme. Le travail de cette thèse porte sur le développement du dépôt de couches atomiques (ALD, Atomic Layer Deposition) de cuivre et de nitrure de tantale afin de résoudre les problèmes énoncés lors de la métallisation de TSV. Les précurseurs de cuivre étant actuellement mal connus, différents précurseurs ont été dans un premier temps évalués, afin de sélectionner celui répondant au cahier des charges précis de notre étude. Nous nous sommes par la suite attachés à l'étudier selon deux axes : d'abord en examinant ses propriétés thermodynamiques afin de mieux appréhender les réactions de dépôt, puis lors d'élaboration de films de cuivre sur différents substrats et à différentes conditions afin d'optimiser le procédé d'élaboration de films mince de cuivre. Dans un second temps, nous nous sommes attachés à l'étude d'un précurseur de tantale pour la réalisation de couches barrière à la diffusion. Celui-ci a été étudié en ALD, afin de proposer à l'industrie microélectronique un procédé de dépôt de couches barrière et d'accroche optimisé. Pour finir, nous avons vérifié que l'ALD permet le dépôt conforme dans des TSV à haut facteur de forme, et que les films obtenus ont les propriétés correspondant au cahier des charges de l'industrie la microélectronique.
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Atomic layer deposition of nanolaminate high-κ gate dielectrics for amorphous-oxide semiconductor thin film transistorsTriska, Joshua B. 10 June 2011 (has links)
Nanolaminate dielectrics combine two or more insulating materials in a many-layered film. These structures can be made to significantly outperform films composed of a single one of their constituent materials by adjusting the composition ratio, arrangement, and size of the component layers. In this work, atomic layer deposition (ALD) is used to fabricate pure-oxide and nanolaminate dielectrics based upon Al₂O₃ and ZrO₂. The relative performance of these dielectrics is investigated with respect to application as gate dielectrics for ZnSnO (ZTO) and InGaZnO (IGZO) amorphous-oxide-semiconductor (AOS) thin-film transistors (TFTs). AOS TFTs are promising candidates for commercial use in applications such as active-matrix displays and e-paper. It was found that the layer thickness, relative composition, and interfacial material all had an effect on TFT performance. Several variants of the Al₂O₃/ZrO₂ nanolaminate were found to exhibit superior properties to either Al₂O₃ or ZrO₂ alone. / Graduation date: 2011
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Untersuchung von yttriumstabilisiertem Hafniumoxid als Isolatorschicht für DRAM-Kondensatoren / Investigation of yttrium oxide stabilized hafnium oxide as dielectric film for DRAM capacitorsGluch, Jürgen 28 November 2011 (has links) (PDF)
In der vorliegenden Arbeit wird die grundsätzliche Eignung von yttriumstabilisiertem Hafniumoxidschichten als neues Dielektrikum für Speicherkondensatoren in dynamischen Halbleiterspeichern (DRAM) untersucht. Bei diesem Werkstoff handelt es sich um einen high-k Isolator der neuen Generation mit großem anwendungstechnischem Potential zur Substitution der seit vier Jahrzehnten eingesetzten siliciumbasierten Materialien. Daraus abgeleitet ergibt sich die Aufgabenstellung einer umfassenden Charakterisierung der praxisrelevanten Eigenschaften der Oxidschicht, umfassend in dem Sinne, dass aus dem Ergebnis eine wissenschaftlich fundierte Beurteilung zu den Aussichten einer Überführung in die Produktion abgeleitet werden kann.
Es wird aufgezeigt, dass der Wechsel zu high-k Isolatoren erhebliche technische Neuerungen voraussetzt und weitere Entwicklungsarbeit nötig ist. Zusammenfassend kann erstmals die Eignung der ALD-Technik zur Herstellung dünnster yttriumstabilisierter Hafniumoxidschichten und deren Verwendung als Isolatorwerkstoff in zukünftigen mikroelektronischen Speicherkondensatoren anhand einer umfangreichen und anwendungstechnisch fokussierten Mikrostrukturcharakterisierung nachgewiesen werden. / This thesis investigates the basic suitability of yttrium stabilized hafnium oxide as a new dielectric for storage capacitors in dynamic random access memory (DRAM) semiconductor devices. This material is a so-called high- insulator with high dielectric constant. It is a good candidate to replace the silicon-based materials that are used for four decades now. Therefore it is necessary to extensively investigate selected properties of the oxide material. Extensively in terms of significant results that enable or object the applicability for the production process. It shows that the shift to high-insulators requires significant technological innovations and that further development work is necessary. The suitability of the ALD technique for depositing thin films of yttrium oxide and hafnium oxide is identified. The suitability of yttrium stabilized hafnium oxide layers as a dielectric material in future microelectronic storage capacitors can be given for the first time.
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Ανάπτυξη υμενίων ZrO2 σε υποστρώματα p-Ge με τη μέθοδο ALD : μελέτη διεπιφανειακών ιδιοτήτων και μηχανισμών αγωγιμότητας συναρτήσει της θερμοκρασίας / Atomic Layer Deposition (ALD) of ZrO2 thin films on p type Ge : temperature dependence of interfacial properties and conductivity mechanismsΚερασίδου, Αριάδνη 14 February 2012 (has links)
Στην παρούσα Εργασία λεπτά υμένια (5 -25 nm) ZrO2 έχουν εναποτεθεί με τη μέθοδο ALD σε μη αδρανοποιημένο (100) Ge τύπου-p, με ειδική αντίσταση 0.2-0.5 Ω-cm. Η εναπόθεση του ZrO2 πραγματοποιήθηκε στους 2500C, με τη χρήση διαδοχικών παλμών H2O και Tetrakis (Dimethylamido) Zirconium που ήταν και οι πρόδρομες ενώσεις.
Ο δομικός χαρακτηρισμός των υμενίων (στοιχειομετρία, σύνθεση και τραχύτητα της διεπιφάνειας, κρυσταλλογραφική φάση του διηλεκτρικού κλπ) πραγματοποιήθηκε μέσω των μεθόδων XPS και ΤΕΜ. Ο λεπτομερής ηλεκτρικός χαρακτηρισμός των υμενίων έγινε με παράμετρο τη θερμοκρασία σε δομές (πυκνωτές) MOS που έφεραν λευκόχρυσο, Pt, ως μέταλλο πύλης. Πραγματοποιήθηκαν μετρήσεις C-V, C-f με παράμετρο τη θερμοκρασία και για θερμοκρασίες από 300Κ έως 80 Κ.
Σύμφωνα με τα αποτελέσματα που προέκυψαν από την παρούσα μελέτη τα υμένια με πάχος μικρότερο των 15 nm εμφανίζουν πολύ φτωχή ηλεκτρική συμπεριφορά, η οποία βελτιώνεται με την αύξηση του πάχους. Σχετικά παχιά (25 nm) υμένια ZrO2 εμφανίζουν πυκνότητα διεπιφανειακών παγίδων της τάξης των 1011 eV-1cm-2, όπως προκύπτουν από μετρήσεις που πραγματοποιήθηκαν στους 80K.
Από μετρήσεις I-V με παράμετρο τη θερμοκρασία προκύπτουν οι μηχανισμοί αγωγιμότητας που διέπουν τις μελετούμενες δομές. Η επίδραση της ανόπτησης σε περιβάλλον Forming Gas μετά την εναπόθεση του μετάλλου μελετάται επίσης.
Τέλος, μελετώνται οι ηλεκτρικές ιδιότητες δομών Pt/ZrO2 (25 nm)/p-Ge, σε υποστρώματα που περιέχουν ταυτόχρονα περιοχές που έχουν υποστεί ανόπτηση με Laser και περιοχές που δεν έχουν υποστεί ανόπτηση. Η ανόπτηση με Laser φαίνεται να υποβαθμίζει την ηλεκτρική συμπεριφορά της δομής. Ωστόσο, σύμφωνα με τα αποτελέσματα της παρούσας εργασίας, υπάρχουν ενδείξεις ότι οι δομές σε περιοχές που γειτνιάζουν με αυτές που έχουν υποστεί ανόπτηση με Laser εμφανίζουν βελτιωμένες ηλεκτρικές ιδιότητες ακόμη και σε σχέση με τα δείγματα αναφοράς που περιλαμβάνουν δομές που αναπτύχθηκαν σε μη ακτινοβολημένο υπόστρωμα. / In the present Thesis, thin (5 -25 nm) films of ZrO2 have been deposited by Atomic Layer Deposition (ALD) on non-passivated p-type (100) Germanium substrates with resistivity 0.2-0.5 Ω-cm. ZrO2 deposition has been performed at 2500C using a series of alternating pulses of H2O and Tetrakis(Dimethylamido) Zirconium, which were the deposition precursors. Structural characterization of the films in terms of stoichiometry, interface composition and roughness, crystallographic phase of the dielectric etc., has been performed using XPS and TEM analysis. Detailed electrical characterization [C-V, and C-f measurements] of the films as a function of temperature has been performed in MOS capacitors using Pt as gate metal. It has been observed that the electrical behaviour of the films is extremely poor in thickness range below 15 nm, while they show an improvement in higher thickness regime. Thick (25 nm) ZrO2 showed an interface trap density of the order of 1011 eV-1cm-2 extracted at 80K. The conductivity mechanisms of the structures are revealed by I-V measurement at various temperatures. Finally the effect of post-metallization annealing in Forming Gas ambient has been studied.
In parallel the electrical properties of structures Pt/ZrO2 (25 nm)/p-Ge, on substrates containing simultaneously laser annealed and non-annealed areas has been studied. It has been obtained that laser annealing of the substrate deteriorates the electrical behaviour of the structure, while it seems that structures on the areas in proximity to the annealed ones revealed superior electrical properties as compared to the corresponding deposited on non-annealed (reference) samples.
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A computational study on indium nitride ALD precursors and surface chemical mechanismRönnby, Karl January 2018 (has links)
Indium nitride has many applications as a semiconductor. High quality films of indium nitride can be grown using Chemical Vapour Deposition (CVD) and Atomic Layer Deposition (ALD), but the availability of precursors and knowledge of the underlaying chemical reactions is limited. In this study the gas phase decomposition of a new indium precursor, N,N-dimethyl-N',N''-diisopropylguanidinate, has been investigated by quantum chemical methods for use in both CVD and ALD of indium nitride. The computations showed significant decomposition at around 250°C, 3 mbar indicating that the precursor is unstable at ALD conditions. A computational study of the surface chemical mechanism of the adsorption of trimethylindium and ammonia on indium nitride was also performed as a method development for other precursor surface mechanism studies. The results show, in accordance with experimental data, that the low reactivity of ammonia is a limiting factor in thermal ALD growth of indium nitride with trimethylindium and ammonia.
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Transiente Simulation zur Optimierung von ALD-ProzessenJäckel, Linda 24 September 2013 (has links)
Für die Beschichtung von Bauelementen im Bereich der Elektronik erlangt das Beschichtungsverfahren der Atomlagenabscheidung zunehmend an Bedeutung. Dieses Verfahren überzeugt hier durch seine Fähigkeit sehr homogene Schichten mit einer Dicke von wenigen nm auch auf Strukturen mit hohen Aspektverhältnissen zu erzeugen.
Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Atomlagenabscheidung von Aluminiumoxid unter Verwendung der Präkursoren Trimethylaluminium und Wasser. Hauptaufgabe dieser Arbeit ist die Modellierung eines experimentellen Prozessaufbaus mit kommerzieller Simulationssoftware. Anhand der Simulationsergebnisse können Aussagen zur Optimierung des ALD-Prozesses getroffen werden. Die durchgeführten Untersuchungen zeigen, dass für die Simulation eines ALD-Prozesses sehr lange Rechenzeiten erforderlich sind. Insbesondere konnte ein tieferes Verständnis der automatischen Zeitschrittweitenregulierung der Software bei transienten Simulationen gewonnen werden. Die Dauer der Spülschritte wurde durch die Simulationsergebnisse als ausreichend bestätigt. Des Weiteren kann die Verwendung der zur Anlage gehörigen Gasdusche anhand der Simulationsergebnisse nicht empfohlen werden.
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Untersuchung von yttriumstabilisiertem Hafniumoxid als Isolatorschicht für DRAM-Kondensatoren: Untersuchung von yttriumstabilisiertem Hafniumoxid als Isolatorschicht für DRAM-KondensatorenGluch, Jürgen 27 October 2011 (has links)
In der vorliegenden Arbeit wird die grundsätzliche Eignung von yttriumstabilisiertem Hafniumoxidschichten als neues Dielektrikum für Speicherkondensatoren in dynamischen Halbleiterspeichern (DRAM) untersucht. Bei diesem Werkstoff handelt es sich um einen high-k Isolator der neuen Generation mit großem anwendungstechnischem Potential zur Substitution der seit vier Jahrzehnten eingesetzten siliciumbasierten Materialien. Daraus abgeleitet ergibt sich die Aufgabenstellung einer umfassenden Charakterisierung der praxisrelevanten Eigenschaften der Oxidschicht, umfassend in dem Sinne, dass aus dem Ergebnis eine wissenschaftlich fundierte Beurteilung zu den Aussichten einer Überführung in die Produktion abgeleitet werden kann.
Es wird aufgezeigt, dass der Wechsel zu high-k Isolatoren erhebliche technische Neuerungen voraussetzt und weitere Entwicklungsarbeit nötig ist. Zusammenfassend kann erstmals die Eignung der ALD-Technik zur Herstellung dünnster yttriumstabilisierter Hafniumoxidschichten und deren Verwendung als Isolatorwerkstoff in zukünftigen mikroelektronischen Speicherkondensatoren anhand einer umfangreichen und anwendungstechnisch fokussierten Mikrostrukturcharakterisierung nachgewiesen werden.:Kurzbeschreibung
Abstract
Abkürzungen und Symbole
1. Einleitung
1.1. Motivation
1.2. DRAM-Technik
1.3. Ziel der Arbeit
2. Grundlagen
2.1. Isolatorschichten mit hoher dielektrischer Konstante
2.2. Hafniumbasierte Isolatorschichten
2.3. Weitere elektrische Kenngrößen
2.3.1. Ladungsträgertransport in Isolatoren
2.3.2. Elektrische Zuverlässigkeit
2.4. Atomlagenabscheidung
2.4.1. Grundlagen der Atomlagenabscheidung
2.4.2. Abscheidung in Strukturen mit hohem Aspektverhältnis
2.5. Eigenspannungen
3. Experimentelle Methodik
3.1. Substrate und Schichtabscheidung
3.2. Wärmebehandlung
3.2.1. Muffelofen mit Quarzglasrohr
3.2.2. Schnelle thermische Bearbeitung
3.2.3. Wärmebehandlung unter Vakuum
3.3. Präparation der Proben für die Transmissionselektronenmikroskopie .
3.4. Physikalische Analysemethoden
3.4.1. Röntgenbeugung und -reflektometrie
3.4.2. Mikroskopische Verfahren
3.4.3. Spektroskopische Verfahren
3.4.4. Substratkrümmungsmessung
3.4.5. Elektrische Messverfahren
3.4.6. Weitere Methoden
4. Ergebnisse und Diskussion
4.1. Mikrostruktur ebener Hf-Y-O-Schichten
4.1.1. Schichtwachstum
4.1.2. Rauheit und Dichte
4.1.3. Elementzusammensetzung
4.1.4. Kristallinität
4.1.5. Kristallphasen
4.1.6. Schichteigenspannungen
4.1.7. Linearer thermischer Ausdehnungskoeffizient und biaxialer Modul
4.1.8. Grenzfläche zum Substrat und der TiN-Elektrode
4.1.9. Zusammenfassung
4.2. Mikrostruktur in beschichteten Löchern mit hohem Aspektverhältnis
4.2.1. Schichtdicke als Funktion der Lochtiefe
4.2.2. Mikrostruktur und Grenzfläche
4.2.3. Modellierung der Bedeckungstiefe
4.2.4. Zusammenfassung
4.3. Einfluss der Mikrostruktur auf die elektrischen Eigenschaften
4.3.1. C-V und I-V Messungen
4.3.2. CAFM-Messungen
4.3.3. Zusammenfassung
5. Zusammenfassung und Ausblick
A. Anhang
A.1. Probenherstellung
A.1.1. Probenbezeichnung
A.1.2. Datenerfassung, Archivierung
A.1.3. Probenliste
A.1.4. Beschichtungsablauf für Hf-Y-Mischoxidschichten
A.2. Wärmebehandlung
A.3. C-V- und I-V-Messungen
B. Veröffentlichungsliste
C. Danksagung
D. Literaturverzeichnis
E. Stichwortverzeichnis / This thesis investigates the basic suitability of yttrium stabilized hafnium oxide as a new dielectric for storage capacitors in dynamic random access memory (DRAM) semiconductor devices. This material is a so-called high- insulator with high dielectric constant. It is a good candidate to replace the silicon-based materials that are used for four decades now. Therefore it is necessary to extensively investigate selected properties of the oxide material. Extensively in terms of significant results that enable or object the applicability for the production process. It shows that the shift to high-insulators requires significant technological innovations and that further development work is necessary. The suitability of the ALD technique for depositing thin films of yttrium oxide and hafnium oxide is identified. The suitability of yttrium stabilized hafnium oxide layers as a dielectric material in future microelectronic storage capacitors can be given for the first time.:Kurzbeschreibung
Abstract
Abkürzungen und Symbole
1. Einleitung
1.1. Motivation
1.2. DRAM-Technik
1.3. Ziel der Arbeit
2. Grundlagen
2.1. Isolatorschichten mit hoher dielektrischer Konstante
2.2. Hafniumbasierte Isolatorschichten
2.3. Weitere elektrische Kenngrößen
2.3.1. Ladungsträgertransport in Isolatoren
2.3.2. Elektrische Zuverlässigkeit
2.4. Atomlagenabscheidung
2.4.1. Grundlagen der Atomlagenabscheidung
2.4.2. Abscheidung in Strukturen mit hohem Aspektverhältnis
2.5. Eigenspannungen
3. Experimentelle Methodik
3.1. Substrate und Schichtabscheidung
3.2. Wärmebehandlung
3.2.1. Muffelofen mit Quarzglasrohr
3.2.2. Schnelle thermische Bearbeitung
3.2.3. Wärmebehandlung unter Vakuum
3.3. Präparation der Proben für die Transmissionselektronenmikroskopie .
3.4. Physikalische Analysemethoden
3.4.1. Röntgenbeugung und -reflektometrie
3.4.2. Mikroskopische Verfahren
3.4.3. Spektroskopische Verfahren
3.4.4. Substratkrümmungsmessung
3.4.5. Elektrische Messverfahren
3.4.6. Weitere Methoden
4. Ergebnisse und Diskussion
4.1. Mikrostruktur ebener Hf-Y-O-Schichten
4.1.1. Schichtwachstum
4.1.2. Rauheit und Dichte
4.1.3. Elementzusammensetzung
4.1.4. Kristallinität
4.1.5. Kristallphasen
4.1.6. Schichteigenspannungen
4.1.7. Linearer thermischer Ausdehnungskoeffizient und biaxialer Modul
4.1.8. Grenzfläche zum Substrat und der TiN-Elektrode
4.1.9. Zusammenfassung
4.2. Mikrostruktur in beschichteten Löchern mit hohem Aspektverhältnis
4.2.1. Schichtdicke als Funktion der Lochtiefe
4.2.2. Mikrostruktur und Grenzfläche
4.2.3. Modellierung der Bedeckungstiefe
4.2.4. Zusammenfassung
4.3. Einfluss der Mikrostruktur auf die elektrischen Eigenschaften
4.3.1. C-V und I-V Messungen
4.3.2. CAFM-Messungen
4.3.3. Zusammenfassung
5. Zusammenfassung und Ausblick
A. Anhang
A.1. Probenherstellung
A.1.1. Probenbezeichnung
A.1.2. Datenerfassung, Archivierung
A.1.3. Probenliste
A.1.4. Beschichtungsablauf für Hf-Y-Mischoxidschichten
A.2. Wärmebehandlung
A.3. C-V- und I-V-Messungen
B. Veröffentlichungsliste
C. Danksagung
D. Literaturverzeichnis
E. Stichwortverzeichnis
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Fabrication, Characterization, Optimization and Application Development of Novel Thin-layer Chromatography PlatesKanyal, Supriya Singh 01 December 2014 (has links) (PDF)
This dissertation describes advances in the microfabrication of thin layer chromatography (TLC) plates. These plates are prepared by the patterning of carbon nanotube (CNT) forests on substrates, followed by their infiltration with an inorganic material. This document is divided into ten sections or chapters. Chapter 1 reviews the basics of conventional TLC technology. This technology has not changed substantially in decades. This chapter also mentions some of the downsides of the conventional approach, which include unwanted interactions of the binder in the plates with the analytes, relatively slow development times, and only moderately high efficiencies. Chapter 2 focuses primarily on the tuning of the iron catalyst used to grow the CNTs, which directly influences the diameters of the CNTs grown that are produced. Chapter 3 focuses on the atomic layer deposition (ALD) of SiO2 from a silicon precursor and ozone onto carbon-nanotubes to obtain an aluminum free stationary phase. This approach allowed us to overcome the tailing issues associated with the earlier plates prepared in our laboratory. Chapter 4 is a study of the hydroxylation state of the silica in our TLC plates. A linear correlation was obtained between the SiOH+/Si+ time-of-flight secondary ion mass spectrometry (ToF-SIMS) peak ratio and the isolated silanol peak position at ca. 3740 cm-1 in the diffuse reflectance infrared spectroscopy (DRIFT) spectra. We also compared the hydroxylation efficiencies on our plates of ammonium hydroxide and HF. Chapter 5 reports a series of improvements in TLC plate preparation. The first is the low-pressure chemical vapor deposition (LPCVD) of silicon nitride onto CNTs, which can be used to make very robust TLC plates that have the necessary SiO2 surfaces. These TLC plates are the best we have prepared to date. We also describe here the ALD deposition of ZnO into these devices, which can make them fluorescent. Chapters 6 – 10 consist of contributions to Surface Science Spectra (SSS) of ToF-SIMS spectra of the materials used in our microfabrication process. SSS is a peer-reviewed database that has been useful to many in the surface community. The ToF-SIMS spectra archived include those of (i) Si/SiO2, (ii) Si/SiO2/Al2O3, (iii) Si/SiO2/Al2O3/Fe, (iv) Si/SiO2/Fe (annealed at 750 °C in H2), and (v) Si/SiO2/Al2O3/Fe(annealed)/CNTs. Both positive and negative ion spectra have been submitted. In summary, the present work is a description of advances in the development, thorough characterization, optimization, and application development of microfabricated thin layer chromatography plates that are superior to their commercial counterparts.
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Functionalized and Platinum-Decorated Multi-Layer Oxidized Graphene as a Proton, and Electron Conducting Separator in Solid Acid Fuel CellsHatahet, Mhamad Hamza, Wagner, Maximilian, Prager, Andrea, Helmstedt, Ulrike, Abel, Bernd 03 May 2023 (has links)
In the present article, electrodes containing a composite of platinum on top of a plasma-oxidized multi-layer graphene film are investigated as model electrodes that combine an exceptional high platinum utilization with high electrode stability. Graphene is thereby acting as a separator between the phosphate-based electrolyte and the platinum catalyst. Electrochemical impedance measurements in humidified hydrogen at 240 °C show area-normalized electrode resistance of 0.06 Ω·cm−2 for a platinum loading of ∼60 µgPt·cm−2, resulting in an outstanding mass normalized activity of almost 280 S·mgPt−1, exceeding even state-of-the-art electrodes. The presented platinum decorated graphene electrodes enable stable operation over 60 h with a non-optimized degradation rate of 0.15% h−1, whereas electrodes with a similar design but without the graphene as separator are prone to a very fast degradation. The presented results propose an efficient way to stabilize solid acid fuel cell electrodes and provide valuable insights about the degradation processes which are essential for further electrode optimization.
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Spectroscopic ellipsometry for the in-situ investigation of atomic layer depositionsSharma, Varun 07 July 2014 (has links) (PDF)
Aim of this student research project was to develop an Aluminium Oxide (Al2O3 ) ALD process from trimethylaluminum (TMA) and Ozone in comparison of two shower head designs. Then studying the detailed characteristics of Al2O3 ALD process using various measurement techniques such as Spectroscopic Ellipsometry (SE), x-ray photoelectron spectroscopy (XPS), atomic force microscopy (AFM). The real-time ALD growth was studied by in-situ SE. In-situ SE is very promising technique that allows the time-continuous as well as time-discrete measurement of the actual growth over an ALD process time. The following ALD process parameters were varied and their inter-dependencies
were studied in detail: exposure times of precursor and co-reactant as well as Argon purge times, the deposition temperature, total process pressure, flow dynamics of two different shower head designs. The effect of varying these ALD process parameters was studied by looking upon ALD cycle attributes. Various ALD cycle attributes are: TMA molecule adsorption (Mads ), Ligand removal (Lrem ), growth kinetics (KO3 ) and growth per cycle (GPC).
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