在SiO2上沉积SiO2的区域选择性原子层,Alkanethiol功能化Cu作为非生长表面
Wanxing Xu1, Rohit N K Ramesh1, Ryan J Gasvoda1
1Department of Chemical and Biological Engineering, Colorado School of Mines, Golden, Colorado 80401, United States.
ACS applied materials & interfaces
|January 7, 2026
概括
使用臭氧 (O3) 或氧 (O2) 等离子体实现了二氧化 (SiO2) 的区域选择性原子层沉积 (ALD). 铜表面被化以乙醇抑制生长,使选择性SiO2沉积在SiO2基板上.
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:
- 原子层沉积 (ALD) 对于薄膜制造至关重要.
- 区域选择性ALD需要有效的表面被动化策略.
- 二氧化 (SiO2) 沉积对于微电子非常重要.
研究的目的:
- 用O3和O2等离子体对SiO2进行区域选择性SiO2ALD的研究.
- 探索铜 (Cu) 表面功能化与乙醇 (HT) 作为非生长表面的作用.
- 分析等离子体类型对表面化学和生长选择性的影响.
主要方法:
- 在SiO2的区域选择性ALD中,使用了二-二次-丁-氨基 (DSBAS) 前体.
- 通过100°C的气相传递,用HT对Cu的表面功能化.
- 在现场反射吸收红外光谱 (RAIRS) 和X射线光电子光谱 (XPS) 用于表面分析.
- 三步A-B-CALD过程 (HT,DSBAS,O3/O2等离子体) 与抑制剂重剂.
主要成果:
- 在O3和O2等离子体中,在SiO2生长表面上SiO2沉积的高选择性 (~5nm) 得到了实现.
- 使用HT的Cu表面功能化形成了碳化合物层,促进了区域选择性.
- 通过等离子体燃烧被动化层导致表面碳酸盐的形成,稍微阻碍了完美的选择性.
- 与O2等离子体相比,O3等离子体对表面碳酸盐形成的倾向更高.
结论:
- 面积选择性SiO2ALD是可行的,使用O3或O2等离子体在Cu上的HT被动化.
- 表面碳酸盐的形成是限制完美的生长选择性的关键因素.
- 这项研究表明了选择性介电膜沉积的可行方法.
