原子層沉積(ALD)用臭氧原理步驟及品牌
ALD是一種先進的薄膜沉積技術,其核心原理是利用化學反應的“自限性”,以原子或分子層為單位逐層生長薄膜。ALD(原子層沉積)中使用臭氧(O?)作為反應氣體,其原理主要基于臭氧的強氧化性。以下是ALD中使用臭氧的基本原理:
1. 表面反應
氧化作用:臭氧在ALD中常用于氧化前驅體,形成金屬氧化物薄膜。臭氧與吸附在基底表面的前驅體分子反應,生成氧化物并釋放副產物。
自限性反應:ALD反應是自限性的,臭氧與前驅體反應后,表面活性位點被消耗,反應自動停止,確保薄膜均勻且厚度可控。
2. 反應步驟
前驅體脈沖:將金屬前驅體引入反應室,吸附在基底表面。
吹掃:用惰性氣體清除未反應的前驅體和副產物。
臭氧脈沖:引入臭氧,與前驅體反應生成氧化物。
吹掃:再次用惰性氣體清除未反應的臭氧和副產物。
3. 臭氧的優勢
強氧化性:臭氧能在較低溫度下實現高效氧化,適合熱敏感材料。
高質量薄膜:臭氧有助于形成致密、均勻的氧化物薄膜,減少缺陷。
4. 應用
薄膜沉積:臭氧廣泛用于沉積如Al?O?、TiO?、ZnO等高質量氧化物薄膜。
半導體制造:在半導體工藝中,臭氧用于制備高介電常數材料和柵極氧化物。
5. 注意事項
安全性:臭氧有毒且具強氧化性,需嚴格控制濃度并配備廢氣處理系統。
工藝優化:臭氧濃度、脈沖時間和溫度等參數需優化,以確保薄膜質量和工藝效率。
總結
ALD中使用臭氧主要利用其強氧化性,通過自限性反應形成高質量的氧化物薄膜,廣泛應用于半導體和納米技術領域。ALD用到的臭氧發生器品牌有MKS、日本住友、同林代理的Atlas- H30。