MEIDEN使用PillarHall?測(cè)試芯片開(kāi)發(fā)用于ALD應(yīng)用的純臭氧發(fā)生器 

MEIDEN NANOPROCESS創(chuàng)新公司位于日本千葉，在高濃度和高純度臭氧發(fā)生器技術(shù)方面擁有重要的專業(yè)知識(shí)。臭氧具有多種用途，從消毒水和醫(yī)療設(shè)備到在半導(dǎo)體工業(yè)的表面改性和薄膜形成中發(fā)揮關(guān)鍵作用。

2023年7月，在美國(guó)貝爾維尤舉行的第23屆國(guó)際原子層沉積會(huì)議（ALD 2023）上，該公司展示了使用其尖端純臭氧發(fā)生器在金屬氧化物ALD薄膜形成中的有趣研究結(jié)果。

與傳統(tǒng)臭氧發(fā)生器相比，純臭氧發(fā)生器產(chǎn)生極高濃度（>90% wt %），高純度和長(zhǎng)壽命的臭氧氣體。研究表明，這種純臭氧氣體促進(jìn)了ALD過(guò)程中膜的形成。

利用PillarHall?LHAR4測(cè)試芯片及其測(cè)量方法，MEIDEN NANOPROCESS INNOVATIONS證明，與氧等離子體相比，使用純臭氧作為氧前體可以提高膜滲透深度10倍以上。此外，還實(shí)現(xiàn)了超高長(zhǎng)徑比1500:1的保形沉積（圖1）。

圖1所示 從PillarHall?實(shí)驗(yàn)中提取的PO-（純臭氧）和O2 -等離子體作為TMA在ALD Al2O3過(guò)程中的氧前驅(qū)體的膜穿透深度曲線。

研究結(jié)果表明，使用純臭氧作為氧化氣體，其壽命長(zhǎng)，濃度高，即使在非常高寬高比的腔中也能支持保形膜的生長(zhǎng)，而不會(huì)改變膜的基本性質(zhì)，如每周期生長(zhǎng)和介電常數(shù)。這種現(xiàn)象可以通過(guò)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)來(lái)解釋，其中氧氣等離子體和純臭氧在狹窄腔內(nèi)的擴(kuò)散、表面覆蓋和氧自由基碰撞不同，如圖2所示。

圖2 與氧等離子體相比，純臭氧（PO）氣體如何在高縱橫比溝槽中改善薄膜生長(zhǎng)的建議途徑。

MEIDEN NANOPROCESS INNOVATIONS INC.的Naoto Kameda博士分享說(shuō)：“在3D-NAND和MEMS等高縱橫比空腔上沉積高k氧化物的需求越來(lái)越大。我們的純臭氧發(fā)生器技術(shù)是關(guān)鍵解決方案之一，因?yàn)樗梢栽诘蜏叵聦?shí)現(xiàn)超保形膜，正如PillarHall測(cè)試的那樣。”

PillarHall LHAR測(cè)試芯片是芬蘭Chipmetrics有限公司的產(chǎn)品。Chipmetrics首席執(zhí)行官M(fèi)ikko Utriainen博士指出：“快速準(zhǔn)確的PillarHall LHAR測(cè)試芯片是ALD工藝及其3D應(yīng)用開(kāi)發(fā)商廣泛使用的薄膜表征工具。因此，看到PillarHall也被用于臭氧發(fā)生器的開(kāi)發(fā)是令人著迷的。”

參考

[1]等離子體輔助SiO2、TiO2、Al2O3和HfO2原子層沉積過(guò)程中O原子的共形性和提取復(fù)合概率

K. Arts， M. Utriainen， R. L. Puurunen， W. M. Kessels， H. C. M. Knoops， J. Phys?；瘜W(xué)。中國(guó)生物工程學(xué)報(bào)，2019,44,27030-27035；

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