沉积Al2O3-沉积三氧化二铝
- OpAL (原子层沉积)
- Ionfab300 (Ion Beam)
- Optofab3000 (Ion Beam)
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使用 OpALTM进行氧化铝（Al2O3）等离子体和热原子层沉积（ALD） 工艺优势：
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工艺细节
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等离子体原子层沉积 |
热原子层沉积 |
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前驱物 |
TMA |
TMA, H2O |
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等离子气体 |
O2 |
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清洁气体 |
N2或Ar |
N2或Ar |
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起泡气体 |
N/A |
N/A |
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输送方法 |
气体吹送 |
气体吹送 |
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前驱物剂量控制 |
快速脉冲ALD阀 |
快速脉冲ALD阀 |
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沉积温度 |
25ºC - 400ºC |
125ºC - 400ºC |
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周期 |
< 4秒 |
< 2秒 |
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每周期厚度 |
~ 1.05 Å/周期(饱和剂量) |
~ 0.8 Å/周期(饱和剂量) |
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厚度均匀性1 100 mm |
< ±1.0% (5mm 剔除区) < ±2.0% (10mm剔除区) |
< ±1.0% (5mm剔除区) < ±2.5% (10mm剔除区) |
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重复性1 |
< ±1% |
< ±1% |
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碳杂质 |
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< 3 at% @ > 200ºC |
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折射率 |
1.63 |
1.62 Al:O 2:3 (使用卢瑟福背散射谱法（RBS） 及前向反冲分析法（AES）) |
注释
1. 均匀性及重复性的计算方式为：±[(最大值－最小值)/(2平均值)] 100%
2. 二次成型后的退火温度为425°C
3. 以上所有参数都是基于硅衬底所进行的实验
| 使用离子束溅射沉积/反应离子束溅射沉积（IBD/RIBD）技术沉积氧化铝（Al2O3）薄膜
Ionfab 300Plus 工艺参数
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处理室基本气压a |
<3e-7 Torr |
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进样基本气压b |
<1e-5 Torr |
b. 进样泵在3分钟内下降到6E-5Torr。样品装载时间小于5分钟，也就是从进样到处理托盘的进样泵气压下降的时间。
工艺参数
1. 衬底旋转和倾斜的Al2O3沉积。
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参数/工艺 |
Al2O3沉积 |
Al2O3沉积 |
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靶(尺寸=200mm) |
Al |
Al2O3 |
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反应气体 |
Ar+O2 |
Ar+O2 |
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沉积速率[nm/min] |
1.5 to 8nm/min |
1.5 to 6nm/min |
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8”晶片的均匀性[±%]1, 2 |
<±2% |
<±2% |
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重复性[±%] |
<±3 |
<±3 |
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应力(压缩)2 |
<500MPa |
<500MPa |
注释
1. 边缘5mm范围除外
2. 在沉积速率为最大值的50％以下时可以保证应力和均匀性的结果
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使用Optofab3000进行Al2O3薄膜反应离子束溅射沉积 工艺参数
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| Optofab3000 |
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处理室基本气压a |
<3e-7 Torr |
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进样基本气压b |
<1e-5 Torr |
a. 经12小时80°C的烘烤。
b. 进样泵在3分钟内下降到6E-5Torr。样品装载时间小于5分钟，也就是从进样到处理托盘的进样泵气压下降的时间。
1. 衬底旋转和倾斜的Al2O3沉积。
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参数/工艺 |
Al2O3沉积 |
Al2O3沉积 |
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靶(尺寸=200mm) |
Al |
Al2O3 |
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反应气体 |
Ar+O2 |
Ar+O2 |
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沉积速率[nm/min] |
0.5 to 22nm/min |
0.5 to 16nm/min |
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折射率(测量使用的光波长为632.8nm) |
1.6781 |
1.6709 |
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超过75mm的厚环上的均匀性[±%] |
< ± 0.5% |
< ± 0.5% |
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超过30mm的厚环放置在半径75mm的衬底中心处的均匀性 [±%] |
< ± 0.3% |
< ± 0.3% |
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均匀性超过200mm (无遮挡)1, 2 |
< ± 3% |
< ± 3% |
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重复性[±%] |
< 3 |
< ± 3 |
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应力(压缩)2 |
< 500MPa |
< 500MPa |
1. 边缘5mm范围除外
2. 在沉积速率为最大值的50％以下时可以保证应力和均匀性的结果
