Uso di Deposito Atomico del Livello Coltivare le Pellicole del Platino

Dagli Editori di AZoNano

Indice

Introduzione
Trattamento di ALD
Discussione sui Risultati Sperimentali
     Termale ALD
     Plasma Remoto ALD
     Confronto dei Due Metodi
Conclusioni
Circa Tecnologia del Plasma degli Strumenti di Oxford

Introduzione

Le pellicole Ultrasottili del platino depositate sui substrati dell'ossido trovano una serie di applicazioni nelle microelettroniche, nanotecnologia, Ecc., dati che il platino presenta i beni elettronici molto buoni, è chimicamente stabile ed esibisce l'attività catalitica. La tecnica Atomica del deposito (ALD) del livello è una tecnica di limitazione auto- capace del deposito accurato e costante delle pellicole sottili. Facendo Uso di questa tecnica, i livelli ultrasottili del metallo che hanno spessore al livello del nanoscale con gli alti allungamenti possono essere depositati. C'è basicamente due metodi di ALD, vale a dire, termale ALD e plasma remoto ALD. Nelle sezioni successive, il comportamento della crescita del platino ALD depositata facendo uso di entrambe queste tecniche sarà discusso.

Trattamento di ALD

Il sistema del deposito di FlexAL-MK II Pinta è stato connesso ad una sorgente induttivo coppia (ICP) del plasma alimentata a 300 W e un ellipsometer. Questa disposizione può eseguire il plasma remoto come pure il termale ALD. Platino Trimetilico (di methylcyclopentadienyl) (IV) (MeCpPtMe3) (SAFC, Sigma-Aldrich) è stato usato come la sorgente del platino (precursore), questo composto è stato alloggiato in una vasca di gorgogliamento dell'acciaio inossidabile ed è stato sottoposto a 70°C del riscaldamento. Il vapore risultante è stato trascinato la camera con il metodo di tiraggio del vapore. Per assicurare l'uso massimo del precursore, il precursore MeCpPtMe3 era presente durante il primo mezzo ciclo senza pompare ed il tempo di tenuta era 5 a 10 S. Nel caso dei campioni dell'ossido, 100) substrati di Si (è stato ricoperto di 10 a spessore di 20 nanometro di ALD AlO23, HfO2 e SiO2 prima che il trattamento di ALD cominciasse. La Tabella 1 fornisce i dati dettagliati dei quattro substrati differenti.

Tabella 1. I substrati usati per deposito della pellicola ALD-Pinta

Substrato trattamento dell'ALD-ossido Spessore di pellicola dell'ossido di ALD (nanometro) Temperatura di trattamento di ALD (Oc) Precursori di ALD
Si (100)

/

/

/

/

SiO/Si2

Plasma-ALD

10

200

TRDMAS

AlO/Si23

Plasma-ALD

18

200

TMA

HfO/Si2

Plasma-ALD

10

290

TEMAH

Durante l'esperimento, la pressione della camera è stata variata da 10 a 40 mT e le parti come il supporto, la camera e la tubatura di adduzione sono state sottoposte al riscaldamento alle temperature di 120 e di 80°C, rispettivamente. Lo spessore di pellicola depositato della Pinta è stato misurato facendo uso del ellipsometer spettroscopico di J.A. Woollam M2000V e la composizione chimica è stata controllata dall'Analisi di Raggi X dispersiva di Energia (EDX) e dalla Spettroscopia Elettronica della Coclea (AES). Una sonda quattro punti è stata usata per verificare i beni elettrici.

Discussione sui Risultati Sperimentali

Termale ALD

Un diagramma del tasso di accrescimento contro resistività delle pellicole della Pinta depositate con il metodo del termale-ALD fino a 600 cicli è indicato nella Figura 1.

Figura 1. tasso di accrescimento E resistività delle pellicole del platino dal termale-ALD a 300°C contro dose-tempo del precursore per 600 cicli

Il tasso di accrescimento (GR) tracciato contro i dati di resistività fino a 2250 cicli è indicato nella Figura 2. Dalla figura, è evidente che c'è un leggero aumento nel GR per il deposito lungo della Pinta. Inoltre, la resistività del livello della Pinta ha esibito una diminuzione una volta depositata sul Si con l'aumento di spessore del livello.

La Figura 2. tasso di accrescimento (GR) E resistività delle pellicole del platino dal termale-ALD contro il numero e di ciclo è trovata che il GR del termale-ALD della Pinta è intorno a 0.45-0.47Å/cycle ed all'intervallo di resistività di 14,1 a12.8μΩ-cm dal ciclo 500 al ciclo 2250

Figura 3 mostra la mora di nucleazione in termale ALD a 70 cicli.

 

Figura 3. Spessore delle pellicole del platino dal termale-ALD contro il numero di ciclo a 300°C e la mora di nucleazione del termale-ALD della Pinta da trovare intorno a 70 cicli.

Lo studio caratteristico di nucleazione della Pinta e del Palladio sui substrati differenti ha rivelato che quando la Pinta è depositata simultaneamente sui substrati di Si ha mostrato che un aumento in dimensione delle particelle e pellicola della Pinta era continuo dopo 75 - 100 cicli.

Plasma Remoto ALD

Figura 4 è il tracciato del GR delle pellicole della Pinta da plasma ALD contro il dose-tempo del precursore a 300°C. Il valore del GR era 0.43-0.45 Å/cycle che è quasi uguale a quello ottenuto dalla tecnica termica di ALD.

Figura 4. tasso di accrescimento Delle pellicole del platino da plasma-ALD a 300°C contro dose-tempo del precursore

Egualmente Figura 5 mostra la resistività e lo spessore della pellicola della Pinta con il numero di ciclo a 300°C. Dopo 500 cicli la pellicola della Pinta offre una resistività di 14,5 μΩ.cm e la mora di nucleazione è di intorno 20 cicli, che è molto di meno che il valore nel metodo termico ed in un deposito costante di Pinta è stato veduto sui vari substrati.

La Cifra 5. Spessore e resistività delle pellicole del platino da plasma-ALD contro il numero di ciclo a 300°C e la mora di nucleazione del plasma-ALD della Pinta è di intorno 20 cicli. Confrontando alla mora di nucleazione di un termale-ALD della Pinta di 70 cicli, indica che il plasma-ALD può diminuire la mora di nucleazione della Pinta.

Figura 6 manifestazioni il tracciato della resistività esibita dalla pellicola della Pinta una volta depositato sui substrati dell'ossido con il metodo del plasma a 300°C contro il dose-tempo del precursore. Può essere osservato dalla figura che la resistività della Pinta ha mostrato la diminuzione con aumento nel dose-tempo fino a 1.5s con resistività più bassa sul substrato2 di HfO.

Figura 6. Resistività della pellicola del platino sui vari ossidi da plasma-ALD a 300oC contro tempo della dose del precursore. È chiaro che l'ordine di resistività della pellicola della Pinta sviluppata sugli ossidi è Si/SiO2 > Si/AlO>23 Si/HfO2

I risultati della scansione di profilo di AES e della prova di EDX che sono stati effettuati sulla pellicola della pinta sono indicati nella Figura 7.

Figura 7. AES della pellicola di 30nm Pinta sviluppata da plasma-ALD.

Confronto dei Due Metodi

Figura 8 (a e b) fornisce i dati ottenuti quando la pellicola della Pinta è stata depositata combinando il plasma ed il termale ALD per 500 cicli a 300°C. I dati hanno rivelato che la dimensione delle particelle della Pinta sviluppata con il metodo del plasma era più grande di quella sviluppata con il metodo termico agli stessi numeri di ciclo.

Figura 8. SEM Pinta-ALD delle pellicole (sezione trasversale della misura di dimensione delle particelle e di spessore).

La Tabella 2 fornisce i dati delle dimensioni delle particelle ai vari numeri di ciclo ed i dati del deposito della Pinta sui vari substrati.

Tabella 2. I dati trattati delle pellicole della Pinta sulla superficie del Si, di SiO2, del AlO23 e di HfO2 depositata a 300°C da plasma termico e remoto ALD facendo uso del gas della O e2 di MeCpPtMe3 o del plasma2 della O (500 cicli)

esecuzioni del Pinta-Campione

Trattamento di ALD Substrato Dimensione delle Particelle a 50 cicli Dimensione delle Particelle a 100 cicli Tasso di accrescimento (Å/cycle) Resistività (μΩ-cm)
1

Termale-ALD

Si/native SiO2 (~1nm)

1,6 ±0.2

2,1 ±0.2

0,44 ±0.01

14,1 ±0.2

2

Plasma-ALD

Si/native SiO2 (~1nm)

2,0 ±0.2

3,2 ±0.2

0,45 ±0.01

14,5 ±0.2

3

Termale-ALD

Si/SiO2 (10nm ALD)

2,2 ±0.2

2,6 ±0.2

0,43 ±0.01

15,1 ±0.2

4

Plasma-ALD

Si/SiO2 (10nm ALD)

2,5 ±0.2

3,6 ±0.2

0,44 ±0.01

31,2 ±0.5

5

Termale-ALD

Si/AlO23 (18nm ALD)

/

/

0,46 ±0.01

25,2 ±0.5

6 Plasma-ALD Si/AlO23 (18nm ALD) / / 0,47 ±0.02 18,3 ±0.3
7 Plasma-ALD Si/HfO2 (10nm ALD) 3,7 ±0.3 5,6 ±0.5 0,49 ±0.02 14,0 ±0.5

Figura 9 descrive il GR e la resistività dei livelli della Pinta depositati sui substrati dell'ossido.

Figura 9. tasso di accrescimento E resistività dei livelli del plasma-ALD della Pinta sui vari ossidi. HfO2 è indicato il più alto tasso di accrescimento e la resistività più bassa loro. È creduto che il functionalization della superficie da plasma-ALD ed i radicali ricco-assorbenti dell'ossigeno sulla superficie2 di HfO siano le ragioni.

Conclusioni

Per concludere, sia il termale che i metodi del plasma ALD depositano un di alta qualità, livello della Pinta dell'uniforme con resistività bassa. Confrontato al metodo termico, il metodo del plasma ALD mostra poca mora di nucleazione e le pellicole di ALD Pinta indicate la resistività più bassa.

Circa Tecnologia del Plasma degli Strumenti di Oxford

La Tecnologia del Plasma degli Strumenti di Oxford fornisce un intervallo del rendimento elevato, degli strumenti flessibili ai clienti di trattamento a semiconduttore addetti a ricerca e sviluppo e della produzione. Ci specializziamo in tre aree principali:

Questi informazioni sono state originarie, esaminate ed adattate dai materiali forniti dalla tecnologia del Plasma degli Strumenti di Oxford.

Per ulteriori informazioni su questa sorgente, visualizzi prego la tecnologia del Plasma degli Strumenti di Oxford.

Date Added: May 17, 2011 | Updated: Sep 24, 2013

Last Update: 24. September 2013 05:42

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