ALD对照CVD淀积技术的优势

ALD 适合制备很薄的高K金属氧化物层,对腔室的真空度要求比较高,对反应气体源及比例的要求也较高。

目前沉积速率还是比较慢,大大限制了其在工业上的推广应用,不过随着设备技术的不断进步,包括ALD系统,前景还是很值得期待的。

ALD 除了常规的半导体高K 材料,太阳能等领域,军事上的用途: MCP , 热和快中子探测等领域。

应用范围会越来越广,只是,沉积速率,成本和价格的问题,在制约推广。

如果说严重不足应该是源的问题,不像CVD的源那样广



有了合适的源,ALD才能更好的发挥作用。

ALD发展是很迅速的,推广的步伐随着微电子及光伏的发展也在加快。现在的突出问题是其沉积速率低,源是一方面,但不是主要的。

由于低温沉积、薄膜纯度以及绝佳覆盖率等固有优点,ALD(原子层淀积)技术早从21世纪初即开始应用于半导体加工制造。DRAM电容的高k介电质沉积率先采用此技术,但近来ALD在其它半导体工艺领域也已发展出愈来愈广泛的应用。

高k闸极介电质及金属闸极的ALD沉积对于先进逻辑晶片已成为标准,并且该技术正用于沉积间隔定义的双倍暨四倍光刻图样(SDDP、SDQP),用以推广传统浸润式微影的使用,以界定高密度逻辑,memory设计的最小特征尺寸。本产业正在转换到三维结构,进而导致关键薄膜层对ALD的需求。

过去在平面元件中,虽可使用几个PVD与CVD步骤,但就闸极堆叠的观点而言,过渡到FinFET元件,需要全方位的ALD解决方案。FinFET大小尺寸及控制关键元件参数,对后闸极(gate last)处理的需求,按14nm制程,需用到全ALD层。有趣的是,使用FinFET减缓了效能提升,对介电质EOT缩放的需求,可用较缓慢的速度,调整闸极介电质厚度。

二氧化铪(HfO2)的厚度,对于最新一代的元件已缩小至15埃以下,再进一步的物理缩放,将会导致层形成不完全;对于二氧化铪的缩放,10至12埃似乎已达到极限。然而,利用能提升闸极堆叠k值,并且能使用实体较厚层之添加元素,本材料可预期延续,使用于更多代工艺,借以降低穿隧漏电流。

FinFET为解决平面结构中,某些关键整合难题的有效方式,尤其是控制短通道效应,以及使用轻掺杂或无掺杂通道,控制随机掺杂扰动。然而,对于先进制程节点,鳍部宽度已低于微影限制,需要ALD层,以供间隔定义的双倍光刻图样界定(SDDP)鳍部结构。

线缘粗糙度和CD圴匀度,在鳍部定义中扮演关键的角色,鳍部变异会使元件或晶圆之间的临界电压产生扰动。必须有效控制鳍部的蚀刻,以在最小化鳍部高度变异的同时,使晶体损害降到最低。由于邻近鳍部的阴影效应,对离子布植技术造成影响,鳍部的均匀掺杂会有挑战性。电浆掺杂也有类似问题。

将鳍部做成锥状,可以解决前述问题,解决覆盖性闸极介电质与金属沉积的忧虑,但下一代最终仍需要利用高掺杂、一致性、ALD层之固态掺杂之类的新颖方法以持续缩放鳍部。

在FinFET、多闸极元件中,Fin的侧边与上部为主动通道区。高k闸极介电质与金属闸极,必须以最小厚度及物理特性变异,以沉积于鳍部。变异将导致电晶体彼此之间产生临界电压变异和效能变异,或使鳍部的电流承载能力降低。另外,闸极接点金属,必须对闸极腔提供无空隙填充物。逐层ALD沉积快速地成为解决这些问题的唯一技术。



在标准平面替换闸极技术中,金属闸极堆叠,已由ALD、PVD以及CVD金属层的结合所组成。ALD用于覆盖性关键阻障物(critical barrier)与功函数(work function)设定层,而传统PVD和CVD用于沉积纯金属,给低电阻率闸极接点。

随着FinFET之类三维结构的出现,全方位ALD解决方案对于介电质、阻挡层与work function设定层,以及闸极接点具有关键性。最大热预算持续压低,理论上,金属沉积必须在低于500℃的温度下进行。纯金属之热ALD,在此温度范围具有挑战性,以及大部份将在此温度,形成纯金属的母材并不稳定,在沉积期间把杂质混入金属内。

然而,电浆增强型ALD(PEALD)的使用极具优势,这一技术能以混入最少杂质的方式,进行纯金属之低温沉积。直接或远端电浆两者皆可用于沉积纯金属,靠近闸极区,使用电浆仍留有某些忧虑。本产业持续评估不同低温金属母材,用以对藉由ALD沉积纯金属,提供一个适用于所有温度的解决方案。

三维架构和较低热预算的结合,对于特定关键薄膜沉积应用,需要由CVD与PVD移向ALD。在传统PVD与CVD技术领域中,已观察到对ALD替代的强烈关注。在不久的将来,可完全预期ALD扩展至MEOL与BEOL的应用。ALD母材的开发至关重要,尤其是在金属沉积空间中,以供交付特性与PVD/CVD基线效能匹配的薄膜。

除了确保ALD母材具有足够的反应性,母材的稳定度与蒸气压力具有关键性。若ALD大量取代传统的PVD和CVD技术,未来ALD母材的开发,在化学供应商、设备制造商以及元件制造商之间需密切配合,确保这些薄膜,能以可再生、生产保证的方式沉积。

ALD对照CVD淀积技术的优势的更多相关文章

  1. ALD和CVD晶体管薄膜技术

    ALD和CVD晶体管薄膜技术 现代微处理器内的晶体管非常微小,晶体管中的一些关键薄膜层甚至只有几个原子的厚度,光是英文句点的大小就够容纳一百万个晶体管还绰绰有余.ALD 是使这些极细微结构越来越普遍的 ...

  2. 看好腾讯,鄙视百度(腾讯的核心竞争力,不是超过10亿的QQ的注册用户,也不是某一项产品、技术方面优势,而是“耐心”:懂得在合适的时间推出合适的产品。”)

    百度,自始至终只是一个低劣的模仿者,且一切向前看,完全违背了一个搜索引擎所应该遵循的基本原则.谁给的钱多就能搜着谁,这跟贩毒有什么区别? 腾讯也在模仿别人,但是,它是模仿然后超越.在中国互联网发展历史 ...

  3. 摄像头PVD和CVD薄膜

    摄像头PVD和CVD薄膜 在FDP 的生产中,在制作无机薄膜时,可以采用的方法有两种:PVD 和CVD (将VE 和VS 归于PVD ,而ALD 归于CVD). Physical Vapor Depo ...

  4. Hibernate 系列 01 - 框架技术 (介绍Hibernate框架的发展由来)

    引导目录: Hibernate 系列教程 目录 本篇导航: 为什么学习框架技术 框架的概念 主流框架的介绍 1.为什么学习框架技术 如何制作一份看上去具有专业水准的PPT文档呢?一个简单的方法就是使用 ...

  5. PacBio三代全长转录组/Iso-Seq技术及案例分析

    参考:产品手册 PacBio三代全长转录组有什么优势? 近年来,随着高通量测序技术的发展,转录组测序已经成为研究基因表达调控的主要手段.但二代的转录本重构准确率很低,三代可以直接得到全长转录本,无需组 ...

  6. 面向侧面的程序设计AOP-------《三》.Net平台AOP技术概览

    本文转载自张逸:晴窗笔记 .Net平台与Java平台相比,由于它至今在服务端仍不具备与unix系统的兼容性,也不具备类似于Java平台下J2EE这样的企业级容器,使得.Net平台在大型的企业级应用上, ...

  7. Java之Ajax技术

    ajax(asynchronouse javascript and xml) 异步的javascript 和 xml(现在常把xml换成json): ajax是2005年提出的,在2006,2007年 ...

  8. 3G中的A-GPS移动定位技术

    位置业务(LBS,Location Based Service)是指移动网络通过特定的定位技术来获取移动终端的位置信息,从而为终端用户提供附加服务的一种增值业务,可广泛应用于紧急救援.导航追踪.运输调 ...

  9. Redis 管道技术

    Redis是一种基于客户端-服务端模型以及请求/响应协议的TCP服务.这意味着通常情况下一个请求会遵循以下步骤: 客户端向服务端发送一个查询请求,并监听Socket返回,通常是以阻塞模式,等待服务端响 ...

随机推荐

  1. 为什么有时博客中的代码复制进自己的VS中报错

    昨天写代码时遇到一个问题,我搜了一篇博客,然后复制到我的WPF中, 然后,全报错(当时快给我气死了,一篇有一篇的不能用,试了一次又一次,时间全浪费在这上面了,没打游戏,做的东西也没出来) 问题原因: ...

  2. 1.6.3- HTML有序列表 ol元素

    代码如下: 浏览器打开: 总结:

  3. 手动脱Mole Box V2.6.5壳实战

    作者:Fly2015 这个程序是吾爱破解脱壳练习第8期的加壳程序,该程序的壳是MoleBox V2.6.5壳,之前也碰过该种壳但是这个程序似乎要复杂一点. 首先对加壳程序进行侦壳处理. Exeinfo ...

  4. hdu4784 不错的搜索( 买卖盐,要求整钱最多)

    题意:       给你一个有向图,每个节点上都有一个盐价,然后给你k个空间,么个空间上节点与节点的距离不变,但盐价不同,对于每一个节点,有三种操作,卖一袋盐,买一袋盐 ,不交易,每一个节点可以跳掉( ...

  5. UVA11991第k次出现的v的下标

    题意:      给你一个有n个数的数字序列,然后有m组询问,每组询问是问第k次出现的v在序列里的小标是多少? 思路:      简单题目,直接开个二维的容器就行了,标记出现次数可以开个数组或者是一维 ...

  6. 内核模式下的线程同步的分析(Windows核心编程)

    内核模式下的线程同步 内核模式下的线程同步是用户模式下的线程同步的扩展,因为用户模式下的线程同步有一定的局限性.但用户模式下线程同步的好处是速度快,不需要切换到内核模式(需要额外的 CPU 时间).通 ...

  7. CVE-2017-11882:Microsoft office 公式编辑器 font name 字段栈溢出通杀漏洞调试分析

    \x01 漏洞简介 在 2017 年 11 月微软的例行系统补丁发布中,修复了一个 Office 远程代码执行漏洞(缓冲区溢出),编号为 CVE-2017-11882,又称为 "噩梦公式&q ...

  8. [转载] 关于Win7 x64下过TP保护的一些思路,内核层过保护,驱动过保护

    首先特别感谢梦老大,本人一直没搞懂异常处理机制,看了他的教程之后终于明白了.在他的教程里我学到了不少东西.第一次在论坛发帖,就说说Win7 x64位下怎么过TP保护.如果有讲错的地方,还望指出.说不定 ...

  9. Hack The Box - Archetype

    攻略的话在靶场内都有,也有官方的攻略,我作为一个技术小白,只是想把自己的通关过程记录下来,没有网站内大佬们写得好 我们获得了一个IP: 尝试访问了一下,应该不存在web页面: 对常规端口进行一个扫描: ...

  10. 第六部分 数据搜索之使用HBASE的API实现条件查询

    题目 使用HADOOP的MAPReduce,实现以下功能: (1)基于大数据计算技术的条件查询:使用mapreduce框架,实现类似Hbase六个字段查询的功能 (2)时段流量统计:以hh:mm:ss ...