通过NH₃的增强区域选择性沉积在Si/TiN基质的原子层沉积中的等离子处理₃

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 表面化学 表面化学
• 纳米技术 纳米技术

背景情况:

• 面积选择性沉积 (ASD) 对于制造先进的电子设备至关重要.
• 控制在有图案的基板的特定区域上的薄膜生长仍然是一个挑战.
• 原子层沉积 (ALD) 提供精确的厚度控制,但需要增强的选择性.

研究的目的:

• 研究使用氨 (NH3) 血处理来增强 (Co) 薄膜的区域选择性沉积 (ASD).
• 探索一种改性ALD过程的疗效,特别是前体抑制ALD (PI-ALD),与NH3等离子体.
• 了解负责选择性Co在TiN和Si基板上的生长的表面机制.

主要方法:

• 使用了一种改性原子层沉积 (ALD) 工艺,其中包含氨 (NH3) 等离子体.
• 在膜沉积之前,在Si/TiN图案的基板上应用NH3等离子处理.
• 采用前体抑制ALD (PI-ALD) 周期来实现区域选择性生长.
• 进行了表面分析,以描述基板和薄膜的特性.

主要成果:

• 通过NH3等离子处理,有效地抑制了Si基板上的吸附.
• 由于NH3等离子体,Co膜在TiN基板上的生长得到了促进.
• 在Si上用NHx物种的表面终结抑制了前体化学吸收.
• 在TiN增强的前体吸附上去除氧化物种.
• 表面分析显示,基质粗度,结晶性或组成没有恶化;观察到膜金属性质得到改善.
• 在PI-ALD过程中实现了高选择性和精度.

结论:

• NH3等离子处理是一种高效的方法,可以增强膜的选择性沉积面积.
• 与NH3等离子体相结合的PI-ALD过程为可扩展的ASD应用提供了一条途径.
• 这种方法消除了对额外,潜在复杂的抑制分子的需求.
• 该研究展示了在半导体制造中精确模式的有希望的技术.