Примером атомно-слоевого осаждения (ALD) является использование триметилалюминия (TMA) и водяного пара (H2O) для выращивания оксида алюминия (Al2O3) на подложке. Этот процесс включает в себя последовательные, самоограничивающиеся химические реакции между газофазными прекурсорами и активными поверхностными видами, обеспечивая равномерный и конформный рост пленки на уровне атомного слоя.
Подробное объяснение:
-
Введение прекурсоров и реакция на поверхности:
-
В типичном цикле ALD первый прекурсор, триметилалюминий (TMA), подается в реакционную камеру, где находится подложка. Молекулы ТМА вступают в реакцию с активными участками на поверхности подложки, образуя монослой атомов алюминия. Эта реакция является самоограничивающейся: как только все активные участки заняты, дальнейшая реакция не происходит, что обеспечивает получение точного и равномерного слоя.Этап очистки:
-
После импульса ТМА следует этап продувки для удаления избытка ТМА и побочных продуктов из камеры. Этот этап крайне важен для предотвращения нежелательных реакций и поддержания чистоты и целостности растущей пленки.
-
Введение второго прекурсора:
-
Затем в камеру вводится второй прекурсор - водяной пар (H2O). Молекулы воды вступают в реакцию с монослоем алюминия, сформированным ранее, окисляя его с образованием оксида алюминия (Al2O3). Эта реакция также является самоограничивающейся, гарантируя, что окисляется только открытый алюминий.Второй этап очистки:
Аналогично первой очистке, на этом этапе из камеры удаляются непрореагировавшие водяные пары и побочные продукты реакции, подготавливая ее к следующему циклу.
