Elipsometría espectroscópica para la investigación in situ de depósitos de capas atómicas

Título original:

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

Contenido del libro:

Informe de proyecto del año 2014 en la asignatura Química - Otros, nota: 1. 0, Universidad Técnica de Dresde (Technische Universit t Dresden), curso: Tecnología de Semiconductores, idioma: Inglés, resumen: La Deposición de Capas Atómicas (ALD) es un tipo especial de técnica de Deposición Química en Fase Vapor (CVD) basada en reacciones secuenciales de gas autoterminantes para un crecimiento conforme y preciso hasta un rango de pocos nanómetros.

Gracias a las reacciones de autoterminación, el ALD es un proceso de superficie controlada en el que los parámetros del proceso, aparte de la elección de los precursores, los sustratos y la temperatura de deposición, tienen poca o ninguna influencia. A pesar de las numerosas aplicaciones del crecimiento por ALD, todavía no se conocen suficientemente muchos procesos químicos y físicos que controlan el crecimiento por ALD. El objetivo de este proyecto de investigación estudiantil es desarrollar un proceso de ALD de óxido de aluminio (Al 2 O 3 ) a partir de trimetilaluminio (TMA) y ozono en comparación con dos diseños de duchas.

A continuación, se estudian las características detalladas del proceso ALD de Al 2 O 3 mediante diversas técnicas de medición, como la elipsometría espectroscópica (SE), la espectroscopia fotoeléctrica de rayos X (XPS) y la microscopía de fuerza atómica (AFM). El crecimiento ALD en tiempo real se estudió mediante SE in situ.

La SE in situ es una técnica muy prometedora que permite la medición tanto continua como discreta en el tiempo del crecimiento real a lo largo de un proceso ALD. Se variaron los siguientes parámetros del proceso ALD y se estudiaron en detalle sus interdependencias: tiempos de exposición del precursor y del co-reactivo, así como los tiempos de purga de Argón, la temperatura de deposición, la presión total del proceso, la dinámica del flujo de dos diseños diferentes de cabezal de ducha.

El efecto de variar estos parámetros del proceso ALD se estudió atendiendo a los atributos del ciclo ALD. Varios atributos del ciclo ALD son: adsorción de moléculas de TMA (M ads ), eliminación de ligando (L rem ), cinética de crecimiento (K O3 ) y crecimiento por ciclo (GPC).