15年以上にわたり、当社は Eindhoven University of Technology (TU/e) と協力しており、ナノファブリケーションの様々なアプリケーションで使用され、最も急速に発展している技術の1つである原子層堆積 (ALD) 研究において、共同で大きな進歩を続けています。
今回、オックスフォード・インストゥルメンツの FlexAL ALD システムを使用し、高品質の成膜を可能にした TU/e の2人の博士課程大学院生の研究プロジェクトを紹介できることを大変嬉しく思います。先進的なプラズマ ALD 技術を使用して、Karsten Arts 氏は高アスペクト比構造へのコンフォーマル成膜を実現し、Marc Merkx 氏は窒化チタン (TiN) の高い選択的成長に成功しました。
ダウンロードKarsten Arts 氏は、プラズマ励起 ALD プロセスにおける薄膜のコンフォーマリティに及ぼすイオンの影響に注目しています。特に、深いトレンチと高いアスペクト比を持つ 3D ナノ構造において、成膜のコンフォーマリティは多くのアプリケーションにおいて非常に重要になります。
原子層堆積法は、非常に高いアスペクト比を持つ 3D ナノ構造の表面をコーティングし、同時に材料特性の精密な制御を実現することができることでよく知られている技術です。
Karsten 氏が観察しているように、軽度のプラズマ条件下であってもイオンの影響は大きく、3D ナノ構造で形成される膜のコンフォーマリティに影響を与える可能性があります。しかし、適切なプラズマ条件とイオンのエネルギーの下で、Karsten氏と研究チームは、オックスフォード・インストゥルメンツの FlexAL システムを用いて、高い膜適合性とプロセスの再現性で TiO2 の成膜を実現しました。
FlexAL ALDにより、研究者は酸化シリコンや 二酸化チタンの成膜に影響する重要な要素であるイオンエネルギーとイオンフラックスを正確に制御することが可能になります。
さらに詳しくオックスフォード・インストゥルメンツのFlexAL ALDシステムを用いたプラズマALDにより成長させたTiO2(白色層)、SiO2(濃い灰色層)、Al2O3の単層で構成された異なるトレンチの画像1。
1. Impact of Ions on Film Conformality and Crystallinity during Plasma-Assisted Atomic Layer Deposition of TiO2. Source: 10.1021/acs.chemmater.1c00781
Marc Merkx 氏は、リソグラフィ工程を削減し、つまりよりシンプルなプロセスを実現し、リソグラフィ後に発生する可能性のあるアライメント問題を解消することを可能にする、ALD 中の選択的デポジションに焦点を当てています。
Marc 氏と研究チームは、窒化チタン (TiN) の高選択的成長に成功しました。TiN は、例えば拡散バリア層やコンタクト材料として応用される重要な導電性材料です。TiN は、オックスフォード・インストゥルメンツの FlexAL ALD システムを用いて成膜され、パターニングを行うことなく、高い選択性を有して絶縁体表面 (SiO2、Al2O3) 上に形成されました。
Marc 氏は、「FlexAL システムの最大のメリットの一つは、プラズマ機能です」と述べています。オックスフォード・インストゥルメンツの FlexAL は、プリカーサ、プロセスガス、ハードウェア機能の選択において最大限の柔軟性を備え、1つの成膜チャンバーでサーマル ALD と組み合わせた低ダメージプラズマ ALD 用にリモートプラズマを搭載しています。
さらに詳しくオックスフォード・インストゥルメンツの FlexAL ALD システムを用いた TiN の領域選択的ALDの画像2。
2. Area-Selective Atomic Layer Deposition of TiN Using Aromatic Inhibitor Molecules for Metal/Dielectric Selectivity. Source: 10.1021/acs.chemmater.0c02370